城镇污水处理厂工艺设计（生物脱氮除磷工艺） 1

1、选题背景城镇污水处理厂工艺设计 目 录1设计任务书32.设计说明书52.1 工程概况52.2污水处理厂设计规模及污水水质52.2.1 设计规模52.2.2 污水水质及污水处理程度52.3 污水处理厂工艺设计62.3.1污水处理工艺设计要求62.3.2污水处理工艺选择62.3.3污泥处理工艺选择112.4 污水处理厂工程设计122.4.1污水处理厂总平面设计122.4.2污水处理厂总高程设计152.5 各主要构筑物及设备说明172.5.1粗格栅间172.5.2水提升泵房172.5.3细格栅间182.5.4曝气沉砂池192.5.5氧化沟192.5.6二沉池202.5.7 接触池202.5.8加氯间

2、212.5.9污泥回流泵房212.5.10污泥浓缩池222.5.11污泥脱水间222.5.12其他建筑物233.设计计算书233.1 设计依据233.2设计流量243.3格栅设计243.3.1设计参数243.3.2设计计算243.4曝气沉砂池293.4.1设计参数293.4.2设计计算293.5氧化沟313.5.1设计参数313.5.2设计计算313.6辐流式二沉池383.6.1设计参数383.6.2 设计计算383.7消毒池403.7.1设计参数403.7.2 设计计算403.8液氯投配系统403.8.1设计参数403.8.2设计计算413.9计量堰413.10泥回流泵房423.11浓缩池4

3、23.12泥脱水间424.污水厂成本概算434.1 水厂工程造价434.1.1 计算依据434.1.2 单项构筑物工程造价计算434.2 污水处理成本计算45参考文献46某大学 课程设计任务书 城镇污水处理厂工艺设计（生物脱氮除磷工艺）1设计任务书一、设计任务根据所给的其他原始资料,设计污水处理厂,具体内容包括:(1)确定污水处理厂的工艺流程,选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸；(2)画出污水厂的工艺流程图内容；(3)编写设计说明书、计算书。二、设计资料1.设计规模及水质（1）原始资料该城镇要求设计城市污水处理厂一座，设计污水处理规模6万m3/d，资料显示经由城镇下水道系统集中起来的污水，称为

4、城镇污水。一般城镇下水道系统不仅有住宅，医院，公共场所等处的生活污水排入，而且还有工业污水的排入。（2）设计进水水质：bod5 = 250 mg/l，tss = 300 mg/l，vss =240 mg/l，tn=60 mg/l，nh3-n=40 mg/l，tkn=58 mg/l，tp=6 mg/l;（3）设计出水水质：bod5 = 20 mg/l，tss = 20 mg/l，nh3-n=6 mg/l，tp= 3mg/l, no3-n = 10 mg/l。2、城市自然状况气候:大陆行季风气候 主导风向:西北风3、污水处理厂厂区概况 该污水处理厂为新建污水厂,根据规划位于城市下游,城市海拔高度3

5、40.0m,规划用地长宽分别为:350mx200m,场地平整.污水厂进水口位于厂区西南角,进水污水管的标高为336.0m;出水靠重力排入厂区东侧500m处某河,该河符合中的iii类标准.河水最高水位336.0m.地下水位深度:3-4m.4、通过在设计过程中的思考，主要有一下几点看法：（a） 城市污水处理目前已经形成了一定的模式，污水处理方法比起其他行业污水处理，也相对比较固定。目前用于处理城市污水的主要工艺有a2/o工艺、cass工艺、氧化沟工艺，这几年来，随着对出水水质要求的不断提高，处理工艺也在原有基本工艺的基础上有了进一步的发展，改革，使工艺更完善、高效。在设计的过程中，除考虑工艺本身的

6、处理效率和经济价值外，主要应该考虑的，应该是工艺在当地的可实现性问题，即环境因素和人文因素。（b） 污水处理工艺选择的关键是各个工艺阶段之间、各个工艺及其配套的辅助设备的协调性问题，设备的发展推动了工艺的进步，工艺的进步又反过来带动了设备的进一步发展。正如一个有凝聚力的团队才是无坚不摧的团队。（c）目前，我国的城市污水处理已经初具规模，但对剩余污泥的处置一直停留在填埋的阶段。据统计，我国城市污水处理厂每年排放的干污泥约20万吨，以湿污泥计约为380万550万吨，并以每年20的速度递增。剩余污泥中含有大量的水分，丰富的有机物及n，p，k等营养元素，同时还可能含有重金属元素及病原菌等有害物质。如果

7、不加处理，任意排放，不仅对环境可能引起二次污染，同时也是资源的浪费。目前，由于对污泥的处理并没有做到无害化，仅是简单填埋，这对当地的土壤环境造成了严重的破坏。（d） 污水处理的资源化问题是我们一直都在关注的问题，特别是在北方缺水城市，更成了一条解决缺水问题的途径，通过对城市污水处理厂出水进行深度再处理，出水达到市政用水指标、农业用水指标、及某些工业用水指标，可以用于市政绿化、清扫街道、农业灌溉、某些工业原水、冷却水、循环水等。大大减轻了城市水资源利用的压力。目前在中水回用方面，主要存在的问题是中水管道系统的不完善问题。根据可持续发展理论和生态平衡关系，处于系统循环中的东西才是不灭的，所以不论是

8、污泥处理，还是污水回用，让其回到原有的系统中是最佳的终极处理办法。城市污水处理产生的污泥经过无害化处理后，在应用于农业时污泥最为可行和现实的处置方案。2.设计说明书2.1 工程概况 设计名称：某城镇6万m3/d污水处理厂设计设计规模：日处理城镇污水6万m3，包括生活污水和城市工业废水处理工艺：主要处理工艺为奥贝尔氧化沟设计内容：污水处理厂一座，及其他附属建筑物，包括综合楼、配电室、锅炉房、传达室、食堂、浴室、篮球厂等。本设计污水处理厂出水要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）中的一级标准(b标准)，排入厂区东侧500m处某河,该河符合中的iii类标准。、 2.2污水处

9、理厂设计规模及污水水质2.2.1 设计规模某城市污水处理厂设计规模为6万m3/d。为城市生活污水和工业废水的混合污水。2.2.2 污水水质及污水处理程度进水水质：bod5 = 250 mg/l，tss = 300 mg/l，vss =240 mg/l，tn=60 mg/l，nh3-n=40 mg/l，tkn=58 mg/l，tp=6 mg/l;出水水质：bod5 = 20 mg/l，tss = 20 mg/l，nh3-n=6 mg/l，tp= 3mg/l, no3-n = 10 mg/l。2.3 污水处理厂工艺设计2.3.1污水处理工艺设计要求污水处理工艺流程设计应按照以下要求进行。（1）污水

10、处理后必须达到排放标准。（2）要尽量采用成熟的、先进的、可靠的、效率高的处理技术。（3）防止处理污染物过程中产生二次污染或污染转移。（4）要充分利用和回收能源。污水处理高程安排应尽量考虑利用自然地势。（5）设计中应考虑节能、节水。尽量选择能耗底的处理工艺和设备。设计中应尽量较少用水，并考虑经过处理后重复循环利用。（6）在满足处理要求的前提下，减化流程，节约资金。2.3.2污水处理工艺选择（1）此废水具有如下特点：废水n、p含量较高，出水n、p应符合要求。有机物含量较少。（2）针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：（a）具备一定的脱n除p功能，使出水n、p达标；（b）使污水处理过程中产

11、生的剩余污泥基本达到稳定。（3）生化处理工艺选择目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，a2/o法，a-b法，sbr法等。为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择。氧化沟工艺，a2/o工艺和cass工艺三种工艺均能达到处理要求。在设计可行性分析阶段，对氧化沟工艺，a2/o工艺和cass工艺的比较分析：（a） a2/o工艺一般在a2/o工艺中，为同时实现脱n除p的要求，必须满足如下条件：bod5/tkn=5-8 实际进水中：bod5/tkn=170/60=2.80.2m3/d故采用机械清渣。(2)细格栅的设计计算：1

12、)栅条间隙数的计算n细= 式中：n细格栅间隙数；qmax最大设计流量，m3/s；栅条间隙，取8mm；栅前水深，取1.2m；v过栅流速，取1.0m/s；格栅安装倾角度；87.5,取n=88。2)栅槽宽度：b=s(n细1)e n式中：b栅槽宽度，m；s格条宽度，取0.01m。 b=0.01(881)0.00888=1.574m。取b=1.6m。 3) 细格栅栅前进水渠道减宽部分长度：若进水渠宽b1=1.2m，减宽部分展开角1=20。，则此进水渠道内的流速v1=0.627m/sl1=0.55m4)细格栅栅槽后与出水渠道连接处渐窄部分长度：l2=0.275m5)过栅水头损失：h细=k式中：h细细格栅水

13、头损失，m；系数，当栅条断面为矩形时取2.42；k系数，一般取k=3。h细=0.43m6)栅前槽总高度：取栅前渠道超高h0=0.3m栅前槽高h1=h0+h1=0.31.2=1.5m7)栅后槽总高度：h2=h0+h1+h细=0.3+1.2+0.43=1.93m，取h2=2.0m。8)栅槽总长度：l=l1+0.5+1.0+l2式中：l栅槽总长度，0.5细格栅距格栅前进水渠减宽部分长度；1.0细格栅距格栅后出水渠减窄部分长度；l1格栅距出水渠连接处减宽部分长度；l2细格栅距出水渠连接处减窄部分长度。l=0.55+0.50+ +1.0+0.275=3.48m 取3.5m9)每日栅渣量：w=式中：w每日

14、栅渣量，m3/d； w0 栅渣量m3/103m3污水，一般为0.10.01 m3/103m3，细格栅取0.08 m3/103m3。w细=4.8m3/d0.2m3/d故采用机械清渣。(3).格栅间尺寸的确定工作平台设在格栅上部，高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上设有安全和冲洗措施，工作台正面过道宽度与栅槽宽度相同。 中格栅间的尺寸为：1200010000mm； 细格栅间的尺寸为：1200010000mm；选择型号lxg-1.4-1.0-35粗格栅 lxg-1.6-1.2-8 细格栅3.4曝气沉砂池3.4.1设计参数污水设计流量q=0.903m3/s3.4.2设计计算（1）池子总有效容积v

15、设计污水停留时间t=3min , 则 v=qt60=0.903360=163m3 （2）水流断面积a 设v1=0.1m/s, 则 a=q/v1=0.903/0.1=9.0m2 （3）池总宽度b 设有效水深h2=2.0m b=a/h2=9.0/2.0=4.5m （4）每格池子宽度b 设每组池子为两格，则b=b/n=4.5/2=2.25m b/h2=2.25/2.0=1.125介于1.01.5之间(符合规定)（5）池长 l=v/a=163/9=18m（6）每小时所需空气量q 设每立方污水所需空气量d=0.2m3/m3污水 , 则q=dq3600=0.20.9033600=650.16m3/h曝气沉

16、沙池计算图（7）沉砂室沉砂斗体积vo 设沉砂斗为沿池长方向的梯形断面渠道， 则沉砂斗体积 其中：a为沉砂斗上顶宽，a1为沉砂斗下顶宽 （a）沉砂斗上口宽a 取斗高h4=0.42m，斗底宽a1=0.55m，斗壁于水平面的倾角a=60 （b）沉砂斗体积vo vo=（1.180.55）/20.42124.36m3（8）沉砂室高度h3 设沉砂室颇向沉砂斗的坡度为i=0.2 有 计算得h3=0.48m （9）沉砂池总高度 取超高h1=0.6m h=h1h2h3h4=0.62.00.480.42=3.5m（10）排砂量计算城市污水沉砂量按照3m3/10104m3污水计算，沉砂含水率为60%，容重1.5t/m3，则总沉砂量为362/10=3.6m3/(6104m3污水2d)（11）砂水分离器的选择沉砂池的沉砂经排砂泵装置排除的同时，往往是砂水混合体，为进一步分离砂和水，需配套砂水分离器。清除沉沙时间间隔为2d，根据该工程排砂量3.6 m3/次，选用无轴螺旋砂水分离器。3.5氧化沟3.5.1设计参数（1） 设计水