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文档简介

1、华 北 某 学 院毕 业 设 计 任 务 书 设计题目:盐山县污水处理厂初步设计专 业: 给水排水 班级学号: 姓 名: 指导教师: 设计期限: 年 月 日开始 年 月 日结束院、系: 环境与市政工程学院 年 月 日一、毕业设计的目的本设计是在学生经过给水排水专业课程学习后,在初步掌握污水和废水处理理论,处理工艺、处理方法和构筑物设计计算的基础上进行,是对学生的基本理论、基本知识、基本技能的一次综合性训练。通过毕业设计使学生掌握以下知识:1掌握污水处理工程设计的方法和步骤;2学习利用各种资料确定设计方案的方法;3熟悉构筑物工艺设计计算方法;4熟悉污水处理厂总体布置方法和原则;5加强工程制图能力

2、。二、主要设计内容1. 根据排放标准,选择污水处理流程;2选择污水和污泥处理构筑物;3进行污水和污泥处理构筑物工艺设计计算,确定主要尺寸;4进行污水处理厂总体布置;5整理计算书,编制说明书。三、重点研究问题1. 污水处理流程的选择;2污水和污泥处理构筑物的选择;3污水和污泥处理构筑物工艺设计计算和主要尺寸的确定。四、主要技术指标或主要设计参数(一)地理位置盐山县位于河北省东南部。地理坐标为东经116度59分至117度30分,北纬37度49分至38度06分。西、北与孟村回族自治县接壤,东与海兴县搭界,南隔漳卫新河与山东庆云、乐陵两县相望,西南与南皮县毗连。东西横距45公里,南北纵距31.6公里,

3、总面积801.12平方公里。县人民政府驻地位于县境北部,直线距离西北至首都北京220公里,北至天津市120公里,西至省会石家庄市240公里,西北至沧州市45公里,东北至黄骅50公里、黄骅港55公里。(二)自然条件1、地形地貌盐山县地势自西南向东北倾斜,平均海拔高程4-7米。南部为东西向缓岗地带,西部是较为平坦开阔的坡地及低洼地。2、气候盐山县属东部季风暖温带半湿润大陆性气候,四季分明,具有春旱、夏涝、秋吊、冬干燥的特征。年平均温度12.1,年平均无霜期200天左右。年日照总时数平均2638.5小时,年均降水量550.4毫米。冬季偏北风,春末夏初偏南风,夏季雷雨风较多,年均风速3.7米/秒。最大

4、冻土深度58厘米。3、水文条件地表水盐山县濒临渤海,历史上众多河流穿境入海,为“九河”下梢,也是古黄河尾闾泛滥之区。载而有据的过境河流主要有鬲津河、无棣沟、屯氏河、刘公渠等。有的古河流经时代演变已湮废,其沉积沙层中富含淡水,是生产生活的重要水源;有的则经历代断续修浚而保留下来。今县域内主要河流有漳卫新河和宣惠河。地下水盐山县浅层地下水埋深甚浅,丰水期(6-9月)为2米,枯水期(4-5月)为4米。受地形控制,丰水期潜层地下水流向与地表水一致,以宣惠河为界,县境南北两部分地下水均向宣惠河集中。4、土壤及植被条件全县土壤以潮土为主,其中普潮土面积最大,分布最广,占总土地面积85%以上,盐化潮土占14

5、.7%,主要分布于县域东北部。全县土壤利用普遍较低,适宜小枣的土壤分布广。5、地震根据河北省地震局、河北省质量技术监督局文件(冀发200138号),盐山县地震动峰值加速度G为0.05g,地震动反应谱特征周期S(中硬场地)为0.45s,相当于地震基本裂度度区。6、地质盐山县地质构造属华北陆台,杨二庄断裂带在县域东北、西南向贯穿,以杨二庄断裂带为界,其左盘属黄骅凹陷中的小王庄凹陷,右盘为埕宁隆起。(三) 区域水污染状况盐山城市内排水系统为雨污合流制排水体制,现状无污水处理厂。污水和雨水随地势漫流汇入附近沟渠。现状存在的问题:排水设施缺乏,污水未经处理直接排入沟渠,污染地下水和土壤;污污水未能利用;

6、排水设施建设落后城镇发展,影响居民生活环境质量。(四)污水处理厂厂址(五)污水处理厂设计规模及设计水质 根据污水量的预测,盐山县污水处理厂建设规模确定为万m3/d根据资料进水水质设计如下:水质指标BOD5(mg/L)CODcr(mg/ L)SS(mg/ L)NH3N(mg/ L)TN(mg/ L)P(mg/ L)520040020035501(五)设计出水水质污水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB8918-2002)中的一级标准(B标准)。因此确定盐山县污水处理厂二级出水标准为:BOD520mg/LCODcr60mg/L SS20mg/LNH3-N15mg/LTN20mg/LP1mg/L

7、五、设计成果要求1. 开题报告 1 2. 中英文摘要 13. 设计说明书 14. 设计计算书 15. 设计图纸 8六、其它时间安排1.毕业设计准备、收集资料、翻译外文、拟框架、写出开题报告2周;2.毕业设计实习 2周3.工艺设计计算 3周4.主要构筑物设计绘图 4周 5.写作设计说明 2周6.毕业答辩 1周华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告 年02月27日学生姓名学号专业给水排水工程题目名称盐山县污水处理厂初步设计课题来源自选主要内容1 设计目的结合大学四年对给水排水专业相关课程的学习,通过查阅相关资料以及文献,对某污水处理厂进行初步设计,使处理后的水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB

8、 8918-2002)中一级标准(B标准)。通过毕业设计,提高资料检索、文献阅读、设计计算、绘制图纸、编写设计说明的能力;培养我们理论联系实际的独立工作能力,综合分析、判断的思维能力,运用所学知识解决实际问题的能力等。2 设计资料和参数2.1 工程概况盐山县位于河北省东南部,西、北与孟村回族自治县接壤,东与海兴县搭界,南隔漳卫新河与山东庆云、乐陵两县相望,西南与南皮县毗连。盐山县地势自西南向东北倾斜,平均海拔高程4-7米。南部为东西向缓岗地带,西部是较为平坦开阔的坡地及低洼地。盐山县属东部季风暖温带半湿润大陆性气候,四季分明,具有春旱、夏涝、秋吊、冬干燥的特征。年平均温度12.1,年平均无霜期

9、200天左右。盐山县濒临渤海,历史上众多河流穿境入海,为九河下梢,也是古黄河尾闾泛滥之区.今县域内主要河流有漳卫新河和宣惠河.盐山县浅层地下水埋深甚浅,丰水期(6-9月)为2米,枯水期(4-5月)为4米.受地形控制,丰水期潜层地下水流向与地表水一致,以宣惠河为界,县境南北两部分地下水均向宣惠河集中。 盐山城市内排水系统为雨污合流制排水体制,现状无污水处理厂。污水和雨水随地势漫流汇入附近沟渠.现状存在的问题:排水设施缺乏,污水未经处理直接排入沟渠,污染地下水和土壤;污水未能利用;排水设施建设落后,影响居民生活环境质量。 盐山县污水处理厂厂址最后确定在县城宣惠河北侧,205国道东侧,自流排入宣惠河

10、, 宣惠河的最高洪水位标高为6.4米。污水厂厂址地形平坦,高程为7.9m。污水处理厂总占地面积约200亩.污水管网进入污水厂为钢筋砼管,进厂管内底标高为4.3m。2.2 污水处理厂设计规模及设计水质 根据污水量的预测,盐山县污水处理厂建设规模确定为15万m3/d,根据资料进水水质设计如下:水质指标BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)NH3N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)数值20040020035501 污水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB8918-2002)中的一级标准(B标准)。因此确定盐山县污水处理厂二级出水标准为:水质指标BOD5(mg/L)COD

11、(mg/L)SS(mg/L)NH3N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)数值206020152013 目前国内外研究现状全球性水污染已对人类生存和社会经济发展构成越来越严重的威胁,防治水环境的恶化,保护水资源,走可持续发展的道路已成为人类共同追求的目标。污水处理是经济发展和水资源保护不可或缺的组成部分。各国科学技术工作者通过对厌氧、缺氧、好氧等池子的功能、大小、排列、数量增减以及混合液循环和回流方式等因素的开发及排列组合的变化,开发出了一系列污水处理新工艺和技术。例如:AB工艺、序批式活性污泥法、A/O及A2/O系统处理技术、生物流化床技术、深井曝气法、UASB工艺等等。3.1 AB法

12、(AdsorptionBiooxidation) AB法是吸附生物降解法的简称,属高负荷活怀污泥系统,是一种比传统活性污泥法有更多优点的污水处理工艺,AB法适用范围主要应考虑污水SS、胶体颗粒、容易为活性污泥吸附去除的有机化合物含量,以及这些物质在好氧或厌氧微生物作用下能否被絮凝去除。该工艺不设初沉池,由AB两段活性污泥系统串联组成。并分别有独立污泥回流系统。AB工艺对BOD、COD、SS、磷和氮的去除率一般均高于常规活性污泥法。其突出特点是A段负荷高、抗冲击力强。特别适于处理高浓度、水质、水量变化较大的污水。其主要缺点是产泥量大,且AB工艺不具备深度脱氮除磷功能。出水水质达不到防止水体富营养

13、化的要求。 AB法的工作原理主要是充分利用微生物种群的特性,为其创造适宜的环境,使不同的生物群得到良好的繁殖、生长,通过生物化学作用净化污水。在工艺流程上分A、B两段处理系统,其中A段由A段曝气池与沉淀池构成,B段由B段曝气池与二沉池构成。两段分别设污泥回流系统,A段的负荷高,B段的负荷低,污水先进入高负荷的A段,然后再进入低负荷的B段。3.2 序批式活性污泥法(SBR)(Sequencing Batch Reactor) SBR工艺提供了时间序列上的废水处理,通过改变操作程序和条件可以使工艺适应废水水量、水质的变化,又能防止污泥膨胀和脱氮除磷等不同要求。由于一些工业废水是间歇排放且流量不大,

14、从这个意义上讲,时间序列上运行的SBR工艺似乎更适合处理中小规模的工业废水。近些年,针对这种工业废水的特性,该工艺已成功地应用于农产品加工废水、屠宰废水、啤酒废水、制药废水、化工废水、印染废水等的处理。目前SBR处理难降解有机物的对象几乎涵盖了其他生物法所处理的对象,证明SBR是一种性能稳定的污水处理方法。SBR集调节池、曝气池和沉淀池于一体,具有投资少、效率高、使用面广和操作灵活的优点,且能够有效地脱氮除磷。适合多种不同目的的废水处理要求,因而是一种适合我国国情的废水处理技术,有很好的应用前景。SBR技术本身是活性污泥法的一种,去除污染物的机理与传统的活性污泥法完全一致,但其操作过程又与活性

15、污泥法根本不同。序批式活性污泥法(SBR)有两层含义:一是运行操作在空间上按序列,间歇的方式进行,由于污水大都是连续或未连续排放,流量的波动很大,在处理系统中至少需要2个或多个反应器相互直协调作为一个有机的整体完成污水净化功能,但对于每一个反应器则是间歇进水和间歇排水;二是每个反应器的运行操作在时间上也是按次序排列间歇运行的,一般SBR的一个完整操作周期有以下五个阶段:进水期、反应期、沉淀期、排水期和闲置期。在一个运行周期中,各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水性质、出水质量与运行功能要求等灵活掌握。SBR法的运行工况是以间歇操作为主要特征,能灵活适应污

16、水在水质和水量上的大幅度变化,达到良好的BOD5、氮、磷去除效果。SBR是在单一的反应器内,在时间上进行各种目的不同操作,故称之为时间序列上的污水处理工艺。3.3 A2/O法同步脱氮除磷工艺(AnaerobicAnoxicOxic)A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺基础上增设一个缺氧池,并使好氧池中的混合液回流至缺氧池,使之反硝化脱氮。处理工艺由厌氧池、缺氧池、好氧池及二沉池组成。(1)工艺流程1)厌氧反应器,原废水进入,同步进入的还有从沉淀池排出含磷回流污泥,本反应器的主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化。2)废水经过厌氧反应器进入缺氧反应器,本反应器的首要功能是脱氮,硝态氮是通过内循环由

17、好氧反应器送来的,循环的混合液量较大,一般为2Q(Q一原废水流量)。3)混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气池,这一反应器单元是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这3 项反应都是重要的,混合液中含有NO3-N,污泥中含有过剩的磷,而废水中的BOD(或COD)则得到去除,流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。4)沉淀池的功能是泥水分离,污泥的一部分回流厌氧反应器,上清液作为处理水排放。(2)工艺特征1) 该工艺流程较简单,总水力停留时间少于其他同类工艺;2)厌氧(缺氧)好氧交替运行,丝状菌不易增殖繁衍,不会出现污泥膨胀现象;3)该工艺不需投药,厌氧段和缺氧段只进行缓

18、速搅拌,以不提高溶解氧含量为度,故运行费用低。(3)主要问题1)脱氮效果难以提高,内循环流量以2Q为限,不宜提高;污泥增长受到一定的限度因此,除磷效果也不易提高; 2)对沉淀池要保持一定浓度的溶解氧,应降低污泥的停留时间,防止产生厌氧状态和释放磷的现象出现,但溶解氧含量也不宜过高,以防止循环液对缺氧池的干扰。4 工艺流程的确定4.1 备选方案的提出、又称循环曝气池,是活性污泥法的一种变法。氧化沟工艺具有脱氮除磷的效应,沟形和流态的特征赋予氧化沟抗冲击负荷能力强的特点。由于氧化沟的水力停留时间和污泥龄比一般的生物处理法长得多,悬浮状有机物可以在曝气池中与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定,因此在预

19、处理部分可考虑省去初次沉淀池。氧化沟在流态上介于完全混合和推流之间,这种独特的水流状态,有利于活性污泥的生物凝聚作用,而且可以将其区分为富氧区、缺氧区,用以进行硝化和反硝化,取得脱氮的效应。常用的氧化沟系统由卡罗塞氧化沟、奥贝尔型氧化沟、交替工作氧化沟系统、二次沉淀池交替运行氧化沟系统。工艺流程为:转刷原污水二沉池处理水污泥泵房干化设备回流污泥图2 氧化沟工艺流程、A/O工艺通常被称为A/O工艺的实际上可分为两类:一类是厌氧一好氧工艺,另一类是缺氧一好氧工艺。厌氧状态和缺氧状态之间存在着根本的差别:在厌氧状态下既无分子态氧,也没有化合态氧;而在缺氧状态下则存在微量分子态氧(DO浓度0.5/L)

20、,同时还存在化合态氧,如硝酸盐及亚硝酸盐。1)脱氮工艺:生物脱氮工艺将反硝化反应器放置在系统之前,所以又称为前置反硝化生物脱氮系统。在反硝化缺氧池中,回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源,将回流混合液中的大量硝态氮还原成N2,而达到脱氮的目的,然后再在后续的好氧池中进行有机物的生物氧化、有机氮的氯化和氦氮的硝化等生化反应。2)除磷工艺:污水经格栅、沉砂等预处理后直接进入厌氧池。在厌氧池中,由二沉池回流的活性污泥一旦处于厌氧状态,其中的磷就以正磷酸盐的形式释放到混合液中,随后进入好氧池,处于好氧状态时,又将混合液中的正磷酸盐大量吸收到活性污泥中,使污水中含磷量达到很低,最后进入二沉池

21、,通过固液分离,污水部分从二沉池回流到厌氧区,部分富磷污泥以剩余污泥的形式从系统中排出,达到除磷和去除BOD目的。工艺流程为:缺氧池好氧池二沉池 混合液回流 进水 出水 图2 生物脱氮A/O工艺流程图 污泥回流 剩余污泥4.2 两种工艺的比较表1 处理工艺优缺点比较工艺名称A/O工艺氧化沟优点反硝化池在前,硝化池在后,只有一个污泥回流系统,因而使好氧异氧菌,反硝化菌和硝化菌都处于缺氧-好氧交替环境中,这样构成一种混合菌群系统,可使不同菌属在相同的条件下充分发挥等价的优势;反硝化反应可以直接利用原废水中的有机物为碳源,而可省去外加碳源;反硝化反应可以直接利用原废水中的有机物为碳源,而可省去外加碳

22、源;硝化池内含有大量硝酸盐的硝化液回流到反硝化池,进行反硝化脱氮反应,此工艺中回流比的控制是较为很重要的;在反硝化反应过程中,产生的碱度可补偿硝化反应碱度的一半左右。对含氮浓度不高的废水可不必另行投加碱;硝化池在后,使反硝化残留的有机污染物得以进一步去除,无需建后曝气池。本系统由于流程简单,无需另加碳源,因此,建设费用与运行费用均较低。工艺流程简单,运行管理方便,氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池,有此类氧化沟还可以和二沉池合建,省去污泥回流系统。运行稳定,处理效果好,氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。能承受水量水质的冲击负荷,对浓度较高的工业废水有较强的适应能力,这主要是由于氧化沟水

23、力停留时间长,泥龄长,一般为2030d,污泥在沟内达到除磷脱氮的目的,脱氮效率一般80%,但要达到较高的除磷效果,则需要采取另外措施。基建投资省,运行费用低和传统活性污泥工艺相比,在去除BOD,去除BOD和NH3-N及去除BOD和脱氮情况下更省,同时统计表明在规模较小的情况下,氧化沟的基建投资比传统活性污泥法更省。缺点处理水来自硝化池,在处理水中含有一定浓度的硝酸氮,如沉淀池运行不当,不及时排泥,在池内能够产生硝化反应,污泥上浮,处理水水质恶化。 系统的脱氮率一般在85%以下,若想提高脱氮率,必须加大内循环比,而这样做可能导致运行费用增高,内循环液带入大量溶解氧,使反硝化池内难于保持理想的缺氧

24、状态,影响反硝化过程。由于采用低负荷延时曝气运行方式,处理效率BOD5 和SS均为95%以上,总氮为70%80%适用情况适用于中小型对出水要求较高的城镇污水处理厂4.3 根据污水的特点:(1)污水以有机污染物为主,BOD/COD=0.50.3,可生化性较好,重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标;(2)进水中按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐,20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷或脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如A2

25、/O工艺,A/O工艺,SBR 及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。由上可见,对这样的城市污水,其各项控制指标的属于普通城市污水的范围之内,且无需除磷,故该设计采用的处理方法为A/O 工艺。A/O 工艺可根据5 污泥处理污泥是污水处理过程中的产物,城市污水处理产生的污泥含有大量有机物,富有肥分,可以作农肥使用,但又含有大量细菌、寄生虫卵以及从生产污水中带来的重金属离子等,需要作稳定与无害化处理。污泥处理的主要方法:减量处理:浓缩,脱水等。由于污泥含水率较高,体积较大,且呈流动性,经过以上处理后,污泥的体积减至原来的1/10,且有液态转变为固态,便于运输和销纳。稳定处理:厌

26、氧消化,好氧消化等。污泥中的有机物含量较高,极易腐败并产生恶臭,经过以上消化处理后,易腐败的部分有机物被分解转化,不易腐败,恶臭大大降低,方便运输和处理。无害化:污泥中特别是初沉污泥含有大量的病原菌,寄身虫卵和病毒易造成传染病大面积传播,经过以上处理可以杀灭大部分的蛔虫卵,病原菌和病毒,大大提高污泥的卫生指标。资源化:污泥中含有很多热量,其热值在1000015000kj/kg(干泥),高于煤和焦炭。消化阶段将有机物转化为沼气,同时污泥中含有大量的氮磷钾,是具有较高的有机肥料。综合利用:消化气利用,污泥农业利用等。最终处置:干燥焚烧,填地投海,建筑材料等。在此,对污泥的处理先浓缩,后脱水,设污泥

27、浓缩池和污泥消化池,再将处理后的污泥外运即可。预期的成果及形式l 设计说明书1份,总字数应在10000字以上。l 图纸1套(含污水处理站工艺流程图、总平面布置图、高程布置图、主要单体构筑物平面图、剖面图、部件详图等),绘图折合量不少于2张A0号图纸。l 开题报告1份,3000汉字左右。l 外文资料原文及译文1份,译文应不少于2000汉字。时间安排l 2周: 毕业设计准备、收集资料、翻译外文、拟框架、写出开题报告;l 2周: 毕业设计实习;l 3周: 工艺设计计算;l 4周: 主要构筑物设计绘图;l 2周: 整理编制设计说明书和计算书;l 1周: 答辩。指导教师意见签 名:年 月 日备注参考文献

28、:1David H,Furukawa P EGlobal Status of Microfiltration and Ultrafitration Membyane TechmologyThe Newsletter of the Middle East Desalination Research Center,October17,20022MattewBarkerFocusing on Asias Desalination MatketWater&Wasterwater Asia,2002,(2):38393任南琪等编著水污染控制微生物学哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,19934高艳玲,

29、马达主编污水生物处理新技术中国建材工业出版社,20065张统主编水处理工艺及工程方案设计北京:中国建筑工业出版社,19996王凯军,贾立敏编著城市污水生物处理新技术开发与应用北京:化学工业出版社,20017张自杰主编排水工程(下册)北京:中国建筑工业出版社,19968许保玖,龙腾锐当代给水与废水处理原理北京:高等教育出版社,20009李圭白,张杰主编水质工程学北京:中国建筑工业出版社,200510龚云华,污水生物脱氮除磷技术的现状与发展环境保护,200071112给水排水设计手册(第11册)常用设备.中国建筑工业出版社,2003盐山县污水处理厂初步设计摘要:水资源是经济可持续发展的基本保证,污

30、水的任意排放或处理不彻底的排放,都会给水资源环境带来严重的污染问题。盐山县排水系统很不完善,大量的城市污水、工业废水无法及时处理,使水体受到严重的污染,当地自然环境正受到严重的威胁,并且已经影响到经济的发展和人民正常生活。建设污水处理厂已成为迫在眉睫的大事。 该污水处理厂原污水中各项指标为:BOD浓度为200mg/L,COD浓度为400mg/L,SS浓度为200mg/L,NH3N浓度为35mg/L ,TN浓度为50mg/L,P浓度为1mg/L经处理后水质要求达到如下排放标准:BOD20mg/L,COD60mg/L,SS20mg/L,NH3N15mg/L,TN20mg/L,P1mg/L。本设计对

31、污水处理厂一级、 以及以 A/O 法为主体的二级处理工艺流程的选择给予说明,对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。A/O工艺是缺氧-好氧生物脱氮工艺的简称,一般适用于要求脱氮的大中型城市污水厂。A/O工艺具有流程简单、投资低、沉淀效果好等优点。污水厂设计方案为:污水处理流程:粗格栅 污水提升泵房 细格栅 曝沉砂池 池 消毒接触池 计量槽 排放;污泥处理流程:剩余污泥 浓缩池 贮泥池 污泥脱水机房 泥饼外运。污水处理厂处理规模: 15万m3/d。关键词: 城市污水处理厂 污水 污泥The initial design of the wastewatertreatment plant of Y

32、anSanAbstract:Water resources ensure the sustaining development of economy. Sewage discharged at random or half treated can expose serious pollution to the water resourcesThe waster water discharge system of Yan San is not good enoughGreat amount of domestic and industrial waster water is discharged

33、 without proper treatment,which pollutes the river badly. The damaged environment is endangering the development of economic and peoples life. The building of water drainage system is a must Various indexs in the raw wastewater of the wastewater treatment are:the concentration of BOD is 300mg/L, the

34、 concentration of COD is 700mg/L, the concentration of SS is 100mg/L,the concentration of NH3N is 35mg/L,the concentration of TN is 50mg/L,the concentration of P is 1mg/L,and after treatment the water quality must reach the discharge standard,i.e. BOD20mg/L,COD60mg/L, SS20mg/L,NH3N15mg/L,TN20mg/L,P1

35、mg/LThe design reasons the choice of primary and secondary treatment process A/O process,the calculation of constructing process A/O is short for sewage treatment plantsI found that the A/O has the following advantages:simple process,low investment and good sedimentation,so I choose A/O for the trea

36、tment of wastewater The process of the wastewater plant that the wasterwater treatment plant adopted is as following:Wastewater treatment process: middle bar screen pump station fin bar screen A/O process secondary sedimentation tankmeasurement groove drain;Sludge handling and disposal process: exce

37、ss activated sludge sludge tank machine dewatering disposal of sludge cake.The disposal ability of the wastewater treatment plant is 15×104m3/d.KEY WORDS: SEWAGE TREATMENT PLANT; 目 录摘要1ABSTRACTI1 设计说明书41.1 设计任务41.2 设计要求41.2.1 设计原则41.2.2 设计依据51.2.3 设计内容51.3 水质分析51.3.1 进水水质51.3.2 出水水质61.4 处理程度的计算

38、61.5 工艺选择6 方案对比71.5.2 工艺流程71.6 污水处理构筑物设计说明81.6.1 格栅81.6.2 泵房9沉砂池101.6.4 沉淀池121.6.5 A/O反应池141.6.6 接触池161.6.7 计量堰161.7 污泥处理构筑物设计说明161.7.1 污泥处理的意义161.7.2 污泥处理流程171.7.3 污泥泵房171.7.4 污泥的浓缩171.7.5 污泥的脱水191.8 污水处理厂平面及高程布置201.8.1 平面布置201.8.2 高程布置211.9 污水处理厂主要设备表222 设计计算书262.1 设计基础数据的确定262.2 粗格栅的设计262.2.1 设计参

39、数262.2.2 设计计算272.3 泵房302.3.1 泵房形式选择302.3.2 选泵302.3.3 设计计算302.3.3 泵房草图312.4 细格栅322.4.1 设计参数322.4.2 设计计算322.5曝气沉砂池342.5.1 设计参数342.5.2 设计计算34进出水设计352.5.4 计算图362.6 平流式初沉池372.6.1 设计参数372.6.2 设计计算372.6.3 进出水设计392.6.4 计算图412.7 曝气池(A/O)412.7.1 设计参数412.7.2 A/O池主要尺寸计算422.7.3 剩余污泥量432.7.4 需氧量计算442.7.5 供气量计算452

40、.7.6 曝气装置452.7.7 空气管系统计算462.7.8 进出水设计492.8 集配水井502.9 二沉池512.9.1 设计参数512.9.2 设计计算51进出水系统计算522.9.4 排泥量计算562.9.5 辐流式二沉池计算图如下:572.10 接触池572.10.1 消毒方法的选择572.10.1 消毒接触池设计参数582.10.2 消毒接触池主体设计592.10.3 消毒接触池排泥设施592.10.4 进水部分设计602.10.5 消毒接触池平面图602.10.6 加氯间设计计算612.11 计量堰612.11.1 尺寸设计622.11.2 水头损失计算622.11.3 巴氏计

41、量槽计算图642.12 污泥处理构筑物的设计计算64污泥浓缩池642.12.2 污泥脱水间692.12.2 污泥泵房692.13 污水厂平面布置702.14 污水厂高程布置712.14.1 概述712.14.2 构筑物之间管渠的连续及水头损失的计算712.14.3 构筑物之间管渠的连续及污泥损失的计算742.15 其他附属设施的设计761 设计说明书1.1 设计任务本设计内容是盐山县污水处理厂设计,设计规模为15万m3/d。1.2 设计要求1.2.1 设计原则(1)要符合适用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件,以及当地的具体情况(如施工条件),在可能的基础上,选

42、择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等,应最大限度地满足污水厂功能的实现,使处理后污水符合水质要求。(2)污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件,如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求,全面地分析各种因素,选择好各项设计数据,在设计中一定要遵守现行的设计规范,保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。(3)污水处理厂(站)设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后,总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用,(4)污水厂设计应当力求技术合理。在经济合

43、理的原则下,必须根据需要,尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术,但要确保安全可靠。(5)污水厂设计必须考虑安全运行的条件,如适当设置放空管、超越管线、沼气的安全储存等。(6)污水厂设计必须注意近远期的结合,不宜分期建设的部分,如配水井、泵房及加药间等,其土建部分应一次建成;在无远期规划的情况下,设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。 设计依据设计依据包括:1.GBJ14-87 室外排水设计规范;2.GB8978-1996 污水综合排放标准;3.GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准;4.CJ3082-99 污水排入城市下水道水质标准;5.给水排水设计手册; 设计内容污水处理

44、厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容:(1)据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址;(2)处理厂工艺流程设计说明;(3)处理构筑物型式选型说明;(4)处理构筑物或设施的设计计算;(5)主要辅助构筑物设计计算;(6)主要设备设计计算选择;(7)污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置;(8)处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制;(9)编制主要设备材料表。1.3 水质分析1.3.1 进水水质根据资料进水水质设计见表1-1。表1-1 进水水质数据水质指标BOD5(mg/L)CODcr(mg/ L)SS(mg/ L)NH3N(mg/ L)TN(mg/ L)P

45、(mg/ L)原水水质20040020035501本项目污水处理的特点:污水以有机污染物为主,BOD/COD=0.50,可生化性较好,采用生化处理最为经济。BOD/TN3.0,COD/TN7,满足反硝化需求。1.3.2 出水水质污水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB8918-2002)中的一级标准(B标准)。因此确定盐山县污水处理厂二级出水标准为:表1-2 出水水质数据水质指标BOD5(mg/L)CODcr(mg/ L)SS(mg/ L)NH3N(mg/ L)TN(mg/ L)P(mg/ L)原水水质206020152011.4 处理程度的计算(1) BOD5的去除率(2)COD的去除率

46、(3)SS的去除率(4)总氮的去除率1.5 工艺选择 按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐,20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷或脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如工艺,A/O工艺,SBR 及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。1.5.1 方案对比表1-3 生物处理方法的特点和适用条件工艺类型氧化沟SBR法A/O法技术比较污水在氧化沟内的停留时间长,污水的混合效果好;污泥的BOD负荷低,对水质的变动有较强的适应

47、性;处理流程短,控制灵活;系统处理构筑物少,紧凑,节省占地;低成本,高效能,能有效去除有机物;能迅速准确地检测污水处理厂进出水质的变化;经济比较可不单独设二沉池,使氧化沟二沉池合建,节省了二沉池合污泥回流系统投资省,运行费用低,比传统活性污泥法基建费用低30%能耗低,运营费用较低,规模越大优势越明显使用范围中小流量的生活污水和工业废水中小型处理厂居多大中型污水处理厂稳定性一般一般稳定 考虑该设计是中型污水处理厂,A/O工艺比较普遍,稳定,且出水水质要求不是很高,本设计选择A/O工艺。1.5.2 工艺流程图1-1 A/O工艺流程1.6 污水处理构筑物设计说明1.6.1 格栅 格栅的

48、作用 格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架,斜置在污水流经的渠道上,或泵站集水井的井口处,用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中,格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。 格栅的选择(1)格栅的选择:格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式。(2)栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水条件好,但刚度差。一般多采用矩形断面。(3)栅渣清除方式:一般按栅渣量而定,当每日栅渣量大于0.2m3,应采用机械清渣。 粗格栅参数栅槽宽1.69 m,共设四组,便于维修和清洗栅渣量为4.54m3/d,宜采用机械格栅清渣。污水是

49、由直径为1600 mm管子引入格栅间。栅前水深:h =0.54 m 过栅流速:v =0.9 m/s栅条间隙宽度:b =40 mm 格栅倾角 细格栅参数污水厂的污水由直径为1600 mm的管子从提升泵站引入细格栅间。 栅前水深:h = 0.54 m 过栅流速:v =0.9 m/s 栅条间隙宽度:e =10 mm 格栅倾角600 栅槽宽2.87 m,共设四组,便于维修和清洗。 栅渣量为12.02m3 /d,宜采用机械格栅清渣。 格栅示意图见图1-2图1-2 格栅示意图 泵房由于该泵站为常年运转且连续开泵,故选用自灌式泵房。又由于该泵站流量较大,故选用矩形泵房。矩形泵房工

50、艺布置合理,运行管理较方便,现已普遍采用。 水泵的选择 本工程中选用500WQ2700-16-185型潜水排污泵四台,它满足本设计中流量及扬程的要求,并且能够在高效区内运行。 水泵的适用范围及性能特点(1) 适用范围: WQ型潜污泵是在吸收国外先进技术的基础上,研制而成的潜水排污泵。适用于市政污水处理厂、泵站、工厂、医院、建筑、宾馆排水。(2) 性能特点:见表1-4表1-4 WQ型潜污泵性能型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)电动机功率(kw)效率(%)出口直径(mm)500WQ2700-16-18527001672518582500 污水

51、提升泵房(1) 污水提升泵房见图1-3 图1-3 提升泵房1.6.3沉砂池 沉砂池的作用沉砂池的作用是从污水中分离相对密度较大的无机颗粒,沉砂池一般设于倒虹管、泵站、沉淀池前,保护水泵和管道免受磨损,防止后续处理构筑物管道的堵塞,减小污泥处理构筑物的容积,提高污泥有机组分的含量,提高污泥作为肥料的价值。 沉砂池的形式沉砂池有三种形式:平流式、曝气式和涡流式。平流式矩形沉砂池是常用的型式,具有结构简单、处理效果较好的优点。其缺点是沉砂中含有15%的有机物,使沉砂的后续处理难度加大。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝

52、气沉砂池的优点是通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效率较稳定,受流量变化的影响小,同时,还对污水起预曝气的作用。涡流式沉砂池是利用水力涡流,使泥砂和有机物分开,以达到除砂目的。该池型具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点,在北美国家广泛应用。综上所述,本设计采用曝气沉砂池。 曝气沉砂池尺寸及主要参数见表1-5表1-5 曝气沉砂池参数表构筑物名称曝气沉砂池水力停留时间(min)2座数/格数两座/2格容积(m3)126长度(m)12水平流速(m/s)0.1每格宽度(m)2.625沉砂斗容量(m3)3.84.4 设备选型(1) 鼓风机的选定: 穿孔管淹没水深,因此鼓风机所需压力为:;取。风机供气量:。根据所需压力及空气量,决定采用型罗茨鼓风机台。该型风机风压, 风量。正常条件下,1台工作,1台备用。表1-6 型罗茨鼓风机性能参数风机型号口径转速进口流量所需轴功率所配电机功率(2) 行车泵吸式吸砂机的选定由于池宽,则选型行车泵吸式吸砂机两台。表1-7 型行车泵吸式吸砂机性能型号轨道预埋件间距行驶速度池宽驱动功率提耙

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