某15万立方米污水处理厂全套毕业设计

本科论文答辩

题目：西北某市污水处理厂初步设计答辩人：导师：中国地质大学（北京）2010.6.1内容提要（一）选题背景（二）水量水质（三）工艺方案的论证与选择（四）工艺流程（五）高程与平面（六）经济核算（七）结论选题背景根据城市发展规划，西北地区某城市拟建一座市政污水处理厂，当地工厂较少，所以污水来源主要为生活污水。该污水厂厂址选在了城市地势最低处，且靠近河流下游的地方，这样有助于污水靠重力流排入污水处理厂，并且可以使处理后的水就近排入水体。气象资料：1：土壤类别粘土2：年平均气温11℃3：受纳水体为渭河，该河流在该市境内河长50km,枯丰水期流量差别较大。4：年平均降雨量531mm

↖水量水质2010年该市总污水量约为15万m3,日变化系数为1.3。(1):表1-1进水水质数据水质指标BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）NH3－N（mg/LTN（mg/L）P（mg/L）原水水质18040025532405(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）。因此确定西北某市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）NH3－N（mg/L

TN（mg/L）P（mg/L）数值≤20

≤60

≤20≤8≤20

≤1

在充分分析该城市现有工业企业用水、城市绿化、道路清扫用水量的基础上，决定将部分二级出水进行深度处理，进行回用，改善该市用水紧张状况。回用水量定为4万m3/d,主要用于工业冷却水，部分用于城市绿化和道路清扫。水质要求达到《工业回用水标准》。♂表1-3深度处理水质要求表指标浊度（NTU)色度SSCODBODN-NH4TP数值≤5≤30_≤60≤10≤10≤1工艺方案的论证与选择污水处理工艺方案

污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的各项指标能否稳定可靠地达到排放标准的要求、建设投资和运行成本是否节省、运行管理及维护是否方便，及占地标准是否较低，因此，污水处理工艺方案的选定是污水处理厂是否成功的关键。污水处理工艺一般包括预处理、一级处理和二级处理三个密切关联的阶段。

预处理工程污水处理厂的预处理工艺包括构筑物主要有粗、细格栅、沉砂池等。粗、细格栅及沉砂池的作用是去除污水中大的漂浮物和沙砾等，以避免损害后续工艺的机械设备，堵塞管道。沉砂池主要去除污水中粒径较粗的无机颗粒。沉砂池常用的形式有平流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池等。旋流沉砂池具有结构简单、占地少，沉砂效果好等优点，同时不需要曝气，为保证后续工艺正常进行，减少投资和运行费用，本设计采用旋流式沉砂池。一级处理工艺二级处理工艺一级处理主要目的是去除SS，为二级处理减轻负荷，通常采用的工艺为沉淀池，特别是对大型污水厂而言，初次沉淀池非常广泛。常采用的沉淀池类型有平流式沉淀池和辐流式沉淀池，平流式沉淀池与辐流式沉淀池相比，占地面积省，施工方便。因此，本设计采用平流式沉淀池。二级处理是污水处理工艺过程的中心环节。污水中大部分有机污染物在二级处理中得到降解或去除，从而使出厂污水达到排放标准。在大规模城市污水处理厂二级处理工艺中广泛采用生物处理法，根据出水水质，本设计的污水处理厂还得兼有除磷、脱氮和污泥最终处理的功能。目前，国内外对于城市污水处理最常采用的脱氮除磷方法是生物法。生物脱氮除磷工艺具有运行费用低，管理方便等优点。工艺比选一：A2/O工艺同步脱氮除磷技术，它利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。优点：1：具有较好的除磷脱氮功能；2：具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少污泥排放量；3：具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4：技术先进成熟，运行稳妥可靠；5：管理维护简单，运行费用低；6：沼气可回收利用；7：国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。缺点：1：构筑物较多、基建费用大，用于小型水厂费用偏高。2：污泥回流量大，能耗高。二：氧化沟沟工艺本工艺50年代初期发发展形成，，因其构造造简单，易易于管理，，很快得到到推广和应应用。优点：1：处理流程程简单，构构筑物少，，基建费用用省；2：处理效果果好，有稳稳定的除P脱N功能；3：对高浓度度的工业废废水有很大大稀释作用用；4：有较强的的抗冲击负负荷能力；；5：能处理不不容易降解解的有机物物；6：污泥生成成量少，污污泥不需要要消化处理理，不需要要污泥回流流系统；7：技术先进进成熟，管管理维护简简单；缺点：1：周期运行行，对自动动化控制能能力要求高高；2：污泥稳定定性没有厌厌氧消化稳稳定；3：容积及设设备利用率率低。三：SBR工艺SBR是序列间歇歇式活性污污泥法的简简称，是一一种按间歇歇曝气方式式来运行的的活性污泥泥污水处理理技术，又又称序批式式活性污泥泥法。优点：1：流程十分分简单；2：合建式，，占地省，，处理成本本低；3：不需要污污泥回流系系统和回流流液；不设设专门的二二沉池；4：除磷脱氮氮的厌氧，，缺氧和好好氧不是由由空间划分分的，而是是由时间控控制的。缺点：1：间歇运行行，对自动动化控制能能力要求高高；2：污泥稳定定性没有厌厌氧消化稳稳定；3：容积及设设备利用率率低；4：变水位运运行，电耗耗增大；除除磷脱氮效效果一般。。比选结果经过以上比比较，可知知SBR间歇运行，，全赖电脑脑控制，对对处理厂的的管理人员员素质要求求很高，变变水位运行行，电耗增增大；而且且除磷脱氮氮效果一般般，所以不不采用。对于本设计计而言，工工程规模较较大，为大大中型规模模的污水处处理厂。其其主要污水水来源为生生活污水，，污水生化化性好，难难降解污染染物少，氧氧化沟的一一些优点得得不到体现现。而且，，该市政污污水处理厂厂位于西北北地区，冬冬季气温低低，若采用用氧化沟工工艺的话，，设备检修修困难。若若采用A2/O则不存在这这样的问题题。A2/O工艺虽然基基建费用相相对较高，，但运行费费用低，管管理维护相相对方便，，出水水质质稳定，脱脱氮除磷效效果显著，，优势相对对突出，因因此，本工工程设计采采用A2/O工艺。♂工艺流程构筑物1：中格栅功能：去除除废水中较较大的悬浮浮物、漂浮浮物、纤维维物质和固固体颗粒物物质，以保保证后续处处理单元的的正常运行行。格栅设4个，每台格格栅设计流流量为Q=0.56m3/s.栅前流速：：v1=0.7m/s;过栅流速：：v2=0.9m/s;栅条宽度：：s=0.01m;格栅间隙宽宽度为：b=0.04m;格栅倾角：：a=75℃℃.栅槽总高度度：H=1.12m,栅槽总长度度：L’=4.13m,格栅总长度度L=10m.2：泵房污水泵流量量：2500m3/h进水管管低低高程为4.3m，出水管提提升后的水水面高程为为12.80m，集水池正正常水位与与所需提升升经常高水水位之间的的高差为8.8m，水泵总扬扬程为12.1m.选用500WQ2700-16-185潜水排污泵泵具体参数数见下表。。型号出水口直径/mm流量/（m3/h）扬程/m转速/（r/min）电机功率/KW500WQ2700-16-1855002700167251853:细格栅功能：去除除废水中较较大的悬浮浮物、漂浮浮物、纤维维物质和固固体颗粒物物质，以保保证后续处处理单元的的正常运行行。格栅设四个个。每台台格格栅栅设设计计流流量量为为Q=0.565m3/s栅前前流流速速：：0.9m/s过栅栅流流速速：：0.9m/s栅条条间间隙隙b：0.01m栅条条宽宽度度S：0.01m格栅栅安安装装角角度度：：60°°栅渣渣量量W：0.325m3/d4:沉砂砂池池沉砂砂池池的的作作用用是是从从污污水水中中将将比比重重较较大大的的颗颗粒粒去去除除，，其其工工作作原原理理是是以以重重力力分分离离为为基基础础。。我我国国城城市市污污水水处处理理中中，，常常用用的的沉沉砂砂池池类类型型主主要要有有平平流流式式沉沉砂砂池池、、曝曝气气沉沉砂砂池池、、旋旋流流沉沉砂砂池池。。考虑虑到到除除磷磷工工艺艺的的厌厌氧氧要要求求所所以以不不采采用用曝曝气气沉沉砂砂池池，，而而采采用用现现在在应应用用比比较较广广泛泛的的旋旋流流式式沉沉砂砂池池。。具具有有占占地地省省、、除除砂砂效效率率高高、、操操作作环环境境好好、、设设备备运运行行等等优优点点。。根据据处处理理水水量量的的不不同同，，旋旋流流式式沉沉砂砂池池可可分分为为不不同同型型号号，，各各部部分分尺尺寸寸可可查查给给排排水水设设计计手手册册第第五五册册，，本本工工程程设设计计流流量量为为2257L/S，可可选选用用两两座座型型号号为为1300型旋旋流流式式沉沉砂砂池池I。A=5480mmB=1500mmC=1100mmD=2200mmE=400mmF=2200mmG=1000mmH=610mmJ=630mmK=800mmL=1850mm.5：初初沉沉池池沉淀淀池池按按工工艺艺布布置置的的不不同同,可分分为为初初次次沉沉淀淀池池和和二二次次沉沉淀淀池池。。沉沉淀淀池池的的处处理理对对象象是是悬悬浮浮物物质质(约去去除除40%～55%)，同同时时可可去去除除部部分分BOD5(约占占总总BOD5的20%～30%，主主要要是是悬悬浮浮性性BOD5)，可可改改善善生生物物处处理理构构筑筑物物的的运运行行条条件件并并降降低低其其BOD5负荷荷。。初初沉沉池池是是对对污污水水中中的的以以无无机机物物为为主主体体的的比比重重大大的的固固体体悬悬浮浮物物进进行行沉沉淀淀分分离离。。二二沉沉池池是是对对污污水水中中的的以以微微生生物物为为主主体体的的比比重重小小的的、、且且因因水水流流作作用用易易发发生生上上浮浮的的固固体体悬悬浮浮物物进进行行分分离离。。沉淀淀池池按按池池内内水水流流方方向向的的不不同同，，可可分分为为平平流流式式沉沉淀淀池池，，辐辐流流式式沉沉淀淀池池和和竖竖流流式式沉沉淀淀池池。。平平流流式式沉沉淀淀池池沉沉淀淀效效果果好好、、对对冲冲击击负负荷荷和和温温度度变变化化的的适适应应能能力力强强、、施施工工简简易易。。竖竖流流式式沉沉淀淀池池适适用用于于小小型型污污水水厂厂。。辐辐流流式式沉沉淀淀池池适适用用于于大大中中型型污污水水处处理理厂厂，，运运行行可可靠靠，，管管理理简简单单。。本设计计初沉沉淀选选用平平流式式沉淀淀池，，二沉沉池选选用辐辐流式式沉淀淀池。。平流式式初沉沉池辐辐流式式二沉沉池池内水深(m)

3L:h9L:B4.5污泥斗容积(m3)

62.3池子总高度(m)

8.77池子个数

24构筑物名称二沉池座数4池径（m)49有效深度（m)4H1（m)0.3H3（m)0.5H4（m)1.13H5（m)0.5H6（m)1.736:A2/O反应池池（1）：本本设计计生物物反应应池由由8组3廊道组组成，，每个个廊道道长80米，宽宽7米，有有效水水深5米，超超高0.5米，总总高度度为5.5米。工工艺采采用A2/O法，厌厌氧：：缺氧氧：好好氧=1：1：4，停留留时间间为9.7h，污泥泥回流流比为为100%。（2）：判判断是是否可可采用用A2/O经过初初沉池池BOD5降低了了25%（20%～30%），则则此时时BOD5值为195.38mg/L。此时时：CODcr/TN=557.1/44=13.3>8，TP/BOD5=5/195.38=0.025<0.06符合要要求，，故可可采用用此法法。（3）：计计算有效容容积=59206m3厌氧池池设备备选择择（以以单组组反应应池计计算））厌氧池池内设设潜水水搅拌拌机8台，所所需功功率按按5W/m³³池容计计算。。厌氧池池有效效容积积混合全全部污污水所所需功功率为为缺氧池池设备备选择择（以以单组组反应应池计计算））缺氧池池内设设潜水水搅拌拌机8台，所所需功功率按按5W/m³³池容计计算。。P=混合液液回流流设备备回流混混合液液由回回流泵泵送至至缺氧氧段首首端。。混合液液回流流管设设计流流量混合液液回流流管出出水流流V=0.8m/s管道过过水断断面面面积管径取回流流污泥泥出水水管管管径DN700mm。7:污泥浓浓缩池池辐辐流浓浓缩池池示意意图在污水水处理理过程程中产产生大大量的的污泥泥，污污泥含含水率率高，，体积积大，，不便便运输输。污污泥中中还含含有大大量易易腐化化发臭臭的有有机物物，以以及毒毒害物物质，，同时时也有有氮、、磷、、钾等等植物物营养养素负负荷，，所以以需经经过有有效处处理，，以便便达到到变害害为利利，综综合利利用，，保护护环境境的目目的。。本设计计采用用竖流流式连连续运运行的的重力力浓缩缩池。。污泥泥来自自初沉沉池和和剩余余污泥泥的混混合。。(1)设计参参数：：混合污污泥进进泥含含水率率（P1=98.5%）浓缩后后污泥泥含水水率（（95%）浓缩时时间（（T=16h）污泥固固体通通量60kg/(m3.d)污泥密密度1000kg/m3(2）污泥泥浓度度：(3)泥斗容容积：：(4)有效水水深：：(5)浓缩池池总高高度：：(15)排泥管管浓缩后后剩余余污泥泥量（（m3/d)8:中水处处理构构筑物物设计计该市政政污水水厂设设有污污水深深度处处理设设施，，日处处理能能力4万吨，，处理理后的的中水水可用用于冲冲厕、、洗车车、道道路清清扫、、绿化化景观观用水水等。。其基基本处处理工工艺如如下：：二级处处理后后的出出水——混凝——沉淀——V型滤池池——清水池池（消消毒））。♂高程与与平面面一：平平面布布置平面布布置原原则1)按功能能分区区，配配置得得当。。主要要是指指对生生产、、辅助助生产产、生生产管管理、、生活活福利利等部部分的的布置置，要要做到到分区区明确确、配配置得得当、、而又又不过过分独独立分分散。。2)功能明明确，，布置置应凑凑。首首先应应保证证生产产的需需求，，结合合地质质、地地形、、土方方、结结构和和施工工等多多方面面的因因素全全面考考虑。。布置置时力力求减减少占占地面面积，，减少少连接接管的的长度度，便便于操操作管管理。。3)顺流排排列，，流程程简洁洁。处处理构构筑物物尽量量按流流程方方向布布置，，避免免与进进（出出）方方向相相反安安排，，个构构筑物物之间间的连连接管管（渠渠）应应以最最短路路线布布置，，尽量量避免免不必必要的的转弯弯和用用水泵泵提升升，严严禁将将管线线埋在在构筑筑物下下面，，目的的在于于减少少能量量损失失，节节省管管材、、便于于施工工和检检修。。4)充分利利用地地形，，平衡衡土方方，降降低工工程费费用。。5)必要时时应预预留适适当余余地，，考虑虑扩建建和施施工可可能。。6)构筑物物布置置应注注意风风向和和朝向向，将将排放放异味味、有有害气气体的的的构构筑物物布置置在居居住于于办公公场所所的下下风向向；为为保证证有良良好的的的自自然通通风条条件，，建筑筑物布布置应应考虑虑主导导风向向。7)设置通通向各各构筑筑物和和附属属建筑筑物的的的必必要通通道，，满足足物品品运输输、日日常操操作管管理和和检修修的需需要。。8)处理厂厂内的的绿化化面积积一般般不小小于全全厂总总面积积的30%。二：高高程布布置为了使使污水水能在在构筑筑物间间通畅畅流动动，以以保证证处理理正常常进行行，在在平面面布置置的同同时必必须进进行高高程布布置，，以确确定各各构筑筑物及及连接接管渠渠的高高程。。在整个个污水水处理理过程程中，，应尽尽可能能使污污水和和污泥泥重力力流，，但在在多数数情况况下需需要提提升。。本设设计高高程布布置严严格遵遵循以以下原原则：：(1)为了使使污水水在各各构筑筑物间间顺利利自流流，精精确计计算各各构筑筑物之之间的的水头头损失失，包包括沿沿程，，局部部及构构筑物物本身身的水水头损损失，，此时时还考考虑污污水厂厂扩建建时的的预留留储备备水头头。(2)进行水水力计计算时时，选选择距距离最最大，，水头头损失失最大大流程程，并并按最最大设设计流