旅游景区生活污水处理工程设计

第1章绪

河南机电高等专科学校毕业设计说明书目录............................................................11.1建造景区生活污水处理工程的必要性......................................11.2小型生活污水处理技术的发展............................................1.3设计任务及内容........................................................1.3.1原始资料..........................................................1.3.2设计水..........................................................21.3.3项目进出水水....................................................3第2章设说书

.....................................................42.1生活污水处理概论......................................................2.2废水特性与水质分析....................................................2.2.1废水特..........................................................42.2.2水质分..........................................................42.3工艺流程比选..........................................................2.3.1工艺流程选取原则..................................................2.3.2工艺方案分析......................................................2.4工艺流程.............................................................2.5工艺说明.............................................................2.6处理效果预测.........................................................2.7效益分析.............................................................2.8环保影响与措施.......................................................2.8.1主要污染源及污染物...............................................2.8.2污染物治理措施及排.............................................15第3章污工设计

.............................................173.1污水处理系统.........................................................3.1.1格栅.............................................................3.1.2污水提升泵.....................................................183.1.3曝气沉砂.......................................................193.1.4SBR池设计计算...................................................3.1.5接触消毒池与加氯间...............................................3.2污处理系统...........................................................3.2.1剩余污泥泵房.....................................................I

河南机电高等专科学校毕业设计说明书3.2.2污泥浓缩池.......................................................3.2.3浓缩污泥贮池.....................................................3.2.4污泥脱水间.......................................................3.3工艺构筑物及设备一览表...............................................3.3.1构筑物...........................................................3.3.2设备.............................................................3.4处理成本估算.........................................................3.5电气自动化说明.......................................................3.5.1概述.............................................................3.5.2自控系统组成.....................................................3.5.3控制方式.........................................................第4章区水理程面高布

..............................314.1污水处理系统高程布置的一般原则.......................................314.2污水处理系统平面布置原则.............................................31结与议

.............................................................33致谢

..................................................................34参文

................................................................35II

河南机电高等专科学校毕业设计说明书第章

绪论随着河南某旅游景区的发展和不断完善，该景区的经济效益逐年增加，但同时也带了一系列环境问题，特别是生活污水的排放量不断增大，给附近水体造成了一定程度的污染。为此，必须建造一个效率高、投资省、占地少、见效快的生活污水处理工程，对生活污水就地处理。1.1建景生污处工的要该污水处理工程位于河南某旅游景区停车场，项目含综合服务楼、宿舍楼个一座，设计最大入住规模为人堂最大就餐为人均日处理最大污水3，污水来源位生活污水卫生间洗浴餐厨食堂肥水生活污水含有一定量油脂淀粉、蛋白质、表面化活性剂等。根据国家有关污水排放的有关标准，景区排放的污水中各项指标，特别是BOD,COD和氨氮含量均超过限量，有必要进行污水处理。生活污水的性质特征主要与下列因素有关：员工的作息时间；气候环境条件；生活污水的成分；所采用的排水体制以及国家、地方部门对水质的要求等。为了经济有效的解决水污染问题，必须深入了解该景区污水的各项特性。我国生活污水处理相对国外先进国家较为落后，不能很好的满足社会的进步以及人民生活水平日益提高所带来的污水排放问题。污水处理技术没有得到普遍应用，污水处理率低，结果造成大量未经处理的污水排入江河湖海，造成严重污染。因此，应加强对生活污水治理的政策措施，列为环保工作重点，保证我国水环境和水资源的可持续发展。1.2型活水理术发新中国成立初期由于工农业生产刚刚起步，当时的污水污染程度很低，且提倡利用污水进行农业灌溉，特别是北方缺水地区将污水灌溉利用作为经验进行推广，所以全国仅有几个城市建设了近十座污水处理厂（还包括～年间外国人兴建的座污水处理厂在处理工艺上有的还是一级处理，处理的规模也很小，每天只有几千立方米，最大的也只有每天5万立方米左右，致使污水处理技术和管理水平处于较后的状态。由于工农业生产的不断发展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的成分也随之而变化，污染程度由低向高逐渐演变，一些发达的资本主义国家由于污水的污染，使1

河南机电高等专科学校毕业设计说明书人民身体健康受到威胁的沉痛教训（如日本水俣病的出现起人们的关注和我国政府的高度重视，建立了国家级环保组织（国务院环境保护办公室学也陆续设置环境工程系或环境工程专业，国务院环保办投资在天津兴建污水处理试验厂（天津市纪庄子污水处理试验厂北京高碑店污水处理试验厂也先后运行。国家和地方都为筹备建设国内大型污水处理厂做前期工作，此刻天津市政府与建设部及有关部委率先决定建设天津市纪庄子污水处理厂，并于年破土动工，年4月日竣工投产运行，处理规模26立方米每天。随着改革开放不断深入，我国的污水处理事业也得到了快速的发展。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国，在活性污泥工艺应用的同时，AB法、A/O法、法CASS法、法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污水处理厂的建设中得到应用。本设计是为解决河南某旅游景区生活污水超标对周围环境污染的问题，采用SBR污水处理工艺。该工程位于河南某旅游景区停车场，项目含综合服务楼、宿舍楼个一座，设计最大入住规模为人，食堂最大就餐为600。平均日处理最大污水量480m

3

/d，污水来源位生活污水、卫生间洗浴、餐厨食堂肥水。生活污水含有一定量油脂、淀粉、蛋白质、表面化活性剂等。日排放量480m

3

/d，旅游高峰废水量增加，变化较大，时变化系数2.0.每天按20小时设计，废水处理设施的处理能力位/h。通过该景区生活污水处理工艺的选择、设计，培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化，各主要构筑物结构设计与参数计算，主要设备造型包括格栅、提升泵、鼓风机、曝气器、污泥脱水机、砂水分离器、刮泥机、各种型号的泵、加药设备、消毒设备等，以及平面布置和高程计算。1.3设计任及容1.3.1始资料该工程位于河南某旅游景区停车场，项目含综合服务楼、宿舍楼个一座，设计最大入住规模为1500食堂最大就餐为600平均日处理最大污水量480m污水来源位生活污水、卫生间洗浴、餐厨食堂废水。生活污水含有一定量油脂、淀粉、蛋白质、表面化活性剂等1.3.2设计水量日排放量480m

3

/d，旅游高峰废水量增加，变化较大，时变化系数，每天按2

河南机电高等专科学校毕业设计说明书20时设计，废水处理设施的处理能力位1.3.3项目进出水质表1-1项近水序号12

污染物名称PhCOD

浓度6～500mg/l

序号56

污染物名称SSNH-N3

浓度300mg/l50mg/l3

BOD

5

200mg/l

7

P

10mg/l4

动植物油

20mg/l

8

LAS

20mg/l表1-2项出水序号12345

污染物名称色度PHCODSSNH-N3

出水标准306.5950mg/l5mg/l10mg/l

序号678910

污染物名称浊度TDS氯化物总硬度大肠杆菌

出水标准5度1000mg/l300mg/l450mg/l3个/l3

河南机电高等专科学校毕业设计说明书第章

设计说明书2.1生活污处概生活污水含有一定量油脂、淀粉、蛋白质、表面化活性剂等化合物以及沙砾、石子等无机物，由排水管网汇集并输送到污水处理站进行处理。污水处理工艺一般根据污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法如筛滤沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温水中的溶氧量pH值等有一定的要求污水三级处理是在一二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。污水一级处理为预处理级处理为主体理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理，出水水质较好，甚至能达到饮用水质标准，但处理费用高，除在一些极度缺水的国家和地区外，应用较少。2.2废水特与质析2.2.1废水特性生活污水在合流制排水系统中还包括雨水，在半分流制的排水系统中还包括初期雨水。该景区采用分流制。该旅游区生活污水的水质、水量小时变化系数较大污染物浓度通常比城市污水低,污水可生化性好处理难度较小其特点有三一是冲洗厕所的水中含有粪便，是多种疾病的传染源；二是生活污水浓度低，其中干物质浓度为1%，浓度仅为500mg/L；三是生活污水可降解性较好，/COD为0.5~0.6。2.2.2水质分析水质分析主要是城市污水的化学指标：1.pH值生活污水的pH值呈中性一般为～7.5pH值的微小降低可能是由于城市污水在4

河南机电高等专科学校毕业设计说明书下水道中发酵所致。雨季较大时的pH降低往往是城市酸雨造成的，这种情况在合流制排水系统中尤其突出。2.生化需氧量（BOD）5生化需氧量是反映污水中有机污染物浓度的综合指标通过测定在指定的温度和指定的时间段内，微生物分解，氧化水中有机物所需氧量的数量来确定的。微生物的好氧分解速度很快，约至后其需氧量即达到完全分解需氧量的70%左右，因此，在实际操作中，用BOD衡量污水中有机物的浓度。城市污水100～3000mg/L之间。553.化学需氧量（COD）污水的COD一般大于BOD，两者的差值可反映污水中存在难以被降解的有机物的多少。5BOD/COD值常用来分析污水的可生化性，可生化性好的废水/COD>0.3，小于此值55的污水应考虑生化技术以外的污水处理技术，或对一般生化处理工艺进行试验改革。COD用化学方法测定的有机物浓度，它不像样反映生化需氧量，另外，会有5部分的无机物被氧化，使结果产生误差。在城市污水分析时，二者同时使用。4.总有机碳（TOC）总有机碳的分析主要是为解决快速测定和自动控制而发展起来的。总有机碳是用总有机碳仪在900℃高温下将水中有机物燃烧氧化计算出的总有机碳。TOC与BOD，COD有一定的关系，由TOC可推断出，COD值。555.固体物质（SS，DS）污水中的固体物质按其化学性质可分为有机物和无机物，按其物理组成可分为悬浮固体SS和溶解固体DS。SS是污水的一项重要指标，包括漂于水面的漂浮物如油脂，果核等，悬于水中的悬游物如奶、乳化油等，还有沉于底部的沉淀物，悬浮固体是将污水过滤，把截流在过滤材料上的物质通过烘干，称重而测的。6.总氮（TN氮（NH-N总磷（TP）3氮、磷是污水中的营养物质，在城市污水生化过程中需要一定的氮、磷以满足微生物的新陈代谢，但这仅是污水中氮、磷的一小部分，大部分氮、磷仍将随水排到水体中，从而导致水体中藻类超量生长，造成富营养化问题。因此，除磷脱氮也是污水处理的任务之一。总氮是污水中有机氮和无机氮的综合，氨氮是无机氮的一种。总磷是污水中各类有机5

河南机电高等专科学校毕业设计说明书磷和无机磷的总和。7.重金属城市污水中的重金属是指达到一定浓度时通常会对人体物造成危害的那些重金属，其中危害较大的有汞、镉、铬、铝、铜、锌等。汞极易沉底，易被生物甲基化而加剧毒性，可通过食物链引起疾病；镉易被生物富集，可导致骨损伤病症；铬通过食物链被人摄取可导致慢性中毒，铜、锌是人体需要的微量元素，但大量的铜、锌将抑制微生物的新陈代谢作用，最终威胁人身安全。以上的这些化学指标大部分可以在污水处理过程中得到降解，其中85%以上的SS，BODTOCNH-N可以通过污水处理得到去除但重金属等一些有毒物质往往需要在工业5

3企业通过处理控制。2.3工艺流比2.3.1艺流程选原则生活污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于农田灌溉、城市景观和工业生产等，以保护环境不受污染，节约水资源。污水处理工艺流程的选择应遵循以下原则：（1）污水处理应达到的处理程度是选择工艺的主要依据。（2污水处理工艺的投资和运行费用合理，工程投资和运行费用也是工艺流程选择的重要因素之一。根据处理的水质、水量，选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，确定工艺先进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺。（3根据当地自然、地形条件及土地与资源利用情况，因地制宜、综合考虑选择适合当地情况的处理工艺。尽量少占农田或不占农田，充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道。（4考虑分期处理与排放利用情况。例如根据旅游区规划，先建一期工程，再建二期工程。（5施工与运行管理：如地下水位较高、地质条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便，便于实现自动控制等。2.3.2艺方案分一．在本项目污水处理的特点为：1.污水以有机污染为主，BOD/COD=200/500=0.4，可生化性较好，重金属及其它难5以降解的有毒有害污染物一般不超标；6

河南机电高等专科学校毕业设计说明书2.污水中主要污染物指标BOD、CODcr、SS值比一般城市污水高；5二．污水处理工艺的选择与污水的原污水水质、出水要求、污水厂规模、当地温度、用地面积、发展余地、管理水平、工程投资、电价和环境影响等因素有关。针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理的特点，以下有几种处理方法供我选择：1．A／0系统用以往的生物处理工艺进行污水处理，旨在降低污水中以、COD综合指标表示的5含油有机物和悬浮固体物浓度。一般情况下，去除率可达70％以上，可达90%以5上SS可达％以上，但氮的去除率只有20%左右，磷的去除率就更低，二级处理出中除含有少量含碳有机物，还合有氮氨氮和有机氮)和碘(溶解性碘和有机碘。这样的出水排到封闭水域的湖泊、河流及内海，仍会增加水体中的营养成分从而引起水体中浮游生物和藻类的大量繁殖造成水体的富营养化对饮用水源水产业工业用水带来很大的危害。在水资源缺乏的地区，欲将二级出水作为第二水源，用于工业冷却水的补充就必须冉经脱氮、除碘等三级处理，还要增加较多的基逮物乃运行答硼酸。优点：（1）流程简单，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用低；（2）反硝化池不需要外加碳源，降低了运行费用；（3A/O工艺的好氧池在缺氧池之后可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；（4）缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌利用，可降低其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。缺点：（1）构筑物较多；（2）污泥产生量较多。2.传统A2/O法传统A2/O工艺即厌氧—缺氧—好氧法，其三个阶段是以空间来划分的，是在具有脱N功能的缺氧—好氧法的基础上发展起来的具有同步脱除P的工艺。该工艺在系统上是最简单的同步脱N除P工艺，其总的水力停留时间一般要小于其它7

2/O河南机电高等专科学校毕业设2/O同类工艺（如Bardenpho艺在经过厌氧、缺氧、好氧运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般小于100处理后的泥水分离效果好。该工艺在运行时厌氧和缺氧段需轻缓搅拌，以防止污泥沉积，由于生物处理池与二次沉淀池分开建设，占地面积也较大，该工艺在大型污水处理厂中采用较多，本次设计不予推荐。沉

初

厌

缺进水

格砂

沉

氧

氧栅池

池

池

池回流出水

二沉池

液

好氧池剩余污泥

回流污泥图2-1工艺程3.传统的SBR工艺传统的SBR工艺是完全间隙式运行，即周期进水、周期排水及周期曝气。传统SBR工艺脱N除P大致可分为五个阶段：阶段A进水搅拌，在该阶段聚磷菌进行厌氧放磷；阶段B为曝气段，在该阶段除完成解外，还进行着硝化和聚磷菌的5好氧吸磷；阶段C为停止曝气混合搅拌阶段，在该阶段内进行反硝化脱氮；阶段D为沉淀排泥阶段，在该阶段内既进行泥水分离，又排放剩余污泥；阶段E为排水阶段。在段E后，有的根据水质要求还设有闲置阶段。以下是SBR的优缺点：优点：（1）其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制的；（2）不需要回流污泥和回流混液，不设专门的二沉池，构筑物少；（3）占地面积少。缺点：8

河南机电高等专科学校毕业设计说明书（1）容积及设备利用率较低（一般低于50%（2）操作、管理、维护较复杂；（3）自动化程度高，对工人素质要求较高；（4）国内工程实例少；（5）脱氮、除磷功能一般。4.氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种变形，它把连续环式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。随着氧化沟技术的不断发展，氧化沟技术已远远超出最初的实践范围，具有多种多样的工艺参数、功能选择、构筑物形式和操作方式。如卡鲁塞尔（Carrousel2000）氧化沟、三沟式（T型）氧化沟、奥贝尔（）氧化沟等。卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串联的系统，进水与活性污泥混合后在沟内做不停的循环运动。污水和会流污泥在第一个曝气区中混合。由于曝气器的泵送作用，沟中流速保持在0.3m/s。水流在连续经过几个曝气区后，便流入外边最后一个环路，出水从这里通过出水堰排出，出水位于第一曝气区的前面。卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器，每组狗渠安装一个，均安装在同一端，因此形成靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧区。这不仅有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉淀。BOD去除率可达95%～99%，脱氮效率约为，除磷率为50%。在正常的设计流速下鲁塞尔氧化沟渠道中混合液的流量是进水流量的～100，曝气池中的混合液平均每天5～完成一个循环。具体循环时间取决于渠道长度、渠道流速及设计负荷。这种状态可以防止短流，还通过完全混合作用产生很强的耐冲击负荷力。以下是氧化沟的优缺点：优点：(1)转刷曝气时，设计污水流量多为每日数百立方米。用叶轮曝气时，设计污水流量可达每日数万立方米。(2)氧化沟由环形沟渠构成，转刷横跨其上旋转而曝气，并使混合液在池内循环流动，渠道中的循环流速为0.3～0.6m／s，循环流量一般为设计流量的～60倍。(3)氧化沟的流型为循环混合式，污水从环的一端进入，从另一端流出，具有完全混合9

河南机电高等专科学校毕业设计说明书曝气池的特点。(4)歇运行适用于处理少量污水。可利用操作间歇时间使沟内混合液沉淀而省去二沉池，剩余污泥通过氧化沟内污泥收集器排除。连续运行适用于处理流量较大的污水，需另没二沉池和污泥回流系统。(5)工艺简单，管理方便，处理效果稳定，使用日益普通。(6)氧化沟的设计可用延时曝气油的设计方法进行。即从污泥产量＝0发，导出曝气池的体积，而后按氧化沟的工艺条件布置成环状循环混合式。缺点：(1)处理构筑物较多；(2)回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；(3)容积及设备利用率不高。5.污水生化处理污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，其工艺构成多种多样，可分成活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物的作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转变成无害的气体产物（CO体产物（水）以及富含有机物的固体产物（微生物群体或称生物污2泥多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离，从净化后的污水中除去。由此可见，污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离，在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中，包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体，而且极易腐败发臭，很容易造成二次污染，消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响，必须重视。如果污泥不进行处理，污泥将不得不随处理后的出水排放，污水厂的净化效果也就会被抵消掉。综上所述，能够满足脱氮除磷的污水处理工艺很多，其基本原理都是相同的，每一种工艺均各有特点，分别适用于各种不同场合，应该具体问题具体分析后加以采用。根据本工程特点，采用SBR法。10

河南机电高等专科学校毕业设计说明书2.4工艺流生活污水格栅砂外运污水提升泵

砂水分离器曝气沉砂池

吸砂机SBR池

污泥泵房接触消毒池

污泥浓缩池出水

污泥压滤机泥饼外运图2-2工艺程意2.5工艺说一、SBR工艺是Sequencing的英文缩写，它是序批式活性污泥工艺简称，SBR艺在（充排式）反应器的基础上开发出来的，该工艺适合当前水处理的发展趋势属于简易高效低耗的污水处理工艺与传统的活性污泥工艺相比具有很大的优势，同时具有脱氮除磷的功能。序批式活性污泥工艺的核心是反应池，集多种功能于一体，工艺简洁，自动化程度很高，管理简单。所谓序批式指一是运行空间按序列间歇运行，二是每个反应器运行操作分阶段按顺序进行，典型的SBR工艺包括五个阶段，进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水11

河南机电高等专科学校毕业设计说明书阶段、闲置阶段。在实际的操作中常常将部分阶段合并或者去掉，如闲置阶段。其主要的流程和构筑物说明如下：SBR法工艺流程见图2-3进水

反应

沉淀

排放

闲置图2-3SBR法工示图该工艺具有以下特点：①处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强；耐冲击负荷；②理想的推流过程使生化反应推力大，效率高；③污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能，附上污泥膨胀；④脱氮除磷效果好；⑤工艺简单，不需二沉池，回流及其设备，一般情况下不必设置调节池，多数情况下，可省去初沉池。因此工程造价及运行费用低，易于维护治理。存在的问题：①间歇周期运行，对自控要求高；②变水位运行，电耗增大；③污泥稳定性不如厌氧消化好；④适用于中小型污水处理厂。二、主要构筑物的选择1

格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，同时也减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。2

沉砂池沉砂池的形式有平流式、竖流式、曝气沉砂池。其中，平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单、处理效果好的优点。其缺点是沉砂中含有的有机物，使沉砂的后12

河南机电高等专科学校毕业设计说明书续处理难度加大。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小；同时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点。综上所述，采用曝气沉砂池。3

曝气池本设计采用间歇式活性污泥法，简称SBR工艺，又称序批式活性污泥法，是近年来在国内外被广泛应用的一种污水生物处理技术。SBR艺的运行工况是以间歇操作为主要特征，其工况是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、排水、闲置。曝气系统采用鼓风曝气，选择其中的网状微孔空气扩散器。设计一座曝气池。4

消毒接触池生活污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需进行消毒处理。液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，它是氯气经压缩液化后，贮存在氯瓶中，氯气溶解在水中后，水解为HCl次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯气投加量一般控制在1-5mg/L,接触时间为分钟。5

污泥浓缩池污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连续式。（）浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高贮泥能力小。（）重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多,运行费用低，动力消耗小。综上所述，本设计采用重力浓缩池。6

贮泥池贮泥池可以调节来自初沉池及浓缩池的污泥量便及时将污泥提升至一级消化池。本设计采用矩形贮泥池，贮存来自初沉池和浓缩池的污泥，池数。13

7

河南机电高等专科学校毕业设计说明书消化池消化池的作用是使污泥中的有机物得到分解，防止污泥发臭变质，且其产生的沼气能作为能源，可发电用。本设计采用二级中温消化，池形采用圆柱形消化池，优点是减少耗热量，减少搅拌所需能耗，熟污泥含水率低。8

污泥脱水污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好，不受气候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采用带式压滤机，其特点是：滤带可以回旋，脱水效率高；噪音小；省能源；附属设备少，操作管理维修方便，但需正确选用有机高分子混凝剂。另外，为防止突发事故，设置事故干化场，使污泥自然风干2.6处理效预经过该污水处理工程处理的水后，可达到以下目标：表2-1项出水

。序号12345

污染物名称色度PHCODSSNH-N

出水标准306.5950mg/l5mg/l10mg/l

序号678910

污染物名称浊度TDS氯化物总硬度大肠杆菌

出水标准5度1000mg/l300mg/l450mg/l3个/l2.7效益分建设污水处理厂主要是三大效益：1.环境效益该项目位于旅游景区，属于环境卫生要求较高的地区，环境治理的好坏直接影响到景区的良性发展。生活污水直接排放到水体中是极不明智的，也违反了国家的有关法律。该污水处理工程处理的污水主要是生活污水，经处理后的出水可达到二级排放标准。这样在减少对景区水体污染的同时又满足了景区的饮用水和景观用水的质量。2.社会效益工程的实施对景区水体水质有明显的改善，也会对该景区的发展产生巨大的影响。水质的改善将会促进该景区的旅游业发展。14

河南机电高等专科学校毕业设计说明书3.经济效益污水处理工程作为一项环境治理项目，其本身并不产生直接的经济效益。该污水工程建成后可以提高该景区的环境质量，减轻污水排放所造成的污染危害。保护饮用水源，降低自来水成本，保护职工和游客的身体健康，由此产生的间接经济效益尚无法作出定量计算，但定性的讲，其间接经济效益将是巨大的。污水处理后的污泥含有大量有利于林业增产的氮、磷、钾肥分，每年可为林业提供污泥作林肥。2.8环保影与施2.8.1要污染源污染物1．废气本工程中主要气味污染源为粗、细格栅、沉砂池及污泥区。由于污水处理厂内很多污水处理设施均为敞开式水池，其处理设施散发出氨、硫化氢等臭气，散发到大气中。臭气为无组织排放。2．废水本工程厂内废水主要来自职工生活、粪便水。3．噪声本工程噪声源主要为水泵、风机。4．固体废弃物本工程固体废弃物为干污泥。2.8.2污染物治措施及排放1．臭气的防治措施由于目前的经济与技术条件限制，尚不可能对臭味进行处理。解决办法是设置防护绿化隔离带，将主要污染源进行隔离。设计时将这几部分集中布置并远离主厂区，位于厂区下风向，根据有关统计结果，在同等规模污水处理设施下风向范围内，其臭味对人的感觉影响明显，在300m以外，则臭味已嗅闻不到，HS浓度小于20.01mg/m3本工程厂址周围范围内无居民所以其臭味对周围居民影响不明显。2．废水处理措施本工程的生活污水直接并入污水处理管网。3．噪声防治措施15

河南机电高等专科学校毕业设计说明书本工程设计中进水水泵采用了潜污泵，噪声的影响已经很小，对罗茨风机加隔声罩并在车间值班室采用双层门窗达到隔声降噪的目的经过距离衰减和墙体隔声，到达厂界处30m）噪声低于《工业企业厂界噪声标准GB12348-90Ⅱ类区标准值（昼间60dB（A间50dB（A4．污泥处置措施本工程对污泥进行干化处理后外运，同时在设计及运行管理中尽量保证污泥不落地，而直接进入废弃物箱或直接装车外运，避免造成废弃物落地后的二次污染。污泥外运时采用半封闭式自卸车，外运填埋或堆肥后作为农田肥料。16

河南机电高等专科学校毕业设计说明书第章

污水工艺设计算3.1污处系3.1.1栅1.设计说明格栅的截污主要对水泵起保护作用，采用中格栅，提升泵选用螺旋泵，格栅栅条间隙为10mm。设计流量：平均日流量Qd=480m

3

/d=480/20=24m

3

/h=0.0067m

3

/sQmax=KzQd=480³m

3

/d=0.013m

3

/s设计参数：栅条间隙e=10.0mm栅前水深h=0.3m过栅流速v=0.4m/s安装倾角a=75°2.格栅计算a.栅条间隙数n为n=Q³max

sinehv

=0.013³750.02³³）≈12条b.栅槽有效宽度B设计用直径为10mm圆钢为栅条，即S=0.01mB=S(n-1)+en=0.01³(12-1)+0.01³c.栅槽高度计算过栅水头损失hh=K￡

sina(0.4)=3³³³°9.8=0.04m注：K----格栅阻力增大系数，取￡---阻力系数17

河南机电高等专科学校毕业设计说明书￡=β³

43

取β=1.79g---重力加速度，取9.8㎡/s设超高水深h=0.2m则h=h+h+h=0.54m31233.栅渣量计算对于栅条间隙e=10mm的格栅，对于生活污水，每单位体积污水拦截污物为W1

3

/10

3

m

3

。每日渣量为：W=

max1Z=

0.0130.058640031000=0.019m

3

/d拦截污物量小于0.2m

3

/d，可采用人工清理栅渣。栅条

工作平台进水α

1α图3-1栅意3.1.2污水提升站1.设计说明：采用SBR工艺方案，污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水提升后入曝气沉砂池。然后自流通过池、接触消毒池。设计流量Qmax=48m3/h。2.设计选型：18

河南机电高等专科学校毕业设计说明书污水经消毒池处理后排入市政污水管道，消毒水面相对高程为±0.00m，则相应SBR池、曝气沉砂池水面相对高度分别为1.001.60m。污水提升前水位为-2.50m，污水总提升泵流程为，采用螺旋泵一备一用，其设计提升高度为H=4.50m。设计流量=48mmax

3

/h。泵站长宽高分别为3.0m,3.0m,4.5m。采用LXB—200型螺旋泵2台，一用一备。该提升泵流量诶50～100m

3

/h。3.提升泵房：螺旋泵泵体室外安装，电机、减速机、电控机、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定检修时间。3.1.3曝气沉砂1.设计说明：污水经螺旋泵提升后进入平流曝气沉砂池，分为两格。沉砂池池底采用多斗集砂。设计流量Q=48m3/h=0.013m，设计水力停留时间，水平流速maxv=0.02m/s，有效水深H=1.2m。12.池体设计计算：a.曝气沉砂池有效容积VV=

Qtw=³m60

3水流断面积A=2.4/1.2=2.0m

2

；b.沉砂池水流部分的长度LL=V³³³取L=3.0m。则单格池宽为2/3=0.8m取1.0m3.曝气系统设计计算：采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。设计曝气量q=0.2m

3/

(m

3

.h)空气用量Qa=qQ=0.2³max=192m

3

/h=3.2m/min供气压力p=15kpa19

5河南机电高等专科学校毕业设计说明书5穿孔管布置于每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置两根穿孔曝气管每格两根，总共4根。曝气管管径DN20mm，送风管管径DN40mm4.进水、出水及撇油污水直接从螺旋泵出水渠进入，设置进水挡板，出水由池另一端淹没出水，出水端前部设出水挡墙，进出水挡墙高度均为0.5m在曝气沉砂池会有少量浮油产生，出水端设置撇油管DN50mm，人工撇除浮油，池外设置油水分离槽井。5.排砂量计算：对于生活污水曝气沉砂工艺，产生砂量约为=2.0～3.0m1

3

/105m

3每天沉砂量Qs=Qmax³=960³³1

3

/d含水率为P=65%假设储砂时间为t=5.0d则存砂所需要容积为V=Qs³³

3折算为P=85.0%的沉砂体积为V=0.1³(100-65)/(100-85)=0.23m

3曝气沉砂池1个砂池1个砂斗，砂斗0.8m斗底平面尺寸³）m

。砂斗总容积为VV=0.8/3³³³³）=0.25m

3曝气沉砂池尺寸为L³³H=4.0³³3.1.4SBR池设计计算污水进水480m/dBOD=mg/L12～30℃水BOD=20mg/L则Sr=（200-20）mg/L=0.18Kg/m

31．参数拟定：BOD—污泥负荷：N=0.15kgBOD/(kgMLSS.d);5反应池数：n=1反应池水深：H=5.5m;20

fb河南机电高等专科学校毕业设计说明书fb主预反应区容积比：9：1排出比：1/m=1/3;活性污泥界面以上最小水深：ε=0.5m;2.根据实际工程经验设计反应池运行周期各工序时间：进水——曝气——沉淀——排水排泥——闲置2h5h1h1h1h3．反应池容积计算：a．污泥量计算：MLSS=MLVSS/0.75=

sr0.75N

=480³³³=768kg设沉淀后的污泥SVI=150ml/g=0.15m/kg，污泥的体积则为1.2³MLSS=139m

b．SBR池反应池容积计算：SBR池反应池容积V=V+V+Vsif

b式中V——代谢反应污泥的容积siV——反应池换水容积fV——保护容积bV换水容积V=480/10³m3f则V=V+V+V=139+96+V=235+Vsifbc．反应器的尺寸构造如下：

b设计反应池为长方形方便运行，一端进水一端出水，池的平面面积为10³㎡，水深m，池深6.0m。池的容积为V=10³³m

3推算出保护容积为V=275-235=40mbd．反应器的运行水位计算如下：排水结束时水位：h=3.0m1基准水位h=3.5m2高峰水位h=5.5m321

3

河南机电高等专科学校毕业设计说明书警报，溢流水位：h=5.5+0.5=6.0m4污泥界面：h=h-0.5=3-0.5=2.50m514．需氧量计算：R=a’²²’²²v表3-2生活污水的a’b’的取值a’：0.42—0.53，b’：0.18—0.11。此设计中a’=0.55；b’=0.15R=480³³=134kg/dQ=Q²kg/dmax

0.180.15曝气时间以5.0h计，则每小时的需氧量为：188/2³

2

/h5．鼓风曝气量及设备选型：设计算水温30℃，混合液DO浓度为。池水深6m，曝气头距池底0.8m，则淹没水深为4.7m。根据需氧量、污水温度以及大气压的换算，供氧能力为=10%Aa.计算曝气池内平均溶解氧饱和度，即Csb=Cs(

Pb+t)2.206P

b

=1.013³

+9.8³³³

PaQt==

)79)210.1)210.1)

³³100%=19.3%确定20℃和30℃（计算水温）的氧的饱和度：Cs(20)=9.17mg/LCs(30)=7.63mg/LCsb(30)=Cs(

Pb+t2.206

)=7.63³(1.48/2.206+19.3/42)=9.09mg/LCsb(20)=Cs(

b+t)2.206=9.17³(1.48/2.206+19.3/42)22

河南机电高等专科学校毕业设计说明书=10.95mg/Lc．求供气量：Gs=

72==40m3/mimE0.3d．选PBP型橡胶盘形微孔曝气头服务面积：3m

2

/个

空气流量：1.5～3.0m

3

/（h²曝气器阻力：180～280mmHO氧利用率：18.4%～27.7%

动力效率：4.46～5.19kgO/KW²e．空气管道的沿程阻力损失h局部阻力h失之和：12h=h+h=0.8kpa12f．空气扩散装置安装深度的的阻力：h=0.89.8=7384kpa3g．空气扩散装置的阻力：h=1.0kpa4h．鼓风机所需要增加的压力为：H=h+h+h+h=0.8+7.8+1.0=9.64kpa1234用2台鼓风机，1用1备，则每台鼓风机的供气量为：G40m/min选RME-100型罗茨鼓风机，每台电动机功率为。鼓风机房出来的干管在SBR池中间设置两根分管，两根分管分别设置6根支管，每根支管设置3个曝气器，共计18个曝气器。6．上清液排出装置：撇水器污水进水量Qs=480m3/d，池数，周期数，则每池的排出负荷量为:选1台连杆式旋摆滗水器。出水管直径500mm，滗水高度2～5m。设排水管的水平流速为2m/s则排水量为24m

3

/h，排水时间为1.0小时。7．剩余污泥量计算以及排泥系统的设计：a.剩余污泥量：剩余污泥量主要来自微生物的增值污泥以及少部分的进水悬浮物构成，计算公式为W=a³-Le)³³³0

v其中a——微生物代谢增系数，取0.8b——微生物自氧化率，取0.0523

=河南机电高等专科学校毕业设计说明书=W=a³-Le)³³³0Q=a³³³b=（a-）³³N=（0.8-

0.050.15

）³³=40.32kg/db．湿污泥量（剩余污泥含水率P=99%Q=

W40.32

=4.03m

/d。污泥龄θ

c

=

0.77=b0.63df

=24.6dc．SBR剩余污泥泵的选择选2台DS3127型潜水涡流耐磨泵，用1备，功率1.5KW。在反应池的建排泥坑。坡度为0.01，在池底设1³³m

3

的集泥坑。3.1.5触消毒池加氯间1.设计说明设计流量Q=480m

3

/d=24m

3

/h,停留时间T=0.5h；设计投氯量为～5.0mg/L2.设计计算a设置消毒池一座池体容积V

V=QT=24³m

3消毒池池长L=4m,每格池宽b=0.5m，长宽比接触消毒池总宽B=nb=2³接触消毒池有效水深设计为H=4m1实际消毒池容积V`为

两个格n=2V`=BLH=4.0³³m1

3

>12m

3满足要求有效停留时间的要求。b加氯量计算设计最大投氯量为5.0mg/L；每日投氯量为W=2.5kg/d=0.125kg/h24

2河南机电高等专科学校毕业设计说明书2选用贮氯量5.0kg的液氯钢瓶，每日加氯量0.5瓶，共贮用10瓶。每日加氯机两台，一用一备；单台投氯量为0.1～。配置注水装置两台，一用一备，要求注水量～0.06m3/h。加氯间面积为3.5m³3.0m。C混合装置在接触消毒池第一格和第二格起端设置混合搅拌机两台合搅拌机功率No为No=μQTGT

2

/100式中Q——混合池容，m3；Tμ——

水力黏度，20℃时μ=1.06³2；G——

搅拌速度梯度，对于机械混合G=500s

-1

。N=1.06³

-4

³³³³³³0=0.71kw实际选用JBK—框式调搅拌机，搅拌器直径400mm，高度H1000mm，电动机功率1.0KW。3.2污处理统3.2.1余污泥泵1.设计说明二沉池产生剩余活性污泥及其他处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井,剩余污泥泵将其提升至污泥处理系统.设置剩余污泥泵房1座按含水率99.0%计,污泥流量为Q=4.03mw

3

/d=0.2m

3

/h2.设计选型①污泥泵扬程幅流式浓缩池最高泥位为3.5m,余污泥集泥池最低泥位-2.0m,则污泥泵静扬程为H=5.5mHO。0污泥输送管道压力损失为2.0mHO,自由水头为O,则污泥泵所需扬程H为:22H=H+4.0+1.5=9.0mHO02②污泥泵选型25

河南机电高等专科学校毕业设计说明书污泥泵选用两台,1用1备。单泵流量Q≥Q=1.0m3/hw选用1PN污泥泵，Q5.0m3/h,H10m,N0.6KW。3.剩余污泥泵房占地面积L³B=3.0³）

2

。集泥井占地面积2.0m³1.5m。3.2.2泥浓缩池1.设计说明剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池，污含水率=99.0%。污泥流量Qw=4.03m

3

/dW=0.0403t/d=2.02kg/h设计浓缩后含水率P=96%设计固体负荷q=2.0kg.SS/(m2.h)2.浓缩池池体计算浓缩池所需表面面积A：A=

QCW==2.02/2=1.0mqq

2浓缩池设1座，浓缩直径D=

4Ai

=1.1m。为保证有效表面积和容积，并与刮泥机配套，选。水力负荷uu==0.2/1.0Ai=0.2m3/m2.h水力停留时间T≥8.0h则有效水深H1H=uT=0.2³13.排泥量与存泥容积浓缩后排出含水=96.0%的污泥w=26

W

123123=

河南机电高等专科学校毕业设计说明书=1.0m/d=0.05。设计污泥层厚度为，

池底坡度为0.02降为0.13m存泥区容积为：Vw=

3

³³³³π=1.08m

3存泥时间T=1.08/0.05=22h4．浓缩池总深度H有效水深H=2.0m冲层高度H=0.5区高度H=1.25m体超高H=0.5m；池底坡降H=0.13m；则浓缩池总深度为5H=H+H+H+H+H=4.38m12345另外，池中心排泥积泥斗高H=1.5m63.2.3缩污泥贮浓缩池排出含水率P=96.0%的污泥1.0m3

/d贮泥池贮泥时间T=7.0d。设计贮泥池为L³B³H=0m³.0m³则贮泥池有效容积为V=3.0³.0³2.0=12m3m3满足要求。贮泥池设置超声波液位计。距池底0.5m外安装搅拌机QBG015两台，单机直径150mm,电动机功率1.5kw。3.2.4泥脱水间进泥量选用DY—3000带式脱水机，带宽3m，对生活污水混合泥或氧化沟污泥，投加聚丙烯酰胺2.0‰时，处理能力为600kg/h选用3台，每日工作时间约为一班。每台脱水机冲洗用水量35m3/h单台系统总功率N=36.90KW；脱水间平面尺寸L³B=（30.0³18.0）m

2

。3.3工艺构物设一表3.3.1筑物27

33河南机电高等专科学校毕业设计说明书33表各构物览序号1234567878

项目格栅污水提升泵房曝气沉沙池SBR池接触消毒池加氯间污泥浓缩贮池污泥脱水间剩余污泥泵房浓缩池

建筑材料钢板、钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土砖混结构钢筋混凝土砖混结构钢筋混凝土钢板、钢筋混凝土

尺寸（m3.4³³3.0³³4.0³³10.0³³4.0³³3.5³³3.0³³3.0³³3.0³³直径高4.38

数量1座1座1座1座1座1座1座1座1座1座3.3.2备表3-2各设备览序号

设备及材料名称

数量

单位

备注1

LXB-200型旋泵

2

台

1用1备RME-1002

2

台1用1备罗茨鼓风机PBP性橡胶盘微孔曝气3

头

18

个

空气流量1.53.0m个/hBSL600型杆式旋摆4

1

台

直径高滗水器56

电磁流量计自动加氯机

42

台台

流量10～m/h投氯量0.1～0.2Kg/hDS3127型水涡流耐7

2

台1用1备磨泵89

1PN泥泵JBK40框调速搅拌机

22

台台

1用1备1用1备3.4处理成估由于管网不在考虑范围，所以该景区污水处理工程的建设费用就是总的的费用，在发达地区每吨水需要资金在1200～1400元每吨由于我们设计的是在河南而且是在郊区地段，所以投资就要少点，我预算为1000元每吨；表就是该项目投资估算。28

序号1234567891011121314

河南机电高等专科学校毕业设计说明书表工程资算项目平均日污水量（m/d总变化系数总装机功率（千瓦）电机等设备效率电费单价（元/）絮凝剂消耗量（kg/d絮凝剂单价（元/）自来水水价（元/）污泥处置费(/)职工定员（人）人均年工资及福利（元/²工程总投资（万元）建设期贷款利息（万元）资金回收年限（年）

数据4802.010.00.850.565.040000.001.208000.00515000.00300.007.21815由于本工艺设计的设备都有备用，曝气头等设备没有固定在水下，故检修不需停产或放空池水。所以运行天数按365天计算。3.5电气自化明3.5.1述目前自动化技术在污水处理工程已广泛应用，发挥出显著技术经济效益。实践证明对污水处理过程的实时监测和控制，能够保证出水水质，解放生产力，提高生产效率，降低能耗。因此选用既经济又实用的自控系统对整个污水处理工程安全、合理、科学的运行起着重要作用。根据本工程的实际情况及工艺要求，采用国内外先进、成熟的由中央控制室微机和现场各级PLC控制单元组成的两个层次的DCS系统。本系统集计算机技术、控制技术、通讯29

河南机电高等专科学校毕业设计说明书技术于一体，通过通讯网络将中央级监控总站和若干个现场控制分站连接起来，构成集中管理、分散控制的微机监控管理系统，简称集散控制系统。统克服了集中控制系统危险度集中、可靠性差、系统不易扩展、控制电缆用量大等缺陷，实现了信息、管理及调度真正的集中。现场设备的控制相对集中，避免了操作过于分散的缺点。当中控室微机故障时，各现场分站仍能独立和稳定工作，从根本上提高了系统的可靠性。同时采用以为主构成的DCS系统有较高的性能价格比。3.5.2控系统组整个集散型系统由中央管理计算机和现场程序控制器二个层次构成。见控制系统图。中央控制室的计算机可以实现对处理工程的适时监控，读取相关的适时和历史数据，打印报表等闭路监控系统则又从另外一个途径实现了值班人员对重要设备的宏观监视样，不仅节省了人力资源、提高了工作效率，而且提高了自动化生产、管理程度。在景区内污水处理的重要环节设有全天候带云台摄像闭路监控系统粗格栅细格栅、综合池、污泥