《某污水处理厂毕业设计》7000字

PAGE1某污水处理厂毕业设计目录第一章引言 61.1选题的依据及课题意义 61.2我国污水处理现状及发展 61.3国外污水处理现状及发展 7第二章设计概况 92.1基础资料 92.1.1城市概况 92.1.2水文资料 92.1.3厂址所在地的基本资料 102.2设计依据和设计任务 102.2.1设计依据 102.3设计水质和设计水量 112.3.1设计水质 112.3.2设计水量 112.3.3处理程度 11第三章工艺比选及工艺流程说明 133.1几种污水处理工艺比选 133.1.1SBR工艺 133.1.2CASS工艺 133.1.3MBR工艺 133.1.4传统的A²/O工艺 143.1.5倒置A²/O工艺 153.2总工艺流程说明 153.2.1总工艺流程图 15第四章污水处理构筑物工艺设计 174.1粗格栅 174.1.1格栅的间隙数量 174.1.2格栅总宽度 174.1.3格栅总长度 174.1.4过栅水头损失 184.1.5栅后槽总高度 184.1.6每日栅渣量 184.1.7清渣设备 194.1.8进水与出水渠道 194.1.9构筑物大小 194.1.10设计计算简图 194.2提升污水泵 194.2.1泵房的工艺布置 204.2.2泵房的设计计算 204.3粗格栅 214.3.1格栅的间隙数量 214.3.2格栅总宽度 214.3.3格栅总长度 214.3.4过栅水龙头损失 224.3.5栅后槽总高度 224.3.6每日栅渣量 224.3.7清渣设备 234.3.8构筑物大小 234.3.9细格栅设计简图 234.4A²/O反应池 244.4.1设计数据 244.4.2设计参数 244.4.3生化反应池 254.4.4反应池主要尺寸 264.4.5剩余污泥量 284.4.6需氧量计算和曝气系统设计 294.4.7设计计算简图 324.5二沉池 324.5.1设计计算 334.5.2部分水面面积 334.5.3二沉池直径 334.5.4实际水面面积 334.5.5沉淀部分有效水深 334.5.6沉淀部分有效容积 334.5.7污泥斗 344.5.8污泥斗以上圆台部分 344.5.9二沉池总高度 344.5.10排泥装置 354.5.11进水部分 354.5.12出水部分 354.5.13设计计算简图 374.6接触池 374.6.1容积 384.6.2接触池表面积 384.6.3接触池池长 384.6.4接触池总高度 384.6.5出水堰水头损失 384.6.6进水部分 394.6.7加氯量 394.6.8混合装置 394.6.9设计计算简图 39第五章污泥处理构筑物工艺设计 415.1贮泥池 415.1.1贮泥池容积 415.1.2贮泥池高度 415.2污泥回流泵 415.2.1水泵总扬程 425.2.2选泵 425.2.3回流污泥管 425.3污泥浓缩池 425.3.1设计说明 425.3.2设计参数 425.3.3设计计算 43摘要：西昌市某污水处理厂水量已趋于饱和，规模需从1万/d拟通过扩容改造达到3万/d，要求出水达到地表水V类标准。通过分析进出水水质，结合工程实际情况进行工艺比选，采用水解酸化+MBR+改良A²/O+CASS为核心处理工艺。从实际运行数据可看出，扩容改造工程的工艺对生活污水中各类污染物都有良好的处理能力，出水水质稳定达到了地表V类水的标准，运行成本低可有效减少水体污染。保证饮用水安全，对同类污水厂的建设设计及扩容改造有借鉴和参考意义。关键词：污水厂处理；脱氮除磷；膜生物反应器；深度处理第一章引言1.1选题的依据及课题意义中国在改革开放之后日益重视污水处理行业的发展，我国出台了很多的相关法令来约束中国的污水行业，在进入21世纪以后，我国更是加大水污染治理制度，在采取了一系列的措施之后，我国2018年污水处理厂增加2321座，处理能力增至16881万立方米/每日，年处理量近500亿立方米，处理率达95.49%。但尽管采取了很多的措施，我们现在的水污染问题任然严重，我国污水、废水排放量每天约为之多，且相比于我国25亿m³/年增长的城市污水排放量，但我国的日处理水量却显得十分的匮乏，这样就导致了城市水体环境的整体恶化。有实验数据显示，中国82%的江河湖泊受到不同程度的污染，这些河流所导致经济大量损失。1.2我国污水处理现状及发展到2018年年底我国城镇建设运行污水处理厂4332座，污水排放总量已达521.12亿吨，其中城市，县城的污水排放总量分别为431.1亿吨、90亿吨。但这只是经济发展所带来的城市便捷，在这样的大环境下我国农村的污水处理任然显得不富裕，每年的污水排放量依旧无法达到我国一些三线城市的污水处理量，最主要的问题是现在农村农药的使用量达120万吨以上化肥使用量已超过4000万吨但利用率只有30%-40%，这就更加让污水处理不便的农村显得更加的糟糕。无法排除的污水，污水又从多方汇聚。可由于对农村的管辖时间短以及管理的时间较缓慢，而且我国对农村污水相关数据掌握有限。但有结果数据表明有70亿生活污水没有处理而直接排放，这是一项大污染源。我国的污水事业起步较晚发展较慢，20世纪50年代以前，没有具体的且集中的污水管理。六七十年代中国才把污水处理途径从农业肥料到简单工业处理，而且工业处理也只是在中国的发达城市进行。从80年代开始，中国污水处理才有了一些具体的统一的综合的处理，这时的中国污水处理事业处于发展阶段。在之后的时间里，污水的处理能力更上一层楼，但伴随而来的则是更严重的环境污染，所以在当下，中国领导人提出了“绿水青山就是金山银山”理念来加强对生态环境的保护，并且还出台一系列政策支持污水处理行业发展。这是因为在这些年的发展里，中国并没有重视污水处理的具体方法，没有完全系统的污水处理系统，是一步一步摸索过来的。所以现在的国家发展改革委等10部门联合发布了《关于推进污水资源化利用的指导意见》，在此文章中明确了我国未来污水相关的发展目标：在提高污水处理能效且满足当地需求的同时，在全国的地级及以上缺水城市再生水利用率应该能够达到25%以上，发达地区如沿海城市则会更高；并在渔业、禽类粪类污水及工业用水重复利用水平显著提升，健全污水资源化体系。并且能够在2035年，我国要形成系统、安全、环保、经济的污水资源化利用格局。所以截止目前来看，污水资源化利用提升空间还很大。1.3国外污水处理现状及发展但在伴随着如此飞速发展的污水处理业，发达国家的环境受到了严重的侵害，所以这些发达国家投入了大量财力人力，进行污水处理设施的建设。在长达很多年的不懈努力之后这种情况才开始达到缓解，所以这给许多后来发展污水事业的国家提供了前车之鉴，都纷纷认真对待，提供具体的系统的较为安全的措施来实施污水处理。科技的发展让污水处理更加先进和有效。美国是世界上污水处理厂最多的国家；我们的邻近国家日本污水处理厂也有很多，并且这些污水处理厂中二级污水处理厂能占高级污水处理厂的98.6%；瑞士是污水处理设施最普及的国家，达到99%的覆盖率，并且能够在所有污水厂中让二级生物处理厂占比91%。这些国家的经验表明，大力兴建污水处理厂让整个国家的污水处理能力都有了明显改善；由于采取了系统的安全的有效的一些措施之后，这些国家的生态环境都有了明显的改善，例如英国泰晤士河绝迹了100多年的鱼群又重新出现，目前已达119种。伴随着时代的进步，以前的污水处理技术已经不适合现在的污水处理了，越来越多的国家开始找寻适合自己国家的方法。已经有数座日处理能力在10万吨以上的三级处理厂在美国进行运行试验。最大的污水处理厂就在美国，日处理能力强大。当然目前日本也有非常强大的污水处理厂。第二章设计概况2.1基础资料2.1.1城市概况eq\o\ac(○,1)地理位置：西昌市是凉山彝族自治州的重要城市，面积大下面管辖的地区也较多，而且它的海拔在位于1500米-2500米，有着非常良好的地理位置。eq\o\ac(○,2)地形地貌：西昌市全境海拔偏高有1500米左右。西昌大部分都是山环绕着且大部分都是中山。中山面积已经达到全市总面积的78.9%，这是一个极高的数字。而且在西昌的两侧还有着安宁河。2.1.2水文资料长江会流经这里，它的年平均流量为24300m³/秒，最大流速是48100m³/秒，其中最小流速是一月为7100m³/秒。让江河与湖水在这里进行交汇和融合，起到水位调节的作用。冕宁境内，安宁河年均流量123立方米／秒，最小流量7.95立方米／秒，最大流量1400立方米／秒，1985年7月1日实测最高洪峰流量达1600立方米／秒。年平均径流量37.8亿立米（含孙水河流量11.1亿立米）。2.1.3厂址所在地的基本资料小庙乡：地理位置处凉山州西昌市城郊结合部，距市中心以西五公里，周围有很多的镇和乡，它被归于西昌市城市建设规划区、工业规划区。全乡面积36.7平方公里。乡境内有很多主要的干道，有铁路高速公路等。是十分适合此次的厂址选择地。2.2设计依据和设计任务2.2.1设计依据进水水质如下表2-1：项目（mg/l）（mg/l）(mg/l)（mg/l）（mg/l）进5出水612319101.0出水水质标准为：地表水V标准eq\o\ac(○,3)设计规范：（1）《中华人民共和国污水综合排放标准》（2）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（3）《总图制图标准》（4）《给水排水制图标准》（5）《建筑制图标准》（6）《建筑结构制图标准》2.3设计水质和设计水量2.3.1设计水质如下表2-2：项目（mg/l）（mg/l）(mg/l)（mg/l）（mg/l）进5出水612319101.0出水水质标准为：地表水V标准2.3.2设计水量=m³/d=1250m³/h=0.347m³/s2.3.3处理程度（1）mg/l（2）（3）（4）（5）

第三章工艺比选及工艺流程说明3.1几种污水处理工艺比选3.1.1SBR工艺SBR是最原始的污水处理工艺，它是通过时间分割的操作方式或非稳定生化反应或静置理想沉淀的工艺，运行上主要特征有两大类，第一是有序第二是间歇操作，工艺核心是反应池，但缺点是此池无污泥回流系统。3.1.2CASS工艺CASS工艺是SBR工艺进化的一种新技术，是利用生物反应为基础的动力方式和原理进行综合开发，结合合理的水力条件为主要方式。优点：（1）取消了常规活性污泥法的二沉池；（2）能实现程序化控制，自动化程序高，操作便捷；（3）占地面积小，投资效率高；（4）生物反应推动力大；（5）沉淀效果好；（6）运用灵活，抗冲击力强3.1.3MBR工艺MBR是膜生物反应器，是通过膜分离技术和传统废水技术结合所产生的的工艺。这样的结合不仅能够省去二沉池，还大大提高了固液分离效率，让污泥中的菌种占了很大的发展优势，让浓度和质量都同时增大从而达到生化反应速率的提高，而且在此基础上还做了相应的调整，例如为了减少剩余污泥产生量从而调整了F/M比，在多数情况这下这个比例是降低的。这些做法都基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。工艺特点及优势：(1)固液分离程度加大效果明显，要比传统工艺的二沉池效果高出几倍，出水水质良好，实现污水资源化;(2)膜的高效截留作用，实现了水力停留和污泥的完全分离，控制方便利于操作；（3）反应器中微生物质量浓度高，让池子的整体负荷下降，主要是由于这些高浓度微生物有可抗冲击性；（4）让硝化细菌增长、繁殖，从而加大系统的硝化效率。让整个工艺具有脱磷除氮的功能。3.1.4传统的A²/O工艺在AO工艺基础上研发了传统的A²/O工艺，它是厌氧-缺氧-好氧法，是污水处理中一种常用的工艺，还时常将此工艺用于二级或是三级污水处理，越来越熟练的工艺流程和越来越完善的工艺设备，都使得其工艺具有良好的脱碳除磷效果，其工艺流程如图3-1所示：图3-1传统A²/O工艺优点：1.是同步脱单除磷工艺中最简单的，和其他的工艺相比最大的优势就是总水力停留时间有了很大的降低；2.防止污泥膨胀；3.可做肥料4.运行中不需要投药，自动化程度要求不高，管理费用低。缺点：1.除磷效果难提高；2.厌氧区会受到好氧区影响，对污泥产生不利；3.脱氮效果也难在提高；4.溶解氧的浓度不能过高，防止产生不利影响。3.1.5倒置A²/O工艺改良的A²/O工艺是倒置A²/O工艺，流程如图3-2所示：图3-2特点：（1）具有“饥饿效应”优势，让吸磷动力在厌氧情况下更好发挥；（2除磷上具有“群体效应”优势；（3）缺氧段的位置让倒置的A²/O有了更强劲的系统脱氮能力；（4）操作流程相比传统A²/O来说更加的简洁很适合一些中小污水厂的应用：（5）但缺点也很明显就是脱氮除磷的空间很难再一步提升，无法更好的在此基础上进行工艺改进；（6）处理后对于进入沉淀池水的溶解氧浓度要求比较高，控制不好，会影响氮和磷的去除。从上述分析可知，在传统的SBR工艺基础之上延伸的CASS工艺加上利用生物膜反应器的MBR工艺对于活性污泥的去除能起到更加强化的作用，且对于倒置的A²/O工艺来说除氮脱磷效果比传统的A²/O工艺强很多，所以相比较而言，进行一些工艺的整合和加工得到了此工厂的核心处理工艺，此工艺更利于该工厂的污水处理。3.2总工艺流程说明3.2.1总工艺流程图如图3-3所示：图3-3第四章污水处理构筑物工艺设计4.1粗格栅=0.347m³/s=1.454.1.1格栅的间隙数量式14.1.2格栅总宽度4.1.3格栅总长度式24.1.4过栅水头损失式34.1.5栅后槽总高度式44.1.6每日栅渣量式5计算结果符合实验要求，故宜采用机械清渣。4.1.7清渣设备采用回转式格栅除污机，符合设计的要求。4.1.8进水与出水渠道DN1000mm4.1.9构筑物大小整体大小如总工艺流程图一致4.1.10设计计算简图图4-14.2提升污水泵计算如下：4.2.1泵房的工艺布置见工艺流程图4.2.2泵房的设计计算。，H=3.91-（-7.4）+2.0+1.0=14.3m选择泵的型号如下表4-1：型号Q(m³/h)H(m)数量功率（KW）200QW360-15-30360162台30250QW600-15-45600141台454.3粗格栅数据同上的细格栅4.3.1格栅的间隙数量式64.3.2格栅总宽度B=S×（n-1）+bn=0.01×（54-1）+0.004×54=0.75m4.3.3格栅总长度L=式7，，4.3.4过栅水龙头损失式84.3.5栅后槽总高度式94.3.6每日栅渣量式10计算结果同上述的粗格栅，符合要求。4.3.7清渣设备型号选XWB-111-1.2-1.5.4.3.8构筑物大小整体大小如总工艺流程图一致4.3.9细格栅设计简图图4-2细格栅设计计算简图4.4A²/O反应池4.4.1设计数据表4-2：项目（mg/l）（mg/l）SS（mg/l）(mg/l)TP（mg/l）进5出水612319101.0出水水质标准为：地表V类标准查阅资料知：当污水：=120/25=时，反硝化脱氮效果好；当时，可达到此设计要求的脱氮除磷效果。4.4.2设计参数（1）=0.15（2）Y=0.60（3）（4）k=0.23（5）（6）（7）R=50%（8）（9）（10）取整数，=200%（11）（12）4.4.3生化反应池（1）（2）（3）4.4.4反应池主要尺寸eq\o\ac(

,1)好氧池（1）宽度（2）长度（3）高度（4）校核（满足=1～2）（满足=5～10）eq\o\ac(

,2)缺氧池同上述好氧池算法一致eq\o\ac(

,3)厌氧池同上述好氧池算法一致所以：整个A²/O生化池的尺寸：如总工艺流程图一致4.4.5剩余污泥量4.4.6需氧量计算和曝气系统设计（1）Se=Sz-7.1KdfCe式12（2）式13本设计中取=0.5，=0.12式14式15（3）；eq\o\ac(○,1)式16eq\o\ac(○,2)式17（4）（1）空气压缩机选择根据上述公式的计算得到了此设计的空气压缩机选择如下：4台JTS-150型罗茨鼓风机，3台工作，1台备用。4.4.7设计计算简图如图4-3所示：4.5二沉池4.5.1设计计算4.5.2部分水面面积式184.5.3二沉池直径，取28m。4.5.4实际水面面积4.5.5沉淀部分有效水深式19径深比为：，满足设备要求，符合设计要求。4.5.6沉淀部分有效容积式204.5.7污泥斗式214.5.8污泥斗以上圆台部分i=0.05，则4.5.9二沉池总高度4.5.10排泥装置1.刮泥机2.吸泥管4.5.11进水部分1.，2.4.5.12出水部分1.出水堰如图4-4所示：图4-4三角堰示意图式22，取n=563符合要求2.集水槽式23H=0.65+0.35=1.00m3.出水管4.5.13设计计算简图图4-54.6接触池4.6.1容积V=QT式244.6.2接触池表面积式254.6.3接触池池长式26，取L=26m，核对长宽比：，符合要求。4.6.4接触池总高度4.6.5出水堰水头损失式274.6.6进水部分V=0.992m/s4.6.7加氯量式28液氯由V-200系列真空加氯机加入，加氯机设计2台，一用一备。注水量Q=1～3m³/h，泵扬程不小于10m水柱。4.6.8混合装置设计设备选取机械混合搅拌机4.6.9设计计算简图图4-6第五章污泥处理构筑物工艺设计5.1贮泥池5.1.1贮泥池容积eq\o\ac(○,1)式29eq\o\ac(○,2)式30，符合要求。5.1.2贮泥池高度超高=0.3m，5.2污泥回流泵5.2.1水泵总扬程H=4.7-（-3.2）+1.65+1.65=11.2m5.2.2选泵性能表见表5.1QH(m)n（r/min）N（kw）η（%）口径（mm）(m³/h)（L/s）335.61411.230001.557605.2.3回流污泥管DN400mm。5.3污泥浓缩池5.3.1设计说明用静压排泥。5.3.2设计参数eq\o\ac(□,1)取99.5%。eq\o\ac(□,2)取97%。eq\o\ac(□,3)=25kgSS/(㎡∙d)。eq\o\ac(□,4)T=17h。eq\o\ac(□,5)t=4h。eq\o\ac(□,6)i=0.06。eq\o\ac(□,7)c=10g/l。eq\o\ac(□,8)M取1.0kg/(㎡∙h)5.3.3设计计算eq\o\ac(○,1)Q=335.6m³/d=14m³/h。eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)，式31，满足要求。eq\o\ac(○,7)取H=6.2meq\o\ac(○,8)简图如图5-1所示：图5-1污泥浓缩池设计计算简图结论西昌市污水处理厂采用的工艺是改良的SBR工艺和改良的A²/O工艺，引进了水杨酸酸化，微孔曝气来提高氧的利用率，降低能耗。改进后的工艺具有处理效率高，池深大占地面积小，且运行和管理控制方便灵活，脱氮除磷效果高，与传统的SBR工艺和A²/O工艺相比，更节能，且A²/O工艺在国内运行成熟，CASS工艺国内很多大厂也进行了较多运行，让此工厂工艺运转可靠，且有经验参考。本设计从前期的准备工作开始到最后的完成，经历了6个月的时间。通过这段时间对毕业设计的准备和完成，不仅让我对自己的专业知识有了更深刻的理解，对所学知识有了更加牢靠的巩固，也更加熟悉了相关制图软件的使用，如CAD，ChemDraw，mythtype，同时我也认识到了我目前所存在的局限性，真正的设计不只是纸上谈兵，而是动手操作让理论和实践相结合，才能更具有说服力。所以，今后我会更加的努力，充实理论知识的掌握，同时也加强自己的实践。参考文献：[1]任向波，赵传逢.城市污水处理的现状及发展趋势[J].科技论坛，2010（11）[2]梁郡.某制药厂产业园污水处理厂提标扩容设计[J].净水技术，2021,40（3）：152-158[3]龚文静，潘伟亮，曹云鹏，吴齐叶.MBBR工艺的应用研究及发展前景[J].应用化工，2021-50（03）：780-7