[学士]河北工程大学某市污水厂毕业设计1.doc

河北工程大学毕业设计1第1章概况1.1设计依据及设计任务1.1.1设计依据1给水排水工程专业毕业设计任务书；2参考资料。（见附录）1.1.2设计任务无锡市城北污水污水处理厂设计1.1.3设计内容与要求1、设计计算说明书污水及污泥处理工艺方案比较和处理构筑物的选型；污水处理工程水处理构筑物的设计计算；污水处理工程污泥处理构筑物的设计计算；污水处理和污泥处理高程的计算；污水处理厂的工程概算。2、翻译一份6000字以上的与设计有关外文文献3、水处理工艺施工图一套要求至少8张1#图（35张手工绘图和35张计算机绘图），其组成应满足以下要求：（1）污水处理厂工艺及污水回用总平面布置图1张，包括处理构筑物、附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空气管路、厂内给水、污水管线、中水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等；（2）污水处理厂污水和污泥及污水回用工程高程图布置1张，即污水、污泥处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等；（3）污水总泵站或中途泵站工艺施工图1张；（4）污水处理及污泥处理工艺中单项构筑物施工平面图和剖面及部分大样图5张；（5）污水回用工程中主要单位构筑物的工艺施工图12张；3完成相关的外文文献翻译1篇（不少于5000汉字）。外文资料的选择在指导老师指导下进行，严禁抄袭有中文译本的外文资料。4按照学校要求完成毕业设计文件。河北工程大学毕业设计21.2设计水量1.2.1设计城市排水体制完全分流制1.2.2污水的来源及状况1生活污水量（1）污水处理厂服务区到2010年设计人口49万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。（2）城市分区：根据要求按一区计算，查表有：最高日居民生活用水定额：160250L/（cap.d）平均日居民生活用水定额：120190L/（cap.d），本设计取140L/（cap.d）计算（3）排放系数0.80.9，取0.85。2城市公共建筑物水量为2.0万立方米/日。3服务区工业平均污水量为3.2万立方米/日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。4城市污水混合变化系数：日变化系数Kd=1.1，总变化系数Kz=1.31.2.3污水量的计算1平均污水量QP（1）生活或污水量QP1QP1=×N×qs=0.85×49×104×140×10-3=5.8×10m3/d式中：N-设计人口；qs-居住区生活污水定额，取49万人；-排放系数，0.85（2）公共建筑污水量QP2QP1=2×10m3/d（3）工业废水量QP3QP3=3.2×10m3/d（4）平均日污水量QPQP=QP1+QP2+QP3=11×10m3/d2最高日污水量QmrQmr=QP×Kd=11×10×1.1=12.1×10m3/d河北工程大学毕业设计3最高时污水量QmaxQmax=QP×Kz=11×10×1.3=14.3×10m3/d各种水量值见下表11。表1-1设计污水量表项目设计水量m3/dm3/hL/s平均日污水量11×104583.31273.1最大日污水量12.1×105041.71400.5最大时污水量14.3×105958.31655.11.3设计水质1.3.1混合污水SS、BOD、COD、NH3-N、TN、TPCOD=600mg/lSS=300mg/lBOD=200mg/lNH3-N=25mg/lTN=40mg/lTP=4.0mg/lPH=6.58.01.3.2其他重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响1.3.3出水水质城市污水经处理后，处理后的水排入北新塘河。排水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级B类标准，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODcr60mg/lSS20mg/lBOD520mg/lNH3-N=8mg/lTN20mg/lTP1mg/l1.3.4去除率E=×100%式中：C0进水物质浓度，mg/lCe出水物质浓度，mg/l(1)SS去除率：E=×100%=93.3%(2)BOD5去除率：E=×100%=90%(3)COD去除率：E=×100%=90%(4)NH3-N去除率：E=×100%=68%(5)TN去除率：E=×100%=50%河北工程大学毕业设计4(6)TP去除率：E=×100%=75%1.4当量人口数1.4.1一级处理主要以去除SS为标准式中：as每人每天排出的SS克数，3550C污水的悬浮物浓度，mg/L取as=40C=300mg/L=30g/L1.4.2二级处理主要以去除BOD为标准式中：as每人每天排出的BOD克数，2035C污水的BOD浓度，mg/l取as=35C=200mg/l1.5水文气象、工程地质资料1.5.1气象资料1气温：年平均15.6，极端最高38.9，极端最低-12.52风向风速：平均风速3.4m/s，最大风速27m/s主导风向和风频率：夏季东南风15%冬季北风18%3降水量：年降雨量1048.0mm4冰冻期：0d。1.5.2水体、水文地质资料1水体资料污水厂二级处理通过管道排入北新塘河，河底标高25.3m，平均水深3.1m，平均流量为36.5m/s。1.5.3工程地质资料1地基承载力特征值120KPa，设计地震烈度6度。河北工程大学毕业设计52土层构成：由上至下包括黄土状亚粘土、饱和黄土状亚粘土、细粉砂与中粗砂、亚粘土等。1.5.4污水处理厂地形图(见附图)，厂区地坪设计标高为34.5m。1.5.5污水处理厂进水干管数据管内底标高28.8m,管径1600mm，充满度0.75，n=0.014,钢筋混凝土管。1.5.6编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析第2章城市污水处理方案的确定2.1确定处理方案的原则按以下原则确定污水处理方案：1城市污水处理应采用先进的技术设备,要求经济合理,安全可靠,出水水质好；2污水厂的处理布局合理，建设投资少，占地少；3.要求节能和污水资源化，并且最大限度的处理水能回用；4.提高自动化的程度，为科学管理创造条件；5.为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；6污水采用季节性消毒；7提高管理水平和保证运转中最佳经济效果；8查阅相关的资料确定其方案；9最佳的处理方案要体现以下优点：保证处理效果，运行稳定；基建投资节省，耗能低，运行费用低；占地面积小，泥量少，管理方便。2.2水处理方案的确定城市污水厂的二级处理为二级处理系统的核心工艺。该工艺主要是生化处理活性污泥法和生物膜法，前者广泛采用于城市污水处理，后者多用于生活小区或小镇的生活污水处理，以及某些工业废水的生化处理。二级处理工艺应根据所要求达到的处理程度和水质水量及当地情况来选择几种可行的处理工艺进行技术经济比较后以确定最优方案。2.2.1处理标准的确定BOD5=200mg/LCOD=600mg/LSS=300mg/L河北工程大学毕业设计6TN=40mg/LTP=4.0mg/LNH3-N=25mg/LPH=6.58.0冬季平均污水温度：15，夏季平均污水温度：25对于一般城市污水，当其BOD5：COD0.3,即可认为宜适用生化处理方法；当其BOD5：COD=200/600=0.330.3,从而起生化性是比较好的。因此，按照一般城市污水来对待，考虑采用生化处理是比较合适的。2.2.2污水处理方案的选择我国城市污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下：1对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线；2以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线；3以污水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；4以回用为目的的污水深度处理技术路线，结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择：首先，3和4这两条技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选择1和2这两条路线，尤其以2这种路线应予以推广。因为随着环境的状况日趋严峻，用水的问题越发突出，从而对雨水的合理使用必将使大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和对传统活性污泥法进行改造或予以取代活的人工生物净化即使路线。人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线，对于大规模污水处理厂来说，主要指氧化塘处理和土地法处理，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少和管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘，它们所需要的停留时间都很长，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下，若购置占用大量的良田，平地筑塘是很不经济的，据本设计的情况不宜采用氧化塘处理。土地法处理，就是按照要求对污水达到处理的同时，达到对控制渗流污染的要求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使污水达到净化。这种方法有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积不足的情况下，土地法处理必须与污水灌溉合理的结合，污水灌溉在农业增产方面取得了显著的成绩，但是，这只是对污河北工程大学毕业设计7水的灌溉利用和污水的土地利用处理还有一定差距。主要表现在：（1）污水灌溉按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染；（2）由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水的处理；（3）没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作物的使用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染；所以，污水灌溉作为对适当处理获得城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工艺的具体条件下，尚不现实或者不可行。因为：（1）对地下水源有污染危险；（2）做不到终年昼夜对污水的处理；（3）没有也不可能修建储存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决；综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本工程不具备采用的条件，当然也就不宜采用。人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高微生物净化的效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处的主体工艺。传统的活性污泥法净化，积累了较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理所效果好，但是也存在能耗较多和费用高等特点，所以对其流程改革更新后，出现了A-B工艺，氧化沟法，SBR间歇活性污泥法，A/O脱氮工艺，A2/O同步脱氮工艺等常用工艺，它们各自具有相对不同的优点。结合本工艺的具体情况，在已排除了前述三个技术路线之后，我认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进行改造的人工生物净化技术路线是比较合适，可行的。主要有以下特点：（1）能可靠的保证水质净化的要求；（2）不需要占用大面积的土地；（3）处理后污水可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染；（4）为以后在经济条件可以的情况下，进行三级处理提供工业回用打下基础。2.2.3污水处理工艺流程方案的比较在选定了污水处理技术路先后，我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选，初步筛选到下列几个方案，再进行比较。（1）A/O工艺+化学除磷（2）氧化沟（3）A2/O工艺