20000m3d城市污水处理厂综合设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 摘 要 我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的 51%以上。 我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的 51%以上。 本设计要求处 理水量为 20000m3/d 的城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效的 艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（ 被开环或断链，使得 N、 P、有机碳被同时去除，并提高对 可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是 N 应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 关键词 ： 城市生活污水 ， 活性污泥 ， O 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 目录 摘 要 I 目录 一章 设计概述 - 1 - 1 设计任务 - 1 - 2 设计原则 - 1 - 3 设计依据 - 2 - 第二章 工艺流程及说明 - 2 - 1 工艺方案分析 - 2 - 2 工艺流程 - 3 - 3 流程各结构介绍 - 3 - 栅 - 3 - 砂池 - 4 - 沉池 - 4 - 物化反应池 - 4 - 沉池 - 6 - 缩池 - 6 - 第三章 构筑物设计计算 - 6 - 1 格栅 - 6 - 计说明 - 6 - 计计算 - 7 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 2 沉砂池 - 10 - 计说明 - 10 - 3 初沉池 - 11 - 计说明 - 11 - 计计算 - 11 - 4 生化池 - 13 - 计说明 - 13 - 计计算 - 13 - 5 二沉池 - 20 - 计说明 - 20 - 计计算 - 20 - 6 液氯消毒 - 23 - 计说明 - 23 - 计计算 - 23 - 7 污泥浓缩池 - 24 - 计说明 - 24 - 计计算 - 24 - 8 污泥消化池 - 25 - 计说明 - 25 - 计计算 - 26 - 9 浓缩污泥提升泵房 - 32 - 计选型 - 32 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 升泵房 - 32 - 泥回流泵站 - 32 - 10 污泥脱水间 - 33 - 计说明 - 33 - 11 鼓风机房 - 33 - 12 恶臭处理系统 - 33 - 计说明 - 33 - 计计算 - 33 - 机选型 - 34 - 第四章 污水处理厂总体布置 - 35 - 1 总平面布置 - 35 - 平面布置原则 - 35 - 平面布置结果 - 35 - 2 高程布置 - 36 - 程布置原则 - 36 - 第 五章 参考文献 - 37 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 第一章 设计概述 1 设计任务 本次课程设计的主要任务是完成某城市污水厂的 工艺设计处理生活污水， 处理水量为 20000m3/d， 按近期规划人口 10万人计算（自定）。 本项目设计进出水水质根据生活污水来源和广东省地方标准水污染物排放限值（ 6准列出 ，采用第二时段第二类污染物最高允许排放浓度， 表 设计进出水水质 主要污染物 原水水质（ 排放标准（ 去除率 ( ) 50 40 84以上 00 20 80以上 氨氮 30 10 磷酸盐 5 90以上 工程设计内容包括： 1) 细化工艺流程 2) 选定参数 3) 计算（构筑物尺寸、管道、阀门、泵、填料、控制及监测设备、土建要求） 4) 绘制符合规范的工程图 5) 编制设计说明书 2 设计原则 1) 严格执行国家有关环境保护的各项法规。 2) 采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺，确保处理量及水质排放达到标准。 3) 流程布局合理，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 4) 在上述前提下，做到投资少，运行费用低的效果 3 设计依据 1) 中华人民共和国环境保护法 ； 2) 广东省地方标准水污染物排放限值（ 6 2001） 3) 中华人民共和国污水综合排放标准 （ 1996） ； 4) 室外排水设计规范 （ 87） ； 5) 总图制图标准（ 50103 2001）； 6) 建筑制图标准（ 50104 2001）； 7) 建筑结构制图标准（ 50105 2001）； 8) 给水排水制图标准（ 50106 2001）。 第二章 工艺流程及说明 1 工艺方案分析 本项目污水处理的特点为： 1) 污水以有机污染为主， 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) 污水中主要污染物指标 0左右； 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到 度较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标 ，可采用 活性污泥法。 工艺特点 : 1) 厌氧、缺氧、好氧三 种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 2) 在同时脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 3) 在厌氧 缺氧 好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖， 般少于 100，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 污泥沉降性好。 4) 污泥中磷含量高，一般在 上。 5) 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中携带 而脱氮效果不可能很高。 2 工艺流程 具体流程如下图 图 工艺流程图 3 流程各结构介绍 栅 因为排 入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，所以在处理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。 本设计采用 粗 格栅 和细隔栅 进行隔渣， 分别设置在污水泵房前后 ,以去除不同大小的废渣 ,由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 砂池 沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等 ，他们的相对密度约为 沙池一般设置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥厌氧消化处理的影响。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。 由于本设计的处理量 不大 ，并且污水经过 粗 格栅除渣，对泵站影响不大，为了便于清砂，沉沙池设于泵站后 。本设计沉砂池采用了旋流式沉砂池 (分两组设 2 池，型号旋流式沉砂池 7)，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。 沉池 初沉池是作为二级污 水处理厂的预处理构筑物设再生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（ 可去除 40% 55以上） ， 同时也可去除部分 占总 5 40，主要是非溶解性 以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其 沉池按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。 本设计采用了 成本较低， 运行较好 的平流 式沉淀池 ，该池施工简易，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强。 物化反应池 工艺是 是厌氧缺氧好 氧生物脱氮除磷工艺的简称， 工艺于 70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺（ A/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理 。 该工艺在厌氧好氧除磷工艺（ A/O）中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱 氮 的目的。 工艺流程图如图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 2/在厌氧池中，原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能为释放磷，使污水中 解性有机物被微 生物细胞吸收而使污水中 度下降；别外， N，因细胞的合成而被去除一部分，使污水中 N 浓度下降，但 在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量 N 和 N 还原为 此 N 浓度大幅度下降，而磷的变化很小。 在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使 N 浓度显著下降，但随着硝化过程使 N 浓度增加， P 随着聚磷菌的过量摄取，也比较快的速度下降 。 脱氮过程是各种形态的氮转化为 好氧池中，污泥中的有机氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨进一步转化为硝 态 氨（主要是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原成 要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。 除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上，而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成 这一过程是依靠好氧 菌 聚磷细菌。 整个工艺的关键在于混合液回流，由于回流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝酸氮，同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题，改善出水水质。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 所以， 同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（ 被开环或断链，使得 N、 P、有机碳被同时去除，并提高对 可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除 等功能，脱氮的前提是 N 应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 沉池 二沉池在二级处理中，在生物反应池构筑物的后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似，按池内水流方向的不同，同样可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。 本设计采用辐流式沉淀池 。 其特点有：运行好，较好管理。 缩池 浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅 度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。 本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了重力浓缩方法，重力浓缩具有以下几个优点： 贮存污泥能力高； 操作要求不高； 运行费用少，尤其是电耗。缺点： 占地面积大； 会产生臭气； 对于某些污泥作用少 第三章 构筑物设计计算 1 格栅 计说明 0000/24/3600=s=230L/13) 池子总高度，设缓冲层高度 则 H h2+h3+m） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 4 生化池 计说明 整体尺寸如图 示 生化池平面简图 计计算 关设计参数 a、 =b、回流污泥浓度 000 c、污泥回流比 R=100% d、混合液悬浮固体浓度 X=R/(1+R) 8000=4000 e、混合液回流比 R 内 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 0 0*15 1535 内 R 应池容积 a、厌氧池设计计算，取平均停流时间 厌 20000/24 2220m3 b、各段水利停流时间和容积比 厌氧池：缺氧池：好氧池 1： 1： 3 即 V 好 3 2220 6660 校核氮磷负荷 000 30*0000. 好氧段总氮负荷 好符合要求 000 5*0000. 厌氧段总氮负荷 厌符合要求 余污泥量 取 污泥增殖系数 y 泥自身氧化率 泥龄 c 15d 则 计算排除的以挥发性悬浮固体计的污泥量 20000 (（ 812/ 5=11100文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 设反应池 2组，单组池容积 V 单 V/2=11100/2=5550 效水深 h 组有效面积 S 单 V 单 /h 5550/ 采用 5廊道式推流式反应池，廊道宽 b 组反应池长度 L S 单 /B=： b/h=足 1 2) L/b=40/（满足 5 10） 取超高为 反应池总高 H 5.0 m 应池进、出水系统计算 1) 进水管 单组反应池进水管段计算流量 m3/s) 管道流速 v=0.8 m/s 管道过水断面积 A= Q1/v= 管径 )(5 2 取进水管管径 2) 回流污泥管 单组反应池回流污泥管设计流量 Q 内 R Q/2 1 Q/2 m3/s) 取回流污泥管管径 3) 进水井 反应池进水孔尺寸： 进水孔过流量 1+R） Q/2 Q 20000 m3/s) 孔口流速 v 0.6 m/s 孔口过水断面积 A Q2/v= 孔口尺寸取为 水井平面尺寸取为 ) 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式计算： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 2/32/33 式中 1+R+ R 内 ） Q/2 2Q/86400 m3/s) b 堰宽，取 堰上水头， m )( 3/23/23 出水孔过流量 m3/s) 孔口流速 v=0.6 m/s 孔口过水断面积 A Q/v 孔口尺寸取为 水井平面尺寸取为 2.4 m ) 出水管 反应池出水管设计流量 (m3/s) 管道流速 v s 管道过水断面 A Q5/v 管径 )( 取出水管径 核管道流速 v 4/ 1 m/s 气系统设计计算 1) 设计需氧量 化需氧量 ( x （ 2/d） 硝化需氧量（ 2/d） 反硝化需氧量 D（ 2/d） 总需氧量 2 81 2 0 0 ）（）（ 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 2139.8(2/d) 2) 标准需氧量 采用鼓风曝气，微孔曝气器。取气压调整系数 1 ，曝气池内平均溶解氧 2mg/l,水中溶解氧 0)=mg/l,5)mg/l 空气扩散气出口处绝对压 )(3535 空气离开好氧反应池对氧的百分比 %00)1(2179 )1(21 解氧饱和度 )/(2 555)25()25( 标准需氧量 )/(*22)2025()20()()20(hk g g 好氧反应池平均时供气量 )/( 1 41 0 21 0 s 好氧反应池最大时供气量 m3/h） 3) 所需空气压力 P（相对压力） 取 供气管道沿程与局部阻力之和 h1+气器淹没水头 气器阻力 余水头 h=.9(m) 4) 曝气器数量计算（以单相反应池计算） 按提供氧能力计算所需曝气器数量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 曝气器个数 )(16 391 4 个n 服务面积校核 )( 39 3740 2 符合要求5) 供气管道计算 供气干管采用环状布置 3m a x 流速 v=10m/s 管径 )(取干管管径 侧供气（向单侧廊道供气）支管 )/()( s 单流速 v=10m/s 管径 )( s 单取支管管径 侧供气 )/()( s 双流速 v=10m/s )( s 双取支管管径 厌氧池设备选择（以单组反应池计算） 厌氧池设导流墙，将池分 3格，每格内设潜水搅拌机 1台，按 5w/ 厌氧池有效容积 V 厌 =40 7 120 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 全混合池污水所需功率： 5 1120=5600w 则每台潜水搅拌机功率： 5600/3=1866w 查手册选取： 缺氧池设备选择（以单组反应池计算） 缺 氧池设导流墙，将池分 3格，每格内设潜水搅拌机 1台，按 5w/ 缺 氧池有效容积 V 厌 =40 7 120 混合池污水所需功率： 5 1120=5600w 则每台潜水搅拌机功率： 5600/3=1866w 查手册选取： 0 污泥回流设备 污泥回流比： R=100% 污泥回流量： Q=1 20000 4=1233.3 m3/h 设回流污泥泵房一座，内设 3台潜污泵（ 2 用 1备） 单 泵流量 =16 m3/h 合液回流设备 1) 混合液回流比 R 内 =200% 混合液回流量 内 Q=2 20000 4=2466 m3/h 设混合液回流泵房 2座，（ 2用 1备） 单泵流量 =616.5 m3/h 2) 混合液回流管。 回流混合液自出水井重力流至混合液回流泵房，经潜污泵提升后送至缺氧段首段 以单组算 混合液回流管设计流量 内 Q/2=m3/s 泵房进水管设计流速采用 v=0.8 m/s A=Q6/v= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 )(7 3 2 944 取泵房进水管管径 ) 泵房压力出水总管设计流量 6=m3/s 设计流速 v=1.2 m/s )( 取 二沉池 计说明 池体尺寸如图 示 图 流式二沉池 计计算 体设计 1) 沉淀部分水面面积 F ，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷 )/(3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 )( 2 3 22) 池子直径 D )( 2 144 ，取 D=38m 3) 沉淀部分的有效水深 2h ， 设沉淀时间： )(5.2 )( 4) 污泥区高度 4h 污泥斗高度 . 设池底的径向坡度为 污泥斗直径 )( 上部直径 )( ,倾角 060 , 则 )(a 60t a 0214 )(12 12 32222212141 圆锥体高度 )(4 )(43838(12 12 322211242 竖直段污泥部分的高度 )(污泥区高度 )( 5 沉淀池总高度 H , 设超高 1h =0.3 m, 缓冲层高度 )(买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 水系统计算 1) 进水管计算 3 4 2 3 3 33 进水管径设计 s/6 8 1(Q 3进 取管径 00) 进水井径采用 水口尺寸： 共 8个沿井壁均匀分布 出口速度 ),/合 3)、稳流筒计算 取筒中流速 v=m/s 稳流筒过流面积 f=Q 进 /v= 稳流筒直径 )(23 水部分设计 1) 采用单侧集水，一个总出水口 集水槽宽度 ( 取 b=) 集水槽起点水深 h 起 =水槽终点水深 h 终 =深均取 ) 采用出水 90三角堰（见下图 取堰上水头 2O) 4) 每个三角堰流量 q )/(0 0 0 8 2 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 5) 三角堰个数 n n=Q/q= 取 418 个 6) 三角堰中心距 L= （ 40 h ；水力停留时间 T=仓库储量按15 设计投氯量为 7 计计算 1) 加氯量 G G=7 ) 储氯量 W W=15 24 G=15 24 ) 加氯机和氯瓶 采用投加量为 0 20kg/台，两用一备，并轮换使用。液氯的储存选用容量为 400用 6只。 4) 加氯间和氯库 加氯间与氯库合建。加氯间内布置 3台加氯机及其配套投加设备，两台水加压泵。氯库中 6只氯瓶两排布置，设 3台称量氯瓶质量的液压磅秤。为搬运方便氯库内设道在氯瓶上方，并通到氯库大门外。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 氯库外设事故池 ，池中长期贮水，水深 。加氯系统的电控柜，自动控制系统均安装在值班室内。为方便观察巡视，值班与加氯间设大型观察窗机连通的门。 5) 加氯间和加氯库的通风设备 根据加氯间、氯库工艺设计，加氯间总容积 45.8( 氯库容积 9 88.8(为保证安全每小时换气 8 12 次。 加氯间每小时换气量 12=1749.6(氯库每小时换气量 12 4665.6(故加氯间选用一台 3通风轴流风机，配电功率 个安装一台漏氯探测器，位置在室内地面以上 20 7 污泥浓缩池 计说明 含水率 %P ，固体浓度 )/(6 30 ，浓缩后污泥固体浓度为 32(kg/(即污泥