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16000m3/d城镇污水处理厂 工艺设计,姓 名： 学 号： 指导老师： 2009年6月29日,目 录,第一章 前言 第二章 工艺方案比选 第三章 设计计算 第四章 污水处理厂配套工程设计 第五章 环境保护及劳动卫生 第六章 工程投资估算及效益分析 第七章 结 论,1.1 设计的目的及意义 是总结学习成果，完成工程技术人才技能训练的重要环节； 是我们对学习、研究与实践的全面总结； 是培养我们综合素质和工作实践的重要方法； 是培养学生在制定设计方案、设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等方面的基本工作实践能力； 培养将所学理论运用于解决实际工程问题的独立工作能力； 使学生树立具有符合生产实际的正确设计思想和观点； 树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。,第一章 前言,第一章 前言,1.2 国内外发展概况 随着人类社会的不断发展，城市规模不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水紧张和水质污染，环境问题日益突出，水环境恶化已经成为社会经济发展的重要制约因素。 我国污水处理事业的历史始于1921年，但是真正是在80年代才得以发展，改革开放三十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要，处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。我国城市污水处理相对于国外发达国家，起步较晚，到现在为止，全国还有60%的城市污水得不到妥善的处理，城市污水处理率较低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展规划，尤其是当地的实际情况，探索适合我国实际的污水处理系统。,第一章 前言,1.3 进出水水质 a、本设计针对城市生活污水设计，所有工厂生产废水必须经处理后达到污水排入城市下水道水质标准cj3082-99后才能排入本项目污水收集系统。 原水水质表：,第一章 前言,b、根据受纳水体类别或者是否回用选择排放标准，根据项目所在地的实际情况，确定该污水处理厂设计出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918 -2002一级b标准。,第二章 工艺方案比选,2.1设计方案论证 a 、污水生物处理 污水生物处理主要是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养类型多、适应能力强的微生物的新陈代谢作用，将污水中的污染物质转化为微生物细胞及co2、h2o、h2s、n2、ch4等多种物质，从而使污水得到净化的过程。,第二章 工艺方案比选,b 、微生物生长的环境影响因素,第二章 工艺方案比选,2.2 原污水可生化性分析,第二章 工艺方案比选,2.3 工艺方案比选 a 、 方案比较,第二章 工艺方案比选,b、工艺方案选择 综上所述， 此三种工艺出水水质较好，运行比较稳定，但相对而言，cass工艺一次性投资较少，占地面积较小，运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标，不易发生污泥膨，剩余污泥量小。从节约投资、处理效果及运行管理方面考虑，结合项目实际情况，本次设采用周期循环曝气活性污泥法（cass）工艺。,第三章 设计计算,3.1 粗格栅 功能：去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元的正常运行。 设计流量：0.28m3/s 过栅流速：0.8m/s 栅条间隙b：25mm 栅条宽度s：10mm 栅槽宽度b: 1000mm2 格栅安装角度：60 进水渠宽度：b1: 0.7m 栅渣量w：0.8m3/d,粗格栅,第三章 设计计算,3.2 集水井及泵房 a、集水井,第三章 设计计算,b 、泵房 污水泵流量： 507 m3/h 本设计考虑一次提升，细格栅前为最高水位：6.43m，集水井最低水位-6.25m，细格栅前与集水井之间水头损失为0.3m，由此知道污水泵所需扬程为13.0m。 根据流量和扬程，选用250qw520-15潜水排污泵具体参数见表3.2。,第三章 设计计算,3.3 细格栅 功能：去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元的正常运行。 设计流量：0.28m3/s 过栅流速：0.9m/s 栅条间隙b：10mm 栅条宽度s：10mm 栅槽宽度b: 1000mm2 格栅安装角度：60 栅渣量w：1.8m3/d,链接图,第三章 设计计算,3.4 沉砂池 a、沉砂池的选择 沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础。 我国城市污水处理中，常用的沉砂池类型主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。平流式沉砂池靠重力自然沉降而达到砂水分离的目的，其特点是占地面积较大，排泥难度高；曝气沉砂池应用比较广泛，通过池中一侧的空气管控制曝气，使污水形成具有一定速度的螺旋形滚动，具有稳定的除砂效果；旋流沉砂池利用水力涡流除砂，粒径在0.20mm以上的颗粒沉砂去除率达85%，砂粒含水率低于60%。为保证除磷效果，按生物除磷设计的污水处理厂，一般不采用曝气沉砂池。 目前，国际上广泛应用的旋流沉砂池主要为钟式和比式两大类，钟式优于比式，应用较多，该池形有基建、运行费用低和处理效果好，占地少的优点。钟式沉砂池采用270的进出水方式，池体主要由分选取、集砂区两部分构成，起构成特点是在两个分区之间采用斜坡连接。 综上所述，本工程预处理阶段拟采用钟式沉砂池除砂，气提排砂。,第三章 设计计算,a、沉砂池的选型,第三章 设计计算,3.5 厌氧池 设置生物选择器（厌氧池）主要目的使系统选择出絮凝性能好，抗冲击性强的优质细菌，生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累-再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。厌氧池可以同时起到生物选择器的作用，生物选择器和厌氧池合建为一体，其容积约占主反应池的10%。厌氧池内完成p的释放，取1.5h的水力停留时间，是有效的释p时间。设置两座等体积厌氧池。 则每座厌氧池体积为500m3，厌氧池水深4m，池体面积为125m2，厌氧池超高1m，厌氧池尺寸：12.5105，选取6台qjb4/6-400/3-980s潜水搅拌机，每池三台，只搅拌不曝气。,厌氧池,第三章 设计计算,3.6 配水井 本设计中配水井的配水方式采用堰式配水，进水管在配水井的中心，水从配水井底中心进入，经等宽度堰流入各个水斗，在由水斗经水管流入各个水处理构筑物。这种配水井是利用等宽度堰上水头相等过流量就相等的原理来进行配水的。,第三章 设计计算,3.7 cass池 a 、基本设计参数 污泥负荷(f/m)：ls = 0.3bod5 /(kgmlssd) 混合液悬浮固体浓度（mlss）：x2800mg/l 反应池数n = 4 座 反应池深h = 5 .5m（有效水深4.5m） 排除比 1/m = 1/2.5 运行一个周期需4h，其中进水和曝气同时进行2h，沉淀1h，排水0.7h，闲置0.3h。运行方式见下表 ：,第三章 设计计算,b、构造尺寸,第三章 设计计算,c、需氧量 设计需氧量包括氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量及出水带走的氧量。,第三章 设计计算,c、需氧量,第三章 设计计算,d、产泥量,第三章 设计计算,e、污泥回流,第三章 设计计算,3.8 加氯接触池 功能：城市污水经一级处理或二级处理（包括活性污泥法和膜法）后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍然可观，并有存在病原菌的可能，因此污水排放水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品所及屠宰场等有致病菌的污水，更应严格消毒。,第三章 设计计算,3.9 浓缩池 污泥浓缩的目的在于去除污泥颗粒间的空隙水，以减少污泥体积，为污泥的后续处理提供便利条件。污泥浓缩有重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩、微孔滤机浓缩及隔膜浓缩等方法。 重力浓缩适用于活性污泥、活性污泥与初沉污泥的混合体以及消化污泥的浓缩，不宜用于脱氮除磷工艺产生的剩余污泥。对于本设计的cass工艺，我们采用重力浓缩,选用辐流式浓缩池。 污泥总量qs = 286 m3/d = 11.9m3/h，入流污泥浓度c = 8kg/m3（含水率99.2%），浓缩污泥固体负荷q =30 kg/m2d，设计浓缩后含水率p2 = 97%,第三章 设计计算,3.10 污泥脱水,第四章 污水处理厂配套工程设计,4.1 平面布置 平面布置原则 1) 按功能分区，配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等部分的布置，要做到分区明确、配置得当、而又不过分独立分散。 2) 功能明确，布置应凑。首先应保证生产的需求，结合地质、地形、土方、结构和施工等多方面的因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管的长度，便于操作管理。 3) 顺流排列，流程简洁。处理构筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）方向相反安排，个构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构筑物下面，目的在于减少能量损失，节省管材、便于施工和检修。 4) 充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。 5) 必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能。 6) 构筑物布置应注意风向和朝向，将排放异味、有害气体的的构筑物布置在居住于办公场所的下风向；为保证有良好的的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。 7) 设置通向各构筑物和附属建筑物的的必要通道，满足物品运输、日常操作管理和检修的需要。 8) 处理厂内的绿化面积一般不小于全厂总面积的30%。,平面布置图,第四章 污水处理厂配套工程设计,4.1 高程布置 为了使污水和污泥能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证污水处理厂正常运行，必须进行高程布置，以确保各处理构筑物、泵房以及各连接管渠的高程；同时计算确定各个部分水面标高。水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水季节也能直流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但是同时应考虑土方平衡，并考虑有利排水。 规定：接触消毒池池底相对标高为0.00m，粗格栅栅槽底相对标高为-5.0 m。,高程图,第五章 环境保护及劳动卫生,a、项目施工期对环境影 1、扬尘的影响 2、噪声的影响 3、生产和生活废水及生活垃圾的影响 4、弃土的影响 5、对植被的影响 6、水土流失 7、对交通的影响,b、项目施工期对环境影对策 1、施工噪声的控制 2、施工现场废物处理 3、交通影响的缓解措施 4、倡导文明施工 5、制定弃土处置和运输计划 6、植被影响缓解措施,5.1 项目施工期对环境影响及对策,第五章 环境保护及劳动卫生,5.2 项目运营期对环境影响及对策 1、恶臭 2、噪声 3、厂区生活废水 4、固体废物 5、事故排放,第五章 环境保护及劳动卫生,5.3 劳动保护与安全生产 安全生产离不开劳动保护，污水处理厂必须对所有员工在生产过程当中按中华人民共和国劳动合同法进行法律保护。 设置岗位责任制，持上岗证上岗时最基本的劳动保护。 操作人员上岗前必须进行岗前培训，合格后上岗。 所有危险地段在醒目处设置警示牌。 所有高于1.2m以上的平台应设置护栏或其他安全设施，在水池累的构筑物上设有救生圈等救生设备。 设一定数量的厕所和浴室。 危险品设置专用库房，专人管理，远离人们活动场所布置。 易爆易燃区，采用有防爆性能的动力设备，配置安全劳保用品，供事故时工作人员使用。 设置专门的安全生产，劳动保护机构，负责全厂的安全生产和劳动保护。 防雷接地系统遵照国家有关规定进行设计，电器设备选型也要充分考虑安全性。,第六章 工程投资估算及效益分析,6.1 投资估算 1、土建费用估算 2、材料及设备费用估算 6.2 运行成本估算,第六章 工程投资估算及效益分析,6.3 效益分析 环境效益 该污水处理厂处理规模为16000m3/d，污水经过处理后达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级b标准，因此能显著改善受纳水体水质。预计污染物质每年的削减量为： bod5 1050 t/年 codcr： 1870t/年 ss: 1170 t/年 tn: 233t/年 tp: 23t/年 社会效益 污水治理工程保护了地下水源、提高了地面水环境质量，使人民生活水平不断提高。同时使投资环境得到改善，产生间接经济效益，促进经济可持续发展。,第七章 结论,本设计历时三个多月，经过刻苦钻研，精心求证，认真计算，将四年来的所学知识运用在实际工程中，加深了对本专业的认识，同时系统的，较完整的贯穿了大学以来所学的基础知识与专业知识，树立了正确的设计思想和经济观点，较为系统的学习了使用相关规范与技术规定。