毕业设计（论文）-10000td市政污水处理工程设计.docx

毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-10毕业论文（设计）正文题目：10000t/d 市政污水处理工程设计The design of a treatment project for municipal sewage with 10000t/d学院：环境科学与工程专业：环境工程班级：环工 1001学号：学生姓名：指导教师二 O 一四 年 五 月毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-1010000t/d 市政污水处理工程设计摘 要：本文对规模为 10000 t/d 的杭州市西湖区三墩镇市政污水进行初步设计处理。人们在日常生活中所产生的废水，是市政污水的主要来源。市政污水水质比较复杂，其 pH 呈微碱性，浑浊且伴有恶臭。但相比工业废水来说，其水质相对稳定。由于其水质N、P 含量较高，我们在去除水中 COD、BOD5 和 SS 的同时，还应该考虑对其进行脱氮除磷。考虑进水水质和排放要求，选用水解池-氧化沟组合工艺。该工艺具有运行费用小、出水良好、运行稳定等优点。设计的污水处理厂，总投资 1501.5 万元，运行费用8967 元/天，占地约 4600m2。关键词：市政污水；杭州市；氧化沟全套图纸加153893706毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-10The design of a treatment project for municipal sewage with 10000t/dAbstract: The paper makes the treatment project design based on the municipal sewage of Sandun Xihuqu, whose inflow is 10000 ton per dayThe main sources of municipal sewage are the wastewater produced by people in their daily lives, including bath, laundry, kitchenThe quality of municipal sewage was relatively complex, turbid and fetidAnd it was slightly alkaline, but compared to industrial wastewater, its water quality is relatively stable. N, P stays high levels in municipal sewage, therefore, we need nitrogen and phosphorus removal process when we remove BOD5, COD5 and SS in the water. According to the characteristics of the municipal wastewater, this process adopt oxidation ditch as the main treatment process, it has low running costs, good treatment effect, and it is it is easy to manage and maintain. Design of the sewage treatment plant, with a total investment of 15.015 million yuan, the operation cost 5922 RMB/d, covers an area of about 4600 m2.Keywords: Municipal sewage;Hangzhou; Oxidization ditch毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-10目录1.引言.41.1设计背景及意义 .41.1.1设计背景 .41.1.2设计意义 .41.2技术现状和分析 .41.2.1SBR 法 .41.2.2A2/O 法 .51.2.3氧化沟法 .51.3设计目标与设计思路 .61.3.1设计目标 .61.3.2设计思路 .62.工程概况 .82.1设计依据 .82.2设计原则 .82.3设计水量水质与排放标准.82.3.1进水水量 .82.3.2原污水水质 .92.3.3排放标准 .93.处理工艺流程 .93.1工艺流程选择 .93.2主体处理单元的确定 .93.2.1预处理工艺选择 .93.2.2生化处理工艺选择 .93.3处理工艺流程 .103.4预期处理效果 .124.处理构筑物及设备.124.1污水处理构筑物设计 .124.1.1中格栅.124.1.2污水提升泵房 .131毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-104.1.3泵后细格栅 .134.1.4平流式沉砂池 .134.1.5调节池.134.1.6水解池.144.1.7氧化沟.144.1.8二次沉淀池 .144.1.9接触消毒间 .154.2污泥处理构筑物及设备设计 .154.2.1污泥泵房 .154.2.2污泥浓缩池 .164.2.3贮泥池.164.2.4污泥提升泵房 .164.2.3污泥脱水间 .164.3配套用房 .165.总图.175.1总平面布置.175.2工艺流程设计 .175.3高程设计 .175.4管道布置 .175.5主要构筑物-氧化沟设计.175.6主要构筑物-二沉池、泵房平面布置 .175.7主要构筑物- 二次沉淀池设计 .175.8主要构筑物-污泥浓缩池设计 .176.公用工程 .186.1建筑结构 .186.1.1建筑设计 .186.1.2建筑结构 .186.1.3建筑材料和施工条件.186.2电气设计 .186.2.1总功率计算 .186.2.2厂区照明设计 .196.3厂区给排水设计 .206.3.1给水 .202毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-106.3.2排水 .206.4自控仪表设计 .206.4.1沉砂池.206.4.2调节池.206.4.3水解池（2 座） .206.4.4氧化沟（2 座） .206.4.5接触消毒间 .206.4.6出水监测 .216.5环保安全 .216.5.1消防 .216.5.2安全 .217.工程投资与运行费用 .217.1 投资费用 .217.1.1土建费用 .217.1.2器材费用 .227.1.3电气设备费用 .237.1.4监测器材费用 .237.1.5总投资.247.2 运行费用 .248.主要技术经济指标.26参考文献.273毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-101 引言1.1 设计背景及意义1.1.1 设计背景杭州市地处浙江北部，坐落于中国东南沿海。市内地形多样，江、河、湖、山交融，钱塘江和京杭大运河穿越而过，河网密布，是一个典型“江南水乡“。杭州市气候宜人，温度范围 -10-35，年平均气温为 17.5，夏季主吹东南风，冬季主吹西北风。杭州市市政污水的主要为居民在平常生活中所产生的污水，包括厨余废水、淋浴洗涤废水等1。市政污水主要由各种类型的生活污水混合而成，其水质浑浊且散发恶臭，N，P 含量较高。相比工业废水，市政污水的性质较为稳定，对于环境的影响较小，但由于其每日产生的量较大，对于环境有着一定的影响，因此，应对市政污水进行妥善的处理。1.1.2 设计意义本设计采用水解池 -氧化沟组合处理工艺，对 10000t/d 的市政污水进行处理。计划出水水质符合城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级 B 标，同时也满足排水和环保的要求 2 。1.2 技术现状和分析处理市政污水，除了有效降低水中 COD 和 BOD5 含量，还应该对其进行脱氮除磷处理。目前，国内主流处理市政污水的工艺有三种：（1）SBR 法；（2）A/O 和 A2/O 法；（3）氧化沟法31.2.1 SBR 法SBR(序批式活性污泥法)实际上可以说活性污泥法的先驱，早期受到自动控制水平的限制，而未能得到广泛地应用。其工艺特征是在一个序批式反应器中完成进水、反应、沉淀、排水排泥和闲置五个过程。近年来，我国在监控和测试方面取得了一定的技术突破，SBR 工艺从而逐渐得到推广与应用4。SBR 工艺有以下特点：(1) 构筑物少，土建造价低，一般不设置调节池，占地面积小；(2) 耐冲击负荷能力强，在一个周期之内，可以做到不设调节池，稳定去除有机物；4毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-10(3) 由于沉淀时没有进出水的干扰，固液分离稳定，出水水质好；(4) 工艺运行费用低；(5) 工艺适应性强。但 SBR 工艺所需要的环境条件无法满足脱氮除磷所需要的环境条件，甚至与其向背，因此难以满足市政污水的处理要求。且该工艺对要求较高自动化控制水平，对设备的要求较高，同时对后处理设备的要求较大。所以本设计不采用该工艺处理市政污水。1.2.2 A2/O 法A2/O 处理工艺，全称为厌氧-缺氧-好氧生物污水处理工艺。该处理工艺在 A/O （厌氧好氧污水处理工艺）的基础上加以改进。在原有的脱氮工艺基础上增加除磷一个的作用，是目前较为实用的脱氮除磷污水处理工艺，在现实中本工艺被广泛应用，是现阶 5A2/O 法的特点：(1) 氮磷去除效果良好。(2) 投资费用和运行费用低，具有良好的经济效益；(3) 污泥沉降性能良好；(4) 工艺流程简单，方便工作人员对其进行日常管理；但是由于受到污泥龄等条件的限制，该工艺的除磷效果难以提高，一般在 90%左右，且脱氮的效果不是很好，一般在 70%左右。同时该工艺要求对溶解氧含量控制要求较高，过高或者过低都会对工艺的净化效果有着较大的影响。1.2.3 氧化沟法氧化沟污水处理工艺，在传统活性污泥的基础上加以改进与完善，是活性污泥法的一种变型。自 20 世纪 50 年代在荷兰建成第一座氧化沟以来，特别是在近三十年来，氧化沟工艺及构造得到了了很大的发展和进步，逐渐得到了广泛的应用与推广。氧化沟工艺一般不需前置初沉池。该工艺在不增加其他构筑物或者设备的状况下，便可以完成有机物的去除，同时还还可以完成脱氮。而且若在在氧化沟前设置厌氧池，便组合成为了一个 A2/O 工艺，从而又具有了除磷的效果。目前，相比传统活性污泥系统，该污水处理系统在稳定性、经济效益、处理效果等方面具有许多独特的优势：(1) 工艺简单、构筑物不多、运行方便。氧化沟工艺采用表面曝气，不采用传统活性污泥法常用的鼓风曝气，在工艺运行于管理方面，要方便许多。氧化沟工艺相比传统活性污泥法，基建费用较低；(2) 出水水质好，处理效果良好且稳定；5毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-10(3) 在氧化沟中，污泥容易达到好氧稳定。这使得污泥的后处理得到了简化，减少了污泥处置费用；(4) 耐冲击负荷能力强。污水在沟内停留时间较长，氧化沟较长使得污水在沟内进行了多次循环。原污水一进入氧化沟，经过较多的循环，得到了一定的稀释；(5) 由于省去了一些构筑物，该工艺所需的占地面积就相对较小，节省了土地基建费用。1.3 设计目标与设计思路1.3.1 设计目标出水水质达到下表所示标准。此标准符合城镇污水处理厂污染物排放标准，达到一级 B 标标准。pHCOD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)P6.0-9.06020201511.3.2 设计思路通过对设计水质的分析，可以看出，该市政废水要求在去除污水中有机污染物的同时，还应该具有脱氮除磷的效果。因此，所选择的工艺，不仅要去除污水中的 BOD5 和 COD5 ，还要去除污水中的氮和磷。从进水水质和处理要求、处理的规模、占地面积、运行所需费用、操作的简易性和运行的可靠性等因素考虑，本设计采用水解酸化池-卡鲁塞尔氧化沟工艺来对废水进行处理。首先，市政污水进入中格栅、细格栅，除去污水中的粗大污物，确保废水的后期处理能够顺利进行。然后，利用提升泵提高水位，经过沉砂池后，污水流入水解池，使得污水中的大分子有机物分解为小分子有机物。在氧化沟中对污水进行二次处理，使污水初步达到排放要求。之后混合液在二沉池中澄清，沉淀污泥进入污泥浓缩池，经浓缩后进入贮泥池，脱水干化处理，而后进行填埋。同时，澄清污水经过消毒间消毒，经检测合格后，最后进行排放。（图 1-1）6毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-10原污水栅渣外运栅渣中格栅提升泵房栅渣细格栅砂水分离平流沉砂池 砂水解池污泥氧化沟回流二沉池污泥回流污泥浓缩消毒间加氯污泥脱水出水泥饼外运水线泥线渣线图 1-1 工艺流程图7毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-102 工程概况2.1 设计依据(1) 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）(2) 中华人民共和国环境保护法（1989 年 12 月）(3) 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJ31-89）(4) 中华人民共和国水污染防治法（1996 年修正）(5) 城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）(6) 给水排水设计基本术语标准（GBJ125-89）(7) 室外排水设计规范（GB50014-2006）(8) 给水排水制图（GB/T50106-2001）(9) 给水排水工程构筑物设计规范（GB50069-2002）(10) 10KV 以及以下变电所设计规范（GB50053-95）(11) 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）(12) 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）(13) 供配电系统设计规范（GB50052-95）2.2 设计原则(1) 严格遵守国家环保相关的法律法规。贯彻相关环保国策，符合国家的治理条例与污水排放标准；(2) 结合实际处理水量水质，选择经济效益高、能耗少和处理效果好的污水处理工艺；(3) 平面布置科学合理；(4) 优先采购国内先进的仪器设备；(5) 结合我国国情，尽可能使用自动化控制系统；(6) 完善污水处理厂的绿化。改善环境，减小对周围居民可能带来的影响；(7) 在以人为本的前提下，设置科学的运行管理措施。2.3 设计水量水质与排放标准2.3.1 进水水量工程设计规模为 10000 m3/d；10000m3/d=184L/s。查询不同流量下的总变化系数。使用内插法，得出总变化系数 Kz=1.585。8毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-102.3.2 原污水水质本项目原污水水质（表 2-1）：表 2-1 设计水质COD(mg/L)SS(mg/L)BOD(mg/L)PNH3-N(mg/L)pH5002002003506-92.3.3 排放标准要求出水水质达到表 2-2 出水标准要求：表 2-2出水标准COD(mg/L)SS(mg/L)BOD(mg/L)PNH3-N(mg/L)pH6020201156-93 处理工艺流程3.1 工艺流程选择进水流量、出水水质要求、工艺进水效率、采购设备所需费用等因素影响着处理工艺的选择。而且工艺的设计应结合当地地形，综合考虑，以期做到方便可靠。主要按以下原则确定：(1) 严格遵守相关国家环护规定，出水水质各项指标符合国家排放标准。(2) 全面规划。使其能够长期运行，经济效应良好。(3) 选用现阶段较为成熟且先进的污水处理工艺。(4) 科学安排，尽可能减少投资和日常的运行维护费用。(5) 选择合适的设备。(6) 使用科学的自动化管理系统。(7) 二次污染的避免与系统稳定运行相统一。3.2 主体处理单元的确定3.2.1 预处理工艺选择通过使用中格栅、细格栅和沉砂池，来去除原污水中的大分子有机物和水中较大的悬浮物质。3.2.2 生化处理工艺选择使用氧化沟工艺来对原污水进行生化处理，使出水符合排水要求。9毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-10该工艺特点如下：（1）不需要设置初沉池和污泥消化池，工艺流程简单，易于管理；（2） 运行稳定，净水效果良好。其 BOD5 的处理水平可以达到 95%-99%。且该工艺脱氮效率较高，达到 80%以上。同时若在氧化沟前加设厌氧池，有着一定的除磷效果；（3）耐冲击负荷能力强。沟内污泥不易沉积；（4）运行费用相比其他工艺较低，土建费用较省。氧化沟具有土建费用少、结构简单、维护方便、净水效果好、稳定运行和脱氮除磷效果良好等一系列的优势，因此该工艺在现实中得到了广泛地应用6。综合考虑 SBR 法、A2/O 法和氧化沟法的优缺点。氧化沟处理工艺在在去除污水中的 BOD、COD 和 SS 的同时，硝化和反硝化更加充分，脱氮除磷效果较好。考虑到现阶段的经济水平和管理水平，根据原污水处理的水质水量要求，本设计选用水解酸化池-氧化沟组合工艺，对 10000t/d 的市政污水进行处理。3.3 处理工艺流程工艺流程如下（图 3-1）10毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-10市政污水栅渣外运栅渣中格栅提升泵房栅渣细格栅砂水分离平流沉砂 砂水解酸化池污泥氧化沟回流二沉池污泥回流污泥浓缩消毒间加氯污泥脱水出水泥饼外运水线泥线渣线图 3-1 工艺流程图11毕业论文：正文学生姓名：定稿时间：2014-05-103.4 预期处理效果表 3-2 设计处理效果预测表（除色度外，单位：mg/L）项目pHCODBOD5SSNH3-NP原水水质69500200200503格栅出水69500200160503去除率20%沉砂池出水6950020050503去除率75%水解池出水69400150503去除率20%25%氧化沟出水69401550150.9去除率90%90%70%70%二次沉淀池出水69401515150.9去除率70%排放标准6-96020201514 处理构筑物及设备4.1 污水处理构筑物4.1.1 中格栅表 4-