盐山县污水处理厂初步设计毕业设计任务书.doc

华 北 某 学 院 毕 业 设 计 任 务 书 设计题设计题目 目 盐盐山山县污县污水水处处理厂初步理厂初步设计设计 专 业 给水排水 第 1 页 一 毕业设计的目的一 毕业设计的目的 本设计是在学生经过给水排水专业课程学习后 在初步掌握污水和废水处理理论 处理工艺 处理方法和构筑物设计计算的基础上进行 是对学生的基本理论 基本知识 基本技能的一次综合性训练 通过毕业设计使学生掌握以下知识 1 掌握污水处理工程设计的方法和步骤 2 学习利用各种资料确定设计方案的方法 3 熟悉构筑物工艺设计计算方法 4 熟悉污水处理厂总体布置方法和原则 5 加强工程制图能力 二 主要设计内容二 主要设计内容 1 根据排放标准 选择污水处理流程 2 选择污水和污泥处理构筑物 3 进行污水和污泥处理构筑物工艺设计计算 确定主要尺寸 4 进行污水处理厂总体布置 5 整理计算书 编制说明书 三 重点研究问题三 重点研究问题 1 污水处理流程的选择 2 污水和污泥处理构筑物的选择 3 污水和污泥处理构筑物工艺设计计算和主要尺寸的确定 四 主要技术指标或主要设计参数四 主要技术指标或主要设计参数 一 地理位置 盐山县位于河北省东南部 地理坐标为东经 116 度 59 分至 117 度 30 分 北纬 37 度 49 分至 38 度 06 分 西 北与孟村回族自治县接壤 东与海兴县搭界 南隔漳 卫新河与山东庆云 乐陵两县相望 西南与南皮县毗连 东西横距 45 公里 南北纵 距 31 6 公里 总面积 801 12 平方公里 县人民政府驻地位于县境北部 直线距离西北至首都北京 220 公里 北至天津 市 120 公里 西至省会石家庄市 240 公里 西北至沧州市 45 公里 东北至黄骅 50 公里 黄骅港 55 公里 二 自然条件 第 2 页 1 地形地貌 盐山县地势自西南向东北倾斜 平均海拔高程 4 7 米 南部为东西向缓岗地带 西 部是较为平坦开阔的坡地及低洼地 2 气候 盐山县属东部季风暖温带半湿润大陆性气候 四季分明 具有春旱 夏涝 秋 吊 冬干燥的特征 年平均温度 12 1 年平均无霜期 200 天左右 年日照总时数平 均 2638 5 小时 年均降水量 550 4 毫米 冬季偏北风 春末夏初偏南风 夏季雷雨 风较多 年均风速 3 7 米 秒 最大冻土深度 58 厘米 3 水文条件 地表水 盐山县濒临渤海 历史上众多河流穿境入海 为 九河 下梢 也是古黄河尾闾泛 滥之区 载而有据的过境河流主要有鬲津河 无棣沟 屯氏河 刘公渠等 有的古河流 经时代演变已湮废 其沉积沙层中富含淡水 是生产生活的重要水源 有的则经历代断 续修浚而保留下来 今县域内主要河流有漳卫新河和宣惠河 地下水 盐山县浅层地下水埋深甚浅 丰水期 6 9 月 为 2 米 枯水期 4 5 月 为 4 米 受地形控制 丰水期潜层地下水流向与地表水一致 以宣惠河为界 县境南北两部分地 下水均向宣惠河集中 4 土壤及植被条件 全县土壤以潮土为主 其中普潮土面积最大 分布最广 占总土地面积 85 以上 盐 化潮土占 14 7 主要分布于县域东北部 全县土壤利用普遍较低 适宜小枣的土壤分布 广 5 地震 根据河北省地震局 河北省质量技术监督局文件 冀发 2001 38 号 盐山县地震 动峰值加速度 G 为 0 05g 地震动反应谱特征周期 S 中硬场地 为 0 45s 相当于地震基 本裂度 度区 6 地质 盐山县地质构造属华北陆台 杨二庄断裂带在县域东北 西南向贯穿 以杨二庄断 裂带为界 其左盘属黄骅凹陷中的小王庄凹陷 右盘为埕宁隆起 第 3 页 三 区域水污染状况 盐山城市内排水系统为雨污合流制排水体制 现状无污水处理厂 污水和雨水 随地势漫流汇入附近沟渠 现状存在的问题 排水设施缺乏 污水未经处理直接排入沟渠 污染地下水和 土壤 污污水未能利用 排水设施建设落后城镇发展 影响居民生活环境质量 四 污水处理厂厂址 盐山县污水处理厂厂址最后确定在县城宣惠河北侧 205 国道东侧 自流排入宣惠 河 宣惠河的最高洪水位标高为 6 4 米 污水厂厂址地形平坦 高程为 7 9m 污水处理 厂总占地面积约 200 亩 污水管网进入污水厂为钢筋砼管 进厂管内底标高为 4 3m 五 污水处理厂设计规模及设计水质 根据污水量的预测 盐山县污水处理厂建设规模确定为 10 11 12 13 15 万 m3 d 根据资料进水水质设计如下 水质指标 BOD5 mg L CODcr mg L SS mg L NH3 N mg L TN mg L P mg L 5 20040020035501 五 设计出水水质 污水应达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB8918 2002 中的一级标准 B 标 准 因此确定盐山县污水处理厂二级出水标准为 BOD5 20mg L CODcr 60mg L SS 20mg L NH3 N 15mg L TN 20mg L P 1mg L 五 设计成果要求 1 开题报告 1 第 4 页 2 中英文摘要 1 3 设计说明书 1 4 设计计算书 1 5 设计图纸 8 六 其它 时间安排 1 毕业设计准备 收集资料 翻译外文 拟框架 写出开题报告 2 周 2 毕业设计实习 2 周 3 工艺设计计算 3 周 4 主要构筑物设计绘图 4 周 5 写作设计说明 2 周 6 毕业答辩 1 周 第 1 页 华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告 年 02 月 27 日 学生姓名学号专业给水排水工程 题目名称盐山县污水处理厂初步设计 课题来源自选 主 要 内 容 1 1 设计目的设计目的 结合大学四年对给水排水专业相关课程的学习 通过查阅相关资料以及文 献 对某污水处理厂进行初步设计 使处理后的水达到 城镇污水处理厂污染 物排放标准 GB 8918 2002 中一级标准 B 标准 通过毕业设计 提高资 料检索 文献阅读 设计计算 绘制图纸 编写设计说明的能力 培养我们理 论联系实际的独立工作能力 综合分析 判断的思维能力 运用所学知识解决 实际问题的能力等 2 2 设计资料和参数设计资料和参数 2 1 工程概况工程概况 盐山县位于河北省东南部 西 北与孟村回族自治县接壤 东与海兴县搭 界 南隔漳卫新河与山东庆云 乐陵两县相望 西南与南皮县毗连 盐山县地 势自西南向东北倾斜 平均海拔高程 4 7 米 南部为东西向缓岗地带 西部是 较为平坦开阔的坡地及低洼地 盐山县属东部季风暖温带半湿润大陆性气候 四季分明 具有春旱 夏涝 秋吊 冬干燥的特征 年平均温度 12 1 年平 均无霜期 200 天左右 盐山县濒临渤海 历史上众多河流穿境入海 为 九河 下梢 也是古黄河尾闾泛滥之区 今县域内主要河流有漳卫新河和宣惠河 盐山 县浅层地下水埋深甚浅 丰水期 6 9 月 为 2 米 枯水期 4 5 月 为 4 米 受地形 控制 丰水期潜层地下水流向与地表水一致 以宣惠河为界 县境南北两部分地 下水均向宣惠河集中 盐山城市内排水系统为雨污合流制排水体制 现状无污水处理厂 污水和 雨水随地势漫流汇入附近沟渠 现状存在的问题 排水设施缺乏 污水未经处理 直接排入沟渠 污染地下水和土壤 污水未能利用 排水设施建设落后 影响居 民生活环境质量 第 2 页 盐山县污水处理厂厂址最后确定在县城宣惠河北侧 205 国道东侧 自流排 入宣惠河 宣惠河的最高洪水位标高为 6 4 米 污水厂厂址地形平坦 高程为 7 9m 污水处理厂总占地面积约 200 亩 污水管网进入污水厂为钢筋砼管 进厂 管内底标高为 4 3m 2 2 污水处理厂设计规模及设计水质污水处理厂设计规模及设计水质 根据污水量的预测 盐山县污水处理厂建设规模确定为 15 万 m3 d 根据资 料进水水质设计如下 水质指 标 BOD5 mg L COD mg L SS mg L NH3 N mg L TN mg L TP mg L 数值20040020035501 污水应达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB8918 2002 中的一级 标准 B 标准 因此确定盐山县污水处理厂二级出水标准为 水质指 标 BOD5 mg L COD mg L SS mg L NH3 N mg L TN mg L TP mg L 数值20602015201 3 目前国内外研究现状目前国内外研究现状 全球性水污染已对人类生存和社会经济发展构成越来越严重的威胁 防 治水环境的恶化 保护水资源 走可持续发展的道路已成为人类共同追求的目标 污水处理是经济发展和水资源保护不可或缺的组成部分 各国科学技术工作者 通过对厌氧 缺氧 好氧等池子的功能 大小 排列 数量增减以及混合液循 环和回流方式等因素的开发及排列组合的变化 开发出了一系列污水处理新工 艺和技术 例如 AB 工艺 序批式活性污泥法 A O 及 A2 O 系统处理技术 生物流化床技术 深井曝气法 UASB 工艺等等 3 1 AB 法法 Adsorption Adsorption Biooxidation Biooxidation AB 法是吸附生物降解法的简称 属高负荷活怀污泥系统 是一种比传统 活性污泥法有更多优点的污水处理工艺 AB 法适用范围主要应考虑污水 SS 第 3 页 胶体颗粒 容易为活性污泥吸附去除的有机化合物含量 以及这些物质在好氧 或厌氧微生物作用下能否被絮凝去除 该工艺不设初沉池 由 AB 两段活性污 泥系统串联组成 并分别有独立污泥回流系统 AB 工艺对 BOD COD SS 磷 和氮的去除率一般均高于常规活性污泥法 其突出特点是 A 段负荷高 抗冲击 力强 特别适于处理高浓度 水质 水量变化较大的污水 其主要缺点是产泥 量大 且 AB 工艺不具备深度脱氮除磷功能 出水水质达不到防止水体富营养 化的要求 AB 法的工作原理主要是充分利用微生物种群的特性 为其创造适宜的环 境 使不同的生物群得到良好的繁殖 生长 通过生物化学作用净化污水 在工 艺流程上分 A B 两段处理系统 其中 A 段由 A 段曝气池与沉淀池构成 B 段 由 B 段曝气池与二沉池构成 两段分别设污泥回流系统 A 段的负荷高 B 段 的负荷低 污水先进入高负荷的 A 段 然后再进入低负荷的 B 段 3 2 序批式活性污泥法 序批式活性污泥法 SBRSBR Sequencing Sequencing BatchBatch Reactor Reactor SBR 工艺提供了时间序列上的废水处理 通过改变操作程序和条件可以使 工艺适应废水水量 水质的变化 又能防止污泥膨胀和脱氮除磷等不同要求 由于一些工业废水是间歇排放且流量不大 从这个意义上讲 时间序列上运行 的 SBR 工艺似乎更适合处理中小规模的工业废水 近些年 针对这种工业废水 的特性 该工艺已成功地应用于农产品加工废水 屠宰废水 啤酒废水 制药 废水 化工废水 印染废水等的处理 目前 SBR 处理难降解有机物的对象几乎 涵盖了其他生物法所处理的对象 证明 SBR 是一种性能稳定的污水处理方法 SBR 集调节池 曝气池和沉淀池于一体 具有投资少 效率高 使用面广和操 作灵活的优点 且能够有效地脱氮除磷 适合多种不同目的的废水处理要求 因而是一种适合我国国情的废水处理技术 有很好的应用前景 SBR 技术本身是活性污泥法的一种 去除污染物的机理与传统的活性污泥 法完全一致 但其操作过程又与活性污泥法根本不同 序批式活性污泥法 SBR 有两层含义 一是运行操作在空间上按序列 间歇的方式进行 由于 污水大都是连续或未连续排放 流量的波动很大 在处理系统中至少需要 2 个 或多个反应器相互直协调作为一个有机的整体完成污水净化功能 但对于每一 个反应器则是间歇进水和间歇排水 二是每个反应器的运行操作在时间上也是 按次序排列间歇运行的 一般 SBR 的一个完整操作周期有以下五个阶段 进水 第 4 页 期 反应期 沉淀期 排水期和闲置期 在一个运行周期中 各个阶段的运行 时间 反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水性质 出水质量与运行功能要求等灵活掌握 SBR 法的运行工况是以间歇操作为主要 特征 能灵活适应污水在水质和水量上的大幅度变化 达到良好的 BOD5 氮 磷去除效果 SBR 是在单一的反应器内 在时间上进行各种目的不同操作 故 称之为时间序列上的污水处理工艺 3 3 A A2 2 O O 法同步脱氮除磷工艺法同步脱氮除磷工艺 Anaerobic Anaerobic AnoxicAnoxic Oxic Oxic A2 O 工艺是在厌氧 好氧除磷工艺基础上增设一个缺氧池 并使好氧池中 的混合液回流至缺氧池 使之反硝化脱氮 处理工艺由厌氧池 缺氧池 好氧 池及二沉池组成 1 工艺流程 1 厌氧反应器 原废水进入 同步进入的还有从沉淀池排出含磷回流污泥 本反应器的主要功能是释放磷 同时部分有机物进行氨化 2 废水经过厌氧反应器进入缺氧反应器 本反应器的首要功能是脱氮 硝态 氮是通过内循环由好氧反应器送来的 循环的混合液量较大 一般为 2Q Q 一原废水流量 3 混合液从缺氧反应器进入好氧反应器 曝气池 这一反应器单元是多功能 的 去除 BOD 硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行 这 3 项反应 都是重要的 混合液中含有 NO3 N 污泥中含有过剩的磷 而废水中的 BOD 或 COD 则得到去除 流量为 2Q 的混合液从这里回流缺氧反应器 4 沉淀池的功能是泥水分离 污泥的一部分回流厌氧反应器 上清液作为处 理水排放 2 工艺特征 1 该工艺流程较简单 总水力停留时间少于其他同类工艺 2 厌氧 缺氧 好氧交替运行 丝状菌不易增殖繁衍 不会出现污泥膨胀现 象 3 该工艺不需投药 厌氧段和缺氧段只进行缓速搅拌 以不提高溶解氧含量 为度 故运行费用低 3 主要问题 1 脱氮效果难以提高 内循环流量以 2Q 为限 不宜提高 污泥增长受到一定 第 5 页 的限度因此 除磷效果也不易提高 2 对沉淀池要保持一定浓度的溶解氧 应降低污泥的停留时间 防止产生厌 氧状态和释放磷的现象出现 但溶解氧含量也不宜过高 以防止循环液对 缺氧池的干扰 4 工艺流程的确定工艺流程的确定 4 1 备选方案的提出备选方案的提出 氧化沟 又称循环曝气池 是活性污泥法的一种变法 氧化沟工艺具有脱氮除磷的 效应 沟形和流态的特征赋予氧化沟抗冲击负荷能力强的特点 由于氧化沟的 水力停留时间和污泥龄比一般的生物处理法长得多 悬浮状有机物可以在曝气 池中与溶解性有机物同时得到较彻底的稳定 因此在预处理部分可考虑省去初 次沉淀池 氧化沟在流态上介于完全混合和推流之间 这种独特的水流状态 有利于活性污泥的生物凝聚作用 而且可以将其区分为富氧区 缺氧区 用以 进行硝化和反硝化 取得脱氮的效应 常用的氧化沟系统由卡罗塞氧化沟 奥 贝尔型氧化沟 交替工作氧化沟系统 二次沉淀池交替运行氧化沟系统 工艺 流程为 转刷 原污水 二沉 池 处理水 污泥泵房干化设备 回流污泥 图 2 氧化沟工艺流程 A O工艺 通常被称为 A O 工艺的实际上可分为两类 一类是厌氧一好氧工艺 另 一类是缺氧一好氧工艺 厌氧状态和缺氧状态之间存在着根本的差别 在厌氧 状态下既无分子态氧 也没有化合态氧 而在缺氧状态下则存在微量分子态氧 第 6 页 DO 浓度 0 5 L 同时还存在化合态氧 如硝酸盐及亚硝酸盐 1 脱氮工艺 生物脱氮工艺将反硝化反应器放置在系统之前 所以又称 为前置反硝化生物脱氮系统 在反硝化缺氧池中 回流污泥中的反硝化菌利用 原污水中的有机物作为碳源 将回流混合液中的大量硝态氮还原成 N2 而达到 脱氮的目的 然后再在后续的好氧池中进行有机物的生物氧化 有机氮的氯化 和氦氮的硝化等生化反应 2 除磷工艺 污水经格栅 沉砂等预处理后直接进入厌氧池 在厌氧池 中 由二沉池回流的活性污泥一旦处于厌氧状态 其中的磷就以正磷酸盐的形 式释放到混合液中 随后进入好氧池 处于好氧状态时 又将混合液中的正磷 酸盐大量吸收到活性污泥中 使污水中含磷量达到很低 最后进入二沉池 通 过固液分离 污水部分从二沉池回流到厌氧区 部分富磷污泥以剩余污泥的形 式从系统中排出 达到除磷和去除 BOD 目的 工艺流程为 混合液回流 进水 出水 污泥回流 剩余污泥 4 2 两种工艺的比较两种工艺的比较 表 1 处理工艺优缺点比较 工艺 名称 A O 工艺氧化沟 优点 1 反硝化池在前 硝化池在后 只有 一个污泥回流系统 因而使好氧异氧 菌 反硝化菌和硝化菌都处于缺氧 好 氧交替环境中 这样构成一种混合菌 1 工艺流程简单 运行管理方便 氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化 池 有此类氧化沟还可以和二沉池合 建 省去污泥回流系统 缺氧池好氧池二沉池 图 2 生物脱氮 A O 工艺流程图 第 7 页 群系统 可使不同菌属在相同的条件 下充分发挥等价的优势 2 反硝化反应可以直接利用原废水中 的有机物为碳源 而可省去外加碳源 2 反硝化反应可以直接利用原废水中 的有机物为碳源 而可省去外加碳源 3 硝化池内含有大量硝酸盐的硝化液 回流到反硝化池 进行反硝化脱氮反 应 此工艺中回流比的控制是较为很 重要的 4 在反硝化反应过程中 产生的碱度 可补偿硝化反应碱度的一半左右 对 含氮浓度不高的废水可不必另行投加 碱 5 硝化池在后 使反硝化残留的 有机污染物得以进一步去除 无需建 后曝气池 本系统由于流程简单 无 需另加碳源 因此 建设费用与运行 费用均较低 2 运行稳定 处理效果好 氧化沟的 BOD 平均处理水平可达 95 左右 3 能承受水量水质的冲击负荷 对浓 度较高的工业废水有较强的适应能力 这主要是由于氧化沟水力停留时间长 泥龄长 一般为 20 30d 污泥在沟内 达到除磷脱氮的目的 脱氮效率一般 80 但要达到较高的除磷效果 则需要采取另外措施 4 基建投资省 运行费用低和传统活 性污泥工艺相比 在去除 BOD 去除 BOD 和 NH3 N 及去除 BOD 和脱氮情 况下更省 同时统计表明在规模较小 的情况下 氧化沟的基建投资比传统 活性污泥法更省 缺点 1 处理水来自硝化池 在处理水中含 有一定浓度的硝酸氮 如沉淀池运行 不当 不及时排泥 在池内能够产生 硝化反应 污泥上浮 处理水水质恶 化 2 系统的脱氮率一般在 85 以下 若想提高脱氮率 必须加大内循环比 而这样做可能导致运行费用增高 内 循环液带入大量溶解氧 使反硝化池 内难于保持理想的缺氧状态 影响反 1 由于采用低负荷延时曝气运行方式 池容大 曝气时间长 建设费用和运 行费用都较高 而且占地大 2 一般适用于处理水质要求高的小型 城镇污水和工业污水 水量一般在 1000m3 d 以下 第 8 页 硝化过程 处理 效率 氮的去除率一般为 70 80 BOD5 和 SS 均为 95 以上 总氮为 70 80 适用 情况 适用于中等浓度的大中型污水处理厂适用于中小型对出水要求较高的城镇 污水处理厂 4 3 方案的确定方案的确定 根据污水的特点 1 污水以有机污染物为主 BOD COD 0 5 0 3 可 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 进水中 P 含量低于污水综合排放标准二级标准 无需添加除磷工艺 3 本课题污水处理量大 在达到污水处理要求的前提下 应着重考虑工程占地面 积和污水处理费用的节省 按 城市污水处理和污染防治技术政策 要求推荐 20 万 t d 规模大型污 水厂一般采用常规活性污泥法工艺 10 20 万 t d 污水厂可以采用常规活性污泥 法 氧化沟 SBR AB 法等工艺 小型污水厂还可以采用生物滤池 水解好 氧法工艺等 对脱磷或脱氮有要求的城市 应采用二级强化处理 如 A2 O 工艺 A O 工艺 SBR 及其改良工艺 氧化沟工艺 以及水解好氧工艺 生物滤池 第 9 页 工艺等 由上可见 对这样的城市污水 其各项控制指标的属于普通城市污水的范 围之内 且无需除磷 故该设计采用的处理方法为A O 工艺 A O 工艺可根据 对废水的处理程度的不同要求 灵活调节其运行方式 5 污泥处理污泥处理 污泥是污水处理过程中的产物 城市污水处理产生的污泥含有大量有机物 富有肥分 可以作农肥使用 但又含有大量细菌 寄生虫卵以及从生产污水中 带来的重金属离子等 需要作稳定与无害化处理 污泥处理的主要方法 1 减量处理 浓缩 脱水等 由于污泥含水率较高 体积较大 且呈流动 性 经过以上处理后 污泥的体积减至原来的 1 10 且有液态转变为固态 便 于运输和销纳 2 稳定处理 厌氧消化 好氧消化等 污泥中的有机物含量较高 极易腐 败并产生恶臭 经过以上消化处理后 易腐败的部分有机物被分解转化 不易 腐败 恶臭大大降低 方便运输和处理 3 无害化 污泥中特别是初沉污泥含有大量的病原菌 寄身虫卵和病毒易 造成传 染病大面积传播 经过以上处理可以杀灭大部分的蛔虫卵 病原菌和病毒 大 大提高污泥的卫生指标 4 资源化 污泥中含有很多热量 其热值在 10000 15000kj kg 干泥 高于煤 和焦炭 消化阶段将有机物转化为沼气 同时污泥中含有大量的氮磷钾 是具 有较高的有机肥料 综合利用 消化气利用 污泥农业利用等 最终处置 干燥焚烧 填地投海 建筑材料等 在此 对污泥的处理先浓缩 后脱水 设污泥浓缩池和污泥消化池 再将处 理后的污泥外运即可 预期的成果 及形式 设计说明书 1 份 总字数应在 10000 字以上 图纸 1 套 含污水处理站工艺流程图 总平面布置图 高程布置图 主要单体构筑物平面图 剖面图 部件详图等 绘图折合量不少于 2 张 A0号图纸 第 10 页 开题报告 1 份 3000 汉字左右 外文资料原文及译文 1 份 译文应不少于 2000 汉字 时间安排 2 周 毕业设计准备 收集资料 翻译外文 拟框架 写出开题报告 2 周 毕业设计实习 3 周 工艺设计计算 4 周 主要构筑物设计绘图 2 周 整理编制设计说明书和计算书 1 周 答辩 指导教师意 见 签 名 年 月 日 备注 参考文献 1 David H Furukawa P E Global Status of Microfiltration and Ultrafitration Membyane Techmology The Newsletter of the Middle East Desalination Research Center October17 2002 2 Mattew Barker Focusing on Asia s Desalination Matket Water Sludge handling and disposal process excess activated sludge concentrated pool sludge tank machine dewatering disposal of sludge cake The disposal ability of the wastewater treatment plant is 15 104m3 d Key words sewage treatment plant Anoxic Oxic process sewage sludge 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 1 页 目目 录录 摘要 1 ABSTRACT I 1 设计说明书 4 1 1 设计任务 4 1 2 设计要求 4 1 2 1 设计原则 4 1 2 2 设计依据 5 1 2 3 设计内容 5 1 3 水质分析 5 1 3 1 进水水质 5 1 3 2 出水水质 6 1 4 处理程度的计算 6 1 5 工艺选择 6 1 5 1 方案对比 7 1 5 2 工艺流程 7 1 6 污水处理构筑物设计说明 8 1 6 1 格栅 8 1 6 2 泵房 9 1 6 3 沉砂池 10 1 6 4 沉淀池 12 1 6 5 A O 反应池 14 1 6 6 接触池 16 1 6 7 计量堰 16 1 7 污泥处理构筑物设计说明 16 1 7 1 污泥处理的意义 16 1 7 2 污泥处理流程 17 1 7 3 污泥泵房 17 1 7 4 污泥的浓缩 17 1 7 5 污泥的脱水 19 1 8 污水处理厂平面及高程布置 20 1 8 1 平面布置 20 1 8 2 高程布置 21 1 9 污水处理厂主要设备表 22 2 设计计算书 26 2 1 设计基础数据的确定 26 2 2 粗格栅的设计 26 2 2 1 设计参数 26 2 2 2 设计计算 27 2 3 泵房 30 2 3 1 泵房形式选择 30 2 3 2 选泵 30 2 3 3 设计计算 30 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 2 页 2 3 3 泵房草图 31 2 4 细格栅 32 2 4 1 设计参数 32 2 4 2 设计计算 32 2 5 曝气沉砂池 34 2 5 1 设计参数 34 2 5 2 设计计算 34 2 5 3 进出水设计 35 2 5 4 计算图 36 2 6 平流式初沉池 37 2 6 1 设计参数 37 2 6 2 设计计算 37 2 6 3 进出水设计 39 2 6 4 计算图 41 2 7 曝气池 A O 41 2 7 1 设计参数 41 2 7 2 A O 池主要尺寸计算 42 2 7 3 剩余污泥量 43 2 7 4 需氧量计算 44 2 7 5 供气量计算 45 2 7 6 曝气装置 45 2 7 7 空气管系统计算 46 2 7 8 进出水设计 49 2 8 集配水井 50 2 9 二沉池 51 2 9 1 设计参数 51 2 9 2 设计计算 51 2 9 3 进出水系统计算 52 2 9 4 排泥量计算 56 2 9 5 辐流式二沉池计算图如下 57 2 10 接触池 57 2 10 1 消毒方法的选择 57 2 10 1 消毒接触池设计参数 58 2 10 2 消毒接触池主体设计 59 2 10 3 消毒接触池排泥设施 59 2 10 4 进水部分设计 60 2 10 5 消毒接触池平面图 60 2 10 6 加氯间设计计算 61 2 11 计量堰 61 2 11 1 尺寸设计 62 2 11 2 水头损失计算 62 2 11 3 巴氏计量槽计算图 64 2 12 污泥处理构筑物的设计计算 64 2 12 1 污泥浓缩池 64 2 12 2 污泥脱水间 69 2 12 2 污泥泵房 69 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 3 页 2 13 污水厂平面布置 70 2 14 污水厂高程布置 71 2 14 1 概述 71 2 14 2 构筑物之间管渠的连续及水头损失的计算 71 2 14 3 构筑物之间管渠的连续及污泥损失的计算 74 2 15 其他附属设施的设计 76 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 4 页 1 设计说明书 1 1 设计任务 本设计内容是盐山县污水处理厂设计 设计规模为 15 万 m3 d 1 2 设计要求 1 2 1 设计原则 1 要符合适用的要求 首先确保污水厂处理后达到排放标准 考虑现实的技术和 经济条件 以及当地的具体情况 如施工条件 在可能的基础上 选择的处理工艺流程 构 建 筑物型式 主要设备 设计标准和数据等 应最大限度地满足污水厂功能的实现 使处理后污水符合水质要求 2 污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠 设计时必须充分掌握和认真研究各 项自然条件 如水质水量资料 同类工程资料 按照工程的处理要求 全面地分析各种 因素 选择好各项设计数据 在设计中一定要遵守现行的设计规范 保证必要的安全系 数 对新工艺 新技术 新结构和新材料的采用积极慎重的态度 3 污水处理厂 站 设计必须符合经济的要求 污水处理工程方案设计完成后 总体布置 单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用 4 污水厂设计应当力求技术合理 在经济合理的原则下 必须根据需要 尽可能 采用先进的工艺 机械和自控技术 但要确保安全可靠 5 污水厂设计必须考虑安全运行的条件 如适当设置放空管 超越管线 沼气的 安全储存等 6 污水厂设计必须注意近远期的结合 不宜分期建设的部分 如配水井 泵房及 加药间等 其土建部分应一次建成 在无远期规划的情况下 设计时应为以后的发展留 有挖潜和扩建的条件 1 2 2 设计依据 设计依据包括 1 GBJ14 87 室外排水设计规范 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 5 页 2 GB8978 1996 污水综合排放标准 3 GB18918 2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 4 CJ3082 99 污水排入城市下水道水质标准 5 给水排水设计手册 1 2 3 设计内容 污水处理厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容 1 据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址 2 处理厂工艺流程设计说明 3 处理构筑物型式选型说明 4 处理构筑物或设施的设计计算 5 主要辅助构筑物设计计算 6 主要设备设计计算选择 7 污水厂总体布置 平面或竖向 及厂区道路 绿化和管线综合布置 8 处理构筑物 主要辅助构筑物 非标设备设计图绘制 9 编制主要设备材料表 1 3 水质分析 1 3 1 进水水质 根据资料进水水质设计见表 1 1 表 1 1 进水水质数据 水质指标 BOD5 mg L CODcr mg L SS mg L NH3 N mg L TN mg L P mg L 原水水质20040020035501 本项目污水处理的特点 污水以有机污染物为主 BOD COD 0 50 可生化性较好 采用生化处理最为经济 BOD TN 3 0 COD TN 7 满足反硝化需求 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 6 页 1 3 2 出水水质 污水应达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB8918 2002 中的一级标准 B 标 准 因此确定盐山县污水处理厂二级出水标准为 表 1 2 出水水质数据 水质指标 BOD5 mg L CODcr mg L SS mg L NH3 N mg L TN mg L P mg L 原水水质 20 60 20 15 20 1 1 4 处理程度的计算 1 BOD5 的去除率 20020 100 90 00 200 2 COD 的去除率 40060 100 85 00 400 3 SS 的去除率 20020 100 90 00 200 4 总氮的去除率 5020 100 60 00 50 1 5 工艺选择 按 城市污水处理和污染防治技术政策 要求推荐 20 万 t d 规模大型污水厂一般采 用常规活性污泥法工艺 10 20 万 t d 污水厂可以采用常规活性污泥法 氧化沟 SBR AB 法等工艺 小型污水厂还可以采用生物滤池 水解好氧法工艺等 对脱磷或脱 氮有要求的城市 应采用二级强化处理 如工艺 A O 工艺 SBR 及其改良工艺 2 AO 氧化沟工艺 以及水解好氧工艺 生物滤池工艺等 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 7 页 1 5 1 方案对比 表 1 3 生物处理方法的特点和适用条件 工艺类型氧化沟SBR 法A O 法 技术比较 污水在氧化沟内的停留时 间长 污水的混合效果好 污泥的 BOD 负荷低 对水 质的变动有较强的适应性 处理流程短 控 制灵活 系统处理构筑物 少 紧凑 节省占 地 低成本 高效能 能有效去除有机物 能迅速准确地检 测污水处理厂进出 水质的变化 经济比较 可不单独设二沉池 使氧化 沟二沉池合建 节省了二沉 池合污泥回流系统 投资省 运行费用 低 比传统活性污 泥法基建费用低 30 能耗低 运营费用 较低 规模越大优 势越明显 使用范围 中小流量的生活污水和工业 废水 中小型处理厂居多大中型污水处理厂 稳定性一般一般稳定 考虑该设计是中型污水处理厂 A O 工艺比较普遍 稳定 且出水水质要求不是很高 本设计选择 A O 工艺 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 8 页 1 5 2 工艺流程 细 格 栅 曝气沉砂池 砂水分离机房 初沉池二沉池接触池 出水 回流污泥 A O池 进水 污 泥 污泥浓缩池污泥外运 泵 房 中 格 栅 混合污泥泵房 脱水机房 污水处理流程图 污泥处理流程图 图 1 1 A O 工艺流程 1 6 污水处理构筑物设计说明 1 6 1 格栅 1 6 1 1 格栅的作用 格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架 斜置在污水流经的渠道上 或泵站集 水井的井口处 用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物 在污水处理流程中 格栅是 一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备 1 6 1 2 格栅的选择 1 格栅的选择 格栅的选择主要是决定栅条断面 栅条间隙 栅渣清除方式 2 栅条断面有圆形 矩形 正方形 半圆形等 圆形水条件好 但刚度差 一般多采 用矩形断面 3 栅渣清除方式 一般按栅渣量而定 当每日栅渣量大于 0 2m3 应采用机械清渣 1 6 1 3 粗格栅参数 栅槽宽 1 69 m 共设四组 便于维修和清洗 栅渣量为 4 54m3 d 宜采用机械格栅清渣 污水是由直径为 1600 mm 管子引入格栅 间 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 9 页 栅前水深 h 0 54 m 过栅流速 v 0 9 m s 栅条间隙宽度 b 40 mm 格栅倾角 0 60 1 6 1 4 细格栅参数 污水厂的污水由直径为 1600 mm 的管子从提升泵站引入细格栅间 栅前水深 h 0 54 m 过栅流速 v 0 9 m s 栅条间隙宽度 e 10 mm 格栅倾角 600 栅槽宽 2 87 m 共设四组 便于维修和清洗 栅渣量为 12 02m3 d 宜采用机械格栅清渣 1 6 1 5 格栅示意图 见图 1 2 1 进 水 工作平台栅条 图 1 2 格栅示意图 1 6 2 泵房 由于该泵站为常年运转且连续开泵 故选用自灌式泵房 又由于该泵站流量较大 故选用矩形泵房 矩形泵房工艺布置合理 运行管理较方便 现已普遍采用 1 6 2 1 水泵的选择 本工程中选用 500WQ2700 16 185 型潜水排污泵四台 它满足本设计中流量及扬程的 要求 并且能够在高效区内运行 1 6 2 3 水泵的适用范围及性能特点 1 适用范围 WQ 型潜污泵是在吸收国外先进技术的基础上 研制而成的潜水排 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 10 页 污泵 适用于市政污水处理厂 泵站 工厂 医院 建筑 宾馆排水 2 性能特点 见表 1 4 表 1 4 WQ 型潜污泵性能 型号 流量 m3 h 扬程 m 转速 r min 电动机功率 kw 效率 出口直径 mm 500WQ2700 16 18527001672518582500 1 6 2 4 污水提升泵房 1 污水提升泵房见图 1 3 进水总管 中格栅 最底 水位 图 1 3 提升泵房 1 6 3 沉砂池 1 6 3 1 沉砂池的作用 沉砂池的作用是从污水中分离相对密度较大的无机颗粒 沉砂池一般设于倒虹管 泵站 沉淀池前 保护水泵和管道免受磨损 防止后续处理构筑物管道的堵塞 减小污 泥处理构筑物的容积 提高污泥有机组分的含量 提高污泥作为肥料的价值 1 6 3 2 沉砂池的形式 沉砂池有三种形式 平流式 曝气式和涡流式 平流式矩形沉砂池是常用的型式 具有结构简单 处理效果较好的优点 其缺点是沉砂 中含有 15 的有机物 使沉砂的后续处理难度加大 曝气沉砂池是在池的一侧通入空气 使污水沿池旋转前进 从而产生与主流垂直的横向恒速环流 曝气沉砂池的优点是通过 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 11 页 调节曝气量 可以控制污水的旋流速度 使除砂效率较稳定 受流量变化的影响小 同 时 还对污水起预曝气的作用 涡流式沉砂池是利用水力涡流 使泥砂和有机物分开 以达到除砂目的 该池型具有基建 运行费用低和除砂效果好等优点 在北美国家广泛应 用 综上所述 本设计采用曝气沉砂池 1 6 3 3 曝气沉砂池尺寸及主要参数 见表 1 5 表 1 5 曝气沉砂池参数表 构筑物名称曝气沉砂池水力停留时间 min 2 座数 格数两座 2 格容积 m3 126 长度 m 12水平流速 m s 0 1 每格宽度 m 2 625沉砂斗容量 m3 3 84 1 6 3 4 设备选型 1 鼓风机的选定 穿孔管淹没水深 因此鼓风机所需压力为 取 2m2 9 819 6PkPa 29 4kPa 风机供气量 3 20 04 minm 根据所需压力及空气量 决定采用型罗茨鼓风机台 RD 1272 该型风机风压 风量 正常条件下 1 台工作 1 台备用 29 4kPa 3 20 4 minm 表 1 6 型罗茨鼓风机性能参数RD 127 风机型号 口径 mm 转速 minr 进口流量 3 minm 所需轴 功率kW 所配电机功率 kW RD 127125A175020 414 118 5 2 行车泵吸式吸砂机的选定 由于池宽 则选型行车泵吸式吸砂机两台 6 4mSXS 表 1 7 型行车泵吸式吸砂机性能SXS 型号 轨道预埋 件间距m 行驶速度 minm 池宽 mm 驱动功率 kW 提耙装置 功率kW 4 2 0SXS 100025 68002 0 25 0 37 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 12 页 3 砂水分离器选用型砂水分离器 320LSSF 表 1 8 型砂水分离器的性能320LSSF 型号电动机功率kWHmm机体最大宽度mmLmm 320LSSF 0 37170014204380 1 6 3 5 曝气沉砂池工艺图 见图 1 4 图 1 4 曝气沉砂池 1 6 4 沉淀池 1 6 4 1 沉淀池的作用及形式 沉淀池按工艺布置的不同 可分为初次沉淀池和二次沉淀池 沉淀池的处理对象是 悬浮物质 约去除 40 55 同时可去除部分 BOD5 约占总 BOD5的 20 30 主要是悬 浮性 BOD5 可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其 BOD5负荷 初沉池是对污水中的 以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离 二沉池是对污水中的以微生物为 主体的比重小的 且因水流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离 沉淀池按池内水流方向的不同 可分为平流式沉淀池 辐流式沉淀池和竖流式沉淀 池 平流式沉淀池沉淀效果好 对冲击负荷和温度变化的适应能力强 施工简易 竖流 式沉淀池适用于小型污水厂 辐流式沉淀池适用于大中型污水处理厂 运行可靠 管理 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 13 页 简单 本设计初沉淀选用平流式沉淀池 二沉池选用辐流式沉淀池 1 6 4 2 沉淀池设计参数 见表 1 9 表 1 9 设计参数表 污泥量沉淀池类型沉淀时间 h 表面水力负荷 m3 m2 h g p d L p d 污泥含水率 初次沉淀池0 5 2 01 5 4 516 360 36 0 8395 97 生物膜法 后 1 5 4 01 0 2 010 26 96 98二次 沉淀 池活性污泥 法后 1 5 4 00 6 1 512 32 99 2 99 6 1 6 4 3 初沉池外形尺寸 见表 1 10 表 1 10 初沉池尺寸 池内水深 m 3 L h9 L B4 5 污泥斗容积 m3 62 3 池子总高度 m 8 77 池子个数24 1 6 4 4 平流初沉池剖面图 见图 1 5 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 14 页 图 1 5 平流初沉池 1 6 4 5 二沉池外形尺寸 见表 1 11 表 1 11 二沉池外形尺寸 池深 构筑物名称座数 池径 m 有效深度 m H1 m H3 m H4 m H5 m H6 m 二沉池44940 30 51 130 51 73 注 表中 H1为超高 H3为缓冲层高度 H4为沉淀池坡底落差 H5 为刮泥机高 H6 为污泥斗高 1 6 4 6 辐流式二沉池剖面图 见图 1 6 进水 排泥 出水 图 1 6 辐流二沉池 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 15 页 1 6 5 A O 反应池 生物处理构筑物选择应通过对污水好氧处理法和厌氧处理法的比较 以及悬浮生长 型和附着生长物法的比较 在此基础上应尽量选择工艺先进 处理效率高 低能耗的新 工艺 生物处理构筑物的设计的内容及主要设计参数 根据生物处理构筑物类型确定 本设计考虑到磷的含量已经达到排放标准 故只需达到脱氮的要求 故选用 A O 工 艺 此工艺缺氧段要控制 DO10 污泥龄 10d 污泥浓度 2500 5000 3000 mg L 污泥负荷率 0 1 0 7 0 18 kgBOD5 kgMLSS d 总氮负荷率 0 05 kgTN kgMLSS d 混合液回流比 RN 200 500 污泥回流比 R 50 100 1 6 5 2 A O 工艺选用参数 见表 1 12 表 1 12 设计参数表 污泥负荷率 Ns kgBOD5 kgMLSS d 0 13 污泥指数 SVI150 回流污泥浓度 mg L 6600 混合液污泥浓度 mg L 3300 污泥回流比100 TN 去除率60 B H1 8 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 16 页 L B18 2 1 6 5 3 空气系统设计 本设计中采用鼓风曝气系统 鼓风曝气系统由空压机 空气扩散装置和一系列连通 的管道所组成 空压机将空气通过一系列管道输送到安装在曝气池底部的空气扩散装置 经过扩散装置 使空气形成不同尺寸的气泡 设计中选用 RF 245 型罗茨鼓风机 8 台 6 用 2 备 采用 HWB 2 型微孔曝气器 1 RF 245 型罗茨鼓风机的性能 表 1 13 RF 245 型罗茨鼓风机 风机型号 口径 mm 转速 minr 进口流量 3 minm 所需轴 功率KW 所配电机 功率KW RF 245250A80064 6135160 2 HWB 2 型微孔曝气器规格和性能 表 1 14 HWB 2 型微孔曝气器 直径 mm 微孔平均 孔径m 孔隙率 曝气量 3 mh 个 服务面积 2 m个 氧利用率 阻力 2 mmH O 20015040 501 30 3 0 520 25150 350 1 6 6 接触池 污水经过以上构筑物处理后 虽然水质得到了改善 细菌数量也大幅减少 但是细 菌的绝对值仍然十分可观 并有存在病毒的可能 因此 污水在排放水体前 应进行消 毒处理 本设计采用液氯消毒 1 6 6 1 接触池设计参数 本设计采用四组 3 廊道推流式消毒接触反应池 见表 1 15 表 1 15 接触池参数 池深 构筑物名称 长度 m 宽度 m 容积 m3 超高 h1 m 有效水深 h2 m 池底坡降 h3 m 污泥斗高 h4 m 接触池357 59450 330 71 73 筑龙网给排水所有资料全都免费 第 17 页 1 6 7 计量堰 为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平 积累技术资料 以总结运转经验 为给 处理厂的运行提供可靠的数据 必须设置计量设备 污水厂中常用的计量设备有巴氏计 量槽 薄壁堰 电磁流量计 超声波流量计 涡轮流量计算 污水测量装置的选择原则 是精度高 操作简单 水头损失小 不易沉积杂物 其中以巴氏计量槽应用最为广泛 其优点是水头损失小 不易发生沉淀 1 7 污泥处理构筑物设计说明 1 7 1 污泥处理的意义 污水厂的污泥是指处理污水所产生的固态 半固态及液态的废弃物 除