【污水处理厂项目的工艺设计6800字（论文）】

污水处理厂项目的工艺设计目录TOC\o"1-2"\h\u23336污水处理厂项目的工艺设计 128326摘要 1243801概述 2175291.1设计背景 218451.2工程概况 3249201.3污水厂设计详情 3160881.4设计依据 4186692工艺选定 4195052.1工艺比选 4242072.2工艺确定 5228182.3工艺流程确定 5302562.4工艺去除率 6262943平面高程布置 785793.1平面布置 7113793.2高程布置 7307954污水处理厂造价 10129874.1主要构筑和建筑物费用 10157964.2主要设备费用 11290194.3日常经营费用 1236804.3效益分析 14118575总结 1419633参考文献 15摘要近年来，我国乡镇建设不断加强，乡镇人口大幅增加，乡镇企业也得到迅速发展。但是伴随而来的水环境污染问题成为影响乡镇持续健康发展的关键，且乡镇因长期缺乏统筹规划环保基础设施建设滞后于经济发展水平，乡镇污水处理不当已成为严重困扰地方生态环境的重大难题，乡镇污水有其自身的显著特点，如区域差异性明显、水量较少、收集难度大、污水成分复杂、水质波动大等，为解决该类难题，开展了这次工艺设计。本项目设计目标为桥头污水处理厂工艺设计，其该乡镇原水水质为：BOD5：380mg/L、CODcr：190mg/L、SS：240mg/L、TP：3mg/L、NH3-N：38mg/L、TN：38mg/L、pH：6~9。处理规模为3.2万m3/d，属于中小型污水处理设计。该乡镇特点：以有机污染物为主，其水质生化性较好，满足反硝化需求，宜于进行生物处理，并根据污水处理效果好，经济成本低，占地面积较省的原则考虑，比较各项常用污水处理工艺，最终确定本设计选择改良型卡鲁塞尔2000型氧化沟—混凝沉淀池—纤维转盘滤池工艺进行处理厂工艺设计。经过设计工艺进行废水处理后的水质，最终根据各项构筑物标准和污水处理厂规范进行估算，确定其污染物在各个构筑物的去除效率以及最终的出水水质，其最终出水水质为：BOD5：11.4mg/L、CODcr：9.4mg/L、SS：5.4mg/L、TP：0.27mg/L、NH3-N：5mg/L、TN：11.4mg/L、pH：6~9。符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。关键词：中小型污水处理设计；氧化沟；工艺设计1概述1.1设计背景1.1.1国内现状如今，随着我国社会生产力的发展，水资源污染的现象越来越严重，水污染环境保护和可持续发展也越来越得到政府和人民的重视，创新和完善污水处理工艺比将会是未来社会环境发展的主流趋势之一。目前在在发展上，由于我国污水处理行业起步相对较晚，我国的污水处理技术大部分借鉴了国外先进经验，在这些年的研究和创新下，可以说我国现使用的污水处理工艺都已经成熟，但大部分都是以先建设一级处理以后在完善二级处理，这也就使得我国一级处理为工艺主体的污水处理厂较少，二级污水处理厂较多，但二级污水处理厂投资巨大，在运行和维修的费用上也较高。随着近些年来水体富营养化加剧，污水处理厂的建设需求也越来越大，但由于我国还处于发展阶段，就目前而言大量的建设二级污水处理厂是不现实的行为。因此，研究开发“高效低能”的污水技术，是目前我国污水处理厂发展的首要选择。因此，随着社会经济的发展、生活水平的提高和公众环境意识的日益增强，我国城市污水处理厂必将在今后的一段时间内取得飞速发展，污水处理工艺的设计和改良的重要性，也愈发明显。1.1.2国外现状在一些发达国家中，污水处理效率比我国高出许多，且在建设规模数量上以美国为最，由于我国起步较晚，且技术不成熟，污水处理厂的建设也就相对较少。发达国家由于研究较早，且经济发展好对污水处理的项目投资大，对工艺和技术的研究都有了一些自己独特的见解，这也使得它们的污水处理工艺不像我国那样多变，而是有着明确的针对性。目前，国内外的处理工艺大体上一致主要为SBR法、AAO法、化学处理法、生物降解法以及活性污泥法等。其中，国外的处理方法的重点于我国一致主要以活性污泥法为核心方法，广泛普及运用。其一些发达国家的处理污水的工厂有许多都已经实现了自动监测以及自动测试，并开始转站设备的运行和检测上的功能，以我国目前的能力还无法普及污水处理厂的自动控制以及设备上的研究。1.2工程概况本次工程为桥头污水处理厂工艺设计。该设计目的是处理该镇居民生活污水和企业工业废水，由于这些污水排放时，污水各项污染指标多过高，如果不处理排放，将对排放地区的水质环境造成污染，使水体富营养化，所以必须建设污水处理厂对该镇排放的污水进行处理。本次设计任务是设计一个污水厂征地28604m2，设计规模为3.2万m3/d，且接纳该乡镇企业的生产废水和居民的生活污水，并使的最终处理后污水的排放标准达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A的标准的乡镇污水处理厂的工艺设计。1.3污水厂设计详情1.3.1进出水管道要求由任务书可知，本次污水厂进水口的污水管道管底高程设计拟建为-4.41m，其污水厂排放尾水排入神仙河，水平相对地面标高指定为0m，设排入水体的平均水位为-2.0m，并且为保证土方量挖深和水位正常不倒灌，出水口高度要高于平均水位低于平均地面标高，则将出水口拔高1m。1.3.2进出水水质要求出水水质要求符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A的标准，进出水指标如下表所示。表1-1进出水指标水质指标CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）pH（mg/L）进水380190240503836～9出水5010108150.56～9去除率86.8%94.7%95.8%84%60.5%83.3%-1.4设计依据1、《给水排水设计手册》（第二版)2、《室外排水设计规范》（GB50014-2006)3、《氧化沟活性污泥法污水处理工程技术规范》（HJ578-2010)4、《城市污水厂处理设施设计计算》（第二版)5、城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJ31-1989)6、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)7、《给排水设计手册（第11册）常用设备》（第三版）2工艺选定2.1工艺比选由任务书可知，该镇污水特点：主要以有机污染物为主，BOD/COD=0.5>0.3，COD/TN=10>7，BOD/TN=5>3。可以知道其水质生化性较好，满足反硝化需求，宜于进行生物处理。针对以上特点，以及当地的进水水质、自然条件、处理规模以及出水要求，选用活性污泥处理法进行处理较为合适。可知建设的污水处理厂的工艺要能有效去除BOD，并且还要有良好的脱氮除磷的能力，防止河流的富营养化，运行管理与施工最好也要相对简单方便。所以应该建设采用生化处理较好，且需有脱氮除磷处理的生物处理法工艺的中小型污水处理厂。初步选定三个工艺分别为：1)氧化沟处理工艺；2)SBR法处理工艺；3）AAO法，将工艺进行比较。如下表所示：表2-1处理工艺比较项目工艺介绍优点缺点氧化沟工艺氧化沟工艺是让污水泥在构筑物中循环流动，并利用较长的生物固体停留时间使废水和污泥中的有机物充分去除降解的工艺系统构筑物少，不需要初沉池（2）操作管理简单（3）脱氮效果可以进一步增强（4）有机去除率高（1）占地面积较大；（2）污泥泥龄较长SBR工艺SBR是一种通过间歇曝气来运行的活性污泥污水处理技术。其工艺核心为SBR反应池，即均化、初沉、生物降解、二沉于一体，无污泥回流系统。无需二级沉淀池和污泥回流设备（2）可同时脱氮除磷（3）占地面积小（1）操作复杂（2）脱氮效率不高（3）对自控要求达；AAO工艺污水在流经厌氧-缺氧-好氧分区的过程中，使污水中的有机物、氮、磷得以去除。设备利用率高，处理效率高污泥沉降性好（3）脱氮除磷效果好（1）生物脱氮效率难以提高；（2）投资和运行费用高2.2工艺确定据国家生态环保部最新统计数据，我国污水处理厂约有20%选用氧化沟工艺，在所有污水处理工艺中位居首位，其工艺相对成熟，因此氧化沟工艺污水处理厂的提标改造应予以高度重视。且改良型氧化沟工艺基本满足该镇污水所有特性，除此之外氧化沟法具有耐冲击能力强、运行负荷低、出水效果好、构筑物少，基建费用较省、、易于维护还可以进行内部回流而无需消耗能量等特点，是中小型污水厂的首选工艺。又由于出水水质要求符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A的标准，二级工艺处理之后必须进一步处理才能降低水体的SS指标。在查阅资料和查找文献后，通过比较选取不同方案和技术准则，结合工程的经济实惠性、实际使用性和占地面积，确定选用混凝沉淀池+纤维转盘式滤池的处理工艺。2.3工艺流程确定由上述工艺分析比较，本次针对乡镇污水处理站的初步设计选用卡鲁塞尔2000氧化沟工艺，污水主要工艺为：中格栅+污水泵房+细格栅和沉砂池+氧化沟t混凝沉淀池+纤维滤池+紫外消毒池+计量槽。污泥处理主要工艺为：污泥泵房+污泥浓缩池+贮泥池+污泥脱水外运。工艺流程如下图所示。图2-1工艺流程图2.4工艺去除率根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A的标准、《氧化沟活性污泥法污水处理工程技术规范》（HJ578-2010）对各构筑物的去除率进行分级估算。本次初步设计的工艺去除率如下表所示。表2-2各构筑物去除率构筑物名称CODcrBOD5SS氨氮TNTPpH格栅+沉砂池进水380190240503836～9去除率--10%出水38019021650383-卡鲁塞尔2000氧化沟进水38019021650383-去除率85%85%80%90%70%70%-出水5728.543.2511.40.9-混凝沉淀池进水5728.543.2511.40.9-去除率30%40%75%--70%-出水39.917.110.8511.40.27-纤维转盘进水39.917.110.8511.40.27-滤池去除率20%45%50%出水31.929.45.4511.40.27紫外消毒池进水11.49.45.4511.40.27-去除率出水11.49.45.4511.40.27-出水标准≤50≤10≤10≤8≤15≤0.56～9是否达标是是是是是是是3平面高程布置3.1平面布置总平面布置图应注意以下几点：（1）考虑到厂区的用地与经济，构筑物的布置需紧凑，要便于操作管理。（2）要按构筑物功能分区，使之利于生产管理，保障生产安全。（3）将各种管线不易埋地下过深，以使施工和检修。（4）要合理布置超越管和设置构筑物放空管。（5）结合污水处理厂具体位置的风向因素，应把食堂、办公区域布置在风向下方而污泥排放、运输区域应布置与风向上方区域等。3.2高程布置3.2.1污水构筑物高程经由任务书和询问指导老师建议可知：“于进水口的污水管道管底高程设计拟建为-4.41m，污废水经泵房提升泵一次提升流经各设计采用的构筑物，污水厂排放尾水排入神仙河，排入水体的平均水位为-2.0m，水平地面标高指定为0m。”并且为保证土方量挖深和水位正常不倒灌，将出水口高度拔高1m，由此设计取出水水位为-1.0m。其污水构筑物高程先根据平面布置、管道管径以及管道长度计算出管道的沿程水力损失，再依据弯头和三通等等情况计算管道的水头损失，最后加上构筑物本身的水头损失，来计算构筑物的水位线，依次确定各个高程。其污水高程计算表如下：表3-1污水构筑物水力参数和标高管道构筑物流量（L/s）管径（mm）水力坡降i（％）平均流速(m/s)长度(m)水头损失标高地面标高沿程损失（m)局部损失（m)构筑物（m)合计下游上游出水口至计量槽5208000.161.0322.480.03520.07580.1110-1.0000-0.88900计量槽0.280.28-0.8890-0.60900计量槽至消毒池2606000.180.924.240.01070.08120.0919-0.6090-0.517105208000.161.031.88消毒池0.20.2-0.5171-0.31710消毒池至转盘滤池2606000.180.927.120.04720.05410.1013-0.3171-0.215505208000.161.0321.86转盘滤池0.70.7-0.21550.48450转盘滤池至混凝沉淀池2606000.180.9236.740.15190.15700.30890.48450.793405208000.161.0353.09混凝沉淀池0.50.50.79341.29340混凝沉淀池至氧化沟2606000.180.9290.120.38960.19490.58451.29341.877905208000.161.03143.58氧化沟0.40.41.87792.27790氧化沟至沉砂池2606000.180.927.90.04750.06680.11432.27792.392205208000.161.0321.11沉砂池0.40.42.39222.79220细格栅0.20.22.79222.99220细格栅至提升泵房5208000.161.0390.01410.15160.16572.99223.15790提升泵房250QW500-10-30型污水排污泵性能参数-4.30782.99220中格栅00.080.08-4.3878-4.30780中格栅至进水口5208000.160190.02980.07580.1056-4.4934-4.387803.2.2污泥构筑物高程其污泥构筑物高程先根据平面布置、管道管径以及管道长度以及污水构筑物中的沉淀池的污泥流量来计算出管道的沿程水力损失，再依据弯头和三通等等情况计算管道的水头损失，最后加上构筑物本身的水头损失，来计算构筑物的水位线，依次确定各个高程。其污泥高程计算表如下：表3-2污泥构筑物水力参数和标高管道构筑物流量（L/s）管径（mm）水力坡降i（％）平均流速(m/s)长度(m)水头损失标高地面标高沿程损失（m)局部损失（m)构筑物（m)合计下游上游沉淀池至污泥泵房1.862000.010.063.860.01420.00250.01670.777670.793403.722000.020.1269.76回流泵提升1.5012m2.27790.77670污泥泵房提升3.14223.91890.77670污泥泵房至浓缩池1.862000.010.0610.000.00250.00140.00393.91503.918903.722000.020.129.41浓缩池1.21.22.71503.91500浓缩池到贮泥池1.862000.010.06260.00570.00130.00702.70802.715003.722000.020.1220.52贮泥池至污泥脱水间3.722000.020.1250.00100.00070.00172.70632.708004污水处理厂造价4.1主要构筑和建筑物费用4.1.1构筑物费用表4-1主要构筑费用表排号构筑物名称设计规模（m）有效尺寸（m3）平均费用（元/m3）个数费用（万元）材料1中格栅2.79×1.42×0.993.928002座0.63钢混2污水提升泵房6.0×4.0×8.01928001座15.36钢混3细格栅2.76×1.41×0.993.858002座0.62钢混4旋流式沉砂池D=3.05H=3.8255.828002座8.93钢混5氧化沟63.84×34.5×5.011012.45002座1101.24钢混6混凝沉淀池D=32H=6.65308.035002座681..26钢混7纤维转盘滤池4.2×2.8×3.541.168004组13.17钢混8紫外消毒池8.3×0.8×1.27.978002座1.27钢混9计量槽-2.908001座0.23钢混10污泥浓缩池D=9.24H=3.14210.55002座25.26钢混11贮泥池4.0×5.0×9.51905001座9.5钢混12污泥脱水间10×6×53005001间0.15钢混13污泥泵房5.0×5.0×5.02005001座10钢混14安装费1000合计2867.62万元4.1.2建筑物费用表4-2主要建筑筑费用表排号构筑物名称设计规模（m）有效尺寸（m2）平均费用（元/m2）个数费用（万元）材料1加药间7.5×10.07520001间15钢混2停车场30.0×15.045020001幢90钢混3综合办公楼20.0×30.060040001座240钢混4宿舍15×1522530002幢135钢混5门卫室4×52020002座8钢混6土方平整等20007其他建筑500合计2988万元4.2主要设备费用表4-3设备型号和设备费用表排号构筑物选材和设备名称数目（台）价格（万元/台）总价（万元）1GH-1500回转式格栅除污机224

2250WQ500-10-30型潜水排污泵5153TGS-1500型回转式格栅除污机2244旋流沉砂池除砂机2125JB1.5/6-260/3-980/C/S型潜水搅拌器43126XJB5.5/2500-56P型潜水推流器4147PE193型号调速型泵型表面曝气机25108ZJ-470型折桨式搅拌机2369ZBG-30型周边刮泥机2102010GLB-2012型纤维转盘滤池431211UV3000PLUS210201250WQ20-7-0.75型潜水泵22413200WQ400-7-15型潜水泵33914ZXG-8型中心传动刮泥机281615BM11116污水管道30017污泥管道30018上清液管道20017其他设备20018安装费124合计12534.3日常经营费用（1）给员工发的工资费E1：式中：A——每日按5000来算；M——聘用员工20名。（2）电力耗费本设计中的构筑物中用电器材见下表4-4。表4-4构筑物中用电器材电力耗费表排号构筑物中用电器材用电量/kW配置数目总用电量/kW备注1GH-1500回转式格栅除污机2.224.4-2250WQ500-10-30型潜水排污泵304120四用一备3TGS-1500型回转式格栅除污机2.424.8-

4旋流沉砂池除砂机1.523-5JB1.5/6-260/3-980/C/S型潜水搅拌器34126XJB5.5/2500-56P型潜水推流器5.54227PE193型号调速型泵型表面曝气机402808ZJ-470型折桨式搅拌机112229ZBG-30型周边刮泥机2.224.410GLB-2012型纤维转盘滤池5.542211UV3000PLUS202401250WQ20-7-0.75型潜水泵2.224.4一用一备13200WQ400-7-15型潜水泵15330两用一备14ZXG-8型中心传动刮泥机0.5521.115DY500型带式压滤机0.7510.7516其他200合计570.85电力耗费E2：式中：P——用电量（kW）；d——电费（元/kW·h），设电力耗费为0.6454（元/kW·h）K——系数（3）维修费E3：维修费用本乡镇污水处理厂工艺设计取资产总值的1%预算。式中：S——固定资产（万元）（5）其他费用E5：其中包括管理费，建设辅助材料，药剂费用和配件费等。预留公司空余费用，预计500万元。（6）总经营费用E成本计算T某地大学新区污水构筑物20年使用年限，设备10年使用年限，则单位制造成本为：T=EQ=(2867.62+2988)4.3效益分析（1）能够有效地改善城市污水状况和有效利用水资源；（2）使得一些被污染过的河水得以有效治理；（3）提供就业岗位，改善生活水平；（4）回报层面相对于经济收益来说，对于社会稀缺水资源的帮助更大[29]；（5）一个城市的水环境与这个城市的经济发展息息相关，改善水环境也是在提高城市的形象，有利于旅游经济发展；5总结本设计项目为桥头污水处理厂工艺设计，本设计主要遵循构筑科学、经济节能、处理高效、占地面积节省。该项目排放废水规模为3.2万m3/d的污水处理工艺，该镇污水的特点是工业产生废水城市污水排放量大，污水、废水中含氮磷较多，可生化性较为良好，可选用生物处理法，使污水处理达标后就近排入神仙河中。由于废水排放需达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A级标准，所以本设计中在去除重要指标CODcr和BOD5