【《县级市2万吨日污水处理系统设计》5800字】

县级市2万吨日污水处理系统设计摘要本次设计的项目为某县级市2万吨日污水处理厂工艺设计，在对进水水质的的各项指标以及水量的综合分析下，选用的改进工艺作为主体工艺，CASS工艺对水质水量的变化有很好的适应性且操作灵活，系统运行稳定，能够有效的脱氮除磷，去除水中的有机污染物。具体工艺流程为：一级处理采用粗格栅+细格栅+沉砂池，二级处理为CASS工艺，为使出水水质达到《城市污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》一级A标准，三级处理选用絮凝沉淀+过滤的工艺去除水中的悬浮物和总磷，之后消毒去除水中病原体，提高出水水质。并且设计了污泥处理构筑物例如污泥浓缩池，贮泥池，污泥脱水车间对产生的污泥进行处理。在完成工艺的选择后对所设计的构筑物进行设计计算，图纸的绘制，完成毕业设计。关键词：污水处理厂工艺设计；CASS工艺；三级处理；脱氮除磷设计说明1.1设计概况本项目位于某县级市，建设规模为2.0万m³/d。污水主要包括居民的生活污水、工业生产废水、部分雨水及未预见污水等。污.水经.过处.理后，出.水执.行《城镇污.水处.理厂污.染物.排.放标.准》（GB18918-2002）中.的一.级A标.准，排.入附近河.流。1.2设计资料1.2.1平均设计水量项目处理为县级市排放的居民的生活污水、工业生产废水、部分雨水及未预见污水等，建设规模为20000m3/d，平均流量为1.2.2总变化系数总变化系数与平均日流量的关系如表1-1,由内插法可求总变化系数。表1-1总变化系数平均日流量（L/s）5154070100200500≥1000总变化系数2.32.0总变化系数1.2.3最大设计水量1.2.4进出水水质出.水执.行《城.镇污.水处.理.厂污.染物.排放.标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。下表1-2列出进出水各项水质指标。表1-2进出水水质指标水质指标CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）进水34019018530454.0出水5010105150.5去除率85.3%94.7%94.6%83.3%66.7%87.5%1.3设计依据（1）《给.水排.水设.计手.册》第三版；（2）《室.外排水.设.计规.范》（GB50014-2006）（2016年.版）；（3）《城.市污.水厂处.理设.施设.计计算（第三版）》；（4）《水.处.理工程设计计算》；（5）《城.镇污水.处.理厂.附.属建.筑.和附.属设.备设.计标准》（CJJ31-1989）；（6）《城镇污.水.处.理厂.污.染物.排.放标.准》（GB18918-2）；（7）《序.批式活.性污.泥法.污水.处.理工.程.技.术规.范》（HJ577-2010）；（8）《污.水混.凝与.絮凝.处理.工.程技.术规.范》（HJ2006-2010）。共页第14页第2章处理工艺的选择2.1污水特点分析污水的可生化性可以根据BOD5/CODcr进行判断。计算可知某县级市BOD5/CODcr为0.6，大于0.3，可生化性优，可应用生化法处理。有效脱氮的依据是C/N比值，也就是是BOD5/TKN的比值，参考《室外排水设计标准》（GB50014-2006），C/N＞4才能有效脱氮，某县级进水C/N=4.2＞4，符合要求。水中的除磷菌利用BOD5为基底来进行生物活动，判断能否生物除磷需要使用BOD5/TP比值，通常来说需要大于17。某县级进水BOD5/TP=47.5，生物除磷工艺可以适用。2.2工艺比选某县级污水处理厂总建设规模为2万m3/d，属于小型污水处理厂。在综合考虑下，决定首先排除A2/O工艺，尽管A2/O在污水处理厂的运用广泛，但更适合中大型水厂，且建设成本比较高，在后期运行维护中要投入大量的成本。于是在氧化沟工艺和SBR工艺中进行比选，最后确定主体工艺。氧化沟工艺对有机污染物去除率能达到90%~98%，氨氮、磷去除率较好。并且运行管理简单，无需建设初沉池。但是明显的缺点有整体构筑物的占地面积太大，导致能源和运行费用消耗多。SBR工艺对有机污染物去除率有85%~95%，氨氮、磷去除率良好。运行稳定处理效果好，技术成熟度较高，装置占地面积小，同时有效控制污泥膨胀。同时对对于中小型污水处理厂，因为水质差异小，水中的有毒有害物质少，且变化幅度大，白天排放污水多晚上少，采用SBR工艺比较合适。CASS工艺是SBR工艺的一种国内外认可程度较高的改进型工艺。CASS工艺操作灵活，能较好的适应水质水量的变化。内部设置了选择器和反应器。增强了微生物的能力且按周期运行，稳定可靠，脱氮除磷的效果优异。综合考虑使用CASS工艺。2.3污水处理工艺流程某县级污水厂处理厂设计中决定采用三级工艺对进水进行处理。一级处理是由粗格栅+细格栅+沉砂池组成的，主要是为了去除大颗粒以及悬浮物；二级处理采用CASS工艺，实现高效的脱氮除磷，BOD5，CODcr等有机物的去除；三级处理是由絮凝沉淀池+活性砂滤池+消毒，保证稳定的出水水质，且去除病原菌、其他溶解性物质等。其他构筑物有鼓风机房，泵房，污泥浓缩池，贮泥池，脱水车间等。工艺流程如图2-1图2-1工艺流程图2.4各构筑物去除率估算根据《室外给水设计规范》（GB50014-2006）以及《序批式活性污泥法污水处理工程技术规范》（HJ577-2010）的内容，最后得出各构筑物的去除率。如表2-1。表2-1处理构筑物去除率估算表构筑物名称CODBOD5SSNH3-NTNTP格栅进水34019018530454.0去除率出水34019018530454.0沉砂池进水34019018530454.0去除率出水34019018530454.0CASS池进水34019018530454.0去除率80%90%85%90%75%80%出水681927.75311.250.8絮凝沉淀池+活性砂滤池进水681927.75311.250.8去除率40%70%80%--55%出水5311.250.35消毒池进水5311.250.35去除率出水5311.250.35出水标准≤50≤10≤10≤5≤15≤0.5是否达标达标达标达标达标达标达标第3章污水处理构筑物计算3.1粗格栅3.1.1设计参数（1）设计流量：2组，每组进水量为Qmax/2=0.345/2=0.1725m3/s（2）栅前流速：v1=0.8m/s（3）过栅流速：v2=0.7m/s（4）每条格栅条宽度：s=0.01m（5）格栅栅条间隙：b=0.025m（6）格栅倾角：70°3.1.2粗格栅设计计算（1）进水渠道宽度：B1=0.7m（2）栅前水深：h=0.35m（3）格栅栅条间隙数：n=28（4）格栅槽宽度：B=1.17m（5）过栅水头损失：h1=0.05m（6）栅后明渠总高度：H=0.7m（7）格栅槽总长度：L=2.72m（8）每日栅渣量：W=0.8m3/d3.1.3设备选择（1）GH-1100链条回转式多耙平面格栅除污机3.1.4进出水管进水管：DN500mm出水管：DN500mm3.2进水泵房3.2.1集水井设计（1）长度L=7m（2）宽度B=5.5m（3）高度h=2.75m（4）提升高度3.2.2设备选择（1）250QW500-10-30型潜水排污泵3.3细格栅3.3.1设计参数（1）设计流量：2组，每组进水量为Qmax/2=0.345/2=0.1725m3/s（2）栅前流速：v1=0.8m/s（3）过栅流速：v2=0.8m/s（4）每条格栅条宽度：s=0.01m（5）格栅栅条间隙：b=0.01m（6）格栅倾角：60°3.3.2细格栅设计计算（1）进水渠道宽度：B1=0.66m（2）栅前水深：h=0.33m（3）格栅栅条间隙数：n=61（4）格栅槽宽度：B=1.41m（5）过栅水头损失：h1=0.21m（6）栅后明渠总高度：H=0.84m（7）格栅槽总长度：L=3.43m（8）每日栅渣量：W=1.0m3/d3.3.3设备选择（1）GH-1400链条回转式多耙平面格栅除污机3.3.4进出水管（1）进水管：DN500mm（2）出水管：DN500mm3.4沉砂池3.4.1设计参数选用涡流沉砂池，设置2座设计水量：720m3/h沉砂区直径：A=2.43m储砂区直径：B=0.91m进水渠宽度：C=0.46m出水渠宽度：D=0.91m锥斗底径：E=0.31m储砂区深度：F=1.52m沉砂区底坡降：G=0.40m进水渠水深：H=0.38m沉砂区水深：J=0.80m超高：K=0.35m沉砂区深度：L=1.15m驱动机构：0.86W桨板转速：20N/min3.4.2沉砂池设计计算表面负荷：q=133.6m3/（h·m2）沉砂区体积：V=5.57m3停留时间：HRT=32.28s3.4.3进出水设计（1）出水管：DN700mm3.5CASS池3.5.1设计参数（1）进出水水质要求设置四个并联的CASS反应池，按平均流量Q平=0.231m3/s，则每个CASS反应池的流量为Q平=0.231/4=0.057m3/s。进出水水质指标如表3-1表3-1进出水水质指标水质指标CODBOD5SSNH3-HTNTP进水34019018530454.0出水684927.75311.250.8去除率（%）80%90%80%90%75%55%（2）混合液悬浮固体浓度（MLSS）：X=3000mg/L（3）充水比：=0.3（4）反应池有效水深：H=5m3.5.2CASS池设计计算曝气时间：TA=1.1h沉淀时间：Ts=1.3h运行时间：T=4.6h每日运行周期数：n=5CASS反应池总容积：V=12000m3CASS反应池长宽高:L=60m，B=10m，H=5m剩余污泥总量：X=3352.2kg/L污泥龄：=20d标准需氧量Os=293kg/h3.5.3设备选择XB-500型滗水器STEDOO240型微孔曝气器（3）RE-200型罗茨鼓风机（4）100QW120-10-5.5型潜水排污泵性3.5.4进出水设计进水管：DN150mm出水管：DN150mm出泥管：DN200mm3.6絮凝沉淀池3.6.1网格絮凝池设计参数设两组，每组流量为0.1725m3/s絮凝时间：T=15min有效水深：H1=4.2min竖井流速：V0=0.1m/s（5）PAC聚合氯化铝投加量：T=298kg/d网格絮凝池设计计算池长：L=8m池宽：B=6.7m池高：H=5.1m（4）每组池子设置5行6列的布局，每格为正方形，边长采用1.1m，格栅混凝土厚度为0.2m。3.6.2斜管沉淀池设计参数（1）设计两组，单组流量为0.1725m3/s（2）表面负荷：q=10m3/(m2/h)斜管沉淀池设计计算（1）沉淀区清水区面积：A=61.6m2（2）沉淀池尺寸：L=9.2m，B=8m（3）沉淀池总高度：H=5.52m3.6.3进出水设计进水管：DN500mm出水管：DN500mm排泥管：DN200mm3.6.4设备选择（1）ZG9型中心传动刮泥机3.7活性砂滤池3.7.1设计参数设计2座，单座滤池设计流量为Q=0.345/2=0.1725m3/s洗砂布水器过滤面积：6m2滤速：9m/h3.7.2活性砂滤池设计计算滤池设2格，每格设洗砂布水器6个，2列，每列3个滤池尺寸：L=7.3m×B=4.9m×H=6.35m3.7.3进出水设计进水管：DN500mm出水管：DN500mm3.7.4设备选择（1）WWW-1.25/7活塞空气压缩机3.8紫外消毒池3.8.1设计参数（1）设置2组紫外消毒池，单渠流量为Qmax=29800/2=14900m3/d3.8.2设计计算（1）消毒池长度：L=7.2m（2）消毒池宽度：B=0.8m（3）消毒池深度：H=1.2m（4）灯管数量：48根3.8.3进出水设计（1）进水管：DN500mm（2）出水管：DN500mm3.8.4设备选择UV3000PLUS紫外消毒设备3.9巴氏计量槽3.9.1设计参数设1组，流量为Q=0.345m3/s3.9.2巴氏计量槽设计计算上游渠道宽度：B1=1.38m下游渠道宽度：B2=1.05m喉部宽度：b=0.75m渐缩部分长度：A1=1.575m渐扩部分长度：A3=0.9m计量槽上游直线段：L1=2.76m计量槽下游直线段：L2=4.20m计量槽总长度L=10.04m3.9.3进出水设计进水管：DN700mm出水管：DN700mm第4章污泥处理构筑物计算4.1污泥量CASS池每日排出的剩余污泥量：782.3m3/d絮凝池每日产生的污泥量：251.51m3/d总污泥量：1033.81m3/d4.2污泥浓缩池4.2.1设计参数设2座辐流浓缩池，每座浓缩池的污泥量为0.006m3/s污泥浓度：C=10kg/m3固体通量：G=1kg/（m2·h）浓缩前污泥含水率：P=99%浓缩后污泥含水率：P0=97%浓缩池的浓缩时间：T=12h池底坡度：i=0.014.2.2污泥浓缩池设计计算浓缩池直径：D=11.8m浓缩池总高度：h=4.69m污泥斗上口半径：a=1.5m污泥斗底部半径：b=0.5m污泥斗高度：h5=1.43污泥斗倾角：=55°4.2.3进出泥管设计进泥管：DN200mm（2）出泥管：DN200mm4.2.4设备选择GNZ160型中心传动污泥机4.3贮泥池4.3.1设计参数设1座贮泥池，污泥量345.6m3/d贮泥时间：t=8h4.3.2贮泥池设计计算贮泥池边长：a=4.5m污泥斗底边长：b=2m污泥斗倾角：=60°贮泥池高度：h=8.6m4.3.3进出泥管设计进泥管：DN200mm出泥管：DN200mm4.4污泥脱水车间4.4.1设计参数设1座污泥脱水车间，污泥量Q0=255.6m3/d脱水前污泥含水率：P1=97%脱水后污泥含水率：P2=75%4.4.2污泥脱水车间设计计算脱水后干污泥重量：7667.5kg/d4.4.3设备选择（1）BAMY60/870-U板框压滤机第5章污水平面布置和高程布置5.1平面布置本次设计的某县级市污水处理厂工艺设计拟定主导风向为东南风，为避免进水口及污泥处理构筑物的气味对厂区的影响，上风向放置办公区和生活区，下风向设置污泥处理区。污水处理构筑物及污泥处理构筑物和综合生活区分开，有合理的区域划分，且主体构筑物和附属建筑物需要有道路相连接。厂区有一定面积的绿化，周围按实际条件设置围墙5.2高程布置根据任务书中内容以及《水处理设计计算》中出水污水水位要达到常年水位的0.5m以上。则设地面标高为0m，进厂污水管管内底标高为-2.0m，取出水水位为-1.0m。进水管管径为DN900mm，充满度为0.7，则进水下游为-1.388m。根据计算书以及相关资料，以及CAD总平图管道布置可得4-1污水构筑物水面标高表以及4-2污泥构筑物水面标高表。表5-1污水处理构筑物水头损失表序号管渠及构筑物名称水面下游标高（m）水面上游标高（m）构筑物池底标高（m）构筑物池顶标高（m）1巴氏计量槽到出水口-1.000-0.8912巴氏计量槽-0.891-0.691-1.099-0.3193紫外消毒池到巴氏计量槽-0.691-0.6624紫外消毒池-0.662-0.362-2.612-0.0625活性砂滤池到紫外消毒池-0.362-0.1156活性砂滤池-0.1150.384-6.1160.6847絮凝沉淀池到活性砂滤池0.3840.6528絮凝沉淀池0.6521.112-4.1121.4129机械搅拌池到絮凝沉淀池1.1121.11510机械搅拌池1.1151.315-1.1851.61511溶解池到机械搅拌池1.3151.32212溶解池1.3221.522-1.3231.82313CASS池到溶解池1.5222.20214CASS池2.2022.402-2.5983.00215集配水井到CASS池2.4022.89216集配水井2.8923.0520.5523.35217沉砂池到集配水井3.0523.80918沉砂池3.8094.0093.2794.51919细格栅4.0094.2193.4794.51920细格栅到进水泵房4.2194.23521进水泵房4.235-1.438提升5.673m22粗格栅-1.438-1.388-2.1000.30023进水口到粗格栅-1.388-1.370表5-2污泥处理构筑物水头损失表序号管渠及构筑物名称水面上游标高（m）水面下游标高（m）构筑物池顶标高（m）构筑物池底标高（m）1CASS池2.4022.2022CASS池到污泥浓缩池2.2021.8043污泥浓缩池1.8040.3042.104-2.5864污泥浓缩池到贮泥池0.300.3035贮泥池0.3030.3010.601-7.9796脱水间0.3010.3010.601-2.399工程概算6.1基本建设投资费本次设计主要构筑物的建设费用如表6-1表6-1构筑物建设费用序号名称尺寸单池有效容积（m3）单位造价（元/m3）数量投资（万元）结构1粗格栅2.72×1.17×0.72.2212002座0.53钢混2污水提升泵房7×5.5×2.75105.812001座12.70钢混3细格栅3.43×1.41×0.843.1712002座0.76钢混4旋流沉砂池D=2.43H=3.4263.4412002格15.23钢混5CASS池60×10×5300012004座1440钢混7絮凝沉淀池8×6.7×5.19.2×8×5.52847.4412002座203.38钢混8活性砂滤池10.2×8.95×6.35579.6912002座139.13钢混9紫外消毒池7.2×0.8×1.558.9312002座2.14钢混10巴氏计量槽10.04×1.38×0.79.6912001座1.20钢混11机械搅拌池D=2.4H=2.850.6712002座12.16钢混12配水井D=4.8H=2.8202.6712001座24.32钢混13溶解池1×1×1.31.312002座0.31钢混14污泥浓缩池D=11.8H=4.6262.4612002座62.99钢混15污泥脱水机房18×10×354012001间64.8砖混16贮泥池4.5×4.5×8.6126.128001间10.09砖混17泥饼仓库6×6×51808001间14.4砖混18加药间8×5×52008001间16砖混19仓库12×8×54808001间38.4砖混20配电室8×6×31448001间11.52砖混21鼓风机房8×5×52008001间16砖混22办公室25×12×515008001间120砖混23中控室8×5×31208001间9.6砖混24员工宿舍20×10×510008001幢80砖混25食堂8×5×520