【《西北某城镇污水处理厂设计》7300字（论文）】

西北某城镇污水处理厂设计目录一绪论 71.1国内的城市水污染现状以及城市污水处理厂的建设现状 71.1.1我国目前的地表水污染现状 71.1.2我国目前地下水污染的现状 81.1.3我国目前的城市污水的排放量状况 81.1.4造成我国目前水环境污染的主要原因 81.1.5我国城市污水处理厂建设发展情况 81.2城市污水处理工程设计的基本要素 91.2.1处理规模 91.2.2污水处理厂进水水质指标 101.2.3污水处理厂出水水质指标 11二工程设计规模确定 132.1污水厂处理水量论证 132.1.1服务人口 132.1.2 污水水量预测 132.2污水厂的水质论证 152.2.1进水水质的确定 152.2.2出水水质确定 152.2.3各污染物指标应该达到的去除率 162.2.4大气污染物排放要求 162.3污水处理厂厂址 162.3.1厂址选择要求 162.4污水处理工艺方案选择 172.4.1污水处理工艺选择原则 172.4.2工艺比较及确定 172.4.3工艺流程图 18三污水处理厂构筑物工艺设计计算 193.1设计原则 193.2主要构（建）筑物工艺设计 193.2.1、粗格栅间及提升泵房: 193.2.2、细格栅间及曝气沉砂池 213.2.3、A/A/O生物反应池的相关设计 243.2.4、二沉池的相关设计 273.2.5、加氯间及投药间的相关设计 293.2.6、污泥收集池的相关设计 303.2.7、污泥浓缩池的相关设计 303.2.8、污泥脱水处理的相关设计 31四污水厂平面高程布置 334.1平面布置 334.2平面布置相关原则 334.3高程计算 33五结论与建议 355.1结论 355.2建议 35六参考文献 36摘要：本设计为西北某城镇污水处理厂，设计规模为10万m³/天；因为蟠龙新区污水处理厂的服务范围内没有实测水质资料，所以结合区域用地性质，采用类比法提出了蟠龙新区污水处理厂近期设计进水水质的参数；该污水处理厂所设计实施的废水处理的工艺体系是:曝气沉砂池过滤和A/A/O工艺和二沉池过滤和次氯酸钠消毒；该反应器设计适用的污泥分离处理采用的典型工艺主要是：重力浓缩脱水；污水处理厂总平面布置符合新区总体规划，建筑风格与周边环境协调，园林式厂区设计，使污水厂与周边景观环境更好衔接；关键词：污水处理厂工艺设计；A/A/O工艺；脱氮除磷工艺设计一绪论1.1国内的城市水污染现状以及城市污水处理厂的建设现状1.1.1我国目前的地表水污染现状专业人员对整个我们的国家里的近195个大中型城市都进行过了环境相关情况的水质监测,通过此次监测获得的监测结果中我们大致可以看得出,其中有的地方97%左右的大城市里面的深层地下水资源已经都受到过了一次不同的程度以上的深度污染,更有甚者这其中已经有约40%左右的大城市地下水受到污染且呈现显示出在逐年的增加着的增长趋势。在我国北京中,DDT等挥发性有机和农药类残留化合物以及含单环芳烃、多环芳烃化合物等多种潜在污染危害极为巨大的"三重致癌"等有机农药化合物在城市浅层及地下水中的同时也在被人们广泛的被检测了出来。我们这些国家城市对深层地下水源的长期过度的开采利用以及地下水对浅地下水资源的潜在污染危害也已经在彼此相互的相互影响存在着,形成出了个非常的严重的恶性循环。水环境恶化的严重污染既造成的了地下水资源相对短缺而且另一方面也是增加的了对地下水漏斗的过量开采,扩大的了地下水漏斗面积,这些原因都可以使地下漏斗水位大大的降低了。地下的河流水位通过长期缓慢的连续的下降同时也就是也已经是严重地改变影响到深了的深层的地下水系统中原有的循环利用的浅层地下水动力条件,导致了产生深了的浅层的地表的污水被大量地倒倾灌流入到了更广深的了深浅层的地下的河水中,浅层的地面污水也同时的也就是还在继续地不断地的在继续向了更广深了的地下深层方向地进行的流动,地下水系统的水质污染的状况也在一直的在继续逐步的向着了更广深了的深部方向纵深进展,从而又会逐步使对深部地下水源的污染及破坏环境的人为危害和程度逐渐加剧。1.1.2我国目前地下水污染的现状在整个2013年,我们主要通过对全省1229口监测井的调查并把其中10个监测省州(区、市)内的城市地下水水质现状进行作了初步分类监测评价。结果数据表明,水质分析适宜于供水各种供水用途水的1型~类2型评价监测井约占到其中评价监测井总数中的近2.4%;其中适合提供集中城镇饮用的水源和城市工农业用水源的型ⅲ类监测井约占了其中评价监测井总数中的20.5%。4~5型除供饮用水外的其他用途评价监测井数量占其中饮用水评价监测井总数量的为77.1%。1.1.3我国目前的城市污水的排放量状况现在我国对城市污水处理的废水排放量自然也会在近年来不断地被增加。2001年以来到了2005年,我国平均的全国城市工业污水排放总增长率每年大概维持在为0.8个%,2006年之后到了2010年,我国平均的每年城市的污水排放总量增长率为大概是在为0.1个%,到了2010年,我们一个国家平均的城市全年城市污水排放总的总量就已经是达到了每年763亿吨。现在,有许多地方的污水没有处理就排放严重的破坏了水环境。1.1.4造成我国目前水环境污染的主要原因1.1.5我国城市污水处理厂建设发展情况为了解决城市水污染我们采取了城市污水处理厂的建设办法。在八十年代,我国城市污水组成不断变化,我国污染程度也在慢慢地从低到高演变着。因为城市污水中的各种严重污染,在欧洲一些主要发达国家人们身体的卫生健康安全也同样受到很大了一些威胁,这也就更加引起到了在我们西方国家政府高层的一个高度注意以及重视,所以在我们国家成立了国家环保组织项目。与天津市政府公司、建设部厂和上级有关部委一起共同开发建设安装了两台天津纪庄子污水处理厂柴油机,于在1984年4月28日相继建成通车并全部投入社会运行,处理负荷规模大约为26万多m3/d。随后,我国南方的大城市等多个省市县都是根据当地各自具备的水资源条件而分别选址建设出了具有不同容量规模标准的污水处理厂,使整个我国大城市的垃圾污水处理厂数从仅上一个世纪五60年代左右的五十几座逐渐发展扩大到近几十座。20世纪90年代以来,为了加强城市污水处理,保护水环境,中央政府在相关方面加大了投入。此外,国家之所以明确的在城市水价调整中适当增加收了一点排污费则是出于为了切实保证城镇污水处理厂开工建设两年后水厂的供水正常和运行。随着近年来国内企业改革进程及企业开放经营程度等的改革持续的深化,国外已有一批的污水污泥资源化综合再处理和利用等新工艺、新技术、新设备检测分析设备技术已逐渐引入到了在我国,同时更注重于在中国对传统的工业活性污泥法技术中的一些实际技术应用,AB法、A/O法、A/A/O法、氧化沟工艺、SBR过程、土地处理法工艺等新工艺技术应用也都已经建立在了国内的污水处理厂基础设施的综合改造工程建设的项目开发中已经逐渐开始得到和推广得到了广泛应用。由于国外许多地方大型现代化城市生活污水处理厂系统的改造建设项目需要进行一个国家相对的较大项目的总投资,以及中国工程项目的整体建设投入资金往往是比较不够多的,没有其他办法也可以充分满足国家水污染防治处理设施的使用需要,因此还需要通过引进其它外国资本。1.2城市污水处理工程设计的基本要素城市管网的污水处理工程勘测设计施工是我国一项多专业综合性的重大综合性系统工程。1.2.1处理规模4、用地的性质。城市土地总体规划修编应当是根据在本规划城市区内根据城镇不同地区具体的建设主体功能而界定规划区域,大致合理地再分为包括城镇生活居住基础设施用地、公共社会服务及管理设施区域规划及周边配套及公共管理服务及设施用地、商业生活服务和设施用地、工业、物流、仓储运输等行业用地、道路交通与辅助服务设施用地,公共照明设施用地范围等区域和各类城市绿地范围以内及各种室外广场用地,不同的土地利用属性对应的城市居民用水量标准是不同的,因此,城市的污水量也不相同。1.2.2污水处理厂进水水质指标常用污水水质指标及意义如下：1、生化需氧量(BOD5)是表示水中在温度20℃条件下的微生物通过氧化作用分解可溶性有机物前5天左右所必须消耗掉的水中生物溶解化氧量。反映出污水厂和生活水体微生物的严重污染和程度大小;通常可用于分析确定各污水处理厂微生物的综合处理利用效果参数;污水处理厂系统设计要求;城市污水处理技术管理要求指标;废水排放控制标准指数;水质标准指标。一般认为城市污水处理厂中的BOD5超标浓度约在每110~350mg/L。2、化学生物总需氧量的指标(CODCr)。表示反应了以饱和重铬酸钾盐钠为主要基本金属氧化剂氧化水中有机物分解后反应所需要必须而消耗掉的金属氧化剂混合物中产生的碳化氧当量。COD指标的污染水质指标测定技术手段较为简单可靠和简便快速,不受一般环境水质指标测试方法的条件严格限制,可准确有效的测定我国某些重点工业废水产品原料中或可能含有所或可能所含有的其他各种污染物对我国人体生物无害和无有毒害污染的物质,是定量评价废水BOD值大小的又另外又一种比较理想和替代性水质指标。CODCr值可以说被科学家近似化的认为它是代表一种挥发性有机物的总量,CODCr、BOD两个值中间的另一个相对差值也就是它可以是用来代表水中的有机物这种高有机化学活性物质在实际处理的污水量表里中很难是完全的被某种病原微生物所分解产生出来的残量,两个数值的绝对比值则更可以直接用于来代表实际处理中污水系统物质的高可生化性。一般城市污水中CODCr浓度为250~800mg/L。3、悬浮固体(SS)。水中悬浮固体物质密度的准确测量一般采用口径2mm以下的玻璃筛网,以孔径密度为0.45μm的玻璃纤维滤纸进行截取。悬浮物含量是污泥一种较常见到的重要污染检测指标,是城市污水处理中的一种基本监控对象,直接的关系着到最终污泥废水的质量产生。一般的城市污水处理过程中污泥SS浓度大约为120~400mg/L。4、总氮素(TN)转化:氮可以在各个自然界阶段中以生物各种复杂形态的循环形式转化。有机氮质如由蛋白质经水解氧化成游离氨基酸,在多种微生物催化剂的联合作用催化下可以分解产生成各种氨氮。氨氮分解在高好氧条件环境下,硝化细菌首先将部分氨氮分解氧化为游离亚硝酸盐氮素(NO2‾)和部分硝酸盐氮质(NO3‾)等。NO2和部分NO3‾可在低温缺氧等条件影响下,在脱硝酸盐氮菌群的综合作用条件下直接转化产生为产物N2。5、总磷摄入量(TP)测定:粪便、洗涤剂、化肥残渣中无机磷含量都较高,污水残渣中总磷酸盐量和聚磷酸盐量等的无机磷酸盐量和总磷脂含量等中有机总磷脂含量亦较高。磷也和氮一样,是废水生物技术处理过程的一个必需的元素,也是容易导致封闭的水体产生富营养化产物的主要元素。一般城市污水TP浓度应为3-12mg/L。6、PH值:生活污水厂的一般PH值维持在约7度左右,含有强酸碱或较强碱质的碱性工业废水料的过量排放可能会引起水质PH值产生的变化。7、碱度分数(CaCO3):碱度分数表示污水的中氧和去酸作用的能力,通多为Ca(HCO3)。1.2.3污水处理厂出水水质指标在我们考虑制定城市建设污水处理厂系统的设计出水质量标准时,要全面考虑到城乡建设、环境、卫生经济、发展等因素,看出水是主要排放还是回用。如果水主要用于回用,那么回用水必须达到什么标准也直接影响到污水处理厂出水水质标准的确定。二工程设计规模确定2.1污水厂处理水量论证2.1.1服务人口据《宝鸡市蟠龙新区控制性详细规划》，规划人口规模采用35.0万人。污水水量预测1）根据部分城市实施的关于单位人口用水量及综合用水计算的用水量指标法进行的供水预测,依据我国水利部发布《的全国城市给水管网工程规划规范(GB50282-98)对国内部分城市进行的关于单位人口的供水与综合的设计和用水计划量情况进行研究分析建立了城市用水量的预测分析蟠龙新区是属于规范中二区的大城市。单位人口的综合日用水量指标一般为约0.5万立方米~或0.8万立方米/万人d,《宝鸡市城市总体规划》规划中预测的远期规划中单位人口年综合年用水量指标则为大约0.46万m³/万人d。该两项指标已经基本形成能够综合反映服务和有力保障蟠龙新区建设的市政供水需求以及地区经济的发展。蟠龙新区规划区规划总人口35万人，则本规划总用水量为16.1万m³/d。2）城市单位建设用地综合用水量指标法预测根据《城市给水工程规划规范》（GB50282-98），城市单位建设用地综合用水量指标如下：蟠龙新区规划区总建设用地35平方公里，则本规划总用水量为14.7万m³/d。3）分类指标法预测经过计算，该规划区最高日用水量是13.9万m3/d。4）规划区总用水量的确定经过综合的分析，确定了该区的最高日总需水量是14万m3/d。5）蟠龙新区污水处理厂预测的污水处理总量经上述分析，给水日变化系数等于1.25。则规划区污水量计算如下：Q污=14÷1.25×0.9=10.08（万m3/d）本设计蟠龙新区各阶段污水处理厂设计规模确定如下:近期污水处理厂设计规模为30000m3/d;远期污水处理厂设计规模为10万m3/d（含近期）。2.2污水厂的水质论证2.2.1进水水质的确定2.2.2出水水质确定本设计的污水处理厂出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，如下表2.6。说明：括号外的值为水温>12℃时的控制指标，括号内的值为水温<12℃时的控制指标。综合确定出水水质指标如下表：2.2.3各污染物指标应该达到的去除率2.2.4大气污染物排放要求根据《环境空气质量标准》（GB3095）,其大气污染物排放应该执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的二级标准，污水厂废气排放最高允许浓度如下表。2.3污水处理厂厂址2.3.1厂址选择要求我们设计污水处理厂的具体选址时可按国家城市总体规划修订和市排水枢纽工程总体规划等的设计要求分别进行，并满足以下条件：在城镇水体的下游；污水、污泥的排放处置要方便；3）厂区周围要有方便的交通、交通和水电；4）有扩建的可能。2.4污水处理工艺方案选择2.4.3工艺流程图三污水处理厂构筑物工艺设计计算3.1设计原则(1)遵守执行国家相关的规范制度。(2)必须对工业污水处理作业过程中产生后的废网渣、底泥、污泥要进行彻底妥善地处理分离和综合处置,避免形成二次污染。(3)尽可能做到无人值守。(4)优化厂房竖向排水设计,节约厂房污水处理厂提升工程费用。(5)厂房建筑风格力求整齐统一、简洁而明快、美观大方。3.2主要构（建）筑物工艺设计3.2.1、粗格栅间及提升泵房:设计规模为10万m3/d，土建工程按污水处理厂长期规模10万m3（1）粗格栅的相关设计确保后续构筑物都能够正常运行，通过设计粗格栅拦截污水中粗大的悬浮物。

潜水排污泵1台，Q=130m3/h，H=15.0m，W=178kg，P=9KW；3.2.2、细格栅间及曝气沉砂池结构形式：地上式钢筋砼结构+地上一层框架结构，近期修建1座，远期增加2座。 5）水力损失：h1=kβS式中：（2）曝气沉砂池的相关设计：设计爆气沉砂池是为了去除污水中细粒径(d≥0.2mm)的砂砾和浮油脂。设计参数：设计水量为1750m3/h；停留时间为t=8.0min；水平流速为v1水=0.1m/s；旋转流速为V旋=0.30m/s；气水比为0.2m3/m3水；每立方米污水所需空气量0.2m3/m沉砂室沉砂斗体积：V0=a+a1式中：a—沉砂斗上顶宽取0.99m；a1—沉砂斗下底宽取0.5m；沉砂斗上顶宽：a=2h3式中：h3—斗高，根据设计取0.35m；a1—斗底宽，根据设计取0.5m；斗壁与水平面的倾角取55°；本设计按时间控制桥式除砂机的运行。3.2.3、A/A/O生物反应池的相关设计本设计设计该生物反应池是为了在释磷、吸磷、硝化和反硝化的过程中实现污水中的有机物、氨氮、磷等去除。设计参数：3.2.5、加氯间及投药间的相关设计加氯间的相关设计：功能：防止水中病原菌对人类健康产生危害。设计参数：进水量为36000m3/d=0.42m3/s，采用次氯酸钠消毒，投氯量：10mg/L，浓度为11%。运行：连续运行。体积：V=Qt=0.42m3/s×30×60=756m式中：V—体积，756m3Q—最大设计水量，36000m3/d=0.42m3/s；t—消毒时间，根据工程设计取30min。表面积:F=Vh1=756式中：V—体积，756m3h1—水深，根据水污染控制工程取4m。(3)总长度：L1式中：L1—总长度，31.5F—表面积，189m2B—宽度，根据工程设计取6.0m。（4）总高度：根据工程设计，超高取0.3m，则总高度：H=h1+h2=4m+0.3m=4.3m；（5）进出水系统：进水系统：根据设计水量，进水管采用DNmm900的钢管，流速v=1.3m/s。(6)出水系统：采用矩形薄壁堰，根据水污染控制工程堰宽取b=5.0m，则堰高：H=Q3.2.6、污泥收集池的相关设计设计的参数为：（1）剩余污泥：Qs=3902m（2）回流污泥：QR=1008m根据水污染控制工程，有效深度为：h2=QT式中：T—浓缩时间，取20h；四污水厂平面高程布置4.1平面布置4.2平面布置相关原则4.3高程计算（1）构筑物水头损失确定构筑物水头损失一般都是采用的经验数值，构筑物水头损失见表4.1（2）管道水头损失计算根据污水厂的布置和管道水头损失的计算方法，管道水力计算的结果见表4.2。五结论与建议5.1结论1、为了保证宝鸡蟠龙新区的如期建设，保护水的可持续发展，在蟠龙新区建设污水处理厂是十分必要的。2、对蟠龙新区污水处理工程服务范围内的污水量进行了预测，经济合理，本工程污水处理规模为10.0万m3/d，建议分期建设（一期3.0万m3/d、二期7.0万m3/d）。3、本设计的特点如下：(1)本工程设计主要选择采用的磷处理新工艺类型为二级生物处理新工艺和二级深度化学处理新工艺，整个过程具