污水厂课程设计secret.doc
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1、西安建筑科技大学华清学院课程设计(论文)任务书专业班级:给水2023级 班 学生姓名: 指导教师(署名): 一、课程设计(论文)题目 城市污水解决厂工艺设计二、本次课程设计(论文)应达成的目的课程设计是高等工科学校给水排水工程专业本科学生培养计划中一个重要的实践性教学环节,学生在学完水质工程学课程内容后必须进行两个课程设计,其中一个就是“城市污水解决厂工艺设计”。通过课程设计,培养学生综合运用水质工程学基本理论和专业知识的能力,培养学生进行城市污水解决工艺系统选择和单元构筑物设计计算的工程实践技能,培养学生独立分析问题和解决工程实际问题的初步能力。通过本课程设计训练学生初步具有阅读中英文文献能
2、力、技术和方案比较能力、理论分析与设计计算能力、应用计算机能力和工程制图及编写说明书的能力。三、本次课程设计(论文)任务的重要内容和规定(涉及原始数据、技术参数、设计规定等)1. 重要内容:完毕城市污水解决厂工艺设计方案。2. 基础资料及设计参数:(1)设计人口:近期设计人口为:(12+班次)10000人+学号2023人,排水量标准180L/人.天;远期发展人口(15+班次)10000人+学号2023人,排水量标准200L/人.天。(2)工业废水:该城市工业公司生产废水所有通过厂内废水解决站进行解决后,已经达成城市污水管道的纳污能力;近期排水量0.15m3/s,远期排水量0.2m3/s;时变化
3、系数Kh =1.2。(3)污水性质:COD=400mg/L,BOD5/COD=0.5,SS=180mg/L,夏季水温25,冬季水温15,常年平均水温20。(4)纳污河流:位于城市南侧自西向东(01班)、东侧自北向南(02班)、北侧自西向东(03班)、西侧自北向南(04班),流量保证率为95%,流量Q平=8m3/s,平均水深H平=2m,平均流速V平=0.2m/s,平均水温T=15,溶解氧DO=8mg/L,BOD5=2.8mg/L,SS=1.0mg/L,河流允许增长悬浮物浓度1.5mg/L,2023一遇洪水水位标高412.5m,常水位标高410.3m,城市排污口下游20km处有取水水源点。(5)根
4、据城市总体规划,污水厂拟建于该城市下游河流岸边,地势平坦,拟建处的地面标高416.30m。(6)该城市污水主干管终点(污水厂进水口)的管内底标高411.00m,D=800m,i=0.002,v=1.15m/s,h/D=0.56。(7)气象条件:主导风向东北(01班)、西南(02班)、西北(03班)、东南(04班)。平均气温13.5,冬季最低气温-10,最大冰冻深度0.65m,夏季最高气温38,年平均降雨量1010mm,蒸发量1524mm。(8)解决规定:出水水质COD80mg/L,BOD520mg/L,SS20mg/L,对污泥进行稳定化解决、脱水后泥饼外运填埋或作农肥。解决后的污水纳入河流。(
5、9)设计规模:设计应考虑近期和远期城市发展情况,分期建设,说明一期建设和二期建设各构筑物及建筑物有哪些,并阐明理由。3. 任务规定:1. 设计时间:2周(2023.12.222023.01.02)。2. 完毕设计任务说明书:1份(总篇幅1万字以上)。内容涉及:中英文摘要、目录、原始资料、系统选择、单元形式选择比较、设计计算(计算草图、公式、参数、方法)、设备选型、参考资料、致谢等。3. 完毕图纸:解决系统高程布置图1张(A1),污水解决厂平面布置图1张(A1)。四、应收集的资料及重要参考文献给水排水设计手册(第1、3、5、6、9、11册),中国建筑工业出版社;泵站设计规范中国计划出版社;给水排
6、水设计标准图集S1、S2、S3,中国建筑工业出版社;污水综合排放标准GB8978-2023;水质工程学教材;课堂笔记及其它有关参考书。五、审核批准意见教研室主任(签字) 年 月 日第一章.正文1.1设计题目城市污水初步设计1.2 原始资料1.2.1:设计人口:近期设计人口为:(12+班次)10000人+学号2023人,水量标准180L/人.天;远期发展人口(15+班次)10000人+学号2023人,排水量标准200L/人.天。 近期人口:(人)远期人口:(人)1.2.2:工业废水:该城市工业公司生产废水所有通过厂内废水解决站进行解决后,已经达成城市污水管道的纳污能力;近期排水量0.15m3/s
7、,远期排水量0.2m3/s;时变化系数Kh =1.2。1.2.3:污水性质:COD=400mg/L,BOD5/COD=0.5,SS=180mg/L,夏季水温25,冬季水温15,常年平均水温20。1.2.4:纳污河流:位于城市东侧自北向南,流量保证率为95%,流量Q平=8m3/s,平均水深H平=2m,平均流速V平=0.2m/s,平均水温T=15,溶解氧DO=8mg/L,BOD5=2.8mg/L,SS=1.0mg/L,河流允许增长悬浮物浓度1.5mg/L,2023一遇洪水水位标高412.5m,常水位标高410.3m,城市排污口下游20km处有取水水源点。1.2.5:气象资料:主导风向西南。平均气温
8、13.5,冬季最低气温-10,最大冰冻深度0.65m,夏季最高气温38,年平均降雨量1010mm,蒸发量1524mm。1.3 解决规定1.3.1:出水性质:出水水质COD80mg/L,BOD520mg/L,SS20mg/L。1.3.2:污泥污水解决反方式:污水:解决过的污水纳入河流江心式排放; 污泥:消化解决,脱水后泥饼外运作农肥。1.3.3:分期建设:考虑近期和远期城市发展的情况。1.4 设计流量根据城市总体规划,污水厂拟建于该城市南侧,河流西岸,地势平坦,拟建地面标高为416.30m。该城市污水主干管终点(污水厂进水口)的管内底标高411.00m,D=800m,i=0.002,v=1.15
9、m/s,h/D=0.56。1.4.1:生活污水设计流量: 近期排水量: 远期排水量: 1.4.2:生活污水总变化系数: 近期: 远期:1.4.3:平均流量: 平均流量=生活污水流量+工业废水流量 近期: 远期:1.4.4:最大设计流量:最大设计流量=生活污水生活污水总变化系数Kz工业废水工业废水时变化系数 近期最大设计流量:远期最大设计流量:1.4.5:最小设计流量: 最小设计流量=(生活污水量+工业废水量)近期最小设计流量:远期最小设计流量:1.5 解决限度计算1.5.1:SS的去除率:1.5.2:的去除率:出水中总.根据课本公式将出水中总的计算成活性污泥的。公式中:b微生物自身氧化率。取值
10、范围为0.050.1; 在解决水的悬浮物固体中,在活性的微生物所占的比例。的取值:对高负荷活性污泥解决系统为0.8;延时曝气系统为0.1;其他活性污泥解决系统,在一般负荷条件下,可取0.4。 活性污泥解决系统的解决水中的悬浮固体浓度mg/L。 则出水溶解性为: 则:的去除率为 1.6 设计方案1.6.1 污水解决工艺的选择按城市污水解决和污染防治技术政策规定推荐,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。对脱氮除磷有规定的城市,应采用二级强化解决,如A2 /
11、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,生物滤池工艺等。由于该设计中的污水属于生活污水对脱氮除磷有规定故选取二级强化解决可供选取的工艺:氧化沟工艺,SBR及其改良工艺等。氧化沟严格地说,氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展,它早已超过原先的实践范围,出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水解决工艺流程。按照运营方式,氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟,如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多,这些氧化沟通过设立适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧
12、化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式,多采用转刷曝气,不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式,交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点,可以根据水量水质的变化调节转刷的开停,既可以节约能源,又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点: (1)工艺流程简朴,运营管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建,省去污泥回流系统。 (2)运营稳定,解决效果好。氧化沟的BOD平均解决水平可达成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。这重要是由于氧化沟水力
13、停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。 (4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030 d,污泥在沟内已好氧稳定,所以污泥产量少从而管理简朴,运营费用低。 (5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关,发明好氧、缺氧环境达成除磷脱氮目的,脱氮效率一般80%。但要达成较高的除磷效果则需要采用此外措施。 A2/OA2/O解决工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写,它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称,A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。A2/O工艺的特点:(一):厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的
14、有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能;(二):在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简朴,总的水力停留时间也少于同类其它工艺。(三):在厌氧-缺氧-好氧交替运营下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般小于100,不会发生污泥膨胀。(四):污泥中含磷量高,一般为2.5%以上。 SBR SBR是一种间歇式的活性泥泥系统,其基本特性是在一个反映池内完毕污水的生化反映、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运营实现连续进出水。SBR通过对反映池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的解决目的,具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运营4-6小时,当出现雨水高峰流量时,SBR系统就从正常循环自动
15、切换至雨水运营模式,通过调整其循环周期,以适应来水量的变化。SBR系统通常可以承受3-5倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点: (1)SBR工艺流程简朴、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反映器,不需要二沉池,不需要污泥回流设备,一般情况下也不需要调节池,因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上,并且布置紧凑,节省用地。由于科技进步,目前自动控制已相称成熟、配套。这就使得运营管理变得十分方便、灵活,很适合小城市采用。 (2)解决效果好。SBR工艺反映过程是不连续的,是典型的非稳态过程,但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处在完全混合状态中),随时间的延续而逐渐减少
16、。反映器内活性污泥处在一种交替的吸附、吸取及生物降解和活化的变化过程之中,因此解决效果好。 (3)有很好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境,并可以通过改变曝气量、反映时间等方面来发明条件提高除磷脱氮效率。 (4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运营环境克制了污泥中丝状菌的生长,减少了污泥膨胀的也许。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的,因此沉淀效果更好。 (5)SBR工艺独特的运营工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。其中改善工艺涉及了ASBR,它是在20 世纪 90 年代 ,由美国 Dague 专家等将过去用于好氧生物解决的SBR工艺
17、用于厌氧生物解决 ,开发了厌氧序批式活性污泥法(Anaerobic Sequencing Batch Reactor ,简称 ASBR ) 。ASBR法是一种以序批间歇运营操作为重要特性的废水厌氧生物解决工艺 ,一个完整的运营操作周期按顺序分为进水、反映、沉淀和排水4 个阶段。与连续流厌氧反映器相比 ,ASBR 具有如下优点:不会产生断流和短流;不需大阻力配水系统 ,减少了系统能耗;不需要二次沉淀池及出水回流;所需要的搅拌设备和滗水器在国内为定型设备 ,便于建设运营;运营灵活 ,抗冲击能力强 ,能适应废水间歇无规律排放。根据该地区污水水质特性,污水解决工程没有脱氮除磷的特殊规定,重要的去除目的
18、是BOD5,CODCr和SS,本设计采用传统活性污泥法生物解决,曝气池采用传统的推流式曝气池。1.6.2:说明 近、远期所设解决构筑物有粗、细格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、接触池、浓缩池、消化池、脱水机械。格栅:格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水解决厂的端部,用以截留较大的悬浮物或漂浮物,如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等,以便减轻后续解决构筑物的解决负荷,并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择重要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好,但刚度差,故一般多采用矩
19、形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等;按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅(1.510mm);按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅,目前,污水解决厂大多都采用机械格栅。沉砂池:沉砂池是城市污水解决厂必不可少的解决设施,重要去除污水中粒径大于0.2mm的砂粒,除砂的目的是为了避免砂粒对后续解决工艺和设备带来的不利影响。砂粒进入初沉池内会使污泥刮板过度磨损,缩短更换周期;砂粒进入泥斗后,将会干扰正常排泥或堵塞排泥管路;进入泥泵后将使污泥泵过度磨损,使其减少使用寿命;砂进入带式压滤脱水机将大大减少污泥成饼率,并使滤布过度磨损。以上情况,足以说明
20、除砂对污水解决厂的重要性。常用的沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。平流式沉砂池具有结构简朴,解决效果较好的优点;竖式沉砂池解决效果一般较差;曝气沉砂池的最大优点是可以在一定限度上使砂粒在曝气的作用下互相磨擦,可以去除砂粒上附着的有机污染物,同时,由于曝气的气浮作用,污水中的油脂类物质会升到水面形成浮渣而被除去;涡流式沉砂池运用水力涡流,使沉砂和有机物分开,以达成除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的合用条件,其选型应视具体情况而定。本设计中选用平流沉砂池,它具有颗粒效果较好、工作稳定、构造简朴、排沙较方便等优点。初沉池:解决的对象是悬浮物质,同时可去除部分,可改善生物解决构筑物的运
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