城市污水处理厂设计氧化沟工艺.doc
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1、城市污水解决厂设计(氧化沟工艺)贾琳琳(复旦大学化学与环境科学学院环境工程专业071班)指导老师:岳思羽摘要本设计是某城市污水解决厂的初步设计和施工图设计,此污水解决厂重要解决城市生活污水,水质较为复杂。根据设计规定,该污水解决厂进水中N、P含量均偏高,在去除BOD5和SS的同时,还需要进行脱氮除磷解决,故采用采用以Carrousel氧化沟为主体的污水解决工艺流程,以及以重力式浓缩池为主体的污泥工艺流程。该工艺具有工艺流程短、解决效果好、出水水质稳定、剩余污泥少、运营管理方便、基建与运营费用低等特点。因此,更具有广泛的适应性,完全适合本设计的实际规定。关键词城市污水解决厂 Carrousel氧
2、化沟 重力式污泥浓缩池The Primary Design of an Urban Sewage Treatment PlantJia Linlin(Grade06, Class1, Environmental Engineering,School of Chemical and Environmental Sciences, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, Shaanxi)Tutor:Yue SiyuAbstract: It is a primary design and construction drawing for
3、the sewage treatment plant development zone. The municipal sewage is mainly treated in this plant. Its water quality is more complicated.According to the demands for the design, the contents of nitrogen and phosphorus are high in the water quality of this project .So they should be dealed with,while
4、 BOD5 and SS are cleared. The plant adopts the major technology process for Carrousel Oxidation Ditch and Gravitate Thickeners. The technology has characterize for short-period process, high efficiency, steady water quality, small rest solids and low fees for the construction and operation and so on
5、. And whats more, it will be operated and managed in a convenient manner. So the comprehensive craft exists extensive adaptability and is totally suitable for the practical purpose of the originally design. Key words: Urban sewage treatment plant Carrousel Oxidation ditch Gravitate Thickeners目 录摘要1A
6、BSTRACT1目 录2引 言51 概述51.1 设计依据及设计任务51.1.1 设计题目5城市污水解决厂设计(氧化沟工艺)51.1.2 设计原始资料51.1.3 设计内容及规定51.2 解决限度51.2.1 进出水水质62 城市污水解决方案的拟定62.1 拟定污水解决方案的原则62.1.1 拟定污水解决方案的原则:62.1.2 最佳的解决方案要体现以下优点:62.2 污水解决方案的拟定62.2.1 A2/O 工艺与改良的A2/O 工艺72.2.2 氧化沟工艺82.2.3 设计方案的拟定92.3 工艺流程的拟定92.4 重要构筑物的选择92.4.1 事故溢流闸井92.4.2 格栅92.4.3
7、污水泵房102.4.4 沉砂池102.4.5 沉淀池(二沉池)112.4.6 氧化沟122.4.7 消毒132.4.8 浓缩池143 城市污水解决系统的设计计算153.1 进水闸井和进水格栅间的设计153.1.1 污水厂进水管153.1.2 进水闸井工艺设计153.1.3 格栅的设计163.2 污水泵房的设计173.2.1 一般规定173.2.2 水泵设计计算183.2.3 集水池183.2.4 泵房附属设施及尺寸的拟定193.3 细格栅的设计计算:193.3.1 设计参数193.3.2 设计计算193.3.3 细格栅选用193.3.4 皮带输送机选用203.3.5 格栅间尺寸的拟定203.4
8、 旋流沉砂池的设计203.4.1 设计规定203.4.2 设计参数203.4.3 设计计算203.5 生物选择器厌氧池的设计203.5.1 设计参数213.5.2 污泥回流量计算213.5.3 生物选择池(厌氧混合池)设计计算213.5.4 生物选择池污泥负荷213.5.5 搅拌设备的选择213.6 氧化沟的设计213.6.1 已知条件213.6.2 设计参数223.6.3 氧化沟设计计算223.6.4 氧化沟表面曝气机选用243.6.5 氧化沟推流器选用253.7 堰式配水井253.7.1 设计参数253.7.2 设计计算253.8 二沉池的设计263.8.1 设计规定263.8.2 设计参
9、数263.8.3 设计计算263.8.4 刮泥设备的选择283.9 接触消毒293.9.1 设计依据293.9.2 设计计算293.9.3 加氯机的选择293.9.4 氯库及加氯间的设计303.10 计量设施303.10.1 计量设备的选择303.10.2 设计依据303.10.3 设计计算314 污泥解决工艺的设计及计算314.1 污泥泵站的设计314.1.1 回流污泥泵设计314.1.2 回流污泥泵的选用314.2 浓缩池的设计314.2.1 设计规定314.2.2 设计参数324.2.3 设计计算324.3 污泥脱水机房334.3.1 设计计算334.3.2 压滤机的选用335 污水厂总
10、体布置345.1 平面布置的一般原则345.2 厂区平面布置形式345.3 污水厂平面布置的具体内容34致 谢34参考文献35引 言生命起源于水环境,水是所有生物生存不可缺少的重要因素,亦是人类发展的物质基础,是不可替代的宝贵资源。据21世纪城市水资源国际学术研讨会透露,联合国已经把我国列为世界上13个最缺水的国家之一,目前我国人均用水量是世界人均用水量的30%左右,人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一,严重制约着我国社会主义经济的发展。中国经济的高速发展,我们为止付出的是环境污染的代价。眼下环境问题受到了人们的普遍关注,为保护环境,解决城市污水的排放对水体的污染,为了保护自然环境和自然
11、生态系统,为了保证人民的身体健康,就必须要建立有效的污水解决设施,来解决这一问题。综合废水解决工程是一项保护环境、治理污染、促进健康、造福社会的公益事业。这不仅仅是对现存的污染状况予以有效的治理,并且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义,因此,城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。本设计就是基于水污染的危害性和严重性,以保护环境为宗旨,以达成城乡污水解决厂污染物排放标准为规定对系统进行全面设计。1 概述1.1 设计依据及设计任务1.1.1 设计题目城市污水解决厂设计(氧化沟工艺)1.1.2 设计原始资料B市属于西北地区二线城市,地处黄河上游,市区东西狭长,南
12、北狭窄。市区面积约25km2,人口近19万人,未建污水解决厂。该市属中温带气候带,地处高原,海拔高度在1900m左右,日照比较充足。气候年差较大,温度非周期性变化显著。最大冻土深度0.86m,地震烈度七度。污水解决厂设计规模为3104 m3/d,设计进出水水质见表1,出水排入夏河。根据地面水环境质量标准(GB 3838-88)中水域功能分类,夏河属于水源上游保护区,为类水域。按照污水综合排放标准(GB 8978-1996)规定,GB 3838-88中类水域,执行一级标准。TP根据B市夏河环境容量规定和实际规定,放宽到1mg/L左右。1.1.3 设计内容及规定(1)通过阅读中外文文献,调查研究并
13、收集有关资料,拟定合适的污水和污泥解决工艺流程,进行各个构筑物的水利计算,通过技术与经济分析,选择合理的设计方案。(2)完毕一套完整的设计计算说明书。说明书应涉及:污水解决工程设计的重要原始资料;污水水量的计算、污泥解决限度计算;污水泵站设计;污水污泥解决单元构筑物的具体设计计算;设计方案对比论证;厂区总平面布置说明;污水解决运营分析等。设计说明书规定内容完整,计算对的文理通顺、书写工整,应有300 字左右的中英文说明书摘要。(3)毕业设计图纸应准确的表达设计意图,图面力求布置合理、对的清楚,符合工程制图规定。此外,其组成还应满足下列规定:(a)污水解决厂总平面图1 张;(b)污水解决厂重要构
14、筑物工艺设计图3-4 张;1.2 解决限度污水解决限度是由对象和地区排放标准决定。1.2.1 进出水水质进出水水质见表1.1。表1.1 污水解决厂设计进出水水质指标项目进水(mg/L)出水(mg/L)排放标准(GB 8978-1996)去除率(%)BOD5150202087COD300606080SS200202080NH3-N30151550TP410.5752 城市污水解决方案的拟定2.1 拟定污水解决方案的原则2.1.1 拟定污水解决方案的原则:(1)基础数据可靠。认真研究各项基础资料、基本数据,全面分析各项影响因素,充足掌握水质水量的特点和地区特性,合理选择好设计参数,为工程提供可靠的
15、依据。(2)厂址选择合理。根据城乡总体规划和排水工程专业规划,结合建设地区地形、气象条件,经全面分析比较,选择建设条件好、环境影响小的厂址。(3)工艺先进实用。选择技术先进、运营稳定、投资和解决成本合理的污水污泥解决工艺,积极慎重的采用通过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备,使污水解决工艺先进,运营可靠,解决后水质稳定达标排放。(4)总体布置考虑周全。根据解决工艺流程和各建筑物、构筑物的功能规定,结合长治地形、地质和气候条件,全面考虑施工、运营和维护的规定,协调好平面布置、高程布置及管线布置间的互相关系,力求整体布局合理完美。(5)避免二次污染。污水解决厂作为环境保护工程,应避免
16、或尽量减少对环境的负面影响,如气味,噪声,固体废物污染等;妥善处置污水解决过程中产生的栅渣、沉砂、污泥和臭气等,避免对环境的二次污染。(6)运营管理方便。以人为本,充足考虑便于污水厂运营管理的措施。污水解决过程中的自动控制,力求安全可靠、经济实用、以利提高管理水平,减少劳动强度和运营费用。(7)近期远期结合。污水解决厂设计应近远期全面规划,污水解决厂的厂区面积,应按项目总规模控制,并作出分期建设的安排,合理拟定近期规模。(8)满足安全需求。污水解决厂设计需充足考虑安全运营的规定,如适当设立分流设施、超越管线等。厂区消防的设计和消化池。储气罐及其他危险单元设计,应符合相应安全设计规范的规定。2.
17、1.2 最佳的解决方案要体现以下优点:(1) 保证解决效果,运营稳定;(2) 基建投资省,耗能低,运营费用低;(3) 占地面积小,泥量少,管理方便。2.2 污水解决方案的拟定根据测量的水量、水质和环境容量减少的结论拟定污水及污泥解决应达成的标准,本节对其解决工艺流程进行方案筛选,并通过论证选择合理的污水及污泥解决工艺流程。我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选。初步选到下列两种工艺三个方案,再进行比较:(1) A2 /O 同步脱氮除磷工艺;(2) 氧化沟和改良的氧化沟工艺。2.2.1 A2/O 工艺与改良的A2/O 工艺A2/O脱氮除磷工艺(即厌氧一缺氧一好氧活性污泥法,亦称A-A-
18、O工艺),它是在A2/O除磷工艺基础上增设了一个缺氧池,并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池,具有同步脱氮除磷功能。其工艺流程如下:图2.1 A2/O 同步脱氮除磷工艺图2.1 A2/O法工艺流程图(1)重要特点:工艺流程简朴,总水力停留时间少于其他同类工艺,节省基建投资。)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱N 除P 的功能;该土艺不需要外加碳源,厌氧、缺氧池只进行缓速搅拌,节省运营费用。便于在常规活性污泥工艺基础上改导致A2/O。该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果受回流污泥夹带的溶解氧和硝态氮的影响,因而脱氮除磷效果不也
19、许很高。沉淀池耍防止产生厌氧、缺氧状态,以避免聚磷菌释磷而减少出水水质和反硝化产生N:而干扰沉淀。但溶解氧含量也不易过高,以防止循环混合液对缺氧池的影响。 (2)存在问题(a)除P效果难于再行提高,污泥增长有一定的限度,不易提高,特别是当P/BOD 值高时更是如此;(b)脱N 效果也难于进一步提高,内循环量一般以2Q 为限,不宜太高;(c)进入沉淀池的解决水要保持一定浓度的DO,减少停留时间,防止厌氧状态和污泥释放P 的现象出现,但DO 浓度也不宜过高,以防循环混液对缺氧反映器的干扰。改良型A2/O 工艺,其工艺流程如下:细格栅污水提高泵房粗格栅城市污水缺氧池初沉池厌氧池沉砂池出 水二沉池好氧
20、池剩余污泥图2.2 改良的A2/O 同步脱氮除磷工艺(1)对A2/O 工艺的改善将回流污泥分两点加入,减少加入到厌氧段的回流污泥量,从而减少进入厌氧段硝酸盐和DO,在保证总的污泥回流比为60%100%的情况下,一般到厌氧段的回流污泥比为10%,既可满足磷的需要,而其余的回流污泥回流到缺氧段以保证N 的需要;A2/O 工艺系统中剩余污泥含P 量较高,在其消化过程中P 会重新释放和溶出。同时由于剩余污泥沉淀性能好,所以可取消污泥消化池,直接经浓缩后作为肥料使用。在硝化好氧段,污泥负荷率应小于0.18kgBOD5/kgMLSSd,而在除P 厌氧段污泥负荷率应在0.10kgBOD5/kgMLSSd 以
21、上。(2)相关分析A2/O 工艺在去除污水中有机碳污染(BOD 污染)的同时,还能有效的去除污水中N 和P 污染,为污水复用和资源化开辟了新的途径,它与普通回流污泥法二级解决后再进行三级物化解决相比,不仅投资和运营成本低,并且无大量难以解决的化学污泥,具有良好的环境效益和经济效益,改良型A2/O 工艺不仅具有A2/O工艺的各种优点,并且增长了部分污泥回流在缺氧池提高了脱N 除P 的效果。2.2.2 氧化沟工艺工艺流程如下:图2.3 氧化沟工艺(1)特点:氧化沟又称连续循环式反映池或“循环曝气池”,是 1950 年由荷兰公共工程研究所研究成功的,因其构筑物成封闭的沟渠型而得名。故有人称其为“无终
22、端的曝气系统”。其本特性是曝气池呈封闭的沟渠形。污水和活性污泥的混合液在其中不断地循环流动,其水力停留时间一般较长,为1516h,泥龄长达1530 天,属于延时曝气法。氧化沟解决系统的构造形式较多,有圆形或马蹄形的,有平行多渠道形式以侧渠作为二沉池的,有将二沉池建在渠上或单独分建的等等,其供氧和水流动力都是靠提高曝气设备,这种设备分为初期使用的水平中心轴旋转叶轮和后来出现的卡鲁塞尔氧化沟所用的垂直或带叶片的曝气器,由于氧化沟水深较浅(一般3 米左右),而流程较长,可以按照曝气器前作缺氧与曝气器后作富氧段的方式设计运营,提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件,在缺氧段脱硝,在好氧段除碳源需氧量及达成脱
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