城市污水处理厂设计毕业设计.doc
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1、青岛理工大学毕业设计(论文)用纸摘 要 本次毕业设计的题目为山东省B市城市污水处理厂设计,主要任务是对污水处理厂一期工程进行设计,掌握工程设计的基本步骤,掌握城市污水处理工艺设计、厂区平面布置以及各处理单元构筑物设计计算的基本方法。 污水处理厂三期的总处理规模为4.5万吨/日。进水水质:CODCr:550mg/L,BOD5:250mg/L,SS:280mg/L,NH3-N:46mg/L,TN:58mg/L,TP:6.5mg/L。要求处理后水质达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级 A 标准的要求:CODCr50mg/L,BOD5 10mg/L,SS10mg/L,N
2、H3-N5mg/L,TP0.5mg/L。 本设计根据其进水水质、水量及出水情况,分析比较了各种污水处理工艺,确定该污水处理厂采用倒置的A/A/O工艺,该工艺具有处理效果好,出水水质稳定,运行管理方便,基建与运行费用低等特点。产生的污泥经浓缩、脱水后外运。 主要设计内容包括:污水处理工艺选择及各工艺单元的设计(包括工艺流程的确定及各单体构筑物的设计);污泥处理工艺设计(包括工艺流程的确定及各单体构筑物的设计);污水处理厂的平面及高程布置(包括污水处理厂处理构筑物和辅助构筑物的平面图及高程图的绘制)。 关键词:污水处理,倒置A/A/O工艺,污泥处理,平面布置,高程布置 ABSTRACT The g
3、raduation design topic is to design B citys wastewater treatment plant of SHANDONG . The main task is to design the wastewater treatment plants first project,master the basic steps in engineering design and the city wastewater treatment process design, factory layout and each processing unit to buil
4、d a basic method in design and calculation. The total construction scale of the first project is 100000 m3/d; The original water: CODCr:550mg/L, BOD5:250mg/L; SS:280mg/L; NH3-N: 46mg/L; TN:58mg/L; TP:6.5mg/L for handling the water quality to achieve the country the urban wastewater treatment plant e
5、missions standards (GB18918-2002) level 1A standard requirements: CODCr less than 50 mg/L, BOD5 less than 10mg/L BOD5, SS less than 10mg/L, NH3-N less than 5mg/L, TP less than 0.5 mg/L.In this paper, according to the feed water quality, water quantity and water situation, analyses and compares the a
6、ll kinds of wastewater treatment process, determine the sewage treatment plant using the separate inflowing reversed A/A/O process, the process has good effect,stable water quality,easy operation and managment,infrastructure and low operation cost.the sludge is transported out of the plant after con
7、centration and dehydration. The main design content includes: choosing the wastewater treatment process and the process of design unit (including process flow and the determination of the monomer structures design); The sludge treatment process design, (including process flow and the determination o
8、f the monomer structures design); Wastewater treatment plants the plane and elevation layout (including wastewater treatment plant structures and auxiliary structures plan and elevation drawing). KEY WORDS:wastewater treatment, reversed A/A/O process, suldge treatment, the plane and elevation layout
9、III72目录前 言4第1章 设计任务61.1目的:61.2设计要求61.3污水水质以及出水要求7第2章 污水处理方案论证82.1 污水处理等级论证82.1.1 污水可生化性分析82.1.2 污水可生物处理的衡量指标82.1.3 污水处理等级的确定92.2 工艺方案选择原则102.3二级处理工艺102.3.1二级处理工艺方案简述102.3.2 二级处理工艺方案选择142.4 二级处理工艺方案比较152.4.1 方案论述152.4.2比选方案技术比较162.5 污水处理方案确定162.6 污水消毒工艺方案比较172.7 污泥处理构筑物设计说明18第3章 污水处理系统设计计算193.1 进出水情况
10、193.1.1 处理负核193.2 粗格栅203.2.1设置203.2.2粗格栅设计计算203.2.3进水泵房233.3 细格栅233.3.1设计流量233.3.2设计参数选择及计算243.4 沉砂池273.4.1沉砂池的作用273.4.2几种常用沉砂池的比较273.4.3沉砂池的选用283.4.4设计计算283.5 初次沉淀池323.5.1 初沉池的选用323.5.2 设计计算323.6 生物反应池353.6.1 池体设计计算353.6.2需氧量计算373.7 二沉池393.7.1设计说明393.7.2设计计算40第4章 污泥系统设计计算484.1 重力浓缩池484.1.1污泥量484.1.
11、2设计计算484.2二沉池的采用气浮浓缩504.2.1 剩余污泥量504.2.2气浮浓缩的计算(采用有回流气浮浓缩)514.3.1设计参数534.3.2消化池的主体设计534.5污泥的后浓缩544.5.1 污泥量544.5.2 浓缩池面积544.6 污泥的脱水(采用离心脱水)554.6.1 设计参数554.6.2 设计计算56第5章 三级处理部分585.1投药设备585.1.1 溶液池(混凝)585.1.2 溶解池容积585.1.3 溶解池搅拌设备595.1.4 计量投加设备595.2混合设备605.3絮凝设备605.3.1 絮凝池有效容积605.4沉淀615.4.1 设计参数615.4.2
12、设计计算615.4.3 核算615.6紫外线消毒625.6.1灯管625.6.2 消毒渠设计63第6章 高程布置646.1 布置原则646.2 各构筑物的水头损失666.3 污泥系统高程计算68结 论69参考文献70致 谢71前 言当今社会经济技术发展速度日益加快,而与此同时,伴随着工业的发展,环境污染问题日趋严重,其中,水、气、渣三大公害作为主要的污染物,给人们的生活带来了诸多不便。特别是水体污染,表现的极其突出。随着经济技术的迅猛发展,生活水平的提高,人们对生态环境的要求日益提高,这就需要越来越多的污水厂改进工艺技术,提高污水处理后水质,以到达更高的水质排放标准。城市污水一般由生活污水和工
13、业废水组成,城市污水的水质与城市的规模、生活水平、工业企业的状况及废水处理水平、排水系统的形成及完善程度、气候环境等因素有关。对一些有毒有害工业废水必须进行预处理才能排入城市下水道,以免对城市污水处理系统造成冲击。 城市污水处理程序包括一级处理、二级处理、深度处理及污泥处理,其中的核心部分是二级生化处理。一级处理构筑物主要包括格栅、沉砂池和初次沉淀池,二级处理构筑物主要包括生物池和二沉池。二级处理主要是通过微生物的新陈代谢作用将污水中的大部分有机物转化成CO2和H2O。三级处理是在一级、二级之后,进一步去除难降解的有机物、磷、氮以及能导致水体富营养化的可溶性无机物等,常用方法有混凝沉淀、砂滤法
14、等。污泥处理是污水处理的最后一个环节,在污水处理中占有重要地位,污泥处理主要包括浓缩、消化、脱水等。活性污泥法一直是城市污水处理的主导工艺,为满足日益严格的环境要求,并降低运行成本,简化管理,许多新技术、新工艺、新设备并被开发出来和推广应用,如:AB工艺,A2/O工艺,常规A2/O工艺、倒置A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟及酸化水解与好氧法的串联处理工艺,新工艺的应用大大提高了我国污水处理的总体水平,降低了投资和运行费用,缓和了环保投资严重不足的矛盾。污水处理厂工艺设计针对水量水质特点,从实际出发,因地制宜,力求做到经济、合理、高效。采用倒置A2/O工艺对该城镇污水经行有效的处理,以达到排放标
15、准。该设计说明书较全面地讲解详细得叙述了该设计方案的选择,主要处理构筑物的设计与计算,污水处理厂平面及高程布置。本设计将根据国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)进行合理的初步设计。通过毕业设计,我们不仅可以熟悉污水处理厂设计过程,了解了现代污水处理的工艺流程,还培养分析解决问题的能力,树立高度的工作责任感,为今后的学习工作打下坚实的基础。 第1章 设计任务 1.1目的: 根据给定资料完成城镇污水处理工艺的设计,掌握工程设计的基本步骤,掌握城市污水处理工艺选择、各处理构筑物设计、工程制图的基本方法。设计要求:(1)完成城镇污水处理厂的设计及计算;(2)处理出水指标达到国家
16、城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准的要求;(3)完成厂区内污水及雨水管道的设计计算 1.2设计要求 污水处理厂设计平均日流量:45000m3/d,最小时流量:1500m3/h 设计进水水质:CODcr: 550 mg/L; BOD5 : 250mg/L; SS: 280 mg/L; NH4+-N: 46mg/L; TN: 58mg/L; pH: 6.57.5; TP: 6.5mg/L 设计出水水质:处理出水指标达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准的要求; 污水厂占地总面积5.5ha; 污水厂进水总管水面标高:-3.5m 污水
17、处理厂处地面标高0m,尾水排入下游河道,河道丰水期最高水位-2.7m。 1.3污水水质以及出水要求名称CODcrBOD5SSNH4+-NTNTPPH进水550mg/l250mg/l280mg/l46mg/l58mg/l6.5mg/l6.5-7.5出水(一级A标准50mg/l10mg/l10mg/l5mg/l15mg/l0.5mg/l6-9第2章 污水处理方案论证2.1 污水处理等级论证2.1.1 污水可生化性分析 污水生物处理是以污水中所含污染物作为营养物质,利用微生物的代谢作用使污染物被降解,污水得以净化。因此对污水成分的分析以及判断污水能否采用生物处理是设计污水生物处理工程的前提。所谓污水
18、可生化性的实质是指污水中所含的污染物通过微生物的生命活动来改变污染物的化学结构,从而改变污染物的化学和物理性能所能到达的程度。研究污染物可生化性的目的在于了解污染物质的分子结构能否在生物作用下分解到环境所允许的结构形态,以及是否有足够快的分解速度。所以对污水进行可生化性研究只研究可否采用生物处理,即使有机污染物被生物污泥吸附而去除也是可以的。因为在停留时间较短的处理设施中,某些物质来不及被分解,允许其随污泥排放处理。事实上,生物处理并不要求将有机物全部分解成CO2、H2O和硝酸盐等,而只要求将水中污染物去除到环境所允许的程度。2.1.2 污水可生物处理的衡量指标 1. BOD5和COD是污水生
19、物处理过程中最常用的两个水质指标,用BOD5/COD值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为建议的方法,一般情况下,BOD5/COD值越大,说明污水可生化处理性越好,综合国内外的研究成果,可参照表2-1中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。表2-1 污水可生化性评价参考数据 BOD5/COD0.450.30.450.20.30.2可生化性好较好较难不宜本工程污水处理厂进水水质BOD5/COD=0.455,属于可生物降解范畴。2. BOD5/TN 该指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标,由于反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的,在不投加外来碳源条件下,污水中必须有足够的有机物(碳源
20、),才能保证反硝化的顺利进行,一般认为,BOD5/TN4,即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用,本工程设计水质时生物反应池的BOD5/TN=4.3,属于碳源较充足污水。3.BOD5/TP该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标,一般认为,较高的BOD5负荷可以取得较好的除磷效果,进行生物除磷的低限是BOD5/TP=20,有机基质不同对除磷也有影响。一般低分子易降解的有机物诱导磷释放的能力较强,高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。而磷释放的越充分,其摄取量也就越大,本工程生物反应池进水的BOD5/TP=38.5,可以采用生物除磷工艺。2.1.3 污水处理等级的确定污水处理等级应根据污水水质、出
21、水要求等因素进行选择。根据高新区污水厂的进水水质和出水水质,可知道各项污染物的去除率,如表2-2所示。表2-2 高新区污水厂设计进、出水水质 指标进水水质(mg/l)出水水质(mg/l) CODCr 550 50 BOD 250 10 SS 280 10 TN 58 15 NH3-N 46 8 TP 6.5 0.5从上述表格可知,本工程必须采用具有脱氮除磷功能的污水处理工艺,但仅采用常规生物处理,对SS、TP等的去除率远达不到上述要求,还必须在二级生物处理工艺之后增加深度处理系统。2.2 工艺方案选择原则 B市污水处理厂二期设计规模4.5万吨/d,是一座较大型城市污水处理厂。为了实现污水处理厂
22、高效、稳定运行和节约运行费用及工程投资的目的,我们将依据以下原则对污水处理工艺进行方案比较和选择。(1)根据原水水质、水量,以及受纳水体的环境容量,选择处理效果好,具有脱氮除磷功能的污水处理工艺。(2)综合考虑实际情况,采用各种措施,降低工程投资和运行成本。(3)污水厂平面布置合理,在有限的场地内按最终规模布置,并预留位置,且要使本工程扩建时尽可能减少对已建构、建筑物运行的影响。(4)污水处理采用的设备和自动控制,力求先进可靠、经济实用,操作管理方便,体现出一流的管理水平。2.3二级处理工艺2.3.1二级处理工艺方案简述根据本工程的特点,选择部分应用于较大型城市污水处理厂具有脱氮除磷功能的污水
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