某城市污水处理厂课程设计报告书

.目 录1绪论11.1项目概述11.2设计原则11.3设计依据11.4设计参数21.4.1污水水量21.4.2处理程度22处理方案的确定42.1 A2/O工艺42.2 氧化沟52.3 SBR工艺52.4工艺流程的确定63处理系统的计算和选择73.1进水格栅的计算73.1.1中格栅73.1.2细格栅113.2沉砂池的计算、133.2.1设计原则【1】【5】133.2.2设计计算【1】143.2.3刮砂机的选用153.3氧化沟的计算163.3.1 已知条件163.3.2设计参数163.3.3 氧化沟设计计算【4】163.3.4曝气机的选用213.4二沉池的计算213.4.1设计要求【1】【5】213.4.2设计计算223.4.3刮泥机的选用243.5污泥浓缩池的计算243.5.1设计原则【5】243.5.2设计计算253.5.3压滤机的选用264.设计成果汇总27致 28参考文献291绪论1.1项目概述本次水处理工程的课程设计任务是为某城市设计一个污水处理厂，其污水的类别为城市生活污水，在已知进水水质的情况下，要求设计的污水处理系统能够使出水水质满足相关的要求。这次课程设计的主要设计容包括：（1）在已知进水水质水文各项指标、出水水质的排放要求及城市规划和相关排放标准的前提下，为污水处理厂确定污水处理方案和处理工艺流程，并详细介绍所选择的流程在处理该城市污水方面的原理以及特点。（2）污水处理厂处理系统主要构筑物的规格尺寸等相关参数的计算，污水处理工艺流程相关参数的计算。（3）给出相关构筑物的设计工程图以及说明。1.2设计原则（1）污水的排放标准必须执行国家污水综合排放标准（GB89781996）及污水排放城市下水道水质标准（CJ1886）。凡是有毒, 有害的工业废水必须在厂进行必要的预处理，达标后方可排放。（2）污水处理和污泥处理工艺的选择要考虑到尽量节省投资的条件下，获得最大的社会效益和环境效益。同时，还应最大限度的降低污水和污泥的运转费用。（3）污水处理厂的设计和污水处理工艺的选择要配合当地的城市建设规划以及当地的相关环境法律法规和污染物排放标准。1.3设计依据本设计依据给课程设计任务书提供的原始资料，进行生活污水的部分构筑物的设计。在设计过程中根据国家最新的有关规定，标准和设计规。其中编制依据如下：1、中华人民国环境保护法2、中华人民国水污染防法3、室外排水设计规GBJ14-874、污水综合排放标准GB8978-19965、氧气曝气设计规程CECS114:20006、氧化沟设计规程CECS112:20007、城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-898、给水排水工程结构设计规（GBJ69-84）1.4设计参数1.4.1污水水量（1）设计的污水处理厂的处理规模为Q=38000 m3/d。（2）污水处理厂处理的污水为城市生活污水。1.4.2处理程度1.4.2.1进水水质BOD5 = 140mg/L COD = 300 mg/L SS = 120 mg/L TN = 40 mg/L NH3-N = 30 mg/L1.4.2.2出水水质BOD5 = 25mg/L COD = 60 mg/L SS = 30 mg/L TN = 10 mg/L NH3-N = 10 mg/L1.4.2.3去除率E=100%式中： C0 进水物质浓度；Cs 出水物质浓度。(1) BOD5 去除率： E = 100% = 82.14%(2) COD 去除率： E = 100% = 80.00%(3) SS 去除率： E = 100% = 75.00%(4) TN 去除率： E = 100% = 75.00%(5) NH3-N 去除率： E = 100% = 66.67% 表1-1处理要求一览表 单位：mg/LBOD5CODSSTNNH3-N进水1403001204030出水2560301010去除率82.14%80.00%75.00%75.00%66.67%2处理方案的确定由于污水处理的生物处理有其突出的优点，而且技术和工艺都已相当成熟，因此当前国城市污水处理厂绝对多数采用活性污泥法，这种方法能有效的去除城市污水中的各种污染物质，并且处理费用较低。现阶段城市污水处理应用较多的生物处理工艺有A2/O、氧化沟及SBR，下面对几种相对较合适的方案进行论证比较选出最合适的工艺。2.1 A2/O工艺A2/O工艺又称AAO工艺，是在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区的生物处理污水工艺，该工艺能同时做到脱氮、除磷和有机物的降解，其主要优缺点如下：(1)主要优点:(a)本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；(b)在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，有效抑制了丝状菌的大量增殖，无污泥膨胀之虑，SVI 值一般均小于100；(c)污泥中含P 浓度高，一般为2.5%以上，具有很高的肥效；(d)运行中无需投药，两个A 段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；(e)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、脱氮、除磷的功能； (2)主要缺点: (a)脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除P 效果则受回流污泥中夹带DO 和硝酸态氮的影响，因而脱N 除P 效率不可能很高；（b)除磷效果难于再行提高，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；(c)脱N 效果也难于进一步提高，循环量一般以2Q 为限，不宜太高；(d)进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的DO，减少停留时间，防止生产厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但DO 浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。2.2 氧化沟氧化沟又名氧化渠或循环曝气池，是1950 年由荷兰公共工程研究所研究成功的。其本特征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停地循环流动，其水力停留时间一般较长，为1516h，泥龄长达1530d，是延时曝气法的一种特殊形式。其主要优缺点如下：(1)主要优点(a)氧化沟循环流量很大，进入沟的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷的能力，对不易降解的有机物也有较好的处理效果；(b)处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS 的排放标准，还可以达到脱氮除磷的效果；(c)由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟可获得较彻底的降解；(d)活性污泥产量少且趋于稳定，一般可不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减少了处理构筑物，使其基建费用和运行费用都低于一般活性污泥法；(e)承受水质、水量、水温能力强，出水水质好。(2)主要缺点氧化沟运行管理费用高；氧化沟沟体占地面积大。2.3 SBR工艺SBR法，即序批式活性污泥法，其污水处理机制与普通活性污泥法完全相同。其区别在于原污水不是顺次流经各个处理单元，而是放流到单一反应池，按时间顺序实现不同目的的操作。其基本操作顺序由进水、反应、沉淀、出水和待机等五个基本过程组成。SBR法的主体构筑物是SBR反应池。其主要优缺点如下： （1）主要优点（a）运行管理简单，处理过程大大简化，由工业的开展，产生了电磁阀、气动阀、液体感应器，使SBR系统运行管理自动化得以实现，设备费，运行管理费小。（b）处理构筑物少，降低造价，减少占地，由于SBR污水处理工序中，SBR反应池集曝气、沉淀于一体，系统不需二沉池和污泥回流系统，大多数情况下，可不设初沉池，减少占地，降低造价。（c） 理想静沉，分离效果好。SBR系统中沉淀时没有进出水干扰是理想静沉，泥水分离效果好，可避免短流。 （d）对水质水量的变化具有很强的适应性。耐冲击负荷，SBR反应池为间歇进水，排放，本身就耐水量突变。（e） 运行可靠，操作灵活，SBR系统可调节运行周期和反应曝气等的时间长短，任意调节运行状态，有利于去除难生物降解的有机物，使处理水达标排放，还可进行物理化学法加混合剂等，进行深度处理，中水回用。（f）污泥活性高，易沉降，SBR反应池污泥降解性好，一般SVI在100左右，有效抑制了污泥膨胀。（2）主要缺点（a）装机容量，电耗比普通活性污泥法高，但因产生污泥量少，污泥流程简化，污泥流程和处理费用低，总的电好比氧化沟高。（b）反应池的进水，曝气，排泥变化频繁，且必须按时操作，人工管理较为困难，只有靠自动化控制，因此要求设备仪器可靠性高，且大部分仪表还需从国外进口，费用较昂贵，对陆城这样的小城市来说，经济上可能承受不起。（c）由于自动化水平高，要求管理人员有较高的技术水平。因国又缺乏这方面的运行管理经验，故操作人员需要进行严格培训。2.4工艺流程的确定综合以上的各工艺优缺点以及根据实际的情况，本设计的污水处理厂决定采用氧化沟工艺。3处理系统的计算和选择3.1进水格栅的计算该污水处理厂设计采用中格栅和细格栅两种格栅，分别置于泵站前和泵站后，中格栅和细格栅均设计采用两道。3.1.1中格栅3.1.1.1设计原则【5】（1）中格栅间隙一般采用1040mm，此次设计采用中格栅的间隙b=25mm；（2）过栅流速一般采用0.40.9m/s，此次设计采用流速v=0.6m/s；（3）格栅倾角一般采用4575，此次设计采用倾角=60；（4）通过格栅的水头损失一般采用0.08 m/s0.17m/s；（5）格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位 0.5m，工作台有安全和冲洗设施；（6）格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：人工清除，不小于1.2m；机械清除，不小于1.5m；（7）机械格栅的动力装置一般宜设在室或采取其它保护设备的措施；（8）设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除。3. 1.1.2设计计算【1】格栅的设计计算主要包括格栅形式选择、尺寸计算、水力计算、栅渣量计算等，格栅的水力计算简图如图3-1。图3-1格栅水力计算简图（1）格栅间隙数量n: n= (3-1)式中： n 粗格栅间隙数；Qmax 最大设计流量，m3/s，此次设计流量为38000 m3/d，即0.440 m3/s；b 栅条间隙，取25mm；h 栅前水深，取1.0m；v 污水过栅流速，取0.6m/s； 格栅安装倾角，此次设计60； 经验修正系数因此此次设计 n= = =28此次设计设置两台格栅，则