水质工程学课程设计-14万吨日污水处理厂设计

1、水质工程学课程设计 14万吨/日污水处理厂设计 07给排水（1）班 目录全套图纸加扣 3346389411或3012250582第一部分 设计说明书11.1 概况11.2 设计原则、依据、设计要求11.2.1 设计原则11.2.2 设计依据11.2.3 设计要求21.3 原始资料21.4 污水处理工艺流程21.4.1 污水处理工艺流程的确定21.4.2 污泥处理工艺流程31.4.3 工艺流程方案的比较和选择41.4.4 本设计采用的工艺流程图51.5 污水处理构筑物的选择及设计要点51.5.1 格栅51.5.2 沉砂池61.5.3 初次沉淀池61.5.4 曝气池71.5.5 二次沉淀池71.5.6 污泥浓缩设备81.5.7 污泥脱水设备91.5.8 消毒设备91.5.9 污泥除害设备91.5.10 污水泵房101.5.11 鼓风机房，加氯间101.5.12 计量堰101.6 污水处理厂平面布置及处理流程高程布置111.6.1 平面布置111.6.2 高程布置12第二部分 设计计算书132.1 设计流量计算132.2污水处理构筑物的工艺计算132.2.1 格栅132.2.2 沉砂池172

2、.2.3 初次沉淀池202.2.4 曝气池222.2.5 二沉池292.2.6 计量堰312.2.7 消毒设备312.2.8 污泥浓缩池332.2.9 贮泥池362.2.10 消化池372.2.11 污泥干化（脱水）设备392.3 污水处理厂平面设计及处理流程高程计算392.3.1 污水处理厂平面设计392.3.2 处理流程高程计算39个人体会40第一部分 设计说明书1.1 概况根据当地地形，主导风向等因素综合考虑，污水处理厂设在市区的北郊，城市污水从南面进入污水处理厂，污水处理后排入北面的水体。在污水厂厂区内有各处理单元构筑物，连通各处理构筑物之间的管、渠及其他管线，辅助性建筑物，道路以及绿地等。另外，污水处理厂内设有泵房，鼓风机房，办公室、集中控制室、水质分析化验室、变电所、机修车间、仓库、食堂等辅助建筑物。1.2 设计原则、依据、设计要求1.2.1 设计原则在进行厂区平面规划时应综合考虑，合理布置，应遵循以下原则：（1）功能分区明确，构筑物、建筑物布置紧凑，减少占地面积。（2）连接各构筑物之间的管、渠力求便捷，畅通，避免迂回曲折。（3）各处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷

3、设连接管、渠的要求。（4）处理后的出水就近排放，减少管线长度，节省成本。（5）各处理构筑物之间连接的管、渠设成能够独立工作、运行。当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后续处理构筑物仍然能够保证正常运行。（6）设置超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。根据规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30。另外，为了降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动，应按重力流考虑为宜。1.2.2 设计依据给水排水设计手册第1、5、6、9、11册；给排水工程快速设计手册第2册；排水工程。1.2.3 设计要求城市污水要求处理后的水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级标准的B标准，即SS 20mg/L, BOD5 20mg/L, CODCr 60mg/L。污泥处理后外运填埋。1.3 原始资料1南方某城市污水处理厂处理规模为 14 万m3/d。2城市污水的水质如下表所示：项目BOD5CODCrSSTNNH4+-NTP(以P计)pH15030020035253.56-93城市污水从南面进入污水处理厂，污水处理后排入北面的水体，要求处理后的水质达到城镇污水处理厂污

4、染物排放标准（GB18918-2002）中的一级标准的B标准，即SS 20mg/L, BOD5 20mg/L, CODCr 60mg/L。污泥处理后外运填埋。4污水处理厂厂区地形拟为平坦地形，标高为75.00米。厂区的污水进水渠水面标高为72.50米。（进水渠的宽及水深根据流量自行设计确定）5受纳水体洪水位标高为73.20米，枯水位标高为65.70米。常年平均水位标高为68.20米。6.全年平均气温21.8oC，最冷平均月气温9.7 oC，最热月平均气温32.6 oC，最高温度38.7 oC，最低稳定0.0 oC。7.夏季主风向：东南风。1.4 污水处理工艺流程处理厂的工艺流程是指在到达所要求的处理程度的前提下，污水处理个单元的有机结合，构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。1.4.1 污水处理工艺流程的确定（1）本项目污水处理的特点为： 污水以有机污染为主，BOD/COD =0.50，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标； 污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。（2）针对以上特点，以及出水要求，现有城市污

5、水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。城市生活污水一般以BOD物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法活性污泥法为主。（3）按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。 一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30 %左右，仍不能排放，还必须进行二级处理。 二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到20-30 mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。 一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。（4）污水处理具体的流程为： 污水进入水厂，经过格栅至集水间，由水泵提升到平流沉砂池经，经初沉池沉淀后，大约可去初SS 45%,BOD 25%。 污水进入曝气池中曝气，可从一点进水，采用传统活性污泥法，也可采用多点进水的阶段曝气法。 在二次沉淀池中，活性污泥沉淀后，回流至污泥泵房。二沉池出水经加氯处理后，排入水体。1.4.2 污泥处理工艺流程污泥是污水处理的副产品

6、，也是必然的产物，如从沉淀池排出的沉淀污泥，从生物处理排出的剩余活性污泥等。这些污泥如果不加以妥善处理，就会造成二次污染。污泥处理的方法是厌氧消化，在厌氧消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。具体过程为：二沉池的剩余污泥由螺旋泵提升至浓缩池，浓缩后的污泥进入贮泥池，再由泥控室投泥泵提升入消化池，进行中温二级消化。一级消化池的循环污泥进行套管加热，并用搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化，消化后污泥送至脱水机房脱水，压成泥饼，泥饼运至厂外填埋。消化池产生沼气，一部分用于一级消化池的沼气搅拌，一部分用于沼气发电。1.4.3 工艺流程方案的比较和选择由于该污水处理只需去除BOD5与SS,不考虑脱氮与除磷方面，工艺流程方案的比较和选择在方案比较上，主要环节是污水处理活性污泥法的选择，所以选择两个比较好的方案：方案一：传统活性污泥法,其流程为：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池初沉池曝气池二沉池接触池处理水排放方案二：厌氧池+氧化沟,其流程为：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池处理水

7、排放活性污泥法比较：通过排水工程相关资料，主要选择传统活性污泥法和氧化沟法，对比如下表：污泥法优点缺点使用条件传统活性污泥法 有机物经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程，活性污泥也历了一个从池道端的对数增长，经减速增长到池末端的内源呼吸的完全生长周期 在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低 效果好，BOD除率达90%以上 曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高 曝气池溶积大，基建费用高。 供氧与需氧不平衡 对进水水质，水量变化的适应性较低，动行效果易受水质，水量变化的影响氧化沟法 可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化化沟内能达到好氧稳定的程度 可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟和二沉池合建，可少去污泥回流装置。 BOD负荷低 占地面积大 投资较多两个方案都能达到处理水质的要求，BOD5，SS去除都能达到出水水质，工艺都是比较简单的，在技术上都是可行的。考虑到厌氧池+氧化沟处理工艺占地较大，投资较多，采用传统活定污泥法。1.4.4 本设计采用的工艺流程图该流程的一级处理是由格栅、沉砂池和初次沉淀池所组成，其作用是去除污水中的固体污染物质。污水的BOD值，通过一级处理能够去除20

8、%30%。二级处理系统采用活性污泥法处理系统，该系统是以曝气池作为核心处理设备，此外还有二级沉淀池、污泥回流系统和曝气与空气扩散系统组成。城市污水处理厂的核心，它的主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物质。通过二级处理，污水的BOD值可降至2030mg/L，一般可达到排放水体。从初沉池、二沉池系统排出的生物污泥应加以妥善处置，对污泥的处理采用浓缩、机械脱水和最终处置等工艺。1.5 污水处理构筑物的选择及设计要点1.5.1 格栅用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。根据流量选择清渣方式，选择机械清渣平面格栅设计参数： 栅条间隙：人工清除为2540mm，机械清除为1625mm； 格栅栅渣量：格栅间隙为1625mm时是0.100.05m3栅渣/10m3污水，格栅间隙为3050mm时是0.030.01m3栅渣/10m3污水；栅渣含水率一般为80，容重约为960kg/ m3 格栅上部必须设置工作台，其高度应高出格栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全冲洗设施； 机械格栅不宜少于2台，如为1台，应设人工清除格栅备用。 污水过栅流速宜采用0.61.0m/s，格栅前渠道水流速0.40.9m/s； 格栅倾角一般采用45。75。； 格栅水头损失0.080.15m。1.5.2 沉砂池用于去除比重较大的无机颗粒。本设计采用平流沉砂池，共设两个，每个平流沉砂池分两格，每格平面尺寸为15m 3.51m。有效水深为1.0 m，设池内流速v =0.30m/s，停留时间为45s 沉沙室所需容积： 设T=2d V=7.8 m3 每个分格有2个沉沙斗 V0=7.8/4=1.95 m3 沉沙斗各部分尺寸： 设斗底宽a1=0.6m，斗壁与水平面的倾角为：60度斗高h3=0.5m，沉沙斗上口宽 a=1.18m 沉沙斗容积：V0=0.48 m3 沉沙室高度：采用重力排沙，设池底坡度为：0.06坡向沙斗 池总高度：设超高h1=0.3m H=h1+h2+h3=2.37m 验算最小流速：在最小流量时，只用一格工作（n1=1）vmin=Qmin/n1Wmin=0.46m/s0.15m/s污水经泵房提升后，经过进水管道、集水井、配水渠道、均匀的进入沉砂池。

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