水污染控制工程课程设计

1、目录第一章设计概述11.1 工程概述11.2原始资料11.3设计要求21.4设计成果21.5设计参考书3第二章处理工艺方案选择52.1工艺方案选择原则52.2工艺比较62.3工艺流程92.4 主要构筑物的选择10第三章.构筑物设计计算153.1格栅153.2沉砂池173.3初沉池183.4生化池203.5二沉池253.6液氯消毒283.7污泥浓缩池293.8浓缩污泥提升泵房313.9污泥脱水间313.10鼓风机房32第4章 污水处理厂总体布置334.1 平面布置及总平面图334.2高程布置36第五章设计体会38第一章设计概述1.1 工程概述指标CODCrBOD5SSpHNH3-N总磷原水指标250-350120-180200-3006-9304排放指标60mg/L20mg/L20mg/L6-98mg/l1.0mg/L某城镇位于江苏lili地区，现有常住人口55000人。该镇规划期为十年（2005-2020），规划期末人口为60000人，生活污水排放定额为250升/人天，拟建一城镇污水处理厂，处理全城镇污水。预计规划期末镇区工业废水总量为5000吨/日，同时，要求所有工业废水排放均按照污

2、水排入城市下水道水质标准（CJ18-86）执行。现规划建设一城市污水处理厂，设计规模为20000吨/ 日，污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中一级标准的B标准,主要原水水质与排放控制指标如下： 1.2原始资料1)气象资料：(1)气温：全年平均气温为18.5oC,最高气温为42.0oC，最低气温为-6.0oC(2)降雨量：年平均1025.5mm，日最大273.3mm，(3)最大积雪深度500mm, 最大冻土深度60mm(4)主要风向： 冬季西北风 夏季东南风(5)风 速：历年平均为3.15m/s，最大为15.6m/s2)排水现状：城镇主干道下均敷设排污管、雨水管，雨污分流。3)排放水体：污水处理厂厂址位于镇西北角，厂区地面标高为40.2米，排放水体常年平均水位标高为37.2米，最高洪水位标高为38.8米。该水体为全镇生活与灌溉水源，镇规划确保其水质不低于三类水标准。1.3设计要求1)工艺选择要求技术先进，在处理出水达到排放要求的基础上，鼓励采用新技术。2）充分考虑污水处理与中水回用相结合，3）除磷脱氮是工艺选择中关键之一，方案

3、设计中必须全面考虑。4）工程造价是工程经济比较的基础，控制工程总造价是小城镇生活污水处理的关键技术之一。5）工程运行管理方便，处理成本低。1.4设计成果1）完整方案说明书一份2）工艺计算书一份3）工艺图纸若干：（1）平面图一张。（2）高程图一张。1.5设计参考书1）给水排水工程快速设计手册2）给水排水工程设计手册（第1册）常用资料，第二版.中国市政工程西南设计研究院主编. 北京：中国建筑工业出版社，1999. 3）给水排水工程设计手册（第5册）城市排水.北京市市政设计院主编.北京：中国建筑工业出版社，1986.4）给水排水工程设计手册（第9册）专用机械，第二版上海市政工程设计研究院主编，北京：中国建筑工业出版社，1999. 5）给水排水工程设计手册（第10册）技术经济，第二版.上海市政工程设计研究院主编. 北京：中国建筑工业出版社，1999. 6）排水工程（下册），第四版。张自杰主编. 北京：中国建筑工业出版社，2000. 7）废水处理工艺设计计算崔玉川主编. 北京：水利电力出版社，1994. 8）水污染控制工程（上册），第二版.高廷耀，顾国维主编.北京：高等教育出版社，1999. 9

4、）杨岳平，徐新华，刘传富主编. 废水处理工程及实例分析. 北京：化学工业出版社，1999. 10）曾科主编. 污水处理厂设计与运行. 北京：化学工业出版社，200111）丁亚兰主编. 国内外废水处理工程实例分析. 北京：化学工业出版社，200012）张统主编. 间隙式活性污泥法污水处理技术及工程实例. 北京：化学工业出版社，2002 13）韩洪军主编. 污水处理构筑物设计与计算. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，200214）高俊发，王彤，郭红军主编. 城镇污水处理及回用技术. 北京：化学工业出版社，200315）孙力平主编. 污水新工艺与设计计算实例. 北京：科学出版社，2001第二章处理工艺方案选择2.1工艺方案选择原则作为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，乡镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于乡镇污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处

5、理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在污水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则：（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定的排放要求。（2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。（3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处埋构筑物的处理能力。（4）选定工艺的技术及设备先进、可靠。（5）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。本工程要求的污水处理程度较高，对污水处理工艺选择应十分慎重。本方案设计的污水处理工艺选择针对该城镇污水量和污水水质以及经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。2.2工艺比较2.2.1氧化沟方案氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代由荷兰人首创。60年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国已被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行费用相

6、对较低，运行效果高且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。目前常用的几种商业性氧化沟有荷兰DHV公司60年代开发的Carrousel氧化沟，美国Envirex公司开发的Orbal氧化沟，丹麦Kruger公司发明的DE氧化沟等。在我国，氧化沟工艺是使用较多的工艺。氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O（A-A-O）工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。 工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。 处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均可取得比传统活性污泥法更高质量的出水，运行也更稳定

7、可靠。同时，在不增加曝气池容积时，能方便地实现硝化和一定的反硝化处理，且只要适当扩大曝气池容积，能更方便地实现完全脱氮的深度处理。 基建投资省，运行费用低。实际运行证明，由于氧化沟工艺省去初沉池和污泥厌氧消化系统，且比较容易实现硝化和反硝化，当处理要求脱氮时，氧化沟工艺在基建投资方面比传统活性污泥法节省很多（当只需去除BOD5时，可能节省不多）。同样，当仅要求去除BOD5时，对于大规模污水厂采用氧化沟工艺运行费用比传统活性污泥法略低或相当，而要求去除BOD5且去除NH3-N时，氧化沟工艺运行费用就比传统活性污泥法节省较多。 污泥量少，污泥性质稳定。由于氧化沟所采用的污泥龄一般长达2030d，污泥在沟内得到了好氧稳定，污泥生成量就少，因此使污泥后处理大大简化，节省处理厂运行费用，且便于管理。 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。水流在氧化沟中流速为0.30.4m/s，氧化沟的总长为L，则水流完成一个循环所需时间t=L/S,当L=90600m时，t=520min。由于废水在氧化沟中设计水力停留时间T为1024h，因此可计算出废水在整个停留时间内要完成的循环次数为30280次不等。可见原污

8、水一进入氧化沟，就会被几十倍甚至上百倍的循环量所稀释，因此具有一定承受冲击负荷的能力。 占地面积少。由于氧化沟工艺所采用的污泥负荷较小、水力停留时间较长，使氧化沟容积会大于传统活性污泥法曝气池容积，占地面积可能会大些，但因为省去了初沉池和污泥厌氧消化池，占地面积总的来说会少于传统活性污泥法。2.2.2.A2/O法A2/O工艺自被开发以来,就因为其特有的经济技术优势和环境效益,愈来愈受到人们的广泛重视.通常称为A2/O工艺的实际上可分为两类,一类是厌氧/好氧工艺,另一类是缺氧/好氧工艺.厌氧状态和缺氧状态之间存在着根本的差别:在厌氧状态下既有无分子态氧,也没有化合态氧,而在缺氧状态下则存在微量的分子态氧(DO浓度0.5mg/L),同时还存在化合态的氧，如硝酸盐。A2/O工艺特点: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，同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。在同时脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。在厌氧缺氧好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般少于100，污泥沉降性好。污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中携带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮效果不可能很高。综上所诉选择A2/O工艺为本厂的污水处理工艺。2.3工艺流程具体流程如下图2.1:图2.1 工艺流程图2.4 主要构筑物的选择2.4.1 格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留雨水、生活污水和工业废水中较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮等，起净化水质，保护水泵的作用，同时也减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后,以去除不同大小的废渣,由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。2.4.2沉砂池沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等

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