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1、 专业资料 环境工程课程设计环境工程课程设计 题 目 19 万吨 日城市污水处理厂的初步设计 院 系 化学与环境工程学院 专 业 环境工程 姓 名 年 级 A1141 指导教师 张蔚萍老师 二零一四年 五 月 专业资料 摘要摘要 本次课程设计的题目为某城市污水处理厂初步设计 主要任务是完成该污 水处理厂的平面布置 高程布置和各处理构筑物的初步设计 初步设计要完成设计说明书一份 污水处理厂平面布置图 1 张 污水处理 构筑物高程布置图 1 张 该污水处理厂工程规模为 19 万吨 日 进水水质为 CODCr 200mg L BOD5 150mg L SS 200mg L 氨氮 30mg L 磷酸盐
2、 以 P 计 4 0mg L 本次设计所选择的 A2O 工艺 具有良好的脱氮除磷功能 该污水处理厂的 污水处理流程为 污水从粗格栅到污水提升泵房 再从泵房到细格栅 然后到 沉砂池 进入初沉池再进入生物池 即 A2O 反应池 再从生物池进入二沉池 污水再经过接触消毒池后排入自然水体 污水处理厂处理后的出水水质执行 污水综合排放标准 GB8978 1996 一级标准 关键词 关键词 A2O 工艺 脱氮除磷 污水处理 专业资料 目录目录 摘要 1 Abstract 2 引言 1 1 设计任务书 5 1 1 工程设计资料 5 1 2 设计任务 6 1 3 基本要求 6 1 4 毕业设计图纸内容及张数
3、6 2 设计说明书 7 2 1 城市污水来源 水量及水质特点分析 7 2 1 1 城市污水来源 7 2 1 2 城市污水水量 8 2 1 3 城市污水水质特点 8 2 2 污水处理方案的选择 9 2 2 1 城市污水主要处理方法 9 2 2 2 污水处理方案的选择 11 2 3 污水处理工艺原理及工程说明 13 2 3 1 粗格栅 13 专业资料 2 3 2 泵房和集水池 14 2 3 2 1 泵房 14 2 3 2 2 集水池 15 2 3 3 细格栅 15 2 3 4 沉砂池 16 2 3 5 配水井 18 2 3 6 初沉池 18 2 3 7 生化池 20 2 3 8 配水井 21 2
4、3 9 二沉池 22 2 3 10 接触消毒池 23 3 设计计算书 26 3 1 粗格栅间 26 3 1 1 设计参数 27 3 1 2 设计计算 27 3 2 集水池和泵房 29 3 2 1 设计参数 29 3 2 2 集水池设计计算 29 3 2 3 水泵扬程计算 30 3 3 细格栅 30 3 3 1 设计参数 30 3 3 2 设计计算 31 3 4 沉砂池 32 专业资料 3 4 1 设计参数 32 3 4 2 设计计算 33 3 5 配水井 35 3 5 1 设计参数 35 3 5 2 设计计算 35 3 6 初沉池 37 3 6 1 设计参数 37 3 6 2 设计计算 37
5、3 7 厌氧池 39 3 7 1 设计参数 39 3 7 2 设计计算 39 3 8 缺氧池 39 3 8 1 设计参数 39 3 8 1 设计计算 40 3 9 曝气池 40 3 9 1 设计参数设计参数 40 3 9 2 污水处理程度的计算 41 3 9 3 曝气池的计算与各部位尺寸的确定 41 3 10 配水井 43 3 10 1 设计参数 43 3 10 2 设计计算 43 3 11 二沉池 45 专业资料 3 11 1 设计参数 45 3 11 2 设计计算 45 3 12 消毒池 47 3 12 1 设计参数 47 3 12 2 设计计算 47 3 13 高程计算 52 结论 54
6、 参考文献 55 附录 56 专业资料 1 1 设计任务书设计任务书 1 11 1 工程设计资料工程设计资料 1 工程概况 某城市拟筹建城市污水处理厂 废水量为 19 万吨 日 城市污水的主要污 染物是 CODCr BOD5 SS 氮和磷等 经当地环保部门批准 污水排放标准执行 污水综合排放标准 GB8978 1996 一级标准 2 工程设计规模 1 设计水量 总水量 Q总 190000m3 d 2 进水水质 进水水质参考同类案例 具体进水水质如表 1 所示 表 1 1 进水水质 单位 mg L 指标 CODCrBOD5SS 氨氮磷酸盐 以 P 计 专业资料 数值 200150200304 0
7、 3 处理目标 经当地环保部门审批 污水排放标准执行 污水综合排放标准 GB8978 1996 一级标准 具体出水水质如表 2 所示 表 1 2 出水水质 单位 mg L 指标 CODCrBOD5SS 氨氮磷酸盐 数值 602020150 5 1 21 2 设计任务设计任务 1 根据以上资料 确定最佳处理工艺 对该污水处理工程进行初步设计 2 设计范围为污水处理工艺系统 3 完成污水处理各构筑物的设计 编写设计说明书和设计计算书 包括高程 计算和构筑物设计计算 4 完成设计图纸 1 31 3 基本要求基本要求 1 设计者必须独立思考 独立完成全部设计 2 按时按质完成设计任务要求 专业资料 3
8、 设计方案严格执行有关环境保护的规定 污水处理后必须保证出水指标均 达到当地环保部门核准的污水排放标准 4 采用经济合理的处理工艺 保证处理效果 并节省投资和运行管理费用 5 设计新颖美观 布局合理 1 41 4 毕业设计图纸内容及张数毕业设计图纸内容及张数 1 污水处理厂平面布置图 1 张 3 号图纸 2 污水处理构筑物高程布置图 1 张 3 号图纸 2 2 设计说明书设计说明书 2 12 1 城市污水来源 水量及水质特点分析城市污水来源 水量及水质特点分析 2 1 12 1 1 城市污水来源城市污水来源 1 生活污水 生活污水主要来自家庭 商业 机关 学校 医院 城镇公共设施及工厂 的餐饮
9、 卫生间 浴室 洗衣房等 包括厕所冲洗水 厨房洗涤水 洗衣排水 沐浴排水及其他排水等 生活污水的主要成分为纤维素 淀粉 糖类 脂肪 蛋白质等有机物质 氮 磷 硫等无机盐类及泥沙等杂质 生活污水中还含有 多种微生物及病原体 这些物质按化学性质来分 可分为无机物和有机物 按 专业资料 其物理性质来分 可分为不溶性物质 胶体性物质和溶解性物质 生活污水的 水质一般较稳定 浓度较低 也较容易通过生物化学方法进行处理 2 工业废水 工业废水主要是在工业生产过程中被生产原料 中间产品或成品等物料所 污染的水 工业废水中由于种类繁多 污染物成分及性质随生产过程而异 变 化复杂 一般而言 工业废水比较严重 往
10、往含有有毒有害物质 需局部处理 达到要求后才能进入城镇排水系统 是城镇污水有毒有害污染物的主要来源 3 初期雨水 初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表水径流 初期雨水的水质水量随 区域环境 季节和时间变化 成分比较复杂 影响初期雨水被污染的主要因素 有大气质量 气候条件 地面及建筑物环境质量等 4 城镇污水 城镇污水包括生活污水 工业废水等 在合流制排水系统中包括雨水 在半 分流制排水系统中包括初期雨水 城镇污水成分性质比较复杂 不仅各城镇间 不同 同一城市中的不同区域也有差异 需要进行全面细致的调查研究 才能 确定其水质成分及特点 2 1 22 1 2 城市污水水量城市污水水量 污水水量还会
11、与降雨有一定关系 不过现如今的城市管道系统绝大部分采 用的是分流系统 即污水管道与雨水管道分开 这样在很大程度上减少了降水 对于污水处理厂的压力 雨水经过收集后只需要经过较少的处理就能到排放标 准排入自然水体 专业资料 2 1 32 1 3 城市污水水质特点城市污水水质特点 城市污水的水质在主要方面具有生活污水的一切特征 但在不同的城市 因工业的规模和性质不同 城市污水的水质也受工业废水和水量的影响而明显 变化 城市污水中 90 以上是水 其余是固体物质 水中普遍含有以下各种污染 物 悬浮物 一般为 200 500 毫克 升 有时候可超过 1000 毫克 升 其中无 机和胶体颗粒容易吸附有机毒
12、物 重金属 农药 病原菌等 形成危害大的复 合污染物 悬浮物可经过混凝 沉淀 过滤等方法与水分离 形成污泥而去除 病原体 包括病菌 寄生虫 病毒三类 常见的病菌是肠道传染病菌 每 升污水可达几百万个 可传播霍乱 伤寒 肠胃炎 婴儿腹泻 痢疾等疾病 常见的寄生虫有阿米巴 麦地那丝虫 蛔虫 鞭虫 血吸虫 肝吸虫等 可造 成各种寄生虫病 病毒种类很多 仅人粪尿中就有百余种 常见的是肠道病毒 腺病毒 呼吸道病毒 传染性肝炎病毒等 每升生活污水中病毒可达 50 万到 7000 万个 需氧有机物 包括碳水化合物 蛋白质 油脂 氨基酸 脂肪酸 酯类等 其浓度常用五日生化需氧量 BOD5 来表示 也可用总需氧
13、量 TOD 总有机碳 TOC 化学需氧量 COD 等指标结合起来评价 常用 BOD5与 COD 的比例 来反映污水的可生化降解性 用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降 解的快慢 城市污水 BOD5一般为每升 300 500 毫克 造纸 食品 纤维等 工业废水可高达每升数千毫克 专业资料 植物营养素 生活污水 食品工业废水 城市地面径流污水中都含有植物 的营养物质 氮和磷 城市污水中磷的含量原先每人每年不到 1 千克 近年来 由于大量使用含磷洗涤剂 含量显著增加 来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含 量的 30 75 占地面径流污水中磷含量的 17 左右 氮素的主要来源是食品 化肥 焦化等工业的
14、废水 以及城市地面径流和粪便 硝酸盐 亚硝酸盐 铵 盐 磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素 能造成地面水体富营养化 海水赤潮和地下肥水 硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性 能在肠胃中还原 成亚硝酸盐而引起肠原性青紫症 亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质 可能有致畸作用 致癌作用 城市污水中除含以上四类普遍存在的污染物外 随污染源的不同还可能含 有多种无机污染物和有机污染物 如氟 砷 重金属 酚 氰 有机氯农药 多氯联苯 多环芳烃等 2 22 2 污水处理方案的选择污水处理方案的选择 2 2 12 2 1 城市污水主要处理方法城市污水主要处理方法 城市污水处理厂的方案 要考虑有效去处 BO
15、D5 又要适当去除 N P 故 可采用 SBR 法 氧化沟法或 A2O 法 1 SBR 法 SBR 法为序批式活性污泥法 它比连续流活性污泥法出现的更早 但由于 当时运行管理条件限制而被连续流系统所取代 随着自动化控制水平的提高 专业资料 SBR 法重新被人们重视 该工艺在国内已广泛应用于屠宰 啤酒 化工 鱼品 加工 制药等工业废水和生活污水的处理 SBR 法特点见表 3 表 2 1 SBR 法特点 优点缺点 同时脱氮除磷 静置沉淀可获得低 SS 出水 耐受水力冲击负荷 操作灵活性好 兼具二沉池功 能 同时脱氮除磷时操作复杂 滗水设施的可靠性对出水水质影响大 设计过程复杂 池体容积大 不适合
16、5 万吨 天以上污水量的处理 维护要求高 运行对自动控制依赖性 强 2 氧化沟法 本工艺 50 年代初期发展形成 因其构造简单 易于管理 很快得到推广 且不断创新 有发展前景和竞争力 当前可谓热门工艺 氧化沟在应用中发展 为多种形式 比较有代表性的有 帕式 Passveer 简称单沟式 奥式 Orbal 简 称同心圆式 卡式 Carrousel 简称循环折流式和三沟式氧化沟 T 型氧化沟 等 氧化沟一般不设初沉池 负荷低 耐冲击 污泥少 建设费用及电耗视采 用的沟型而变 如在转碟和转刷曝气形式中 再引进微孔曝气 加大水深 能 有效地提高氧的利用率 提高 20 和动力效率 达 2 5 3 0 kgO2 kW h 专业资料 氧化沟工艺的特点见表 4 表 2 2 氧化沟法特点 3 A2O 法 城市生活含有大量的氮磷 由于氮磷的富集会对天然水体造成富营养化 导致湖泊河流的藻类泛滥破坏生态环境及影响水生生物的生存和人类生活 故 对城市污水提出脱氮除磷的要求 利用生物处理法脱氮除磷 可获得优质出水 是一种深度二级处理工艺 污水在流经厌氧 缺氧 好氧三个不同功能分区的 过程中 污水在厌氧区 DO 0
