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1、第一部分第一章 设计概论1.1设计任务本次毕业设计的任务是在规定的时间内完成河南省鹤壁市淇滨区污水处理厂工艺设计。工艺设计内容包括：1.进行污水处理厂方案的总体设计：确定污水处理工艺方案；进行总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计；完成污水处理厂总平面及高程设计图，及相关构筑物单体图。2. 进行污水处理厂各构筑物设计计算：包括初步设计和设备选型。3.进行辅助建筑物设计目的（重点及拟解决的重点问题）(1)进一步巩固及深化对污水处理技术基本概念与基本理论知识的理解；培养学生综合运用所学各门课程基本理论、基本知识和基本技能、分析解决实际工程问题能力。(2)学习掌握根据实际水量及水质、排
2、放要求定出合适的工艺流程。(3)学习常用设计资料的一般应用方法。(4)培养运用理论知识分析问题与解决问题的初步能力。(5)学习绘制平面图、流程图及施工图的方法与技巧，为走上工作岗位之前打下良好的专业基础。(6)养成每天记录工作日志的习惯。(7)学习掌握各种设计相关的国家标准。1.2城市概况及自然条件鹤壁市淇滨区位于河南省北部，太行山脉东麓和华北平原的过渡地带。属暖温带半湿润型季风气候，随着人口的增加，工业的发展，水污染日趋严重，污水大量排入附近河流。为防止水污染，根据城市规划，决定在该区兴建污水处理厂一座，经处理后的水排入附近河流或工业回用。污水处理厂拟建在该市东部，服务面积30平方公里，服务
3、区居住建筑有较完善的给排水设施。生活污水占60，工业污水占40，工业废水在排入城市管网前要求在厂内进行无害化处理。污水厂坐标定位：西南：A0.000m, B=0.000m,东北A=400.00m, B=350.00m设计原始资料：一、水量资料：设计污水总污水量8万m 3/日，其中工业废水占40%，生活污水占60%。二、混合污水水质资料： 设计进水水质：BOD5为220mg/L，COD为450mg/L，SS质量浓度为244mg/L，TN35 mg/L,TP 3mg/L。冬季污水平均温度：10夏季污水平均温度：18处理后的水质要求：BOD530mg/LSS30mg/LCODcr90 mg/LTN2
4、0mg/LP 1mg/L三、气象资料：1、自然条件（1）气象条件全年平均气温 14.8 0C夏季极端最高温度 41.5 0C冬季极端最低温度 -16.2 0C冬季最低水温 7.5 0C全年主导风向 北风风荷载 0.3Kpa雪荷载 0.2Kpa全年采暖日数 140天全年平均蒸发量 1170mm全年平均降水量 660mm（2）工程地质条件地震烈度 8度最大冻土深度 40cm地基承载能力 120吨/m 2（3）水文地质条件地下水位埋深 7m五、水文资料河流水文资料：污水处理后排入淇河，污水处理厂距此河流500米，此河流最高洪水位为116米。土壤冰冻深度40cm。六、污水处理厂进厂污水干管数据：污水处
5、理厂设计地面标高为127米。污水提升泵房进水间污水管引入标高为125.5米，管径1000mm，充满度0.75。第二章 污水处理厂设计2.1污水处理厂厂址选择污水厂厂址选择应遵循下列各项原则：1、应与选定的工艺相适应2、尽量少占农田或不占良田3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向4、应考虑便于运输5、充分利用地形2.2污水、污泥处理工艺选择2.2.1处理工艺流程选择应考虑的因素污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列
6、各项因素作为依据：（1）、污水的处理程度（2）、工程造价与运行费用（3）、当地的各项条件（4）、原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力为8万m 3/d,属于大中规模的污水处理厂。2.22本项目污水处理的特点：（1）污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.490.3，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；（2）本水厂进水为混合污水其中BOD 5 ：220mg/L，SS：244mg/L，COD cr：450mg/L氨磷含量分别为35mg/L、3mg/L，而出水需达到一级A标准水质，故需选用脱氮工艺的污水处理。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小
7、三种规模: 日处理量大于10 万m 3 为大型处理厂，110m 3 万为中型污水处理厂，小于1万m 3 的为小型污水处理厂。本水厂属于中型水厂。中小型污水处理厂除了规模较小外，还具有如下特点: 由于负担的排水面积小，污水量较小，一天内水量水质变化较大，频率较高 一般在城镇小区或企业内修建，由于所在地区一般不大，而且厂外污水输送管道也不会太长。所以占地受限制，构筑物布置须紧凑。 一般要求操作简单，维护费用低 由于规模较小，一般不设置污泥消化 由于要求处理效果稳定，产泥量少，剩余污泥以回归自然的处理方法为宜，故一般采用低负荷，延时曝气工艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定 与环境协调性好，大多
8、数情况下尾水能就近排放，可作为地面水体的补充水源。根据水厂处理规模（10万吨/天），进出水水质要求GB1918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准执行，污水处理厂既要求有效地去除BOD 5，有要求对污水中的进行脱氮除磷处理。考虑该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源），污水水量及其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使用条件，将从以下两种方法中选取一种作为处理方法：1. 改良型A/A/O工艺 2氧化沟工艺。2.2.3污水处理工艺流程说明（1）工艺方案选择的原则：根据工程纳污范围内污水水质及处理程度要求，在选择污水处理工艺的
9、时候，积极采用技术先进可靠，处理效果好，占地面积小，维护管理简单，经常运转费用低的工艺，在设备选型时，优先选用国内先进的材料和设备，对于国产质量尚未过关的关键性设备考虑国外进口，以降低建设成本，同时提高机械化自动化程度和工程的可靠性，改善工人操作条件。根据该市的污染现状和该市的环境保护规划，按污水厂出水受纳水体的环境容量，本污水处理工艺流程的选择，除了能够达到去除BOD 5和SS要求外，并应具有良好的脱氮除磷效果。通过对国内外已运行的大中型污水处理厂的调查，结合要到达的治理目标，可供选择的工艺有“A 2/O脱氮除磷工艺”和“三沟交替式T型氧化沟工艺”。（2）A 2/O脱氮除磷工艺：1）A 2/
10、O工艺简介：在厌氧段，污水中的BOD 5或COD cr有一定程度的下降，氨氮浓度由于细胞的合成也有些降低，但硝酸盐没有变化，磷的含量却由于聚磷菌的释放而上升。在缺氧段污水中的有机物被反硝化细菌利用为碳源，因此BOD 5或COD cr继续降低，磷和氨氮变化较小，硝酸盐氮则因为反消硝化作用被还原成N 2，浓度大幅度下降。在好氧段，有机物会因为好氧降解会继续下降，磷和氨氮的浓度会因为硝化和聚磷菌摄磷作用，以较快的速率下降，硝酸盐氮含量却因为硝化作用而上升。2）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
11、流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺，能耗低，管理维护简单，节约水处理药剂，运行费用较低； 能迅速准确的检测污水处理厂进出水质的变化； 在厌氧-缺氧-好养交替运行条件下，丝状菌不会大量增殖，SVI一般小于100，污泥沉降性好；污泥中磷含量高，一般在2.5%以上； 艺稳定性较高。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夹带的溶解氧和硝酸态氮的影响，因而脱氮除磷效果不可能很高。（3）三沟交替式T型氧化沟工艺 三沟交替式T型氧化沟工艺简介：氧化沟是活性污泥法的发展，沟中的活性污泥以污水中的有机物作为食料，使之后无机化。在氧化沟系统中，通过转刷（或转盘和其他机械曝气设
12、备），使污水和混合液在环状的渠内循环流动，依靠转刷推动污水和混合液流动以及进行曝气。混合液通过转刷后，溶解氧浓度被提高，随后，在渠内流动过程中逐渐降低。氧化沟通常以延时曝气的方式运行，水力停留时间1024h，污泥龄2030d。通过进出水位置；污泥回流位置；曝气设备位置可以使氧化沟完成消化和反消化功能。氧化沟的渠道内的水流速度为0.250.35m/s。沟的几何形状和具体尺寸，与曝气设备和混合设备密切相关，要根据所选的设备最后确定。工艺特点氧化沟工艺结合了推流和完全混合两种流态:污水进入氧化沟后，在曝气设备的作用下被快速、均匀地与沟中混合液进行混合。混合后的水在封闭的沟渠中循环流动。氧化沟具有明显
13、的溶解氧浓度梯度。氧化沟的整体体积功率密度较低。氧化沟工艺采用的处理流程十分简捷：可不设初沉池，悬浮状的有机物可在氧化沟诶得到部分稳定，这比设立单独的初沉池再次进行单独的污泥稳定要经济。氧化沟处理效果稳定，出水水质好。综上所述，可得比较适合的工艺是氧化沟工艺。因为这种工艺具有较高的COD和NH 3-N去除率，适合于处理高浓度COD和氨氮污水;造价低，设备简单，应用逐渐完善和多样化。（4）氧化沟脱氮除磷工艺原理氧化沟是活性污泥法的发展，沟中的活性污泥以污水中的有机物作为食料，使之后无机化。在氧化沟系统中，通过转刷（或转盘和其他机械曝气设备），使污水和混合液在环状的渠内循环流动，依靠转刷推动污水和
14、混合液流动以及进行曝气。混合液通过转刷后，溶解氧浓度被提高，随后，在渠内流动过程中逐渐降低。氧化沟通常以延时曝气的方式运行，水力停留时间1024h，污泥龄2030d。通过进出水位置；污泥回流位置；曝气设备位置可以使氧化沟完成消化和反消化功能。氧化沟的渠道内的水流速度为0.250.35m/s。沟的几何形状和具体尺寸，与曝气设备和混合设备密切相关，要根据所选的设备最后确定。氧化沟工艺污泥不进行厌氧处理，污泥进入浓缩池进行浓缩后直接进入带式压滤机进行脱水，泥饼由卡车运出。2.2.3工艺流程图进水2. 3主要污水处理构筑物2.3.1中格栅设置在泵房前，以截流较大的悬浮物或漂浮物，减少泵的磨损，使其能正
15、常运行。中格栅与进水泵房共同建造，格栅间的土建按总过水能力10.56万m 3/d的规模设计建成，设2组中格栅，每组格栅的间隙数为40，格栅平面尺寸为LB=2m3.3m,栅前槽总高度h 1=0.8m,栅后槽总高度h 2=1.1m，采用机械清渣，采用GH-1500回转式格栅除污机。2.3.2污水提升泵房污水泵房与细格栅合建，使用潜污泵，减少占地面积。在集水池顶部设有格栅，以便于池内的通风。潜污泵检修时，使用移动起重机将其吊出水面，在地面进行检修。污水提升泵房的平面为: LB=12m8m,高约为10.6m，地下部分为钢筋混凝土结构，泵房内设置4台泵3用1备，型号为：400QW2016-7.25-75型潜污泵，单台提升流量2016m 3/h。扬程7.25m，转速740r/min，功率75kW，效率76.2%，出口直径400mm，重量1700kg。2.3.3细格栅格栅间的土建按总过水能力10.56万m 3/天的规模设计建成，设2组细格栅，每组格栅的间隙数为51，栅条间隙10mm，
