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1、课 程 设 计合肥市王小郢污水处理厂工程设计XXXx x x x x x环境工程11-2XXX第一部分第一部分 设计说明书设计说明书设计题目学 号专业班级学生姓名指导教师1 1 设计题目设计题目合肥市王小郢污水处理厂工程设计1.11.1 设计任务的概况设计任务的概况1.1.11.1.1 项目概况项目概况王小郢污水处理厂是合肥市污水处理的主要工程，位于合肥市大城区东南，合肥工业大学的东南。主要服务范围是合肥市中市区、东市区、西南郊的生活污水和东市区、西南郊的部分经初步处理但尚未达标的工业废水。服务人口约30 万。1.1.21.1.2 污水资料污水资料表表 1.11.1 水量水质设计参数水量水质设
2、计参数平均水量（m3/d）最大水量 （m3/d）BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TP（mg/L)TN(mg/L)150000195000 200350200254361.1.31.1.3 设计要求设计要求该厂处理后的污水排进南淝河，最终流进巢湖。因巢湖现在污染较为严重，为实现国务院的“碧水蓝天”计划，确保巢湖水 2000 达标任务，王小郢污水处理厂的排水必需达到以下指标：CODcr80mg/L,BOD525mg/L,SS30mg/L,NH3-N3mg/L,TP 1mg/L,TN4mg/L1.21.2 气象资料气象资料1.2.11.2.1 气温资料
3、气温资料合肥市处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候。年平均气温 15.7，夏季平均气温 28.3，冬季平均 2.1；年平均降雨量 1010mm，日最大降雨量160mm。1.2.21.2.2 污水排水接纳河流资料污水排水接纳河流资料该厂处理后的污水排进南淝河，最终流进巢湖，南淝河常水位8m，最高河水位9m，最低河水位7m。地下水位10m。1.2.31.2.3 厂址及场地现状厂址及场地现状污水处理厂位于淝河西六公里处，占地约 45 万平方米，地势西高东低。最高标高 19m，最低为 12m。污水总进水管底标高为 12m，进水管处地面标高为16m。污水厂长（南北向）750m，宽（东西向）600m。
4、最大冻土 2.5cm；土壤承载力 2.3kgf/cm2。 2 2 工艺流程的选择工艺流程的选择2.12.1 设计原则设计原则(1)本设计方案严格执行国家有关环境保护的各项规定,废水处理后必须确保各项出水水质指标均达到城市废水排放要求。(2)针对本工程的具体情况和特点,采用成熟可靠的处理工艺和设备,尽量采用新技术、新材料,实用性与先进性兼顾,以实用可靠为主。(3)处理系统运行应有较大的灵活性和调节余地,以适应水质、水量变化。(4)管理、运行、维修方便,尽量考虑操作自动化,减少劳动强度。(5)在不影响处理效果的前提下,充分利用原有的构筑物和设施,节省工程费用,减少占地面积和运行费。(6)降低噪声,
5、改善废水处理站及周围环境。(7)本处理工艺流程要求耐冲击负荷,有可靠的运行稳定性。2.22.2 处理方法的选择处理方法的选择一般城市生活污水的处理工艺包括传统活性污泥法、生物接触氧化法和SBR 工艺等，下列将它们分别进行比较。2.2.2.2.1 1 传统活性污泥法传统活性污泥法污水集水池泵站初沉池曝气池二沉池排放根据本项目的原水水质和处理要求，必须采用生化处理方能达到排放所要求的处理程度，在大规模的城市污水处理厂中应用最为广泛的生化法处理是传统活性污泥法工艺以及由此派生出来、种类繁多的变形工艺。传统活性污泥法处理污水基本原理是：首先利用生活污水中的好氧微生物进行培养，形成适于降解污染介质，并具
6、有相当规模微生物群落，即活性污泥；再通过这些好氧微生物群落（活性污泥）来代谢有机污染介质，达到处理和净化污水的目的4。传统的活性污泥法BOD去除率可达95以上,且活性污泥法的适应范围很广，有机物浓度高、低都能很好适应，灵活性大，可与其他工艺联合运行。但也有耐冲击负荷低，泥量大，占地面积大，土建投资高等缺点。2.2.22.2.2 生物接触氧化法生物接触氧化法污水集水池泵站曝气沉砂池接触氧化池二沉池排放生物接触氧化法是在池内设置填料，池底曝气，充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。填料上长满生物膜，污水与生物膜相接触，在生物膜微生物的作用下，污水得到净化。因此，生物接触氧化法是一种介于活
7、性污泥法和生物膜法之间的处理工艺，又称为“浸没式生物滤池” 。生物接触氧化池法的中心处理构筑物是接触氧化池，接触氧化池是由池体、填料、布水装置和曝气系统等几部分组成，生物膜受到上升气流的冲击、搅动，加速脱落、更新，使其经常保持较好的活性，可避免堵塞。生物接触氧化法对废水的水质、水量的变化有较强的适应性，和活性污泥法相比，管理较方便，处理效果稳定，剩余污泥量少。但生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，在某些填料中易于堵塞，在BOD负荷较高的二级废水处理中较少采用；而且填料设置使氧化池的构造较为复杂，曝气设备的安装和维护不如活性污泥法方便。2.2.32.2.3 SBRSBR工艺工艺污水
8、集水池泵站曝气沉砂池SBR池排放常规活性污泥系统由曝气池、沉淀池、回流污泥系统和供养设备四部分组成。进入70年代以来，随着科技的发展、微机与自控技术设备的进步与普及，人们对常规活性污泥法工艺进行改革，推出序批式活性污泥法、即SBR工艺。SBR工艺采用可变容器间歇式反应器，省去了回流污泥系统及沉淀设备，曝气与沉淀在同一容器中完成，利用微生物在不同絮体负荷条件下的生长速率和生物脱氮除磷机理，将生物反应器与可变容积反应器相结合而成的循环活性污泥系统。这是SBR工艺的一种革新形式。SBR 工艺是在同一生物反应池中完成进水、曝气、沉淀、撇水、闲置四个间段，其所经历时间周期，根据进水水质水量预先设定或及时
9、调整。SBR 工艺具有工艺简单，运行可靠，管理方便，造价低廉等优点，但反应器容积利用率低，且不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力，使得SBR 工艺串联其他连续处理工艺时较为困难，设备利用率低。故不适合用于大型污水处理厂（采用 SBR 工艺的污水处理厂规模一般在 20000m3以下，规模大于 100000m3的污水处理厂几乎没有采用 SBR 工艺的） 。2.2.42.2.4 方案方案选择选择综观以上几点可知，每个方案都有优缺点，不能完全满足，当其他工艺的优点不明显时，活性污泥法往往是最好工艺，且从合肥市其他类似工程的污水处理工艺流程中可以看出，大型污水厂多采用活性污泥法，运行效
10、果显示BOD5、SS、CODcr、NH3-N、TN、TP 都能达到出水水质要求，所以采用活性污泥法2。再考虑到脱氮除磷，可以采用厌氧池+氧化沟处理工艺，通过二级生化处理，达到深化处理的效果。2.32.3 工艺流程工艺流程图 2.1 主要工艺流程图3 3 污水处理构筑物的选择污水处理构筑物的选择3.13.1 各构筑物概况及作用各构筑物概况及作用3.1.13.1.1 格栅格栅格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装再污水管道、泵房、集水井的进口处或污水处理厂的前端，剩余污泥出水二沉池格栅沉砂池厌氧池改良卡鲁塞尔氧化沟污泥浓缩池污泥脱水机房泥饼外运污水泵房污泥
11、池回流污泥污泥泵房砂外运栅渣外运风机房中格栅原污水栅渣外运接触消毒池用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理生产的浮渣，保证污水处理设施的正常运行2。本工程设计采用两道格栅，20mm 的中格栅和 10mm 的细格栅，为减轻劳动强度，采用机械清除截留物。3.1.23.1.2 进水闸井进水闸井进水闸井位于厂区进水管和中格栅间之间。3.1.33.1.3 污水泵房污水泵房污水泵站的特点及形式1：泵站行驶的选择取决于水里条件和工程造价，其他考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水
12、平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站的主要形式1：（1）合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为 4 台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；（2）合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过 4 台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵自动方便。（3）对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。（4）非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水
13、设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量较大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。本工程设计确定采用与中格栅合建的潜水泵房。3.1.43.1.4 沉砂池沉砂池沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。按水流方向的不同可分为的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。比较如下1,2：a.a.平流沉砂池 优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有 15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。b b.竖流沉
14、砂池 优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀c.c.曝气沉砂池 优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧。d.旋流沉砂池（钟式沉淀池） 优点：占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂不会
15、破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）缺点：气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂。基于以上四种沉砂池的比较，本工程设计确定采用旋流沉砂池。3.1.53.1.5 氧化沟氧化沟氧化沟技术发展加快，类型多样，氧化沟技术发展较快，类型多样，根据其构造和特征，主要分为帕斯维尔氧化沟（Pasveer） ；卡罗塞尔氧化沟（Carrousel） ；交替工作式氧化沟；奥贝尔氧化沟（Orbal） ；一体化氧化沟（合建式氧化沟） 。各种氧化沟的类型及技术特点如下1,2：1）帕斯维尔氧化沟a.性能特点：出水水质好，脱氮效果较明显；构筑物简单，运行管理方便；结构形式多样，可根据地形选择合适的构筑物形状；单座构
16、筑物处理能力有限，流量较大时，分组太多占地面积，增加了管理的难度。b.结构形式：单环路，有同心圆型，折流型和 U 型等形式，多为钢筋混凝土结构。c.曝气设备：转刷式转盘，水深较深时，配置潜水推进器。d.适用条件：出水水质要求高的小型污水处理厂。2）卡罗塞尔氧化沟a.性能特点：出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高；曝气设施单机功率大，调节性能好，并且曝气设备数量少，既可以节省投资，又可以使运行管理简化；有极强的混合搅拌和耐冲击负荷能力；氧化沟沟深加大，使占地面积减少，土建费用降低；用电量较大，设备效率一般；设备安装较为复杂，维修和更换繁琐。b.结构形式：多沟串联。c.曝气设备：立式低速表曝机，每组沟渠只在一端安设一个表面曝气机。d.适用条件：大中型污水处理厂，特别是用地紧张的大型污水处理厂。3）交替工作式氧化沟a.性能特点：出水水质好；可以不单独设置二沉池，处理流程短，节省占地；不需要单独设置反硝化区，通过运行过程中设置
