某城镇污水处理厂初步设计-完整论文

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1、i 目目 录录 1 概述概述 1 1.1 设计任务 1 1.2 设计规范 1 1.3 区域概况 1 2 工艺设计方案的确定及构筑物的选择工艺设计方案的确定及构筑物的选择 2 2.1 污水处理厂的选址 2 2.2 污水处理工艺流程的确定 2 2.3 污水处理厂工艺设计 6 2.4 污泥处理系统 16 2.5 污水总泵站 20 3 污水厂总平面布置图污水厂总平面布置图 25 3.1 平面布置及总平面图 25 3.2 污水处理厂高程布置 28 4 土建及公共工程设计土建及公共工程设计 30 4.1 土建工程和公共工程 30 5 工程概算与经济技术评价工程概算与经济技术评价 32 5.1 投资估算 3

2、2 5.2 劳动定员 32 5.3 运行费用和成本核算 33 第二篇第二篇 设计计算书设计计算书 34 1 设计基础数据设计基础数据 34 2 污水处理厂工艺设计计算污水处理厂工艺设计计算 34 2.1 粗格栅的设计 34 2.2 细格栅的计算 36 2.3 曝气沉砂池的计算 38 ii 2.4 辐流初沉池的计算 43 2.5 CASS 工艺的计算 49 2.6 消毒接触池 58 2.7 计量设备 60 3 污泥处理系统工艺设计污泥处理系统工艺设计 . 62 3.1 污泥浓缩池 62 3.2 贮泥池 64 3.3 污泥消化池 65 3.4 贮气柜 72 3.5 脱水机房 73 3.6 事故干化

3、场 73 4 污水处理厂高程布置污水处理厂高程布置 . 73 4.1 污水处理构筑物的注意事项污水处理构筑物的注意事项 73 4.3 污泥水头损失计算 77 5 污水总泵站污水总泵站 . 80 5.1 泵站设计 80 5.2 吸水管路设计 81 5.3 泵站水头损失计算 82 5.4 集水池 82 5.5 泵房的平面布置 83 5.6 泵站的高程布置 84 参考文献参考文献 . 86 英文翻译英文翻译 附图附图 1 / 86 第一篇第一篇 设计说明书设计说明书 1 概述概述 1.1 设计任务设计任务 对城市污水处理工程的初步设计。 设计内容主要包括污水处理工艺的选择， 污水处理构筑物的设计以及

4、污泥处理构筑物的设计。 1.2 设计规范设计规范 （1）污水处理工程毕业设计任务书； （2） 室外给水设计规范 （GB50013-2006）中国计划出版社； （3） 室外排水设计规范 （GB50014-2006）中国计划出版社； （4） 建筑制图标准汇编 ，中国计划出版社，2003； （5） 污水排入城市下水道水质标准 （CJ343-2010） ，中国标准出版社，2010； （6） 城镇水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002） ，国家环境保护局，2002； （7） 城镇污水处理厂污泥处置污染防治最佳可行技术指南 （试行） （HJ-BAT-002） ，环境保护部 2010； （8）给

5、水排水工程标准图集； （9） 地表水环境质量标准 （GB3838-2002） ，中国环境科学出版社，2002。 1.3 区域概况区域概况 水质与水量资料相关资料如表 1-1 所示。 表 1-1 设计有关水质与水量资料 CODcr mg/L BOD5 mg/L SS mg/L 总氮 mg/L 总磷 mg/L pH 水温 处理前 450 190 280 30 8 7.0 20 处理后 60 20 20 15 1.0 78 20 污水的平均处理量为 Q=70000m3/d，污水的最大处理水量为 Qmax=1.04m3/s，总的变2 / 86 化系数取 Kz=1.29。 2 工艺设计方案的确定及构筑物

6、的选择工艺设计方案的确定及构筑物的选择 2.1 污水处理厂的选址污水处理厂的选址 城市污水处理工程的厂址选择，应遵循下列各项原则： （1）应与选定的污水处理工艺相适应，尽量做到少占农田和不占农田； （2）厂址必须位于集中给水水源的下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持与 300m 以上的距离，但也不宜太远，以避免增加管道长度，提高造价； （3）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或者便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近； （4）厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体

7、的处理工程，要考虑不受洪水威胁。厂址尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价； （5）要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物的高程布置的需要，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流入处理构筑物的方案，节省动力费用，降低处理成本； （6）根据城市总体发展规划，污水处理工程厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。 2.2 污水处理工艺流程的确定污水处理工艺流程的确定 2.2.1 工艺流程选择工艺流程选择 城市污水处理工艺流程是指达到所要求的处理程度的前提下， 污水处理个操作单元的有机组合，确定各处理构筑物的形式，以达到预期的处理效果。 城市污水

8、处理工艺流程，工艺流程由完整的二级处理系统和污泥处理系统所组成。 该流程的一级处理是有格栅、 沉砂池和初沉池所组成， 其作用是去除污水中的固体污染物质，从大块垃圾到颗粒粒径为数毫米的悬浮物。污水通过一级处理后 BOD 可去除20%30%。 某市污水处理厂初步设计 设计说明书 3 / 86 二级处理系统是城市污水处理工程的核心， 它的主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。通过二级处理，污水的 BOD5值可降至 2030mg/L，一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。 污泥是污水处理过程的副产品，也是必然的产物。如从初沉池排出的沉淀污泥，从生物处理系统排出的生物污泥等。这些污泥应加以妥善

9、处置，否则会造成二次污染。在城市污水处理系统中，对污泥的处理多采用由厌氧消化、脱水、干化等技术组成的系统。 选择污水处理工艺流程时， 工程造价和运行费用也是工艺流程选择的重要因素， 当然，处理水应当达到的水质标准是前提条件。 以原污水的水质、 水量及其他自然状况为已知条件， 以处理水应达到的水质指标为约束条件， 而以处理系统最低的总造价和运行费用为目标函数，建立三者之间的相互关系。 减少占地面积也是降低建设费用的重要措施， 从长远考虑， 它对污水处理工程的经济效益和社会效益有着重要的影响。 当地的地形、 气候等自然条件也对污水处理工艺流程的选定具有一定的影响。 在寒冷地区应当用低温季节也能够正

10、常运行， 并保证取得达标水质的工艺， 而且处理构筑物都应建在露天，以减少建设与运行费用。 对污水处理工艺流程选择还应与处理后的污水流入水体的自净能力及处理后污水的出路有关。根据水体自净能力来确定污水处理工艺流程，既可以充分利用水体自净能力，使污水处理工程承担的处理负荷相对减轻， 又可防止水体遭受新的污染， 破坏水体正常的使用价值。不考虑水体所具有的自净能力，任意采用较高的处理深度是不经济的，将会造成不必要的投资。 处理后污水的出路， 往往是可以取决于该污水处理工艺的处理水平。 若处理后污水的出路是农田灌溉，则应使污水经二级生化处理后在确定无有毒物质存在的情况下考虑排放；如污水经处理后须回用于工

11、业生产，则处理深度和要求根据回用的目的不同而异。 2.2.2 可行性方案的确定可行性方案的确定 城市污水处理厂设计处理方案时，既要考虑有效去除 BOD5又要考虑适当去除 N、P。从表 1-1 原污水可生化性分析结果可以知道可采用的工艺有很多， 而相对来说处理效果好4 / 86 而且技术成熟的工艺有以下几种： （1）A2/O 工艺 （2）奥贝尔（Orbal）氧化沟工艺 （3）周期循环曝气活性污泥法（CASS）工艺 接下来对这三种污水处理工艺方案进行一个比较分析，见下表 1-2： 表 1-2 三种污水处理方案比较 工艺 内容 A2/O 奥贝尔（Orbal）氧化沟 CASS 工艺 技术可行性 先进、

12、成熟、应用广 先进、成熟、应用广 先进、成熟、应用广 水质指标 出水水质好、稳定易于深度处理，对外界条件变化有一定的适应性 出水水质好、稳定易于深度处理，对外界条件变化的适应性较好 出水水质好、稳定易于深度处理，对外界条件变化的适应性较好 基础建设费用 较高 高 高 运行费用 较高 高 较高 运行 管理 运转 操作单元较多复杂 操作单元较少方便 操作单元较少方便 维修 设备多、维修量大 设备少、维修量低 设备少、维修量低 占地 较大 较大 较小 要求管理水平 高 高 较高 环境影响 噪音较大、臭味较小 噪音小、臭味较小 噪音较大、臭味较小 （4）方案的确定 综上所述， 此三种方法都能达到除磷脱

13、氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，CASS 工艺一次性投资较少，占地面积较小，运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标，不易发生污泥膨，剩余污泥量小，性质稳定。A2/O 法除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当 P/BOD 值高时更是如此 。脱氮效果也难于进一步提高，运行费用高。 从节约投资、处理效果及运行管理方面考虑，结合项目时间情况，本次设采用周期循环曝气活性污泥法（CASS）工艺。 CASS 工艺流程图见下图 1-1： 某市污水处理厂初步设计 设计说明书 5 / 86 该工艺具有以下特点： 工艺流程简单，占地面积小，投资较低。CASS 工艺的核心构筑物为

14、CASS 池，没有二沉池，一般情况不设调节池及初沉池； 生化反应推动力大。在完全混合式连续流曝气池中的底物浓度等于二沉池底物浓度，底物流入曝气池的速率即为底物降解速率； 沉淀效果好。CASS 工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多，虽然有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好； 运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同的处理目标。CASS 工艺在设计时已考虑流量变化的因素， 能确保污水系统内停留预定的时间后经沉淀排放， 特别是 CASS 工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变化； 不易发生污泥膨； 适用范围广，适合分期建设。CASS 工艺可以应用于

15、大型、中型及小型污水处理工程，比 CASS 工艺适用范围更广泛； 剩余污泥量小，性质稳定。传统活性污泥法的泥龄仅 27 天，而 CASS 法泥龄为2530 天， 所以污泥稳定性好， 脱水性能佳， 产生的剩余污泥少。 去除 1kgBOD 产生 0.20.3 剩余污泥，仅为传统法的 60%左右； 生化池分为生物选择器、 厌氧区和主曝气区， 利用生物选择器及厌氧区对磷的释放、反硝化作用以及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用，增强了系统的稳定性；同时，曝气区和静止沉淀的过程中都同时进行着消化和反硝化反应，因而具有脱氮除磷的作用； 自动化程度高，保证出水水质。 CASS 工艺主要缺点为：设备闲置率高，因采用降堰排水，水头损失大；由于自动化进水 沉砂池 CASS 池 回流污泥 排放 剩余污泥 图 1-1 CASS 工艺流程图 格栅 6 / 86 程度高，故对操作人员的素质要求也高。 2.2.3 污泥处理工艺流程污泥处理工艺流程 目前，污泥的最终处置有污泥填埋，污泥焚烧，污泥堆肥和污泥工业利用四种途径。该厂的污泥主要来源于城市污水， 完全可以再利用。 只需在厂内进行预处理将重金属去除，该厂的污泥用于农业是完全可能的。目前暂时有困难，也可将污泥用于园林绿化，使污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善处置。 根据上述原则，决定污泥采用中温厌氧二级