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1、 武汉纺织大学2013届毕业设计论文目 录1 设计概论11.1 课题意义11.2 城镇污水常用处理方法11.3 设计任务31.4 设计资料41.4.1 厂区概况41.4.2 设计规模41.4.3 设计水质42 污水处理工艺选择42.1 常用的城镇污水处理工艺比选42.2 工艺方案确定62.2.1 A2/O工艺原理62.2.2 A2/O工艺流程图63 污水处理构筑物设计计算73.1 设计水量73.2 粗格栅73.2.1设计说明73.2.2设计要求73.2.3设计计算83.3 污水提升泵房103.3.1 设计说明103.3.2 设计要求113.3.3 设计计算113.4 细格栅123.4.1 设计
2、说明123.4.2 设计参数123.4.3 设计计算133.5 沉砂池133.5.1 设计说明133.5.2 设计要求143.5.3 设计参数143.5.4 设计计算153.6 A2/O生物反应池163.6.1 判断是否可用A2/O法163.6.2 设计参数163.6.3 设计计算（污泥负荷法）173.7 二沉池223.7.1 设计说明223.7.2 设计要点233.7.3 设计参数233.8 配水配泥井263.9 接触消毒池273.9.1 设计说明273.9.2 设计参数273.9.3 设计计算274 污泥处理构筑物的设计计算284.1 污泥量的计算284.2 污泥泵房304.2.1 设计说
3、明304.2.2 设计计算304.3 污泥浓缩池314.3.1 设计说明314.3.2 设计要点314.3.3 设计计算314.4 贮泥池324.4.1 设计说明334.4.2 污泥量334.4.3 设计计算334.5 污泥脱水间334.5.1 设计说明334.5.2 压滤机选型334.5.3 加药量计算345 污水处理厂总体布置345.1 污水厂的平面布置原则345.1.1 处理单元构筑物的平面布置355.1.2 管、渠的平面布置355.1.3 厂区道路，围墙设计365.1.4 辅助建筑物365.2 污水厂的平面布置375.3 污水厂的高程布置375.3.1 污水厂高程布置原则375.3.2
4、 高程布置时的注意事项385.4 污水处理流程的高程计算395.5 污泥处理流程高程计算405.5.1 污泥处理构筑物的水头损失415.5.2 污泥管道水头损失415.5.3 污泥处理流程的高程布置416 污水处理厂运行成本核算426.1 劳动定员426.2 运行费用426.2.1 成本估算有关单价436.2.2 运行成本估算437 工程效益458 结语45参考文献46致 谢471 设计概论1.1 课题意义由于城市化、工业化和农业集约化的迅速发展，以及人类对水资源、水污染认识上存有一些误区，使得许多城市原有水资源不敷所用，许多地区进入水资源的污染物超过其环境容量，从而导致水体污染。而我国水环境
5、污染和生态破坏相当严重，并呈发展趋势，每年有近300亿立方米污水未经处理直接排放，使水环境的污染量大大超过了自净能力所能承受的程度，从而破坏了水的良性循环，导致水资源危机的加剧，进而影响城市的可持续发展。水资源的短缺和水污染的加重，使人们已警觉到污水再生处理已直接关系到人民的健康安全和社会、经济的可持续发展、关系到子孙后代的可持续生存。在国家可持续发展的新政策下,环境保护已受到各级政府和全国人民的重视,对污水进行彻底的治理以保护人类赖以生存的环境的重要性越来越大,高效节能的城市污水处理技术与工艺已能为国民经济的发展起到较大的推动作用。 根据我国经济发展和环境保护需求，提出一套合理、经济、运转效
6、率高的工艺流程对污水进行处理，以达标排放。对于保护环境，减轻环境污染，遏制生态恶化趋势，有着重要的意义。城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是城市污水处理的主要手段，城市二级污水处理厂常用的方法有：传统活性污泥法、氧化沟法、SBR法等等1。1.2 城镇污水常用处理方法城镇污水的主要污染物是有机物。污水中主要污染物为有机物，其BOD5：CODCr=0.468，该比值大于0.3，比较适合选用生化方法进行处理，因此污水处理工艺选择二级处理方案。目前，国内外经济适用的处理方法主要是生物法。在生物法中活性污泥法占绝大多数，活性污泥法有多种形式，应用
7、最广泛的主要有以下3种：（1）传统活性污泥法传统活性污泥法及其传统形式改进型，有A/O与A2/O法。A/O法有两种，一是用于降磷的厌氧好氧工艺，一是用于降氮的缺氧好氧工艺。A2/O法则是即除氮又除磷的工艺。活性污泥法的最基本流程是向污水中注入空气进行曝气，并持续一段时间后，污水中即生成一种絮凝体，这种絮凝体主要由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄清，这就是“活性污泥”。需处理的污水与回流的活性污泥同时进入曝气池，成为混合液，随着曝气池注入空气进行曝气，使污水与活性污泥充分混合接触，并供给混合液以足够的溶解氧，在好氧状态下，污水中的有机物被活性污泥中的微生物群体分解而得到
8、稳定，然后混合液进入二次沉淀池，在池中，活性污泥与澄清液分离后，一部分回流到曝气池进行接种，澄清液则溢流排放，在整个处理过程中，活性污泥不断增长，有一部分剩余污泥需要从系统中排除2。（2）氧化沟法氧化沟又称循环曝气池，类似活性污泥的延时曝气法，氧化沟具有传统活性污泥法的特点，有机物去除率高，也具有脱氮功能。氧化沟这种高效、简单的特点，但氧化沟不宜采用地下式，占地也较大。其曝气池呈封闭沟渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因而氧化沟又名“连续循环曝气池”3。氧化沟构造简单，运行管理方便且处理效果稳定。随着对氧化沟污水处理技术的不断改进，氧化沟的脱氮功能得到增强，在一定条件下，也可获得
9、较好的生物除磷效果。氧化沟的形式很多，有多沟交替式氧化沟, 卡鲁塞尔式氧化沟和目前国际国内比较先进的奥贝尔氧化沟等等。多沟交替式氧化沟，它的特点是合建式，没有单独的二沉池，采用转刷曝气,通常有双沟和三沟式。这种氧化沟的脱氮除磷效果不稳定，如果在前面增加厌氧池，即可达到脱氮除磷的效果。 卡鲁塞尔（Carroussel）氧化沟，它是分建式，有单独的二沉池，采用表曝机曝气，沟深大于多沟交替式氧化沟，长沙水质净化二厂就是这种工艺，它的脱氮除磷效果也不够理想，如果要求脱氮除磷，也需增加一些设施。 奥贝尔（Orbal）氧化沟，它也是分建式，有单独二沉池，采用转碟曝气，沟深也较大，现在四川、北京、山东、浙江
10、等地都在采用，它的脱氮效果很好，但除磷效率不够高，要求除磷时还需采取一些措施。 一体化氧化沟（Integrated oxidation ditch），是合建式，沉淀池建在氧化沟内，已在四川成都市新都污水厂和山东高密市污水厂应用。它既是连续进出水，又是合建式，且不用倒换功能，从理论上讲最经济合理，但在一些具体技术问题上还不十分成熟，因此影响了它的推广使用4。 格栅沉砂池二沉池出水剩余污泥回流污泥氧化沟进水图1-1 氧化沟工艺流程图（3）SBR法SBR工艺为间歇式延时曝气活性污泥法，它的基本特点是在一个池子中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥5。随着SBR工艺的改进，目前SBR工艺变种有多种形式
11、，比较典型的有连续进水周期循环活性污泥法（简称CASS法），间歇进水周期循环式活性污泥法（简称CAST法），间歇式循环曝气活性污泥法（简称ICEAS法），连续曝气和间歇曝气相结合的活性污泥法（简称DATIAT法），三池连体型前部连续曝气和后部交替曝气相结合的活性污泥法（简称UNITANK法）等，以上几种改进型的SBR工艺都各有其特点。1.3 设计任务本次毕业设计的主要任务是完成咸安区A2/O工艺处理城市污水设计。工程设计内容包括：（1）进行污水处理厂方案的总体设计：通过调研收集资料，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
12、。（2）进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包括初步设计和施工图设计、设备选型，图中应有设备、材料一览表和工程量表。（3）进行辅助建筑物(包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等)的设计：包括尺寸、面积、层数的确定；完成设备选型和设备管道安装图。1.4 设计资料1.4.1 厂区概况厂区地形平坦，设地面标高为0.00m；地下水位-10.0m；该地区年平均气温16.8，极端最高气温40.2，极端最低气温-15.4；年平均降水量1577.4毫米；冬季盛行偏北风，偏冷干燥；夏季盛行偏南风，高温多雨。1.4.2 设计规模污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。该厂区的综合用水量定为625升/人日，综合污水量按
13、照给水量标准的80%计，则平均污水量标准为500升/人日。按近期规划人口10万人计算，则该污水处理厂的近期设计污水量为：50000m3/d。1.4.3 设计水质进水水质根据该地区环保局监测的城镇污水水质，出水水质参考城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级B标准，出水排入淦河； 表1-1 污水厂设计进出水水质对照表单位(mg/L)CODCrBOD5SSTNTPNH3-N进水32015020035415出水6020201515去除率/%81.2586.790577566.72 污水处理工艺选择2.1 常用的城镇污水处理工艺比选该污水处理厂日处理能力约5万吨,属于中小规模的
14、污水处理厂。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：，A2/O工艺，氧化沟工艺，SBR及其改良工艺。上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺比较多，为了选择出经济技术更合理的处理工艺，以下对上述适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺进行经济技术比较。表2-1 适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较 工艺名称氧化沟工艺A2/O工艺SBR工艺优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用； 4.能处理不容易降解的有机物；5.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；6.技术先进成熟，管理维护简单；7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；8.对于中小型无水厂投资省，成本底；9.无须设初沉池，二沉池。1.具有较好的除P脱N功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力
