精选优质文档-----倾情为你奉上 课程设计计算说明书课程名称： 水质工程学（II） 题 目： 污水处理厂规划设计 学 院： 建筑工程 系： 土木工程 专业班级： 给排水科学与工程151班 学 号： 学生姓名： 江户川柯南 起讫日期： 2019.1.7——2019.1.20 指导教师： 杨长河 学院审核（签名）： 审核日期： 专心---专注---专业目录 第一章 绪论1.1设计基础资料及任务（一） 城市概况N市位于江西省东北部，信江中下游信江自东向西流经本市进入鄱阳湖城区地下水基本为潜水，信江两岸地势低平，地下水位高，含水丰富，对工程建设有一定影响N市地处亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，雨量充沛，阳光充足，无霜期长。
季节温差大，多年平均气温18.2℃多年平均降雨量1839.1mm, 最小年降雨量1056.8mm, 最大年降雨量2736.2mm；全年无霜期272.6天；全年主导风向以东北风为主信江执行III类地面水标准二） 基本资料 N市第一污水处理厂服务范围为东湖区域，2018年城市人口为9万人，工业产值为17亿元；根据总体规划要求，近期2020年城市人口为11万人，年工业产值为26亿元；远期2030年城市人口为16万人，年工业产值为32亿元；工业万元产值耗水量为80m3/万元d随着工业的全面快速发展，信江水受到严重污染，为了经济的发展和人民生活水平的提高拟建第一污水处理厂N市的城市排水采用合流制排水系统，污水经截污干管截流，合流管的截流倍数为3.0污水经处理后，尾水排入长江污水总管排入污水厂标高为-5.5米）1.2设计内容1、确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量2、进行处理构筑物及设备的工艺设计计算3、进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置 4、设计图纸包括：（1） 污水厂平面布置图；（2） 污水厂的工艺流程、高程布置图（3） 单体构筑物的工艺构造图 第二章 污水处理厂的设计水量和水质的计算2.1污水处理厂设计水量的计算 据统计，污水处理厂近期服务人口为11万人，年工业产值为26亿元；远期规划发展到16万人，年工业产值为32亿元。
根据设计手册，取该市近期生活污水量为180L/人d；远期生活污水量200L/人d工业污水量为80m3/万元/d市政公共设施及为预见水量以10%计1) 平均日生活污水量计算公式为 式中 Q0 —— 平均日生活污水量，L/s；q —— 居住区生活污水量标准，L/人d； N —— 设计人口数，人近期：远期：2) 生活污水总变化系数： 由于该城市缺乏k1及k2的数据，所以采用以下通用参考数据表：平均日流量(l/s)5154070100200500≥1000kz2.32.01.81.71.61.51.41.3由表可得：该污水处理厂的kz值近远期都为1.5 其中：k1—— 日变化系数 k2—— 时变化系数 k3——总变化系数 3) 生活污水设计流量： 近期：远期：4) 工业废水设计流量：工业废水的污水排放系数为0.78-0.90，本次取0.8近期：远期：5）平均日污水量：近期：取7.5万m3/d（用于设计氧化沟和二沉池）远期：取10万m3/d（用于设计氧化沟和二沉池）6）旱季高峰流量：因市政公共设施及未预见污水量以10%，故最大设计流量为近期：远期：7）雨天截留量：近期：远期：8）最高日最高时设计流量：近期：，取35万吨/天远期：，取46万吨/天2.2 城市污水水质计算2.2.1确定原水水质指标根据地区状况和当地居民的生活习惯，通过连续不间断的进行取样调查，并且参照相近已建成的污水处理厂的资料，综合分析后确定原水水质指标如表2.1所示。
表2.1 污水处理厂进水主要水质指标COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)pH23012015030253.56~92.2.2 确定处理水水质要求针对污水厂处理后水排放的河流水质要求，该污水处理厂的处理水应该达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级A类排放标准，确定处理后的出水水质指标如表2.2所示表2.2 污水处理厂出水主要水质指标COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)pH50101012（15）5（8）0.56~9同时，污水处理厂的污泥应该达到稳定化及脱水处理（含水率60%以下）2.3 计算污染物去除效率根据表1~2中原水水质指标和污水水质指标，计算确定各项污染物的处理程度如表2.3所示表2.3 污水处理厂各污染物处理程度水质指标COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）NH3-N（mg/L）TP（mg/L）pH原 水23012015030253.56~9出 水50101012（15）5（8）0.56~9处理程度78%92%93%60%（50%）80%（68%）86%-- 第三章 工艺流程确定3.1 处理流程确定3.1.1确定原则1、新建的城镇污水处理厂所采用的污水处理流程不但要有很高的SS、BOD5，CODcr去除能力，而且要具有很高的脱氮除磷功能；2、处理工艺技术合理、成熟可靠；3、工程造价低，节省能耗，节省运行费及占地少；4、运行管理简单，控制环节少，易于操作；5、因地制宜，污水处理厂应分期，分达标实施；6、污水、污泥要资源化。
3.1.2方案选择污水处理厂的处理流程分为一级物理处理，二级生化处理，三级深度处理和污泥处理以下对四种处理方案做一选择1、一级物理处理一级处理工艺主要去除原水中的漂浮物、垃圾和沙粒等固体不溶性物质，一般可采用粗格栅、细格栅、沉砂池等工艺来去除2、二级生化处理按《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、水解好氧法工艺等对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如 A2/O 工艺，A/O 工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺在上述各种脱磷除氮工艺中，对中小污水厂来讲，比较有发展前途的工艺是 SBR 工艺、氧化沟工艺因为这两种工艺一般都不设初沉池，SBR 工艺和合建式氧化沟工艺也不需要二沉地、污泥回流设施，因此，水、泥处理流程大为简化，可以达到占地少、能耗低、投资省，运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合建、简化发展的总趋势。
采用延时曝气的 SBR 工艺和氧化沟工艺产生的剩余污泥已经基本达到好氧稳定，剩余污泥经过浓缩脱水后就可以直接应用于农田、填埋或者焚烧，不需要搞污泥消化，因此建设、运转的费用大为减少，这一点对中小城镇污水厂来说，是非常有吸引力的但是相比SBR氧化沟具有以下优点：(1) 工艺流程简单，运行管理方便氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统2) 运行稳定，处理效果好氧化沟的 BOD 平均处理水平可达到 95 %左右3) 能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大4) 污泥量少、性质稳定由于氧化沟泥龄长一般为 20～30d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低5) 可以除磷脱氮可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般大于 80 %6) 基建投资省、运行费用低和传统活性污泥法工艺相比，在去除 BOD、去除 BOD 和 NH3 -N 及去除 BOD 和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除 BOD 和脱氮情况下更省。
同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多本城市中的污水处理厂处理规模较小，二期只能达到10，属于中小规模污水处理厂鉴于氧化沟有着比较好的优势，所以通过综合比较，最终确定二级生化处理工艺采用氧化沟工艺3、污泥处理工艺根据国家新规范规定，新建污水处理厂的污泥含水率要达到60%以下，所以对于污泥处理提出了更高的要求目前普遍采用的污泥处理工艺只能将含水率降到80%，所以为达到要求应该选择污泥浓缩、厌氧消化、污泥脱水和焚烧来解决3.1.3处理流程图最终确定污水处理厂的工艺流程如图3.1所示图3.1 污水处理厂工艺流程图3.2 单元构筑物选择3.2.1格栅选择该工艺流程中采用机械清除的粗格栅（50～100mm）和细格栅（3～10mm）3.2.2沉砂池选择常用沉砂池有平流式沉砂池、竖流式沉砂池、旋流式沉砂池和曝气沉砂池四种形式其各自特点如下： 平流式沉砂池为常用形式，污水在池中沿水平方向流动，具有结构简单，截留无机颗粒效果好的优点； 竖流式沉砂池是污水自下而上从中心管进入池内，无机颗粒借重力沉淀于池底，处理效果一般较差； 旋流式沉砂池是近来日益广泛使用的池型，它利用机械控制流态与流速，加速砂砾的沉淀，有机物则被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点； 曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，它可以通过调节曝气量，控制污水旋流速度，使除沙效率稳定，受流量变化小，同时还对污水起预曝气作用。
鉴于该工艺流程中后续是采用氧化沟进行生化处理，曝气沉砂池可以对污水起到预曝气作用，有利于后续工艺进行，而且除砂效果稳定，所以该工艺选择曝气沉砂池3.2.3氧化沟选择氧化沟具有多种形式，如Carrousel氧化沟、奥贝尔氧化沟、交替式氧化沟和双沟式氧化沟等多种形式其中Carrousel氧化沟是一种由多渠道串联组成的氧化沟形式，在沟一端设置曝气器，使系统中形成好氧区和厌氧区，具有脱氮功能；在内部内置反硝化区，不仅使得脱氮功能加强，而且又具有除磷功能；在系统前加生物选择区又能 抑制丝状菌生长，防止污泥膨胀；其独特的圆形缠绕式设计还可降低建设成本和减少污水厂占地而其它类型的氧化沟虽也具有。