40-城市污水处理厂毕业设计

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1、 本科毕业设计说明书 第 II 页 共 页目 录1 引言12 设计依据13 设计原则24 设计规模、范围及条件24.1 设计规模24.2 设计范围34.3 设计条件35 污水深度处理厂工艺方案选择45.1 污水处理厂工艺方案的选择原则45.2 污水深度处理工艺方案的选择46 污水回用深度处理工程设计66.1 工艺流程66.2 工艺设计计算67 厂址选择及总平面布置377.1 厂址选择原则377.2 总平面布置378 工程投资估算388.1设备投资估算388.2 土建投资估算388.3 总投资估算39附图：附图水-01 污水处理厂平面布置图附图水-02 污水处理厂管线布置图附图水-03 污水处理

2、厂工艺流程图附图水-04 BAF平面布置图附图水-05 BAF剖面图Q1835251960 本科毕业设计说明书 第 44 页 共 45 页1 引言随着我国经济的飞速发展，原始资源型缺水问题日益突出。目前我国有400多个城市缺水，正常年份缺水达60l08m3，预计2030年缺水量将达到500108m31。而我国的城市具有世界上最庞大数量的人口，产生了数目惊人的城市生活污水，据统计，目前全国城市污水排放量大约414108m3/a，污水处理率和二级处理率分别仅达到30和15，污水处理厂每年产生的近百亿吨清洁水，也几乎都被白白排放掉，污水平均回用率只达102。预测到2020年，全国污水回用率可提高到5

3、5以上3。可见，我国污水处理与回用的潜力是巨大的，探讨切实可行的回用途径，实现污水资源的合理利用、经济社会与资源环境的协调以及社会可持续发展已经成为人们研究的热点问题。污水回用是解决水资源短缺和改善城市水环境的有效途径。所以，污水再生处理回用的目的和意义很大：污水再生处理回用可以大大减少城市自来水消耗量，缓解水资源的不足，是效果高、规模大的节约用水措施；城市污水再生处理回用，可以实现污水资源化，并且减少污水向水域的排放，带来的环境效益、经济效益和社会效益很是可观，实现了水在自然界中的良性循环，对保障城市经济持续发展具有重要的战略意义；以污水为原水的再生处理厂的制水成本远远低于以自然水为原水的水

4、厂，当远距离引水时效益更为突出。这是因为节省了建设费用和水资源费、取水及远距离引水的能耗等。2 设计依据本设计依据国家关于环境保护的基本国策进行贯彻执行，严格依照国家所颁布的如下有关防治水污染方面的法律和法规进行：（1） 污水处理设施环境保护监督管理办法（1988年5月9日）并且遵守国家为具体执行上述法规而颁布的各项规范和标准：（2） 中华人民共和国环境保护法（1989年12月26日）（3） 城市污水回用设计规范（CECS61：94）（2） 中华人民共和国水污染防治法（1996年5月15日）（5） 污水综合排放标准（GB8978-1996）（6） 建设项目环境保护管理办法（1998年11月29

5、日）（7） 建设项目环境保护设计规范（1999年3月30日）（8） 城市排水工程规划规范（GB50318-2000）（9） 给水排水制图标准（GBT50106-2001）（10） 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）（11） 污水再生利用工程设计规范（GB50335-2002）（12） 给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）（13） 再生水作为循环冷却补充水水质标准(GB50335-2002)（14） 中华人民共和国水污染防治法实施细则（2003年3月20日）（15） 室外排水设计规范（GB50014-2006）（16） 毕业设计任务书3 设计原则遵循的

6、设计原则如下（1）基础数据可靠认真研究基础资料、基本数据，全面分析各项影响因素，充分掌握水质特点和地域特性，合理选择好设计参数，为工程设计提供可靠的依据。（2） 对回用工程设计的各种方案应进行技术经济比较，以确定最佳方案。技术经济比选应符合技术先进可靠、经济合理、因地制宜的原则，从而保证总体的社会效益、经济效益和环境效益。（3）运行管理方便建筑构筑物布置合理，处理过程中的自动控制，选择国内外可靠、先进、高效，维修简便，运行管理方便的排水专用设备；力求安全可靠、经济适用，以利提高管理水平，降低劳动强度和运行费用。（4）严格执行国家环境保护有关规定，使处理后的水能够达标排放。（5） 扩大绿化面积，

7、美化厂区环境，实现厂区景观化。4 设计规模、范围及条件4.1 设计规模某城市污水采用二级生化处理工艺，其出水经深度处理后拟回用于某热电厂作为工业循环冷却水系统补水水源。污水回用深度处理工程设计规模为10104m3/d。城市污水回用深度处理厂自用水量按5%计。4.2 设计范围首先对国内城市污水处理技术进行充分的收资调研，重点对污水深度处理技术及回用技术进行调查。在此基础上，针对某城市污水回用工程，以任务书所给定的的污水水质资料和自然条件为已知条件，以要求的回用水水质指标为制约条件，筛选出适合某城镇污水回用水质的最佳处理工艺技术方案。最终完成该城镇污水回用深度处理工程的设计工作，主要包括：工艺设计

8、计算、说明书的编制和绘制相关设计图纸。4.3 设计条件4.3.1 自然条件该区域属温暖带大陆性季风气候。多年平均气温： 13.3；极端最高气温： 39.3；极端最低气温： -18.4；多年平均降雨量： 549mm；最大冻土深度： 49cm；主导风向： 西北风。4.3.2 进、出水水质该城市污水处理厂出水满足标准：城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）。要求回用水水质满足再生水作为循环冷却补充水水质标准(GB50335-2002)要求具体进、出水水质见表4.1。表4.1 进出水水质项目COD/(/L)BOD/(/L)SS/(/L)TP/(/L)NH3-N/(/L)pH/(/L)

9、进水水质10030303256-9出水水质601010126-95 污水深度处理厂工艺方案选择5.1 污水处理厂工艺方案的选择原则（1）考虑受纳水体的稀释和自净能力，满足出水水质的要求，尽量降低占地，运行费用和工程投资。3（2）工艺先进可靠，对水质变化适应能力强，运行管理方便，灵活，稳定。（3）与当地经济发展及现有条件相适应。（4）工艺方案应有利于以后的扩建。5.2 污水深度处理工艺方案的选择 20世纪90年代以来废水生物处理新工艺，新技术的研究、开发、应用取得了长足的进步，许多新工艺应运而生，这些新工艺的共同特点是高效、稳定、节能，并加油脱氮除磷等多功能性，其中较典型的有：活性污泥工艺，氧化

10、沟工艺，A-B法工艺，SBR工艺，曝气生物滤池工艺。氧化沟工艺具有以下优点：（1） 运行中水力条件好，出水水质稳定。（2） 抗冲击负荷能力强。（3） 工艺流程简单，构筑物少，控制管理较较方便。氧化沟工艺具有以下缺点：（1） 有机负荷低，占地面积较大，基建投资较高。（2） 实际运行中容易产生污泥膨胀。（3） 该工艺耗电相对较大。SBR法具有以下主要特征和优点（1） 工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好。（2） 无需设二沉池，土建和设备投资相应减少。（3） 整个工艺系统的操作完全自动化，可减轻劳动强度。SBR法具有以下缺点：（1） 由于自动化程度高，对操作和维护人员的技术水平要求很高。（2

11、） 反应池和设备闲置率较高。曝气生物滤池具有以下优点：（1）池容和占地面积较小滤池内粒状填料其比表面积上可累计较高微生物量（可达10-15g/L），使得滤池的容积负荷大大增加，所以池容和占地面积可大大降低。（2）抗冲击负荷能力强，处理出水水质好，处理效果稳定滤池中较高浓度的微生物使反应速率高，可通过控制供气量使滤池中存在好氧和缺氧环境，使滤池实现笑话、反硝化。填料表面高浓度的微生物膜耐水量冲击且使得滤速增大而不使微生物流失，所以对水量、水质有较强的抗冲击能力。（3）处理流程简化 由于滤池的生物截留作用，处理后水中SS很少，所以不用设二沉池和污泥回流泵房，处理流程简化，占地面积得到进一步减少。（

12、4）脱氮除磷效果好将不同的滤池组合或同一滤池的不同功能进行分布，进而使得滤池在除碳的同时能够进行硝化和反硝化。其原理是池内人为地造成好养、厌氧的生物环境，可以去除一般有机物和悬浮固体以及营养物质-氮和部分磷，因为氮和磷是维持水生物生长的主要营养物质，其处理效果是由供养条件和非曝气阶段的比例决定的。（5）受气候、水量、水质影响小微生物大量的生长在粒状填料粗糙多孔的内部和表面，这样微生物不会流失，长时间不运转也能保持其军种，运行管理简单，长时间停止不用后再用，设施可在几天内恢复正常运行；高浓度的微生物量使得滤池对气候和水量、水质的波动适应性强。（6）运转费用、基建费用节省（7）自动化程度高，运行管

13、理简单（8）构筑物模块化，有利于今后的扩建（9）主要设备和材料均可国内配套生产，不需利用进口。综合比较以上方案，该设计采用曝气生物滤池-混合-絮凝-过滤-消毒工艺。此工艺的主体是曝气生物滤池，随着研究的深入，曝气生物滤池已由单一的工艺发展成了系列综合工艺。该工艺将过滤，吸附和生物代谢等多种净化作用综合在一起，使其具有体积小，占地面积省，处理效率高，出水水质好，流程简单，操作管理方便等优点。由于吸取了国外曝气生物滤池的优点，其最大特点是使用一种新型的球形陶粒填料，在其表面及内腔空间生长微生物膜，污水由下向上流经滤料层时，微生物膜吸收污水中的有机物作为其自身新陈代谢的营养物质，并在滤料层下部提供曝

14、气供氧的条件下，气，水为同向上向流态，这样废水中的有机物可以得到好氧降解，并进行硝化脱氮。这种装置需要定期利用后处理的出水对滤池进行反冲洗，排除滤料表面增殖的老化微生物膜，用来保证微生物的活性。6 污水回用深度处理工程设计6.1 工艺流程污水回用深度处理工艺流程见图6.1。反冲洗 污水厂二级出水原水提升泵房聚合氯化铁V型滤池加氯反冲洗清水池反冲洗清水池反冲洗清水池N-BAF混合池絮凝池送水泵房用户C/N-BAF图6.1 污水回用深度处理工艺流程图以城市污水厂二级出水作为原水，经原水提升泵房一次提升后直接进入两级曝气生物滤池进行有机物及氨氮的去除，第一段C/N曝气生物滤池即用于水中碳化有机物的好氧生物降解以及氨氮的部分硝化。第二段即N曝气生物滤池主要用于对污水中的氨氮进行反硝化脱氮。随后往后面的混合池中投加聚合氯化铁混凝剂，经过混凝絮凝，然后经过V型滤池过滤达标出水。出水中加氯，消毒杀菌。最后进入清水池由泵打到管道中送入电厂作为回用水。污水回用深度处理工艺流程详见附图水-02。6.2 工艺设计计算设计规模： 10104m3/d (4167m3/h，1.16m3/s)再生水厂自用水量： 按5%计设计流量： 10.5104m3/d (4375 m3/h，1.22 m3/s)6.2.1 原水提升泵房本设计中原水提升泵房为地下式矩形钢筋