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1、水污染控制工程设计水污染控制工程设计说明书姓 名： 学 号：班 级：指导老师：2024年3月4日76目录1、 概述31.1课程设计目的31.2课题名称31.3课题要求31.4设计任务31.5设计说明书正文内容41.6设计成果要求41.7计划进度52、设计原则、范围与依据52.1 设计原则52.2 设计范围52.3 设计依据62.4 工程规模和处理水质要求62.5水量的确定62.6水质的确定62.7城市污水处理工程的厂址选择73、工艺流程设计73.1工艺流程的比较73.1.1工艺的比选103.2 主要污水处理构筑物选型及设计参数123.2.1中格栅123.2.2泵站123.2.3细格栅133.2
2、.3沉沙池133.2.4卡鲁塞尔氧化沟计算143.2.6平流式消毒接触池153.3 污水处理辅助构筑物设计153.3.1泵房设计153.3.2曝气机数量153.3.3加氯设备153.3.4集泥池153.3.5回流污泥泵的选择153.3.6剩余污泥泵选择163.3.7竖流浓缩池的设计163.3.8污泥脱水163.4构筑物表格163.5设备表183.4 污水处理厂平面布置设计193.4.1平面布置原则193.4.2平面布置213.5污水处理厂高程布置233.5.2高程布置原则233.5.3污水处理构筑物的水面标高、池顶标高及池底标高24污泥高程布置表254、经济预算264.2运行费用275、 总结
3、281、 概述1.1课程设计目的1. 通过污水处理厂课程设计，巩固学习成果，加深对水污染控制工程课程内容的学习与理解，使学生学习使用规范、手册与文献资料，进一步掌握设计原则、方法等步骤，达到巩固、消化课程的主要内容的目的；2. 锻炼独立工作能力，对污水处理厂的主体构筑物、辅助设施、计量设备及污水厂总体规划、管道系统做到一般的技术设计深度，培养和提高计算能力、设计和绘图水平；3. 在教师指导下，基本能独立完成一个中、小型污水处理厂工艺设计，锻炼和提高学生分析及解决工程问题的能力。1.2课题名称10万m3/d城市污水处理工程初步设计。1.3课题要求某城市位于湖北地区，该地区夏季主导风向为东南风，近
4、期（2020年）设计人口为75万人，远期（2025年）设计人口为150万人，污水排放量标准为200L/(人日）。城市污水水质：BOD5170mg/L，SS=180mg/L，COD380mg/L，TN=40 mg/L，TKN=32mg/L，TP=5mg/L，当地最高水温为30， , 。拟建一座城市污水处理厂，污水厂地形平坦，地基良好，设计标高为26.00米，地下水为标高为20.00米。城市污水总管从污水厂南面进入，干管终点水面标高为21.00米。污水经处理后，外排废水能达到城市污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B排放标准（COD60mg/L、BOD20mg/L、SS20mg
5、/L、NH3-N8mg/L、TP1mg/L）。污水厂北面500米处有一条河流，最高洪水位为24.00米，常水位为20.00米，是该污水处理厂出水的接纳水体。1.4设计任务根据所给资料，综合运用所学的基础、专业基础和专业知识，设计污水处理厂，处理系统出水要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002的一级B标准。设计规模要求按近期计算，预留远期面积，用虚线画出。1. 确定污水处理方法和工艺流程；2. 选择各种处理构筑物形式，并进行工艺设计计算（计算书中附计算草图）；3. 估算各辅助构筑物的平面尺寸；4. 进行污水厂平面布置和高程布置。1.5设计说明书正文内容1. 城市污水处理概述2
6、. 设计原则、范围与依据3. 工艺流程设计3.1 污水处理工艺方案比较选2个工艺流程进行经济技术比较，如：可将传统活性污泥法与氧化沟、SBR等进行比较， 3.2 主要污水处理构筑物选型及设计参数介绍各种处理单元的池型、主要设备、主要设计参数。对于沉砂池、沉淀池、曝气池（推流式与完全混合式曝气池）要进行池型选型说明（比较优缺点，说明你选用某种池型的原因）3.3 污水处理辅助构筑物设计3.4 污水处理厂平面布置设计3.5 污水处理厂高程布置设计3.6 设计计算（设计计算见设计计算书，说明书中只列出计算结果）污水处理厂主要构筑物设计计算、高程计算。1.6设计成果要求1.设计说明书1份1（1.21.6
7、万字，含概述、设计原则、范围与依据、污水处理工艺方案比较、构筑物选型及主要设计参数、污水厂的平面布置、高程布置及设计的心得体会等，用A4纸打印）2. 设计计算书1份（污水处理构筑物的设计计算、高程计算、草图，用学校信纸抄写，要有封面，并订好）3. 污水处理厂总平面图1张（1号图，1800，CAD制图）；4. 污水处理厂高程图1张（ 1号图，横向1800，纵向1：50，CAD制图 ）；图纸要求：布置合理、按绘图规定制图。1.7计划进度12015-12-28，布置任务，收集相关设计参考资料；22015-12-28 2015-12-31，进行污水处理方案经济技术比较，确定污水处理流程，进行污水处理单
8、元构筑物的选型，并进行污水处理厂平面布置，绘制平面布置图；32016-1-42016-1-7，根据平面布置图进行污水处理厂的高程计算、高程布置和高程流程图的CAD图纸绘制；42016-1-82016-1-10，按设计说明书和计算书要求编写设计说明书（按学校统一要求编写，用A4纸打印）和设计计算书（用学校信纸抄写）。2、设计原则、范围与依据2.1 设计原则（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。（2）积极稳妥地采用新技术，充分利用国内外的先进技术和设备，以提高行业的装备和技术水平。（3）功能分区明确，生产、生活、人、物、车流向合理。（4）规划布置四优先：工艺流程先进，安
9、全可靠优先；运行管理便利，经济优先；环境绿化、美化优先；有利于排水事业可以持续发展优先。2.2 设计范围 本设计范围为对污水处理厂厂内的污水处理构筑物、污泥处理构筑物及必要的附属建筑进行工艺及总图的初步设计。2.3 设计依据（1）设计任务书及相关原始数据（2）有关自然条件的资料：本地区气象特征资料、历史数据；水文资料；水文地质资料；地质资料。（3）有关地形资料：污水处理工程所处地段的地形图及室外给水排水管网和总排放口位置的地形图。（4）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）2.4 工程规模和处理水质要求工程规模：设计要求的每日最大污水处理量为100000m3/d。 处理后的水质
10、要达能达到城市污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B排放标准（COD60mg/L、BOD20mg/L、SS20mg/L、NH3-N8mg/L、TP1mg/L）。2.5水量的确定生活污水量Q:Q=500000200L/d=100000m3/d取污水流量变化系数 Kz=1.30 ，所以,设计最大流量Qmax=1.30100000=130000m3/d=1.50m3/s 2.6水质的确定根据污水综合排放标准城镇二级污水处理厂排放标准如下；SS=20mg/L, BOD5=20 mg/L, CODcr=60 mg/L, TP=0.5 mg/L根据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18
11、9182002)一级B类标准如下: BOD5=20 mg/L, CODcr=60 mg/L, SS=20mg/L, TN=20 mg/L , TP=1 mg/L所以，得到污水处理厂的进、出水水质见表1-1。表1-1出水水质表污染物种类SS mg/LBOD5 mg/LCODcr mg/LTNmg/LTP mg/L进水水质出水水质处理程度2902093%2302091%4706087%402050%5180%2.7城市污水处理工程的厂址选择（1） 应与选定的污水处理工艺相适应。（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
12、镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持约300m以上的距离，但也不宜太远，以免增加管道长度，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，以节省动力费用，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
13、期发展的可能性，有扩建的余地。3、工艺流程设计 3.1工艺流程的比较根据城市污水处理及污染防治技术政策，日处理能力在10至20万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺。本市污水处理厂方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除NH3-N，故可选择三种典型的工艺流程，有三种可供选择的工艺： 间歇式活性污泥法（SBR工艺）；氧化沟工艺； 好氧缺氧（A/O）脱氮工艺。各种工艺都有其独特的方面，一般根据具体情况而定。主要特点如下：SBR工艺SBR是序批间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥水处理技术，又称序批式活性污泥法。SBR的运行工况以
14、间歇操作为特征。五个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器中依次进行，所以省去了传统活性污泥法中的沉淀池和污泥回流设施。在处理过程中，周而复始地循环这种操作周期，以实现污水处理的目的。优点如下：1）工艺流程简单，运转灵活，基建费用低；2）处理效果好，出水可靠；3）具有较好的脱氮除磷效果；4）污泥沉降性能良好；5）对水质水量变化的适应性强。缺点如下：1）反应器容积率低；2）水头损失大；3）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；4）峰值需要量高；5）设备利用率低；6）管理人员技术素质要求较高。A/O工艺AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。 优点： 1）流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；2）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；3）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质； 4）A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减，少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。缺点： 1）由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低
