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1、环境工程原理课程设计报告题目厦门理工学院 12600 t/d 污水处理厂的设计系部环境工程专业班级环境工程13级姓名胡伟 李强 袁震 张潇学号1316022111 1316022118 1316022144 1316022148指导教师叶茜、石谦、许美兰设计时间2015.12.21-2015.12.27二一五年十二月二十七目录一、设计目的1二、设计任务分工1三、设计要求和设计指标13.1设计任务及要求13.2设置指标1四、设置内容14.1设计原始资料14.1.1气象与水文资料：14.1.2厂区地形：14.1.3进出水水质24.2污水处理厂选址24.2.1选择厂址原则：24.3污水处理工艺选择3
2、4.3.1 SBR工艺34.3.2 氧化沟工艺34.3.3 A2/O工艺44.4.4设计流程54.5污水处理工艺设计计算54.5.1第一节 设计流量的确定54.5.2第二节 泵前粗格栅设计计算64.5.3第三节 污水提升泵房设计计算74.5.4第四节 泵后细格栅设计计算84.5.5第五节 沉砂池设计计算94.5.6第六节 平流式初沉池设计计算124.5.7第七节 工艺144.5.8第八节 竖流式二沉池174.5.9第九节 接触池194.5.10第十节 污泥浓缩池194.5.11第十一节 贮泥池214.6设备及构筑物224.7管网水力计算23五、污水处理厂的平面布置235.1总平面布置原则23六
3、、污水厂的高程布置246.1污水系统高程计算24七、总结26八、参 考 文 献27九、附录273一、设计目的掌握环境工程设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、筛选公式和计算方法，用简洁文字、图表表示设计结果及环境工程制图等能力方面，得到一次全面的实践锻炼。二、设计任务分工胡伟沉淀池的设计计算，污泥池的设计计算，贮泥池的设计计算，撰写word李强初沉池的设计计算，二沉池的设计计算，消毒接触池的设计计算，污水处理厂平面图的绘制袁震细格栅的设计计算，污泥浓缩池的设计计算，A2/O池的设计计算，污水处理厂高程的计算，污水处理厂工艺流程图的绘制，撰写word张潇粗格栅的设计计算，提升泵的选型，A2/O
4、池的设计计算，污水处理厂高程图的绘制三、设计要求和设计指标3.1设计任务及要求1、以“厦门理工学院小型污水处理厂的设计”为题，选择正确处理工艺、流程及所需物理计算公式；2、对各工艺、设备进行详细设计计算，并绘制基本的工艺、设备图纸；3、根据工艺选择、设计计算完成设计报告，且最后包含平面图及高程图等。3.2设置指标本次设计涉及的主要参数指标为COD、BOD5、SS、NH3N、TP、pH等四、设置内容4.1设计原始资料4.1.1气象与水文资料：风向：多年主导风向为东南风；水文：降水量多年平均为每年2370mm； 蒸发量多年平均为每年1800mm； 地下水水位，地面下67m。年平均水温：204.1.
5、2厂区地形：污水厂选址区域海拔标高在19-21m左右，平均地面标高为20m。平均地面坡度为0.30.5 ，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长224m，南北长276m。4.1.3进出水水质（1）、设计进、出水水质及排放标准表4-1 进、出水水质排放标准类别COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH3-N(mg/l)TP(mg/l)pH进水水质30022525035369出水水质602020150.169排放标准602020150.169（2）、排放标准：（GB8978-1996）一级标准；（3）、接受水体：河流（标高：2m）4.2污水处理厂选址拟建污水厂位于厦门市厦门理工
6、学院。厂区征地面积为东西长224m，南北长276m。未经处理的污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展发展和生态环境，危及国计民生。4.2.1选择厂址原则：1.为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米。2.厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。3.厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。4.要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。5.厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。6.厂址应设在地质条件较好、地
7、下水位较低的地区。7.厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。4.3污水处理工艺选择4.3.1 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3。优点如下： 工艺流程简单，运转灵活，基建费用低； 处理效果好，出水可靠； 具有较好的脱氮除磷效果； 污泥沉降性能良好； 对水质水量变化的适应性强。缺点如下： 反应器容积率低；
8、水头损失大； 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； 峰值需要量高； 设备利用率低； 管理人员技术素质要求较高。4.3.2 氧化沟工艺氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除BOD5和脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理污水的原理如下：氧化沟中的污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。在充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态。微生物的氧化过程消耗了水中
9、溶解氧，知道DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在一个池子内。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效去除BOD，但脱氮除磷的能力有限5。氧化沟的主要优点如下： 氧化沟的液态在整体上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中能形成良好的混合液生物絮凝体，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果，另外，其独特的水流性能对除磷脱氮也是极其重要的。 处理效果稳定，出水质好，并可实现脱氮。 污泥厂量少，污泥性质稳定。 能承受水量，水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力氧化沟的缺点如下：
10、 单纯的氧化沟工艺的除磷效率很低，需要增设厌氧段才能达到一定的除磷效率。 虽然污泥产量少，耐冲击负荷，但是这是建立在该工艺很低的污泥负荷上的，且要求处理构筑物内水深要浅，而这又决定了在处理相同水质，水量污水的情况下，该工艺是最占土地的，也即增加了基建费用。4.3.3 A2/O工艺A2O法又称AAO法，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。厌氧反应器，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；缺氧反应器，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2
11、Q（Q为原污水流量）；好氧反应器曝气池，这一反应单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此处进行。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。优点： 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； 本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺； 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； 污泥含磷高，具有较高肥效；缺点： 除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD值高时更甚； 若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧
12、状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90。 进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。考虑该设计是小型污水处理厂，A2/O工艺比较普遍，稳定，且出水水质要求不是很高，本设计选择A2/O工艺。4.4.4设计流程回流粗格栅初沉池AAO池 二沉池接触池沉砂池细格栅提升泵房排水污水贮泥池浓缩池外运上清液回流4.5污水处理工艺设计计算4.5.1第一节 设计流量的确定1. 平均日流量平均日流量为Qa=12600t/d=0.1458m3/s=145.8L/s2. 最大日流量总变化系数：Kz=1.5
13、6 (4-1-1)试中：(Qa-平均流量，L/s)Qmax = KzQa=1.560.1458m3/s=0.2274m3/s=227.4L/s (4-1-2)4.5.2第二节 泵前粗格栅设计计算粗格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。格栅的设计要求（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除 2540mm，机械清除 1625mm，最大间隙 40mm（2）过栅流速一般采用0.61.0m/s.（3）格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700.（4）格
14、栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s.（5）栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：格栅间隙1625mm适用于0.100.05m3 栅渣/103m3污水；格栅间隙3050mm适用于0.030.01m3 栅渣/103m3污水.（6）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。格栅尺寸计算设计参数确定：设计流量：Qmax=0.2274m3/s 栅前流速：v1=0.7m/s， 过栅流速：v2=1m/s；渣条宽度：s=0.01m， 格栅间隙：b=0.02m；格栅前水深：h=0.5m， 格栅倾角：=60；单位栅渣量：w1=0.05m3栅渣/103m3污水。栅条间隙数:n 21.2(取n=22) (4-2-1)栅槽有效宽度:BB=b(n-1)bn=0.01(22-1)+0.0222=0.65m (4-2-2)
