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1、 课程设计课题名称： 环境工程 目录第一章总论21、1 设计任务书21、2 设计依据和原则31、3 主要设计资料4第二章污水处理工艺流程说明52、1 工艺流程的确定（污水、污泥）52、2 工艺流程叙述6第三章处理构筑物设计选型63、1 格栅63、2 沉砂池103、3初沉池133、4曝气池173、5 二沉池243、6消毒253、7提升泵的计算27第四章构建筑物一览表27第五章总图布置28第六章污水处理厂的运行管理286、1 安全措施286、2 污水厂运行管理286、3污水厂运行中注意事项296、4污泥性状异常及其分析29参考文献31第一章总论1、1 设计任务书1、设计题目某污水处理厂工艺设计及运
2、行管理2、基本资料（1）处理量：16万吨/天（2）进水水质：CODcr 300mg/L BOD5 200mg/L SS 250mg/L 氨氮15mg/L（3）出水水质：CODcr100mg/L BOD530mg/L SS30mg/L（4）处理工艺：污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：污水格栅泵房沉砂池初沉池曝气池二沉池消毒池出水（5）气象与水文资料：风向：夏季主导风向为东南风（频率为12%），冬季主导风向为西北风（频率为10%）气温：年平均气温为12.9，最低气温为-26.5，最高气温为42.7水文：年均降水量为557mm，地下水水位地面下10m地形：西北高，东南低，自然坡度为1，
3、海拨6883米（大沽高程系）3、设计内容（1）对工艺构筑物选型做说明；（2）主要处理设施（格栅、沉砂池、曝气池、二沉池）的工艺计算；（3）绘制污水处理厂的平面布置图；（4）污水处理厂运行过程中的常见问题及对策。4、设计成果（1）设计说明书一份；（2）设计图纸1X：平面布置图。5、时间安排布置任务，讲解设计方法1天；学生查阅资料1天；计算、总平面布置设计4天，找出运行过程中的常见问题及提出对策1.5天，整理说明书、计算书及绘图2天，讲评考核0.5天 。1、2 设计依据和原则1、设计依据国家有关水污染防治的政策法规与标准。国家的有关水污染防治法，国家对区域水污染防治的规划和目标任务，国家地面水环境
4、质量标准，污水综合排放标准，某些行业的水污染物排放标准等。省部级政府关于区域水污染治理的任务和限期目标，区域水污染防治物总量控制规划。地方政府的水污染治理规划，城市或企业的排水系统现状和规划，包括现有和规划的点源污染治理情况。污水处理工程的建设X围，建设规模和建设地址。污水处理工程的设计服务X围的污水产生，排放，水质水量特征。污水处理后拟达到的排放标准。污水或污泥的综合利用目标。污水和污泥处理的总体工艺方案。城市或企业概况和自然环境条件。2、设计原则污水厂的设计和其他工程设计一样符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况，在可能的基础上，
5、选择的处理工艺流程，构建筑物形式，主要设备，设计标准和数据等，最大限度的满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。污水厂设计采用的各项设计参数可靠。设计时充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料，同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中遵守线性的设计规X，保证必要的安全系数。对新工艺，新技术，新结构和新材料的采用持积极慎重的态度。污水处理厂设计复合经济要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置，单体设计级药剂选用等尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。污水厂设计力求技术合理。在经济合理的原则下，根据需要，尽可能采用先进的工艺，机械和
6、自控技术，但确保安全可靠。污水处理厂的设计注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井，泵房及加药间等，其土建部分一次建成；在无远期规划的情况下，设计为今后的发展留有挖潜和扩建的条件。污水厂设计考虑安全运行的条件，适当设置分流设施，超越管线，甲烷气的安全贮存等。污水厂的设计在经济条件允许情况下，厂内布局，构建筑物外观，环境及卫生等加以适当的美观和绿化。污水处理厂的出水尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题。污泥级浮渣处理尽量完善，消除二次污染。1、3 主要设计资料（1）处理量：16万吨/天（2）进水水质：CODcr 300mg/L BOD5 200mg/L SS 250mg/L 氨氮15mg/L
7、（3）出水水质：CODcr100mg/L BOD530mg/L SS30mg/L（4）处理工艺：污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：污水格栅泵房沉砂池初沉池曝气池二沉池消毒池出水（5）气象与水文资料风向：夏季主导风向为东南风（频率为12%），冬季主导风向为西北风（频率为10%）气温：年平均气温为12.9，最低气温为-26.5，最高气温为42.7水文：年均降水量为557mm，地下水水位地面下10m地形：西北高，东南低，自然坡度为1，海拨6883米（大沽高程系）第二章污水处理工艺流程说明2、1 工艺流程的确定（污水、污泥）城市污水处理厂的废水来源主要为生活污水，是指城市机关，学校和居民
8、在日常生活中产生的废水，包括厕所粪尿，洗衣洗澡水，厨房等家庭排水以及商业，医院和游乐场所的排水等。其中以有机物为主，并不含有害物质，具有较好的可生化性，其CODcr 300mg/L，BOD5 200mg/L，属低浓度可生化有机废水。因此不需要厌氧反应过程，采用好氧处理。根据国内外已运行的大，中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用普通活性污泥法。普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有层数的设计及运行经验，处理效果可靠。自20实际70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或“A2/O”工艺
9、，从而实现脱N和除P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到20%以上，从而节省了运行费。国内已运行的大中型污水处理厂，如某邓家村，某纪庄子，高碑店，某三瓦窑等污水处理厂都采用此方法。目前世界最大的污水处理厂-美国芝加哥市西南西污水处理厂也采用此工艺，该厂1964年建成，设计流量为455万m3/d。普通活性污泥法如设计合理，运行管理得当，出水BOD5可达到1020mg/L。它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，基建投资及运行费均较高。国内已建成的诶污水处理厂但法国基建投资一般为10001300元/（m3d），运行费为0.20.4元/（m3d）或更高。2、2
10、 工艺流程叙述原污水格栅沉砂池曝气池二沉池消毒池外排初沉池污泥回流采用的工艺流程如下图所示原污水格栅图一 污水处理工艺流程图 污水的大致处理流程是通过格栅，去除大的不溶性杂质，然后经过沉砂池和初沉池，去除一些大颗粒物质和悬浮物质，之后在曝气池进行生物处理，降低水的BOD，泥水在二沉池进行分离，并有一部分污泥回流到曝气池，最后经过消毒处理外排。第三章处理构筑物设计选型3、1 格栅3、1、1格栅的作用及选择格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负
11、荷，并使之正常进行。被截留的物质成为栅渣。关于格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面，本设计采用矩形断面。格栅分为平面格栅和曲面格栅两种形式；按栅条间隙，可将其分为粗格栅（50100mm），中格栅（1640mm），细格栅（310mm）三种。栅渣清除方式。按清渣方式，可分为人工清渣和机械清渣两种。一般按格栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应采用机械格栅除渣机。小型污水处理厂可采用人工清渣。但目前，一些小型污水处理厂为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅清渣。3、1、2格栅的设计
12、构筑物材质：钢筋混凝土渠道。设计总流量：Qmax=2.22m3/s主要设备：采用GH-1400型链条回转式多耙平面格栅除污机；电动机功率为1.11.5kw。主要设计参数格栅宽度：总宽不小于进水渠道的2倍，空隙总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍。过栅流速：一般采用0.61.0，栅前管内污水流速0.40.9m/s。栅条间隙：机械清渣：b=1625mm，人工清渣：b=3050mm。格栅倾角：人工清渣时不应大于70，机械清渣时宜为4575，格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.50.7m。格栅工作平台：人工清除时平台应高出栅前设计，最高水位0.5m，机械时等于或稍高于格
13、栅中的地面标高，平台宽在污水泵站不小于、1.5m，两侧过道宽度采用0.61.0m，机械清除时应安置除渣机、减速箱、皮带输送机等辅助设施的位置，格栅平台临水侧应设栏杆，平台上应装置给水阀门，并设具有活动盖板的检修机，平台靠墙应设挂安全带的挂钩，平台上方应设置起重量为0.51.0t的工字梁和电动葫芦。通过格栅的水头损失，一般采用0.080.15m。根据以上的设置原则，本工艺采用矩形断面中格栅，采用机械清渣。我国常用的机械格栅有链条式机械格栅，移动伸缩臂机械格栅，四周回转式机械格栅，钢丝绳牵引式机械格栅，其特点及使用X围如表一所示：类 型适 用 X 围优 点缺 点链条式机械格栅深度不大的中小型格栅，
14、主要清除长纤维，袋状物构造简单，制造方便，占地面积小杂物进入链条和链轮之间时容易卡住；套筒棍子链造价高，耐腐蚀差移动伸缩臂机械格栅中等深度的宽大格栅，现有类型耙斗适用于污水除污不清污时，设备全部在水面上，维修检查方便，可不停水检修，钢丝绳在水面上运行，使用时间长需三套电动机，减速器，构造复杂，移动时，耙齿与栅条间隙的对位较困难四周回转式机械格栅深度较浅的中小型格栅构造简单，制造方便，运行可靠，容易检修制造困恼，占地面积大钢丝绳牵引式机械格栅固定式为中小型格栅，深度X围较大，移动式为宽大格栅使用X围广，无水下固定部件，检修维护方便钢丝绳干湿交替，易腐蚀，宜使用不锈钢丝绳，有水下固定部件，检修时需停水通过以上的比较，选择链条式机械格栅。由于城市生活污水中长纤维和袋状物比较多，链条是机械格栅比较适用，并且其构造简单，制造方便，占地面积小，而生活污水基本为中性，对链条的腐蚀相对较小，因此选择链条式机械格栅。格栅设置在污水泵站之前，格栅具体计算如下：由前述资料得知：平均水量为16万吨/天，取变化系数为1.2，计算并换算得最大水量为2.22m3/s。污水厂进水管为管径为1100mm的钢筋混凝土管，其充满度为72.3%，埋设坡度为1。计算草图如2图所示：图二 格栅设计计算草图1. 格栅间隙数的计算：栅前水深：h=1m 过栅流速：v= 1m/s 栅
