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1、 . . . 某区污水处理厂设计目 录中文摘要I英文摘要II1 引言11.1 设计任务与依据11.1.1 设计任务11.1.2 设计依据11.2 设计水量、水质、出水要求与该污水厂设计规模11.2.1 污水量21.2.2 污水水质21.2.3 出水要求21.2.4 工程设计规模22 工艺设计方案的确定22.1 原水水量与水质分析22.2 污水处理程度32.3 污水处理工艺流程选择32.3.1 氧化沟方案42.3.2 CASS工艺方案42.3.3 方案的确定62.3.4 工艺流程图62.4 污水厂各处理构筑物的计算与选型72.4.1 中格栅计算72.4.2 污水提升泵房计算102.4.3 泵后细
2、格栅计算112.4.4 沉砂池设计计算142.4.5 巴氏计量槽计算172.4.6 CASS池计算192.4.7 污泥提升泵房252.4.8 滤池设计计算252.4.9 接触消毒池计算263 污泥的处理与处置273.1 污泥处理与处置的基本流程273.2 贮泥池计算273.3 浓缩池设计计算283.4 污泥消化池计算293.5 污泥脱水计算303.5.1 浓缩后污泥量303.5.2 脱水工艺与脱水设备的选择304 污水厂总体布置304.1 污水处理厂平面布置原则304.2 污水处理厂高程布置原则314.3 污水厂辅助建筑物计算32毕业设计总结33参考文献34致35 / 1引言1.1设计任务与依
3、据1.1.1设计任务污水处理厂毕业设计任务主要包括以下几部分：（1）污水处理厂系统方案的比较1）污水处理方法、流程比较和污水处理构筑物型式的选择；2）污泥处理方法、流程比较和污水处理构筑物型式的选择。（2）污水处理厂系统的设计计算1）污水处理构筑物的设计计算2）污泥处理构筑物的设计计算3）污水处理厂高程计算（3）设计图纸的绘制绘制设计图纸共9，其中计算机画图8，手工画图1（限选主要构筑物工艺图）。1）污水处理厂平面布置图一：1#图纸；2）污水处理厂高程图一：1#图纸；3）主要构筑物工艺图共7：污水提升泵站（必选）、沉沙池（必选）、初沉池、二级构筑物（必选）、二沉池（如有必选）、消化池（如有必选
4、）、深度处理构筑物（至少选其一）等，均为1#图纸；（4）设计说明计算书，达到扩初设计的要求。1.1.2设计依据（1）排水工程（第四版）教材（下册）（2）给水排水设计手册第一、五、九、十一和十二册（3）室外排水设计规（4） 圭白、杰.水质工程学.（5）城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 189182002)（6）再生水水质标准SL368-20061.2设计水量、水质、出水要求与该污水厂设计规模1.2.1污水量目前该区围日最大排水量已达 6.5万 m3/d，污水处理厂设计处理水量为7万 m3/d。1.2.2污水水质污水混合进入污水处理厂，进水水质如表1：表1进水水质指标BOD（mg/L）COD（m
5、g/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）数值16035020035453.5污水温度：夏季28，冬季5，平均温度为20。1.2.3出水要求为了节约水资源，处理水再生利用，作为城市绿化用水，出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 189182002)一级A标准和绿化水质标准。污泥经过消化处理。1.2.4工程设计规模该市排水系统为完全分流制，污水处理厂二期规模按7104m3/d设计。2 工艺设计方案的确定2.1原水水量与水质分析由原始资料可得，该污水厂设计用水量为：根据原始资料，该污水厂出水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 1891820
6、02）一级A标准和绿化水质标准。城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）一级A标准见表2。表2 城镇污水处理厂污染物排放标准 基本控制项目一级标准（A/B）二级标准三级标准化学需氧量（CODcr） （mg/L）50/60100120生化需氧量（BOD5） （mg/L）10/203060悬浮物（SS） （mg/L）10/203050总氮（TN） （mg/L）15/20总磷（TP） （mg/L）0.5/135绿化水质标准见表3：表3 绿化水质标准基本控制项目城市绿化水质标准化学需氧量（CODcr） （mg/L）50生化需氧量（BOD5） （mg/L）10悬浮物（SS） （mg/L）
7、10总氮（TN） （mg/L）20由表一、表二得该污水厂的出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002）一级A标准：CODcr50mg/L；BOD510mg/L；SS10 mg/L；TN15 mg/L；TP0.5 mg/L。2.2污水处理程度（1）求SS 的处理程度：（2）求BOD5的处理程度：出水中非溶解性BOD5值为：BOD5 = 7.1bXaCe式中：Ce出水中悬浮固体（SS）浓度，mg/L，取10mg/L；b微生物自身氧化率，一般介于0.05-0.1 之间，取0.08Xa活性微生物在出水中所占的比例，取0.4.代入各值，得：BOD5=7.1 0.08 0.4 10
8、 = 2.27mg/L因此，出水中溶解性BOD5的值为10-2.27=7.73mg/L，则BOD5去除率为：所以该污水厂BOD5的处理程度为95.2%。（3）求COD的处理程度：（4）求TN的处理程度：（5）求TP的处理程度：2.3污水处理工艺流程选择基于水循环和物质循环的基本思想，污水处理工艺的选择应考虑如下原则：（1）节省能源、节省资源。（2）节省占地。（3）结合当地地方条件充分考虑处理水的有效利用。（4）根据排放水体、污水回用对象的要求正确确立污水处理程度，并且要充分考虑将来水处理程度的提高。（5）在满足处理程度与出水水质条件下，选择工艺成熟、有运行经验的先进技术。（6）特别注意，任何工
9、艺技术、流程都有一定的适用条件，所以要认真研究当地气象、地面与地下水资源、地质、给排水现状与发展规划，根据现状与预测污水产量来选择水处理工艺流程布置。基于上述污水处理工艺选择原则，拟定一下两种污水处理工艺：一种是氧化沟法；另一种是CASS法。2.3.1氧化沟方案氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟的技术特点：（1）氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上
10、游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。（2）氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺。（3）氧化沟沟功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。（4）氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。氧化沟缺点尽管氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在污泥膨胀的问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均与污泥沉积问题等一系列问题。2.3.2 CASS工艺方案CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺C
11、AST(Cyclic Activated Sludge technology)，是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累-再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。CASS工艺的优点：（1）工艺流程简单，占地面积小，投资较低CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池与污泥回流设备，一般情
12、况下不设调节池与初沉池。因此，污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。 （2）生化反应推动力大CASS工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入CASS池时即被混合液稀释，因此，从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法畴；而从CASS工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，CASS工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。 （3）沉淀效果好CASS工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多，虽有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好。实践证明，当冬季温度
13、较低，污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响CASS工艺的正常运行。实验和工程中曾遇到SV30高达96%的情况，只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行不受影响。 （4）运行灵活，抗冲击能力强CASS工艺在设计时已考虑流量变化的因素，能确保污水在系统停留预定的处理时间后经沉淀排放，特别是CASS工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变比。当进水浓度较高时，也可通过延长曝气时间实现达标排放，达到抗冲击负荷的目的。在暴雨时，可经受平常平均流量6信的高峰流量冲击，而不需要独立的调节地。多年运行资料表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值23信时，处理效果仍然令人满
14、意。而传统处理工艺虽然已设有辅助的流量平衡调节设施，但还很可能因水力负荷变化导致活性污泥流失，严重影响排水质量。当强化脱氮除磷功能时，CASS工艺可通过调整工作周期与控制反应池的溶解氧水平，提高脱氮除磷的效果。所以，通过运行方式的调整，可以达到不同的处理水质。 （5）不易发生污泥膨胀污泥膨胀是活性污泥法运行过程中常遇到的问题，由于污泥沉降性能差，污泥与水无法在二沉池进行有效分离，造成污泥流失，使出水水质变差，严重时使污水处理厂无法运行，而控制并消除污泥膨胀需要一定时间，具有滞后性。因此，选择不易发生污泥膨胀的污水处理工艺是污水处理厂设计中必须考虑的问题。由于丝状菌的比表面积比菌胶团大，因此，有利于摄取低浓度底物，但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小，在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖，但由于胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也较大，从而较丝状菌占优势。而CASS反应池中存在着较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件可选择性地培养出菌胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌属，有效地抑制丝状菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀，从而提高系统的运行稳定性。 （6）适用围广，适合分期建设CASS工艺可应用于大型、中型与小型污水处理工程，比SBR工艺适用围更广泛；连续进水的设计
