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1、江苏科技大学苏州理工学院本科毕业设计(论文)II江苏科技大学苏州理工学院本科毕业论文太湖流域某城镇污水处理厂设计Design of a Sewage treatment plant for a city In Taihu Lake Basin摘 要太湖流域是著名的江南水乡，该流域的水资源问题日趋突出，表现在:水资源开发和利用的程度增高，水资源保护的工作难度加大，水污染治理的步伐不及时，水体污染比较严重，水资源的管理不协调等等。由于环境的退化，生物多样性和生态稳定性下降，水生植物受到一定程度的破坏，水体的自净能力逐渐减弱，加之部分河道被盲目侵占，其中堵塞也相当严重。太湖流域的水质主要的超标项目为
2、氨氮、总磷、生化需氧量和高锰酸盐指数。 UCT工艺是近几年才新起的污水处理工艺，在脱氮除磷方面有着独特的效果。因此，研究UCT工艺的设计技术能够为改善城市废水的脱氮除磷效果提供重要的理论基础。国内外的研究实践表明，该工艺不仅具有较高的COD、BOD、SS去除率，而且在一定程度上解决了其它工艺在脱氮除磷方面面临的问题。本设计针对太湖流域某城镇排放污水，依照城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)的一级A标准，选择UCT处理工艺,设计污水处理厂。该流程主要包括预处理、生物处理、污泥处理三部分。预处理包括格栅、沉砂池和初沉池；生物处理部分由UCT生化池（厌氧池、缺氧池和好氧池）组成
3、；污泥处理包括污泥的浓缩和脱水。关键词：城镇污水处理；UCT工艺设计；脱氮除磷；太湖流域AbstractTaihu Lake is a famous Yangtze River Delta, water resources are becoming increasing prominent. the extent of water resources development and utilization of increased water conservation work more difficult, the pace is not timely water pollution, wa
4、ter pollution is more serious , water management uncoordinated and so on. Due to environmental degradation, biodiversity and ecological stability decreased, subject to a certain degree of damage aquatic plants, water self-purification capacity gradually weakened, plus part of the river is blind occu
5、pation, which is also very serious blockage.Water quality of Taihu Lake Basin major projects exceeding ammonia nitrogen, total phosphorus, BOD and permanganate index. UCT process is a new sewage treatment process, in the nitrogen and phosphorus has a unique effect. Therefore, the study process desig
6、n techniques can improve the effect of urban wastewater nitrogen and phosphorus provide an important theoretical basis. The result shows that the process has both a high COD、BOD、SS removal efficiency, but also removed when the other process in nitrogen and phosphorus removal problem. This design is
7、focused on municipal sewage emission in Taihu Lake Basin, according to Class-I（A）criteria in Discharge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant(GB18918-2002), selects UCT process to design a sewage treatment plant. The process mainly concludes pretreatment ,biological treatmen
8、t and sludge treatment. Pretreatment includes grid ,sand trap and primary setting tank. The biological treatment consists of UCT biochemical pool (anaerobic tank, anoxic and aerobic tank). Sludge treatment includes Sludge thickening and sludge dewateringKeywords: municipal wastewater treatment; UCT
9、process design; nitrogen and phosphorus removal; Taihu Lake Basin目 录第一章 绪 论11.1 我国氮磷污染的现状11.2 我国脱氮除磷工艺的使用和发展21.2.1 间歇式活性污泥法（SBR）21.2.2 AB改进工艺31.2.3 UCT工艺31.2.4 生物接触氧化法31.3 结论4第二章 工艺选择及流程52.1水质水量及设计标准52.2工艺选择52.2.1 SBR工艺52.2.2 UCT工艺52.2.3 氧化沟工艺52.2.4 A2/O工艺62.3 工艺流程图7第三章 构筑物的设计计算83.1粗格栅的计算83.2水泵机组设计计
10、算93.2.1 确定扬程93.2.2 核算扬程103.2.3 集水池设计计算123.2.4 泵站辅助设备选型133.3细格栅的计算133.4旋流沉砂池的设计计算153.5初沉池的设计173.5.1辐流式沉淀池的主要设计参数173.5.2辐流式沉淀池的设计计算173.6 UCT生化池的设计计算193.6.1生化池设计计算概要203.6.2生化池的设计计算213.7二沉池的设计计算273.7.1.二沉池的设计27（1）二沉池的工艺原理及功能273.8接触池工艺计算313.8.1接触池尺寸计算313.8.2加氯间313.9污泥处理323.9.1污泥产量333.9.2重力浓缩池333.9.3贮泥池的设
11、计计算343.9.4污泥真空转鼓过滤脱水机设计计算35第四章 污水处理厂的总体布置374.1平面布置374.2高程布置及计算374.2.1高程布置原则374.2.2污水厂高程的布置方法384.2.3高程计算38第五章 工程造价估算415.1 估算依据415.2 工程造价计算415.2.1 工程直接费用415.2.2 设计调试、税金435.2.3 工程总投资43结 语44参考文献45致 谢47附 录48IV第一章 绪 论1.1 我国氮磷污染的现状在我国，氮磷的污染来自于工业污染、农业污染、畜禽的污染以及生活污染。这些途径使得氮磷的释放使得我国的氮磷污染越来越严重。本设计针对太湖流域污水处理厂的设
12、计，主要分析水体中的氮磷污染。1.1.1 水体氮磷污染现状我国的各个水域普遍受到氮磷不同程度的污染，虽然各不相同，但总体上呈逐渐增加的趋势。各项监测资料表明：在中国，各大水系中，近40%的河段不适合再作为饮用水的水源，在城市镇乡的河段中有大约78%的河段不适合作饮用水源，城市的地下水有50%已经受到了污染1。对黄河的312个监测点进行氮含量的连续40年的监测，得出如下结论：从1990年以后氮含量的增加十分明显，上游TN 1.0 mg/L，NH4+-N 4.0 mg/L，NH4+-N 0.10 mg/L；一些支流甚至达到TN=50-250 mg/L，NH4+-N=10-20 mg/L 2。珠江在
13、1998年进行的监测结果为：该水系中的氮污染主要是以NO3-N形式存在，浓度在0.30-0.50 mg/L；氮磷比为30至300；叶绿素a 含量在0.8-7.8 mg/m3，河口富营养化，其限制因子是浊度和磷浓度3。全国范围的湖泊和水库，氮磷污染逐渐加重，水体中藻类因为富营养化而大量繁殖，而且生存的时间长，覆盖范围广，近几年爆发的次数逐渐频繁。当今，我国已经有几十万平方公里的海域受到氮磷污染的影响，有相当多的地方满足不了养殖的需要，就连水面上娱乐及旅游的水质也难以达到。2001年中国海域共记录18 起赤潮，2005年32次，面积累计超过2万平方公里；2010年35次4。发生的频次越来越越大，涉
14、及的范围不断扩大。1.1.2 水体中氮磷的主要来源我国各个水系中氮磷的污染主要来自于生活污染、农业污染及工业污染。生活污染中氮磷的污染主要来自人畜的排泄物、食品的废物以及合成的洗涤剂等。农业污染表现在：化肥的大量流失，据不完全统计，仅太湖流域化肥的使用量就达300万t/年以上；在上海郊区，化肥消耗量在80万/年，流失率大于40%5。食品加工的相关企业、生产化肥的相关企业，其工业废水中含有大量的氮和磷，除此之外，化工行业还向外排放大量含磷的废水。不仅如此，畜禽业、养殖业、旅游业等也会对本流域的水体富营养化造成一定程度上的压力。1.2 我国脱氮除磷工艺的使用和发展19世纪70年代，环境污染已经引起
15、了国人的关注，随之，城市污水处理厂应运而生。1984年开始运行的天津市纪庄子污水处理厂是我国第一座大型城市污水处理厂。该厂的处理规模可以达到26万m3/d。建成的污水处理厂对于有机污染物和悬浮物的处理效果还行，对于氮和磷的处理效果就不尽如人意了。20世纪80年代以来，污水处理新工艺这个新的名词引起了国内广泛的关注和研究。比较典型的有： 1981年莘庄污水厂、1982年大观园污水厂、1983年吴淞肉联厂污水厂、龙华肉联厂污水厂、乳品五厂，这些污水处理厂采用的工艺有：A/O工艺、转刷型氧化沟、SBR工艺、垂直轴曝气叶轮氧化沟、三槽式交替氧化沟等6。进入二十世纪九十年代，我国对于水体中各种污染物的限制标准越来越严格。在我国，污水的处理效率比较低，对于氮磷而言，最多只能去除40%的氮，以及20%的磷。我国每年的污水量还在不断的增长，跟发达国家相比，废水的重复利用率极低，只有百分之二三十，发达国家一般为百分之七十、甚至百分之百7。如今，在我国，建污水厂的要求也越来越严格，只要是新建的城市污水厂，在开工之前必须对潜在的氮磷污染进行合乎逻辑的估算，以此进行对氮磷污染物的控制，提高脱氮除磷的效率。否则随着污水量的不断增
