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1、SHANDONG课程设计说明书江南某镇污水处理厂工程设计学 院： 资源与环境工程 专 业： 环境工程 学生姓名： 田祥淼 学 号： 1011101062 指导教师： 张子间 2013年7月1日至2013年7月日 / 目 录III第一章 概述11.1 课题的背景11.2 设计依据11.3工程概况11.3.1 设计水量11.3.2 设计水质2第二章 工艺路线的确定及选择依据32.1 处理方法比较32.1.1 A2/O法32.1.2 AB法42.1.3 氧化沟法42.1.4 SBR法52.1.5 不同处理系统的技术经济分析62.2 处理工艺路线的确定6第三章 污水处理构筑物设计与计算83.1 格栅8
2、3.1.1 设计说明83.1.2 设计参数83.1.3 粗格栅设计计算83.1.4 细格栅设计计算113.2 沉砂池133.2.1 设计说明133.2.2 设计选型133.3 初次沉淀池143.3.1 设计说明143.3.2 设计参数143.3.3 设计计算143.3.4 进水系统计算163.4 池的设计计算及曝气设备布置173.4.1 设计说明173.4.2 设计参数173.4.3 设计计算173.5 二次沉淀池243.5.1 设计说明243.5.2 设计参数243.5.3 设计计算243.5.4 进水系统设计计算263.5.5出水系统设计计算273.5.6 排泥系统设计计算273.7 集泥
3、井343.7.1 设计说明343.7.2 设计参数353.7.3 设计计算353.8 污泥浓缩池363.8.1 设计参数363.8.2 设计计算363.9 污泥脱水机房383.9.1 设计参数383.9.2 设计计算38第四章 主要设备选型394.1 格栅除污机394.2 YW型液下式无堵塞液下泵394.3 LSF螺旋式砂水分离器404.4 HGN型桁车式刮泥机404.5 低速推流搅拌机404.6 鼓风机414.7 全桥式刮泥机41第五章 构筑物高程计算425.1 水构筑物高程计算425.1.1 污水管渠水头损失计算表425.1.2 高程确定425.2 污泥高程计算445.2.1 污泥管道水头
4、损失445.2.2污泥处理构筑物的水头损失455.2.3污泥高程布置45第六章 污水处理站总体布置466.1 平面布置原则466.2 管渠平面布置466.3 高程布置46参考文献51致谢52第一章 概述1.1 课题的背景城市污水的排放量在逐年增加, 但处理能力却十分有限, 大部分城市污水未经任何处理直接排入自然水体, 对环境造成严重的危害。同时, 由于淡水资源的缺乏, 人们越来越关注污水回用技术的发展, 在节约用水的同时积极利用城市污水作为第二水资源。因此, 增加和扩建城市污水处理厂便成为了当务之急。淄博市博山区位于淄博南部山区，污水中含有大量的细沙粒，为了处理更多的污水，减少水资源浪费，现在
5、加建博山污水处理厂（二期），出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的二级标准。1.2 设计目的与任务1目的 本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。2任务 根据已知资料，进行城市污水处理厂的扩初设计。要求确定污水处理流程，计算各处理构筑物的尺寸，布置污水处理厂总平面图和高程图。1.3设计资料一、目的与任务 1.目的本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。2.任务根据已知资
6、料，进行城市污水处理厂的扩初设计。要求确定污水处理流程，计算各处理构筑物的尺寸，布置污水处理厂总平面图和高程图。二、设计内容和要求1.设计说明书（含计算部分）说明城市概况、设计任务、工程规模、水质水量、工艺流程、设计参数、主要构筑物的尺寸和个数、主要设备的型号和数量等；各构筑物的计算过程、主要设备（如水泵、鼓风机等）的选取、污水处理厂的高程计算（各构筑物内部的水头损失查阅课本或手册，构筑物之间的水头损失按管道长度计算）等；2.设计图纸污水处理厂总平面布置图和主要单体构筑物图各一张。三、设计资料1.城市概况江南某城镇位于长江冲击平原，占地约6.3 km2，呈椭圆形状，最宽处为2.4 km ，最长
7、处为2.9 km。2.自然特征该镇地形由南向北略有坡度，平均坡度为0.5 ，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高为4.80米。 属长江冲击粉质砂土区，承载强度7-11 t/m2，地震裂度6度，处于地震波及区。全年最高气温40 ，最低-10 。夏季主导风向为东南风。极限冻土深度为17 cm。污水处理厂的污水进水渠渠底标高为4.0米。出水排入距厂150米的隋塘河中，隋塘河的最高水位约为3.60米，最低水位约为1.80米，常年平均水位约为3.00米 。3.设计水量该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系。规划人口为60000人，生活污水量标准为日平均200 L/人。考虑长期发展，设
8、计平均水量如下： 7000020800020046000m3/d1.3.1 设计水量污水的平均处理量为Q=46000m3/d =1916.67m3/h=0.532m3/s=532L/s日变化系数取kz=2.725320.108=1.38污水的最大处理量为Q=63480m3/d=2645m3/h=0.735m/s=735L/s1.3.2 设计水质设计水质如下表1.1所示：表1.1 设计水质情况项 目BOD(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)TN（mg/L）TP（mg/L）pH进水水质17045020030306-9出水水质10601010106-9第二章 工艺路线的确定及选择依据2.1
9、 处理方法比较污水处理工艺技术是污水处理厂的主要部分，与进水水质、污水处理量、出水要求、投资等因素密切相关。现如今国内外采用的大多是生物处理技术处理来处理城市污水，可以分为活性污泥法和生物膜法两大类。由于生物膜法的处理效率普遍不高，在运转操作上的伸展性差，而且卫生条件较差，我国仅有小部分的城市污水处理厂使用生物膜法；而大多数的污水处理厂采用活性污泥法，其中使用最广泛的主要有A/O工艺；AB工艺；SBR；氧化沟四种处理工艺。2.1.1 A2/O法A2/O生物脱氮除磷工艺是一个综合工艺，集合了传统活性污泥工艺、生物消化，反消化工艺以及生物除磷工艺。生物反应池通设有曝气装置、推进器（厌氧段和缺氧段）
10、和回流渠道，被分成厌氧段、缺氧段以及好氧段三个反应段。在这个处理系统中同时有厌氧段、缺氧段、好氧段，因此能够同时起到脱氮、除磷和有机物的降解的作用。该工艺流程中，BOD5、SS以及以各种形式存在的氮和磷都将被去除。A2/O中起脱氮除磷作用的生物活性污泥中，菌群主要有硝化菌和反硝化菌、聚磷菌。在好氧阶段，硝化细菌将废水中的氨氮及有机氮氨化成氨氮，之后通过生物的硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧阶段，反硝化细菌通过生物反硝化作用将内回流污水中的硝酸盐，转化成氮气释放到大气中，从而起到脱氮的目的；在厌氧阶段，聚磷菌释放磷，同时吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；在好氧阶段，聚磷菌则超量吸收磷，并通过剩余污泥
11、的形式，将磷排放出去。以上三种细菌均具有除BOD5的作用，但是BOD5的去除实际上是以反硝化细菌其主要作用。A2/O生物脱氮除磷工艺的优点：（1）该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总产占地面积和总的水力停留时间均少于其它的工艺 ；（2）在厌氧、缺氧、好氧交替运行的情况下可以抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，SVI的值一般小于100；（3）剩余污泥中含磷浓度高，作为肥料具有很高的肥效；（4）运行中不需要投药，厌氧段和缺氧段只需要搅拌，以不增加溶解氧为度，而且本工艺的运行费用低。2.1.2 AB法AB法是一种新型的两段生物处理工艺，是以高负荷活性污泥法和传统两段活性污泥法为基础开发的。AB法与普通
12、的活性污泥法相比较，具有处理效率高、稳定、节省能耗、运行费用低等优点。典型的AB工艺流程：污水格栅沉砂池A段曝气池中沉池（污泥回流至A段曝气池）B段曝气池二沉池（污泥回流至B段曝气池）出水。在处理过程中，A 段一般在缺氧环境中进行，A段对于水量水质、pH 值和有毒物质的冲击负荷有极大地缓冲作用，为B段有一个良好的进水环境创造了条件。 AB法处理工艺的主要特点： （1）整个污水处理系统被分为预处理段、A段、B段三个阶段，在预处理段只需要设置格栅和沉砂池等处理设备，不需要设置初沉池，A段曝气池具有极高的有机负荷，B段则在很低的负荷下运行。 （2）A段包括吸附池和中间沉淀池，B级包括曝气池和二沉池。
13、 （3）A段和B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段的污泥互不干扰，每段能够培育出独特的、适合本级水质特征的微生物种群。2.1.3 氧化沟法氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中不停地循环流动，是活性污泥法的一种变型，是延时曝气法的一种特殊形式，它的池体狭长，池深较浅，在沟槽中设置有表面曝气装置。氧化沟的水力停留时间比较长，有机负荷比较低，其本质上还是属于延时曝气系统。氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator，简称CLR）作为生物反应池，混合液在该反应池中的一条闭合曝气渠道中进行连续循环，氧化沟通常是在延时曝气的条
14、件下使用。氧化沟使用一种带有方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 氧化沟处理污水时可以不设初沉池，二沉池可以与曝气部分分开设置，要设置污泥回流设备。 氧化沟工艺设备一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，氧化沟沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。曝气设备可以进行供氧、充分混合、推动混合液不停地循环流动以及阻止活性污泥沉淀，经常使用的定型产品有水平轴曝气转盘、垂直表面曝气器两种。污水流入氧化沟的位置应设在缺氧区的始端，以使硝化反应利用污水的碳源。另外，为了防止沉淀池污泥厌氧，应在曝气设备后面的好氧部分设置回流污泥的流入。2.1.4 SBR法SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种采用间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称为序批式活性污泥法。SBR进行污水处理的机理是预先在反应器内培养驯化定量的活性污泥，当污水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用污水中的有机污染物进行新陈代谢，将有机物转化为二氧化碳、水等无机物：于此同时微生物细胞进行增殖，最后将活性污泥与水沉淀分离，污水处理完成。SBR法基本的工艺流程是：预处理SBR
