水污染课程设计新编

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1、湖北理工学院水污染控制工程课程设计班 级：学 号：姓 名：完成日期：目录第一章 设计任务书 21.1设计题目21.2设计目的21.3设计任务21.4基本设计资料21.4.1地理位置21.4.2废水水质指标 31.4.3气象资料31.4.4水文及地质条件 31.4.6地形地势321.6参考资料4第二章设计说明书2.1污水厂的设计规模2.3工艺方案的选择2.5处理效率计算第三章 污水处理构筑物设计计算3.1泵前中格栅63.2污水提升泵房 103.3泵后细格栅113.4沉砂池133.5氧化池133.7 二沉池183.8接触消毒池与加氯间20第四章 污泥处理构筑物的设计计算 224.1污泥浓缩池224

2、.2贮泥池234.3回流污泥泵房244.4污泥脱水机房 254.5排空管及超越管264.6剩余污泥泵房第五章污水处理高程计算5.1污水处理部分高程的计算参考文献28第一章设计任务书1.1 设计题目20000m3 / d城市污水处理厂工程初步设计1.2 设计目的本设计是在学生经过环境工程专业课程学习后，在初步掌握污水和 废水处理理论，处理工艺、处理方法和构筑物设计计算的基础上进行， 是对学生的基本理论、基本知识、基本技能的一次综合性训练。通过毕 业设计使学生掌握以下知识：1了解城市污水的来源、特点。2掌握城市污水处理工程设计的方法和步骤；3学习利用各种资料确定设计方案的方法；4熟悉构筑物工艺设计

3、计算方法；5 熟悉城市污水处理厂总体布置方法和原则；6 加强工程制图能力。1.3 设计任务1确定城市污水处理程度，选择污水处理流程。2选择城市污水和污泥处理构筑物。3进行城市污水和污泥处理构筑物工艺设计计算，确定主要尺 寸。4进行城市污水处理厂总体布置。5整理计算书，编制说明书。1.4 基本设计资料某新镇地处鄂东南长江中游南岸，位于东经114 31z 33115 15 42，北纬 29 51 16 30 19 45，东临长江，全镇东 西宽70km、南北长53km，镇域总土地面积3 000多km2。污染因子CODBOD5SSTNNH -N3TPPH浓度mg/L26022018032252.86-

4、9设计要求 GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准新镇处于亚热带向温带过渡的气候带，属大陆季风性湿润气 候。春夏盛行东南风，秋冬季节多偏北风。1.4.4 水文及地质条件污水厂出水排入新镇湖内湖，位于新镇西南方向。地震烈度：根据地震烈度区划图本区基本地震烈度为6 度。该地地形平坦，厂址周围方圆2公里内无公共建筑群和生活居住 区。该地点位于新镇城区的正南方，距新镇城区大约8 00km1 0 00km左 右。1.5设计成果1 设计说明书设计污水处理工艺，各构筑物布置必须合理，注意厂区布置考 虑近远期结合，要考虑技术上的可行性及经济合理性，运行维护管理方 便，运转灵活，在满足处

5、理要求的前提下，节约基建投资和运行管理 费。2设计计算书3设计图纸污水处理厂平面布置图主要处理构筑物图第二章 设计计划书1水质分析1.1城市生活污水来源生活污水是人们日常生活过程中排出的污水。城市生活污水是 从住户，公共设施（饭店，宾馆，影剧院，体育馆，机关，学校，商店 等）和工厂的厨房，卫生间，浴室及洗衣房等生活设施中排出的水。1.2 城市生活污水水质特点城市生活污水有机含量高，主要成分为糖类，蛋白质，脂肪等 有机物，氮，磷，硫等无机盐类及泥沙等物质，还含有各种微生物及病 原体。生活污水中的主要污染物有动植物油，悬浮物，碳水化合物， 蛋白质，表面活性剂，氮和磷的化合物，微生物和无机盐等。生活

6、污水 中的有机污染物一般都是比较容易生物降解，而且污水的BOD/COD的值 达到0.5至0.6。污水中含有氮磷等营养物质，因此典型的生活污水的可 生化性比较好。1.3 所处理城市生活污水水质特点污水主要来自居民及办公场所的生活用水，超市商店用水等。 其中混有果皮，塑料制品等大小不同的污染物，还含有相当量的泥沙等 无机颗粒。2水源的重要性 水是地球生物赖以存在的物质基础，水资源是维系地球生态环境可持续发展的首要条件，因此，保护水资源是人类最伟大、最神圣的 天职。光从黄河中的用水列表中就看出来中国水资源的匮乏和水资源 的利用之多无论是在工业还是农业都可一清楚的认识到，在日常生活中 烧饭，洗碗用水时

7、的间断（开门接客人，接电话，改变电视机频道时）， 未关水龙头;停水期间，忘记关水龙头;洗手、洗脸、刷牙时，让水一直 流着;睡觉之前、出门之前，不检查水龙头；设备漏水，不及时修好。都 需要很庞大的用水量。这些数据都是我们无法想象的。人体重量的50 60%由水组成，儿童体内的水分更咼达80%。可以说，没有水就没有生 命。但地球上的淡水资源只占地球水资源总量的3%，在这3%。淡水中， 可供直接饮用的只有0.5%。地球是水之行星。地球表面约70%为水覆 盖。地球上全部生物体主要由水组成，如：一棵树含有约60%水;多数蘑 菇含有约80至90%水；而多数动物含有约50至65%水。因此，如没有 水，没有生命

8、能存在。2.污水厂的设计规模污水厂的处理量20000m3/d。2.1 处理程度的计算污水经过污水处理厂处理后，其水质应达到我国污水综合排放一级标准及城镇污水污染物排放标准中的一级标准，SS20mg/L,COD60mg/L,BOD20mg/L,TN15mg/L。2.2 工艺方案的选择原则（1）采用先进，稳妥的处理工艺，经济合理，安全可靠。（2）合理布局，投资低，占地少。（3）降低能耗和处理成本。（4）综合利用，无二次污染。（5）综合国情，提高自动化管理水平。2.3 可行性方案的确定要处理的污水是城市污水，经过预处理和生物处理后排放，避免了 排放污水对自然水体的污染。污水处理流程要达到降低污水有机

9、质和含 氮磷量，通过 SBR 工艺与 CASS 工艺和氧化沟比较，选用 SBR 法比较，选 择SBR主体处理构筑物，即序批式活性污泥法。SBR处理工艺通过限制性 曝气可以达到很好的脱氮除磷效果。处理流程味粗格栅间一细格栅间一 沉砂池一初沉池一SBR池一消毒池。通过对主体处理构建物的设计计算， 使出水质良好，经过处理后的水质达到国家一级标准。SBR 法的方案特点:（1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧, 好氧处于交替状态，净化效果好。（2）运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短， 效率高，出水水质好。3)耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释，缓冲作用，

10、有效抵抗水量和有机物的冲击。(4)工艺过程中的各工序可根据水质，水量进行调整，运行灵活。(5)处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。(6) 反应池内存在D0,B0D5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。(7) SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的 扩建和改造。(8) 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧，缺氧，厌氧状态 交替，具有良好的脱氮除磷效果。(9) 工艺流程简单，造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应 器，无二沉池，污泥回流系统，调节池，初沉池也可以省略，布置紧 凑，占地面积省。从上面的对比中我们可以得到如下结论：从工艺技术角度考虑，普通曝气池和SBRS法出水指标均

11、能满足设计要求。但是，SBR法结构简单， 造价低，又适合中小型污水处理厂，这跟实际相符，所以选SBR法。2.4主要构筑物的选择1. 格栅格栅用以去除废水较大的悬浮物，漂浮物，纤维物质和固体颗粒物 质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理单元的负 荷，防止阻塞排泥管道。2. 泵房考虑到水力条件，工程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。为充 分利用时间。选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种泵房布置 紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式， 其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作简便。3.沉淀池沉淀池的形式有平流式，竖流式和霸气沉淀池。其作用是从污水中

12、 去除沙子，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。工作原理是 重力沉降。设计中采用的是平流式沉淀池，它的截留效果好，工作稳 定，构造简单。4.SBR 池本设计采用SBR法，该法对BOD的处理效果可达到90%以上。SBR工 艺的曝气池，在流态上属于完全混合型，在有机物降解上，确实时间的 推流，有机物是随着时间的推移而被降解的。曝气系统采用鼓风曝气， 选择其中的网状微穿孔。5. 接触池城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前进行消毒处理。液氯是国内外应用最广泛的投加消毒剂，氯气投加量一般控制在l-5mg/L，接触时间为30分钟。6. 浓缩池污泥浓缩的对象是颗粒间的孔

13、隙水，浓缩的目的是在于缩小污泥的体 积，便于后续污泥处理。浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池，辐 流浓缩池，竖流浓缩池和离心浓缩池。重力浓缩池是污水处理工艺中常 用的一种污泥浓缩方法，按照运行方式分为间歇式和连续式，前者适用 于大中型污水处理厂，后者适用于小型污水处理厂和工业企业的污水处 理厂。浮选浓缩适用于疏水性污泥或者悬浊液很难沉降且易于混合的场 所。设计采用竖流浓缩池，形式为间歇式的，其特点是结构简单，操作 方便，动力消耗少，运行费用低，贮存污泥能力强，采用水密性钢筋混 泥土建造，设有进泥管和排上清液管。7. 污泥脱水污泥机械脱水与自然干化相比较，其优点是脱水效率较高，效果好， 不受气

14、候影响，占地面积小。常用设备有真空过滤脱水机，加压过滤脱 水机及带式压滤机。本设计采用带式压滤机，其特点是滤带可回旋，脱 水率高，噪声小，省能源，附属设备少，操作管理维修方便，另外设置 事故干化厂，为防止突然事故。第三章主要构筑物与设备的设计与计算3.1 泵前中格栅设计计算1. 经上网查阅资料可知格栅的设计要求：(1) 根据GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。处理后排入水体，具体水质指标如下：COD=50mg/LBOD5 =10mg/LSS=10mg/LTN=15mg/LTP=1mg/L NH3-N=5mg/L(1) 总变化系数K=1.3最大设计流量：QMAX=20

15、000X1.3/(24X60X60) =0.3m3/s(2) 水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1. 人工清除2540mm2. 机械清除1625mm3. 最大间隙 40mm(3) 过栅流速一般采用0.61.0m/s.(4) 格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700.(5) 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9m/s.6)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.(7)通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m,本次设计采用0.15m.2. 格栅尺寸计算设计参数确定：设计流量Q=0.917m3/s (设计2组格栅)，以最高