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1、某城市污水处理厂工艺设计课程设计前 言水是一切生物生存必不可少的物质之一，没有水的世界是无法想象的。虽然我国水资源总量非常丰富，年径流总量2.711012m3，居世界第六位，但是由于人口众多，人均占有仅2262m3，约为世界平均的1/4，属世界缺水国家之一。我国幅员辽阔，各地气候迥异，经济发展水平差异也很大。随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，政府、企业、居民的环保意识不断增强，对生活质量和环境质量的要求越来越高，水污染治理也越来越受到人们的关注。目前，各城市都面临着不同的水环境污染。因此，根据城市规模，建立一套与自己经济发展相适应的控制水污染、保护水环境的方针、政策、标准和法规，
2、同时建设与经济发展水平相适应的污水处理厂，就成为防止因水资源短缺而制约城市社会经济发展的必要手段，利用有限资源的必须部分。在人们日常生活中，盥洗、淋浴、生活洗涤等都离不开水，用后便成为污水。在工业企业中，几乎没有一种工业水是人们日常生活中不可或缺的宝贵资源，水的供给与排放处理水亦是合理不用到水。水经生产过程使用后，绝大部分变成废水，生产废水携带着大量污染物质，这些物质多数是有害和有毒的，但也是有用的，必须妥善处理或加以回收利用。 水污染控制技术在我国社会主义建设中有着十分重要的作用。从环境保护方面讲，水污染控制技术有保护和改善环境、消除污水危害的作用，是保障人民健康和造福子孙后代的大事；从卫生
3、上讲，水污染控制技术的兴起对保障人民健康具有深远的意义；对预防和控制各种疾病、癌症或是“公害病”有着重要的作用；从经济上讲，城市污水资源化，可重复利用于城市或工业，这是节约用水和解决淡水资源短缺的重要途径，它将产生巨大的经济效益。总之，在实现四个现代化过程中，水污染控制技术对环境保护、促进工农业生产和保障人民健康有现实意义和深远影响，并使经济建设、城乡建设与环境建设同步规划，同步实施，同步发展。这样才能实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。目 录 第1章 绪 论11.1 设计题目11.2 设计目的1 1.3 设计任务11.4 设计资料1第2章 总体设计32.1设计方案的选择与确定32.1.1
4、 推流式曝气法32.1.2 渐减曝气法系统和逐级进水32.1.3完全混合曝气法32.1.4 SBR法42.1.5 A/A/O法42.2工艺流程说明52.2.1 工艺流程图52.2.2 流程说明5第3章 处理构筑物设计计算63.1 格栅63.1.1 格栅的设计73.1.2设计参数73.1.3单组中格栅设计计算73.2 提升泵站103.2.1 泵站设计的原则103.2.2 泵房形式及工艺布置113.2.3 设计参数113.2.4 泵房设计计算113.3 沉砂池133.3.1 曝气沉砂池133.3.2 设计参数133.3.3 单个曝气沉砂池的设计计算143.4 初沉池163.4.1池形选择173.4
5、.2设计参数173.4.3单座初沉池尺寸183.5 曝气池（采用鼓风曝气系统，推流式曝气池）203.5.1 曝气池设计计算203.5.2 鼓风曝气系统设计计算223.6 二沉池253.6.1设计参数253.6.2尺寸253.7 接触消毒池与加氯间283.7.1 设计参数283.7.2 设计计算283.8 污泥重力浓缩池293.9 贮泥池及污泥泵房313.10 污泥脱水间323.10.1 参数选取323.10.2 设计计算32第4章 污水处理厂总体布置334.1 污水处理厂平面布置334.1.1 各处理单元构筑物的平面布置334.1.2 管线布置344.1.3 污水厂平面布置图（见附图一）344
6、.2 污水处理厂高程布置344.2.1 高程布置的原则344.2.2 污水厂高程布置图（见附图二）35心得体会36参考文献37 第1章 绪 论 1.1 设计题目某城市污水处理厂工艺设计。1.2 设计目的（1）通过课程设计，使学生掌握水处理工艺选择、工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法，掌握设计说明书的写作规范。（2）本设计是水污染控制工程教学中一个重要实践环节，要求综合运用所学有关知识，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。1.3 设计任务根据已知资料，进行污水处理厂的设计。要求确定污水处理方案和流程，计算各处理构筑物的尺寸和选择设备，布置污水
7、处理厂总平面图和高程图。1.4 设计资料（1）设计水量：100,000m3/d。（2）水质：污水水质见表1。表1-1 污水进水水质mg/L（pH除外）项目CODcrBOD5SSNorgTNTPNH3-NpH进水水质3003502002003001020304034203079（3）处理要求：出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中的二级标准。表1-2 污水出水水质mg/L（pH除外）项目CODcrBOD5SSNorgTNTPNH3-NpH进水水质100303032569（4）厂址：见图1。图1 预留污水处理厂厂区平面图（5）气象及工程地质：常年平均气温13，厂址
8、周围工程地质良好，适于建污水处理厂。（6）设计依据设计依据主要是国家有关法律法规：中华人民共和国环境保护法；GB38382002地面水环境质量标准；GB189182002城镇污水处理厂污染物排放标准；GB500142006室外排水设计规范；GB503352002污水再生利用工程设计规范。第2章 总体设计2.1设计方案的选择与确定2.1.1 推流式曝气法优点：（1）池起始端易进入对数生长期，末端微生物进入内源呼吸，池的率效高。（2）曝气时间长，吸附量大，去除率高9095%。（3）污泥颗粒大，易沉降。 （4）污泥量少，剩余污泥量占不到回流的10%。 缺点：（1）不适于水质变化大的水质。 （2）长廊
9、式供氧利用率低，能耗较高。 （3）处理时间长，曝气48h 。2.1.2 渐减曝气法系统和逐级进水优点：（1）有机场分配均匀，需氧量均匀。 （2）活性污泥浓度不均匀，前端浓，后端稀，有利于提高曝气池利用率，出流混合液浓度降低。 （3）在相同的BOD负荷条件下，逐步曝气法的BOD容积负荷可明显增大，去除一定量的BOD，曝气池容积仅为普通法的一半，减少占地面积。 缺点：（1）工艺复杂，运行管理要求高。 （2）渐减曝气或多点进水管线，阀门增多。 2.1.3完全混合曝气法优点：（1）完全混合法进水与池内废水完全混合，营养物和需氧率都均匀，微生物接触的浓度进出水相同。故承受负荷高，污泥负荷率高于其它活性污
10、泥法。（2）微生物的工作点面宽，可以在对数生长期，也可以在衰减增长期。缺点：（1）池结构复杂，管理要求高；（2）池合建一体，进出水、排泥、回流系统复杂，工艺难度大。2.1.4 SBR法优点：（1）大多数情况下，无设置调节池的必要。（2）SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。（3）通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。（4）自动化程度较高。（5）得当时，处理效果优于连续式。缺点：（1）反应器容积利用率低，水头损失大。（2）不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且不连续出水，使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难。（3）峰值需氧量高，整个系统氧的利用率低。
11、（4）不适合用于大型污水处理厂（采用SBR工艺的污水处理厂规模一般在20 000t以下，规模大于100 000t的污水处理厂几乎没有采用SBR工艺的）。2.1.5 A/A/O法优点：（1）该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。（2）在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。（4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。缺点：（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此 。（2）脱氮效果也
12、难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。（3）对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现。比较以上方法选择推流式曝气法。2.2工艺流程说明2.2.1 工艺流程图2.2.2 流程说明这套工艺选择相对比较简单，经济上的花费也比较低，也便于人员的操作。（1）格栅间：设在处理构建物之前，用于截流水中较大尺寸的悬浮物和漂浮物，对后续的处理构筑物起到保护作用，保证其正常运行。（2）沉砂池：利用物理原理去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，属常用的预处理设施。（3）初沉池：是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑
13、物设在生物处理构筑物的前面。其主要处理对象是悬浮物质，对SS的去除率可达50%60%。同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。（4）曝气池：此为活性污泥法的核心部分，它主要作用是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物（以BOD或COD表示）。通过二级处理，污水的BOD5、SS去除率达85%95%。（5）二沉池： 设在曝气池构筑物的后面，用于泥水分离作用，是混合液澄清，浓缩和回流活性污泥。其运行效果将直接影响活性污泥处理系统的出水水质和回流污泥浓度，是传统活性污泥系统的重要组成部分。（6）消毒间：使污水与加氯机送入的液氯接触消毒。（7）污泥浓缩池：去除颗粒间的
14、空隙水，以减少污泥体积，为污泥的后续处理提供便利条件。通过浓缩池可以降低污泥含水率，减小污泥的容积，从而可以减少处理所需的投药量，缩小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸。（8）贮泥池：贮存处理后的污泥，等待运输。（9）脱水机房：采用带式压滤机将浓缩后的污泥进行脱水。第3章 处理构筑物设计计算由设计资料知，该市每天的平均污水量为：。查GB500142006室外排水设计规范可知，总变化系数 ， 从而可计算得： 3.1 格栅格栅是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荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。3.1.1 格栅的设计城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管流入污水处理厂厂区，主干管进水水量为。本设计中采用锐边矩形断面的中格栅，采用机械清渣方式，中格栅设在污水泵站前，设置两组即N=3组，每组的设计流量为。3.1.2设计参数（1）本设计选用中格栅（10-40mm），取栅条间隙为20mm。（2）格栅动力装置(不少于两台)，设计采用两个台，一台使用，一台备用。格栅的动力装置设在室内。（3）过栅流速一般采用0.6-1.
