污水处理厂课程设计说明书(附计算书)

目录1工程概述1.1设计任务与设计依据1.2城市概况及自然条件1.3主要设计资料2污水处理厂设计2.1污水量与水质确定2.2污水处理程度的确定2.3污水与污泥处理工艺选择2.4处理构筑物的设计按流程顺序说明各处理构筑物设计参数的选择，介绍各处理构筑物的数量、尺寸、构造、材料及其特点，说明主要设备的型号、规格、技术性能与数量等。2.5污水处理厂平面与高程布置2.6泵站工艺设计3结论与建议4参考文献附录（设计计算书）1第一部分设计说明书第一章工程概述1.1设计任务、设计依据及原则1.1.1设计任务某城镇污水处理厂处理工艺设计。1.1.2设计依据①《排水工程(下)》（第四版），中国建筑工业出版社，2000年②《排水工程(上)》（第四版），中国建筑工业出版社，2000年③《给水排水设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2004年2月(第一、五、十一册)④《室外排水设计规范》（GB50014—2006）1.1.3编制原则本工程的编制原则是:a.执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。b.根据招标文件和设计进出水水质要求，选定污水处理工艺，力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。c.在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境协调一致。d.污水处理厂的竖向布置力求工艺流程顺畅、合理，污水、污泥处理设施经一次提升后达到工艺流程要求，处理后污水自流排入排放水体。e.单项工艺构、建筑物设计力求可靠、运行方便、实用、节能、省地、经济合理，尽量减少工程投资，降低运行成本。f.妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免产生二次污染。g.为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程设备选型考虑采用国内先进、可靠、高效、运行维护管理简便的污水处理专用设备，同时，积极稳妥地引进国外先进设备。h.采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。i.为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。j.厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。k.积极创造一个良好的生产和生活环境，把滨湖新城污水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。21.2城市概况及自然条件1．该城镇范围内将建设独立、完善的污水管网收集系统，居民生活污水、单位生活污水、工矿企业的污、废水通过污水管网收集输送至污水处理厂进行集中处理。该系统服务范围内近期（2015年）规划总人口为：8+班号(1或2班)*1.5+(本人学号最后两位/50)万人，远期（2020年）规划总人口为16.8万人。2．工业废水全部经过局部处理后，在水质达到《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）后排入城市污水管网与城市生活污水合并，由污水处理厂统一处理。近期规划城镇一类工业用地面积为0.5km2，远期规划面积为0.8km2。3．污水厂位于城东600m处，河流的北岸，地形平坦，地面标高为903.62m。4．城市污水处理厂的污水进水总管管径为DN1200，坡度为0.002，充满度h/D=0.60，v=1.2m/s。污水干管终点管内底标高为900.52m。5．污水经处理后直接排入位于城市南边自西向东流过的河流。此河流属《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水域，且河流保证率95％时的流量为3m3/s。河流20年一遇洪水位900.12m。6．气象资料：全年平均气温8.6℃，极端最高气温40℃，最低气温-29.3℃。多年平均最大降雨量522.5mm，夏季主导风向：东南风。7．水文、工程地质资料：污水厂厂址区地质条件良好，地下水位标高897.40m，最大冻土深度1.0m，地震裂度7度。8．污水处理要求根据受纳水体的使用功能确定。初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。第二章污水处理厂设计2.1污水量与水质确定2.1.1设计人口：该系统服务范围内近期（2015年）规划总人口为：8+班号(1或2班)*1.5+(本人学号最后两位/50)万人，远期（2020年）规划总人口为16.8万人。近期人口：万94.1050/725.18（人）2.1.2生活污水：《给水排水设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2004年2月(第五册)中对污水量的规定如下：3该城市属于二区、中小城市。规定的综合生活用水定额为110~180L/d，本工程中取180L/d。由于本地区的建筑内部给排水设施完善，因此取用水量的90%。BOD5的范围在20~35g/（人·d），此处取BOD5=30g/（人·d）；SS的范围在35~50g/（人·d），此处取SS取40g/（人·d）；污水水量取给水水量的90%。故近期生活废水总量：dQ/m7505.1%901094.1010/180343万生污近5.11.3117.27.211.011.0QKh生远期生活废水总量：d/m27.2%90108.1615034万生污远Q436.11.3117.27.211.011.0QKh生（或者在《室外排水设计规范》（GB50014-2006）中查表，值相同）LmgBOD/1881603010005LmgSS/250160401000LmgTN/50160810004LmgTP/25.616011000由水质工程学（二）典型生活污水水质参数查得：CODCr=400mg/LNH3-N=30mg/L2.1.3：工业废水：该城市工业企业生产废水全部经过厂内废水处理站进行处理后，已经达到城市污水排入下水道排放标准；工业废水中，近期规划城镇一类工业用地面积为0.5km2,远期规划面积为0.8km2。单位工业用地用水量指标（万m3/(km2·d)）【4】工业用地类型用水量指标工业用地类型用水量指标一类工业用地1.20~2.00三类工业用地3.00~5.00二类工业用地2.00~3.50近期排放量：/dm64.00.58.06.13万工废近Q远期排放量：/dm024.10.88.06.13万工废远Q时变化系数，取1.5CODCr=500mg/L，SS=400mg/L，BOD5=350mg/LNH3-N=45mg/LTP=8mg/LTN=70mg/L近期规模1.7505+0.64=2.3905万m3/d，取2.4万m3/d。最高日最高时处理水量为1.7505×1.5+0.64×1.5=3.58万m3/d，取3.6万m3/d，即416.7L/s远期规模：2.688+1.024=3.712万m3/d，取3.8万m3/d。最高日最高时处理水量为1.436×2.688+1.024×1.5=5.3959万m3/d，取5.4万m3/d，即625L/s2.1.4：进入污水处理厂的污水性质根据生活污水和工业废水所占比重进行核算混合液的水质参数：mg/L4254.250036.040075.1CODCr，mg/L2904.240064.025075.1=SS5mg/L2304.235064.018875.1BOD5mg/L344.24564.03075.1N-NH3mg/L7.64.2864.025.675.1TPmg/L554.27064.05075.1TN水质参数如下：CODCr=425mg/L，SS=290mg/L，BOD5=230mg/LNH3-N=34mg/LTP=6.7mg/LTN=20mg/L。2.2污水处理程度的确定2.2.1：纳污河流：污水经处理后直接排入位于城市南边自西向东流过的河流。此河流属《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类水域，且河流保证率95％时的流量为3m3/s。河流20年一遇洪水位900.12m。2.2.2：气象资料：气象资料：全年平均气温8.6℃，极端最高气温40℃，最低气-29.3℃。多年平均最大降雨量522.5mm，夏季主导风向：东南风。2.2.3：出水水质：按照污水综合排放标准，城镇二级污水处理厂排入到三类水体的处理水出水水质应满足一级B排放标准，所以处理水中各物质的浓度为COD≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤8（15）mg/L，TN≤20mg/L（括号外数值为水温12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标）TP=1mg/L。2.2.4：污泥污水处理方式：污水：根据受纳水体的使用功能确定，排入三类水体；污泥：浓缩脱水后外运填埋处置。2.2.5：分期建设：考虑近期和远期城市发展的情况。人口数：近期：10.94万人，远期：16.8万人。工业用地面积：近期规划为0.5km2,远期规划为0.8km2。2.2.6：进水水质根据原始资料，污水处理厂进水水质见表二。表二、污水设计进水水质、出水水质标准6水质指标设计进水水质(mg/L)出水水质标准(mg/L)BOD523020CODcr42560SS29020NH3-N348（15）TP6.71TN5520括号外数值为水温12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。2.2.7、设计出水水质出水水质要求符合：《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002《地表水环境质量标准》GB3838-2002根据设计资料说明，本设计出水排入水体为Ⅲ类水体，要求执行一级B标准，出水水质标准如表二所示。根据出水水质要求，污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水的氮、磷进行适当处理，防止河流的富营养化。2.2.8、处理程度计算表三、各水质参数的去除率序号水质指标去除率1BOD5%3.91%100230202302CODcr%9.85%100425604253SS%68.92%1004.273204.2734NH3-N%5.76%100348345TP%95%1007.617.66TN%6.63%1005520552.3污水与污泥处理工艺选择2.3.1、工艺流程方案的提出由上述计算，该设计在水质处理中要求达到表三的处理效果。即要求处理工艺既能有效地去除BOD5、CODcr、SS等，又能达到脱氮除磷的效果。为达到该处理要求，现提出两种可供选择的处理工艺：①、厌氧池+氧化沟处理工艺7②、CASS处理工艺4.2、方案比较两个方案见图一和图二。两个方案的技术比较见表四。至苗圃回流污泥厌氧池氧化沟剩余污泥沉沙池沙沙水分离器细格栅提升泵房栅渣压干机栅渣卡罗塞污水中格栅栅渣压干机栅渣栅渣外运接触池排放加氯间二沉池浓缩脱水间图一厌氧池+氧化沟处理工艺流程沉池砂格栅细房泵升提栅格中污水CASS反应池江排接池触运外泥饼脱水机房池泥贮浓缩池合器混图二CASS处理工艺流程8表四工艺流程方案技术比较表方案一(厌氧池+氧化沟工艺)方案二(CASS处理工艺)优点：(1)、氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。(2)、不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。(3)、氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。(4)、脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮能力。缺点：(1)、污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多，N、P量不平衡，pH值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。(2)、泡沫问题(3)、污泥上浮问题(4)、流速不均及污泥沉积问题(5)、氧化沟占地面积很大优点：(1)、