环境工程课程设计――污水处理厂设计说明书

目录目录设计说明书.........................................................2第一章总论........................................................21.1工程概况....................................................21.2污水排放现状................................................21.3设计依据....................................................21.4设计建设原则................................................3第二章污水处理设计及流程选择......................................32.1污水处理工艺比较............................................32.2工艺选取....................................................62.3污水处理构筑物的选择........................................6设计计算书........................................................10第三章构筑物尺寸设计计算.........................................103.1设计水量...................................................103.2中格栅的计算...............................................113.3提升泵房和积水井设计计算...................................133.4细格栅的计算...............................................143.5旋流式沉砂池的设计.........................................153.6配水井.....................................................163.7卡鲁塞氧化沟的设计.........................................173.8辐流式二沉池计算...........................................193.9污泥浓缩池的计算...........................................203.10紫外消毒计算..............................................21第四章污水处理厂高程计算.........................................224.1高程布置原则...............................................224.2水力计算...................................................224.3高程确定...................................................24参考文献..........................................................252污水处理厂工程设计实战练习设计说明书第一章总论1.1工程概况吉安市是庐陵古城，位于江西的中西部，地处赣江中游地带，是江西省赣中地区经济文化中心，历史悠久，文化渊源。保护水体，防止污染也是现代化城市建设的需要。城市环境与人们生活息息相关，城市是政治、经济文化的中心，随着京九铁路的建成和吉安市向现代化城市建设的发展，以及改善招商引资等方面的需要，城市污水处理是改善城市投资环境的重要的一环。为了改善吉安市的水体环境，吉安市政府决定对河西区的水体环境污染进行综合治理，并由吉安市建筑设计规划研究院和吉安市城市建设投资开发公司共同编制了《吉安市污水处理工程项目建议书》，内容包括城市排水系统改造工程、后河综合治理改造工程以及螺子山污水处理厂工程。因而，吉安市政府按照总体规划的要求，决定新建吉州区的螺子山污水处理厂。建设规模4万吨/天。1.2污水排放现状表1污水进水水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)进水200~300100~15035200~2501.3设计依据表2《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）单位：mg/L序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准A标准B标准1化学需氧量（COD）5060100120①2生化需氧量（BOD5）10203060①3悬浮物（SS）102030503序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准A标准B标准4动植物油135205石油类135156阴离子表面活性剂0.51257总氮（以N计）1520——8氨氮（以N计）②5（8）8（15）25（30）—9总磷(以P计)2005年12月31日前建设的11.5352006年1月1日起建设的0.513510色度（稀释倍数）3030405011PH6～912粪大肠菌群数/（个/L）103104104—注：①下列情况下按去除率指标执行：当进水COD大于350mg/L时，去除率应大于60%；BOD大于160mg/L时，去除率应大于50%。②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。污水处理厂设计出水水质达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级Ｂ标准。1.4设计建设原则(1)执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规范和标准；(2)采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准；(3)采用成熟、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理；(4)全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致；(5)妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染；(6)综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资和运行费用；（7）近期与远期结合考虑，做出分期建设的安排，合理确定近期规模。第二章污水处理设计及流程选择2.1污水处理工艺比较目前，城市污水处理主要采用了生物活性污泥法。生物活性污泥法有多种处理工艺，城市二级污水处理厂常用的工艺方法有：普通曝气法、A—B法(二段曝气法)、A/O除磷工艺、A/O脱氮工艺、A2/O除磷脱氮工艺、氧化沟工艺、4序批式反应器(SBR)工艺等。按照构筑物的组成形式，运行性能以及运行操作方式的不同，已有的生物除磷脱氮的工艺可分成几个系列：A加系列、氧化沟系列和SBR系列等。随着各个系列不断地发展、改进，形成了目前较典型的工艺：A/O工艺、UCT田工艺、改良UCT工艺、VIP工艺、A2/O工艺、改良A2/O、倒置A2/O工艺、orbel氧化沟工艺、carrousel-2000氧化沟工艺、ICEAS工艺、CAST工艺、百乐克工艺等。下面就几个应用比较广泛的处理工艺进行比较。1、A2/O工艺A2/O工艺或称AAO工艺，是英文anaerobic-anoxic-oxic第一个字母的简称，在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区，能够同时做到脱氮、除磷和有机物的降解，其工艺流程如图1。图1A2/O工艺流程图工艺优缺点：该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%-95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂，工艺比较成熟。主要缺点：A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。2、SBR及变形工艺序批式反应池（SBR）属于“注水—反应—排水”类型的反应器，在流态上属于完全混合，但有机污染物却是随着反应时间的推移而被降解的，图2为其基本工艺流程。其操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，所有的处理过程都是在同一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行，混合液始终留在池中，从不需另外设置沉淀池。5图2SBR工艺流程图3、氧化沟工艺氧化沟又名连续循环曝气池，是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理，其工艺流程如图3。图3氧化沟工艺流程图工艺优缺点：氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。主要优点：一是进出水装置简单；二是污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式；三是BOD负荷低，处理水质良好；污泥产率低，排泥量少；四是污泥龄长，具有脱氮的功能。具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。主要缺点：在实际的运行过程中，存在污泥膨胀、泡沫、污泥上浮、流速不均及污泥沉积等一系列的问题。62.2工艺选取1、选择依据：（1）由进水水质可知：m(BOD)／m(COD)=0．50．3，生化性较好；（2）理论上m(BOD)／m(TN)2．86时反硝化过程才能进行，实际运行要求m(BOD)／m(TN)应大于3。2、本次设计选择氧化沟处理工艺，氧化沟除了具有A/O的效果外，还具有如下特点：（1）具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果。（2）不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）BOD负荷低，使氧化沟具有对水温，水质，水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理。（4）脱氮效果还能进一步提高。（5）电耗较小，运行费用低。（6）国内工程实例较多，容易获得工程管理经验。2.3污水处理构筑物的选择2.3.1格栅格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装再污水管道、泵房、集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理生产的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。2.3.2污水泵房污水泵站的特点及形式：泵站行驶的选择取决于水里条件和工程造价，其他考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站的主要形式：（1）合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；（2）合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵自动方便。（3）对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水7位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。（4）非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。由以上可知，本设计因水量较大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。本工程设计确定