环境工程原理设计报告

《环境工程原理》课程设计报告题目厦门理工学院10400t/d污水处理厦门理工学院小型污水厂系部环境工程专业班级环境工程级班姓名****学号***指导教师*****8设计时间2013.12.16-2013.12.22二○一三年十二月二十二日环境工程原理课程设计目录第一章设计内容和任务................................错误！未定义书签。第二章污水处理工艺流程说明...................错误！未定义书签。第三章工艺流程设计计算...................................................6第四章平面布置.................................................................23第五章高程布置.................................................................24第六章问题探究.................................................................26第七章设计总评.................................................................26环境工程原理课程设计1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是非常丰富，年径流总量2.17*10∧12立方米，居世界第六位但是由于人口众多，人均占有仅2262立方米，约为世界人均的四分之一，属世界缺水国家之一。我国幅员辽阔，各地气候差异大，经济发展水平差异也很多，随着我国快速发展和人口，水平的不断提高，政府、企业、居民的环保意识不段增强，对生活质量和环境质量的要求不段提高，水污染治理也越来越受人们的关注。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，同时建立与经济发展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，水的供给和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的污染物质，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。城市的雨水和冰雪融水也需要及时排除，否则将积水为害，妨碍交通，甚至危及人们的生产和日常生活。在人们的生产和生活中产生的这些污水中，如不加控制任意排入水体（江、河、湖、海、地下水）或土壤，使水体受到污染，将破坏原有的自然环境，以致引起环境问题，甚至造成公害。为保护环境，避免发生上述问题，现代城市就需要建立一套完整的工程设施来收集、输送、处理和利用污水；此工程设施就称为排水工程。它基本任务就是保护环境，以免污染，以促进工农业发展与保障人民的健康与正常生活。其主要内容包括：（1）收集各种污水并及时的将之输送至适当地点；（2）妥善处理后排放或利用。污水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。是保障人们健康和造福子孙后代的事业；从卫生上讲，水污染控制技术的兴起对保障人们健康具有深远的意义；对预防和控制各种疾病、癌症或“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，这是节约用水和淡水资源短缺的重要途径，它将产生较大的经济效益。总之，在实现四个现代化过程中，水污染控制技术对环境的保护、促进工农业生环境工程原理课程设计2产和保障人民健康有现实意义和深远影响，并使经济建设、城乡建设和环境建设同步规划，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。由于所学有限，设计中任存在不足，望老师批评改正。第一章设计内容和任务一、设计目的为了熟悉环境工程掌握环境工程设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、筛选公式和计算方法，用简洁文字、图表表示设计结果及环境工程制图等能力方面，得到了一次全面的实践。二、设计任务分工1·设计任务（1）、以“厦门理工学院小型污水处理厂的设计”为题，选择正确处理工艺、流程及所需物理计算公式；（2）、对各工艺、设备进行详细设计计算，并绘制基本的工艺、设备图纸；（3）、根据工艺选择、设计计算完成设计报告，且最后包含平面图及高程图等。2·设计分工（1）第一，我们小组一起讨论课程设计的内容，设计的流程图，污水处理的方法，一起研讨设计的平面图，高程图等。并且一起查找相关的资料。（2）小组成员：陈财凤(查找资料，设计平面图，高程图等。)魏静殊（查找资料，设计流程图，平面图等）郑月妹（查找资料，编写设计报告等。）三、设计要求和设计指标1.设计要求（1）、完成主要处理构筑物的设计计算和布置；（2）、工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；（3）、提交的成品：设计说明书、工艺基本工程图及流程图、高程图、厂区平面布置图。2设计指标环境工程原理课程设计3（1）、设计进、出水水质及排放标准类别COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH3-N(mg/l)TP(mg/l)pH进水水质≤300≤225≤250≤35≤36~9出水水质≤60≤20≤20≤15≤0.16~9排放标准602020150.16~9（2）、排放标准：（GB8978-1996）一级标准；（3）、接受水体：河流（标高：－2m）（4）工程规模处理规模为10400t/d第二章污水处理工艺流程说明一、气象与水文资料：风向：多年主导风向为东南风；水文：降水量多年平均为每年2370mm；蒸发量多年平均为每年1800mm；地下水水位，地面下6～7m。年平均水温：20℃二、厂区地形：污水厂选址区域海拔标高在19-21m左右，平均地面标高为20m。平均地面坡度为0.3‰～0.5‰，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长224m，南北长276m。2.1处理程度的计算2.1.1溶解性BOD5的去除率活性污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化过程来考虑，应将非溶性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。4.1.2CODcr的去除率η﹦(300-60)∕300*100﹪﹦80﹪4.1.3SS的去除率η﹦(250‐20)∕250*100﹪=88﹪环境工程原理课程设计42.1.4总氮的去除率出水标准中的总氮为15mg/L,处理水中的总氮设计值取15mg/L,总氮的去除率为：η﹦(35‐15)∕35*100﹪﹦57.14﹪2.1.5磷酸盐的去除率进水中磷酸盐的浓度为4.9mg/L计。如磷酸盐以最大可能Na3Po4计算，则磷的含量;3*0.189=0.576mg/L，可得磷的去除率为：η﹦(0.576‐0.1)∕0.576*100﹪=82.64﹪2.2处理工艺选择2.2.1处理工艺比较（1）设计原则a.选择处理工艺，严格执行环境保护各项规定，确保处理后达到国家有关排放标准；b.采用就新技术，运行可靠，操作简便，因地制宜；c.成本合理，尽可能降低工程投资和运行费用；d.合理布局，占地面积尽可能小，便于管理。(2)考虑因素污水处理程度，工程造价和运行费用，污水处理量。（3）处理原理简介当地条件城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5，又要适当去除氮磷，故可采用SBR或氧化沟法，或A2/0法。A方案------SBR法SBR技术法采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。工艺流程:污水→蓄水池→粗格栅→集水调节池→细格栅→沉淀池→SBR池→消毒池→出水特点：a.在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥生物凝聚作用；b.对水量水温的变化有较强的适应，处理水量较大；c.污泥产量低，且多已达到稳定；e.占地面积较大，运行费用低。环境工程原理课程设计5B方案-----氧化沟法氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首位相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。工作流程：污水→粗格栅→提升泵房→细格栅→沉淀池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→出水特点：a.在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥生物凝聚作用；b.对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大；c.污泥产量低，且多已达到稳定；d.自动化程度高，便于管理；e.占地面积较大，运行费用低。C方案-------A2/O法根据废糟液的水质特点，并结合我公司多年来从事水处理工程的设计、运行管理经验，污水处理工艺为：物化+厌氧+好氧的综合处理工艺。污水中含有大量的细小悬浮物，粘度高，浓度高达3万mg/L，呈酸性PH值3～5，主要为一些有机酸，均不利于后续生化反应的正常运行，所以，预处理效果的好坏直接影响后继生化处理的正常运行。目前国内许多废糟液处理厂的出水水质不达标就是源于预处理系统处理效果欠佳。因此固液分离即预处理段是处理站工艺的保障。废水温度高达100℃以上，而本处理系统的温度要求为50～60℃，为充分利用热资源，在进入处理系统之前需考虑热交换。特点：a.该工艺为最简单的同步脱氧除磷工艺，总的水力停留时间，总厂占地面积，少于其他工艺。b.在厌氧好氧交替运行的条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀的担忧，SVI值一般均小于100c.污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。d.运行费低。工作流程：污水→格栅间→沉砂池→厌氧池→缺氧池→好氧池→二沉池→MBA→出水环境工程原理课程设计6综上所述，任何一种方法，都能达到除磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，厌氧池-----氧化沟虽一次面积小，投资较大，且构筑物多而复杂。而A2/O法虽然投资省，但除磷脱氮效果不理想，溶解氧含量难以控制（过低容易导致厌氧消化，污泥释放磷，过高时回流污泥可能对厌氧池造成影响）。而SBR法投资少，而且小型污水处理厂占地面积不是很多。所以选择用SBR法处理工艺。2.2.2处理工艺流程图的设计厦门理工学院小型污水处理厂SBR法工艺流程图第三章工艺流程设计计算一、主要工艺设计参数SBR工艺设计1.管道1进水管单组反应池进水管设计流量smQQ/06019.0864002/104002/31管道流速smv/8.0管道过水断面面积21075.08.0/060.0/mVQA管径mAd309.0075.044＝取出水管管径DN700mm环境工程原理课程设计7校核管道流速smAQv/19.0)27.0(075.022回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量QRsmQRQR/060.08640021040013渠道流速smv/7.0取回流污泥管管径DN700mm3进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量smQRQ/120.086400210400)11(2)1(32＝孔口流速smv/6.0孔口过水断面积220.06.0120.0mvQA＝孔口尺寸取mm9.02.1进水竖井平面尺寸mm5.25.24出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式：23233866.1242.0bHbHgQsmQRRQ/2316.02)1(33内式中mb5.7——堰宽，H——堰上水头高，mmbQH065.0)5.786.12316.0()86.1(32323＝出水孔过流量smQQ/2316.0334孔口流速smv/6.0孔口过水断面积2386.06.02316.0mvQA孔口尺寸取mm0.10.2进水竖井平面尺寸mm0