改良型Carrousel2000氧化沟工艺计算说明书

摘要本设计为灌南县田楼镇污水处理工艺设计，分两期建设，处理规模为近期2000m3/d，远期4000m3/d。进水水质为：BOD5=100mg/L，CODcr=280mg/L，SS=120mg/L，NH3-N=30mg/L，TP=3mg/L。出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准，即：BOD5≤10mg/L，CODcr≤50mg/L，SS≤10mg/L，NH3-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L。通过对国内外不同污水处理工艺的比较与分析，结合本工程的具体情况，最终选择改良型氧化沟工艺作为本工程的处理工艺。该工艺是在Carrousel2000型氧化沟前设置一个厌氧区，污水经厌氧、缺氧、好氧交替运行，具有同时去除有机物、脱氮、除磷的效果。该工艺不仅具有A2O的特征，同时保留氧化沟独特的水流特性，有利于活性污泥的生物凝聚作用，且不需要设置初沉池和污泥消化池，节省投资。污水处理工艺流程为：进水→粗格栅→调节池（污水提升泵）→细格栅→旋流沉砂池→改良型氧化沟→竖流式二沉池→接触消毒池→巴氏计量槽→出水污泥处理工艺流程为：污泥泵房→幅流式浓缩池→贮泥池→板框脱水机→泥饼外运。关键词：城市污水；改良氧化沟；脱氮除磷；污泥处理AbstractTheprojectisadesignofTianlouTownsewegetreatmentplantinGuannanCounty,constructionoftwophases.Therecentdesignscaleis2000m3/dandthelong-termscaleis4000m3/d.Theinfluentqualityisshownasfollow:BOD5=100mg/L,CODcr=280mg/L,SS=120mg/L,NH3-N=30mg/L,TP=3mg/L.TheeffluentwaterqualityrequirestoreachthelevelofAdischargestandardsinemissionstandardofUrbansewagetreatmentplant(GB18918-2002),inwhichBOD5≤10mg/L,CODcr≤50mg/L,SS≤10mg/L,NH3-N≤5mg/L,TP≤0.5mg/L.Bycomparingandanalyzingdifferentwastewatertreatmentprocessesathomeandabroad,combiningwiththespecificcircumstancesofthisproject,animprovedoxidationditchprocessischosenasthefinalprocessofthisproject.ThisprocesssetupananaerobiczoneinfrontoftheCarrousel2000oxidationditchandtheorganicmatter,nitrogenandphosphorusareremovedwiththewastewaterflowingthroughanaerobic,anoxicandaerobiczonealternatively.TheprocessnotonlyhasthecharacteristicsofA2O,butalsotheuniquewaterfeaturesoftheoxidationditch,whichisbenefitialtothebiologicalcoagulationofactivatedsludge.Inaddition,theprocessdonotneedtosetuptheearlypondandthesludgedigestiontank,thusitcansaveinvestment.Sewagetreatmentprocessis:inflow→coarsescreen→waterregulatingpool(sewageliftpump)→finerack→vortex-typegritchamber→improvedoxidationditch→thesecondarysedimentationtank→disinfectiontank→BaShimeteringtank→effluent.Sludgetreatmentprocessis:sludgepumpingroom→sludgethickener→sludgestoragetank→plantandframefilterpress→transportofmudcake.KeyWords:municipalsewage;improvedoxidationditch;nitrogenandphosphorusremoval;sludgetreatment第一章总论1.1工程内容本工程为灌南县田楼镇污水处理厂设计，建设规模分两期建设，2015年为一期工程，2016-2025年间根据镇区发展具体状况进行二期工程。一期工程同时结合现状与远期发展衔接，远期工程建设以预留建设用地考虑。出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。污水处理厂设计进出水质如下：项目CODcrBOD5SSNH3-NTP进水水质280100120303出水水质≤50≤10≤10≤5（8）≤0.5去除率%≥82.1≥90.0≥91.7≥83.3≥83.31.2项目概况1、城镇概况GN县地处黄海之滨，属暖温湿性季风气候，日照充足。大气空气质量为国家二级标准，达到良好要求。全县雨量充沛，拥有15条大河，平均年份水资源总量在65亿立方米左右。人工畜牧类、野生两栖类、爬行类、鸟类、鱼类等动物繁盛，人工植物、野生植物品种繁盛。田楼镇位于GN县东北部，东与五队乡毗邻，西与长茂镇接壤，南与响水县双港乡隔河相望，北依新沂河，地处204国道东5公里，连盐高速从境内经过。乡域面积52平方公里，耕地面积2725公顷，辖12个行政村，120个村民小组，8440个农户，3.46万人口。2、区域自然条件（1）地形、地貌GN县属黄泛平原区，位于富饶的苏北平原的北部核心地带。全县地势平坦，县境内无山岗、丘陵，坡降为一万五千分之一至两万分之一，属平原缓坡地带。地势南高北低，西高东低，海拔一般在3-5米，灌河口附近只有1.7米，地形西宽东窄，似镶嵌在黄海之滨的一把金钥匙。（2）气候GN县位于北温带南缘，是温暖带向亚热带过渡地区，属暖湿性季风气候。全县气候资源较为丰富，光照充足，属高光照区。历年平均气温13.8℃，年际最大差值2.1℃。境内雨量充沛，历年来境内平均降水量949.9毫米，平均降水量最高的月份是7月，为240毫米，平均降水量最少的月份是12月，为15.1毫米。全境地处季风区，年平均风速为3.3米/秒。春季以东北风－东南东风为主；夏季以东南风和南南东风为主；秋季以北东风、东北东风为主；冬季以北北东风－北东风为主。（3）水文GN境内年均蒸发量最高的月份是5月，总量平均是188.3毫米，蒸发量最少的月份是1月，总量平均是45.4毫米，干旱指数为1.6，属半湿润区。年均相对湿度为75%，最高年份为79%，最低年份为71%。3、排水现状及规划目前各镇区排水体制不健全，排水设施建设滞后。现有排水设施多为雨、污合流就近排入水体，对环境造成较为严重的污染。各镇区污水均散排至镇区周围河流，各河流最终汇入黄海，对黄海水质造成了比较严重的污染。1.3拟采用的研究手段(1)通过查阅相关资料，了解污水处理现状及方法。(2)根据污水处理厂的实际情况和设计要求，选择合适的污水处理方法，即采用生物方法进行处理。(3)根据所选的污水处理方法，确定合适的处理工艺。(4)查阅工艺设计中构筑物参数的选取和计算方法，根据污水的实际情况，完成构筑物的设计。(5)得出污水处理工艺及污水处理厂总设计方案。绘制出主要构筑物的CAD图纸及流程图，并核算工程造价及运行费用，对其进行技术校核和经济效益评估。1.4主要设计依据1）《室外排水设计规范》(GB50014-2006)-2014版2）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138:2002)3）《室外给水排水和热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)4）《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)5）《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)6）《污水综合排放标准》(GB8978-1996)7）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准》(CJJ31-1989)1.5毕业设计进程安排起讫日期设计（论文）各阶段工作内容备注3.2-3.8查找收集文献资料1周3.9-3.23撰写文献综述和英文翻译2周3.24-3.31分析资料、设计方案论证1周4.1-4.22处理构筑物设计计算3周4.23-5.15设计图纸的绘制3周5.15-6.1校核和文件整理2周6.1-6.7毕业设计答辩准备1周第二章工艺设计2.1工艺方案比选本工程生活污水及工业污水均通过污水收集系统送至污水处理厂进行处理，排污企业必须按照《污水综合排放标准》的三级排放标准要求排放污水。污水厂出水水质按GB18918－2002一级A排放标准执行，对脱氮除磷有要求，故选取二级强化处理，可供选取的工艺有氧化沟工艺，SBR工艺，CASS工艺，A2/O工艺等。（1）氧化沟在国内外中小型城市应用广泛，改良型Carrousel2000氧化沟污水处理效果显著，BOD去除率达95%～99%，COD去除率达95%，脱氮90%以上，除磷效率50%左右，适量投加铁盐，则除磷效率可达95%。同时氧化沟工艺流程简单，构筑物少，可不设初沉池，运行管理方便。此外污泥量少，污泥性质稳定，不需要另设污泥消化硝化池。但占地面积较大，由于采用机械曝气，动力效率低，能耗也较大。（2）SBR工艺沉降性能好，有机物去除率90%以上，氨氮去除率75%-80%，除磷率可达90%以上，不需要污泥回流，工艺简单。但不能达到连续进水、连续出水的要求，对于多个SBR反应器，其进水和出水阀门自动切换频繁，设备的闲置率较高。CASS工艺是SBR工艺的变形工艺，主要特点是反应器前端设置生物选择器，并可实现连续进水，增强了系统运行的稳定性。（3）A/A/O工艺在我国大中型城市应用广泛，总的水力停留时间少于其他同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下不易发生污泥膨胀。但脱氮除磷效果有限，总氮去除率在80%-85%左右，总磷去除率在85%左右，并且很难同时取得好的脱氮除磷的效果。此外构筑物较多，基建费用大，适用处理水量大的污水厂。本工程处理水量小，对除磷效果要求高，结合国内小城镇污水处理厂的应用现状以及当地的经济等实际情况，推荐采用改良型Carrousel2000氧化沟工艺，主要考虑以下几个方面：①改良型Carrousel2000氧化沟由厌氧区和Carrousel2000氧化沟反应器系统组成，一定程度上有利于难降解有机物的去除，同时耐冲击负荷能力强；②保留了前置反硝化的一切优点，可实现硝化液的高回流比，达到较高程度的总去除率。厌氧区的设计能够保证释磷充分，为磷的去除创造条件；③氧化沟缺点主要变现在占地和能耗，但本工程处理水量小，建设规模不大。厌氧池可以降解部分有机物，降低好氧氧化沟的需氧量，从而有效降低了曝气设备的能耗，降低生产过程运行成本；④氧化沟工艺流程简单，可以省去初次沉淀池和污泥消化池，运行管理方便2.2工艺流程本设计拟采用工艺流程如下：2.3出水水质分析各主要污水处理构筑物去除率如下：序号名称项目CODcrBOD5SSNH3-NTPmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L1格栅进水280100120303出水280100108303去除率——10%——2沉砂池进水280100108303出水28010097.2303去除率——10%——3改良氧化沟进水28010097.2303出水28514.584.51.5