16000m3d城镇污水处理厂工艺设计

16000m3/d城镇污水处理厂工艺设计摘要当今，随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，环境污染日趋严重，加大城市生活污水治理力度势在必行。现拟建一座某城市生活污水处理厂，处理规模为16000m3/d，设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准。本设计采用周期循环曝气活性污泥法（CASS）工艺，经比选，此工艺具有投资省，处理效果好，运行管理方便等优点，适用于大中型污水处理厂使用。本设计包含污水处理工艺流程的确定，工艺流程中各单体的计算，施工图纸的绘制等。本工程的实施将显著改善受纳水体水质，同时间接产生经济效益，促进经济可持续发展。关键字：污水处理厂，CASS工艺，设计16000m3/dMunicipalWastewaterTreatmentPlantDesignAbstractNowadays,withtherapideconomicdevelopmentandthepeople'slivingstandardimproved,environmentalpollutionismoreserious.Soitisbothinevitableandnecessarytodeveloptheurbansewagetreatment.Now,aSewagetreatmentplantwillbeplanedtobuildinXXXcity.TreatmentscaleofSewageis16000m3/d.TheeffluentqualitycarriesoutB-levelstandardsfrompollutantemissionstandardsofurbansewagetreatmentplant—GB18918-2002.Thisdesignusescyclicactivatedsludgesystem(CASS).Thoughschemecomparison,theprocesshassomeadvantageslikesavinginvestment,goodtreatmenteffect,easyoperationandmanagementandsoonandapplytobigandmedium-sizedsewagetreatmentplantsuse.Thisdesigncontainstheidentification,eachmonomerprocessofcalculation,constructiondrawingsdrawingetc.Theimplementationofthisprojectwillsignificantlyimprovethewaterqualityofreceivingwater,andindirecteconomicbenefitsandpromotesustainableeconomicdevelopment.Keywords:sewagetreatmentplant,CASStechnique,designPDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion设计的目的及意义毕业设计是总结在校期间学习成果，完成工程技术人才基本技能训练的一个重要环节；毕业设计是我们在毕业前的综合训练阶段，是学习、深化和拓展综合教学的重要过程；是我们对学习、研究与实践的全面总结，是培养我们综合素质和工作实践的重要方法。毕业设计是培养学生在制定设计方案、设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等方面的基本工作实践能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法；培养将所学理论运用于解决实际工程问题的独立工作能力，培养刻苦钻研及创造精神；学习和领会有关技术规定和技术规范，使学生树立具有符合生产实际的正确设计思想和观点；树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。1.2设计指导思想决定城市污水处理厂投资和运行成本的很重要因素是污水处理工艺的选择。目前，在城市污水处理领域，很多城市普遍存在着追求“新工艺”的倾向。一座城市污水厂处理工艺的选择，虽然应由污水水质、水量、排放标准及受纳水体性质等因素来确定，但是，忽略污水处理厂投资和运行成本，过分强调污水处理工艺的先进是不足取的。实际上，有些城市采取的高投资、高运行费的“新工艺”，由于水质不稳定，水量波动大等缘故，并未收到理想的处理效果。CASS（cyclicactivatedsludgesystem）工艺是在SBR工艺的基础上发展起来的，是与活性污泥法并列的一种污水生物处理技术，发展起步早，技术比较成熟，是近年来国际公认的生活污水及工业废水先进处理工艺。1.3设计的内容本设计按照工程实际的具体要求完成一个设计规模为16000m3/d的城镇污水处理厂的工艺设计，包括工艺计算和图纸绘制两部分工作。工艺设计要能满足现行国家规范和标准的相关要求，污水处理厂原水水质为城镇污水常用设计参数，出水水质要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002的一级B标准。图纸绘制要根据相关工程绘图技术规范进行。1.4国内外发展概况随着人类社会的不断发展，城市规模不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水紧张和水质污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。我国污水处理事业的历史始于1921年，但是真正是在80年代才得以发展，改革开放三十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要，处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。我国城市污水处理相对于国外发达国家，起步较晚，到现在为止，全国还有60%的城市污水得不到妥善的处理，城市污水处理率较低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。在我们大力引进国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展规划，尤其是当地的实际情况，探索适合我国实际的污水处理系统。1.5设计依据及原则1.5.1设计依据1）《室外排水设计规范》GBJ14-872）《地表水环境质量标准》GB3838-20023）《工业企业厂界噪声标准》GB12348-904）《泵站设计规范》GB/T50265-975）《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-20026）《给水排水设计规范》GBJ15-88PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion设计原则污水处理工程设计过程当中应遵循下列原则：1）污水处理工艺技术方案，达到治理要求的前提下应优先选择投资和运行费用少、运行管理简便的工艺；2）所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；3）和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；4）污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；5）污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；6）尽量减少工程用地。1.6设计规模与水质指标1.6.1设计规模正常日处理量：16000吨/日1.6.2水质指标1）进水水质本设计针对城市生活污水设计，所有工厂生产废水必须经处理后达到《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-99后才能排入本项目污水收集系统。进水水质见下表1.1。表1.1设计进水水质项目CODCrBOD5SSTNNH3-NTPpH进水水质/(mg/L)32018020040304.06～82）出水水质根据受纳水体类别或者是否回用选择排放标准，根据项目所在地的实际情况，确定该污水处理厂设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准。污水排放标准见表1.2。表1.2设计出水水质项目CODCrBOD5SSTNNH3-NTPpH出水水质/(mg/L)≤60≤20≤20≤20≤8≤1.0≤6～9第二章污水处理厂工艺方案2.1设计方案论证污水生物处理技术主要是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养类型多、适应能力强的微生物的新陈代谢作用，将污水中的污染物质转化为微生物细胞及CO2、H2O、H2S、N2、CH4等多种物质，从而使污水得到净化的过程。污水生物处理技术分为好氧生物处理、缺氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理又分为活性污泥法，生物膜法等。目前对于城市生活污水的处理多为好氧处理。一、活性污泥法处理系统有效运行的基本条件是：1、有大量起吸附和分解作用的微生物。2、污水中含有足够的可溶解性易降解有机物，作为微生物生理活动所必需的营养物质。3、混合液中含有足够的溶解氧。4、活性污泥连续回流，同时，还要及时地排出剩余污泥，使曝气池中保持恒定的活性污泥浓度。5、活性污泥在曝气池中呈悬浮状态，能够与污水充分接触。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion、没有对微生物有毒害作用物质进入。二、环境因素对微生物生长的影响1、营养物质微生物为合成自生的细胞物质，必须不断地从其周围环境中摄取自身生存所必需的营养物质，主要的营养物质是碳、氮、磷等，微生物还需要硫、钠、钾、钙、镁、铁等元素作为营养，但需要量甚微。对微生物来讲，碳、氮、磷营养有一定的比例，一般为BOD5：N：P=100：5：1。生活污水中大多含有微生物能利用的碳源，氮和磷的含量也高，可以满足生物法处理时微生物的营养需求。如果某种营养元素低于需求可以加淀粉浆料补充碳源，投加尿素、硫酸铵等补充氮源，投加磷酸钾、磷酸钠等补充磷源。2、温度温度是影响微生物正常生理活动的重要因素之一。温度适宜，能够促进、强化微生物的生理活动，温度不适宜，能够减弱甚至破坏微生物的生理活动。可能使微生物死亡。一般好氧生物处理中的微生物多属于中温微生物，其生长繁殖的最适温度范围为20～37℃。3、pH值微生物的生理活动与环境的酸碱度密切相关，只有在适宜的酸碱度条件下，微生物才能进行正常的生理活动。PH值对微生物的影响主要作用于：引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收，改变生长环境中营养物质的可给性。PH值的变化还能改变有害物质的毒性。高浓度的氢离子还可导致菌体表面蛋白质和核酸水解而变性。4、溶解氧溶解氧是影响生物处理效果的重要因素。在好氧生物处理中，如果溶解氧不足，其活性将受到影响，新陈代谢能力降低，同时对溶解氧要求较低的微生物将逐步成为优势种属，影响正常的生化反应过程，造成处理效果下降。5、有毒物质（抑制物质）有毒物质对微生物生理功能毒害作用的原因，效果都比较复杂，取决于较多的因素。2.2原污水可生化性分析污水处理厂进水营养物比值见下表2.1。表2.1进水营养物比表项目比值BOD5/CODCr0.56BOD5/TN4.5BOD5/TP45污水生物处理是以污水中所含污染物质作为营养物质，利用微生物代谢作用使污染物被降解，污水得到净化。因此，对污水营养成分的分析以及判断污水能否采用生物处理是设计污水生物处理工程的前提。BOD5和COD是污水处理过程中常见的两个水质指标，一般情况下，BOD5/CODCr的比值越大，说明污水可生物处理性越好。综合国内外的研究成果，一般认为BOD5/CODCr的比值＞0.45可生化性较好，BOD5/CODCr的比值＜0.3较难生化，BOD5/CODCr的比值＜0.25不易生化。BOD5/TN（即C/N）是鉴别能否采用生物脱氮的重要指标，由于反硝化细菌是在分解有机物的过程当中进行消化脱氮的，在不投加外来碳源的条件下，污水中必须有足够的有机物，才能保证反硝化的顺利进行。一般认为，C/N≥3，即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用，才能进行有效脱氮。BOD5/TP（即C/P）是鉴别能否采用生物除磷的重要指标，生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时放出H3PO4和ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialve