污水处理,课程设计.docx

《污水处理,课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《污水处理,课程设计.docx（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、污水处理,课程设计 环境工程课程设计 题目19万吨/日城市污水处理厂的初步设计 院系化学与环境工程学院 专业环境工程 姓名 年级A1141 指导教师张蔚萍老师 二零一四年五月 摘要 本次课程设计的题目为某城市污水处理厂初步设计，主要任务是完成该污水处理厂的平面布置、高程布置和各处理构筑物的初步设计。 初步设计要完成设计说明书一份，污水处理厂平面布置图1张、污水处理构筑物高程布置图1张。该污水处理厂工程规模为19万吨/日，进水水质为：COD Cr=200mg/L，BOD5=150mg/L，SS=200mg/L，氨氮=30mg/L，磷酸盐（以P计）=L。 本次设计所选择的A2O工艺，具有良好的脱氮

2、除磷功能。该污水处理厂的污水处理流程为：污水从粗格栅到污水提升泵房，再从泵房到细格栅，然后到沉砂池，进入初沉池再进入生物池（即A2O反应池），再从生物池进入二沉池，污水再经过接触消毒池后排入自然水体；污水处理厂处理后的出水水质执行污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准。 关键词：A2O工艺；脱氮除磷；污水处理 目录 摘要错误!未定义书签。 Abstract 错误!未定义书签。 引言错误!未定义书签。 1设计任务书错误!未定义书签。 工程设计资料错误!未定义书签。 设计任务错误!未定义书签。 基本要求错误!未定义书签。 毕业设计图纸内容及张数错误!未定义书签。 2 设计说明书错误!未

3、定义书签。 城市污水来源、水量及水质特点分析错误!未定义书签。 城市污水水量错误!未定义书签。 城市污水水质特点错误!未定义书签。 污水处理方案的选择错误!未定义书签。 城市污水主要处理方法错误!未定义书签。 污水处理方案的选择错误!未定义书签。 污水处理工艺原理及工程说明错误!未定义书签。粗格栅错误!未定义书签。 泵房和集水池错误!未定义书签。 泵房错误!未定义书签。 集水池错误!未定义书签。 细格栅错误!未定义书签。 沉砂池错误!未定义书签。 配水井错误!未定义书签。 初沉池错误!未定义书签。 生化池错误!未定义书签。 配水井错误!未定义书签。 二沉池错误!未定义书签。 接触消毒池错误!未

4、定义书签。 3设计计算书错误!未定义书签。 粗格栅间错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 设计计算错误!未定义书签。 集水池和泵房错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 集水池设计计算错误!未定义书签。 水泵扬程计算错误!未定义书签。 细格栅错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 . 2设计计算错误!未定义书签。 沉砂池错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 设计计算错误!未定义书签。 配水井错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 设计计算错误!未定义书签。 初沉池错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 设计计算错误!未定义书签。 厌氧池错误!

5、未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 设计计算错误!未定义书签。 缺氧池错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 曝气池错误!未定义书签。 设计参数设计参数错误!未定义书签。 污水处理程度的计算错误!未定义书签。 曝气池的计算与各部位尺寸的确定错误!未定义书签。配水井错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 设计计算错误!未定义书签。 二沉池错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 设计计算错误!未定义书签。 消毒池错误!未定义书签。 设计参数错误!未定义书签。 设计计算错误!未定义书签。 高程计算错误!未定义书签。 结论错误!未定义书签。 参考文献错误!未定义书签。 附

6、录错误!未定义书签。 1设计任务书 工程设计资料 （1）工程概况 某城市拟筹建城市污水处理厂，废水量为19万吨/日。城市污水的主要污染物是COD Cr、BOD5、SS、氮和磷等。 经当地环保部门批准，污水排放标准执行污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准。 （2）工程设计规模 1）设计水量 =190000m3/d 总水量：Q 总 2）进水水质 进水水质参考同类案例，具体进水水质如表1所示。 表11 进水水质（单位：mg/L） 指标COD Cr BOD5SS氨氮磷酸盐（以P计） 数值20225020220 3）处理目标 经当地环保部门审批，污水排放标准执行污水综合排放标准（GB897

7、8-1996）一级标准，具体出水水质如表2所示。 表1 Cr5 数值60202215 设计任务 （1）根据以上资料，确定最佳处理工艺，对该污水处理工程进行初步设计。（2）设计范围为污水处理工艺系统。 （3）完成污水处理各构筑物的设计，编写设计说明书和设计计算书（包括高程计算和构筑物设计计算）。 （4）完成设计图纸。 基本要求 （1）设计者必须独立思考，独立完成全部设计。 （2）按时按质完成设计任务要求。 （3）设计方案严格执行有关环境保护的规定，污水处理后必须保证出水指标均达到当地环保部门核准的污水排放标准。 （4）采用经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。（5）设计新颖

8、美观、布局合理。 毕业设计图纸内容及张数 （1）污水处理厂平面布置图，1张（3号图纸）； （2）污水处理构筑物高程布置图，1张（3号图纸）； 2 设计说明书 城市污水来源、水量及水质特点分析 城市污水来源 （1）生活污水 生活污水主要来自家庭。商业、机关、学校、医院、城镇公共设施及工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等，包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水 及其他排水等。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机物质，氮、磷、硫等无机盐类及泥沙等杂质，生活污水中还含有多种微生物及病原体。这些物质按化学性质来分，可分为无机物和有机物；按其物理性质来分，可分为不溶性物质、胶体

9、性物质和溶解性物质。生活污水的水质一般较稳定，浓度较低，也较容易通过生物化学方法进行处理。 （2）工业废水 工业废水主要是在工业生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料所污染的水。工业废水中由于种类繁多，污染物成分及性质随生产过程而异，变化复杂。一般而言，工业废水比较严重，往往含有有毒有害物质，需局部处理达到要求后才能进入城镇排水系统，是城镇污水有毒有害污染物的主要来源。 （3）初期雨水 初期雨水是雨雪降至地面形成的初期地表水径流。初期雨水的水质水量随区域环境、季节和时间变化，成分比较复杂。影响初期雨水被污染的主要因素有大气质量、气候条件、地面及建筑物环境质量等。 （4）城镇污水 城镇污水包

10、括生活污水、工业废水等，在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。城镇污水成分性质比较复杂，不仅各城镇间不同，同一城市中的不同区域也有差异，需要进行全面细致的调查研究，才能确定其水质成分及特点。 城市污水水量 污水水量还会与降雨有一定关系，不过现如今的城市管道系统绝大部分采用的是分流系统，即污水管道与雨水管道分开，这样在很大程度上减少了降水对于污水处理厂的压力，雨水经过收集后只需要经过较少的处理就能到排放标准排入自然水体。 城市污水水质特点 城市污水的水质在主要方面具有生活污水的一切特征。但在不同的城市，因工业的规模和性质不同，城市污水的水质也受工业废水和水量的影响而明显变

11、化。城市污水中90%以上是水，其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物： 悬浮物：一般为200500毫克/升，有时候可超过1000毫克/升。其中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离，形成污泥而去除。 病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升

12、生活污水中病毒可达50万到7000万个。需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量(BOD5)来表示。也可用总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用BOD5与COD的比例来反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢。城市污水BOD5一般为每升300500毫克，造纸、食品、纤维等工业废水可高达每升数千毫克。 植物营养素：生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营养物质氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克,近年来由于 大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加

13、。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的3075%，占地面径流污水中磷含量的17%左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水，以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性，能在肠胃中还原成亚硝酸盐而引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。 城市污水中除含以上四类普遍存在的污染物外，随污染源的不同还可能含有多种无机污染物和有机污染物，如氟、砷、重金属、酚、氰、有机氯农药、多氯联苯、多环芳烃等。 污水处理方案的选择 城市污水主要处理方

14、法 城市污水处理厂的方案，要考虑有效去处BOD 5，又要适当去除N 、P 故可采用SBR 法、氧化沟法或A 2O 法。 （1）SBR 法 SBR 法为序批式活性污泥法，它比连续流活性污泥法出现的更早，但由于当时运行管理条件限制而被连续流系统所取代。随着自动化控制水平的提高，SBR 法重新被人们重视，该工艺在国内已广泛应用于屠宰、啤酒、化工、鱼品加工、制药等工业废水和生活污水的处理。 SBR 法特点见表3 （2）氧化沟法 本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Pas

15、sveer)简称单沟式，奥式(Orbal)简称同心圆式，卡式(Carrousel)简称循环折流式和三沟式氧化沟(T 型氧化沟)等。 氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率 (提高20%)和动力效率达 kgO2/(kWh)。 氧化沟工艺的特点见表4。 表22 氧化沟法特点 城市生活含有大量的氮磷，由于氮磷的富集会对天然水体造成富营养化，导致湖泊河流的藻类泛滥破坏生态环境及影响水生生物的生存和人类生活。故对城市污水提出脱氮除磷的要求。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二

16、级处理工艺。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中，污水在厌氧区(DO,可生化性比较好，重金及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标。 （2）污水中主要污染物指标BOD 、COD 、SS 值为典型城市污水值。此外考虑到氨氮出水浓度排放要求比较高，因此需要采用能够同时脱氮除磷降磷且效果较好的工艺。 （3）从上述比较分析，可知SBR 间歇运行，全赖电脑控制，对处理厂的管理人员素质要求很高，变水位运行，电耗增大；而且除磷脱氮效果一般，所以不采用。对于本设计而言，工程规模较大，为大中型规模的污水处理厂。其主要污水来源为生活污水，污水生化性好，难降解污染物少，氧化沟的一些优点得难以得到体

17、现。而且，污水处理厂冬季气温低，若采用氧化沟工艺的话，设备检修困难。A 2O 工艺虽然基建费用相对较高，但运行费用低，管理维护相对方便，出水水质稳定，脱氮除磷效果显著，优势相对突出。而再根据本城市污水的特点：其主要污水来源为生活污水，污水生化性好，难降解污染物少，氧化沟的一些优点难以得到体现。而且，污水处理厂冬季气温低，若采用氧化沟工艺的话，设备检修困难。A2O 工艺虽然基建费用相对较高，但运行费用低，管理维护相对方便，出水水质稳定，脱氮除磷效果显著，优势相对突出。通过对各种工艺比选、城镇污水自身的特点 以及对投资费用，运行管理的考虑，本工程设计决定采用A 2O 工艺来处理城市污水，具体的污水

18、处理工艺流程图21如下： 图21 城市生活污水处理工艺流程 污水处理工艺原理及工程说明 处理规模： s L s m h m d m Q K Q Z /2850859.267.102912470001900003.13 33max =?=?= s L s m h m d m Q 2199199.267.79161900003 3 3 _ = 10.13600 241900002121_min =?=Q Q m 3/s 粗格栅 格栅是一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道， 或进水泵站集水井的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物杂质。.因此为了避免其中的较粗大

19、的悬浮物及杂质，堵塞水泵和沉淀池的排泥管， 影响后续处理构筑物或设备的正常工作，首先设置格栅除去较大的悬浮物和颗粒。 设计参数： （1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 人工清除2540mm 机械清除1625mm 最大间隙100mm （2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于,一般应采用机械清渣； （3）格栅倾角一般用4575； （4）通过格栅的水头损失一般采用； （5）过栅流速一般采用s； （6）机械格栅不少于2台，如为一台时，应设人工清除格栅备用; (7) 格栅前渠道内的水流速速一般采用s; (8)通过格栅的水头损失，粗格栅一般为,细格栅一般为。 运行参数： 设计

20、流量h 格栅台数4台 单台设计流量s 格栅倾角a=60o 过栅流速V2=s 栅前流速V1=s 栅前水深h= 格栅间隙b=50 栅条宽度S= 进水渠展开角a1=20o 栅前渠道超高h2= 单位栅渣量W1=103m3 栅槽宽度B= 过栅水头损失h1= 栅槽前渠道宽栅槽后渠道宽 进水渠至栅槽渐宽部分长L1= 栅槽至出水渠渐缩部分长L2= 栅前栅槽总高度H1= 栅后栅槽总高度H= 栅槽总长度L= 泵房和集水池 泵房 污水泵房在污水处理系统中常被称为污水提升泵房，其作用主要是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。 特点及组成 它的工作特点是它所抽升的水是不干净的，一般含有大量的杂质

21、，而且来水的流量随时都在变化。 污水泵房的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、辅助间。机器间内设置水泵机组和有关的附属设备。 提升泵房说明： （1）泵房进水角度不大于45度； （2）相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不得小于。如电动机容量大于55KW时， 则不得小于，作为主要通道宽度不得小于； （3）泵站为半地下式； （4）水泵为自灌式； 集水池 集水池的作用是汇集、储存和均衡废水的水质水量。各个车间的生产废水，其排出的废水水量和水质一般来说是不均衡的，生产时有废水，不生产时就没有废水，甚至在一日之内或班产之间都可能有很大的变化

22、，如果清浊废水不分流，则工艺浓废水与轻污染废水的水质水量变化很大，这种变化对废水处理设施设备的正常操作及处理效果是很不利的，甚至是有害的。因此废水在进入主要污水处理系统前，都要设置一个有一定容积的废水集水池，将废水储存起来并使其均质均量，以保证废水处理设备和设施的正常运行。 集水池容积要满足水工布置、格栅及污水提升泵吸水管的安装要求,在及时将来水抽走和避免水泵起闭频繁的基础上,尽量减小池容,以减低费用和减少污物在池内淤积和腐化。集水池容积包括死水容积和有效容积两部分。死水容积是指最低水位以下的容积,有效容积是指集水池内最高水位和最低水位之间的容积。将废水储存起来并使其均质均量，以保证废水处理设

23、备和设施的正常运行。 集水池实际参数及其要求： （1）集水池的有效容积不宜小于最大一台污水泵6min 的出水量； （2）污水泵每小时启动次数不宜超过6 次。 运行参数： 泵的数量 6台（4用2备） 泵的最大流量 s m Q 371.0 集水池容积 V=213m 3 集水池有效水深 2m 最高水位（相对地面标高） 最低水位（相对地面标高） 集水池面积 S= 集水池长度 L= 水头总扬程 细格栅 细格栅是一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备，是城市污水处理、自 机械格栅机来水厂、电厂进水口、纺织、食品加工、造纸、皮革等行业生产工艺中不可缺少的专用设备，是目前国内普遍采用的固液筛分设备。 运行参数 设计流量 h 格栅台数 4台 单台设计流量 s 栅前水深 h= 格栅倾角 a=60o 最大过栅流速 V 2=s 栅前流速 V 1=s 格栅间隙 b=10 栅条宽度 S= 进水渠展开角 a 1=20o 栅前渠道超高 h 2= 格栅台数 4台 单位栅渣量 W 1=10m 3 栅槽宽度 过栅水头损失 每日栅渣量 d 进水渠宽度 进水渠至栅槽渐宽部分长 栅槽至出水渠渐缩部分长 栅后槽总高度 栅槽总长度