万水污染控制工程课程设计

水污染控制工程课程设计1摘要本次课程设计的题目为某城市污水处理厂设计,结合当地的水质情况、处理量等多方面因素考虑，选择一体化氧化沟法水处理工艺，使水质达到处理要求，并对各个水处理构筑物进行了尺寸和处理指标方面的计算，最后布置了整体平面图及高程图。该污水厂的设计处理量为30000dm/3处理厂处理流程为：污水→粗格栅→提升泵房→细格栅→辐流式沉砂池→卡鲁塞尔氧化沟→二沉池→接触消毒池→出水。污泥流程：剩余活性污泥→污泥提升泵房→浓缩脱水一化车间→污泥外运污水排放应执行《污水综合排放标准（GB8978－1996）》中的二级标准.关键词：污水处理厂卡鲁塞尔氧化沟书目录一、绪论.......................................................1二、设计内容··················································2三、污水厂的设计规模··········································3四、进出水水质················································3五、处理程度的计算············································3六、城市污水处理设计··········································41、工艺流程的比较·········································42、工艺流程的选择·········································7七、污水处理构筑物设计········································81.粗格栅和提升泵房(两者合建)······························8设计计算··············································82、细格栅和沉砂池·········································11八、污泥处理构筑物的设计计算·································271、污泥泵房··············································错误!未定义书签。72、贮泥池················································273、污泥浓缩池···········································错误!未定义书签。4、排泥泵房··············································29九、污水厂平面，高程布置·····································301、平面布置··············································302、管线布置··············································303、高程布置·············································31十、心得体会·················································33十一、参考资料···············································34某城市污水处理厂设计1一、绪论随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，环境的污染也变的越来越严重，尤其是对水体的污染使我国的水资源更加贫乏。环境保护是我国的一项基本国策，对环境的保护和治理已经刻不容缓。坚持经济建设、城乡建设、环境建设、同步规划、同步实施、同步发展的方针，开展以城市为中心的环境综合治理，以实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，并结合环境保护法和水污染防治法进行城市排水工程的规划和设计。随着城市的不断发展，人口的不断增加，各地区的雨水，生活污水和工业废水使环境进一步恶化，环境的污染严重影响着人民的身体健康和正常生活。为解决这一重大问题，提高环境质量，改善人们的生活条件，在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。本次设计根据当地实际情况，确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，高程图，工艺流程图。水污染控制工程课程设计2二、设计内容1、城市概况某城市位于我国中部地区，平均海拨375m。近期规划人口10万人，到在2020年将达到20万人，污水若未经处理厂处理后排入附近的河流中。将会对生态环境造成重大影响，根据化工区规划，为了把该城市建设成为经济繁荣、环境优美的现代化城市，筹建该市的污水处理厂已迫在眉睫。2、环境条件状况（1）降雨量（2）气温条件（3）风向状况（4）风速（5）水文地质（6）大气压力年平均降水量年平均降雨天数年平均相对湿度1237.7mm125.2天78%年平均气温最高气温最低气温16.4℃41.3℃-3.4℃冬季—西北频率夏季—东南频率33%59%冬夏2.0m/s2.1m/s水文状况地质状况在95%保证率下的河流流量为50m3/s地下水距地表平均深度6m流速为1.2m/地震等级按里氏6级考虑水位标高（污水厂总排放口）370.0m冻土厚度0m洪水时流量为:300m3/s流速为:3.0m/s,水位升高3.0m某城市污水处理厂设计33、工程供应现况（1）本地可定购到钢管、铸铁管和预应力钢筋混凝土管等。（2）地方材料充足。（3）电力供应充足。（4）工程采用招标办法进行。（5）工程总投资由国家基金作保障，保证工程的建设进度。三、污水厂的设计规模设计规模：污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为dm/100.334，污水厂主要处理构筑物拟分为三组，每组处理规模为dm/100.134。四、进出水水质温度15--30℃单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3－NTPTNPH进水540320230474517-8出水50101050.5156-9该水经处理以后，水质应符合国家《污水综合排放标准》（GB18918－2002）中的一级A标准.五、处理程度的计算1.溶解性BOD5的去除率活泩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功能来考虑，应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。处理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得:(此公式仅适用于氧化沟)冬夏735mmHg722mmHg水污染控制工程课程设计4LmgeeCBODef/8.6)1(42.1107.0)1(42.17.0523.0523.05处理水中溶解性BOD5为10－6.8＝3.2mg/L溶解性BOD5的去除率为：%99%1003202.33202.CODcr的去除率%74.90%100540505403.SS的去除率%65.95%10023010230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：%59.70%1005115515.磷酸盐的去除率磷的去除率为%5.87%10045.04六、城市污水处理设计1、工艺流程的比较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N，P故可采用SBR或氧化沟法，或OA/2法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计.ASBR法工艺流程：污水→一级处理→曝气池→处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：①大多数情况下，无设置调节池的心要。某城市污水处理厂设计5②SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。④自动化程度较高。⑤得当时，处理效果优于连续式。⑥单方投资较少。⑦占地规模大，处理水量较小。B厌氧池＋氧化沟工作流程：污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。④污泥产量低，且多已达到稳定。⑤自动化程度较高，使于管理。⑥占地面积较大，运行费用低。⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。COA/2法优点：①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。水污染控制工程课程设计6缺点：①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。D一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟）一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。阶