污水厂设计说明书-毕业设计.doc

污水厂设计说明书-毕业设计 兰州交通大学毕业设计论文 目录 目录 I 1 概述1 11 设计的意义及目标1 12 设计基础资料1 2 设计说明书2 21 污水厂设计规模2 22 进出水水质2 23 处理程度的计算2 com 溶解性 BOD 的去除率 2 5 com CODcr 的去除率2 com SS 的去除率 2 com 总氮的去除率3 24 城市污水处理工艺设计3 com 氧化沟3 com SBR 法 5 2 com A O 工艺7 com 工艺流程的比较及确定8 25 二级处理主要处理构筑物的选择10 com 中格栅和提升泵房10 com 细格栅和沉沙池 11 com 沉淀池12 2 com A-A-O A O 法同步脱氮除磷反应器15 com 消毒剂的选择15 com 污泥处理构筑物的设计计算16 com 机械脱水17 26 三级处理主要处理构筑物的选择18 com 混合工艺18 com 絮凝工艺类型与选择19 com 沉淀工艺19 com 过滤工艺20 I 兰州交通大学毕业设计论文 27 污水厂平面和高程布置21 com 平面布置21 com 管线布置22 com 高程布置22 3 污水处理系统工艺设计计算23 31 一级处理23 com 中格栅泵前格栅23 com 细格栅泵后格栅26 com 曝气沉沙池28 com 辐流式沉淀池32 32 二级处理35 2 com A O 池的设计计算 35 com 向心式辐流式二次沉淀池48 com 消毒设备40出水 52 com 接触池54 com 巴氏计量槽54 33 三级处理55 com 药剂溶解池与溶液池的计算55 com 静态混合器57 com 异向流斜管沉淀池57 com 垂直轴流等径叶轮机械絮凝池计算63 com 虹吸滤池设计计算68 com 消毒77 com 清水池78 4 污泥管路计算80 41 浓缩池80 com 沉淀部分有效面积 F 80 com 浓缩池直径 D80 com 浓缩池容积 V 80 com 浓缩池有效水深 h 80 2 com 浓缩池剩余污泥量 Q 81 1 II 兰州交通大学毕业设计论文 com 池底高度 h 81 4 com 污泥斗容积81 com 浓缩池总高度 H81 com 浓缩后分离出的污水量82 com 溢流堰82 com 浓缩机选型 82 com 溢流管83 42 贮泥池83 com 设计进泥量83 com 贮泥池容积83 com 贮泥池高度84 com 管道系统84 43 污泥脱水84 com 脱水后污泥量84 com 脱水机选型85 com 脱水辅助设施86 5 污水厂水路高程计算88 51 原始数据88 52 设计计算88 结 束 语93 致 谢94 参考文献95 III 兰州交通大学毕业设计论文 1 1 11 概述 11 11 1111 设计的意义及目标 改革开放以来在我国的大中型城市中建设了一批污水处理设施对于保护大 中型城市的环境治理水污染起到了很大作用随着我国城乡经济的发展人民生活 水平的显著提高我国农村城市化的速度将大大加快大量的小城镇将迅速兴起预 计到本世纪末全国设市城市将达 1200 个左右建制镇 2500030000 个左右全国 城镇人口达 68 亿左右城市化水平约为 45其中小城镇人口所占比例达 65左右 从发展眼光看今后我国的大部分人口将生活在中小城镇 目前全国共有 17000 个建制镇绝大多数没有排水和污水处理设施而且由于 二十几年来乡镇企业的蓬勃发展造成一些中小城镇尤其是经济比较发达的中小城 镇污染严重已经影响到人民的生活和健康 考虑到已经开始实行新的污水排放综合标准因此中小城镇的污水处理厂在 选择处理工艺时都要考虑除磷脱氮污水处理厂处理该镇所排放的污水使处理水达 到国家一级排放标准以减轻对当地纳污河流的污染 12 12 1122 设计基础资料 为了解决胶南市日益严重的水质污染问题改善城区环境和生态环境而新建胶南 市污水处理厂 4 拟设计污水处理厂建设规模 60×10 m3d其中生活污水和工业废水所占比例约 为 11进水水质 BOD 330mg LCODcr 460mg LSS 250mgLNH3-N 25mgL 5 TP 4mgLpH 69水温 1025达到的处理水质为 BOD 20mgL 5 CODcr 60mgLSS 20mgL NH -N 15mgL 以 N 计 T-P 05mgL 3 根据规划污水厂位于广东白云污水厂出水靠重力排入厂区东侧 500m 外的河流 该河流符合地表水环境质量标准中的类标准河水最高水位 1514m地下水 水位深度 4m主导风向为西南风 1 兰州交通大学毕业设计论文 2 2 22 设计说明书 21 21 2211 污水厂设计规模 6 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该厂按近期 万 吨天建设完成污水厂主要主力构筑物拟分为两组每组处理规模为 3 万吨天 这 样既可满足近期处理水量要求有留有空地以二期扩建之用 10 远期 万吨 天一期建设计算主要按远期计算 22 22 2222 进出水水质 21 21 表 2211 进出水水质 单位mgL BOD COD SS NH -N TN TP 5 4 进水 330 460 250 25 40 4 出水 20 60 20 15 20 05 该水经处理以后水质应符合国家污水综合排放标准GB89781996 中 的一级标准由于进水不但含有 BOD 还含有大量的 NP 所以不仅要求去 BOD 除 5 5 N P 还应去除不中的 达到排放标准 23 23 2233 处理程度的计算 com BOD com BOD 223311 溶解性 BBOODD 的去除率 5 5 55 活泩污泥处理系统处理水中的BOD 值是由残存的溶解性BOD 和非溶解性BOD 5 5 5 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 BOD 值中减去 5 处理水中非溶解性 BOD 值可用下列公式求得 5 BOD5f 07Ce ×142 1e023×5 07 ×20×142× 1e023×5 136mg L 处理水中溶解性 BOD5 为 2013664mgL 330 64 溶解性 BOD 的去除率为 ×100 9806 5 330 com COD com COD 223322 CCOODDcr 的去除率 cr ccrr 460 60 ×100 8696 460 com SS com SS 223333 SSSS 的去除率 2 兰州交通大学毕业设计论文 250 20 ×100 9200 250 com com 223344 总氮的去除率 出水标准中的总氮为 20mgL处理水中的总氮设计值取 40mgL总氮的去除率 为 40 20 ×100 5000 40 24 24 2244 城市污水处理工艺设计 3 3 由设计资料知白云污废水处理厂近期处理水量为 60000m d远期 100000 m d 规模为中型污水处理厂处理水质中要求脱氮除磷故首选的工艺有氧化沟SBR 2 间歇式活性污泥法 和 A O 法厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺其各工艺的 工作原理及其特征如下所述 com com 224411 氧化沟 又称循环曝气池是于 50 年代由荷兰的巴斯维尔Pasveer所开发的一种污水 生物处理技术属活性污泥法的一种变法 1 氧化沟的工作原理与特征 与传统活性污泥法曝气池相比较氧化沟具有下列各项特征 1氧化沟一般呈环形沟渠状平面多为椭圆形总长可达几十米甚至百米以 上沟深取决于曝气装置自 2m 至 6m 2 单池的进水装置比较简单只要伸入一根进水管即可如双池以上平行工作 时则应设配水井采用交替工作系统时配水井内还要设自动控制装置以变化水 流方向 出水一般采用溢流堰式宜于采用可升降式的以调节池内水深采用交替工作 系统时溢流堰应能自动启闭并与进水装置相呼应以控制沟内水流方向 2 在水流混合方面的特征 在流态上氧化沟介于完全混合与推流之间 污水在沟内的流速 v 平均为 04ms氧化沟总厂为 L当 L 为 100500m 时污 水完成一个循环所需时间约为 420min如水力停留时间定为 2h则在整个停留时间 内要作 72360 次循环可认为在氧化沟内混合液是几近一致的从这个意义来说 氧化沟内的流态是完全混合式的但是又具有某些推流式的特征如在曝气装置的下 3 兰州交通大学毕业设计论文 游溶解氧浓度从高向低变动甚至可能出现缺氧段 氧化沟这种独特的水流状态有利于活性污泥的生物凝聚作用而且可以将其区 分为富氧区缺氧区用以进行硝化和反硝化取得脱氮的效应 3 在工艺方面的特征 1 可考虑不设初沉池有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度 2可考虑不单设二次沉淀池使氧化沟与二次沉淀池合建可省去污泥回流装 置 3 BOD 负荷低同活性污泥法的延时曝气系统对此具有下列各项效益 A对水温水质水量的变动有较强的适应性 B污泥龄生物固体平均停留时间一般可达 1530d为传统活性污泥系统的 36 倍 C污泥产率低且多已达到稳定的程度勿需再进行消化处理 4 氧化沟曝气装置的功能 1 2 氧化沟的曝气装置的功能是 向混合液供养 使混合液中有机污染物 活性污泥溶解氧三者充分混合接触3 推动水流以一定的流速不低于 025ms 沿池长循环流动 图 21 所示为二次沉淀池交替运行氧化沟系统氧化沟污水处理工艺流程图如图 22 所示 污 水 来 自 预 处 理 回 流 污 泥 处 理 水 21 21 图 2211 以侧沟作为二次沉淀池交替运行的氧化沟系统 4 兰州交通大学毕业设计论文 侧 式 粗 细 沉 氧 接 计 格 格 砂 初 厌 化 触 量 池 沉 氧 沟 池 进水 提升 出水 栅 栅 池 池 槽 泵 上清液回流 机 贮 浓 械 泥 泥饼外运 脱 池 缩 水 池 22 22 图 2222 氧化沟污水处理工艺流程图 com SBR com SBR 224422 SSBBRR 法 1 SBR 工艺工作原理 间歇式活性污泥处理系统的间歇运行是通过其主要反应器曝气池的运行操作 而实现的曝气池的运行操作是由 1流入2反应3沉淀4排放5待机闲置 等 5 个工序所组成这 5 个工序都在曝气池这一个反应器内进行实施参见图 23 各工序运行操作要点与功能阐述如下所述 流入 反应 沉淀 排放 待机闲置 23 5 23 5 图 2233 间歇式活性污泥法曝气池运行操作 55 个工序示意图 1流入工序 在污水注入之前反应器处于 5 道工序中最后的闲置段或待机段处理后的 5 兰州交通大学毕业设计论文 废水已经排放器内残存着高浓度的活性污泥混合液 污水注入注满后再进行反应从这个意义来说反应器起到调节池的作用因 此反应器对水质水量的变动有一定的适应性 2反应工序 这是本工艺最主要的一道工序污水注入达到预定高度后即开始反应操作根 据污水处理的目的如 BOD 去除硝化磷的吸收以及反硝化等采取相应的技术 措施如前三项则为曝气后一项则为缓速搅拌并根据需要达到的程度以决定反 应的持续时间 在本工序的后期进入下一步沉淀过程之前还要进行短暂的微量曝气以吹脱 污泥近傍的气泡或氮以保证沉淀过程的正常进行如需排泥也在本工序后期进行 3沉淀工序 本工序相当于活性污泥法连续系统的二次沉淀池停止曝气和搅拌使混合液处 于静止状态活性污泥与水分离由于本工序是静止沉淀沉淀效果一般良好 沉淀工序采取的时间基本同二次沉淀池一般为 1520h 4排放工序 经过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内残留 一部分活性污泥作为种泥 5待机工序 也称闲置工序即在处理水排放后反应器处于停滞状态等待下一个操作周期 开始的阶段 2 SBR 工艺特点 1 工艺简单可省去二沉池和污泥回流设备 2反应推动力大效率高 3沉淀效果好 4 不易发生污泥膨胀 5通过运行方式调节前加缺氧厌氧时间可脱氮除磷 6便于自动控制适用于中小型污水处理厂 SBR 工艺流程如图 24 所示 6 兰州交通大学毕业设计论文 池 间 粗 细 沉 初 歇 接 计 格 格 砂 沉 曝 触 量 进水 提升 出水 栅 栅 池 池 气 池 槽 池 泵 上清液回流 机 贮 消 投 浓 泥饼外运 械 泥 化 配 缩 脱 池 池 池 池 水 24 SBR 24 SBR 图 2244 SSBBRR 法污水处理工艺流程图 2 2 22 com A O com A O 224433 AA OO 工艺 2 AAO 工艺亦称 A O 工艺是英文 Anaerobic-Anoxic-Oxic 第一个字母 的 简称按实质意义来说 本工艺称为厌氧缺氧好氧法给位确切 2 A O 法是在 70 年代由美国的一些专家在厌氧好氧A O法脱氮工艺的 n 基础上开发的其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺 2 1 A O 工艺工作原理 2 A O 工艺将生物反应池分为厌氧池缺氧池和好氧池在厌氧阶段从此沉淀池 排出的含磷污泥同原污水一起进入聚磷酸菌释放磷同时部分有机物开始进行氨化 随后污水进入缺氧反应器本反应器的首要功能是脱氮硝态氮是通过内循环有好 氧反应器送来的循环的混合液流量较大一般为 2Q 为原污水量混合液从缺 氧反应器进入好氧反应器曝气池这一反应器是多功能的去除 BOD硝化和吸收 磷等项反应都在本反应器内进行这三项反应都是重要的混合液中含有 NO-3-N污 泥中含有过剩的磷而污水中的 BOD或 COD则得到去除流量为 2Q 的混合液从 这里回流缺氧反应器沉淀池的功能是泥水分离污泥的一部分回流厌氧反应器上 2 清液作为废水排放污水处理厂 A O 工艺流程如图 25 所示 7 兰州交通大学毕业设计论文 N 2 2Q 二沉池 污水 处理水 厌氧反 缺 氧 反 好 氧 反 应器 应器 应器 释放磷氨化 脱氮 硝化吸收磷