污水管理计划厂毕业规划设计(包含CAD大图).doc

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1、-/ 目目 录录 引引 言言.错误！未定义书签。 1 设计任务及概况设计任务及概况.6 1.1 设计任务及依据.6 1.1.1 设计任务.6 1.1.2 设计依据及原则.6 1.1.3 设计范围.7 1.2 设计水量及水质.7 1.2.1 设计水量.7 1.2.2 设计水质.7 1.3.3 设计人口.7 2 工艺设计方案的确定工艺设计方案的确定.8 2.1 方案确定的原则.8 2.2 污水处理工艺流程的确定.8 2.2.1 厂址及地形资料.8 2.2.2 气象及水文资料.9 2.2.3 可行性方案的确定.9 2.2.4 工艺流程方案的确定.10 2.2.5 污泥处理工艺流程.12 2.3 主要

2、构筑物的选择.12 2.3.1 格栅.12 2.3.2 泵房.13 2.3.3 沉砂池.13 -/ 2.3.4 初沉池、二沉池.14 2.3.5 曝气池.14 2.3.6 接触池.15 2.3.7 计量槽.16 2.3.8 浓缩池.16 2.3.9 消化池.16 2.3.10 污泥脱水.17 3 污水处理系统工艺设计污水处理系统工艺设计.17 3.1 格栅的计算.17 3.1.1 粗格栅.17 3.1.2 格栅的计算.18 3.1.3 选型.21 3.2 泵房.21 3.2.1 泵房的选择.21 3.2.2 泵的选择及集水池的计算.21 3.2.3 扬程估算.22 3.3 细格栅.22 3.3

3、.1 细格栅的计算：.22 3.3.2 格栅的计算.23 3.3.3 选型.25 3.4 沉砂池的计算.26 3.4.1 池体计算.26 3.4.2 沉砂室尺寸计算.27 -/ 3.4.3 排砂.29 3.4.4 出水水质.30 3.5 初沉池.30 3.5.1 池体尺寸计算.30 3.5.2 中心管计算.33 3.5.3 出水堰的计算.34 3.5.4 集配水井计算.35 3.5.5 出水水质.35 3.5.6 选型.36 3.6 曝气池.36 3.6.1 池体计算.36 3.6.2 曝气系统设计与计算.39 3.6.3 供气量.40 3.6.4 空气管道系统计算.43 3.6.5 空压机的

4、选择.46 3.6.6 污泥回流系统.46 3.7 二沉池.47 3.7.1 池体尺寸计算.47 3.7.2 中心管计算.50 3.7.3 出水堰的计算.51 3.7.4 集配水井计算.51 3.7.5 出水水质.53 3.7.6 选型.53 3.8 接触池.53 -/ 3.8.1 接触池尺寸计算.53 3.8.2 加氯间.54 3.9 计量槽.55 4 污泥的处理与处置污泥的处理与处置.55 4.1 污泥浓缩池.55 4.2 污泥消化池.59 4.2.1 一级消化池池体部分计算.59 4.2.2 一级消化池池体各部分表面积计算.61 4.2.3 二级消化池.62 4.3 贮气柜.62 4.4

5、 污泥控制室.63 4.4.1 污泥投配泵的选择.63 4.4.2 污泥循环泵.64 4.4.3 污泥控制室布局.65 4.5 脱水机房.65 4.5.1 采用带式压滤机除水.65 4.5.2 选型.66 4.6 事故干化场.66 4.7 压缩机房.67 5 污水处理污水处理厂厂总体布置总体布置.67 5.1 平面布置.67 5.1.1 平面布置的一般原则.67 5.1.2 平面布置.67 -/ 5.2 污水处理厂高程布置.68 5.2.1 高程布置原则.68 5.2.2 污水污泥处理系统高程布置.69 总总 结结.70 参考文献参考文献.72 致致 谢谢.错误！未定义书签。 附附 录录.73

6、 -/ 1 1 设计任务及概况设计任务及概况 1.11.1 设计任务及依据设计任务及依据 1.1.11.1.1 设计任务设计任务 30 万吨城市污水处理厂初步设计 1.1.21.1.2 设计依据设计依据及原则及原则 1.1.2.1 设计依据 给水排水工程快速设计手册1-5 ，给排水设计规范， 污水 处理厂工艺设计手册 ， 三废设计手册废水卷 。 1.1.2.2 设计原则 (1)执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、 规范和标准； (2)采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排 放标准； (3)采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平， 以方便运行管理； (4

7、)全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环 境协调一致； (5)妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次 污染； (6)综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下， 尽量减少工程投资和运行费用。 -/ 1.1.31.1.3 设计范围设计范围 设计二级污水处理厂，进行工艺初步设计。 1.21.2 设计水量及水质设计水量及水质 1.2.11.2.1 设计水量设计水量 污水的平均处理量为=30=12500=3.47； 平 Qdm /10 34 hm / 3 sm / 3 污水的最大处理量为=15125=4.2；污dmQ/10 3 . 36 34 max hm / 3

8、 sm / 3 水的最小处理量为。日变smhmdmQ/87 . 2 /10331/1048 . 2 3334 min 化系数取为 1.1，时变化系数取 K 为 1.1，总变化系数取为K日 时 K总 1.21。 1.2.21.2.2 设计水质设计水质 设计水质如表 1.1 所示。 表 1.1 设计水质情况 项 目 5 BODSS 入水 （）mg L 200200 出水 （）mg L 2530 去除率（%）87.585 1.3.31.3.3 设计人口设计人口 (1)按 SS 浓度折算： ss a CssQ Nss -/ 式中：Css废水中 SS 浓度为 200mg/L Q 平均日污水量为 30 万

9、 m3/d ass每人每日 SS 量，一般在 35-55/人 g.d， 则： 万人120 50 30200 Nss (2)按浓度折算 5 BOD 5 5 5 BOD BOD BOD a QC N 式中：废水中浓度为 200mg/L 5 BOD C 5 BOD Q 平均日污水量为 30 万 m3/d 每人每日 BOD 量，一般在 20-35/人 gd，取 5 BOD a 30/人 g.d， 则： 200 30 Nss200 30 万人 2 2 工艺设计方案的确定工艺设计方案的确定 2.12.1 方案确定的原则方案确定的原则 (1)采用先进、稳妥的处理工艺，经济合理，安全可靠。 (2)合理布局，投

10、资低，占地少。 (3)降低能耗和处理成本。 (4)综合利用，无二次污染。 (5)综合国情，提高自动化管理水平。 -/ 2.22.2 污水处理工艺流程的确定污水处理工艺流程的确定 2.2.12.2.1 厂址及地形资料厂址及地形资料 该污水处理厂厂址位于某市西北部。厂址所在地区地势比较平 坦。污水处理厂所在地区地面平均标高为 40.50 米。地震基本烈度 为 7 度。 2.2.22.2.2 气象及水文资料气象及水文资料 某市位于东经，北纬。属温带半湿润季风型大陆性气候，12342 多年平均温度 7.4，冬季长，气候寒冷，多偏北风，最冷月（一C 月）平均气温-12.7；夏季多偏南风，非采暖季节主导风

11、向为东南C 风，最热月（七月）平均气温 24.6。降雨集中在 7-8 月，约占全C 年降雨的 50%，多年平均降雨量 75 毫米。地面冻结深度 1.2-1.4 米。 2.2.32.2.3 可行性方案可行性方案的的确定确定 城市污水的生物处理技术是以污水中含有的污染物作为营养源， 利用微生物的代谢作用使污染物降解，它是城市污水处理的主要手 段，是水资源可持续发展的重要保证。城市二级污水处理厂常用的 方法有：传统活性污泥法、AB 法、氧化沟法、SBR 法等等。下面 对传统活性污泥法和 SBR 法两种方案进行比较（工艺流程见图 2.1,2.2） ，以便确定污水的处理工艺。 传统活性污泥法的方案特点：

12、 (1)工艺成熟，管理运行经验丰富； (2)曝气时间长,吸附量大,去除效率高 9095%； -/ (3)运行可靠，出水水质稳定； (4)污泥颗粒大，易沉降; (5)不适于水质变化大的水质； (6 对氮、磷的处理程度不高； (7)污泥需进行厌氧消化，可以回收部分能源； SBR 法的方案特点： (1)处理流程简单，构筑物少，可不设沉淀池； (2)处理效果好，不仅能去除有机物，还能有效地进行生物脱氮； (3)占地面积小，造价低； (4)污泥沉降效果好； (5)自动化程度高，基建投资大； (6)适合于中小水量的污水处理工艺 从上面的对比中我们可以得到如下结论：从工艺技术角度考虑， 普通曝气法和 SBR

13、 法出水指标均能满足设计要求。但是，SBR 法对 自动化控制程度要求较高且处理规模一般小于 10 万立方米/天，这 与实际情况不符（污水厂自动化水平不高且本设计规模属大型污水 处理厂） 。故普通曝气法更适合于本设计对污水进、出水水质的要求 （对 P、N 去除要求不高，水质变化小） ，故可行性研究推荐采用普 通曝气法为污水处理厂的工艺方案。 2.2.42.2.4 工艺流程方案的确定工艺流程方案的确定 SBR 法是间歇式活性污泥法或序批式活性污泥法的简称，相对 于传统活性污泥法，SBR 法工艺是一种正处于发展、完善阶段的技 术，因为从 SBR 法的再次兴起直至应用到今天只不过十几年的历史， -/

14、许多研究工作刚刚起步，缺乏科学的设计依据和方法以及成熟的运 行管理经验。SBR 法现阶段在基础研究方面、实践应用方面、工程 设计方面仍存在问题。例如：SBR 的适宜规模、合理的设计和运行 参数的选择，建立完整的运行维护和管理方法，运行模式的选择于 设计方法脱节等等。 污水工艺流程的确定主要依据污水水量、水质及变化规律，以及 对出水水质和对污泥的处理要求来确定。本着上述原则，本设计选 传统活性污泥法作为污水处理工艺。 污 水 泵 房 粗 格 栅 沉 砂 池 初 沉 池 细 格 栅 曝 气 池 接 触 池 二 沉 池 出 水 计 量 槽 脱 水 机 房 污 泥 控 制 室 浓 缩 池 沼气柜回流污

15、泥泵房 鼓风机房加氯间 干泥外运 回 流 事故干化场 贮砂池 一 级 消 化 池 二 级 消 化 池 图 2.1 传统活性污泥法 -/ 污 水 泵 房 粗 格 栅 沉 砂 池 初 沉 池 细 格 栅 曝 气 池 鼓风机房 加氯间 加氯间 计 量 槽 出 水 接 触 池 二 级 消 化 池 脱 水 机 房 污 泥 控 制 室 一 级 消 化 池 浓 缩 池 事故干化场 沼气柜 干泥外运 图 2.2 SBR 法 2.2.52.2.5 污泥处理工艺流程污泥处理工艺流程 目前，污泥的最终处置有污泥填埋，污泥焚烧，污泥堆肥和污 泥工业利用四种途径。该厂的污泥主要来源于城市污水，完全可以 再利用。只需在厂

16、内进行预处理将重金属去除，该厂的污泥用于农 业是完全可能的。目前暂时有困难，也可将污泥用于园林绿化，使 污泥中的肥分得以充分利用，污泥也可得以妥善处置。 根据上述原则，决定污泥采用中温厌氧二级消化，再经机械脱 水后运出厂外处置，这时的污泥已基本实现了无害化，不会对环境 造成二次污染。污泥消化产生的沼气用于烧锅炉和发电，热量可满 足消化池污泥加热需要，电能供本厂使用。 2.32.3 主要构筑物的选择主要构筑物的选择 2.3.12.3.1 格栅格栅 格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体 -/ 颗粒物质，以保证后续处理单元和水泵的正常运行，减轻后续处理 单元的负荷，防止阻塞排泥管道

17、。 本设计中在泵前和泵后各设置一道格栅。泵前为粗格栅，泵后 为弧形细格栅。由于污水量大，相应的栅渣量也较大，故采用机械 格栅。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，每个格栅的渠道内设液 位计，控制格栅的运行。 格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣。螺旋格栅压榨输送出的 栅渣经螺旋运输机送入渣斗，打包外运。 粗格栅共有三座，两座使用，一台备用。栅前水深为 1.4m，过 栅流速 0.9m/s,栅条间隙为 50mm,格栅倾角为 60。 细格栅有四座，三台使用，一台备用。栅前水深为 1.05m，过 栅流速 0.9m/s,栅条间隙为 20mm,格栅倾角为 60。 2.3.22.3.2 泵房泵房 考虑到水力条件、工

18、程造价和布局的合理性，采用长方形泵房。 为充分利用时间，选择集水池与机械间合建的半地下式泵房，这种 泵房布置紧凑，占地少，机构省，操作方便。水泵及吸水管的充水 采用自灌式，其优点是启动及时可靠，不需引水的辅助设备，操作 简便。泵房地下部分高 6.2m，地上部分 6.3m，共高 12.5m。 2.3.32.3.3 沉砂池沉砂池 沉砂池的形式有平流式、竖流式、辐流式沉砂池。其中，平流 式矩形沉砂池是常用的形式，具有结构简单，处理效果好的优点。 其缺点是沉砂中含有 15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。 竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒 -/ 借重力沉于池底，处理效果一般较

19、差。 曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进， 从而产生与主流垂直的横向环流。其优点：通过调节曝气量，可以 控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定；受流量变化的影响较小； 同时还对污水起预曝气作用，而且能克服平流式沉砂池的缺点 。 综上所述，采用曝气沉砂池。 池子共有六座； 尺寸：12m16.8m4.59m； 有效水深为 2.5m。 2.3.42.3.4 初沉池、二沉池初沉池、二沉池 沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固体悬浮物，按在 污水流程中的位置，可以分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀 池是对污水中的以无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分 离。二次沉淀池是对污水中

20、的以微生物为主体的、比重小的、因水 流作用易发生上浮的固体悬浮物进行分离。 沉淀池按水流方向可分为平流式的、竖流式的和辐流式的三种。 竖流式沉淀池适用于处理水量不大的小型污水处理厂。而平流式沉 淀池具有池子配水不易均匀，排泥操作量大的缺点。辐流式沉淀池 不仅适用于大型污水处理厂，而且具有运行简便，管理简单，污泥 处理技术稳定的优点。 所以，本设计在初沉池和二沉池都选用了辐流式沉淀池。 初沉池共有六座，直径为 40m，高为 6.83m，有效水深为 3.6m。为了布水均匀，进水管设穿孔挡板，穿孔率为 10%-20%，出 -/ 水堰采用直角三角堰,池内设有环形出水槽，双堰出水。每座沉淀池 上设有刮泥

21、机，沉淀池采用中心进水，周边出水，周边传动排泥。 二沉池九坐，直径为 36m，高为 6.79m，有效水深为 3.5m。也采 用中心进水，周边出水，排泥装置采用周边传动的刮吸泥机。其特 点是运行效果好，设备简单。 污泥回流设备采用型螺旋泵。1000LXB 2.3.52.3.5 曝气池曝气池 本设计采用传统活性污泥法（又称普通活性污泥法） ，该法对 BOD 的处理效果可达 90%以上。传统活性污泥法按池形分为推流式 曝气池和完混合曝气池。 推流式曝气特点是：废水浓度自池首至池尾是逐渐下降的，由 于在曝气池内存在这种浓度梯度，废水降解反应的推动力较大，效 率较高；推流式曝气池可采用多种运行方式；对废

22、水的处理方式较 灵活；由于沿池长均匀供氧，会出现池首供气不足，池尾供气过量 的现象，增加动力费用的现象。 完全混合式曝气池的特点是：冲击负荷的能力较强；由于全池 需氧要求相同，能节省动力；曝气池与沉淀池合建，不需要单独设 置污泥回流系统，便于运行管理；连续进水、出水可能造成短路； 易引起污泥膨胀；适于处理工业废水，特别是高浓度的有机废水。 综上，根据各自特点本设计选择推流式活性污泥法。在运行方 式上，以推流式活性污泥法为基础，辅以分段曝气系统运行。曝气 系统采用鼓风曝气，选择其中的网状微孔空气扩散器。 共有 6 座曝气池，池型采用折流廊道式，分五廊道，池长为 -/ 66m，高为 5.7m，宽

23、6m，有效水深为 5.2m,污泥回流比 R=30%。 2.3.62.3.6 接触池接触池 城市污水经二级处理后，水质改善，但仍有存在病原菌的可能， 因此在排放前需进行消毒处理。 液氯是目前国内外应用最广泛的消毒剂，它是氯气经压缩液化 后，贮存在氯瓶中，氯气溶解在水中后，水解为 Hcl 和次氯酸，其 中次氯酸起主要消毒作用。氯气投加量一般控制在 1-5mg/L,接触时 间为 30 分钟。 接触池 总长为 312.5m，分 14 个廊道，每廊道长 23m，宽 4m 2.3.72.3.7 计量槽计量槽 为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料， 以总结运转经验，为今后处理厂的设计提供可靠的依据，设计计量 设备，以正确掌握污水量、污泥量、空气量以及动力消耗等。本设 计选用巴式计量槽，设在污水处理系统的末端。 2.3.82.3.8 浓缩池浓缩池 浓缩池的形式有重力浓缩池，气浮浓缩池和离