CASS工艺设计3288.docx

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1、黑 龙 江 大大 学本 科 生 毕毕 业 论 文文论文题目目：辽宁省锦锦州市凌凌河区污污水处理理厂设计计学 院：化学化工工与材料料学院年 级：20044级专 业：环境科学学姓 名：徐厚伟学 号：2004408330指导教师师：朱琦20088 年55 月28 日摘 要水是不可可替代的的自然资资源，在经济济建设社会发发展和人人民生活活占有及及其重要要的地位位。随着着经济建建设城城乡建设设的发展展和人口口的增加加，用水持持续增长长，水的供供需矛盾盾日益突突出。由于大大量的工工业废水水和生活活污水排排入水体体，使水环环境受到到严重的的污染染，水资源源短缺和和水质恶恶化已成成为制约约经济建建设和城城乡发

2、展展、破坏坏生态环环境、影影响人民民生活和和自身健健康的突突出问题题。建设节约约型社会会，促进进可持续续发展，这这是辽宁宁省“十十一五”规规划编制制的重点点工作之之一。加加快恢复复辽西植植被，提提高全省省森林覆覆盖率。深深化工业业污染防防治，加加强水污污染和大大气污染染的整治治，确保保让广大大人民群群众喝上上干净水水、呼吸吸上清洁洁空气。锦锦州市凌凌河区在在规划编编制中，提提到了城城区绿化化覆盖率率达到440%；城市生生活垃圾圾无害化化处理率率和污水水集中处处理率分分别达到到1000%和770%。因此本设设计根据据凌河区区的污水水水质水水量，水文条条件，气象人人文等信信息以及及经济等等情况决决

3、定以CCASSS法为主主要处理理单元的的方案。力力求在处处理达标标的前提提下做到到最经济济。关键词污水处理理厂；污污水集中中处理率率；污水水水质水水量；CCASSS法AbsttracctWateer iis tthe natturaal rresoourcce wwhicch ccant bbe ssubsstittuteed,It is in thee veery impporttantt sttatuus iin tthe connstrructtionn off ecconoomy、tthe devveloopmeent of soccietty aand thee liife of p

4、eooplee .Witth tthe devveloopmeent of connstrrctiion of ecoonommy、tthe connstrructtionn off coontrrysiide andd thhe iincrreasse oof ppopuulattionn,thee waaterr ussed groows conntinnuallly,thee coontrradiictoory of suppplyy annd ddemaand of watter is proominnentt daay bby dday.As a llot of inddusttri

5、aal wwasttewaaterr annd ssaniitarry ssewaage dissperrse intto wwateer,thee waaterr ennvirronmmentt waas ppollluteed sseriioussly.thee shhortt off thhe wwateer rresoourcce aand thee woorsee off thhe wwateer qquallityy haas rresttricctedd thhe ddeveeloppmennt oof ccityy annd tthe devveloopmeent of cou

6、untrrysiide,thee deestrructtionn off eccoloogiccal envviroonmeent,whiich afffectt thhe llivees oof tthe peooplee annd tthe proominnentt quuesttionn off thhe hheallth of ourrselliess.Consstruuctiing thee saave soccietty,proomottingg thhe ssusttainnablle ddeveeloppmennt,thiis iis tthe keyy woork in th

7、ee pllan of eleevenn fiive of Liiaoninng PProvvincce.proomotte rresttorees tthe veggetaatioon oof LLiaooxi,deeepenned thee prreveentiing andd coontrrolllingg off thhe iinduustrry ppolllutiion,putt thhe wwateer ppolllutiion andd thhe aair pollluttionn unnderr coontrrol.makke ssuree thhat manny ppeopp

8、le cann drrinkk clleann waaterr ,breeathh thhe ccleaan aair.In thee pllan of thee diistrrictt off liinghhe oof jjinzzhouu,menntioonedd thhe ccityy affforresttatiion covveraage fraactiion achhievves 40%,Thee liife traash of thee ciity dettoxiificcatiion proocesssinng rratiio aand thee seewagge ccentt

9、rallismm prroceessiing rattio achhievves 1000% aand 70%. Soo myy deesiggn aactss acccorrd tto tthe wasstewwateer wwateer qquallityy annd wwateer vvoluume, hyydroologgy ccondditiion, meeteoorollogiicall huumannitiies etcc.I ddeciidedd too usse tthe proojecct tthatt taake CASSS pproccesss ass thhe mma

10、inn prroceessiing uniit.I wwilll taake alll myy effforrt tto mmakee itt ecconoomiccal undder meeetinng tthe staandaard of proocesssinng.Keywworddssewaage cenntraalissm pproccesssingg raatioo ;CASSS pproccesss;wasstewwateer wwateer qquallityy annd wwateer vvoluume ;wasstewwateer ttreaatmeent plaantii

11、i目 录摘要ABSTTRACCT第一章前前言11.1设设计背景景11.2设设计资料料11.3自自然状况况21.4污污水目前前情况221.4.1人口口密度及及居住生生活污水水量21.4.2工业业企业与与公共建建筑的排排水量和和水质资资料21.4.3受纳纳水体为为河流，污污水处理理厂排放放口处资资料31.5 设计内内容31.6 厂址的的选择33第二章设设计水量量与处理理程度552.1 设计污污水量的的计算552.1.1 设设计人口口数的计计算52.1.2 污污水量的的计算552.2 进水水水质与处处理程度度的计算算62.2.1进水水水质的的确定662.2.2处理理程度的的计算66第三章污污水处理理

12、方式的的比较与与确定1113.1污污水处理理方案的的提出1113.1.1 方方案一： ABB法113.1.2 方方案二： CAASS法法113.1.3 方方案三：A2/O法123.2 污水处处理方案案的比较较123.3污污水处理理流程图图12第四章构构筑物尺尺寸的计计算1334.1 格栅的的计算1134.2 曝气气沉砂池池的计算算144.2.1 设设计原理理144.2.2设计计参数1154.3 CASSS 池池的计算算174.3.1 设设计原理理174.3.2 CCASSS池设计计计算117第五章污污泥处理理及中水水回用前前景分析析235.1污污泥处理理与处置置的目的的235.2 泥处理理流程

13、的的选择2235.3 污泥量量的计算算235.3.1 去去除SSS时产生生的污泥泥量2335.3.2 去去除BOOD5时产生生的污泥泥量2445.4污污泥浓缩缩池的设设计2445.4.1 设设计依据据245.4.2设计计计算2245.5贮贮泥池的的设计2265.6污污泥脱水水275.7污污泥的资资源化处处理2995.7.1污泥泥堆肥2295.7.2厌氧氧堆肥方方法3005.7.3 污污泥使用用规定3305.8中中水回用用305.8.1中水水回用的的经济性性305.8.2本设设计中水水回用的的意义3315.8.3深度度处理工工艺311第六章污污水总泵泵站的设设计3226.1概概述3226.1.1

14、污水水泵房的的一般规规定3226.1.2设计计数据3326.1.3泵房房形式3326.1.4工艺艺布置3336.2污污水泵站站设计计计算3336.2.1 水水泵的选选择3336.2.2 泵泵站的平平面布置置346.2.3泵座座基础设设计3776.2.4泵站站仪表3376.3泵泵站前格格栅设计计计算3376.3.1格栅栅设计的的一般要要求及部部分参数数的确定定376.3.2格栅栅的尺寸寸设计3386.4集集水池设设计计算算396.4.1机器器间设计计计算4406.4.2 其其他附属属设施的的设计441结论444参考文献献45附录一446附录二447致谢499辽宁省锦州市凌河区污水处理厂设计第一章

15、 前言言1.1设设计背景景当今社会会水环境境污染和和淡水资资源短缺缺已经成成为摆在在全球人人类社会会面前的的两大重重要问题题。水资源源已经成成为社会会发展无无以取代代的战略略性自然然资源。合理开开发、科科学利用用、统一一管理水水资源将将成为关关系国计计民生的的重中之之重。我国是是一个水水资源匮匮乏的国国家，人均水水资源占占有量仅仅为世界界人均占占有量的的1/44。许多地地区和城城市严重重缺水。水环境境质量的的不断恶恶化，必将导导致水资资源的进进一步减减少和水水资源供供需矛盾盾的加剧剧。我国正正处于蓬蓬勃发展展时期，城市化化和工业业化进程程的加速速伴随着着需水量量和污染染物排放放量的迅迅速增长长

16、，水危机机不仅会会长期存存在，而且有有迅速加加剧的危危险。因水资资源短缺缺、供水水设施能能力不足足和水环环境污染染对城市市经济发发展和功功能发挥挥的制约约而造成成的损失失将极为为可观。现代化城城市供水水、排水水和污水水处理设设施是保保障城市市经济活活动、居居民生活活和健康康的重要要基础设设施。由于城城市在较较小的空空间内集集中了大大量人口口和产业业，因此城城市对水水的需求求更显得得重要。在人们们日常生生活中，盥洗、淋淋浴、生生活洗涤涤等都离离不开水水，用后便便成为污污水。在工业业企业中中，几乎没没有一种种工业不不用水。水是人人们日常常生活中中不可或或缺的宝宝贵资源源。水经生生产过程程使用后后，

17、绝大部部分变成成废水。生产废废水携带带着大量量污染物物质，这些物物质多数数是有害害和有毒毒的，但也是是有用的的。必须妥妥善处理理或加以以回收利利用。20100年全国国设市城城市和建建制镇的的污水平平均处理理率不低低于500，重点城城市的污污水处理理率不低低于700。 所以以为了适适应社会会的发展展，污水处处理厂的的修建迫迫在眉睫睫。1.2设设计资料料凌河区位位于锦州州市区东东南部，面积330平方方公里，人口337.2万人人，17个个民族，下辖111个街街道办事事处，60个个社区、22个村。凌河区区交通发发达，通讯便便利，水电气气充足，是锦州州市的门门户和重重要物资资流通集集散地。锦州火火车站、

18、锦锦州公路路客运中中心、大大商集团团锦州百百货大楼楼、中百百商厦、锦锦州体育育场等位位于凌河河区，汇聚了了大量的的人流、物物流、信信息流。小凌河流流经凌河河区。 小凌凌河发源源于辽宁宁省建昌昌县东北北境的楼楼子山东东麓，全线2006公里里。在锦州州境内的的流段从从缸窑口口开始，最终汇汇入渤海海。凌河区区春季温温和多风风，夏季高高温多雨雨，秋季温温凉晴朗朗，冬季寒寒冷干燥燥，四季分分明，降水集集中、季季风明显显、风力力较大。凌河区年年平均气气温为77.899.0，自南向向北降低低.年极端端最高气气温为441.8，年极端端最低气气温为-31.3。年无霜霜期为1144 1880天，年平均均降水量量为

19、5667毫米米。降水四四季分布布不均，6070%的降水水集中在在夏季。1.3自自然状况况凌河区年年平均气气温为77.899.0，自南向向北降低低.年极端端最高气气温为441.8，年极端端最低气气温为-31.3.年无霜霜期为1144 1880天，年平均均降水量量为5667毫米米。降水四四季分布布不均，6070%的降水水集中在在夏季表1-11 地地质条件件土壤性质质冰冻深度度(m)地下水位位(m)承载力(kpaa)排水管网网干管处处粘土1.87.210污水总泵泵站与污污水处理理厂厂址址处粘土1.87.0101.4污污水目前前情况1.4.1人口密密度及居居住生活活污水量量表1-22 人人口密度度及居

20、住住生活污污水量(人口密密度)人人/公顷顷(污水量量标准) 升/人天天区250140区2801501.4.2工业企企业与公公共建筑筑的排水水量和水水质资料料表1-33 工工业企业业与公共共建筑的的排水量量和水质质资料企业或公公共建筑筑名称平均排水水量m33/d最大排水水量m33/hSS mmg/LLCOD mg/LBOD mg/L总氮 mmg/LL总磷mgg/LPH水温 甲厂47000450630145001050013.667.86813.55乙厂52000500540203001500012.113.668181.4.3受纳水水体为河河流，污水处处理厂排排放口处处资料如如下表1-44 水水

21、体水文文与水质质资料流量流速水文标高高水温DOBODSSSS允许许增加量量最小流量量7.82.21495.26.22.1203最高水位位212.515619.666.91.2603常水位时时18.442.415214.996.40.9303在污水总总排放口口35里里处有工工业用水水水源，要求BBOD3.5mgg/L1.5 设计内内容通过阅读读中外文文献，调查研研究与收收集有关关资料，拟定设设计方案案及工艺艺流程，通过方方案比较较选择合合理的设设计方案案，力求做做到实用用和经济济。1.6厂厂址的选选择22城市污水水处理厂厂的厂址址应根据据当地有有关水资资源情况况、受纳纳水体的的功能划划分类别别、

22、污染染与自净净情况、城城市和工工厂厂区区的总体体规划与与自然条条件等因因素确定定。此外，处理后后废水与与污泥的的利用可可能性与与途径及及出路，以及所所选定的的废水处处理工艺艺流程等等对厂址址的选择择也有一一定的影影响，一般的的做法是是提出多多种可行行的方案案，进行技技术经济济的比较较和定量量的最优优化分析析，并通过过专家的的多次反反复地论论证后再再确定。具体来来说，厂址的的选择应应当考虑虑下面几几项原则则：(1) 厂址首先先应当与与工艺流流程相适适应。(2) 无论采用用何种工工艺，都应尽尽量少占占与不占占农田。(3) 厂址必须须位于集集中给水水水源下下游，并应设设在城市市与工厂厂厂区及及生活区

23、区的下游游，同时保保持3000m以以上的距距离，还应设设在夏季季主风的的下风向向。(4) 当处理后后的废水水回用于于工业、农农业或渔渔业时，厂址应应尽可能能与用户户临近，或者位位于交通通方便利利于输送送的地方方。(5) 充分利用用地形，选择有有适当坡坡度的地地段，以满足足废水处处理构筑筑物高程程布置的的需要，减少土土方量与与构筑物物的埋深深或减少少污水与与污泥的的提升设设备并节节省动力力费用。(6) 根据城市市总体发发展规划划或工厂厂与厂区区的发展展规划，废水处处理厂厂厂址的选选择应考考虑远期期发展的的可能性性，必要时时留有扩扩建的余余地 。(7) 除了稳定定塘等处处理工艺艺外，厂址不不宜设在

24、在雨季易易受水淹淹的低洼洼处。靠近水水体的处处理厂，要考虑虑避免受受洪水及及其他自自然灾害害的威胁胁。当污水水处理厂厂有可能能污染地地下水时时应考虑虑防渗措措施。有条件的的地方，厂址尽尽可能选选择在地地址条件件较好，地下水水位较低低的地方方，以便于于施工，降低工工程造价价。第二章 设计计水量与与处理程程度2.1 设计污污水量的的计算2.1.1 设计计人口数数的计算算目前生活活污水量量： 生活活用水量量=0.1837220000=6669600 m33/d 生活活排水量量=0.1537220000=5558000 m33/d 排除除率=83.33为了使110年后后污水处处理厂还还能满足足处理要要

25、求，所以对对20117年的的人口数数进行预预测，见附录录一。最小二乘乘法：a=0.886680 lgAA=b=-00.186610A=0.651148(万)预计20017年年的人口口数量： Pn=333.9+00.6511481900.886680 =442.769951(万)2.1.2污水量量的计算算生活用水水量预测测：42.7699510.18=7.69885(万万吨/天天)生活排水水量预测测：7.6988500.83333=66.41552(万万吨/天天)表2-11 生生活污水水变化系系数污水平均均日流量量（L/s）51540701002005001000015000总变化系系数（KKZ

26、）2.32.01.81.71.61.51.41.31.2根据污水水平均人人流量可可知变化化系数应应选择11.3Q生活mmax=6.4155211.3=88.339976(万吨/天)工业污水水量： 甲厂厂 Q甲maax=445024=108800mm3/d 乙厂厂Q乙maax=550024=120000 m3/d所以Q工工业总mmax=120000+108800=228800 m3/dQ污水=Q工业业总maax+ Q生活活maxx=2228000+8333977.6=11061197.6 (m3/d)确定污水水处理厂厂的进水水量为110.62万万吨 (这里我我们考虑虑城市排排水用的的是分流流制)

27、2.2 进水水水质与处处理程度度的计算算2.2.1进水水水质的确确定典型生活活污水水水质：取典型生生活污水水水质的的中常值值进行计计算：(1)用用加权平平均计算算生活污污水和工工业废水水混合后后CODD的值：(2) 用加权权平均计计算生活活污水和和工业废废水混合合后BOOD的值值：(3) 用加权权平均计计算生活活污水和和工业废废水混合合后SSS的值：(4) 用加权权平均计计算生活活污水和和工业废废水混合合后TNN的值：(5) 用加权权平均计计算生活活污水和和工业废废水混合合后TPP的值：2.2.2处理程程度的计计算凌河区的的城市污污水总流流量q=1.23mm3/s，污水的的BODD5=4228

28、.26mmg/LL， SSS=2998.87mmg/LL，污水温温度假设设为200，污水经经二级处处理后DDO=11.5mgg/L.处理后后的污水水排入小小凌水河河，在水体体自净最最不利的的情况下下，河水流流量Q=7.8 mm3/s，河水平平均流速速2.2m/ss，河水温温度5.2，DOR=6.2mgg/L，BODD5=2.1mgg/L，SS=20mmg/LL，SS允允许增加加量为PP=3mmg/LL.设河水水和污水水能很快快地完全全混合。混合后后20的K1=0.1，K2=0.2.在污水水总排放放口下游游35公公里处有有工业用用水水源源，要求BBOD553.5 mmg/LL。a.按水水体中SS

29、S允许许增加量量计算排排放的SSS浓度度计算污污水总排排放口处处SS的的允许浓浓度SS的的处理程程度按污水水综合排排放标准准计算算排放的的SS浓浓度国家污污水综合合排放标标准(GB889788966)中规规定新建建城镇二二级污水水处理工工程的一一级排放放标准，最高允允许排放放的SSS浓度为为Cemg/L=200SS的的处理程程度SS的处处理程度度取计算中中处理程程度高的的值，SS处处理程度度为E=955.33%按水体中中DO的的最低允允许浓度度，计算允允许排放放的BOOD5浓度排放口口处DOO的混合合浓度及及混合温温度当水温温为6.13时的常常数K11和K2值K1(66.13)=K1(20)(

30、66.13-20)=0.111.0477-133.87=00.05229K2(66.13)=K2(200)11.0244(6.13-20)=0.211.0244-133.87=00.1444 起始点的的亏氧量量D0和临界界点的亏亏氧量DDc 查表得得出6.13时的饱饱和溶解解氧DOOs=122.48mmg/LL，则得出出： D00mg/l=112.48-5.9=66.58Dcmg/l=112.48-4=88.48用试算算法求起起始点LL0和临界界时间ttc，第一次次试算 设设临界点点的时间间tc=1.0d，将此值值及其他他已知数数值带入入下式L0=226.07mmg/LL 将将L0=266.0

31、7mmg/LL带入下下式：=2.009ttc=1.0d 不符符合第二次试试算设临界时时间tcc=2.69332d，像上边边一样的的计算，得出 L0=32.0411mg/L也按第一一次试算算一样计计算得出出 tcc =22.69116d| ttc- ttc|00.2 mm3/d，所以适适合采用用机械清清渣.因为我我们设置置的是两两个并列列的格栅栅，所以22台齿耙耙式机械械格栅。栅渣经经格栅除除污机输输入放置置于格栅栅后面的的垃圾桶桶内，定期通通过起重重设备装装车外运运至垃圾圾填埋场场。4.2 曝气气沉砂池池的计算算4.2.1 设计计原理普通平流流沉砂池池的主要要缺点是是沉砂中中含有115%的的有

32、机物物，使沉砂砂的后续续处理难难度增加加.采用曝曝气沉砂砂池可以以克服这这一点。如下图图图4-22 曝曝气沉砂砂池为曝气沉沉砂池的的截面图图，池型呈呈矩形，池底一一侧设有有集砂槽槽；曝气装装置设在在集砂槽槽一侧，使池内内水流产产生与主主流垂直直的横向向旋流；在旋流流产生的的离心力力作用下下，密度较较大的无无极颗粒粒被摔向向外部沉沉入集砂砂槽。另外，由于水水的旋流流运动，增加了了无机颗颗粒之间间的相互互摩擦于于碰撞的的机会，把表面面附着的的有机物物除去，使沉砂砂中的有有机物含含量低于于10%。曝气沉沉砂池的的有点是是通过调调节曝气气量，可以控控制污水水旋流速速度，使除砂砂效率较较稳定，受流量量变

33、化的的影响较较小；同时，还对污污水起到到预曝气气作用。4.2.2设计参参数（1） 设计原原则污水处理理厂的最最大设计计流量： Qmaax=1.23mm3/s。设置22座沉砂砂池.那么单单池的处处理量流流量是00.6155 m33/s。旋流速速度保持持0.25mm/s；水平流流速为00.0755 m/s；最大停停留时间间为2mmin；有效水水深为22，宽深比比为1；1 mm3污水的的曝气量量为0.2 mm3；进水方方向与池池中旋流流方向一一致；出水方方向与进进水方向向垂直，淹没式式出水口口，并设置置挡板；在集砂砂槽附近近安装纵纵向挡板板；空气扩扩散装置置设在池池的一侧侧，距池底底0.7m，送气管

34、管设置调调节气量量的闸门门；沉砂室室坡向沉沉砂斗的的坡度为为i=00.2；沉砂斗斗侧壁与与水平面面的夹角角5550。*以下计计算单池池的数据据：（2）池池子总有有效体积积V=Qmmaxtt600=0.6155260=73.8(mm3)（3）水水流断面面积 （4）池池总宽度度（5）池池长（6）每每小时所所需空气气量q=dQQmaxx36000=00.200.615536600=4422.8(mm3/h)沉砂池每每小时所所需的空空气量是是8855.6m3/h 所以设置置两个沉沉砂池，单池数数据： 池子总有有效体积积73.8m3； 水流断面面积8.2m2； 池总宽度度4.1m； 池长9mm； 每小时

35、所所需空气气量4442.8m3/h。（7）沉沉砂室沉沉砂斗体体积V00，m3图4-33 沉沉砂斗设沉砂斗斗为沿池池长方向向的梯形形断面渠渠道，沉砂斗斗体积为为：式中 aa沉砂砂斗下底底宽； a1沉砂砂斗上底底宽； h3沉砂砂斗的高高。分离出来来的砂石石送往砂砂水分离离器，分离出出来的水水被送回回曝气沉沉砂池，剩下的的砂石装装车外运运。4.3CCASSS 池的的计算4.3.1 设计计原理本设计用用4个CCASSS池并联联，在长度度方向每每个池子子分为44格，每格可可以独立立运行。进水时时间0.5h，曝气时时间4.5h，沉淀时时间1.5h，排水时时间0.5h.每次滗滗水阶段段开始时时，滗水器器以事

36、先先设定的的速度由由原始位位置降到到水面，然后随随水面缓缓慢下降降，下降过过程为下下降100s，静止滗滗水300s，再下降降10ss，静止滗滗水300s，如此循循环运行行，直至达达到设计计最低排排水位，上清液液通过滗滗水器排排出。4.3.2 CAASS池池设计计计算(1)污污泥负荷荷率 表4-11 常常见k值值序号名称K2值序号名称K2值 1生活污水水0.011680.02881 4脂肪精制制废水0.0336 2合成橡胶胶废水 0.06772 5石油化工工废水0.0006722 3化学废水水 0.001144(2)CCASSS池容积积/m33Q设计计流量，m3/d；S0进进入CAASS池池的污水水有机物物浓度，mg/L；SeCCASSS池排放放有机物物浓度，mg/L；X混合合液悬浮浮固体浓浓度，mg/L。(3)HH3水深H3=HH