某10万m3d城市污水处理厂工艺设计19032.docx
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1、目 录第一章 设计依依据及主主要资料料71.1 设计计依据771.2 主要要资料77第二章 设计计背景88第三章 工程规规模及设设计基础础数据确确定83.1 设计计原则883.2 工程程规模993.2.1 设计任任务93.2.2 设计水水量1003.3 设计计水质及及处理目目标1003.3.1 进水水水质1003.3.2 处理目目标1113.4 厂区区条件1113.5 进水水条件1123.6 排水水条件112第四章 污水处处理厂工工艺方案案比选1134.1 污水水处理工工艺分析析134.2 进水水可生化化性的确确定1444.3 污染染物去除除及处理理工艺要要求1554.4 常见见污水生生物脱氮
2、氮除磷工工艺1884.5 污水水处理工工艺方案案的确定定204.6 污泥泥处理工工艺选择择224.6.1 污泥处处理目的的224.6.2 污泥浓浓缩脱水水工艺2224.6.3 污泥消消化工艺艺244.6.4 污泥处处置方案案选择224第五章 污水水处理厂厂工艺设设计2665.1 粗格格栅2665.1.1 功能2265.1.2 设计参参数2665.1.3 工艺尺尺寸设计计计算2275.1.4 构(建建)筑物物结构形形式及工工艺尺寸寸325.1.5 工艺装装备3225.2 提升升泵房3335.2.1 功能3335.2.2 设计参参数3445.2.3 工艺尺尺寸设计计计算3345.2.4 构(建建)
3、筑物物结构形形式及工工艺尺寸寸355.2.5 工艺装装备3555.3 细格格栅3665.3.1 功能3365.3.2 设计参参数3665.3.3 工艺尺尺寸设计计计算3375.3.4 构(建建)筑物物结构形形式及工工艺尺寸寸405.3.5 工艺装装备4005.4 曝气气沉砂池池425.4.1 功能4425.4.2 设计参参数4225.4.3 工艺尺尺寸设计计计算4435.4.4 构构(建)筑筑物结构构形式及及工艺尺尺寸4885.4.5 工艺装装备4995.5 初沉沉池4995.5.1 功能4495.5.2 设计参参数5005.5.3 工艺尺尺寸设计计计算5515.5.4 构(建建)筑物物结构形
4、形式及工工艺尺寸寸545.5.5 工艺装装备5555.6 初沉沉池污泥泥泵房5565.7 A22/O生生化池5575.7.1 功能5575.7.2 设计参参数5775.7.3 工艺尺尺寸设计计计算5595.7.4 构(建建)筑物物结构形形式及工工艺尺寸寸705.7.5 工艺设设备7115.8 鼓风风机房7735.9 二沉沉池7335.9.1 功能7735.9.2 设计参参数7445.9.3 工艺尺尺寸设计计计算7745.9.4 构(建建)筑物物结构形形式及工工艺尺寸寸785.9.5 工艺装装备8005.100 剩剩余及回回流污泥泥泵房8815.111 化化学强化化除磷8825.122 接接触池
5、8845.122.1 功能能845.122.2 设计计参数8845.122.3 工艺艺尺寸设设计计算算855.122.4 构(建建)物结结构形式式及工艺艺尺寸8885.133加氯间间885.133.1 功能能885.133.2 设计计参数8895.133.3 工艺艺尺寸设设计计算算895.133.4 构(建建)筑物物结构形形式及工工艺尺寸寸895.133.5 工艺艺装备8895.144 巴巴氏计量量槽9005.155 污污泥浓缩缩池9225.155.1 功能能925.155.2 设计计参数9935.155.3 工艺艺尺寸设设计计算算945.155.4 构(建建)筑物物结构形形式及工工艺尺寸寸9
6、75.155.5 工艺艺装备9985.166 消消化池9985.166.1 功能能985.166.2 设计计参数9995.166.3 工艺艺尺寸设设计计算算995.166.4 构(建建)筑物物结构形形式及工工艺尺寸寸10115.177 储储泥池设设计10025.188 脱脱水机房房10335.188.1 功能能10335.188.2 设计计参数11035.188.3 工艺艺尺寸设设计计算算10445.188.4 构(建建)筑物物结构形形式及工工艺尺寸寸10555.188.5 工艺艺装备11055.199 污污泥外运运10555.200 污污水处理理厂主要要构(建建)筑物物10665.211 污
7、水水处理厂厂主要设设备1009第六章 平面及及竖向布布置11136.1 布置置原则11136.2 平面面布置11176.3 竖向向布置11186.3.1 高程布布置方法法11886.3.1 本污水水处理厂厂高程计计算1119第一章 设计依依据及主主要资料料1.1 设计计依据1) 水污染控控制工程程课程设设计任务务书2) 地表水水环境质质量标准准(GGB38838-20002)3) 室外排排水设计计手册(GGB5000144-20006)4) 城镇污污水处理理站污染染物排放放标准(GGB1889188-20002)1.2 主要要资料(2) 地表水水环境质质量标准准(GGB38838-20002)
8、;(3) 城镇污污水处理理站污染染物排放放标准(GGB1889188-20002);(4) 污水综综合排放放标准(GGB89978-19996);(5) 室外排排水设计计规范(GB5500114-220066);(6) 室外给给水设计计规范(GB5500113-220066);5) 工业企企业总平平面设计计规范(GGB5001877-933);6) 厂矿道道路设计计规范(GGBJ222-887);7) 泵站设设计规范范(GGB/ T 5502665-997);8) 建筑模模数协调调统一标标准(GGBJ22-866);9) 厂房建建筑模数数协调标标准(GGBJ66-866);第二章 设计计背景根
9、据当地地环境条条件经批批准在某某市西侧侧修建城城市污水水处理厂厂一座,处处理该市市西区城城市污水水,该区区人口88000000人人,综合合人均自自来水量量为1550L/人天。面面积400平方公公里,主主要为商商业住宅宅区。其其生活污污水与工工业污水水的比例例为3:1,该该区域中中工业主主要为食食品、医医药、机机械、电电子。各各企业工工业废水水经就地地处理达达到国家家相关标标准后,排排入成排排水系统统。第三章 工程规规模及设设计基础础数据确确定3.1 设计计原则1) 选择工艺艺技术先先进、成成熟可靠靠,且方方案切实实可行;2) 占地面积积小,且且流程布布局合理理;3) 处理系统统自动化化程度高高
10、、操作作管理方方便、运运行费用用低,且且污水处处理系统统有较长长的使用用寿命;3.2 工程程规模3.2.1 设计任任务 依据设设计资料料和设计计要求,确确定工艺艺流程,进进行构筑筑物工艺艺设计计计算、水水力计算算,附属属构筑物物设计,在在此基础础上进行行平面及及高程布布置。3.2.2 设计水水量设计水量量:10000000m33/d 变化系数数Kz=1.33所以最高高日最高高时流量量:Qmaxx=QKz=100000001.33=13300000m33/d平均流量量及最大大日最大大时流量量见表33-1。 表33-1 污水流流量表流量单位平均流量最大流量m3/d100000130000m3/h4
11、166.75416.7L/s11571505给排水水设计手手册,第第二版,第第05期期,城镇镇排水:P33.3 设计计水质及及处理目目标3.3.1 进水水水质 设计计任务书书已给出出本次设设计进水水水质,见见表3-2表3-22 进进水水质质(mgg/L)BOD5CODcrSSTNNH4+-NTP23047030050365水污染染控制工工程课程程设计任任务书3.3.2 处理目目标该河段水水功能区区划为地地表水环环境质量量标准中中IIII类水体体。水质质执行城城镇污水水处理站站污染物物排放标标准(GGB1889188-20002)中中一级标标准的BB标准,主主要水质质标准见见表3-3。表3-33
12、 出出水水质质要求BOD5CODcrSSTNNH4+-NTP20602020813.4 厂区区条件厂区平面面见附图图,地势势平坦,适适合于工工厂建设设。最低低气温:-122,最高高气温:42,年平平均气温温:133多年平均均降雨量量:5660mmm/y,主主导风向向及风速速:常年年风向为为东北与与西南风风,最大大风速225m/s,平平均风速速1.22m/ss 工程地地质: 土壤:级失陷陷性黄土土 地下水水位:-8m 厂区平平均海拔拔高程:4611m 水污染染控制工工程课程程设计任任务书3.5 进水水条件 来水管管位置:厂区西西南角 来水水水头:无无压 来水管管底标高高:4557m水污染染控制工
13、工程课程程设计任任务书3.6 排水水条件距离厂区区围墙西西侧5000米有有一条河河流,河河水最大大流量448m33/s,最最小流量量2 mm3/s,最最高水位位4588m。第四章 污水处处理厂工工艺方案案比选4.1 污水水处理工工艺分析析 污水处处理分为为生物法法、物理理法、化化学法以以及相关关的各种种组合方方法。对对于城市市污水处处理来说说经过近近百年的的研究、发发展和实实践,已已经形成成了一套套经实践践检验行行之有效效且经济济可靠的的处理方方法。 对于以以除碳(CCOD)处处理为主主时,其其核心处处理方法法一般为为生物法法(普通通活性污污泥法或或其变种种)。 对于以以除碳和和脱氮为为主的处
14、处理时,一一般也为为生物法法(硝化化反硝硝化)。对于以除除碳、脱脱氮和除除磷为主主时,可可选择生生物法、生生物法+化学法法或单纯纯化学法法。污水处理理厂在采采用一级级处理或或不同工工艺二级级处理系系统时,处处理效率率一般情情况见表表4-11。表4-11 各处处理工艺艺处理效效率处理级别处理方法主 要 工 艺处理效率(%)SSBOD5一级沉淀法沉淀(自然沉淀)40552030二级生物膜法初次沉淀、生物膜反应、二次沉淀60906590活性污泥法初次沉淀、活性污泥反应、二次沉淀70906595根据进水水水质及及出水水水质要求求,本次次设计采采用具有有脱氮除除磷功能能的处理理工艺。水污染染控制工工程课
15、程程设计指指导书,PP5;4.2 进水水可生化化性的确确定上节已初初步确定定选用具具有脱氮氮除磷的的工艺对对污水进进行二级级处理,但但原水是是否能进进行生化化处理,特特别是能能否进行行脱氮除除磷处理理,取决决于原水水中各营营养成分分的含量量及其比比例是否否能满足足生物的的生长需需要,因因此需确确定原水水的相关关指标是是否满足足要求。根根据设计计进水水水质,计计算出原原水中各各营养物物质比值值,见表表4-22。 表44-2 污水处处理厂原原水营养养物比值值项目比值BOD5/COD0.49BOD5/NH4+-N6.39BOD5/TN4.6BOD5/TP464.3 污染染物去除除及处理理工艺要要求污
16、水处理理的目的的是去除除水中的的污染物物,使污污水得到到净化,污污水中的的主要污污染物有有BODD5、COOD、SSS、NN和P等等。本工工程要求求的污水水处理程程度较高高,对BBOD55、COOD、SSS、NNH3-N、TTP的去去除率如如表4-3所示示。表4-33 污水水处理厂厂进出水水水质指指标及处处理效率率项目进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)去除率(%)BOD52302091.3COD4706087.2SS3002093.3NH4+-N36877.8TP51801 SS的去去除SS的去去除主要要依靠物物理处理理法来实实现,物物理处理理法利用用作用分分离水中中呈悬浮浮态的固固体物
17、质质。主要要方法有有筛选法法、沉淀淀法、气气浮法、过过滤法、离离心法和和膜分离离法。 污水水处理厂厂一级处处理通过过物理处处理法去去除悬浮浮状态的的固体污污染物质质,主要要处理设设施有初初沉池,一一般SSS能去除除40%55%。2 BOD55的去除除 生活污污水中BBOD55的去除除是靠微微生物的的吸附作作用和代代谢作用用,然后后对污泥泥与水进进行分离离来完成成的。 活性污污泥中的的微生物物在有氧氧的条件件下将污污水中的的一部分分有机物物用于合合成新的的细胞,将将另一部部分有机机物进行行分解代代谢以便便获得细细胞合成成所需的的能量,其其最终产产物是CCO2和H2O等稳稳定物质质。在这这种合成成
18、代谢与与分解代代谢的过过程中,溶溶解性有有机物(如低分分子有机机酸等易易降解有有机物)直接进进入细胞胞内部被被利用,而而非溶解解性有机机物则首首先被吸吸附在微微生物表表面,然然后被酶酶水解后后进入细细胞内部部被利用用。由此此可见,微微生物的的好氧代代谢作用用对污水水中的溶溶解性有有机物和和非溶解解性有机机物都起起作用,而而且代谢谢产物是是无害的的稳定物物质,因因此,可可以使处处理后污污水中的的残余BBOD55浓度很很低。3 氮的去除除废水中的的氮一般般以有机机态和无无机态,包包括氨态态、亚硝硝酸盐和和硝酸盐盐等形式式存在。生生活污水水中氮的的存在形形式以有有机氮和和氨氮为为主,亚亚硝酸盐盐氮和
19、硝硝酸盐氮氮含量很很低,不不超过总总氮含量量的1%。在未未处理的的原污水水中,有有机态氮氮和氨氮氮的是氮氮的主要要存在形形式,经经传统二二级生化化处理后后的出水水中氮主主要以氨氨或硝酸酸盐和亚亚硝酸盐盐的形式式存在。氮的去除除方法主主要有物物理化学学法和生生物化学学法两大大类。物物理化学学法主要要有沸石石选择性性交换吸吸附、空空气吹脱脱及折点点氯化。生生物化学学法主要要为硝化化-反硝硝化生物物脱氮。4 COD的的去除物理法:利用物物理作用用来分离离废水中中的悬浮浮物或乳乳浊物,可可去除废废水中的的CODD。常见见的有格格栅、筛筛滤、离离心、澄澄清、过过滤、隔隔油等方方法。 化学法法:利用用化学
20、反反应的作作用来去去除废水水中的溶溶解物质质或胶体体物质,可去除除废水中中的COOD。常常见的有有中和、沉沉淀、氧氧化还原原、催化化氧化、光光催化氧氧化、微微电解、电电解絮凝凝、焚烧烧等方法法。 物物理化学学法:利利用物理理化学作作用来去去除废水水中溶解解物质或或胶体物物质。可可去除废废水中的的CODD。常见见的有格格栅、筛筛滤、离离心、澄澄清、过过滤、隔隔油等方方法。 生物处处理法:利用微微生物代代谢作用用,使废废水中的的有机污污染物和和无机微微生物营营养物转转化为稳稳定、无无害的物物质。常常见的有有活性污污泥法、生生物膜法法、厌氧氧生物消消化法、稳稳定塘与与湿地处处理等。5 磷的去除除磷在
21、水中中有三种种存在形形式,即即正磷酸酸盐、聚聚磷酸盐盐和有机机磷。在在生化处处理过程程中,有有机磷和和聚磷酸酸盐可转转化为正正磷酸盐盐。除磷磷的方法法有化学学法和生生物法。化学除磷磷:通过过投加化化学沉淀淀剂与废废水中的的磷酸盐盐生成难难溶沉淀淀物,然然后分离离去除。根根据使用用的药剂剂,化学学沉淀法法可分为为石灰石石沉淀法法和金属属盐沉淀淀法。生物除磷磷:利用用一类称称为聚磷磷菌的微微生物在在一定的的条件下下能够从从外部环环境过量量摄取超超过其生生理所需需要的磷磷,并将将其以聚聚合磷酸酸盐的形形式储存存于体内内,最终终以富磷磷剩余污污泥的形形式排出出,达到到从污水水中除磷磷的效果果4.4 常
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