CASS工藝畢業(yè)設(shè)計環(huán)境工程 污水處理

1、. 四川理工學(xué)院畢業(yè)論文 某工業(yè)區(qū)污水處理廠設(shè)計 姓 名 金文燦學(xué) 號 08031050208 專 業(yè)環(huán)境工程 班 級 環(huán)境2008.2班 指導(dǎo)教師 袁基剛 四川理工學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院二一二年 六 月 精品. 摘要水是不可替代的自然資源，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)社會發(fā)展和人民生活占有及其重要的地位。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展和人口的增加，用水持續(xù)增長，水的供需矛盾日益突出。由于大量的工業(yè)廢水和生活污水排入水體，使水環(huán)境受到嚴(yán)重的污染，水資源短缺和水質(zhì)惡化已成為制約經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城鄉(xiāng)發(fā)展、破壞生態(tài)環(huán)境、影響人民生活和自身健康的突出問題。本設(shè)計為某工業(yè)區(qū)污水處理廠工程工藝設(shè)計，污水處理廠規(guī)模為15000m3/d

2、,污水主要來源為生活污水和工業(yè)污水，主要采用氧化溝處理工藝，經(jīng)比選，此工藝具有投資省，處理效果好，運(yùn)行管理方便等優(yōu)點，適宜使用。本設(shè)計包含污水處理工藝流程的確定，工藝流程中各單體的計算，施工圖紙的繪制等。本工程的實施將顯著改善受納水體水質(zhì)，同時間接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，污水處理廠處理后的出水達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb18918-2002一級b標(biāo)準(zhǔn)。 關(guān)鍵詞：污水處理廠，氧化溝工藝，設(shè)計15000m3/d municipal wastewater treatment plant designabstractwater is an irreplaceable natural

3、resources, economic development, social development and peoples livelihood occupies an important position. as economic construction, construction of urban and rural development and population increase, water continued to grow, increasing water supply and demand contradiction. due to the large number

4、 of industrial waste and domestic sewage discharged into water bodies, is seriously the water environment pollution, water shortages and deterioration of water quality has become a restricted economy, destruction of ecological environment construction and urban and rural development, highlight issue

5、s affecting peoples lives and their own health. design for engineering design technology of industrial wastewater treatment plant, wastewater treatment plant size for 15000m3/d, major source of sewage for sewage and industrial effluent, mainly by oxidation ditch process technology, by comparison, th

6、is process has a low investment, effective, convenient to run management advantages, suitable for use. this determination includes sewage treatment process design, process flow calculation of monomer in, drawing of the construction drawings. implementation of this project will significantly improve

7、the water quality of receiving waters, and indirect economic benefits, promoting sustainable economic development, effluent from sewage treatment works for treatment after the meet the discharge standards of pollutants for municipal wastewater treatment plant of gb18918-2002 level b standards.精品. ke

8、ywords: sewage treatment plants , oxidation ditch process, design 目錄 第一章 總論41.1設(shè)計內(nèi)容簡介51.2 設(shè)計的目標(biāo)61.3 設(shè)計依據(jù)及執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)61.4 設(shè)計內(nèi)容7第二章 廢水處理方案選擇及論證72.1 sbr工藝72.2 氧化溝工藝8第三章 工藝流程設(shè)計及工藝原理說明103.1污水處理程度計算123.1.1 cod的處理程度123.1.2 溶解性bod5的處理程度123.1.3 ss的處理程度123.1.4 nh3-n的處理程度123.1.5 p 的處理程度133.1.6 油的處理程度133.2處理方案及工藝流程1

9、33.2.1污水處理廠的設(shè)計規(guī)模133.2.2 處理方案的確定143.2.3 工藝流程如下圖143.3工藝原理介紹153.3.1格柵153.3.2水解酸化池153.3.3氧化溝153.3.4二沉池163.3.5接觸消毒池173.3.6污泥泵房183.3.7污泥濃縮池18精品.3.3.8 儲泥池193.3.9脫水機(jī)房19第四章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算204.1格柵204.1.1 格柵的作用及種類204.1.2格柵的設(shè)計原則204.1.3設(shè)計參數(shù)計算204.2 水解酸化沉淀池的計算244.3 配水井的設(shè)計254.3.1 設(shè)計要求254.3.2 集配水井計算254.4 氧化溝設(shè)計計算274.4.1

10、設(shè)計參數(shù)274.4.2 尺寸計算284.5 二次沉淀池設(shè)計計算314.5.1 二次沉淀池設(shè)計的一般規(guī)定314.5.2 尺寸設(shè)計計算31第五章 污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算345.1污泥泵房355.1.1設(shè)計說明355.1.2回流污泥泵設(shè)計選型355.2 污泥重力濃縮池設(shè)計計算355.3 貯泥池385.3.1設(shè)計參數(shù)385.3.2設(shè)計計算395.4排泥泵房設(shè)計計算395.4.1設(shè)計說明394.2設(shè)計選型395.5 脫水間39第六章 高程計算416.1 設(shè)計說明416.2水頭損失計算416.3 水頭損失計算426.4 各處理構(gòu)筑物高程確定43第七章 污水處理廠平面布置44第八章 設(shè)計總結(jié)458.1設(shè)計概

11、述458.2 處理工藝特點458.3心得體會46參考文獻(xiàn)46致 謝47精品. 第一章 總論隨著人類社會的不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市的用水量和排水量都在不斷增加，加劇了用水緊張和水質(zhì)污染，環(huán)境問題日益突出，由此造成的水危機(jī)已經(jīng)成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。我國污水處理事業(yè)的歷史始于1921年，但是真正是在80年代才得以發(fā)展，改革開放三十年來取得了迅速的發(fā)展，但仍然滯后于城市發(fā)展的需要，處理量的增加仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于污水排放量的增長，兩者之間的差距還有進(jìn)一步拉大的趨勢。我國城市污水處理相對于國外發(fā)達(dá)國家，起步較晚，到現(xiàn)在為止，全國還有60%的城市污水得不到妥善的處理，城市污水處理率較低，很多老城

12、區(qū)的排水管網(wǎng)甚至不成系統(tǒng)。在我們大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗的同時，必須結(jié)合我國發(fā)展規(guī)劃，尤其是當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，探索適合我國實際的污水處理系統(tǒng)。 決定城市污水處理廠投資和運(yùn)行成本的很重要因素是污水處理工藝的選擇。目前，在城市污水處理領(lǐng)域，很多城市普遍存在著追求“新工藝”的傾向。一座城市污水廠處理工藝的選擇，雖然應(yīng)由污水水質(zhì)、水量、排放標(biāo)準(zhǔn)及受納水體性質(zhì)等因素來確定，但是，忽略污水處理廠投資和運(yùn)行成本，過分強(qiáng)調(diào)污水處理工藝的先進(jìn)是不足取的。實際上，有些城市采取的高投資、高運(yùn)行費的“新工藝”，由于水質(zhì)不穩(wěn)定，水量波動大等緣故，并未收到理想的處理效果。氧化溝技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在世界各地得到了

13、廣泛的發(fā)展和應(yīng)用 國內(nèi)外的應(yīng)用情況證明，它是一種工藝簡單，管理方便，投資省，運(yùn)行費用低，穩(wěn)定性高，出水水質(zhì)好的污水處理技術(shù) 氧化溝對高濃度工業(yè)廢水有很強(qiáng)的稀釋能力，能夠承受水質(zhì) 水量的沖擊負(fù)荷 更為重要的是，氧化溝在處理有機(jī)物的同時能將污水中的氮 磷去除，使出水水質(zhì)能夠滿足對污水排放中氮 磷的高標(biāo)準(zhǔn)要求 結(jié)合我國國情，開展氧化溝工藝的研究并促使其在我國得到廣泛應(yīng)用，是一個重要而且很有意義的課題。1.1設(shè)計內(nèi)容簡介 畢業(yè)設(shè)計是一項重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)專業(yè)理論知識解決工程實際問題、提高設(shè)計制圖水平及使用各種技能資料能力的重要手段，通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生了解和熟悉排水工程設(shè)計的一般

14、原則、步驟和方法；掌握污水處理廠的設(shè)計計算方法及設(shè)計說明、計算書的編制方法、施工圖的繪制方法。精品. 通過畢業(yè)設(shè)計，使我們熟悉并掌握城市污水廠的設(shè)計原理、方法、內(nèi)容和步驟，能根據(jù)設(shè)計原始設(shè)計資料正確地選定設(shè)計方案，掌握污水處理廠工程設(shè)計的基本流程及各構(gòu)筑物的設(shè)計方法，熟悉設(shè)計計算書和設(shè)計說明書的編寫內(nèi)容和編制方法，并能夠熟練和規(guī)范的繪制工程圖紙。 內(nèi)容如下：(1) 污水廠處理方案的比較和優(yōu)化；(2) 各主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)計算，主要設(shè)備造型包括格柵、鼓風(fēng)機(jī)、曝氣器等；(3) 平面布置和高程計算；(4) 根據(jù)所確定的工藝和計算結(jié)果，繪制城市污水處理廠的總平面布置圖、高程布置圖、工藝流程圖及各

15、主要構(gòu)筑物圖。 1.2 設(shè)計的目標(biāo)（1）根據(jù)資料提供，該廠處理廢水量為15000m3/d，其流量是平均流量，因為工業(yè)廢水可能存在流量不均勻的情況，幫取廢水排放不均勻系數(shù)k=1.53，則處理站設(shè)計進(jìn)水量應(yīng)為15000m3/d1.53=22950m3/d。即是本污水處理廠水的設(shè)計處理規(guī)模為22950m3/d。（2）水質(zhì)指標(biāo)處理后污水水質(zhì)應(yīng)滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）中的一級b標(biāo)準(zhǔn)，其進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。表1 進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn) 單位：mg/l項目sscodbod5nh3ntp油廢水水質(zhì)30040020030420排放標(biāo)準(zhǔn)2060208131.3 設(shè)計依據(jù)及執(zhí)行

16、排放標(biāo)準(zhǔn) 相關(guān)法律法規(guī)：（1）防治水污染技術(shù)政策1986.11.26（2）中華人民共和國污染防治法實施細(xì)則1989.7.12（3）中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法1989.12.6（4）中華人民共和國水污染防治法1996.5.15精品.設(shè)計依據(jù)、原則：（1）設(shè)計依據(jù)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(gb89781996)；污水處理廠工藝設(shè)計手冊；污水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算；城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)(gb18918-2002） 5室外排水設(shè)計規(guī)范(gb50014-2006)（2）確定處理流程的原則城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用用于使環(huán)境不受污染，處理后出水回用于農(nóng)田灌溉，城市景觀或工業(yè)生產(chǎn)等，以節(jié)約水源

17、。城市污水處理及污染防治技術(shù)政策對污水處理工藝的選擇給出以下幾項關(guān)于城鎮(zhèn)污水處理工藝的準(zhǔn)則：城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特征、受納水體的環(huán)境功能及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)先確定；工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：處理單位水量投資，消減單位污染物投資，處理單位水量電耗和成本，消減單位污染物電耗和成本，占地面積，運(yùn)行性能，可靠性，管理維護(hù)難易程度，總體環(huán)境效益；應(yīng)切合實際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)先工藝設(shè)計參數(shù)必須對污水的現(xiàn)狀、水質(zhì)特指、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測定，做出合理的分析預(yù)測；在水質(zhì)組成復(fù)雜或特殊時，進(jìn)行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應(yīng)開展中試研究；積極地采用高效經(jīng)

18、濟(jì)的新工藝，在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)試驗，提供可靠性設(shè)計參數(shù)，然后進(jìn)行運(yùn)用。1.4 設(shè)計內(nèi)容（1）、處理工藝流程選擇（2）、污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計（3）、污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計（4）、污水處理工藝施工圖初步設(shè)計的繪制第二章 廢水處理方案選擇及論證精品.根據(jù)城市污水處理及污染防治技術(shù)政策，可選用sbr工藝、氧化溝工藝、好氧缺氧（a/o）脫氮工藝2.1 sbr工藝sbr是序批間歇式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。sbr工藝是一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程包括五個階段：（1）進(jìn)水期；（2）反應(yīng)期；（3）

19、沉淀期；（4）排水排泥期；（5）閑置期。sbr的運(yùn)行工況以間歇操作為特征。五個工序都在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器中依次進(jìn)行，所以省去了傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池和污泥回流設(shè)施。在處理過程中，周而復(fù)始地循環(huán)這種操作周期，以實現(xiàn)污水處理的目的2。sbr工藝的優(yōu)點如下：（1）工藝流程簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，基建費用低；（2）處理效果好，出水可靠；（3）具有較好的脫氮除磷效果；（4）污泥沉降性能良好；（5）對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)。 sbr工藝的缺點如下：（1）反應(yīng)器容積率低；（2）水頭損失大；（3）不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的接受能力；（4）峰值需要量高；（5）設(shè)備利用率低；（6）管理人

20、員技術(shù)素質(zhì)要求較高。對于小型污水處理廠而言，sbr是一種系統(tǒng)簡單、投資節(jié)省、處理效果好的工藝，但是它用于大型污水處理廠就不太適合了。因為大型污水處理廠的進(jìn)水量打，需要設(shè)計多個sbr反應(yīng)池進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)行，個數(shù)增多，必定使操作管理變得復(fù)雜，運(yùn)行費用也會提高。而且由于sbr法事一種設(shè)備利用率低的處理工藝，用于大型污水處理廠時，基建費用也高。2.2 氧化溝工藝氧化溝又稱循環(huán)混合式活性污泥法。一般采用延時曝氣，同時具有去除bod5和脫氮的功能，它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。氧化溝處理效率為：bod5和ss均為95%以上，總氮為70%80%。氧化溝具有工藝流程短，處理效率高。出水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行

21、管理簡單等優(yōu)點。但占地面積過大。在劉態(tài)上，氧化溝介于完全混合于推流之間。污水在溝內(nèi)的流速v平均為0.4m/s，氧化溝總長為l，當(dāng)l為100500m時，污水完成一個循環(huán)所需時間約為420min，如水力停留時間定為24h，則在整個停留時間要做72360次循環(huán)?？梢哉J(rèn)為在氧化溝內(nèi)混合液的水只是幾近一致的，從這個意義來說，氧化溝內(nèi)的流態(tài)是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝氣裝置的下游，溶解氧濃度從高到低變動，甚至可能出現(xiàn)缺氧段。氧化溝的這種獨特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)、用以進(jìn)行消化和反硝化，去的脫氮的效應(yīng)。常用的氧化溝系統(tǒng)有卡羅塞氧化溝、

22、交替工作氧化溝及二沉池交替氧化溝。精品. 氧化溝可分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝如帕斯韋爾氧化溝、卡魯賽爾氧化溝。 普通氧化溝處理污水的原理如下：氧化溝中的污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。在充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除bod；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，知道do值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，bod降解是一個連續(xù)過

23、程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在一個池子內(nèi)。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效去除bod，但脫氮除磷的能力有限。 氧化溝的主要優(yōu)點如下：（1）氧化溝的液態(tài)在整體上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中能形成良好的混合液生物絮凝體，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果，另外，其獨特的水流性能對除磷脫氮也是極其重要的（2）處理效果穩(wěn)定，出水質(zhì)好，并可實現(xiàn)脫氮。（3）污泥廠量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。（4）能承受水量，水質(zhì)沖擊負(fù)荷，對高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力。氧化溝的缺點如下：（1）單純的氧化溝工藝的除磷效率很低，需要增設(shè)厭氧段才能達(dá)到一定的除磷效率。（2）雖然污泥產(chǎn)量少，耐沖擊負(fù)荷，但是這

24、是建立在該工藝很低的污泥負(fù)荷上的，且要求處理構(gòu)筑物內(nèi)水深要淺，而這又決定了在處理相同水質(zhì)，水量污水的情況下，該工藝是最占土地的，也即增加了基建費用。精品.2.3 好氧缺氧（a/o）脫氮工藝好氧缺氧（a/o）脫氮工藝的基本原理：污水在好氧條件下使含氮有機(jī)物被細(xì)菌分解為氮，然后在好氧自養(yǎng)型亞硝酸細(xì)菌的作用下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，再經(jīng)好氧自養(yǎng)型硝化細(xì)菌作用轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，至此完成了硝化反應(yīng)：在缺氧條件下，兼性異氧細(xì)菌利用或部分利用污水中原有的有機(jī)物碳源為電子供體，以硝酸鹽替代分子氧做電子受體，進(jìn)行無氧呼吸，分解有機(jī)質(zhì)，同時，將硝酸鹽中氮還原為氣態(tài)氮，至此完成了反硝化反應(yīng)。a/o工藝不但能取得比較滿意的

25、脫氮效果，而且通過上述好氧缺氧循環(huán)操作，同時可取得高的cod和bod的去除率。a/o的工藝特點：（1）a/o工藝同時去除有機(jī)物和氮，流程簡單，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，節(jié)省基建費用；（2）反硝化缺氧池一般無需外加有機(jī)碳源，降低了運(yùn)行費用；（3）因為好氧池在缺氧池后，可使反硝化殘留的有機(jī)物的到進(jìn)一步去除，提高了出水水質(zhì)；（4）缺氧池中污水的有機(jī)物被反硝化細(xì)菌所利用減輕了其他好氧池的有機(jī)物負(fù)荷，同事缺氧池中反硝化產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)充好氧池中硝化需要的堿度；（5）脫氮效果較高，一般氮的去除率約為60%85%。 三種工藝經(jīng)過比較，氧化溝除了具有a/o的效果外，還具有如下特點：（1）具

26、有獨特的水力流動特點，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果。（2）不設(shè)初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度。（3）bod負(fù)荷低，使氧化溝具有對水溫，水質(zhì)，水量的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理。（4）脫氮效果還能進(jìn)一步提高。（5）電耗較小，運(yùn)行費用低。而sbr工藝僅適合處理量為10萬t/d以下的處理廠，所以本設(shè)計選擇氧化溝處理工藝。第三章 工藝流程設(shè)計及工藝原理說明污水處理的工藝系統(tǒng)是指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的組合。對于某種污水采用哪幾種處理方法組成

27、系統(tǒng)，要根據(jù)污水的水質(zhì)，水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性，經(jīng)濟(jì)性，受納水體的具體條件，并結(jié)合調(diào)查研究與經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后決定，必要時還需進(jìn)行試驗。精品.在選擇確定處理工藝流程的同時，還需要考慮確定各處理技術(shù)單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。（1）污水的處理程度：污水處理程度是污水處理工藝流程選擇的依據(jù)，而污水處理程度又主要取決于原污水的水質(zhì)特征。處理后水的去向及相應(yīng)的水質(zhì)要求.污水的水質(zhì)特征，表現(xiàn)為污水中所含污染物的種類，形態(tài)及濃度，他直接影響到工藝流程的簡單與復(fù)雜。處理后水的去向及相應(yīng)的水質(zhì)要求， 往往決定著污水處理工程的處理深度。（2）工程造價與運(yùn)行費用:工程造價和運(yùn)行費用也是工藝流程選

28、定的重要考慮要求因素，前提是處理水應(yīng)達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。這樣，以原污水的水質(zhì)，水量及其他自然狀況為已知條件，以處理水應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)指標(biāo)為制約條件，而以處理系統(tǒng)最低的總造價和運(yùn)行費用為目標(biāo)函數(shù)，建立三者之間的相互關(guān)系。減少占地面積是降低建設(shè)費用的一項重要措施。（3）當(dāng)?shù)氐母黜棗l件：當(dāng)?shù)氐牡匦危瑲夂虻茸匀粭l件，原材料與電力供應(yīng)等具體情況，也是選定處理工藝應(yīng)當(dāng)考慮的因素。（4）原污水的水量與污水流入工況：原污水的水量與污水流入工況也是選定處理工藝需要考慮的因素，直接影響到處理構(gòu)筑物的選型及處理工藝的選擇。（5）處理過程中是否產(chǎn)生新的問題：污水處理過程中應(yīng)注意避免二次污染。另外，工程施工的難易程度和運(yùn)行

29、管理需要的技術(shù)條件也是選定處理工藝流程需要考慮的因素，所以，污水處理工藝流程的選定是一項比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須對上述各項因素進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行多種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選定技術(shù)先進(jìn)可行，經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝。城市污水處理的典型工藝流程是有完整的二級處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)所組成。精品.該流程的一級處理是由格柵、沉砂池組成，其作用是去除污水中的無機(jī)和有機(jī)性的懸浮污染物，污水的bod值能夠去除20%30%。二級處理系統(tǒng)是城市處理廠的核心，其主要作用是去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物，bod去除率達(dá)90%以上。通過二級處理，污水中bod5值可降至2030mgl，一般可達(dá)到排放水體和灌溉農(nóng)用的要求。

30、應(yīng)用與二級處理的各類生物處理技術(shù)有活性污泥法，生物膜法及自然生物處理技術(shù)，只要運(yùn)行正常，都能取得良好的處理效果。污泥是污水處理過程的副產(chǎn)品，也是必然產(chǎn)物。3.1污水處理程度計算3.1.1 cod的處理程度 式中 ecod的處理程度，（）ci未處理污水中cod的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中cod的平均濃度，（mg/l）3.1.2 溶解性bod5的處理程度 式中 ebod5的處理程度，（）ci未處理污水中bod5的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中bod5的平均濃度，（mg/l）3.1.3 ss的處理程度精品. 式中 ess的處理程度，（）ci未處理污水中

31、ss的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中ss的平均濃度，（mg/l）3.1.4 nh3-n的處理程度 式中 enh3-n的處理程度，（）ci未處理污水中nh3-n的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中nh3-n的平均濃度，（mg/l）3.1.5 p 的處理程度 式中 ep的處理程度，（）ci未處理污水中p的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中p的平均濃度，（mg/l）3.1.6 油的處理程度 精品.式中 e油的處理程度，（）ci未處理污水中油的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中油的平均濃度，（mg/l） 3.2處理方案及工藝流

32、程3.2.1污水處理廠的設(shè)計規(guī)模根據(jù)污水處理廠規(guī)模已處理水量的平均時流量，據(jù)此，該市污水處理廠規(guī)模定位q平=15000m3/d,=22950 m3/d=0.27m3/s，總變化系數(shù)為1.53。3.2.2 處理方案的確定 一般對于小型污水處理工藝，常用的方法有：對于活性污泥法有低負(fù)荷的氧化溝法、氧化塘法、延時曝氣法、sbr法、cast法；對于生物膜法有生物曝氣濾池法、接觸氧化法及生物轉(zhuǎn)盤.本工藝流程的二級生化處理系統(tǒng)確定為氧化溝。城市污水經(jīng)格柵、提升泵房，隔油池，水解酸化池至氧化溝、二沉池，出水經(jīng)接觸消毒池消毒之后排出至溝渠或水渠。二沉池中的污泥進(jìn)入污泥泵房后回流至氧化溝中再進(jìn)行生化處理。污泥泵

33、房中的剩余污泥進(jìn)入儲泥池中，經(jīng)過污泥脫水機(jī)房脫水，脫水之后的泥餅外運(yùn)填埋3.2.3 工藝流程如下圖 加藥間 氧化溝 水解酸化池 提升泵房 格柵進(jìn)水 配水池 消毒池 二沉池出水 污泥提升泵精品. 污泥濃縮池污泥脫水間 貯泥池外運(yùn)3.3工藝原理介紹3.3.1格柵因為排入污水處理廠的污水中含有一定量的較大的懸浮物或漂浮物，所以在處理系統(tǒng)之前設(shè)置格柵，以截留這些較大的懸浮物或漂浮物，防止堵塞后續(xù)處理系統(tǒng)的管理、孔口和損壞輔助設(shè)施。格柵可以根據(jù)格柵條的凈間隙不同而分為粗格柵、中格柵以及細(xì)格柵，分別用于截留不同粒徑的雜物而設(shè)計，也可以根據(jù)柵渣量的大小而選擇不同的清渣方式，可采用人工清渣或機(jī)械清渣。本設(shè)計采

34、用細(xì)格柵進(jìn)行隔渣，設(shè)置在污水泵房前，以去除不同大小的廢渣，由于柵渣量較大，采用機(jī)械清渣方式。3.3.2水解酸化池水解是指有機(jī)物進(jìn)入微生物細(xì)胞前、在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應(yīng)。酸化是一類典型的發(fā)酵過程，微生物的代謝產(chǎn)物主要是各種有機(jī)酸。 從機(jī)理上講，水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段，但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C(jī)物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。考慮到后續(xù)

35、好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理。混合厭氧消化工藝中的水解酸化的目的是為混合厭氧消化過程的甲烷發(fā)酵提供底物。而兩相厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸相是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分開，以創(chuàng)造各自的最佳環(huán)境。精品.3.3.3氧化溝氧化溝是二級處理的主體構(gòu)筑物，是活性污泥的反應(yīng)器，其獨特的結(jié)構(gòu)使其具有脫氮除磷功能，經(jīng)過氧化溝后，水質(zhì)得到很大的改善。每座氧化溝中配有一定數(shù)量的表曝機(jī)，實現(xiàn)溝內(nèi)混合液的推流、混合和充氧。系統(tǒng)的充氧量可以通過溝內(nèi)表曝機(jī)運(yùn)行的臺數(shù)的多少進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，從節(jié)能的角度考慮，每座氧化溝中還裝有一定數(shù)量的液下推流器，用于保證混合液具有一定的流速，并防止混合液在部分

36、表曝機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，發(fā)生污泥沉降分離的現(xiàn)象。3.3.4二沉池二沉池是活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分，一般布置在生化處理構(gòu)筑物后面，主要用以澄清混合液，并回收濃縮活性污泥，期效果的好壞，直接影響出水的水質(zhì)和回流污泥的濃度。二沉池除了進(jìn)行泥水分離外，還需要進(jìn)行污泥濃縮，同時由于進(jìn)水的水量和水質(zhì)的變化，它還要暫時貯存污泥。由于二沉池需要起到污泥濃縮的作用，往往所需要的池面積大于只進(jìn)行泥水分離所需要的池面積。沉淀池按池內(nèi)水流方向不同分為平流式、豎流式、輻流式三種。三種初沉池的優(yōu)缺點比較見表 表2 平流式、輻流式和豎流式沉淀池比較池型優(yōu)點缺點適用條件平流式（1） 沉淀效果好；（2） 對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適

37、應(yīng)能力強(qiáng)；（3） 施工簡易，造價較低。（1） 配水不易均勻；（2） 采用多斗排泥，每個泥斗需單獨設(shè)排泥管排泥，操作量大。（1） 適用于地下水位高及地質(zhì)較差地區(qū)；（2） 適用于大、中、小型污水處理廠。精品.豎流式(1) 排泥方便，管理簡單；(2) 占地面積小。（1） 池子深度大；（2） 對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力差；（3） 造價較高；（4） 池徑不宜過大，否則布水不均。 適用于中、小型污水處理廠。輻流式（1） 多為機(jī)械排泥，運(yùn)行 效果好，管理較簡單。（2） 排泥設(shè)備已趨定型。 機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高。（1） 用于地下水位較高地區(qū)；（2） 用于大、中型污水處理廠。本設(shè)計采用豎流式沉

38、淀池。3.3.5接觸消毒池消毒是保證污水安全排放或回用的最后環(huán)節(jié)。盡管在污水處理過程中，水中的微生物和可能的致病菌已絕大部分被殺滅（氧化）或隨著沉淀物一起被去除，但經(jīng)過二級處理的城市污水仍可能含有一些游離的微生物（致病菌），其排放仍可能對水體的衛(wèi)生安全（尤其是排放水體作為飲用水源或其他可能與人類接觸的用途時）造成威脅。因此，消毒是污水（尤其是城市污水、醫(yī)院污水、屠宰廢水等含有人類及動物代謝物的污水）處理必需的最終的處理單元。消毒方法分為兩類：物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等方法?；瘜W(xué)方法是利用藥劑進(jìn)行消毒，常用的化學(xué)消毒劑有氯及化合物、各種鹵素、臭氧、重金

39、屬離子等。污水消毒常用的消毒劑為氯系消毒劑，主要為液氯和漂白粉。消毒過程在接觸池中進(jìn)行。接觸池有水平隔板式、垂直隔板式和攪拌池等，由于水平隔板式（又稱廊道式）流態(tài)穩(wěn)定，不易短流和形成漩渦，且阻力較小，因此為最常見得接觸池池型。氯價格便宜，消毒可靠且經(jīng)驗成熟，是應(yīng)用最廣的消毒劑，所以本次設(shè)計選擇液氯消毒。消毒劑的優(yōu)缺點和適用條件見表1.4。精品.表2.3 消毒劑優(yōu)缺點和適用條件消毒劑優(yōu) 點缺 點適 用 條 件液 氯 效果可靠、投配簡單、投量準(zhǔn)確，價格便宜 氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時對水生物有毒害，當(dāng)污水含工業(yè)污水比例大時，氯化可能生成致癌化合物 適用于，中規(guī)模的污水處理廠漂白粉 投加

40、設(shè)備簡單，價格便宜 同液氯缺點外，沿尚有投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便，勞動強(qiáng)度大 適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠臭 氧 消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機(jī)物，色，味，等，污水中ph，溫度對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物 投資大成本高，設(shè)備管理復(fù)雜 適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠次氯酸鈉 用海水或一定濃度的鹽水，由處理廠就地自制電解產(chǎn)生，消毒 需要特制氯片及專用的消毒器，消毒水量小 適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站3.3.6污泥泵房 本設(shè)計的污泥泵房負(fù)責(zé)將二沉池產(chǎn)生的活性污泥一部分作為回流污泥輸送至氧化溝，另一部分作為剩

41、余污泥由地下管道輸送至濃縮池進(jìn)行濃縮處理。污泥泵設(shè)計參數(shù)同污水泵站中的參數(shù)。其中設(shè)計回流污泥量為qr=rq，污泥回流比r=100，即qr=100%m3/d=9803.92m3/d。3.3.7污泥濃縮池 污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥，含水率高，體積很大，輸送、處理或處置都很不方便。污泥濃縮可使污泥初步減容，使其體積減小為原來的幾分之一，從而為后續(xù)處理或處置帶來方便。首先，經(jīng)濃縮后，可使污泥管的管徑減小，輸運(yùn)泵的容量減小。濃縮之后直接脫水，可減少脫水機(jī)臺數(shù)，并降低污泥調(diào)質(zhì)所需的絮凝劑投加量。精品. 污泥濃縮的方式有重力濃縮和氣浮濃縮。如果選擇厭氧消化進(jìn)行污泥穩(wěn)定，一般采用重力濃縮；當(dāng)采用好氧消化進(jìn)行污泥

42、穩(wěn)定時，兩者均可選擇。 重力濃縮又分為連續(xù)式和間歇式。一般中大型污水處理廠均選擇連續(xù)式。本次設(shè)計中采用重力連續(xù)式濃縮。 重力濃縮法是依靠污泥重力作用而達(dá)到污泥在濃縮池中濃縮的目的。重力濃縮法主要濃縮初沉污泥和剩余活性污泥。 重力濃縮池一般為圓柱形。污泥由中心筒進(jìn)泥，進(jìn)泥點一般在池深的一半處。濃縮池下層顆粒間隙中的水在上層顆粒的重力作用下被擠壓出來，顆粒擁擠更加緊密，污泥濃度提高，從而實現(xiàn)污泥濃縮。上清液由池周的溢流堰溢出，回流至污水處理系統(tǒng)。污泥可采用重力排泥方式。本設(shè)計采用了重力濃縮方法，重力濃縮具有以下幾個優(yōu)點：（1）貯存污泥能力高；（2）操作要求不高；（3）運(yùn)行費用少，尤其是電耗。缺點：

43、（1）占地面積大；（2）會產(chǎn)生臭氣；（3）對于某些污泥作用少。3.3.8 儲泥池儲泥池的作用是調(diào)節(jié)消化池排泥和污泥脫水兩個單元的污泥平衡。儲泥池的體積越大，儲泥時間越長，脫水間的工作靈活性越大。儲泥池一般設(shè)計為圓形，內(nèi)置攪拌機(jī)，防止污泥結(jié)塊和沉淀影響污泥從儲泥池到脫水間的輸運(yùn)。3.3.9脫水機(jī)房（1）脫水之前的污泥調(diào)理污水中含有大量有機(jī)污染物質(zhì)，污水處理廠產(chǎn)生的污泥中含有的固體物質(zhì)主要是與水親和力很強(qiáng)的膠體粒子。因此，必須在污泥脫水之前，對污泥進(jìn)行處理，使污泥改變親水性能，增強(qiáng)脫水效果。污泥經(jīng)過調(diào)理，污泥顆粒尺寸加大，可以釋放出污泥中的吸附水，提高脫水效果。常用的污泥調(diào)理方法是加藥調(diào)理法、加熱

44、調(diào)理法、冷卻調(diào)理法和輻射調(diào)理法。精品.本設(shè)計中的污泥含有較高的有機(jī)物，采用加藥調(diào)理法。因此，選用高聚合度的有機(jī)高分子絮凝劑，如pam。 （2）污泥脫水 污泥脫水是將污泥中的含水率降至85%以下的操作（污泥的極限游離水含量20%）。污水將脫水后，一般形成泥餅，體積大大減小，以便于最終的處置。在脫水前要對污泥進(jìn)行調(diào)理，改善污泥的脫水性能。工程上調(diào)理的主要方法為投加絮凝劑。絮凝劑一般采用高分子絮凝劑。污泥脫水方法有自然干化、機(jī)械脫水、烘干及焚燒等方法。城市污水處理廠一般由于場地的限制，污泥脫水主要采用機(jī)械脫水。機(jī)械脫水的方式有真空過濾、板框壓濾、帶式壓濾和離心過濾等。本設(shè)計采用帶式壓濾脫水，帶式壓濾

45、機(jī)操作自動化，人力最節(jié)省，帶式壓濾機(jī)維持管理容易；機(jī)械性能優(yōu)異耐久性良，占地省；適用各種污泥脫水，效率高，處理量大；多重脫水，脫水能力強(qiáng)，污泥餅含水率低；節(jié)省能源，耗電力少，低速運(yùn)轉(zhuǎn)，無振動無噪音；帶型濾布連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，自動洗滌，操作方便；帶式壓濾機(jī)濾布蛇行自動校正，操作順暢；濾布安裝、換取容易，保養(yǎng)簡單；藥劑加量少，操作成本低，價格合理。第四章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算4.1格柵4.1.1 格柵的作用及種類格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜

46、、木片、布條、塑料制品等，防止堵塞和纏繞水泵機(jī)組、曝氣器、管道閥門、處理構(gòu)筑物配水設(shè)施、進(jìn)出水口，減少后續(xù)處理產(chǎn)生的浮渣，保證污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。 按照格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按照格柵凈間距，可分為粗格柵（50-100mm）、中格柵（10-40mm）、細(xì)格柵（1.5-10mm）三種，平面格柵和曲面格柵都可以做成粗、中、細(xì)三種。精品.本工藝采用矩形斷面中、細(xì)格柵各一道，采用機(jī)械清渣，中格柵設(shè)在污水提升泵房之前。4.1.2格柵的設(shè)計原則本設(shè)計中格柵的設(shè)計原則主要有：過柵流速(1)格柵的清渣方式有人工清渣和機(jī)械清渣，一般采用機(jī)械清渣；(2)過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；(3)

47、格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4-0.9 m/s；(4)格柵傾角一般采用；4.1.3設(shè)計參數(shù)計算總流量15000 m3/d總變化系數(shù)kz=1.53m3/d=937.5m3/h=0.27 m3/s 粗格柵： （1）柵條的間隙數(shù)（n） 解：設(shè)柵前水深h=0.4m 過柵流速v=0.8 m/s 柵條間隙寬度b=0.025m 格柵傾角 （2）設(shè)柵條寬度s=0.01m 則 柵槽寬度 b=s（n-1）+bn=0.01（33-1）+0.02533=1.2(m) (3)進(jìn)水渠道漸寬部分的長度：設(shè)進(jìn)水渠寬b1=0.7m ， 其漸寬部分展開角度（進(jìn)入渠道內(nèi)流速為0.7 7m/s ） = 精品.(4)柵槽與出水渠

48、道連接處的漸寬部分長度：（m） (5)通過格柵的水頭損失：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面 (6)柵后槽總高度：設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.5（m） h = h + h1 + h2 h= 0.4+ 0.06+ 0.5=0.96 m (7)柵槽總長度： (8)每日柵渣量:在格柵間隙25mm的情況下，設(shè)柵渣量為每10000m污水產(chǎn)0.05m w = = w=0.78m3/d0.2md,宜采用機(jī)械清渣 格柵草圖為附圖：精品.細(xì)格柵：(1) 柵條的間隙數(shù)（n） 解：設(shè)柵前水深h=0.5m 過柵流速v=0.9m/s 柵條間隙寬度b=0.01m 格柵傾角 (2) 設(shè)柵條寬度s=0.01m 則 柵槽寬度 b=s（n-1

49、）+bn=0.01（58-1）+0.0158=1.15(m)(3)進(jìn)水渠道漸寬部分的長度：設(shè)進(jìn)水渠寬b1=0.7m ， 其漸寬部分展開角度（進(jìn)入渠道內(nèi)流速為0.7 7m/s ） = (4)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度：（m）精品. (5)通過格柵的水頭損失：設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面 (6)柵后槽總高度：設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.5（m） h = h + h1 + h2 h= 0.5+ 0.27+ 0.5=1.27 m (7)柵槽總長度： (8)每日柵渣量:在格柵間隙25mm的情況下，設(shè)柵渣量為每10000m污水產(chǎn)0.03m w = =w=0.45m3/d0.2md,宜采用機(jī)械清渣4.2 水

50、解酸化沉淀池的計算水解酸化沉淀池的構(gòu)造與豎流式沉淀池有相似之處，也可由普通沉淀池改造而成，水解酸化沉淀池布水系統(tǒng)至關(guān)重要，因為池內(nèi)的布水死區(qū)易引起污泥腐敗上浮而影響處理效果。水解酸化沉淀池一般表面負(fù)荷取0.8-1.5m3/（m精品.2.d），停留時間為4-5h，采用底部均勻布水。（1）進(jìn)水裝置位于池底部，采用豎管布水或穿孔布水，布水系統(tǒng)的均勻性是關(guān)系到水解酸化反應(yīng)池能否運(yùn)行的關(guān)鍵。每個布水孔的服務(wù)面積為0.5-2m2,，每個孔口的流向不同，流速采用0.4-1.5m/s，并盡量避免孔口堵塞和短流。（2）出水裝置采用池頂部平行出水堰匯集出水，出水堰的間距為2-3m，堰上采用可移動的三角形鋸齒出水堰，以便調(diào)節(jié)水平，保證出水均勻性。出水堰設(shè)置擋渣板，以截留含有氣泡的浮渣，這部分浮渣大部分是水解活性污泥，當(dāng)氣泡在水面釋放后會重新沉入池內(nèi)。（3）排泥裝置位于池中部，由于水解酸化池的底部保留了高活性的污泥，而中上層是較稀的濃污泥。當(dāng)世界酸化反應(yīng)池內(nèi)水解污泥增加到一定高度，會隨出水一起沖出沉淀池，因此，當(dāng)沉淀池內(nèi)的污泥達(dá)到一定高度時，應(yīng)進(jìn)行排泥，從沉淀池的中部將剩余污泥排走。排泥管直徑為150-200mm，排泥流速大于0.7m