蕪湖朱家橋污水處理廠開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告題 目： 學(xué) 院 土木建筑 教研室： 給排水 專 業(yè)： 給水排水工程 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師 職稱： 教研室審核： 開題日期： 2011.2 蕪湖朱家橋污水處理廠設(shè)計摘要：蕪湖市規(guī)劃擬建朱家橋污水處理廠，處理廠位于長江蕪湖段以東，建設(shè)中的蕪湖長江大橋以北，東接蕪湖市的主干道之一長江路，占地約22.2ha。朱家橋污水處理廠的建設(shè)規(guī)模為遠(yuǎn)期(2020年)30萬m3/d，近期(2013年)為10萬m3/d，預(yù)計前期投資一億元人民幣。原水水質(zhì)CODcr為320mg/L, BOD5為160 mg/L SS為200 mg/L, NH3-N為30 mg/L ,TP為4mg/L.污水處

2、理后出水應(yīng)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002的B標(biāo)準(zhǔn)。擬采用厭氧池加氧化溝工藝，初期運行費用4.2 萬元/d關(guān)鍵詞：污水處理廠；厭氧池氧化溝工藝：一級B標(biāo)準(zhǔn)1、項目的背景、目的及意義1.1 項目背景蕪湖市位于安徽省東南部，距安徽省省會合肥市119 km，市區(qū)座落在長江與青弋江交匯處，中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)11821，北緯3120，屬東八時區(qū)，全市東西兩端最長距離約72km，南北兩端最長距離約100km。市域輪廓略呈蝴蝶形，東與宣城地區(qū)相鄰，西與巢湖地區(qū)隔江相望，西南與銅陵市接壤，南臨皖南山區(qū)，北與馬鞍山市相連。全市(含三縣)總面積3317km2，市區(qū)230 km2。全市總?cè)丝?/p>

3、為206.1萬人，其中市區(qū)57.57萬人。蕪湖市轄蕪湖、南陵、繁昌三縣。市區(qū)設(shè)鏡湖、新蕪、馬塘、鳩江四個行政區(qū)，規(guī)劃2010年市區(qū)面積109km2，城市人口90100萬人，流動人口2530萬人。 近年來，隨著經(jīng)濟體制的改革，社會主義市場經(jīng)濟逐步建立，對外開放的進一步深入，蕪湖市國民經(jīng)濟有了較大提高。1995年全市國民生產(chǎn)總值突破100億大關(guān)，比上年增長23.8，經(jīng)濟實力登上一個新臺階。 蕪湖老城區(qū)排水大部分是因地勢自然流入江河湖塘。至1929年排水溝道僅有29.5km，都是磚溝、條石溝和明溝。五十年代初開始敷設(shè)了中江路、新市口部分排水管道。1955年后，開展江河沿岸防水堤壩建設(shè)，大力疏浚溝渠，

4、并新建管道12.3km，初步形成城區(qū)排水管網(wǎng)系統(tǒng)。六十年代前后，新建管道17.7km。七十年代新建管道16.5km。截止1985年，全市排水管總長132.62km。全市現(xiàn)有排水系統(tǒng)20個，市及市郊排澇泵站28座，排澇能力127m3/s。服務(wù)面積112.8km2（不包括江北片），排水管道總長169km。老區(qū)排水系統(tǒng)為雨污水合流制，經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)為雨污水分流制。城市污水經(jīng)管道系統(tǒng)收集后在枯水期自流排放,汛期時通過沿江設(shè)置的排水泵房提升后基本上未經(jīng)任何處理直接排入長江、青弋江。 根據(jù)蕪湖市城市總體規(guī)劃及排水規(guī)劃，擬對老城區(qū)的排水管網(wǎng)進行整理，并結(jié)合開發(fā)區(qū)的建設(shè)逐步敷設(shè)新的排水管道。全市規(guī)劃擬建朱家橋

5、污水處理廠，位于長江蕪湖段以東，建設(shè)中的蕪湖長江大橋以北，東接蕪湖市的主干道之一長江路，占地約22.2ha。1.2 項目目的理論用于實踐，將自己在課堂上所學(xué)的知識，尤其是專業(yè)課知識用于本次畢業(yè)設(shè)計之中，以提高自己的工程設(shè)計能力，為自己將來走上工作崗位進行工程設(shè)計打下堅硬的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)設(shè)計，能夠熟悉并掌握排水工程的設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計原理、方法和步驟，能根據(jù)設(shè)計原始設(shè)計資料正確地選定設(shè)計方案，掌握污水廠設(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，并繪制工程圖紙1.3 項目意義隨著城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城市人口的遞增，城市規(guī)模的擴大，工業(yè)廢水和生活污水排出量日益增

6、多，大量未經(jīng)處理的污水直接排入周圍河流，致使城市周圍環(huán)境污染十分嚴(yán)重，不但直接污染了市區(qū)的地下飲用水，而且對河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了危害，人類和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴(yán)重的威脅。同時，水生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了人與水的和諧共存與協(xié)調(diào)發(fā)展，是城市生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分和關(guān)鍵因素，與一個城市的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。因而，城市污水治理已成當(dāng)前迫切需要解決的問題之一。2、城市污水處理的主要研究現(xiàn)狀當(dāng)前流行的污水處理工藝有：AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、A/A/O法、A/O 法等，這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來的，且各有其特點。2.1 AB法(AdsorptionBiooxid

7、ation) 該法由德國Bohuke教授首先開發(fā)。該工藝對曝氣池按高、低負(fù)荷分二級供氧，A級負(fù)荷高，曝氣時間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容積負(fù)荷6kgBOD/(m3d)以上；B級負(fù)荷低，污泥齡較長。A級與B級間設(shè)中間沉淀池。二級池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物群體。AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點，但不適合低濃度水質(zhì)，A級和B級亦可分期建設(shè)。2.2 SBR法(Sequencing Batch Reactor) SBR法早在20世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構(gòu)成一組

8、，輪流運轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法。現(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進水連續(xù)出水的改良性SBR工藝，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單，由于只有一個反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實現(xiàn)除磷脫氮的目的。但因每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠 。2.3 A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)由于

9、對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內(nèi)10年前開發(fā)此厭氧缺氧好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO12.5)，BOD/TKN為1.53.5，COD/TP為3060，BOD/TP為1640(一般應(yīng)20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O 工藝。有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深水排放或灌溉農(nóng)田

10、，可將脫氮除 磷放在下一步改擴建時考慮，以節(jié)省近期投資。2.4 普通曝氣法及其變法 本工藝出現(xiàn)最早，至今仍有較強的生命力。普曝法處理效果好，經(jīng)驗多，可適應(yīng)大的污水量，對于大廠可集中建污泥消化池，所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普曝法的不足之處是只能作為常規(guī)二級處理，不具備脫氮除磷功能。 近幾年在工程實踐中，通過降低普通曝氣池容積負(fù)荷，可以達到脫氮的目的；在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以除磷，亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去除BOD5，在池型上有多種形式(如下文所述的氧化溝)，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。2.5氧化溝法 本工藝50年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推

11、廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，當(dāng)前可謂熱門工藝。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有： 帕式(Passveer)簡稱單溝式，表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深一般在2.53.5m，轉(zhuǎn)刷動力效率1.61.8kgO2/(kWh)。 奧式(Orbal)簡稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0，中環(huán)為1，內(nèi)環(huán)為2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在4.04.5m，動力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。 若能將氧化溝進水設(shè)計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用。 卡式

12、(Carrousel)簡稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運行來看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。 三溝式氧化溝(T型氧化溝)，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。T型氧化溝構(gòu)造簡單，處理效果不錯，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占地面積大，復(fù)雜的控制儀表增加了運行管理的難度。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。 氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動力效率達2.53.0 kgO2/(kWh)。 3、污水廠的工

13、藝設(shè)計3.1 設(shè)計方案要有至少兩個或兩個以上設(shè)計方案的比較，最終確定設(shè)計方案。3.2 設(shè)計計算1、確定污水廠的處理工藝流程及處理構(gòu)筑物（或設(shè)備）的類型和數(shù)量。2、進行處理構(gòu)筑物及設(shè)備的工藝設(shè)計計算。3、進行污水廠各構(gòu)筑物、建筑物以及各種管渠等總體布置。 3.3 設(shè)計圖紙設(shè)計圖紙一套（折合1#圖12張以上，手繪圖不少于1張。）：包括污水處理廠總平面布置圖、污水處理廠高程布置圖、泵站、單項處理構(gòu)筑物施工圖、污水處理廠內(nèi)部給排水（含雨水）管線布置圖、大樣圖等。3.4 設(shè)計說明書、計算書設(shè)計說明書包括國內(nèi)外污水處理常見工藝，工程概況，設(shè)計方案選定，設(shè)計說明，工程投資估算及運行成本估算等。設(shè)計計算書包括

14、流量的確定，污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算，污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計計算，污水廠平面及高程布置，工程投資估算及運行成本具體計算等。至少4萬字（約合80頁）以上。4、本設(shè)計采用的設(shè)計方案4.1 設(shè)計要求 朱家橋污水處理廠的建設(shè)規(guī)模為遠(yuǎn)期(2020年)30萬m3/d，近期(2013年)為10萬m3/d污水水質(zhì)如下：表4-1污水水質(zhì)項目CODcrBOD5SSNH3-NTP數(shù)值320mg/L160 mg/L200 mg/L30 mg/L4mg/L污水處理后出水應(yīng)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002的B標(biāo)準(zhǔn)。（污水總管排入污水廠標(biāo)高為6.5米）。出水要求水質(zhì)如下：理水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放

15、標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)排水要求和進水水質(zhì)，計算去除率如表 1-1。表 4-2 水質(zhì)處理出水及效率計算序號基本控制項目二級標(biāo)準(zhǔn)進水水質(zhì)去除率1COD6032081.2%2BOD52016987.5%3SS2020090.0%4NH3-N83073.35TP1475 %注：1取溫水12的控制指標(biāo)8,水溫12的控制指標(biāo)154.2 本設(shè)計擬采用的工藝經(jīng)過分析本設(shè)計可選擇的工藝流程，有兩種：1、 普通A/A/O法處理工藝。2、 厭氧池+氧化溝處理工藝。兩種工藝經(jīng)過比較：氧化溝除了具有A/A/O的效果外，還具有如下特點：1)具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

16、可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果； 2)不設(shè)初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達到好氧穩(wěn)定的程度；3)BOD負(fù)荷低，使氧化溝具有對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進行硝化處理；4)脫氮效果還能進一步提高；5)電耗較小，運行費用低。6)具有很好的除磷效果。所以本設(shè)計選用厭氧池+氧化溝處理工藝。4.3污泥處理擬采用工藝對于中小城市污水處理廠污泥處理常規(guī)的工藝如圖2所示：圖1 污泥處理的常規(guī)工藝上述工藝的使用說明如下： 污泥濃縮的來泥包括初沉池和二沉池（剩余）污泥，二沉池的剩余污泥通常先泵至初沉池（如有的話），由初沉池統(tǒng)一排往污泥濃縮設(shè)備或

17、構(gòu)筑物； 污泥濃縮設(shè)備如為傳統(tǒng)的濃縮池，則上清夜連同污泥脫水的污泥水一起進行化學(xué)除磷處理，處理后的水排入全廠污水處理工藝前端的污水提升泵房； 對于中小型污水處理廠，目前通常不設(shè)厭氧硝化池，如必須采用硝化池時，可進行磷的硝化封閉處理。方法是向硝化池中投加適量的石灰或無機絮凝劑，控制磷釋放到硝化分離液中。表4-3 污泥的不同濃縮、脫水方法及脫水效果比較脫水方法脫水裝置脫水后的污泥含水率（%）脫水后污泥的狀態(tài)污泥濃縮重力濃縮9597近似糊狀氣浮濃縮離心濃縮脫水自然干化干化廠7080泥餅狀機械脫水真空脫水設(shè)備6080泥餅狀板框壓濾機4580帶式壓濾機7580離心脫水機7080干燥法干燥設(shè)備1040粒狀

18、焚燒法焚燒爐等設(shè)備010灰狀常規(guī)的污泥處理方法效果和優(yōu)缺點見表1-4污泥的不同濃縮、脫水方法及脫水效果比較及表1-5主要的污泥濃縮方法的優(yōu)缺點比較：表4-4 主要的污泥濃縮方法的優(yōu)缺點比較濃縮方法重力濃縮法氣浮方法離心脫水機優(yōu)點存儲污泥的能力高；操作要求不高；運行費用低分離效果較好，占第?。晃勰嗪瘦^濃縮法低；對于除磷工藝較合適占地少、幾乎無臭氣處理能力高對于除磷工藝較合適缺點占地面積大；工作環(huán)境不很好運行費用教重力濃縮高；污泥存儲能力低運行費用高管理操作要求高經(jīng)過比較本設(shè)計選用重力濃縮池。本設(shè)計的工藝流程為：圖2 工藝流程圖該工藝流程的優(yōu)點：1)具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)，用以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果； 2)不設(shè)初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達到好氧穩(wěn)定的程度；3)BOD負(fù)荷低，使氧化溝具有對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進行硝化處理；4)脫氮效果還能進一步提