水污控課程設(shè)計(jì)說明書

1、水污染控制工程課程設(shè)計(jì)說明書 姓名：李永存 學(xué)號(hào)：201011209 專業(yè)：環(huán)境工程 學(xué)院：環(huán)境與市政工程學(xué)院 目錄水污染控制工程1二、設(shè)計(jì)目的3三、設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容3四、水質(zhì)水量及處理要求3五、設(shè)計(jì)依據(jù)3六 污水、污泥處理工藝的確定46.1、處理工藝確定原則46.2方案選擇46.3污水處理工藝選擇和構(gòu)筑物介紹5七、污水處理廠總體布置117.1 總平面布置117.2 高程布置12一、設(shè)計(jì)題目某市污水處理廠工藝初步設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的通過課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固水污染控制工程所學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生的基本理論、基本知識(shí)、基本技能得到一次綜合性訓(xùn)練，鞏固和深化對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用。通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生能夠更好

2、的掌握工業(yè)廢水處理的各種方法和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。三、設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容1. 工藝流程選擇；2. 各污水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算；3. 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)；4. 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算；5. 繪制系統(tǒng)工藝流程圖、平面布置圖2號(hào)圖各一張；6. 編寫設(shè)計(jì)說明書及計(jì)算書。四、水質(zhì)水量及處理要求該廠最大設(shè)計(jì)流量Qmax50000m3d，流量變化系數(shù)k=1.3。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)：pH68，CODcr330mg/L，BOD5160mg/L，SS75145mg/L,TN=56mg/L,KN=40mg/L,NH4-N=20mg/L,TP=5mg/L。 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿足GB18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)：CODcr<60mg/L, B

3、OD5<20mg/L ,TN<20mg/L,NH4-N<8mg/L,TP<1mg/L,pH68，SS<20mg/L。五、設(shè)計(jì)依據(jù)本設(shè)計(jì)采用的主要規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)：污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （GB8978-2002）城市污水處理廠污泥排放標(biāo)準(zhǔn) （CJ3025-93）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（2006年版） （GBJ50014-2006）城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) （2001年修訂版）六 污水、污泥處理工藝的確定：6.1、處理工藝確定原則為了同時(shí)達(dá)到污水處理廠高效穩(wěn)定運(yùn)行和基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低的目的，依據(jù)下列原則進(jìn)行了污水處理工藝方案選擇。（1）技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到

4、排放標(biāo)準(zhǔn)；（2）投資低，運(yùn)行費(fèi)用省，以盡可能少的投入取得盡可能高的效益；（3）選定工藝的技術(shù)設(shè)備先進(jìn)、可靠，國(guó)產(chǎn)化程度高，一致性好；6.2方案選擇:由于污水的水質(zhì)較好，根據(jù)BOD5/CODcr=160/330=0.48>0.3,COD/TN=330/40=8.25>8,TP/BOD5=5/160=0.031<0.06?？芍?污水可生物降解, 重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo), 針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，采用。 A2/O工藝的特點(diǎn)：（一）：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能；（二）：在同時(shí)脫

5、氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類其它工藝。（三）：在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。（四）：污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。6.3污水處理工藝選擇和構(gòu)筑物介紹根據(jù)該地區(qū)污水水質(zhì)特征，目的是BOD5，CODCr和SS，流程如下：（1）、中格柵和提升泵房：中格柵由一組平行的金屬柵條或者篩網(wǎng)制成，晚裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或者污水處理廠的端部，用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、蔬菜、塑料等物品以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，以及用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道閥門的較粗大的懸

6、浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的一組裝置。提升泵房用以提高污水的水位，經(jīng)過一次提升保證污水能在整個(gè)污水處理流程過程中靠自身的重力流經(jīng)每一個(gè)構(gòu)筑物，從而達(dá)到污水凈化的目的。設(shè)計(jì)參數(shù)：因?yàn)楦駯排c水泵房合建在一起。因此在格柵的設(shè)計(jì)中，做了一定的修改，特別是在格柵構(gòu)造和外型上的設(shè)計(jì)，突破了傳統(tǒng)的“兩頭小，中間大”的設(shè)計(jì)模式，改建成長(zhǎng)方體形狀利于均衡水流速度，有效的減少了粗格柵的堵塞。建成一座潛地式格柵，因此在本次的設(shè)計(jì)中，將不計(jì)算柵前高度，格柵高度，直接根據(jù)所選擇的格柵型號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)。（1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求：1) 人工清除 2540mm2) 機(jī)械清除 1625mm3) 最大

7、間隙 40mm（2）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般應(yīng)采用機(jī)械清渣。（3）格柵傾角一般用450750。機(jī)械格柵傾角一般為600700，（4）通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。（5）過柵流速一般采用0.61.0m/s。運(yùn)行參數(shù)：柵前流速 0.8m/s 過柵流速 0.95m/s柵條寬度 0.01m 柵條凈間距 0.03m柵前槽寬 1.2m 格柵間隙數(shù) 32水頭損失 0.07m 每日柵渣量 1.93m3/d設(shè)計(jì)中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。提升泵房說明：1、污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺(tái)水泵5min的出水量；如水泵機(jī)組為自動(dòng)控制時(shí)，每小

8、時(shí)開動(dòng)水泵不得超過6次。2、集水池池底應(yīng)設(shè)集水坑，傾向坑的坡度不宜小于10%。3、水泵吸水管設(shè)計(jì)流速宜為0.71.5 m/s。出水管流速宜為0.82.5 m/s。其他規(guī)定見GB500142006室外排水規(guī)范。2、細(xì)格柵的設(shè)計(jì)細(xì)格柵的設(shè)計(jì)和中格柵相似.運(yùn)行參數(shù)：柵前流速 0.8m/s 過柵流速 0.95m/s柵條寬度 0.01m 柵條凈間距 0.01m柵前部分長(zhǎng)度 0.6m 格柵傾角 60o柵前槽寬 1.2m 格柵間隙數(shù)50（兩組） 水頭損失 0.29m 每日柵渣量 3.85m3/d3.沉砂池設(shè)計(jì) 沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)將沉砂池的進(jìn)水流速控

9、制在只能使比重大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶起立。沉砂池設(shè)計(jì)中，必需按照下列原則：1. 城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2座(格)，并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮。2 .設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮：當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；當(dāng)污水為用提升泵送入時(shí)，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算；合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算。3 .沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2.65，粒徑為0.2以上的顆粒為主。4 .城市污水的沉砂量可按每105m3污水沉砂量為3m3計(jì)算，其含水率為60%，容量為1500kg/m3。5.貯砂斗的容積應(yīng)按2日沉砂量計(jì)算，貯砂斗池壁與水平

10、面的傾角不應(yīng)小于55°，所以選取為55o，排砂管直徑應(yīng)不小于0.3m。6.沉砂池的超高不不于0.3m 。7 .除砂一般宜采用機(jī)械方法。當(dāng)采用重力排砂時(shí)，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長(zhǎng)度。說明：采用曝氣沉砂池，具有處理效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，分兩格。運(yùn)行參數(shù)：沉砂池長(zhǎng)度 12m 池寬 2.76m 有效水深 2.2m 貯泥區(qū)容積 2.31m3 沉砂斗底寬 0.2m 上口寬為=0.5m 斗壁與水平面傾角 60° 斗高為 0.3m 4.初沉池設(shè)計(jì)初沉池為一級(jí)處理的主要構(gòu)筑物。初沉池池型有平流式、輻流式、豎流式多種，主要設(shè)備為不同池型的刮泥機(jī)。平流式初沉池為矩形，其優(yōu)點(diǎn)是

11、占地面積較小，去除效果較好，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。輻流式初沉池為圓形，適用于規(guī)模較大的污水處理廠，它又分為中心進(jìn)水、周邊出水和周邊進(jìn)水、周邊出水型兩種，雖然輻流式沉淀池占地面積、去除效果及抗沖擊負(fù)荷能力均不如平流式沉淀池，但由于相配套刮泥機(jī)故障率較小，在我國(guó)廣為采用，特別是大型污水廠采用更多。豎流式沉淀池池徑在10米以內(nèi)，它僅適用于小型污水廠。 本設(shè)計(jì)采用平流式沉淀池。 密度大于水的懸浮物在重力的作用下出現(xiàn)下沉，從而實(shí)現(xiàn)泥水分離，使得污水得到凈化。 設(shè)計(jì)規(guī)定：設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮；沉淀池的個(gè)數(shù)或分格不應(yīng)少于2個(gè)，比宜按并聯(lián)系列設(shè)計(jì)；池的超高至少用0.3m；一般沉淀時(shí)間不小于1.0小時(shí)，有效水深

12、多采用24m；沉淀池的緩沖層高度，一般用0.30.5m;污泥斗斜壁于水平面的傾角，方斗不宜小于，圓斗不宜小于初沉池的污泥區(qū)容積，一般按不小于2日的污泥量計(jì)算，采用機(jī)械排泥時(shí)，可按4小時(shí)的污泥量計(jì)算。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：座數(shù) 4 水力負(fù)荷 q=2.0m3/(m2h)池直徑 21.6m 每個(gè)沉淀池儲(chǔ)泥量 14.5m3沉淀池總高度 8m5.工藝流程的選擇：A2/O工藝。見6.2。5、曝氣池：曝氣池的活性成分為活性污泥，活性污泥是細(xì)菌，真菌，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等不同的微生物組成的。在凈化廢水時(shí)，它們與廢水中的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物形成了極為復(fù)雜的食物鏈?；钚晕勰鄬?duì)廢水中懸浮性或溶解性有機(jī)污染物（少數(shù)無機(jī)污染物）的凈化，是由

13、活性污泥吸附與凝聚和氧化與合成兩個(gè)活性作用完成的。6、二沉池：二次沉淀池有別于其他沉淀池，首先在作用上有其特點(diǎn)。它除了進(jìn)行泥水分離外，還進(jìn)行污泥濃縮；并由于水量，水質(zhì)的變化，還要暫時(shí)貯存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥濃縮作用，所需要的池面積大于進(jìn)行泥水分離所需要的池面積。其次，進(jìn)入而出沉淀池的活性污泥混合液在性質(zhì)上有其特點(diǎn)。活性污泥混合液的濃縮高（20004000mg/L），具有絮凝性能，屬于成層沉淀。沉淀時(shí)泥水有清晰的界面，絮凝體結(jié)成整體共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不變，僅與初濃度C有關(guān)u=f(c)。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)進(jìn)水量：Q=50000 m3/d 表面負(fù)荷：，q=1.2m3/ （m2.

14、h） 水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）：T=1.50h個(gè)數(shù)：n=2座運(yùn)行參數(shù)：沉淀池直徑D=37m 有效水深 h4.8m池總高度 H=4.37m 貯泥區(qū)容積Vw331.18m37、消毒間：城市污水經(jīng)過一級(jí)或二級(jí)處理(包活性污泥法和膜法)后，水質(zhì)改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但其絕對(duì)值仍很可觀，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。消毒劑的選擇見下表；消毒劑優(yōu)    點(diǎn)缺  點(diǎn)適用條件液   氯效果可靠、投配簡(jiǎn)單、投量準(zhǔn)確，價(jià)格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時(shí)對(duì)水生物有毒害，當(dāng)污水含工業(yè)污水比例大時(shí)，氯化可能生成致癌化合

15、物。適用于，中規(guī)模的污水處理廠漂  白  粉投加設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。同液氯缺點(diǎn)外，沿尚有投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便，勞動(dòng)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(duì)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經(jīng)過以上的

16、比較，并根據(jù)現(xiàn)在污水處理廠現(xiàn)在常用的消毒方法，決定使用液氯消毒。進(jìn)一步的去除水中有害物質(zhì)。二氧化氯和液氯按2：1的比例聯(lián)合用于城市污水消毒時(shí)，效果良好，二氧化氯投加量 3 mg/L，液氯投加量 1.5 mgL，經(jīng) 30 min接觸時(shí)間，大腸菌滅活率達(dá)99.9。8、污泥濃縮：污泥濃縮的目的在于降低污泥含水率，以減少污泥體積，以利于污泥的后續(xù)處理和利用。對(duì)于污泥的機(jī)械脫水來說，這意味著可減少混凝劑的投加量與脫水設(shè)備的數(shù)量，提高與歐水設(shè)備的效率。污泥濃縮池有重力濃縮、氣浮濃縮、機(jī)械濃縮等。后兩種主要在工業(yè)上采用，中小型規(guī)模裝置主要采用重力濃縮。離心濃縮是利用污泥中的固體與液體的相對(duì)密度較差，在離心力

17、場(chǎng)所受的離心力的不同而被分離濃縮。因此使用范圍較廣，但運(yùn)行與維修較高。本設(shè)計(jì)選用連續(xù)式重力濃縮池。七、污水處理廠總體布置7.1 總平面布置7.1.1 總平面布置原則該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置。總圖平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條原則。處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢(shì)、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）。構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足

18、交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運(yùn)行管理等方面的要求。管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)。協(xié)調(diào)好輔建筑物，道路，綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。7.1.2 總平面布置結(jié)果1.工藝流程：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的廠區(qū)面積和地形，采用直線型，這樣布置生產(chǎn)聯(lián)路管線短，管理方便，且有利于日后擴(kuò)建。2.平面布置：按照功能將廠區(qū)分成以下三區(qū)：（1） 生產(chǎn)區(qū)：有各項(xiàng)水處理設(shè)施組成，一般呈直線型布置。（2） 生活區(qū)：將辦公樓、食堂、浴室、鍋爐房、宿舍等建筑物組合在一個(gè)區(qū)內(nèi)。為不使這些建筑物過于分散，將食堂與宿舍，浴室與鍋爐房合建，使這些建筑物相對(duì)集中。布置在水廠門附近，便于外來人