排水工程设计说明毕业设计_精品文档.doc

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内蒙古工业大学本科毕业设计说明书

第三章：

污水处理设计

3.1污水处理厂厂址的选择

3.1.1布置原则

1）厂址与规划居住区或公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关环保部门协商确定，一般不小于300m。

2）厂址应在城镇集中供水水源的下游，至少500m。

3）厂址应尽可能的占用农田和不占用良田，且便于农田灌溉和消纳污泥。

4）厂址应尽可能设在城镇和工厂主导风向的下方。

5）厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区，使污水有自流的可能，以节约动力消耗。

6）厂址应考虑汛期不受洪水的威胁。

7）厂址的选择应考虑交通运输、水电供应、水文地质等条件。

8）厂址的选择应结合城镇总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。

3.1.2本设计污水处理厂布置

根据城市的布置形式，在城市的北侧有较密集的城市居住区，而在城市的南侧，则较为空旷，所以污水处理厂初定在城市的南侧。

根据城市河流的流向考虑，污水处理厂设在受纳水体的下游，在本设计中，因为在河流的中下游有水源保护地，所以，污水处理厂应尽量远离水源保护地，所以设在河流的最下游。

同时，因为城市的主导风向为西北风，所以能够满足在夏季下风向的要求。

在满足以上条件后，根据地形，地质，交通和水电供应等因素考虑，结合远期规划，设定污水处理厂，见污水管网布置图。

3.2污水处理厂处理工艺流程选择

污水处理厂的工艺流程是指达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求，而构筑物的选型是根据处理构筑物形式的选择，以达到各构筑物处理的最佳效果。

污水受纳水体有一定的自净能力，可以根据水体的自净能力来确定污水处理程度，考虑水体的自净功能可以提高经济效果，但是考虑到污水可能受到污染，而使水体遭到破坏，根据污水量不是很大，水体上游排污和远期考虑，所以，本设计中对水体的自净效果不予以考虑。

城市污水在进入受纳水体时，处理程度达到国家一级B处理标准。

对城市生活和生产污水采用何种处理流程，还需要根据污水的水质，水量，回收其中含有的有用物质的可能性和经济性，排放标准和水体的具体规定，并通过调查和经济比较后决定。

工艺流程简图

目前，国内外大中小型污水处理厂一般均采用活性污泥法，随着污水处理技术的发展，活性污泥法已由传统型发展为改良型，用于城市污水处理较成熟的方法有：

AB法、氧化沟法、A2/O法、SBR活性污泥法。

AB法对于城市污水含有大量工业废水的情况，可以达到较高的处理要求，其处理效率高，出水水质好，抗冲击负荷和抗毒能力强，运行管理方便，但其脱氮除磷的效果差，故不采用AB法。

氧化沟工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。

运行稳定，处理效果好，氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。

氧化沟水力停留时间长，泥龄长，一般为20－30d，污泥在沟内达到除磷脱氮的目的，除磷效果较差。

规模较小的情况下，氧化沟的基建投资更省。

SBR是传统活性污泥法的一种变形，处理效果稳定，对水量、水质变化适应性强，耐冲击负荷。

SBR在运行操作过程中，可以通过时间上的有效控制和变化来满足多功能的要求，具有极强的灵活性。

污泥活性高，浓度高且具有良好的污泥沉降性能。

但是脱氮除磷的效果很差。

A2/O法，即厌氧－缺氧－好氧工艺，是70年代从国外引进的一种污水处理技术。

目前，在我国的城市污水处理中已得到了广泛的应用，其主要特点是：

该工艺能同时去除水中含碳有机物、BOD、氮、磷等有机物，处理出水水质好，出水氮磷含量低，与其他工艺相比，该工艺的脱氮除磷效果显著，能有效地控制水体富营养化。

曝气设备可采用微孔曝气器，充氧的动力效率可大大提高，节省曝气动力费用，运行费用低，如广州大坦河污水处理厂、保定市污水处理厂以及太原、大连均采用了A2/O法。

城市污水一般以污水中的BOD物质列为主要去除对象，本设计中还应该考虑到脱氮和除磷的效果，因此，处理核心为二级生物处理，采用A2/O工艺作为为生物处理法。

3.3设计流量及设计人口数计算

3.3.1城市居住区每天污水平均流量

（3－1）

式中——各居住区平均污水量（L/s）；

——居住区生活污水量标准（L/人·d）；

N——居住区规划设计人口数（人）。

=480000×0.125+（3100+1800+1310）

=600000+6210=66210m3/s=694.44+71.88=766.32L/s

3.3.2设计秒流量

居民生活污水设计流量Q计算

表3－1生活污水量总变化系数KZ

污水平均日流量

5

15

40

70

100

200

500

1000

总变化系数KZ

2.3

2.0

1.8

1.7

1.6

1.5

1.4

1.3

注：

1）当污水平均日流量为中间数值时，总变化系数用内插法求得；

2）当居住区有实际生活污水量变化资料时，可按实际数据采用。

表3-1中所列总变化系数取值范围为1.3-2.3，可按下式计算：

Qd≥100

Qd≤5

5

916.66L/S

式中Q1——居民区最高日最高时污水量（L/s）；

KZ——总变化系数，见表3-1。

工业企业排水量计算：

（3－3）

糖业公司：

纺织厂：

玉米加工厂：

=50.00+29.17+20.28=99.45L/s

最大设计秒流量：

/d（3－4）

设计中根据远期规划等原因综合考虑，采用10m3/d作为设计流量。

3.3.3设计污水水质

1）生活污水和工业废水混合后污水的SS浓度：

（3－5）

式中――污水的SS浓度（mg/L）；

――各区的平均生活污水量（m3/d）；

――平均工业废水量（m3/d）；

――不同分区生活污水的SS浓度（mg/L）；

――不同工厂工业废水的SS浓度（mg/L）；

――人口数（人）；

――每人每天排放的SS克数[g/（人.d）],采用45g/（人·d）。

2）生活污水和工业废水混合后污水的浓度：

（3－6）

式中――污水的BOD5浓度（mg/L）；

――不同分区生活污水的BOD5浓度（mg/L）；

――不同工厂工业废水的BOD5浓度（mg/L）；

――每人每天排放的BOD5克数[g/（人·d）]，采用30g/（人·d）。

3）生活污水和工业废水混合后污水的COD浓度：

（3－7）

式中――污水的COD浓度（mg/L）;

――不同分区生活污水的COD浓度（mg/L）；

――不同工厂工业废水的COD浓度（mg/L）；

――每人每天排放的COD克数[g/（人·d）]，采用42g/（人·d）。

4）生活污水和工业废水混合后污水的总氮浓度：

（3－8）

式中――污水的总氮浓度（mg/L）;

-――不同分区生活污水的总氮浓度（mg/L）；

-――不同工厂工业废水的总氮浓度（mg/L）；

――每人每天排放的总氮克数[g/（人·d）]，

一般采用3.3g/（人·d）；

5）生活污水和工业废水混合后污水的总磷浓度：

（3－9）

式中――污水的总磷浓度（mg/L）；

――不同分区生活污水的总磷浓度（mg/L）；

――不同工厂工业废水的总磷浓度（mg/L）；

――每人每天排放的总磷克数[g/（人·d）]，

采用0.5g/（人·d）；

3.3.4污水处理程度计算

1）污水的SS处理程度计算：

根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算

E1=（C-Cess）/C（3－10）

E1――SS的处理程度（％）；

C――进水的SS浓度（mg/L）。

E=（380.94-30）/380.94=92.13％

按二级生物处理后的水质排放标准计算SS处理程度：

根据国家<<城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）>>中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处的SS浓度为20mg/L

E1=（380.94-20）/380.94=94.75％

计算SS处理程度：

从以上两种计算方法比较得出，第二种方法得出的处理程度高，所以本污水处理厂SS的处理程度为94.75％.

2）污水的BOD5处理程度计算：

根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算

E2=（L-LeBOD5）/L（3－11）

E2――BOD5的处理程度（％）；

L――进水的BOD5浓度（mg/L）。

E2=（267.31-30）/267.31=88.8％

按二级生物处理后的水质排放标准计算BOD5处理程度：

根据国家<<城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）>>中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处的BOD5浓度为20mg/L

E2=（267.31-20）/267.31=92.52％

计算BOD5处理程度：

从以上两种计算方法比较得出，第一种方法处理稳定性高，且满足出水设计要求，所以，本设计采用第一种处理方法，处理程度为88.8％。

3）污水的COD处理程度计算：

根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算

E3=（C-CeCOD）/C（3－12）

E3――COD的处理程度（％）；

C――进水的COD浓度（mg/L）。

E3=（365.14-120）/365.14=67.14％

按二级生物处理后的水质排放标准计算COD处理程度：

根据国家<<城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）>>中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处的COD浓度为60mg/L。

E3=（365.14-60）/365.14=83.57％

计算COD处理程度：

从以上两种计算方法比较得出，第二种方法得出的处理程度高，所以本污水处理厂COD的处理程度为83.57％.

4）污水的氨氮处理程度计算：

根据设计任务书要求污水排放口的出水水质要求计算

E4=（C-Ce）/C（3－13）

E4――氨氮的处理程度（％）；

C――进水的氨氮浓度（mg/L）；

Ce――处理后污水允许排放的氨氮浓度（mg/L）。

E4=（27.49-9）/27.49=67.26％

按二级生物处理后的水质排放标准计算氨氮处理程度：

根据国家<<城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）>>中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处的氨氮浓度为8mg/L。

E4=（27.49-8）/27.49=70.9％

计算氨氮处理程度

从以上两种计算方法比较得出，第二种方法得出的处理程度高，所以本污水处理厂氨氮的处理程度为70.9％。

5）污水的磷酸盐处理程度计算：

根据国家<<城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2006）>>中规定城市二级污水处理厂一级B标准，总出水口处的磷酸盐浓度为1mg/L。

E5=（C-Ce）/C（3－14）

E5――磷酸盐的处理程度（％）；

C――进水的磷酸