江中湾里新厂区污水处理文档格式.docx
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毕业设计是实现高等工科院校培养目标所不可缺少的教学环节，是教学计划中一个有机组成部分，是培养学生结合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能，分析解决实际问题能力的重要一环。
它与其他教学的环节紧密配合相辅相成，是前面各个教学环节的继续、深入和发展。
通过毕业设计（毕业论文），使学生得到工程师所必须的综合训练，在不同程度上提高调查研究、查阅文件、撰写论文和设计说明书、计算书及工程设计绘图的能力。
本人为环境工程应届毕业生，此次毕业设计课题为：
江中股份有限公司湾里新厂区污水处理。
本设计要求完成以下四个方面的工作内容了：
1、处理方案论证。
包括污水处理工艺路线的确定，工艺流程论证和主要处理构筑物的选型。
2、污水处理和污泥处理设计计算。
3、污水处理厂构筑物高程计算。
4、污水处理厂总体布置图和某些构筑物的施工设计。
毕业设计应达到初步设计阶段的要求，其中总图和构筑物设计图应尽量达到施工图设计的初级要求。
因本人自身水平和实践经验有限，资料搜集的广度和深度的局限性，加之时间仓促，设计中难免有错漏之处，敬请老师、同学批评指正。
江中股份有限公司湾里新厂区污水处理
专业：
环境工程学号：
摘要
当今，随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，环境污染日趋严重，加大城市生活污水和工业废水的治理力度势在必行。
根据江中股份有限公司湾里新厂区的生产能力，平均每天产生污水水量1500吨，拟设置一个污水处理站，其污水水质如下：
CODcr=600～2500mg/L，BOD5=600～800mg/L，SS=400～700mg/L，色度=300～700mg/L，PH=～9，处理后的污水水质应达到国家一级排放标准，其中每天600吨应满足国家《景观娱乐用水水质标准》（GB12941-91）、《生活杂用水水质标准》（CJ/T48-1999）中所规定的排放标准。
本设计采用UASB+好氧工艺，此工艺具有投资省，处理效果好，运行管理方便，而且出水水质稳定，处理后的污水能够达到国家一级排放标准。
针对需要深度处理的600吨回用水采用BIOFOR工艺，该工艺占地面积小，处理后的污水能够达到排放标准。
本设计设计内容包括污水处理工艺流程的确定，并对整个工艺进行详细的论证和说明，各单体构筑物的计算，施工图纸的绘制等。
本工程的实施将使江中股份有限公司的污水达到排放要求，同时间接产生经济效益，促进经济可持续发展。
关键字：
升流式厌氧污泥层反应器，曝气生物滤池，生物接触氧化法
ThesewagetreatmentofJiangzhong
thenewfactoryofWanLi
Abstract
Nowadays,withtherapiddevelopmentofeconomy,thecontinuousimprovementofpeople'
slivingstandard,increasinglyseriousenvironmentalpollution,strengthencitylifesewageandindustrialwastewatertreatmentisimperative.AccordingtotheproductioncapacityofJiangzhongLTDthenewfactoryofWanLi,produce1500tonsofsewagewateraverageaday,intendstosetupasewagetreatmentstation,thewastewaterqualityisasfollows:
CODcr=600~2500mg/L,BOD5=600~800mg/L,SS=400~700mg/L,chromaticity=300~700mg/L,PH=~9,aftertheprocessingofsewagewaterqualityshouldmeetthenationaldischargestandards,including600tonsadayshallmeetnational"
entertainmentlandscapewaterqualitystandard"
（GB12941-91）,thelifeofmixedwaterwaterqualitystandard"
（CJ/T48-1999）oftheprescribeddischargestandards.ThisdesignusestheUASBplusaerobicprocess,thisprocessissavinginvestment,beneficaltreatmenteffect,convenientoperationandmanagement,andtheeffluentisstable,thetreatedwastewatercanreachthenationaldischargestandard.Inviewoftheneedfordeepprocessingof600tonsofwateruseBIOFORprocess,thisprocesscoversanareaofsmall,afterprocessingcanreachdischargestandardofsewage.
Thisdesigncontentincludingsewagetreatmentprocessdesign,andthewholeprocessadetailedargumentationandshowsthatthecalculationofeachmonomerstructureconstructiondrawings,drawingandsoon.TheimplementationofthisprojectwouldmakeJiangzhongLTDsewageachievetoemissionrequirements,theindirecteconomicbenefitsatthesametime,promotetheeconomicsustainabledevelopment.
Keyword:
UASB,BIOFOR,Biologicalcontactoxidation
前言I
摘要1
Abstract2
第一篇设计说明书
第一章概述1
设计的目的1
设计原则与规范1
设计原则1
设计依据2
设计范围2
设计规模2
原水水质3
污水处理要求3
城市概况3
地理位置3
地形地质3
气候及气象4
水文4
第二章污水处理工艺5
工艺选择原则5
工艺选择5
厌氧处理工艺的选择5
好氧处理9
工艺流程16
污水处理工艺流程16
第三章单体构筑物的说明18
格栅18
调节池18
中和池18
初沉池19
UASB反应器19
曝气池20
二沉池20
配水井21
BIOFOR滤池21
第四章污水厂平面布置与高程布置23
平面布置23
总平面布置原则23
污水厂的平面布置24
厂址的选择24
高程布置25
第五章技术经济分析27
编制依据27
工程投资27
运行成本25
第二篇设计计算书
第一章物料衡算29
第二章各构筑物的设计计算30
格栅30
参数选择30
格栅计算30
调节池30
平流式初沉池31
UASB32
设计参数32
设计计算32
三相分离器尺寸设计计算33
曝气池34
竖流式二沉池36
设计参数36
设计计算36
配水井37
曝气生物滤池37
消毒池39
第三章污泥处理41
污泥处理工艺流程41
污泥浓缩池41
设计参数41
设计计算41
污泥脱水间43
设计参数43
设计计算43
第四章污水处理工程中的水力计算44
污水水力计算44
水头损失计算44
连接管渠水头损失47
第五章仪表设施设计50
变配电系统50
控制系统50
检测系统50
第六章经济技术分析51
估算范围及编制依据51
工程总投资估价51
土建部分投资估算52
设备投资估算52
运行费用与技术经济分析54
成本计费标准54
污水处理站定员54
药剂消耗54
电力消耗55
用水量与水费55
折旧费55
设备维修费56
运行费（年运行按300天计）56
结论57
参考文献58
第一章概述
设计的目的
毕业设计是总结在校期间学习成果，完成工程技术人才基本技能训练的一个重要环节；
毕业设计是我们在毕业前的综合训练阶段，是学习、深化和拓展综合教学的重要过程；
是我们对学习、研究与实践的全面总结，是培养我们综合素质和工作实践的重要方法。
毕业设计目的在于进一步巩固和加深理论知识，并能结合实际，学以致用。
通过毕业设计，学会查阅设计资料、使用设计资料、巩固所学水与污水处理基本理论，掌握污水处理的工艺设计方法，树立正确的设计思想，培养综合运用所学理论与生产实际知识来分析和解决设计问题的能力。
通过毕业设计使学生初步掌握科学研究的基本方法；
培养将所学理论运用于解决实际工程问题的独立工作能力，培养刻苦钻研及创造精神；
学习和领会有关技术规定和技术规范，使学生树立具有符合生产实际的正确设计思想和观点；
树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。
设计原则与规范
设计原则
1、根据水质水量的特点和地域特性认真研究各项基础资料、基本数据，全面分析各项影响因素，选择合理的设计参数，为工程设计提供可靠的依据；
2、选取技术先进、运行成熟稳定、投资和处理成本合理的污水处理工艺，尽可能采用节能技术处理污水，使污水处理高效节能，简便易行；
3、平面布置和工程设计时，结合厂区现状，布局力求紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，尽可能缩短建、构筑物间的管路距离，建筑物与附属物尽可能合建以节省占地；
4、污水处理站建设尽量考虑操作运行稳定与维护管理简单方便，在经济合理的前提下，提高自动化控制水平；
5、严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后污水的排放水质达到国家、当地和公司要求的有关排放标准。
设计依据
1、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
2、《给水排水设计规范》GBJ15-88
3、《室外排水设计规范》（GBJ13-87，1997年版）
4、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
5、《生活杂用水水质标准》（CJ/T48-1999）
6、《污水处理工程项目建设标准》（修订）（2001）
7、《泵站设计规范》GB/T50265-97
8、《景观娱乐用水水质标准》（GB12941-91）
9、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
10、《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008
11、《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
12、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
13、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
14、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010
15、《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012
16、国家及地方现行的有关法律、法规和规范
设计范围
本污水处理在指定用地处进行，污水经污水经管网收集后输送至污水处理站进行处理。
本技术方案不考虑污水的收集和输送系统。
本技术方案包括污水处理站工程界区内的处理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、污水处理站给水排水工程等。
本技术方案不包含非标机械的设计。
污水及给水进口从污水处理站界区边线开始计算，动力线从污水处理站变配电柜进线开始计算，排水至污水处理站界区边线止。
设计内容
设计规模
江中股份有限公司湾里新厂区污水处理量为1500吨/日，其中600吨/日要求水达到生活杂用水水质标准和景观用水标准。
原水水质
表1-1污水水质水量构成一览表
污水水量（吨）
BOD5
CODcr
SS
色度
PH
1500
600～800
600～2500
400～700
300～700
～9
污水处理要求
处理后的污水水质应达到国家一级排放标准,其中每天600吨应满足国家《景观娱乐用水水质标准》（GB12941-91）、《生活杂用水水质标准》（CJ/T48-1999）中所规定的排放标准。
主要控制指标如下：
表1-2《污水综合排放标准》（GB8978-1996）：
一级标准
项目
指标
20
100
70
50
6～9
国家《景观娱乐用水水质标准》（GB12941-91）、《生活杂用水水质标准》（CJ/T48-1999）中所规定的排放标准
表1-3（GB12941-91）和（CJ/T48-1999）排放标准
pH值
臭
污染物（mg/L）
COD
总大肠菌群
≤25色度单位
～
无明显异嗅
≤40
≤8
≤10
3个/L
城市概况
地理位置
南昌地处江西中部偏北，、抚河下游，三环，濒临我国第一大淡水湖西南岸。
位于东经115°
27'
至116°
35'
、北纬28°
10'
至29°
11'
之间。
东连余干、东乡、南接临川、丰城、西靠高安、奉新、靖安，北与永修、都昌、鄱阳三县共鄱阳湖，南北最大纵距约121公里，东西最大横距约108公里，总面积约7402平方公里。
地形地质
南昌市位于江南台隆构造单元的丰城——乐平凹陷之中，构造上主要受赣江大断裂的影响，区内河谷阶地属内迭或上送类型。
根据钻孔分析，未揭露明显的断裂构造。
区内第四系地层分布最广，岩性以洪积红土、砾石层及粗沙、砥石层为主，多分布于赣、抚、锦河两侧和滨湖地带。
前震旦系地层断续分布于石岗、西山至樵舍。
西部的欧阳村至华源一带，则有雪峰期喜山期岩浆岩出露。
在白虎岭、柏岗等小褶皱发育地区，老土层隆起第三系、白垩系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系等地层均有另星分布出露，岩性以炭岩、砂岩为代表。
以上土层给全市地貌以深刻影响，形成西部山地逶迤，中部丘岗起伏，东部赣江、抚河下游平原绵延。
区内第四纪发育，下伏基岩为第三纪红岩系。
第四纪厚度约15-37m，基岩顶面自赣江上游向下游倾斜，第四系岩性变化复杂，总的规律是颗粒分布上细下粗，分属于粘性土和砂类土两大类。
气候及气象
南昌为亚热带湿润气候区，雨量充沛，光照充足，常年气温较高，气候温暖湿润。
多年平均气温为℃，一月为最冷月，一月平均温度为℃，七月为最热月，七月平均温度为℃。
本地区全年的主导风向为NE-ENE-E（东北-东北东-东）风，出现频率分别为%、%、%，最小频率的风向出现在SSW（西南南）、SW（西南）、WSW（西南西），其出现频率分别为%、%、%，全年静风出现频率为%。
项目所在地年平均风速为s。
8月平均风速最大，为s，4月平均风速最小，为s。
水文
区域主要河流为赣江、抚河。
赣江是鄱阳湖水系的第一大河流，发源于闽赣交界的武夷山赣南地区，干流全长439km，由南向北纵贯江西全省，在市汊进入南昌后流经市区约78km，最终注入鄱阳湖；
抚河是江西省第三大河流，发源于武夷山（广昌县境内），全长276km，流经进贤、南昌二县，并由青岚湖注入鄱阳湖；
抚河故道在南昌城区西部经潮阳洲、新洲闸闸口注入鄱阳湖，长约5km。
南昌市湖泊众多、军山湖、青岚湖、金溪湖、瑶湖、青山湖、艾溪湖、象湖、梅湖、前湖、碟子湖、黄家湖等星罗棋布，由城内东、南、西、北四湖点缀其间的数百个大水湖泊，形成水天一色，河湖环绕的自然景观。
全市年均产水量为亿立方米，地表水资源为亿立方米，地表径流量为亿立方米，还原水量为亿立方米，地下水资源为亿立方米。
水资源蕴藏量为万千瓦，可供开发的资源为万千瓦，占蕴藏量的%。
第二章污水处理工艺
工艺选择原则
污水处理及污泥处理工艺方案的选择原则是：
1、尽可能利用已有的处理设施，使扩建的处理设施与已有的处理设施有机地结合起来，做到投资省，处理运行费用低；
2、在常年处理运转中要保证出水所要求的处理程度，处理效果稳定，技术成熟。
3、运行管理方便运转方式灵活，并可以根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。
4、便于实现处理工艺运转的自动控制，以尽可能少的投入取得尽可能大的效益。
工艺选择
该污水的主要污染物为有机物。
污水CODcr浓度变化较大，最高时达2500mg/L，最低时为600mg/L。
可采用厌氧预处理，降低污水的BOD5后再经生化处理；
因污水处理后要达到国家一级排放标准，且部分污水要达生活杂用水水质标准和景观用水质标准，需对污水进行深度生化处理、过滤处理和消毒。
厌氧处理工艺的选择
污水的厌氧处理工艺主要有：
升流式厌氧污泥层反应器（UASB）、内循环厌氧反应器（IC）、折流式厌氧反应器（ABR）、升流式厌氧生物滤池、两相厌氧消化工艺等工艺。
内循环厌氧反应器（IC）要求原水浓度较高，不适合该场合，折流式厌氧反应器（ABR）的研究尚处于试验阶段，对于升流式厌氧生物滤池，容易引起反应器的堵塞，适用于处理可溶性的有机污水，两相厌氧消化工艺在实行相的分离时，操作复杂，难控制，因此根据污水的特性，拟选UASB作为厌氧处理工艺。
表3-1几种厌氧处理法比较
方法
特点
优点
缺点
传统消化法
在一个消化池内进行酸化，甲烷化和固液分离
设备简单
反应时间长，池容积大；
污泥易随水流带走
UASB
消化和固液分离在一个池内，微生物量很高
负荷高；
总容积小；
能耗低，不需要搅拌
池的构造复杂
两相厌氧处理法
酸化和甲烷化在两个反应器中进行，两个反应器内可以采用不同的反应温度
能承受较高负荷，耐冲击，运行稳定
设备较多，运行操作复杂
厌氧生物滤池
微生物固着生长在滤池表面，适用于悬浮固体量低的污水
设备简单，能承受较高负荷，出水悬浮固体低，能耗小
底部易发生堵塞，填料费用较贵
UASB反应器
升流式厌氧污泥层反应器简称UASB反应器，是荷兰学者G..Lettinga等人在20世纪70年代初开发的。
1）UASB反应器的构造
污水由池底进入反应器，通过反应区经气体分离后混合液进入沉淀区进行固液分离。
澄清后的处理过的水由出水渠排走，沉淀下来的微生物固体，即厌氧污泥靠重力自动返回反应区，集气室收集的沼气由沼气管排出反应器。
UASB反应器内不设搅拌装置，上升的水流和产生的沼气可满足搅拌要求，反应器内不需填装填料，构造简单，易于操作运行，便于维护管理。
UASB反应器主要由下列几部分组成：
（1）进水分配系统配水系统设在UASB反应器的底部，其功能主要是把污水均匀地分配到整个UASB反应器，使有机物能在反应区内均匀分布，有利于污水与微生物充分接触，使反应器内的微生物能够获得充足的营养，这是提高反应器容积利用率的关键。
同时，进水分配系统还具有搅拌功能。
（2）反应区反应区包括污泥床和污泥悬浮层区，是UASB反应器的核心，是培养和富集厌氧微生物的区域，污水与厌氧污泥在这里充分接触，产生强烈的生化反应，有机物主要在这里被厌氧菌分解。
（3）气、固、液分离器气、固、液分离器又称三相分离器，由沉淀区、集气室和气封组成，其功能是把气体（沼气）、固体（微生物）和液体分离。
首先，气体被分离后进入集气室，然后，固液混合液在沉淀区进行固液分离，下沉的固体藉重力由回流缝返回反应室。
三相分离器分离效果好坏直接影响反应器的处理效果。
（4）出水系统出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀地收集起来，排出反应器外。
出水是否均匀对处理效果有很大影响。
（5）排泥系统排泥系统的功能是定期均匀地排除反应区的剩余厌氧污泥。
2）UASB反应器的形式
根据不同污水水质，UASB反应器的构造有所不同，主要可分为开放式和封闭式两种。
开放式UASB反应器的特点是反应器的顶部不密封，不收集沉淀区液面释放出的沼气，有时虽然也加盖，但不密封，其目的是为防止臭气散发。
这种UASB反应器主要适用于处理中低浓度的有机污水，中低浓度污水经反应区处理后，出水中的有机物浓度已较低，所以在沉淀区产生的沼气数量较少，一般不再回收。
这种形式的反应器构造比较简单，易于施工安装和维修。
封闭式UASB反应器的特点是反应器的顶部是密封的。
三相分离器的构造与开放式有所不同，不需要专门的集气室，而在液面与池顶之间形成了一个大的集气室，可以同时收集反应区和沉淀区产生的沼气。
这种形式的反应器适用于处理高浓度有机污水或含硫酸盐较高的有机污水。
3）UASB反应器的启动与运行
UASB反应器启动成功的关键是培养出活性高、沉降性能好的厌氧颗粒污泥，使反应器内能维持足够的生物量。
污泥平均浓度达到40～50gSS/L（30～40gVSS/L），这时，反应器会具有很高的进水容积负荷率和较高的有机物去除率。
UASB反应器在启动前必须投加接种污泥。
接种污泥的选择，首先应考虑选用处理同类污水UASB反应器排出的新鲜的颗粒污泥，这样会使反应器的启动十分迅速。
如果反应器内颗粒污泥的接种量达～高的污泥床区，2周内即可达到设计负荷。
当用厌氧消化污泥做泥种时，接种量以整个反应器容积计，以6～8㎏VSS/（m3反应器）为宜。
UASB反应器投产过程的主要任务是实现反应器内污泥颗粒化。
4）颗粒污
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