污水处理厂的设计说明Word文档下载推荐.docx
《污水处理厂的设计说明Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《污水处理厂的设计说明Word文档下载推荐.docx（64页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
全年无霜期为216～225天，降雨量平均为784毫米，日照时数为2187～2359小时。
4、地质条件
该市地质结构比较稳定，不在地质活跃带上，未发现断层、滑坡等不良工程地质现象。
厂址地势平坦，地质情况良好，根据国家地震局《地震裂度划分区域图》界定该地区为六度地震烈度设防区。
5、水文条件
该厂废水直接排放到，厂区距处理站的距离为2km。
为季节性河流，旱季基本为污水。
河底标高为64.2m，平均水深2.4m，平均流量为7.66
。
6、工程地质资料
1）.地基承载力特征值1.8
，设计地震烈度8度。
2）.土层构成：
由亚黏土、亚砂土和粉、细、中砂组成。
7、地平设计标高
厂区地平设计标高为72.4m。
8、污水处理厂进水干管数据
管底标高67.1m，管径1600mm，充满度0.75m。
1.1.3设计容和要求
1、开题报告
开题报告包括工程设计项目的目的与要求，有关项目工艺技术的国外水平、现状与发展概况，工程设计方案与主要流程，设计容与工作量，设计进度与时间安排等。
2、设计说明书
根据国外先进技术水平，分析工程设计实际状况，综合生产工艺发展或改革趋势，确定设计项目处理工艺路线至少1~2个方案，比较方案的利弊，说明方案的特点。
作出技术经济比较，然后根据选定的方案画出处理工艺流程图，说明该工艺路线选择的理由等。
设计说明书包括以下几部分容：
（1）工程概况。
包括生产工艺规模、生产工艺流程、污染物排放点、污染物排放浓度、污染物排放特性与污染物处理要求达到的标准等。
（2）工程设计规模。
处理量，原污染物指标（浓度、类别、特性），处理后污染物指标。
（3）处理工艺路线与原理。
处理工艺路线可以框图图示，每一设备名称应标注。
处理工艺原理有化学法、物理法、物理化学法、生物法（包括厌氧法、好氧法）等，应说明主要工艺过程基本理论、相关生物化学原理、生物代模式与化学反应方程式等。
（4）工程主要设计参数。
可列表说明各主要设备的设计参数，例如生物处理设备的污染负荷、体积负荷、污染浓度、充氧率等，物化处理设备的表面负荷率，水力停留时间、速度剃度，吸收吸附设备的传质速率系数，饱和率。
这些参数是设备选型与设计的依据。
（5）技术经济分析。
此项是工艺设计技术与经济先进性的评价标志，包括工程估价（土建设备、机械设备、电气设备、管道工程和动力工程等）、运行费用测标（药耗、电耗、劳动定额、折旧费、大修费等），由此计算出工程投资概算、单位污染物（每立方米水、气、固体废弃物）处理成本、工程占地面积与污染物年去除总量等。
（6）结束语（讨论）。
设计说明书应作简单小结，明确说明该工艺流程与选用设备的先进性、科学性、合理性，也应补充说明该工艺与设备的不足。
（7）参考文献与书目。
说明书篇末应列出引用的参考文献，按文中出现的先后次序排列。
如系书籍须列出：
作者、文学题目、期刊名称、类别、出版年份、卷、期和页次。
3、设计计算书
根据设计说明书确定的工程主要设计参数、工艺条件，计算各工艺设备、管道工程等。
计算涉与设备与其大样应画附图，并标明相关尺寸。
管道工程等应列表计算。
计算书中所有的计算公式，应首先列出通式并编号、注明式中所有名称符号所代表的意义以与因次，然后再将各项数据一一代入式中，并写出计算结果。
计算书中的所有图（包括图线、示图、照片等）称为插图，插图应当简单明了。
全部插图应该统一格式，插图应编号并安排在适当的说明文字后。
图画上所有文字说明，应移到计算书中去。
图中的曲线或其他组成部分用数字标注，图下方的标题应简短，必要时在计算书中作适当说明。
所有表格同插图一样，要统一编号，表格的标题写在“表”字的下面，标题和表中的文字不要简写。
4、毕业设计图纸
图纸是工程师的语言，工程技术人员将自己的设计意图，严格遵循国家标准规与统一的工程制图规格，不可擅自创造只有本人才明白的表示方法。
工程设计分初步设计、扩初设计、施工图设计三种，其设计容基本一致，只有深度、广度不同。
毕业设计可以做到初步设计的深度，也做到施工图设计的深度。
初步设计训练的目的是培养学生学会从一个工程原始资料到正确完成一个完整的设计过程。
而毕业设计中的施工图纸设计只可完成局部的个别的设备、构筑物等的设计。
毕业设计图提倡使用计算机绘图，环境治理工程毕业设计图主要有工艺流程图、平面布置图和设备工艺图等。
（1）工艺流程图。
正确全面表示出本设计的工艺过程，其中包括主要设备、如净化设备、动力设备以与主要的控制阀门位置。
以与工艺中的全部管线系统，包括气、液、固流的走向。
在工艺图中，同时表示出全部的控制、测量、分析点的位置与项目。
如测温度、压力、流量、取样分析点，工艺流程图是工程设计最重要的基础图，也是体现设计水平的标志。
在工艺流程图上各种管线应以不同符号表示，并以图例说明（如净水管、污水管、加药管、污泥管等）。
（2）平面布置图。
表示工艺设备（处理构筑物、建筑物）相互位置与关系、厂管线布置，辅助构筑物（泵房、风机房、控制室、化验室等）的布置。
比例通常是1：
200~1：
500。
平面布置图应注明各设备尺寸与其相互间距，亦可用坐标法表示设备尺寸与其位置。
作平面布置时要根据各处理设备（构筑物）的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面上的位置，布置原则应考虑联系管道简捷，运行管理方便，并预留发展用地。
管线布置应考虑设计设备事故的超越管。
多种管线（给水管、空气管、污水管、污泥管、电力电缆等）要考虑合理布置、安排紧凑、便于维修。
辅助构筑物应考虑安全、卫生条件。
噪声较大的设备，污染空气或污染滴漏的设备等应设置在特定的位置。
平面布置尚应考虑处理站的扩建、绿化与道路流通。
（3）高程布置图。
环境治理工程特别是水处理工程的高程布置十分重要。
高程布置的任务是确定各处理构筑物等的标高，计算连接管渠的水头损失并确定管径，同时计算各构筑物的水面标高，以便水流能通畅流动，保证水厂正常运行。
为了管理方便减少能耗，水厂一般设计成一次提升，自流运行。
计算水头损失时，以近期最大时流量Qh，max作为设计流量。
水头损失计算时通常列表计算，清晰明了。
（4）单体设备（构筑物）工艺图。
单体设备（构筑物）工艺设计图是设计环节中重要部分，反映学生的工程概念与实践能力。
构筑图（如水池、泵房等）应用平面、立面、剖面图，比例可用1：
20、1：
50、1：
100等。
构筑物与设备的立面与剖面图根据需要可有几个图示面，其数量决定以表达清楚为原则。
1.2设计水量
混合污水总变化系数：
日变化系数取：
=1.2，
总变化系数取：
Kz=1.3。
则本设计的设计水量如下表：
表1-1设计水量
项目
设计用水量
m3/d
m3/h
L/s
平均日水量
80000
3333.3
925.9
最大日水量
96000
4000
1111.1
最大日最大时水量
104000
4333.3
1203.7
1.3设计水质
1.3.1生活污水水质
COD=500mg/L，BOD5=200mg/L，SS=200mg/L
TN=40mg/L，NH3-N=40mg/L
1.3.2去除率
处理水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准，根据给排水手册，结合排放水要求和出水水质，计算去除率，如表1—2所示：
表1-2水质去除率计算
序号
基本控制项目
一级排放标准
进水水质
去除率
1
COD
60
350
82.9%
2
BOD
20
170
88.2%
3
SS
220
90.9%
4
TN
40
50.0%
5
TP
66.7%
6
NH3-N
8
30
73.3%
7
PH
7-8
6.5～7.5
第2章城市污水处理方案的确定
2.1确定污水处理方案的原则
确定污水处理方案的原则：
1．城市污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；
保证良好的出水水质，效益高；
2．污水厂的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地少；
自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计；
3.为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；
提高自动化程度，为科学管理创造条件；
4.污水处理采用生物处理，污泥脱水采用机械脱水并设事故干化厂；
污水采用季节性消毒；
5.提高管理水平，保证运转中最佳经济效果；
充分利用沼气资源，把沼气作为燃料；
6.查阅相关的资料确定其方案。
最佳的处理方案要体现以下优点：
1.保证处理效果，运行稳定；
2.基建投资省，耗能低，运行费用低；
3.占地面积小，泥量少，管理方便。
2.2污水处理方案的确定
根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水与污泥处理应达到的标准，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，并通过论证选择合理的污水与污泥处理工艺流程。
我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选。
初步选到下列两种工艺三个方案，再进行比较：
a.A2/O同步脱氮除磷工艺；
b.氧化沟和改良的氧化沟工艺。
2.2.1A2/O工艺与改良的A2/O工艺
其工艺流程如下图:
图2-1A2/O同步脱氮除磷工艺
a.特点
（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N除P工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；
（2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100；
（3）污泥中含P浓度高，一般为2.5%以上，具有很高的肥效；
（4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；
（5）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱N除P的功能；
（6）脱N效果受混合液回流比大小的影响，除P效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱N除P效率不可能很高。
b.存在问题
（1）除P效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此；
（2）脱N效果也难于进一步提高，循环量一般以2Q为限，不宜太高；
（3）进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的DO，减少停留时间，防止生产厌氧状态和污泥释放P的现象出现，但DO浓度也不宜过高，以防循环混液对缺氧反应器的干扰。
改良型
工艺,其工艺流程如下：
图2-2改良的A2/O同步脱氮除磷工艺
a.对A2/O工艺的改进
将回流污泥分两点加入，减少加入到厌氧段的回流污泥量，从而减少进入厌氧段硝酸盐和DO，在保证总的污泥回流比为60%～100%的情况下，一般到厌氧段的回流污泥比为10%，既可满足磷的需要，而其余的回流污泥回流到缺氧段以保证N的需要；
A2/O工艺系统中剩余污泥含P量较高，在其消化过程中P回重新释放和溶出。
同时由于剩余污泥沉淀性能好，所以可取消池消化泥，直接经浓缩后作为肥料使用。
在硝化好氧段，污泥负荷率应小于0.18kgBOD5/kgMLSS·
d，而在除P厌氧段污泥负荷率应在0.10kgBOD5/kgMLSS·
d以上。
b.相关分析
A2/O工艺在去除污水中有机碳污染（BOD污染）的同时，还能有效的去除污水中N和P污染，为污水复用和资源化开辟了新的途径，它与普通回流污泥法二级处理后再进行三级物化处理相比，不仅投资和运行成本低，而且无大量难以处理的化学污泥，具有良好的环境效益和经济效益，改良型
工艺不仅具有
工艺的各种优点，而且增加了部分污泥回流在缺氧池提高了脱N除P的效果。
2.2.2氧化沟工艺
工艺流程如下：
图2-3氧化沟工艺
a.特点：
氧化沟又名氧化渠或循环曝气池，是1950年由荷兰公共工程研究所研究成功的。
其本特征是曝气池呈封闭的沟渠形。
污水和活性污泥的混合液在其中不停地循环流动，其水力停留时间一般较长，为15～16h，泥龄长达15～30天，属于延时曝气法。
氧化沟处理系统的构造形式较多，有圆形或马蹄形的，有平行多渠道形式以侧渠作为二沉池的，有将二沉池建在渠上或单独分建的等等，其供氧和水流动力都是靠提升曝气设备，这种设备分为早期使用的水平中心轴旋转叶轮和后来出现的卡鲁塞尔氧化沟所用的垂直或带叶片的曝气器，由于氧化沟水深较浅（一般3米左右），而流程较长，可以按照曝气器前作缺氧与曝气器后作富氧段的方式设计运行，提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，在缺氧段脱硝，在好氧段除碳源需氧量与达到脱N的目的。
b.技术特性
主要技术参数：
负荷：
N=2.0—4.0kgBOD5/（m3·
d）N=0.05—0.15kgBOD5/（kgMLSS·
d）
水力停留时间：
HRT=10～30h泥龄：
SRT=10～30d
MLSS：
X=2000～6000mg/L出水BOD5：
10～15mg/L
出水SS：
se=10～20mg/L出水NH3-N：
Ne=1～3mg/L
沟水流速度：
V=0.3～0.5m/s环流周期：
T=15～30min
沟水深：
H=2.5～4.5m宽深比：
B：
H=2：
c.优点
（1）氧化沟循环流量很大，进入沟的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷的能力，对不易降解的有机物也有较好的处理效果。
（2）处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以达到脱N除P的效果。
（3）由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟可获得较彻底的降解。
（4）活性污泥产量少且趋于稳定，一般可不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减少了处理构筑物，使其基建费用和运行费用都低于一般活性污泥法。
（5）承受水质、水量、水温能力强，出水水质好。
d.缺点
氧化沟运行管理费用高；
氧化沟沟体占地面积大。
2.2.3设计方案的确定
本设计选用三个方案：
A2/O同步脱氮除磷工艺，carrousel2000型氧化沟工艺和奥贝尔氧化沟工艺进行比较。
如下表所示：
表2-1三个方案的比较
A2/O脱氮除磷工艺
Carrousel2000
氧化沟
奥贝尔氧化沟
污泥负荷
中负荷
低负荷
污泥龄（d）
5～15
20～30
污泥量
较多
少
污泥处理方式
消化浓缩脱水
直接浓缩脱水
曝气方式
鼓风曝气
表曝机
曝气转刷
能耗水平
高
低
中
碳化效果
好
脱氮效果
除磷效果
较好
厂区环境
一般
综上所述：
在本次设计中采用在国广泛使用，技术相对成熟的carrousel2000型氧化沟工艺，污泥处理采用浓缩脱水工艺。
2.3工艺流程的确定
本工艺设计的工艺流程图为：
图2-4市污水处理厂工艺
2.4主要构筑物的选择
2.4.1污水处理构筑物的选择
1．格栅
格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。
截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。
大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。
工程设计确定采用两道格栅，20mm的中格栅和6mm的细格栅。
2．进水闸井
进水闸井于厂区进水管和中格栅间之间。
3．污水泵房
城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵耗，所以，确定合理的水泵与泵站具污水处理厂的关键所在。
污水泵站的特点与形式:
泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：
泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠与施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式与能否就地取材等。
污水泵站的主要形式：
（1）合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；
（2）合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。
（3）对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动与时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。
（4）非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。
但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。
由以上可知，本设计因水量较大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以与施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。
本工程设计确定采用与中格栅合建的潜水泵房。
4．沉砂池
沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。
按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。
a.平流沉砂池
优点：
沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。
工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。
缺点：
占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。
b.竖流沉砂池
占地少，排泥方便，运行管理易行。
池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。
c.曝气沉砂池
克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。
由于需要曝气，所以池应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧。
d.旋流沉砂池（钟式沉砂池）
占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂，不会破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）。
气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂。
基于以上四种沉砂池的比较，本工程设计确定采用旋流沉砂池。
5．沉淀池（二沉池）
由于本设计主要构筑物采用氧化沟，可不设初沉池。
二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜）。
a.平流沉淀池
（1）沉淀效果好；
（2）耐冲击负荷和温度的变化适应性强；
（3）施工容易，造价低。
（1）池子配水不均匀；
（2）采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，操作量大。
适用条件:
适用于大、中、小型污水处理厂；
适用于地下水位较高和地质条件较差的地区。
b.辐流沉淀池
（1）多为机械排泥，运行较好，管理较简单；
（2）排泥设备已趋定型。
（1）池水速不稳定，沉淀效果较差；
（2）机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。
适用条件：
适用于大、中型污水处理厂；
适用于地下水位较高的地区。
c.竖流沉淀池
（1）排泥方便，管理简单；
（2）占地面积较小。
（1）池子深度大，施工困难；
（2）对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差；
（3）造价较高；
（4）池径不宜过大，否则布水不均匀。
适用于处理水量不大的小型污水处理厂。
d.斜板（管）沉淀池
（1）沉淀效率高，停留时间短；
（2）占地面积小。
用于二沉池时，当固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差。
综上所述，四种沉淀池的优缺点比较，并结合本设计的具体资料可知，本工程二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。
6．氧化沟
Carrousel2000型氧化沟系统是在Caarrousel型氧化沟的基础上发展起来的，是在Caarrousel型氧化沟的基础上再分别设置一个厌氧池和一个缺氧池，以提高氧化沟对N、P的有效去除，改进后的Carrousel氧化沟处理能力大大提高，该系统能够在前置的厌氧池和缺氧池对进入氧化沟的污水分别进行预反硝化的反应，从而达到生物脱氮的目的，在该系统前设置的厌氧池，可以使回流污泥与原污水在厌氧池混合，则可达到进一步生物除磷的目的。
7．消毒
污水处理厂常用的消毒方法有液氯消毒、漂白粉消毒、臭氧消毒和紫外线消毒等四种，他们的优缺点和使用条件如下。
a.液氯消毒
价格便宜，效果可靠，投配设备简单。
对生物有毒害作用，并且可能产生致癌物质。
综上四种消毒方法的比较，本工程设计采用紫外线消毒。
适用于大、中型规模的污水处理厂。
b.漂白粉消毒
投加设备简单，价格便宜。
除用液氯缺点外，尚有投配量不准确，溶解剂调制不便，劳动强度大。
适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。
c.臭氧消毒
消毒效率高，能有效的降解水中残留有机物、色味等，污水温度、PH值对消毒效果影响小，不产生难处理或生物积累性残余物。
投资大，成本高，设备管理复杂。
d.紫外线消毒
是紫外线照射和氯化共同作用的物理化学方法，消毒效率高，占地面积小。
紫外线照射灯具货源不足，电耗能量较多，没有持续消毒能力。
2.4.2污泥处理构筑物的选择
1．污泥浓缩
污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。
浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。
重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连式。
a.浮选浓缩池：
适用于浓缩活性污泥以与生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高贮泥能力小。
b.重力浓缩池：
用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多。
c.运行费用低，动力消耗小。
综上所述，本设计采用连续式重力浓缩池。
2．污泥脱水
污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水与污泥烧干、焚烧等方
升级会员 