北京亚运村20万吨日污水处理厂A2O工艺设计文档格式.docx
《北京亚运村20万吨日污水处理厂A2O工艺设计文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京亚运村20万吨日污水处理厂A2O工艺设计文档格式.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
摘要...................................................................................................................................................................IAbstract...........................................................................................................................................................II第1章绪论（1
1.1毕业设计背景（1
1.2毕业设计资料（2
第2章编制依据和设计内容（3
2.1自然状况（3
2.2研究设计内容（3
第3章污水处理厂设计要求（4
3.1污水处理厂位置的选择（4
3.2污水处理工艺流程的选择（4
3.3设计流量、污水水质污染程度及污水处理程度（5
3.4设计需要使用的有关法规、标准、设计规范和资料（5
3.5厂区地形（6
第4章污水的一级处理（7
4.1格栅（7
4.1.1设计概述（7
4.1.2格栅设计计算（8
4.2沉砂池计算（11
4.2.1设计参数（11
4.2.2计算（11
4.3初次沉淀池（15
4.3.1平流沉淀池（15
第5章污水的生物处理（22
5.1A2/O工艺流程及工艺原理（22
5.2已知条件（24
5.3设计参数（24
5.4平面尺寸计算（26
5.5进出水系统（27
5.5.1曝气池的进水设计（27
5.5.2曝气池的出水设计（29
5.5.3其他管道设计（30
5.6剩余污泥量（31
5.7曝气系统设计计算（32
5.7.1需氧量（32
5.7.2供气量（33
5.7.3空气管路计算（34
第6章二次沉淀池（36
6.1中心进水辐流式二沉池（36
6.2集配水井的设计计算（42
第7章消毒接触池及其设计（44
7.1平流式消毒接触池（44
第8章计量设备（47
8.1计量设备选择（47
8.2计量设备及其设计（47
第9章污泥处理构筑物计算（50
9.1污泥量的计算（50
9.1.1初沉池污泥量计算（50
9.1.2剩余污泥量计算（51
9.2污泥浓缩池（51
9.3贮泥池及其设计（55
9.3.1贮泥池作用（55
9.3.2贮泥池计算（56
9.4污泥消化池及其设计（57
9.4.1容积计算（58
9.4.2平面尺寸计算（60
9.4.3消化池热工计算（60
9.4.4污泥加热方式（65
9.4.5混合搅拌设备（66
9.4.6消化后的污泥量计算（67
9.4.7沼气产量（68
9.4.8一级消化池的管道系统（69
9.4.9二级消化池的管道系统（71
9.4.10贮气柜（73
9.4.11沼气压缩机（74
第10章污泥脱水（75
10.1脱水污泥量计算（75
10.2脱水机的选择（75
10.3附属设施（76
第11章污水深度处理（78
11.1污水深度处理和回用的一般规定（78
11.2过滤设施（79
11.3设计参数（79
第12章污水总泵站的设计（85
12.1污水泵房的一般规定（85
12.2设计数据（85
12.3泵房形式（85
12.4工艺布置（86
12.5污水泵站设计计算（86
12.5.1水泵的选择（86
12.5.2泵站的平面布置（87
12.5.3泵座基础设计（90
12.5.4泵站仪表（90
12.6泵前格栅设计计算（91
12.7集水池设计计算（93
12.7.2机器间设计计算（95
12.7.3泵站辅助设备（96
第13章污水处理厂高程布置（98
13.1高程布置的原则（98
13.2污水处理构筑物高程布置（98
13.3污泥处理构筑物高程布置（101
第14章污水池立场建设直接费、污水处理成本（103
14.1计算原则（103
14.2污水厂建设直接费（103
14.3污水处理成本（114
第15章结论（116
致谢（117
参考文献（118
第1章绪论
1.1毕业设计背景
联合国早在1977年2月就向全世界发出警告“水不久将成为一个重要的全球性危机”。
如今,全世界面临水资源危机,产生的原因主要包括用水量急剧增加、水污染、水资源开发不合理、浪费严重等几个方面。
随着社会的迅速发展和文明的不断进步,特别是人口的急剧增加,人类对水的依赖程度越来越高,世界用水量急剧增加。
我国是一个水资源短缺的国家,人均水资源量约为2200m3,约为世界平均水平的四分之一。
而且,我国用水浪费严重,水资源利用效率较低。
目前,我国农业用水利用率仅为40%~50%,灌溉用水有效利用系数只有0.4左右。
工业方面,工业用水重复利用率低,仅为20%~40%,单位产品用水定额高。
城市生活用水方面,供水管网和卫生设备的漏水是形成浪费的主要原因,我国城市供水管网的漏水量约占全部供水量的10%左右。
此外,我国产业结构不合理,高耗水量行业发展集中,生产管理水平低,生产用水浪费严重;
人们思想认识模糊,缺乏危机感,节水意识差,城市生活用水、家庭用水浪费现象普遍;
缺少全局控制,违反生态规律发展,出现掠夺式开发、浪费式利用、混乱式管理;
水的重复利用率低,相关法律、制度不健全,都是我国水资源危机出现的原因。
中水回用,是解决城市水资源危机的重要途径,也是协调城市水资源与水环境的根本出路,生活污水处理回用,既能减小对地下水的开采,又能给我们带来一定的经济效益。
中水是指各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。
因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准,但又高于允许排放的污水的水质标准,处于二者之间,所以叫做“中水”。
由于“水危机”的困扰,许多国家和地区积极着手巩固和加强节水意识以及研究城市废水再生与回用工作。
城市污水回用就是将城市居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用。
有两种不同程度的回用:
一种是将污水处理到可饮用的程度,而另一种则是将污水处理到非饮用的程度。
对于前一种,因其投资较高、工艺复杂,非特缺水地区一般不常采用。
多数国家则是将污水处理到非饮用的程度,在此引出了中水概念。
中水也就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水（不含粪便和厨房排水、杂排水（不含粪便污水以及生活污（废水经集流再生处理后回用,充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。
北京的水荒问题无法从根本上解决。
北京水资源的形势十分严峻。
据专家估算:
到2010年,平
水年份北京将缺水11.85亿立方米,枯水年份将缺水近20亿立方米;
到2020年,平水年份北京将缺水23.76亿立方米,枯水年份将缺水30.9亿立方米。
1.2毕业设计资料
北京市亚运村污水处理厂服务区域位于市北部、西北部和西郊地区,排水流域范围北起西三旗铁路,南到长河,东起京张公路东,西到西山山脚。
承担着北京市西北部地区。
亚运村所在的位置有唯一的一条河是清河,清河是市区北部的一条重要河道,西起青龙桥附近的安河闸,下游入温榆河。
过去由于大量污水直接排入清河及支流,造成清河水体严重污染,也成为榆河的主要污染源。
亚运村的所有污水排放都排入清河,所以亚运村污水处理厂的建设重在必行,为改善此种情况,北京市政府于2009年低启动亚运村污水处理厂工程建设。
其目的在于通过截流和处理以前直接排入河的污水,完善清河流域排水系统,控制和治理该地区的水污染;
以解决日益严重的环境问题,保护和改善环境、消除污水危害。
该项目对改善城市河流环境,保护人民身体健康,加速城市现代化建设具有重要意义。
还清清河河道,改善两岸环境质;
并利用污水处理厂处理后的出水资源为河道水面、沿岸绿化等用水提供充足可用的水源。
第2章编制依据和设计内容
2.1自然状况
2.1.1降雨
年平均降雨量636mm;
年最大降雨量1002mm;
最大日降雨量140mm;
2.1.2气温
历年最高气温40℃;
历年最低气温-15.5℃;
年平均气温11.6℃;
最高月平均气温26.9℃;
最低月平均气温-1.5℃;
2.1.3风向
年主导风向东北偏西;
2.1.4地质
地震烈度7度,土壤为粘土,冰冻深度0.3m,地下水位-7.0米。
2.2研究设计内容
按照提供的设计资料和任务书,本次设计主要范围包括:
污水厂设计、城市污水总泵站工艺设计、处理厂平面图布置、污水和污泥高程布置和工程概预算等。
第3章污水处理厂设计要求
3.1污水处理厂位置的选择
制定城市污水处理系统方案时,污水处理厂厂址选择是重要的环节。
它与城市的总体规划、城市排水系统的走向、布置和处理后污水的出路都密切相关。
它对周围环境卫生、处理厂基本建设投资及运行费用都有很大的影响。
当污水处理厂的厂址有多种方案可供选择时,应从管道系统、泵站、污水处理厂各处理单元为出发点,进行综合的技术经济比较与最优化分析,并通过有关专家的反复论证再进行确定。
污水处理厂厂址选择应遵循下列原则:
3.1.1无论采用什么处理工艺,应与选定的污水处理工艺相适应,尽量少占农田和不占良田。
3.1.2厂址必须位于集中给水水源下游,并设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主导风向的下风向。
为保证卫生要求,厂址应距街区净距大于500米。
3.1.3当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时,应考虑与用户靠近便于运输。
当处理水排放时,应与受纳水体靠近,但不低于最高洪水位。
3.1.4要充分利用地形以满足处理构筑物高程布置的要求,减少土方工程量。
若有可能,采用重力自流以节省动力费用。
降低处理成本。
3.1.5根据城市总体发展规划,处理厂的选择应考虑远期发展的可能性,留有适当的发展余地。
并选择土质好的地方,便于施工。
3.2污水处理工艺流程的选择
按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐,20万m3/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万m3/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。
对脱磷脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如A2/O工艺,A/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。
但由于该地区主要是居民区,污水主要是生活污水为主,排放的污水里氮磷的含量很高,设计时对脱氮除磷有较高的要求故选取二级强化处理。
可供选取的工艺:
A/O工艺,A2/O工艺,SBR及其改良工艺,氧化沟工艺。
本工程选用的是A2/O工艺。
A2/O工艺是颇有发展前途的污水处理工艺,该法电耗少,运行费用低并且污泥处理费用也比较少,不仅是节能污水处理工艺,同时也是经济有
效的脱氮除磷较先进的技术。
该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景污水处理工艺流程图如下:
进水
出水
运走
3.3设计流量、污水水质污染程度及污水处理程度
3.3.1水质
表3.1进出水质
Table.3.1Accesstowater
项目BOD5CODSSTNTPNH+4-NPH
单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L
进水水质260400310405.5307.0
出水水质≤20≤60≤20≤20≤1.0≤156.5~7
回用水质≤10≤40≤5≤6≤0.5≤86.5~7
3.3.2水量
总设计规模为20万m3/d,最大变化系数为1.2,最大时水量为:
24万m3/d。
3.4设计需要使用的有关法规、标准、设计规范和资料
需要参考的设计指南、规范和设计手册:
（1《室外排水设计规范》（GBJ14-87
（2《地表水环境标准》（GBHZB1-1999
（3《污水综合排放标准》（GB8978-1999
（4《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（GJ3025-93
3.5厂区地形
（1污水厂选址区域海拔标高在98m~102m之间,平均地面标高位100.00m。
（2平均地面坡度位0.3‰~0.5‰,地势位西北高,东南低。
（3厂区征地面积为东西长580m,南北长380m。
第4章污水的一级处理
污水的一级处理设施主要包括格栅和沉沙池。
这是因为它们常设置在污水处理厂工艺流程的核心处理设施之前,虽然不能有力地去除污水中的溶解性有机污染物质,但对改善和提高后续核心处理设施的功效,往往是不可缺少的。
4.1格栅
4.1.1设计概述
1、一般规定
格栅系由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部,用以截流较大的悬浮物或漂浮物,如纤、碎布、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等。
一般情况下,分粗细两道格栅,粗格栅的作用是拦截较大的悬浮物或漂浮物,以便保护水泵;
细格栅的作用是拦截粗格栅未截流的悬浮物或漂浮物。
2、设计参数
（1水泵前格栅栅条间隙,应根据水泵要求确定。
（2污水处理系统前格栅栅条间隙,应符合下列要求:
○1人工清除25~40mm;
○2机械清除16~25mm;
○3最大间隙40mm。
（3格渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量及排水管道系统等因素有关。
在无当地运动资料时,可采用:
○1格栅间隙16~25mm时,0.10~0.05m3格渣/103m3污水;
○2格栅间隙30~50mm时,0.03~0.01m3格渣/103m3污水。
（4大型污水处理厂或泵站前的格栅（每日格渣量大于0.3m3,一般应采用机械清渣。
（5机械格栅不少于2台,如为一台时,应设人工清除格栅备用。
（6过栅流速一般采用0.6~1.0m/s。
（7格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4~0.9m/s。
（8格栅倾角一般采用45°
~75°
。
（9通过格栅的水头损失,粗格栅一般为0.2m,细格栅一般为0.3~0.4m。
（10格栅间必须设置工作台,台面应高出栅前最高设计水位0.5m。
工作台上应有安全和冲洗设施。
（11格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m。
工作台正面过道宽度,采用人工清除时不应小于
1.2m,采用机械清除时不应小于1.5m。
（12机械格栅的动力装置一般宜设在室内,或采取其他保护设备的措施。
（13设置格栅装置的构筑物,必须考虑设有良好的通风设施。
（14在北方地区格栅的设置应考虑防止栅渣结冰的措施。
（15格栅间内应安设吊运设备,以进行格栅及其他设备的检修,栅渣的日常清除。
4.1.2格栅设计计算
设计中取四组格栅,N=4组,设计水量Q=平均流量×
总变化系数=2.78m3/s,总变化系数K=1.2,每组格栅单独设置,每组格栅的设计流量为0.695m3/s。
1、格栅间隙数n:
式中:
n——格栅栅条间隙数（个;
Q——设计流量（m3/s
;
α——格栅倾角（°
取α=60°
N——设计的格栅组数（组,N=4;
b——格栅栅条间隙（m,取b=0.02m;
h——格栅栅前水深（m,取h=0.8m;
v——格栅过栅流速（m/s,取v=0.9m/s。
格栅设四组,按两组同时工作设计。
则:
2、格栅槽宽度B
B=S（n-1+bn
B——格栅槽宽度（m;
S——每根格栅条的宽度（m,取S=0.015m。
B=0.015×
（44-1+0.02×
44=1.53m
v
hNbQnαsin=个449.08.002.0460sin78.2≈⨯⨯⨯︒=n
3、进水渠道渐宽部分的长度:
1l——进水渠道渐宽部分的长度（m;
B1——进水明渠宽度（m;
α1——渐宽处角度（°
一般采用10°
~30°
设计中取B1=0.9m,α1=20°
4、出水渠道渐窄部分的长度（m:
5、通过格栅的水头损失:
1h——水头损失（m;
β——格栅条的阻力系数,查表β=1.67~2.42;
k——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数,一般采用k=3。
设计中取β=2.42,k=3。
6、栅后明渠的总高度:
H=h+h1+h2
H——栅后明渠的总高度（m;
h2——明渠超高（m,一般采用0.3~0.5m。
设计中取h2=0.30m
H=0.8+0.18+0.3=1.28m
7、栅槽总长度:
1
1tg2aBBl-=ml87.020tg29.053.11=︒
-=mll44.02
87.0212=
升级会员 