水污染控制工程课程设计---污水处理工艺（初步）设计.doc

水污染控制工程课程设计---污水处理工艺（初步）设计.doc

《水污染控制工程课程设计---污水处理工艺（初步）设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水污染控制工程课程设计---污水处理工艺（初步）设计.doc（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

武汉工程大学环境与城市建设学院水污染控制工程课程设计

前言

我国陆地水资源总量为2.8×，列世界第6位，但是总体说来，我国陆地水资源的地区分布是东南多，西北少，由东南向西北逐渐递减，不同地区水资源量差别很大。

所以，我国总的水资源可利用量并不很大。

随着城市化进程的加快，城市人口增长很快，加之人民生活水平不断改善，生活用水量增长迅速。

全国城镇生活用水量从1980年到1999年，增长了四倍，为同期城镇人口增长率的两倍。

工业作为我国第二用水大户，其用水量增长较快，节水潜力也大。

在工业部门中，工艺落后的小造纸，化工，酿造，制革等企业用水效率低下，污染严重，是污染防治和水资源分配管理中的主要控制对象。

我国生活用水量只占总用水量的十分之一。

随着人口增长，生活水平和城市化率的提高，预计在今后较长时期内生活用水量会不断增加，但总量不会很大。

目录

前言 1

第一章总论 3

1.1设计任务 3

1.2设计依据和原则 3

1.3设计范围 4

1.4污水水量、水质及出水水质 4

1.5、水体污染的类型 5

1.6自然条件 6

第二章污水处理方案比较与选择 7

2.1工艺方案确定原则 7

2.2方案比较与选择 7

2.3工艺流程叙述 7

2.4水量水质的设计计算 9

第三章主要处理单元设计计算 10

3.1中格栅设计计算 10

3.2旋流式沉砂池设计计算 12

3.3厌氧池设计计算 14

3.4.曝气池的设计计算：

14

3.5污泥浓缩池设计计算 18

第四章构筑物一览表 20

第五章总图布置 21

5.1污水厂平面布置 21

5.2污水厂高程布置 22

参考文献 23

课程设计总结 24

第一章总论

1.1设计任务

江南某城市污水30万m3/dA/O处理工艺（初步）设计

1.2设计依据和原则

依据：

1.设计任务和方向资料：

工业废水和生活污水的水量、水质及其变化情况，污水回收利用等方面的资料；目前城市的污水排放情况、工业废水污染所造成的危害情况和排水管道系统分布情况，以及今后城市的发展规划；处理后水的重复利用及污泥处理、综合利用领域方面的有关资料。

2.自然条件的资料：

本地区气象特征资料、历史数据；水文资料；水文地质资料；地质资料。

3.地形资料：

污水处理工程所处地段的地形图及室外给水排水管网和总排放口位置的地形图。

4.概算、预算和组织施工方面的资料：

当地建筑材料、设备的供应情况和价格；关于编辑预算、预算的定额资料，包括地区差价、间接费用定额、运输费用等情况；关于污水处理工程所处地段周围建筑物情况，施工前拆迁补偿等规章和办法。

原则：

1.当废水中含的有毒物质少，酸碱度呈中性，有机物含量少，且悬浮状的颗粒物含量高时，这类工业废水只需经过格栅、沉淀池、初沉池、气浮池、隔油池等设施的简单处理后，就能使废水基本上呈现生活污水的水质，在环保部门的许可下，送往城市污水处理系统处理；

2.当一些企业的工业废水，其浓度高，水量较大而且能生化处理时，可以利用生活污水作为稀释水，这样，从某角度看，有一定的合理性，但运行的经常费用增加，因此，应做适当的比较后予以接纳采用；

3.当工业废水对环境污染较生活污水严重时，将有毒的工业废水独立进行二级处理后排放，不仅从处理效果上较为理想，而且还能减少对城市污水处理系统处理效果的影响，避免不必要的负荷冲击；

4.必须对该生产过程中的排水情况及生活污水情况做调查研究，确定其流量及变化情况；

5.必须对该厂的生产废水情况，包括COD、BOD、PH、SS等有害物质浓度以及对废水的腐蚀性或水质变化规律有所了解，并确定处理对象的水质情况。

6．应根据国家排放标准和环保部门的要求，确定处理后出水水质要求，来最终选定合理的工艺设计方案，并在实验基础上确定必要的设计参数，供工程设计使用。

1.3设计范围

对江南某城市污水30万m3/dA/O处理工艺工程设计的主体工程和部分与之配套的辅助工程的设计。

1.4污水水量、水质及出水水质

1、水量的确定

（1）生活污水量Q1：

Q1=300000*220L/d=66000m3/d.

（2）工业污水量Q2：

Q2=1400m3/d

（3）污水厂总污水量Q：

Q=Q1+Q2=66000+1400=67400m3/d

取污水流量变化系数KZ=1.4，则

设计最大流量Qmax=1.4*300000=420000m3/d=4.86m3/s

2、水质的确定

根据《污水综合排放标准》城镇二级污水处理厂排放标准如下；

SS=20mg/L;BOD5=20mg/L;CODcr=60mg/L；

TP=0.5mg/L；NH-N=15mg/L

根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B类标准如下；

SS=20mg/L;BOD5=20mg/L;CODcr=60mg/L；

TN=20mg/L;NH3-N=8mg/L;TP=0.5mg/L。

所以，得到污水处理厂的进、出水水质如下表：

污染物种类

CODcrmg/L

BOD5mg/L

SSmg/L

NH3-Nmg/L

TPmg/L

进水水质

350

200

250

30

4.5

出水水质

60

20

20

15

0.5

处理程度

92%

90%

83%

50%

88%

1.5、水体污染的类型

1.病原物污染

主要来自城市生活污水、医院污水、垃圾及地面径流等方面。

病原微生物的特点是：

（1）数量大；

（2）分布广；（3）存活时间长；（4）繁殖速度快；（5）易产生抗性，很难消灭；（6）传统的二级生化污水处理及加氯消毒后，某些病原微生物、病毒仍能大量存活；此类污染物实际上通过多种途径进入人体，并在体内生存，引起人体疾病。

2.需氧有机物污染

有机物的共同特点是这些物质直接进入水体后，通过微生物的生物化学作用而分解为简单的无机物质二氧化碳和水，在分解过程中需要消耗水中的溶解氧，在缺氧条件下污染物就发生腐败分解，恶化水质，常称这些有机物为需氧有机物。

水体中需氧有机物越多，耗氧也越多，水质也越差，说明水体污染越严重。

3.富营养化污染

一种氮、磷等植物营养物质含量过多引起的水质污染现象。

4.恶臭

恶臭是一种普遍的污染危害，它也发生于污染水体中。

恶臭的危害表现为：

（1）妨碍正常呼吸功能，使消化功能减退；精神烦躁不安，工作效率降低，判断力、记忆力降低；长期在恶臭环境中工作和生活会造成嗅觉障碍，损伤中枢神经、大脑皮层的兴奋和调节功能；

（2）某些水产品染上了恶臭无法食用、出售；（3）恶臭水体不能作游泳、养鱼、饮用，而破坏了水的用途和价值；（4）还能产生硫化氢、甲醛等毒性危害。

5.酸、碱、盐污染:

酸、碱污染使水体PH发生变化，破坏其缓冲作用，消灭或抑制微生物的生长，妨碍水体自净，还腐蚀桥梁、船舶、渔具。

酸与碱往往同时进入同一水体，中和之后可产生某些盐类，从PH值角度看，酸、碱污染因中和作用而自净了，但产生各类盐类，又成了水体的新污染物。

6.地下水硬度升高

高硬水，尤其是永久性硬度高水的危害表现为多方面：

难喝；可引起消化道紊乱、腹泻、孕禽流产；对人们日用不便；耗能多；影响水壶、锅炉寿命；锅炉用水结垢，易造成爆炸；需要进行软化、纯化处理，酸、碱、盐流失到环境中又会造成地下水硬度升高，形成恶性循环。

7.有毒污染物质

有毒污染物质是水污染中特别重要的一大类，种类繁多，但共同的特点是对生物有机体的毒性危害。

水环境受污染可造成一系列危害，会直接危害人体健康，还影响工农业和水产业的发展，破坏生态平衡。

当水受到污染，会危及水生生物生长和繁殖，并造成渔业大幅度减产。

如黄河的兰州段原有18个鱼种现已绝迹。

自1987年以来连续3次发生的死鱼事故，直接造成经济损失达1000多万元。

我国淡水捕捞量50年代为60万吨，60年代为40万吨，70年代为30万吨……由于水体污染也会使鱼的质量下降，据统计每年由于鱼的质量问题造成的经济损失多达300亿元。

1.6自然条件

地理位置：

污水厂地势平坦，自南向北逐渐升高，地面标高60.00米，地面坡度为5%。

气象资料：

该市地处内陆中纬度地带，属大陆性季候风。

年平均气温：

24℃，夏季主导风：

东南风，台风最高达9-10级，10米以上构筑物应考虑台风影响。

历年平均降水量为：

1520mm。

历年平均相对湿度：

81%。

污水排放接纳河流资料：

接纳水体：

位于厂区西边，最高洪水位（50年一遇）：

56.08米。

第二章污水处理方案比较与选择

2.1工艺方案确定原则

在选择处理的工艺方案时，应充分考虑的基本原则是：

合法性、先进性、先进性、安全性、简洁性，以及实际情况。

2.2方案比较与选择

选择处理工艺路线时一般要经过三个阶段:

1.收集资料，调查研究

这是选择处理工艺路线的准备阶段。

在此阶段，根据要处理的污染物种类、数量、规模，有计划、有目的地收集国内外同类污染物处理的有关资料，包括处理技术路线的特点、工艺参数、运行费用、消耗材料、处理效果以及各种技术路线的发展情况与动向等经济和技术资料。

2、综合比较

综合比较收集到的处理污染的各种处理工艺路线在国内外应用的状况及发展趋势；处理效果的状况；处理湖量和规模的状况；处理时材料和能源消耗的状况；工程项目的总投资和处理运行费用状况；其他特殊情况。

3、处理工艺路线最终的确定

经过以上分析，综合各种处理方法的优点，减少缺点，最终确定出最优的处理工艺路线，使该处理工艺路线无论在技术上，还是在经济上都可行。

2.3工艺流程叙述

1.A/O工艺除磷原理

工艺前段为厌氧池，城市污水和回流污泥进入该池，并借助水下推进式搅拌器的作用使其混合。

回流污泥中的聚磷菌在厌氧池可吸收去除一部分有机物，同时释放出大量磷。

然后混合液流入后段好氧池，污水中的有机物在其中得到氧化分解，同时聚磷菌摄取污水中比在厌氧条件下释放的更多的磷，然后通过排放高磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。

好氧池在良好的运行状况下，剩余污泥中磷的含量在2.5%以上，整个A/O工艺的BOD5去除率大致与一般活性污泥法相同，而磷的去除率为70%-80%,处理后出水磷浓度一般都小于1.0mg/L.该工艺在进水中TP/BOD值很高时，由于BOD负荷较低，剩余泥量较少，较难收到稳定的处理效果。

聚磷菌是活性污泥在厌氧——好氧交替过程中大量繁殖的一种好氧菌，虽然竞争能力很差，但却能在细胞内贮存聚β羟基丁酸（PHB）和聚磷酸盐（Poly-p）。

在厌氧——耗氧过程中，聚磷菌在厌氧池中为优势菌种，构成了活性污泥絮体的主体，它吸收分子的有机物（如脂肪酸），同时将贮存在细胞中比在厌氧条件下释放的更多的磷（Poly-p）中的磷，通过水解而释放出来，并提供必须的能量。

而在随后的好氧池中，聚磷菌所吸收的有机物将被氧化分解并提供能量，同时能从污水中摄取比厌氧条件所释放的更多的磷，在数量上远远超过其细胞合成所需磷量，将磷以聚磷酸盐的形式贮藏在菌体内，而形成高磷污泥，通过剩余污泥系统排出，因而可获得相当好的除磷效果。

由于生物除磷系统的除磷效果与排放的剩余污泥量直接相关，剩余污泥量又取决于系统的泥龄，有人报道，当泥龄为30d时，除磷率为40%；当泥龄为17d时，除磷率为50%；泥龄降至5d时，除磷率可提高到87%，所以一般认为泥龄

在5-10d时除磷效果是比较好的。

1、A/O工艺除磷工艺流程：

进水→格栅→沉砂池→厌氧池→好氧池→二沉池→出