污水处理厂设计可行性报告.docx
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污水处理厂设计可行性报告
污水处理厂设计可行性报告
题目：
某城镇污水处理厂设计
学院：
环境科学与工程学院
专业：
环境工程
班级：
环工0802
姓名：
王磊磊
学号：
081601219
指导老师：
陈广元
日期：
2011年1月9日
第一章设计内容和任务
1、设计题目
30000吨/日的城镇污水处理厂设计。
2、设计目的
（1）温习和巩固所学知识、原理；
（2）掌握一般水处理构筑物的设计计算。
3、设计要求
（1）独立思考，独立完成；
（2）完成主要处理构筑物的设计布置；
（3）工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；
（4）提交的成品：
设计说明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图。
4、设计步骤
（1）水质、水量（发展需要、丰水期、枯水期、平水期）；
（2）地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）；
（3）出水要求、达到指标、污水处理后的出路；
（4）工艺流程选择，包括：
处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数；
（5）评价工艺；
（6）设计计算；
（7）建设工程图（流程图、高程图、厂区布置图）；
（8）经费概算；
（9）施工说明。
5、设计任务
（1）设计进、出水水质及排放标准
指标
CODcr
BOD5
SS
pH
NH4+-N
总磷
原水指标
250-350
120-180
200-300
6-9
30
4
排放指标
≤60mg/L
≤20mg/L
≤20mg/L
6-9
≤8mg/L
≤1.0mg/L
（2）《污水排入城镇下水道水质标准》主要指标
BOD5
COD
SS
NH4+-N
TP
pH
300
500
400
35
8
6.0~9.0
（3）接受水体：
河流
第二章污水处理工艺流程说明
一、气象与水文资料
（1）主要风向：
冬季——西北风
夏季——东南风
（2）降雨：
年平均降雨量1025.5mm
日最大降雨量为273.3mm
（3）最大积雪深度500mm，最大冻土深度60mm。
（4）气温：
全年平均气温为18.5℃
最高气温为42.0℃
最低气温为-6.0℃
（5）风速：
历年平均风速为3.15m/s
最大风速为15.6m/s
二、厂区地形
污水处理厂厂址位于镇西北角，厂区地面标高为40.2米，排放水
体常年平均水位标高37.2米，最高洪水位标高为38.8米。
三、污水处理工艺流程说明：
1、城市污水处理概述
城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。
目前，我国正处于城市污水处理事业的大发展时期，尤其随着国家西部大开发战略的实施，中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。
城市生活污水处理自200年前工业革命以来，越来越受到人们的重视。
城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。
近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。
处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。
我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，目前城市污水处理率只有6.7%。
在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。
结合我国实际情况，参考国外先进技术和经验，建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向：
（1）总投资省。
我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
（2）运行费用低。
运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
（3）占地省。
我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。
土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
（4）脱氮除磷效果好。
随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。
我国最新实施的国家《污水综合排放标准》也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。
这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。
2、常用城市污水生物处理技术
（1）SBR工艺
SBR是序批式间歇活性污泥法（又称序批式反应器，SequencingBatchReactor）的简称。
此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。
一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水。
该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。
另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。
典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。
由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺，在除磷脱氮及自动控制等方面有新的特点。
但是，SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。
由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。
池子总体容积也不减小。
另外，由于撇水深度通常有1.2—2米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。
SBR工艺一般适用于占地省、自动化程度高、规模小的污水处理厂。
（2）氧化沟
氧化沟又称连续循环式反应池或“循环曝气池”引起构筑物呈封闭的沟渠型而得名。
故有人称其为“无终端的曝气系统”。
氧化沟是活性污泥法的一种改型，它把连续式反应池用作生物反应池。
污水和活性污泥混合液在该反应池中以一条闭合式曝气渠道进行连续循环。
氧化沟通常在延时曝气条件下使用，这时水和固体的停留时间长，有机物质的负荷低。
它使用一种带方向控制的曝气和搅拌装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅拌的液体在闭合式曝气渠道中循环。
氧化沟池底水平速度v〉0.3m/s，污泥负荷和污泥龄的选取需考虑污泥稳定化和污水硝化两个因素。
一般污泥龄为10～30d，污泥负荷在0.05～0.10kgBOD5/（kgMLVSS·d）之间，水力停留时间为12～24h，污泥浓度（MLSS）一般在4000～5000mg/l。
氧化沟曝气池占地表面积比一般的生物处理要大，但是由于其不设初沉池，一般也不建污泥厌氧消化系统，因此，节省了构筑物之间的空间，使污水厂总占地面积并未增大，在经济上具有竞争力。
氧化沟的技术特点，主要表现在以下几个方面：
①处理效果稳定，出水水质好，并且具有较强的脱氮功能，有一定的抗冲击负荷能力。
②工程费用相当于或低于其他污水生物处理技术。
③处理厂只需要最低限度的机械设备，增加的污水处理厂正常运转的安全性。
④管理简化，运行简单。
⑤剩余污泥较少，污泥不经消化也容易脱水，污泥处理费用较低。
⑥处理厂与其他工艺相比，臭味较小。
⑦构造形式和曝气设备多样化。
⑧曝气强度可以调节。
⑨具有推流式流态的某些特征。
氧化沟适于脱氮除磷、中水量的污水处理。
设置厌氧、缺氧段的Carrousel氧化沟（文中简称：
A2/O氧化沟）具有生物脱氮除磷功能，是目前城市生活污水处理的主流工艺之一。
但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。
（3）A2/O工艺
A2/O脱氮除磷工艺（即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦称A-A-O工艺），它是在A2/O除磷工艺基础上增设了一个缺氧池，并将好氧池流出的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。
A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：
一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下（DO<0.3mg/L），释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。
二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体（有机碳源），将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。
A2/O工艺适用于对氮、磷排放指标均有要求的城市污水处理，其特点如下：
①工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建投资。
②该工艺在厌氧、缺氧、好氧环境下交替运行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。
③该工艺不需要外加碳源，厌氧、缺氧池只进行缓速搅拌，节省运行费用。
④便于在常规活性污泥工艺基础上改造成A2/O。
⑤该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除鳞效果受回流污泥夹带的溶解氧和硝态氮的影响，因而脱氮除磷效果不可能很高。
⑥沉淀池要防止产生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀。
但溶解氧含量也不易过高，以防止循环混合液对缺氧池的影响。
3、工艺方案分析：
本项目污水处理的特点为：
①污水以有机污染为主，BOD/COD=0.75,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。
针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。
由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH4+-N出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。
根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2O活性污泥法”。
2、工艺流程
排放
消毒剂
沙
初沉污泥
第三章工艺流程设计计算
设计流量
平均流量：
Q=30000t/d≈30000m3/d=1250m3/h=0.347m3/s
总变化系数：
（Qa——平均流量，L/s）
设计流量Qmax：
设备设计计算
一、格栅
格栅是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，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。
一般情况下，分粗细两道格栅。
格栅型号：
链条式机械格栅
设计参数：
栅条宽度s=10.0mm
栅条间隙宽度d=20.0mm
栅前水深h=0.4m
过栅流速v=1.0m/s
栅前渠道流速us=0.55m/s
格栅建筑宽度b
进水渠道渐宽部分的长度（l1）
设进水渠宽b1=0.65m其渐宽部分展开角度α=20°
栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度（l2）：
通过格栅的水头损失（h2）：
格栅条断面为矩形断面,故k=3,则：
栅后槽总高度（h总）：
设栅前渠道超高h1=0.3m
栅槽总长度（L）:
每日栅渣量W：
设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ＝1.42
采用机械清渣。
一、提升泵房
二、沉砂池
沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。
选型：
平流式沉砂池
设计参数：
设计流量Qmax=1775m3/h=0.493m3/s,设计水力停留时间
水平流速
1、长度：
2、水流断面面积：
3、池总宽度：
4、沉砂斗容积：
T=2d，X=30m3/106m3
5、每个沉砂斗的容积（V0）
设每一分格有2格沉砂斗，则
6、沉砂斗各部分尺寸：
设贮砂斗底宽b1＝0.5m；斗壁与水平面的倾角60°，贮砂斗高h’3＝1.0m
7、贮砂斗容积：
（V1）
8、沉砂室高度：
（h3）
设采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，则
9、池总高度：
（H）
10、核算最小流速
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