水污染控制工程课程设计Word格式文档下载.docx

1、1、 预曝沉淀池设计（包括设计说明、曝气沉淀池工艺构造计算、曝气装置设计计算、沉淀池出水渠计算、排泥、进水配水）2、 SBR设计计算（包括设计计算说明、SBR反应池容积计算、SBR反应池运行时间与水位控制、排水口高度和排水管管径、排泥量及排泥系统、需氧量及曝气系统设计计算）3、 鼓风机房设计（包括供风量、供风风压、鼓风机的选择、鼓风机房布置）4、 剖面图绘制5、 PPT制作1、 污泥处理设计（包括产泥量、污泥处理式、集泥井容积计算、集泥井排泥泵）2、 污泥浓缩池设计计算（包括设计说明、容积计算、工艺构造尺寸、排水和排泥、污泥脱水系统设计、污泥贮柜、污泥脱水机房）3、 主要构筑物参数4、 整体设

2、计整合5、 高程图绘制1.设计任务书1.1 设计目的课程设计是环境科学专业教学计划中的一个重要的实践性教学环节。通过工程设计，综合运用和深化所学理论知识；学会调查研究、收集设计资料，根据工程要求和设计规选择、制定设计案，并利用标准图集和设计手册等完成设计任务；进一步提高设计计算、绘图、编制工程预算，编写设计说明书和计算书及使用计算机技能；培养独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使学生受到工程师的基本训练。通过本设计，使学生巩固和加深对水污染控制工程的基本理论和基本概念的理解，掌握水处理处理厂（站）的设计计算要点。使学生初步具有水处理处理厂（站）的设计能力。1.2 设计任务及容拟新建某淀粉厂废

3、水处理厂一座，（1）收集相关资料，确定废水水量水质及其变化特征和处理要求；（2）对废水处理工艺进行分析比较，提出适宜的处理工艺案和工艺流程；（3）结合水质水量特征，确定各处理构筑物的型式；（4）进行全面的处理工艺设计计算，确定各构筑物尺寸构造和设备选型；（5）进行厂区平面布置及水力高程计算；本次课设为某淀粉厂废水处理厂设计，规模为2300m3/d。根据某淀粉厂排放的废水特点及提供的占地面积，本设计案通过UASB工艺， SBR工艺,稳定、经济技术合理且具有良好除氮除磷功能的处理工艺，保证废水达到污水综合排放标准（GB254612010）一级标准，同时使投资、占地面积、运行管理度达到最佳设置。1.

4、3 设计背景及资料1.3.1设计背景食品工业是以粮食和农副产品为主要原料的加工工业。这类行业用水量大，废水排放量也大，尤其以淀粉工业废水的排放量占首位。我国淀粉行业有600多家企业。在国，每生产1m3淀粉就要产生1020m3废水，有的甚至更多。废水中主要含有淀粉、糖类、蛋白质、废酸和废碱等污染物，随生产工艺的不同，废水中的 COD浓度在200020000mg/l之间。这些淀粉废水若不经过处理直接排放，其水中所含有的有机物，进入水体后迅速消耗水中的溶解氧，造成水体缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气，恶化水质。1.3.2 设计依据（1） 废水水量及水质：

5、废水水量：2300m3/d=26.62L/s,Kz=1.88 COD=9500mg/LBOD5=4500mg/LSS=350mg/LpH：56水温30oC（2） 气象水文资料：风向：春季：南风（东南）夏季：南风（东南、西南）秋季：南风、北风冬季：西北风气温：年平均气温：78 oC最高气温：34 oC最低气温：-10 oC冻土深度：60cm地下水位：4-5m地震裂度：6级地基承载力：各层均在120kPa以上（3）拟建污水处理厂的场地：为8030平米的平坦地，位于主厂区的南。生产车间排水经管道自流到污水厂边的集水池（V=50m3，池底较污水厂地平面低4.00m）。处理水排水管的管底标高比主厂区低5

6、米。1.3.3 处理后出水水质要求处理后水质要求：COD100mg/LBOD520mg/LSS70mg/L691.4 污水水指标表1-1污水水质指标指标BOD5CODcrSSTNNH3-NTPpH废水进水水质（mg/L）45009500350-5-6出水水质（mg/L）20100706-9处理程度（%）99.698.980/2. 工艺流程的设计及说明2.1 工艺流程的选择与确定2.1.1 常规二级处理工艺根据我国现行室外排水设计规（GBJl487），污水处理厂的处理效率见下表。表2-1 污水处理厂的处理效率表处理级别处理法主要工艺处理效率（%）一级沉淀法沉淀40502030二级生物膜法初次沉淀

7、、生物膜法、二次沉淀60906590活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70956595从上表可见，二级活性污泥法的处理效率最高。但活性污泥法有多种运行式，现将各种运行法做一比较，见下表。表2-2 活性污泥法工艺比较法优点缺点适用对象传统活性污泥法BOD去除率高达90-95%工作稳定构造简单维护便占地大投资高产泥多且稳定性差抗冲击能力较差运行费用较高出水要求高的大中型污水厂吸附再生活性污泥法构造简单维护便具有抗冲击负荷能力运行费用较低BOD去除率80-90%剩余污泥量大且稳定性较差悬浮性有机物含量高的大中型污水厂完全混合活性污泥法抗冲击负荷能力强占地不多投资省构造较复杂污泥易膨胀设备维修工作量大

8、污水浓度高的中小型污水厂氧化沟法BOD去除率95%以上有较高脱氮效果系统简单管理便产泥少且稳定性好曝气池占地多投资高悬浮性BOD低有脱氮要求的中小型污水厂间歇式活性污泥法无须设置调节池SVI值较低，污泥易于沉淀不产生污泥膨胀现象可以进行脱氮和除磷运行操作比较烦琐曝气装置容易堵塞高浓度可生化有机废水的污水厂2.1.2 工艺案选择本项目污水处理的特点：污水的BOD/COD=0.474，大于0.45，可生化性好，污水的各项指标都比较高，含有大量有机物，非常有利于生物处理。废水中主要以有机物为主，该污水含有淀粉、糖类、有机酸等溶解性有机物，并不含有害物质，该污水的BOD5 和CODcr的含量均很高，出

9、水要求也高，均达到98%以上。根据水质情况及同行业废水治理现状，技术水平，该废水采用厌氧与好氧相结合的法来处理，因为水量变化较大，废水首先经过调节沉淀池，调节水量；然后经过厌氧处理装置，大大降低进水有机负荷，获得能源沼气，并使出水达到好氧处理可接受的浓度，再进行好氧处理，最后经过混凝沉淀池进一步去除氮磷后达标排放。2.1.3 厌氧处理工艺比较与选择近年来，厌氧处理技术得到很快发展，常用的先进技术有厌氧接触工艺、厌氧生物滤池、上流式厌氧污泥床。厌氧接触工艺 ：厌氧接触工艺是在传统的完全混合反应器（Complete Stirred Tank Reactor，简写作CSTR）的基础上发展而来的，在一

10、个厌氧的完全混合反应器后增加了污泥分离和回流装置，从而使污泥停留时间（SRT）大于水力停留时间（HRT），有效的增加了反应器中的污泥浓度。厌氧接触工艺用于高浓度有机污水，为了强化有机物与池厌氧污泥的充分接触，必须连续搅拌；同时为了提高处理效率，必须连续进水排水。但这样会造成厌氧污泥的大量流失，因此反应器后要串联沉淀池将厌氧污泥沉淀并回流至厌氧反应器。厌氧接触工艺存在以下缺点：负荷较低，在沉淀池中的固液分离较为困难；受污泥浓度的制约，在高的有机负荷下，厌氧接触工艺也会产生类似好氧活性污泥的污泥膨胀问题。厌氧接触工艺系统较为复杂，反应器需要搅拌装置，运转设备多，管理比较复杂。厌氧生物滤池：是密封的

11、水池，池放置填料，污水从池底进入，从池顶排出。微生物附着生长在滤料上，平均停留时间可长达100d左右。其主优点是：处理能力较高；滤池可以保持很高的生物浓度；不需另设泥水分离设备，出水SS较低；设备简单、操作便等。一般要求SS200mg/L。而该污水的进水SS高达434mg/L，因此，不适用此法。上流式厌氧污泥床反应器（UASB）： 上流式厌氧污泥床反应器（UASB）是一种高效的生物处理装置。在反应器底部装有厌氧污泥，污水反应器底部进入，在穿过污泥层时进行有机物与微生物的接触。产生的生物气附着在污泥颗粒上，使其悬浮于污水，形成下密上疏的悬浮污泥层。气泡聚集变大脱离污泥颗粒而上升，能起一定的搅拌作

12、用。有些污泥颗粒被附着的气泡带到上层，撞在三相分离器上使气泡脱离，污泥固体又沉降到污泥层，部分进入澄清区的微小悬浮固体也由于静沉作用而被截留下来，滑落到反应器。UASB反应器运行的三个重要前提是：反应器形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥；由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用；设计合理的三相分离器，使沉降性能良好的污泥能保留在反应器。UASB反应器存在以下问题： 需要性能优良的气、液、固三相分离器保证其出水水质，由此也造成构造的复杂化，并占去了一定的容积。 UASB反应器抗冲击负荷能力低，当进水的浓度低或SS高时会导致污泥大量流失，影响出水水质。表2-3 多种厌氧处理法比较表综合以

13、上分析，结合该工程的实际情况，本工程污水厌氧处理装置采用上流式厌氧污泥床反应器（UASB）。2.1.4 好氧处理工艺比较与选择有机污水经厌氧处理之后，有机物浓度大大降低，出水的BOD5/ COD也降低，污水的可生化性也大大降低。因此，宜采用好氧处理。由于UASB对氮和磷几乎没有去处理率，所以后面的好氧处理工艺的主要作用是去除氮和磷。近年有多可以去除氮和磷的好氧处理工艺技术，主要有A2O工艺、UCT工艺、SBR工艺等多种工艺。这三种工艺的优缺点如下表：表2-4 常用生物脱氮除磷工艺性能特点工艺名称A2O工艺同时脱氮除磷；反硝化过程为消化提供碱；反硝化过程同时去除有机物；污泥沉降性能好；回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响；脱氮受回流比影响；聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物；UCT工艺减少了进入厌氧区的硝酸盐量，提高了除磷效率；对有机物浓度偏低的污水，除磷效果有所改善；脱氮效果好；操作较为复杂；需增加附加回流系统；SBR工艺间歇运行，每一阶段都有优势菌存在；污泥不断循环，