1、某城镇污水处理厂工艺设计I某城镇污水处理厂工艺设计摘 要本次设计所处理的对象是某城镇的城镇污水。本次设计总水量为45000m3/d；COD450mg/L；BOD 5290mg/L；SS250mg/L；PH=69；TN45 mg/L；TP 4.0 mg/L；NH 3-N30。通过一定合适的工艺处理后达到城镇污水处理厂一级 A 排放标准，即COD50mg/L；BOD 510mg/L；SS10mg/L；PH=69；TN15 mg/L；TP0.5 mg/L ；NH 3-N5。通过查阅一定的参考资料，并在导师的精心指导下，决定采用氧化沟工艺作为本次设计的处理方案。在处理过程中，最终使之达标排放。确定工艺
2、流程后，根据本设计处理规模 45000m3/d，再对各个水处理构筑物进行了选型及工艺参数的取值。论文中对整个废水处理工艺的选型作了详细的论述和说明；在设计计算说明书中对各个处理构筑物进行了必要的工艺计算。通过对本方案在处理效果和经济效果上的分析比较，可以得出该方案使可行的。设计成果包括毕业设计论文和设计计算说明书各一份，设计图纸 10 张。关键词 城镇污水；氧化沟工艺；脱氮除磷某城镇污水处理厂工艺设计IISome cities sewage treatment plant project technological design AbstractThe object of this desig
3、n is domestic water.The total capacity of water is 45000m3/d; chemical oxygen demand (COD)450mg/L；biological oxygen demand (BOD5)290mg/L ；suspend solid (SS)250mg/L ；PH=69 ；total nitrogen (TN)45 mg/L；total phosphate (TP)4.0 mg/L； ammonia-nitrogen(NH3-N)30.By the way of some propel treatment ,then can
4、 achieve the discharge A standarad of domestic water : COD50mg/L; BOD510mg/L; SS10mg/L; PH=69; TN15 mg/L; TP0.5mg/L ;ammonia-nitrogen(NH3-N) 5.I consulted many literature and with the help of my professor, then decided to adopt oxidation ditch process for my treatment plan. According to my treatment
5、 ,the effluent can achieve the standard .I chose the kind ofconstruc building and parameter of provision based on the determined treatment scale .I have detailed instruction of all the technology course ,and theres an essential technology calculate in the instruction .Compared with economic and the
6、effect of treatment ,I can have the conclusion :my treatment technology is feasible .Our achievement contains the instruction of calculate and 10 piece of drawiong .某城镇污水处理厂工艺设计IIIKeywords domestic water；oxidation ditch process ; rmoval of nitrogen and phosphorus 目 录1 绪 论 .12 工程概况 .22.1 设计资料 .22.2 设
7、计依据 .23 原水水量、水质及达标要求 .33.1 水量确定 .33.2 水质确定及达标要求 .33.2.1 进水水质 .33.2.2 出水水质 .44 污水处理工艺方案比较和选定 .54.1 污水处理厂设计原则 .54.2 工艺流程选定依据 .54.3 工艺方案比较 .64.3.1 技术比较 .64.3.2 主要构筑物的比较 .94.3.3 经济比较 .104.3.4 方案确定 .114.3.5 工艺流程确定 .115 污水处理厂主要构筑物工艺设计计算 .125.1 泵前中格栅 .125.2 泵房 .135.3 细格栅 .145.4 旋流沉砂池 .155.5 厌氧池 .165.6 氧化沟
8、.175.7 二沉池 .225.8 混凝反应池 .245.9 平流式沉淀池 .265.10 滤池 .295.11 接触消毒池 .295.12 污泥泵房 .315.13 污泥浓缩池 .325.14 贮泥池 .335.15 脱水机房 .346 污水处理厂总体布置与高程计算 .36某城镇污水处理厂工艺设计IV6.1 污水处理厂的平面布置 .366.2 高程计算 .377 工程概预算和经济技术指标 .397.1 土建费用 .397.2 设备费用 .407.3 工程总费用概算 .407.4 技术经济指标 .417.4.1 各项污染物去除率 .417.4.2 运行费用 .42结论与体会 .43参 考 文
9、献 .44附录 A 译文 .45附录 B 外文原文 .58某城镇污水处理厂工艺设计11 绪 论我国水资源缺乏，是世界 13 个缺水国家之一，全国 600 多个城市中目前大约一半的城市缺水，且水污染严重，全国 75%的湖泊出现了不同程度的富营养化;90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的 60%-70%是由于水污染造成的。我国水体污染主要来源于超标排放的工业废水和大量未经处理直接进人水体的城市生活污水。据2003 年中国环境状况公报公布 2003 年，全国废水排放总量为 460 亿 t，其中城市生活污水排放量 247.6 亿 t,占污水排放总量的 53.8%。城市生活污水正成为水污染的最大“
10、公害” 之一。因此，城市生活污水的处理对于改善城市环境质量与居民生存环境，促进社会的可持续发展具有十分重要的意义。我国城市污水年排放量大约在 400 亿立方米左右，但城市污水处理率、二级处理率、污水回用率都比较低。根据“十五” 计划纲要的要求，到 2005 年，我国城市污水集中处理率要达 45%。根据城市污水处理及污染防治技术政策:2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低 50%，设市城市的污水处理率不低于 60%，重点城市的污水处理率不低于 70%。全国设市城市和建制镇均应规划建设城市污水集中处理设施。达标排放的工业废水应纳人城市污水收集系统并与生活污水合并处理。根据我国国情，在不
11、影响经济建设的前提下，提高污水处理率、解决污水处理问题的关键在于污水处理工艺的选择。某城镇的居民生活污水将排入河道，而该河流入流某具有重要使用功能和水质要求的水源地，该废水中含有许多的有机物、氮、磷等营养物质，拟建的城镇污水处理厂为防治该水源地的富营养化问题，要求对污水进行有效的脱氮除磷处理，并使处理出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002 ）中一级 A 标准。因此该厂所需的废水处理工艺在较好去除有机物的同时，还必须达到较为严格的脱氮除磷要求。某城镇污水处理厂工艺设计22 工程概况2.1 设计资料某镇现有两个居民新村，居住人口为 90000，目前正在规划第三居民新村，设
12、计人口为 50000。居民区有较完善的服务商业系统。其中有旅馆三家，有医院一家，托儿所、幼儿园两家；有饭店五家，合计排放污水 3500 m3/d；有食品加工厂一家，每天排放污水约为8000 人口当量，排放污染物（CODcr、BOD 5 及 SS 等）负荷约为 6000 当量。要求废水处理后达到城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）表 1 一级 A 中的相应标准。2.2 设计依据城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002 ）室外排水设计规范 （GB50014-2006）给水排水设计手册 第二版 城市居民生活用水量标准 （GB/T50331-2002） 给水排水制
13、图标准 （GB50106-2001） 城市污水处理以及污染物防治技术政策（2002） 某城镇污水处理厂工艺设计33 原水水量、水质及达标要求3.1 水量确定在人类的生活和生产中，使用着大量的水。水在使用的过程中受到不同程度的污染，改变了原有的化学成分和物理性质，这些水称为污水或废水。污水也包括雨水及冰雪融化水。污水按来源的不同，分为生活污水、工业废水和降水三类。假设设计需要采用分流制，不考虑雨污合建的情况，污水厂的设计规模按污水量和工业废水量来确定。居民区内有设计人口：140000 人；商业系统合计排放污水 3500 m3/d；一家食品加工厂每天排放污水约为 8000 人口当量，排放污染物（C
14、OD Cr ，BOD 5及SS 等 ）负荷约为 6000 当量。根据给排水手册第 5 期 城镇排水中表 1-4 人均综合用水定额：170-280 L/人d。a. 生活污水量 Q1 的确定根据设计任务书查得设计地区城市人口数 N = 140000 人，最高日综合生活污水定额对给排水系统完善的地区按用水定额的 90%计即采用 250 L/人d。生活污水量的确定以城市人口数，污水量标准或用水标准乘系数，一般取k = 1.0 左右，即生活污水量：Q1 = kNq = 1140000250 L/d = 35000m3/db. 商业系统合计排放污水：Q 2= 3500m3/dc. 食品加工厂每天排放污水约
15、为 8000 人口当量，则：Q3 =18000250 L/d = 2000000 L/d = 2000 m3/dd. 设计最高日污水量 Qd 的确定设计地区城市最高日污水量 Qd 为Qd = Q190% + Q2 + Q3 = 35000+3500+2000 =40500m3/d所以污水厂处理规模为：Q=45000m 3/d3.2 水质确定及达标要求3.2.1 进水水质根据室外排水设计规范 （GB50014-2006）中关规定：城镇污水的设计水质应根据调查资料确定，或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。某城镇污水处理厂工艺设计4表 3.1 设计进水水质项目 CODCr BOD5 SS
16、TN NH3-N TP进水水质/(mg/L) 450 290 250 45 30 4.03.2.2 出水水质a. 中华人民共和国国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 189182002） 中一级 A 标准表 3.2 设计出水水质 项目 CODCr BOD5 SS TN NH3-N TP pH出水水质/(mg/L) 50 10 10 15 5 0.5 6 9b. 污水的处理程度根据处理水的出路和污水的水质，确定污水中各种污染物的处理程度。污水的处理程度如下表 3.3表 3.3 污水各种污染物的处理程度项目BOD5 (mg/L)COD (mg/L) SS (mg/L) NH3-N (mg/L
17、) TP (mg/L)TN(mg/L)进水 290 450 250 30 4.0 45出水 10 50 10 5 0.5 15去除率 96.6% 88.9% 96% 83.3% 87.5% 66.7%某城镇污水处理厂工艺设计54 污水处理工艺方案比较和选定4.1 污水处理厂设计原则a. 从实际情况出发对污水处理厂进行总体规划，统筹安排，与当地的经济发展及现有条件相适应。b. 根据城市污水的实际水质、水量等情况以及地区的发展规划，选择最合适的污水处理工艺，对水质变化适应能力强，运行管理简便、灵活、稳定。并考虑其低能耗、低运行费用、低投资费用、运行管理简便和工艺成熟的污水处理工艺路线。c. 妥善处
18、置污水处理过程中产生的污泥和栅渣等固废，以及对重点产生噪音的设备进行降噪，避免造成二次污染，污水处理排出的污泥应易于处理和处置d. 选用性能优良的设备，同时尽可能采用自动控制，提高污水厂管理水平，降低劳动强度及运行费用。e. 工艺方案应有利于以后的扩建。4.2 工艺流程选定依据污水处理厂的工艺流程系指保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑确定各技术单元构筑物的型式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程选定，主要以下列各项因素作为依据。a. 污水水质和水量的变化情况除水质外，原污水的水量也是选定处理工艺需要考虑的因素，
19、水质、水量变化较大的污水，应考虑设调节池或事故贮水池，或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺。工程施工的难易程度和运行管理需要的技术条件也是选定处理工艺流程需要考虑的因素，地下水位高，地质条件较差的地方，不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物b. 工程造价和运行费用工程造价与运行费用也是工艺流程选定的重要因素，当然处理水应当达到的水质标准是前提条件。这样，以原污水的水质、水量及其他自然状况为已知条件，以处理水应达到的水质指标为制约条件，而以处理系统最低的总造价和运行费用为目标函数，建立三者之间的相互关系。减少占地面积也是降低建设某城镇污水处理厂工艺设计6费用的重要措施，从长远考虑，它对污水处理厂
20、的经济效益和社会效益有着重要的影响。c. 当地的各项条件当地的地形、气候等自然条件也对污水处理工艺流程的选定具有一定的影响。当地的原材料与电力供应等具体问题，也是选定处理工艺应当考虑的因素。d. 运行管理对于运行管理水平有限的小型污水处理厂或工业废水处理站，宜采用操作简单、运行可靠的处理工艺；对于运行管理水平较高的大型污水处理厂，应尽量采用处理效率高、净化效果好的新工艺。对于地质条件较差的地区，不宜采用池体较深、施工难度较大的处理构筑物。4.3 工艺方案比较在当前城市污水处理工程中，随着人口的不断膨胀和经济的飞速发展，废水排放量急剧增长，全球性水污染问题已对人类生存和社会经济的发展构成严重的威
21、胁，因此各国对污水处理要求也越来越严格，传统活性污泥工艺在多功能性、稳定性和经济性等方面已难以满足不断提高的要求。20 世纪 90 年代以来废水生物处理新工艺、新技术的研究、开发、应用取得了长足的进步，许多新工艺应运而生，这些新工艺的共同特点是高效、稳定、节能，并具有脱氮除磷等多功能性，其中较典型的有：（1）氧化沟工艺；（2）A 2/O 工艺；（3）SBR 工艺；（4）生物膜法等等。上述工艺中考虑到工艺成熟程度、处理规模、运行管理等因素。选用厌氧池+氧化沟和 A2/O 进行比较，确定最终方案。4.3.1 技术比较技术比较范围：污水处理厂的污水及污泥处理工程以及附属建筑等工程。1. A2/O 工艺A2/O 称 为 厌 氧 -缺 氧 -好 氧 法 ， 生 物 脱 氮 除 磷 工 艺 的 简 称 。 A2/O 工 艺 是 流 程 最 简 单 ， 应 用 最 广 泛 的 脱 氮 除 磷 工 艺 。 污 水 首 先 进 入 厌氧 池 ， 兼 性 厌 氧 菌 将 污 水 中 的 易 降 解 有 机 物 转 化 成 VFAs。 回 流 污 泥 带 入 的聚 磷 菌 将 体 内 的 聚 磷 分 解 ， 此 为 释 磷 ， 所 释 放 的 能 量 一 部 分 可 供 好 氧 的 聚 磷
