1、 华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )华中科技大学文华学院毕业设计（论文）东莞市常平东部污水处理厂设计学 生 姓 名： * 学号：*501111* 学 部 （系） 城市建设工程学部 专 业 年 级： *环境工程 指 导 教 师： * 职称或学位： 讲师 20* 年*月 * 日华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )目录摘要 .Abstract .1 东莞市常平东部污水处理背景资料 .11.1 城市建设状况及自然条件 .11.2 排水工程现状及规划 .21.3 常平市污水处理设计工程规模 .31.4 污水处理厂的进出水水质 .51.5 污水处理厂厂址及受纳水体选择 .81.6 设计标准及规范
2、 .82 污水处理厂工艺流程设计 . 112.1 污水处理厂工艺设计原则 .112.2 工艺流程设计 .112.3 工艺流程说明 .133 污水处理构筑物设计计算 .163.1 泵前粗格栅 【3】 .163.2 污水提升泵房 【6】 .173.3 泵后细格栅 【3】 .183.4 平流式沉砂池 .203.5 配水井 【11】 .233.6 三沟式氧化沟 .233.7 接触消毒设施 .263.8 巴氏计量槽 .274 污泥处理系统设计计算 .314.1 浓缩池设计及计算 【11】 .314.2 贮泥池 .324.3 污泥脱水 .334.4 加药系统 .345 污水处理厂平面布置 .365.1 平
3、面布置原则 【3】 .365.2 平面构筑物尺寸 .365.3 平面布置 .375.4 构筑物间距 .396 污水处理厂高程布置 .406.1 高程布置原则 【5】 .406.2 污水处理构筑物高程布置 .406.3 污泥处理构筑物高程布置 .417 总 结 .42参考文献 .44致谢 .45附录 .46华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )摘要本设计为东莞市常平东部污水处理厂设计，污水处理厂规模为 7 万 m3/d，污水主要来源为生活污水和工业废水，主要污染物质为 BOD、COD、SS、TN、NH 3-N、TP，适宜采用生化处理方法。结合污水来源的主要特征，确定采用三沟式氧化沟工艺为主体反
4、应池的污水处理工艺流程和以重力浓缩及机械脱水为主体的污泥处理工艺流程。本设计主要构筑物包括格栅、污水泵房、平流式沉砂池、三沟式氧化沟、接触消毒池、浓缩池、污泥脱水机房等。本工艺具有良好的去除 BOD，COD 及脱氮除磷的功能，对BOD、 COD、 SS、TN、NH 3-N、TP 的去除率分别能达到 86%、76%、87%、56%、68%、57%，污水处理厂出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(CBl89182002)一级标准中的 B 标准，其出水就近排入石马河。关键词: 三沟式氧化沟 重力浓缩 脱氮除磷 污水泵房 污泥脱水华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )AbstractThis i
5、s the design for the sewage treatment plant in the eastern part of Dongguan City. The scale of sewage treatment plant is 70,000 cubic meters per day. The main sources of sewage are from domestic sewage and industrial wastewater. The main pollutants of the sewage are BOD, COD, SS, TN, NH3-N and TP. I
6、t is suitable to use biological treatment methods. According to the main features of the sewage sources, it has determined to use Three oxidation ditch process as the main reaction tank for the wastewater treatment process and gravity concentration and mechanical dewatering as the main sludge treatm
7、ent process. The main structures of the design includes grid, sewage pumping stations, advection grit chamber, three-channel oxidation ditch, contact disinfection tank, concentration tank, sludge dewatering room and so on. This process has a good ability to remove BOD, COD, nitrogen and phosphorus .
8、 The removal efficiency of BOD, COD, SS, NH3-N and TP can reach 86%, 76%, 87%, 56%, 68% and 57%. The water quality of Sewage treatment plant can reach B standard of the Primary standard in the emission standards of Urban sewage treatment plant. The effluent discharged into the nearest Shima River. K
9、ey Words: three oxidation ditch；gravity concentration,；nitrogen and phosphorus removal；sewage pumping stations；sludge dewatering华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )11 东莞市常平东部污水处理背景资料1.1 城市建设状况及自然条件 1.1.1 地理位置东莞市位于广东中南部，珠江口东岸，石马河下游的珠江三角洲。东与惠州接壤；北与广州市、惠州市隔江为邻；西与广州市隔江相望；南与深圳相连，毗邻港澳，处于广州至深圳经济走廊中间。西北距广州 59 公里，东南距深圳 99 公
10、里，距香港 140公里。常平镇位于东莞市东北地区。是我国南方新兴的铁路交通枢纽，是大京九铁路，广梅汕铁路、广深铁路的交汇处，是全国唯一设有两个大型客运站并同时设有铁路口岸的镇。全镇面积 108Km2， 城市建设用地面积为 25.70Km2。1.1.2 气候条件东莞市属亚热带海洋性季风气候。冬暖夏长而不酷热，阳光充足，雨量充沛且多暴雨，温差振幅小，季风明显。雨量集中在 49 月份，其中 46 月为前汛期，以锋面低槽降水活跃。常受台风、暴雨、春秋干旱、寒露风及冻害的侵袭。盛行东风、东北风次之，瞬间风速最大 12 级（35 米/秒） ，平均风速 10 级（26 米/秒） 。台风是东莞主要的灾害性天气
11、之一，年平均有 23 个台风对东莞带来影响。1.1.3 面积与人口东莞市东西长约 70.45 公里，南北宽约 46.8 公里，全市土地面积 2465 平方公里。包括 32 个镇（区） 、594 个村（居）委会共 1801 个村（居）民小组。据 2000 年人口普查，全市总人口为 644.57 万人；其中户籍人口 152.61 人，非户籍暂住人口为 496.96完人。人口密度 619 人/平方公里，含暂住人口密度为 2615 人/平方公里。常平镇面积为 108 平方公里，现状建设用地 25.70 平方公里。2005 年全镇总人口37.09 万人，其中户籍人口为 6.65 万人口，暂住人口 30.
12、44 万人；预测 2010 年分别达到 7.17 万和 36.04 万人口；2020 年将分别到达 8.83 万和 45.21 万人口。其中当量人口=户籍人口+暂住人口当量系数，常平镇当量人口系数 2005 年取值为 0.7，2010 年为 0.75，2020 年为 0.8。规划人均综合用水指标 2005 年为 750L/dcap，2010 年为 850L/dcap，2020 年为 950L/dcap。1.1.4 经济状况2001 年全市工业总产值 1309 亿元，比上年增长 21.45%，国内生产总值 578.4 亿元，比上年增长 18%。规划 2005 年国内生产总值总量达到 900 亿元
13、，年均增长率为 12%。一、二、三产华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )2业结构比例为 4.3:54.7:41。2010 年，全市的国内生产总值总量达到 1500 亿元，平均增长率为 10%，产业结构比例为 3.2:51.3:45.5。常平镇 2001 年国内生产总值 39.85 亿元，比上年增长 22。1.2 排水工程现状及规划1.2.1 排水系统现状常平镇现有排水体制为雨污合流制，镇区无完善的污水管道系统，雨污水通过明渠或暗渠收集后排入寒溪河和石马河。常平镇除东部九江水、陈屋贝、司马三个村的污水排入石马河外，其它区域的污水均排入寒溪河。寒溪河、石马河是常平镇雨、污水的主要受纳水体。常平
14、镇主要排污口有 8 个：(1) 司马村排污口：纳污范围为司马村，现状排污量约 230 吨/日。(2) 陈屋贝排污口：纳污范围为陈屋贝，现状排污量约 3000 吨/日。(3) 九江水排污口：纳污范围为九江水，现状排污量约 3000 吨/日。(4) 河滨花园排污口：纳污范围为还珠沥、朗贝，现状排污量为 5274 吨/日。(5) 先建桥（水闸）排污口：纳污范围为镇中心区、板石、朗贝、横江，现状排污量为：17597 吨/日。(6) 松岗（水闸）排污口：纳污范围为苏坑、桥梓、江梓，现状排污量为 9807 吨/日。(7) 猪头山排站排污口：纳污范围为常平、木仑、松柏塘。断面尺寸 23m，底标高 0.5m，
15、现状排污量为 24435 吨/日。(8) 鸡咀排站排污口：纳污范围为苏坑、桥梓、岗梓、金美、塘角，断面尺寸3.03.0，底标高 0.5m，现状排污量为 11940 吨/日。常平东部污水处理厂规划近期处理规模为 7 万 m3/d，中期处理规模为 11 万m3/d，远期处理规模为 20 万 m3/d。根据建成区面积以及各镇中心区所占的污水量比例综合分析，规划近期老城区仍维持现有合流制排水系统不变，采用截流式合流制；规划远期合流制部分的比例占20%，分流制部分占 80%。远景规划全部为分流制。1.2.2 常平镇存在的主要问题(1) 山于地势平坦，且中心涌及各支流河涌断面偏小，排水不畅，污水在挂影 洲
16、河涌内停留时间较长，污泥淤积，水质腐化。(2) 目前排水全采用暗沟或明沟排水，雨污没有分流，这样造成污水容易渗入地下水，并在雨水期产生横流扩散，传播疾病；同时排污明沟直接影响周围居民的生活。(3) 缺乏完整的排水现状资料和排水规划，城市防洪和排污混为一体。华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )31.2.3 排水规划常平城区由于历史原因，缺乏规划，建筑物密集，没有发展潜力，因此污水 管道在规划时仍采用雨污合流制。在石马河北干流南边从新街口至铁路边新建一截污干管；其它污水和雨水排入封闭的中心涌。常平镇的规划正在进行。随着新的“镇区总体规划”的实施，新建城区雨污将逐步进行分流。规划近期沿中心涌两岸
17、铺设截流干管，将污水引入污水处理厂，利用现有的河涌，污水收集率约 70。中期工程更好地截流流入河涌的污水，将实现城区雨污分流，改变常平镇的排水系统没有封闭式排水管的历史，雨污截流干管铺设到主要居民区和工业区，全面改善常平镇的市政排水设施。常平东部是被石马河分隔单独的江洲岛。该区排水管均已按规划进行了建设，将污水引致东部污水处理厂。1.3 常平市污水处理设计工程规模1.3.1 服务区域人口根据东莞市污水治理工程总体布局规划研究，本工程的规划年限为 2013 年 8 月建设完毕。本工程主要解决常平镇城区和东部区域的污水处理问题。 1.3.2 常平城区污水量预测常平镇污水处理厂近期（2013 年）
18、，中期（2018 年） ，远期（2023 年）污水量预测见表 1。表 1 污水量预测当量人口（万人）综合用水指标（L/capd）平均日用水量（万 m3/d）平均日污水量（万 m3/d）镇区2013 2018 2023 2013 2018 2023 2013 2018 2023 2013 2018 2023常平镇 27.96 34.20 45.00 750 850 950 17.47 24.23 35.62 14.85 20.59 30.281.3.3 常平东部污水量预测目前该镇区正在按规划建设小镇区，由于镇区面积小、人口少，本可研预测该区域的污水量考虑按照远期规划人口和工业状况进行预测，污水处
19、理厂将按照规划水量确定两期规模进行建设。(1) 根据人口和分类用水量预测生活污水量公建污水量公建污水量包括商场、酒店、娱乐城、机关、学校等单位排放的污水。在无实测数据时，根据“供水规划”采用人均供水定额平均分摊。污水排放量为用水量的华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )480：2018 年分公建用水量指标为 132 升/人天，相应的污水量为 0.106m3/人天；2023 年分公建用水量指标为 168 升/人天，相应的污水量为 0.134m3/人天，见表2。表 2 常平镇东部公建污水量年 份人 口(万 人 )污 水 量 标 准(升 /人 .天 )污 水 量(万 m3/d)2018 34.2
20、0.106 3.632023 45 0.134 6.03工业污水量由于无相应的详细规划资料，不能预测未来年份的工业总产值，按总体规划，城区按功能分区分工业区和商业区居住区，方正大道以北为工业区(简称：北区)；以南为商业中心及住宅区(简称：南区)。工业区以轻工高科技为主，属节水型的工业，按城市给水工程规划规范GB50282-98，规划未建工业用水指标按二类工业用地标准2.003.50 万 m3/km2d，到 2018 年该工业区的面积 0.56km2，则工业用水量 2.063.6万 m3。到 2023 年该工业区的面积 1.03km2，则工业用水量 2.063.6 万 m3。工业污水量排放量按工
21、业用水量的 70计算。2018 年工业废水排放量 0.791.37万 m3/km2d，2023 年工业废水排放量 1.442.52 万 m3/km2d。其它污水量其他污水量指市政用水量和不可预见水量。根据“供水规划” ，平均分摊到人，按人均用水量指标确定，污水排放量按用水量的 50计算，各年污水量见表 3。2018 年用水量每人每天为 156 升，相应的排水量为 78 升/人天。2023 年用水量每人每天为 196 升，相应的排水量为 98 升/人天。表 3 其他污水量表年份 人口(万人)污 水 量 标 准(升 /人 .天 )污 水 量(万 m3/d)2018 34.2 78 2.672023
22、 45 98 4.41(2) 根据人均综合指标的供水量来预测根据“供水规划”(现况调查)：常平镇 2013、2018、2023 年人均综合用水量指标将采用 750、850、950 升/人.天。综合污水排放量按用水量的 70考虑，则预测结果见表 4。表 4 综合指标预测污水量表人 口 污 水 量 标 准 污 水 量华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )5年 份 (万 人 ) (升 /人 天 ) (万 m3/d)2018 34.2 850 20.32023 45 950 30通过对常平东部的水量预测分析，常平东部至 2018 年可收集污水量 11 万 m3/d 左右；到 2023 年可收集污水量
23、 20 万 m3/d 左右。1.3.4 污水流量的确定 【5】此污水流量选定为近期 Q=7 万 m3/d，按照综合分析得出的总变化系数与平均流量间的关系式求得：KZ=式中：Q 平均日平均时污水量（L/S） ；当 Q1000 L/S 时，KZ=1.3。本设计方案中平均日污水量 Q=14.85 万 m3/d=1718.75L/S1000 L/S ;则 KZ=1.3污水设计流量：Q 设计 =Kz =1.3 70000 = 2546.29L/s = 1053L/sd31.4 污水处理厂的进出水水质1.4.1 进水水质城市污水水质如何，直接影响污水处理工艺及其参数的选择、工程造价以及污水厂经营成本。因此
24、需调查了解现状城市排放的污水水质，并结合城市居民生活水平状况情况，参考类似城市污水厂原污水水质的取值，合理确定常平东部污水处理厂原污水水质，进而选择经济合理、技术先进的污水处理工艺。(1) 类型城市污水处理厂实际进水水质和设计水质广东省部分城市污水处理厂设计进水水质详见表 6。华中科技大学文华学院毕业设计 (论文 )6表 6 广东省部分城市污水处理厂设计进水水质一览表序号厂 名BOD5(mg/L)SS(mg/L)CODcr(mg/L)TN(NH3-N)TP(PO43 P)附 注1 珠 海 香 洲 水 质 净 化 厂 100 150 200 25 3 设 计 值150 200 250 / / /
25、 设 计 值2 珠 海 拱 北 污 水 处 理 厂69.1 278.4 127 22.6 4.4 实测值3 汕 头 市 东 区 污 水 处 理 厂 105 200 350 30 3 设 计 值150 150 250 400 30 24 设 计 值4 深 圳 市 罗 芳 污 水 处 理 厂 （ 二 ）120170 220 280 180 260 2l 25 2.8 3.5 实 测 值200 250 / 40 (30) 5 设 计 值5 广 州 、 大 坦 沙 污 水 处 理 厂73 102 161 (14) / 实 测 值6 广 州 开 发 区 污 水 厂 113 126 232 (22) /
26、实 测 值7 广 州 五 羊 新 城 污 水 处 理 站 145 136 300 (22.4) / 实 测 值8 东 莞 市 市 区 污 水 处 理 厂 100-120 100-120 250-300 30 ( 25) 2 设 计 值9 深 圳 盐 田 污 水 厂 150 150 300 (35) 4 设 计 值130 120 200 25 4 设 计 值10 佛 山 净 水 厂74 107 132 (15) / 实 测 值从上表所列的 10 座污水处理厂的情况可以看出，广东大部分城市污水处理厂设计进水水质范围：BOD 5为 100180mg/L，SS 为 150250mg/L，CODcr 为 200300mg/L，TN 为 3040mg/L；TP 为 34mg/L。由此可见，南方城市污水处理厂设计进水水质总体上比较低。(2) 室外排水设计规范的规定根据室外排水设计规范 ，我国生活污水排放指标：BOD 5为 2035g/pd，SS为 3550 g/pd。东莞市人均生活污水量定额为 200300 人/pd，则生活污水水质
