城市污水处理厂课程设计报告.docx
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1、.前言随着经济飞速进展,人民生活水平的提高,对生态环境的要求日益提高,要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界围,正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾依据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模:日处理量大于 10 万 m3 为大型处理厂,1-10m3 万为中型污水处理厂,小于 1 万 m3 的为小型污水处理厂。近年来, 大型污水处理厂建设数量相对削减,而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂,特别是小型污水厂,是近几年很多专家和工程技术人员比较关注的问题。目录第一章城市污水处理概述-4第二章设计原则、围与依据-52.1 设计原则-52.2 设计围-52.3 设
2、计依据-5第三章工艺流程设计-53.1 污水处理工艺方案比较-53.2 主要污水处理构筑物选型及设计参数-93.3 污水处理辅助构筑物设计-93.4 污水处理厂平面布置设计-123.5 污水处理厂高程布置设计-143.6 设计计算-15第四章经济预算-16第五章总结17致-17参考文献-18课程设计摘要:本次课程设计的题目是 2 万 m3/d 城市污水处理厂工艺方案设计。某城市位于地区,该地区夏季主导风向为东南风,该污水处理工程污水排放量标准为180L/(人日,总变化系数 Kh=1.43,所处理的污水主要污染物有 COD、BOD、SS 和 NH-N 等物质,其污水水质如下:BOD5 =230m
3、g/L ,城市污水水质:SS=200mg/L,要求沉淀池的去除率为 60;BOD5220mg/L,CODCr480mg/L;当地最高水温为 30。拟建一座城市污水处理厂,污水厂地形平坦,地基良好,设计标高为 47.00 米,地下水为标高为 41.00 米。城市污水总管从污水厂南面进入,干管终点水面标高为 42.00 米。污水厂北面 300 米处有一条河流,最高洪水位为 45.00 米,常水位为 41.00 米,是该污水处理厂出水的接纳水体。近期2023 年设计人口为 11 万人,远期2025 年设计人口为 22 万人, 要求经过处理后水质到达城镇污水处理厂污染物排放标准 GB189182023
4、 中一级 B 标准BOD520mg/L ,CODCr60mg/L,SS20mg/L ,TN20mg/L, TP1mg/L。 本设计承受厌氧池+DE 型氧化沟主体工艺,工艺流程简洁,省去了初沉池和污泥消化系统,节约了基建投资和运行费用,同时曝气设备和构造形式多样,运行敏捷,治理便利,保证出水到达污水排放标准,做到了水资源的合理利用。本设计进展了具体的技术方案论证,对工艺处理构筑物进展了选型参数选择和设计计算,对设备进展了选型,进展了平面布置、高程布置、单体构筑物的设计、环境卫生、技术经济分析等方面的设计,污水经处理后可到达要求的排放标准。该污水处理厂总面积为49150 立方米,总投资为 2642
5、.5 万元,运行费用 为288.35 万元。省是中国人口数量较多的省区,历来为中国水陆交通运输枢纽。长江、汉江和交于 京广铁路市,京九铁路联络线与相连,使市成为名副其实的“九省通衢”。河运输在省居重要地位,以长江汉江为两大水运干线,全省一半以上县、市处于航运线上,是中国 河航运最兴旺的省区之一。地处中部地带,这里雨水充分,水资源相当丰沛,且很大一局部水资源水质优良,格外适宜生产生活和农业浇灌。自来水引自长江水和个湖泊等,但是大量的农田浇灌和生活用水, 致使水源水量锐减速度快,所以节约和再利用水源始终是很为迫切的问题。长期以来,格外重视城市污水的处理,始终致力于对水资源的保护,因此,修建污水厂,
6、对保护长江以及湖泊、改善城市环境卫生状况及保护省的生态环境,促进省的可持续进展具有格外重要的意义,同时对处理后的江水为下游江汉平原供给浇灌水源,可以削减水资源的不必要消耗。铁路干线四通八达。京广线是中国铁路运输最繁忙运输线之一,纵贯省东部,过境 物资运输量远大于省物资装卸量。1990 年全省铁路营业里程达 1673 公里,其中复线占 1/4 以上。横穿鄂西北山区的襄渝线中的襄阳-段是中国第 3 条电气化铁路。大路分布不平衡状况有了极大改善。“十五”期间,全省增高速大路公里, 一、二级大路公里,长江、江汉大桥座,全省大路通车里程到达 公里,等级大路比重到达,实现省会到各市通达高速大路,市州到县市
7、全 部通达二级以上大路。大路建设以“六路六桥”为主,完成高速大路公里以上, 完成长江大桥座,同时完成一、二级大路公里。民用航空事业进展快速。市是中国航空运输中心之一。天河机场是华中地区规模最大、功能最齐全的现代化航空港,设计为4E级国家一级民用兼国际备降机场,是全国十大机场之一。空中航线共条。省有航线通往沙市、和,省外有航线通往、等地。以产值而论,支柱产业主要为:汽车、钢铁、石化、电子信息、食品加工及建筑业。 其中东风汽车公司、钢铁 (集团)公司、省电力公司、建筑第三工程等生产厂家排污量较大。省地理位置为北纬 29053320、东经1082111607之间,主要属北亚热带季风气候,具有从亚热带
8、向暖温带过渡的特征,气候特点:冬季严寒潮湿,夏季炎热高温。光照充分,热量丰富,无霜期长,降水丰沛,雨热同季,利于农业生产,有“湖广熟,天下足”的民谚。全省年均温1517,7月均温为2729,江汉平原最高温在 40 以上,有“火炉”之称,为中国炎热地区之一。全省平均日照 1150 2245小时,无霜期在230300天之间。年均水量在 8001600毫米之间,由于受地形影响,大神农架南部等地为全省多雨中心,江汉平原在梅雨期长的年份常发生洪涝灾难。 鄂本北山区昼夜温差较大, 年平均气温在 1522之间。全省树种有 1300余种,其中用材林约占一半。主要有马尾松、栎类、杉木、桦、楠竹等,经济林甚多,有
9、油桐、油茶、乌桕、漆树、核桃、板栗和果树等。此外有野生动物 570余种,其中20多种列为国家保护对象,主要为金丝猴、闽中羊、门羚、金钱豹、毛冠鹿等;药用植物 1300多种,以党参、黄连、天麻、贝母等产量最大, 并产贵重药材,是著名中外的自然动植物园。 污水主要来源为生活污水和工业废水两大类。前者是人类生活活动过程中排出的废水,后者是人类工业生产过程中排出的废水。城市的工业废水主要来源于食品、药品及轻工业加工等工业 .其中这些市安定区生活废水主要来源于城市人口的生活活动,如人们的排泄物及人们生活活动产生的废弃物,动植物残片等。这些物质使得生活污水中含有大量的碳水化合物、蛋白质、尿素、脂肪、硫酸盐
10、、氯化物及氮、磷等物质,但其中以碳水化合物为主。省的生活污水主要来源于城市人口的生活活动,如人们的排泄物及人们生活活动产生的废弃物,动植物残片等。这些物质使得生活污水中含有大量的碳水化合物、蛋白质、尿素、脂肪、硫酸盐、氯化物及氮、磷等物质,但其中以碳水化合物、蛋白质、尿素、脂肪、硫酸盐、氯化物及氮、磷等物质,但其中以碳水化合物、蛋白质、氮、磷为最主要的物质,使得生活污水的有机含量居高。的工业废水主要来源于汽车、钢铁、石化、电子信息、食品加工及建筑业。第一章城市污水处理概述城市污水既包括工业废水,也包括生活废水,随着经济和人口的飞速增长,生活污水与城市污水在数量与种类方面都有增无减,城市污水的处
11、理在水污染的治理中扮演的角色举足轻重,且能较大程度上缓解水资源的短缺。省作为我国重要的工业基地之一,其城市污水的处理不容小觑。现拟定在位于地区的某城市修建一个中小型污水处理厂,污水厂地形平坦,地基良好,设计标高为47.00 米,地下水为标高为 41.00 米。城市污水总管从污水厂南面进入,干管终点水面标高为 42.00 米。污水厂北面 300 米处有一条河流,最高洪水位为 45.00 米,常水位为 41.00 米,是该污水处理厂出水的接纳水体。由有关资料可知该地区夏季主导风向为东南风,近期2023 年设计人口为 11 万人,远期2025 年设计人口为 22 万人,污水排放量标准为 180L/(
12、人日,总变化系数 K =1.43。要求沉淀池的去除率为 60。h平均日流量(m3/d):2 城市污水水质:万m3/dCOD mg/LCrBOD mg/L5SS mg/L480220200出水水质确定:处理系统出水要求到达城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2023 的一级 B标准注:当地最高水温为 30。其次章设计原则、围与依据(1) 依据省污水处理的标准,用此方案对城市污水进展处理,使其到达排放标准。(2) 确保运行安全,尽量削减占地、能耗和设备费用。(3) 依据专业学问选择适宜设备,提高污水处理的效率。(4) 妥当处理处理过程中产生的污染物,尽量回收利用。第三章工艺流程设计3.1
13、污水处理工艺方案比较对于城市污水的处理,目前较为流行有用的有活性污泥法和氧化沟这两种方法,这两种方法各有优缺点。1、活性污泥法(1) 曝气池是混合液,在曝气系统的搅动下,混合液中的有机物、活性微生物、氧气充分混合。到达较好的接触效果。(2) 曝气池的混合也必需不断充氧,维持微生物氧化有机物所需要的氧量。使有机物更好地被分解。(3) 二次沉淀池的作用是泥水分别、使混合液澄清、污泥浓缩,是经过处理的污水达标排放。需要设置污泥回流系统,是需要回流的污泥得到浓缩,从而削减污泥统的体积和运行费用。(4)污泥回流系统包括:污泥提升泵、剩余污泥排出系统、污泥回流管道。其微生物接种的作用。.优点(1) 活性污
14、泥法适合处理城市污水,并且其适合处理的水量比较大,处理效果比较 好,可以除去污水局部的有毒有害的物质;(2) 活性污泥法利用活性微生物去氧化、分解、去除污水中的有机物,保持活性污 泥的活性,就可以到达好的处理效果;(3) 活性污泥法不需要滤料等微生物的载体,可避开滤料堵塞等一系列不良问题的 消灭;(4) 活性污泥法的微生物生殖较快,微生物的种类较多、世代时间短,可以保证活性污泥的活性;(5) 活性污泥法对环境的适应性较强;(6) 活性污泥法工艺中的污泥接种和驯化的操作比较简洁、用时比较短,可以较快 的投入运行;(7) 活性污泥法对养分的要求比较低,一般 C:N:P=100:5:1 即可满足要求
15、,而 城市污水中的养分物质可以满足活性微生物的养分要求,故不需要另外投加养分物质, 可以降低运行费用;(8) 活性污泥法运行治理较便利,便于修理缺点所需停留时间长,设备浩大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物.容积增大,从而使处理厂面积增大,增加治理人员及治理难度。2、 氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般承受延时曝气,同时具有去除BOD5 和脱氮的功能,它承受机械曝气,一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为:BOD5 和SS 均为95%以上,总氮为70%80%。氧化沟具有工艺流程短,处理效率高。出水水质稳定, 运行治理简洁等优点。但占地面积过大。在流态上,氧化沟介于完全混合与
16、推流之间。 污水在沟的流速v平均为0.4m/s,氧化沟总长为L,当L为100500m时,污水完成 一个循环所需时间约为420min,如水力停留时间定为24h,则在整个停留时间要做72360次循环。可以认为在氧化沟混合液的水只是几近全都的,从这个意义来说, 氧化沟的流态是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征,如在曝气装置的下游, 溶解氧浓度从高向低变动,甚至可能消灭缺氧段。氧化沟的这种独特的水流状态,有利 于活性污泥的生物分散作用,而且可以将其区分为富氧区、缺氧区,用以进展硝化和反硝化,取得脱氮的效应。常用的氧化沟系统由卡罗塞氧化沟、交替工作氧化沟及二沉池。优点:(1) 氧化沟特别的水流状态
17、,有利于活性污泥的生物分散作用。可以将其分为好氧区和缺氧区,用以进展硝化和反硝化,取得脱氮效果;(2) 可以考虑不设初沉池。也可以考虑不单独设二沉池,从而省去污泥回流系统; (3)BOD负荷低,对水温、水质、水量变化的适应性强;(4) 污泥龄较长,有较好的反硝化脱氮效果;(5) 污泥的产率; 且多已到达稳定状态,故不需设置消化池缺点:尽管氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷力量强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化掌握等优点。但是,在实际的运行过程中,仍存在一系列的问题。1 污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多,N、P 含量不平衡,pH 值偏低,氧化沟中污泥负荷过高,溶解氧浓度缺乏,排
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