课程设计课程设计湖北省某市城市污水处理厂设计书湖北省某市城市污水处理厂设计书所在学院所在学院 专专 业业 学学 号号 姓姓 名名 指指导导老老师师 目录目录一、废水说明1.1 城市生活污水的特点4 1.2 国内外污水处理现状4二、处理方案的确定 2.1 污水工艺简 介5 （一）传统活性污泥法工艺 （二）AB 工艺（吸附生物降解） （三）氧化沟工艺（四）A2/O 工艺（五）SBR 工艺（六）生物接触氧化法2.2 处理工艺的优 选7 （一） 常规活性污泥法和氧化沟、SBR 工艺的比较 （二）氧化沟、SBR 工艺的比较（三） 最终工艺的确定2.3 CASS 工 艺8 （一）概述（二）CASS 工艺的优点（三）与其他工艺对比（四）工艺流程三、工艺设计与计算3.1 集水井的设计11 3.2 格栅的设计与计算11 （一）泵前粗格栅的设计与计算（二）泵后细格栅的设计与计算3.3 提升泵站16 （一）设计参数（二）提升泵房设计计算3.4 曝气沉砂池的设计与计算17 （一）曝气沉砂池（二）曝气沉砂池的设计与计算（三）设计计算（四）吸砂泵房与砂水分离器（五）鼓风机房3.5 CASS 池的设计与计算20 （一）CASS 工艺运行过程（二） BOD-污泥负荷（三） 曝气时间（四） 沉淀时间（五）运行周期（六）曝气池容积（七） 复核出水溶解性 BOD5（八）计算剩余污泥（九）复核滗水高度（十） 需氧量3.6 污泥浓缩池24 （一）设计参数（二）设计计算四、脱泥 间26五、附属设备选型26六、平面布置26七、高程布置（水力损失计算）27八八、建设运行费用设计28（一）土建费用（二）设备费用（三）工程估算（四）员工设计（五）工厂运行费用九、设计总 述30参考资 料31附图一：废水处理厂平面设计图附图二：废水处理厂高程布置图一、一、废水说明废水说明1.11.1 城市生活污水的特点城市生活污水的特点城市生活污水是城市发展中的产物，随着城市化和工业化进程的加快，其产生量不断增大，污染日益严重，已严重制约了城市社会经济的可持续发展。生活污水是人们日常生活产生的一种有机废水,它包括冲厕排水、厨房排水、洗衣排水、泳池排污水及淋浴和盥洗排水，其水量因地区性经济程度的差异而不同，经济较发达地区用水及排水量都较大。污水排放量变化情况显著，但每日的排放规律稳定，全年基本没有变化。 城市污水含有大量的有机污染物和无机污染物，如不处理会对环境造成极大危害，按照污水的去向，国家及地方分别制定了相应的污水处理排放标准。 生活污水通常含有泥沙、油脂、皂液、果核、纸屑、食物屑、病菌、杂物、粪尿等。其中有机物 70% 生活污水的水质一般比较稳定、浓度较低、较容易通过生化方法处理。总体上说生活污水的水质比较稳定，有机物和氮、磷等营养物质含量较高，但可生化性较好，易生物降解，BC 可达 0506，且一般不含有有毒物质，其他还含有的成分是动植物油、合成洗涤剂以及细菌、病毒、寄生虫卵等。1.21.2 污水处理国内外水平、现状与发展状况污水处理国内外水平、现状与发展状况随着现代工业生产的迅速发展，对环境污染实施有效控制已变得越来越重要和紧迫；人类的可持续发展成为 21 世纪国际社会关注的焦点。如今，各国政府对污水处理工作极为重视，不断开拓新技术，使城市污水处理事业得以迅速发展。其中日本、美国和西欧一些发达国家的污水处理工艺发展较早一些，其污水处理技术、设备较先进。中国对废水污染的治理与西方发达国家相比起步较晚，在借鉴国外先进处理技术经验的基础上，以国家科技攻关课题为平台，引进和开发了大量的废水处理新技术，某些项目已达到国际先进水平。这些新技术的投产运行为缓解中国严峻的水污染现状，改善水环境发挥了至关重要的作用。据统计：截至 2010 年年底，我国已建成投运城镇污水处理厂 2832 座，处理能力 1.25 亿立方米/日。全国城市污水处理率达到 77.4%。与国际相比, 我国城市污水处理率较低, 其主要原因是我国的城市污水处理厂建设滞后。据资料介绍, 美国现在平均每 1 万人就拥有 1 座污水处理厂, 英国和德国每7 0008 000 人拥有 1 座污水处理厂。而我国城镇人口中, 平均每 150 万人才拥有 1座污水处理厂。据建设部通报的全国污水处理情况, 目前已建成的污水处理厂, 除正在调试运行的外, 尚有不能正常运行的, 其原因主要有: 第一, 对污水处理组织管理不力,致使有的污水处理厂已建成半年甚至近一年仍未运行。第二, 一些已建成污水处理厂的城市仍未开征污水处理费, 或收费标准和征缴率低, 污水处理设施运行经费难以保障。第三, 污水收集管网建设滞后, 污水处理厂运行负荷率低, 甚至难以运行。第四, 地方配套资金不落实, 影响污水处理厂调试运行。另外, 还有部分城市污水处理厂设计规模偏大, 过度超前, 造成设施能力部分闲置不能充分发挥效益。二、处理方案的确定二、处理方案的确定2.12.1 污水工艺简介污水工艺简介城市生活污水的主要污染物是有机物。针对生活污水，目前国内外主要采用生物法。生物法包括活性污泥法、生物滤池两大类，又以活性污泥法为主，活性污泥法有很多种型式，即传统活性污泥工艺、AB 工艺、氧化沟工艺、A/O 工艺、A2/O 工艺、氧化塘工艺、SBR 及其变型工艺、生物接触氧化工艺等。（一）传统活性污泥法工艺（一）传统活性污泥法工艺：使用最早的工艺，它去除有机物的效率很高，在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理，对消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和运行费用都比较低。但是它对氮磷的去除效率不高。（二）（二）AB 工艺（吸附生物降解）工艺（吸附生物降解） 1.处理简图2.概述采用吸附和传统活性污泥法的两次生化处理，工艺单元构成复杂，污泥不稳定，建设投资和处理成本高。该法是针对高浓度污水而设计的特殊场合的处理工艺。特点：A 段在很高的负荷下运行、其负荷率通常为普通活性污泥的 50100 倍，污水停留时间 3040min，污泥龄仅为 0.30.5d。B 段可以在很低的负荷下运行，负荷范围为0.45，属于易生化废水。根据该项目的环境评价报告书及初步设计文件等资料，废水经废水处理站处理后，需达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中的二级标准。出水水质为：CODcr 100 mg/L，BOD5 30 mg/L，SS 30mg/L，氨氮（以 N 计）25mg/L，总磷（以 P 计）3mg/L。为了确保达标排放的要求，并兼顾工程投资、运行费用等，在采用废水处理工艺时，设计进水水质考虑留有一定的富余量。下表为实际与设计的水质情况与标准水质的对比表。项目项目CODCODcrcr（mg/Lmg/L）BODBOD5 5（mg/Lmg/L）NHNH3 3- -N N（mg/Lmg/L）SSSS（mg/Lmg/L）TPTP（mg/Lmg/L）pHpH 值值设计进设计进水水质水水质3003502002030200300346.09.0设计出设计出 水水质水水质10030253036.09.0国家排国家排放标准放标准10030253036.09.0进出水水质状况及要求对比表进出水水质状况及要求对比表据此项目的特点，选择 CASS 工艺作为该污水处理厂的水处理工艺. CASS 工艺是在间歇式活性污泥法（SBR 工艺）的基础上演变而来的，是 SBR 工艺的一种变型。2.32.3 CASSCASS 工艺工艺（一）概述概述循环式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge System，简称 CASS）是在 SBR 基础上发展起来的一种新型污水处理工艺。该工艺最早是在美国森维柔废水处理公司于 1975 年研究成功并推广应用的废水处理新技术专利。CASS 工艺集曝气与沉淀于一池内，取消了常规活性污泥的初沉池和二沉池。它是在 CASS 反应池前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。工作过程分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。运行中可根据进水水质和排放标准控制运行参数，如有机负荷、工作周期、水力停留时间等，通过调整这些参数使污水处理厂在满足出水水质要求的条件下降低运行成本。CASS 工艺分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH 和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS 工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。 （二）（二）CASSCASS 工艺的优点工艺的优点（1）工艺流程简单，占地面积小，投资较低（2）生化反应推动力大 （3）沉淀效果好（4）运行灵活，抗冲击能力强（5）不易发生污泥膨胀（6）适用范围广，适合分期建设（7）剩余污泥量小，性质稳定 （三）与其他工艺对比（三）与其他工艺对比.与传统活性污泥法相比与传统活性污泥法相比建设费用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省 2030。