本科课程设计说明书 某市城市污水处理厂 学 院 环境科学与工程学院专 业 08给水排水工程班 学生姓名 毕 祺 指导教师 伍 健 东 提交日期 2011年12月2日 33目 录第一章 概述11.1 设计依据及设计任务11.1.1 设计依据11.1.2 设计内容和要求11.2 项目概况1第二章 污水处理方案的确定32.1 确定污水处理方案的原则32.2污水处理方案的确定32.2.1污水处理方案的比较32.2.2工艺流程的确定72.3主要构筑物的选择7第三章 主要构筑物与设备的设计计算83.1格栅的设计与计算83.1.1设计要求83.1.2格栅的设计与计算83.2集水池提升泵房的设计与计算103.2.1 集水池设计103.2.2提升泵房设计103.3曝气沉砂池的设计与计算103.3.1曝气沉砂池的构造103.3.2曝气沉砂池的设计与计算113.4初沉池的设计与计算123.4.1设计参数123.4.2初沉池的设计与计算133.5 Carrousel氧化沟的设计与计算153.5.1原始数据与设计要求153.5.2确定设计参数153.5.3氧化沟的设计计算153.6二沉池的设计与计算183.6.1设计参数183.6.2二沉池的设计与计算193.7污泥泵房的设计与计算213.7.1回流污泥泵房的设计213.7.2剩余污泥泵房的设计213.8污泥浓缩池的设计与计算223.9消毒设施的设计与计算243.9.1消毒剂的选择243.9.2消毒剂的投加253.9.3平流式消毒接触池25第四章 污水厂的总体布置274.1污水厂平面布置274.1.1污水处理厂平面布的原则274.1.2 污水处理厂的平面布置294.2污水处理厂的高程布置29主要参考文献：33第一章 概述1.1 设计依据及设计任务1.1.1 设计依据1.中华人民共和国环境保护法 （1989年12月26日）2. 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GBl8918-2002）3.中华人民共和国水法 （2002年9月2日）4.室外排水设计规范 （GBJ14-87,1997年版）5.给水排水制图标准 （GB/T50106-2001）6.建筑给水排水设计规范 （GB50015-2003）7.给水排水工程管道结构设计规范 （GB50332-2002）8. 中华人民共和国水污染防治法 实施细则（2003.3.20）1.1.2 设计内容和要求1、设计说明书说明概况、设计任务、工程规模、水质水量、工艺设计方案比选、工艺流程、设计参数、主要构筑物的尺寸和个数、主要设备的型号和数量等；各构筑物的设计计算过程、主要设备（如水泵、鼓风机等）的选取、污水处理厂的高程计算等；2、设计图纸污水处理厂总平面布置图，高程布置图，1个主要构筑物工艺图。1.2 项目概况1、主要设计参数设计规模：2万m3/d，日变化系数 K日=1.1，总变化系数1.3。设计水质：进水水质为：BOD5200 mg/L，COD 400mg/L，SS 150mg/L，NH3-N 50 mg/L。出水水质：满足国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GBl8918-2002）一级标准的B标准。2、厂区地形（1）污水厂选址区域海拔标高在+64+66m之间，平均地面标高为+64.5m。（2）平均地面坡度位0.30.5，地势位西北高，东南低。（3）厂区征地面积为东西长150m，南北长120m。（4）受纳水体位于厂区南侧，50年一遇最高水位为+59m。（5）厂区工程地质良好，适宜于工程建设。3、自然环境概况该镇地处广东省中部，珠江三角洲北端，属于南亚热带海洋性季风气候，多年平均气温23.5，最高月平均气温（7月）28.5，极端最高气温38.1；最低月平均气温（1月）13.2，极端最气温4。风速、风向：年平均风速2.5m/s，夏季东南风，冬季西北风。第二章 污水处理方案的确定2.1 确定污水处理方案的原则1、符合国家现行的污水排放标准；2、以水解+好氧生化+生物脱氮技术为主，辅以物化手段，进行优化组合的综合工艺，尽量减少占地，减少投资和运行管理费用；3、操作、维护方便，达标并运行稳定；4、贯彻持续发展战略，推广清洁生产工艺，做到综合利用，使环境效益和经济效益有机结合。2.2污水处理方案的确定2.2.1污水处理方案的比较选择污水处理工艺，首先应考虑处理工艺的实际效果，必须使处理工艺的去除效果满足污水处理程度的要求，使污水处理厂出水水质达标。在城镇污水处理厂污染物排放标准（GBl8918-2002）标准中，除了对COD、BOD、SS提出更严格的要求外，还提高了对脱氮除磷的要求。因此本污水处理工艺的选择，首先考虑的是工艺方案，必须能够达到除磷脱氮的效果。在选择污水处理工艺时，还要考虑工艺的可靠性、稳定性。因为城市污水是不断变化的，随时间的推移，会在水质水量上产生一定的变化，因此要求稳定、可靠的工艺，在保证达标的前提下，则应考虑工艺的经济指标。投资少、运行费用低的工艺是人们的首选，另外，占地少、工艺流程短，运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题。1）生物膜法方案 生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，是一种被广泛采用的生物处理方法。生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。生物膜法从本质上与土地处理的过程相似，是污水灌溉和土地处理的人工化和强化。生物膜法的主要设施是生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。生物膜法是一大类生物处理法的统称，共同的特点是微生物附着在介质“滤料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为 H2O、CO2、NH3 和微生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般直接来自大气。 污水中若含有较多的悬浮固体，应先用沉淀池去除大部分悬浮固体后再进入处理构筑物，以免引起堵塞，并减轻其负荷。老化的生物膜不断脱落下来，随水进入二次沉淀池，将其去除。2） 活性污泥法 活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物以及能被活性污泥法吸附的悬浮固体和其他一些物质。无机盐类（磷和氮的化合物）也能部分地被去除。类似的工业废水也可用活性污泥法处理。活性污泥法既能适用于大流量的污水处理，也适用于小流量的污水处理。普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自 20 世纪 70 年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或“A2/O”工艺,从而实现脱N 和 P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到 20%以上，从而节省了运行费。普通活性污泥法若设计合理，运行管理得当，出水 BOD5 可达到 1020mg/L。3） 序批式活性污泥法序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)，通常简称SBR,属于活性污泥法的一种。它不同于传统的活性污泥法,是采用间歇曝气方式来运行的污水生物处理系统,从目前的污水好氧生物处理的研究、应用和发展趋势来看, SBR技术是一种简易、快捷且低耗的污水处理技术。自从1985年我国首次建成用于肉类加工厂的SBR系统在上海市吴淞肉联厂投产运行以后,SBR在国内已陆续应用于屠宰、苯胺、含酚、啤酒、绝缘漆、化工试剂、造漆、鱼产品加工、制药等工业废水和城市污水处理。 1994年SBR技术被国家环保局列为最佳应用技术推广计划项目 。1996年在上海市桃浦工业园区建成大型SBR污水处理厂,处理量为60000t/d。昆明市第三污水厂1997年竣工,它采用澳大利亚BHPE公司的SBR改进技术,采用间歇反应器体系的连续进水、周期排水、延时曝气的好氧活性污泥工艺,简称ICEAS技术,处理量为30000t/d。扬州市丁家套污水处理厂日处理污水量10104m3,污水来源于市区内生活污水和工业废水。进入污水厂水质水量变化大,要求出水水质氨氮、磷达到排放要求,经过几种处理工艺方案比较,选择SBR的变型工艺周期循环式活性污泥法工艺，即CASS工艺。周期循环活性污泥法（Cylic Activated Sludge System），简称CASS，整个工艺为一间隙式反应器,在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复,将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。CASS方法在七十年代开始得到研究和应用,随着电子计算机的日益普及,由于其投资和运行费用低、处理性能高超,尤其是优异的脱氮除磷功能而越来越得到重视。该工艺已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理,目前全世界有300余座各种规模的CASS污水处理厂正在运行或建造中。其主要原理是：把序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在反应区后部安装了可升降的撇水装置，曝气、沉淀等在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。CASS工艺包括充水曝气、充水泥水分离、滗水和充水闲置等四个阶段。不同的运行阶段,根据需要调整运行方式。共分为三个反应区:生物选择区(DO0.5 mg/L)和好氧区(DO =(23)mg/L)。生物选择器为CASS池前端的小容积区,通常在厌氧或兼氧条件下运行。有机污染物通过三个区的连续降解,可以达到很好的处理效果,同时能够实现脱氮除磷。4） CASS工艺特点：CASS工艺与SBR的区别在于CASS工艺为连续进水，而SBR为间断进水。因此，在池子结构上前者分为2个区，中间设置了格墙，而后者只有一个反应池。因此，在废水排放为连续和半连续时，CASS工艺更适应。从CASS工艺投入运行的实例分析,该工艺与其他工艺相比具有一定的经济优势。首先，建设费用低，比普通曝气法省25%，无初沉池、二沉池；其次,占地面积少,比普通曝气法省20%30%；另外，运行费用低，自动化程度高，管理方便，脱氮除磷不需要另加药剂，运行费用省25%左右。5） 氧化沟工艺基本原理与技术特征（1） 基本原理氧化沟是活性污泥法的发展，沟中的活性污泥以污水中的有机物作为食料，使其降解、无机化。在氧化沟系统中，通过转刷（或转盘和其他机械曝气设备），使污水和混合液在环状的渠内循环流动，依靠转刷推动污水和混合液流动以及进行曝气。混合液通过转刷后，溶解氧浓度被提高，随后在渠内流动过程中又逐渐降低。氧化沟通常以延时曝气的方式运行，水力停留时间为1024h