污水处理厂毕业设计说明书

污水处理厂毕业设计说

明书

Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

毕业设计说明书

题目:达州市某污水处理厂工艺设计学院(直属系):

年级、专业:

姓名:

学号:

指导教师:

完成时间:

摘要

本次设计项目是达州市某污水处理厂工艺设计工艺设计。

城镇污水是最常见的污水种类。城镇污水的特点主要是有浮渣，可生化性好，水量大等。本次设计综合考虑城镇污水的水质特征，排水要求，工程项目投资，运营管理等相关因素，结合厂区的污水水质水量的特点，决定采用A2O 作为二级处理生化处理部分，再设计“絮凝+过滤”作为深度处理单元，以保证达到排放标准。本设计污水的日处理规模为100000m3/d，设计处理后出水达（GB8996-1996）《污水综合排放排放标准》一级A标。在设计中将进行工艺选择，方案论证，各主要构筑物及附属建筑物的设计计算，对应设备的选型，工程经济投资估算，工程图纸的绘制等相关工作，最终完成本次设计。

关键词：城镇污水；A2O；脱磷除氮；絮凝深度处理；

Summary

The design project is Dazhou a sewage treatment plant process design process design.

Urban sewage water is the most common species. The main characteristic of urban wastewater is scum, good biodegradability, water and large. The design features the urban sewage water quality into account, the relevant factors in the drainage requirements, project investment, operation and management, combined with the characteristics of the plant effluent water quality and quantity,

decided to adopt A2O biological secondary treatment process as part

of the re-engineering "flocculation + filtration "As the depth of

the processing unit, in order to guarantee the achievement of

emission standards. The design of sewage daily processing scale is

100000m3 / d, after the design of the treated effluent (GB8996-1996) "Integrated wastewater discharge emission standards," an A standard.

In the design process will be conducted to select, design

verification, the major structures and outbuildings calculation,

selection of the corresponding equipment, engineering economic

investment estimation, engineering drawings, drawing and other

related work, the final completion of the design.

Keywords: urban sewage; A2O; dephosphorization denitrification;

flocculation depth of treatment;

引言

城镇污水的水质特征是城市污水中90%以上都是水，其余的是固体物质，主要有四类污染物，分别是病原体（包括细菌、病毒、寄生虫）、悬浮物、有机物和植物营养素（氮磷等）。随着污染源的不同，城镇污水还可能含有多种有机污染物和无机污染物。

现代污水处理技术发展较成熟，按处理的程度划分，可分为一级、二级和三级处理。按处理方法划分，可以分为物理法、活性污泥法、厌氧生物处理法、生物处理法。

我国的城市污水处理发展始于二十世纪的70年代。开始时一些城市通过利用自然环境建成稳定塘，对城市的污水进行净化的处理。这个时期我国开始重视去引进国外的先进技术和先进设备，加强与国外的技术学习和交流，逐步地探索出了适合我国国情的污水处理的工程技术。我国目前污水处理发展趋势为新建和在建的城市污水处理厂所采用的工艺中，活性污泥法仍是主流工艺，占90％以上，其它则为一级处理、强化一级处理、生物膜法及与其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。从国情来说，我国城镇污水处理发展的趋势有，氮、磷等营养物质的去除目前还是重点也同样是难点，处理方式从以前单独分散的处理转为城市污水集中的处理，处理后的水质控制的指标越来越严，由原来的单纯工艺技术的研究转向工艺、设备、工程的结合与产业化

和经济、政策、标准的综合性的研究，污水再生受到关注，中小城镇的污水治理问题开始受到更多重视。

1设计总则

设计范围

设计该污水处理厂主要是为了辅助解决简阳市的生活污水处理问题。本设计说明书内容主要是相应工艺选择及主要构筑物的尺寸计算，其中包括各构筑物配置的设备选型和管道设计等。图纸主要为厂区的平面布置、高程布置及主要构筑物细节图。对于厂区其他辅助建筑物只确定并适当留出区域面积，合理安排布置它们但不做具体设计。并粗略安排污水处理厂人员配置和工程投资及运行估算。

设计依据

1.《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8918-2002)

2.《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）

3.《室外排水设计规范》(GB50101-2005)

4.《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)

5.《室外排水工程规范》

设计原则

1.遵守国家对环境保护、城市污水治理制定的法规、标准及规范，服从达州市的总体规划。

2.因地制宜地选择污水处理的工艺，做到技术先进实用，安全可靠且处理效果稳定，经这些处理后水质能达标，并尽量减少占地面积。

3.尽可能地减少污水处理厂对周围环境的不良影响，防止二次污染。

4.适当地考虑自动化操作，以简化操作管理和减轻工人的劳动强度，并易于维护保养。

5.节约能源，最大限度降低运行费用，工程投资少，占地面积小，见效快。

6.尽量采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命。

2工程概况

地理位置

达州有4县1市2区，面积为万平方公里，人口有690万，它是四川省的人口大市，其资源丰富，也是工业重镇和商贸中心，具有“中国气都、巴人故里”之称。达州处在四川东北部的大巴山南麓，跨东经106°39′45″到108°32′11″，北纬30°19′40″到32°20′15″。东西长公里，南北长公里。地貌为山、丘、谷、坝都有，以中低山和丘陵地貌为主，占其面积的%。该地地势东北高西南低，地形复杂且高差悬殊大。

自然条件

达州市属于亚热带湿润季风气候的类型。海拔为800米以下的低山、丘陵、河谷地区气候温和，冬暖春早夏热秋凉，四季很分明；海拔为800~1000米的低山、中山气候温凉阴湿，具有回春迟，夏日酷热，秋凉早，冬寒长的特点；海拔在1000米以上的中山区，光热资源不够，寒冷期比较长，春寒和秋霜非常突出。达州市的平均气温为℃—℃，多年的平均降水量约为1100mm，无霜期为258到300天。达州市主风向为东北风，污水处理厂排放河流为州河，它是长江支流的支流的支流（或河源），最低水位米，最高水位米，平均枯水位270米。

设计规模

=10×104m3/d。主要处理城市生活污水以及部分工业废水，变污水厂的处理量为Q

m

化系数为。故Q

=×105m3/d。

a

设计进出水水质

表2-4 设计进出水水质

3工艺的比选

污水特点

本次处理污水多为生活污水，少量为工业污水，水量较大但变化量较小。水中BOD、COD、SS浓度较高，出水达到一级A标需要深度处理。其污水BOD5/COD比值大于，属生化性较好的污水，采用以生化为中心的处理工艺是合适的。

工艺选择

工艺的选择是污水处理达标的关键，优化选择不仅能保证处理厂的稳定高效运行，还能降低费用。

选择原则：

(1) 要求技术成熟，处理后效果稳定且可靠，保证该工艺处理后出水水质达到要求排放的标准。

(2) 在保证效果的同时占地面积尽量少，工程投资低，操作运行费用省，即低投资高效益。

(3) 保证该工艺在工程实施上可行性，且考虑运行维护管理是否方便。

(4) 结合考虑周边环境，考虑影响，保证无二次污染。

(5) 在合理的布局下，尽量提高厂区自动化管理的水平。

生化处理单元选择

该污水B/C比值大于，属生化性较好的污水，采用以生化为中心的处理工艺是合适的，其对COD去除率一般为85%～90%。当前常用的生化处理法有:活性污泥法、生物接触氧化法、氧化沟、SBR、CASS等。根据相关资料，活性污泥法处理城镇生活污水的COD去除率在90%以上；接触氧化法可达85%以上；当今国内较普遍使用的SBR、CASS工

艺则可高达95%。考虑到水量大等水质条件，自控要求不高，投资较低的特点本设计采用以生物接触氧化为中心的生化处理工艺。

1、生物接触氧化法又称生物膜法，是20世纪50～60年代发展起来的生化处理工艺，发展至今其技术已经非常成熟了，其形式多种多样，主要有高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘，以及后来发展的接触氧化、曝气生物滤池（BAF）和流化床等工艺。生物接触氧化法是一种介于活性污泥与生物滤池之间的生物膜法工艺，生物膜法的工作原理在于生物膜具有较大的表面积，能够大量吸附污水中的有机物，而且具有较强的氧化能力。在有机物被分解的同时，微生物的机体则在不断增长和繁殖，也就是增加了生物膜的数量，而老化死亡的生物膜从滤料表面脱落下来，然后随处理出水流出池外。池中污水的净化过程很复杂，它包括污水中复杂的传质过程，氧的扩散和吸收，有机物的分解和微生物的新陈代谢等各种过程。在这些过程的综合作用下，废水中的有机物含量大大减少，因此得到了净化。

为了满足生活污水氨氮和TP的去除排放要求，该接触氧化池必须按的工艺过程来考虑，即在接触氧化池前端增设了厌氧区，并实施混合液回流和沉淀池污泥回流等措施，使整个工艺过程能完成硝化、反硝化，形成A\A\O运行方式，最终达到除磷脱氮的目的。

A2O工艺具有如下优点:

①通过厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同微生物菌群的有机配合使其具备降低有机污染物和除磷脱氮的功能，也不存在污泥膨胀问题，运行管理较简便。

②由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量高，在加上污泥回流，反应池内活性污泥浓度较高，因此有兼有活性污泥法的特点，因此具有较高的容积负荷。

③由于池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此对水质水量的骤变有较强的适应能力。

④由于生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。

⑤因固着生长于填料上的生物不断进行新陈代谢，其出水中悬浮物浓度较高，故必须配置二沉池来沉淀废水中的悬浮物以实现达标排放的目的。

⑥系统运行稳定，流程较其他能同时脱氮除磷的工艺中较为简单，总停留时间也小于其他类似工艺。

由于它采取连续进水方式，故可省去像CASS工艺中的一些中间贮水池，节约工程投资。此外，采用了部分污泥回流措施，故其有机物去除效率将比单纯接触氧化会更高更稳定。COD去除率可达85%～90%。因此，选定A2O作为本方案生物处理的主导单元是可靠的。

深度处理工艺选择

由于污水处理厂要求处理污水后的出水水质达《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准。故生化处理后还需设置深度处理以保证出水BOD、COD、SS 达到标准。

深度处理采用絮凝加过滤的方式，絮凝作用主要是通过化学剂深度去除BOD、COD，而过滤池则是深度去除SS，是出水水质更好。

由于污水处理厂水量较大，根据絮凝池的使用条件及优劣势选择使用往复式隔板絮凝池，投加药剂选用三氯化铁。同理，过滤池选用普通快滤池。

物化处理单元选择

1、格栅工艺单元

生活污水在通过管网收集过程中，通常会混杂一些塑料袋等杂物和悬浮固体，因此污水在进入处理站前必须将其去除，以保证处理站设备运行的安全。本污水处理站需设置中格栅，并通过水泵一次提升后续单元，在其后需再设细格栅进一步拦截浮渣。

2、沉淀池工艺单元

由于A2O池出水悬浮物含量较高，必须经沉淀处理以去除大部分的悬浮物，其选择的沉淀工艺方法很多，主要有平流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜管（板）沉淀池、竖流式沉淀池等。综合考虑，本设计选择辐流式沉淀作为A2O池后的二次沉淀池。

消毒工艺单元

生活污水中含有大量对人体致病的细菌和病毒，生活污水经过处理后，水质改善，细菌含量大幅度减少，但细菌的绝对值仍然相当可观，并存在病原菌的可能，为防止对人类健康产生危害和对生态造成污染，在污水排入水体前应进行消毒。污水消毒工艺计有氯消毒、氧化剂消毒、辐射消毒三种。其杀菌效果一般可达%。

有关常用消毒方法的优、缺点比较，可详见下表。

表3-1 常用消毒方法比较

表3-2 几种常用消毒方法的成本分析（元/m3）

污泥脱水工艺单元

生化处理单元产生的污泥含水率一般高达99%以上，必须经脱水处理以便于装卸和运输。污泥处理的目的是减量、稳定、无害化以及为最终处置与利用创造条件。典型的污泥处理工艺包括四个阶段:第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量，第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解，使污泥趋于稳定，第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容便于运输；第四阶段为污泥处置，采用某种适宜的途径，将最终的污泥予以消纳和处置。以上各阶段产生上清液或滤液其中含有大量的污泥物质，因而应返回污水处理系统中继续处理。

+污泥 处理工艺流程

4工艺设计计算

污泥

污水

设计流量的计算

平均流量：Q a =100000m 3/d ≈ m 3/h= s=s 总变化系数：2417.14

.115711.07

.211.07.2≈==

Q a K z L/s ，取K z = 设计最大流量：Q a K Z Q m ?==×100000=125000m 3/d= m 3/h= m 3/s

中格栅

中格珊安装在污水渠道内、提升泵房集水池的进口处，作用是截留比较大的悬浮物等。本设计的中格栅与污水提升泵房合建，栅前和栅后各设闸板供格栅检修时用，渠道结构采用钢混，中格栅渠道内设置液位控制器，控制中格栅的运行。中格栅设3组格栅即N=4组(3用1备)，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量Q1=÷3=s ，当需清洗或检修格栅时就启用备用格栅。 （1）栅前水深h B 1=

m v Q 174.17

.04823

.021

12≈?=

，取

则m B

h 59.021==

式中：B 1 -栅前渠道宽，m h -栅前水深，m v 1-栅前流速，取s

（2）栅条间隙数n

27.429.059.002.060sin 4823.0sin 21≈???==

v eh Q n α个，取43个 式中：α-格珊倾角，取60o

e-格珊间距，取（中格珊一般为10-40mm ） v 2-过栅流速，取s （一般为） （3）格栅宽度B

B=s （n-1）+en=×(43-1)+×43= 式中：s-栅条宽度，取

（4）过栅水头损失h 1 h 1=h 0k αξ

sin 22

0g

v h = 3

4

)(e s βξ=

所以，αβsin 2)(2

34

1g

v e s k h ==o 60sin 81.9292.0)02.001.0(42.2334?????= 式中：k-格珊受到污染物堵塞时水头损失增大的倍数，本设计取3 ξ-阻力系数 g-重力加速度，为s 2

β-形状系数，由于断面选择为锐边三角形所以取

（5）栅前与栅后槽总高度H 栅前槽总高：H 1=h+h 2=+=

栅后槽总高：H=h+h 1+h 2=++=,取1m 式中：h 2-栅前渠道的超高，取 （6）格栅总长度L

①进水渠道渐宽部分长度：o

B B L 20tan 218.128.1tan 2111-=-=α=，取

②出水渠道渐窄部分长度：2

1

2L L == ③总长度：L=L 1+L 2+++

αtan 1H =++++o

60

tan 89

.0= 式中:α1-渐宽部分的展开角，取20o

（7）每日栅渣量W

25

.1100007.04823.0864001000864001???==

z m K w Q W ≈d>d

式中：w 1-单位栅渣量，取103m 3污水

所以本设计采用机械清渣方式清渣并外运处置。 （8）进水与出水设计

由上述计算可知，本设计污水通过DN1000mm 的管道进入进水渠道，其中进水渠道B 1为，进水水深为。 （9）设计计算示意图

图3-2-1格珊计算示意图

（10）设备选型

根据以上计算结果，分析各参数，本设计拟选用HGC1400回转式格珊除污机4台（3用1备），具体参数如下表：

表3-2-1 HGC1400回转式格珊除污机性能表

集水池提升泵房

设置提升泵房作用是一次提升污水水头高度。本设计采用机械间与集水池合建的自

灌式半地下的泵房，材质为钢混，泵房内需设液位控制器，控制泵的运行（运行水深）此泵房优点在于结构紧凑，占地面积少，操作简单，较好地均衡了水量。

设计原则：

①泵房的设计流量与进水管流量保持一致，需考虑流量在近远期的变化，合理地设计其规模。

②采用机械间与集水池合建的泵房，需用允许渗透的防水墙隔开。 ③泵站位置的选择需考虑提升的污水出口流向。 ④构筑物需设置钢混防水层，厚度为。 （1）水泵的个数

通过最大设计水量Q m =125000m 3/d,拟选择7台潜污泵（6用1备），采用双排形式布置。

单台泵流量Q 1=

1.86824

6

125000=÷m 3/h,选用流量为1000m 3/h 的潜污泵 （2）集水池设计计算 ①有效容积V

按照1台泵的最大设计流量时的5min 的流量计算。

6560

1000

??=

V =500m 3 ②面积F

5

.3500==

h V F =

式中：h-有效水深，取 ③平面尺寸

取长度及宽度L ×B=18×8 ④水深

泵房安全水头取（一般为1-3m ），有效水深。 （3）潜污泵安装

设计潜污泵置于集水池中，经核算集水池的面积大于提升泵安装面积要求，是可行的。用移动吊架进行污水安装或检修。 （4）泵的选型 ①单台泵流量Q 1=h ②扬程H

H 0=取13m

式中：h 1-总水头损失，暂时取 h 2-安全水头，取 水泵的具体性能参数如下表：

表4-3潜污泵性能表

细格栅

污水经污水提升泵房流入细格栅，细格栅的作用是通过深层次截留污水中的悬浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷和防止堵塞污泥排泥管道，保证后续设备及构筑物的正常运行。细格栅设5组即N=5组(4用1备),即实际运行N=4组，每组格栅单独设置，每组格栅的设计流量Q 1=÷4=s ，当需清洗或检修格栅时就启用备用格栅。 （1）栅前水深h

B 1=

m v Q 166.17

.03617

.021

12≈?=

则m B

h 58.02

1≈=

式中：B 1 -栅前渠道宽，m h -栅前水深，m v 1-栅前流速，取 （2）栅条间隙数n

48.649.058.001.060sin 3617.0sin 12≈???==

v eh Q n α 个，取65个 式中：α-格珊倾角，取60o

e-格珊间距，取（中格珊一般为） v 2-过栅流速，取s （一般为） （3）格栅宽度B

B=s （n-1）+en=×(65-1)+×65= 式中：s-栅条宽度，取 （4）过栅水头损失h 1 h 1=h 0k αξ

sin 22

0g

v h = 3

4

)(e s βξ=

所以，αβsin 2)(2

34

1g

v e s k h ==o 60sin 81.9292.0)01.001.0(42.2334?????= 式中：k-格珊受到污染物堵塞时水头损失增大的倍数，本设计取3 ξ-阻力系数 g-重力加速度，为s 2

β-形状系数，由于断面选择为锐边三角形所以取

（5）栅前与栅后槽总高度H 栅前槽总高：H 1=h+h 2=+= 栅后槽总高：H=h+h 1+h 2=++=,取 式中：h 2-栅前渠道的超高，取 （6）格栅总长度L

①进水渠道渐宽部分长度：o

B B L 20

tan 2166

.129.1tan 2111-=-=α≈ ②出水渠道渐窄部分长度：2

1

2L L == ③总长度：L=L 1+L 2+++

αtan 1H =++++o

60

tan 88

.0≈ 式中:α1-渐宽部分的展开角，取20o

（7）每日栅渣量W

25

.1100007

.03617.08640010008640011???==

z K w Q W ≈d>d

式中：w 1-单位栅渣量，取103m 3污水

所以本设计采用机械清渣方式清渣并外运处置。 （8）进水设计

由上述计算可知，本设计污水通过DN1000mm 的管道进入进水渠道，其中进水渠道B 1为，进水水深为。 （10）设备选型

根据以上计算结果，分析各参数，本设计拟选用HGC1400回转式格珊除污机5台（4用1备），具体参数如下表：

表3-4 HGC1400回转式格珊除污机性能表

沉砂池

设计说明：

①沉砂池的表面水力负荷约是150-200m 3/(m 2·h ），水力停留的时间是20-30s ，有效水深宜是，本设计取，池径和池深的比宜为。

②进水渠道的直段长度应该为渠道宽的7倍，以保证平稳的进水条件的平稳。 ③在最大流量的40%到80%的情况下进水渠道的流速是，但是最大流速也不大于s ；在最小流量时流速大于s 。