城市生活污水处理工艺的设计

城市污水处理工艺的设计

摘要

该毕业设计的题目为5万吨/天城市污水处理工程设计，应用的处理工艺为AAO工艺，具有脱氮除磷的效果。进水水质为COD Cr =300mg/L，BOD5 =250mg/L，SS =200mg/L，TN = 30mg/L，TP=6 mg/L , pH=7.0~8.5，出水水质为COD Cr≤100mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，TN≤15mg/L, TP≤1 mg/L，达到污水排放二级标准。

根据毕业设计的原始资料及设计要求对出水水质的要求：及要求脱氮除磷，确定A2/O和氧化沟、SBR、AB法污水处理工艺进行设计和经济技术比较。通过投资概算，运行费用的计算，经济比较及技术比较等最总确定A2/O工艺为最佳方案。

该污水厂的处理流程为：从粗格栅到泵房到细格栅到沉砂池，进入反应池，进入辐流式二次沉淀池，再进入消毒池，最后出水；从反应池排出的剩余污泥集中输送到污泥浓缩池，由剩余污泥泵直接输送到污泥脱水房脱水，最后外运处置。

关键词：A2/O工艺脱氮除磷污水处理

Abstract

The subject of graduation is 5 104 tons/day of municipal wastewater treatment engineering design,Process the application process for the AAO,Has the effect of nitrogen and phosphorus removal.Influent water quality is COD

= 300mg / L,BOD

=250mg / L, SS = 200mg / L, TN = 30mg / L, TP = 6 mg / L, pH = 7.0 ~ 8.5,Effluent water quality is

COD

Cr ≤100mg/L,BOD

≤20mg/L,SS≤20mg/L,TN≤15mg/L,TP≤1mg/L,to secondar

effluent standards.

According to the primitiv data of the graduation project and demanding for water quality :Campare A2/O craft with oxidize ditch craft ,SBR craft,AB craft and choose the better one from two major sewage disposal craft.Through the budgtary estimating of investment,operating the calcuiation of the expenses,comparing of conomy and technology ect,finally we have the A2/O ditch is the best scheme.

The sewage treatment plant process is: from coarse to fine grid to the grid to pump grit chamber,Into the reaction pool,Radial flow into the secondary sedimentation tank,Re-entering the disinfection of pool,Finally outflow of water.Discharged from the reactor sludge concentration delivered to the sludge thickener.By the sludge pump directly to the sludge dewatering house dehydrated, and finally Sinotrans disposal.

Keywords:A2/O process, Nitrogen and Phosphorus Removal, Sewage Treatment

引言 (1)

第一章概述 (2)

1.1设计题目 (2)

1.2设计目的 (2)

1.3设计要求 (2)

1.4设计步骤 (2)

第二章污水处理工艺流程说明 (2)

2.1气象与水文资料 (3)

2.2厂区地形 (3)

2.3污水处理工艺流程说明 (3)

2.3.1工艺方案分析 (3)

2.3.2工艺流程 (5)

第三章工艺流程设计计算 (6)

3.1设计流量 (6)

3.2中格栅的设计计算 (6)

3.2.1 栅条的间隙数n个 (6)

3.2.2栅槽宽度B (6)

3.2.3通过格栅的水头损失h1 (7)

3.2.4栅后槽总高度H，m (8)

3.2.5栅槽总长度L，m (8)

m3 (8)

3.2.6每日栅渣量W，d

3.3细格栅的工艺设计计算 (9)

3.3.1 栅条的间隙数n1个 (9)

3.3.2 栅槽宽度B (9)

3.3.3通过格栅的水头损失h (9)

3.3.4栅后槽总高度H，m (10)

3.3.5栅槽总长度L，m (10)

m3 (11)

3.3.6每日栅渣量W，d

3.4 沉砂池设计计算 (11)

3.4.1 曝气沉砂池设计参数 (11)

3.4.2曝气沉砂池的设计计算 (12)

3.5 辐流式初沉池的设计计算 (15)

3.5.1沉淀池的水面面积 (15)

3.5.2池径，D，m (16)

h，m (16)

3.5.3沉淀池的有效水深，2

3.5.4沉淀池部分有效容积 (16)

3.5.5沉淀池坡底落差 (16)

3.5.6污泥斗尺寸 (17)

3.5.7沉淀池的总高度为H，m (17)

A/2工艺设计计算 (17)

3.6 O

3.6.1 设计参数 (18)

3.6.2有关设计参数 (18)

3.6.3反应池容积V ，

(19)

3.6.4各段水力停留时间和容积： (19)

3.6.5剩余污泥量 (20)

3.6.6反应池进出水系统 (21)

3.7曝气池 (23)

3.7.1设计参数 (24)

3.8二沉池设计计算 (27)

3.8.1设计参数 (27)

3.8.2二沉池进水系统计算 (29)

3.8.3二沉池出水部分设计 (30)

3.9 消毒接触池设计计算 (31)

3.10 污泥浓缩池设计计算 (32)

3.10.1设计参数 (32)

3.11贮泥池设计计算 (34)

3.11.1污泥量 (34)

3.11.2 贮泥池容积 (34)

3.12脱水间 (34)

第四章高程布置及计算 (36)

4.1高程布置原则 (36)

4.2高程布置结果 (36)

4.3高程计算 (36)

第五章环境保护 (39)

致谢 (40)

参考文献 (41)

引言

随着我国国民经济的高速发展和改革开放的不断深入，城市生产力不断增大，与此同时，城市人口数也不断增加。城市速发展每天都会产生的大量污水，若不及时进行收集处理，将严重影响人们的正常的生活。而且我国又是一个严重缺水的国家，水资源分布不平衡，因此大规模建设污水处理厂，将污染物水平降低到符合国家排水的相关规定，有效防止河流被污染，有效的缓解我国水资源紧缺的现状十分重要。

根据世界工业发达国家普遍的实践经验来看，水污染综合防治最有效途径之一是由市政部门建设统一的城市污水处理厂，对生活污水与工业废水进行综合的处理。我们国家在各项事业均衡发展的同时，也开始将目光转移到环境问题上来。从“七五”期间开始，在城市污水处理方面开展了土地处理和稳定塘处理系统，城市污水处理厂的建造数量明显增加，经过治理的河流、湖泊水质明显好转；“八五”期间，为了解决水资源短缺和防止水污染，将污水资源化列了国家重点攻关项目，并在北京建造了全国最大的现代化城市污水处理厂，日处理规模100万m3，其中第一期工程50万m3/d 已经投产使用；到“九五”期间，重视水工业技术的纵深发展和集成化方面的研究，例如“集成化的污水处理处置和利用技术”和“污泥处理处置利用技术”等重点技术发展项目。近年来，我国沿海地区的一些城市，充分利用海洋（江、河）大水体的稀释自净能力，将污水适当处理后排海。

当前，在我国水环境保护、水污染防治已深入人心，受到了国家各级领导的高度重视，随着我国经济实力的增强，城市污水处理厂的建设事业将得到长足的发展。诚然，我们建造污水处理厂不是最终目的，我们的目的是保护水资源，使污水处理厂排放的污水更符合国家的标准，以此来保证人民群众的用水健康和用水安全，同时也对维护社会健康发展产生深远的意义。

第一章概述

1.1设计题目

5万吨的城市污水处理厂设计。

1.2设计目的

（1）温习和巩固所学知识、原理；

（2）掌握一般水处理构筑物的设计计算。

1.3设计要求

（1）独立思考，独立完成；

（2）完成主要处理构筑物的设计布置；

（3）工艺选择、设备选型、技术参数、性能、详细说明；

（4）提交的成品：设计说明书、工艺流程图、高程图、厂区平面布置图。

1.4设计步骤

（1）水质、水量（发展需要、丰水期、枯水期、平水期）；

（2）地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）；

（3）出水要求、达到指标、污水处理后的出路；

（4）工艺流程选择，包括：处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数。

（5）评价工艺；

（6）设计计算；

（7）建设工程图（流程图、高程图、厂区布置图）；

第二章污水处理工艺流程说明

2.1气象与水文资料

风向：多年主导风向为东南风；

水文：降水量多年平均为每年2370mm；

蒸发量多年平均为每年1800mm；

地下水水位，地面下6～7m。

年平均水温：20℃

2.2厂区地形

污水厂选址区域海拔标高在19-21m左右，平均地面标高为20m。平均地面坡度为

0.3‰～0.5‰ ，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长224m，南

北长276m。

2.3污水处理工艺流程说明

2.3.1工艺方案分析

A2/O脱氮除磷工艺（即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦称A-A-O工艺），它是

在A

/O除磷工艺基础上增设了一个缺氧池，并将好氧池流出的部分混合液回流至缺2

氧池，具有同步脱氮除磷功能。

A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。

A2/O工艺适用于对氮、磷排放指标均有要求的城市污水处理，其特点如下：

① 工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建投资。

② 该工艺在厌氧、缺氧、好氧环境下交替运行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。

③ 该工艺不需要外加碳源，厌氧、缺氧池只进行缓速搅拌，节省运行费用。

④ 便于在常规活性污泥工艺基础上改造成A2/O。

⑤ 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除鳞效果受回流污泥夹带的溶解氧和硝态氮的影响，因而脱氮除磷效果不可能很高。

⑥ 沉淀池要防止产生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释磷而降低出水水质和反

而干扰沉淀。但溶解氧含量也不易过高，以防止循环混合液对缺氧池的硝化产生N

影响。

AAO处理工艺

图1.1 AAO工艺流程

2.3.2工艺流程

第三章工艺流程设计计算

3.1设计流量

平均流量：Q a =50000t/d≈50000m 3/d=2083.3 m 3/h=0.58m 3/s

Q max = K z ×Q a =1.3×0.58 =0.754m 3/s

3.2中格栅的设计计算

格栅是由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属删网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大的漂浮物和悬浮物。因此为了避免其中的较粗大杂质阻塞后续处理程序中的管道或泵从而影响整个水处理工艺，首先设置格栅除去较粗大的悬浮物和颗粒。本设计采用粗格栅和细格栅，泵前为粗格栅，泵后为细格栅，并采用机械清渣方式。

3.2.1 栅条的间隙数n 个 n=bhv

Q αsin max 式中 max Q ——最大设计流量，s m 3；

a ——格栅倾角，（°），取α=60°；

b ——格栅间隙，m,取b=0.03m ；

h ——栅前水深，m ，取h=0.8m ；

v ——过栅流速，m/s ，取v=0.9 m/s 。

.08.003.060sin 754.0???=32.46≈33