环境工程课程设计——污水处理厂设计说明书

一级标准 二级标准 A 标准 B 标准 1 3 5 1 3 5 0.5 1 2 15 20 — 5（8） 8（15） 25（30）
三级标准
1.4 设计建设原则
(1)执行国家关于环境保护的政策， 符合国家地方的有关法规、 规范和标准； (2)采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准； (3)采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行 管理； (4)全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致； (5)妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染； (6)综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少 工程投资和运行费用； （7）近期与远期结合考虑，做出分期建设的安排，合理确定近期规模。
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2.2 工艺选取
1、选择依据： （1）由进水水质可知：m(BOD)／m(COD)=0．5>0．3，生化性较好； （2）理论上 m(BOD)／m(TN)>2．86时反硝化过程才能进行，实际运行要 求 m(BOD)／m(TN)应大于3。 2、本次设计选择氧化沟处理工艺，氧化沟除了具有 A/O 的效果外，还具 有如下特点： （1）具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用， 而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得 脱氮效果。 （2）不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。 （3）BOD 负荷低，使氧化沟具有对水温，水质，水量的变动有较强的适应性， 污泥产率低，勿需进行硝化处理。 （4）脱氮效果还能进一步提高。 （5）电耗较 小，运行费用低。 （6）国内工程实例较多，容易获得工程管理经验。
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图2 3、氧化续循环曝气池，是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理 工艺是在 20 世纪 50 年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。由于其出水水质 好、运行稳定、管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和 工业污水的治理，其工艺流程如图 3。
图 3 氧化沟工艺流程图 工艺优缺点：氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从 每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。 主要优点：一是进出水装置简单；二是污水的流态可看成是完全混合式， 由于池体狭长，又类似于推流式；三是 BOD 负荷低，处理水质良好；污泥产率 低，排泥量少；四是污泥龄长，具有脱氮的功能。具有出水水质好、抗冲击负 荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。 主要缺点：在实际的运行过程中，存在污泥膨胀、泡沫、污泥上浮、流速 不均及污泥沉积等一系列的问题。
第二章 污水处理设计及流程选择
2.1 污水处理工艺比较
目前，城市污水处理主要采用了生物活性污泥法。生物活性污泥法有多种 处理工艺，城市二级污水处理厂常用的工艺方法有：普通曝气法、A—B 法(二 段曝气法)、A/O 除磷工艺、A/O 脱氮工艺、A2/O 除磷脱氮工艺、氧化沟工艺、
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序批式反应器(SBR)工艺等。 按照构筑物的组成形式， 运行性能以及运行操作方 式的不同，已有的生物除磷脱氮的工艺可分成几个系列：A 加系列、氧化沟系 列和 SBR 系列等。 随着各个系列不断地发展、 改进， 形成了目前较典型的工艺： A/O 工艺、UCT 田工艺、改良 UCT 工艺、VIP 工艺、A2/O 工艺、改良 A2/O、 倒置 A2/O 工艺、orbel 氧化沟工艺、carrousel-2000 氧化沟工艺、ICEAS 工艺、 CAST 工艺、百乐克工艺等。下面就几个应用比较广泛的处理工艺进行比较。 1、A2/O 工艺 A2/O 工艺或称 AAO 工艺， 是英文 anaerobic-anoxic-oxic 第一个字母的简称， 在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区，能够同时做到脱氮、除 磷和有机物的降解，其工艺流程如图 1。
图 1 A2/O 工艺流程图 工艺优缺点：该工艺处理效率一般能达到：BOD5 和 SS 为 90%-95%，总 氮为 70%以上， 磷为 90%左右， 一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂， 工艺比较成熟。 主要缺点：A2/O 工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求 高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引 起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。 2、SBR 及变形工艺 序批式反应池（SBR）属于“注水—反应—排水”类型的反应器，在流态 上属于完全混合，但有机污染物却是随着反应时间的推移而被降解的，图 2 为 其基本工艺流程。其操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程 组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，所有的处理过程都是在同一个设 有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行，混合液始终留在池中，从不需另外设 置沉淀池。
1.2 污水排放现状
表1 污水进水水质
指标 进水
CODcr(mg/L) 200~300
BOD5(mg/L) 100~150
NH3-N(mg/L) 35
SS(mg/L) 200~250
1.3 设计依据
表2 《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （GB18918-2002）
基本控制项目最高允许排放浓度（日均值） 序号 1 2 3 基本控制项目 化学需氧量（COD） 生化需氧量（BOD5） 悬浮物（SS） 一级标准 A 标准 B 标准 50 60 10 20 10 20
污水处理厂 工程设计实战练习
设计说明书 第一章 总论
1.1 工程概况
吉安市是庐陵古城，位于江西的中西部，地处赣江中游地带，是江西省赣 中地区经济文化中心，历史悠久，文化渊源。 保护水体，防止污染也是现代化城市建设的需要。城市环境与人们生活息 息相关，城市是政治、经济文化的中心，随着京九铁路的建成和吉安市向现代 化城市建设的发展，以及改善招商引资等方面的需要，城市污水处理是改善城 市投资环境的重要的一环。 为了改善吉安市的水体环境，吉安市政府决定对河西区的水体环境污染进 行综合治理，并由吉安市建筑设计规划研究院和吉安市城市建设投资开发公司 共同编制了《吉安市污水处理工程项目建议书》 ，内容包括城市排水系统改造工 程、后河综合治理改造工程以及螺子山污水处理厂工程。 因而，吉安市政府按照总体规划的要求，决定新建吉州区的螺子山污水处 理厂。建设规模 4 万吨/天。
单位：mg/L 二级标准 100 30 30 三级标准 120① 60① 50
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序号 4 5 6 7 8
基本控制项目
动植物油 20 石油类 15 阴离子表面活性剂 5 总氮（以 N 计） — ② 氨氮（以 N 计） — 2005 年 12 月 31 日 1 1.5 3 5 总磷 前建设的 9 ( 以 P 2006 年 1 月 1 日起 计) 0.5 1 3 5 建设的 10 色度（稀释倍数） 30 30 40 50 11 PH 6～9 3 4 12 粪大肠菌群数/（个/L） 10 10 104 — 注：①下列情况下按去除率指标执行：当进水 COD 大于 350mg/L 时，去除率应大 于 60%；BOD 大于 160mg/L 时，去除率应大于 50%。 ②括号外数值为水温＞12℃时的控制指标， 括号内数值为水温≤12℃时的控制 指标。 污水处理厂设计出水水质达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （GB18918-2002）的一级Ｂ标准。
2.3 污水处理构筑物的选择
2.3.1 格栅 格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装 置组成，倾斜安装再污水管道、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漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、 管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理生产的浮渣，保证 污水处理设施的正常运行。 2.3.2 污水泵房 污水泵站的特点及形式： 泵站行驶的选择取决于水里条件和工程造价，其他考虑因素还有：泵站规 模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、 环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。 污水泵站的主要形式： （1）合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多 时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积 大； （2）合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台， 圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵自动方便。 （3）对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水
目录
目录
设计说明书 ......................................................... 2 第一章 总论 ........................................................ 2 1.1 工程概况 .................................................... 2 1.2 污水排放现状 ................................................ 2 1.3 设计依据 .................................................... 2 1.4 设计建设原则 ................................................ 3 第二章 污水处理设计及流程选择 ...................................... 3 2.1 污水处理工艺比较 ............................................ 3 2.2 工艺选取 .................................................... 6 2.3 污水处理构筑物的选择 ........................................ 6 设计计算书 ........................................................ 10 第三章 构筑物尺寸设计计算 ......................................... 10 3.1 设计水量 ................................................... 10 3.2 中格栅的计算 ............................................... 11 3.3 提升泵房和积水井设计计算 ................................... 13 3.4 细格栅的计算 ............................................... 14 3.5 旋流式沉砂池的设计 ......................................... 15 3.6 配水井 ..................................................... 16 3.7 卡鲁塞氧化沟的设计 ......................................... 17 3.8 辐流式二沉池计算 ........................................... 19 3.9 污泥浓缩池的计算 ........................................... 20 3.10 紫外消毒计算 .............................................. 21 第四章 污水处理厂高程计算 ......................................... 22 4.1 高程布置原则 ............................................... 22 4.2 水力计算 ................................................... 22 4.3 高程确定 ................................................... 24 参考文献 .......................................................... 25