武汉理工大学污水处理厂设计计算书

武汉理工大学污水处理厂设计计算书

1 概述

1.1 设计题目

中原城市日处理水量8万m3污水处理厂工艺设计

1.2 设计依据

《给水排水工程快速设计手册（2排水工程）》

《排水工程（第二版）》下册

《水污染控制工程（第三版）》下册

《给水排水设计手册（第二版）》

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

1.3 设计内容及要求

（一）设计内容

（1）污水处理程度计算

根据水体要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算污水处理程度。

（2）污水处理构筑物计算

确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单位构筑物的类型。对所有单位处理构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸等。（3）污泥处理构筑物计算

根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行各单位处理构筑物的设计计算。

（4）平面布置及高程计算

对污水、污泥及中水处理流程要作出较准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。

（二）总体要求

（1）在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力。

（2）本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。

（3）课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。

（4）设计计算说明书，应内容完整(包括计算草图)，简明扼要，文句通顺，字迹端正。设计图纸应按标准绘制，内容完整，主次分明。

1.4 基本资料

（1）污水水量与水质

污水处理水量：8万m3／d；

污水水质：

=280mg/L；

COD

Cr

BOD=140mg/L；

SS=200mg/L；

TN ≤50mg/L；

-N=40mg/L；

NH

3

TP=3.0mg/L。

（2）处理要求

污水经二级处理后应符合以下具体要求：

COD

≤60mg/L；

Cr

≤20mg/L；

BOD

5

SS≤20mg/L；

-N≤15mg/L；

NH

3

TP≤1mg/L。

（3）处理工艺流程

污水拟采用活性污泥法工艺处理，具体流程如下：

污水泵房一出水井一计量槽一沉砂池—生物脱氮除磷工艺一二沉池一消毒池一出水

（4）气象与水文资料

风向：多年主导风向为北东风；

气温：最冷月平均为—3.5℃；

最热月平均为32.5℃；

极端气温，最高为41.9℃，最低为—17.6℃，最大冻土深度为0.18m；

水文：降水量多年平均为每年728mm；

蒸发量多年平均为每年1210mm；

（5）厂区地形

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。平均地面坡度为0.30‰～0.50‰，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m。

2 设计水量和水质计算

2.1设计水量计算

本设计中设计水量的计算包括平均日污水量、最大日污水量、最大时污水量的计算。

已知平均污水量Q

p

=8万m3/d。

2.1.1 设计最大日污水量Q mr的计算

Q mr =K

z

×Q

p

=1.1×80000m3/d=88000m3/d

2.1.2 设计最大时污水量Qmax的计算

Q max =K

z

×Q

p

=1.3×80000m3/d=104000m3/d

2.1.3 设计水量汇总

各设计水量汇总入表2-1中。

表2-1 各设计水量汇总

项目水量

m3/d m3/h m3/s L/s 平均日污水量Qp 80000 3333.33 0.926 925.93 最大日污水量Qmr 88000 3666.67 1.019 1018.52 最大时污水量Qmax 104000 4333.33 1.204 1203.70 2.2 设计水质计算

污水处理程度是由对象和地区排放标准决定。进出水水质见表2.2。

表2-2 污水处理厂设计进出水水质指标

项目进水(mg/L) 出水(mg/L) 排放标准

(GB

8978-1996)

去除率(%)

BOD5 140 ≤20 20 85.71 COD

Cr

280 ≤60 60 78.57 SS 200 ≤20 20 90

NH

3

-N 40 ≤15 15 62.5

TP 3.0 ≤1.0 1.0 66.67

3污水处理工艺的比较和选择

3.1污水处理工艺的选择依据

污水处理工艺的选择应考虑的技术因素：

（1）处理规模；

（2）进水水质特性, 重点考虑有机物负荷、氮磷含量；

（3）出水水质要求, 重点考虑对氮磷的要求以及回用要求；

（4）处理程度要求，各种污染物的去除率；

（5）气候等自然条件, 北方地区应考虑低温条件下稳定运行；

（6）污泥的特性和用途；

（7）用地面积和工程规模

根据我国发展规划, 2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50% , 设市城市的污水处理率不低于60% , 重点城市的污水处理率不低于70%。为了引导城市污水处理及污染防治技术的发展, 加快城市污水处理设施的建设, 2000年5月国家建设部、环境保护局和科技部联合印发了《城市污水处理及污染防治技术政策》。

本污水处理站处理工艺须采用二级生物处理方案。根据各种污染物去除率由

大到小的排列次序是：SS>BOD

5>COD

Cr

> NH

3

-N >TP>TN。对于SS、BOD

5

、COD

Cr

三

项指标，一般的二级生物处理工艺均能够较容易地达到本工程所需要的去除率；对NH

4

-N及TP的去除率要求较高，对TN也要求达到较高的去除率，因此本工程须采用具有脱氮除磷功能的处理工艺。

污水处理工艺的选用是与污水处理站进水水质和要求达到的处理效率密切相关的，因此首先需要分析进水水质的技术性能及各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。

3.2工艺流程选择原则

污水处理的目的主要有两个，其一是保护水资源不受污染，因此处理后出水要达到水质标准；其二是污水回用，处理后出水用于农田灌溉、城市中水和工业