生活小區(qū)污水處理畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

前言隨著我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,環(huán)境問題日益突出,尤其是城市水環(huán)境的惡化,加劇了水資源的短缺,影響著人民群眾的身心健康,已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā) 展的嚴(yán)重制約因素。近年來,國家和地方政府非常重視污水處理事業(yè),正以前所未有的速度推進(jìn)城市污水處理工程的建設(shè),有數(shù)百座污水處理廠正在工程設(shè)計(jì)和建設(shè)中,預(yù)計(jì)到2010年,我國要新建城市污水處理廠1000余座,污水廠的投資將達(dá)1800億元.在這一進(jìn)程中,城市污水處理工藝的選擇,將是工程界面臨的首要問題。決定城市污水處理廠投資和運(yùn)行成本的很重要因素是污水處理工藝的選擇。目前,在城市污水處理領(lǐng)域,南方城市普遍存在著追求“新工藝”的傾向,而且在工藝選擇上似乎還有“一窩蜂”的現(xiàn)象。例如80年代,南方城市污水處理工藝多選擇氧化溝;到了90年代末,工藝幾乎要“一統(tǒng)天下”了。一座城市污水廠處理工藝的選擇,雖然應(yīng)由污水水質(zhì)、水量、排放標(biāo)準(zhǔn)來確定,但是,忽略污水處理廠投資和運(yùn)行成本,過分強(qiáng)調(diào)污水處理工藝的先進(jìn)是不足取的。實(shí)際上,有些南方城市采取的高投資、高運(yùn)行費(fèi)的“新工藝”,由于水質(zhì)濃度低等緣故,并未收到理想的處理效果。生物膜法是與活性污泥法并列的一種污水生物處理技術(shù)。目前,國內(nèi)僅用于中水(雜用水)處理以及解決地表水源微污染的治理上,應(yīng)用于城市污水處理,卻鮮有報(bào)道。事實(shí)上,城市污水處理事業(yè)發(fā)達(dá)的美國,在70年代主要采取生物膜法處理城市污水,70%的城市污水處理廠采用造價(jià)低、運(yùn)行費(fèi)用省的高負(fù)荷生物濾池。我國是一個(gè)發(fā)展中國家,污水治理的基本原則是要以有限的財(cái)力,解決日益嚴(yán)重的水污染問題?；钚晕勰喾ㄊ翘幚沓鞘猩钗鬯顝V泛使用的方法,它能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解的有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其它一些物質(zhì).它既適用于大流量的污水處理,也適用于小流量的污水處理.運(yùn)行方式靈活,日常運(yùn)行費(fèi)用較低。一 設(shè)計(jì)課題的目的和意義高等院校工科專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)要求的重要階段. 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在畢業(yè)前的綜合訓(xùn)練階段;是學(xué)習(xí),深化,拓寬,綜合教學(xué)的重要過程;是學(xué)生學(xué)習(xí),研究與實(shí)踐成果的全面總結(jié);是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的重要方法.畢業(yè)設(shè)計(jì)著重培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決問題的能力,組織管理和社交能力,獨(dú)立工作能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和認(rèn)真的工作態(tài)度,樹立事業(yè)心和責(zé)任感,畢業(yè)設(shè)計(jì)對于提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有重要意義。二、設(shè)計(jì)任務(wù)的概況 1項(xiàng)目概況我國南方某城市居民生活小區(qū)位于該市市郊，污水排放量為10000噸/日，主要來源于小區(qū)居民的日常生活排放的衛(wèi)生間糞便沖洗水、淋浴水、廚房廢水以及日常清洗廢水。2污水水質(zhì)、水量建設(shè)單位提供的設(shè)計(jì)參數(shù)：水量（m3/d）BOD5（mg/L）SS（mg/L）10000200250150200 3出水水質(zhì)要求處理后出水要求達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-2002）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：BOD530mg/L SS30mg/L三處理工藝選擇 1設(shè)計(jì)原則(1).本設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定,廢水處理后必須確保各項(xiàng)出水水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到城市廢水排放要求。(2).針對本工程的具體情況和特點(diǎn),采用成熟可靠的處理工藝和設(shè)備,盡量采用新技術(shù)、新材料,實(shí)用性與先進(jìn)性兼顧,以實(shí)用可靠為主。(3).處理系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地,以適應(yīng)水質(zhì)、水量變化。(4).管理、運(yùn)行、維修方便,盡量考慮操作自動(dòng)化,減少勞動(dòng)強(qiáng)度。(5).在不影響處理效果的前提下,充分利用原有的構(gòu)筑物和設(shè)施,節(jié)省工程費(fèi)用,減少占地面積和運(yùn)行費(fèi)。(6).降低噪聲,改善廢水處理站及周圍環(huán)境。(7).本處理工藝流程要求耐沖擊負(fù)荷,有可靠的運(yùn)行穩(wěn)定性。2處理方法的選擇生活雜用水等,水質(zhì)及其穩(wěn)定性要求高,因此根據(jù)小區(qū)生活污水水質(zhì)、水量以及小區(qū)功能和環(huán)境要求, 長期安全可靠地運(yùn)行，我們選擇合理、可靠的傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝。3工藝流程 廢水通過排水管網(wǎng)收集,流入污水處理部分,流經(jīng)格柵去除較大懸浮固體物.出水再送入平流式初沉池,在初沉池中去除小部分BOD5,大部分懸浮物在自重下沉淀形成污泥,經(jīng)管網(wǎng)收集進(jìn)入污泥濃縮池.經(jīng)初沉池后的廢水再流經(jīng)曝氣池,采用表面曝氣,投加懸浮填料使活性污泥體系穩(wěn)定,去除絕大部分BOD5和部分SS.廢水進(jìn)入二沉池進(jìn)一步去除BOD5和SS.使排水達(dá)標(biāo).二沉池中的部分污泥進(jìn)行回流,流至曝氣池進(jìn)行污泥接種,剩余污泥送至污泥濃縮池,對初沉池和二沉池中的混合污泥進(jìn)行濃縮,然后進(jìn)入后續(xù)處理(外運(yùn)或焚燒).4.污水處理工藝中各處理構(gòu)筑單元的概況及主要作用(1)格柵格柵是用來去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的設(shè)備.格柵柵條間距21mm,柵前水深0.4m,格柵的建筑寬度為0.5m,長度為2.2m,每日柵渣量為0.44m3,采用機(jī)械清渣,柵后槽的總高度0.8m,格柵安裝傾角為600.(2)初沉池(平流式) 初次沉淀池的作用是對污水中的以無機(jī)物為主體的比重的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離.可去除30%左右的BOD5和55%的SS.池子總面積232m2,池子長度13.4m,池子總高度17.3m,共設(shè)6個(gè)池子,沉淀區(qū)有效水深1.8m,停留時(shí)間1.0h,沉淀區(qū)的有效容積417.6m3,池子總高4.95m.(3)曝氣池 曝氣池是一個(gè)生物反映器,共設(shè)兩組,總?cè)莘e為1767.7m3,每個(gè)池子長56.12m,寬4.5m,水深3.5m,單廊道.進(jìn)水BOD5為175mg/l,出水BOD5為17.5mg/l,曝氣時(shí)間4.24h,采用鼓風(fēng)曝氣,供氣量2511m3/h,污泥負(fù)荷0.3kgBOD5/(kgMLSS.d). (4)二沉池(豎流式)二次沉淀池是對污水中的以微生物為主體的,比重小的,因水流作用易發(fā)生上浮的生物固體懸浮物進(jìn)行沉淀的部分.豎流式沉淀池排泥方便,管理簡單,占地面積小.共設(shè)4座直徑為7.35m的豎流式二沉池,水深4.54m,沉淀時(shí)間1.8h,池子總高度10m. (5)污泥濃縮池(重力濃縮) 污泥濃縮池是降低污泥含水率,減少污泥體積的有效設(shè)備.重力濃縮實(shí)際上是自重壓密的過程.設(shè)置一座濃縮池,其直徑為5.53m,水深3.68m,進(jìn)泥量110.83m3/d(含水率98.7%),出泥含水率96%,停留時(shí)間16h. 5.處理工藝特點(diǎn)活性污泥法是處理城市生活污水最廣泛使用的方法,它能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解的有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其它一些物質(zhì).它既適用于大流量的污水處理,也適用于小流量的污水處理.運(yùn)行方式靈活,日常運(yùn)行費(fèi)用較低,但管理要求較高.活性污泥法本質(zhì)上與天然水體的自凈過程相似,二者都為好氧生物過程,只是它的凈化強(qiáng)度大,因而活性污泥法是天然水體自凈作用的人工化和強(qiáng)化.活性污泥法由曝氣池,沉淀池,污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成,各級(jí)處理效果與總處理效果比較好,出水水質(zhì)達(dá)標(biāo).四主要設(shè)備及構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算1格柵（1）柵條的間隙數(shù)設(shè)柵前水深，過柵流速，柵條間隙寬度，格柵傾角 （個(gè)）（2）柵槽寬度設(shè)柵條寬度， （3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度設(shè)進(jìn)水渠寬，其漸寬部分展開角度， （4）柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度 （5）通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面 （6）柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高，為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降作為補(bǔ)償.（7）柵槽的總長度 （為柵前渠道深） （8）每日柵渣量在格柵間隙為時(shí)，設(shè)柵渣量污水, 采用機(jī)械清渣2 初沉池（平流式）（1）池子總面積設(shè)表面負(fù)荷，設(shè)計(jì)流量， （2）沉淀部分有效水深 （停留時(shí)間t=1.0h）（3）沉淀部分有效容積 （4）池長設(shè)水平流速,則（5）池子總寬度 （6）池子個(gè)數(shù)設(shè)每個(gè)池子寬，則 個(gè)(7)校核長寬比 （符合要求）(8) 污泥部分需要的總?cè)莘e進(jìn)水濃度，%,污泥含水率%, (9) 每個(gè)池污泥所需要容積 (10) 污泥斗容積 (11) 污泥斗以上梯形部分污泥容積 , (12) 污泥斗和梯形部分污泥容積 （符合要求）(13) 池子總高度設(shè)緩沖層高度，超高， 3曝氣池（推流式）（）水處理程度計(jì)算初沉池對的去除率為30%,則進(jìn)入曝氣池的為 ,曝氣池的去除率為90%, 則有 , 即故 (達(dá)標(biāo))（）曝氣池的計(jì)算按污泥負(fù)荷法計(jì)算 污泥負(fù)荷率的確定擬采用的污泥負(fù)荷率為 ,但為穩(wěn)妥需要加以校正,校核公式為 計(jì)算結(jié)果證明,取值是適宜的. 確定混合液污泥濃度根據(jù)已定的查表得相應(yīng)的值為之間,取 ,取 確定曝氣池容積 確定曝氣池各部位尺寸設(shè)2組曝氣池,每組容積為:取池深為h=3.5m,則每組曝氣池面積為:取池寬,則， 介于之間，符合規(guī)定,擴(kuò)散裝置可設(shè)在廊道的一側(cè)池長： ，符合規(guī)定()B設(shè)單廊道式曝氣池,單廊道長,介于之間,合理取超高,則池總高度為： 水力停留時(shí)間 （）剩余污泥的計(jì)算干泥量：濕泥量：泥齡：介于符合要求.（）曝氣系統(tǒng)的計(jì)算（鼓風(fēng)曝氣）有關(guān)各項(xiàng)參數(shù)：， 平均需氧量： 最大時(shí)需氧量：每日去除的：去除每千克BOD的需氧量：最大需氧量與平均需氧量之比： 計(jì)算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度設(shè)曝氣池出口處溶解氧濃度采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于池底，距池底，淹沒深，計(jì)算溫度定為在運(yùn)行正常的曝氣池中，當(dāng)混合液在范圍內(nèi)時(shí),混合液溶解氧濃度能夠保持在左右,最不利的情況將出現(xiàn)在溫度為的盛夏,故計(jì)算水溫采用. . . .查表確定和的氧的飽和度 ， 計(jì)算鼓風(fēng)曝氣池時(shí)脫氧清水的需氧量 求供氣量 4二沉池（豎流式）（）設(shè)中心管內(nèi)流速，采用池?cái)?shù)，則每池最大設(shè)計(jì)流量： 中心管面積：（）沉淀部分有效斷面積 設(shè)污水在池內(nèi)的上升流速為，（）沉淀池直徑 （）沉淀池有效水深設(shè)沉淀時(shí)間，則（）校核池徑水深 （符合要求）（）校核集水槽每米出水堰的過水負(fù)荷 符合要求，可不另設(shè)輻射式集水槽（）剩余污泥干重設(shè)進(jìn)水度，出水SS濃度 剩余污泥的體積量（濕泥量） 設(shè)污泥含水率， 則污泥量為：設(shè)污泥清除間隔，則二沉池中的總泥量為： （8）每池污泥體積 （9）池子圓錐部分有效容積設(shè)圓錐底部直徑，截錐高度為，截錐側(cè)壁傾角為 可見池內(nèi)足夠容納2d的污泥量. (10)中心管直徑 (11)中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離設(shè)流過該縫隙的污水流速喇叭口直徑:則 (12)沉淀池總高度設(shè)池子保護(hù)高度,緩沖層高度(泥面低),則 (13)污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 污泥回流量:根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果污泥回流比可采用%污泥回流量為: 剩余污泥量：污泥產(chǎn)率系數(shù),污泥自身氧代率 5.污泥濃縮池(采用重力濃縮)(1)計(jì)算污泥濃度 混合污泥含水率:% 濃縮后污泥含水率:%， 濃縮后的污泥體積:，解得(2)濃縮池面積 濃縮池中的污泥總量為: 污泥固體通量查表,取 ，采用單個(gè)濃縮池 濃縮池直徑為:(3)濃縮池高度 取， (4)超高,緩沖層(5)池底坡度造成的深度 (6)泥斗深度 設(shè)圓錐上口直徑,底部