城鎮(zhèn)污水處理設(shè)計(jì)說明書

1、第一章 前言1.1 城鎮(zhèn)污水來源及危害 城鎮(zhèn)污水由城鎮(zhèn)污水排水系統(tǒng)收集的生活污水和工業(yè)廢水組成，是一種綜合性污水。生活污水主要來自家庭、商業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校、城鎮(zhèn)公共設(shè)施及工廠的餐飲、衛(wèi)生間、浴室、洗衣房等。包括廁所沖洗水，廚房的洗滌水，洗衣排水，沐浴排水及其他排水等。工業(yè)廢水主要是在工業(yè)生產(chǎn)中被生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品或成品等物料所污染的水。工業(yè)廢水由于種類繁多，污染物成分及性質(zhì)隨生產(chǎn)過程而異，變化復(fù)雜。往往含有有毒物質(zhì)，有的含有易燃 、易爆、腐蝕性強(qiáng)的污染物，需局部處理達(dá)標(biāo)后才能排放。1.2 城鎮(zhèn)污水處理工藝簡(jiǎn)介 分析該污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)，進(jìn)水bod5 濃度最高位500mg/l，最低位191mg/l

2、，進(jìn)水的bod5濃度在100200 mg/l之間的頻率為33.3%，進(jìn)水的bod5濃度在200300 mg/l之間的頻率為33.3%，進(jìn)水的bod5濃度大于300 mg/l的頻率為33.3%，平均進(jìn)水bod5 濃度為645.74mg/l。進(jìn)水ss的濃度在120240 mg/l之間的頻率為60%，進(jìn)水ss的濃度大于240 mg/l的頻率為40%，平均ss的進(jìn)水濃度為222.7mg/l。最高進(jìn)水cod的濃度為1000mg/l，最低進(jìn)水cod的濃度為400mg/l，平均進(jìn)水cod 濃度大于380mg/l，進(jìn)水中cod和bod5的含量均較小，所以選擇好氧活性污泥法作為該城鎮(zhèn)污水處理工藝，說行污泥法自發(fā)

3、明以來，根據(jù)反映時(shí)間，進(jìn)水方式，曝氣設(shè)備，氧的來源，反應(yīng)池型等的不同，已經(jīng)發(fā)展出多種變型，。傳統(tǒng)活性污泥法作為最原始的處理方法，由于其耗氧速率高，易受沖擊負(fù)荷的影響，需氧量不均等因素，在其基礎(chǔ)上出現(xiàn)了漸減曝氣法和階段曝氣法。高負(fù)荷曝氣法處理效果低，bod5去除效果不超過70%75%。為了保證穩(wěn)定運(yùn)行，必須保證充分的攪拌和曝氣，延時(shí)曝氣法不易受沖擊負(fù)荷的影響，但受費(fèi)用的影響適用于小型污水處理系統(tǒng)，新型的曝氣法還有吸附再生法、完全混合法、深層曝氣法純氧曝氣法、克勞斯法、吸附降解工藝（ab法）、序批式活性污泥法（sbr法）、氧化溝等方法。它們都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，適宜于不同水質(zhì)的污水處理。1.3 設(shè)計(jì)規(guī)

4、模及出水水質(zhì) 經(jīng)計(jì)算。該城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水量為q=43000m3/d，其中進(jìn)水水質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)見表1-1 表1-1 進(jìn)水水質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)類 別流量（m3/d）cod（mg/l）bod5（mg/l）ss（mg/l）ph 生活污水甲廠乙廠丙廠丁廠戊廠270004800130012003700500040060010004966574783003505001852811912004007001319967676.87.5中性中性中性混合后污水各項(xiàng)參數(shù)見表1-2 表1-2 混合后污水各項(xiàng)參數(shù)項(xiàng)目codbod5ssph量（mg/l）474.33645.74222.76.87.5出水水質(zhì)要求各項(xiàng)參數(shù)見表1-3表1

5、-3 出水水質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)項(xiàng)目codbod5ssph量（mg/l）691.4 設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn) 本污水廠設(shè)計(jì)中采用的各項(xiàng)參數(shù)均嚴(yán)格依照污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb-18918-2002 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 表1-4 控制項(xiàng)目最高允許排放濃度（日均值）項(xiàng)目一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)cod量 （mg/l）bod （mg/l）懸浮物 （mg/l）50/6010/2010/2060/6020/2020/20100/2030/3030/30第二章2.1 城鎮(zhèn)污水處理方法的確定 常用的污水處理方法有物理法、生物法、化學(xué)法。污水的物理處理法去除的對(duì)象是污水中的漂浮物和懸浮物，污水生物處理是利用自然界中廣泛分布的個(gè)體微小、代謝營養(yǎng)類型多

6、樣，適應(yīng)能力強(qiáng)的微生物的新陳代謝作用對(duì)污水中進(jìn)行凈化的處理方法。其根據(jù)微生物對(duì)氧的需求可分為好氧和厭氧生物處理。好氧生物處理是污水中有分子氧的存在的條件下，利用好氧微生物降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定，無害化的處理方法。厭氧生物處理是在沒有分子氧及化合態(tài)氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。2.2 城鎮(zhèn)污水生物處理的可行性分析 能否采用生物法，首先是污水是否可生化，在這一前提下。生物處理過程中，生物自身所需的營養(yǎng)要求能否滿足，先分析如下：（1） bod5/cod：五天生化降解的需氧量占廢水中總的化學(xué)需氧量的百分?jǐn)?shù)。這個(gè)比值是人們常用來鑒定污水可生化的主要指標(biāo)。一般認(rèn)為bod5

7、/cod0.45時(shí)，可生化性較好。bod5/cod0.3時(shí)，較難生化。bod5/cod0.25時(shí)，基本不考慮采用生化方法。本項(xiàng)目的進(jìn)水中bod5/cod=1.36，可生化性很好，因此采用生物處理方法進(jìn)行處理是合理的較經(jīng)濟(jì)的方法。（2） 微生物為合成自身的細(xì)胞物質(zhì)，需要從周圍環(huán)境中攝取自身生存所必須的各種物質(zhì)，這就是營養(yǎng)物質(zhì)。其中主要的營養(yǎng)物質(zhì)是碳、氮、磷等。這些是微生物細(xì)胞化學(xué)成分的骨架，對(duì)好氧微生物來講，碳、氮、磷營養(yǎng)又一定的比例，一般為： bod5:n:p=100:5:1 對(duì)于該城鎮(zhèn)污水，由于其含氮磷低，所以需要加氮源和磷源，氮源選擇硫酸銨，磷源選擇硝酸鉀。 bod5:n=100:5 n=

8、 mg/lbod5:p=100;1p= mg/l2.3 城鎮(zhèn)污水處理工藝方案 2.3.1 流程簡(jiǎn)圖見圖2-1圖2-1 工藝流程見圖2.3.2 流程說明 根據(jù)我國現(xiàn)行現(xiàn)行排水規(guī)范，污水處理廠處理效率見表2-1 表2-1 污水處理廠處理效率處理程度處理方法主要工藝處理效率%ssbod5一級(jí)沉淀法沉淀44452030二級(jí)生物膜法初次沉淀，生物膜，二次沉淀60906590活性污泥法初次沉淀，曝氣二次沉淀70906595由上表可知二級(jí)活性污泥的處理效率最高，常規(guī)二級(jí)處理工藝能有效地去除bod5、cod 和ss。（1） ss的去除：污水中ss去除主要靠沉淀作用，在曝氣沉砂池中被去除。污水中的無機(jī)顆粒和大直

9、徑的有機(jī)顆粒靠自然沉淀作用就可以去除。小直徑的有機(jī)顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?。而小直徑的無機(jī)顆粒則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)捕作用，與活性污泥絮體同時(shí)去除。（2） bod5的去除：污水中的bod5主要在曝氣池中去除。（3） 泥的處理：來自二沉池的污泥，先進(jìn)性污泥濃縮，可采用的方法有自然濃縮和機(jī)械濃縮。本廠采用氣浮式污泥濃縮。該方法能把污泥含水率由99.5%濃縮到95%。濃縮后的污泥采用厭氧硝化處理后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)理后的污泥自然干化后脫水排出。 第三章 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 格柵的計(jì)算3.1.1 格柵的種類和作用格柵又一組或數(shù)組平行的金屬柵條，塑料齒鉤或金屬篩網(wǎng)，框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝

10、在污水渠道，泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大的漂浮物和懸浮物。按柵條間隙，可將格柵分為粗格柵（501000mm）和中格柵（1040mm），細(xì)格柵（1.510mm）。按格柵形狀可以分為平面格柵和曲面格柵。按清渣方式可以分為人工清渣和機(jī)械清渣。該污水處理廠設(shè)計(jì)采用粗、細(xì)兩組格柵。因柵渣量為0.62m3/d，因其處理流量小，所以采用人工清渣。3.1.2 格柵的設(shè)計(jì)參數(shù)粗格柵間隙選取75mm，細(xì)格柵柵條間隙選取7.5mm對(duì)于城鎮(zhèn)污水處理廠，當(dāng)柵條間隙為40mm左右時(shí)，柵渣截留量為0.030.01m3/(103m3污水)柵渣含水率約為80%，密度約為960kg/ m3格柵安裝角

11、度選擇：粗格柵，細(xì)格柵柵條斷面選取正方形，粗格柵柵條寬度s=20mm，細(xì)格柵柵條寬度s=10mm污水經(jīng)格柵的速度：粗格柵選取v=0.9m/s，細(xì)格柵選取v=0.7m/s柵前水深h=0.4m3.1.3 格柵的設(shè)計(jì)1格柵間隙數(shù)量n：個(gè)格柵槽總寬度b：b=s(n-1)+b*n式中：最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；b柵條間隙，m；h柵前水深，m；v污水流經(jīng)格柵的流速，m/s；一般取0.61.0m/s格柵安裝傾角， 經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)2 過柵水頭損失h0h0式中：h2過柵水頭損失，m；h0計(jì)算水頭損失，m；阻力系數(shù),其值與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)。g重力加速度，取g=9.81m/s2系數(shù)，格柵受污物堵塞后水頭損失增大倍

12、數(shù)， 一般采用k=33 柵后槽的總高度hh式中：h柵后槽總高，m；h柵前水深，m；h1格柵前渠道超高，m；h2格柵水頭損失，m；4格柵總長度設(shè)進(jìn)水渠寬b=1.3m，其漸寬角度（進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.9m/s）式中：進(jìn)水渠道漸寬部位的長度，m；，其中b1為進(jìn)水渠道寬度，m；進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度 一般取5每日柵渣量式中：w每日柵渣量，m3/d單位體積污水柵渣量m3/（103m3污水）一般取0.10.01，細(xì)格柵取大值，粗格柵取小值 取0.01污水流量總變化系數(shù)6細(xì)格柵的設(shè)計(jì)（1）柵條槽總寬度bb個(gè)（2）過柵的水頭損失h0（3）柵后槽的總寬度（4）格柵的總

13、長度（5）每日柵渣量圖3-1 格柵3.2 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)3.2.1 調(diào)節(jié)池的種類和作用調(diào)節(jié)池的功能為對(duì)水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)污水的ph值，水溫，有預(yù)曝氣的作用還可作事故排水。調(diào)節(jié)池分為水調(diào)節(jié)池和水質(zhì)調(diào)節(jié)池。其按作用的分為均質(zhì)池、水量緩沖池、均質(zhì)均量池。本設(shè)計(jì)采用水量調(diào)節(jié)池。3.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)l調(diào)節(jié)池長度b調(diào)節(jié)池寬度h調(diào)節(jié)池高度3.2.3 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)進(jìn)水量（2）停留時(shí)間取設(shè)計(jì)停留時(shí)間t=9h（3）有效容積v（分為兩個(gè)池）單池有效容積（4）有效水深h h=10m（5）池子的面積f（6）池子的平面尺寸采用1623m的池子（7）池子的總高度超高（8）池子的幾何尺寸3.3 沉砂池的設(shè)計(jì)3

14、.3.1 沉砂池的種類和作用 沉砂池有三種形式;平流式，豎流式，曝氣式。平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。豎流式沉砂池是污水由中心管進(jìn)入池內(nèi)后向下而上流動(dòng)，無機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣塵沙池是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的的橫向恒速環(huán)流。曝氣沉砂池的優(yōu)點(diǎn)是通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化影響較小，同時(shí)對(duì)污水起預(yù)曝氣的作用。本設(shè)計(jì)采用曝氣沉砂池3.3.2曝氣沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)1 旋流速度應(yīng)保持0.250.3m/s2 水平流速為0.06-0. 12m/s，取0.09 m/sm3最大流量時(shí)停

15、留時(shí)間為l- 3rnin，取2.5 rnin4有效水深為23m，寬深比一般采用1-25長寬比可達(dá)5，池長比池寬大得多時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)橫向擋板6每m3污水的曝氣量為0.10.2m3空氣7 空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè)，距池內(nèi)約為0.60.9m，送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量閥門8 池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角，在集砂槽附近安裝縱向擋板9 池子的進(jìn)口出口布置，應(yīng)防止發(fā)生短路，進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致，出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直，并宜考慮設(shè)置擋板。10 池內(nèi)考慮設(shè)消泡裝置3.3.3 沉砂池的設(shè)計(jì) 1 池子總有效容積 v= =43000/86400 =74.66m32 水流斷面積 a=/ =43000/864

16、00 =5.53m23 池總寬度 b=a/h2 =5.53/2 =2.765m4 池長 l=v/a =74.66/5.53 =13.5m5 每小時(shí)所需要空氣量 q= =0.15 =268.75m36 校核 寬：深=2.765/2=1.38（符合規(guī)定） 長：寬=13.5/2.765（符合規(guī)定） 4.94 即 取 7.沉淀區(qū)的容積vw 式中：r回流比q污水設(shè)計(jì)流量，m3/hts污泥在二沉池中的濃縮時(shí)間8.沉淀池總高度 式中：h沉淀池總高度，m； h1沉淀池超高，m；一般取0.3m h2沉淀區(qū)有效水深，m； h3無機(jī)械刮泥設(shè)備時(shí)為0.5m h4污泥區(qū)總高度，m h4貯泥斗高度，m 梯形部分的高度，m

17、每個(gè)池子寬6.92m，取其為7m，長取7.5m9.貯泥斗的容積 式中：v1貯泥斗容積，m3 s1、s2貯泥斗的上、下口面積，m210.貯泥斗以上梯形部分污泥容積 式中：v2貯泥斗以上梯形部分容積，m3 l1、l2梯形上下底邊長，m11.污泥斗和梯形部分污泥容積 平流式沉淀池的設(shè)計(jì)圖如圖 所示3.6 主要構(gòu)筑物一覽表名稱尺寸（長寬高）數(shù)量 備注粗格柵31.580.7841細(xì)格柵8.673.850.71調(diào)節(jié)池324510.51曝氣沉砂池13.52.76521氧化溝460642二沉池5427.658.964平流式沉砂池第四章 平面布置4.1平面布置原則 污水處理廠的平面布置原則應(yīng)遵循如下基本原則1.

18、 處理構(gòu)筑物與生活，管理設(shè)施分別集中布置，其位置和朝向力求合理，生活管理設(shè)施應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持一定距離，功能分區(qū)明確，配置得當(dāng)，一般可按照廠前區(qū)，污水處理區(qū)和污泥處理區(qū)的設(shè)置。2. 處理構(gòu)筑物宜按流程順序布置，應(yīng)充分利用原有地形，盡量做到土與量平衡，構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)短捷，避免迂回曲折，做到水流通暢。3. 處理構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)滿足管線（閘閥）設(shè)施工的要求，并應(yīng)使操作運(yùn)行和檢修方便，對(duì)于特殊構(gòu)筑物（如消化池，儲(chǔ)氣罐）與其他構(gòu)筑物（建筑物）之間的距離應(yīng)符合國家建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（gb500162006）及地方現(xiàn)行防火規(guī)范的規(guī)定。4. 處理廠（站）內(nèi)的雨水管道，污水管道，給水管道，電氣管等處理構(gòu)筑物

19、的超越管，單元處理構(gòu)筑物之間的超越管和單元構(gòu)筑物的放空管道，并聯(lián)運(yùn)行的處理構(gòu)筑物間應(yīng)設(shè)均勻配水設(shè)置，個(gè)處理構(gòu)筑物系統(tǒng)間應(yīng)考慮設(shè)置可切換的連通管渠。5. 考慮到處理廠發(fā)生事故與檢修的要求，應(yīng)設(shè)置超越全部處理構(gòu)筑物的超越管，單元處理構(gòu)筑物之間的超越管和單元構(gòu)筑物的放空管道并聯(lián)運(yùn)行的處理構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)均勻配水裝置，各處理構(gòu)筑物系統(tǒng)之間應(yīng)考慮設(shè)置可切換的連通管渠。6. 產(chǎn)生臭氣和噪聲的構(gòu)筑物（如集水井，污泥池）和輔助建筑物（如鼓風(fēng)機(jī)房）的布置應(yīng)注意其對(duì)周圍環(huán)境的影響。7. 設(shè)置通向各構(gòu)筑物和附屬建筑物的必要通道，滿足物品運(yùn)輸，日常操作管理和檢修的要求。8. 處理廠（站）內(nèi)的綠化面積一般不小于全廠總面積的30%。9. 對(duì)于分期建設(shè)的項(xiàng)目，應(yīng)考慮近期與遠(yuǎn)期的合理布置，以利于分期建設(shè)。4.2平面布置圖該污水處理廠平面布置圖見圖41.心得體會(huì)從12月27日到1月7日，我們進(jìn)行了為期二周的水污染課程設(shè)計(jì)。通過這次課程設(shè)計(jì)，我拓寬了知識(shí)面，鍛煉了能力，綜合素質(zhì)得到了較大的提高，課設(shè)的目的在于檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，把課堂上學(xué)到的系統(tǒng)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，找出學(xué)習(xí)中的不足，以便為完善學(xué)習(xí)計(jì)劃又為學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法提供實(shí)踐依據(jù)。兩周的時(shí)間，我不僅僅獲得了知識(shí)，更加學(xué)會(huì)了一種對(duì)待問題的認(rèn)真態(tài)度。在設(shè)計(jì)的過程中遇