污水处理厂课程设计

课程设计

二○一五年六月。

摘要。在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。

近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。

不应回避，我国面临水资源短缺的严重事实，北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已受到水资源不足的制约。城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋势，不久将成为必然。这就是我国污水事业面临的现实。

作为给水排水工程专业的学生，就更应该深刻地了解这种形势，掌握并发展污水处理的新工艺、新技术，成为跨世纪的工程技术人才，将我国的污水处理事业提升到一个新的高度。

本次设计的题目是污水处理厂设计。目的是让学生了解排水工程的设计内容与方法，其中包括了城市排水管网的规划与设计和污水处理厂的建设以及工艺流程的选用，收获甚多，为日后的学习与工作积累了宝贵的经验。设计成果包括设计说明书与工艺平面图、高程图。

在此，还要对老师的悉心指导表示感谢。

关键词：生活污水、污水处理、处理构筑物。

第一章设计任务。

污水处理工艺设计。

1. 污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定，各单体构筑物的工艺设计。

2.污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。包括工艺流程的确定，单体构筑物的工艺设计；

3．污水泵站的工艺设计。可以是终点泵站，也可以是中途提升泵站。包括选泵、泵站工艺设计计算和泵站工艺图的绘制；

4. 污水处理厂的平面布置。包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的平面布置图及工艺平面图绘制；

5．污水处理厂竖向布置及高程计算。

1）根据水体自净能力以及要求的处理水质并结合当地的具体条件，如水资源情况、水体污染情况等来确定污水处理程度与处理工艺流程。无特殊要求时，污水级处理后其水质应达到国家污水综合排放一级标准，即ss≤20mg/l，od5≤20mg/l。

2）污水泵站工艺要求要确定水泵机组的台数、水泵型号、泵站的结构形式以及集水池的容积，并应进行泵站水泵机组管道水力计算和电器设备等布置的设计，泵站的建筑与结构设计可参照标准图大致来确定。

3）根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择适合的污泥处理工艺方法，进行各单位构筑物的设计计算。

4）污水处理厂平面布置要紧凑合理，节省占地面积，同时应保证运行管理方便。

5）在确定污水处理工艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。

6）对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须的设计与计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。

7）对污水与污泥处理系统要作出较准确的水力计算与高程计算。

2.图纸的具体要求。

1）污水处理厂总平面布置图，2号1张。

2）污水处理厂高程布置图，2号1张。

3.设计计算说明书的具体要求。

毕业设计计算说明书要结构严谨、层次分明、语言流畅、书写工整、简图合理、计算正确，符合学科、专业的有关要求。

1、城市位于河北地区。

2、设计人口44万人。

3、当量人口排污标准：排水量150l/人·d，bod5：30g/人·d；ss：50g/人·d；tn：8g/人·d；tp：1g/人·d。

4、城市污水。

1）冬季平均温度15℃，夏季平均温度25℃。

5、气象资料。

1）月平均最高温度27℃；

2）月平均最低温度1℃，3）绝对最高温度42℃，4）绝对最低温度-5℃，5）结冰期30天。

6）年平均降雨量680mm/年。

7）夏季主导风向西北。

6、水文资料。

1）最高洪水位22米。

2）常年水位 10 米。

3）95%保证率枯水位 10.5 米。

4）最大流量10m3/s

5）常水位流量3m3/s

6）95%保证率枯水流量2 m3/s

8、污水处理厂区有关资料。

1）厂区地形平坦，标高40~42m

2）地下水位标高埋深3m

3）入厂管道管底埋深4.0m，管径d=1200mm

9、据该市环保部门要求，城市污水经处理后出水应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）一级b标准，即：

bod5：20mg/l；ss：20mg/l；tn：20mg/l；nh4+-n：8mg/l；tp：1mg/l；

拟建污水厂位于该市经济开发区。面积为1.0~1.

5㎡/吨水。未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展发展和生态环境，危及国计民生。所以在设计污水处理厂时，选择厂址是一个重要环节。

厂址对周围环境、基建投资及运行管理都有很大影响。

选择厂址应遵循如下原则：

1.为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于300米。

2.厂址应设在城市集中供水水源的下游不小于500米的地方。

3.厂址应尽可能设在城市和工厂夏季主导风向的下方。

4.要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。

5.厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。

6.厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。

7.厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。

根据《城市污水处理及污染防治技术政策》，日处理能力在10~20万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、sbr法和ab法等成熟工艺[2]。本市污水处理厂方案，既要考虑有效去除bod5又要适当去除n和p，故可选择三种典型的工艺流程，有三种可供选择的工艺：（1）间歇式活性污泥法（sbr工艺）；（2）氧化沟工艺；（3）好氧—缺氧（a/o）脱氮工艺[2]。

各种工艺都有其独特的方面，一般根据具体情况而定。主要特点如下：

1．sbr工艺。

性污泥水处理技术，又称序批式活性污泥法。sbr的运行工况以间歇操作为特征。五个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器中依次进行，所以省去了传统活性污泥法中的沉淀池和污泥回流设施。

在处理过程中，周而复始地循环这种操作周期，以实现污水处理的目的[3]。

优点如下：工艺流程简单，运转灵活，基建费用低；

处理效果好，出水可靠；

具有较好的脱氮除磷效果；

污泥沉降性能良好；

对水质水量变化的适应性强。

缺点如下：反应器容积率低；

水头损失大；

不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力；

峰值需要量高；

设备利用率低；

管理人员技术素质要求较高。

2．氧化沟工艺。

氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除bod5和脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。

氧化沟处理污水的原理如下：氧化沟中的污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。在充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除bod；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。

在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，知道do值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。

该系统中，bod降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在一个池子内。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效去除bod，但脱氮除磷的能力有限[5]。

氧化沟的主要优点如下：

氧化沟的液态在整体上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中能形成良好的混合液生物絮凝体，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果，另外，其独特的水流性能对除磷脱氮也是极其重要的。

处理效果稳定，出水质好，并可实现脱氮。

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