【正文】 西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院 課程設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 《水質(zhì)工程學(xué) II》課程設(shè)計(jì)： 城市污水處理廠工藝系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 院 （系）： 環(huán)境工程系 專業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2020 年 12 月 30 日 西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） I 目 錄 第 1 章 概述 1 設(shè)計(jì)題目 1 原始資料 1 第 2 章 設(shè)計(jì)規(guī)模及處理程度 2 處理要求 2 設(shè)計(jì)流量 2 處理程度 3 第 3 章 工藝流程確定 4 污水處理工藝的選擇 4 說明 5 第 4 章 設(shè)計(jì)計(jì)算 9 處理構(gòu)筑物形式選擇 9 分流井 9 粗格柵 10 污水提升泵房 11 細(xì)格柵 13 15 16 曝氣池 19 西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） II 26 消毒池 30 30 厭氧消化池 32 污泥機(jī)械脫水 34 第五章 污水處理廠平面及高程布置 36 平面布置 36 高程布置 37 第六章 參考文獻(xiàn) 38第七章 致謝 40西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 .概述 設(shè)計(jì)題目 城市污水初步設(shè)計(jì) 原始資料 ：設(shè)計(jì)人口： 近期排水量標(biāo)準(zhǔn) 180L/人 .天；遠(yuǎn)期排水量標(biāo)準(zhǔn) 200L/人 .天。 近期人口： (12+4) 10000+13 3000=199000（人） 遠(yuǎn)期人口：（ 15+4） 10000+13 4000=242020（人） ：工業(yè)廢水： 該城市工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)廢水全部經(jīng)過廠內(nèi)廢水處理站進(jìn)行處理后，已經(jīng)達(dá)到城市污水管道的納污能力；近期排水量 ，遠(yuǎn)期排水量 。時(shí)變化系數(shù) Kh= ：污水性質(zhì)： COD=400mg/L， BOD5/COD=， SS=180mg/L，夏季水溫 25℃，冬季 水溫 15℃，常年平均水溫 20℃。 ：納污河流： 位于城市東側(cè)自北向南，流量保證率為 95%，流量 Q 平 =8m3/s，平均水深 H平 =2m，平均流速 V平 =，平均水溫 T=15℃，溶解氧 DO=8mg/L， BOD5=，SS=，河流允許增加懸浮物濃度 ， 20 年一遇洪水水位標(biāo)高，常水位標(biāo)高 ，城市排污口下游 20km 處有取水水源點(diǎn)。 ：氣象資料： 主導(dǎo)風(fēng)向西南。平均氣溫 ℃，冬季最低氣溫 10℃，最大冰凍深度，夏季最高氣溫 38℃，年平均降雨量 1010mm，蒸發(fā)量 1354mm。 西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 2 第二章 設(shè)計(jì)規(guī)模及處理程度 處理要求 ：出水性質(zhì)： 出水水質(zhì) COD≤ 60mg/L， BOD5≤ 20mg/L， SS≤ 20mg/L。 ：污泥污水處理反方式： 污水：處理過的污水納入河流江心式排放； 污泥：消化處理，脫水后泥餅外運(yùn)作農(nóng)肥。 ：分期建設(shè)： 考慮近期和遠(yuǎn)期城市發(fā)展的情況。 設(shè)計(jì)流量 根據(jù)城市總體規(guī)劃，污水廠擬建于該城市 南側(cè)，河流西岸，地勢(shì)平坦，擬建地面標(biāo)高為 。該城市污水主干管終點(diǎn) (污水廠進(jìn)水口 )的管內(nèi)底標(biāo)高， D=800m， i=， v=， h/D=。 ：生活污水設(shè)計(jì)流量： 近期排水量： Q=199000 180=35820m179。/d≈ 179。/s 遠(yuǎn)期排水量： Q=242020 200=48400 m179。/d≈ 179。/s ：生活污水總變化系數(shù)： 近期： 415 ??? dZ QK 遠(yuǎn)期： 5 6 0 ??? dZ QK ：平均流量： 平均流量 =生活污水流量 +工業(yè)廢水流量 近期： s/ 3???Q 西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 3 遠(yuǎn)期： s/m7 6 6 3???Q ：最大設(shè)計(jì)流量： 最大設(shè)計(jì)流量 =生活污水生活污水總變化系數(shù) Kz＋工業(yè)廢水 近期最大設(shè)計(jì)流量： sLsmQ/7 5 7/7 5 1 3?????? 遠(yuǎn)期最大設(shè)計(jì)流量： sLsmQ/9 9 6/9 9 6 3?????? ：設(shè)計(jì)規(guī)模確定： Q 近期取 dm/3 Q 近期計(jì)算 Q 遠(yuǎn)期取 dm/3 Q 遠(yuǎn)期計(jì)算 處理程度計(jì)算 根據(jù)地域性質(zhì)及生活習(xí)慣，參照相近已建城 市污水處理廠資料，針對(duì)污水處理后最終出路，明確水質(zhì)要求，結(jié)合排放標(biāo)準(zhǔn)，回用標(biāo)準(zhǔn)，以及對(duì)納污河流水體自凈規(guī)律計(jì)算所得的結(jié)果，綜合分析后確定原水水質(zhì)指標(biāo)，出水水質(zhì)指標(biāo)，各項(xiàng)污染物處理程度如下表： 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) COD BOD SS PH 原水 400 200 180 6— 9 出水 60 20 20 6— 9 處理程度 % % % 西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 4 第三章 工藝流程確定 . 污水處理工藝的選擇 由于本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)不要求氮和磷的處理程度，因此本設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行污水處理，其主要流程如下： 污水處理流程圖 污泥處理工藝如下： 污泥處理工藝圖 按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦， 20 萬 t/d 規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝， 1020 萬 t/d 污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、 SBR、 AB 法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 5 好氧法工藝等。對(duì)脫氮除磷有要求的城市，應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)化處理，如 A2 /O工藝， A/O 工藝， SBR 及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾 池工藝等。 由于該設(shè)計(jì)中的污水屬于生活污水對(duì)脫氮除磷有要求故選取二級(jí)強(qiáng)化處理 可供選取的工藝：氧化溝工藝， SBR 及其改良工藝等。 氧化溝 嚴(yán)格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實(shí)踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝 ， 如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮 效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般 采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和 SBR 工藝的一些特點(diǎn)，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實(shí)現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。 氧化溝具有以下特點(diǎn)： (1)工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 (2)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的 BOD 平均處 理水平可達(dá)到 95%左右。 (3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(zhǎng)、泥齡長(zhǎng)和循環(huán)稀釋水量大。 (4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)。一般為 20～ 30 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少?gòu)亩芾砗?jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。 西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 6 (5)可以除磷脫氮。可以通過氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞ 80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 A2/O A2/O 處理工藝是 Anaerobic－ Anoxic－ Oxic 的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱， A2/O 工藝是在厭氧－好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能。 A2/O 工藝的特點(diǎn)： （一）：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī)配合，能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能； （二）：在同時(shí)脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類其它工藝。 （三）：在厭氧 缺氧 好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖， SVI 一般小于 100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹。 （四）：污泥中含 磷量高，一般為 %以上。 SBR SBR 是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水。 SBR 通過對(duì)反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈活性。 SBR 池通常每個(gè)周期運(yùn)行 46 小時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)雨水高峰流量時(shí)， SBR 系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動(dòng)切換至雨水運(yùn)行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應(yīng)來水量的變化。 SBR 系統(tǒng)通常能夠承受 35 倍旱流量的沖擊負(fù)荷。 SBR 工藝具有以下特點(diǎn)