【正文】 靈寶市污水處理廠初步設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目　錄前　言 1第1章 設(shè)計(jì)概論 3 設(shè)計(jì)依據(jù)和任務(wù) 3 3 設(shè)計(jì)內(nèi)容 3 設(shè)計(jì)要求 4第2章 工藝流程圖的確定 5 工藝流程的方案比較 5 SBR工藝 5 氧化溝工藝 6 A2/O工藝 7 工藝流程的選擇 8 污水處理工藝 9 11第3章 主要構(gòu)筑物計(jì)算 13 污水主干管 13 設(shè)計(jì)參數(shù) 13 泵前中格柵 13 污水提升泵房 15 16 沉砂池 18 初沉池 20 A2/O工藝 22 25 28 30 31 32 33 33第4章平面及高程布置 35 35 35 35 36 高程布置原則 36 高程布置的注意事項(xiàng) 36 高程布置方法 37 38 40 41結(jié)　論 42謝 辭 43參考文獻(xiàn) 44外文資料翻譯 45前　言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是河南省靈寶市污水處理廠初步設(shè)計(jì)。靈寶市位于河南省西部，由三門峽市代管。近年來，靈寶市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅速，城市發(fā)展所面臨的資源環(huán)境問題日益突出，尤其是該市沒有污水集中處理設(shè)施，這不利于該市水污染的有效防治和水資源的充分利用。因此，在強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的今天，興建污水處理廠便有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。本次設(shè)計(jì)的靈寶市污水處理廠規(guī)模較小，投資不宜過大，應(yīng)考慮采用穩(wěn)定可靠，成本低廉的處理工藝。本設(shè)計(jì)的總體污染物控制指標(biāo)應(yīng)達(dá)到GB189182002 所規(guī)定的一級(jí) B標(biāo)準(zhǔn)。在綜合比較了多種常用工藝的基礎(chǔ)上，為滿足相關(guān)的技術(shù)要求，本設(shè)計(jì)決定采用A2/O處理工藝。A2/O法又稱AAO法，是英文AnaerobicAnoxicOxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱（厭氧缺氧好氧法），是一種常用的二級(jí)污水處理工藝，可用于二級(jí)污水處理或三級(jí)污水處理，以及中水回用，具有良好的脫氮除磷效果。該法是20世紀(jì)70年代，由美國(guó)的一些專家在AO法脫氮工藝基礎(chǔ)上開發(fā)的。工藝特點(diǎn)本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總水力停留時(shí)間少于其他類工藝；在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，不易發(fā)生污泥絲狀膨脹，SVI值一般小于100；污泥含磷高，具有較高肥效；運(yùn)行中勿需投藥，兩個(gè)A段只用輕輕攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低；存在的待解決問題：除磷效果難再提高，污泥增長(zhǎng)有一定限度，不易提高，特別是P/BOD值高時(shí)更甚；脫氮效果也難再進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高；進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解氧濃度也不宜過高，以防循環(huán)混合液對(duì)缺氧反應(yīng)器的干擾。本次設(shè)計(jì)是對(duì)我們?nèi)甏髮W(xué)學(xué)習(xí)的全面考察，要求我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，用科學(xué)理論解決具體的實(shí)際問題。通過本次設(shè)計(jì)，我們積累了必要的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這對(duì)我們今后的工作而言是十分重要的。 第1章 設(shè)計(jì)概論 設(shè)計(jì)依據(jù)和任務(wù)設(shè)計(jì)題目：靈寶市污水處理廠初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料：污水廠面積：280m140m污水量：近期進(jìn)水水量30000m3/d，2015年預(yù)計(jì)達(dá)到 60000m3/d。進(jìn)水水質(zhì)：BOD5≤190 mg/L CODcr≤390 mg/L TN ≤40mg/LSS ≤200 mg/L 氨氮 ≤35 mg/L TP ≤3 mg/L出水水質(zhì)：BOD5 ≤ 20 mg/L CODcr ≤60 mg/L TN ≤20mg/LSS ≤ 20 mg/L 氨氮 ≤15 mg/L TP ≤1 mg/L去除率：EBOD5≥％ ECODcr≥％ ESS ≥90％ E氨氮≥％ ETP ≥％標(biāo)高：進(jìn)水管官內(nèi)底標(biāo)高為112m，河流洪水位標(biāo)高為113 m。 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：選擇污水處理廠工藝流程，確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)、進(jìn)行主要構(gòu)筑物的選型和有效尺寸計(jì)算、主要處理設(shè)備的選型、書寫一份完整的設(shè)計(jì)說明書、圖紙繪制等內(nèi)容。 設(shè)計(jì)要求要求學(xué)生進(jìn)行污水處理廠的初步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)說明書：約兩萬(wàn)字。圖紙：一號(hào)圖紙一張，二號(hào)圖紙4張。第2章 工藝流程圖的確定 工藝流程的方案比較城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除BOD5又要適當(dāng)去除N、P。故可采用SBR、A/O除磷工藝、氧化溝法、A—B法以及A2/O法等處理工藝。根據(jù)靈寶市污水處理廠的實(shí)際情況，考慮到其設(shè)計(jì)規(guī)模較小，屬于小型污水處理設(shè)施，應(yīng)在滿足技術(shù)可行性的同時(shí)，應(yīng)滿足必要的經(jīng)濟(jì)可行性指標(biāo)，盡量降低工程投資和運(yùn)行成本。綜上，本設(shè)計(jì)決定對(duì)SBR工藝、A 2/O和氧化溝工藝三種工藝進(jìn)行方案比選，從中選取最優(yōu)方案作為本設(shè)計(jì)的最終方案。 SBR工藝SBR（Sequencing Batch Reactor）工藝又稱批序式活性污泥法，其主要特點(diǎn)是在單一的反應(yīng)池內(nèi)，污水順序按進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水周期進(jìn)行，周而復(fù)始。SBR工藝實(shí)現(xiàn)了在同一反應(yīng)器內(nèi)完成一系列工序，其主要工序包括：流入工序：注入原污水反應(yīng)器，注滿后進(jìn)行反應(yīng)，注水方式有單純注水，曝氣，緩速攪拌三種。曝氣工序：當(dāng)污水注滿后即開始曝氣，根據(jù)污水處理的目的，脫氮除磷應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理工作。沉淀工藝：使混合液泥水分離，此時(shí)反應(yīng)器相當(dāng)于二沉池，排放工序：排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應(yīng)器底部殘留一部分活性污泥作為種泥。待機(jī)工序：處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等待下一個(gè)周期。優(yōu)點(diǎn)：(1) 大多數(shù)情況下，無(wú)設(shè)置調(diào)節(jié)池的必要；(2) SVI值較低，易于沉淀，一般情況下不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹；(3) 通過對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，可靈活地進(jìn)行脫氮除磷反應(yīng)；(4) 自動(dòng)化程度較高；(5) 當(dāng)程序設(shè)置得當(dāng)時(shí)，處理效果優(yōu)于連續(xù)式； (6) 單方投資較少。缺點(diǎn)：(1) 設(shè)備利用率較低，處理水量較??；(2) 運(yùn)行維護(hù)量大，操作要求高。圖 2—1 SBR 工藝流程圖 氧化溝工藝氧化溝又名氧化渠或循環(huán)曝氣池，1950 年由荷蘭公共工程研究所研究成功。其基本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形，形成閉合的廊道。污水和活性污泥的混合液在廊道中不停地循環(huán)流動(dòng)，其水力停留時(shí)間一般較長(zhǎng)，為15—16h, 泥齡長(zhǎng)達(dá)15—30天，氧化溝工藝屬于改進(jìn)的延時(shí)曝氣活性法。 氧化溝處理系統(tǒng)的構(gòu)造形式較多，有圓形、馬蹄形，平行多渠道形等。與氧化溝配套的二沉池也有合建或分建等多種形式，其供氧和推流均靠提升式表面曝氣設(shè)備，這種設(shè)備分為早期使用的水平中心軸旋轉(zhuǎn)葉輪和后來出現(xiàn)的卡魯塞爾氧化溝所用的垂直或帶葉片的曝氣器，由于氧化溝水深較淺（一般 3米左右），且流程較長(zhǎng)，可以按照曝氣器前作缺氧段，曝氣器后作好氧段的方式設(shè)計(jì)運(yùn)行，提供厭氧菌與好氧菌交替作用的條件，達(dá)到在缺氧段反硝化，在好氧段除BOD及硝化的設(shè)計(jì)目的。優(yōu)點(diǎn)：(1) 工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池，投資省，管理簡(jiǎn)便；(2) 處理效果穩(wěn)定可靠，有機(jī)污染物去除率較高，并且脫氮作用明顯；(3) 剩余污泥量少，污泥不需消化，性質(zhì)穩(wěn)定，易脫水，不會(huì)帶來二次污染；(4) 造價(jià)低，建造快，設(shè)備事故率低，運(yùn)行管理費(fèi)用少；(5) 污泥回流及時(shí)，不易產(chǎn)生污泥膨脹。(6) 水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，耐沖擊負(fù)荷。缺點(diǎn)：(1) 占地面積較大，土地利用率較低；(2) 單位污水處理能耗稍高，不利于節(jié)能。圖 2—2 氧化溝工藝流程圖 A2/O工藝A2/O工藝是一種實(shí)用化的脫氮除磷工藝。在該工藝中，厭氧池用于生物除磷，缺氧池用于生物脫氮，原污水中的碳源物質(zhì)（BOD）首先進(jìn)入?yún)捬醭?，其中的聚磷菌?yōu)先利用污水中的易生物降解的有機(jī)物成為優(yōu)勢(shì)菌種，為生物除磷創(chuàng)造了有利條件，污水然后進(jìn)入缺氧池，反硝化菌利用其他可以利用的碳源將回流到缺氧池的硝態(tài)氮還原成氮?dú)馀湃氪髿庵?，達(dá)到生物脫氮的目的。優(yōu)點(diǎn)：(1) 水力停留時(shí)間較短，總占地面積較小；(2) 不易出現(xiàn)污泥膨脹，出水水質(zhì)較好；(3) 用于大型污水廠時(shí)運(yùn)行費(fèi)用較低；缺點(diǎn)：(1) 污泥需進(jìn)行內(nèi)回流，能耗較高；(2) 污泥滲出液需化學(xué)除磷；(3) 沼氣回收經(jīng)濟(jì)效益差。圖 2—3 A2/O 工藝流程圖 工藝流程的選擇本設(shè)計(jì)要求處理工藝既能有效地去除BOD、COD、SS等，又能達(dá)到同步脫氮除磷的效果。進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)的要求是選擇除磷脫氮工藝的一個(gè)重要因素。為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該選用具有除磷和硝化功能的三級(jí)處理。根據(jù)靈寶市污水處理廠的實(shí)際情況和本次設(shè)計(jì)的具體要求，對(duì)上述三種工藝方案進(jìn)行了橫向比較，綜合考慮了各方案的工藝流程以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)后，本設(shè)計(jì)決定采用A2/O脫氮除磷處理工藝。此工藝的特點(diǎn)是管理維護(hù)簡(jiǎn)單；總水力停留時(shí)間小于其它的同類設(shè)備；厭氧(缺氧)/好氧交替進(jìn)行，不宜于絲狀菌的繁殖；基本不存在污泥膨脹問題；不需要外加碳源，厭氧和缺氧進(jìn)行緩速攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低；節(jié)省基建費(fèi)用，占地面積相對(duì)較小；處理效率一般能達(dá)到BOD5和SS為，總氮為以上，磷為左右。國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)技術(shù)先進(jìn)成熟。因此宜選采用此方案來處理本次設(shè)計(jì)的污水。 本設(shè)計(jì)的具體工藝流程如下圖：圖 2—4 A2/O 工藝流程圖 污水處理工藝1. 格柵本污水處理廠設(shè)置粗、細(xì)兩道格柵。格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵或工藝管線造成損害。按柵條的種類可分為鏈條式格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵和活動(dòng)?xùn)艞l式格柵。由于鏈條式格柵運(yùn)行可靠，布局簡(jiǎn)潔，易于安裝維護(hù)，本工藝選用鏈條式格柵。格柵與水泵房的設(shè)置方式如下圖所示：圖2—4格柵與泵房布置示意圖2. 沉砂池沉砂池的形式，按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和旋流式三種；按池型可分為平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池。平流式沉砂池是常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動(dòng)，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、截留物及顆粒效果較好的優(yōu)點(diǎn)；豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進(jìn)入池內(nèi)，無(wú)機(jī)物顆粒藉重力沉于池底，處理效果一般較差；曝氣沉砂池是在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。權(quán)衡比較之后，考慮到擬建污水處理廠的水質(zhì)特點(diǎn)，從實(shí)際處理效率和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本出發(fā)，決定采用平流式沉沙池。3. A2/O工藝為了更好的脫氮除磷，采用倒置A2/O工藝4. 沉淀池平流式沉淀池：由流入裝置、流出裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置等組成。流入裝置由配水槽、擋流板組成，流出裝置由流出槽與擋板組成，緩沖層的作用時(shí)避免已沉污泥被水流攪起以及緩解沖擊負(fù)荷，污泥區(qū)起貯存、濃縮和排泥作用，排泥方式有靜水壓力法、機(jī)械排泥法。輻流式沉淀池：池型成圓形或正方形，直徑（或邊長(zhǎng)）660m，用機(jī)械排泥，池底坡度不宜小于 ?？捎米鞒醭脸鼗蚨脸?。豎流沉式淀池：池型可用圓形或正方形。為了池內(nèi)水流分布均勻，池徑不宜太大，一般采用47m。沉淀區(qū)呈柱形，污泥斗呈截頭倒錐體。輻流沉淀池工藝成熟，適合范圍廣，故采用之。5. 污水消毒設(shè)施紫外線消毒法的投資較小，但不能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)其消毒效果；臭氧消毒效率高，不產(chǎn)生難處理或生物積累性殘余物，但其設(shè)備投資高昂，維護(hù)工作復(fù)雜；液氯消毒效果可靠，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，故本設(shè)計(jì)采用液氯消毒工藝。本設(shè)計(jì)設(shè)置隔板式接觸池和配套的加氯、貯氯設(shè)施。1. 污泥處理的要求污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。污泥處理要求如下：第一，減少有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化；第二，減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用；第三，減少污泥中有毒物質(zhì)。2. 常用污泥處理的工藝流程： 圖2—5 常用污泥處理工藝流程圖城市污水處理廠所產(chǎn)生的污泥約為處理的水的體積的 %%左右。這些污泥一般富含有機(jī)物、病菌等，若不加處理隨意堆放，將對(duì)周圍環(huán)境造成新的污染。在上圖所示的幾種常用的工藝中，由于本方案中氧化溝已經(jīng)要求實(shí)現(xiàn)污泥的好養(yǎng)穩(wěn)定，且作為小型污水廠建設(shè)、維護(hù)污泥消化設(shè)施尚有很多現(xiàn)實(shí)問題，故不采用方法 1；方法 3設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用過于昂貴，目前僅用于工業(yè)污泥和垃圾的處理，不具有經(jīng)濟(jì)可行性；方法 4直接作用于農(nóng)田，對(duì)重金屬的含量要求十分嚴(yán)格，本設(shè)計(jì)中的污水處理廠同時(shí)處理生活污水和工業(yè)廢水，其中工業(yè)廢水中將不可避免的含有較多量的重金屬，會(huì)對(duì)農(nóng)田造成較為嚴(yán)重的二次污染。因此，經(jīng)過幾種工藝的比較，決定采用方法 2，即對(duì)污泥進(jìn)行濃縮，脫水處理后，將泥餅外運(yùn)，進(jìn)行最終處置。其中污泥濃縮，脫水有兩種方式選擇，污泥含水率均能達(dá)到80%，方案如下： 1. 方案一：污泥機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水； 2. 方案二：污泥重力濃縮、機(jī)械脫水。表2—1 兩種污泥濃縮方法比較項(xiàng)目方案一方案二主要構(gòu)筑物污泥貯泥池 濃縮、脫水機(jī)房污泥濃縮池 脫水機(jī)房主要設(shè)備濃縮池刮泥機(jī)濃縮池刮泥機(jī)、脫水機(jī)占地面積小大絮凝劑總用量?≤對(duì)環(huán)境的影響小大總土建費(fèi)用小大總設(shè)備費(fèi)用一般稍大由上表可見方案一優(yōu)于方案二，因此本工程污泥處理工藝選用污泥機(jī)械濃縮，機(jī)械脫水。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3章 主要構(gòu)筑物計(jì)算 污水主干管污水主干管將城市污水收集后輸送至污水處理廠，本設(shè)計(jì)中污水主干管采用鋼筋混凝土圓管。 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：平均流量：Qa=30000m3/d=347 L/S= m3/s生活污水量總變化系數(shù)Kz=(查表)則Qmax=347≈503 L/S= m3/s 泵前中格柵格柵由一組或數(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，傾斜安裝在污水渠道、泵