【正文】 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 62主要生產(chǎn)構(gòu)筑物工藝畢業(yè)設(shè)計目 錄摘 要 IABSTRACT II前 言 1第一部分 設(shè)計說明書 2第一章 設(shè)計概論 2 設(shè)計任務(wù) 2 設(shè)計目的 2 設(shè)計要求 2 設(shè)計數(shù)據(jù)及材料 3 處理程度的計算 4第二章 總體設(shè)計 5 工藝比較選擇 5 主要生產(chǎn)構(gòu)筑物工藝設(shè)計 16 格柵間 16 污水提升泵房 16 沉砂池 16 倒置AAO池 17 鼓風(fēng)機(jī)房 17 二次沉淀池 17 接觸消毒池 18 18 污泥濃縮池 18 脫水車間 19第三章 污水處理廠總體布置 20 污水廠平面布置 20 污水處理廠平面布置的原則 20 污水處理廠的平面布置 22 污水廠的高程布置 22 污水處理廠高程的布置方法 22 本污水處理廠高程計算 24第四章 組織結(jié)構(gòu)與人員編制 27第五章 污水廠投資估算 28 土建部分 28 設(shè)備部分 29 總投資費(fèi)用 29 經(jīng)濟(jì)效益分析 30第二部分 設(shè)計計算書 31第一章 設(shè)計流量 31 31 設(shè)計最大流量 31第二章 格柵設(shè)計計算 32第三章 泵房設(shè)計計算 35第四章 沉砂池設(shè)計 36 36 設(shè)計數(shù)據(jù) 37第五章 倒置AAO生物反應(yīng)池設(shè)計計算 39第六章 二次沉淀池設(shè)計計算 50第七章 接觸消毒池設(shè)計計算 54 液氯消毒工藝設(shè)計計算 54 接觸池設(shè)計計算 55第八章 污泥濃縮池設(shè)計計算 56結(jié) 語 59參考文獻(xiàn) 60致 謝 62前 言在維系人的生存、保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)和維護(hù)社會發(fā)展的所有自然要素中，水的重要性毋庸贅述。然而隨著工業(yè)化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。在中國尤其嚴(yán)重，中國是世界13個缺水國家之一，全國600多個城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水短缺雪上加霜：我國江河湖泊普遍遭受污染，全國75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富營養(yǎng)化；90%的城市水域污染嚴(yán)重，南方城市總?cè)彼康?0%70%是由于水污染造成的；對我國118個大中城市的地下水調(diào)查顯示，有115個城市地下水受到污染，其中重度污染約占40%。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施帶來了負(fù)面影響。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標(biāo)排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴(yán)重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。據(jù)環(huán)境部門監(jiān)測，1999年全國近80%的生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入江河湖海，年排污量達(dá)400億立方米，造成全國三分之一以上水域受到污染.本設(shè)計為為大連市某新建污水處理廠進(jìn)行工藝設(shè)計，設(shè)計水質(zhì)為85%生活污水及15%工業(yè)廢水，設(shè)計規(guī)模為70000，出水要求達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計采用倒置AAO工藝，該工藝流程簡單，運(yùn)行控制方便，占地面積較小，出水水質(zhì)優(yōu)于二級排放標(biāo)準(zhǔn)，是目前應(yīng)用較多的工藝。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我們將經(jīng)受一次較為全面、嚴(yán)格的工程設(shè)計訓(xùn)練，熟悉污水處理廠工藝設(shè)計過程，了解現(xiàn)代工程設(shè)計計算方法，培養(yǎng)分析解決問題的能力，樹立高度的工作責(zé)任感。第一部分 設(shè)計說明書第一章 設(shè)計概論 設(shè)計任務(wù)本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是完成大連市某污水處理廠倒置AAO工藝處理城市污水設(shè)計。工程內(nèi)容包括：1. 污水處理廠方案的總體設(shè)計：通過調(diào)研收集資料，確定污水處理工藝方案；進(jìn)行總體布局進(jìn)行、豎向設(shè)計、廠區(qū)管道布置、廠區(qū)道路及綠化設(shè)計；完成污水處理廠總平面及高程設(shè)計圖。2. 進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物工藝計算：包括初步設(shè)計、設(shè)備選型，圖中應(yīng)有設(shè)備、材料一覽表。3. 進(jìn)行輔助建筑物(包括鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、加藥間、脫水機(jī)房等)的設(shè)計：包括尺寸、面積、層數(shù)的確定；完成設(shè)備選型。 設(shè)計目的隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對環(huán)境保護(hù)的意識越來越強(qiáng)，污水處理率日益成為城鎮(zhèn)及區(qū)域環(huán)境保護(hù)的重要指標(biāo)。本設(shè)計旨在使學(xué)生根據(jù)污水性質(zhì)、排放規(guī)模、現(xiàn)實的城市條件和排放水域的要求，選擇較適宜的城市污水處理工藝，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用的水質(zhì)要求。 設(shè)計要求（1） 獨立思考，獨立完成；（2） 完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計布置；（3） 工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細(xì)說明；（4） 提交的成品：設(shè)計說明書、高程圖、廠區(qū)平面布置圖、主要構(gòu)筑物（平、剖面）圖。 設(shè)計數(shù)據(jù)及材料（1） 設(shè)計規(guī)模：70000.（2） 廢水來源：生活污水85％，生產(chǎn)廢水15％。（3） 設(shè)計進(jìn)出水質(zhì)：見下表水質(zhì)參數(shù)進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)CODCr(mg/L)650100BOD5(mg/L)33020SS(mg/L)35020氨氮(mg/L)3020TP(以P計) (mg/L)61（4） 氣象資料① 氣溫資料（℃）：年平均氣溫11℃月平均氣溫5℃年最低氣溫20℃月平均最高氣溫24℃年最高氣溫35℃月平均最低氣溫5℃溫度在10℃以下的天數(shù)75d溫度在0℃以下的天數(shù)110d降雨量650mm年蒸發(fā)量200mm②常年主導(dǎo)風(fēng)向：WS；（5） 地質(zhì)資料污水處理廠處：土壤性質(zhì)冰凍深度（m）地下水位（在地表下）（m）亞粘土17（6） 廠區(qū)規(guī)劃地形圖：廠區(qū)按整平地形考慮。距河500米。（7） 廠區(qū)供電情況及其它問題：就近接入電源，設(shè)配電箱即可。 處理程度的計算1. BOD5的去除率2 .CODcr的去除率出水標(biāo)準(zhǔn)中的氨氮為25mg/L，處理水中的總氮設(shè)計值取20mg/L，氨氮的去除率為：第二章 總體設(shè)計 工藝比較選擇1. 處理工藝流程選擇應(yīng)考慮的因素污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機(jī)組合。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮各處理單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據(jù)。① 污水的處理程度；② 工程造價與運(yùn)行費(fèi)用；③ 當(dāng)?shù)氐母黜棗l件；④ 原污水的水量與污水流入工程。該污水處理廠日處理能力約7萬噸,屬于中等規(guī)模的污水處理廠。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、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強(qiáng)化處理，如A2 /O工藝、A/O工藝、倒置AAO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)計對脫氮除磷有要求故選取二級強(qiáng)化處理。可供選取的工藝：A/O工藝，A2/O工藝，倒置AAO工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝。該污水處理廠要求對原水中的氮、磷有比較好的去除，應(yīng)采用二級強(qiáng)化處理。根據(jù)《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》推薦，以及國內(nèi)外工程實例和豐富的經(jīng)驗，比較成熟的適合中等規(guī)模具有除磷、脫氮的工藝有：A2 /O工藝，A/O工藝，倒置AAO工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。A/O工藝、A2 /O工藝、倒置AAO工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。一. A2/O處理工藝(如下圖所示)厭氧 缺氧 好氧 二沉池內(nèi)回流污泥回流圖1 Ａ2/Ｏ工藝流程(1) 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，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。(2) A2/O工藝的特點：優(yōu)點：① 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，能同時具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能；② 在同時脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其它工藝。③ 在厭氧缺氧好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹。④ 污泥中含磷量高，%以上。缺點：① 除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P/BOD值高時更是如此 。② 脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否則增加運(yùn)行費(fèi)用。③ 對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，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。以防止循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)池的干擾。二、倒置AAO處理工藝與常規(guī)A2/ O 工藝相比,倒置AAO 工藝省去了混合液內(nèi)回流,適當(dāng)加大了污泥回流比,其工藝流程如圖1 所示。 二沉池超越管短時初沉池來自沉砂池進(jìn)水好氧厭氧缺氧出水剩余污泥圖2 　倒置AAO 工藝流程Fig. 1 　Flow chart of inverted AAO process根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)不同，通過縮短初沉?xí)r間或者取消初沉池來滿足倒置AAO工藝的需要：初沉?xí)r間的縮短,一方面使得沉砂池出水中的微生物和部分或全部有機(jī)物直接進(jìn)入生化反應(yīng)系統(tǒng),增加了反應(yīng)池進(jìn)水的有機(jī)物總量,保證了脫氮除磷新工藝對碳源的需要,提高了化反應(yīng)系統(tǒng)對氮、磷的去除效率。另一方面為微生物提供了良好的棲息場所,使系統(tǒng)的生物種類和數(shù)量都大幅度提高。缺氧池、厭氧池配有攪拌設(shè)備,好氧池通過曝氣維持供氧。三個工藝段的作用如下：缺氧段,微生物利用進(jìn)水中有機(jī)物為碳源,使得回流污泥帶來的硝態(tài)氮反硝化,形成N2 或NxOy 逸至大氣中,達(dá)到脫氮目的；厭氧段,水中溶解氧和硝態(tài)氮結(jié)合氧均已消耗完畢處于厭氧狀態(tài),聚磷微生物利用胞內(nèi)聚磷分解產(chǎn)生的能量吸收污水中的易降解COD ,同時釋放磷酸鹽。好氧段前段主要降解污水中的有機(jī)質(zhì)并過量吸磷,到好氧區(qū)后段則BOD5大幅度降低,BOD5/TKN 值較低利于硝化菌的生長,主要進(jìn)行硝化反應(yīng)。缺氧段、厭氧段并無嚴(yán)格的界限,主要取決于工藝構(gòu)筑物采用的形式和前置反硝化的效果。生化反應(yīng)池較高的污泥濃度不僅從固定的生化反應(yīng)池容積中爭取到好氧池硝化所需要的反應(yīng)容積,而且活性污泥絮體內(nèi)部的缺氧微環(huán)境使得硝化和反硝化過程在曝氣時段內(nèi)就同步進(jìn)行,從而為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的脫氮效率創(chuàng)造了條件。倒置AAO 工藝具有以下特點: ① 缺氧區(qū)位于工藝系統(tǒng)首端,優(yōu)先滿足反硝化碳源需求,強(qiáng)化了處理系統(tǒng)的脫氮功能。 ②所有的回流污泥全部經(jīng)過完整的厭氧釋磷與好氧吸磷過程,具有“群體效應(yīng)”,同時聚磷菌經(jīng)過厭氧釋磷后直接進(jìn)入生化效率較高的好氧環(huán)境,其在厭氧狀態(tài)下形成的吸磷動力可以得到充分利用,提高了處理系統(tǒng)的除磷能力。 ③通過取消初沉池或縮短初沉池停留時間,不僅增加了系統(tǒng)脫氮除磷所需的碳源,而且提高了處理系統(tǒng)內(nèi)的污泥濃度,強(qiáng)化了好氧區(qū)內(nèi)的同步反硝化作用,進(jìn)一步緩解了處理系統(tǒng)內(nèi)的碳源矛盾,提高了處理系統(tǒng)的脫氮除磷效率。 ④將常規(guī)A2/ O 工藝的混合液回流系統(tǒng)與污泥回流系統(tǒng)合二為一組成了唯一的污泥回流系統(tǒng),工藝流程簡捷,運(yùn)行管理方便,占地面積減少。 ⑤與常規(guī)A2/ O 工藝相比,倒置AAO 工藝的流程形式和規(guī)模要求與傳統(tǒng)法工藝更為接近,在老廠改造方面更具推廣優(yōu)勢。三、氧化溝工藝嚴(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?！〗惶婀ぷ魇窖趸瘻弦话悴捎煤辖ㄊ剑嗖捎棉D(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