氧化沟工艺设计计算说明书.doc

1、 第 1 页 共 40 页 前 言 毕业设计是我们大学四年中学习生活的最后一个重要环节。目的就是考查我们学习所得是否具备了实际应用的能力，是否掌握了本专业的基本知识、基本理论与基本技能，同时又是我们毕业之前的一次战前综合演习，为即将走入工作岗位的我们储备一些发现并解决实际问题的能力，从而更好地适应未来工作岗位。 在这将近一学期的实际设计之中，我们不但解决实际问题的能力有了很大的提高，并且对以前所学的理论进行了一次很好的总结与升华。我们本次设计为东莞市县污水处理厂 ，该设计中污水处理采用厌氧池 +氧化沟工艺，成果包括文本与图纸两 大部分。设计中我们参考了大量的污水处理工艺理论及国内同类污水处理厂

2、的实际运行资料。 通过设计 ,我们了解和熟悉给水排水规划设计的一般原则、步骤、和方法。特别是对污水处理工艺流程和各个构筑物都有了更加清晰的理解。在设计中我们掌握了污水处理方案的比较及工艺流程的选择的确定；各个构筑物的设计选择及设备的选型；整个系统进行经济分析与比较的原则和方法。掌握对给排水系统主要构筑物的设计计算，以及设计说明书、计算书的编制和设计图的绘制的基本方法。 本设计主要是对污水进行净化处理，力求提高出水水质，使各项指标均达到或超过国家 二级排放标准，解决水的污染问题。在设计中考虑采用新的工艺设备并且在不影响出水水质的前提下力求做到费用降低，从而实现最经济且处理效果达到较好的水平。此外

3、，还应考虑实际运行中的问题降低实际的运行费用并且方便操作维修。 本设计进行之中得到了指导教师 xxxx 老师的倾力指导及系里各位老师的大力支持，在此表示由衷的感谢。尽管我们在这次设计中倾注了大量的时间与精力，但由于知识面的贫乏，个人实际设计能力的欠缺，第一次搞如此大型的设计及缺乏一定的实践经验，所以设计之中仍存在许多不足之处，望各位老师评定并加以指正 , 为以后的工 作中积累更多的认识和经验。 第 2 页 共 40 页 摘 要 中文摘要： 本次毕业设计的设计题目为某县污水处理厂工程初步设计。 厌氧池氧化沟工艺是生物反应池的组合工艺 ,具有同时生物脱氮除磷功能。该工艺采用缺氧 -好氧系统使污水中

4、的氨氮通过硝化和反硝化过程最终达到脱氮目的；而污水系统中的磷则通过厌氧 -好氧系统中的聚磷菌过量吸收磷而储存在污泥中，并通过排放剩余富磷污泥形式来达到除磷目的。该工艺除具有 A2/O 工艺的各项优点外，还具有氧化沟的一些独特的特点：氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物聚集作用，而 且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效果；氧化沟具有对水温、水质、水量的变化有较强的适应性。氧化沟具有较高的脱氮效果，污泥产率低，且已多达到稳定的程度，勿需再进行消化处理。 关键词： 厌氧池、氧化沟、富磷污泥、生物脱氮除磷 ABSTRACT： The design t

5、opic of this graduate design is dirty water in some county to handle factory engineering first step design. Anaerobic pond+ oxidize the ditch craft is a combination craft that living creature respond the pond, having the living creature to take off at the same time the nitrogen divided by the functi

6、on of phosphorus .That craft adoption anoxia- the good oxygen system makes the dirty and aquatic ammonia nitrogen pass the nitric to turn to turn the process with the versa nitric the end attaining takes off the nitrogen purpose; But the dirty water phosphorus in the system then passes the oxygen of

7、 厌 - the good oxygen the germ of phosphorus in the system toes many the absorption phosphorus but store in dirty mire, and pass to exhaust the surplus enrich the dirty mire in phosphorus form to attain to divided by the purpose of phosphorus .That craft is in addition to various advantages that have

8、 the A2/ the craft of O, still having the special characteristics in some that oxidize the ditch: Oxidizing the ditch has the special water power flows the characteristics, benefiting to the living creature of the live and dirty mire come together the function, and can classified into its work to en

9、rich the oxygen area, anoxia area, proceeding in order to the nitric turn to turn the function with the versa nitric, obtaining to take off the nitrogenous result; Oxidizing the ditch has the variety to measure to water temperature, fluid matter, water contain stronger adaptability. Oxidizing the di

10、tch has to take off the nitrogen result higherly, the dirty mire produces the rate low, and have attained stable degree more, need to proceed again not the digest handles. Keywords: anaerobic pond, oxidize the ditch and enrich the dirty mire, living creature in phosphorus take off the nitrogen divid

11、eds by the phosphorus. 第 3 页 共 40 页 目 录 第一部分 前 言 1 摘 要 2 第二部分 第一篇 设计说明书 4 第一章 概 述 4 第二章 污水处理厂总体设计 6 第二篇 设计计算书 15 第一章 污水处理系统设计计算 15 第二章 污泥处理系统设计计算 32 第三章 高程计算 36 致 谢 38 结束语 39 参考文献 39 附 录 40 第 4 页 共 40 页 第一篇 设计说明书 第一章 概 述 一、设计项目及其提出背景、必要性： 1.设计项目： 某县污水处理厂工程初步设计 2.设计项目提出背景及其必要性： 该县地处广东省东莞市 ,有着优越的自然条件

12、,资源丰富 ,经济发达 ,交通方便。由于东莞市县 排水系统还很不完善 ,也没有建设污水处理厂 ,致使未经处理的生活污水和工业废水直接排放内河 ,造成城区、内河沿线河下游一带环境的严重污染 ,生态环境受到一定程度的破坏。地面水体的严重污染，也污染了前层地下水，从而危及该县生活用水和工农业用水。因此，决定建设东莞市县污水处理厂、完善全县排水管网系统 ,彻底改善城区环境 ,逐步创造一个清洁、优美、安静舒适生活环境 ,这是大势所趋 ,也是全县经济发展到一定程度的必然结果。 二、县区概况： 1.自然地理： 该县地处广东省东莞市， 位于广东省中南部 ,珠江口东岸 ,东江下游的珠江三角洲 。 中心城区位于东

13、经 114 5 35“，北纬 22 4 24“。东西相距约 11.4 公里，南北相距约 14.7公里，面积为 168 平方公里。 地质构造上 ,位于北东东向罗浮山断裂带南部边缘的北东向博罗大断裂南西部、东莞断凹盆地中。 该县 地势东南高、西北低。地貌以丘陵台地、冲积平原为主。 2.气象水文： 该县属亚热带湿润区， 长夏无冬，日照充足，雨量充沛，温差振幅小，季风明显。 全年最高气温为 37.8，最低为 2.7，多年平均气温 21-23。降雨期集中在 5-9 月，年均降雨量为 1700-2000mm 左右。该县水系发达，水库众多 ，水资源丰富。 3.城市污水排放现状： 该县目前的总排水量约为 8

14、万 /dm3 ,有三个排污口 .第一个排污口在污水处理厂附近 ,排水量略大于 2万 /dm3 ;第二个排污口距离第一个排污口不到一公里 ,排水量约为 2万 /dm3 .第三个排污口距离第一第二个排污口较远 ,排水量约为 4 万 /dm3 。 第 5 页 共 40 页 4.厂区地形： 该厂址目前是一片空地，地势平坦，地貌单一；自然地面标高在 16.2 17.2m 之 间，平均地面标高为 16.7m。 三、污水处理厂设计规模及处理程度： 1.设计规模： 污水处理厂近期建设规模为 2 万吨 ,远期规划 4 万吨。以处理水量平均日平均时流量计。 2.设计流量： 污水厂分建时以相应的各期流量作为设计流量

15、，则各设计水量数据如下（表 1-1）： 表 1-1：污水处理厂的设计流量： 项 目 （ L/s） 计 算 值 设 计 值 近 期 远 期 近 期 远 期 最高日最高时 343.28 634.25 350 700 最高日平均时 280 560 平均日平均时 231.48 462.96 232 463 2.处理构筑物规模： 主要构筑物拟分为 4 组 ,每组处理规模 1 万 /dm3 ：近期建 2 组，处理规模 2 万 /dm3 ；远期增建 2 组，处理规模扩至 4 万 /dm3 。 3.污水处理程度： 污水处理厂实测及设计进、出水水质主要参数如下（表 1-2） (mg/L)： 表 1-2：污水处理

16、厂实测及设计进、出水水质主要参数 项 目 BOD5 (mg/L) CODcr (mg/L) SS (mg/L) NH3 -N (mg/L) TP (mg/L) 动植物油 (mg/L) 实测水质 150-250 200-400 10-250 40 5 20-50 进水 160 320 200 30 3 30 出水 20 60 20 15 0.5 20 去除率 96 81.3 90 50 83.3 33 四、 设计依据、设计原则和设计范围 1.设计依据 1.1 东莞市环境保护局文件关于做好县污水处理厂规划设计工作的通知 1.2 广东省环境保护局文件对东莞市县污水处理厂设计方案的批复 1.3 广东省

17、环境技术中心文件关于东莞市县污水处理厂设计方案 第 6 页 共 40 页 的评估意见 2.设计原则 2.1 贯彻执行国家关于环境保护政策 ,按照国家颁布的有关法规、规范及标 准进行设计。 2.2 全面规划 ,分期实施 ,既考虑近期建设 ,又同时考虑远期的发展 ,使工程建设 与东莞市县的发展相协调 ,做到既保护环境又最大程度的发挥工程效益 ,做到投资省、运行费用低、环境效益、社 会效益和经济效益高。 2.3 根据进水水质和对出水水质的要求 ,选择工艺技术先进、处理效果稳定、可靠、操作管理简单、节能占地面积小 ,工程投资省和运行费用低的工艺。 2.4 选用国内先进、高效节能、性能可靠、运行管理方便

18、的设备，提高控制水平，减少维护工作量，减轻操作人员的劳动强度。 2.5 为确保污水处理厂的正常运行，供电系统采用双回路电源，运行设备考虑足够的备用率。 2.6 采用现代化管理模式，系统分散控制，集中管理减少人员编制。 2.7 妥善处理和处置污水处理过程中分离出来的栅渣 、沉砂和污泥，避免对环境造成二次污染。 2.8 厂区平面布置力求新颖美观 ,布局合理 ,功能齐全。在便于施工安装和维修的前提下 ,是处理构筑物尽量集中 ,布置紧凑 ,节约用地 ,加强绿化 ,尽量减少污水处理厂对周围环境带来的不良影响 ,建筑风格力求一致 ,简洁明快 ,美观大方 ,建设花园式污水处理厂。 3.设计范围 本工程初步设

19、计包括污水处理厂的污水处理建构筑物、污泥处理建构筑物和必要的附属建构筑物的工艺、土建、电气、通讯、仪表自控、防腐保温、总图和概算等各专业的设计内容。 厂外进厂道路、供水、供电、通讯线路及进厂 污水管道的设计由建设单位另行委托有关部门进行专门设计。 第二章 城市污水处理厂总体设计 一、流程方案选择： 本项目污水处理特点：污水以有机污染为主， BOD/COD=0.5,可生化处理较好；污水中主要污染物指标为： BOD5 ， CODcr ， SS， NH3 -N， TP,重金属及其他污染物一般不超标；污水厂投产时，多数重点污染源治理工程尚未建设。 本项目污水处理特点：污水以有机污染为主， BOD/CO

20、D=0.5,可生化处理较好；污水中主要污染物指标为： BOD5 ， CODcr ， SS， NH3 -N， TP,重金属及其他污染物一般不超标；污水厂投产时，多数重点污染源治理工程尚未建设。 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术特点，以采用生化处理最为经济。由于出水水质要求很高，处理工艺尚未具有脱氮除磷作用。根据国内外已运行的大中型污水处理厂的调查，要求达到确定的治理目标， 可采用“ A/O 工艺”、“厌氧池 +氧化沟工第 7 页 共 40 页 艺”、“ AB 法工艺”三种工艺方案。 1.工艺方案如下： 方案甲 :普通 A/A/O 法处理工艺流程图 方案乙 :厌氧池 +氧化沟处理工

21、艺流程图 污水提升泵站中格栅接触池混合池二沉池好氧沟厌氧池沉砂池细格栅缺氧池混合液回流 污泥回流 污水 出水浓缩池贮泥池栅渣压榨机 渣包外运超越阀砂泵砂水分离器砂外运鼓风机回流泵加氯机空气 液氯出水集泥井污泥泵剩余污泥泵剩余污泥脱水机污泥棚泥饼外运剩余污泥污泥回流 剩余污泥泵贮泥池浓缩池砂水分离器栅渣压榨机 污水中格栅砂外运渣包外运细格栅沉砂池厌氧池污水提升泵站砂泵超越阀泥饼外运污泥棚脱水机污泥泵加氯机混合池二沉池回流泵集泥井鼓风机空气出水接触池出水液氯氧化沟第 8 页 共 40 页 方案丙 :AB 法处理工艺流程图 2.工艺方案的技术、经济比较： 方案甲： A/O 工艺是厌氧 -缺氧 -好氧

22、生物脱氮除磷工艺简称 ,其工艺流程由厌氧池缺氧池好氧池所组成。其中缺氧池和好氧池联合完成硝化脱氮功能 , 厌氧池和好氧池联合完成生物除磷功能。该工艺的优、缺点如下： 其优点：（ 1）该工艺为最简单的 同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间、总的占地面积少于其他工艺。 （ 2）在厌氧（缺氧）好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI 值一般均小于 100。 （ 3）污泥中含磷浓度高，具有很高肥效。 （ 4）运行中务须投药，两个 A 段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧浓度，运行费用低。 其缺点：（ 1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD 值高时更

23、是如此。 （ 2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以 2Q 为限，不宜太高，否则增加运行费用。 （ 3）对沉淀池要保持一定的溶解氧 ，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。 方案乙： 厌氧池氧化沟工艺是生物反应池的组合工艺 ,具有同时生物脱氮除磷功能。该工艺采用缺氧 -好氧系统使污水中的氨氮通过硝化和反硝化过程最终达到脱氮目的；而污水系统中的磷则通过厌氧 -好氧系统中的聚磷菌过量吸收磷而储存在污泥中，并通过排放剩余富磷污泥形式来达到除磷目的。该工艺除具有 A/O 工艺的各项优点外，还具有氧化沟的一些独特的特点：

24、其优点：（ 1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污 泥的生物聚集作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效果。 （ 2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定程度。 （ 3） BOD 负荷低，类同于活性污泥的延时曝气系统。使氧化沟具有：对水温、水质、空气污泥回流 剩余污泥浓缩池贮泥池剩余污泥泵栅渣压榨机 砂水分离器渣包外运砂外运污水中格栅污水提升泵站细格栅砂泵沉砂池吸附池超越阀污泥泵脱水机污泥棚泥饼外运混合池加氯机曝气池二沉池鼓风机出水接触池出水液氯中沉池回流泵回流泵集泥井污泥回流 第 9 页 共 40 页 水量的变化有较强的适应性

25、；污泥龄（生物固体平均停留时间）一般在 18 20d 左右，为传统活性污泥系统的 3 6 倍，可以存活，繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物硝化菌，在氧化沟中能产生硝化反应，如运行得当，氧化沟能够具有较高的脱氮效果；污泥产率低，且已多达到稳定的程度，勿需 再进行消化处理。 （ 4）脱氮效果还能进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮潜力。 （ 5）氧化沟只有表面曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用更低。 其缺点：氧化沟的占地面积很大。 方案丙： AB 法工

26、艺是吸附 -生物降解的工艺简称，是利用好氧和厌氧方式的交替运行或构筑物数量上变化来满足生物脱氮除磷目的。该工艺的优、缺点如下： 其优点：（ 1）不设初沉池，具有一定的除磷脱氮功 能，适合大部分工业废水。 （ 2）适合于部分难降解有机废水的处理。 （ 3）基建投资少，运行费用低，能源消耗低。 （ 4）可分期建设，且运行灵活。 其缺点：剩余污泥量较其他工艺相对较大，污泥稳定工艺复杂，且需要消化处理。 综合以上各方案优、缺点，厌氧池 +氧化沟工艺在去除 BOD5、 CODcr、 SS 时，还能更充分的硝化、反硝化，同时达到除磷效果；其管理简单，适合该县污水处理管理技术、经济水平现状；污泥产率低，且多

27、已达到稳定程度，勿需消化，处理简单。所以本工艺选用厌氧池 +氧化沟工艺为设计方案。 二、污水处理构筑物设计 各污水处理构筑物设计参数见计算书。计算结果见下表 1-3 表 1-3：污水处理构筑物设计计算结果及说明 序号 类 型 尺 寸 备 注 1 粗格栅 栅前水深 :h=0.71m 栅条间隙 :e=0.025mm 栅条总高 :H=1.2m 栅槽宽度 :B=0.8m 共两格总槽宽为 1.6m 采用高链式机械格栅 ,格栅位于提升泵前 ,并与提升水泵一起建在污水提升泵站内 ,栅渣由螺旋输送机送至螺旋压实机压实后用吊车运走 2 污水提升泵站 泵房为矩形 25.5m 10.0m 每台泵设计流量 Q=840

28、 ,扬程 H=15m 1.泵站为半地下式 2.水泵为自灌式 ,近期为 3台 (2用1 备 )远期增加同型泵 1 台 3 泵后细格栅 栅前水深 : h=0.5m 栅条间隙 :e=0.015mm 栅后总高 :H=0.93m 栅槽总长 :L=3.1m 单格栅槽宽度 :B=0.7m 采用回转式格栅除污机 ,工作台设有冲洗设施 ,栅渣由螺旋输送机送至螺旋压实机压实后用吊车运走 , 4 沉砂池 总宽 :B=2.6m 每格宽 :b=1.2m 池长 :L=15.1m 总高 :H=1.53m 1.采用平流沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点。 2.分为两格 第 10 页 共 40 页 5 厌氧池 总宽 :B=

29、15m 单格宽： b=9.0m 池长： L=27m 总高： H=5.5m 1.污泥回流比 R=63.3% 2.厌氧池进水为淹没进水 3.厌氧池内为了防止沉淀和混合均匀需要在池底设搅拌器，以防止水面波动厉害，破坏厌氧状态。 4. 厌氧池为敞开式 6 氧化沟 总长： L=190m 总宽： B=32m 单沟： 40m 4m 8m 1.近期设两池远期增设两池，每池共分为 4 个沟段。 2. 污泥回流比 R=63.3%(含厌氧池处的污泥回流比 )。 3.总水力停留时 间 T=12.1h,(其中硝化 T h461 ,反硝化 T h752 ) 4.每池总池容 6077m3 （其中硝化需 3225.6 m 3

30、 ，反硝化需 2851.4 m3 ）。 5.氧化沟进水在缺氧段与好氧段交界处的靠近缺氧段一边，出水在好氧段末段。 6.为了避免氧化沟内沉淀，增加内循环量，需要设推进器。 7 二次沉淀池 直 径： DN=30m 池边水深： h=4.5m 总高： H=6.0m 1.采用周边进水周边出水的辐流式沉淀池。 2.近期 1 组，每组设 2 座，远期 4座。 3.用中心传动单管吸、刮泥机刮泥、吸泥。 8 混合池 单个廊道长： 11.6m 总长： 81m 有效水深： 0.56m 池总高： 0.86m 隔板数： 6 块，隔板间距：0.7m 1.消毒剂采用液氯。 2.水力停留时间 15min 9 接触池 m72m17m415HBL 廊道总深： 2.7m 隔板间距： 1.4m 池内平均水深： 2.4m 水力停 留时间 30min 10 污泥浓缩池 池直径： 6.0m 池高度： 3.5m 污泥斗高度： 1.5m 1.采用辐流式污泥浓缩池 2.近期 2 座，远期 4 座 3.带栅条的刮泥机，静压排泥 4.水力停留时间 16h 11 贮泥池 520306HBL 1.近期 2 座，远期 4 座 2.贮泥时间 24h 3.污泥由贮泥池，抽送至带式压滤机脱水 12 回流污泥泵房 6699BL 13 剩余污泥 泵房 3366BL