1、 本科毕业设计（论文） 4000 m3/d大学城污水回用工艺设计 魏占超 燕 山 大 学 2011 年 6 月 本科毕业设计（论文） 4000 m3/d 大学城污水回用工艺设计 学院（系）： 环境与化学工程学院 专 业： 07 级环境工程 学生 姓名： 魏占超 学 号： 070110030010 指导 教师： 贺君 答辩 日期： 2011-6-24 燕山大学毕业设计（论文）任务书 学院： 环境与化学工程学院 系级教学单位：环境科学与工程系 学 号 070110030010 学生 姓名 魏占超 专 业 班 级 07 级环境工程 1 班 题 目 题目名称 4000m3/d 大学城污水回用工艺设计
2、题目性质 工程设计 题目类型 毕业设计 题目来源 自选 题目 主 要 内 容 1.查阅文献及撰写综述 2.利用给定的资料 ,确定污水处理厂的工艺流程 3.设计计算主要构筑物及主要设备的规格、型号、数量及工艺参数 4.完成处理系统的高程设计。 5.绘制全厂配置平面图、部分主要构筑物平、断面图详图 基 本 要 求 1.掌握 污水回用技术 2.设计计算说明书 2 万字 3.相关翻译 3000 字 4.设计图纸折合 A0 图 1.5 张。 参 考 资 料 1.环境保护设备选用手册（水处理设备），化学工业出版社， 2002 2. 三废处理工程技术手册： 废水 卷 主编：聂永丰，化学工业出版社， 2000
3、 3.污水处理新工艺与设计计算实例，主编： 孙力平 ，科学出版社， 2001 4.环境工程设计手册主编：魏先勋，湖南科学技术出版社， 2002 周 次 第 1 3 周 第 4 5 周 第 6 9 周 第 10 16周 第 17 周 应 完 成 的 内 容 查阅收集资料，撰写文献综述，并完成开题报告。 选定设计方案，做总体 工艺设计 完成设计计算说明书 完成规定的图纸 论文定稿，准备答辩 指导教师：贺君 职称：讲师 2011 年 1 月 7 日 系级教学单位审批： 年 月 日 摘要 I 摘要 随着 大学城 人口的增长， 大学城 污水的排放量不断增加， 大学城 污水的净化问题日益严峻 ， 如何高效
4、地处理是 大学城 污水成为 大学城 发展所要面临的重要挑战。 本 课题开展 大学城 污水 回用的工艺设计 。本 设计 中，污水的进水指标为：CODcr 380mg/L， BOD5 280mg/L， SS 200mg/L， pH 4 6。出水需满足 指标达到 ： COD60mg/L， BOD520mg/L， SS20mg/L， pH 6 9。 经过 此 工艺处理 后， BOD 和 SS 的去除率均已超过 90%。 废水 的各项指标均已 达到 城市污水再生利用城市杂用水水质 （ GB 18920-2002）中的城市绿化的排放 要求，可以直接排放 或进一步回用 。 该工艺不仅节省占地，而且可以减少污
5、泥回流，具有节能效果。另外，该工艺采用水解酸化和接触氧化 ，可以获得较好的沉淀效率和较好的水质。 关键词 ： 大学城 ；污水； 回用 燕山大学本科生毕业设计（论文） II Abstract With the growing of the population in cities, the emission volume of the domestic wastewater has increased continuously, and the treatment of the wastewater has been more and more urgent. Sequencing batch
6、reactor activated sludge process technique is adopted to treat the wastewater. CODcr, BOD5 , SS and pH of the influent were 380mg/L, 280mg/L, 200mg/L, 4-6, respectively. The effluent should meet the requirements: COD is no more than 60mg/L, BOD5 is no more than 20mg/L, SS is no more than 20mg/L, pH
7、6 9. Through the treatment process,BOD and SS all have reached 90%. Wastewater indicators have reached the standardThe urban sewage reuse city miscellaneous water (GB 18920 2002) of the city green requirements,you can use the direct discharge or further back. This technology not only occupy less spa
8、ce, but reduce the sludge reflux, saving a lot of energy. Moreover, this process is hydrolysis acidification and contact oxidation. So the precipitation is more efficient and the water quality is much better. Keywords: university; Sewage; reuse III 目 录 摘要 . I Abstract . II 第 1 章 绪论 .1 1.1 课题背景 .1 1.
9、2 国内外现状 .3 1.3 设计内容 .3 第 2 章 工艺设计说明 .5 2.1 大学城污水处理及技术概述 .5 2.2 水质水量和处理要求 .6 2.3 设计范围 .6 2.4 设计原则 .6 2.5 水回用处理工艺的选择 .7 第 3 章 处理构筑物的设计计算 . 11 3.1 格栅间的设计计算 . 11 3.2 水解酸化池的设计计算 .13 3.3 接触氧化池的设计计算 .15 3.4 竖流式二沉池设计计算 .18 3.5 双层滤料过滤池设计计算 .21 3.6 浓缩池设计计算 .23 3.7 板框压滤机设计计算 .26 3.8 接触池与漂白粉用量设计计算 .27 3.9 泵房及集水
10、池设计计算 .29 3.10 设备的选择 .31 第 4 章 污水处理厂总体布置 .36 4.1 污水厂平面布置 .36 IV 4.2 污泥管道的计算 .36 结论 .47 参考文献 .48 致谢 .50 附录 1 开题报告 .51 附录 2 文献综述 .54 附录 3 外文文献译文 .59 附录 4 英文文献原文 .65 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 1.1 课题背景 随着我国社会和经济的高速发展 ， 环境问题日益突出 ， 尤其是城市水环境的恶化 ， 加剧了水资源的短缺 ， 影响着人民群众的身心健康 ， 已经成为城市可持续发展的严重制约因素。近年来 ， 国家和地方政府非常重视污水处
11、理事业 ， 正以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设 ， 有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中 ， 预计到 2010 年 ， 我国要新建城市污水处理厂1000 余座 ， 污水厂的投资将达 1800 亿元。在这一进程中 ， 城市污水处理工艺的选择 ， 将是工程界面临的首要问题。决定城市污水处理厂投资和运行成本的很重要因素是 污水处理工艺的选择。目前 ， 在城市污水处理领域 ， 南方城市普遍存在着追求“新工艺”的倾向 ， 而且在工艺选择上似乎还有“一窝蜂”的现象。例如 80 年代 ,南方城市污水处理工艺多选择氧化沟；到了90 年代末 ， SBR 工艺几乎要“一统天下”了。一座城市污水厂处理工
12、艺的选择 ,虽然应由污水水质、水量、排放标准来确定 ， 但是 ， 忽略污水处理厂投资和运行成本 ， 过分强调污水处理工艺的先进是不足取的。实际上 ， 有些南方城市采取的高投资、高运行费的“新工艺”由于水质浓度低等缘故 ， 并未收到理想的处理效果。生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水生物 处理技术。目前 ， 国内仅用于中水 (杂用水 )处理以及解决地表水源微污染的治理上 ,应用于城市污水处理 ， 却鲜有报道。事实上 ， 城市污水处理事业发达的美国 ， 在 70 年代主要采取生物膜法处理城市污水 ， 70%的城市污水处理厂采用造价低、运行费用省的高负荷生物滤池。我国是一个发展中国家 ， 污水治理的
13、基本原则是要以有限的财力 ， 解决日益严重的水污染问题。我们最常遇到的主要是由学生公寓、食堂、实验室、生活小区等一种多种功能构成的相对独立的区域，其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准，必须设置独立的污水处理设施 ，这就是我们所指的大学城污水处理。 人类每天都产生大量生活污水。它有几种主要的有害成分： BOD、悬浮固体、 N和 P等。最近几年中，人们越来越多地采用一些先进技术，进行污燕山大学本科生毕业设计（论文） 2 水处理，尤其是除大量的生活污水以及大量的洗涤剂废水也排入污水处理厂。但目前日益严格的环境法规使得企业不得不通过循环和现场处理等方法减少废水的产生。 随着经
14、济的发展和人民生活水平的提高 ， 人们对水资源的需求量越来越大。我国为水资源贫乏的国家，人均占有量不到世界平均水平的四分之一 ，再加上时空分布不均，致使部分地区供求矛盾加剧。为节约用水 ，充分发挥现有水资源的利用率，有些城市相继指定了水回收利用的有关规定 ， 将淋浴、洗涤、盥洗等轻度污染的污水，经处理后用于冲洗厕所、洗车、绿化等。为了把所学的东西与实际想结合，在此我将水污染处理中的大学城生活污水处理问题做一个较为简单的介绍。 大学城污水不同于城市污水（常包括部分工业废水），属于生活污水范畴。其水质水量特征可概括为：水质水量变化较大，污染物浓度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，处理难度小。
15、 大学城污水的处理工艺依据大学城污水排入水体的功能不同而异，常用处理方法有：化粪池、一级处理（ 初次沉淀池）、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。由于大学城污水处理水量较小 ， 管理 (manage)水平不高，所以，在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺，以防止因污泥处理不善造成。目前，较为常用的处理工艺有：污水调节池初次沉淀池池二沉池出水，是应用最广泛的方法，主要优点是停留时间短、易挂膜，尤其适合设备化，埋地建设倍受环保公司及用户青睐，但由于维修管理 (manage)及设备防腐等方面的问题，近年来应用受到限制。但如果建成地下钢筋混凝土形式，设置人员通道以便维修，此种地下建设方式在
16、大学 城水处理中具有较大市场，但这种方式一般处理规模较小，每天排放污水量小于几百吨的大学城较为理想。对上千吨的大学城污水处理 ， 推荐采用地面建设方式，生物处理部分可采用接触氧化，也可采用SBR 或其改进型 CASS 工艺，方式提议采用低噪音的风机或水下机。污水调节池混凝沉淀过滤出水，对处理程度要求不高，且水量较小时，可采用此工艺，具有占地面积小，异味小，管理 (manage)简单等优点。另外，在好氧生物处理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系第 1 章 绪论 3 统的总去除率。大学城生活小区通常有较大的绿地面积，如果把污水处理后回 用于浇灌绿地、道路、冲洗汽车，应在上述处理出水后加上消毒
17、或其它补充措施。 活性污泥法是处理城市生活污水最广泛使用的方法 ,它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解的有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其它一些物质 .它既适用于大流量的污水处理 ,也适用于小流量的污水处理 .运行方式灵活 ,日常运行费用较低。 1.2 国内外现状 随着我国改革开放，经济的快速发展和城市化进程的加快，水资源的短缺尤为突出，因此国家极为重视污水资源化问题。在我国北方，随着国民经济持续增长和生活水平的提高，在用水量大幅度增长，造成水资源的短缺。在南 方不少水资源日益被污染，可使用水资源日趋不足。在我国很多地方已经阻碍和制约着国民经济的持续增长。目前迫切需要做的事情就是寻找
18、一条可靠合理的途径解决这一问题。一方面增加污水处理量，减少污水对水体的污染；另一方面为了减少新建水厂供水量，降低造价，节省成本，将污水处理后再予回用。目前世界各国相继开展了污水再生与回用研究，多年的实践已证明，再生后的污水不仅可以用于农业、工业，还可更广泛地作为城市用水，我国污水回用工作起步较晚，更缺乏系统研究和实践经验，大学城污水量大且集中，就近可取，基建投资省，处理成本低，是可开发 利用的重要水源，因此进行大学城污水回用工艺设计具有一定的现实意义。 1.3 设计内容 本设计研究的主要内容主要有 ： 1.对工艺构筑物选型作说明； 2.主要处理设施（格栅、水解酸化池、生物接触氧化池、过滤池、二沉池）的工艺说明； 3.主要设备（水解酸化池、生物接触氧化池、过滤池、二沉池）的选择计算； 4.污水处理厂平面和高程布置。
