1、 分类号 TU992 单位代码 11395 密 级 学 号 0905260244 学生 毕业设计 题 目 吕梁市柳林县 污水处理厂 初步设计 作 者 院 (系 ) 建筑工程系 专 业 给水排水工程 指导教师 答辩日期 2013 年 5 月 18 日 榆 林 学 院 毕业设计 诚信责任书 本人 郑重声明：所呈交的毕业设计，是 本人 在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业设计中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 尽我所知， 除文中已经注明引用的内容外， 本论文 不包含任何其他个人或集体已经 公开 发表或 撰写过的研究成果 。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集
2、体，均已在文中以明确方式标明。 本人毕业设计与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 论文作者签名 : 2013 年 5 月 18 日 榆林学院本科毕业设计（论文） I 摘 要 现今，全国人民的生活水平不断提升，但同时由于基础设施的更新落后导致环境污染日益严重。故加大城市的污水处理力度势在必行。在这个大前提下，现拟在吕梁市柳林县城区建一座污水处理厂。近期处理规模为 20000m3/d，设计出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002 一级 B 类标准。 本设计中，经过多种处理工艺的比选，最终采用 CASS 工艺。该工艺是 SBR工艺中的一种新工艺，它解决了 SBR 法
3、的缺点，使 SBR 工艺又获得了进一步改善。 CASS 工艺具有占地少，可靠性好，运行管理方便等优点，适合大中型污水处理厂使用。 本设计包含污水处理工艺流程的确定，主要构筑物的设计计算，施工图的绘制等。 关键词 ：柳林县；污水处 理厂； CASS 工艺 吕梁市柳林县污水处理厂初步设计 II Liulin County, Lvliang City wastewater treatment plant preliminary design ABSTRACT Nowadays, peoples living standard all over the country has been continu
4、ously improved, but the environment was seriously polluted because the infrastructures were not updated timely. Therefore, it is imperative to process the polluted urban sewage. In this context, supposing to build a wastewater treatment plant in liulinCounty,lvliangCity. Recently, its processing sca
5、le is 3000m3/d,the designs water leakage water quality may achieve “Sewage Emission standardof small town” (GB18918-2002) the primary standard of B. In this design, from electing a variety of technologies which are necessary, eventually, I adopt the CASS process, which is a new technology of SBR, an
6、d can solve the defect of SBR. Meanwhile, the CASS technology alsofurther improved the SBRtechnology. The CASS technologyhave some advantages, such as little in occupy land, good reliability, convenient in the operation of management, which is appropriate for large and medium-sized wasterwater treat
7、ment plant. The design includes the identifying of the process of the sewage treatment, the calculation and design of the main structures and the protracting of thedrawing construction, etc. Key words:liulinCounty; wastewater treatment plant; CASS process 榆林学院本科毕业设计（论文） III 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . II
8、 1 原始资料分析 .1 1.1 自然条件 .1 1.1.1 地形地貌 .1 1.1.2 气象 .1 1.2 污水水质 .1 1.3 处理要求 .2 1.4 处理程度 .2 2 城市污水处理方案的确定 .3 2.1 确定处理方案的原则 .3 2.2 污水处理方案的选择 .3 2.2.1 氧化沟工艺 .5 2.2.2 AB 法（ A+A2/O） .6 2.2.3 循环施活性污泥法（ CASS 工艺） .7 2.2.4 方案确定 .8 3 处理构筑物设计 .9 3.1 粗格栅间设计 .9 3.2 提升泵房设计 . 12 3.3 细格栅间设计 . 15 3.4 平流沉砂池设计 . 17 3.5 CA
9、SS 池设计 . 19 3.6 加氯消毒工艺设计 . 30 3.7 污泥浓缩池设计 . 32 3.8 储泥池设计 . 34 4 污水厂平面、高程布置 . 35 4.1 污水厂平面布置 . 35 4.2 污水厂高程布置 . 35 5 毕业设计总结 . 36 参考资料 . 37 致 谢 . 38 榆林学院本科毕业设计（论文） 1 1 原始资料分析 1.1 自然条件 1.1.1 地形地貌 位于山西省中西部边缘，吕梁山西麓，黄河东岸。东与离石、中阳交界，南和石楼为邻，西与陕西省吴堡、绥德、清涧等县隔河 相望，北和临县毗连。地势东北高，西南低。相对高程为 915 米 。 1.1.2 气象 属于暖温带大陆
10、性季风气候； 年平均温度 10.5； 最高温度 36.8； 最低温度 -170C； 年平均降水量 472.3mm； 最大冻土深度 45cm； 地震烈度为 6 度。 表 1-1 近期水量 项 目 设计水量 m3/d m3/h m3/s L/s 平均流量 20000 833.3 0.231 231 最高流量 29000 1208.3 0.336 336 表 1-2 远期水量 项 目 设计水量 m3/d m3/h m3/s L/s 平均流量 35000 1458.3 0.405 405 最高流量 50750 2114.6 0.587 587 1.2 污水水质 CODcr=350 mg/L;BOD5=
11、180 mg/L;SS=200 mg/L; TN=30 mg/L;TP=1.7 mg/L 吕梁市柳林县污水处理厂初步设计 2 混合污水温度：夏季按 200C，冬季按 100C。 1.3 处理要求 处理要求 :污水经处理后应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（ GB18918-2002）一级 B 标准，其出水水质 CODcr60mg/L， BOD520mgL，SS20mg/L； TN20mg/L， TP1mg/L。污泥应进行稳定化及脱水处理。 1.4 处理程度 =(Co-Ce)/Co100% 式中： 污水的处理程度（ %） Co未处理污水中某种污染物的平均浓度（ mg/L） Ce允许排入水体的已处
12、理污水中某种污染物的平均浓度（ mg/L） 1、 COD 去除率：（ 350-60)/350100%=83% 2、 BOD5 去除率： 处理水中非溶解性 DOD5 的值： BOD5=7.1bXaCe Ce处理水中悬浮固体浓度 20mg/L Xa活性微生物在处理水中的所占比例取 0.4 b微生物自身氧化速率，取 0.075 BOD5=7.10.0750.420=4.26 mg/L 故水中溶解性 BOD5 要求小于 20 4.26=15.74 mg/L BOD5 去除率： (180-15.74)/180100%=91% 3、 SS 去除率： (200-20)/200100%=90% 4、 TN 去
13、除率 :(30-20)/30100%=33% 5、 TP 去除率 :(1.7-1)/1.7100%=70% 榆林学院本科毕业设计（论文） 3 2 城市污水处理方案的确定 2.1 确定处理方案的原则 城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境 不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。 城市污水处理及污染防治技术政策对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则： 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定。 工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资，削减单位污染
14、物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益。 应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设 计参数必须对污水的现状，水质特征，污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测。 在水质组成，复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。 2.2 污水处理方案的选择 我国城市污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术 经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下： （ 1） 对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线； （ 2） 以自然生
15、物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线； （ 3） 以扩散排放为主，处理为辅的 技术路线； （ 4） 以回用为目的的污水深度处理技术路线， 结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择： 首先 ， 3 和 4 这两条技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选择 1 和 2 这两条路线，尤其以 2 这种路线应予以推广。下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和对传统活性污泥法进行改造或予以取代的人工生物净化路线。 人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线，对于大规模污水处理厂来吕梁市柳林县污水处理厂初步设计 4 说，主要指氧化塘处理和土地法处理，
16、它们都具有运行费用低，外加能源消耗少和管理简单的优点，在我国一些城市也 被因地制宜的采用。 氧化塘一般分好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘，它们所需要的停留时间都很长，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下，若购置占用大量的良田，平地筑塘是很不经济的，本工程的情况不宜采用氧化塘处理。 土地法处理，就是按照要求对污水达到处理的同时，达到对控制渗流污染的要 求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使污水达到净化。这种仿有利于 污水中水肥资源的
17、利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。在我国人均土地面积不足的情况下，土地法处理必须与污水灌溉合理的结合，污水灌溉在农业增产方面取得了显著的成绩，但是，这只是对污水的灌溉利用和污水的土地利用处理还有一定差距。 主要表现在： （ 1）污水灌溉按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染； （ 2）由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水的处理； （ 3） 没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物， 特别是对蔬菜作物的使用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染； 所以，污水灌溉作为对适当处理获
18、得城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工艺的具体条件下，尚不现实或者不可行。 综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本工程不具备采用的条件，当然也就不宜采用。 人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高微生物净化的效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处的主体工艺。 传统的活性污泥法净化，有较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理所效果好，但是也存在能耗较多和费用高等特点，所以对其流程改革更新后，出现了 A-B 工艺，氧化沟法， SBR 间歇
19、活性污泥法， A/O 脱氮工艺， A2/O 同步脱氮工艺等常用工艺，它们各自具有相对不 同的优点。结合本工艺的具体情况，在已排除了前述三个技术路线之后，我认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进行改造的人工生物净化技术路线是比较合适，可行的。榆林学院本科毕业设计（论文） 5 主要有以下特点： （ 1）不需要占用大面积的土地； （ 2）处理后污水可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污 染； （ 3）为以后在经济条件可以的情况下，进行三级处理提供工业回用打下 基础。 柳林县 污水处理厂的污水要求达到工程所要求的污水处理程度，必须采用二级处理，目前国内外城市二级处理厂大多采用活性污泥法，这种方法
20、能有效去除城市污水中的主要污染物，而且比较经济，本污水厂还要求高效脱氮除磷，常用的方法有 AB 法， A2/O 法，氧化沟工艺， SBR 等。 污水处理工艺流程方案的介绍与比较 在选定了污水处理技术路线后，我们对活性污 泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选，初步筛选到下列几个方案， 进行比较。 氧化沟 A-B 两段曝气法 SBR 法 2.2.1 氧化 沟 工艺 氧化沟也称氧化渠或循环曝气池，是于 20 世纪 50 年代由荷兰的巴斯韦尔（ Pasveer）所开发的一种污水生物处理技术，属活性污泥法的一种变法。它把连续式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气
21、和搅动装置，向反应器中的混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。由于氧化沟运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好，运行稳定，并可以进行脱氮除磷，因此日益受到人们的重视，并逐步得到推广，特别适用于南方延时曝气运行。 工艺流程 氧化 沟工艺可不建初沉池和污泥消化池，有时还可以将曝气池与二沉池合建而省去污泥回流系统，常用的处理城市污水的氧化沟工艺流程如图所示： 进水 格栅 沉砂池 氧化沟 二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥 图 2-1 氧化沟工艺流程图 氧化沟特点： 1、工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池，有此类氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。 2、 运行稳定，处理效果好，氧化沟的 BOD 平均处理水平可达 95%左右。
