1、本科毕业论文系列开题报告环境工程无锡惠山区污水处理厂设计一、选题的依据及意义本工程为无锡惠山区污水处理厂设计，惠山区地理位置位于东经12004至24，北纬31至3242之间，地处长江三角洲腹地、江苏省东南部，东接锡山区，南靠滨湖区，西邻武进市，北边江阴市。惠山区隶属无锡市区，成立于2001年3月，区域总面积32835平方公里，目前城镇建成面积2185平方公里。惠山经济开发区位于堰桥镇和长安镇。东与锡山区相连，西靠锡澄路，南北分别与锡北运河、界河划界，总面积3955平方公里。其中锡澄高速公路西侧面积为2267平方公里，锡澄高速公路东侧面积为1688平方公里。区域内水陆交通便利。境内河流纵横，有锡
2、北运河、堰桥港、界河等航道，区域的西部有锡澄运河；沪宁高速、锡宜諣在区域的边缘经过，与高速公路的互通口仅一河之隔，另有锡澄公路目前从区域通过。此外，312国道改线后（规划）经区域的对外交通联系增设了一个便捷的途径。惠山经济开发区距市中心（三阳广场）11公里，是惠山区政治、经济、文化中心，是无锡市的副中心、北大门。其人口规模将达15万人，加上乡镇内现有人口，经济开发区内常住人口将达20万人。国内大型企业华源集团生命科技园即将落户该区。今后，惠山经济开发区将成为经济高度发达，人口高度密集的地区。由于惠山区经济发展迅速，人口较多，故在污水成为一重大问题，如果直接排放，由于惠山区内河流较多，会对水质造
3、成极大地影响，污水中所含N、P会使水质富营养化。所以该区污水必须经污水处理厂处理后才可排放，针对污水中含氮磷所以处理工艺中必须有除N、P工艺，以防水体富营养化。据此需确定污水处理厂的工艺流程，处理构筑物的的类型和数量，进行对处理构筑物及设备的工艺设计计算和构筑物和管渠的布置。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题本次设计因综合考虑，掌握水污染控制工程的设计原则和设计方法,以达到满足任务书所需要求，力求做到污水处理方案及工艺技术先进、实用，厂区构筑物及管线布置合理，充分考虑施工的可行性。主要内容包括一下几点1、污水处理方法、流程比较和污水处理构筑物型式的选择。2、污泥处理方法、流程比较和污泥处理构
4、筑物型式的选择。3、污水处理工程系统设计与计算1污水处理构筑物的设计与计算2污泥处理构筑物的设计与计算3污水处理厂高程计算4、设计图纸的绘制1污水处理厂平面图2污水、污泥处理工艺流程图3主要构筑物详图三、采取的主要技术路线本项目污水处理特点为可生化性强，水中污染物主要为有机污染物，BOD5/COD24，水中重金属及有毒害物质少，针对这种特点，及进出水的要求表1污水处理厂进水水质指标CODCR（MG/L）BOD5（MG/L）SS（MG/L）TN（MG/L）氨氮（G/L）TP（MG/L）25060018035255表2污水处理厂出水水质指标CODCR（MG/L）BOD5（MG/L）SS（MG/L）
5、PH氨氮（MG/L）TP（MG/L）60202069151可以看出采用活性污泥法处理污水比较适合，而且经济，同时针对水中的NP含量，在活性污泥法工艺上选取A2O活性污泥法，A2O活性污泥法，在原来A/O工艺基础上，嵌入一个缺氧池，并将好氧池中的混合液回流到缺氧池中，达到反硝化脱氮的目的，这样厌氧缺氧好氧相串联的系统能同时除磷脱氮。该工艺系统出水中磷浓度基本可在1MG/L以下，氨氮也可在15MG/L以下。由于污泥交替进入厌氧池和好氧池，丝状军较少，污泥沉降性能好。所以比较符合该区污水特性，以达到较好的处理效果。四、研究的总体安排与进度2010年11月17日2010年12月15日，完成开题报告和文
6、献综述，进行开题；2010年12月16日2011年5月16日，资料整理，设计说明书的撰写，图纸的绘制；2011年5月17日2011年5月27日，完成设计说明书和图纸的清样工作，定稿、定图，准备答辩；2011年5月28日，答辩五、主要参考文献1何志茹,霍玉龙,张文胜生物脱氮除磷技术的新动向J环境科学与管理,2007,321097992许方圆,李勇生物脱氮除磷研究进展J安全与环境工程,2008,15373773冯杰城市污水处理工艺综合比选研究D重庆重庆大学城市建设与环境工程学院,20074聂海生,许泽美,唐建国,等水工业工程设计手册废水处理及再用M北京中国建筑工业出版社,20071335王英,陈泽
7、军生物脱氮除磷工艺的研究进展J环境污染与防治,2002,2431801836彭勃,李绍秀城市污水同步生物脱氮除磷工艺特点及选择J工程建筑与设计,2008,468737苗洪波,梁玉祥,易美桂,等几种氧化沟工艺的比较分析J四川化工,2004,7642458高守有,彭永臻,胡天红,等氧化沟工艺及其生物脱氮原理J哈尔滨商业大学学报自然科学版,2005,2144354399周正力,张悦污水生物处理应用技术及工程实例M北京化学工业出版社,20062077,12514210钟四姣同步生物脱氮除磷工艺的研究进展J广东化工,2007,3479910211黄明生,谢冰,高尚A2O工艺的影响因素研究J上海化工,20
8、07,32121412张自杰主编排水工程（下册）M北京中国建筑工业出版,20044177178,328329,41843213高廷耀,顾国维,周琪主编水污染控制工程（下册）M北京高等教育出版社,20071414崔玉川,刘振江,张绍怡等城市污水厂处理设施设计计算M北京化学工业出版社,20043146,222227,40340915北京市市政工程设计研究院主编给水排水设计手册（城镇排水分册）M北京中国建筑工业出版社,2004166175,29129216EBTESAMELBESTAWYHANYHUSSEIN,HODAHBAGHDADIMOHAMEDFAHMYELSAKACOMPARISONBETW
9、EENBIOLOGICALANDCHEMICALTREATMENTJJANDMICROBIOLBIOTECHNOL,2005,3219520317CHANGHOONAHN,JAEKWANGPARKCRITICALFACTORSAFFECTINGBIOLOGICALPHOSPHORUSREMOVALINDAIRYWASTEWATERTREATMENTPLANTSJKSCEJOURNALOFCIVILENGINEERING,2008,29910718FILOMENAFREITAS,MARGARIDAFTEMUDO,ET,AL,ROBUSTNESSOFSLUDGEENRICHEDWITHSHORTS
10、BRCYCLESFORBIOLOGICALNUTRIENTREMOVALJBIORESOURCETECHNOLOGY,2009,1001969197619FIKRETKARGI,AHMETUYGURHYDRAULICRESIDENCETIMEEFFECTSINBIOLOGICALNUTRIENTREMOVALUSINGFIVESTEPSEQUENCINGBATCHREACTORJENZYMEANDMICROBIALTECHNOLOGY,2004,35167172毕业论文文献综述环境工程污水处理工艺国内外研究的现状及发展趋势摘要随着社会和经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，城镇用水量也逐日剧
11、增，同时污水的排出量也大量增加。现在国内外流行的污水处理工艺主要有AB法、A2O、AO、氧化沟法、曝气法等。通过比较这些污水处理工艺的优缺点，从而发现适合实际情况的处理工艺，针对无锡惠山区污水含N、P量较高而选取适当的污水处理工艺，保证脱氮除磷，并且对污水处理工艺的发展进行展望。关键字城镇污水；处理工艺；脱氮除磷；发展1、前言随着我国城镇建设的发展和城镇化进程的加快，城镇水污染问题日益突出，城镇污水处理已经成为当前水污染治理的重点。长期以来，我国城镇基础设施的发展与人口、资源、环境和工业业建设不协调，导致基础设施长期超负荷承载。全国绝大多数城镇的污水处理能力远远满足不了实际需要。然而企业排放的
12、大量废水及城镇生活污水没有得到充分的循环利用，这不仅造成了水资源的极大浪费，而且这些废水未经处理直接排放到周围水体中，引起严重的环境污染，对人民生活造成了严重威胁。因此，加强城镇污水处理已经成为目前关注的焦点，而且也成为城镇水污染治理的一个重点。2、城镇污水处工艺针对无锡惠山区污水的特性表1污水处理厂进水水质指标CODCR（MG/L）BOD5（MG/L）SS（MG/L）TN（MG/L）氨氮（G/L）TP（MG/L）25060018035255此污水含有机物含量较多，并且N、P含量也偏高，对含有机物叫的的污水采用生物法处理较为有效，故主要研究生物法处理污水工艺，探讨其优缺点，并且对其前景进行分析
13、。当前用的比较广泛的活性污泥法主要有A/O法、A/A/O法、AB法、SBR法、氧化沟法、曝气法等。这些工艺都是经传统活性污泥法经过改良和发展而成的，且它们都各具自己的特点。1A/O法AO活性污泥法是传统活性污泥法的改进，是在常规的好氧生化处理工艺中发展起来的，仅在处理工艺中增设缺氧段，能同时达到降解水中有机物及脱氮的目的，A段进行反硝化，O段进行硝化反应。污水中含氮物质在O段好氧段通过氨化作用及硝化作用被转化为氧化态氮；在A段缺氧段内活性污泥中的反硝化细菌利用氧化态氮和污水中的含碳有机物进行反硝化，使氧化态氮转化为对人体无害的分子态氮。2A/A/O法A2/O处理工艺是ANAEROBICANOX
14、ICOXIC的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功】【能11。A2/O工艺的特点A厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；B在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。C在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。D污泥中含磷量高，一般为25以】【上6。3SBR法SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排
15、水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行46小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受35倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点1SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资30以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十
16、分方便、灵活，很适合小城市采用。2处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的尽管是处于完全混合状态中，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。3有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。4污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。5SBR工艺独特的
17、运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。4氧化沟法严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式
18、，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效】【果8。氧化沟具有以下特点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。有些类型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平均处理水平可达到95左右。3能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。4污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030D，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。5可以除
19、磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。6基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。5曝气法曝气生物滤池是当前发展较快的一种新兴的生物处理技术，具有占地面积小、出水水质高、投资节省、运行灵活方便、易于管理、抗冲击能力强等特点，在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷以及微污染水源的与处
20、理过程中有着较好的应用前景。曝气生物滤池的基本原理是在一级强化的基础上，一颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，实现污染物在同一反应器内去除，省去了二次沉淀设备，反应器内存在着不少的好氧、缺氧区域，可同步实现硝化和反硝化，在去除有机物的同时达到脱氮的目的。该工艺存在的主要问题包括进水一般要求预处理，增加了工艺的复杂性，进水悬浮物较多时，运行周期段，反复冲洗频繁，产生的污泥稳定性差，进一步处理比较困难，同步生物除磷效果不好，一半多采用化学法进行，增加要记得使用量等等。在我国，目前曝气生物滤池正处在推广阶。3活性污泥法发展及其发展趋势到目前为止，对火星污泥法在运行法师上还没有大的突破，往往
21、所做的是一些局部改进，但在曝气方式上却是缺德了较大的成果，如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气等。活性污泥的另一发展趋势就是朝向多功能发展，其主要方法是驯化专门的细菌来对特定的污水进行处】【理10。通过几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、抱起方式、载体等方面已经很难有较大的发展，用常规手段已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来的方向是膜分离技术和分子生物学技术。4适合本设计的处理工艺无锡惠山区处理元气处理要求为10万M3/天，符合中型理厂要求，该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。通过上面几种工艺的对比可得比较适合本
22、经济开发区的工艺是OA/2工艺。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。OA/2法同步脱氮除磷工艺的原理OA/2分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污
23、泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2QQ原污水流量。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有，污泥中含有过剩的磷，而污水中的则得到去除。参考文献1何志茹,霍玉龙,张文胜生物脱氮除磷技术的新动向J环境科学与管理,2007,321097992许方圆,李勇生物脱氮除磷研究进展J安全与环境工程,2008,15373773冯杰城市污水处理工艺综合比选研
24、究D重庆重庆大学城市建设与环境工程学院,20074聂海生,许泽美,唐建国,等水工业工程设计手册废水处理及再用M北京中国建筑工业出版社,20071335王英,陈泽军生物脱氮除磷工艺的研究进展J环境污染与防治,2002,2431801836彭勃,李绍秀城市污水同步生物脱氮除磷工艺特点及选择J工程建筑与设计,2008,468737苗洪波,梁玉祥,易美桂,等几种氧化沟工艺的比较分析J四川化工,2004,7642458高守有,彭永臻,胡天红,等氧化沟工艺及其生物脱氮原理J哈尔滨商业大学学报自然科学版,2005,2144354399周正力,张悦污水生物处理应用技术及工程实例M北京化学工业出版社,20062
25、077,12514210钟四姣同步生物脱氮除磷工艺的研究进展J广东化工,2007,3479910211黄明生,谢冰,高尚A2O工艺的影响因素研究J上海化工,2007,32121412张自杰主编排水工程（下册）M北京中国建筑工业出版,20044177178,328329,41843213高廷耀,顾国维,周琪主编水污染控制工程（下册）M北京高等教育出版社,20071414崔玉川,刘振江,张绍怡等城市污水厂处理设施设计计算M北京化学工业出版社,20043146,222227,40340915北京市市政工程设计研究院主编给水排水设计手册（城镇排水分册）M北京中国建筑工业出版社,2004166175,2
26、9129216EBTESAMELBESTAWYHANYHUSSEIN,HODAHBAGHDADIMOHAMEDFAHMYELSAKACOMPARISONBETWEENBIOLOGICALANDCHEMICALTREATMENTJJANDMICROBIOLBIOTECHNOL,2005,3219520317CHANGHOONAHN,JAEKWANGPARKCRITICALFACTORSAFFECTINGBIOLOGICALPHOSPHORUSREMOVALINDAIRYWASTEWATERTREATMENTPLANTSJKSCEJOURNALOFCIVILENGINEERING,2008,299
27、10718FILOMENAFREITAS,MARGARIDAFTEMUDO,ET,AL,ROBUSTNESSOFSLUDGEENRICHEDWITHSHORTSBRCYCLESFORBIOLOGICALNUTRIENTREMOVALJBIORESOURCETECHNOLOGY,2009,1001969197619FIKRETKARGI,AHMETUYGURHYDRAULICRESIDENCETIMEEFFECTSINBIOLOGICALNUTRIENTREMOVALUSINGFIVESTEPSEQUENCINGBATCHREACTORJENZYMEANDMICROBIALTECHNOLOGY,
28、2004,35167172本科毕业设计环境工程无锡惠山区污水处理厂设计THEPROCESSDESIGNOFSEWAGETREATMENTINWUXIHUISHANI摘要【摘要】本次毕业设计的题目为无锡惠山新建城镇污水处理厂设计（10万M3/天）工艺。主要任务是完成个该地区污水的处理设计。其中初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张；单项处理构筑物施工图设计中，主要是完成平面图和剖面图及部分大样图。该污水处理厂工程，规模为10万吨/日。A2/O工艺的生物处理部分由厌氧池、缺氧池和好氧池组成。厌氧池主要功能是释放磷,同时部分有机物进行氨化。缺氧池的主要功
29、能是脱氮。好氧池是多功能的,能够去除BOD、硝化和吸收磷。该污水厂的污水处理流程为从泵房到沉砂池，进入反应池，进入辐流式二次沉淀池，再进入清水池，最后出水；污泥的流程为从反应池排出的剩余由污水泵送入浓缩池，再进入消化池，最后外运处置。【关键词】A2O；同步脱氮除磷；设计计算IITHEPROCESSDESIGNOFSEWAGETREATMENTINWUXIHUISHANABSTRACT【ABSTRACT】THETOPICOFTHISGRADUATEDESIGNISABOUTTHEDESIGNOFTHESEWAGEDISPOSALPLANTINTHEAREAOFHUISHANTHETECHNICS
30、OFTHEPLANTISTHEANAEROBICANOXICOXICTHEMAINTASKISTHEPRIMARYDESIGNOFTHEPLANTTHETASKOFTHEPRIMARYDESIGNISTHATADESIGNBOOK、APLANOFTHEPLANT、THEHIGHDRAWINGOFTHEDISPOSALOFSLUDGEANDSEWAGEINTHESINGLEDISPOSALBUILDDESIGN,THEHARVESTISTHATTHESECTIONPLANEDRAWING、THEPLANANDSOMEPARTMAGNIFYINGDRAWINGSOFTHEANAEROBICANOX
31、ICOXICTHECONSTRUCTIONOFTHISPLANTIS100000TONESADAYTOXIDIZEDITCHANDUNOXIDIZEPOOLARETWOIMPORTANTPARTANDWATERFLOWSINTOTHREEDITCHSINTURN,ALSOTOXIDIZEDITCHPLAYSTHEROLEOFSECONDARYSETTLINGTHEUNOXIDIZEPONDRELEASEPHOSPHORUSALONGWITHAERATIONDISTANCE,THEDISSOLVEDOXYGENDENSITYREDUCESTHISMAKEOXIDIZEAREAANDUNOXDIZ
32、EAREAPRESENTINTURENAMELYAPPEARSTHENITRATIONANDTHECOUNTERNITRATIONPROCESSINSUCCESSION,GETTHERESULTOFDENITROGENATIONATTHESAMETIMETHEFINEOXYGENDISTRICTABSORBSTHEPHOSPHORUS,GETTHERESULTOFGETTINGRIDOFPHOSPHORUSTHEPROCESSOFTHESEWAGEINTHEPLANTISTHATTHESEWAGERUNSFROMPUMPHOUSETOSANDSINKINGPOND,ENTERSTHEPONDO
33、FSEDIMENTATIONTANK,ENTERSDISINFECTIONPOND,THENENTERSCALCULATIONTROUGH,ATLASTLETSOUTTHEPROCESSOFTHESLUDGEISTHATSURPLUSSLUDGEFROMTHESEDIMENTATIONTANKENTERSCONCENTRATIONPOND,ENTERSDIGESTIONPOND,ATLASTITISCARRIEDOUTOFTHEPLANT【KEYWORDS】THEANAEROBICANOXICOXICTAKINGOFFTHENITROGENANDTHEPHOSPHORUSDESIGNCALCU
34、LATIONSIII目录1前言411设计的目的及意义412设计指导思想413设计的内容414设计的依据及原则5141设计依据5142设计原则52设计规模及工艺选取621设计规模及水质6211设计规模6212水质指标622设计方案论证6221污水处理技术6222运行条件7223环境因素对微生物的影响723原污水可生化分析724污水处理厂工艺方案比较8241A2/O工艺9242奥贝尔（ORBAL）氧化沟10243SBR工艺11244A2O法同步脱氮除磷工艺的原理133设计计算1331泵前中格栅1332提升泵房1433细格栅1534沉砂池1635A2/O反应池的设计计算1736二沉池2237污泥浓缩
35、池2338消化池254污水处理厂配套工程设计2841厂区平面设计28411平面布置原则28412总平面布置2842厂区高程设计29421高程布置注意事项29422高程计算295结论32致谢错误未定义书签。附录3441前言11设计的目的及意义此设计是为无锡市惠山区设计一个远期规模为10万吨每天的污水处理厂，惠山经济开发区距市中心（三阳广场）11公里，是惠山区政治、经济、文化中心，是无锡市的副中心、北大门。其人口规模将达15万人，加上乡镇内现有人口，经济开发区内常住人口将达20万人。国内大型企业华源集团生命科技园即将落户该区。今后，惠山经济开发区将成为经济高度发达，人口高度密集的地区。惠山经济正在
36、迅速发展，人口也越来越多，污水处理问题也越来越受到重视，通过此污水处理厂可以有效的解决惠山区污水问题，同时经处理的水可以回收利用以解决水资源短缺问题。12设计指导思想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，很多城市普遍存在着追求“新工艺”的倾向，一座城市污水厂处理工艺的选择，虽然应由污水水质、水量、排放标准及受纳水体性质等因素来确定，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，有些城市采取的高投资、高运行费的“新工艺”，由于水质不稳定，水量波动大等缘故，并未收到理想的处理效果。A2/O处理工艺是ANAER
37、OBICANOXICOXIC的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。13设计的内容本设计按照工程实际的具体要求完成无锡惠山区污水处理厂设计，其规模为100000M3/D，包括工艺计算和图纸绘制两部分工作。工艺设计要能满足现行国家规范和标准的相关要求，污水处理厂原水水质为城镇污水常用设计参数，出水水质要达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002的一级B标准。图纸绘制要根据相关工程绘图技术规范进行。随着人类社会的不断发展，城市规模不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水紧张和水质
38、污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。我国污水处理事业的历史始于1921年，但是真正是在80年代才得以发展，改革开放三十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要，处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。我国城市污水处理相对于国外发达国家，起步较晚，到现在为止，全国还有60的城市污水得不到妥善的处理，城市污水处理率较低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。在我们大力引进国外先进技术、5设备和经验的同时，必须结合我国发展规划，尤其是当地的实际情况，探索适合我国实际的污水处理系统。14设计的依据及原则141设计依据1）
39、室外排水设计规范GBJ14872）地表水环境质量标准GB383820023）工业企业厂界噪声标准GB12348904）泵站设计规范GB/T50265975）城镇污水处理厂污染物排放标准GB1891820026）给水排水设计规范GBJ1588142设计原则污水处理工程设计过程当中应遵循下列原则1）污水处理工艺技术方案，达到治理要求的前提下应优先选择投资和运行费用少、运行管理简便的工艺；2）所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；3）和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；4）污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城镇严重缺水问题；5）污泥及浮渣处理
40、应尽量完善，消除二次污染；6）尽量减少工程用地。62设计规模及工艺选取21设计规模及水质211设计规模正常日处理量100000吨/日212水质指标1）进水水质本设计针对城市生活污水设计，所有工厂生产废水必须经处理后达到污水排入城市下水道水质标准CJ308299后才能排入本项目污水收集系统。进水水质见下表11。表11设计进水水质项目CODCRBOD5SSTNNH3NTP进水水质/MG/L250600180352552）出水水质根据受纳水体类别或者是否回用选择排放标准，根据项目所在地的实际情况，确定该污水处理厂设计出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002一级B标准。污水排放标
41、准见表12。表12设计出水水质22设计方案论证221污水处理技术污水生物处理技术主要是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养类型多、适应能力强的微生物通过新陈代谢作用，将污水中的污染物质转化为微生物细胞及CO2、H2O、H2S、N2、CH4等多种物质，从而污水得到净化的过程。污水生物处理技术分为好氧生物处理，缺项目CODCRBOD5SSTNNH3NTP出水水质/MG/L602020691517氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理又分为活性污泥法，生物膜法等。目前对于城镇生活污水的处理多为好氧处理。222运行条件1、有大量起吸附和分解作用的微生物。2、污水中含有足够的可溶解性易降解有机物，作
42、为微生物生理活动所必需的营养物质。3、混合液中含有足够的溶解氧。4、活性污泥连续回流，同时，还要及时地排出剩余污泥，使曝气池中保持恒定的活性污泥浓度。5、活性污泥在曝气池中呈悬浮状态，能够与污水充分接触。6、没有对微生物有毒害作用物质进入。223环境因素对微生物的影响1、营养物质微生物为合成自生的细胞物质，必须不断地从其周围环境中摄取自身生存所必需的营养物质，主要的营养物质是碳、氮、磷等，微生物还需要硫、钠、钾、钙、镁、铁等元素作为营养，但需要量甚微。对微生物来讲，碳、氮、磷营养有一定的比例，一般为BOD5NP10051。生活污水中大多含有微生物能利用的碳源，氮和磷的含量也高，可以满足生物法处
43、理时微生物的营养需求。如果某种营养元素低于需求可以加淀粉浆料补充碳源，投加尿素、硫酸铵等补充氮源，投加磷酸钾、磷酸钠等补充磷源。2、温度温度是影响微生物正常生理活动的重要因素之一。温度适宜，能够促进并强化微生物的生理活动，温度不适宜，能够减弱甚至破坏微生物的生理活动。可能导致微生物死亡。一般好氧生物处理中的微生物多属于中温微生物，其生长繁殖的最适温度范围为2037。3、PH值微生物的生理活动与环境的酸碱度密切相关，只有在适宜的酸碱度条件下，微生物才能进行正常的生理活动。PH值对微生物的影响主要作用于引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收，改变生长环境中营养物质的可给性。PH值的
44、变化还能改变有害物质的毒性。高浓度的氢离子还可导致菌体表面蛋白质和核酸水解而变性。4、溶解氧溶解氧是影响生物处理效果的重要因素。在好氧生物处理中，如果溶解氧不足，其活性将受到影响，新陈代谢能力降低，同时对溶解氧要求较低的微生物将逐步成为优势种属，影响正常的生化反应过程，造成处理效果下降。5、有毒物质（抑制物质）有毒物质对微生物生理功能毒害作用的原因，效果都比较复杂，取决于较多的因素。23原污水可生化分析8污水处理厂进水营养物比值见下表21。表21进水营养物比表项目比值BOD5/CODCR24BOD5/TN24BOD5/TP120污水生物处理是以污水中所含污染物质作为营养物质，利用微生物代谢作用
45、使污染物被降解，污水得到净化。因此，对污水营养成分的分析以及判断污水能否采用生物处理是设计污水生物处理工程的前提。BOD5和COD是污水处理过程中常见的两个水质指标，一般情况下，BOD5/CODCR的比值越大，说明污水可生物处理性越好。综合国内外的研究成果，一般认为BOD5/CODCR的比值045可生化性较好，BOD5/CODCR的比值03较难生化，BOD5/CODCR的比值025不易生化。BOD5/TN（即C/N）是鉴别能否采用生物脱氮的重要指标，由于反硝化细菌是在分解有机物的过程当中进行消化脱氮的，在不投加外来碳源的条件下，污水中必须有足够的有机物，才能保证反硝化的顺利进行。一般认为，C/
46、N3，即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用，才能进行有效脱氮。BOD5/TP（即C/P）是鉴别能否采用生物除磷的重要指标，生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时放出H3PO4和ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可以利用聚羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排除污泥，达到生物除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物质供除磷菌活动的基质，BOD5/TP是
47、衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越好。综上所述，该城市污水处理厂进水水质不仅适宜于采用二级生物工艺，而且还适宜于采用生物脱氮除磷工艺。24污水处理厂工艺方案比较城市污水处理厂设计处理方案时，既要考虑有效去除BOD5又要考虑适当去除N、P。从表21原污水可生化性分析结果可以知道可采用的工艺有很多，而相对来说处理效果好而且技术成熟的工艺有以下几种。1、A2/O工艺2、奥贝尔（ORBAL）氧化沟工艺3、SBR工艺9241A2/O工艺AAO工艺，亦称A2/O工艺，是英文ANAEROBICANOXICOXIC第一个字母的简称，按实质意义来说，本工艺称为厌氧缺氧好
48、氧法。本法是在70年代，由美国的一些专家在厌氧好氧（ANO）法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。A2/O工艺由厌氧段和好氧段组成，两段可以分别建也可以合建，合建时两段应该以隔板隔开。厌氧池中必须严格控制厌氧条件，使其既无分子态氧，也无NO3等化合态氧，厌氧段水力停留时间为12H。好氧段结构型式与普通活性污泥法相同，且要保证溶解氧不低于2MG/L。A2/O工艺流程图如图21所示。图21A2/O工艺流程图1）在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，污泥不易膨胀。2）脱氮效果难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。3）基建费
49、用低，具有较好的脱氮、除磷功能。4）具有改善污泥沉降性能，减少污泥排放量。5）具有提高对难降解生物有机物去除效果，运转效果稳定。6）技术先进成熟，运行稳妥可靠。7）管理维护简单，运行费用低。8）国内工程实例多，工艺成熟，易获得工程管理经验。9）出水水质好，较易于深度处理，出水水质稳定，对外界条件变化有一定的适应性。A2/O工艺缺点1）处理构筑物较多，施工较难。102）需增加内循环系统。242奥贝尔（ORBAL）氧化沟1）奥贝尔（ORBAL）氧化沟的形式奥贝尔（ORBAL）氧化沟是由南非的HUISMAN提出，其后由美国的ENVIREX公司改进加以推广，一般采用转碟曝气器。奥贝尔氧化沟为多环反应器系统，通常由三个同心的沟渠串联组成，沟渠呈圆形或椭圆形。污水从外沟道进入，然后流入中沟道，再经过内沟道后由中心岛流出。奥贝尔氧化沟有两个特点，其一是使用曝气盘。由于曝气盘上有大量的曝气孔和三角形凸出物，有助于充氧和推进混合液。尽管盘厚很薄，但具有良好的混合功能。在设计中可以采用较深的氧化沟，同时可以借助配置在氧化沟中各槽中曝气盘数目的不同，变化输入每一槽的供氧量。其二是其反应器的形式为独特的同心圆形的多沟槽系统，因为几个串联的完全混合槽和单槽的动力学是不同的，奥贝尔系统中的每一圆
