水污控课程设计说明书

水污控课程设计说明书

书

水污染控制工程

课程设计说明

姓名：李永存 学号：201011209 专业：环境工程

学院：环境与市政工程学院

目录

水污染控制工程 .......................................... 2 二、设计目的 ............................................ 5 三、设计任务和内容 ...................................... 5 四、水质水量及处理要求 ................................... 5 五、设计依据 ............................................ 5 六 污水、污泥处理工艺的确定 .............................. 6

6.1、处理工艺确定原则 .............................. 6 6.2方案选择 ....................................... 6 6.3污水处理工艺选择和构筑物介绍 .................... 7 七、污水处理厂总体布置 .................................. 13

7.1 总平面布置 ................................... 13 7.2 高程布置 ..................................... 14

一、设计题目

某市污水处理厂工艺初步设计

二、设计目的

通过课程设计进一步消化和巩固《水污染控制工程》所学内容，使学生的基本理论、基本知识、基本技能得到一次综合性训练，巩固和深化对所学知识的理解和应用。

通过课程设计，使学生能够更好的掌握工业废水处理的各种方法和构筑物的设计计算。

三、设计任务和内容

1. 工艺流程选择；

2. 各污水构筑物设计计算； 3. 曝气系统设计； 4. 污泥浓缩池设计计算；

5. 绘制系统工艺流程图、平面布置图2号图各一张； 6. 编写设计说明书及计算书。

四、水质水量及处理要求

该厂最大设计流量Qmax＝50000m3／d，流量变化系数k=1.3。 设计进水水质：

pH＝6～8，CODcr＝330mg/L，BOD5＝160mg/L，SS＝75～145mg/L,TN=56mg/L,KN=40mg/L,NH4-N=20mg/L,TP=5mg/L。 设计出水水质满足GB18918-2002一级B标准：

CODcr<60mg/L, BOD5<20mg/L ,TN<20mg/L,NH4-N<8mg/L,TP<1mg/L,pH＝6～8，SS<20mg/L。

五、设计依据

本设计采用的主要规范及标准：

《污水综合排放标准》 （GB8978-2002） 《城市污水处理厂污泥排放标准》 （CJ3025-93） 《室外排水设计规范》（2006年版） （GBJ50014-2006）

《城市污水处理工程项目建设标准》

（2001年修订版）

六 污水、污泥处理工艺的确定：

6.1、处理工艺确定原则

为了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择。

（1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放标准； （2）投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益； （3）选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好；

6.2方案选择:

由于污水的水质较好，根据 BOD5/CODcr=160/330=0.48>0.3, COD/TN=330/40=8.25>8, TP/BOD5=5/160=0.031<0.06。

可知,污水可生物降解, 重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一

2A/O工艺。 般不超标, 针对以上特点，以及出水要求，采用

A2/O工艺的特点：

（一）：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；

（二）：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。

（三）：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。

（四）：污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。

6.3污水处理工艺选择和构筑物介绍

根据该地区污水水质特征，目的是BOD5，CODCr和SS，流程如下：

（1）、中格栅和提升泵房：

中格栅由一组平行的金属栅条或者筛网制成，晚装在污水渠道、泵房集水井的进口处或者污水处理厂的端部，用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、蔬菜、塑料等物品以减轻后续处理构筑物的负荷，以及用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的一组装置。

提升泵房用以提高污水的水位，经过一次提升保证污水能在整个污水处理流程过程中靠自身的重力流经每一个构筑物，从而达到污水净化的目的。

设计参数：

因为格栅与水泵房合建在一起。因此在格栅的设计中，做了一定的修改，特别是在格栅构造和外型上的设计，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模式，改建成长方体形状利于均衡水流速度，有效的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅，因此在本次的设计中，将不计算栅前高度，格栅高度，直接根据所选择的格栅型号进行设计。

（1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 1) 人工清除 25～40mm 2) 机械清除 16～25mm

3) 最大间隙 40mm

（2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣。

（3）格栅倾角一般用450～750。机械格栅倾角一般为600～700， （4）通过格栅的水头损失一般采用0.08～0.15m。 （5）过栅流速一般采用0.6～1.0m/s。 运行参数：

栅前流速 0.8m/s 过栅流速 0.95m/s 栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.03m 栅前槽宽 1.2m 格栅间隙数 32 水头损失 0.07m 每日栅渣量 1.93m3/d 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。 提升泵房说明：

1、污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。

2、集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。

3、水泵吸水管设计流速宜为0.7～1.5 m/s。出水管流速宜为0.8～2.5 m/s。 其他规定见GB50014—2006《室外排水规范》。 2、细格栅的设计

细格栅的设计和中格栅相似. 运行参数：

栅前流速 0.8m/s 过栅流速 0.95m/s 栅条宽度 0.01m 栅条净间距 0.01m 栅前部分长度 0.6m 格栅倾角 60 栅前槽宽 1.2m 格栅间隙数50（两组） 水头损失 0.29m 每日栅渣量 3.85m3/d 3.沉砂池设计

o

沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。

沉砂池设计中，必需按照下列原则：

1. 城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于2座(格)，并按并联运行原则考虑。

2 .设计流量应按分期建设考虑：

当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；

当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算； 合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。

3 .沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65，粒径为0.2以上的颗粒为主。 4 .城市污水的沉砂量可按每105m3污水沉砂量为3m3计算，其含水率为60%，容量为1500kg/m3。

5.贮砂斗的容积应按2日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55°，所以选取为55o，排砂管直径应不小于0.3m。

6.沉砂池的超高不不于0.3m 。

7 .除砂一般宜采用机械方法。当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以缩短排砂管的长度。

说明：采用曝气沉砂池，具有处理效果好，结构简单的优点，分两格。 运行参数：

沉砂池长度 12m 池宽 2.76m 有效水深 2.2m 贮泥区容积 2.31m3 沉砂斗底宽 0.2m 上口宽为a2=0.5m 斗壁与水平面倾角 60° 斗高为 0.3m 4.初沉池设计

初沉池为一级处理的主要构筑物。初沉池池型有平流式、辐流式、竖流式多种，主要设备为不同池型的刮泥机。平流式初沉池为矩形，其优点是占地面积较小，去除效果较好，抗冲击负荷能力强。辐流式初沉池为圆形，适用于规模较大的污水处理厂，它又分为中心进水、周边出水和周边进水、周边出水型

两种，虽然辐流式沉淀池占地面积、去除效果及抗冲击负荷能力均不如平流式沉淀池，但由于相配套刮泥机故障率较小，在我国广为采用，特别是大型污水厂采用更多。竖流式沉淀池池径在10米以内，它仅适用于小型污水厂。 本设计采用平流式沉淀池。

密度大于水的悬浮物在重力的作用下出现下沉，从而实现泥水分离，使得污水得到净化。 设计规定：

设计流量应按分期建设考虑；

沉淀池的个数或分格不应少于2个，比宜按并联系列设计； 池的超高至少用0.3m；

一般沉淀时间不小于1.0小时，有效水深多采用2~4m； 沉淀池的缓冲层高度，一般用0.3~0.5m;

污泥斗斜壁于水平面的倾角，方斗不宜小于60，圆斗不宜小于70

初沉池的污泥区容积，一般按不小于2日的污泥量计算，采用机械排泥时，可按4小时的污泥量计算。 设计数据：

座数 4 水力负荷 q=2.0m3/(m2h) 池直径 21.6m 每个沉淀池储泥量 14.5m3 沉淀池总高度 8m

5.工艺流程的选择：A2/O工艺。见6.2。 5、曝气池：

曝气池的活性成分为活性污泥，活性污泥是细菌，真菌，原生动物和后生动物等不同的微生物组成的。在净化废水时，它们与废水中的有机营养物形成了极为复杂的食物链。活性污泥对废水中悬浮性或溶解性有机污染物（少数无机污染物）的净化，是由活性污泥吸附与凝聚和氧化与合成两个活性作用完成的。 6、二沉池：

二次沉淀池有别于其他沉淀池，首先在作用上有其特点。它除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩；并由于水量，水质的变化，还要暂时贮存污泥。由于

二次沉淀池需要完成污泥浓缩作用，所需要的池面积大于进行泥水分离所需要的池面积。

其次，进入而出沉淀池的活性污泥混合液在性质上有其特点。活性污泥混合液的浓缩高（2000～4000mg/L），具有絮凝性能，属于成层沉淀。沉淀时泥水有清晰的界面，絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不变，仅与初浓度C有关[u=f(c)]。

设计参数：

设计进水量：Q=50000 m3/d 表面负荷：，q=1.2m3/ （m2.h） 水力停留时间（沉淀时间）：T=1.50h 个数：n=2座 运行参数：

沉淀池直径D=37m 有效水深 h＝4.8m 池总高度 H=4.37m 贮泥区容积Vw＝331.18m3

7、消毒间：

城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水体前应进行消毒。消毒剂的选择见下表；

消 毒 剂 优 点 缺 点 氯化形成的余氯及某些含氯化合物低效果可靠、投配简液 氯 浓度时对水生物有适用于，中规模的污水处理厂 适 用 条 件 单、投量准确，价格毒害，当污水含工便宜 业污水比例大时，氯化可能生成致癌化合物 。 漂 白 粉 投加设备简单，价格便宜。 同液氯缺点外，沿适用于出水水质较尚有投量不准确，好，排入水体卫生溶解调制不便，劳条件要求高的污水

动强度大 消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，色，味，臭 氧 处理厂 适用于出水水质较等，污水中PH，温投资大成本高，设好，排入水体卫生度对消毒效果影响小，不产生难处理的或生物积累性残余物 用海水或一定浓度备管理复杂 条件要求高的污水处理厂 次 氯 酸 钠 的盐水，由处理厂就地自制电解产生，消毒 需要特制氯片及专适用于医院、生物用的消毒器，消毒制品所等小型污水水量小 处理站

经过以上的比较，并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法，决定使用液氯消毒。

进一步的去除水中有害物质。

二氧化氯和液氯按2：1的比例联合用于城市污水消毒时，效果良好，二氧化氯投加量 3 mg/L，液氯投加量 1.5 mg／L，经 30 min接触时间，大肠菌灭活率达99.9％。 8、污泥浓缩：

污泥浓缩的目的在于降低污泥含水率，以减少污泥体积，以利于污泥的后续处理和利用。对于污泥的机械脱水来说，这意味着可减少混凝剂的投加量与脱水设备的数量，提高与欧水设备的效率。

污泥浓缩池有重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩等。后两种主要在工业上采用，中小型规模装置主要采用重力浓缩。

离心浓缩是利用污泥中的固体与液体的相对密度较差，在离心力场所受的离心力的不同而被分离浓缩。因此使用范围较广，但运行与维修较高。

本设计选用连续式重力浓缩池。

七、污水处理厂总体布置

7.1 总平面布置

7.1.1 总平面布置原则

该污水处理厂为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则。

处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理

工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。

构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。

管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。

协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。 7.1.2 总平面布置结果

1.工艺流程：根据设计任务书提供的厂区面积和地形，采用直线型，这样布置生产联路管线短，管理方便，且有利于日后扩建。 2.平面布置：按照功能将厂区分成以下三区：

（1） 生产区：有各项水处理设施组成，一般呈直线型布置。

（2） 生活区：将办公楼、食堂、浴室、锅炉房、宿舍等建筑物组合在一

个区内。为不使这些建筑物过于分散，将食堂与宿舍，浴室与锅炉房合建，使这些建筑物相对集中。布置在水厂门附近，便于外来人

员联系。

（3） 维修区：将机修间、水表修理间、电修间合建，仓库与车库合建，

靠近生产区，以便设备的检修，为不使维修区与生产区混为一体，用道路将两区隔开，考虑扩建后生产工艺系统的使用，维修区位置兼顾今后的发展。

（4） 加药区：加药间设于消毒接触池附近。 7.1.3 场区道路布置

1.主厂道布置：由厂外道路与厂内办公楼连接的道路采用主厂道，道宽6.0m,设双侧1.5m人行道，并植树绿化。

2.车行道布置：主要构筑物间，道宽4.0m，呈环状布置，以便车辆回程。 3.步行道布置：加药间、加氯间、药库与絮凝沉淀池间，设步行道。 7.1.4 场区绿化布置

1.绿地：在厂门附近，办公楼、宿舍食堂、泵房的门前空地预留扩建场地，修建草坪。

2.花坛：在正对厂门内布置花坛。

3.绿带：利用沉淀池与建筑物间的带状空地进行绿化。

4.行道树和绿篱：步行到两侧，草坪周围栽种，高度0.6-0.8m，围墙采用1.8m。

总平面布置参见附图——平面布置图。

8.2 高程布置

高程布置原则

充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。

协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。

做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。

协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有

利于检修排空。

高程布置参见附图——高程布置图。