1、本设计污水处理厂综合设计包括15个图纸，十分全面，具体详见报告后附图。本报告附图全面详细。图纸内容如下：A2O池，初沉池，幅流式二沉池，隔栅，工艺 简单图，工艺流程图（高程图），回转耙式格栅除污机图，平面布置图，污泥浓缩池，厌氧消化池，钟式沉砂池等。全为CAD制图。下载后复制放大或打印可看清！题 目 20000m3/d城市污水处理厂综合设计专 业: 环境工程 年 级: 2005级 学 号: 3105001286 姓 名: 莫笑伟 指导教师: 2008年 12 月摘 要 我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经
2、处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。本设计要求处理水量为20000m3/d的城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效的A2/ O活性污泥法工艺处理城市生活污水。A2O工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODNB）能被开
3、环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODNB的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。关键词：城市生活污水，活性污泥，A2/ O 目录摘 要II目录III第一章设计概述- 1 -1设计任务- 1 -2设计原则- 1 -3设计依据- 2 -第二章工艺流程及说明- 2 -1工艺方案分析- 2 -2工艺流程- 3 -3流程各结构介绍- 3 -3.1格栅- 3 -3.2沉砂池- 4 -3.3初沉池- 4 -3.4生物化反应池- 4 -3.5二沉池
4、- 6 -3.6浓缩池- 6 -第三章构筑物设计计算- 6 -1格栅- 6 -1.1设计说明- 6 -1.2设计计算- 7 -2沉砂池- 10 -2.1设计说明- 10 -3初沉池- 11 -3.1设计说明- 11 -3.2设计计算- 11 -4生化池- 13 -4.1设计说明- 13 -4.2设计计算- 13 -5二沉池- 20 -5.1设计说明- 20 -5.2设计计算- 20 -6液氯消毒- 23 -6.1设计说明- 23 -6.2设计计算- 23 -7污泥浓缩池- 24 -7.1设计说明- 24 -7.2设计计算- 24 -8污泥消化池- 25 -8.1设计说明- 25 -8.2设计计
5、算- 26 -9浓缩污泥提升泵房- 32 -9.1设计选型- 32 -9.2提升泵房- 32 -9.3污泥回流泵站- 32 -10污泥脱水间- 33 -10.1设计说明- 33 -11鼓风机房- 33 -12恶臭处理系统- 33 -12.1设计说明- 33 -12.2设计计算- 33 -12.3风机选型- 34 -第四章污水处理厂总体布置- 35 -1总平面布置- 35 -1.1总平面布置原则- 35 -1.2总平面布置结果- 35 -2 高程布置- 36 -2.1高程布置原则- 36 -第五章参考文献- 36 - - 8 -第一章 设计概述1 设计任务本次课程设计的主要任务是完成某城市污水厂
6、的A2/O工艺设计处理生活污水，处理水量为20000m3/d，按近期规划人口10万人计算（自定）。本项目设计进出水水质根据生活污水来源和广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）标准列出，采用第二时段第二类污染物最高允许排放浓度，如表1.1：表1.1 设计进出水水质主要污染物原水水质（mgL-1）排放标准（mgL-1）去除率()CODCr2504084以上BOD51002080以上氨氮301066.7以上磷酸盐50.590以上工程设计内容包括：1) 细化工艺流程2) 选定参数3) 计算（构筑物尺寸、管道、阀门、泵、填料、控制及监测设备、土建要求）4) 绘制符合规范的工程图5)
7、编制设计说明书2 设计原则1) 严格执行国家有关环境保护的各项法规。2) 采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺，确保处理量及水质排放达到标准。3) 流程布局合理，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。4) 在上述前提下，做到投资少，运行费用低的效果3 设计依据1) 中华人民共和国环境保护法；2) 广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/262001）3) 中华人民共和国污水综合排放标准（GB89781996）；4) 室外排水设计规范（GBJ1487）；5) 总图制图标准（GB/T501032001）；6) 建筑制图标准（GB/T501042001）；7) 建筑结构制图标准（GB/T50
8、1052001）；8) 给水排水制图标准（GB/T501062001）。第二章 工艺流程及说明1 工艺方案分析本项目污水处理的特点为：1) 污水以有机污染为主，BOD/COD =0.6,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；2) 污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值比国内一般城市污水高70左右；针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N浓度较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用A2/O活性污泥法。A2/O工艺特
9、点:1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。2) 在同时脱氮除磷的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。3) 在厌氧缺氧好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般少于100，污泥沉降性好。4) 污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。5) 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中携带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮效果不可能很高。2 工艺流程具体流程如下图2.1:图2.1 工艺流程图3 流程各结构介绍3.1 格栅因为排入污水处理厂的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，所以在处
10、理系统之前设置格栅，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。格栅可以根据格栅条的净间隙不同而分为粗格栅、中格栅以及细格栅，分别用于截留不同粒径的杂物而设计，也可以根据栅渣量的大小二选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。本设计采用粗格栅和细隔栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后,以去除不同大小的废渣,由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。3.2 沉砂池沉沙池的功能是去除相对密度较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度约为2.65）沉沙池一般设置于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可以设置于沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污
11、泥厌氧消化处理的影响。常用的沉沙池有平流沉沙池、曝气沉沙池等。由于本设计的处理量不大，并且污水经过粗格栅除渣，对泵站影响不大，为了便于清砂，沉沙池设于泵站后。本设计沉砂池采用了旋流式沉砂池(分两组设2池，型号旋流式沉砂池7)，采用气提排砂，在排砂之前有一气洗过程，这使得排出的砂含有机物较少，有利于污水的后续生物处理及泥砂的处置。3.3 初沉池初沉池是作为二级污水处理厂的预处理构筑物设再生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质（SS约可去除40%55以上），同时也可去除部分BOD5（约占总BOD5的2540，主要是非溶解性BOD），以改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。初沉池按池内
12、水流方向的不同，可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。本设计采用了成本较低，运行较好的平流式沉淀池，该池施工简易，对冲击负荷和温度变化的适应能力较强。3.4 生物化反应池A2/O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic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工艺于70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能，可以针对现今污水特点（水体富营养化）进行有效处理。该工艺在厌氧好氧除磷工艺（A/O）中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。A2/O工艺流程图如图2.2所示：图2
13、.2 A2/O工艺流程图在厌氧池中，原污水及同步进入的从二沉池的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；别外，NH3-N，因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NO3-N含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N浓度增加
14、，P随着聚磷菌的过量摄取，也比较快的速度下降。脱氮过程是各种形态的氮转化为N2从水中脱除的过程。在好氧池中，污泥中的有机氮被细菌分解成氨，硝化作用使氨进一步转化为硝态氨（主要是依靠细菌水解氨化作用和依靠亚硝化菌与硝化菌的硝化作用）；在缺氧池中，硝态氨进行反硝化，硝态氨还原成N2逸出（主要是依靠反硝化菌的反硝化作用）。除磷过程是使水中的磷转移到活性污泥或生物膜上，而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好氧池中聚磷细菌大量吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐，而这一过程是依靠好氧菌聚磷细菌。整个工艺的关键在于混合液回流，由于回
15、流液中的大量硝酸盐回流到缺氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝酸氮，同时也可以解决利用微生物的内源代谢物质作为碳源的碳源不足问题，改善出水水质。所以，A2O工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物（CODNB）能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODNB的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。3.5 二沉池二沉池在二级处理中，
16、在生物反应池构筑物的后面，在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二沉池与初沉池相似，按池内水流方向的不同，同样可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池。 本设计采用辐流式沉淀池。其特点有：运行好，较好管理。3.6 浓缩池浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了重力浓缩方法，重力浓缩具有以下几个优点：贮存污泥能力高；操作要求不高；运行费用少，尤其是电耗。缺点：占地面
17、积大；会产生臭气；对于某些污泥作用少第三章 构筑物设计计算1 格栅1.1 设计说明 Qd=20000/24/3600=0.23m3/s=230L/s25(m3)13) 池子总高度，设缓冲层高度h30.50m， 则Hh1+ h2+h3+h40.3+3.0+0.50+0.225+3.467.49（m）4 生化池4.1 设计说明 整体尺寸如图3.4所示3.4 生化池平面简图4.2 设计计算4.2.1 有关设计参数a、BOD5污泥负荷N=0.13 kgBOD5/(kgMLSS.d)b、回流污泥浓度XR=8000 mg/Lc、污泥回流比R=100%d、混合液悬浮固体浓度 X=R/(1+R) XR=1/2
18、8000=4000 mg/Le、混合液回流比R内 TN去除率4.2.2 反应池容积a、厌氧池设计计算，取平均停流时间1.8h V厌1.4820000/241.82220m3b、各段水利停流时间和容积比 厌氧池：缺氧池：好氧池1：1：3 即V好322206660m34.2.3 校核氮磷负荷kgTN/(kgMLSS.d)符合要求kgTP/(kgMLSS.d) 符合要求4.2.4 剩余污泥量取 污泥增殖系数y0.6，污泥自身氧化率kd0.05，污泥龄c15d 则计算排除的以挥发性悬浮固体计的污泥量 PxyobsQ(S-S0)=0.3429200001.48(0.1-0.02)=548.64/d计算排
19、除的以SS计Px（ss）812/0.8685.8/d4.2.5 反应池尺寸反应池总体积V=22205=11100m3设反应池2组，单组池容积 V单V/2=11100/2=5550 m3有效水深 h4.0m单组有效面积 S单V单/h5550/4.01387.5 采用5廊道式推流式反应池，廊道宽 b7.0m单组反应池长度 LS单/B=1387.5/5/7.0=40 m校核： b/h=7.0/4.0=1.75(满足 12) L/b=40/7.0=5.7 （满足510） 取超高为1.0m，则反应池总高 H4.0+1.05.0 m4.2.6 反应池进、出水系统计算1) 进水管单组反应池进水管段计算流量
20、Q1=Q/2=200001.48=0.171 (m3/s)管道流速 v=0.8 m/s管道过水断面积 A= Q1/v=0.171/0.8=0.214管径 取进水管管径DN5002) 回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量 Q内RQ/21Q/20.171 (m3/s)取回流污泥管管径DN5003) 进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量Q2（1+R）Q/2Q200001.480.343 (m3/s)孔口流速 v0.6 m/s孔口过水断面积 AQ2/v=0.343/0.6=0.57 孔口尺寸取为 1.14m0.5m进水井平面尺寸取为 2.40m2.40m4) 出水堰及出水井 按矩形堰流量公式计算：
21、式中 Q3（1+R+ R内）Q/22Q/864000.685 (m3/s) b堰宽，取7.5m H堰上水头，m 出水孔过流量Q4Q30.685 (m3/s)孔口流速 v=0.6 m/s孔口过水断面积 AQ/v0.685/0.61.14 孔口尺寸取为 1.0m1.0m出水井平面尺寸取为 2.4 m2.4m5) 出水管反应池出水管设计流量Q5Q30.685 (m3/s)管道流速 v0.8m/s管道过水断面 AQ5/v0.685/0.80.856 管径取出水管径DN1000mm校核管道流速vQ5/A0.6854/3.14/110.87 m/s4.2.7 曝气系统设计计算1) 设计需氧量AOR碳化需氧量 （kg O2/d）硝化需氧量（kg O2/d）反硝化需氧量 （kg O2/d）总需氧量 AORD1+D2-D3=1562.2+1527.05-949.6=2139.8(kg O2/d)2) 标准需氧量采用鼓风曝气，微孔曝气器。取气压调
