某中型城市污水处理厂全套毕业设计.pdf
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某中型城市污水处理厂全套毕业设计.pdf
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筑龙网WWW.ZHULONG.COM1摘要摘要根据兰州交通大学环境与市政工程学院下达的设计任务,对-市污水处理进行设计计算。
经综合考虑后,本设计主体处理构筑物采用三沟式氧化沟,经过处理后使污水达到国家的二级排放标准。
通过市政管网收集的污水在通过粗格栅去除大的悬浮杂质后,由提升泵站将污水提升到污水处理厂。
在经过细格栅后,进入竖流式沉砂池将污水中较大的无机颗粒去除。
而后进入三沟式氧化沟,利用活性污泥对污水进行脱氮除磷,降低污水中的BOD、COD。
处理后的污水进入接触池消毒,达到排放标准。
对氧化沟内产生的污泥首先进入浓缩池浓缩,在经带式压滤机压滤脱水后外运填埋。
设计中对整个处理流程的各主体构筑物如格栅、竖流式沉砂池、三沟式氧化沟、接触池等进行了详细、系统的设计计算和说明。
理论上给出了这个流程中BOD、COD、的去除率及脱氮除磷的效率。
在泥路中,对浓缩池、脱水机进行设计计算和说明。
再结合定西市当地的地形和设计规范,对污水处理厂进行平面布置和高程计算,从而系统的确定各处理构筑物的标高及布置。
污水经过各处理构筑物后,达标排放至农灌渠,从而缓解-市的用水危机,并改善定西市的环境问题。
关键字:
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城市污水三沟式氧化沟生物处理脱氮除磷筑龙网WWW.ZHULONG.COM2AbstractAbstractAccordingtothedesignmissioninenvironmentengineeringcollegeoftheLanzhouJiaotongUnivesity,thecalculationiscarriedoutforthemunicipalsewagein-icity.Afterconsideration,thetripleoxidationditchisadoptedinthisdesign,theeffluentismadetoattainTheSecondDischargeStandardOfTheNation.Afterremovingthemiscellaneousinmunicipalsewagewhichiscollectedbytubenetbythethickspacegrid.Thenthemunicipalsewageispumpedtotheplant.Afterpassingthethinbar,themunicipalsewagecomesintothesandsinkingpondtotakeoffthelargeabiograin.Thenenteringtothetripleoxidationditch,gettingridofthenitrogenandthephosphorbyactiviatedsludge,atthesametimeBOD,CODisreduced.Atlast,itcomesintothecontactpooltoantisepsis,makingtheeffluentbeuptothestandardofthedischarge.Collectedinthetripleoxidationditch,themudissendedtothickingtankfirst,thenitispressedintopiecebythestrainingdehydratemachineandcarriedoutside.Themajorcontentofthisdesignisaboutthecalculationandintroductionofmainstructuressuchaspumpstation,grille,desiltingbasin,contacttank,thickingtank,thetripleoxidationditch,sludgedigestionclamer,sludgeimpoundmentindetailandsystematically,whicharepartsoftheprocedure.TheremovalefficiencyofBOD,COD,denitrificationandphosphorusremovalefficiencyaregivenintheory.Levelassignandverticalassignaredoneaccordingtothelandformof-cityanddesignspecification.Theeffluentisdischargedintochannelaftereachprocessingstructure,Theenvironmentofcitycityhasbeenimproved,anditalsoalleviatesthecrisisofwater.KeywordS:
KeywordS:
municipalsewage;thetripleoxidationditch;biologicaltreatment;removalthenitrogenandphosphir筑龙网WWW.ZHULONG.COM3毕业设计任务书题目毕业设计任务书题目:
氧化沟处理某市城市污水完成期限完成期限:
2005年3月26日至2005年6月20日一自然条件:
一自然条件:
表1自然条件最高温度15月平均最低温度-5.1最高温度34.9气温()绝对最低温度19.4平均降水量(毫米/年)574气象资料夏季主导风向东南风最高水位1105.00常位水位1100.00水位(米)95%保证率枯水位1098.00最大流量常水位流量水文资料流量(m3/s)95%保证率下流量垦殖土3土壤资料砾砂地下水埋藏深度30地下水地下水水质土壤承压力(kg/cm2)2.5地震强度7地质及水文地质资料冻结深度(米)1.0当地建材供应情况充足100KV高压线,电价元/度0.6自来水价格(元/m3)1.3其他情况液氯来源外地供应二排水现状及规划二排水现状及规划工业废水量5000m3/d近期生活废水量5000m3/d工业废水量10000m3/d设计水量(m3/d)远期生活废水量10000m3/d近期设计人口远期BOD5(mg/l)200COD(mg/l)300筑龙网WWW.ZHULONG.COM4SS(mg/l)240NH4-N(mg/l)35TN45TP10PH68污水水质T227BOD5(mg/l)20COD(mg/l)60SS(mg/l)20NH4-N(mg/l)15TN20处理后要求达到的水质标准TP1管径D(mm)2000坡度I(%)充满度h/D0.5流速Vm/sec排水干管状况管底标高地面以下三米三.内容及要求三.内容及要求1.任务要求:
(1)污水处理厂处理方案比较
(2)确定处理方案的初步设计1污水处理构筑物设计计算2污泥处理构筑物设计计算3污水厂总平面图设计,污水流程高程系统设计4污水泵站(房)设计.(达到施工图要求)2.设计说明书及计算书:
包括设计总说明:
题目、目录、摘要、设计主导思想、工艺流程的选择等;计算书;小结等部分。
内容包括泥路与水路。
篇幅不少于40页(3.55.5万字)。
要求书写工整,文字简洁规范、流畅。
插图按比例,可用单线会址。
并用英语书写设计(论文)摘要(约200字)。
3.设计图纸:
不得少于六张图(按2号图计算)其中至少一张图基本达到施工图深度,处理厂总平面图用1号图纸绘制。
CAD绘图应符合工程制图的要求。
4.经济效益分析
(1)编制经济部分的目的
(2)投资估算和经济效益分析5.翻译一篇和本毕业设计(论文)相关的外文参考资料(不少于4000字符)筑龙网WWW.ZHULONG.COM5四时间安排:
四时间安排:
总时间:
12周(从3月28号开始)第12周:
查阅相关资料,完成开题报告,做方案比较;第3周:
选定工艺流程,完成主体构筑物计算;第45周:
进行细部计算,完成平面及高程设计;第611周:
制图(6张);第1112周:
文整,将设计成果整理装订成册;第13周:
答辩。
筑龙网WWW.ZHULONG.COM6前言一、设计来源前言一、设计来源本次毕业设计的任务来源于-。
二、设计原始资料二、设计原始资料*市地处陇中地带,这里干旱少雨,水资源相当缺乏,且很大一部分水资源含盐量高,不适宜生产生活和农业灌溉。
城市自来水引自距离城区20Km的香泉盆地水源和距离城区25Km的内官盆地水源,且大量的农田灌溉,致使水源水量锐减速度快,所以节约和再利用水源一直是很为迫切的问题。
长期以来,*市城区没有污水处理的规范系统,生活污水和生产废水未经处理,无组织地直接排入贯穿城区的东河、西河后排入关川河,造成沿河水质污浊、空气恶臭、蚊蝇滋生,严重造成城市环境和关川河水质污染及水资源浪费,直接威胁着城市居民生活和下游群众生产生活及农业灌溉用水。
因此,修建污水厂,对保护关川河、改善*市城区环境卫生状况及保护安定区的生态环境,促进*市的可持续发展具有十分重要的意义,同时对处理后的尾水为下游旱川地提供灌溉水源,可以极大地缓解*市安定区水资源的短缺*地区于2004年撤地建市,该建设项目位于新划分的*市安定区。
*市安定区共有人口47.66万人,其中农业人口35.16万人,城市人口12.5万人,全县工农业总产值8.37亿元,其中工业产值1.63亿元,建设项目区域是定西市委、市政府、区委、区政府所在地,市区内交通发达,陇海铁路和312国道,巉柳高速公路穿境而过。
*市安定区城区主要工业企业有食品、药品及轻工业加工等15家。
其中工业污水排放量按目前截流管道收集情况统计,以*有限公司(排污量5.455万T/a)、*有限公司(排污量19.85万T/a)、*有限公司(排污量2.4万T/a)、*有限责任公司(排污量24.93万T/a)、*有限责任公司(排污量2.0万T/a)、*厂(排污量2.0万T/a)等生产厂家排污量较大。
自然生态环境:
*安定区境内主要河流有祖历河水系一级支流关川河及其一级支流东河、西河。
关川河主要受季节影响,径流量主要分布在雨季的69月份。
*市安定区属于中温带干旱、半干旱气候,日照时间长、降水量少、蒸发量大。
主要植被种类有青杨、二白杨、白榆、油松、牡丹、紫丁香、党参、干草、天仙、野燕麦、赖草、锦葵等。
*市污水主要来源为生活污水和工业废水两大类。
前者是人类生活活动过程中排出的废水,后者是人类工业生产过程中排出的废水。
*市安定区的工业废水主要来源于食品、药品及轻工业加工等工业.其中这些定西市安定区生活废水主要来源于筑龙网WWW.ZHULONG.COM712.5万城市人口的生活活动,如人们的排泄物及人们生活活动产生的废弃物,动植物残片等。
这些物质使得生活污水中含有大量的碳水化合物、蛋白质、尿素、脂肪、硫酸盐、氯化物及氮、磷等物质,但其中以碳水化合物为主。
*市安定区生活污水主要来源于12.5万城市人口的生活活动,如人们的排泄物及人们生活活动产生的废弃物,动植物残片等。
这些物质使得生活污水中含有大量的碳水化合物、蛋白质、尿素、脂肪、硫酸盐、氯化物及氮、磷等物质,但其中以碳水化合物、蛋白质、尿素、脂肪、硫酸盐、氯化物及氮、磷等物质,但其中以碳水化合物、蛋白质、氮、磷为最主要的物质,使得生活污水的有机含量居高。
*市安定区的工业废水主要来源于食品、药品及轻工业加工等工业.其中这些厂家以淀粉制造业为主,使得工业废水中淀粉的含量很高。
因此,淀粉的去除成为污水处理的关键。
此外,污水中的碳水化合物如糖、纤维素的含量也较大,但这些物质都是可降解的有机物。
本次设计的污水处理厂属于城市污水处理厂,用来处市城市污水的。
设计的水量是每天1万立方米。
其水质如(表1.1)所示:
表1.1*市城市污水的水质三、设计要求三、设计要求
(一)确定处理方案的初步设计这一任务的完成时通过污水处理构筑物设计计算,污泥处理构筑物设计计算及污水流程高程计算的完成来实现的。
(二)污水厂总平面图的布置及泵房的布置将各构筑物结合定西的地形图,综合定西市自然因素如风向、温度等使污水厂的布局合理、经济,泵房的设计者要结合各构筑物的需要和具体情况来布置。
(三)设计说明书及计算书说明书要条理清晰,思路畅通,书写工整,语言言简意赅,计算书要准确、细致、全面,插图比例适当;(四)设计图纸图纸不得少于六张,其中至少一张图纸基本达到施工图深度,绘图要认真细致,绘图质量应符合工程制图的要求;COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TKN(mg/L)PH300200240354568筑龙网WWW.ZHULONG.COM8(五)设计的经济分析设计师必须有经济分析和比较,估算投资经费及项目的经济可行性。
四、设计的指导思想四、设计的指导思想
(一)理论用于实践,将自己在课堂上所学的知识,尤其是专业课知识用于设计之中。
通过这次设计,使自己所学的知识更加巩固,掌握得更加牢固,也可以达到只是灵活运用的目的。
(二)这次设计,是对自己在大学期间所学课程的综合运用;本设计的综合性比较强;涉及到的知识面比较广;对各方面的要求比较高。
因此,这次设计既是对自己所学知识的考察,同时又是对自己综合应用能力的检验,通过这次设计,可以提高自己在这方面的能力。
(三)这次设计,为自己将来走上工作岗位进行工程设计打下坚硬的基础。
通过这次设计,可以提高自己的工程设计能力。
我们是学工程的学生,工程设计是我们必须具备的设计能力。
因此我们必须注重这方面能力的提高。
这次毕业设计是我们受益匪浅。
(四)我们在进行设计时,必须会熟练的运用各种手册和工具书,手册和工具书是我们必备的工具。
通过这次设计我们可以熟练的运用各种手册和工具书,为将来的工作打下基础。
(五)在选择处理方案和确定工艺流程是,通过对不同的方案和工艺流程进行比较,能够明白各个方案及设备的优缺点和工作原理;同时也可以通过相互比选,知道各种运行方案在经济上的可行性。
这样我们可以选取处理效果较好、投资和运行费用都比较低的方案进行设计,做到处理效果较好和投资较经济的原则。
五、设计原则五、设计原则本次设计的任务是:
给*市设计一座城市污水处理厂,以保护*市的环境,尤其是保护水环境;保障人民群众正常的生活和工作;保护水体达到可持续发展;推动张掖市经济、政治、文化等各方面的全面快速发展。
在本次设计中我们要把握以下几个原则,争取选取高效、合理、经济的处理方案和工艺流程。
(一)首先在定西市环境保护局的大力支持下,制定了-市城市污水排放标准,属于国家我污水排放标准的一级标准。
我们选取处理方案对-市城市污水进行处理,使其达到排放标准排放。
(二)选取方案的时,要选取运行安全可靠、经济合理的工艺流程,尽可能较少基建费用投资和设备的运行管理费用,尽量较少占地面积,降低能耗。
(三)设计过程中应该考虑到尽量引进国内外先进的技术和设备,提高处理效果和污筑龙网WWW.ZHULONG.COM9水厂处理厂的技术含量。
适应不断提高的污水排放标准。
(四)要考虑到在其运行期间,妥善的处理和处置污水处理过程中产生的栅渣和污泥,尽量做到资源的回收利用。
做到清洁生产避免二次污染的产生。
总之,在进行设计时,首先要考虑到处理效果的要求,使其符合标准;其次是尽量节省投资和运行费用,使各构筑物安全可靠的运行。
避免二次污染事故的发生,达到可持续发展以及防治污染范围的扩大。
筑龙网WWW.ZHULONG.COM10第二篇设计说明书第一章概述第一节项目概况第二篇设计说明书第一章概述第一节项目概况-市地处陇中地段,这里干旱少雨,水资源相当缺乏,且大部分水含盐量较高,不适宜生产生活和农业灌溉。
节约和再利用水源一直是很为迫切的问题。
长期以来,定西市城区没有污水处理的规范系统,生活污水生产废水未经处理,无组织的直接排放,造成沿河水质污浊,空气恶臭,蚊蝇滋生,直接威胁着城区居民生活和群众生产生活及农业灌溉用水。
因此,修建污水厂,对城区污水进行处理,可以保护-城区环境和生态系统,促进定西市的可持续发展,同时对处理后的尾水为下游旱地提供灌溉水源,可以缓解水资源的短缺。
第二节设计规模的确定第二节设计规模的确定环境问题越来越地受到人们的关注,从许多环境给我们的惨痛教训中。
人们慢慢的醒悟过来,开始认识到这个问题的迫切性。
随着工业、经济的快速发展,环境问题时刻威胁人们正常的生活和工作。
-市是我国严重缺水的城市之一,以前未建城市污水处理厂,其城市污水没有经过处理而直接排放到水体当中,对-地区的唯一一条内陆河关川河的水体产生严重的污染。
在-市环境保护局和-市人民政府等的大力支持下,在-建设了一座污水处理厂,用来处理-的城市污水,使其达标排放。
通过各方面的考察和调研,-市环保局的有关技术人员在调查了-市上千个污水排放口的分布和污水排放的水质。
大力建设了城市污水排放管网系统,对这些污水排放口排放的污水进行汇总。
建设一座污水处理厂对这些污水进行集中处理。
通过考察,决定建设一座日处理量为1万立方米的城市污水处理厂,并对水质进行了检测,得出了污水中各项控制指标的数据,用于污水处理厂的设计与计算。
随着人口的发展。
此污水处理厂还可以进行扩建,以适应更多水量的要求。
筑龙网WWW.ZHULONG.COM11第二章设计内容第一节设计的基本要求一、设计水量第二章设计内容第一节设计的基本要求一、设计水量10000m3/d二、设计水质二、设计水质根据调查研究,及有关技术人员对水质所作的监测数据,确定其设计水质如下表2-1所示:
表2.1-市城市污水厂的设计水质三、出水水质的确定三、出水水质的确定根据国家城市污水排放指标及-市的现状,确定此污水处理厂污水排放标准属于国家一级排放标准。
本方案的出水水质如下表2.2所示:
表2.2定西市污水排放指标四、设计原则四、设计原则
(一)根据-市污水排放的标准,本方案对-市城市废水进行处理,使出水水质达到城市污水排放标准。
(二)选用运行安全可靠,经济合理的处理方案和工艺流程。
尽可能减少基建投资和设备运行管理费用,节省占地和降低能耗。
(三)积极利用国内外的先进技术和设备,提高污水处理厂的技术含量,确保污水处理的效果。
(四)妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣和污泥等,尽可能作的资源的回收利用,避免二次污染的发生。
五、废水的特点五、废水的特点由上面的水质条件可知,本地区城市污水的特点如下:
(一)有机物浓度比较低,COD浓度在300mg/L左右;
(二)BOD/COD=0.670.3,废水的可生化性能比较好,易于进行生物处理;COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TKN(mg/L)PH300200240354568COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TKN(mg/L)PH602020154569筑龙网WWW.ZHULONG.COM12(三)悬浮物的浓度比较低;(四)废水呈中性,PH=68,这一项指标符合污水排放标准;六、排水出路六、排水出路根据-市环境保护局的要求,该污水处理厂处理后的废水达到要求的排放标准后,可以直接排放到水体之中。
七、污泥的出路七、污泥的出路污水处理厂在进行污水处理的过程中,会产生大量的污泥,主要以活性微生物为主,也就是活性污泥。
活性污泥经浓缩、消化、脱水处理后。
可以用作农肥,从而收回一定的基金,以减轻污水处理厂的运行费用方面的负担。
污泥或者直接运到附近的垃圾填埋场进行卫生填埋。
对于城市污水的水质可知,其污水中含有比较丰富的氮和磷等营养物质。
这些物质如果进入到水体中,会产生水体的富营养化,我们在污水处理厂让这些营养物质进入到污泥中,这样污泥就是较好的农肥。
第二节处理工艺大方案的比选第二节处理工艺大方案的比选城市污水处理方案有好几种,在这一节中所进行的处理工艺大方案的比选一、方案初选一、方案初选根据本地区的污水特点:
(一)有机物浓度比较低,COD浓度在300mg/L左右,属于普通的城市污水;
(二)BOD/COD=0.0.670.3,废水的可生化性能比较好,宜于进行生物处理;(三)悬浮物的浓度比较低;(四)废水是城市污水,含有较丰富的碳水化合物和氮、磷等营养物质;(五)废水呈中性,PH=68,这一项指标符合污水排放标准;由上可见,对这样的城市污水,其各项控制指标的属于普通城市污水的范围之内,用生物处理法方进行处理比较合适。
目前比较流行的生物处理方法有活性污泥法和生物膜法。
这两种处理方法各有自己的优缺点。
1活性污泥法的特征1活性污泥法的特征
(1)曝气池内是混合液,在曝气系统的搅动下,混合液中的有机物、活性微生物、氧气充分混合。
达到较好的接触效果。
(2)曝气池内的混合也必须不断充氧,维持微生物氧化有机物所需要的氧量。
使有机物更好地被分解。
(3)二次沉淀池的作用是泥水分离、使混合液澄清、污泥浓缩,是经过处理的污水达标排放。
需要设置污泥回流系统,是需要回流的污泥得到浓缩,从而减少污泥回流系筑龙网WWW.ZHULONG.COM13统的体积和运行费用。
(4)污泥回流系统包括:
污泥提升泵、剩余污泥排出系统、污泥回流管道。
其微生物接种的作用。
2生物膜法的特征优点:
2生物膜法的特征优点:
(1)固体停留时间长、微生物浓度高;
(2)微生物多样化、微生物分层各个层可以配有有力的微生物;(3)微生物食物链长、世代长和微生物存活率高;(4)对水质、水量变化的适应性强、对温度适应性强、可以处理低浓度废水;(5)产生污泥少、容易固液分离、动力费用较低、有较好的脱氮除磷效果;缺点:
缺点:
(1)生物膜法的微生物膜不以刮起、用的时间比较长;
(2)生物膜法适合处理的水量比较小;(3)生物膜法的布水不太均匀、容易产生池蝇和散发臭味;(4)生物膜法采用滤料作为生物膜的载体,这样滤料容易堵塞;(5)处理构筑物出现问题,维修不便;由上面的比较可以知道,对于设计中这样的水质采用活性污泥法比较适合。
城市污水中的BOD5、COD、SS的含量均属于中低浓度,国内外对城市污水的处理工艺多采用活性污泥法,可以将污水处理到排放标准,保护环境从而达到可持续发展的目的,有较好的效果。
以前建设的好多水处理项目都属于活性污泥法,不过是普通的活性污泥法,随着经济的发展和时间的推移。
活性污泥法出现了一系列新的工艺,达到了处理效果更好,投资费用更低的目的。
活性污泥法新工艺主要有:
氧化沟工艺、SBR工艺、AO工艺、A2/O工艺等一系列先进的处理工艺。
有着较好的发展前景,目前比较流行的是氧化沟工艺。
另外活性污泥法还有以下的特点
(1)活性污泥法适合处理城市污水,并且其适合处理的水量比较大,处理效果比较好,可以除去污水中大部分的有毒有害的物质;
(2)活性污泥法利用活性微生物去氧化、分解、去除污水中的有机物,保持活性污泥的活性,就可以达到好的处理效果;(3)活性污泥法不需要滤料等微生物的载体,可避免滤料堵塞等一系列不良问题的出现;(4)活性污泥法的微生物繁殖较快,微生物的种类较多、世代时间短,可以保证活筑龙网WWW.ZHULON
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