A2O法处理某城市生活污水工艺方案设计水污染课程设计报告书.docx

学号:4度N两大学课程设计A2O法处理某城市生活»目污水工艺方案设计学院环境与生物工程学院专.业班一级二班学生指导教师2012年12月14R课程设计任务书学生：专业班级：指导教师：一工作单位：环境与生物工程学院M目：AaO法处理某城市生活污水工艺方案设计已知技术参数和设计要求：1设计水:120000m3d2.设计水网mg/1.)：CODcr:380BOD5:184SS:155NH3-N:40TP:43:0出娉发：CODcr:<100BOD5:20SS:70NH3-N:25TP:0.34.厂址:厂区设计地坪绝对标高采用16m,进水泵房处沟底标高为绝对标高自设。要求完成的主要任务：(1)独立完成杳阅资料、选用公式、数据搜集、合理流程选择和工艺数选择(2)设计计算书条例清楚，计算准确，并附设计计算示意图(3)图纸表达准确，符合制图规摘要3第一章1设计任务42设计原则43设计依据4第二章工艺流程及说明1工艺方案分析52工艺流程53流程各结构介绍63.1 格栅63.2 沉砂池63.3 初沉池63.4 生化反应池73.5 二沉池83.6 浓缩池9第三章构筑物设计计算1设计原始资料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术缺乏，大量生活污水未经处理也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120000r113d的城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效的A?/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，加之厌辄、缺氧条件下，部分不可生物降解的右机物（CODnb）能被开环或断碇，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODKB的去除效果。它可以同时完成彳丁机物的去除，硝化脱如、磷的过依摄取而被去除等功能，脱觎的前提是NHs-N应完全硝化，好气池能完成这一功能，缺W池则完成脱叙功能，厌依池和好W池联合完成除磷功能.长期以来，城市污水处理均以去除有机物和悬浮物为目的，其匚艺为普通活性污泥法.该法对磷等无机营养物去除效果很差.一般来说“，熟的去除率只有20%30%,磷的去除率只有10%20%随着大我的化肥、农药、洗涤剂等高浓度皴、磷工业废水的排出，导致城市污水中N、P浓度急剧增加，从而引起水体中溶解氧降低及水体富营养化，同时影响了处理后污水的更用.所以，要求在城市污水处理过程中不仅要花效地去除BOD和SS,而且要彳j效地脱氮除磷.八卜年代以来，生物脱氮除磷工艺已成为现代污水处理的由大课题，特别是以厌氧一跳K-好氧23（Anacrobic-Anoxic-aerobic,简称A?/O工艺）系统的生物脱叙除磷工艺，因其特有的技术经济优势和环境效益，越来越受到人们的高度重视。本设计中即采用厌氧一跳氧一好氧（AnaerobiC-AnoXiCaerobic,即A?/。工艺）对某城市生活污水进行处理，日处理能力100ooo方。出水达到1996年颁布的国家综合污水排放标准”水质要求,有效去除水中BOD.SS以及叙、磷元素，出水质垃将达到国家污水综合排放标准二级标准.本设计对污水处理厂处理流程、处理构筑物、以及高程进行了初步设计。关健词：/O,城市生活污水，活性污泥第一章设计概述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的A2O工艺设计处理生活污水，处理水员为120000nd,按近期规划人口30万人计算（自定）。工程设计容包括：D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、控制及监测设笛、上建要求）4）绘制符合规的工程图5）编制设计说明书2 .设计原则D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4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）中华人民国环境保护法；2）室外排水设计规（GBJ14-87）；3）总图制图标准（GB/T50103-2001）;4）建筑制图标准（GB/T50104-2001）;5）建筑结构制图标准（GB/T50105-2001）;6）给水排水制图标准（GB/T50106-2001）;7中华人民国污水综合排放标准（GB8978-1996）。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，BODCOD=06,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有悖有宙污染物一般不超标；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，不必完全脱根据国外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标,可采用7活性污泥法。A7O工艺特点：D厌辄、缺辄、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）在同时脱效除磷的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留j间也少于同类其他工艺。3）在厌氧一缺氧一好氧交替运行条件下，丝状菌不会大强繁殖，SVI一般少于100,污泥沉降性好，.4）污泥中磷含最高，一般在2.5%以上。5）该工艺脱效果受混合液Wl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，因而脱包效果不可能很高。2工艺流程具体流程如下图2.1:,出水IKfcS途液氯一TO-图2.1工艺流程图3.流程各结构介绍3.1 格，因为搭入污水处理厂的污水中含有一定H较大的悬浮物或源浮物，所以在处理系统之前设玛格栅，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、中格栅以及细格糖，分别用于械留不同粒径的杂物而设计，也可以根据棚渣盘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,由于栅渣址较大，采用机械清渣方式。3.2 弧砂泊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r沉淀池的，以减轻沉淀池负荷及消除颗粒对污泥加气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M不大，并11污水经过粗格栅除渣，对泵站影响不大，为了便广清砂，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n7）,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 初双油初沉池是作为二级污水处理厂的僭处理构筑物设再生物处理构筑物的前而.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BOD，（约占总BODs的25%40%,主要是作溶解性Be）D）,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，对派击负荷和温度变化的适应能力较强。3.4 生化反应油A2/O工艺是Anaorobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是庆辄一缺氧一好找生物脱氨除磷匚艺的简称，AVO工艺于70年代由美国专家在厌锢一好饱除磷工艺（A/O）的菸础上开发出来的，该工艺同时具彳T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.该工艺在厌氧一好轼除磷工艺（A/O）中加入缺气池，将好破池流出的一部分混合液回流至缺W池前端，以达到硝化脱佩的目的:A2/O工艺流程图如图2.2所示:回流混合液¾H回流污泥图2.2A70工艺流程图在厌奴池中，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，本段生耍功能为释放磷，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，NHj-N,因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NHj-N浓度下降，但NOa-N含址没有变化。在缺辄池中，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NO-N和NO?-N还原为N,释放至空气，因此BoDS浓度下降，NC-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好锐池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降，有机演被奴化继而被硝化，使NHj-N浓度显著卜降，但随着硝化过程使NCV-N浓度增加，P随着聚磷菌的过故摄取，也比较快的速度下降。脱氮过程是各种形态的斌转化为M从水中脱除的过程。在好轨池中，污泥中的有机效被细菌分解成朝，硝化作用使找进一步转化为硝态朝（主要是依能细菌水解级化作用和依靠亚硝化菌与硝化茵的硝化作用）；在缺Vt池中，硝态©进行反硝化，硝态纸还原成用逸出（主要是依铢反硝化的的反硝化作用）。除璘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，在厌仪池中，使含磷化合物成溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好气池中聚磷细菌大fit吸收并积储溶解性磷化物中的磷合成ATP与聚磷酸盐，而这一过程是依微好氧菌聚磷细菌。整个工艺的关健在于混合液回流，由于网流液中的大小硝酸盐网流到缺气池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱救得以充分进行，有利F降低出水的硝酸效，同时也可以解决利用微生物的源代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、缺火条件F,部分不可生物降解的有机物（CoDNB）能被开环或断旋，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，硝化脱氯、磷的过“t提取而被去除等功能，脱氮的前提是NHj-N应完全硝化，好轼池能完成这一功能，缺气池则完成脱M功能。厌依池和好强池联合完成除磷功能。3.5 二加油二沉池在二级处理中，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，按池水流方向的不同，同祥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 波缩油浓缩池的作用是用广降低要经稳定、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电力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。本设计针对污泥曜大、在省运行成本，采用r重力浓缩方法，用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：占地面积大；会产生臭气；对于某些污泥作用少式中：f浓缩池中心进泥管面积（m2）;Q'中心进泥管设计流Ift（m3s）;H,一中心进泥管流速（ms）,一般不大于0.03ms°4中心进泥管直径（m）。设计中取%=0.03m/s0设计中取4=035m,每池的进泥管采用DN150mm4Q4×0.(X)26八V=-h=-=0.15管流速万。”15-m/s2、中心进泥管喇叭口与反射板之间的缝隙高度:式中:n污泥从中心喇叭口与反射板之间缝隙流出速度1.股为0.020.03ms;d'喇叭口直径(m),一般采用4=1.35dOo设计中取力=002ms,j'=1.35d0=1.35×0.333=0.45m人*0.02×X0.45=0.()92m3、浓缩池分离出的污水拈：q=QR1100-/>,式中：q浓缩后分离出的污水量（m3s）;P浓缩前污泥含水率，一般采用99%;,''浓缩后污泥含水率，一般采用97%。设计中取P99%,P0-97%q=0.0026×99-97I(X)-97=0.(X)17m3s4、浓缩池水流部分面积:F=t1.V式中：V污水在浓缩池上升流速(ms),一股采用0.000050.0001ms;设计中取v=0.00006msF=aoqi7=280.(XX)06m25、浓缩池直径：D=呼产+。.叽5.98*11m计算得到D=5.98m,设计中取为6m.6、浓缩池有效水深：小色F式中：t浓缩时间（三）,一般采用IO-16hQ单池日产污泥属m2s.设计中取z=12h,=0.0026/28×12×3600=4m7、浓缩后剩余污泥收;。田计算得到2-0.00087m3s8、浓缩池污泥斗容积：污泥斗设在浓缩池的底部，采用用力排泥h5三tg(R-r)式中：h5-污泥斗高度(m)；a污泥斗倾角)，圆形池体污泥斗倾角55°r污泥斗底部半径(m),-般采用0.5mx0.5m;R浓缩池半径(m).设计中取a=55°,r=0.25m,R=3mh5=tg55o(3-0.25)=3.93m污泥斗容积为：V=y¼(e2+e×r+r2)计答得到V=40.36m3,9、污泥在污泥斗中停留的时间：T=-360计算得到T=12.8ho10、浓缩池总高度：h=hl+h2÷h3+h4÷h5式中：hl浓缩池超高(m);h4蝮冲层高度(m);h5污泥斗高度（m）0设计中取hl=0.3m,h4=0.3m,计算得到h=86m°3.2.0情况相与冷涮R水机房采用带式压滤机将污泥脱水。选用两台机房按照污泥流程分为前后两部分，前部分为投配池，用泵将絮凝剂加入污泥。后面部分选用7D75型皮带运输机两台，带宽800今米，采用带式压注机将污泥脱水,设计选用两台带式压灌机，则每台处理污泥流鹏为：Q=J1.=2.5m,24x2选用DY-2000型带式压浦机两台，工作参数如F：滤带彳1效宽度2000塞米；渡带运行速度04-4mmin进料污泥含水率95-98%,滤饼含水率70-80%产泥i50-500kghm*用电功率2.2kW重量5.5外形尺寸（厂X宽X高）：4970×2725X1895根据以上数据设计污泥脱水机房。第四章污水处理厂总体布置1总平百布1.l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，以便节约用地和运行管理1：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U方向、风向、周阐的重要或敏感建筑物等）O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，应与其高程布置相防调，应顺应污水处理厂各种介质输送的嘤求，尽量避免多次提升和迂Pl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。1.2总平面布置结果污水处理厂呈长方形，控制楼、职工宿舍及其他主要辅助建筑位于厂区西部综合楼,占地较大的水处理构筑物在厂区东部，沿流程自北向南排开，污泥处理系统在厂区的东部。厂区主干道宽10米，两侧构（建）筑物间距不小F15米，次干道宽8米，两侧构（建）筑物问题不小Flo米。2高程布量2.1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。协调好而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宜的配合，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，既便了正常排放，又有利J：检修排空。厂址:厂区设计地坪绝对标高采用16m,进水泵房处沟底标高为绝对标高自设。参考文献1、玉川.马志毅等人主编废水处理工艺设计计算:水利电力2、史惠祥主编实用环境工程手册化学工业3、高延耀主编水污染控制工程（第二版）高等教育4、自杰主编排水工程（下册）中国建筑工业5、曾科主编污水处理厂设计与运行化学工业6、东伟主编城市污水回用深度处理设施设计计算化学工业心得体会两周的水污染控制工程课程设计即将画上圆满的句号，在此期间我曾失落过，也曾一度热情高涨过。当我们刚刚接到设计任务书的时候，并没有过多的担心不会做，因为在平时上课的时候，老师就基本上给我们讲过各个构筑物的设计以及计算方法C只是构筑物的尺寸以及采用的形式才是让我们担心的事。同时，我们知道水污染控制工程教学中的一个重耍实践环节，要求我们运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高自己的理论知识。作为一名大三的学生，我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。在已度过的差不多两年的大学生活里我们大多接触的是专业基础课,我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础i果的理论面，如何去面对现实中的各种构筑物的设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当数查阅了很多次设计书和指引书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅设计指导书是十分必要的，同时也是必不可少的。我们做的是课程设计，而不是艺术家的设计。艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里期期，我们是工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。通过这次课程设计，我们基本掌握了水处理工艺的选择、工艺计算的方法，掌握了主要构筑物的绘制方法，还掌握了设计说明我的写作规。我想这次课程设计对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。这次设计让我明白了一个道理，做任何事情之前，不管完成它的时间有多么充裕，开始的态度都要摆好,都要认真去对待，到最后才不会后悔！最后，我们应该感我们的课程设计辅导老师-龙良军老师，在整个课程设计期间，龙老牌全程陪伴我们辅中，就是希望我们把课程设计做好，使我们在这个过程中受益睡浅“同时也要感那些热心同学的帮助，在困雉面前大家一起协作攻克的精神，是我至今难以忘却的。同学们的友Ift和小小的帮助，都给了彼此间莫大得帮助