常州前黄镇2500m3d混合污水处理工程设计毕业论文
2020-06-20 07:06
浦江学院
2017届毕业设计（论文）
题 目：常州前黄镇2500t/d混合
污水处理工程设计
专 业：给排水科学与工程
班 级： 浦给水1304
姓 名： 李红丽
指导老师： 肖雪峰
起讫日期：2017.2~2017.6
2017年 6 月
目录
- 设计概述
1.1城市生活污水处理现状及发展 …………………………1
1.2课题设计任务的主要内容（含主要参数）………………1
1.2.1课题背景
1.2.2进水水质
1.2.3出水水质
- 方案比选与确定
2.1方案设计………………………………………………2
2.2工艺比选………………………………………………2
2.2.1几种工艺的比较
2.2.2工艺的选择
2.3工艺流程………………………………………………7
2.3.1工艺流程说明
2.3.2主要构筑物的选择
- 一级处理构筑物的设计计算
3.1设计参数 ……………………………………………11
3.2粗格栅 ………………………………………………12
3.2.1设计参数
3.2.2设计计算
3.3提升泵房与集水井 ……………………………………14
3.3.1设计参数
3.3.2选泵
3.4细格栅 ………………………………………………15
3.4.1设计参数
3.4.2设计计算
3.5平流式沉砂池…………………………………………18
3.5.1设计参数
3.5.2设计计算
3.6调节池 ………………………………………………21
3.6.1设计参数
3.6.2设计计算
- 二级处理构筑物的设计计算
4.1水解酸化池 ……………………………………………22
4.1.1设计概述
4.1.2设计计算
4.2A/O生化池………………………………………………23
4.2.1设计参数
4.2.2设计计算
4.3竖流式二沉池 …………………………………………34
4.3.1设计参数
4.3.2设计计算
4.4接触消毒池 ……………………………………………37
4.4.1设计参数
4.4.2设计计算
- 污泥处理系统
5.1 污泥处理系统的选择……………………………………39
5.1.1概述
5.1.2处理工艺流程选择
5.2污泥浓缩池……………………………………………39
5.2.1设计参数
5.2.2设计计算
5.3污泥脱水………………………………………………41
- 污水厂总体布置
6.1 平面布置………………………………………………42
6.1.1 设计概述
6.1.2 平面布置原则
6.1.3 污水站平面布置的具体内容
6.1.4 布置结果
6.2 高程布置………………………………………………45
6.2.1 污水处理厂高程布置应考虑事项
6.2.2 污水厂的高程布置
- 工程项目概预算
7.1 工程投资概预算 ………………………………………47
7.2 运行费用………………………………………………48
7.2.1 装机容量和用电量
7.2.2 运行费用估算
7.2.3 年运行能力
7.2.4 药剂费
7.2.5 蒸汽费
7.2.6 维护费
7.2.7 人工费
7.2.8 总运行费用
第一章 设计概述
1.1 城市生活污水处理现状及发展
随着经济发展和城市化进程的加深，城市水污染问题日益加剧。与此同时，城市人口不断增多，所带来的城市生活污水量也相应增加，并且污水的构成错综复杂，不仅污染了水环境，也对周围其他环境带来了严重的影响，有关居民生活污水的处理还关系着城市水体的更新与循环，所以处理城市生活污水在水处理中至关重要。目前，处理城市生活污水的几种常用方法是以生物法、膜分离技术和强化一级处理工艺为主的污水处理技术。
污水工艺的发展已经有近百年的时间，当今科技发展迅猛，对水质要求越来越高，污水处理技术的研究方向重点在于降低能耗、改善出水水质、降低基建与运行费用、改善管理条件等。采用生物法、膜分离技术和强化一级处理工艺来处理城镇生活污水是行之有效的方法，在此基础上我们还要不断总结新方法，引进新的技术和设备，更好的来改善居民的生活环境，促进城市的可持续发展。
1.2课题设计任务的主要内容（含主要设计参数）
1.2.1课题背景
常州康普药业有限公司设有针剂、片剂、原料药、中药提取四个车间和一个新品研发中心，集开发研制与生产于一体。主要生产精神类药物、消化道药物，心血管类、内分泌药类四个系列产品近百个品种。
康普药业位于前黄镇，康普药厂生产废水50-60m3/d，前黄镇居民生活污水加工业废水约2000-2400m3/d，康普药厂生产废水中含CODcr62000-70000mg/L，镇上居民生活污水与工业混合废水CODcr500mg/L，BOD5 200-250mg/L，pH 6-9。常州市前黄镇污水厂设计处理水量为2500m3/d。
拟建厂区的污水地面高度黄海高程32.50m，污水进水渠水渠位于厂区东北方向，底距离地面高度3.30m，污水处理达标后，排入下方河流中。
排放出水要求达到GB 8978-2002 污水综合排放标准一级A标准。
1.2.2进水水质
根据项目已给的设计参数，CODcr 500mg/L，BOD5 200-250mg/L，pH 6-9，因为污水为混合污水且98%为生活污水，也含有氮磷，所以对脱氮除磷也有要求。
1.2.3出水水质
经过一系列的污水工艺处理，从出水口排出的处理水的水质要达到GB 8978-2002 污水综合排放标准一级A标准。即：
CODcr 50mg/L，去除率90%
BOD5 10mg/L，去除率95%-96%
pH 6-9
第二章 工艺方案的比选及确定
2.1方案设计
康普药厂生产制药废水50-60m3/d，在进入市政污水管网前已进行污水预处理，在本设计中，其他各排污企业内均有预处理系统，各排污企业出水水质执行《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999），因而无需再设计预处理工艺。
按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10～20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱氮除磷有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计中的污水属于生活污水对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理可供选取的工艺：A/O工艺，A2 /O工艺，氧化沟工艺，SBR工艺等。
2.2工艺比选
2.2.1几种工艺的比较
工艺名称 | 优点 | 缺点 |
A/O工艺 | (1)效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。 (2)流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。 (3)缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。 (4)容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。 (5)缺氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。当进水水质波动较大或污染物浓度较高时，本工艺均能维持正常运行，故操作管理也很简单。通过以上流程的比较，不难看出，生物脱氮工艺本身就是脱氮的同时，也降解酚、氰、COD等有机物。结合水量、水质特点，我们推荐采用缺氧/好氧(A/O)的生物脱氮(内循环) 工艺流程，使污水处理装置不但能达到脱氮的要求，而且其它指标也达到排放标准。 | 1.由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低; 2、若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90%。
水力停留时间 (硝化gt;6h ，反硝化lt;2h )污泥浓度MLSS(gt;3000mg/L)污泥龄(gt;30d )N/MLSS负荷率(lt;0.03 )进水总氮浓度( lt;30mg/L) |
A2/O工艺 | (1)污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。 (2)污泥沉降性能好。 (3)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，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 (4)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夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。 (5)在同时脱氧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他工艺。 (6)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。 (7)污泥中磷含量高，一般为2.5%以上。 | （1）反应池容积比A/O脱氮工艺还要大; （2）污泥内回流量大，能耗较高; （3）用于中小型污水厂费用偏高; （4）沼气回收利用经济效益差; （5）污泥渗出液需化学除磷。 |
氧化沟 工艺 | (1)氧化沟内循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷的能力，对不易降解的有机物也有较好的处效果。 (2)处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以达到脱N除P的效果。 (3)由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得较彻底的降解。 (4)活性污泥产量少且趋于稳定，一般可不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减少了处理构筑物，使其基建费用和运行费用都低于一般活性污泥法。 (5)承受水质、水量、水温能力强，出水水质好。 | 氧化沟运行管理费用高；氧化沟沟体占地面积大。 |
SBR工艺 | (1)理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 (2)运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 (3)耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 (4)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 (5)处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 (6)反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 (7)SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 (8)脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 (9)工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。 | (1)间歇周期运行，对自控要求高; (2)变水位运行，电耗增大; (3)脱氮除磷效率不太高; (4)污泥稳定性不如厌氧硝化好。 |
2.2.2工艺的选择
A/O工艺在我国污水处理厂中应用较为广泛，其BOD5的去除率较高可达90～95%以上，但脱氮除磷效果稍差，较适用于含磷较少的污水处理工程。A/O工艺流程简单，构筑物少，可节省基建费用，且运行费用低，占地面积小。但同时A/O工艺处理效果受温度、进水水质影响较大，脱氮除磷效率难以进一步提高，其后二沉池若控制不当易发生污泥上浮，影响出水水质。
