1、四、主要技术指标或主要设计参数1 设计平均日污水量及污水水质指标、排放标准及设计要求见表 1：表 1平均日污水量及污水水质指标、排放标准及设计要求水质指标 BOD5（mg/L） 水量（m3/d） COD（mg/ L） SS（mg/ L）pH原水240600004502257.0排放标准20100706.0-9.0设计要求9060- 1 -2 气象资料：温度：多年平均气温 14.5。月均最冷气温-12，最热气温 26.8,最高气温40.1,极端最低气温-18.9，最大温差 26.6。降雨量：年降雨量 637.5mm,小时最大降雨量 41.7mm，地区最大时降雨量Q=1807.0m3/h。风速：夏
2、季平均风速 2.6m/s,冬季 3.4m/s,夏季为南风向，冬季为北风。3 地质条件该地区地下含水层的透水性好，多为粗沙、粉细沙和加油粗沙的松散土层。地下水位埋深已超过 50m.基本处于疏干状态。4 地形地势处理站地势较低，自西北向东南方向有缓坡，坡度为 0.5%。300m 内没有生活区和办公楼。处理站面积为 200m200m。南北向方向，南边有一河流，河流丰水期水位可满足污水处理厂出水出水要求。五、设计成果要求1开题报告1 份2中英文摘要3设计说明书4设计计算书5 设计图纸（A2） 8 张六、其它时间安排1 毕业设计准备、收集资料、翻译外文、拟框架、写出开题报告 2 周；2 毕业设计实习 3
3、 周3 工艺设计计算 4 周4 主要构筑物设计绘图 4 周5 写作设计说明 2 周6 毕业答辩 1 周华北某院本科生毕业设计（论文）开题报告2010 年 3 月 5 日学生姓名学号专业给水排水工程题目名称 1.课题来源生产主要内容一、常规设计选题县城污水处理厂设计1 设计平均日污水量及污水水质指标、排放标准及设计要求见表1：原水240600004502257.0排放标准20100706.0-9.0设计要求2090606.0-9.02 气象资料多年平均气温 14.5；年降雨量 637.5mm,小时最大降雨量 41.7mm，地区最大时降雨量 Q=1807.0m3/h；夏季为南风向，冬季为北风。3
4、地质条件及地形地势该地区地下含水层的透水性好，地下水位埋深已超过 50m.基本处于疏干状态；自西北向东南方向有缓坡，坡度为 0.5%。200m，南北向方向，南边有一河流，河流丰水期水位可满足污水处理厂出水要求。二、选题的目的及意义毕业设计是在经过给水排水课程理论学习后，我们在初步掌握污水处理相关技术、关于污水处理的工艺流程的选择原则、相关设备的计算选择、管网的水力计算和构筑 物设计计算的基础上，进行污水处理厂的初步设计。使我们的基本理论、基本知识、 基本技能得到一次综合性训练。从而为我们以后进一步的学习和工作奠定坚实的基础。三、目前国内外的研究现状目前，国内外污水处理厂采用的工艺有普通活性污泥
5、法、氧化沟法、SBR 间歇式活性污泥法、曝气生物滤池、生物接触氧化法、A2/O 法等工艺1 普通活性污泥法本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。有机污染物在曝气池内的降解，经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完整过程，活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长，经减速增长到池末端的内源呼吸期的完全生长周期。有机污染物浓度沿池长逐渐降低，需氧速度也沿池长逐渐降低。普通活性污泥法处理效果极好，经验多，BOD 去除率可达 90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水。普通活性污泥法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能；曝气池容积大， 占用的土地较多，基建费用高；耗氧速度沿池长是变
6、化的，而供氧速度难于与其相吻 合适应；对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响。2 氧化沟法本工艺 50 年代初期发展形成，是活性污泥法的一种变形。氧化沟有多种构造型式， 典型的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击， 污泥少。氧化沟曝气效果较好，处理效果也很好，不但可以达到 95%以上的 BOD 去除率，还可同时达到部分脱氮除磷的目的。建设费用及电耗视采用的沟型而变，若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。工艺流程为：原污水转刷二沉池处理水- 3 -回流污泥污泥泵房干化设备
7、图 1氧化沟工艺流程然而，由于该法采用低负荷延时曝气运行方式,池容大、曝气时间长，建设费用和运行费用都较高，而且占地大；一般适用于处理水质要求高的小型城镇污水和工业污水，水量一般在 1000m3/d 以下。3 SBR 间歇式活性污泥法SBR 法的最主要特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器间歇曝气曝气池。不设二沉池，曝气池容积也小于连续式，建设与运行费用都较低。在大多数情况下，无设置调节池的必要；SVI 值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可使
8、本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制。该法在流态上虽然数完全混合式，但在有机物降解方面，则是时间上的推流。早在 20 世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想。4 曝气生物滤池法曝气生物滤池法，是生物膜处理法的一种。它采用集生物降解、固液分离于一体的生物滤池进行污水处理。气液在滤料间隙充分接触，氧的转移率高，动力消耗低； 本设备本身具有截留原污水中悬浮物与脱落的生物污泥的功能，勿需设沉淀池，占地面积少；以 35mm 的小颗粒作为滤料，比表面积大，微生物附着力强；池内能够保持大量的生物量，再由于
9、截留作用，污水处理效果良好；勿需污泥回流，也无污泥膨胀之虑，如反冲洗全部自动化，则维护管理也非常方便。曝气生物滤池法 70 年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。 一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大。5 生物接触氧化法本工艺是一种于 70 年代初开创的污水处理技术。近 1020 年来，该技术在一些国家，特别是日本、美国等一些国家得到了迅速的发展应用，广泛的用于处理生活污水和工业废水，而且还用于处理地表水源水的微污染。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物处理技术，兼有两 者的优点。在生物膜上能够形成稳定的生态系统
10、与食物链；净化效果好；高生物活性， 高处理效率，池容小，占地面积小；对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行的条 件下，仍能够保持良好的处理效果；易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀 现象，也不产生滤池蝇；污泥生成量少，颗粒较大，易于沉淀；具有多种净化功能， 如运行得当还能够用以脱氮。然而，该技术如设计或运行不当，填料可能堵塞，此外， 布水、曝气不易均匀，可能在局部部位出现死角。6 A2/O 法本法是在 70 年代，由美国的一些专家在厌氧-好氧法脱氮工艺的基础上开发的， 其宗旨是是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水利停留时间少于其
11、他同类工艺；在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI 值一般均小于100；污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；运行中勿需投药，两个 A 段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。虽然本次设计没有明确要求脱氮初磷，然而随着化肥、洗涤剂和农药的普遍应用，污水中的氮、磷含量有了增加，其对环境的影响逐渐引起人们的重视。最突出的是水体特别是封闭水体的富营养化，表现为藻类的过量繁殖及继而引起的水质恶化；其次是氨氮的耗氧特性会使水体的溶解氧降低；此外，当水体的 PH 值较高时，氨对鱼类等水生生物具有毒性。因此，有效的降低水中的氨氮、磷的含量已成为现代废水处理技术的
12、一项新课题。四、污泥处理污泥是污水处理过程中的产物，城市污水处理产生的污泥含有大量有机物，富有肥分，可以作农肥使用，但又含有大量细菌、寄生虫卵以及从生产污水中带来的重金属离子等，需要作稳定与无害化处理。污泥处理的主要方法：（1） 减量处理：浓缩，脱水等。由于污泥含水率较高，体积较大，且呈流动性，经过以上处理后，污泥的体积减至原来的 1/10，且有液态转变为固态，便于运输和销纳。（2） 稳定处理：厌氧消化，好氧消化等。污泥中的有机物含量较高，极易腐败并产生恶臭，经过以上消化处理后，易腐败的部分有机物被分解转化，不易腐败，恶臭大大降低，方便运输和处理。（3） 无害化：污泥中特别是初沉污泥含有大量的
13、病原菌，寄身虫卵和病毒易造成传染病大面积传播，经过以上处理可以杀灭大部分的蛔虫卵，病原菌和病毒，大大提高污泥的卫生指标。（4） 资源化：污泥中含有很多热量，其热值在 1000015000kj/kg（干泥），高于煤和焦炭。消化阶段将有机物转化为沼气，同时污泥中含有大量的氮磷钾，是具有较高的有机肥料。综合利用：消化气利用，污泥农业利用等。最终处置：干燥焚烧，填地投海，建筑材料等。在此，对污泥的处理先浓缩，后脱水,设污泥浓缩池和污泥消化池,再将处理后的污泥外运即可。采取的主要根据污水和各处理工艺的特点：（1）污水以有机污染物为主，BOD5/COD=0.530.3，可生化性较好，重金属及其他难以生物降
14、解的有毒有害污染物一般- 5 -技术路线或方法不超标；（2）本设计处理要求规定 BOD5 和 SS 的总去除率分别达到 91.7%和 73.3%； 而初沉池、生物膜法及其后的二沉池对 BOD5 和 SS 的总去除率分别为 65%90%和60%90%；初沉池、活性污泥法及其后的二沉池对 BOD5 和 SS 的总去除率分别为65%95%和 70%90%；（3）本课题污水处理量不大，因此工程占地面积和污水处理费用较小；两种工艺的比较表 1处理工艺优缺点比较工艺A2/O 工艺传统活性污泥法名称优点（1）该工艺为最简单的同步脱氮除磷（1）活性污泥法的微生物繁殖较快，微生物工艺，总的水力停留时间、总的占地
15、的种类较多、世代时间短，可以保证活性污面积少于其他工艺；泥的活性；（2） 在厌氧（缺氧）好氧交替运行条（2）活性污泥法对环境的适应性较强；件下，丝状菌得不到大量增殖，无污（3）活性污泥法工艺中的污泥接种和驯化的泥膨胀之虞，SVI 值一般均小于 100；操作比较简单、用时比较短，可以较快的投（3） 污泥中含有较高的磷浓度，经过入运行；处理后的污泥具有很高的肥效，可以（4）活性污泥法运行管理较方便，便于维修。作为农业肥料使用；（4） 运行中勿需投加任何药剂，全部反应都可自发进行，两个 A 段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧浓度，运行费用低;（5） 利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级
16、处理工艺。缺点（1）除磷效果难于再行提高，污泥增（1）对水质、水量变化的适应能力较低,运行长有一定的限度，不易提高，特别是效果易受水质、水量变化的影响;- 7 -当 P/BOD 值高时更是如此；（2）处理单元较多,操作管理复杂,体积负荷（2） 脱氮效果也难于进一步提高，内率低，曝气池庞大，占用土地较多，基建费循环量一般以 2Q 为限，不宜太高，否用高；则增加运行费用；（3）在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率（3） 进入沉淀池的处理水要保持一定的现象，会浪费了动力费用； 浓度的溶解氧，减少停留时间，防止（4）产生的污泥量大产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防止循环混
17、合液对缺氧反应器的干扰；处理对 BOD5 和 SS 的去除率较高，脱氮除处理效果好：BOD5 的去除率可达 90-95%； 效率磷效果很好，脱氮率达 90-95%，除磷率达 97%适用适用于中小型对出水要求较高的城镇适用于中等程度的大中型污水处理厂情况污水处理厂根据以上所述，且目前污水中氮磷的含量对环境的影响日益严重，结合污水处理的发展趋势，考虑远期规划，故该设计采用的处理方法为 A2/O 法。A2/O 法可根据对废水的处理程度的不同要求，灵活调节其运行方式。预期的成果及形式根据本毕业设计的要求，及现代废水处理标准对水中氮、磷含量的新要求，本设计生化处理部分采用 A2/O 处理工艺，达到同时去
18、处水中 BOD5、SS、N、P 的目的。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。工艺流程如下：A2/O 处理工艺设计成果要求1 开题报告1 份2 中英文摘要 1 份3 设计说明书 1 份4 设计计算书 1 份指导教师意见签 名：年月日备注参考文献1 孙慧修主编。排水工程 上册 （第三版）。北京：中国建筑工业出版社，19982 张自杰主编。排水工程 下册 （第三版）。中国建筑工业出版社，19963 李圭白 张杰主编。水质工程学。中国建筑工业出版社，20054 污水综合排放标准GB897819965 城镇污水处理厂污染物排放标准GB 18918-20026 室外排水设计规范
19、GBJ-87 （1997 年版）7 中小型污水处理厂的优选工艺8 李亚峰 尹士君主编。毕业设计指南（2003 年版）9 许保玖，龙腾锐当代给水与废水处理原理北京：高等教育出版社，200010 龚云华，污水生物脱氮除磷技术的现状与发展环境保护，2000711韩洪军.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨工业大学出版社，200212 David H，Furukawa P EGlobal Status of Microfiltration and Ultrafitration Membyane TechmologyThe Newsletter of the Middle EastDesalination
20、Research Center，October17,2002- 9 -摘要水资源是经济可持续发展的基本保证，污水的任意排放或处理不彻底的排放，都会给水资源环境带来严重的污染问题。合理利用水资源是解决这些问题的关键，因此，水处理的发展对我国能否实现可持续的战略目标起着举足轻重的作用。本设计是某县的排水工程。设计要求完成设计说明书一份、城市给排水系统总平面图、污水处理厂总平面布置图一张、污水厂污水与污泥处理高程图一张、污水总泵站或中途提升泵站工艺施工图一张，污水与污泥主要构筑物工艺图两张；单项处理构筑物工艺图设计中，主要是完成 A2/O 反应池的平面图和剖面图。该污水处理厂工程，总规模达到 6 万
21、吨/日。污水厂设计方案为：污水处理流程：粗格栅 污水提升泵房 细格栅 曝气沉砂池 初次沉淀池- A2/O 反应池二次沉淀池消毒接触池 计量槽 排放；污泥处理流程：剩余污泥 浓缩池 贮泥池 提升泵房污泥脱水机房 泥饼外运。通过此设计，污水处理厂建成后，本市的水污染问题能得到较好的解决，产生良好的环境效益，同时也会收到很好的经济效益和社会效益。关键词：A2/O；脱氮；除磷；城市污水处理厂- I -AbstractWater resources ensure the sustaining development of economy. Sewage discharged at random or h
22、alf treated can expose serious pollution to the water resources. The water resource of rational utilization is the key to solving these problems。So the development of water treatment plays a decisive role to realize our country the sustainable strategic objective.The design is a drainage system in a
23、 town. During the preliminary design, we must complete a brochure, a map of general layout, an elevation map, a flow chart, a map of major equipment, piping layout; Construction of structures to deal with individual designs, is complete anaerobic-anoxic-aerobic tank plants and profiles. The sewage t
24、reatment plant project, the total amount to 60,000 tons/day.The process of the wastewater treatment plant adopted is as following:Wastewater treatment process: medium bar screen pump station fin bar screenaeration desilting tankthe preliminary settling tank the anaerobic-anoxic-aerobic partsecondary
25、 sedimentation tank disinfection of contact poolmeasurement groove drain;Sludge handling and disposal process: excess activated sludge concentrated poolsludge tank pump station machine dewatering disposal of sludge cake.Water pollution problems of this city can be solved when the sewage treatment pl
26、ant is completed. It has very good environmental benefits economic and social benefits.Keywords: A2/O; removal of nitrogen; removal of phosphorus; Urban sewage treatment plant1 设计说明书51.1 设计任务51.2 设计要求51.2.1 设计原则51.2.2 设计依据51.2.3 设计内容61.3 水质分析61.3.1 进水水质61.3.2 出水水质61.4 去除率计算71.5 工艺选择71.5.1 方案对比71.5.2 工艺流程81.6 污水处理构筑物设计说明91.6.1 格栅91.6.2 泵房101.6.3 沉砂池111.6.4 沉淀池131.6.5 A2/O 反应池141.6.6 接触池16
