九江市污水处理厂设计Word下载.doc
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1.2我国污水处理现状及发展 1
1.3国外污水处理现状及发展 2
第二章设计概况 4
2.1基础资料 4
2.1.1城市概况 4
2.1.2水文资料 4
2.1.3厂址所在地的基本资料 5
2.2计依据和设计任务 5
2.2.1设计依据 5
2.2.2设计要求和内容 6
2.3设计水质和设计水量 7
2.3.1设计水质 7
2.3.2设计水量 7
2.3.3处理程度 8
第三章工艺比选及工艺流程说明 9
3.1几种污水处理工艺比选 9
3.1.1传统氧化沟工艺 9
3.1.2SBR法 9
3.1.3生物膜法 9
3.1.4传统A2/O工艺 10
3.1.5倒置A2/0工艺 11
3.2总工艺流程说明 12
3.2.1总工艺流程图 12
3.2.2污水处理构筑物工艺设计 12
3.2.3污泥处理构筑物工艺设计 15
第四章污水处理构筑物工艺设计 17
4.1粗格栅 17
4.1.1格栅的间隙数量 17
4.1.2格栅总宽度 17
4.1.3格栅总长度 18
4.1.4过栅水头损失 18
4.1.5栅后槽总高度 19
4.1.6每日栅渣量 19
4.1.7清渣设备 19
4.1.8进水与出水渠道 19
4.1.9构筑物大小 20
4.1.10设计计算简图 20
4.2污水提升泵房 20
4.2.1泵房的工艺布置 20
4.2.2泵房设计计算 20
4.3细格栅 21
4.3.1格栅的间隙数量 21
4.3.2格栅总宽度 22
4.3.3格栅总长度 22
4.3.4过栅水头损失 23
4.3.5栅后槽总高度 24
4.3.6每日栅渣量 24
4.3.7清渣设备 24
4.3.8构筑物大小 24
4.3.9细格栅设计计算简图 24
4.4平流沉砂池 25
4.4.1设计参数 25
4.4.2设计计算 25
4.4.3设计计算简图 27
4.5堰式配水井 28
4.5.1进水管 28
4.5.2矩形宽顶堰 28
4.5.3配水管 30
4.6A2/O反应池 30
4.6.1设计数据 30
4.6.2设计参数 30
4.6.3生化反应池 31
4.6.4反应池主要尺寸 32
4.6.5剩余污泥量 34
4.6.6需氧量计算和曝气系统设计 35
4.6.7设计计算简图 39
4.7二沉池 39
4.7.1设计计算 40
4.7.2部分水面面积 40
4.7.3二沉池直径 40
4.7.4实际水面面积 40
4.7.5沉淀部分有效水深 40
4.7.6沉淀部分有效容积 40
4.7.7污泥斗 41
4.7.8污泥斗以上圆台部分 41
4.7.9二沉池总高度 41
4.7.10排泥装置 42
4.7.11进水部分 42
4.7.12出水部分 42
4.7.13设计计算简图 45
4.8接触池 45
4.8.1容积 45
4.8.2接触池表面积 45
4.8.3接触池池长 46
4.8.4接触池总高度 46
4.8.5出水堰水头损失 46
4.8.6进水部分 46
4.8.7加氯量 47
4.8.8混合装置 47
4.8.9设计计算简图 47
4.9巴氏计量槽 48
4.9.1主要部分尺寸 48
4.9.2计量槽总长度 49
第五章污泥处理构筑物工艺设计 50
5.1贮泥池 50
5.1.1贮泥池容积 50
5.1.2贮泥池高度 50
5.2污泥回流泵 51
5.2.1水泵总扬程 51
5.2.2选泵 51
5.2.3回流污泥管 51
5.3污泥浓缩池 51
5.3.1设计说明 51
5.3.2设计参数 52
5.3.3设计计算 52
5.3.4设计计算简图 54
5.4干污泥量 54
5.4.1脱水机前的污泥量 54
5.4.2脱水后的污泥量 54
5.4.3加药量计算 55
5.5污泥棚 55
5.5.1占地面积 55
5.5.2主要设备 55
5.6设备概况 55
5.6.1剩余污泥泵 55
5.6.2絮凝剂投加机 55
5.6.3带式压滤机 55
第六章总体布置 56
6.1平面布置 56
6.1.1平面布置的原则 56
6.1.2本厂的平面布置 57
6.2高程布置 57
6.2.1各个单体处理构筑物损失及沿程损失计算 57
6.2.2各处理构筑物的高程确定 61
结论 62
主要参考文献 63
附录 64
致谢 65
第一章引言
1.1选题的依据及课题的意义
为了保护我国的水资源环境,在基本建设领域,我国已经把城市给水排水列为重点支持的产业,提出了从2000年到2010年,我国污水处理率由25%上升至50%的10年总体目标,并提出了“七大流域”、“三大湖泊”、沿海城市、近岸海域城市以及拥有50万以上非农业人口的城市都要建设城市污水处理厂的要求。
据统计,我国城市污水的排放量在2005年已经达到了420×
108m3,在“十五”期间,我国将投资1200亿元用于城市排水设施的建设,中小城市的污水处理项目将被作为重点考虑建设的对象。
现如今,水污染问题日益严峻,相比于我国以24亿m3/年增长的城市污水排放量,我国以1.1亿~1.3亿m3/年增长的污水处理量就显得捉襟见肘了,这样就导致了城市水体环境的总体恶化。
有关单位对全国532条河流的污染情况做了一个调查,调查表明:
82%的河流受到不同程度的污染,污染尤为严重的包括辽河、海河、淮河以及滇池、巢湖、太湖,沿淮河地区发生的严重污染事件就是一个很有力的佐证。
1.2我国污水处理现状及发展
到2010年年底,我国657座城市和1633座县城的污水排放总量已达到450.8亿吨。
其中城市、县城的污水排放总量分别为378.7亿吨、72.1亿吨。
经济的快速发展也对农村的生活水平和生活方式产生了很大的影响,这就导致农村生活污染的问题也日益明显。
但由于多方面的原因,我国目前对农村生活污水排放量的统计数据还是非常有限的。
据估算,全国农村每年产生的90多亿吨生活污水以及2.6亿吨粪尿绝大多数没有经过处理而直接排放到自然水体中去。
我国的污水处理事业起步较晚、发展较慢。
20世纪50年代以前,污水处理几乎空白,生产生活产生的污水基本不经处理直接排放,污水处理仅靠水体的自净;
60年代开始,发现有些污水是可以作为肥料对农作物进行增肥作用的,这一时期的污水靠的是农田利用;
直到70年代,才有一些工业发展较快的城市开始意识到污水处理的问题,但在这个时期,面对污水处理问题所采取的措施并没有综合防治,只是将重点放在工业污染源的治理上,对污水采取的是分散处理的方式;
进入80年代后,我国的污水处理事业才进入到一个综合防治的发展阶段。
天津市纪庄子污水处理厂是我国第一座大型城市污水处理厂,该厂于1984年开始运行,日处理规模为2.6×
105吨。
由于有了前面成功的经验,全国各省市都根据自己的实际情况分别建设了几十座不同规模的污水处理厂。
截止2005年底,全国已建成城市污水处理厂656座,这些污水处理设施在防止水污染、保护水资源环境方面发挥了至关重要的作用。
然而,考虑到我国目前城市污水的处理率还不到33%,我国面临的污水处理的形势还是很严峻的。
城市污水处理设施的建设是现代化城市经济发展和水资源保护的重要组成部分,随着我国对水资源环境重要性认识的提高,对《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中氮、磷的含量有了更高的要求,使得新建污水处理厂必须将氮磷的去除问题考虑进去。
再后来又出台了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002),并由此产生了一些新型的生物除磷工艺。
一批大型污水处厂的相继建成投产标志着我国污水处理事业发展到了一个崭新的阶段。
如我国20世纪建成投产的高碑店污水处理厂是当时最大的污水处理厂,其日处理规模达到了100万吨。
1.3国外污水处理现状及发展
19世纪以来,发达国家开始面临环境污染所产生的问题,这些国家的河流和湖泊中的水生物开始逐渐减少,更有甚者出现了灭绝的情况。
各种疾病发病率的增加使人们意识到加强污水处理的重要性,自此以后发达国家开始投入大量的人力、物力进行污水处理设施的建设。
经过30多年的努力,付出了巨大的代价才使得污染形势得到了缓解。
这种只求经济发展而忽视由此产生的环境问题所造成的损失是极大的,教训是极其深刻的。
为此,各国政府纷纷汲取教训,将污水处理事业作为基础建设的重要组成部分来对待,对污水处理设施所需资金提供法律保障。
随着科学技术的不断发展,越来越多的更高效、更先进的污水处理工艺被研究出来,在世界范围内,城市污水处理事业发展迅速。
目前,美国是拥有污水处理厂最多的国家,平均每1座服务5000人,其中二级生物处理厂的比例达到了78%;
英国污水处理厂的总数约为8000座,平均每1座服务7000人,而且几乎全是二级生物处理厂;
日本约有630座污水处理厂,平均每1座服务20万人,其中二级处理厂及高级处理厂所占的比例高达98.6%;
瑞典是世界上污水处理设施最完善的国家之一,平均每1座污水处理厂只需服务5000人,其中二级生物处理厂的比例高达91%。
这些发达国家的统计数据表明,二级处理厂对改善水体环境起到了非常大的作用。
如美国对境内7000多条河流的水质进行了检测,发现自兴建了二级处理厂后,河流的水质有了明显改善;
日本不符合环境标准的水域在1971年是0.6%,到1980年这一数据下降到了0.05%;
欧洲莱茵河有机污染的含量得到了有效的控制,水质发生了明显改善,水生物数量明显增加。
发达国家在上世纪70年代已经基本普及二级处理。
但由于二级生物处理能耗较大,运行费用和基础建设投资较高。
这就导致了发展中国家建不起或是建得起养不起的问题。
因此,各国开始致力于适合本国国情的经济高效的处理技术的研究。
国外当前城市污水处理厂的趋势是向大型化发展。
统计资料表明:
规模为4m3/s和0.4m3/s的两座二级污水处理厂,其单位水量的基建投资比例为1:
2.63,运行费用比为1:
5.4。
而且随着污水处理厂规模的增大,污水处理厂耐冲击能力也越高,在水量调节、水质均化和稀释等方面所发挥的作用也越大。
因此,近年来日处理规模在百万吨以上的污水处理厂在世界各地相继建成。
城市污水处理的另一个趋势就是三级处理逐步受到重视。
三级处理的主要目的是使水体水质达到更高的环境标准,也就是对氮和磷的排放提出了更高的要求,这对防止水体的富营养化,改善水体水质有着积极的影响。
美国于1958年开始污水三级处理的研究,到目前为止,已拥有数座日处理能力在10万吨以上的三级处理厂,其中最大的是克利夫兰的西区污水处理厂,日处理规模为38万吨。
日本于1971年就开始了应用活性炭处理城市污水的研究的工作。
并分别在川崎市入江崎处理厂,北九州市皇后崎处理厂等进行了系统试验。
目前,东京都已拥有日处理能力为5万m3的活性炭处理厂,处理出水水质CODmn含量可达5ppm以下,浊度与色度均可达到0。
从60年代末开始,国外就对氧化塘进行了详尽的研究工作,研究发现人工控制氧化塘工作可以提高其处理效率。
比如对氧化塘的运行方式和结构形式做一些改进,增加曝气量、提高氧化塘内的温度以及投加氮、磷营养物质等。
通过这些改进可以使得氧化塘的处理时间大大缩短、处理效率得到很大的提高。
当前,国外的氧化塘处理工艺不仅用于污水的处理,同时还用于养鱼,生产饲料蛋白,培育水生植物等,在这些方面均取得了较好的综合利用的效果。
67
第二章设计概况
2.1基础资料
2.1.1城市概况
①地理位置:
九江位于江西省北部,地处江西、湖北、湖南、安徽四省交界的长江中下游以南。
地理坐标为北纬28°
47′~30°
06′,东经113°
57′~116°
53′。
九江全境东西横跨270km,南北宽140km,总面积约18823km2,占江西省国土总面积的11.3%。
东与鄱阳县以及安徽省东至县接壤;
南接安义、铜鼓、靖安、新建和奉新五县;
西与湖南省平江县和湖北省崇阳、通城、通山、阳新四县相接;
北濒长江,与湖北省武穴市、黄梅县及安徽省宿松、望江两县隔江相望,是长江沿岸经济重镇和江西省副中心城市,建成区面积、城区人口和经济实力仅次于省会南昌。
1992年,九江市被国家列为沿江对外开放城市,是首批5个沿江对外开放城市之一。
②地形地貌:
九江整体地势为东西高,中间低,南部略高,向北倾斜,全境平均海拔32m,市区平均海拔20m。
境内山地、丘陵、平原皆备。
俗称“六山二水分半田,半分道路和庄园”。
中部地区为鄱阳湖平原,水系发达、河流交错;
西部地区山区延绵耸翠,丘陵连绵不断,九岭位于西部的南侧、幕阜位于西部的北侧,蜿蜒起伏。
九江海拔最高处位于修水县境内的九岭山九岭尖,海拔1794m。
③地质:
九江位于扬子准地台西部和九江台陷。
由于印支运动和燕山运动的影响,形成了本地区一系列褶皱和断裂构造。
九江一带的褶皱构造属九江——彭泽复向斜南翼的次级褶皱,总体上为一向南弯曲的弧形褶皱带,中部被庐山地块隔断分为东西两段。
区内断裂构造十分发育,主要断裂有NNE走向的湖口——新干深断裂、湖口——星子断裂、九江——德安大断裂、七里湖——沙河街断裂、NNW——NW走向的瑞昌鹰潭大断裂。
2.1.2水文资料
长江年平均流量为24300立方米/秒,八月份最大为48100立方米/秒,极端最大可达58800立方米/秒,一月最小7100立方米/秒,极端最小4800立方米/秒,中水位时平均流速1.86米/秒,水位最高在七、八、九月份,最低在一、二月份,年平均最高水位19.15米(吴凇高程,下同),最低水位7.9米,中水位14.91米,1954年7月16日实测最高洪水达22.8米,按上游有限分洪492亿立方米的恢复水位达23.25米。
极端最低水位1929年3月28日为6.51米,因江水与河湖水相通,可起调节作用,每年有40天时间长江水位高于河湖水面,其他时间龙开河、甘棠湖、八里湖均可流入长江。
1998年7月长江水位达23.03米。
鄱阳湖年平均流量最大5390立方米/秒,六月最大为11700立方米/秒,十二月最小为1850立方米/秒,极端最大28800立方米/秒,平均水位13.3米,极端最高水位达21.88米(1954年实测水位),极端最低水位6.18米。
因此,引起长江水位倒灌,流量9450立方米/秒。
2.1.3厂址所在地的基本资料
芳兰西居住区:
位于芳兰组团,处在长江——白水湖——庐山城市生态通风廊道上,庐山大道以西,用地面积59.50公顷,安排居住人口9.08万人,现状有少量建设用地,规划为低强度的住宅区开发,住宅建设严格控制建筑高度不高于18米,保证生态的风廊通畅,建筑形式应注重加强与山体对话,属二类甲级居住用地。
2.2计依据和设计任务
2.2.1设计依据
①设计题目:
九江市污水处理厂设计
②设计基础资料:
处理流量:
Q=30000m3/d
进水水质:
项目
CODCr(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
NH3-N(mg/L)
TP(mg/L)
进水
150
120
100
25
1.5
出水
60
20
8
1.0
③设计规范
⑴《中华人民共和国环境保护法》
⑵《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-1996)
⑶《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)
⑷《总图制图标准》(GB/T50103-2001)
⑸《给水排水制图标准》(BG/T50106-2001)
⑹《建筑制图标准》(BG/T50104-2001)
⑺《建筑结构制图标准》(BG/T50105-2001)
2.2.2设计要求和内容
①设计要求
通过毕业设计,使学生掌握污水处理的设计原理、设计内容、设计的基本流程以及各单体构筑物计算的方法和步骤,并且能够根据原始的设计资料选择较优的设计方案,熟悉设计计算书的编写过程,掌握设计说明书的编写内容和编制方法,并能够运用绘图软件绘制工程图纸。
②毕业设计工作内容及完成时间:
(一)工作内容
(1)根据提供的设计资料和设计要求确定污水处理程度。
(2)由原始资料确定污水处理站规模和污水处理站设计流量。
(3)确定污水厂的处理工艺流程及各单体处理构筑物的类型和数量。
(4)对各单体处理构筑物及设备的工艺进行设计计算。
(5)对厂内各单体处理构筑物、建筑物以及各种管道渠道进行总体布置。
(6)运用绘图软件绘制图纸,设计成果图纸包括:
厂区总平面布置图、污水处理工艺流程图、厂区高布置图、各单体构筑物的工艺构造图。
(二)设计成果
1.设计说明书及设计计算书一份(按毕业论文形式)
2.开题报告一份,相关英文文献一份(含翻译);
3.设计图纸一套,包括:
污水厂平面布置图一张(1:
200——1:
500);
污水厂工艺流程、高程布置图一张(纵向1:
100——1:
200;
横向1:
单体构筑物的工艺构造图各一套(平面及剖面1:
50——1:
100)
(三)设计进度安排
1
设计准备,熟悉资料
2012.12.10~2012.12.16
2
完成开题报告
2012.12.17~2012.12.28
3
确定设计方案,确定工艺流程
确定工艺流程
2012.12.24~2013.3.15(含4周毕业实习)
4
计算各单体构筑物
2013.3.16~2013.4.10
5
总平面布置、高程布置
2013.4.10~2013.4.15
6
绘制设计图
2013.4.16~2013.4.30
7
整理设计计算、说明书
2013.5.1~2013.5.10
准备毕业设计答辩
2013.5.11~2013.5.20
2.3设计水质和设计水量
2.3.1设计水质
经处理后,水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。
故进水水质及出水水质如下表:
2.3.2设计水量
污水的平均处理量为=3.0=1250=0.347;
污水的最大处理量为
=1812.5=0.503;
污水的最小处理量为
;
总变化系数取为KZ=1.45
2.3.3处理程度
⑴
污水中溶解性BOD5=20-13.58=6.42mg/L
去除率为
⑵CODcr去除率
⑶SS去除率
⑷总氮去除率
⑸总磷去除率
第三章工艺比选及工艺流程说明
3.1几种污水处理工艺比选
3.1.1传统氧化沟工艺
氧化沟是活性污泥法的一种类型。
它把连续循环式反应池作为生化反应器,混合液在其中连续循环流动。
传统氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置,向反应器的混合液传递水平流速从而使搅
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