泌阳县城市污水厂工艺设计_毕业设计(编辑修改稿)

泌阳县城市污水厂工艺设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

设计原则 (1) 贯彻执行国家环境保护政策，符合国家有关法律、法规、标准、规范以及地方法规，充分体现业主对该项目的具体要求。 (2) 在该工程规划的指导下，充分利用现有场地，对污水处理工程平面布置进行全面规划，使工程建设与城市发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。 (3) 根据污水进出水质要求，选用成熟可靠、高效节能、占地少、经济实用、管理方便的污水处理先进工艺及污泥处理先进技术，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。 (4) 结合本工程实际情况，采用适合国情的自动化仪表、设备及监测仪器，提高自动 化管理水平和供电安全程度，以减轻工人劳动强度，改善劳动条件。 (5) 通过技术经济论证优化方案和设备选型，力求技术可靠、经济合理。 (6) 建构筑物造型简洁美观，厂区的环境设计实现园林化。 河南城建学院本科毕业设计 5 设计范围 本工程设计范围为泌阳县城市污水处理厂一期工程项目的技术方案设计，在设计中充分考虑近远期扩建的衔接，总平面按总规模进行设计，近期 3 104m3/d的污水处理规模，远期 3 104m3/d污水处理规模，总污水处理规模达到 6 104m3/d。 近期工程污水处理厂内的所有工艺、设备、建筑、结构、防腐保温、电气、弱电 、自控仪表、机械、消防、给排水、厂内室外总体工程、出水管线和厂外管网等专业设计（不含绿化部分）。 河南城建学院本科毕业设计 2 2. 总体设计及厂址选择 项目名称 泌阳县城市污水厂工艺设计 工程概述 河南省泌阳县城市污水处理 30000m3/d, 本着环境保护责任，根据相关法规，该厂拟建污水处理站，处理城市生活污水和工业废水。 基本设计参数 气象资料 年平均气温 15 ℃，年降水量 800 mm，夏季计算气温 30 ℃，冬季计算气温 5 ℃；夏 季主导风向为东南风，冬季主导风向为西北风。 设计规模 日处理污水量为 Q=30000m3/d=347 l/s 设计进出水水质 1）设计进水水质 根据《泌阳县污水处理厂工程可行性研究报告》及《泌阳县污水处理工程项目设计招标文件》编号：城采 CCZ[2020]03 号及周边地区同类污水处理厂水质，确定进水水质指标： 表 污水厂进水水质 序号 项目 浓度 /指标 1 pH值 2 悬浮物（ SS） 300 mg/L 3 五日生化需氧量（ BOD5） 200 mg/L 4 化学需氧 量（ COD） 420 mg/L 河南城建学院本科毕业设计 3 5 总磷（ TP） 3 mg/L 6 总氮（ TN） 40 mg/L 7 氨氮（ NH3N） 25mg/L 2)设计出水水质 根据《泌阳县污水处理厂工程环境影响评价报告》及可行性研究报告批复，二级处理排放的水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ GB 189182020）中的一级 B 标准。 出水水质指标见下表 : 表 污水厂出水水质 序号 项 目 设计出水水质 1 化学需氧量（ COD） ≤ 60mg/L 2 生化需氧量（ BOD5） ≤ 20mg/L 3 悬浮物 （ SS） ≤ 20mg/L 4 氨氮（ NH3N） ≤ 8（ 15） mg/L 5 总氮（ TN） 20 mg/L 6 总磷（以 P计） ≤ 7 pH 6~9 8 粪大肠菌群数（个 /L） 10000 去除率： E=00CCC e 100% 式 () 式中： C0— 进水物质浓度， mg/l Ce— 出水物质浓度， mg/l (1)SS 去除 率： E= 30020300 100%=% (2) BOD5 去除率 ： E= 20200200 100%=90% (3) COD 去除率： E= 42060420 100%=86% (4) NH3N去除率： E= 20820 100%=60% 河南城建学院本科毕业设计 4 (5) TN 去除率： E= 402040 100%=50% (6) TP 去除率： E= 313 100%=67% 厂址选择 未经处理的城市污水任意排放，不仅会对水体产生严重污染，而且直接影响城市发展和生态环境，危及国计民生。 所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。 而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。 最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。 城市的排水系统与城市的总体规划有密切的关系，而城市污水处理厂数目及位置又受到城市排水管系的支配。 因此，在城市总体规划中，污水厂的位置范围已有所规定，但是，在污水厂的总体设计时，对具体厂址选择 ，仍须进行深入的调查研究和详细的技术经济比较。 其一般原则如下： （ 1）为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离，一般不小于 300 米。 （ 2）厂址应设在城市集中供水水源的下游。 （ 3）要充分利用地形，把厂址设在地形有适当坡度的城市下游地区，以满足污水处理构筑物之间水头损失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以节约动力。 （ 4）厂址如果靠近水体，应考虑汛期不受洪水的威胁。 （ 5）厂址应设在地质条件较好、地下水位较低的地区。 （ 6）厂址的选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的 余地。 河南城建学院本科毕业设计 3. 污水处理厂工艺选择 5 3. 污水处理厂工艺选择 污水处理工艺选择原则 污水处理工艺的选择是根据污水进水水质、出水标准、污水处理厂规模、排放水体的环境容量，以及当前的经济条件、管理水平、自然条件、环境特点等因素综合分析研究后确定的。 各种工艺有其各自的特点及适用条件，应结合当地的实际情况、项目的具体特点而定。 依据《河南省泌阳县污水处理工程可行性研究报告》和《泌阳县政府采购中心招标文件》中的工艺要求并做优化 设计，技术方案中污水处理厂工艺选择的原则如下： (1)工艺性能先进性：工艺先进而且成熟，流程简单，对水质适应性强，出水达标率高，污泥易于处理、处置； (2)高效节能经济性：耗电量小，运行费用低，投资省，占地少； (3)运行管理适用性：运行管理方便，设备可靠，易于维护； (4)近、远期结合，且便于分期建设； (5)文明生产安全性：重视环境，控制噪声，防治臭气，创造文明生产条件。 污水处理工艺比选 目前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺大致分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性 污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇性活性污泥法。 另外还有一类就是以 BAF工艺为代表的生物膜法。 按空间分割的连续流活性污泥法 按空间分割的连续流活性污泥法是指各种处理功能（如进水、曝气、沉淀、出水）在不同的空间 (不同的池子 )内完成。 目前，较成熟的工艺有：传统 A2/O 工艺、 A2/O 氧化沟工艺等。 1)、传统 A2/O工艺及 UCT、倒置 A2/O工艺 传统 A2/O工艺于 70 年代由美国专家在厌氧 — 好氧除磷工艺（ A/O 工艺）的基础上开发出来的。 该工艺是在 A/O 工艺中增加一个缺氧段，将好氧池流出的一部分混合 液回流至缺氧段，以达到脱氮的目的。 摄取而被去除等功能。 其传统 A2/O 工艺可以完成有机污染物的去除、硝化反硝化脱氮、磷的过量流程简图如图 ： 河南城建学院本科毕业设计 3. 污水处理厂工艺选择 6 图 传统 A2/O 工艺流程简图 传统 A2/O工艺的特点： 在去除有机污染物的同时可达到除磷脱氮目的； 工艺简单、水力停留时间较短； 在厌氧 — 缺氧 — 好氧条件下交替运行，丝状菌不会过度繁殖，从而不会引发污泥膨胀。 传统 A2/O工艺的缺点是回流污泥中过多的硝酸盐破坏厌氧环境，影响厌氧放磷效果，为此产生了 UCT工艺。 与传统 A2/O工艺比较， UCT工艺不同 之处在于污泥先回流至缺氧池，再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池，从而减少了回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响。 但 UCT工艺增加了一次回流，即多一次提升，相应的运行费用将增加。 为了避免回流硝酸盐对生物除磷的影响，克服 UCT 工艺的缺点，又产生了倒置 A2/O 工艺。 该工艺是将缺氧池置于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥和 30~50%的进水， 50~150%的混合液回流均进入缺氧段，停留时间为 1~3h，回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氮，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。 倒置 A2/O工艺流程简图如图 ： 图 倒置 A2/O 工艺流程简图 2)、传统氧化沟工艺及 DE、 TE、 Carrousel20微曝氧化沟工艺 混合液回流 进水 厌氧 缺氧 好氧 二沉池 出水 污泥回流 剩余污泥 河南城建学院本科毕业设计 3. 污水处理厂工艺选择 7 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。 ①传统氧化沟 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，从而使搅动的混合液在氧化沟内循环流动。 传统氧化沟工艺供氧量的调节一般通过改变转刷或曝气机的转速、浸水深度和设备数量 等，以调节整个工艺的供氧能力和电耗水平。 用氧化沟工艺一般不设初沉池，由于该工艺选择的泥龄较长，剩余污泥量少于一般的活性污泥法，并且得到了一定程度的好氧稳定，污泥可不需要进行厌氧消化处理，从而简化了污泥处理的流程。 从水力特性来看，传统氧化沟既具备完全混合式反应器的特点，也具备推流式反应器的特点。 污水通常在沟渠中循环流动多次，并且曝气装置在沟中布置的特点使沟中溶解氧呈现分区变化。 即远离曝气装置的某点 DO 浓度降低而呈现缺氧区，有利于活性污泥的生物絮凝和生物脱氮。 氧化沟工艺一般也适合于进水水质浓度较低 的生活污水处理厂。 传统氧化沟工艺流程简图如图 : 图 传统氧化沟工艺流程简图 传统氧化沟具有负荷低耐冲击、污泥量少、易于管理、方便维护、出水优质等特点。 但由于该工艺采取表面曝气的方式，因此沟内有效水深一般控制在 3～ 左右，在深度上不如使用鼓风机进行水下曝气的方式，即相同设计参数的情况下，占地面积较大，且动力效率偏低，一般仅为 ～。 针对上述缺点和现代污水处理厂对出水水质 N、 P 的要求而开发出来的 DE 及TE 型双沟式氧化沟工艺、 Carrouse2020 氧化沟工艺、微孔曝气氧化沟工艺均得到了成功的运用，取得了良好效果。 现分别简述比较如下： 3） DE 和 TE 型生物除磷脱氮氧化沟工艺 DE 型和 TE 型氧化沟工艺首先由丹麦克鲁格公司开发，它是交替式氧化沟的一进水 出水 氧化沟 二沉池 回流污泥 剩余污泥 河南城建学院本科毕业设计 3. 污水处理厂工艺选择 8 种， DE生物除磷脱氮双沟式氧化沟工艺包括了厌氧池，一对同等容量的曝气池和一个二沉池。 而 TE型生物除磷脱氮三沟式氧化沟工艺包括了厌氧池，三个同等容量的曝气池和一个二沉池，与 DE型生物除磷脱氮双沟式氧化沟工艺的区别是多了一个曝气池。 其中曝气池的运作模式为不断切换作业，而厌氧池则设有搅拌器。 曝气池附有 数台转刷曝气机，进水分布槽及出水井。 除了有机物、悬浮物及氨氮去除外，废水内的总氮和磷质浓度也根据生物除磷脱氮生物化方法而相对地减少。 整个生物除磷脱氮系统采用全自动控制和监测。 由于废水成份和有机负荷的变化，生物除磷脱氮系统需要一个连续不断的微调控程序来达到最高的处理效果；而调控的方法则包括改变曝气时间和变更曝气机所提供的氧气量。 至于控制曝气池内供氧的方法，则是利用溶氧仪计。 厌氧池设计为确保其厌氧条件，这对于存在于污水中的脱磷菌的生长是至关重要的。 厌氧池中，聚集于污泥中的磷会放出，但在后边的曝气池中又吸收，这是由于“大量磷摄取”的生物过程。 经厌氧池后，污水由自动分布器，按生物除磷脱氮的程序要求，程序逻辑控制器控制污水进入两个氧化沟中的一条 (DE 型 )。