某5万t城镇污水处理厂设计计算预处理单元与消毒部分.docx
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1、郑州大学毕业设计题 目:某5万t/d城镇污水处理厂设计预处理与消毒单元指导教师: 职称: 讲师学生姓名: 学号: 专 业: 环境工程 院(系): 水利与环境学院 完成时间: 2015 年 5 月 2015年 5 月31日摘要IAbstractII1. 总 论11.1 设计背景11.2 设计目的11.3 设计内容11.4 毕业设计要求21.5 设计原则21.6 设计基础资料21.6.1进水水质21.6.2处理标准21.6.3厂区情况31.6.4 处理效率32 处理方案及工艺流程分析论证52.1 总体方案的分析52.2 污水处理方案的确定52.2.1 A/O生物脱氮工艺52.2.2 A2/O脱氮除
2、磷工艺62.2.3 UCT62.2.4 卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟72.2.5 奥贝尔(Orbal)氧化沟82.2.6 SBR92.2.7 CASS102.3 其他处理构筑物的选择122.3.1 格栅122.3.2 沉砂池122.3.3 二沉池132.3.4 消毒池142.4 确定工艺流程153 污水处理构筑物设计计算173.1 预处理173.1.1 粗格栅173.1.2 提升泵房193.1.3 细格栅213.1.4 曝气沉砂池223.2消毒253.2.1 加氯系统的设计253.2.1.1 设计参数253.2.1.2 设计计算253.2.2 接触池设置264 污水厂总体布置284.1
3、污水厂平面布置284.1.1 总平面布置的原则284.1.2 平面布置284.1.3 厂区道路布置284.1.4 厂区绿化布置294.1.5 厂区管线布置294.2.1 总平面布置结果294.2 污水厂高程布置304.2.1 高程布置原则304.2.2 水头损失的确定304.3各构筑物标高计算31致谢32参考文献33附件:英文文献翻译34摘要本次设计要处理的污水为某城镇生活污水和工业废水的混合污水,设计处理水量5万t/d,其设计进水水质为:COD=480mg/L;BOD=220mg/L;SS=350mg/L;NH3-N=30mg/L;TN=55mg/L;TP=4.0mg/L。根据环保部要求,处
4、理后要求出水水质应达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中一级B 标准,即:COD60mg/L;BOD20mg/L;SS20mg/L;NH3-N8(15)mg/L;TN20mg/L;TP1.5mg/L。本次设计主要内容为预处理部分和消毒部分的设计。污水预处理是污水进入传统的沉淀、生物等处理之前根据后续处理流程对水质的要求而设置的预处理设施。消毒部分可以消除污水中可能存在的病原菌,使废水安全的排入水体或循环再用。根据所提供的设计资料及要求达到的水质标准,通过工艺比选,确定预处理部分的处理工艺流程为:粗格栅-提升泵房-细格栅-曝气沉砂池。消毒部分主要采用接触消毒池,使用液氯消
5、毒。本设计选用粗格栅两套,一用一备,栅条间隙b=20mm,过栅流速为0.8m/s,格栅倾角75选用细格栅两套,一用一备,栅条间隙b=5mm,过栅流速0.8m/s,格栅倾角60。机械式平面清渣。粗格栅选用回转式格栅,细格栅选用阶梯式格栅。两格栅之间设有提升泵房。提升泵房设计扬程为15m, m/s,停留时间为2min,每立方米污水所需空气量为采用矩形隔板式接触池一座,液氯与水的接触时间不应小于30min。关键词: 5万t/d城镇污水处理厂;格栅;曝气沉砂池;接触消毒池Abstractthe sewage to deal with is mixed sewage of town sewage and
6、 industrial wastewater, the water volume design for processing is 50,000 m3/ d The concrete data are as follows: COD=480mg/L;BOD=220mg/L;SS=350mg/L;NH3-N=35mg/L;TN=50mg/L;TP=5mg/L。At the request of environmental protection administration, the effluent ought to satisfy the first grade B standards of
7、Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant(GB18918-2002).The concrete water standard is:COD60mg/L;BOD20mg/L SS20mg/L;NH3-N8mg/L;TN20mg/L;TP1mg/L。The main contents of the design is the design of the preprocessing and disinfection part. Pretreatment of sewage is the pret
8、reatment facilities that set based on continual process water quality requirements before the sewage into the traditional sedimentation, biological and other treatment. Disinfection part may eliminate pathogens that may be present in wastewater. wastewater discharged into water bodies or safe recycl
9、ing.According to the information provided by the design and the water quality standards required, through determineing the selection process. Treatment process of preprocessing is as follows: The grill - pumping station - fine grid - aerated grit chamber. We choose the contacting disinfection tank a
10、s the disinfection part,using chlorine disinfection.The design uses two sets of coarse grid, one with a prepared, trash rack space b = 20mm, the flow rate through the gate is 0.9m / s, grille inclination 75 . Using fine grid two, one with a prepared, trash rack space b = 5mm, over the gate velocity
11、0.8m / s, grille inclination 60 . Mechanical plane slag. Select Rotary grille as coarse grid and select stepped grille as fine grid. It have a pumping station between the two grille. Lift Pump design head is 15m, using 3 submersible sewage pump (one with a prepared). Horizontal velocity of the grit
12、chamber is 0.1 m / s, the residence time is 2 minutes, the amount of air required for each cubic meters of sewage was 0.2 m3. Contacts disinfection tank use rectangular diaphragms contact tank, contact time of liquid chlorine and water should not be less than 30min.Key words: 50 000 t / d Urban sewa
13、ge treatment plant; grille; aerated grit chamber; contacting disinfection tank1. 总 论1.1 设计背景水是人类生存的基本条件,又是国民经济的生命线。随着人口和经济的增长,一方面人类对水的需求量和品质要求越来越高,另一方面水污染的范围和程度越来越大,这一对日益严重的矛盾以成为制约社会经济环境可持续发展的主要因素。随着城市和工业的飞速发展,污水的排放量与日俱增。据统计资料,我国城市污水的年排放量已达400多亿立方米,但在我国680 多所城市中,仅有200 余座的在建和建成的污水处理厂,并且集中在近100个城市中,全国
14、污水处理率仅有30%左右。污水的大量排放,导致了水环境的污染和水资源可利用性的降低。根据中国环境保护远景目标纲的要求,到2010年全国的污水平均处理率为:设市城市和建制镇不小于50%,设市城不小于60%,重点城市不小于70%。按照污水综合排放标准的要求,为满足出水排放标准,绝大数城镇污水处理厂都必须采用二级生化处理或深度处理工艺技术。然而,我国城市平均每100万人才占有1 座污水处理厂,而美国等发达国家则为1万人占有1座(至20世纪70年代末,美国已经有城市污水处理厂18000多座,英国、德国兴建有70008000 座)。所以,为了保护环境和充分利用水资源,污、废水的处理与再用已迫在眉睫,大力
15、兴建城市污水处理厂势在必行。1.2 设计目的(1)毕业设计是实现工科本科生培养目标不可缺少的教学环节,是教学计划的有机组成部分;(2)通过毕业设计,使学生综合运用所学的基础理论,基础知识和技能以及分析、解决实际问题的能力进一步提高;(3)毕业设计与其它教学环节紧密配合,相辅相成,并使其它教学环节得以继续、深化和发展;(4)使学生受到工程师必备的综合训练,在不同程度上提高调查研究、查阅文献、收集资料和正确熟练使用工具书的能力;理论分析、制订设计方案的能力;设计、计算和绘图能力;技术经济分析和组织工作能力;总结提高和编制技术文件的能力;(5)了解并在一定程度和范围内熟悉国内外污水(废水)处理工艺技
16、术,新方法及其实际应用情况,为将来从事本领域的实际工作奠定良好的基础;(6)有助于培养学生理论联系实际,国情与具体工程实际相结合,发扬创新精神和严肃的科学态度、工作作风。1.3 设计内容我国是一个水资源短缺的国家。随着国民经济的发展,城市生活污水产量越来越大,这些污水已经构成了对水环境生态系统的严重污染。因此进行城市生活污水系统的工程设计具有非常重要的实际意义。本设计中进水水质是根据某城镇排水水质确定的,处理后要求出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)中一级B 标准,进行污水处理厂的工程设计。设计内容如下:(1)根据国内外现有城市污及处理厂处理工艺及其效果,主要技术
17、经济指标,结合该城镇城市污水水质状况,确定污水处理工艺、技术路线(重点比较A/O、A2/O活性污泥法、倒置A2/O系统,UCT,卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、SBR及其改进工艺CASS等)和工程设计工艺技术方案; (2)由确定的技术方案,进行污水处理厂设计,其主要内容有:工艺流程设计、厂区平面图设计、厂内管网系统设计,污泥处理系统设计、主要处理工艺单元设计。1.4 毕业设计要求为圆满完成该设计任务,要求在设计的过程中尽力做到以下几点:(1)认真做好设计的准备工作了解该城镇生活污水的性质和组分对当前国内外生活污水处理方法进行深入的调查研究收集有关生活废水处理过程设计所需的技术资料(2)精心进行设
18、计全部处理过程的工艺设计计算要做到内容全面,步骤清楚,数据完整。对处理构筑物及设备进行设计,做到结构合理,绘图标准、尺寸齐全。如可以选用定型产品,应在设计的基础上提出所选设备的规格型号。进行处理系统的整体平面布置,做到布局合理,便于施工和操作。毕业设计成果包括设计说明书,计算书各一份,设计图纸。1.5 设计原则(1)工艺设计应兼顾先进和实用性,力求在满足处理目标的前提下,采用先进实用的处理工艺、技术;尽可能节省工程造价、处理成本及操作管理方便。(2)总图布置设计,采用紧凑布局原则,节约占地,按要求(规范),保证厂区人流、物流畅通,并使装置、设备操作维护便利;在高程、流程设计时,本着节能原则,尽
19、可能地减提升次数,采用一次提升后的逐级自流设计方式。1.6 设计基础资料1.6.1进水水质表1-1 污水处理厂出进水水质指标项目CODBOD5SS氨氮TNTP进水48022035030554.01.6.2处理标准 处理后排水水质应执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18919-2002)中水污染物排放标准一级B标准要求。表1-2 污水处理厂出水设计控制指标项目CODBOD5SS氨氮TNTP标准值(mg/L)6020208(15)201.5 其它标准a、 GB12348-90工业企业厂界噪声标准类区域限值;b、 GB4284-84农用污泥中污染物控制标准;c、 CJ3025-93城市污水处理厂
20、污水污泥排放标准;d、 城镇污水处理厂建设标准。1.6.3厂区情况 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。日照:平均日照率65%, 你按照时间2451h,冬日照率56.7%,消极照率66.0%。风速:夏季平局风速2.6m/s,冬季3.4m/s,夏季为南风向,冬季为北风。 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。 地形地势
21、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要求。1.6.4 处理效率(1)溶解性BOD 去除率:(2)CODCr的去除率:(3)SS 的去除率: (4)氨氮的去除率: (5)总氮的去除率:(6)总磷的去除率: 2 处理方案及工艺流程分析论证2.1 总体方案的分析污水处理的选择确定应从以下几方面来考虑: (1)出水水质稳定可靠、卫生安全; (2)抗水质水量变化能力强; (3)污泥处理与处置简单。 本项目污水处理的特点:污水为生活污水和工业废水的混合污水,以有机污染
22、为主,BOD/COD=0.46,可生化性较好,针对这些特点,以及出水水质要求,根据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会由于将来可能要求出水回用,处理工艺应具备硝化功能。另考虑到进水 NH3-N 浓度较低,所以不必完全脱氮。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查要达到确定的治理目标,确定选用好氧生物法进行处理.2.2 污水处理方案的确定 根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水及污泥处理应达到的标准,本节对其处理工艺流程进行方案筛选,并通过论证选择合理的污水及污泥处理工艺流程。下面对以下几个处理工艺进行比较:2.2.1 A/O生物脱氮工艺其流程图
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