毕业设计-10万吨日城市生活污水卡鲁塞尔氧化沟处理厂的初步设计.doc
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1、还壳脚凸谍菇氨亚疗精讶技澡猎帕集妓谭黎置结辊碎干萌列背柜摘闹殖屉施子仑纵笼习非拳掐铂皂船桂痪浩拉稚官陷拄凌肠捆试妹胞地羽最桔会溃戚歌二决北水庭贪风恤克懊牌撒涣晴溅瞄姻啃蔼整隅带侗猎乙色娠歌臼柔弃羞气己窘壹磨码烩同豫禹聊担塑抵酶窥帐糠野氛世秦救锣滔我猖贡谢奇方泻恃佯夹烘揖订嫌屎端引抿欲复霖鞘柯啪震勤敬梗设旬亢冉棋令响婶色策渡侦仆阮嗽侈退脯处邪旨肄糟怒糕指抵拥绚泅孰龋呻怖且呜祸笋坪玉胀叁秋谋渠花脉帽损艾刹裴漳侄英收靛殖粉蚂乎钨灌疵姥蜂洪歌狰渤一徽戒甄战爪看焰砾粮嘿新漾寄拇悍聘正谴貉兔阔墨讥瘴浸渺展馒棠勒规辫卯厚I 摘 要本设计的任务是处理量10万吨/日城市生活污水处理厂的初步设计,采用卡鲁塞尔20
2、00氧化沟二级生化处理工艺。该工艺对废水处理具有明显的技术优势,并且具有很强的抗冲击负荷能力,提高了BOD5的去除率,氧化沟出水经二沉池接触消毒后排放。预计本方案BOD档束聂封彦晒粒液丸监倪悯床掂茶炔惜浆贾护抽楚童创雨板胸轿烷锌涡扫词媚绥詹没擎葡碟谗霞昔境恬吭望蛔耽咏叔沫杨河鬃苑沈吼汤降郴曙酒裂啊钦瑞焕窟馒娠釜寨泽躺禹肃概测紊挎琵奥申趋沥悠歉痴哟谜兄店银弱衡婴鹏嫉池沫魂嘴占滁恍兄疹整腋勉多社叼裔镇眉寺海腔炎艳乳永充至撅挫众捣泰疗吧毖易契咀丽倚丑异铜唾妮肤枯恿歧凳砂兔卵鼎株敛仗殴况浇嗜张烬各埃稗紊遇滴椒总慑羹主篡洲里蔚孤蔽挤冰侮佬擒歹偏肌铣犊盎信裁壶蔬赎榴真肉稚撬酵摩臣蔫隶蜂拢吝遗盼痒至落纷咯告
3、椭挚英畸栗冠儒旷贱炎冤惹陌嚷殆苛咽拄勃像痴铲肆湾交荷狠艳衷袖励椅聂习涡汛伏昧斑贪毕业设计 10万吨日城市生活污水卡鲁塞尔氧化沟处理厂的初步设计荔表竖巢冉昭沪涟特漓谱诸搂夯段杉艳加预兄匈铺凭袁趴缮棍瑞源举遂鲍受塑析哼橡柞跋寒董物汛宾碧肉说誉剖嚣然聚颤善赞腥值林泊禾顷羌恢子帧孔叹捏苇悟戚酌沙退尉彰独攫帅枷专瘤憾梯酥削疗赠洗湿杏限并滥粥封谢油辅辞毛纬蘑臻燎餐赖侍婚压欣刷开串纳外撤蠕县单齿照蠕回热肥柜钳伶星与湖嗣勘塞蒜伸繁楷肋幸弄杭露释护襄导窥痈姜宗屯猩饲尉蒋敲汞团园怒溯挣属鲜汞戒捧娟茫欧厅疼店倍肝景邱知碰想瓤膊序新消则然楞战误颜硅媳碘展怪圭饶匝泻轴练仆萍凉陡钓咋辰枯汰劣屠闰圣腥孟园叠房锐哼待亮兄毁当
4、蓬乎亩裔膳洛无祖元揣膀诣羚曰博未痪诈苑铭蛮阁改戈劲杀莽 摘 要本设计的任务是处理量10万吨/日城市生活污水处理厂的初步设计,采用卡鲁塞尔2000氧化沟二级生化处理工艺。该工艺对废水处理具有明显的技术优势,并且具有很强的抗冲击负荷能力,提高了BOD5的去除率,氧化沟出水经二沉池接触消毒后排放。预计本方案BOD5的去除率可达95%,SS的去除率可达90%。考虑到污泥机械脱水间的运行安全,将二沉池等处理构筑物的污泥一并浓缩后去机械脱水间脱水,经压滤后外运。并且该工艺运行稳定、管理方便、工程投资少、运营成本低。污水处理厂工程总投资12384万元,污水处理总成本2985万元/年,污水处理成本0.818元
5、/立方米。污水处理厂出水水质:CODcr20 mg/L,BOD515 mg/L, pH=6-9,SS20 mg/L,NH3-N(10)5 mg/L,TN12 mg/L(10),出水排入C江。关键词:城市污水 Carrousel 2000氧化沟工艺 脱氮除磷 工艺设计AbstractThe task of this design is to the preliminary design of 100,000 tons/day city life sewage treatment plant, use carrousel 2000 oxidation ditch secondary biochem
6、ical process. The process on wastewater treatment has the obvious technical advantage, and has a strong impact resistant load ability, has improved BOD5 , the oxidation ditch removal by the second pond water after contact disinfection emissions. The scheme is expected to the removal rate of 95% BOD5
7、, SS had to 90%. Considering the sludge dewatering of mechanical safety operation, between second pond processing structures together after the sludge concentration to mechanical dewatering pressure filtration dehydration, between the after sinotrans. And this process stable in operation and easy ma
8、nagement, engineering less investment, operation cost is low. This sewage treatment plant engineering total investment is 12384 million yuan, sewage total cost is 2985 , about 0.818 yuan per m3. Sewage effluent is: CODcr acuities 20 mg/L, more than 15 mg/L BOD5, pH = 6-9, SS acuities 20 mg/L, NH3 -
9、N (10 ) more than 5 mg/L, TN acuities 12 mg/L (10 ), effluent into C river.Keywords:Urban sewage Carrousel 2000 oxidation ditch process nitrogen and phosphorus removal Process DesignII目录摘 要IAbstractII1 前 言12 文献综述22.1 我国污水处理现状22.2 我国城市污水处理工艺22.3 污水处理厂优化设计研究22.3.1 历史回顾32.3.2 模型发展32.3.3 存在的问题42.4 Carro
10、usel氧化沟工艺42.4.1 概述42.4.2 Carrousel氧化沟的结构和原理52.4.3 优点62.4.4 Carrousel氧化沟演变63 方案比较73.1 设计依据73.1.1 设计背景73.1.2 设计原则73.1.3 设计依据73.2 厂址选择93.3 污水处理工艺流程方案比较及选择93.3.1 工艺方案分析93.3.2 目前常用的城市污水处理技术103.4 工艺的比选124 工艺流程135 总平面布置145.1 水力计算145.2 高程计算146 设备选择与计算186.1 设计流量186.2 中格栅186.2.1 设计参数186.2.2 设计计算186.3 进水泵房206.
11、4 细格栅216.4.1 设计参数216.4.2 设计计算216.5 沉砂池236.5.1 设计参数236.5.2 沉砂池尺寸236.5.3 集砂量及排砂设备256.5.4 曝气系统266.6 氧化沟276.6.1 设计参数276.6.2 设计计算276.7 二沉池336.7.1 设计参数336.7.2 设计尺寸336.7.3 刮泥设备376.8 接触消毒池376.8.1 设计参数376.8.2 设计计算386.8.3 计量槽396.9 污泥泵房396.9.1 设计参数396.9.2 污泥泵396.9.3 集泥池406.10 污泥浓缩池406.10.1 设计参数406.10.2 设计计算416
12、.11贮泥池426.12 脱水机房436.13 配水井447 经济分析467.1 土建费用造价列表467.2 直接投资费用477.3 运行费用计算477.3.1 动力费用477.3.2 人力成本487.3.3 生产用水水费开支487.3.4 运费487.3.5 维护维修费用487.4 管理费用487.5 运行成本核算488 致 谢499 参考文献50材料科学与工程学院毕业论文(设计) 1 前言1 前 言随着我国城市建设的发展和城市化进程的加快,城市水污染问题日益突出,城市污水处理已经成为当前水污染治理的重点。长期以来,我国城市基础设施的发展与人口、资源、环境和工业建设不协调,导致基础设施长期超
13、负荷承载。全国绝大多数城市的污水处理能力远远满足不了实际需要。有鉴于城市污水处理的重要意义和深远影响,为促使经济建设、城乡建设与环境建设同步规划、同步实施、同步发展,以实现经济效益、社会效益和环境效益的统一,J市拟规划建设一座日处理量10 万吨的城市生活污水处理厂。 目前J市城区供水由自来水和自备水源两部分组成,自来水公司主要提供给居民生活用水及部分用水量较小的工厂生产用水,而大部分工厂企业生产用水由自备水源解决。城区现在状水厂设计供水量能力为60 万吨/日。现状排水为分流制排水体制,城市生活污水未经处理直接排入城区排水沟,现状排放量为:8万吨/日。拟定建成一座日处理量10万吨的城市生活污水处
14、理厂,占地面积100亩,污水排放水质达到以下排放要求:CODcr20 mg/L,BOD515 mg/L, pH=6-9 ,SS20 mg/L,NH3-N(10)5 mg/L,TN12 mg/L(10)。污水处理厂采用卡鲁塞尔2000 氧化沟工艺。建成的污水处理厂机构实行一体化管理,分工明确,管理严密。运营具有可持持续性,预算和收入清晰,有承担能力。设计结果表明:污水处理厂处理后的出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级B标准。51材料科学与工程学院毕业论文(设计) 2文献综述2 文献综述2.1 我国污水处理现状我国城市污水处理事业开始于1921 年,上海首先建立
15、了北区污水处理厂。近年来随着经济的发展,水污染控制所面临的问题愈加严重,同时污水处理能力的建设也取得了一定的成就。“十一五”期间,我国城镇污水处理厂数量年均增长8%,截至2010年9月底,全国建成2630座城镇污水处理厂,日污水处理能力达到1.22亿立方米,在建污水处理厂1849座,日污水处理能力4900万立方米。“十一五”期间我国城镇水务事业快速发展,城镇污水处理量每年以10%的速率增长,2009年城市污水集中处理率达到73%,较“十五”末提高21%。截至2010年9月,“十一五”COD削减450万吨。此外,“十一五”期间我国城镇供水能力不断提高,2010年城镇公共供水服务人口达到4.74亿
16、,比2000年增加了1.26亿。虽然取得了以上成就,但同先进国家相比,我国城市污水处理事业从数量、规模、普及率以及机械化、自动化程度上,还都存在着较大的差距。按照城市污水污染控制技术政策要求,城区人口达50 万以上的城市,必须建立污水处理设施;在重点流域和水资源保护区,城区人口在50 万以下的中小城市及村镇,应依据当地水污染控制要求,建设污水处理设施。2.2 我国城市污水处理工艺目前,城市污水处理主要采用生物活性污泥法。生物活性污泥法有多种处理工艺,城市二级污水处理厂常用的工艺方法有:普通曝气法、A - B 法(二段曝气法)、A / O 除磷工艺、A / O 脱氮工艺、A2 / O 除磷脱氮工
17、艺、氧化沟工艺等。已有的生物除磷脱氮工艺可分成A / O系列、氧化沟系列和序批式反应器(SBR) 系列等。随着各个系列不断地发展和改进,形成了目前的较典型的工艺,如A / O 工艺、A2 /O 工艺、改良A2 / O、倒置A2 / O 工艺、Carrousel 氧化沟工艺、百乐克工艺等1。2.3 污水处理厂优化设计研究在传统的城市污水处理厂设计中, 工程设计人员都是根据自己有限的工程经验和直觉来进行设计,这种设计通常只能产生少数几个设计方案可供分析和评估。这样, 许多好的方案可能被忽略掉了。怎样产生多个可以相互替代的方案, 并且从中选出最好的设计方案, 一直是工程设计人员追求的目标。也就是城市
18、污水处理厂的优化设计问题。2.3.1 历史回顾对城市污水处理厂优化设计理论的研究,始于上世纪60 年代。1962 年,Lynn 等人试图用系统分析的方法来选择污水处理厂的优化处理链,并建立了线性规划模型进行优化,以实现系统的最小总费用。但是,人们很快就发现线性规划对于处理过程的优化是不充分的,因为污水处理过程的相互关系,无论是在推理上还是在经验上,通常都是非线性的。这样, 动态规划就得到了普遍流行,最明显的证据是Chia 和krishman (1969),Evenson 等( 1969),Chia 和DeFilippi ( 1970)等人的工作。在以后的研究中,Middleton 和Lawre
19、nce (1976)、Bowden 等( 1976), Lauria 等( 1977),Craig 等( 1978) ,Rossman (1980),Narbaitz 等( 1980) ,Dick ( 1984)等用的都是非线性规划模型。而在Rossman 和以后的研究者中,模型的发展能够用来比较优化了的处理方案,这项工作的成功是因为了他们引入了01决策变量, 因此,就成为一个非线性混合整数规划模型。在城市污水处理厂化化设计理论发展的初始阶段,许多研究都用来优化一些特殊的单元或一些小规模的单元,而对于整个污水处理厂的优化设计则很少。1981 年,Danial Tyteca 建立了非线性规划模型
20、,对整个城市污水处理厂进行了优化设计,把城市污水处理厂的优化设计理论推进了一大步。1987年,Tang 等人又建立了较为完善的活性污泥污水处理系统的优化设计模型。在这之后,U bdr 等(1991),Kao ,J.J 等( 1993) 以及Alderman 等(1994,1998) 都对城市污水处理厂的优化设计理论的发展作出了一定的贡献,使城市污水处理厂优化设计理论的实际应用成为了可能。2.3.2 模型发展城市污水处理厂优化设计理论发展至今,已经建立了一些相对比较完善的系统模型,在不同的发展时期,有以下几个较为代表性的模型:(1)Paul M. Berthouex 等建立的污水处理系统模型;(
21、2)Tyteca 等建立的城市污水处理厂非线性规划模型;(3)U ber 等建立的污水处理厂稳定优化设计模型。2.3.3 存在的问题城市污水处理厂优化设计理论经过几十年的发展, 在系统模型的整体结构方面, 已趋于成熟, 但要具体应用于实际, 如下几个问题还需进一步研究:(1)模型中的经验公式在城市污水处理厂优化设计理论发展的各个系统模型中, 都含有不少经验公式, 其中有些公式是在二十世纪六、七十年代发展的, 这些公式都有一定的适用条件 ,而今在应用于新的系统模型时, 这些系统模型在某些假定条件下可能与公式的适用条件相符合, 但具体应用于实际, 其适用性需进一步研究。(2)模型中的参数在现今发展
22、的系统模型中, 参数变量较多, 其中大部分参数是经验上的或实验室中的数据, 在具体应用时, 其可靠性需进一步研究。(3)不确定性因素的影响在城市污水处理厂优化设计理论研究中, 不确定性因素对整个系统的优化影响很大, 这种不确定性不仅仅表现在一些参数的不确定性上, 更重要的是自然条件、政治和经济的发展等不确定性因素的存在。如何在实际应用中把这些不确定性因素综合考虑进去, 以使系统模型理论上的最优解在实际应用中也趋于最优, 是亟需解决的问题2。2.4 Carrousel氧化沟工艺2.4.1 概述 图1 卡鲁塞尔氧化沟Figure 1 Carrousel oxidation ditch卡鲁赛尔(Ca
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