M市污水处理厂深度处理工艺设计毕业论文
2021-12-20 20:50:56
论文总字数：32787字
摘 要
本设计为M市污水处理厂深度处理工艺设计，处理规模为6.67万吨/天，处理厂总占地面积为81043㎡。经过工艺比选，采用了曝气沉砂池、SBR池、机械絮凝池和V型滤池的组合处理工艺。具有好的处理效果的同时又可以适应较大的水质、水量波动，在M市冬季的低温环境下也能正常运行。处理后的水经过消毒池消毒后可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准的排放标准。工艺流程中所产生的污泥经过浓缩、压滤后运至填埋场处置。
关键词：SBR；生活污水；絮凝；V型滤池
Abstract
This design is for the advanced treatment process design of the sewage treatment plant in M City. The treatment scale is 66,700 tons/day. The total area of the treatment plant is 81,043 square meters. After process comparison and selection, the combined treatment process of aeration grit tank, SBR tank, mechanical flocculation tank and V-shaped filter tank was adopted. It has good treatment effect and can adapt to large fluctuations in water quality and quantity. It can also operate normally in the low temperature environment of M city in winter. After the treated water is disinfected by the disinfection tank, it can reach the discharge standard of Class B standard of "Emission Standard of Pollutants for Urban Sewage Treatment Plants" (GB 18918-2002). The sludge generated in the process flow is concentrated and pressure filtered and then transported to the landfill for disposal.
Keywords：SBR; domestic sewage; Flocculation; V-shaped filter
目录
第一章绪论 1
1.1设计背景 1
1.2工艺对选 1
1.2.1预处理比选 1
1.2.2二级处理工艺比选 1
1.2.3三级处理 2
1.2.4污泥处理工艺比选 4
第二章 设计任务 5
2.1设计要求 5
2.2设计资料 5
2.2.1基础资料 5
2.2.2城市概况 6
2.2.3气象资料 6
2.3设计污水量 6
2.3.1城市每天平均污水量 6
2.3.2设计秒流量 7
2.4设计污水水质 7
2.4.1生活污水和工业废水混合后污水的SS浓度 7
2.4.2生活污水和工业废水混合后污水的BOD5浓度 7
2.4.3生活污水和工业废水混合后污水的COD浓度 7
2.4.5生活污水和工业废水混合后污水的总氮浓度 8
2.4.6生活污水和工业废水混合后污水的总磷浓度 8
2.5污水处理程度计算 8
2.5.1污水中SS处理程度计算 8
2.5.2污水中BOD5处理程度计算 8
2.5.3污水中COD处理程度计算 8
2.5.4污水中总氮处理程度计算 9
2.5.5污水中总磷处理程度计算 9
第三章 污水处理厂工艺设计及计算 10
3.1格栅间、污水提升泵房 10
3.1.1泵前格栅设计 10
3.1.2进水泵房 12
3.1.3泵后细格栅的设计 12
3.2曝气沉砂池 15
3.2.1曝气沉砂池的设计参数 15
3.2.2总有效容积V： 16
3.2.3池断面面积A： 16
3.2.4.池长L： 16
3.2.5.所需曝气量q： 16
3.2.6.贮砂斗所需容积V： 16
3.2.7.贮砂斗各部分尺寸计算： 17
3.2.8贮砂室的高度h3： 17
3.2.9池总高度H： 17
3.2.10.进水渠道 17
3.2.11.出水装置 17
3.2.12.排砂装置 18
3.3SBR反应池 18
3.3.1设计说明 18
3.3.2SBR反应池容积计算 19
3.3.3排泥量及排泥系统 19
3.3.4需氧量及曝气系统设计计算 20
3.3.5空气管计算 22
3.3.6滗水器 22
3.3.7鼓风机房 22
3.4絮凝反应池 22
3.4.1设计说明 22
3.4.2设计参数 23
3.4.3设计计算 23
3.5滤池 26
3.5.1设计说明 26
3.5.2设计参数 27
3.5.3平面尺寸计算 27
3.5.4滤池进水系统设计 28
3.5.5反冲洗系统设计计算 30
3.5.6过滤计算 31
3.5.7排水系统计算 31
3.5.8滤池总高度计算 32
3.5.9冲洗泵房的设计计算 33
3.6消毒设施计算 35
3.6.1设计说明 35
3.6.2设计参数 36
3.6.3设计计算 36
3.7污泥处理系统 37
3.7.1污泥水分去除的意义和方法 37
3.7.2各部分尺寸计算 37
3.8鼓风机房的设计计算 40
3.8.1计算 40
3.8.2鼓风机选型 42
第四章 厂区高程及平面布置 42
4.1厂区高程布置 42
4.1.1污水构筑物水头损失 42
4.1.2管渠水力损失 42
4.1.3污泥管道水头损失 43
4.1.4污泥处理构筑物水头损失 43
第一章绪论
1.1设计背景
M市位于辽宁省盘锦地区，以铁路为界分为东西两区，约有人口29万人。M市地势北边高南边低，地形标高在75m-78m之间，较为平坦。城市土壤属黏土。M市年最高气温为34度，最低至-33度。常年主导风为西南风。市区南面河流常水位为64m。
现因城市规划，设计一座生活污水深度处理的污水处理厂，设计的总规模为6.67万吨/日。
1.2工艺对选
1.2.1预处理比选
表1-1预处理工艺比选
类型 | 优点 | 缺点 | 适用条件 |
平流式沉砂池 | 构造简单，截留无机颗粒效果较好 | 除砂设备复杂，维修困难，控制过程自动化程度低。 | 水波动较小的处理厂 |
竖流式沉砂池 | 借用重力沉砂，无需其他动力。 | 处理效果较差 | 小型水厂 |
曝气沉砂池 | 处理效果较好，通过爆气量可以控制污水得旋流速度，使除砂效率比较稳定，有非常成熟的运行经验。 | 需要一定动力 | 适用于需要去除油类、油脂且水波动较大的水厂 |
旋流沉砂池 | 占地少，具有基建投资省、运行费用低和除砂效果好 | 对于后续无初沉池的处理工艺和水量波动较大的场合需慎重使用 | 水量波动小的水厂 |
曝气池适应能力强，可确保下步工艺的正确运转，可通过改变曝气的量值，从而调节污水的旋流速值，以确保最佳的除砂效果。所以本设计预处理工艺选用在粗细格栅后搭配曝气沉砂池。
1.2.2二级处理工艺比选
本设计本项目中进水BOD/COD等于198.25/143.25≈1.38＞0.45，所以可以选用生物处理法。
表1-3 生物处理工艺比选
类型 | 优点 | 缺点 | 适用条件 |
A/O工艺 | 处理出水水质好、运行管理简单，低负荷运行。 | 气温较低时沉降性降低，出水SS有升高趋势。占地大，能耗大。 | 中小型污水厂 |
A2/O工艺 | 工艺流程简单，水力停留时间短，活性污泥不易膨胀，运行灵活、运行费用低。 | 除磷效果受限制操作、管理复杂。低温状态下二沉池会出现结冰问题。 | 大中型污水厂 |
氧化沟工艺 | 运行简单，构筑物少，剩余污泥量少且稳定。 | 易引起污泥膨胀、占地大；沟低易积泥而影响出水水质。 | 中小型污水厂 |
SBR工艺 | 操作简单、设施简单，脱氮除磷效果尚可，无需设置二沉池 | 运行周期长，设备费用高 | 中小型污水厂 |
SBR工艺应该较为广泛，占地面积比氧化沟工艺要小，且低温环境对处理效果影响较小，所以本设计选用SBR工艺作为该设计的二级生物处理技术。
1.2.3三级处理
表1-4 三级处理工艺比选
类型 | 优点 | 缺点 | 适用条件 |
活性炭吸附 | PAC可间歇投加使用，CAC可再生重复使用。 | 活性炭回收困难，难重复利用。 | 主要用于处理难生物降解的溶解性有机物/色度等。 |
膜生物反应器 | 效率高、可重复利用性强。 | 运行成本较高，且膜会带来一系列污染问题。 | |
絮凝过滤 | 运行成本低、可操作性良好 | 使用广泛，主要处理不可降解非溶解性固体 | |
气浮过滤 | 对胶体及大分子污染质处理效果优于混凝沉淀工艺，可单独使用 | ||
混凝沉淀过滤 | 可降解物，总磷 |
综合以上处理工艺得特点，本设计采用污水经絮凝池处理后接入滤池的处理技术。
表1-5 絮凝池比选
类型 | 优点 | 缺点 | 适用条件 |
隔板絮凝池 | 絮凝效果较好，水头损失较小，结构简单，管理方便。 | 出水流量不易分配均匀。 | 水量变动小，水量大于30000m³/d的水厂。 |
折板絮凝池 | 絮凝时间较短，絮凝效果好。 | 构造较复杂，水量变化影响絮凝效果。 | 水量变化不大的水厂。 |
网格絮凝池 | 絮凝时间短，絮凝效果较好，构造简单。 | 水量变化影响絮凝效果。 | 水量变化不大的水厂。 |
机械絮凝池 | 絮凝效果好，水头损失小，可适应水质，水量的变化。 | 需要机械设备和经常维修 | 大小水量均适用，并适应水量变动较大的水厂。 |
本设计的污水处理厂是处理生活污水，水量波动较大。结合各类絮凝池的优缺点，本设计采用机械絮凝池。
表1-6 滤池工艺比选
类型 | 优点 | 缺点 | 适用条件 |
普通快滤池 | 出水水质好，运行方式成熟，运行可靠。 | 池体体积较大，反冲洗耗水量大，难以采用自动控制系统对出水水量进行调节。 | 适用于各种规模水厂，但单池面积不宜大于100㎡ |
虹吸滤池 | 单元滤池面积较小。 | 水头较大，反冲洗常常达不到理想效果。 | |
V型滤池 | 过滤水位恒定，出水浊度较低，单格滤池面积较大，反冲洗强度较小，滤层膨胀不明显。 | 适用于大型水处理工程。 | |
纤维转盘滤池 | 过滤效率高，占地面积小，设备简单紧凑，附属设备少，反冲洗量小，过滤水头损失小，无需投加药剂。 | 过滤介质寿命较低，更换过滤介质费用较高，将导致成本增加。 |
综合以上处理工艺得特点，本设计采用V型滤池处理技术。
1.2.4污泥处理工艺比选
表1-7 污泥处置工艺比选
类型 | 优点 | 缺点 | 适用条件 | |
消化、脱水、干化。 | 可利用沼气发电，节省能源，实现减量化/稳定化/无害化和资源化。 | 建设难度大，运行费用高。我国食物主要以素食为主，因此产生沼气量不多。 | ||
脱水、干化。 | 重力浓缩 | 成本小 | 浓缩效率低，且受你指影响较大。 | 小型污水处理厂 |
机械浓缩 | 浓缩设备占地小，效率高 | 能耗较大，导致运行成本高 | 大中型污水处理厂 | |
结合该地区的实际情况，所产生污泥经浓缩干化后送至垃圾填埋场进行处置。
第二章 设计任务
2.1设计要求
1.通过原水水质分析、实践经验以及实际情况需求，选择多种处理工艺，并将多种工艺进行对比分析。再考虑处理效果和经济可行性，最后确定最合适的污水工艺流程。
2.完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：设计方案对比论证；污水厂处理工艺流程确定；处理单元构筑物的详细设计计算；厂区总平面布置和高程布置说明；处理工程建设的技术经济初步分析等。包括封面、设计总说明（含中文关键词3~5个）、英文设计总说明（对应中文总说明及关键词）、目录、正文、参考文献、附录、谢辞。设计计算说明书应不少于8000字。
3.完成设计图纸：主要包括污水厂工艺流程图，总平面布置图，高程图，管线布置图，主要构筑物设计施工图；不少于10张（折合2号图）图纸。
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