城镇污水处理厂课程设计

课程设计

课程名称：环保工艺、设备及其应用课程设计

题目：内循环好氧生物流化床污水处理工程技术

学院：资源与环境化工系：环境工程

专业班级：环工132

学号： 5802113074

学生姓名：游成赟

起讫日期： 2016.12.30-2016.12.31

指导教师：黄冬根职称：教授

学院审核（签名）：

审核日期：

目录

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1.前言

1.1 设计概述

1.1.1 设计目的

通过课程设计，加深理解所学专业知识，培养学生运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼，初步学会针对污水处理设计任务如何选择处理工艺方法，如何组织工艺流程，如何计算和确定主要的构筑物、如何选择设备。

1.1.2 设计背景

水是人类生活和生产活动不可缺少、不可替代的宝贵资源，是社会可持续发展的重要因素。由于城市化、工业化和农业集约化的迅速发展，以及人类对水资源、水污染认识上存有一些误区，使得许多城市原有水资源不敷所用，许多地区进入水资源的污染物超过其环境容量，从而导致水体污染。

而我国水环境污染和生态破坏相当严重，并呈发展趋势，这都是长期以来城市排水工程欠账太多之故，每年有近300亿立方米污水未经处理而直接排放，使水环境的污染量大大超过了自净能力所能承受的程度，从而破坏了水的良性循环，导致水资源危机的加剧，进而影响城市的可持续发展。水资源的短缺和水污染的加重，使人们已警觉到污水再生处理已直接关系到人民的健康安全和社会、经济的可持续发展、关系到子孙后代的可持续生存。

1.2 设计内容

1.2.1 基本资料

污水处理量：600m3/d，城镇污水（污水厂主要处理构筑物拟分为二组，每组处理规模为5万吨/天。）城镇污水的设计水质应根据实际测定的调查资料确定，其测定方法和数据处理方法应符合 HJ/T 91 的规定。无调查资料时，可按下列标准折算确定：

1）生活污水的五日生化需氧量按每人每天 25 g～50 g 计算；

2）生活污水的悬浮固体量按每人每天 40 g～65 g 计算；

3）生活污水的总氮量按每人每天 5 g～11 g 计算；

4）生活污水的总磷量按每人每天 0.7 g～1.4 g 计算。

1．进水水质（表1-1）：

2．出水水质（表1-2）：城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918

3．处理工艺：二级处理，拟采用内循环好氧生物流化床污水处理工程技术

4．设计内容：

1) 处理流程确定；

2)

主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算；

1.2.2 主要内容

针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，最后完成计算说明书和设计图（污水处理厂平面布置图）。

该污水厂拟处理600t/d 的生活污水。规划人口约4000，，生活污水标准为150L/人·天，其总变化系数为2.3，工业最大日污水量为1380米3/日，排水采用分流制。污水水质按一般的生活污水性质考虑。生活污水与工业废水混合后其水质平均值为：BOD 5=165mg/L ，SS=267mg/L ，COD cr =375mg/L ，TP=5mg/L ，TN=34mg/L ，要求经过处理后水质达到以下标准（BOD 5≤20mg/L ，SS ≤20mg/L ，COD cr ≤60mg/L ，TN ≤20mg/L ，TP=1.5mg/L ）。 1.2.3 水质去除率计算

城市污水经处理后，就近排入水体。污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B 标准，并尽量争取提高出水水质。

结合排放水要求和出水水质，计算去除率，如下表所示：

00

100%e

C C E C -=

⨯

式中： 0C ——进水物质浓度； e C ——出水物质浓度

表 1-3

水质去除率计算

2.城镇污水处理厂设计方案的确定

2.1污水处理方式的设计原则与设计依据

2.1.1设计原则

影响污水处理方式与处理的相关状况如:处理水量、排放标准、原水水质、建设投资、运行成本、处理效果及稳定性，工程应用状况、维护管理是否简单方便以及能否与深度处理组合等因素相关。具体污水方式确定的原则:

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；

④建筑管理和维护费低；

⑤维护管理简单方便；

⑥必须时可与深度处理工艺进行组合。

2.1.2设计依据

2.2内循环好氧生物流化床污水处理工程技术的简介

2.2.1内循环好氧生物流化床污水处理工程技术

流态化是固体粒子靠流动气体或液体的带动像流体一样流动的现象，五十年代初期被逐步应用于工业生产形成了流态化这门新兴的技术。目前它已被广泛应用于化工、石油、冶金、电力等领域。好氧生物流化床废水处理技术是七十年代初期发展起来的，它以生物膜法为基础，吸取了化工操作中的流态化技术，形成了一种高效的废水处理工艺，是生物膜法的重要突破。其基本特征是以砂、陶粒、活性碳等颗粒状物质作为载体，为微生物的生长提供了巨大的表面积。废水或废水和空气的混合液由下而上以一定的速度通过床层时使载体流化，彼此不接触的流化粒子具有很大的表面积，一般可达到2000~3000m2/m3，生物栖息于载体表面，形成由薄薄的生物膜所覆盖的生物粒子，生物固体浓度可达普通活性污泥的5~10倍。由于该粒子与废水的比重有较大的差别，即使载体上的丝状菌过度增长也不会出现活性污泥法中经常发生的污泥膨胀现象。生物载体在床层中被上升的废水、空气流化，不仅可防止生物滤池中的生物膜堵塞，而且由于生物载体、废水、空气三者之间的密切接触，可大大改善传质状态，使有机物去除速率增快，所需反应器容积减小。此外。生物流化床采用的高径比远大于一般的废水生物处理构筑物，其占地面积可大大缩小。

2.2.2 内循环好氧生物流化床机理和适用范围

生物流化床是指为提高生物膜法的处理效率，以砂（或无烟煤、活性炭等）作填料并作为生物膜载体，废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大生物膜同废水的接触面积和充分供氧，