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0 177778991 2782671.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GB189183．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：00100%eC 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，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑物。

内循环好氧生物流化床指用陶粒、橡胶和塑料类载体等作为微生物载体，通入一定流速的空气或纯氧，使污水、压缩空气和微生物载体在升流区向上流动、降流区向下流动，形成水力循环，并利用载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解污水中的有机物及营养物质，从而去除污水中污染物的工艺。

以下简称流化床。

在流化床反应器的发展中，内循环好氧生物流化床越来越引起人们广泛的兴趣。

可以认为内循环床是在外循环床的基础上发展起来的，其原理一致，但在内循环流化床中，升流区和降流区组合在一起，故反应器结构更加紧凑，占地面积更小。

2.4 主要构筑物的选择2.4.1 污水处理构筑物的选择1)格栅：格栅主要是为了截留较大的悬浮物及漂浮物，减轻后续处理构筑物的处理负荷。

清除截留污物的方法有两种：人工清除和机械清除。

本工程设计确定采用两道格栅，21mm 的中格栅和10mm的细格栅。

2)进水观察井进水观察井于厂区进水管和中格栅间之间。

3)污水提升泵房根据污水处理规模及相关情况选泵；污水泵站建设根据泵站规模大小、地质水文条件、地形及施工方案、管理水平、环境要求等。

本工程设计确定采用与粗格栅合建的潜水泵房。

4)沉砂池沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。

按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。

a.竖流沉砂池排砂方便，效果好，构造简单工作稳定。

池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀；b.平流沉砂池沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。

工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。

占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度；c.曝气沉砂池克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。

由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧；d.旋流沉砂池（钟式沉砂池）占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂，不会破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）。

气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂；基于以上四种沉砂池的比较，本工程设计确定采用曝气沉砂池。

5)二沉池由于本设计主要构筑物采用AB工艺，可不设初沉池。

二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于去除活性污泥或腐殖污泥。

二沉池有平流沉淀池、辐流沉淀池、竖流沉淀池、斜板（管）沉淀池。

综合比较四种沉淀池的优缺点，结合本设计的具体资料要求，本工程设计二沉池采用中心进水、周边出水的平流式沉淀池。

6)内循环好氧生物流化床内循环好氧生物流化床,升流区和降流区组合在一起，故反应器结构更加紧凑，占地面积更小。

7)消毒污水处理厂一般消毒方法有液氯消毒、漂白粉消毒、紫外线消毒和臭氧消毒等四种，比较其优缺点本设计采用液氯消毒。

8) 鼓风机房根据曝气沉砂池的所需氧量和AB 反应池的所需氧气量决定鼓风机的型号。

2.4.2 污泥处理构筑物的选择1) 污泥浓缩浓缩池有重力浓缩池和浮选浓缩池。

重力浓缩池由运行方式分间歇式或连续式重力浓缩池。

重力浓缩池适用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，动力消耗小运行费用低。

浮选浓缩池用于浓缩活性污泥及生物滤池等较轻型污泥，贮泥能力小运行费用较高。

综合比较，本工程设计采用连续式重力浓缩池。

2) 污泥脱水污泥脱水的方法：机械脱水、自然干化和污泥烧干、焚烧等。

本工程设计综合各种方法比较后采用带式压滤机的机械脱水。

2.5 工艺流程`泥饼外运干砂外运进水3.设计计算及说明3.1进水观察井污水处理若出现故障时，为了维修故障构筑物，保护所有构筑物，在进入格栅井前设置进水观察井。

1．进水观察井的作用：汇集各种来水并改变进水方向，确保进水的稳定性。

2．进水观察井前设跨越管，跨越管的作用：当污水厂出现故障或维修时，可使污水直接排入水体，跨越管的管径比进水管要略大，取为1400mm3．进水观察井设计要求如下：1)设在污水处理前，在具体构筑物中格栅、集水池前；形式为圆形、矩形或梯形；2)井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水管管顶。

4．考虑施工方便以及水力条件具体设计要求：1)进水观察井尺寸取35m⨯、井深8m、井内水深1.5m；2)进水观察井井底标高为149.5m，进水观察井水面标高为151.5m；3)超越管位于进水管顶 1.2m处，即超越管管底标高为155.70m。

5．污水厂进水管设计A.设计依据：(1)进水流速在0.6 1.0/m s-；(2)进水管管材为钢筋混凝土管；(3)进水管按非满流设计，n=0.014。