最新西安市污水处理厂课程设计

第1章工程概况

1.1项目名称

城市污水处理厂设计

1.2设计依据

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国水污染防治法》

《地面水环境质量标准》(GB3838-88)

《城市污水处理厂综合排放标准》(GB18918-2002)

《给排水设计手册》（GBJ14-1996）

《中华人民共和国造纸行业废水排放标准》（GB3544-92）

1.3设计原则

1. 要求处理工艺先进合理，基建投资少，处理效果好，便于运行管理。

2. 通过多方案的技术经济比较选择满足出水水质要求并且能适合当地的条件、节约能

耗、降低成本的处理工艺，充分发挥项目的社会、经济和环境效益。

3. 采用先进的自动控制技术和先进的设备，充分利用外资。

4. 污水处理厂的位置，应符合城市规划，位于流域下游，与周边有一定的卫生防护带，

靠近受纳水体，少占农田。

5. 所采用设计工艺确保排放废水水质COD Cr、BOD5、SS、总氮、TP、动植物油等指标

达到国家及地方排放标准。

6. 能对废水水质、水量作出及时调节，避免人操作的随意性；所选工艺应、能耐受短时

间内冲击负荷，并适应季节的变化。

1.4工程概述

某城市新建一污水处理厂，为使本厂排放的废水能够达到国家排放标准，要求设计这一污水处理厂。

1.4.1进水水质水量

城市污水中含有耗氧有机物、难降解有机物、植物性营养物、重金属、无机悬浮物，病原体。本课题设计城市污水处理工艺，使出水水质达标排放。有关设计参数见表1－1。

表1-1 设计水质水量指标

1.4.2气象条件

地形地势：

位于中国大陆腹地黄河流域中部的关中盆地，东经107°40′～109°49′和北纬33°39′～34°45′之间。大体地势是东南高，西北与西南低，呈一簸箕状。

气候：

位于关中平原中部偏南，属于暖温带半湿润的季风气候区，雨量适中，四季分明。无霜期平均为219~233天。1月份最冷，平均气温-0.5℃~1.3℃；7月份最热，平均气温26.4℃~26.9℃；年平均气温13.3℃。年降水量平均为507.7毫米~719.8毫米。年平均湿度为69.6%。年平均降雪日为13.8天。

地质：

西安地质发育史复杂，构造类型多样。秦岭山区大片的火成岩、变质岩以及渭河盆地巨厚的新生代沉积层，为各种金属、非金属以及能源资源的集聚奠定了基础。现已查明的各类矿产共47种，其中金属矿产21种，非金属矿产22种，能源矿产2种，其他矿产2种。主要金属矿有：铁、锰、铬、钛、铜、铅、锌、锌铜、钼、金、钨、铀和高铝矿物原料。非金属矿主要有：大理石、长石、白云岩、水泥灰岩、石墨、建筑砂砾、脉石英、“蓝田玉”、砂线石、硫矿等。

1.4.3设计内容

工程投资概预算及经济分析。

1. 污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定,各单体构筑物的工艺设计。

2.污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。包括工艺流程的确定，单体构筑物的工艺设计；

3. 污水处理厂的平面布置。包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的平面布置图及工艺平面图绘制；

4．污水处理厂竖向布置及高程计算。

5. 工程投资概预算及经济分析。

第二章方案论证

2.1污水处理工艺方案比较

对于城市污水的处理，目前较为流行实用的有活性污泥法和氧化沟这两种方法，这两种方法各有优缺点。

1、活性污泥法

(1)曝气池内是混合液，在曝气系统的搅动下，混合液中的有机物、活性微生物、氧气充分混合。达到较好的接触效果。

(2)曝气池内的混合也必须不断充氧，维持微生物氧化有机物所需要的氧量。使有机物更好地被分解。

(3)二次沉淀池的作用是泥水分离、使混合液澄清、污泥浓缩，是经过处理的污水达标排放。需要设置污泥回流系统，是需要回流的污泥得到浓缩，从而减少污泥统的体积和运行费用。

(4)污泥回流系统包括：污泥提升泵、剩余污泥排出系统、污泥回流管道。其微生物接种的作用。

优点

(1)活性污泥法适合处理城市污水，并且其适合处理的水量比较大，处理效果比较好，可以除去污水中大部分的有毒有害的物质；

(2)活性污泥法利用活性微生物去氧化、分解、去除污水中的有机物，保持活性污泥的活性，就可以达到好的处理效果；

(3)活性污泥法不需要滤料等微生物的载体，可避免滤料堵塞等一系列不良问题的出现；

(4)活性污泥法的微生物繁殖较快，微生物的种类较多、世代时间短，可以保证活性污泥的活性；

(5)活性污泥法对环境的适应性较强；

(6)活性污泥法工艺中的污泥接种和驯化的操作比较简单、用时比较短，可以较快的投入运行；

(7)活性污泥法对营养的要求比较低，一般 C：N：P=100：5：1 即可满足要求，而城市污水中的营养物质可以满足活性微生物的营养要求，故不需要另外投加营养物质，可以降低运行费用；

(8)活性污泥法运行管理较方便，便于维修

缺点

所需停留时间长,设备庞大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物容积增大,从而使处理厂面积增大,增加管理人员及管理难度。

2、A/O工艺

主要优点：

1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；

3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。

主要缺点

1.污泥回流需用泵提升。

2.设备数量多，操作为湖南，投资较大。

3.生物池和二沉池单独设置，占地面积大。

4.抗冲击负荷的能力不如氧化沟工艺

4.氧化沟的优缺点

主要优点：

1.有效去除COD、BOD、SS，出水水质好；

2.运行管理方便，操作维护简单；

3.耐冲击负荷能力强；

4.运行方式灵活。

主要缺点：

1.占地较大，氧利用率相对低，耗能稍大泥水分离负荷要求低

3、氧化沟

氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除B OD5 和脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BOD5 和SS 均为95%以上，总氮为70%～80%。氧化沟具有工艺流程短，处理效率高。出水水质稳定，运行管理简单等优点。但占地面积过大。在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间。污水在沟内的流速v平均为0.4m/s,氧化沟总长为L，当L为100～500m 时，污水完成一个循环所需时间约为 4～20min，如水力停留时间定为 24h,则在整个停留时间要做72～360 次循环。可以认为在氧化沟内混合液的水只是几近一致的，从这个意义来说，氧化沟内的流态是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝气装置的下游，溶解氧浓度从高向低变动，甚至可能出现缺氧段。氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，