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某城市污水处理厂工艺设计

1.设计任务书

一、 设计任务

根据所给的其他原始资料,设计污水处理厂,具体内容包括:

1、确定污水处理厂的工艺流程,选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸; 2、画出污水厂的工艺平面布置图,内容包括表示出处理厂的范围,全部处理构筑物及辅助构筑物、主要管线的布置、主干道及处理构筑物发展的可能性;

3、按扩初设计要求,画出污水厂工艺流程高程布置图,表示原水、各处理构筑物的高程关系、水位高度以及处理出水的出厂方式; 4、按扩初设计要求,画出主要构筑物单体的平面、剖面图; 5、编写设计说明书、计算书.

二、 设计资料

1.设计规模及水质 ① 原始资料

该城市污水中包括居民生活污水和工业废水两大部分,工业废水占总量的40%,主要为化工、机械、纺织等工业排出的废水,大部分经厂里处理,达到GB8978-1996<<污水综合排放标准>>中三级标准后排入城市污水下水管道。考虑到城市的近期、远期规划,拟建规模为60000m3/d。 ② 设计进水水质

CODcr=400mg/L; BOD5=180mg/L; SS=250mg/L

T-P=35mg/L; T-P=4mg/L; PH=7-8; 总碱度=280mg/L ③设计出水水质

根据GB18918-2002<<城市污水处理厂污染物排放标准>>的相关规定,要求出水水质达到一级标准(B标准)。水质情况如下：

CODcr≤60mg/L; BOD5≤20mg/L; SS≤20mg/L; T-P≤20mg/L; T-P≤1.5 mg/L; PH=7-8 2、城市自然状况

气候:大陆行季风气候

气温:最低温度:-10℃; 最高气温:40℃

夏季平均气温:20-26℃; 冬季平均气温:6-10℃ 冻土深度:0.4-0.8m 主导风向:西北风

3、污水处理厂厂区概况

该污水处理厂为新建污水厂,根据规划位于城市下游,城市海拔高度340.0m,规划用地长宽分别为:350mx200m,场地平整.污水厂进水口位于厂区西南角,进水污水管的标高为336.0m;出水靠重力排入厂区东侧500m处某河,该河符合<<地表水环境质量标准>>中的III类标准.河水最高水位336.0m.地下水位深度:3-4m.

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2.设计说明书

2.1 工程概况

2.1.1 基本情况

设计名称：城镇6万m3/d污水处理厂设计

设计规模：日处理城镇污水6万m3，包括生活污水和城市工业废水 处理工艺：污水处理采用厌氧选择池加氧化沟工艺，污泥处理采用机械浓缩压滤处理工艺。

设计内容：污水处理厂一座，及其他附属建筑物，包括综合楼、配电室、锅炉房、传达室、食堂、浴室、篮球厂等。

设计结果：任务书一份、设计说明计算书一份、CAD设计图纸8张（包括： ①污水厂总工艺平面布置图；②污水厂工艺流程高程布置图；③奥贝尔氧化沟平面图；④奥贝尔氧化沟剖面图；⑤曝气沉淀池平面图、剖面图；⑥辐流式二沉池平面图、剖面图；⑦幅流式污泥浓缩池平面图、剖面图；⑧中格栅间与污水提升泵房平面图、剖面图。

根据设计任务书提供的进出水水质指标情况，特别是对氮、磷的去除，在初步讨论阶段，通过对A2/O工艺、CASS工艺和氧化沟在实际运行条件下的运行状况进行了详细的比较论证，最终确定选用厌氧池加奥贝尔氧化沟工艺作为污水处理主体工艺，用于脱氮除磷并去除CODCr、BOD5。对污水、污泥处理的其他阶段工艺，也都经过了详细的比较论证，最终确定出了一套系统、完整、高效的处理工艺流程。主要包括粗细格栅、曝气沉淀池、厌氧池、奥贝尔氧化沟、辐流式二沉池、污泥浓缩池、污泥脱水间等。污水处理厂其他辅助构建筑物也在力求简单、方便、实用的原则下，进行了细致的计算规划，做到主辅互不影响但又相互协调配合。本设计污水处理厂出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准(B标准)，排入厂区东侧500m处某河,该河符合<<地表水环境质量标准>>中的III类标准。

2.2 污水处理厂设计规模及污水水质

2.2.1 设计规模

某城市污水处理厂设计规模为6万m3/d。为城市生活污水和工业废水的混合污水。

2.2.2 污水水质及污水处理程度

进水水质：pH值 7-8；BOD5= 180mg/L；CODCr=400 mg/L；SS=250 mg/L；

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TN=35 mg/L； TP=4.mg/L。

出水水质：根据GB18918-2002<<城市污水处理厂污染物排放标准>>的相关规定,要求出水水质达到一级标准(B标准)。见表2-1：

表2-1 污水处理程度表

水质标准/单位 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) PH

进水水质 400 180 250 35 4 7-8

出水水质 60 20 20 20 1.5 7-8

去除率/% ≥85 ≥89 ≥92 ≥42.8 ≥62.5

备注 二级处理 二级处理

生物脱N 生物除P

2.3 污水处理厂工艺设计

2.3.1污水处理工艺设计要求

污水处理工艺流程设计应按照以下要求进行。 （1）污水处理后必须达到排放标准。

（2）要尽量采用成熟的、先进的、可靠的、效率高的处理技术。

城市污水处理成熟的处理路线一般为：预处理、一级处理、二级处理、三级处理和污泥处理，其中核心部分二级处理要求比较高，不仅要求去除有机污染物，而且要求能够脱N除P，主要技术有A-B法，A2/0法，SBR法，氧化沟法等。 （3）防止处理污染物过程中产生二次污染或污染转移。

要避免和抑制污染物无组织排放，特别是剩余污泥的处理。设置溢流、事故排除口应慎重合理。

（4）要充分利用和回收能源。污水处理高程安排应尽量考虑利用自然地势。 （5）处理量较大时宜选择连续处理工艺。 （6）处理量较小时宜选用间歇处理工艺。 （7）尽可能回收利用有用物质。

（8）考虑处理能力的配套性和一致性且要有一定操作的弹性。设计的处理能力一般要略大于实际所需的处理量。对于易损部件应采用双套切换，保证系统正常运行。

（9）确定运行条件和控制方案。包括整个系统中各个单元设备运行时的温度、压力、电压、电流等，主要构筑物在线测定系统。

（10）操作、检修方便，运行可靠。设计中应考虑到当地的实际情况和操作人员的技术素质。

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（11）设计中应考虑节能、节水。尽量选择能耗底的处理工艺和设备。设计中应尽量较少用水，并考虑经过处理后重复循环利用。

（12）保温，防腐设计。应考虑到东、夏季气候差异对构筑物的影响，防止裂缝。 （13）在满足处理要求的前提下，减化流程，节约资金。 2.3.2污水处理工艺选择 （1）此废水具有如下特点：

（a）BOD5/CODCr=180/400=0.45，说明废水可生化性很好； （b）废水N、P含量较高，出水N、P应符合要求。 （2）针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：

（a）具有一定的BOD5去除能力；

（b）具备一定的脱N除P功能，使出水N、P达标； （c）使污水处理过程中产生的剩余污泥基本达到稳定。 （3）生化处理工艺选择

目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，A2/O法，A-B法，SBR法等。为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择。氧化沟工艺，A2/O工艺和CASS工艺三种工艺均能达到处理要求。在设计可行性分析阶段，对氧化沟工艺，A2/O工艺和CASS工艺的比较分析：

（a） A2/O工艺

一般在A2/O工艺中，为同时实现脱N除P的要求，必须满足如下条件：BOD5/TKN=5-8 实际进水中：BOD5/TKN=170/60=2.8<5

BOD5/TP≥15 BOD5/TP=170/4.5=37≥15

通过比较,采用传统A2/O工艺，脱N所需碳源不足，影响脱N效果，为此采用倒置A2/O工艺。污水先进缺氧段再进厌氧段，或厌氧、缺氧段同时进水，这样既解决了缺氧段的碳源不足的问题，使脱N能够很好的进行，同时也有利于除P，聚磷菌在厌氧段释放P，同时聚集能量，利用厌氧段聚集的能量，在好氧段进行好氧吸P过程，厌氧段结束后立即进入好氧段，能够使聚磷菌在厌氧段聚集的能量，充分用来吸P，加强了除P过程。

（b）CAST工艺

该工艺是在SBR工艺基础上发展而来的，增加了厌氧段、缺氧段，可实现脱N除P。运行简单，可实现自动化控制。

（c）氧化沟工艺

氧化沟工艺目前在城市污水处理方面应用最为广泛，处理工艺成熟，结构、设备简单，管理运行费用低。CAST工艺与氧化沟工艺比较如表2-2：

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