毕业论文城镇污水处理厂的污水处理设计

第一章 设计概论

第一章 设计概论

1.1 设计依据和设计任务 1.1.1 原始依据

1.设计题目: Carrousel氧化沟城镇污水处理厂的设计 2.设计基础资料： 原始数据: Q=100000m3/d

进水水质： BOD5=190mg/l CODcr =380mg/l SS=238mg/l NH3-N=49mg/l TP=4.9 mg/l

出水水质： BOD5≤20mg/l COD≤40mg/l SS≤20mg/l NH3-N≤10mg/l TP=0.5 mg/l

1.1.2 设计内容和要求

a)根据以上水量水质条件和设计资料，设计二级污水处理厂一座。要求该污水处理厂生物处理工艺采用Carrousel氧化沟技术，处理水质达到《广东省地方标准》(DB 44/26-2001)一级标准排放要求。

b)完成一套完整的设计计算说明书，说明书应包括： （1）设计任务； （2）设计资料；

（3）设计流量、处理效率等计算；

（4）污水、污泥处理流程确定及设计方案对比论证。包括处理流程的阐述，主要处理构筑物的选型及理由，绘出工艺流程示意图；

（5）处理构筑物设计计算，包括设计流量计算、参数选择、计算过程、计算草图； （6）厂区总平面布置说明；

（7）处理构筑物一览表：名称、型式(型号)、主要尺寸、数量、参数； （8）辅助建筑物一览表：名称、面积、尺寸； （9）污水处理工程建设的技术经济初步分析等。

c)设计图纸内容：

（1）总平面布置图1张(1号图纸)；

包括处理构筑物、附属构筑物、配水、集水构筑物、污水污泥管渠、回流管渠、厂内给水、污水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。 （2）高程配置图1张；

1

茂名学院本科毕业设计：Carrousel氧化沟城镇污水处理厂的设计 即污水处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称。 （3）主要处理构筑物图3～4张。

d)完成与设计题目有关的英文翻译1篇（不少于2000汉字）。外文资料的选择在教师指导下进行，要与城市污水Carrousel氧化沟处理技术紧密联系，严禁抄袭有中文译本的外文资料。

e)按照学校要求完成毕业设计文件。

1.1.3 设计目的

水是一种宝贵的自然资源，是自然界的基本要素，也是人类和一切生物赖以生存的物质基础。虽然地球上水的储量很大，但是，人类能直接取用的河、湖淡水资源却十分有限。随着工农业的发展和人口的增长，污水的排放量迅速增加，且处理率低，大量污水直接排入天然水体造成了严重的水体污染，据统计已有超过80%的河流受到不同程度的污染。因此加快污水处理工程的建设，提高污水处理率，保护有限的水资源，已经成为我国环境保护工作的紧迫任务。

通过对城市污水处理厂处理工艺的选择、设计，可以培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化，各主要构筑物结构设计与参数计算的能力。

1.2 进出水水质

处理水质达到《广东省地方标准》(DB 44/26-2001)一级标准。根据排水要求和进水水质，计算去除率如表 1.1。

表 1.1 水质处理效率计算

序号 1 2 3 4 5

基本控制项目

COD BOD5 SS NH3-N TP

广东省一级标准

40 20 20 10 0.5

进水水质 380 190 238 49 4.9

去除率 89.5% 89.5% 91.6% 79.6％ 89.8％

注：[1]取温水>12℃的控制指标8,水温≤12℃的控制指标15

2

第二章 工艺流程的确定

第二章 工艺流程的确定

2.1 城市污水处理的发展和现状

经济发达国家水污染防治从20世纪60年代的末端治理到20世纪70年代的防治结合，20世纪80年代的集中治理到20世纪90年代的清洁生产，不断更新处理工艺技术、设施及设备。近年来，随着可持续发展和循环经济理念的推广，工业文明时代正被人们有意识地转向环境文明时代，生态环境的标准在日益提高。相应的污水处理标准也在逐步提高，因此，污水处理的节能降耗和系统的高效稳定运转成为各国科学技术工作者研究的重点。

从世界范围来看，目前对城市污水处理及工业重点污染行业石油、造纸、纺织印染、化工、焦化、食品、制药、农药等废水的治理大多采用生物处理工艺。因此，先进的污水生物处理技术对水污染控制十分重要。

自1914年英国曼彻斯特活性污泥法处理技术问世以来，一直被世界各国广泛采用，目前发达国家已普及了二级生物处理。但由于活性污泥法存在着流程负载，投资大，能耗高，运行管理繁琐等缺点，各国科学技术工作者对该技术不断进行改造和发展。

污水处理是一门综合性技术，与其他学科的发展息息相关。目前，先进的自动控制、测量技术和高效能的设备及构筑物为人们给需要的菌群提供适宜的条件打下了坚实的基础。随着近代生物学的发展以及人们对生物技术的掌握，不同菌群的生物学特性日益为人们所熟悉。污水处理技术由以单纯工艺改革向着以生物特性研究、促进工艺改革的方向发展，以达到高效低耗。

生活污水和工业废水脱氮除磷是我国需要紧迫解决的问题，目前发展趋势为多种技术组合为一体的新技术、新工艺，如同步脱氮除磷好氧颗粒污泥技术、电-生物耦合技术、吸附-生物再生工艺以及利用光、声、电与高效生物处理技术相结合处理高浓度有毒有害难降解有机废水的新型物化-生物处理组合工艺技术，如光催化氧化-生物处理新技术、超声波预处理-高效生物处理技术、电化学高级氧化-高效生物处理技术等。这些工艺与设备结合正在向模块化方向发展。[1]

2.1.1 目前存在的问题

a)污水处理厂建设资金的短缺 b)污水处理厂运行经费不能到位 c)进口设备的维修及设备备件的开发

d)污水处理工艺选择有一阵风的现象，不结合本地区的实际情况选热门艺 e)污水处理后的再生水得不到充分的利用 f)污泥没有真正达到无害化，没有最终处置的途径

3

茂名学院本科毕业设计：Carrousel氧化沟城镇污水处理厂的设计 g)污水处理厂没有除臭装置

2.1.2 今后的发展趋势

a) 经济发展与污水处理事业协调发展

b) 扶植国内环保产业（污水处理行业）的发展

c) 多方筹资加速污水处理厂的建设，以最短的时间控制、治理已造成污染的水环境 d)改变污水处理行业的运营机制，由事业型向企业经营型转变

e) 加强污水处理工艺选择机制，为各地区污水处理厂建设的工艺审查把关 f)政府应给予污水处理行业优惠的政策 g)再生水回用

h)加大宣传力度，提高全民水的忧患意识

2.2 污水处理中生物方法的比较 2.2.1国内外城市污水处理的流行工艺

国内外城市污水处理工艺大致可分为两大类：活性污泥法、生物膜法。

标准活性污泥法作为脱氮的主要工艺包含了几种不同溶解氧浓度下的反应，或者是仅仅一种反应在交互交互式的好氧/缺氧阶段作用下，在非常规情况下，氧含量通常被控制在硝化和反硝化细菌共存的浓度上，这证明了反硝化作用能发生在有氧的条件下进行，硝化作用也能在低溶解氧条件下进行，然而，在非常规作用下氮的损失总是引起关注，这种同时发生硝化和反硝化作用的现象在许多领域都可以观察到，甚至从实验室到田地里水生植物。[2]

2.2.2活性污泥法

针对城市污水处理的要求，当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法，A2/O法、A/O 法、UNITANK等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。

2.2.1.1 AB法(Adsorption—Biooxidation

AB法污水处理工艺，系吸附-生物降解（Adsorption—Biodegration）工艺的简称。是德国亚琛工业大学宾克（Bohnke）教授于70年代中期开创的。从80年代开始用于实践。由于该工艺具有一系列独特的特征，受到污水处理专家的重视。[3]

该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量 大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS?d)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3?d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。

2.2.1.2 SBR法(Sequencing Batch Reactor

4