睢宁县污水处理厂毕业设计.docx
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睢宁县污水处理厂毕业设计
扬州职业大学
毕业设计/论文
(2016届)
题目睢宁县污水处理厂工艺设计
院系:
资源与环境学院
专业:
环境监测与治理技术
班级:
环监131
学号:
130602103
学生姓名:
魏旭东
指导老师:
于卫东
起讫日期:
2016.12.5~2016.5.22
摘要
本次毕业设计的课题是睢宁县污水处理厂初步设计。
睢宁县位于江苏省东南部,由徐州市代管。
近年来,睢宁县经济社会发展迅速,城市发展所面临的环境资源问题日益突出,尤其是该县没有污水集中处理设施,这不利于该县水资源的充分利用和水污染的有效防治。
所以,在如今突出坚持可持续发展,转变经济增长方式的时代,建设污水处理厂便有非常重要的意义。
本次规划的睢宁县污水处理厂规模较小,投资不能太大,应该考虑用稳定可靠,低成本的处理工艺。
本设计的总体污染物控制指标应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准。
在比较了多种常用工艺的情况下,为符合相应技术要求,本设计采用A2/O处理工艺。
A2/O法也称为AAO法(厌氧-缺氧-好氧法)是常见的二级污水处理工艺,用来做二级或三级污水处理和中水回用,除磷脱氮效率高。
这种方法是由美国的一些专家在AO法脱氮工艺的基础上,在20世纪70年代开发的。
工艺特点
1、本工艺总水力停留时间少于其他类工艺;
2、丝状菌经过厌氧(缺氧)、好氧过程生长困难,故污泥通常不会膨胀,SVI值大都低;
3、污泥有较高肥效、含磷高
4、运行中过程中不需要投药,两个A段只需要稍稍地搅拌,以不让溶解氧变多为度,运行造价较低;
存在的待解决问题:
1、除磷效果很难提升,污泥增长有限度,较难提高,尤其是P/BOD值高时更加明显;
2、脱氮效果也难提升,内循环量通常以2Q为限,不宜太高;
3、水流入沉淀池中保持一定浓度的溶解氧,减少停留时间,防止厌氧条件的发生和释放磷渣,但溶解氧浓度不能太高,防止混合液干扰反应器。
这次设计是对我们三年专业学习的全面考核,要我们综合运用学到的知识,用专业知识解决具体的实际问题。
经过本次设计,我们学到了很多的设计经验,这对于我们今后的职业生涯来说是非常有价值的。
关键词:
AAO工艺脱氮除磷
目 录
第5章致谢…………………………………………………………..36
第1章设计概论
1.1设计依据和任务
1.1.1原始依据
设计题目:
睢宁县污水处理厂设计
设计基础资料:
污水厂面积:
280m×140m
污水量:
30000m3/d的近期流入,2017预计将达到六万立方米/天。
进水水质:
BOD5≤190mg/L
CODcr≤390mg/L
TN≤40mg/L
SS≤200mg/L
氨氮≤35mg/L
TP≤3mg/L
出水水质:
BOD5≤20mg/L
CODcr≤60mg/L
TN≤20mg/L
SS≤20mg/L
氨氮≤15mg/L
TP≤1mg/L
去除率:
对Ebod5去除率大于或等于89.5%Ecodcr=:
84.6%成功=90%
E=57.1%ETP=66.67%氨
海拔:
进水管的底部高程112m,河的水位是113米
1.1.2设计内容
工艺筛选,重要设计参数的确定、主要构筑物的有效尺寸计算和选型、主要处理设备的型号选择、整理一份全面的设计说明书、制作图纸等内容。
1.1.3设计要求
设计说明书:
大概两万字。
图纸:
1号图纸1张,2号图纸4张。
第2章工艺流程图的确定
2.1工艺流程的方案比较
建设城市污水处理厂的计划,不但要能有效去除BOD5而且要可以去除N、P。
因此可以从SBR、A/O除磷工艺、氧化沟法、A—B法以及A2/O法等处理工艺中选择。
由睢宁县污水处理厂的现实情况,因为其设计规模比较小,是小型的污水处理设施,所以应该在符合技术可行性的基础上,同时符合经济可行性要求,从而最大程度缩小工程造价和施工成本。
考虑到上面的因素,这次设计从SBR工艺、A2/O和氧化沟工艺三种工艺中实行方案比较,从中选出适合的工艺做这次设计的理想方案。
2.1.1SBR工艺
SBR工艺可以在一个反应器里进行一系列工序,其中有:
进水:
注入到原来的污水反应器中,反应后,注水方法具有简单的注水、曝气、慢速搅拌三种混合。
曝气法:
在污水处理过程中,应根据污水处理的脱氮除磷效果进行处理。
沉淀工艺:
使混合液泥水分离,此时反应器相当于二沉池,
排放:
将上一过程出现的上清液排出到水位最低时,留下一部分污泥当种泥。
待机工序:
处理水排放后,反应器处于停滞状态等待下一个周期。
优点:
(1)通常不用建立调节池;
(2)SVI值很低,污泥不会膨胀;
(3)可调节运行方式让脱氮除磷灵活运行;
(4)自动化程度较高;
(5)合理设置程序情况下效果比连续式好;
(6)单方投资较少。
缺点:
(1)设备利用率较低,处理水量较小;
(2)运行维护量大,操作要求高。
图2.1SBR工艺流程
2.1.2氧化沟工艺
优点:
(1)工艺流程简单、构筑物少,无初沉池,造价低,方便维护;
(2)处理效果好、去除有机污染物效率高、脱氮效果显著;
(3)污泥回流及时,不易产生污泥膨胀。
(4)水力停留时间较长,耐冲击负荷。
缺点:
(1)占地面积较大,土地利用率较低;
(2)单位污水处理耗能高。
图2.2氧化沟工艺流程图
2.1.3A2/O工艺
A2/O工艺脱氮除磷作为一个更实际的过程。
在这个过程中,厌氧池和缺氧池进行生物除磷和脱氮。
BOD废水首先进入厌氧池中的有机物反应生成优势种降解有机材料磷细菌和污水的积累,有利于生物除磷,回流到缺氧池后,反硝化菌和其他的碳源反应把回流到缺氧池的硝酸盐还原脱氮排出,即生物脱氮。
优点:
(1)有相对短的水力停留时间和很小的总占地面积;
(2)一般不会发生污泥膨胀而且出水水质好;
(3)比较低的运行费用;
缺点:
(1)污泥内回流时能耗比较大;
(2)渗出液要进行化学除磷;
(3)沼气回收经济效益差。
图2—3A2/O工艺流程图
2.2工艺流程的选择
这个方案必须选择一种可以很好地去除BOD、COD、SS等,同时还能同步脱氮除磷的的处理工艺。
筛选除磷脱氮工艺必须考虑到进水水质和出水水质是否符合要求。
所以要选择有除磷、硝化功能的三级处理工艺。
考虑睢宁县污水处理厂的现实因素及设计标准,参考上面三个工艺方案内容,包括它们的的工艺流程和优缺点后最终采用A2/O脱氮除磷处理工艺。
本设计的具体工艺流程如下图:
图2—4A2/O工艺流程图
2.2.1污水处理工艺
1.格栅
本设计采用粗、细两道格栅。
格栅用来阻拦较大污染物,保证不会损坏后续处理单元机泵和管道。
格栅有链条式、弧形、辐射式等类型。
因为链型电网运转可靠,布局简单,方便安装及维护,这一过程选用了链型网格。
图2—4格栅与泵房布置示意图
2.沉砂池
根据污水流量的不同,分为水平流式、垂直流式和旋转式;;根据池型分类的话多一个曝气沉砂池。
平流式沉砂池:
污水流向为水平,优点是具有简易的构造及有比较好的截留物和颗粒的效果;
竖流式沉砂池:
污水从中心管上升到池中,依靠重力作用将颗粒物下沉至池底,处理结果不好;
曝气沉砂池:
让水利用沉砂池一边导进的空气沿着池壁旋转流动导致水流呈横向恒速环流且和主流垂直。
综合水质特征、处理效率和运行成本因素,最终采用平流式沉砂池。
3.A2/O工艺
采用倒置A2/O工艺提高对氮磷的去除效率
4.沉淀池
水平流沉淀池:
包括流动装置、流动装置、沉淀区、缓冲层、污泥区和排泥装置。
进水装置配有一个配水通道和一个挡板,流出装置具有流出通道和挡板,缓冲层可以通过水搅拌和减轻冲击载荷,并且可以储存、浓缩和排出污泥区,有静水压力法、机械排泥两种排泥方法。
辐流式沉淀池:
是一种圆形的、直径较大而直径较大而有效水深则相应较浅的池子,池径一般在20-30m以上,通常用机械刮泥。
能作为初沉池、二沉池。
竖流沉式淀池:
在平面图形上一般呈圆形或正方形。
池径在8m以下从而保证水流均匀分布均匀。
原水通常位于中心管的中心,沉降区内的水流方向是向上垂直流从池底,池底池为泥桶,排泥方式为静水压力。
幅流沉淀池的施工能力,采用机械式污泥,运行良好,管理简单,技术成熟,适用范围广,设计适用范围广。
所以用于本设计。
5.污水消毒设施
紫外线消毒法是投资少,但长时间不能继续消毒效果;臭氧消毒法虽然高效,不会有生物积累性残余物、难处理污染物出现,但是投资高、维护管理困难;相比较而言液氯消毒法成效显著,维护管理方便,投资少,所以选择液氯消毒法。
此方案采用隔板式接触池和相应的投氯、储氯设备。
2.2.2污泥处理工艺
1.污泥处理的要求
污泥生物处理时会出现很多的生物污泥,有机物含量高且不稳定,易腐败,而且有寄生虫卵,如果处理不好,容易导致二次污染。
污泥的处理有下列标准:
首先,控制有机物,让污泥变得稳定;其次,缩小污泥容积,减少污泥接下来的处理造价;最后,缩减污泥中有害污染物含量。
2.常用污泥处理的工艺流程:
图2—5常用污泥处理工艺流程图
其生成的污泥量大概是污水处理厂处理污水量的1/200-1/100。
有大量的有机物和细菌等有害物质,如果不处理,还会对环境再次污染。
从上面几种工艺中选择方法2,把污泥经过机械浓缩、机械脱水后产生的泥饼运出并处置
第3章主要构筑物计算
3.1污水主干管
3.1.1设计参数
设计流量:
25000m3
平均流量:
Qa=25000m3/d=289L/S=0.482m3/s
生活污水量总变化系数Kz=1.45(查表)
则Qmax=1.45×289≈419L/S=0.419m3/s
3.1.2泵前中格栅
1.设计参数:
进水速度V1=0.6m/s,流经栅条速度V2=0.7m/s
栅条宽S=0.02m,格栅间距B=18mm
栅前部分长度0.6m,格栅倾角α=45°
栅渣量:
ω1为0.07m3每十吨污水
2.设计计算
(1)确定网格的前面的深度,根据水力最佳断面公式计算:
Q=2h2v的前槽的宽度:
=1.3m,则栅前水深h=B1/2=1.3/2=0.65m
(2)栅条间隙数0.503/(0.02×0.65×0.8)=45
设两组格栅,每组间隙数23个
(3)(3)门槽宽度b1=s(n-1)+BN=0.01*(23-1)+0.02*23=0.68m
(4)入口通道部分的长度=(1.56-1.3)/2tan20度=0.36米
(其中α1为进水渠展开角)
(5)对闸门槽的连接部分的长度和出口通道为=0.18m
(6)过栅水头损失(h2)
因为网格是矩形截面,取3,然后
其中ε=β(s/e)4/3
h0:
计算水头损失
k:
系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增加倍数,取k=3
ε:
阻力系数,与栅条断面形状有关,当为矩形断面时β=2.42
(7)栅后槽总高度(H)
取栅前渠道超高h1=0.5m,则栅前槽总高度H1=h+h1=0.65+0.5=1.15m栅后槽总高度H=h+h1+h2=0.65+0.09+0.5=1.24m
(8)格栅总长度L=L1+L2+0.5+1.0+1.15/tanα
=0.36+0.18+0.5+1.0+1.15/tan60°
=2.70m
(9)每日栅渣量
假如每天每千吨污水产生栅渣为0.08m3,KZ=1.45
采用机械清渣。
(10)计算草图如下
图3—1中格栅计算草图
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