课题

名称

邓州市污水处理厂

工艺设计

课题来源

导师课题

课题类别

工程设计

一、论文资料的准备

1.跟随指导老师去图书馆借设计所需书籍，查找相关资料。

2.学习设计要求和各种规范。

3.图书馆查阅给水排水方面的期刊杂志，学习本行业最新技术。

4.学习了解相关专业的知识。

5.网上查找相关资料。

二、本课题的目的（重点及拟解决的关键问题）

目的

1、进一步巩固及深化对污水处理技术的基本概念与基本理论知识的理解；培养学生综合运用所学各门课程基本理论、基本知识和基本技能分析解决实际工程问题的能力。

2、学习掌握根据实际水量、水质及排放要求定出合适的处理工艺流程。

3、学习常用设计资料的一般应用方法。

4、培养学生运用理论知识分析问题与解决问题的初步能力。

5、学习用CAD绘制污水厂平面图、工艺流程图及单体构筑物施工图的方法与技巧，为走上工作岗位之前打下良好的专业基础。

重点

工艺流程的选择、各构筑物尺寸的计算及利用CAD绘制污水厂平面图、工艺流程图及单体构筑物施工图。

拟解决的关键问题

（1）需要对污水进行脱氮除磷

（2）污水量较大，工业污水所占比重较大，需保证污水处理达到排放标准

（3）方案可行性的选择

（4）A-B,A-A-O,SBR等工艺的优缺点

（5）施工图纸的绘制

（6）冬季温度较低，需要采取措施保证在低温下能正常进行水处理

三、主要内容、研究方法、研究思路

设计原始资料:

概况：

邓州市地处豫鄂陕交界，属典型的季风大陆半湿润气候。随着人口的增加，工业的发展，水污染日趋严重，污水大量排入附近湍河。为防止水污染，根据城市规划，决定在该市东部兴建一座污水厂，经处理后的水排入附近湍河或工业回用。污水处理厂拟建在该市东的辛庄附近，服务面积55平方公里，服务区居住建筑有较完善的给排水设施。污水由生活污水和工业废水组成。工业污水占60％，生活污水占40％，工业废水在排入城市管网前要求在厂内进行无害化处理。

污水厂坐标定位：东南：A＝0.000m, B=0.000m,西北A=330.00m, B=330.00m

设计原始资料:

1.水量资料：

设计污水总污水量12万m3/日，其中工业废水占60%，生活污水占40%。

2.混合污水水质资料：

设计进水水质：BOD5为240mg/L，COD为470mg/L，SS质量浓度为254mg/L， NH3-N质量浓度为35mg/L，磷酸盐(以P计)4.0 mg/ L。

冬季污水平均温度：10℃ 夏季污水平均温度：19℃

处理后的水质要求：

BOD5≤20mg/L SS≤20mg/L COD≤60 mg/L NH3-N ≤15mg/L P ≤1mg/L

3.气象资料：

（1）自然条件

全年平均气温15.10C，夏季极端最高温度41.40C，冬季极端最低温度 -16.20C，冬季最低水温80C，全年主导风向北风风荷0.3Kpa,雪荷载 0.2Kpa，全年采暖日数120天，全年平均蒸发量907mm，全年平均降水量724mm。

（2）工程地质条件

地震烈度8度，最大冻土深度45cm，地基承载能力120吨/m2。

（3）水文地质条件

地下水位埋深6m

4.水文资料:

河流水文资料：污水处理后排湍河，污水处理厂距此河流500米，此河流最高洪水位为98米。

土壤冰冻深度97cm。

5.污水处理厂进厂污水干管数据：

污水处理厂设计地面标高为110米。

污水提升泵房进水间污水管引入标高为108.5米，管径1000mm ，充满度0.75

四、工艺确定

处理工艺流程选择应考虑的因素

污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。

在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据：

（1）污水的处理程度

（2）工程造价与运行费用

（3）当地的各项条件

（4）原污水的水量与污水流入工程

根据本地区的污水特点：

（1）有机物浓度比较低，COD 浓度在 470 mg/L,属于普通的城市污水；

（2）BOD/COD=0.5＞0.3，废水的可生化性能比较好，宜于进行生物处理；

（3）悬浮物的浓度比较低；

（4）废水是城市污水，含有较丰富的碳水化合物和氮、磷等营养物质；

由上可见，对这样的城市污水，其各项控制指标的属于普通城市污水的范围之内，用生物处

理法方进行处理比较合适。目前比较流行的生物处理方法有活性污泥法和生物膜法。

活性污泥法的常见工艺有： 普通活性污泥法； A—B 工艺；SBR 工艺； A2/O 工艺等方法；

各个工艺的优缺点比较如下

(一) 普通活性污泥法：

1．优点

(1)有机物在曝气池内的降解经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过

程，活性污泥也经历了对数增长、减速增长、内源呼吸的完整生长周期；

(2)对无水的处理效果好，BOD 去除率和达到 90%以上；

(3)适合用于处理净化程度高和稳定程度要求较高的污水；

2．缺点

(1)曝气池首端有机物负荷高，耗氧速率较高，为了避免由于缺氧而形成厌氧状态，

进水的有机物浓度不宜过高，则曝气池的容积大、占用的土地比较多、基建费用较高；

(2)耗氧速率沿池长是变化的，而供养速率难 于与其相吻合。在池前可能出现好氧

速率高于供养速率，在池后又有可能出现溶解氧过剩的现象，从而影响处理效果；

(3)对进水水质、水量变化的适应性较低，运 行结果容易受到水质、水量变化的影

响；

(4)脱氮除磷效果不太理想；

(二)A—B 工艺

1．优点

(1)不设初次沉淀池，A、B 作为各自独立的处理过程，均有各自独立的污泥回流系统，因

此易于培养各自有力的微生物群体，所以处理效果较稳定；

(2)对 BOD5、COD、SS、N、P 的去除率一般高于普通活性污泥法；

(3)A 段的负荷较高，抗冲击能力较强、对 PH 值和有毒物质的缓冲能力较强，水利停留时

间较短，细菌繁殖较快；

(4)A 段吸附能力较强，对重金属、难降解的有机物和营养物质有一定的吸附能力；

(5)投资少、能耗少，此工艺适合分步建设，可以缓冲建设资金上的困难；

(6)A—B 工艺不仅适用于新厂建设，还适用于旧厂的扩建；

2．缺点

(1)A 段产泥率高，增加了污泥处理的费用；

(2)AB 法处理中的 A 段直接影响 B 短的处理效果；

(3)A 段受制因素也较多；

(三)SBR 工艺

1．优点

(1)工艺简单，处理构筑物少，无二沉池和污 泥回流系统，基建费用和运行费用较

低；

(2)此工艺用于工业废水处理，不需要设置调节池；

(3)污泥的 SVI 较低，污泥易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀现象；

(4)调节 SBR 的运行方式，可以具有去除 BOD 和脱氮除磷的功能；

(5)当运行管理得当，出水的的水质优于连续式；

(6)其运行操作、参数控制可实现自动化控制，以使其最佳运行；

2．缺点

(1)在其运行过程中的几个工序，其时间控制上不好确定；

(2)难以控制使其处于最佳状态；

(3)出水水质不稳定，有时达不到排放标准，影响处理效果；

(4)间歇曝气、间歇排水的自动化程度要求高；

(四)A-A-O 工艺

由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10 年前开发此厌氧—缺

氧—好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处

理工艺。

1．优点

(1)本工艺在系统上称作是最简单的同步脱氮 除磷工艺，水力停留时间少于其他同

类工艺；

(2)在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状细菌不能大量的繁殖，无污泥膨胀

现象的发生，SVI 的值一般小于 100；

(3)污泥中含磷浓度较高，具有很高的肥效；

(4)运行中无需投加药品，两个 A 段之间轻缓搅拌，以不增加溶解氧的量为度，运

行费用低。 。

城市污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。此外考虑到NH4+-N出水浓度排放要求比较高，因此需要采用能够同时脱氮除磷且效果较好的工艺；以保护水体环境。本设计污水处理量大，在达到污水处理要求的前提下，应着重考虑工程占地面积和污水处理费用的节省本，故综合考虑本设计即采用了众多脱氮除磷工艺中较为经济合理的A-A-O工艺对进入污水厂的污水进行处理。工艺流程如下图所示

中格栅

提升

泵房

细格栅

初沉池

A2/O池

二沉池

接触池

污泥提升泵房

沉砂池

浓缩池

贮泥池

消化池

脱水机房

外运

工艺流程图

五、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）

2013.2.25～3.3 1周 设计准备,查阅熟悉资料、设计任务,并写出开题报告。

2013.3.4～3.10 1周 方案确定

2013.3.11～4.15 6周 设计计算，并画出计算草图

2013.4.15～5.26 5周 设计、绘制图纸（含毕业实习）

2013.5.27～6.9 2周 整理设计计算、说明书

2013.6.10～6.16 1周 交图

2013.6.17～6.23 1周 完善修改毕业设计成果，准备毕业设计答辩

六、主要参考文献

①给排水设计手册（1、3、5、6、8、9、10、11）

②室外排水设计规范

③给排水标准图集

④给排水制图标准

⑤排水工程教材

⑥实际工程设计图纸及标准设计图纸

⑦其它参考资料

指导教师意见：

指导教师签名： 日期：

教研室意见：

教研室主任签名： 日期：

系意见：

系领导签名： 日期：

系盖章