某污水处理厂毕业设计说明书(完整版可做毕业设计模版).doc
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给水排水工程专业
毕业设计任务书
设计题目：
朔州市恢河污水处理厂设计
学生：
李文鹃
指导教师：
杨纪伟
完成日期：
2006年2月日---2006年6月日
河北工程大学城建学院
给水排水教研室
2006年2月
一、设计题目：
朔州市恢河污水处理厂设计
二、设计（研究）内容和要求：
（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）
根据朔州市城市总体规划图和所给的设计资料进行城市污水处理厂7设计。
设计内容如下：
1、完成一套完整的设计计算说明书。
说明书应包括：
污水水量的计算；设计方案对比论证；污水、污泥、中水处理工艺流程确定；污水、污泥、中水处理单元构筑物的详细设计计算，（包括设计流量计算、参数选择、计算过程等，并配相应的单线计算草图），厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理工程建设的技术经济初步分析等。
2、绘制图纸不得少于8张，所有图纸按2#图出。
（个别图纸也可画成1#图）。
此外，其组成还应满足下列要求：
（1）污水处理工艺及污水回用总平面布置图1张，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、放空管、超越管渠、空气管路、厂内给水、污水管线、中水管线、道路、绿化、图例、构筑物一览表、说明等。
（2）污水处理厂污水和污泥及污水回用工程高程布置图1张，即污水、污泥、中水处理高程纵剖面图，包括构筑物标高、水面标高、地面标高、构筑物名称等。
（3）污水总泵站或中途泵站工艺施工图1张。
（4）污水处理及污泥处理工艺中两个单项构筑物施工平面图和剖面图及部分大样图3~4张。
（5）污水回用工程中主要单体构筑物工艺施工图1~2张。
3、完成相关的外文文献翻译1篇（不少于5000汉字）。
外文资料的选择在教师指导下进行，严禁抄袭有中文译文的外文资料。
4、按照学校要求完成毕业设计文件。
三、设计原始资料：
（一）排水体制：
完全分流制
（二）污水量
1、城市设计人口27万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。
2、城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计。
3、工业污水量为14000米3/平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。
4、城市混合污水变化系数：
日变化系数K日=1.1，总变化系数KZ=1.4。
（三）水质：
1、当地环保局监测工业废水的水质为：
BOD5=320mg/LCOD=560mg/LSS=270mg/L
TN=40mg/LNH3-N=25mg/LTP=4.5mg/L
PH=7~8
2、城市生活污水水质：
COD=410mg/LNH3-N=42mg/LTN=50mg/LTP=3.6mg/L
3、混合污水：
（1）重金属及有毒物质：
微量，对生化处理无不良影响；
（2）大肠杆菌数：
超标；
（3）冬季污水平均温度13ºC，夏季污水平均温度24ºC。
（四）处理厂处理程度及污水回用要求
城市污水经处理后，60%就近排入水体-恢河。
污水处理厂出水水质参考，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：
CODcr≤60mg/L，SS≤20mg/L，BOD5≤20mg/L，TN=20mg/L，NH3-N=8mg/L，TP≤1mg/L。
城市污水经处理后，40%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。
出水水质应执行《污水回用设计规范》（试用）要求：
CODcr≤50mg/L，SS≤15mg/L，总大肠菌群≤3个/L。
（五）气象资料
朔州市属温带大陆气候，四季分明。
春季干旱多风沙；夏季炎热雨量集中，易有冰雹、暴雨；秋季少雨；冬季风多、少雪、寒冷。
1、气温：
年平均15ºC，夏季平均28ºC，极端最高气温37.9ºC，冬季平均−15ºC，极端最低气温−28.4ºC。
2、风向风速：
全年主导风向为西风，年平均风速2.6m/s
3、降水量：
年平均降雨量436.9mm。
4、最大冰冻深度125cm，无霜期148d。
（六）水体、水文资料
1、水体资料
污水厂二级处理出水排入恢河，恢河河底标高1069.10m，旱季平均流量0.29m3/s,平均水深0.46m。
2、地下水深度：
3.10~6.70m。
（七）工程地质资料
1、地基承载力特征值90~180KPa，设计地震烈度7度。
2、土层构成：
厂区地区由上至下为素填土、粉土和砾砂。
（八）污水处理厂地形图（见附图），厂区地面设计标高为1075.80m。
（九）污水处理厂进水干管数据
进入污水厂管内底标高1069.00m，管径1100mm充满度72.3%
（十）编制概算资料，并进行经济分析和工程效益分析。
（十一）其它
四、设计任务安排
设计任务安排与资料查阅1周
毕业实习3周
设计计算5周
绘图5周
计算说明书整理1周
准备毕业答辩1周
五、参考资料
1、执行的主要设计规范和标准
（1）中华人民共和国国家标准，地表水环境质量标准（GB3838-2002）
（2）中华人民共和国国家标准，城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）
（3）中华人民共和国国家标准，污水综合排放标准（GB8978-1996）
（4）中华人民共和国城镇建设行业标准，污水排入城市地下水道水质标准（CJ3082-1999）
（5）中华人民共和国城镇建设行业标准，城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89）
（6）中华人民共和国城镇建设行业标准，城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）
（7）中华人民共和国国家标准，给水排水制图（GB/T50106-2001）
（8）中华人民共和国国家标准，给水排水设计基本术语标准（GBJ125-89）
（9）中华人民共和国国家标准，室外排水设计规范（GBJ14-87，1997年版）
2、主要参考书目
（1）中国市政工程西南设计研究院主编。
给水排水设计手册，第1册，常用资料，北京：
中国建筑工业出版社，2000
（2）北京市市政工程设计研究院主编。
给水排水设计手册，第5册，城镇排水，北京：
中国建筑工业出版社，2004
（3）上海市政工程设计研究院主编。
给水排水设计手册，第9册，专用机械，北京：
中国建筑工业出版社，2000
（4）中国市政工程西北设计研究院主编。
给水排水设计手册，第11册，常用设备，北京：
中国建筑工业出版社，2002
（5）中国市政工程华北设计研究院主编。
给水排水设计手册，第12册，器材与装置，北京：
中国建筑工业出版社，2001
（6）于尔捷、张杰主编。
给水排水工程快速设计手册（2.排水工程）。
北京：
中国建筑工业出版社，1996
（7）孙力平等编著。
污水处理新工艺与设计计算实例。
北京：
科学出版社。
2001
（8）娄金生等编著。
水污染治理新工艺与设计，海洋出版社，1999
（9）张自杰主编。
废水处理理论与设计，北京：
中国建筑工业出版社，2003
（10）张智等。
给水排水工程专业毕业设计指南，北京：
中国水利水电出版社，2000
（11）周律主编。
中小城市污水处理投资决策与工艺技术，北京：
化学工业出版社，2002
（12）曾科等。
污水处理厂设计与运行，北京：
化学工业出版社，2001
（13）徐新阳，于锋。
污水处理工程设计，北京：
化学工业出版社，2003
（14）国家环境保护总局科技标准司，城市污水处理及污染防治技术指南，北京:
中国环境科学出版社，2001
（15）张统等。
污水处理工艺及工程方案设计，北京：
中国建筑工业出版社，2002
（16）韩洪军主编。
污水处理构筑物设计与计算，哈尔滨工业出版社，2002
（17）金兆丰，徐竟成主编。
城市污水回用技术手册，北京：
化学工业出版社，2004
（18）史惠祥主编。
实用水处理设备手册，北京：
化学工业出版社，2000
城市杂用水水质标准
序号
项目
指标
冲厕、道扫、消防
园林绿化
洗车
建筑施工
1
pH
6.5~9.0
6.5~9.0
6.5~9.0
6.5~9.0
2
色度（度）
≤30
≤30
≤30
≤30
3
臭
无不快感觉
无不快感觉
无不快感觉
无不快感觉
4
浊度（NTU）
≤10
≤20
≤5
—
5
悬浮性固体（mg/L）
≤15
≤30
≤15
≤15
6
溶解性固体（mg/L）
≤1000
≤1000
≤1000
—
7
BOD5（mg/L）
≤15
—
≤15
—
8
CODcr（mg/L）
≤50
≤60
≤50
≤60
9
氯化物（mg/L）
≤350②
≤350
≤300
≤350
10
阳离子表面活性剂（mg/L）
≤1.0
≤1.0
≤0.5
≤1.0
11
铁（mg/L）
≤0.3
—
≤0.3
≤0.3
12
锰（mg/L）
≤0.1
≤0.1
≤0.1
≤0.1
13
溶解氧（mg/L）
≥1.0
≥1.0
≥1.0
≥1.0
14
游离性余氯（mg/L）
用户端≥0.2
用户端≥0.2
用户端≥0.2
用户端≥0.2
15
总大肠菌群（个/L）
≤3
≤3
≤3
≤3
注：
①消防系统限市政消防、小区集中消防。
②采取适当防腐措施时，氯离子的浓度可适当放宽。
第一章概述
1、1设计依据和设计任务
1、1、1设计依据
设计任务书及相关手册
1、1、2设计任务
朔州市河污水处理厂设计
1、1、3设计内容
根据朔州城市总体规划和所给的设计资料进行城市污水处理厂设计，设计任务内容见任务书
1、1、4原始资料
见任务书
设计水量
1、2、1排水体制的设计
本设计采用完全分流制
1、2、2城市污水来源及状况
1、城市设计人口27万人，居住建筑内设有市内排水卫生设备和淋浴设备。
2、城市公共建筑物水量按城市污水量的30%。
3、工业污水量为14000米3/平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。
4、城市混合污水变化系数：
日变化系数K日=1、1，总变化系数KZ=1、4
5、1、2、3污水量计算
1、平均污水量Qp的计算
⑴生活污水量Qp1的计算（根据人口）
式中：
N―人口数，27万人
q―居民用水定额，该城市位于山西省，为中小型城市，属第二区，q取120L/cap•d
0.85―排放系数（0.8~0.9），取0.85
⑵公共建筑污水量计算
城市公共建筑污水量按城市污水量的30%计
⑶工业废水量：
⑷平均日污水量
为安全考虑设计水量采用5万m3/d
⑸最高日污水量
各水量见表1.1
表1.1设计水量一览表
项目
设计水量
m3/d
m3/h
m3/s
L/s
平均日流量
50000
2083.33
0.58
578.70
最高日流量
55000
2291.67
0.64
636.58
最高时流量
70000
2916.67
0.81
810.19
1、3设计污水水质
1、3、1进水水质
1、SS
⑴生活污水的SS
式中：
as:
每人每天排放的SS克数（g/L）,规范规定as=35~50g/cap•d,此处取45g/cap•d
qs:
每人每天排放的污水量。
代入数值得：
⑵工业废水的SS
由资料得知：
Cg=270mg/L
⑶平均的SS
式中：
35802：
生活污水量=27540+8262
14000：
工业废水量
49802：
总污水量
2、BOD5
⑴生活污水的BOD5
式中：
as:
每人每天排放的BOD5克数，规范规定as=20~35g/cap·d,此处取30g/cap·d
qs:
每人每天排放的污水量（L/cap·d）,为102L/cap·d。
代入数值得：
⑵工业废水的BOD5
由资料得知：
Cg=320mg/L
⑶平均的BOD5
3、COD
⑴生活污水COD=410mg/L
⑵工业废水COD=560mg/L
⑶混合污水平均COD=
4、TN
⑴生活污水TN=50mg/L
⑵工业废水TN=40mg/L
⑶混合污水平均TN=
5、TP
⑴生活污水TP=3.6mg/L
⑵工业废水TP=4.5mg/L
⑶混合污水平均TP=
6、NH3-N
⑴生活污水NH3-N=42mg/L
⑵工业废水NH3-N=25mg/L
⑶混合污水平均NH3-N=
7、混合污水其它水质指标：
⑴重金属及有毒物质：
微量，对生化处理无不良影响
⑵大肠杆菌数：
超标
⑶冬季污水平均温度13ºC，夏季污水平均温度24ºC
⑷PH=7~8
1、3、2出水水质
1、60%就近排入水体―恢河。
污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918―2002）中的一级B标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为：
CODcr≤60mg/L，SS≤20mg/L，BOD5≤20mg/L，TN=20mg/L，NH3-N=8mg/L，TP≤1mg/L。
2、40%作为市政的杂用水，用于园林绿化、街道喷洒、建筑施工等。
出水水质应执行《污水回用设计规范》（试用）要求：
CODcr≤50mg/L，SS≤15mg/L，总大肠菌群≤3个/L。
3、去除率
式中：
C0:
原污水浓度
Ce:
出水浓度
⑴60%排放水体各指标的去除率：
COD≥86.73%，SS≥94.91%，BOD5≥93.36%，TN≥57.62%，
NH3-N≥57.62%，TP≥74.02%。
⑵40%回用作景观用水各指标的去除率：
COD≥88.94%，SS≥96.18%
1、4设计人口数
按当量人口计N=N1+N2+N3
式中:
N1:
人口数，27万人
N2：
工业废水折算成人口数
N3：
公共建筑用水折算为人口数
1、按SS计算
①N1=27万人
②N2=
式中：
∑C：
工业废水中的SS浓度,mg/m3
Q:
工业废水量,m3
as:
每人每天排放SS克数mg/cap•d
N2=人=8.4万人
③N3=27万人30%=8.1万人
④N=27+8.4+8.1=43.5万人
2、按BOD5计算
N'=N'1+N'2+N'3
①N'1=27万人
②N'2=
式中：
∑C：
工业废水中BOD5的浓度,mg/m3
Q:
工业废水量,m3
as:
每人每天排放BOD5克数mg/cap•d
N'2=万人
③N'3=27万人30%=8.1万人
④N'=27+14.9+8.1=50万人
15水文气象和工程地质资料
1、气象资料
朔州市属温带大陆气候，四季分明。
春季干旱多风沙；夏季炎热雨量集中，易有冰雹、暴雨；秋季少雨；冬季风多、少雪、寒冷。
1）气温：
年平均15ºC，夏季平均28ºC，极端最高气温37.9ºC，冬季平均−15ºC，极端最低气温−28.4ºC。
2）风向风速：
全年主导风向为西风，年平均风速2.6m/s
3）降水量：
年平均降雨量436.9mm。
4）最大冰冻深度125cm，无霜期148d。
2、水体、水文资料
1）水体资料
污水厂二级处理出水排入恢河，恢河河底标高1069.10m，旱季平均流量0.29m3/s,平均水深0.46m。
2）地下水深度：
3.10~6.70m。
3、工程地质资料
1）地基承载力特征值90~180KPa，设计地震烈度7度。
2）土层构成：
厂区地区由上至下为素填土、粉土和砾砂。
4、污水处理厂地形图。
见附图，厂区地面设计标高为1075.80m。
第2章污水处理方案比较
第2章城市污水处理方案的确定
2.1确定处理方案的原则
城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。
《城市污水处理及污染防治技术政策》对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则：
1、城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定。
2、工艺选择的主要技术经济指标包括：
处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和成本，削减单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益。
3、应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状，水质特征，污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测。
4、在水质组成，复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。
积极审慎地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。
2.2污水处理方案的选择
我国城市污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成了一些适用的技术路线，主要如下：
⑴对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线；
⑵以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线；
⑶一身水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；
⑷以回用为目的的污水深度处理技术路线，结合该污水处理工程的具体情况分析进行选择：
首先，3和4这两条技术路线对于自然环境条件因素要求较高，从而不可取，所以应选择1和2这两条路线，尤其以2这种路线应予以推广。
因为随着环境的状况日趋严峻，用水的问题越发突出，从而对雨水的合理使用必将使大家特别重视的课题，所以，下面着重分析以自然生物净化为主与人工生物净化相结合的技术路线和对传统活性污泥法进行改造或予以取代活的人工生物净化即使路线。
人工生物净化与自然生物净化相结合的技术路线，对于大规模污水处理厂来说，主要指氧化塘处理和土地法处理，它们都具有运行费用低，外加能源消耗少和管理简单的优点，在我国一些城市也被因地制宜的采用。
氧化塘一般分好氧氧化塘、厌氧氧化塘、兼性氧化塘，它们所需要的停留时间都很长，一般需要几天到几十天，占地面积很大，而且对周围环境卫生的影响较大，需要慎重考虑，所以，在没有低洼地可利用的情况下，若购置占用大量的良田，平地筑塘是很不经济的，剧本工程的情况不宜采用氧化塘处理。
土地法处理，就是按照要求对污水达到处理的同时，达到对控制渗流污染的要求，有计划的将污水排放到大面积的土地上下渗，利用土壤的过滤、吸附、分解以及土壤微生物的代谢能力等物理、化学、生物化学等作用，使污水达到净化。
这种仿有利于污水中水肥资源的利用和土壤微粒结构的改善，但是，这种处理需要广阔的土地面积，而且要注意对地下水的污染问题。
在我国人均土地面积不足的情况下，土地法处理必须与污水灌溉合理的结合，污水灌溉在农业增产方面取得了显著的成绩，但是，这只是对污水的灌溉利用和污水的土地利用处理还有一定差距。
主要表现在：
⑴污水灌溉按土地处理污水的要求控制水量、水质，有些地下水以及其它水源、水体造成污染；
⑵由于灌溉季节性变化和灌溉面积的限制，不能做到终年昼夜对污水的处理；
⑶没有经过严格水质控制的灌溉，往往会造成对粮食作物，特别是对蔬菜作物的使用质量的影响，这主要来自一些重金属的污染；
所以，污水灌溉作为对适当处理获得城市污水的有效利用，无疑是非常有价值的，但作为对污水的完善土地处理，从而取代其它的污水处理措施，在本工艺的具体条件下，上部现实或者不可行。
因为：
⑴对地下水源有污染危险；
⑵做不到终年昼夜对污水的处理；
⑶没有也不可能修建储存几个月污水量的大容量调节池，非灌溉季节的排放问题无法解决；
综上所述，以自然生物净化为主的人工生物净化与自然生物净化相结合的路线，本工程不具备采用的条件，当然也就不宜采用。
人工净化就是人为的创造条件，使微生物大量繁殖，提高微生物净化的效率，主要包括活性污泥法与生物膜法，其中以活性污泥法采用较为普遍，是目前国内外城市污水处的主体工艺。
传统的活性污泥法净化，噢与较丰富的实践经验和技术资料，运行可靠，处理所效果好，但是也存在能活较多和费用高等特点，所以对其流程改革更新后，出现了A-B工艺，氧化沟法，SBR间歇活性污泥法，A/O脱氮工艺，A2/O同步脱氮工艺等常用工艺，它们各自具有相对不同的优点。
结合本工艺的具体情况，在已排除了前述三个技术路线之后，我认为采用传统活性污泥法或对传统活性污泥法进行改造的人工生物净化技术路线是比较合适，可行的。
主要有以下特点：
⑴能可靠的保证税制精华的要求；
⑵不需要占用大面积的土地；
⑶处理后污水可用于灌溉、非灌溉季节排放，又不会造成污染；
⑷为以后在经济条件可以的情况下，进行三级处理提供工业回用打下基础。
2、2污水处理方案的确定
朔州市恢河污水处理厂的污水要求达到工程所要求的污水处理程度。
必须采用二级处理，目前国内外城市二级处理厂大多采用活性污泥法，这种方法能有效去除城市污水中的主要污染物，而且比较经济，本污水厂还要求高效脱氮除磷，常用的方法有AB法，A2/O法，氧化沟工艺，SBR等。
污水处理工艺流程方案的介绍与比较
在选定了污水处理技术路线后，我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选，初步筛选到下列几个方案，在进行比较。
⑴A-B两段曝气法
⑵氧化沟
⑶SBR法
2、2、1氧化沟工艺
氧化沟也称氧化渠或循环曝气池，是于20世纪50年代由荷兰的巴斯韦尔（Pasveer）所开发的一种污水生物处理技术，属活性污泥法的一种变法。
它把连续式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。
氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应器中的混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。
由于氧化沟运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好，运行稳定，并可以进行脱氮除磷，因此日益受到人们的重视，并逐步得到推广，特别适用于南方延时曝气运行。
1）工艺流程
氧化沟工艺可不建初沉池和污泥消化池，有时还可以将曝气池与二沉池合建而省去污泥回流系统，常用的处理城市污水的氧化沟工艺流程如图所示：
进水格栅沉沙池氧化沟二沉池出水
回流污泥剩余污泥
2）氧化沟特点：
a）工艺流程简单，运行管理方便，氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池，有此类氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。
b）运行稳定，处理效果好，氧化沟的BOD平均处理水平可达95%左右。
c）能承受水量水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废
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