A2O处理城市污水5万吨毕业设计Word文档格式.doc
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第1章设计概论 1
1.1设计任务 1
1.2开发区概况及自然条件 1
1.2.1开发区概况 1
1.2.2开发区自然条件 3
1.2.3设计水量与水质 4
第2章总体设计 5
2.1排水体制 5
2.1.1合流制排水系统 5
2.1.3分流制排水系统 6
2.1.5排水体制选择 7
2.2污水处理厂设计规模 8
第3章污水处理厂设计 8
3.1污水处理厂址选择 8
3.2污水污泥处理工艺选择 9
3.2.1水质 9
3.2.2污水、污泥处理工艺选择 9
3.3主要生产构筑物工艺设计 17
3.3.1进水泵房 17
3.3.2细格栅和沉砂池 18
3.3.3A2/O池 18
3.3.4鼓风机房 19
3.3.5二次沉淀池 19
3.3.6配水集泥井 20
3.3.7污泥浓缩池 20
3.3.8脱水车间 20
第4章污水处理厂总体布置 21
4.1污水厂平面布置 21
4.1.1污水处理厂平面布的原则 21
4.1.2污水处理厂的平面布置 23
4.2污水厂的高程布置 24
4.2.1污水厂高程的布置方法 24
4.2.2本污水处理厂高程计算 25
第5章劳动定员及其附属构筑物 28
5.1劳动定员 28
5.2人员培训 29
5.3技术管理 29
5.4附属构筑物 30
5.6附属化验设备 30
第6章厂区建筑设计 31
6.1设计范围 31
6.2建筑标准 31
6.3设计主要内容 32
6.4装修标准 33
第7章结语 34
第8章参考文献 34
8.1执行的主要设计规范和标准 34
8.2主要参考书目 35
第二部分设计计算书 36
第1章排水管网计算表 36
1.1排水流域划分、管道定线和汇水面积计算 36
1.2划分设计管段，计算设计流量 36
1.3水力计算 40
第2章泵房设计计算 41
第3章细格栅设计计算 42
第4章沉砂池设计 45
第5章A2/O生物反应池 46
第6章二沉池 56
第7章浓缩池 59
致谢 61
第一部分
第1章设计概论
1.1设计任务
本次毕业设计的主要任务是完成某经济技术开发区A2/O工艺处理城市污水设计。
工程设计内容包括：
1．确定开发区排水体制，完成排水管网规划设计图。
2．进行污水处理厂方案的总体设计：
通过调研收集资料，确定污水处理工艺方案；
进行总体布局、竖向设计、厂区管道布置、厂区道路及绿化设计；
完成污水处理厂总平面及高程设计图。
3．进行污水处理厂各构筑物工艺计算：
包括初步设计和施工图设计（每位学生要求至少有一个构筑物的设计达到施工图深度）、设备选型，图中应有设备、材料一览表和工程量表。
4．进行辅助建筑物（包括鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等）的设计：
包括尺寸、面积、层数的确定；
完成设备选型和设备管道安装图。
1.2开发区概况及自然条件
1.2.1开发区概况
1．城市规划
该经济技术开发区是为适应我国汽车工业布点规划、发展轿车产业，扩大武汉市对外开放，促进湖北省实现“在中部崛起”的方针而决定建立的。
开发区以轿车为支柱产业，大力发展外向型经济，力求建设成为武汉市对外开放的窗口，其规划布局合理，318国道由东北向西南在开发区内穿境而过，将开发区分为东、西两部分，其中东部为工业区，区内主要设有总装厂和与之配套的零件加工厂以及工业街坊，同时布置了仓库区，开发区管理区和部分居住用地。
西部主要为生活区，该区位于318国道以西至后宫湖湖岸地带，集中建设开发区生活居住及服务设施、商贸、旅游等第三产业设施和高教、科研机构等。
总之，合理的规划布局，构成了一个功能齐全，配套合理的综合经济开发区。
按照开发区的总体规划，至2015年，开发区建设面积将达31km2，规划人口将发展至20～30万人。
2．地面水环境质量状况
在开发区范围内有南太子湖等7个水体，根据武汉市环境监测中心站编制的《武汉经济技术开发区环境质量报告书》，在上述7个水体中共布设监测点19个（其中南太子湖6个），并分枯水期和平水期对其进行采样监测。
其中南太子湖水质检测结果为：
在枯水期平均值超标的（按地面水环境质量三类标准GB3838-88）污染物主要有生化需氧量、亚硝酸盐氮、凯式氮、总磷和大肠菌群等五项；
在平水期平均值超标的主要有凯氏氮和总磷两项。
其中枯水期BOD5值最高值和平均值分别为6.42mg/L和5mg/L，分别超标0.6倍和0.25倍，亚硝酸盐氮最高值和平均值分别为0.26mg/L和0.15mg/L，分别超标0.73和0.06倍，凯式氮最高值和平均值分别为5.91mg/L和3.91mg/L，分别超标4.91倍和3.91倍，总磷最高值和平均值分别为0.197mg/L和0.089mg/L，分别超标2.94倍和0.78倍，大肠菌群最高值和平均值分别为920000个/升和191333个/升，分别超标91倍和18倍；
而平水期凯式氮最高值和平均值分别为0.083mg/L和0.073mg/L，分别超标0.66倍和0.46倍。
另外根据开发区地面水环境质量评价结果也可以看出，南太子湖污染负荷比最大，在枯水期超标的评价参数是生化需氧量、亚硝酸氮、凯式氮和总磷；
在平水期超标的评价参数是总磷和凯式氮。
3．开发区排水现状及规划
开发区为新建区域，根据开发区排水总体规划，以采用雨污分流制的排水系统为宜。
开发区范围内的雨水根据道路布置情况，依据道路控制高程分散排入现有明渠或湖汊入湖，开发区污水将汇集排入南太子湖。
目前开发区已初具规模，随着开发区的建设及工业企业的逐步开工，开发区的废水排放量将不断增多，对上述已被污染的南太子湖将进一步加大其污染负荷比，给开发区环境将带来严重的影响，也将直接影响到开发区的投资环境。
另外，开发区位于长江武汉段上游，未经处理的污水直接经过南太子湖排入长江，也将对武汉市江段的水质及饮用水源的安全造成威胁。
因此，为优化投资环境，改善和提高城区生活环境质量，保证城市居民身体健康，决定修建分流制排水系统和开发区污水处理厂。
1.2.2开发区自然条件
1．地理位置
某经济技术开发区位于武汉市区西南，长江北岸蔡甸区境内的沌口、郭徐岭地区，距母城武汉市区6公里，邻近京广铁路，紧靠318国道。
开发区中心位于东径114°
90′，北伟30°
29′，规划面积31km2，人口30万，前期开发面积10km2。
开发区周围有大小湖泊7个，北有南太子湖、三角湖；
西有后宫湖；
南有汤湖、西北湖和烂泥湖；
东有万家湖。
2.气象资料
开发区属亚热带季风气候，全年四季分明，日照充足，雨量充沛，其气象特征如下：
（1）气温
年平均气温：
16.4℃；
最高气温：
41.3℃；
最低气温：
-3.4℃。
（2）降水量
年平均降水量：
1237.7mm；
年平均降雨天数：
125.2天；
年最大降水量:
2059.7mm；
24小时最大降水量：
332.6mm（1959年）；
1小时最大降水量:
98.6mm（1959年）。
（3）湿度
年平均相对湿度：
78%
（4）降雪
24小时最大积雪深度：
15.0cm。
年降雪日：
一般在10日以内
（5）风
全年主导风向为东北偏北，冬季以北风和东偏北为主，夏季多为东南风。
年平均风速：
2.7m/s；
最大风速：
19.1m/s。
（6）雾日数
年平均雾日数：
28.4日；
年最小雾日数：
10日。
（7）蒸发量
年平均蒸发量：
1494mm。
3.地形地貌
开发区地势西北高，东南低，有两个不同的地貌成因类型。
（1）剥蚀堆积岗状平原，相当于长江三级阶地，绝对标高一般为25～35m（黄海高程，下同），全区最高点位于三元寺西北，标高43.9m，主要由第四系中更新统洪冲积层粘土组成。
（2）堆积平原，由长江一级阶地组成，地表较平坦，一般标高在南太子湖以北为17～18m，其余20～22m，洪水期绝大部分被长江堤阻拦不受淹没。
4.水文资料
（1）长江水文（黄海基面）
历年最高洪水位：
28.05m；
历年平均水位：
17.39m；
P=2%洪水位：
26.70m；
历年最低水位：
9.18m；
最大流量：
78800m3/s；
最小流量：
3500m3/s；
蓄水位：
24.91m。
（2）防洪及排渍
沌口防洪区域东为长江大堤，北为江汉干堤，全长约40km，南边和西边均为自然高地堤线，亦称汉阳隔堤。
开发区周围的东湖水系流域面积364.3km2，其中水面36.5km2，建有排水闸一座（东风闸），排水量90m3/s，排水泵站一座（东风泵站），装机8台，排水量66m3/s。
湖控制水位19.65～18.65m；
平均水位18.31m；
最高水位20.31m。
5.地震
根据国家地震烈度区划，武汉地区地震级为4.7～5级，抗震设防烈度为6度。
1.2.3设计水量与水质
⒈设计水量
污水量标准包括生活污水和工业污水两部分。
开发区的综合用水量定为625升/人•日，综合污水量按照给水量标准的80%计，则平均污水量标准为500升/人•日。
按近期规划人口10万人计算，则该污水处理厂的近期设计污水量为：
平均日50000。
2．污水水质及净化要求
原污水水质：
COD320mg/L，BOD5150mg/L，SS200mg/L，TN35mg/L，NH3-N15mg/L，TP4mg/L。
污水经处理后应符合以下具体要求：
CODCr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，TN≤15mg/L，NH3-N≤5mg/L,TP1mg/L。
第2章总体设计
2.1排水体制
在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水，排水系统,也就是将城镇的污水、废水和雨水系统有组织地排除与处理的工程设施。
排水系统通常由排水管网和污水处理厂组成。
这些污废水是用一个管渠系统还是用两个、三个管渠系统来排，构成了不同的排除方式，称之为排水系统的体制。
2.1.1合流制排水系统
目前我国大多数城市排水体制为合流制，合流制排水系统就是将生活污水、工业废水和雨水用一个管渠系统汇集排除的系统。
这种体制有下面两种方式：
1.合流制
这种方式是将管渠系统分成若干排出口，将混合污水不经任何处理直接就近排八水体。
这是一种合流制排水方式，国内外许多老城市几乎者是采用这种简单的排水方式。
在过去，工业尚不发达，人口少，污水相对不大，采取水体的自净作用，这种排水体制被长期采用。
但是在当今，科技的发展，人口增加，使污水不断增加，水质也日趋复杂，从环保卫生上来看，合流制是水环境污染的主要原因，所以在目前情况就不宜再采用这种排水体制。
2.1.2截流式合流制
这种方式就是在江河岸边修建截流干管，并在合流干管与截流干管交汇设置溢流井。
晴天时，混合污水全部由截流干管送至污水处理厂处理后排放；
雨天时，当混合水是超过截流干管输水能力后，其超出部分通过溢流并泄八水体。
这种体制对带有较多悬浮物的初期雨水和污水都进行处理，对保护水体是有利的，但周期性地给水体带来一定程度的污染，很明显，同为合流制，它又前者优越。
这种方式，对一些旧城合流制排水系统改造是可以考虑加以采用的。
2.1.3分流制排水系统
当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠排除时，称为分流制排水系统。
其中排除生活污水，工业废水的系统称为污水排水系统；
排除雨水的系统称为雨水排水系统。
这种体制又有两种方式：
1.完全分流制
将城市生活污水及工业废水排到污水系统和雨水排入到雨水系统的体制为分流制。
污水排至污水处理厂进行处理，雨水直接排入水体，对于新建城市、新的开发区和新建住宅小区，大都采用这种形式，分流制系统是把城市污水全部送到污水处理厂处理后排放水体，对环保卫生及防止水体污染方面无疑是比较好的排水体制。
2.不完全分流制
只建污水排水系统，未建雨水排水系统，雨水沿着地面、道路边沟和明渠泄入水体。
对于常年少雨、气候干燥的城市可采用这种制。
2.1.4排水体制的比较
排水体制的选择直接影响到对环境的污染。
直泄式合流制是不经任何处理把混合污水排入水体，其对水体污染的严重性是不言而喻的，截流式合流制能将晴天时全部生活和工业废水及降雨时较脏的初期雨水截走，送往污水处理厂，这对保护水体是有利的，但在暴雨时，仍有部分混合污水通过溢流井进入水体，造成污染。
分流制排水系统，将城市污水全部送至污水厂处理，但初期雨水未经处理直接排入水体，是其不足之处。
一般情况下，分流制比截流式合流制在防止水体污染方面更为优越，而且较灵活，较易适应发展的需要，因些应用较广泛。
从基建投资方面来看，合流制只需一套管渠系统，其断面尺寸与完全分流制的雨水管渠基本相同，虽然合流制在污水泵站及处理厂规模上要大一些，造价要高一些，但在总体造价还是低于完全分流制，大约要低20－40％。
不完全分流制由于没有雨水排水系统，所以其投资最省，施工期最短，发挥效益也快，所以对于一般新建地区，地形坡度比较好，雨水又能沿坡度流入水体，为节约初期投资，可先采用不完全分流制，以后随着建设的发展，再逐步造雨水管渠。
从维护管理方面来看，合流制管渠维护管理较简单，对于管渠中的沉积物也可利用雨天的大流是来冲刷，但污水泵站、处理厂因晴雨天的排水量变化幅度较大，增加了运行管理上复杂性。
相比之下分流制污水管渠和污水处理厂，流量变化不大，不致产生沉淀物，有利于污水处理厂和管渠的运行管理。
2.1.5排水体制选择
选择排水体制时，应当根据当地的实际条件和环保要求，通过技术经济比较来确定。
1.新建城市
（1）对于新建城市，当地形有利，在城市发展初期，可采用不完全分流制。
人卫生角度上看，虽然雨水沿着地面流动，会带入一些污染物质进入水体，但由于最肮脏的生活污水已用污水管渠收集并加以处理，因此不致于对环境卫生产生很大影响；
从经济上看，由于只建污水管渠，造价可大为降低，这在城市发展初期具有很大经济意义；
从技术上看，由于已预留雨水管渠的位置，它可随城市发展逐步增设雨水管渠，成为较理想的完全分流制。
（2）对于建设水平要求较高且面积较大的开发区城市，应采用完全分流制。
2.旧城改造和扩建
旧城排水系统的改造和扩建，应在原排水体制的基础上加以考虑。
旧城排水系统，一般均为没有污水处理厂的合流制排水系统，污水就近排入水体，没有预留埋设其他管线的地方。
因此要将它改造为完全分流制，这在经济上要花费一笔可观的费用，在技术上也十分困难，往往难以实现。
且附近水体又缺乏足够的自净能力时，才可考虑改建成其他体制。
3.因此，对某城区排水系统的改造和扩建工程中，采用具有截流制合流制排水系统为宜，截流后污水排入到污水处理厂进行处理。
总之，影响排水体制的因素较多，我们应立足于本地实际条件，同时考虑污水管排水能力发展的余地，使城市排水体制更加合理完善。
根据该经济开发区的较为平坦的地势因素，故管道敷设主要以管长最短为原则，沿街道敷设。
由于该经济开发区被一条国道分开，所以管渠分为南北两个系统，北区的污水最后通过污水提升泵站穿过国道并入南区管渠系统，一起送入污水处理厂处理后排入位于经济开发区东南地区的南太子湖。
2.2污水处理厂设计规模
第3章污水处理厂设计
3.1污水处理厂址选择
污水厂厂址选择应遵循下列各项原则
1、应与选定的工艺相适应
2、尽量少占农田
3、应位于水源下游和夏季主导风向下风向
4、应考虑便于运输
5、充分利用地形
本开发区在总体规划、专业规划及开发区建设中，已按自然地形，用地规划预留了污水处理厂位置。
该厂地址于沌阳大道北侧，沌杨阳五路东侧，紧邻规划排放水体——南太子湖（开发区污水DN1400主干管已敷设至此）。
污水处理厂按5万米3/日规模征地,总占地78亩.处理厂东侧围墙距沌阳五路路中心线165米,厂南侧围墙距沌阳大道（沌阳五路东侧）直线段路中心线70米。
3.2污水污泥处理工艺选择
3.2.1水质
根据《武汉经济卡开发区污水处理厂可行性研究报告》及武汉经济技术开发区委员会“污水处理厂可行性研究报告评审会专家组意见”，开发区管委会参照类似地区的污水水质及国家《污水综合排放标准》（GB8978-88）提出污水处理厂进、出水水质指标列于表3.1。
污水处理厂进、出水水质指标
单位：
毫克/升表3.1
序号
项目
进水
出水
1
BOD5
150
20
2
COD
320
60
3
SS
200
4
TN
35
15
5
NH3—N
6
TP
3.2.2污水、污泥处理工艺选择
1.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
该污水处理厂日处理能力约5万吨,属于中小规模的污水处理厂。
按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。
对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。
由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。
可供选取的工艺：
A/O工艺，A2/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺。
2.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺
该污水处理厂要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。
根据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：
AA/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。
A/O工艺、AA/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。
一.A2/O处理工艺（如下图所示）
厌氧缺氧好氧
二沉池
内回流
污泥回流
图1Ａ2/Ｏ工艺
（1）A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写
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