《水质工程学2》(污水处理)课程设计计算说明书

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1、2010年1月9日《水质工程学2》课程设计计算说明书第1页共51页1工程概况该工程为某城镇污水处理厂工艺初步设计，包括根据污水水质及污水厂规模选择处理工艺，每个工艺构筑物各部分尺寸的详细计算，整个污水厂的规划布局以及各构筑物间高程的确定。3该污水厂的设计规模为280000m/d，污水水质分析结果如下：COD：550mg/LSS：260mg/LBOD5：220mg/L要求出水水质：COD：600mg/LSS：20mg/LBOD5：20mg/L该污水厂所处地区气象条件：全年极端最高温度：39.4°C全年极端最低温度：2°C全年主导风向：西南风该污水厂所处位置工程地质条件：地震烈度：8度最大

2、冻土深度：55cm2地基承载能力：110t/m该污水厂所处位置水文地质条件：地下水位埋深：7m污水处理后排入某河流，污水处理厂据此河流670m，河流最高洪水位为65.5m。污水处理厂设计地面标高为68.3m。市政污水引入管管底标高为63.2m。根据污水水质，设置传统活性污泥法污水处理工艺流程，主要包括格栅、沉砂池、初沉池一级处理，生物曝气池、二沉池二级处理，消毒接触池等工艺单元。再对整个水厂的平面布置做出规划，然后具体计算每个工艺所需构筑物的个数、详细尺寸等，计算各构筑物内以及构筑之间的水头损失，确定各构筑物之间的高差以及水泵的扬程，最后绘制水厂总平面图以及水厂高程布置图。兰州理工大学

3、土木工程学院给水排水工程2010年1月9日《水质工程学2》课程设计计算说明书第2页共51页2工艺流程2.1污水处理方案比较1.传统活性污泥法传统活性污泥法，又称普通活性污泥法，是早期开始使用并一直沿用至今的运行方式。原污水从曝气池首端进入池内，由二次沉淀池回流的污泥同步注入。污水与回流污泥形成的混合液在池内呈推流式流动至池的末端，流出池外进入二次沉淀池，在这里处理后的污水与活性污泥分离，部分污泥回流曝气池，部分污泥则作为剩余污泥排出系统。本工艺具有如下特征：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代谢的完整过程，活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长，经减速增长到池末端的

4、内源呼吸期的完全生长周期。由于有机污染物浓度沿池长逐渐降低，需氧速度也是沿池长逐渐降低。因此，在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低，甚至可能是不足的，沿池长逐渐增高，在池末端溶解氧含量就已经很充足了，一般能够达到规定的2mg/L左右。传统活性污泥法系统对污水的处理效果极好，BOD去除率可达90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求高的污水。经多年运行实践证明，传统活性污泥法处理系统存在着下列各项问题：（1）曝气池首段有机污染物负荷高，耗氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高，因此曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高。（2）耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速

5、度难于与其相吻合、适应，在池前段可能出现耗氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧方式，可在一定程度上解决这一问题。（3）对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响。2.氧化沟氧化沟，又称循环曝气池，是于50年代由荷兰的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种。与传统活性污泥法曝气池相较，氧化沟具有下列各项特征：（1）在构造方面的特征氧化沟一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形，总长可达几十米，甚至百米以上。沟深取决于曝气装置，自2m至6m。单池的进水装置比较简单，只要伸入一根进水管即可，如双池以上

6、平行工作时，则应设配水井，采用交替工作系统时，配水井内还要设置自动控制装置，以变换水流方向。出水一般采用溢流堰式，宜于采用可升降式的，以调节池内水深。采用交替工作系统时，溢流堰应能自动启闭，并与进水装置相呼应以控制沟内水流方向。（2）在水流混合方面的特征在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间。污水在沟内的流速v平均为0.4m/s，氧化沟总长为L，当L为100～500m，污水完成一个循环所需时间约为4～20min，如水力停留时间定为24h，则在整个兰州理工大学土木工程学院给水排水工程2010年1月9日《水质工程学2》课程设计计算说明书第3页共51页停留时间内要作72～360次循环。可认为

7、在氧化沟内混合液的水质是几近一致的，从这个意义来说，氧化沟内的流态是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝气装置的下游，溶解氧浓度从高向低变动，甚至可能出现缺氧段。氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。（3）在工艺方面的特征可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到耗氧稳定的程度。可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建，可省去污