畢業(yè)設(shè)計(jì)終+污水處理廠尾水脫氮工藝的設(shè)計(jì).doc

學(xué)號(hào)：06438334（2010屆）題目污水處理廠尾水脫氮工藝的設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院專業(yè)班級(jí)校內(nèi)指導(dǎo)教師專業(yè)技術(shù)職務(wù)校外指導(dǎo)老師專業(yè)技術(shù)職務(wù)二一年六月-I-污水處理廠尾水脫氮工藝的設(shè)計(jì)摘要：本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)所給設(shè)計(jì)題目“污水處理廠尾水脫氮”進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)污水處理廠日污水量和污水處理廠尾水水質(zhì)特征和參照過相應(yīng)污水處理廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，最終采用“MBR”回用處理工藝進(jìn)行尾水處理。內(nèi)容囊括了：設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容（設(shè)備的選型以及計(jì)算）、設(shè)計(jì)中遇到的問題、針對(duì)問題具體的解決方法、方案的發(fā)展情況以及在設(shè)計(jì)中的工程概預(yù)算。最終將設(shè)計(jì)順利完成。本設(shè)計(jì)中的“MBR”指膜生物反應(yīng)器。MBR是把活性污泥法和超濾工藝結(jié)合處理，首先通過活性污泥來去除水中可生物降解的有機(jī)污染物，然后采用膜將凈化后的水和活性污泥進(jìn)行固液分離。采用MBR主要考慮到當(dāng)代城市用地日趨緊張，更適合用于城市污水處理廠污水回用，在已有污水處理廠的污水處理基礎(chǔ)上進(jìn)行深度處理，MBR反應(yīng)器的使用可以實(shí)現(xiàn)占地少、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，滿足城市污水處理廠現(xiàn)狀條件。關(guān)鍵詞：MBR；深度處理；中水回用-II-SewageTreatmentPlantDesignWaterRemovalProcessAbstract：Thegraduationprojectisdesignedaccordingtothesubjectoftheendofthewaterremovalsewage。Accordingtothequantityofsewagewatertreatmentplantandsewagetreatmentplantsandwaterqualitycharacteristicsandtheendofthelightthroughtheappropriatedesignstandardforsewagetreatmentplant。FinallyadoptedMBRbackendwiththetreatmentprocessforwatertreatment.Contentsinclude:thedesignofspecificcontents(equipmentselectionandcalculation),designproblems,specificsolutionsfortheproblem,programdevelopmentanddesignoftheprojectbudget.Thesuccessfulcompletionofthefinalwillbedesigned.ThedesignoftheMBRmeansthemembranebioreactor.MBRistheactivatedsludgeandultrafiltrationcombinedwithtreatment,firstbyactivatedsludgeforremovalofbiodegradableorganicpollutants,andthenwillbepurifiedusingmembraneactivatedsludgeofwaterandsolid-liquidseparation.MBRmainlybytakingintoaccountthegrowingtensionsofcontemporaryurbanlandmoresuitableforurbansewagetreatmentplantwastewaterreuse,Theexistingsewagetreatmentplantsewagetreatmentbasedonthedepthofprocessing,MBRreactorcanachieveanareaoflessuseofsimpletechnology,easyoperationandmanagement,investmentandoperatingcostislow,Statusofurbansewagetreatmentplantstomeettheconditions.Keywords：MBR；advancedtreatment；waterreuse-III-摘要.目次.1緒論.11.1課題研究的意義.11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.21.3發(fā)展趨勢(shì).42工藝流程的設(shè)計(jì).52.1工藝的選擇.52.2工藝設(shè)計(jì).62.3集水井.63主要設(shè)備及其其他設(shè)備的設(shè)計(jì).93.1處理水量的計(jì)算.93.2集水井的計(jì)算.93.3MBR池的計(jì)算.133.3.1膜池的設(shè)計(jì).133.3.2曝氣系統(tǒng)計(jì)算.153.3.3膜的維護(hù)設(shè)計(jì).153.4濾池的計(jì)算.173.5清水貯存池的計(jì)算.253.6主要構(gòu)筑物一覽表.274平面布置設(shè)計(jì).284.1平面設(shè)計(jì).284.1.1平面布置原則.284.1.2中水處理站平面布置.284.2高程設(shè)計(jì).284.2.1高程布置的特點(diǎn).285工程概預(yù)算和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo).295.1估算范圍以及依據(jù).295.2概算.295.2.1土建費(fèi)用概算表：.295.2.2設(shè)備費(fèi)用概算.305.2.3工程總費(fèi)用概算.305.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).305.3.1設(shè)計(jì)污染物去除率和處理效果.305.3.2運(yùn)行費(fèi)用.316結(jié)論.32參考文獻(xiàn).33致謝.35常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1頁共35頁1緒論我國(guó)人均水資源很少，排在世界100多位之后，而且我國(guó)大部分江、河、湖及水庫等地面水都不同程度的受到污染，有的已造成嚴(yán)重危害。因此，對(duì)于有限的水資源必須進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)，但是這是不夠的，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，我們同時(shí)還應(yīng)該開辟新的水源才能緩解缺水危機(jī)。污水處理后回用就是一個(gè)重要途徑，它不僅減少了污染物的排放，減輕了對(duì)自然水體的污染，而且高效地利用了淡水資源，減少了新鮮水的用量，對(duì)我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有深刻的意義。由我國(guó)水環(huán)境現(xiàn)狀可以知道，我國(guó)水資源越來越匱乏，而隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)水的需求量將越來越高，所產(chǎn)生的廢水也將越來越多，而環(huán)境容量是一定的，怎樣能可靠的處理好這個(gè)問題呢？隨著我國(guó)許多城市面臨著嚴(yán)峻的水資源匱乏,城市污水廠深度處理進(jìn)行中水回用作為一個(gè)切實(shí)可行的緩解水資源和防止污染的辦法,已經(jīng)逐步為人們所重視。按照我國(guó)新的城市污水處理及污染防治技術(shù)政策,要求2010年實(shí)現(xiàn)城市污水處理率50%以上,污水回用率30%以上,污水回用于市政、工農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)。而北京市在最近出臺(tái)的北京市中水設(shè)施建設(shè)管理試行辦法已經(jīng)對(duì)污水處理廠進(jìn)行深度處理回用中水提出了明確的要求。污水廠的中水回用不但規(guī)模比較大,且集中,易于運(yùn)行管理。同時(shí)水源穩(wěn)定可靠,可減少供水管網(wǎng)的壓力,同時(shí)也緩解了城市下水管網(wǎng)和污水處理設(shè)施的壓力；且對(duì)于水資源匱乏也有一定的緩解。污水處理廠中水回用技術(shù)正逐步成為污水處理的一個(gè)重要方向。本次設(shè)計(jì)結(jié)合城市污水廠的特點(diǎn)、采用了MBR為深度處理工藝的處理流程，并對(duì)各部分產(chǎn)生的污泥進(jìn)行了處理。整個(gè)工藝流程簡(jiǎn)潔流暢，處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定并能夠脫氮，操作管理方便；同時(shí)布局緊湊有序，構(gòu)筑物埋于附近進(jìn)行綠化，清潔美觀。1.1課題研究的意義水是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)力的飛速發(fā)展，人類社會(huì)物質(zhì)文明已提高到前所未有的境地。但是，這些發(fā)展也付出了巨大的代價(jià)，水環(huán)境受到了極大地污染，水資源短缺和水源污染問題日益嚴(yán)重。同時(shí)，社會(huì)對(duì)飲用水水質(zhì)的要求又越來越高，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)提出制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)通過法律手段強(qiáng)行規(guī)定中水回用的各指標(biāo)，并進(jìn)行了中水回用的相關(guān)研究，并且取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。我國(guó)在這方面雖然起步得晚一些，但是確實(shí)使也在朝著節(jié)約用水、中水回用得路子上前進(jìn)。我國(guó)也制定了中水回用的相關(guān)法律法規(guī)，另外我國(guó)的科技人員也同樣進(jìn)行了相關(guān)得研究。而我國(guó)現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?jīng)Q定了水源水質(zhì)水量還不能在短時(shí)間內(nèi)有根本地好轉(zhuǎn)，水源水質(zhì)惡化、水量分布時(shí)空不均和用水量的不斷增加的矛盾在一定的時(shí)期內(nèi)還會(huì)更加突出。因此，對(duì)中水回用的研究無疑是當(dāng)前最需要解決的問題。怎樣才能解決好中水回用中各個(gè)問題是這項(xiàng)研究的重中之重，也是我們研究人員最需要注意的部分。目前，我國(guó)每年因供水不足造成工業(yè)產(chǎn)值損失上千億元。農(nóng)業(yè)用水因城市和工業(yè)的發(fā)展而被大量占用，使農(nóng)業(yè)用水就更趨緊張。同時(shí)維系生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)基本功能的水量被擠占，使生態(tài)系統(tǒng)失去平衡。城鄉(xiāng)大量廢水排放，使水體受到污染，因此水資源問題已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展的主要障礙和制約因素。為了解決水資源緊張的問題，常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第2頁共35頁水的再生與回用，將中水開發(fā)為第二水源已越來越受到人們的重視。城市污水或生活污水經(jīng)處理達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用的雜用水，稱為“中水”其水質(zhì)介于上水與下水之間1。中水的用途中水處理設(shè)施一般建在小區(qū)內(nèi)、建筑物底層或地下室內(nèi),具有建筑面積小，設(shè)備安裝緊湊，效率高，運(yùn)行管理較簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。中水雖然不能飲用，但它可用在水質(zhì)要求不高的方面，在城市中用途尤其廣泛2。住宅小區(qū)、機(jī)關(guān)單位、商業(yè)大廈、賓館飯店、大專院校等排水集中的地方，均可建設(shè)中水回用設(shè)施以取代自來水,用于廁所沖洗、綠地樹木澆灌、道路清潔、車輛沖洗、建筑施工、噴水池、中央空調(diào)冷卻循環(huán)、工業(yè)冷卻以及可以接受其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)所。中水回用既補(bǔ)充了水資源的短缺，使自來水的消耗量減少，減少了排向水域的污水量，降低了污水處理費(fèi)用，創(chuàng)造了可觀的環(huán)境效益，做到了環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一；同時(shí)，由于節(jié)省了水資源費(fèi)，以及取水與遠(yuǎn)距離輸送水的能耗與建設(shè)費(fèi)用，以中水為原水進(jìn)一步深化處理的成本再某些地區(qū)可能低于以自然水為原水的自來水廠。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀中水回用作為一項(xiàng)新的污水處理方向，還是屬于污水處理的范疇，在很多處理工藝和設(shè)施上還是了傳統(tǒng)的技術(shù)和理論；但是中水回用相比傳統(tǒng)的水處理，其處理水的來源和用途都和以往有所不同，故它不能照搬照抄傳統(tǒng)的技術(shù)。經(jīng)過研究人員多年的嘗試和努力之后，中水回用技術(shù)已經(jīng)有所完善。2目前，較成熟和已被采用中水回用處理方法主要有生物化學(xué)法、物理化學(xué)法與膜生物反應(yīng)器法。生物處理方法是應(yīng)用微生物將污水中有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞及簡(jiǎn)單形式的無機(jī)物。1.常見中水回用中的生物處理方法有活性污泥法、生物膜法等?；钚晕勰喾ɑ钚晕勰喾ㄔ醋?0世紀(jì)初的英國(guó)，經(jīng)過近100年的不斷發(fā)展又產(chǎn)生了多種運(yùn)行方式，是目前污水處理中應(yīng)用最普遍的生物處理方法?！盎钚晕勰唷敝傅氖且环N人工培養(yǎng)的生物絮凝體，利用這種懸浮生長(zhǎng)的生物絮體的新陳代謝作用處理污廢水。傳統(tǒng)活性污泥法存在的問題：對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運(yùn)行效果受水質(zhì)、水量變化的影響；進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷不能過高，所以曝氣池容積大、占地大；為保證曝氣池中有一定濃度的活性污泥，需要有污泥回流設(shè)備，動(dòng)耗較大，污泥產(chǎn)量大。生物膜法生物膜法是利用專用填料使細(xì)菌和真菌一類的微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在其表面生長(zhǎng)繁殖，并在其上形成一定厚度的膜狀生物污泥（生物膜）。其特點(diǎn)是參與凈化的微生物多樣化，種屬多，食物鏈長(zhǎng)，污泥產(chǎn)量低（活性污泥法的3/4），對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，易于維護(hù)運(yùn)行，動(dòng)耗低。但占地大，濾料孔隙易被脫落的生物膜堵塞，濾池蠅惡化環(huán)境衛(wèi)生，噴灑污水散發(fā)臭味。生物接觸氧化法生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法和生物膜法兩者之間的生物處理方法。生物接觸氧化法的實(shí)質(zhì)就是在曝氣池內(nèi)充填填料（全部淹沒在污水中），在填料上可棲息繁常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3頁共35頁殖生物膜，而在池內(nèi)又存在懸浮生長(zhǎng)的生物絮凝體，因此，兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)。隨著新型合成材料的不斷出現(xiàn)，許多高效率填料應(yīng)運(yùn)而生，使該方法得以廣泛應(yīng)用。其主要特點(diǎn)是：微生物種屬多、濃度高，去除效率高，無需污泥回流，污泥產(chǎn)量低，不產(chǎn)生污泥膨脹。2.膜生物反應(yīng)器膜技術(shù)在飲用水處理領(lǐng)域近10年來取得了很大的技術(shù)突破，目前世界上最大規(guī)模的MF膜分離凈水廠位于美國(guó)加洲，采用的是0.2um孔徑的中空纖維素膜3，1988年法國(guó)Amoncourt市建成了使用UF膜的膜分離凈水廠4，而日本從1992年起，對(duì)UF膜和MF膜處理飲用水進(jìn)行了大規(guī)模的研究5。隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，已開始在污水處理方面得以應(yīng)用，形成了膜生物反應(yīng)器的高效污水處理工藝，其系統(tǒng)出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定6，同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)系統(tǒng)中難降解物質(zhì)的去處效果7，系統(tǒng)中污泥濃度可達(dá)15000-30000mg/l左右8，且微生物世代時(shí)間較長(zhǎng)，還可提高硝化能力9。但由于污泥濃度升高，微生物內(nèi)源呼吸加劇，會(huì)產(chǎn)生大量溶解性的微生物代謝產(chǎn)物，是一種不可生物降解的產(chǎn)物，是出水中溶解性TOC或COD的主要組成部分，有學(xué)者研究表明經(jīng)過一段時(shí)間后可部分降解，但也有學(xué)者提出不同的觀點(diǎn)3。由于參與研究的學(xué)者越來越多，研究越來越深入，使膜分離技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用前景越來越廣闊。12膜生物反應(yīng)器膜分離法是利用特殊的材料（半透膜）對(duì)液體中的某些成分進(jìn)行選擇性透過的方式，使水中具有一定粒徑的雜質(zhì)被分離，廢水得到凈化。污水中用于泥水分離的膜主要是超濾膜。超濾膜是依靠壓力實(shí)現(xiàn)固液分離的，適用于分離分子量大于500、直徑為0.005-10um的大分子和膠體的分離。在活性污泥法中的泥水分離是依靠沉淀池的重力作用實(shí)現(xiàn)的，占地大，分離效率低。而把一定結(jié)構(gòu)形式的超濾膜放入曝氣池中就可實(shí)現(xiàn)泥水分離，而且分離效果非常好，且省去了沉淀池和過濾罐，占地明顯減小。因此近些年隨著膜制造成本的下降，人們開始重視這種生物法和膜法的綜合應(yīng)用（被稱為膜生物反應(yīng)器）。膜生物反應(yīng)器的工藝流程及特