无锡H区排水工程规划设计和污水处理厂工艺设计开题报告

 2023-03-08 03:03

1. 研究目的与意义

设计(论文)的研究背景:

随着城市的快速发展,城市用水量日益增加,导致生活、工业的排水量也大量增加。为保护城市水环境质量,避免城市污水对水环境的污染和破坏,“还老百姓清水绿岸、鱼翔浅底的景象”,需要对城市用户排水的各种污水进行收集、处理后达标排放,为此进行排水工程规划设计。

设计(论文)的目的和意义:

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2. 研究内容与预期目标

毕业设计任务:

1、某区排水工程管网规划设计,确定城市污水厂建设规模、位置,并进行管道系统布置,方案论证;

2、排水管网水力计算,排水管网、雨水管网平面图,部份管道纵断面图;

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3. 研究方法与步骤

研究方法及步骤

1、根据设计要求,查阅相关排水设计资料、规范和期刊,外文资料查阅、翻译。

2、明确设计任务书,收集城市现状、水文、地质、气候等所需资料,研究该地区新建污水处理的常用设计方案,为毕业设计的后续工作做准备。

3、整理资料后做初步设计,拟定方案,进行多方面(技术、经济、安全等)比较,优化设计。请教指导老师,选定设计方案或对原选定方案略作修改。

4、编写设计计算说明书,根据设计内容给出概算书,并给出毕业设计成果的初稿并上传系统。请教指导教师,讨论设计图及设计合理性,进一步完善设计。

5、成果定稿后按照制图要求完善设计图,完成CAD制图部分及手绘制图部分,打印并装订毕业设计说明书(含外文翻译),完成设计成果的定稿,上传系统,并由指导老师审阅。

6、整理所有设计相关成果,完成毕业设计的纸质材料,准备毕业答辩。

设计方案:

随着经济的发展,环境保护也逐渐引起了人们的重视,近年对污水处理的要求越来越高。本设计对无锡H区进行雨污排水工程的规划和污水处理厂工艺设计,对于排水方面,采用雨污分流,雨水采用就近排放原则。污水处理厂最终排水标准要达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准的规定方可排入水体,因此,本设计在二级处理后采用了絮凝、沉淀、过滤的深度处理工艺,对污水进一步处理。

对于雨水的排放,该市的雨水采用管道收集后直接排入就近水体的方式处理,因为各区汇水分界明显,坡度走势清晰,部分区域有逆坡现象,故雨水管道布置采用沿街顺坡布置,使雨水能够被很好的收集与排放。

对于污水的排放,因该地区地势平坦,坡度较小,无明显分水线。可将主干管布置在城区靠近河岸的区域,其余干管与支管与其连接,各管道靠近街区布置,此外,干管与主干管成正交布置。管道的埋深没有超过最大允许埋深,因此设置一个污水处理厂即可。对于污水处理厂的工艺设计,在下面两种工艺中进行比选,如图1、图2所示:

图1 A2/O工艺流程图

图2 SBR工艺流程图

结合原水水质中BOD5、TP、TN的情况,并且根据室外排水规范可知,其满足脱氮除磷工艺的要求。此外,根据污水处理厂的处理效率来看,二级处理的活性污泥法处理效率较高,除了能有效去除BOD5、COD、SS外,还能有效去除氮和磷。因此,本设计较推荐采用脱氮除磷工艺。

对于A2/O工艺和SBR工艺,这两个方案都能有很好的脱氮除磷效果,为了能从中选取更有效的工艺,提高污水处理程度的需求,以进一步降低出水中的COD、BOD5、SS、TN、TP等污染物指标,使污水处理厂出水水质达能到城镇污水处理厂一级标准的A标准的规定。因此,对于其中一级处理中的沉砂池、污水二级处理工艺和三级处理中的滤池的优缺点列表进行比较,其结果如下表1、表2、表3所示:

1 沉砂池优缺点比较

曝气沉砂池

旋流沉砂池

优点:

1. 沉砂中含有有机物的量低于5%;

2. 具有预曝气、脱臭、除泡作用以分离浮渣的作用。

缺点:

1. 曝气作用需消耗能量,对后续运行可能存在不利影响。

优点:

1. 占地省,节约成本;

2. 除砂率高;

3. 动能效率高。

缺点:

1. 搅拌桨上可能会缠绕纤维状物体;

2. 池子本身占地小,但由于要求切线方向进水和进水渠直线较长,在池子数量多于两个时,配水困难,占地大。

2 污水二级处理工艺优缺点比较

A2/O工艺

SBR工艺

优点:

1. 有较好的除磷脱氮功能;

2. 具有改善污泥沉降性能的作用能力,减少污泥排放量;

3. 具有提高对难降解生物有机物去除效果,运行效果稳定;

4. 技术先进成熟,运行稳妥可靠;

5. 管理维护简单,运行费用低;

6. 沼气可回收利用。

缺点:

1. 污泥增长有一定限度,不宜提高;

2. 脱氮效果难于进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高;

3. 进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现。

优点:

1. 流程简单,合建式,占地省,处理成本低;

2. 处理效果好,有稳定的除磷脱氮功能;

3. 不需要污泥回流系统和回流液,不设专门的二沉池;

4. 除磷脱氮的厌氧,缺氧和好氧不是由空间划分的,而是由时间控制的。

缺点:

1. 容积利用率较低;

2. 控制设备较复杂运行维护要求高;

3. 流量不均匀,处理水排放水头损失较大,与后续处理工段协调困难;

4. 缺少实用性强的设计经验。

表3 滤池的优缺点比较

V型滤池

活性炭滤池

优点:

1. 采用均粒石英砂滤料,滤层厚度比普通快滤池厚,深层截污,截污量也比普通快滤池大,故滤速较高,过滤周期长,出水效果好。

2. V形进水槽(冲洗时兼作表面扫洗布水槽)和排水槽沿池长方向布置,单池面积较大时,有利于布水均匀,因此更适用于大、中型水厂。

3. 承托层较薄。

4. 冲洗采用空气、水反冲和表面扫洗,提高了冲洗效果并节约冲洗用水。

5. 冲洗时,滤层保持微膨胀状态,避免出现跑砂现象。

缺点:

1. 增加供气设备,增加基建投资,增加维修工作量。

2. 反冲洗操作复杂。

优点:

1. 活性炭滤料的比表面积相对较大,有着适度的孔隙架构,很好的吸附功能。

2. 机械强度高,抗压力强,抗冲击负荷的作用较强。

3. 物理性能相对稳定,抗腐蚀性较强。

缺点:

1. 滤料滤径选择较严格。

2. 冲洗时要求高。

本设计的污水处理厂的设计规模为10万吨/d的城镇污水处理厂,其中B/C=0.56,可生化性较好。结合上述列表的比较及工艺设计要满足国家规范和标准的相关要求,污水处理厂既要有效去除污水中的BOD5,又要对污水中的氮、磷进行适当处理,防止河流富营养化。因此,初步选定A2/O工艺此套方案为最终方案。

4. 参考文献

1. 上海市建设和交通委员会.室外排水设计规范(gb50014-2021)..北京:中国计划出版社.2021.

2. 北京市政工程设计研究总院.给水排水设计手册(第5册)城镇排水(第三版)北京:中国建筑工业出版社.2017.

3. 沈耀良. 废水生物处理新技术——理论与应用.第二版.北京:中国环境科学出版社.2006.

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5. 工作计划

1、2022年2月14日~2022年2月20日 0教学周 毕业实习

2、2022年2月21日~2022年2月27日 1教学周毕业实习报告、听相关讲座

3、2022年2月28日~2022年3月13日 2~3教学周 排水管网方案和污水厂规模

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