《水污染控制工程》课程设计说明书姓名学号班级目录一．工程设计概述 (1)1. 设计原则 (1)2. 工程设计背景 (1)2.1.城市概述 (1)2.2.城市基础资料 (1)2.3.设计目的 (2)2.4.设计任务 (2)2.5.设计要求 (3)二．设计内容简介 (3)1.工程规模 (3)2. 污水处理程度 (3)2.1.设计流量 (3)2.2.进水水质 (3)2.3.出水水质 (4)2.4.污染物处理程度 (4)3.处理工艺方案选择 (4)3.1.进水水质特点分析 (4)3.2.工艺方案的比较 (4)3.3.工艺方案的确定 (6)三．设计工程计算 (6)1. 预处理系统设计 (6)1.1.粗格栅 (6)1.2.污水提升泵房 (8)1.3.细格栅 (8)1.4.沉砂池 (10)2. 初沉池设计 (12)2.1.设计参数 (12)2.2.设计计算 (12)3. A2/O生物脱氮除磷工艺设计 (14)3.1.设计参数 (14)3.2.设计计算 (14)4. 二沉池设计 (22)4.1.设计参数 (22)4.2.设计计算 (22)5. 消毒工艺设计 (24)5.1.设计参数 (24)5.2.设计计算 (24)6. 污泥处理设计 (25)6.1.污泥浓缩池 (25)6.2.消化池 (26)6.3.污泥脱水 (28)7. 污水处理厂的平面和高程设计 (28)7.1.平面设计 (28)7.2.高程设计 (29)8. 工程概算 (32)8.1.投资估算 (32)8.2.污水处理年成本估算 (33)四．总结 (33)五．参考文献 (34)一．工程设计概述1.设计原则认真贯彻国家有关环境保护的方针和政策，符合国家有关法律、规范、标准。
要求处理后水质达到城市污水处理厂相关排放标准的(一级B)要求。
在城市总体规划指导下，采取统一规划，使工程建设与城市发展小协调，既保护环境，又最大限度发挥工程效益。
采用高效节能的污水处理工艺，因地制宜地采用现代化技术，提高管理水平，做到投资省、运行费用低、技术可靠、运行稳定。
妥善管理，避免二次污染。
选择先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设施。
污水处理厂保证一定程度的绿化、达到美化作用。
2.工程设计背景2.1.城市概述该城市位于我国南方，是一发展中的城市，人口增长率为每年2%。
2.2.城市基础资料2.2.1.污水处理厂区附近地形与地质资料（1）厂区附近地下水位标高561.00米（地表下）；（2）厂区附近土质构造为亚粘土；（3）城区排水干管进厂处A管底设计标高为581.00米；（4）受纳水体底部设计标高为571.00米；（5）厂区内地势为西北高，东南低。
2.2.2.城市污水资料表1 城市污水资料区域服务人口（人）污水量标准（L/人 d）Ⅰ区90750 160Ⅱ区72600 150Ⅲ区60500 1802.2.3.工业企业及公共建筑的排水量和水质资料表2 该市工业企业及公共建筑排水量和水质资料工业与公共建筑名称平均排水量（m3/d）最大排水量（m3/h）SS(mg/L)COD(mg/L)BOD(mg/L)总氮(mg/L)总磷(mg/L)A 5000 250 350 1000 500 45 5B 4000 200 100 500 300 25 3C 4500 300 130 450 250 30 6该市工业企业及公共建筑的排水量预计每年增加5%。
2.2.4.气象资料表3 该市气象资料项目温度值项目温度值年平均气温（℃）21.8 月平均气温（℃）年最低气温（℃）0.0 月平均最高气温（℃）32.6年最高气温（℃）38.7 月平均最低气温（℃）9.7 温度在-10℃以下的天数0 温度在0℃以下的天数0年降雨量（mm/年）1094.1 年蒸发量（mm/年）常年主导方向SE 最大风速（m/s）2.3.设计目的（1）通过综合应用相关课程的理论基础知识、专业基础知识和实践技能的培养和训练，能够处理工艺设计的基本程序和方法；同时培养熟悉、查阅和综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料的能力，提高识图、制图、编写设计说明书等基本技能，提高工程实践能力、分析与解决工程实际问题的能力。
（2）通过课程设计，掌握水处理工艺选择、工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制方法，掌握设计说明书的写作规范。
（3）本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。
2.4.设计任务污水处理工艺设计（水质、水量统计计算、污水处理方案及处理程度、各建筑物的尺寸计算、污水处理流程、处理厂区平面布置图等）；污泥处理工艺设计（污泥处理方案及处理程度、各建筑尺寸计算、污泥处理流程等）；污水处理厂工程概算；辅助设施设计；处理构筑物之间的灌渠设计（选择）。
2.5.设计要求（1）树立正确的设计思想，自觉遵守设计的基本原则；（2）具有积极主动的学习态度和进取精神；（3）学会正确使用标准和规范；（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓住主要矛盾。
二．设计内容简介1.工程规模该污水处理厂的近期工程规划期为5年，排水系统采用完全分流制，故污水处理厂设计水量不考虑雨水，预计最大排水量为dm /73.505.14500400050001002.1180605001507260016090750353-5万）（）（=⨯+++⨯⨯⨯+⨯+⨯则污水处理厂的设计工程规模为5.73万m 3/d 。
2.污水处理程度2.1.设计流量设计最大流量为：s m h m /8.0/875.291230020025043.1243630033==+++⨯ （1.43为生活污水量总变化系数）污水处理厂各处理构筑物及厂内连接各处理构筑物的管渠都应满足此要求。
2.2.进水水质生活污水水质按中常浓度计算，则生活污水与工业废水混合后的水质为：L mg SS /3.215135003630045001304000100500035036300220=+⨯+⨯+⨯+⨯：L mg COD /8.4721350036300450045040005005000100036300400=+⨯+⨯+⨯+⨯：L mg BOD /7.242135003630045002504000300500050036300200=+⨯+⨯+⨯+⨯：L mg TN /4.3813500363004500304000255000453630040=+⨯+⨯+⨯+⨯：L mg TP /1.71350036300450064000350005363008=+⨯+⨯+⨯+⨯： 故按适当留有余地的原则确定本工程进水水质如下：SS ：240mg/L ，COD ：520mg/L ，BOD ：270mg/L ，TN ：43mg/L ，TP ：8mg/L 。
2.3.出水水质根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B 类标准，确定出水指标如下：SS ≤20mg/L ，COD ≤60mg/L ，BOD ≤20mg/L ，TN ≤20mg/L ，TP ≤1mg/L 。
2.4.污染物处理程度根据进水水质和出水水质可确定污染物处理程度：%67.91%10024020-240=⨯：SS %46.88%10052060-520=⨯：COD %59.92%10027020-270=⨯：BOD %49.53%1004320-43=⨯：TN %5.87%10081-8=⨯：TP 3.处理工艺方案选择3.1.进水水质特点分析（1）污水的可生化性BOD 5和COD 是污水生物处理过程中常用的两个水质指标，BOD 5/COD 值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的传统方法。
一般情况下，BOD 5/COD 值越大，说明污水的可生物处理性越好。
本工程污水处理厂进水水质BOD 5/COD=0.52>0.45，属于易生物降解水质范畴。
（2）碳氮比从进水水质分析，总氮比较高，因此设计上应考虑具有足够的的反硝化能力。
碳氮比是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，一般认为，BOD 5/TN ≥4才可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用。
本工程BOD 5/TN=6.28，碳源满足要求。
（3）除磷本工程要求总磷去除率为87.5%，因此需要采用生物法除磷与化学法除磷相结合的方法以强化除磷效果，以稳定达到污水排放标准。
根据以上分析，本工程可以采用生物法对污水进行脱氮处理，采用强化二级处理的污水处理工艺。
3.2.工艺方案的比较根据本次工程确定的进水水质特点和出水水质要求，工艺的选择应属于具有脱氮除磷功能的二级强化处理的范畴。
二级强化处理在国内外应用最为广泛，其类型较多，如：各种氧化沟法、A-B法、A2/O法、A/O法、SBR等。
本工程考虑A2/O工艺、SBR工艺和氧化沟工艺进行比较：方案一：A2/O工艺①工艺流程②工艺特点a.本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；b.在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；c.污泥含磷高，具有较高肥效；d.运行中无需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；方案二：SBR工艺①工艺流程②工艺特点a.在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池；b.SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；c.通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；d.应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；e.运行管理得当，处理水水质优于连续式；f.加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；g.耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。
方案三：氧化沟工艺①工艺流程②工艺特点a.简化了预处理：氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法厂，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可不设初沉池，污泥不需要进行厌氧消化。
b.占地面积少：因为在流程中省略了初沉池、污泥消化池，有时还省略了二沉池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小。
c.具有推流式流态的特征：氧化沟具有推流特性，使得溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。
通过对系统合理的设计与控制，可以取得较好的脱氮除磷效果。
d.简化了工艺：将氧化沟和二沉池合建为一体式氧化沟，以及近年来发展的交替工作的氧化沟，可不用二沉池，从而使处理流程更为简化。
3.3.工艺方案的确定通过以上工艺的比较可以看出，A2/O工艺运行稳定，经验多，曝气效率高，电耗低，占地少，好氧、缺氧独立设置，系统可操作性强，可严格控制出水水质。