杭州G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。

随着科技与经济的飞速发展,人民生活水平不断提高,人们在享受科技带来的高质量生活的同时,也不禁会为科技发展所引发的环境问题感到担忧。人口剧增致使城市排水系统不堪重负,排放不达标废水滋生的黑臭水体等一系列环境问题映入人们的眼帘。本设计为杭州G区排水工程规划设计和污水处理厂工艺设计,设计内容主要包括以下两个方面:一是该地区排水管网的设计,主要依据地形图,根据高程从高到低布置管线,在需要的地方合理放置污水提升泵站,降低埋深以节约成本。二是污水处理厂的设计,参考当前南方地区主流污水厂的设计工艺,拟采用A2O与厌氧池 CASS两套工艺,经过比对选用A2O工艺后接絮凝沉淀过滤的深度处理,出水可达一级A排放标准。

设计方案:

方案一:A2O工艺

1 A2O工艺流程图

方案二:厌氧池 CASS

2 厌氧池 CASS工艺流程图

方案比选:

1 二级处理工艺方案比较表

A2O工艺

厌氧池 CASS

优点:

1、工艺操作简单,设备维护方便,运行管理难度小,污水处理成本低;

2、有除难降解有机物的功能;

3、适宜于处理生活污水、城市污水,以及工业上含氮磷等污染物的污水;

4、工艺技术成熟、先进,设备运行可靠,污水处理效果良好;

5、可改善活性污泥的沉降性能,减少污泥排放量,降低污泥含水量;

6、可实现连续化污水处理,对仪表自动化要求不高;

7、具有良好的除氮脱磷功能,除碳效果一般;

8、国内工程应用实例多,容易获得工程设计及管理经验。

优点:

1、进水过程是连续的,无需电磁阀

等控制元件。

2、排水是通过可以自动升降的滗水器控制生物池的排水,减少了对沉淀污泥的扰动。

3、工艺可通过调节运行周期以适应

水量和水质的变化。

4、处理构筑物少,流程简单池子总容积减少,土建工程费用低不需设二次沉淀池及刮泥设备,也不用设回流污泥泵站

5、可实现除磷脱氮

调节生物选择器可变容积的曝气和非曝气顺序,提高了生物除磷脱氨效果

6、曝气强度小,不须大气量的供气设备

缺点:

1、除磷效果难于再行提高,污泥增长有一定的限度,不易提高。

2、脱氮效果也难于进一步提高,回流量一般以200%为限,不宜太高,否则增加运行费用。

3、对沉淀池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,但溶解氧浓度也不宜过高,以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。

缺点:

1、生物脱氮效率难以提高。

2、除磷效率难以提高。

3、控制方式较为单一。

4、间歇周期运行,对自控要求较高。

5、水位运行,电耗增大。

6、容积利用率较低。

7、污泥稳定性不好。

表2 深度处理滤池工艺方案比较表

V型滤池

活性炭滤池

优点:

1、较好地消除了滤料表层、内层泥球,具有截污能力强,滤池过滤周期长,反冲洗水量小特点。可节省反冲洗水量40~60%,降低水厂自用水量,降低生产运行成本。

2、不易产生滤料流失现象,滤层仅为微膨胀,提高了滤料使用寿命,减少了滤池补砂、换砂费用。

3、采用粗粒、均质单层石英砂滤料,保证滤池冲洗效果和充分利用滤料排污容量,使滤后水水质好。

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,很好的吸咐功能。

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,另外成本较低。

缺点:

1、增加了供气设备,提高了基建投资,增加了维修工作量。

2、池型结构复杂,尤其是配水配气系统精度要求高,增加了施工难度。

3、单池面积平均比普通滤池单池面积大,但并未充分利用,因中间的排水槽占了很大一部分面积,导致实际过滤面积比单池面积少。

4、反冲洗操作复杂。

缺点:

1、活性炭对于有机物的吸附作用会随着时间流逝而降低,从而将之前吸附的有机物重新排放回水中。

2、活性炭的清理难度较大,每次反冲洗会消耗较大量的水电资源。

3 消毒池工艺方案比较表

液氯消毒池

紫外线消毒池

优点:

1、处理水量较大时,单位水体的处理费用较低。

2、水体氯消毒后能长时间地保持一定数量的余氯, 从而具有持续消毒能力。

3、氯消毒历史较长,经验较多,是一种比较成熟的消毒方法。

优点:

1、不在水中引进杂质,水的物化性质基本不变。

2、水的化学组成(如氯含量)和温度变化一般不会影响消毒效果。

3、不另增加水中的嗅、味,不产生诸如三卤甲烷等类的消毒副产物。

缺点:

1、液氯消毒一般要求不少于30 min的接触时间,接触池容积较大。

2、 氯气是剧毒危险品,存储氯气的钢瓶属压容器,有潜在威胁,要按相关规定兴建氯库和加氯间。

3、液氯消毒方法会产生如三卤甲烷(THMs)等致癌、致基因畸变的副产物,并随污水进入地面水体,污染水源,对鱼类等水生生物产生毒害作用。

缺点:

1、孢子、孢囊和病毒比自养型细菌耐受性高。

2、水必须进行前处理,因为紫外线会被水中的许多物质吸收,如酚类、芳香化合物等有机物、某些生物、无机物和浊度。

3、没有持续消毒能力,并且可能存在微生物的光复活问题,最好用在处理水能立即使用的场合、管路没有二次污染和原水生物稳定性较好的情况(要求有机物含量低于10μg/L)。

经过对比,采用AAO法的方案较厌氧池 CASS工艺而言有更好的适应性,对自动化依赖程度低,操作更加简便管理方便,运行费用也更加低廉,所需工人数量更少,并且AAO与液氯消毒都有非常成熟的技术,国内所能参照的例子众多。所以,本厂选用AAO 含V型滤池的深度处理 液氯消毒的处理工艺。

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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