1、哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學畢 業(yè) 設(shè) 計（ 論 文 ）題目 某市污水處理廠的初步設(shè)計作者張敏學院土木學院專業(yè)環(huán)境工程學號110345232指導教師吳森二0一二 年 五 月 二十 日哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 化學化工學 院 環(huán)境工程 系（教研室）系（教研室）主任: （簽名） 年 月 日學生姓名: 張敏 學號: 110345232 專業(yè): 環(huán)境工程 1 設(shè)計（論文）題目及專題：某市污水處理廠的初步設(shè)計 2 學生設(shè)計（論文）時間：自2012 年3月1 日開始至 2012 年 6月 1 日止3 設(shè)計（論文）所用資源和參考資料：污水水量與水質(zhì)：實際進水量：Q=10萬m3/d 水質(zhì)

2、 CODcr：400mg/L BOD5：200mg/L NH3-N：35mg/L SS：210mg/L PH：6.95；處理要求：污水經(jīng)二級處理后應(yīng)符合達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標準：CODcr60mg/L BOD520mg/L NH3-N15mg/L SS20mg/L pH：69。 4 設(shè)計（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容：（1）當前城鎮(zhèn)生活污水處理概述（2）確定該處理廠的規(guī)模和處理工藝（3）相關(guān)構(gòu)筑物的設(shè)計與計算（4）管網(wǎng)布置及計算（5）工程概算（6）設(shè)計體會（7）參考文獻。5 提交設(shè)計（論文）形式（設(shè)計說明與圖紙或論文等）及要求：（1）編寫設(shè)計說明書一份，

3、設(shè)計說明書按設(shè)計程序編寫，包括方案的確定、設(shè)計計算、設(shè)備選擇和有關(guān)設(shè)計的簡圖等內(nèi)容。文字應(yīng)簡明、通順、內(nèi)容正確完整。（2）圖紙至少有4張，其中平面圖和高程圖必備，平面布置中應(yīng)有方位標志。6 發(fā)題時間： 2012 年 3月1日指導教師： （簽名）學 生： （簽名）哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學畢業(yè)設(shè)計（論文）指導人評語主要對學生畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作態(tài)度，研究內(nèi)容與方法，工作量，文獻應(yīng)用，創(chuàng)新性，實用性，科學性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進行綜合評價指導人： （簽名）年 月 日 指導人評定成績： 哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評語主要對學生畢業(yè)設(shè)計（論文）的文本格式、圖紙規(guī)

4、范程度，工作量，研究內(nèi)容與方法，實用性與科學性，結(jié)論和存在的不足等進行綜合評價評閱人： （簽名）年 月 日 評閱人評定成績： 哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄日期： 學生： 學號： 班級： 題目： 提交畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會下列材料：1 設(shè)計（論文）說明書共頁2 設(shè)計（論文）圖 紙共頁3 指導人、評閱人評語共頁畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會評語：主要對學生畢業(yè)設(shè)計（論文）的研究思路，設(shè)計（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對設(shè)計（論文）的介紹，回答問題情況等進行綜合評價答辯委員會主任： （簽名）委員： （簽名）（簽名）（簽名）（簽名） 答辯成績： 總評成績： 摘 要 本設(shè)計的主要

5、任務(wù)是某城市污水處理廠的設(shè)計，設(shè)計規(guī)模為100000m3/d，采用了DE型氧化溝工藝。該污水廠的污水處理流程為：從泵房到沉砂池，進入氧化溝，二沉池，最后出水；污泥的流程為：從二沉池排出的剩余污泥首先進入濃縮池，進行污泥濃縮，然后進入貯泥池，經(jīng)過濃縮的污泥再送至帶式壓濾機，進一步脫水后，運至垃圾填埋場。本設(shè)計的優(yōu)勢：(1)由于兩溝交替硝化與反硝化，缺氧區(qū)和好氧區(qū)完全分開，污水始終從缺氧區(qū)進入，因此可保持較好的脫氮效果，且不需要混合液內(nèi)回流系統(tǒng)；（2）單獨設(shè)置二沉池，提高了設(shè)備的利用率和池體容積的利用率；（3）同時兩溝池體和轉(zhuǎn)刷設(shè)備的交替運轉(zhuǎn)均可通過自控程序進行控制運行。設(shè)計結(jié)果表明：污水處理廠處

6、理后的出水達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中的一級B標準。關(guān)鍵詞：城市污水；DE型氧化溝工藝；脫氮；設(shè)計ABSTRACT The main task of this design is the sewage treatment plant in someone City, design size 100000m3 / d, with the DE-oxidation ditch treatment process. The sewage treatment plant process: from the pumping station to the grit cha

7、mber, into the oxidation ditch, secondary sedimentation tank, the final effluent; sludge process: from the secondary sedimentation tank sludge discharged from the first into the concentration tank, for pollution soil enrichment, and then into the storage basins, was concentrated in the sludge and th

8、en sent to the belt filter press, and further dehydrated, transported to the landfill.The advantages of the design : (1) as the two furrow nitrification and denitrification, anaerobic zone to aerobic zone completely separate from the anoxic zone, sewage has entered, therefore can keep good removal e

9、ffect of nitrogen, and does not need the mixed liquid internal reflux system; (2) a separate set of two sink the pond, improve the utilization ratio of the equipment and the pool volume utilization; (3) while the two channel pool body and a rotary brush device alternation operation can be controlled

10、 through program control operation.Design results show that: the sewage treatment plant treated effluent to achieve "urban sewage treatment plant pollutant discharge standard" (GB18918-2002) in a B standard.Key words：Urban sewage; DE-oxidation ditch process; nitrogen removal; Design湖南科技大學本

11、科生畢業(yè)設(shè)計(論文)目錄第一章前 言1第二章 當前城鎮(zhèn)污水處理概述22.1 城鎮(zhèn)污水的組成22.1.1 生活污水22.1.2 工業(yè)廢水22.1.3 受污染的降水22.2 城鎮(zhèn)污水的水質(zhì)22.2.1 影響城鎮(zhèn)污水水質(zhì)的因素22.2.2 生活污水水質(zhì)22.2.3 工業(yè)生產(chǎn)污水水質(zhì)32.3 城鎮(zhèn)污水的處理方法3第三章 該污水處理廠的規(guī)模和處理工藝的確定63.1 設(shè)計要求63.1.1 污水處理廠的設(shè)計原則63.1.2 污水處理工程運行過程中應(yīng)遵循的原則63.2 設(shè)計資料63.2.1 設(shè)計依據(jù)63.2.2 水質(zhì)情況73.3 污水處理流程的比較及選擇73.3.1 確定處理流程的原則73.3.2 目前常用的

12、城市污水處理技術(shù)83.3.3 污水處理流程方案的介紹與比較93.3.4 工藝的比選113.3.5 工藝流程圖123.3.6 設(shè)計污水水量123.3.7 污水處理程度計算12第四章 相關(guān)構(gòu)筑物的設(shè)計與計算154.1格柵154.1.1格柵的設(shè)計154.1.2設(shè)計參數(shù)154.1.3中格柵設(shè)計計算164.1.4細格柵設(shè)計計算194.2提升泵站204.2.1泵站設(shè)計的原則204.2.2泵房形式及工藝布置204.2.3泵房設(shè)計計算214.3 曝氣沉砂池244.3.1 沉砂池概述244.3.2 設(shè)計概述244.3.3 曝氣沉砂池設(shè)計計算244.3.4 曝氣沉砂池曝氣計算284.4 DE型氧化溝設(shè)計計算294

13、.4.1設(shè)計參數(shù)294.4.2 DE型氧化溝計算314.4.3設(shè)計參數(shù)的較核324.4.4進出水系統(tǒng)計算334.4.5剩余污泥量計算344.4.6需氧量計算344.4.7供氣量354.4.8鼓風微孔曝氣器空氣管路計算374.5 二沉池374.5.1設(shè)計原則及參數(shù)384.5.2設(shè)計計算394.6消毒設(shè)施計算474.6.1消毒劑的選擇474.6.2消毒劑的投加484.6.3平流式消毒接觸池494.7計量設(shè)備504.7.1計量設(shè)備的選擇504.7.2設(shè)計參數(shù)514.7.3巴氏計量槽514.8 污泥處理設(shè)計計算534.8.1污泥處理的目的534.8.2污泥處理的原則544.8.3 污泥處理方法的選擇5

14、44.8.4 污泥泵房設(shè)計544.8.5污泥濃縮池554.8.6 貯泥池594.8.7 污泥脫水61第五章 污水處理廠的布置635.1污水處理廠平面布置635.1.1平面布置原則635.1.2平面布置645.2污水處理廠高程布置665.2.1主要任務(wù)665.2.2高程布置原則665.2.3污水處理廠構(gòu)筑物高程布置計算675.2.4污泥處理構(gòu)筑物高程布置69第六章 工程概算716.1 設(shè)備材料716.2 工程技術(shù)經(jīng)濟分析716.2.1 土建費用造價列表716.2.2 直接投資費用726.2.3 運行費用計算726.2.4 運費736.2.5 維護維修費736.2.6 管理費用736.2.7 運行

15、成本核算73第七章 設(shè)計體會74參考資料75致 謝76- 60 -第一章前 言 地球雖然有70.8的面積為水所覆蓋，但淡水資源卻極其有限，人類真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，僅占地球總水量的0.26%，而且分布不均。 20世紀50年代以后，全球人口急劇增長，工業(yè)發(fā)展迅速。全球水資源狀況迅速惡化，“水危機”日趨嚴重。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪，每升廢水會污染8升淡水；所有流經(jīng)亞洲城市的河流均被污染；美國40的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲55條

16、河流中僅有5條水質(zhì)差強人意。20世紀，世界人口增加了兩倍，而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛(wèi)生設(shè)施。近年來，為了遏制水環(huán)境受到的嚴重污染，國家對城市污水處理項目的投入持續(xù)增加，相繼在大、中城市興建了多座城市污水處理廠，城市污水處理事業(yè)得到了很大發(fā)展。目前城市污水處理廠的建設(shè)已開始從大、中城市向縣級城鎮(zhèn)普及，城市污水處理廠的數(shù)量將會大幅度增加。目前處理城鎮(zhèn)生活污水常用的方法為活性污泥法?；钚晕勰喾ㄊ且曰钚晕勰酁橹黧w的污水處理技術(shù)?；钚晕勰嘀饕怯纱罅糠敝车奈⑸锶后w所構(gòu)成，它易于沉淀與水分離，并能使污水得到凈化、澄清。本設(shè)計選擇氧化溝工藝處

17、理城鎮(zhèn)生活污水,出水水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標準。第二章 當前城鎮(zhèn)污水處理概述2.1 城鎮(zhèn)污水的組成城鎮(zhèn)污水是排入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)中各類廢水的總稱，泛指生活污水、生產(chǎn)污水（應(yīng)適當處理后）以及其他排入城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)的混合污水。在合流制排水系統(tǒng)中包括初期雨水。2.1.1 生活污水生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂眠^并為生活廢料所污染的水。例如居民區(qū)、賓館、飯店等服務(wù)行業(yè)，以及一些娛樂場所產(chǎn)生的污水。2.1.2 工業(yè)廢水工業(yè)廢水是工礦企業(yè)生產(chǎn)活動中用過的水，是生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水的總稱。生產(chǎn)污水即在生產(chǎn)過程中所形成，并被生產(chǎn)原料、半成品或成品等廢料所污染的水，也包括熱

18、污染水（生產(chǎn)過程中產(chǎn)生溫度高于60的高溫水）。生產(chǎn)污水需要進行處理，才能排放或再用。生產(chǎn)廢水即在生產(chǎn)過程中所形成，但未直接參與生產(chǎn)工藝，未被污染或只是溫度稍有上升的水。這種廢水一般不需要處理或只需要進行簡單處理，即可再用或排放4。2.1.3 受污染的降水主要指初期雨水和雪融水。由于沖刷了地面上的各種污物，污染程度很高，需要進行處理。2.2 城鎮(zhèn)污水的水質(zhì)2.2.1 影響城鎮(zhèn)污水水質(zhì)的因素城鎮(zhèn)污水水質(zhì)主要受居民生活污水、工業(yè)生產(chǎn)污水等的水質(zhì)成分及其混合比例、城市規(guī)模、居民生活習慣、季節(jié)和氣候條件以及排水系統(tǒng)體制等的影響。城鎮(zhèn)污水中的污染物質(zhì)是多種所樣的。如油脂、糞尿、洗滌劑、染料、溶液、各類有機

19、和無機物，還有細菌、病毒等致病微生物，以及毒性、酸堿性、放射性和重金屬類物質(zhì)。這些污染物質(zhì)按化學成分可分為無機和有機兩大類，按物理形態(tài)可分為懸浮固體、膠體及溶解性污染物質(zhì)。2.2.2 生活污水水質(zhì)生活污水包括廚房洗滌、淋浴、洗衣等廢水以及沖洗廁所等污水。其成分及其變化，取決于居民生活的狀況、水平和習慣。污染物濃度與用水量有關(guān)。生活污水的主要污染物是有機物和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，其水質(zhì)特征是水質(zhì)穩(wěn)定但渾濁、色深且具有惡臭，呈微堿性，一般不含有毒物質(zhì)，含有大量的細菌、病毒和寄生蟲卵。在生活污水中，所含固體物質(zhì)約占總質(zhì)量的0.1%0.2%，其中溶解性固體（主要是各種無機鹽和可溶性有機物質(zhì)）約占3/52/

20、3，懸浮固體（其中有機成分占4/5）占1/32/5。此外，生活污水中還有氮、磷等物質(zhì)。2.2.3 工業(yè)生產(chǎn)污水水質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)污水的水質(zhì)情況，因產(chǎn)業(yè)門類和生產(chǎn)工藝的不同而各有所異。一般來說，工業(yè)生產(chǎn)污水的排放量大、污染物含量高、處理難度大，對環(huán)境的危害也是比較大的。2.3 城鎮(zhèn)污水的處理方法廢物處理是用物理、化學或生物方法，或幾種方法配合使用以去除廢水中的有害物質(zhì)，按照水質(zhì)狀況及處理后出水的去向確定其處理程度，廢水處理一般可分為一級、二級和三級處理。一級處理采用物理處理方法，即用格柵、篩網(wǎng)、沉沙池、沉淀池、隔油池等構(gòu)筑物，去除廢水中的固體懸浮物、浮油，初步調(diào)整pH值，減輕廢水的腐化程度。廢水經(jīng)一級

21、處理后，一般達不到排放標準（BOD去除率僅25%40%）。故通常為預處理階段，以減輕后續(xù)處理工序的負荷和提高處理效果。二級處理是采用生物處理方法及某些化學方法來去除廢水中的可降解有機物和部分膠體污染物。經(jīng)過二級處理后，廢水中BOD的去除率可達80%90%，即BOD含量可低于30mg/L。經(jīng)過二級處理后的水，一般可達到農(nóng)灌標準和廢水排放標準，故二級處理是廢水處理的主體。但經(jīng)過二級處理的水中還存留一定量的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機物、溶解性無機物和氮磷等藻類增值營養(yǎng)物，并含有病毒和細菌。因而不能滿足要求較高的排放標準，如處理后排入流量較小、稀釋能力較差的河流就可能引起污染，也不能直接用作自來

22、水、工業(yè)用水和地下水的補給水源。 三級處理是進一步去除二級處理未能去除的污染物，如磷、氮及生物難以降解的有機污染物、無機污染物、病原體等。廢水的三級處理是在二級處理的基礎(chǔ)上，進一步采用化學法（化學氧化、化學沉淀等）、物理化學法（吸附、離子交換、膜分離技術(shù)等）以除去某些特定污染物的一種“深度處理”方法。顯然，廢水的三級處理耗資巨大，但能充分利用水資源。排放到污水處理廠的污水及工業(yè)廢水可利用各種分離和轉(zhuǎn)化技術(shù)進行無害化處理。 表2.1 污水處理方法簡介基本原理常用技術(shù)物理法通過物理或機械作用去除廢水中不溶解的懸浮固體及油品過濾、沉淀、離心分離、上浮等；化學法加入化學物質(zhì)，通過化學反應(yīng)，改變廢水中污

23、染物的化學性質(zhì)或物理性質(zhì)，使之發(fā)生化學或物理狀態(tài)的變化，進而從水中除去；中和、氧化、還原、分解、絮凝、化學沉淀等；物理化學法運用物理和化學的綜合作用使廢水得到凈化汽提、吹脫、吸附、萃取、離子交換、電解、電滲析、反滲析等生物法利用微生物的代謝作用，使廢水中的有機污染物氧化降解成無害物質(zhì)的方法，又叫生物化學處理法，是處理有機廢水最重要的方法活性污泥、生物濾池、生活轉(zhuǎn)盤、氧化塘、厭氣消化等 其中廢水的生物處理法是基于微生物通過酶的作用將復雜的有機物轉(zhuǎn)化為簡單的物質(zhì)，把有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒的物質(zhì)的方法。根據(jù)在處理過程中起作用的微生物對氧氣的不同要求，生物處理可分為好氣（氧）生物處理和厭氣（氧）生物處理

24、兩種。好氣生物處理是在有氧氣的情況下，藉好氣細茵的作用來進行的。細菌通過自身的生命活動氧化、還原、合成等過程，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物（CO2、H2O、NO3-、PO43-等）獲得生長和活動所需能量，而把另一部分有機物轉(zhuǎn)化為生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，使自身生長繁殖。厭氣生物處理是在無氧氣的情況下，藉厭氧微生物的作用來進行。厭氧細菌在把有機物降解的同時，需從CO2、NO3-、PO43-等中取得氧元素以維持自身對氧元素的物質(zhì)需要，因而其降解產(chǎn)物為CH4、H2S、NH3等。用生物法處理廢水，需首先對廢水中的污染物質(zhì)的可生物分解性能進行分析。主要有可生物分解性、可生物處理的條件、廢水中對微生

25、物活性有抑制作用的污染物的極限容許濃度等三個方面?？缮锓纸庑允侵竿ㄟ^生物的生命活動，改變污染物的化學結(jié)構(gòu)，從而改變污染物的化學和物理性能所能達到的程度。對于好氣生物處理是指在好氣條件下污染物被微生物通過中間代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O和生物物質(zhì)的可能性以及這種污染物的轉(zhuǎn)化速率。微生物只有在某種條件下（營養(yǎng)條件、環(huán)境條件等）才能有效分解有機污染物。營養(yǎng)條件、環(huán)境條件的正確選擇，可使生物分解作用順利進行。通過對生物處理性的研究，可以確定這些條件的范圍，諸如pH值，溫度以及碳、氮、磷的比例等。近年來，在水資源再生利用研究中，人們十分關(guān)注各種納微米級顆粒污染物去除的問題。水中的納微米級顆粒污染物是指

26、尺寸小于lum的細微顆粒，其組成極其復雜，如各種微細的黏土礦物質(zhì)、合成有機物、腐殖質(zhì)、油類和藻類物質(zhì)等，微細黏土礦物作為一種吸附力較強的載體，表面常吸附著有毒重金屬離子、有機污染物、病原細菌等污染物，而天然水體中的腐殖質(zhì)、藻類物質(zhì)等，在水凈化處理的氯消毒過程中，可與氯形成氯代烴類致癌物，這些納微米級顆粒污染物的存在不僅對人體健康具有直接或潛在的危害作用，而且嚴重惡化水質(zhì)條件，增加水處理難度，如在城市廢水的常規(guī)處理過程中，造成沉淀池絮體上浮、濾池易穿透，導致出水水質(zhì)下降、運行費用增加等困難。而目前采用的傳統(tǒng)常規(guī)處理工藝無法有效去除水中這些納微米級污染物，一些深度處理技術(shù)如超濾膜、反滲透等又由于投

27、資及費用昂貴，難以得到廣泛應(yīng)用，因此迫切需要研究和發(fā)展新型、高效、經(jīng)濟的水處理技術(shù)4。第三章 該污水處理廠的規(guī)模和處理工藝的確定3.1 設(shè)計要求3.1.1 污水處理廠的設(shè)計原則（1）污水廠的設(shè)計和其他工程設(shè)計一樣，應(yīng)符合適用的要求，首先必須確保污水廠處理后污水達到排放要求?？紤]現(xiàn)實的經(jīng)濟和技術(shù)條件，以及當?shù)氐木唧w情況（如施工條件）。在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)（建）筑物形式、主要設(shè)備設(shè)計標準和數(shù)據(jù)等。（2）污水處理廠采用的各項設(shè)計參數(shù)必須可靠。設(shè)計時必須充分掌握和認真研究各項自然條件，如水質(zhì)水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項設(shè)計數(shù)據(jù)，在設(shè)計中一

28、定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。（3）污水處理廠（站）設(shè)計必須符合經(jīng)濟的要求。污水處理工程方案設(shè)計完成后，總體布置、單體設(shè)計及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價和運行管理費用，（4）污水廠設(shè)計應(yīng)當力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。（5）污水廠設(shè)計必須注意近遠期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無遠期規(guī)劃的情況下，設(shè)計時應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴建的條件。（6）污水廠設(shè)計必須考慮安全運行的條件，如適當設(shè)置分流設(shè)施、

29、超越管線、甲烷氣的安全儲存等。（7）污水廠的設(shè)計在經(jīng)濟條件允許情況下，場內(nèi)布局、構(gòu)（建）筑物外觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當注意美觀和綠化2。3.1.2 污水處理工程運行過程中應(yīng)遵循的原則在保證污水處理效果同時，正確處理城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各方面的用水關(guān)系，合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動力，考慮污水處理廠的發(fā)展前景，盡量采用處理效果好的先進工藝，同時合理設(shè)計、合理布局，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟合理。3.2 設(shè)計資料3.2.1 設(shè)計依據(jù)設(shè)計任務(wù)書及相關(guān)原始數(shù)據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）室外排水設(shè)計規(guī)范（GB50014-2006）給排水設(shè)計手冊第二版，第五冊（城鎮(zhèn)污水

30、）地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-2002）3.2.2 水質(zhì)情況污水處理廠進水水質(zhì)指標為：COD 400 mg/lBOD5 200 mg/lSS 210 mg/lNH3-N 35 mg/lpH 6.95 處理后的出廠污水水質(zhì)標準為： COD 60 mg/l BOD5 20 mg/l SS 20 mg/l NH3N 15 mg/l pH 693.3 污水處理流程的比較及選擇3.3.1 確定處理流程的原則城市污水處理的目的是使之達標排放或污水回用用于使環(huán)境不受污染，處理后出水回用于農(nóng)田灌溉，城市景觀或工業(yè)生產(chǎn)等，以節(jié)約水資源。城市污水處理及污染防治技術(shù)政策對污水處理工藝的選擇給出以下幾項關(guān)于城鎮(zhèn)

31、污水處理工藝選擇的準則：（1）在水質(zhì)組成復雜或特殊時，進行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應(yīng)開展中試研究；（2） 城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特征、受納水體的環(huán)境功能及當?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較后優(yōu)先確定；（3）工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟指標包括：處理單位水量投資，削減單位污染物投資，處理單位水量電耗和成本，削減單位污染物電耗和成本，占地面積，運行性能，可靠性，管理維護難易程度，總體環(huán)境效益；（4）應(yīng)切合實際地確定污水進水水質(zhì)，優(yōu)先工藝設(shè)計參數(shù)必須對污水的現(xiàn)狀、水質(zhì)特征、污染物構(gòu)成進行詳細調(diào)查或測定，做出合理的分析預測；（5） 積極地采用高效經(jīng)濟的新工藝，在國內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝

32、必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗，提供可靠性設(shè)計參數(shù)，然后進行運用。3.3.2 目前常用的城市污水處理技術(shù)我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進技術(shù)、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。雖然如此，我國的污水處理還是落后于許多國家。在我們大力引進國外先進技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗的同時，必須結(jié)合我國發(fā)展，尤其是當?shù)貙嶋H情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統(tǒng)。我國城市污水處理技術(shù)隨著水污染控制與環(huán)境治理的實踐，在吸取

33、國外技術(shù)經(jīng)驗的同時,結(jié)合我國國情的特點，逐步改進提高，初步形成了一些適用的技術(shù)路線，主要如下：1、對傳統(tǒng)活性污泥法進行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路線；2、以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線；3、以污水擴散排放為主，處理為輔的技術(shù)路線；4、以回用為目的的污水深度處理技術(shù)路線。結(jié)合該污水處理工程的具體情況分析進行選擇： 首先，3和4這兩條技術(shù)路線對于自然環(huán)境條件因素要求較高，從而不可取，所以應(yīng)選擇1和2這兩條路線，尤其以2這種路線應(yīng)予以推廣。因為隨著環(huán)境的狀況日趨嚴峻，用水的問題越發(fā)突出，從而對雨水的合理使用必將使大家特別重視的課題，所以，下面著重分析以自然生物

34、凈化為主與人工生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線和對傳統(tǒng)活性污泥法進行改造或予以取代活的人工生物凈化即使路線。人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線，對于大規(guī)模污水處理廠來說，主要指氧化塘處理和土地法處理，它們都具有運行費用低，外加能源消耗少和管理簡單的優(yōu)點，在我國一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘，它們所需要的停留時間都很長，一般需要幾天到幾十天，占地面積很大，而且對周圍環(huán)境衛(wèi)生的影響較大，需要慎重考慮，所以，在沒有低洼地可利用的情況下，若購置占用大量的良田，平地筑塘是很不經(jīng)濟的，本工程的情況不宜采用氧化塘處理。土地法處理，就是按照要求對污水達到處理的同時，

35、達到對控制滲流污染的要求，有計劃的將污水排放到大面積的土地上下滲，利用土壤的過濾、吸附、分解以及土壤微生物的代謝能力等物理、化學、生物化學等作用，使污水達到凈化。這種仿有利于污水中水肥資源的利用和土壤微粒結(jié)構(gòu)的改善，但是，這種處理需要廣闊的土地面積，而且要注意對地下水的污染問題。在我國人均土地面積不足的情況下，土地法處理必須與污水灌溉合理的結(jié)合，污水灌溉在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面取得了顯著的成績，但是，這只是對污水的灌溉利用，和污水的土地利用處理還有一定差距。主要表現(xiàn)在：1、污水灌溉按土地處理污水的要求控制水量、水質(zhì)，但對有些地下水以及其它水源、水體仍會造成污染；2、由于灌溉季節(jié)性變化和灌溉面積的限制，不

36、能做到終年晝夜對污水的處理；3、沒有經(jīng)過嚴格水質(zhì)控制的灌溉，往往會造成對糧食作物，特別是對蔬菜作物的使用質(zhì)量的影響，這主要來自一些重金屬的污染；所以，污水灌溉作為對適當處理獲得城市污水的有效利用，無疑是非常有價值的，但作為對污水的完善土地處理，從而取代其它的污水處理措施，在本工藝的具體條件下，此方法也許不可行。因為：1、 對地下水源有污染危險；2、 做不到終年晝夜對污水的處理；3、 沒有也不可能修建儲存幾個月污水量的大容量調(diào)節(jié)池，非灌溉季節(jié)的排放問題無法解決。綜上所述，以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的路線，本工程不具備采用的條件，當然也就不宜采用。人工凈化就是人為的創(chuàng)造條

37、件，使微生物大量繁殖，提高微生物凈化的效率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國內(nèi)外城市污水處理的主體工藝。傳統(tǒng)的活性污泥法有較豐富的實踐經(jīng)驗和技術(shù)資料、運行可靠、處理效果好，但是也存在能活較多和費用高等特點，所以對其流程改革更新后，出現(xiàn)了AB工藝，氧化溝法，SBR間歇活性污泥法，A/O脫氮工藝，A2/O同步脫氮除磷工藝等常用工藝，它們各自具有相對不同的優(yōu)點5。3.3.3 污水處理流程方案的介紹與比較根據(jù)城市污水處理及污染防治技術(shù)政策，日處理能力在1020萬立方米的污水處理設(shè)施，可選用常規(guī)活性污泥法、氧化溝法、SBR法和AB法等成熟工藝。本市污水處理廠方案，既要

38、考慮有效去除BOD5又要適當去除N和P，故可選擇三種典型的工藝流程，有三種可供選擇的工藝：（1）間歇式活性污泥法（SBR工藝）；（2）氧化溝工藝；（3）好氧缺氧（A/O）脫氮工藝。各種工藝都有其獨特的方面，一般根據(jù)具體情況而定。主要特點如下：（1）SBR工藝SBR是序批間歇式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。SBR的運行工況以間歇操作為特征。五個工序都在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器中依次進行，所以省去了傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池和污泥回流設(shè)施。在處理過程中，周而復始地循環(huán)這種操作周期，以實現(xiàn)污水處理的目的。優(yōu)點如下： 工藝流程簡單，運轉(zhuǎn)靈活

39、，基建費用低； 處理效果好，出水可靠； 具有較好的脫氮除磷效果； 污泥沉降性能良好； 對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強。缺點如下： 反應(yīng)器容積率低； 水頭損失大； 不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的接受能力； 峰值需要量高； 設(shè)備利用率低； 管理人員技術(shù)素質(zhì)要求較高。（2）A/O工藝A/O工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Acrophobic)是厭氧段，用與脫氮除磷；O(Anoxic)是好氧段，用于除水中的有機物。優(yōu)點： 流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運行費用較低； 反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好， 反硝化反應(yīng)充分； 曝氣池在后，

40、使反硝化殘留物得以進一步去除，提高了處理水水質(zhì)； A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣，后段減 ，少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。缺點： 由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低； 若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運行費用。從外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達到90。 影響因素：水力停留時間 （硝化6 h ，反硝化2 h ）循環(huán)比MLSS（3000 mg/L）污泥齡（ 30 d ）N/MLSS負荷率（ 0.03 ）進水總氮濃

41、度（ 30 mg/L）。（3）氧化溝工藝氧化溝又稱循環(huán)混合式活性污泥法。一般采用延時曝氣，同時具有去除BOD5和脫氮的功能，它采用機械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。普通卡魯賽爾氧化溝處理污水的原理如下：氧化溝中的污水直接與回流污泥一起進入氧化溝系統(tǒng)。在充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。

42、該系統(tǒng)中，BOD降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在一個池子內(nèi)。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效去除BOD，但脫氮除磷的能力有限。氧化溝的主要優(yōu)點如下： 氧化溝的液態(tài)在整體上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中能形成良好的混合液生物絮凝體，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果，另外，其獨特的水流性能對除磷脫氮也是極其重要的； 處理效果穩(wěn)定，出水質(zhì)好，并可實現(xiàn)脫氮； 污泥產(chǎn)量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定； 能承受水量，水質(zhì)沖擊負荷，對高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力。氧化溝的缺點如下： 單純的氧化溝工藝的除磷效率很低，需要增設(shè)厭氧段才能達到一定的除磷效率； 雖然污泥產(chǎn)量少，耐沖擊負荷

43、，但是這是建立在該工藝很低的污泥負荷上的，且要求處理構(gòu)筑物內(nèi)水深要淺，而這又決定了在處理相同水質(zhì)，水量污水的情況下，該工藝是最占土地的，也即增加了基建費用10。3.3.4 工藝的比選本污水處理廠的進水水質(zhì)CODcr/BOD5=0.5，同時在去除BOD5和SS的同時，還需要進行脫氮處理，經(jīng)過比較分析，可以選擇A/O法和氧化溝工藝，但是經(jīng)過再進一步的比較分析，氧化溝工藝除了具有A/O的效果外，還具有如下特點：1)具有獨特的水力流動特點，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果； 2)不設(shè)初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達到好氧穩(wěn)定的

44、程度；3)BOD負荷低，使氧化溝具有對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進行硝化處理；4)脫氮效果還能進一步提高；5)電耗較小，運行費用低。所以本設(shè)計選用氧化溝處理工藝。3.3.5 工藝流程圖 氧化溝曝氣沉砂池細格柵提升泵房中格柵城市污水計量設(shè)備出水回流污泥消毒設(shè)施二沉池污泥濃縮池剩余污泥貯泥池外運污泥脫水圖3.1 工藝流程圖3.3.6 設(shè)計污水水量由設(shè)計資料知，該市每天的平均污水量為： 萬噸/天查GB500142006室外排水設(shè)計規(guī)范知：1157.41 L/s > 1000 L/s 則 取總變化系數(shù) 從而可計算得： 設(shè)計秒流量為 式中 城市每天的平均污水量，L/s；

45、 總變化系數(shù)； 設(shè)計秒流量，L/s。 3.3.7 污水處理程度計算 （1）污水的處理程度計算式中 的處理程度，%； C進水的濃度,； 處理后污水排放的濃度，。則（2）污水的處理程度計算式中 的處理程度，%； 進水的濃度，； 處理后污水排放的濃度，。則（3）污水的SS處理程度計算式中 SS的處理程度，%； 進水的SS濃度，； 處理后污水排放的SS濃度，。則（4）污水的氨氮處理程度計算式中 氨氮的處理程度，%； 進水的氨氮濃度，； 處理后污水排放的氨氮濃度，。則 第四章 相關(guān)構(gòu)筑物的設(shè)計與計算4.1格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以

46、截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并使之正常進行。被截留的物質(zhì)稱為柵渣。設(shè)計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵、活動格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細格柵（1.510mm）；按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵，目前，污水處理廠大多都采用機械格柵；按照安裝方式分為單獨設(shè)置的格柵和與水泵池合建一處的格柵。4.1.1格柵的設(shè)計城市的排水系統(tǒng)采

47、用分流制排水系統(tǒng)，主干管進水水量為，污水進入污水處理廠處的管徑為1250 ，管道水面標高為-3.00 。本設(shè)計中采用矩形斷面并設(shè)置兩道格柵（中格柵一道和細格柵一道），采用機械清渣。其中，中格柵設(shè)在污水泵站前，細格柵設(shè)在污水泵站后。中細兩道格柵都設(shè)置三組即N=3組，每組的設(shè)計流量為0.502 。4.1.2設(shè)計參數(shù)1、格柵柵條間隙寬度，應(yīng)符合下列要求： 1) 粗格柵：機械清除時宜為1625 mm；人工清除時宜為2540 mm。特殊情況下，最大間隙可為100 mm。 2) 細格柵：宜為1.510 mm。 3) 水泵前，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。 2、 污水過柵流速宜采用0.61.0 m/s。除轉(zhuǎn)鼓式格柵除

48、污機外，機械清除格柵的安裝角度宜為6090°。人工清除格柵的安裝角度宜為30°60°。 3、當格柵間隙為1625 mm時，柵渣量取0.100.05污水；當格柵間隙為3050mm時，柵渣量取0.030.01污水。4、格柵除污機，底部前端距井壁尺寸，鋼絲繩牽引除污機或移動懸吊葫蘆抓斗式除污機應(yīng)大于1.5m；鏈動刮板除污機或回轉(zhuǎn)式固液分離機應(yīng)大于1.0m。 5、格柵上部必須設(shè)置工作平臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作平臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。 6、 格柵工作平臺兩側(cè)邊道寬度宜采用0.71.0m。工作平臺正面過道寬度，采用機械清除時不應(yīng)小于1.5m，采用人工

49、清除時不應(yīng)小于1.2m。 7、 粗格柵柵渣宜采用帶式輸送機輸送；細格柵柵渣宜采用螺旋輸送機輸送。 8、格柵除污機、輸送機和壓榨脫水機的進出料口宜采用密封形式，根據(jù)周圍環(huán)境情況，可設(shè)置除臭處理裝置。 9、格柵間應(yīng)設(shè)置通風設(shè)施和有毒有害氣體的檢測與報警裝置。10、沉砂池的超高不應(yīng)小于0.3m。4.1.3中格柵設(shè)計計算1、進水渠道寬度計算根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計算設(shè)計中取污水過柵流速=0.8 則 柵前水深：2、格柵的間隙數(shù) n（個） 式中 格柵柵條間隙數(shù)，個； 設(shè)計流量，； 格柵傾角，º； 設(shè)計的格柵組數(shù)，組； 格柵柵條間隙數(shù)，。 設(shè)計中取 =0.02 個3、格柵柵槽寬度B 式中 格柵柵槽寬

50、度，； 每根格柵條寬度，。 設(shè)計中取=0.0154、進水渠道漸寬部分的長度計算 式中 進水渠道漸寬部分長度，； 漸寬處角度，º。 設(shè)計中取 = 5、進水渠道漸窄部分的長度計算 6、通過格柵的水頭損失 式中 水頭損失，； 格柵條的阻力系數(shù)，查表知 =2.42； 格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般取 =3。則 7、柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高則 柵后槽總高度：8、柵槽總長度中格柵示意圖如圖4.1 圖4.1 中格柵示意草圖9、每日柵渣量 式中 每日柵渣量，； 每日每1000污水的柵渣量，污水。設(shè)計中取 =0.05污水 應(yīng)采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。10、進水與出水渠道城市污水通過的管道送入進水渠道，然后，就由提升泵將污水提升至細格柵。4.1.4細格柵設(shè)計計算設(shè)計中取格柵柵條間隙數(shù)=0.01，格柵柵前水深=0.9，污水過柵流速=1.0，每根格柵條寬度=0.01，進水渠道寬度=0.8，柵前渠道超高，每日每1000污水的柵渣量=0.04則 格柵的間隙數(shù)： 個 格柵柵槽寬度： 進水渠道漸寬部分的長度： 進水渠道漸窄部分的長度計算： 通過格柵的水頭損失： 柵后槽總高度：柵槽總長度： 每日柵渣量：應(yīng)采用機械除渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸