本科論文答辯

題目：西北某市污水處理廠初步設計答辯人：導師：中國地質(zhì)大學（北京）2010.6.1內(nèi)容提要（一）選題背景（二）水量水質(zhì)（三）工藝方案的論證與選擇（四）工藝流程（五）高程與平面（六）經(jīng)濟核算（七）結(jié)論選題背景根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃，西北地區(qū)某城市擬建一座市政污水處理廠，當?shù)毓S較少，所以污水來源主要為生活污水。該污水廠廠址選在了城市地勢最低處，且靠近河流下游的地方，這樣有助于污水靠重力流排入污水處理廠，并且可以使處理后的水就近排入水體。氣象資料：1：土壤類別粘土2：年平均氣溫11℃3：受納水體為渭河，該河流在該市境內(nèi)河長50km,枯豐水期流量差別較大。4：年平均降雨量531mm

↖水量水質(zhì)2010年該市總污水量約為15萬m3,日變化系數(shù)為1.3。(1):表1-1進水水質(zhì)數(shù)據(jù)水質(zhì)指標BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）NH3－N（mg/LTN（mg/L）P（mg/L）原水水質(zhì)18040025532405(2)出水水質(zhì)污水應達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB8918-2002）中的一級標準（B標準）。因此確定西北某市污水處理廠二級出水標準為：表1-2出水水質(zhì)數(shù)據(jù)水質(zhì)指標BOD5（mg/L）CODcr（mg/L

SS（mg/L）NH3－N（mg/L

TN（mg/L）P（mg/L）數(shù)值≤20

≤60

≤20≤8≤20

≤1

在充分分析該城市現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)用水、城市綠化、道路清掃用水量的基礎上，決定將部分二級出水進行深度處理，進行回用，改善該市用水緊張狀況?；赜盟慷?萬m3/d,主要用于工業(yè)冷卻水，部分用于城市綠化和道路清掃。水質(zhì)要求達到《工業(yè)回用水標準》?！岜?-3深度處理水質(zhì)要求表指標濁度（NTU)色度SSCODBODN-NH4TP數(shù)值≤5≤30_≤60≤10≤10≤1工藝方案的論證與選擇污水處理工藝方案

污水處理工藝的選擇直接關系到處理后出水的各項指標能否穩(wěn)定可靠地達到排放標準的要求、建設投資和運行成本是否節(jié)省、運行管理及維護是否方便，及占地標準是否較低，因此，污水處理工藝方案的選定是污水處理廠是否成功的關鍵。污水處理工藝一般包括預處理、一級處理和二級處理三個密切關聯(lián)的階段。

預處理工程污水處理廠的預處理工藝包括構筑物主要有粗、細格柵、沉砂池等。粗、細格柵及沉砂池的作用是去除污水中大的漂浮物和沙礫等，以避免損害后續(xù)工藝的機械設備，堵塞管道。沉砂池主要去除污水中粒徑較粗的無機顆粒。沉砂池常用的形式有平流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池等。旋流沉砂池具有結(jié)構簡單、占地少，沉砂效果好等優(yōu)點，同時不需要曝氣，為保證后續(xù)工藝正常進行，減少投資和運行費用，本設計采用旋流式沉砂池。一級處理工藝二級處理工藝一級處理主要目的是去除SS，為二級處理減輕負荷，通常采用的工藝為沉淀池，特別是對大型污水廠而言，初次沉淀池非常廣泛。常采用的沉淀池類型有平流式沉淀池和輻流式沉淀池，平流式沉淀池與輻流式沉淀池相比，占地面積省，施工方便。因此，本設計采用平流式沉淀池。二級處理是污水處理工藝過程的中心環(huán)節(jié)。污水中大部分有機污染物在二級處理中得到降解或去除，從而使出廠污水達到排放標準。在大規(guī)模城市污水處理廠二級處理工藝中廣泛采用生物處理法，根據(jù)出水水質(zhì)，本設計的污水處理廠還得兼有除磷、脫氮和污泥最終處理的功能。目前，國內(nèi)外對于城市污水處理最常采用的脫氮除磷方法是生物法。生物脫氮除磷工藝具有運行費用低，管理方便等優(yōu)點。工藝比選一：A2/O工藝同步脫氮除磷技術，它利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。優(yōu)點：1：具有較好的除磷脫氮功能；2：具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少污泥排放量；3：具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；4：技術先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠；5：管理維護簡單，運行費用低；6：沼氣可回收利用；7：國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗。缺點：1：構筑物較多、基建費用大，用于小型水廠費用偏高。2：污泥回流量大，能耗高。二：氧化溝溝工藝本工藝50年代初期發(fā)發(fā)展形成，，因其構造造簡單，易易于管理，，很快得到到推廣和應應用。優(yōu)點：1：處理流程程簡單，構構筑物少，，基建費用用?。?：處理效果果好，有穩(wěn)穩(wěn)定的除P脫N功能；3：對高濃度度的工業(yè)廢廢水有很大大稀釋作用用；4：有較強的的抗沖擊負負荷能力；；5：能處理不不容易降解解的有機物物；6：污泥生成成量少，污污泥不需要要消化處理理，不需要要污泥回流流系統(tǒng)；7：技術先進進成熟，管管理維護簡簡單；缺點：1：周期運行行，對自動動化控制能能力要求高高；2：污泥穩(wěn)定定性沒有厭厭氧消化穩(wěn)穩(wěn)定；3：容積及設設備利用率率低。三：SBR工藝SBR是序列間歇歇式活性污污泥法的簡簡稱，是一一種按間歇歇曝氣方式式來運行的的活性污泥泥污水處理理技術，又又稱序批式式活性污泥泥法。優(yōu)點：1：流程十分分簡單；2：合建式，，占地省，，處理成本本低；3：不需要污污泥回流系系統(tǒng)和回流流液；不設設專門的二二沉池；4：除磷脫氮氮的厭氧，，缺氧和好好氧不是由由空間劃分分的，而是是由時間控控制的。缺點：1：間歇運行行，對自動動化控制能能力要求高高；2：污泥穩(wěn)定定性沒有厭厭氧消化穩(wěn)穩(wěn)定；3：容積及設設備利用率率低；4：變水位運運行，電耗耗增大；除除磷脫氮效效果一般。。比選結(jié)果經(jīng)過以上比比較，可知知SBR間歇運行，，全賴電腦腦控制，對對處理廠的的管理人員員素質(zhì)要求求很高，變變水位運行行，電耗增增大；而且且除磷脫氮氮效果一般般，所以不不采用。對于本設計計而言，工工程規(guī)模較較大，為大大中型規(guī)模模的污水處處理廠。其其主要污水水來源為生生活污水，，污水生化化性好，難難降解污染染物少，氧氧化溝的一一些優(yōu)點得得不到體現(xiàn)現(xiàn)。而且，，該市政污污水處理廠廠位于西北北地區(qū)，冬冬季氣溫低低，若采用用氧化溝工工藝的話，，設備檢修修困難。若若采用A2/O則不存在這這樣的問題題。A2/O工藝雖然基基建費用相相對較高，，但運行費費用低，管管理維護相相對方便，，出水水質(zhì)質(zhì)穩(wěn)定，脫脫氮除磷效效果顯著，，優(yōu)勢相對對突出，因因此，本工工程設計采采用A2/O工藝?！峁に嚵鞒虡嬛?：中格柵功能：去除除廢水中較較大的懸浮浮物、漂浮浮物、纖維維物質(zhì)和固固體顆粒物物質(zhì)，以保保證后續(xù)處處理單元的的正常運行行。格柵設4個，每臺格格柵設計流流量為Q=0.56m3/s.柵前流速：：v1=0.7m/s;過柵流速：：v2=0.9m/s;柵條寬度：：s=0.01m;格柵間隙寬寬度為：b=0.04m;格柵傾角：：a=75℃℃.柵槽總高度度：H=1.12m,柵槽總長度度：L’=4.13m,格柵總長度度L=10m.2：泵房污水泵流量量：2500m3/h進水管管低低高程為4.3m，出水管提提升后的水水面高程為為12.80m，集水池正正常水位與與所需提升升經(jīng)常高水水位之間的的高差為8.8m，水泵總揚揚程為12.1m.選用500WQ2700-16-185潛水排污泵泵具體參數(shù)數(shù)見下表。。型號出水口直徑/mm流量/（m3/h）揚程/m轉(zhuǎn)速/（r/min）電機功率/KW500WQ2700-16-1855002700167251853:細格柵功能：去除除廢水中較較大的懸浮浮物、漂浮浮物、纖維維物質(zhì)和固固體顆粒物物質(zhì)，以保保證后續(xù)處處理單元的的正常運行行。格柵設四個個。每臺臺格格柵柵設設計計流流量量為為Q=0.565m3/s柵前前流流速速：：0.9m/s過柵柵流流速速：：0.9m/s柵條條間間隙隙b：0.01m柵條條寬寬度度S：0.01m格柵柵安安裝裝角角度度：：60°°柵渣渣量量W：0.325m3/d4:沉砂砂池池沉砂砂池池的的作作用用是是從從污污水水中中將將比比重重較較大大的的顆顆粒粒去去除除，，其其工工作作原原理理是是以以重重力力分分離離為為基基礎礎。。我我國國城城市市污污水水處處理理中中，，常常用用的的沉沉砂砂池池類類型型主主要要有有平平流流式式沉沉砂砂池池、、曝曝氣氣沉沉砂砂池池、、旋旋流流沉沉砂砂池池。?？紤]慮到到除除磷磷工工藝藝的的厭厭氧氧要要求求所所以以不不采采用用曝曝氣氣沉沉砂砂池池，，而而采采用用現(xiàn)現(xiàn)在在應應用用比比較較廣廣泛泛的的旋旋流流式式沉沉砂砂池池。。具具有有占占地地省省、、除除砂砂效效率率高高、、操操作作環(huán)環(huán)境境好好、、設設備備運運行行等等優(yōu)優(yōu)點點。。根據(jù)據(jù)處處理理水水量量的的不不同同，，旋旋流流式式沉沉砂砂池池可可分分為為不不同同型型號號，，各各部部分分尺尺寸寸可可查查給給排排水水設設計計手手冊冊第第五五冊冊，，本本工工程程設設計計流流量量為為2257L/S，可可選選用用兩兩座座型型號號為為1300型旋旋流流式式沉沉砂砂池池I。A=5480mmB=1500mmC=1100mmD=2200mmE=400mmF=2200mmG=1000mmH=610mmJ=630mmK=800mmL=1850mm.5：初初沉沉池池沉淀淀池池按按工工藝藝布布置置的的不不同同,可分分為為初初次次沉沉淀淀池池和和二二次次沉沉淀淀池池。。沉沉淀淀池池的的處處理理對對象象是是懸懸浮浮物物質(zhì)質(zhì)(約去去除除40%～55%)，同同時時可可去去除除部部分分BOD5(約占占總總BOD5的20%～30%，主主要要是是懸懸浮浮性性BOD5)，可可改改善善生生物物處處理理構構筑筑物物的的運運行行條條件件并并降降低低其其BOD5負荷荷。。初初沉沉池池是是對對污污水水中中的的以以無無機機物物為為主主體體的的比比重重大大的的固固體體懸懸浮浮物物進進行行沉沉淀淀分分離離。。二二沉沉池池是是對對污污水水中中的的以以微微生生物物為為主主體體的的比比重重小小的的、、且且因因水水流流作作用用易易發(fā)發(fā)生生上上浮浮的的固固體體懸懸浮浮物物進進行行分分離離。。沉淀淀池池按按池池內(nèi)內(nèi)水水流流方方向向的的不不同同，，可可分分為為平平流流式式沉沉淀淀池池，，輻輻流流式式沉沉淀淀池池和和豎豎流流式式沉沉淀淀池池。。平平流流式式沉沉淀淀池池沉沉淀淀效效果果好好、、對對沖沖擊擊負負荷荷和和溫溫度度變變化化的的適適應應能能力力強強、、施施工工簡簡易易。。豎豎流流式式沉沉淀淀池池適適用用于于小小型型污污水水廠廠。。輻輻流流式式沉沉淀淀池池適適用用于于大大中中型型污污水水處處理理廠廠，，運運行行可可靠靠，，管管理理簡簡單單。。本設計計初沉沉淀選選用平平流式式沉淀淀池，，二沉沉池選選用輻輻流式式沉淀淀池。。平流式式初沉沉池輻輻流式式二沉沉池池內(nèi)水深(m)

3L:h9L:B4.5污泥斗容積(m3)

62.3池子總高度(m)

8.77池子個數(shù)

24構筑物名稱二沉池座數(shù)4池徑（m)49有效深度（m)4H1（m)0.3H3（m)0.5H4（m)1.13H5（m)0.5H6（m)1.736:A2/O反應池池（1）：本本設計計生物物反應應池由由8組3廊道組組成，，每個個廊道道長80米，寬寬7米，有有效水水深5米，超超高0.5米，總總高度度為5.5米。工工藝采采用A2/O法，厭厭氧：：缺氧氧：好好氧=1：1：4，停留留時間間為9.7h，污泥泥回流流比為為100%。（2）：判判斷是是否可可采用用A2/O經(jīng)過初初沉池池BOD5降低了了25%（20%～30%），則則此時時BOD5值為195.38mg/L。此時時：CODcr/TN=557.1/44=13.3>8，TP/BOD5=5/195.38=0.025<0.06符合要要求，，故可可采用用此法法。（3）：計計算有效容容積=59206m3厭氧池池設備備選擇擇（以以單組組反應應池計計算））厭氧池池內(nèi)設設潛水水攪拌拌機8臺，所所需功功率按按5W/m33池容計計算。。厭氧池池有效效容積積混合全全部污污水所所需功功率為為缺氧池池設備備選擇擇（以以單組組反應應池計計算））缺氧池池內(nèi)設設潛水水攪拌拌機8臺，所所需功功率按按5W/m33池容計計算。。P=混合液液回流流設備備回流混混合液液由回回流泵泵送至至缺氧氧段首首端。?；旌弦阂夯亓髁鞴茉O設計流流量混合液液回流流管出出水流流V=0.8m/s管道過過水斷斷面面面積管徑取回流流污泥泥出水水管管管徑DN700mm。7:污泥濃濃縮池池輻輻流濃濃縮池池示意意圖在污水水處理理過程程中產(chǎn)產(chǎn)生大大量的的污泥泥，污污泥含含水率率高，，體積積大，，不便便運輸輸。污污泥中中還含含有大大量易易腐化化發(fā)臭臭的有有機物物，以以及毒毒害物物質(zhì)，，同時時也有有氮、、磷、、鉀等等植物物營養(yǎng)養(yǎng)素負負荷，，所以以需經(jīng)經(jīng)過有有效處處理，，以便便達到到變害害為利利，綜綜合利利用，，保護護環(huán)境境的目目的。。本設計計采用用豎流流式連連續(xù)運運行的的重力力濃縮縮池。。污泥泥來自自初沉沉池和和剩余余污泥泥的混混合。。(1)設計參參數(shù)：：混合污污泥進進泥含含水率率（P1=98.5%）濃縮后后污泥泥含水水率（（95%）濃縮時時間（（T=16h）污泥固固體通通量60kg/(m3.d)污泥密密度1000kg/m3(2）污泥泥濃度度：(3)泥斗容容積：：(4)有效水水深：：(5)濃縮池池總高高度：：(15)排泥管管濃縮后后剩余余污泥泥量（（m3/d)8:中水處處理構構筑物物設計計該市政政污水水廠設設有污污水深深度處處理設設施，，日處處理能能力4萬噸，，處理理后的的中水水可用用于沖沖廁、、洗車車、道道路清清掃、、綠化化景觀觀用水水等。。其基基本處處理工工藝如如下：：二級處處理后后的出出水——混凝——沉淀——V型濾池池——清水池池（消消毒））?！岣叱膛c與平面面一：平平面布布置平面布布置原原則1)按功能能分區(qū)區(qū)，配配置得得當。。主要要是指指對生生產(chǎn)、、輔助助生產(chǎn)產(chǎn)、生生產(chǎn)管管理、、生活活福利利等部部分的的布置置，要要做到到分區(qū)區(qū)明確確、配配置得得當、、而又又不過過分獨獨立分分散。。2)功能明明確，，布置置應湊湊。首首先應應保證證生產(chǎn)產(chǎn)的需需求，，結(jié)合合地質(zhì)質(zhì)、地地形、、土方方、結(jié)結(jié)構和和施工工等多多方面面的因因素全全面考考慮。。布置置時力力求減減少占占地面面積，，減少少連接接管的的長度度，便便于操操作管管理。。3)順流排排列，，流程程簡潔潔。處處理構構筑物物盡量量按流流程方方向布布置，，避免免與進進（出出）方方向相相反安安排，，個構構筑物物之間間的連連接管管（渠渠）應應以最最短路路線布布置，，盡量量避免免不必必要的的轉(zhuǎn)彎彎和用用水泵泵提升升，嚴嚴禁將將管線線埋在在構筑筑物下下面，，目的的在于于減少少能量量損失失，節(jié)節(jié)省管管材、、便于于施工工和檢檢修。。4)充分利利用地地形，，平衡衡土方方，降降低工工程費費用。。5)必要時時應預預留適適當余余地，，考慮慮擴建建和施施工可可能。。6)構筑物物布置置應注注意風風向和和朝向向，將將排放放異味味、有有害氣氣體的的的構構筑物物布置置在居居住于于辦公公場所所的下下風向向；為為保證證有良良好的的的自自然通通風條條件，，建筑筑物布布置應應考慮慮主導導風向向。7)設置通通向各各構筑筑物和和附屬屬建筑筑物的的的必必要通通道，，滿足足物品品運輸輸、日日常操操作管管理和和檢修修的需需要。。8)處理廠廠內(nèi)的的綠化化面積積一般般不小小于全全廠總總面積積的30%。二：高高程布布置為了使使污水水能在在構筑筑物間間通暢暢流動動，以以保證證處理理正常常進行行，在在平面面布置置的同同時必必須進進行高高程布布置，，以確確定各各構筑筑物及及連接接管渠渠的高高程。。在整個個污水水處理理過程程中，，應盡盡可能能使污污水和和污泥泥重力力流，，但在在多數(shù)數(shù)情況況下需需要提提升。。本設設計高高程布布置嚴嚴格遵遵循以以下原原則：：(1)為了使使污水水在各各構筑筑物間間順利利自流流，精精確計計算各各構筑筑物之之間的的水頭頭損失失，包包括沿沿程，，局部部及構構筑物物本身身的水水頭損損失，，此時時還考考慮污污水廠廠擴建建時的的預留留儲備備水頭頭。(2)進行水水力計計算時時，選選擇距距離最最大，，水頭頭損失失最大大流程程，并并按最最大設設計流