浠水縣某污水處理廠處理工藝的選擇分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u26198第一章緒論 2166361.1污水的來源 2219341.2污水處理的必要性 2321551.3污水處理廠系統(tǒng)概述 261391.4污水處理基本方法 214961.4.1物理處理法 2273821.4.2化學處理法 2159771.4.3生物化學處理法 3201901.4.4膜處理技術 3899第二章設計任務 3246352.1浠水縣概況 351372.1.1地理坐標 3114562.1.2地形地貌 3203612.1.3水文狀況 3175042.1.4氣象特征 490162.2工程資料 440382.2.1廠址位置及用地要求 4110852.2.2進水水質(zhì) 4327222.2.3出水水質(zhì) 4278842.2.4污水量計算 514852.3提交成果 6312392.4要求 6627第三章確定工藝方案 653303.1設計流量 625583.1.1日平均流量 6225423.1.2總變化系數(shù) 735433.1.3污水廠總設計流量 7211213.2水質(zhì)分析 7165463.2.1計算去除率 7141633.2.2可生化性的判斷 8285953.2.3判斷P的去除難易 946493.3污水處理工藝的選擇 995273.3.1影響工藝選擇的因素 995183.3.2工藝比選 10165303.3.2奧貝爾氧化溝工藝 12第一章緒論1.1污水的來源城鎮(zhèn)居民日常用水產(chǎn)生的廢水，公共建筑使用水資源后產(chǎn)生的廢水，以及工業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的廢水。1.2污水處理的必要性首先，人類生活離不開水資源，人類的各類生產(chǎn)活動都需要水資源的參與，污水卻無法參與到這些生產(chǎn)活動之中；其次，污水對人類的身體健康有較大威脅，污水中含有各種對人類身體有害的物質(zhì)；再次，各種動植物的正常生長也離不開干凈的水資源，如果沒有干凈的水資源而全是污水，那么各種動植物也會很難生存下去，生態(tài)系統(tǒng)也會遭到破壞；最后，如果不及時的處理水資源，便會產(chǎn)生馬太效應，水資源越來越惡化，只有及時的對污水進行處理，才能讓水質(zhì)不至于越來越差。1.3污水處理廠系統(tǒng)概述污水處理廠是在污水排入水體之前對污水進行凈化的一項很有用的系統(tǒng)，可以讓污水達到水質(zhì)標準后再排放不至于污染原本干凈的水資源。污水處理廠處理的污水可以有生活污水，也可以有工業(yè)廢水，還可以是各種其他的水質(zhì)不達標的廢水，這些污水都依靠政府布置的市政管網(wǎng)統(tǒng)一先排入污水處理廠處理后再排入最近的河流。1.4污水處理基本方法1.4.1物理處理法顧名思義就是不添加任何化學藥劑，只采用最簡單的物理分離的方法，這種方法成本較低，但是處理程度也因污水水質(zhì)不同而有較大差異，通常只能去除較大的懸浮狀態(tài)的固體廢物，溶解的污染物則很難除去。1.4.2化學處理法此種方法能夠去除物理處理法無法去除的溶解的污染物，通常通過各種化學反應將溶解的污染物轉(zhuǎn)化為不溶的固體污染物或氣體從而達到凈化水質(zhì)的目的，此種方法通常需要比物理處理法更高的成本。1.4.3生物化學處理法這種方法利用的是自然界最原始的自凈原理：通過自然界本身存在的微生物將污染物質(zhì)分解為無害的小分子物質(zhì)。只不過人類通過技術手段將微生物量增加，提高凈化能力，加快凈化速度。1.4.4膜處理技術此技術對污水的處理最有效但是成本也是最高的，并且膜需要定期清洗以免造成堵塞影響了膜的處理效果，這種技術最開始應用于鹽水淡化，后來才發(fā)現(xiàn)在污水凈化方面潛力巨大并且到現(xiàn)在發(fā)展的越來越好。第二章設計任務2.1浠水縣概況2.1.1地理坐標湖北省浠水縣在長江附近坐落于擁有廣泛發(fā)展前景的華中地區(qū)，依靠長江有較大的發(fā)展?jié)摿?，當?shù)赜兄S富的自然資源，因此污水需要得到及時的處理以免影響了當?shù)氐母鞣N自然資源。不僅資源豐富，交通也便利，與全國各地交流方便，四通八達，是一個發(fā)展前景無限的新興工業(yè)城市。湖北省浠水縣此次待設計的污水處理廠工程近期需要處理7.5萬人的生活污水，遠期需要處理10.5萬人的生活污水。2.1.2地形地貌浠水縣污水廠服務范圍內(nèi)的地勢西南低，東北部高，地面標高在6.0～7.8m之間，整體地勢平緩。地層豐富，從下到上為：（1）砂礫堆積，包含多種礦物質(zhì)。土壤對重力的承受能力為6.2~10.8t/m2；（2）砂礫與淤泥混合層，局部是中砂、黃色細砂淤泥；（3）淤泥層，灰色，局部有粘土。2.1.3水文狀況此次規(guī)劃的污水處理廠在某河流的北面，距離很近，保證就近排放。該河流河面寬20~40米不等，江底標高3.2m，河床水位變幅在1.2m~1.8m之間。2.1.4氣象特征本次規(guī)劃設計的區(qū)域處于氣候溫和的地帶，降雨豐富，在地理上處于北回歸線以南。氣溫：歷年年均20℃的溫度，歷年40℃的最高溫度和-6℃的最低溫度。降水：多年數(shù)據(jù)得出的年均降雨量950.5mm。該地暴雨強度公式為：q=1227.11/(T+7.451)0.605。風向風速：東南風為主導風向，年平均風速約2.4m/s，最大風速約21.0m/s。2.2工程資料2.2.1廠址位置及用地要求當?shù)貙凰h規(guī)劃區(qū)西南角的一塊地規(guī)劃為污水處理廠，與某河流很近，污水廠位置是暫未開發(fā)用地，耕地和植被都有但不多。污水廠用地面積約5萬平方米。廠區(qū)地面標高6.0米，廠區(qū)所在區(qū)域沒有跨等高線，地形平緩。2.2.2進水水質(zhì)污水廠預期進水水質(zhì)情況如下表2-1：表2-1進水水質(zhì)情況單位：mg/L項目TN磷酸鹽SSBOD5NH3-NTPCODcr指標32.91.018216526.11.52922.2.3出水水質(zhì)出水水質(zhì)應達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A類標準。因此出水水質(zhì)應滿足：SS：≤10mg/L TN：≤15mg/LCOD：≤50mg/LTP：≤0.5mg/LBOD5：≤10mg/L 2.2.4污水量計算處理污水包括：城市居民生活污水、公共建筑污水以及工業(yè)廢水。工業(yè)與公共建筑最大日污水量12000m3/d（見下表2-2），近期增加14%后便是遠期預計的最大日污水量。表2-2工業(yè)與公共建筑最大日污水量一覽表序號單位污水量（m3/d）序號單位污水量（m3/d）1第一小學103021物資局倉庫302國際貿(mào)易中心20022農(nóng)貿(mào)市場2003汽車站6023第二小學10404青山公園80024西湖公園2005幼兒園3025水廠9006化肥廠10026玩具廠1007第一中學15027政府大院3008賓館130028人民醫(yī)院5009賓館224029賓館332010第二中學12030職業(yè)技術學院30011針織廠40031環(huán)保局3012制藥廠66032洗車場38013中心醫(yī)院30033大型休閑娛樂中心14014副食品廠50034衛(wèi)生防疫站4015商場12035汽車城10016大型超市16036高新工業(yè)園15017印刷廠20037造船廠7018塑料廠30038植物油廠9019汽配廠10039建材廠12020棉織廠100040屠宰廠2202.3提交成果(1)設計圖紙。A1圖12張以上，包括城市污水、雨水管網(wǎng)平面布置圖各1張、雨水污水干管縱剖面圖各1張、污水處理廠總平面布置圖2張、污水處理廠高程圖1張、單體構(gòu)筑物圖5張以上；手繪圖至少1張。(2)畢業(yè)設計說明與計算書一份，說明與計算書要求1萬字（約合60頁）以上。2.4要求綜合運用已經(jīng)學過的專業(yè)相關知識和相關參考工具書及參考資料，充分發(fā)揮自己獨立思考和動手能力，秉承創(chuàng)新精神，認真完成畢業(yè)設計，設計圖紙必須符合相關規(guī)范，計算準確無誤，說明書應當內(nèi)容簡明、語句通順、論證詳盡，選取的工藝需技術可行、經(jīng)濟合理，在保證出水達標前提下，盡量節(jié)省投資，使安全可靠，管理便利。第三章確定工藝方案3.1設計流量3.1.1日平均流量日常用水平均流量Qdavg=綜合生活污水定額n×人口數(shù)N/(24×3600)，即：Q浠水縣排水系統(tǒng)按規(guī)劃屬于較完善范圍，故綜合生活污水定額按用水定額的90%計。查得湖北省浠水縣采用的用水定額為200(L/(人·d))。近期：Qdavg=200×0.9×75000/(24×3600)=13500m3/d=156.25L/s遠期：Qdavg=200×0.9×105000/(24×3600)=18900m3/d=218.75L/s3.1.2總變化系數(shù)總變化系數(shù)Kz與平均流量之間的關系：K近期：Kz遠期：Kz3.1.3污水廠總設計流量污水廠總設計流量Q包括生活污水和工業(yè)與公共建筑污水：Q=Qd+Qj式中：Qd——生活污水設計流量，m3Qj——工業(yè)和公共建筑最大日污水量，m3/d，浠水縣近期為12000m3/d，遠期為13680m生活污水最大設計流量Qdmax=Qdavg×Kz近期：Qdamx=13500×1.55=20925m3/d遠期：Qdamx=18900×1.49=28161m3/d故污水廠總設計流量為：近期最大：Qmax=Qdmax+Qj=20925m3/d+12000m3/d=32925m3/d近期平均：Qavg=Qdavg+Qj=13500m3/d+12000m3/d=25500m3/d遠期最大：Qmax=Qdmax+Qj=28161m3/d+13680m3/d=41841m3/d遠期平均：Qavg=Qdavg+Qj=18900m3/d+13680m3/d=32580m3/d3.2水質(zhì)分析3.2.1計算去除率計算污水中待去除的污染物的去除率：η=q0式中η——去除率，%；q0——待去除污染物濃度，mg/L；qe——經(jīng)過處理后相應污染物濃度，mg/L。此次設計可計算出如下五個主要污染物的預期去除率：、、、、。計算各主要污染物的去除率：（1）COD去除率ηCOD=292?50292×（2）BOD5去除率EQ\F(250-20,250)ηBOD5=165?10165×（3）SS去除率ηSS=182?10182×（4）TP去除率ηTP=1.5?0.51.5×（5）TN去除率ηTN=32.9?1532.9×表3-1主要污染物去除率項目CODBOD5SSTPTN去除率83%94%94.5%67%54%3.2.2可生化性的判斷可生化性指標經(jīng)常用來是看待處理的污染物是否應該使用生物處理法對其處理的有效指標，通過污染中BOD5與COD的比值來判斷可生化性，各不同范圍代表生物降解的難易程度要想用生物處理法處理污水則需要污水中的污染物容易生物降解，查資料可知有量化的判斷生物降解難易的規(guī)定，規(guī)定如下：BOD5BOD5BOD5BOD5本設計計算所得結(jié)果對應規(guī)定范圍：0.45<BOD5計算結(jié)果顯示本次設計中的污染物屬于量化規(guī)定中的生物降解良好范圍，按照相關規(guī)定，選擇生物處理法處理這些污染物沒有任何問題，可以放心選擇。3.2.3判斷P的去除難易通常以BOD5/TP的比值作為脫磷率指標，BOD5/TP＞20時，磷很容易除掉，不用特別擔心，此時甚至能夠除掉超過九成的磷。本設計中P的去除難易：EQBOD5TP=165因此本設計去磷效果良好，脫磷率可達90%以上。3.3污水處理工藝的選擇3.3.1影響工藝選擇的因素（1）污染物去除比例當不需要大量去除污染物或可處理小比例污染物時便可選擇更加經(jīng)濟合理的工藝流程，如構(gòu)筑物少，不需要投加很多藥劑的工藝；當需要很高的處理程度以保證排入水體后不會有任何危害，則應不考慮價錢而首先考慮能否達到要求，此時即使構(gòu)筑物很多也應選擇。（2）運行費用和工程造價當各個工藝能達到相同的處理效果時，則優(yōu)先考慮造價低，后續(xù)運行管理費用不大的工藝，在達到處理要求的前提下成本最低化能夠盡量讓收益最大化。（3）當?shù)馗鞣N條件還要考慮當?shù)氐臍夂?、地質(zhì)等條件確保工藝在當?shù)啬苷＿\轉(zhuǎn)，不會因為一些自然環(huán)境原因停止工作。3.3.2工藝比選（1）傳統(tǒng)活性污泥法活性污泥法的基本流程是讓污水曝氣，經(jīng)過一段時間后，一種絮凝體在污水中生成，可吸附一些污染物并使污水得到澄清，這就叫活性污泥。傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程如下圖3-1圖3-1傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程氧化溝法氧化溝也名循環(huán)曝氣池，與延時曝氣法類似，氧化溝兼具傳統(tǒng)活性污泥法的特點，脫除有機物的能力很強，還可以脫氮。如圖3-2是氧化溝工藝流程。圖3-2氧化溝法工藝流程圖常用的氧化溝有如下幾種：①多溝交替式氧化溝，合建型，不用另外設二沉池，使用轉(zhuǎn)刷曝氣,常用雙溝式和三溝式。②卡魯塞爾氧化溝，分建型，會另外設二沉池，曝氣使用的是表面曝氣機，溝深比多溝交替式要深。③奧貝爾氧化溝，也為分建式，會另外設二沉池，使用轉(zhuǎn)碟曝氣機曝氣，一般也有較大的溝深，現(xiàn)在廣東、陜西、湖北、上海等地都在采用，脫氮能力很強。SBR法SBR法也叫間歇式延時曝氣活性污泥法，這個方法最核心的技術是將活性污泥泥水分離、原污水入流、有機底物降解反應、處理水排放等各處理流程放在統(tǒng)一的反應器內(nèi)處理并完成。對以上三種工藝進行對比選擇：表3-1 污水處理工藝比選工藝名稱氧化溝工藝A2/O工藝SBR工藝優(yōu)點1.無須復雜的流程即可達到相同的效果，需要的構(gòu)筑物不多，建筑費用不高；2.穩(wěn)定處理污水；3.對難降解的有機物也可以處理；4.國內(nèi)工程實例多，有經(jīng)驗可以借鑒；1脫N除P能力強；2.對污泥沉降性能有較大改善，3.運行穩(wěn)定。1.流程簡單；2.占地不大，處理成本不高；3.較好的處理效果以及穩(wěn)定的去除氮磷能力。缺點1.要求高自動化控制能力；2.污泥穩(wěn)定性較低。1.構(gòu)筑物多；2.污泥回流多，需要更多的能源。1.要求高自動化控制能力