西北某城鎮(zhèn)污水處理廠設計目錄一緒論 71.1國內的城市水污染現狀以及城市污水處理廠的建設現狀 71.1.1我國目前的地表水污染現狀 71.1.2我國目前地下水污染的現狀 81.1.3我國目前的城市污水的排放量狀況 81.1.4造成我國目前水環(huán)境污染的主要原因 81.1.5我國城市污水處理廠建設發(fā)展情況 81.2城市污水處理工程設計的基本要素 91.2.1處理規(guī)模 91.2.2污水處理廠進水水質指標 101.2.3污水處理廠出水水質指標 11二工程設計規(guī)模確定 132.1污水廠處理水量論證 132.1.1服務人口 132.1.2 污水水量預測 132.2污水廠的水質論證 152.2.1進水水質的確定 152.2.2出水水質確定 152.2.3各污染物指標應該達到的去除率 162.2.4大氣污染物排放要求 162.3污水處理廠廠址 162.3.1廠址選擇要求 162.4污水處理工藝方案選擇 172.4.1污水處理工藝選擇原則 172.4.2工藝比較及確定 172.4.3工藝流程圖 18三污水處理廠構筑物工藝設計計算 193.1設計原則 193.2主要構（建）筑物工藝設計 193.2.1、粗格柵間及提升泵房: 193.2.2、細格柵間及曝氣沉砂池 213.2.3、A/A/O生物反應池的相關設計 243.2.4、二沉池的相關設計 273.2.5、加氯間及投藥間的相關設計 293.2.6、污泥收集池的相關設計 303.2.7、污泥濃縮池的相關設計 303.2.8、污泥脫水處理的相關設計 31四污水廠平面高程布置 334.1平面布置 334.2平面布置相關原則 334.3高程計算 33五結論與建議 355.1結論 355.2建議 35六參考文獻 36摘要：本設計為西北某城鎮(zhèn)污水處理廠，設計規(guī)模為10萬m3/天；因為蟠龍新區(qū)污水處理廠的服務范圍內沒有實測水質資料，所以結合區(qū)域用地性質，采用類比法提出了蟠龍新區(qū)污水處理廠近期設計進水水質的參數；該污水處理廠所設計實施的廢水處理的工藝體系是:曝氣沉砂池過濾和A/A/O工藝和二沉池過濾和次氯酸鈉消毒；該反應器設計適用的污泥分離處理采用的典型工藝主要是：重力濃縮脫水；污水處理廠總平面布置符合新區(qū)總體規(guī)劃，建筑風格與周邊環(huán)境協(xié)調，園林式廠區(qū)設計，使污水廠與周邊景觀環(huán)境更好銜接；關鍵詞：污水處理廠工藝設計；A/A/O工藝；脫氮除磷工藝設計一緒論1.1國內的城市水污染現狀以及城市污水處理廠的建設現狀1.1.1我國目前的地表水污染現狀專業(yè)人員對整個我們的國家里的近195個大中型城市都進行過了環(huán)境相關情況的水質監(jiān)測,通過此次監(jiān)測獲得的監(jiān)測結果中我們大致可以看得出,其中有的地方97%左右的大城市里面的深層地下水資源已經都受到過了一次不同的程度以上的深度污染,更有甚者這其中已經有約40%左右的大城市地下水受到污染且呈現顯示出在逐年的增加著的增長趨勢。在我國北京中,DDT等揮發(fā)性有機和農藥類殘留化合物以及含單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴化合物等多種潛在污染危害極為巨大的"三重致癌"等有機農藥化合物在城市淺層及地下水中的同時也在被人們廣泛的被檢測了出來。我們這些國家城市對深層地下水源的長期過度的開采利用以及地下水對淺地下水資源的潛在污染危害也已經在彼此相互的相互影響存在著,形成出了個非常的嚴重的惡性循環(huán)。水環(huán)境惡化的嚴重污染既造成的了地下水資源相對短缺而且另一方面也是增加的了對地下水漏斗的過量開采,擴大的了地下水漏斗面積,這些原因都可以使地下漏斗水位大大的降低了。地下的河流水位通過長期緩慢的連續(xù)的下降同時也就是也已經是嚴重地改變影響到深了的深層的地下水系統(tǒng)中原有的循環(huán)利用的淺層地下水動力條件,導致了產生深了的淺層的地表的污水被大量地倒傾灌流入到了更廣深的了深淺層的地下的河水中,淺層的地面污水也同時的也就是還在繼續(xù)地不斷地的在繼續(xù)向了更廣深了的地下深層方向地進行的流動,地下水系統(tǒng)的水質污染的狀況也在一直的在繼續(xù)逐步的向著了更廣深了的深部方向縱深進展,從而又會逐步使對深部地下水源的污染及破壞環(huán)境的人為危害和程度逐漸加劇。1.1.2我國目前地下水污染的現狀在整個2013年,我們主要通過對全省1229口監(jiān)測井的調查并把其中10個監(jiān)測省州(區(qū)、市)內的城市地下水水質現狀進行作了初步分類監(jiān)測評價。結果數據表明,水質分析適宜于供水各種供水用途水的1型~類2型評價監(jiān)測井約占到其中評價監(jiān)測井總數中的近2.4%;其中適合提供集中城鎮(zhèn)飲用的水源和城市工農業(yè)用水源的型ⅲ類監(jiān)測井約占了其中評價監(jiān)測井總數中的20.5%。4~5型除供飲用水外的其他用途評價監(jiān)測井數量占其中飲用水評價監(jiān)測井總數量的為77.1%。1.1.3我國目前的城市污水的排放量狀況現在我國對城市污水處理的廢水排放量自然也會在近年來不斷地被增加。2001年以來到了2005年,我國平均的全國城市工業(yè)污水排放總增長率每年大概維持在為0.8個%,2006年之后到了2010年,我國平均的每年城市的污水排放總量增長率為大概是在為0.1個%,到了2010年,我們一個國家平均的城市全年城市污水排放總的總量就已經是達到了每年763億噸?，F在,有許多地方的污水沒有處理就排放嚴重的破壞了水環(huán)境。1.1.4造成我國目前水環(huán)境污染的主要原因1.1.5我國城市污水處理廠建設發(fā)展情況為了解決城市水污染我們采取了城市污水處理廠的建設辦法。在八十年代,我國城市污水組成不斷變化,我國污染程度也在慢慢地從低到高演變著。因為城市污水中的各種嚴重污染,在歐洲一些主要發(fā)達國家人們身體的衛(wèi)生健康安全也同樣受到很大了一些威脅,這也就更加引起到了在我們西方國家政府高層的一個高度注意以及重視,所以在我們國家成立了國家環(huán)保組織項目。與天津市政府公司、建設部廠和上級有關部委一起共同開發(fā)建設安裝了兩臺天津紀莊子污水處理廠柴油機,于在1984年4月28日相繼建成通車并全部投入社會運行,處理負荷規(guī)模大約為26萬多m3/d。隨后,我國南方的大城市等多個省市縣都是根據當地各自具備的水資源條件而分別選址建設出了具有不同容量規(guī)模標準的污水處理廠,使整個我國大城市的垃圾污水處理廠數從僅上一個世紀五60年代左右的五十幾座逐漸發(fā)展擴大到近幾十座。20世紀90年代以來,為了加強城市污水處理,保護水環(huán)境,中央政府在相關方面加大了投入。此外,國家之所以明確的在城市水價調整中適當增加收了一點排污費則是出于為了切實保證城鎮(zhèn)污水處理廠開工建設兩年后水廠的供水正常和運行。隨著近年來國內企業(yè)改革進程及企業(yè)開放經營程度等的改革持續(xù)的深化,國外已有一批的污水污泥資源化綜合再處理和利用等新工藝、新技術、新設備檢測分析設備技術已逐漸引入到了在我國,同時更注重于在中國對傳統(tǒng)的工業(yè)活性污泥法技術中的一些實際技術應用,AB法、A/O法、A/A/O法、氧化溝工藝、SBR過程、土地處理法工藝等新工藝技術應用也都已經建立在了國內的污水處理廠基礎設施的綜合改造工程建設的項目開發(fā)中已經逐漸開始得到和推廣得到了廣泛應用。由于國外許多地方大型現代化城市生活污水處理廠系統(tǒng)的改造建設項目需要進行一個國家相對的較大項目的總投資,以及中國工程項目的整體建設投入資金往往是比較不夠多的,沒有其他辦法也可以充分滿足國家水污染防治處理設施的使用需要,因此還需要通過引進其它外國資本。1.2城市污水處理工程設計的基本要素城市管網的污水處理工程勘測設計施工是我國一項多專業(yè)綜合性的重大綜合性系統(tǒng)工程。1.2.1處理規(guī)模4、用地的性質。城市土地總體規(guī)劃修編應當是根據在本規(guī)劃城市區(qū)內根據城鎮(zhèn)不同地區(qū)具體的建設主體功能而界定規(guī)劃區(qū)域,大致合理地再分為包括城鎮(zhèn)生活居住基礎設施用地、公共社會服務及管理設施區(qū)域規(guī)劃及周邊配套及公共管理服務及設施用地、商業(yè)生活服務和設施用地、工業(yè)、物流、倉儲運輸等行業(yè)用地、道路交通與輔助服務設施用地,公共照明設施用地范圍等區(qū)域和各類城市綠地范圍以內及各種室外廣場用地,不同的土地利用屬性對應的城市居民用水量標準是不同的,因此,城市的污水量也不相同。1.2.2污水處理廠進水水質指標常用污水水質指標及意義如下：1、生化需氧量(BOD5)是表示水中在溫度20℃條件下的微生物通過氧化作用分解可溶性有機物前5天左右所必須消耗掉的水中生物溶解化氧量。反映出污水廠和生活水體微生物的嚴重污染和程度大小;通?？捎糜诜治龃_定各污水處理廠微生物的綜合處理利用效果參數;污水處理廠系統(tǒng)設計要求;城市污水處理技術管理要求指標;廢水排放控制標準指數;水質標準指標。一般認為城市污水處理廠中的BOD5超標濃度約在每110~350mg/L。2、化學生物總需氧量的指標(CODCr)。表示反應了以飽和重鉻酸鉀鹽鈉為主要基本金屬氧化劑氧化水中有機物分解后反應所需要必須而消耗掉的金屬氧化劑混合物中產生的碳化氧當量。COD指標的污染水質指標測定技術手段較為簡單可靠和簡便快速,不受一般環(huán)境水質指標測試方法的條件嚴格限制,可準確有效的測定我國某些重點工業(yè)廢水產品原料中或可能含有所或可能所含有的其他各種污染物對我國人體生物無害和無有毒害污染的物質,是定量評價廢水BOD值大小的又另外又一種比較理想和替代性水質指標。CODCr值可以說被科學家近似化的認為它是代表一種揮發(fā)性有機物的總量,CODCr、BOD兩個值中間的另一個相對差值也就是它可以是用來代表水中的有機物這種高有機化學活性物質在實際處理的污水量表里中很難是完全的被某種病原微生物所分解產生出來的殘量,兩個數值的絕對比值則更可以直接用于來代表實際處理中污水系統(tǒng)物質的高可生化性。一般城市污水中CODCr濃度為250~800mg/L。3、懸浮固體(SS)。水中懸浮固體物質密度的準確測量一般采用口徑2mm以下的玻璃篩網,以孔徑密度為0.45μm的玻璃纖維濾紙進行截取。懸浮物含量是污泥一種較常見到的重要污染檢測指標,是城市污水處理中的一種基本監(jiān)控對象,直接的關系著到最終污泥廢水的質量產生。一般的城市污水處理過程中污泥SS濃度大約為120~400mg/L。4、總氮素(TN)轉化:氮可以在各個自然界階段中以生物各種復雜形態(tài)的循環(huán)形式轉化。有機氮質如由蛋白質經水解氧化成游離氨基酸,在多種微生物催化劑的聯合作用催化下可以分解產生成各種氨氮。氨氮分解在高好氧條件環(huán)境下,硝化細菌首先將部分氨氮分解氧化為游離亞硝酸鹽氮素(NO2￣)和部分硝酸鹽氮質(NO3￣)等。NO2和部分NO3￣可在低溫缺氧等條件影響下,在脫硝酸鹽氮菌群的綜合作用條件下直接轉化產生為產物N2。5、總磷攝入量(TP)測定:糞便、洗滌劑、化肥殘渣中無機磷含量都較高,污水殘渣中總磷酸鹽量和聚磷酸鹽量等的無機磷酸鹽量和總磷脂含量等中有機總磷脂含量亦較高。磷也和氮一樣,是廢水生物技術處理過程的一個必需的元素,也是容易導致封閉的水體產生富營養(yǎng)化產物的主要元素。一般城市污水TP濃度應為3-12mg/L。6、PH值:生活污水廠的一般PH值維持在約7度左右,含有強酸堿或較強堿質的堿性工業(yè)廢水料的過量排放可能會引起水質PH值產生的變化。7、堿度分數(CaCO3):堿度分數表示污水的中氧和去酸作用的能力,通多為Ca(HCO3)。1.2.3污水處理廠出水水質指標在我們考慮制定城市建設污水處理廠系統(tǒng)的設計出水質量標準時,要全面考慮到城鄉(xiāng)建設、環(huán)境、衛(wèi)生經濟、發(fā)展等因素,看出水是主要排放還是回用。如果水主要用于回用,那么回用水必須達到什么標準也直接影響到污水處理廠出水水質標準的確定。二工程設計規(guī)模確定2.1污水廠處理水量論證2.1.1服務人口據《寶雞市蟠龍新區(qū)控制性詳細規(guī)劃》，規(guī)劃人口規(guī)模采用35.0萬人。污水水量預測1）根據部分城市實施的關于單位人口用水量及綜合用水計算的用水量指標法進行的供水預測,依據我國水利部發(fā)布《的全國城市給水管網工程規(guī)劃規(guī)范(GB50282-98)對國內部分城市進行的關于單位人口的供水與綜合的設計和用水計劃量情況進行研究分析建立了城市用水量的預測分析蟠龍新區(qū)是屬于規(guī)范中二區(qū)的大城市。單位人口的綜合日用水量指標一般為約0.5萬立方米~或0.8萬立方米/萬人d,《寶雞市城市總體規(guī)劃》規(guī)劃中預測的遠期規(guī)劃中單位人口年綜合年用水量指標則為大約0.46萬m3/萬人d。該兩項指標已經基本形成能夠綜合反映服務和有力保障蟠龍新區(qū)建設的市政供水需求以及地區(qū)經濟的發(fā)展。蟠龍新區(qū)規(guī)劃區(qū)規(guī)劃總人口35萬人，則本規(guī)劃總用水量為16.1萬m3/d。2）城市單位建設用地綜合用水量指標法預測根據《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB50282-98），城市單位建設用地綜合用水量指標如下：蟠龍新區(qū)規(guī)劃區(qū)總建設用地35平方公里，則本規(guī)劃總用水量為14.7萬m3/d。3）分類指標法預測經過計算，該規(guī)劃區(qū)最高日用水量是13.9萬m3/d。4）規(guī)劃區(qū)總用水量的確定經過綜合的分析，確定了該區(qū)的最高日總需水量是14萬m3/d。5）蟠龍新區(qū)污水處理廠預測的污水處理總量經上述分析，給水日變化系數等于1.25。則規(guī)劃區(qū)污水量計算如下：Q污=14÷1.25×0.9=10.08（萬m3/d）本設計蟠龍新區(qū)各階段污水處理廠設計規(guī)模確定如下:近期污水處理廠設計規(guī)模為30000m3/d;遠期污水處理廠設計規(guī)模為10萬m3/d（含近期）。2.2污水廠的水質論證2.2.1進水水質的確定2.2.2出水水質確定本設計的污水處理廠出水水質執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中一級A標準，如下表2.6。說明：括號外的值為水溫>12℃時的控制指標，括號內的值為水溫<12℃時的控制指標。綜合確定出水水質指標如下表：2.2.3各污染物指標應該達到的去除率2.2.4大氣污染物排放要求根據《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095）,其大氣污染物排放應該執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的二級標準，污水廠廢氣排放最高允許濃度如下表。2.3污水處理廠廠址2.3.1廠址選擇要求我們設計污水處理廠的具體選址時可按國家城市總體規(guī)劃修訂和市排水樞紐工程總體規(guī)劃等的設計要求分別進行，并滿足以下條件：在城鎮(zhèn)水體的下游；污水、污泥的排放處置要方便；3）廠區(qū)周圍要有方便的交通、交通和水電；4）有擴建的可能。2.4污水處理工藝方案選擇2.4.3工藝流程圖三污水處理廠構筑物工藝設計計算3.1設計原則(1)遵守執(zhí)行國家相關的規(guī)范制度。(2)必須對工業(yè)污水處理作業(yè)過程中產生后的廢網渣、底泥、污泥要進行徹底妥善地處理分離和綜合處置,避免形成二次污染。(3)盡可能做到無人值守。(4)優(yōu)化廠房豎向排水設計,節(jié)約廠房污水處理廠提升工程費用。(5)廠房建筑風格力求整齊統(tǒng)一、簡潔而明快、美觀大方。3.2主要構（建）筑物工藝設計3.2.1、粗格柵間及提升泵房:設計規(guī)模為10萬m3/d，土建工程按污水處理廠長期規(guī)模10萬m3（1）粗格柵的相關設計確保后續(xù)構筑物都能夠正常運行，通過設計粗格柵攔截污水中粗大的懸浮物。

潛水排污泵1臺，Q=130m3/h，H=15.0m，W=178kg，P=9KW；3.2.2、細格柵間及曝氣沉砂池結構形式：地上式鋼筋砼結構+地上一層框架結構，近期修建1座，遠期增加2座。 5）水力損失：h1=kβS式中：（2）曝氣沉砂池的相關設計：設計爆氣沉砂池是為了去除污水中細粒徑(d≥0.2mm)的砂礫和浮油脂。設計參數：設計水量為1750m3/h；停留時間為t=8.0min；水平流速為v1水=0.1m/s；旋轉流速為V旋=0.30m/s；氣水比為0.2m3/m3水；每立方米污水所需空氣量0.2m3/m沉砂室沉砂斗體積：V0=a+a1式中：a—沉砂斗上頂寬取0.99m；a1—沉砂斗下底寬取0.5m；沉砂斗上頂寬：a=2h3式中：h3—斗高，根據設計取0.35m；a1—斗底寬，根據設計取0.5m；斗壁與水平面的傾角取55°；本設計按時間控制橋式除砂機的運行。3.2.3、A/A/O生物反應池的相關設計本設計設計該生物反應池是為了在釋磷、吸磷、硝化和反硝化的過程中實現污水中的有機物、氨氮、磷等去除。設計參數：3.2.5、加氯間及投藥間的相關設計加氯間的相關設計：功能：防止水中病原菌對人類健康產生危害。設計參數：進水量為36000m3/d=0.42m3/s，采用次氯酸鈉消毒，投氯量：10mg/L，濃度為11%。運行：連續(xù)運行。體積：V=Qt=0.42m3/s×30×60=756m式中：V—體積，756m3Q—最大設計水量，36000m3/d=0.42m3/s；t—消毒時間，根據工程設計取30min。表面積:F=Vh1=756式中：V—體積，756m3h1—水深，根據水污染控制工程取4m。(3)總長度：L1式中：L1—總長度，31.5F—表面積，189m2B—寬度，根據工程設計取6.0m。（4）總高度：根據工程設計，超高取0.3m，則總高度：H=h1+h2=4m+0.3m=4.3m；（5）進出水系統(tǒng)：進水系統(tǒng)：根據設計水量，進水管采用DNmm900的鋼管，流速v=1.3m/s。(6)出水系統(tǒng)：采用矩形薄壁堰，根據水污染控制工程堰寬取b=5.0m，則堰高：H=Q3.2.6、污泥收集池的相關設計設計的參數為：（1）剩余污泥：Qs=3902m（2）回流污泥：QR=1008m根據水污染控制工程，有效深度為：h2=QT式中：T—濃縮時間，取20h；四污水廠平面高程布置4.1平面布置4.2平面布置相關原則4.3高程計算（1）構筑物水頭損失確定構筑物水頭損失一般都是采用的經驗數值，構筑物水頭損失見表4.1（2）管道水頭損失計算根據污水廠的布置和管道水頭損失的計算方法，管道水力計算的結果見表4.2。五結論與建議5.1結論1、為了保證寶雞蟠龍新區(qū)的如期建設，保護水的可持續(xù)發(fā)展，在蟠龍新區(qū)建設污水處理廠是十分必要的。2、對蟠龍新區(qū)污水處理工程服務范圍內的污水量進行了預測，經濟合理，本工程污水處理規(guī)模為10.0萬m3/d，建議分期建設（一期3.0萬m3/d、二期7.0萬m3/d）。3、本設計的特點如下：(1)本工程設計主要選擇采用的磷處理新工藝類型為二級生物處理新工藝和二級深度化學處理新工藝，整個過程具