排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 概況</b></p><p><b>　　1.1 前言</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，污水處理事業(yè)也相繼取得了較大的發(fā)展，許多城市興建了污水處理廠，工業(yè)企業(yè)也開(kāi)始重視工業(yè)廢水的處理，同時(shí)更多的城市和工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃、籌劃和設(shè)計(jì)污水處理廠。水污染防治、保護(hù)水環(huán)境，已經(jīng)成為一項(xiàng)非常重要的話題。&l

2、t;/p><p>　　近幾十年來(lái)，新工藝、新技術(shù)大量涌現(xiàn)，氧化溝系統(tǒng)和高效低耗的污水處理技術(shù)，如各種類(lèi)型的穩(wěn)定塘、土體處理系統(tǒng)、濕地系統(tǒng)都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和應(yīng)用。這些新工藝、新技術(shù)已成為水污染防治領(lǐng)域的熱門(mén)研究課題。在國(guó)家科委、住建部、國(guó)家環(huán)境保護(hù)部的組織和領(lǐng)導(dǎo)下，廣泛、深入地開(kāi)展了這些課題的科學(xué)研究工作，取得了一批令人矚目的研究成果。</p><p>　　我國(guó)水資源嚴(yán)重短缺的事實(shí)是不容回避的

3、，北方一些城市人民生活水平的提高和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展已受到水資源不足的限制和制約。城市污水和工業(yè)廢水回用，以城市污水作為第二水源將成為必然的趨勢(shì)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括遼寧省WA市排水工程規(guī)劃及污水處理廠工藝設(shè)計(jì)。城市排水體制采用分流制排水系統(tǒng)，雨水就地就近直接排放河流，城市生活污水經(jīng)污水處理廠統(tǒng)一處理后排放。該市為省轄市，污水處理廠的出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2

4、002）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的A 標(biāo)準(zhǔn)。該市城市污水中BOD5、NH3-N、TN、TP等主要指標(biāo)不是很高，屬于中等濃度，因此，污水生物處理采用采用改良A2/O工藝。污泥處理工藝采用濃縮—中溫厭氧二級(jí)消化工藝，污泥最后由離心脫水機(jī)脫水后外運(yùn)衛(wèi)生填埋。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)與內(nèi)容</p><p>　?。?）排水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，含兩個(gè)以上的方案比較；</p><p>

5、　?。?）污水泵站工藝設(shè)計(jì)，含部分工藝施工圖設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）污水處理工藝設(shè)計(jì)，含部分單體構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）污泥水處理工藝設(shè)計(jì)，含部分單體構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）污水處理廠的工程預(yù)算；</p><p>　?。?）有條件的同學(xué)還可以在教師指導(dǎo)下自選一個(gè)專(zhuān)題進(jìn)行深入研究

6、。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1.3.1 基本要求</p><p>　?。?）完成排水管網(wǎng)和雨水管道的定線，至少應(yīng)對(duì)兩個(gè)排水管網(wǎng)定線方案（也可以是局部變化的方案）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選優(yōu)。</p><p>　?。?）排水管網(wǎng)的主干管、區(qū)域干管、支干管及倒虹吸管應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的

7、水力計(jì)算與高程計(jì)算。水力計(jì)算應(yīng)采用計(jì)算機(jī)編程計(jì)算。不計(jì)算管道不必編號(hào)，最不利點(diǎn)應(yīng)校核。有跌水井的應(yīng)計(jì)算一個(gè)。</p><p>　?。?）按給出的原始資料合理地選定設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度公式進(jìn)行雨水管道的水力計(jì)算。從街道明渠開(kāi)始只計(jì)算其中一、二條雨水管道即可。雨水管道也可只布置第一修建期的管線。</p><p>　?。?）污水泵站工藝設(shè)計(jì)要確定水泵機(jī)組的臺(tái)數(shù)、水泵型號(hào)、泵站的結(jié)構(gòu)形式以及集水池的容積，

8、并應(yīng)進(jìn)行泵站水泵機(jī)組管道水力計(jì)算和電器設(shè)備等布置的設(shè)計(jì)，泵站的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可參照標(biāo)準(zhǔn)圖大致來(lái)確定。</p><p>　?。?）應(yīng)根據(jù)原始資料與城市規(guī)劃情況、并考慮環(huán)境效益與社會(huì)效益，合理地選擇污水處理廠的位置。</p><p>　?。?）根據(jù)水體自?xún)裟芰σ约耙蟮拇_定處理水質(zhì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w條件，如水資源情況、水體污染情況等來(lái)確定污水處理程度與處理工藝流程。無(wú)特殊要求時(shí)，污水處理后BO

9、D5、NH3-N、TN、TP等主要指標(biāo)應(yīng)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918－2002）的相應(yīng)要求，SS經(jīng)深度處理后達(dá)到，本次設(shè)計(jì)可不予考慮。</p><p>　?。?）根據(jù)原始資料、當(dāng)?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)與成分，選擇合適的污泥處理工藝方法，進(jìn)行各單體構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　（8）污水處理廠平面布置要緊湊合理，節(jié)省占地面積，同時(shí)應(yīng)保證運(yùn)行管理方便。</

10、p><p>　　（9）在確定污水處理工藝流程時(shí)，同時(shí)選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類(lèi)型。對(duì)所有構(gòu)筑物都進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，包括確定各有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)、負(fù)荷、尺寸與所需的材料與規(guī)格等。</p><p>　　（10）對(duì)需要繪制工藝施工圖的構(gòu)筑物還要進(jìn)行更詳細(xì)的施工圖所必須的設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括各部位構(gòu)件的形式、構(gòu)成與具體尺寸等。</p><p>　?。?1）對(duì)污水與污泥處理系統(tǒng)要做出較準(zhǔn)確

11、的水力計(jì)算與高程計(jì)算。</p><p>　?。?2）對(duì)污水處理廠都要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)概算與成本分析。</p><p>　　1.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的要求</p><p>　　設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)不僅要有完整的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程，還應(yīng)包括與設(shè)計(jì)題目有關(guān)的資料匯總，可供選擇的方案比較，選擇方案的依據(jù)，以及對(duì)所選方案的論述。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)要結(jié)

12、構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、層次分明、語(yǔ)言流暢、書(shū)寫(xiě)工整（可以打印）、簡(jiǎn)圖合理、計(jì)算正確，符合學(xué)科、專(zhuān)業(yè)的有關(guān)要求。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的用語(yǔ)、表格、計(jì)量單位、插圖應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，符合給水排水專(zhuān)業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。文中出現(xiàn)的符號(hào)和縮語(yǔ)應(yīng)采用本專(zhuān)業(yè)的權(quán)威性機(jī)構(gòu)或?qū)W術(shù)團(tuán)體所公布的規(guī)定。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)應(yīng)采用統(tǒng)一的畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙，并按統(tǒng)一規(guī)格裝訂成冊(cè)。</p><p

13、>　　設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)應(yīng)在30000字以上。</p><p>　　1.3.3 圖紙要求</p><p>　　排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成1#圖紙11張。具體如下：</p><p>　　（1）排水工程規(guī)劃圖，1#圖或0#圖1張。</p><p>　?。?）污水主干管、雨水管縱斷面圖，1#圖1～2張。</p><p>　?。?/p>

14、3）污水處理廠總平面圖，1#圖1張。</p><p>　?。?）污水處理廠工藝平面圖，1#圖1張。</p><p>　?。?）主要處理構(gòu)筑物（如初沉池、曝氣池、二沉池、消化池等）工藝圖，1#圖3～4張。每位同學(xué)具體繪制的構(gòu)筑物圖，由指導(dǎo)教師確定。</p><p>　?。?）污水提升泵站工藝圖，1#圖1張。</p><p>　　（7）污水處理工

15、藝與污泥處理工藝高程布置圖，1#圖1張。</p><p><b>　　1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1.4.1 設(shè)計(jì)基本資料</p><p><b>　　設(shè)計(jì)基本資料包括：</b></p><p>　?。?）《沈陽(yáng)建筑大學(xué)給水排水工程專(zhuān)業(yè)排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》</p>

16、<p>　　（2）《WLA市地形圖》（1：10000）</p><p>　　1.4.2 國(guó)家法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范</p><p>　　本設(shè)計(jì)涉及到的國(guó)家法規(guī)有：</p><p>　　（1）《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》（1989）</p><p>　?。?）《中華人民共和國(guó)水法》（1989）</p><p>　　

17、（3）《中華人民共和國(guó)防洪法》</p><p>　?。?）《中華人民共和國(guó)水土保持法實(shí)施條例》（1993）</p><p>　　（5）《中華人民共和國(guó)水污染防治法》（1996）</p><p>　　本設(shè)計(jì)涉及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范有：</p><p>　　（1）《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB50318-2000）</p><p&

18、gt;　?。?）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）</p><p>　　（3）《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50013-2006）</p><p>　?。?）《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T 50265—97）</p><p>　　（5）《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）</p><p>　?。?）《地表水環(huán)境質(zhì)

19、量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)</p><p>　　（7）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)</p><p>　?。?）《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3025-1993）</p><p>　?。?）《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB14554-93）</p><p>　?。?0）《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082

20、-1999）</p><p>　?。?1）《城市污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ137-89）</p><p>　?。?2）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ16-87）2001</p><p>　?。?3）《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50069-2002）</p><p>　?。?4）《采暖、通風(fēng)及空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ

21、19—87）</p><p>　?。?5）《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996）</p><p>　?。?6）《工業(yè)企業(yè)廠界噪音標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-90）</p><p>　　第二章 城市排水總體規(guī)劃</p><p><b>　　2.1 城市概況</b></p><p>　　WA市位

22、于遼寧省，地處北溫帶中緯度地區(qū)，屬溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，日光充足，降雨集中，四季變化明顯，冬寒夏熱，雨熱同季。城市常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。這座城市的地勢(shì)西南高，東北低，平均海拔67m。該市的自然土壤主要為亞粘土，平均冰凍深度1m，平均地下水位7m 。WA市依地勢(shì)以鐵路分為南北兩大片區(qū)域，南部人口密度為410人/公頃，北部人口密度為420人/公頃，城市現(xiàn)在人口總數(shù)為62萬(wàn)。WA市有三座污染較大的工廠，分散分布在市區(qū)內(nèi)。城市東側(cè)有一條河流由南

23、至北從城市邊緣流過(guò)，河岸較平直，河流洪水位58米，枯水位為55米，常水位為56米。</p><p>　　2.2 排水體制的確定</p><p>　　排水制度(分流制或合流制)的選擇，應(yīng)根據(jù)城鎮(zhèn)的總體規(guī)劃，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦翁攸c(diǎn)、水文條件、水體狀況、氣候特征、原有排水設(shè)施、污水處理程度和處理后出水利用等綜合考慮確定。同一城鎮(zhèn)的不同地區(qū)可采用不同的排水制度。新建地區(qū)的排水系統(tǒng)宜采用分流制。合流制排

24、水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置污水截流設(shè)施。對(duì)水體保護(hù)要求高的地區(qū)，可對(duì)初期雨水進(jìn)行截流、調(diào)蓄和處理。在缺水地區(qū)，宜對(duì)雨水進(jìn)行收集、處理和綜合利用）。</p><p>　　WA市是是一個(gè)發(fā)展速速很快的新興城市，因此， WA市的排水系統(tǒng)規(guī)劃既要立足現(xiàn)實(shí)，又要有考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展；既要考慮城市的雨水和污水的排放，又要考慮環(huán)境保護(hù)。綜合考慮WA的排水體制采用完全分流制排水系統(tǒng)。</p><p>　　2.3 城市污水管網(wǎng)

25、的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 城市污水管網(wǎng)方案</p><p>　　WA市分為兩個(gè)區(qū)，在城市東面有一條由南向北的河流。根據(jù)WLA市的地形及自然情況，城市污水管網(wǎng)布置初選兩套方案。</p><p>　　方案一的布置圖見(jiàn)圖2-1，排水分區(qū)1與分區(qū)2統(tǒng)籌考慮，分區(qū)3與分區(qū)4統(tǒng)籌考慮，只設(shè)一根截流干管，總體布局簡(jiǎn)單明了。方案一的水力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附錄一。</p&

26、gt;<p>　　方案二的布置圖見(jiàn)圖2-2，排水分區(qū)3單獨(dú)考慮，分區(qū)2的管徑與埋深減少，但增加了一根一根截流干管，并且分區(qū)2的部分管徑將有所增加。方案二的水力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附錄二。</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　圖2-1 城市污水管網(wǎng)方案一</p><p><b>　　方案二： </

27、b></p><p>　　圖2-2 城市污水管網(wǎng)方案二</p><p>　　2.3.2 城市污水管網(wǎng)方案比較</p><p>　　污水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)需考慮如下問(wèn)題：</p><p>　　(1) 管道系統(tǒng)布置要符合地形趨勢(shì)，一般宜順坡排水，取短捷路線。每段管道均應(yīng)劃給適宜的服務(wù)面積。匯水面積劃分除依據(jù)明確的地形外，在平坦地區(qū)要考慮與各毗鄰系統(tǒng)

28、的合理分擔(dān)。</p><p>　　(2) 盡量避免或減少管道穿越不容易通過(guò)的地帶和構(gòu)筑物，如高地、河道、鐵路、地下鐵道等。當(dāng)必須穿越時(shí)，需采取必要的處理或交叉措施，以保證順利通過(guò)。</p><p>　　(3) 安排好控制點(diǎn)的高程。</p><p>　　1) 局部管道覆土較淺時(shí)，采取加固措施、防凍措施。</p><p>　　2) 穿過(guò)局部低洼地

29、段時(shí)，建成區(qū)采用最小管道坡度。 3) 必要時(shí)采用局部提升辦法。</p><p>　　4) 在局部地區(qū)，雨水管道可采用地面式暗溝，以避免下游過(guò)深。</p><p>　　(4) 查清沿線遇到的一切地下管線，準(zhǔn)確掌握它們的位置和高程，安排好設(shè)計(jì)管道與它們的平行距離，處理好設(shè)計(jì)管道與它們的豎向交叉。</p><p>　　(5) 管道在坡度驟然變陡處，可由大管徑變?yōu)樾?/p>

30、管徑。當(dāng)D=200～300mm時(shí)，只能按生產(chǎn)規(guī)格減小一級(jí)。當(dāng)D≥400mm時(shí)，應(yīng)根據(jù)水力計(jì)算確定，但減小不得超過(guò)二級(jí)。管道坡度的改變應(yīng)盡可能徐緩，避免流速驟降，導(dǎo)致淤積。 (6) 同直徑及不同直徑管道在檢查井內(nèi)連接，一般采用管頂平接，不同直徑管道也可采用設(shè)計(jì)水面平接，但在任何情況下進(jìn)水管底不得低于出水管底。 (7) 流量很小而地形又較平坦的上游支線，一般可采用非計(jì)算管段，即采用最小管徑，按最小坡度控制。</p>

31、;<p>　　方案一：排水分區(qū)1與分區(qū)2統(tǒng)籌考慮，分區(qū)3與分區(qū)4統(tǒng)籌考慮，只設(shè)一根截流干管，總體布局簡(jiǎn)單明了。</p><p>　　方案二：排水分區(qū)3單獨(dú)考慮，分區(qū)2的管徑與埋深減少，但增加了一根一根截流干管，并且分區(qū)2的部分管徑有所增加。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，最終決定采用方案一。</p><p>　　2.4城市雨水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)<

32、/p><p>　　2.4.1城市雨水管網(wǎng)方案</p><p>　　WLA市城市雨水管網(wǎng)布置初選兩套方案。方案一的布置圖見(jiàn)圖2-3，方案二的布置圖見(jiàn)圖2-4。 </p><p>　　2.4.2 城市雨水管網(wǎng)方案比較</p><p>　　雨水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)需考慮如下問(wèn)題：</p><p>　　(1) 重力流管道按滿流計(jì)算，并應(yīng)考慮

33、排放水體水位頂托的影響。(2) 管道流時(shí)最小設(shè)計(jì)流速一般不小于0.75m/s，如起始管段地形非常平坦， </p><p>　　最小設(shè)計(jì)流速可減小到0.6m/s。最大允許流速同污水管道。(3) 最小管徑和最小坡度：</p><p>　　雨水管與合流管不論在街坊和廠區(qū)內(nèi)或在街道下，最小管徑均為300毫米，最小設(shè)計(jì)坡度為

34、0.002。 </p><p>　　(4) 最大埋深和最小埋深：</p><p>　　1) 必須防止管壁因地面荷載受到破壞，為此管頂需要有一定厚度的覆土。</p><p>　　2) 必須滿足街道連接管在銜接上的要求。這三個(gè)數(shù)值中的最大一個(gè)數(shù)值就是這以管道的允許最小覆土厚度。一般在干燥土壤中，最大埋深不超過(guò)7-8m，在多水、流砂、石灰?guī)r地層中，不超過(guò)5m

35、。雨水管線的布置應(yīng)垂直等高線，應(yīng)盡量少穿越鐵路，并采用分散出水口式的管道布置形式。</p><p>　　方案一與方案二的主要區(qū)別在于，排水分區(qū)1在方案一與分區(qū)2規(guī)劃為一個(gè)排水區(qū)域，而在方案二則與分區(qū)3規(guī)劃為一個(gè)區(qū)域，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，方案2在分區(qū)2與分區(qū)3的末端均需采用暗渠，并且分區(qū)3埋深普遍增加，使得工程造價(jià)偏高。</p><p>　　經(jīng)比較后最終采用方案一。</p>&l

36、t;p>　　方案一的水力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附錄三。</p><p>　　雨水管道計(jì)算的相關(guān)參數(shù)如下:</p><p>　　徑流系數(shù):0.50，重現(xiàn)期(年): 1.00，延緩系數(shù):2.0，地面集流時(shí)間(分): 6.00，管道連接方式:管頂平接，最小覆土深度(m):1.00 ，最大凍土深度(m):1.00，圓管最大直徑(mm):2400。</p><p><b>

37、;　　方案一： </b></p><p>　　圖2-3 城市雨水管網(wǎng)方案一</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　圖2-4 城市雨水管網(wǎng)方案二</p><p>　　第三章 污水處理廠工程方案的論證</p><p>　　3.1 污水處理廠的規(guī)模</p&

38、gt;<p>　　污水處理廠的規(guī)模為11萬(wàn)噸/d，最大日最大時(shí)設(shè)計(jì)流量為5828.94 m3/h 。</p><p><b>　　3.2 進(jìn)出水水質(zhì)</b></p><p>　　污水處理廠進(jìn)水污染物濃度的高低決定污水處理工藝流程的選擇，與污水廠的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用密切相關(guān)。然而，污水廠進(jìn)水水質(zhì)又與居民生活水平、生活用水量、工業(yè)用水量以及污水收集方式等有關(guān)

39、，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)污水廠建成后服務(wù)期內(nèi)的水質(zhì)難度較大。本工程根據(jù)人均當(dāng)量法、實(shí)測(cè)法和類(lèi)比法分析確定城市污水水質(zhì)。</p><p><b>　　3.2.1進(jìn)水水質(zhì)</b></p><p>　　3.2.1.1人均當(dāng)量法</p><p>　　（1） 我國(guó)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）第3.4.1條規(guī)定，城鎮(zhèn)污水的設(shè)計(jì)水質(zhì)應(yīng)根據(jù)調(diào)查資料確定

40、，或參照鄰近城鎮(zhèn)、類(lèi)似工業(yè)區(qū)和居住區(qū)的水質(zhì)確定。無(wú)調(diào)查資料時(shí)，可按下列標(biāo)準(zhǔn)采用：</p><p>　　生活污水的五日生化需氧量可按每人每天25～50g計(jì)算；</p><p>　　生活污水的懸浮固體量可按每人每天40～65g計(jì)算；</p><p>　　生活污水的總氮量可按每人每天5～11g計(jì)算；</p><p>　　生活污水的總磷量可按每人每天

41、0.7～1.4g計(jì)算；</p><p>　　（2）《沈陽(yáng)建筑大學(xué)給水排水工程專(zhuān)業(yè)排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》給出城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3-1，工業(yè)企業(yè)的水質(zhì)資料見(jiàn)表3-2。</p><p>　　表3-1城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標(biāo)準(zhǔn)（平均日）</p><p>　　表3-2 工業(yè)企業(yè)的水質(zhì)資料</p><p><b

42、>　?。?）綜合考慮</b></p><p>　　生活污水的五日生化需氧量按每人每天30g計(jì)算；</p><p>　　生活污水的懸浮固體量按每人每天40g計(jì)算；</p><p>　　生活污水的總氮量按每人每天6.5g計(jì)算；</p><p>　　生活污水的總磷量按每人每天0.7g計(jì)算。</p><p>

43、<b>　　生活污水的水質(zhì)為：</b></p><p>　　BOD5為195 mg/L，SS為260 mg/L，TN為42 mg/L，TP為4.6 mg/L。</p><p>　　（4）三個(gè)工廠的工業(yè)廢水與生活污水統(tǒng)一處理，生活污水與工業(yè)廢水的水樣混合后，水質(zhì)為： </p><p>　　BOD5為206 mg/L，

44、SS為267 mg/L，TN為36 mg/L，TP為4 mg/L。</p><p>　　3.2.1.2 我國(guó)已建和在建的部分污水廠進(jìn)水水質(zhì)</p><p>　　國(guó)內(nèi)部分污水處理廠的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)列于表3-3中。</p><p>　　表3-3國(guó)內(nèi)部分污水廠進(jìn)水水質(zhì)</p><p>　　3.2.1.3 我國(guó)典型生活污水水質(zhì)</p>

45、<p>　　表3-4我國(guó)典型生活污水水質(zhì)</p><p>　　3.2.1.4 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的確定</p><p>　　該城市系北方中小城市，相對(duì)重工業(yè)城市污水濃度較低，但較南方城市污水濃度高，屬中等濃度城市生活污水，綜合考慮，確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：</p><p>　　BOD5為206 mg/L,CODcr為400 mg/L，SS為267 mg/L，TN為3

46、6 mg/L，TP為4 mg/L，NH3 -N為25 mg/L，總堿度（CaCO3 ）為210 mg/L，pH為7.1，水溫冬季為13℃，夏季為25℃。</p><p>　　3.2.2 出水水質(zhì)</p><p>　　根據(jù)《沈陽(yáng)建筑大學(xué)給水排水工程專(zhuān)業(yè)排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》要求，出水水質(zhì)要達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，本次設(shè)計(jì)為二級(jí)污水處理廠，考慮到遠(yuǎn)期擴(kuò)建為三級(jí)污水處理

47、廠的可能，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)，COD、BOD5、SS、TN、NH3-N、TP等主要指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A 類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。確定主要設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)如下：</p><p>　　BOD5 ≤ 10 mg/L，CODcr≤50 mg/L，SS≤10 mg/L(深度處理后達(dá)到，本次設(shè)計(jì)不考慮)，TN≤15 mg/L，TP ≤0.5 mg/L，NH3 -N≤5 mg/L。</p><p>　　3.2.3 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

48、及去除率</p><p>　　綜上所述，確定設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及污染物去除率如表3-5：</p><p>　　表3-5 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及污染物去除率 單位 :mg/L</p><p><b>　　3.3 廠址選擇</b></p><p>　　3.3.1 選址原則</p><p>　　城市污

49、水處理廠是城市排水工程的重要組成部分，選擇污水處理廠的位置應(yīng)滿足城市環(huán)境保護(hù)要求、污水污泥的利用和出路、污水管網(wǎng)的布局、污水處理廠的投資和運(yùn)行管理等方面綜合考慮。</p><p>　　污水處理廠的廠址選址應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　（1）符合城市總體規(guī)劃，近、遠(yuǎn)期結(jié)合； </p><p>　?。?）宜設(shè)在水體附近，便于處理后的尾水排放，同時(shí)考慮污水回用；&

50、lt;/p><p>　?。?）不占或少占農(nóng)田，同時(shí)預(yù)留遠(yuǎn)期擴(kuò)建余地；</p><p>　　（4）位于城市水流的下游和城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；</p><p>　?。?）盡量使服務(wù)區(qū)域內(nèi)的污水均能自流流入污水廠或減少污水提升揚(yáng)程；</p><p>　?。?）不受洪水的威脅，有良好的排水條件；</p><p>　?。?）有方

51、便的交通、運(yùn)輸和水電條件；</p><p>　　（8）遠(yuǎn)離居住區(qū)，要有衛(wèi)生防護(hù)距離。</p><p>　　3.3.2 廠址的確定</p><p>　　污水廠廠址確定在WLA市的東北角，距城市主城區(qū)500米左右，該地點(diǎn)位于受納水體下游且距離水體較近，位于城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下方向。這里地面標(biāo)高61.3m左右，該廠址尚未開(kāi)發(fā)，不屬農(nóng)田保護(hù)區(qū)，也未被征用。計(jì)劃控制用地面積1

52、4公頃,面積滿足污水處理廠近、遠(yuǎn)期廠址要求。</p><p>　　該廠址具有如下特點(diǎn)：</p><p>　?。?）地勢(shì)低，區(qū)域內(nèi)污水大部分可自流流入污水處理廠，可減少污水管網(wǎng)的埋深；</p><p>　?。?）處理后尾水直接排放至河流，管線距離相對(duì)較短；</p><p>　?。?）廠址位于受納水體下游，位于城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下方向，又遠(yuǎn)離居住

53、區(qū)，對(duì)周?chē)h(huán)境影響小； </p><p>　?。?）基本無(wú)拆遷費(fèi)用；</p><p>　　（5）因廠址用地尚未開(kāi)發(fā)，需新建500m道路，方可主城區(qū)道路相連</p><p>　　3.4 污水處理廠工藝方案</p><p>　　處理工藝選擇的目的是根據(jù)污水量、污水水質(zhì)和環(huán)境容量，在考慮經(jīng)濟(jì)條件和管理水平的前提下，選用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能、運(yùn)行

54、費(fèi)用低、投資省、占地少、操作管理方便的成熟處理工藝技術(shù)。 </p><p>　　3.4.1污水生化處理的可行性分析</p><p>　　根據(jù)上述對(duì)污水處理廠出水水質(zhì)要求, 處理工藝對(duì) N、P均須有較高的要求，也就是說(shuō) , 本污水處理廠的污水處理工藝應(yīng)具有除磷脫氮功能。原污水能否采用生化處理, 特別是是否適用于生物除磷脫氮工藝 ,取決于原污水中各種營(yíng)養(yǎng)成分的含量及其比例能否滿足生物生長(zhǎng)的需要

55、 , 因此首先應(yīng)判斷相關(guān)的指標(biāo)能否滿足要求。</p><p>　　計(jì)算污水處理廠原污水中營(yíng)養(yǎng)物比值見(jiàn)表3-6：</p><p>　　表3-6 污水處理廠進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)物比值</p><p>　　3.4.1.1 BOD5/CODcr 比值</p><p>　　污水BOD5/CODcr值是判定污水可生化性的最簡(jiǎn)便易行和最常用的方法。一般認(rèn)為BOD5/C

56、ODcr>0.3可進(jìn)行生化處理，BOD5/CODcr>0.45，可生化性較好，BOD5/CODcr<0.3，較難生化，BOD5/CODcr<0.25，不易生化。</p><p>　　從表3-6的分析結(jié)果分析可以看出，BOD5/CODcr=0.5，本工程適宜采用生物處理工藝進(jìn)行污水處理。</p><p>　　3.4.1.2 BOD5/TN( 即 C/N) 比值<

57、/p><p>　　C/N比值是判別能否有效脫氮的重要指標(biāo)。從理論上講，C/N ≥2.86 就能進(jìn)行脫氮， 但一般認(rèn)為，C/N ≥3.5才能進(jìn)行有效脫氮。</p><p>　　從表3-6的分析結(jié)果分析可以看出，C/N=4.44，可滿足生物脫氮要求。</p><p>　　3.4.1.3 BOD5/TP比值</p><p>　　該指標(biāo)是鑒別能否生物除磷

58、的主要指標(biāo)。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厭氧條件下分解細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽同時(shí)產(chǎn)生ATP, 并利用ATP將廢水中的脂肪酸等有機(jī)物攝入細(xì)胞, 以PHB( 聚-β-羥基丁酸 )及糖原等有機(jī)顆粒的形式貯存于細(xì)胞內(nèi),同時(shí)隨著聚磷酸鹽的分解釋放磷；一旦進(jìn)入好氧環(huán)境 , 除磷菌又可利用聚-β-羥基丁酸氧化分解所釋放的能量來(lái)超量攝取廢水中的磷, 并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽而貯存于細(xì)胞內(nèi) , 經(jīng)沉淀分離, 把富含磷的剩余污泥排出系統(tǒng), 達(dá)到生物除磷的目的。

59、進(jìn)水中的 BOD5 是作為營(yíng)養(yǎng)物供除磷菌活動(dòng)的基質(zhì),故BOD5/TP是衡量能否達(dá)到除磷的重要指標(biāo), 一般認(rèn)為該值要大于20, 比值越大, 生物除磷效果越明顯。</p><p>　　從表3-6的分析結(jié)果分析可以看出，本工程 BOD5/TP＝40, 比值較高,完全可以采用生物除磷工藝。</p><p>　　綜上所述, 本污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)不僅適宜于采用二級(jí)生化處理工藝, 而且可以采用生物脫氮除

60、磷工藝。</p><p>　　3.4.2 處理程度及處理工藝要求</p><p>　　污水處理的目的是去除水中的污染物,使污水得到凈化, 污水中的主要污染物有BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TN和TP等。本工程要求的污水處理程度較高，對(duì)BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TN、TP的去除率分別為95.15、87.5%、96.25%、80%、58.33%、87.5%。</p

61、><p>　　3.4.2.1 SS的去除</p><p>　　污水中SS的去除主要靠沉淀作用，小粒徑的無(wú)機(jī)顆粒則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡(luò)作用，與活性污泥絮體同時(shí)沉淀被去除。</p><p>　　污水廠出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水SS指標(biāo), 出水中的BOD5、CODcr、TP等指標(biāo)也與之有關(guān)。因?yàn)榻M成出水懸浮物的主要成分是活性污泥絮體,其本身的有機(jī)成份就高, 而有機(jī)

62、物本身就含磷,因此較高的出水懸浮物含量會(huì)使得出水的BOD5、CODcr和TP增加，所以控制污水廠出水的SS指標(biāo)是最基本的, 也是很重要的。尤其采用生物除磷技術(shù)時(shí)，對(duì)出水的SS指標(biāo)就有更高的要求, 否則因出水中高含磷量的懸浮物濃度就會(huì)引起出水總磷超標(biāo)。</p><p>　　3.4.2.2 BOD5的去除</p><p>　　污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代謝作用，然后對(duì)污泥和水進(jìn)行分

63、離來(lái)完成的。設(shè)計(jì)BOD5去除率不單對(duì)單項(xiàng)污染物去除率的要求有關(guān),也與污染物去除的總體要求有關(guān)。在要求滿足硝化要求時(shí),污水處理系統(tǒng)須有足夠的泥齡, 因而污泥負(fù)荷不能太高 , 這樣也使得出水BOD5濃度較低。 </p><p>　　3.4.2.3 CODcr的去除</p><p>　　污水中CODcr去除的原理與BOD5基本相同。CODcr的去除率取決于原污水的可生化性，它與城市污水的組成有關(guān)

64、。本工程BOD5/CODcr比值較高，原水主要以生活污水為主，污水的可生化性較好，采用生化二級(jí)處理工藝可滿足CODcr出水要求。</p><p>　　3.4.2.4氮的去除</p><p>　　污水脫氮方法主要有生物脫氮和物理化學(xué)脫氮兩大類(lèi)。目前生物脫氮是主體，也是城市污水處理中經(jīng)濟(jì)和常用的方法。</p><p>　　氮是蛋白質(zhì)不可缺少的組成部分，因此廣泛存在于城市

65、污水中。在原污水中，氮以NH4+-N及有機(jī)氮的形式存在，這兩種形式的氮合在一起稱(chēng)為凱氏氮，用TKN表示。而原污水中的NOx－N量很少。</p><p>　　氮也是構(gòu)成微生物的元素之一，一部分進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)的氮將隨剩余污泥一起從水中去除，這部分氮量占所去除的BOD5的5％。</p><p>　　在有機(jī)物被氧化的同時(shí)，污水中的有機(jī)氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥齡足夠長(zhǎng)和合適的溫度（>

66、;10℃，最好20℃）的情況下被進(jìn)一步氧化成硝酸鹽。因?yàn)榈谒w中是藻類(lèi)生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化，因此氮是污水處理廠出水的控制指標(biāo)之一。</p><p>　　脫氮菌在缺氧的情況下可以利用硝酸鹽NO3--N中的氧作為電子受體，氧化有機(jī)物，將硝酸鹽中的氮還原成氮?dú)釴2，從而完成污水的脫氮過(guò)程。生物脫氮工藝是目前廣泛采用的污水處理工藝。</p><p>　　由此可見(jiàn)，要達(dá)到生物

67、脫氮的目的，完成硝化是先決條件。因?yàn)橄趸鷮儆谧责B(yǎng)菌，其生長(zhǎng)率N明顯小于異養(yǎng)菌的比生長(zhǎng)率h，生物脫氮系統(tǒng)維持硝化的必要條件N≥h,即系統(tǒng)必須維持在較低的污泥負(fù)荷條件下運(yùn)行，使得系統(tǒng)的泥齡大于維持硝化所需的最小泥齡。根據(jù)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)例，設(shè)計(jì)污泥負(fù)荷≤0.18kgBOD5/kgMLSSD時(shí)，就可以達(dá)到硝化及反硝化的目的。</p><p>　　3.4.2.5 磷的去除</p><p>

68、　　污水除磷主要有生物除磷和化學(xué)除磷兩大類(lèi)。城市污水采用生物除磷為主,必要時(shí)輔以化學(xué)除磷作為補(bǔ)充, 以確保出水磷濃度滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,并盡可能地減少加藥量, 降低處理成本。</p><p><b>　　（1）化學(xué)除磷</b></p><p>　　化學(xué)除磷是向污水中投加藥劑，使藥劑與污水中的磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過(guò)固液分離將磷從污水中去除。化學(xué)除磷的藥劑

69、主要有鐵鹽（含聚鐵鹽）、鋁鹽（含聚鋁鹽）和石灰，鐵鹽與鋁鹽均能與磷酸根離子(PO43-)作用生成難溶性的沉淀物，通過(guò)去除這些難溶沉淀物去除水中的磷。一般去除1kg磷需要投加2.7kg鐵或1.3kg鋁。對(duì)特定的污水。金屬鹽投加量需通過(guò)試驗(yàn)確定，進(jìn)水TP濃度和期望的除磷率不同，相應(yīng)的投加量也不同。</p><p>　　采用化學(xué)除磷的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，除加藥設(shè)備外不需要增加其它設(shè)施，因此特別適用于舊廠增加除磷功能。缺點(diǎn)是

70、藥劑消耗量大、剩余污泥量增加、處理成本增加，化學(xué)藥劑的投加還要消耗水中的堿度。在城市污水處理廠工藝選擇上，針對(duì)出水總磷要求時(shí)才采用輔助化學(xué)除磷措施。</p><p><b>　?。?）生物除磷</b></p><p>　　生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量以吸收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚羥丁酸）儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)

71、入好氧條件下時(shí)就降解體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和過(guò)量吸磷，形成高磷濃度污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。</p><p>　　生物除磷的優(yōu)點(diǎn)在于不增加剩余污泥量，處理成本較低。缺點(diǎn)是為了避免剩余污泥中磷的再次釋放，對(duì)污泥處理工藝的選擇有一定的限制，并需增加二級(jí)處理構(gòu)筑物容積，即增設(shè)厭氧區(qū)。</p><p>　　在厭氧階段釋放1mg的磷吸收儲(chǔ)存的有機(jī)物，經(jīng)好氧分

72、解后產(chǎn)生的能量用于細(xì)胞合成、增殖，能夠吸收22.4mg的磷。因此磷的吸收取決于磷的釋放，而磷的釋放取決于污水中存在的可快速降解的有機(jī)物的含量，有機(jī)物與磷的比值越大，除磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量為1.52％，采用生物除磷工藝的剩余活性污泥中磷的含量可以達(dá)到傳統(tǒng)活性污泥法的23倍，在設(shè)計(jì)中往往采用34％。</p><p>　　生物除磷工藝的前提條件是聚磷菌必須在厭氧條件下優(yōu)勢(shì)增長(zhǎng)，而后進(jìn)入好氧

73、階段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的處理工藝必須在曝氣池前設(shè)置厭氧段。</p><p>　　3.4.3 二級(jí)處理工藝方案</p><p>　　3.4.3.1 生化處理池的工藝方案</p><p>　　二級(jí)處理工藝選擇的目的是根據(jù)污水量、污水水質(zhì)和環(huán)境容量, 在考慮經(jīng)濟(jì)條件和管理水平的前提下,選用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低、投資省、占地少、操作管理方便的

74、成熟處理工藝技術(shù)。污水脫氮除磷有多種工藝,本設(shè)計(jì)采用改良型A2/O工藝。</p><p><b>　　A2/O工藝簡(jiǎn)介：</b></p><p>　?。?）傳統(tǒng)A2/O法</p><p>　　傳統(tǒng)A2/O工藝是70年代在厭氧一缺氧工藝上開(kāi)發(fā)出來(lái)的同步除磷脫氮工藝，因此具有生物除磷和脫氮的能力。傳統(tǒng)A2/O工藝即厭氧→缺氧→好氧活性污泥法，污水在

75、流經(jīng)三個(gè)不同功能分區(qū)的過(guò)程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物、氮和磷得到去除。其流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖。</p><p>　　圖3-1 A2/O法流程簡(jiǎn)圖</p><p>　　厭氧、缺氧與好氧池三個(gè)功能?chē)?yán)格分開(kāi)，界線分明，可根據(jù)進(jìn)水條件和出水要求，人為地創(chuàng)造和控制三段的時(shí)空比例和運(yùn)轉(zhuǎn)條件，只要碳源充足(TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≥4)便可根據(jù)需要達(dá)到比較高脫氮率。</

76、p><p>　　A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用硝化液中的硝態(tài)氧來(lái)氧化BOD5，回收了部分硝化反應(yīng)的需氧量，反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度可以部分補(bǔ)償硝化反應(yīng)消耗的堿度，因此對(duì)含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來(lái)調(diào)節(jié)pH。本工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單的除磷脫氮工藝，總的水力停留時(shí)間小于其它同類(lèi)工藝（如巴登甫除磷脫氮工藝）；在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行的條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無(wú)污泥膨脹之虞，SVI一值小于100，利于處理后污

77、水與污泥的分離；運(yùn)行中在厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。</p><p>　　厭氧池與缺氧池只設(shè)水下攪拌器，使污水與污泥充分接觸，所需電量小，運(yùn)行成本也低。</p><p>　　傳統(tǒng)A2/O法的布置形式即聚磷菌生物有效釋磷水平的充分與否，對(duì)于提高系統(tǒng)的除磷能力具有極其重要的意義，厭氧區(qū)在前可以使聚磷微生物優(yōu)先獲得碳源并得以充分釋磷。</p><p>　　傳統(tǒng)

78、A2/O法的缺點(diǎn)：①由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧區(qū)產(chǎn)生不利影響；②由于缺氧區(qū)位于系統(tǒng)中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影響了系統(tǒng)的脫氮效果；③由于存在內(nèi)循環(huán)，常規(guī)工藝系統(tǒng)所排放的剩余污泥中實(shí)際只有一少部分經(jīng)歷了完整的放磷、吸磷過(guò)程，其余則基本上未經(jīng)厭氧狀態(tài)而直接由缺氧區(qū)進(jìn)入好氧區(qū)，這對(duì)于系統(tǒng)除磷是不利的。④為了降低回流污泥中的硝酸鹽，必須提高混合液回流量，回流量的提高增加電耗。</p><p>

79、;　?。?）改良型A2/O工藝</p><p>　　為了克服傳統(tǒng)A2/O工藝的第一個(gè)缺點(diǎn)，即由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧區(qū)產(chǎn)生不利影響，改良A2/O工藝在厭氧池之前增設(shè)厭氧/缺氧調(diào)節(jié)池，來(lái)自二沉池的回流污泥和10%左右的進(jìn)水進(jìn)入予缺氧池，停留時(shí)間為20～30min，微生物利用約10%進(jìn)水中有機(jī)物去除回流硝態(tài)氮，消除硝態(tài)氮對(duì)厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池塘的穩(wěn)定性。</p><p&

80、gt;　　改良A2/O工藝雖然解決了傳統(tǒng)A2/O工藝中厭氧段回流硝酸鹽對(duì)放磷的影響，但增加予缺氧池，占地面積及土建費(fèi)用需相應(yīng)增加。</p><p><b>　　0.8-0.9Q</b></p><p>　　圖3-2改良型A2/O流程簡(jiǎn)圖</p><p>　　針對(duì)本工程，應(yīng)用改良型A2/O工藝主要有以下特點(diǎn)：</p><p&g

81、t;　　該工藝厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類(lèi)微生物菌群有機(jī)配合，保留了傳統(tǒng)A2/O工藝脫氮除磷效果好、出水穩(wěn)定的特點(diǎn)，工藝處理產(chǎn)泥量少，剩余污泥磷含量高，污泥沉降性好，不宜產(chǎn)生污泥膨脹。處理工藝更加靈活。而且由于改良型A2/O負(fù)荷較高，所以占地面積小?？傮w來(lái)看，改良型A2/O工藝工程造價(jià)低，土建施工方便，比較有優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　從本工程出水水質(zhì)來(lái)看，要求較高（為國(guó)家一級(jí)A出水標(biāo)準(zhǔn)），在選擇

82、工藝上，設(shè)計(jì)應(yīng)考慮可靠、傳統(tǒng)的脫磷除氮工藝，而A2/O生化池在傳統(tǒng)工藝中流程簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于其他工藝。</p><p>　　由于設(shè)計(jì)出水中SS濃度要求小于10，因此,二沉池出水必須有保證，采用厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行的A2/O生化池，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，一般SVI較低，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，從而確保二沉池出水水質(zhì)SS小于20mg/L，進(jìn)一步確保深度處理濾池出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。</p>&l

83、t;p>　　3.4.3.2 二沉池的工藝方案</p><p>　　二沉池是污水廠二級(jí)處理最后一道工藝，其處理效果直接關(guān)系到出水水質(zhì)，對(duì)保障深度處理穩(wěn)定的進(jìn)水水質(zhì)是十分重要的，本設(shè)計(jì)采用沉淀效率高、出水穩(wěn)定的輔流式二沉池。為減少二沉池占地，提高沉淀效率和沉淀池抗負(fù)荷能力，采用周進(jìn)周出輔流式二沉池。</p><p>　　3.4.4一級(jí)處理工藝方案</p><p>

84、　　3.4.4.1 格柵的工藝</p><p>　　在整個(gè)污水廠的設(shè)計(jì)中，粗格柵選擇柵條間距為20mm的三索式格柵除污機(jī)，細(xì)格柵選擇柵條間距為6mm R01/D1800/6型螺旋細(xì)格柵。</p><p>　　3.4.4.2 沉砂池工藝</p><p>　　常采用的沉砂池有曝氣沉砂池、平流沉砂池及旋流沉砂池，該污水處理廠出水總磷含量要求較低，為盡量保證二級(jí)處理（改良型

85、A2/O工藝）工藝前段厭氧池的溶解氧含量小于0.2mg/L，曝氣沉砂池、平流沉砂池占地面積較大，工程投資高，因而本設(shè)計(jì)采用旋流沉砂池。</p><p>　　3.4.4.3 初沉池工藝</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用沉淀效率高、出水穩(wěn)定的輔流式初沉池。為減少初沉池占地，提高沉淀效率和沉淀池抗負(fù)荷能力，采用周進(jìn)周出輔流式初沉池。</p><p>　　3.4.5 污泥處理

86、工藝</p><p>　　污泥厭氣消化，是為了使污泥中的有機(jī)物質(zhì)，變?yōu)榉€(wěn)定的腐殖質(zhì)，同時(shí)可以減少污泥的體積（約60～70%），并改善污泥的性質(zhì)，使之易于脫水，破壞和控制致病得生物，并獲得有用的副產(chǎn)物如沼氣等，主要的厭氣消化處理構(gòu)筑物，就是消化池。這是一種人工處理污泥的構(gòu)筑物，在處理過(guò)程中加熱攪拌，保持泥溫，達(dá)到使污泥加速消化分解的目的。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用中溫厭氧二級(jí)消化工藝，

87、消化過(guò)程分在兩池串聯(lián)進(jìn)行。在一級(jí)消化池中，設(shè)有集氣、加熱、攪拌等設(shè)備，不排除上清液。污泥中有機(jī)物的分解主要是在一級(jí)消化池完成，在此期間產(chǎn)氣最活躍。在二級(jí)消化池中設(shè)有集氣設(shè)備，及撇除上清液裝置，但不再加熱和攪拌，污泥在二級(jí)消化池中最后完成消化，全部消化過(guò)程產(chǎn)生的上清液都由二級(jí)消化池排除。由于沒(méi)有攪拌，上清液帶出的固體物很少，同時(shí)污泥在此池可進(jìn)行貯存，濃縮，排出的消化污泥含水率較低。二級(jí)消化比較單級(jí)消化的總池容可減少，上清液含固量較少，總耗

88、熱量也可減少，有條件時(shí)宜考慮采用。</p><p>　　消化后污泥輸送至脫水機(jī)房，脫水后泥餅直接外運(yùn)。</p><p>　　3.4.6 出水消毒方案</p><p>　　污水經(jīng)二級(jí)處理后，水質(zhì)已經(jīng)改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但細(xì)菌的絕對(duì)值仍很可觀，并存在有病原菌的可能。因此在排放水體前應(yīng)進(jìn)行消毒處理。特別是在夏季或流行病流行季節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格連續(xù)消毒。其余時(shí)段經(jīng)過(guò)衛(wèi)生防疫

89、部門(mén)的同意后，也可考慮采用間歇消毒或酌減消毒劑的投加量。常用的消毒方法有氯消毒、C102 、紫外線、臭氧、熱處理、膜過(guò)濾等。</p><p><b>　?。?）氯消毒法</b></p><p>　　氯消毒主要是投加液氯或氯化合物。</p><p>　　液氯是迄今為止最常用的方法，其特點(diǎn)是液氯成本低、工藝成熟、效果穩(wěn)定可靠。現(xiàn)在全自動(dòng)負(fù)壓真空加氯

90、機(jī)的應(yīng)用，使液氯消毒危險(xiǎn)性大大降低了，已被多數(shù)污水處理廠廣泛應(yīng)用。由于加氯法一般要求不少于 30 min 的接觸時(shí)間，接觸池容積較大；含氯化合物包括次氯酸納、漂白粉和二氧化氯等。其特點(diǎn)與液氯相似，危險(xiǎn)性小，對(duì)環(huán)境影響較小，但運(yùn)行成本較高。</p><p><b>　　二氧化氯消毒法：</b></p><p>　　具極強(qiáng)的殺菌能力，是氯氣殺菌能力的2-2.6倍。其殺菌機(jī)

91、理普遍認(rèn)為是基于二氧化氯釋放的極具氧化能力的原子氧，氧化細(xì)菌中可溶性酶，而快速抑制蛋白的合成。當(dāng)二氧化氯使用濃度低于100PPm時(shí)，對(duì)人體不會(huì)有任何影響，被認(rèn)為是最安全無(wú)毒的消毒劑。其制備大多采用氯酸鈉法和次氯酸鈉法。二氧化氯制備大多采用氯酸鈉法和次氯酸鈉法，制備成本基本相當(dāng)。</p><p><b>　?。?）紫外線消毒法</b></p><p>　　紫外線消毒的基

92、本原理為: 紫外線對(duì)微生物的遺傳物質(zhì) (即DNA)有畸變作用，在吸收了一定劑量的紫外線后，DNA的結(jié)合鍵斷裂，細(xì)胞失去活力，無(wú)法進(jìn)行繁殖，細(xì)菌數(shù)量大幅度減少，達(dá)到滅菌的目的。因?yàn)楫?dāng)紫外線的波長(zhǎng)為 254mm 時(shí)，DNA對(duì)紫外線的吸收達(dá)到最大，在這一波長(zhǎng)具有最大能量輸出的低壓水銀弧燈被廣泛使用，在水量較大時(shí)，也使用中壓或高壓水銀弧燈。</p><p>　　紫外線消毒的主要優(yōu)點(diǎn)是滅菌效率高，危險(xiǎn)性小，無(wú)二次污染等。并

93、且消毒時(shí)間短，不需建造較大的接觸池，建消毒渠即可，占地面積和土建費(fèi)用大大減少。缺點(diǎn)是設(shè)備投資高，燈管壽命短，運(yùn)行費(fèi)用較高，管理維修量大，抗懸浮固體干擾的能力差，對(duì)水中SS 濃度有嚴(yán)格要求。</p><p><b>　　（3）消毒工藝確定</b></p><p>　　采用氯消毒與采用紫外線消毒在工程投資及上差距是不大的，紫外線消毒基建規(guī)模小，占地省，消毒效果好，但也存在

94、紫外燈管照射劑量衰減，維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。</p><p>　　二氧化氯消毒效果好，是安全高效的消毒工藝，經(jīng)常被用于食品等行業(yè)消毒中，在小型水廠也有應(yīng)用，但其運(yùn)行成本普遍認(rèn)為是比較高的，基本是液氯消毒的4-5倍。本工程選用技術(shù)較為成熟的液氯消毒法）。</p><p>　　第四章 污水處理廠工藝方案設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 污水處理廠總體方案設(shè)計(jì)</p&

95、gt;<p>　　4.1.1 廠區(qū)平面設(shè)計(jì)</p><p>　　污水處理廠主要建（構(gòu)）筑物有粗格柵及污水提升泵站、細(xì)格柵及旋流沉砂池、初沉池、A2/O生化池、二沉池、鼓風(fēng)機(jī)房、污泥濃縮池、污泥控制室、消化池、貯氣罐、沼氣壓縮機(jī)房、污泥脫水機(jī)房、藥液制備間、消毒接觸池、綜合樓、活動(dòng)室及職工宿舍、收發(fā)室、變電所、機(jī)修間及車(chē)庫(kù)等。</p><p>　　污水廠總平面設(shè)計(jì)是在滿足污水處

96、理流程的前提下，充分考慮到交通運(yùn)輸、消防、安全、衛(wèi)生、綠化及管線布置等因素，做到節(jié)約用地、近遠(yuǎn)期結(jié)合。根據(jù)廠區(qū)自然條件對(duì)廠內(nèi)各種設(shè)施按功能進(jìn)行組合，分區(qū)布置，盡可能做到緊湊合理、少占地、節(jié)省投資、方便管理。</p><p>　　平面設(shè)計(jì)原則: 布局合理, 水流順暢, 布置緊湊, 盡量減少占地, 功能分區(qū)明確。</p><p>　　廠區(qū)總平面按遠(yuǎn)期11萬(wàn)m3/d規(guī)?？刂朴玫兀傉嫉?4.18

97、 ha 。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察，按照進(jìn)出水方向和處理工藝要求, 進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)。</p><p>　　該方案將污水處理廠分為三大功能區(qū)，即生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)三部分，各區(qū)之間有道路和綠化帶相隔。</p><p>　　生活區(qū)布置在廠區(qū)西南角，粗格柵、污水提升泵站、細(xì)格柵及沉砂池、配水井布置在廠區(qū)西北角，生化池、二沉池以及深度處理濾池等水區(qū)工藝構(gòu)筑物按工藝流程從北向南布置在廠區(qū)中部。接觸池布置

98、在廠區(qū)東南側(cè)出水方向，污泥處置區(qū)布置在廠區(qū)東北側(cè)。</p><p>　　生活區(qū)綜合辦公樓設(shè)在廠區(qū)西南部靠近市政道路網(wǎng)的位置，從視覺(jué)上和交通的便利方面都是十分良好的。廠前區(qū)設(shè)雕塑和噴水池。</p><p>　　整個(gè)廠區(qū)布置方案工藝順暢，功能分區(qū)明確，特別是將部分功能相近的建筑合并建設(shè)，既方便運(yùn)行管理，又突出建筑整體效果美感，為水廠工作人員提供優(yōu)美舒適的工作和生活環(huán)境。</p>

99、<p>　　根據(jù)污水處理工程建設(shè)規(guī)劃，污水干管最終由廠址西北部接入污水處理廠。將粗格柵進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及沉砂池布置于西北部,主要處理構(gòu)筑物沿流程向南布置, 盡量與預(yù)處理構(gòu)筑物靠近, 使得近、期工藝流程順暢。 </p><p>　　污泥處置區(qū)布置在廠區(qū)東北側(cè)，遠(yuǎn)離廠前區(qū), 以保持廠前區(qū)較好的環(huán)境。</p><p>　　遠(yuǎn)期工程布置在廠區(qū)東南側(cè)，區(qū)域靠近二沉池與接觸池，既保證了近期工

100、程平面布置上的相對(duì)完整，又兼顧到與遠(yuǎn)期工程的結(jié)合。</p><p>　　為便于交通運(yùn)輸和設(shè)備的安裝、維護(hù), 廠區(qū)道路布置成環(huán)狀,每個(gè)建 (構(gòu)) 筑物間均有道路相通, 廠內(nèi)主干道寬7m，次道寬4m, 主干道轉(zhuǎn)彎半徑為 6～15m, 滿足消防及運(yùn)輸要求。 混凝土路面。污水廠主入口設(shè)在廠區(qū)西南側(cè)，次入口設(shè)在東側(cè)，污泥、柵渣、藥劑、材料等運(yùn)輸由側(cè)門(mén)出入, 以保持廠前區(qū)安靜、優(yōu)美、整潔的環(huán)境。</p><

101、;p>　　4.1.2 廠區(qū)豎向設(shè)計(jì)</p><p>　　在土方平衡的基礎(chǔ)上，盡可能減少構(gòu)建筑物的基礎(chǔ)處理、挖填方量，主要構(gòu)建筑物基礎(chǔ)盡量放在原狀土上，避免回填土層，減少人工基礎(chǔ)，保證安全，節(jié)約投資。</p><p>　　污水處理廠地處原地面標(biāo)高基本在61.3 m 左右，結(jié)合現(xiàn)有地形，考慮到場(chǎng)地土方平衡及有利工藝構(gòu)筑物的建設(shè)確定污水處理廠設(shè)計(jì)地面平整標(biāo)高在61.3 m。</p&g

102、t;<p>　　處理構(gòu)筑物標(biāo)高的確定，即要保證排水順暢，又要考慮造價(jià)、施工管理等多方面因素，污水處理廠各部分高程詳見(jiàn)工藝相關(guān)圖紙。</p><p>　　4.1.3 工藝流程</p><p>　?。?）污水處理工藝流程（詳見(jiàn)圖紙部分）</p><p>　?。?）污泥處理工藝流程（詳見(jiàn)圖紙部分）</p><p>　　4.1.4污水廠

103、進(jìn)水出水工程及超越管線設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.4.1 進(jìn)水管</p><p>　　污水廠總進(jìn)水管徑為1350mm，設(shè)計(jì)管材采用鋼筋混凝土管，管道由西南向東北進(jìn)入污水廠粗格柵前池。進(jìn)水管管底設(shè)計(jì)標(biāo)高為54.959米。</p><p>　　4.1.4.2 出水管</p><p>　　污水廠總出水管道管徑為1500mm，設(shè)計(jì)管材采用鋼筋混

104、凝土管，出水管自消毒渠引出，在污水廠東南角流出污水處理廠。 </p><p>　　4.1.4.3 超越管線設(shè)計(jì)</p><p>　　本工程細(xì)格柵保險(xiǎn)系數(shù)比較高，不設(shè)超越，其余所有池體均做超越，用于事故排放。</p><p>　　4.1.5 流量設(shè)計(jì)</p><p>　　各處理構(gòu)筑物流量設(shè)計(jì)規(guī)模見(jiàn)表4-1。</p><p&g

105、t;<b>　　加頁(yè)</b></p><p>　　表4-1各處理構(gòu)筑物流量設(shè)計(jì)規(guī)模</p><p>　　4.2 污水處理廠工藝方案設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1 主要構(gòu)筑物</p><p>　　主要構(gòu)筑物、建筑物見(jiàn)表4-2。</p><p>　　表4-2主要構(gòu)筑物一覽表</p>

106、<p>　　4.2.2 粗格柵及污水提升泵站（101）</p><p>　　粗格柵與污水提升泵站合建。設(shè)計(jì)提升能力為11.15萬(wàn)m3/d，最大提升能力為13.99萬(wàn)m3/d。</p><p>　　在泵站集水井進(jìn)口設(shè)2座粗格柵，由于格柵井較深，污水廠規(guī)模較小，為降低格柵間土建造價(jià)及設(shè)備投資，提高截污效果，粗格柵選用柵條三索式格柵除污機(jī)，格柵渠寬2m，格柵寬度B＝1.6m，柵條間隙

107、b＝20mm，傾角750。過(guò)柵流速0.7m/s，最大過(guò)柵損失0.10米，柵條寬10mm，配電機(jī)功率N=3.0kW。粗格柵攔截的柵渣含水率為80%，柵渣收集到兩個(gè)柵渣儲(chǔ)箱后外運(yùn)。</p><p>　　為方便檢修，每座格柵前后各設(shè)靠壁式鑄鐵方形閘門(mén)一座、分別設(shè)手電兩用啟閉機(jī)。</p><p>　　泵站設(shè)5臺(tái)潛水污水泵，其中1臺(tái)泵備用。水泵通過(guò)水位調(diào)節(jié)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)。</p><p

108、>　　潛水泵設(shè)計(jì)參數(shù)為：流量Q＝405 L/s ，靜揚(yáng)程H＝13.03 m ，揚(yáng)程H＝13.99 m。</p><p>　　水泵出水管上設(shè)手電兩用閘閥，止回閥，管道伸縮節(jié)。</p><p>　　4.2.3 細(xì)格柵及旋流沉砂池（102）</p><p>　　沉砂池主要是去除污水中顆粒較大的砂粒和無(wú)機(jī)物，以防在后續(xù)的處理構(gòu)筑物中沉積和堵塞管道，減少機(jī)械磨損。為進(jìn)一

109、步截留污水中的較小漂浮物和懸浮物，在沉砂池前設(shè)細(xì)格柵。</p><p><b>　　主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：</b></p><p>　　細(xì)格柵及旋流沉砂池按最大日最大時(shí)設(shè)計(jì)流量Qmax＝1.62 m3/s設(shè)計(jì)，共設(shè)2套，單套設(shè)計(jì)流量Qmax＝0.81m3/s。</p><p>　　格柵清污機(jī)柵條間距b=6.0mm，D=1800mm，柵前水深0.95

110、米，過(guò)柵流速0.6-0.80m/s，過(guò)柵最大阻力損失0.5m。</p><p>　　圓型旋流沉砂池有標(biāo)準(zhǔn)選型尺寸，水流沿池體進(jìn)入，利用攪拌器電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置帶動(dòng)中心轉(zhuǎn)盤(pán)和葉片旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，污水密度較大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗中，有機(jī)物則被留在污水中，旋流沉砂池除砂效果的好壞主要取決于提砂器工作狀態(tài)以及及結(jié)合水質(zhì)狀況調(diào)整好攪拌器轉(zhuǎn)速，還與進(jìn)水流態(tài)有直接關(guān)系。國(guó)內(nèi)在引進(jìn)旋流沉砂池池型的基礎(chǔ)上，大多已采用國(guó)

111、產(chǎn)的技術(shù)和設(shè)備，處理效果一般都比較好。</p><p><b>　　構(gòu)筑物設(shè)計(jì)如下：</b></p><p>　　細(xì)格柵及旋流沉砂池包括進(jìn)水渠、細(xì)格柵渠、沉砂池、出水渠等。</p><p>　　細(xì)格柵設(shè)計(jì)選用螺旋格柵清污機(jī)2臺(tái)，安裝傾角35°，每臺(tái)格柵前后均設(shè)有方形閘板，可使每臺(tái)格柵單獨(dú)工作及維修，細(xì)格柵截留柵渣量按0.1m3/103

112、·m3污水，計(jì)為11.149m3/d。柵渣由螺旋輸送機(jī)經(jīng)柵渣斗送至細(xì)格柵間低部柵渣箱內(nèi)，定期外運(yùn)至廠外衛(wèi)生填埋。</p><p>　　沉砂池設(shè)計(jì)為圓形鋼筋混凝土旋流式沉砂池1座，分2格。沉砂池采用氣提式排砂系統(tǒng)，攪拌器采用變速箱和調(diào)速器相結(jié)合，以便結(jié)合水質(zhì)及水量變化狀況，調(diào)整好攪拌器轉(zhuǎn)速。提砂器利用壓縮空氣將砂斗中砂粒提升，經(jīng)提砂管，砂水分離器后排除，砂水分離器上清液排入廠區(qū)排水管道。沉砂池砂斗底部設(shè)放