【正文】 ................................... 43 平流式接觸消毒池 ..................................................................... 44 污泥泵房 ................................................................................................ 46 集泥池的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..................................................................... 46 回流污泥泵的選型 ..................................................................... 47 剩余污泥泵的選型 ..................................................................... 47 污泥濃縮池 .......................................................................................... 47 污泥脫水機(jī)房 ...................................................................................... 51 污泥脫水 ................................................................................... 51 污泥脫水機(jī)房設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................... 52 處理構(gòu)筑物高程設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................................. 53 結(jié)論 ...................................................................................................................... 56 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 57 致謝 ...................................................................................................................... 59 附錄 ...................................................................................................................... 60 誠(chéng)信聲明 .............................................................................................................. 62 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 前 言 水是一種寶貴的自然資源，是自然界的基本要素，也是人類和一切生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。沒有水就沒有生命。水還是人類環(huán)境的重要組成部分。雖然地球上水的儲(chǔ)量很大，但是，人類能直接取用的河、湖淡水資源卻十分有限。長(zhǎng)期以來(lái)，世界資源短缺一直困擾著人們，尤其是水資源，因此水處理一直是人們關(guān)注的重點(diǎn)。 隨著工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人口的增加，城市規(guī)模的擴(kuò)大，污水的排放量迅速增加。其中包括生產(chǎn)廢水和生活污水，大量未經(jīng)處理的污水直接排入周圍的天然水體，造成了嚴(yán)重的水體污染 ,致使人類和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴(yán)重的威脅。因此，加快污水處理工程的建設(shè)，提高污水處理率，保護(hù)有限的水資源，已經(jīng)成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的緊迫任務(wù)。 隨著大量的化肥、農(nóng)藥、洗滌劑等高濃度 N、 P 工業(yè)廢水的排出，導(dǎo)致城市污水中 N、 P 濃度急劇增加，從而引起水體中溶解氧降低及水體富營(yíng)養(yǎng)化，同時(shí)影響了處理后污水的復(fù)用。所以，要求在城市污水處理 過程中不僅要有效地去除5BOD 和 SS，而且要有效地脫氮除磷。城市污水的 處理 工藝有物理法、化學(xué)法、生物法，其中生物法日益受到人們的關(guān)注。 我國(guó)城市污水處理相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家、起步較晚。近 200 年來(lái)，城市污水處理已從原始的自然處理、簡(jiǎn)單的一級(jí)處理發(fā)展到利用各種先進(jìn)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、 2/AO、AB、 SBR（包括 CCAS 工藝）等多種工藝，以達(dá)到不同的出水要求。雖然如此，我國(guó)的污水處理還是落后于許多國(guó)家。在我們大力引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，必須結(jié)合我國(guó)發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，探索適合我國(guó)實(shí)際的城市污水處理系統(tǒng)。 目前，國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠常采用的二級(jí)處理工藝有普通活性污泥法、1/AO生物脫氮活性污泥法、 2/AO活性污泥法除磷工藝、 2/AO生物脫氮除磷工藝、 AB 工藝、氧化溝法（循環(huán)混合 式活性污泥法）、 SBR 間歇式活性污泥法七本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 種常用工藝。本設(shè)計(jì)采用氧化溝法，即循環(huán)混合式活性污泥法。能夠有效去除水中 BOD、 SS 以及 N、 P 等，出水水質(zhì)可達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，而且它運(yùn)行成本低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行穩(wěn)定、并可脫氮除磷。在保證污水處理效果同時(shí)，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(dòng)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(jìn)工藝，同時(shí)合理設(shè)計(jì)、合理布局，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用氧化溝法 。 工業(yè)生產(chǎn)廢水和居民生活污水的主要特點(diǎn)之一是 5BOD /COD 值高，一般在50%及以上，非常有利于生化處理，同時(shí)生化處理與普通物化法、化學(xué)法相比較：一是處理工藝比較成熟；二是處理效率高， COD、 5BOD 去除率高，一般可達(dá)80%～ 90%以上；三是處理成本低 (運(yùn)行費(fèi)用省 )。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 1章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 西安市西南郊日處理量 15 萬(wàn) 3md污水處理廠工藝設(shè)計(jì)。 根據(jù)給定的原始資料及相關(guān)要求，為西安市西南郊設(shè)計(jì)一個(gè)規(guī)模為 15 萬(wàn)m3/d 的大型污水處理廠。 該污水處理廠位于西安市西南郊，主要處理該地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)廢水和居民生活污水，其比例大約為 7： 3。該污水處理廠的建設(shè)可以改善西安市西郊地區(qū)水環(huán)境，同時(shí)二級(jí)出水經(jīng)深度處理，達(dá)到工業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，可以緩解城市供水矛盾，本設(shè)計(jì)的原始資料如下： 1．廢水來(lái)源：工業(yè)生產(chǎn)廢水、居民生活污水 2. 廢水水質(zhì)： COD=400 mgL1； BOD5=180mgL1 ； SS= 255mgL1； NH4+N=32 mgL1 3．廢水水量： Q=15 萬(wàn) m3/d 4．出水水質(zhì)： COD≤100 mgL1 BOD5≤20 mgL1 SS≤ 20mgL1 NH4+N≤15 mgL1 5．廠區(qū)特征：地勢(shì)平坦，有預(yù)留地用于后期擴(kuò)建，廠區(qū)地面標(biāo)高為 +。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)。 該水經(jīng)處理以后，水質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB189182020）中得一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)中要求的進(jìn)出水水質(zhì)見表 11。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 表 11 污水廠進(jìn)出水水質(zhì) 單位： mg/L 進(jìn)水 出水 COD 400 100 BOD5 180 20 SS 255 20 NH4+N 32 15 本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)：污水以有機(jī)污染物為主， BOD/COD= 生化性比較好，采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。 污水的處理程度用進(jìn)出水水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算而得，計(jì)算如下： COD 去除率計(jì)算： 1 eCCE C?? 式中 E1 COD 的處理程度， %； C 進(jìn)水的 COD 濃度 ,mgL ； Cg 處理后污水排放的 COD 濃度， mgL 。 則 ： 1 40 0 10 0 10 0% 75 %400E ?? ? ? BOD5去除率計(jì)算： 2 eLLE L?? 式中 2E 5BOD 的處理程度， %； L 進(jìn)水的 5BOD 濃度， mgL ； eL 處理后污水排放的 5BOD 濃度， mgL 。 則 2 1 8 0 2 0 1 0 0 % 8 8 .8 9 %180E ?? ? ? 公式（ 11） 公式（ 12） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 SS 去除率計(jì)算： 3 eCCE C?? 式中 E3 SS 的處理程度， %； C 進(jìn)水的 SS 濃度， mgL ； eC 處理后污水排放的 SS 濃度， mgL 。 則 3 225 20 100% 92%225E ?? ? ? ： 4 eCCE C?? 式中 4E 氨氮的處理程度， %； C 進(jìn)水的氨氮濃度， mgL ； eC 處理后污水排放的氨氮濃度， mgL 。 則 4 32 15 100% 53 %32E ?? ? ? 常用工藝方案比較如下： 1. AB 法 (Adsorption—Biooxidation) 該法由德國(guó) Bohuke 教授開發(fā)。該工藝對(duì)曝氣池按高、低負(fù)荷分二級(jí)供養(yǎng)，A 級(jí)負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷在 ? ?2 .5 k g B O D / kgM LSS d?以上，池容積負(fù)荷在 ? ?36/kgBOD m d?以上； B 級(jí)負(fù)荷低，污泥齡較長(zhǎng)。 A 級(jí)與 B級(jí)間設(shè)中間沉淀池。二級(jí)池子 F/M（污染物與微生物量之比）不同，形成不同的微生物群體。 AB 法盡管有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，但不適合低濃度水質(zhì)， A 級(jí)和 B 級(jí)亦可分期建設(shè)。 公式（ 13） 公式（ 14） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 2． SBR 法 (Sequencing Batch Reactor) SBR 法早在 20 世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個(gè)或三個(gè)池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運(yùn)行，故稱序批式活性污泥法?，F(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性 SBR 工藝 ，如 ICEAS 法、 CASS 法、 IDEA 法等。這種一體化 工藝 的特點(diǎn)是 工藝 簡(jiǎn)單，由于只有一個(gè)反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及 設(shè)備 ，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。但因每個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的 利用率不理想，因此，一般來(lái)說(shuō)并不太適用于大規(guī)模的城市 污水 處理廠 。 3． 2/AO法（ Anaerobic－ Anoxic－ oxic） 由于對(duì)城市 污水 處理的出水有去除氮和磷的要求，故國(guó)內(nèi) 10 年前開發(fā)此厭氧 —缺氧 —好氧組成的 工藝 。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(jí)處理 工藝 。 A/A/O 法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水 中的磷在厭氧狀態(tài)下 (DO)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制 DO mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中 BOD 作為氫供給體 (有機(jī)碳源 )，將來(lái)自好氧池混合液中的 硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對(duì)一般的城市 污水 ， COD/TKN 為 ～ (完全脫氮 COD/TKN)，BOD/TKN 為 ～ ， COD/TP 為 30～ 60， BOD/TP 為 16～ 40(一般應(yīng)＞ 20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、 BOD5 和 COD 為主，則可用 A/O 工藝。 4. 氧化溝工藝 本 工藝 50 年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競(jìng)爭(zhēng)力，當(dāng)前可謂熱門 工藝 。 氧化溝又稱 ―循環(huán)曝氣池 ‖，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀曝氣渠道中循環(huán)流動(dòng)，屬于活性污泥的一種變形，氧化溝的水力停留時(shí)間可達(dá) 1030h，污泥齡2030d，有機(jī)負(fù)荷很低（ ），實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于延時(shí)曝氣本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 活性污泥系統(tǒng)。 由于它運(yùn)行成本低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好、耐沖