【正文】 環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 西安市 某 污水處理廠 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 摘要 本設(shè)計(jì)為西安市 某 污水處理廠工程工藝設(shè)計(jì)，污水處理廠規(guī)模為81040m3/d，污水主要來(lái)源為生活污水和工業(yè)廢水，主要污染物質(zhì) 是 BOD、 COD 、SS 、 TN、 NH3N、 TP，適宜采用生化處理方法。結(jié)合污水來(lái)源的水質(zhì)特征，確定采用倒置 A2/O 為主體反應(yīng)池的污水處理工藝流程和以重力濃縮池為主體的污泥處理工藝流程。本工藝具有良好的去除 BOD、 COD 及脫氮除磷的功能，對(duì) BOD、COD、 SS、 TN、 NH3N、 TP 的去除率分別能達(dá)到 %、 %、 %、 %、%、 %，污水處理廠處理后的出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB189182020）中的一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)，其出水就近排入水體。 關(guān)鍵詞 倒置 A2/O工藝；脫氮除磷； 曝氣沉砂池；輻流式沉淀池； 重力濃縮池 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)任務(wù) 與內(nèi)容 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)為環(huán)境工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，是大學(xué)四年教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的最后一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)，本設(shè)計(jì)題目為：西安市 某 污水處理廠設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)任務(wù)是在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行城市污水處理廠的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)任務(wù)與內(nèi)容 （ 1） 污 水處理程度計(jì)算 根據(jù)水體要求的處理水質(zhì)以及當(dāng)?shù)氐木唧w條件、氣候與地形條件等來(lái)計(jì)算污水處理程度。 （ 2） 污水處理構(gòu)筑物計(jì)算 確定污水處理工藝流程后選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對(duì)所有單體處理構(gòu)筑物進(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、尺寸等。 （ 3） 污泥處理 構(gòu)筑物 計(jì)算 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流程，進(jìn)行各單體處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。 （ 4） 平面布置及高程計(jì)算 對(duì)污水、污泥及中水處理流程要作出較準(zhǔn)確的平面布置，進(jìn)行水力計(jì)算與高 環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 程計(jì)算。 （ 5） 污水泵站工藝計(jì)算 對(duì)污水處理工程的污水泵站進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，確定水泵的類型揚(yáng)程和流量，計(jì)算水泵管道系統(tǒng)和集水井容積，進(jìn)行泵站的平面尺寸計(jì)算和附屬構(gòu)筑物計(jì)算。 設(shè)計(jì)依據(jù)及原始資料 設(shè)計(jì)依據(jù) 本設(shè)計(jì)依據(jù)環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 2排水工程）》 、《排水工程（第二版）》下冊(cè)、《水污染控制工程（第三版）》下冊(cè)、《給 水 排水設(shè)計(jì)手冊(cè) （第二版） 》 、 《城鎮(zhèn) 污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》（ GB189182020） 等進(jìn)行設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)原始資料 （ 1） 排水體制 排水體制采用完全分流制 （ 2） 污水量 ① 城市設(shè)計(jì)人口 34 萬(wàn) 人，居住建筑內(nèi)設(shè)有室內(nèi)給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備。 ② 城市公共建筑污水量按城市生活污水量的 30％計(jì)。 ③ 工業(yè)污水量為 28000 米 3／平均日，其中包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生活淋浴污水。 ④ 城市混合污水變化系數(shù)：日變化系數(shù) K 日 ＝ ，總變化系數(shù) Kz＝ 。（ 3） 水質(zhì)： ① 當(dāng)?shù)丨h(huán)保局監(jiān)測(cè)工業(yè)廢水的水質(zhì)為： BOD5＝ 295 mg/L COD＝ 584 mg/L SS＝ 240 mg/L TN＝ 46 mg/L NH3N= 30 mg/L TP＝ mg/L PH＝ 7～ 8 ② 城市生活污水水質(zhì)： COD＝ 420 mg/L NH3N= 30 mg/L TN＝ 49 mg/L TP＝ mg/L ③ 混合污水： 重金屬及有毒物質(zhì)：微量，對(duì)生化處理無(wú)不良影響；大腸桿菌數(shù)：超標(biāo) ； 冬 環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 季污水平均溫度 15℃，夏季污水平均溫度 25℃ 。 （ 4） 出水水質(zhì) 污 水 處理 廠 出水 水質(zhì) 參 考《 城鎮(zhèn) 污水 處 理廠 污染 物 排放 標(biāo)準(zhǔn) 》（ GB189182020）中的一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)，并盡量爭(zhēng)取提高出水水質(zhì)，因此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為： CODCr≤ 50mg/L SS≤ 10mg/L BOD5≤ 10mg/L TN＝ 15 mg/L NH3N=5(8)mg/L TP≤ 城市污水經(jīng) 處理 后，就近排入水體，其出水也可作為雜用回用 水。 （ 5） 氣象資料 ① 氣溫：年平均 ℃，最高 ℃，最低－ ℃ ② 風(fēng)向風(fēng)速：常風(fēng)向?yàn)闁|北與西南風(fēng)，最大風(fēng)速 25m/s ③ 降水量：年平均降 雨量 ，最高年 mm，最低年 mm。 ④ 冰凍期 36d，土壤冰凍深度最大 50cm，一般為 10 cm。 （ 6） 水體、水文地質(zhì)資料 ① 水體資料 污水廠處理出水排入 水體 ， 水體 河底標(biāo)高 m，平均流量 m3／ s，平均水深 m，底坡 8‰。 ② 區(qū)域地下水為潛水，地下水位在 ～ ，隨季節(jié)變化。水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。 （ 7） 工程地質(zhì)資料 ① 地基承載力特征值 130 KPa，設(shè)計(jì)地震烈度 7 度。 ② 土層構(gòu)成：由 上至下包括黃土狀亞粘土、飽和黃土狀亞粘土、細(xì)粉砂與中粗砂、亞粘土等。 （ 8） 污水處理廠地形圖，廠區(qū)地坪設(shè)計(jì)標(biāo)高為 m。 （ 9） 污水處理廠進(jìn)水干管數(shù)據(jù) 管內(nèi)底標(biāo)高 ，管徑 1250 mm 充滿度 2 設(shè)計(jì) 水量和水質(zhì)計(jì)算 設(shè)計(jì)水量計(jì)算 本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)水量的計(jì)算包括平均 日 污水量、最大日污水量、最大時(shí)污水量 環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 的計(jì)算，按照 《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 2 排水工程）》第 7 頁(yè)表 26 公式進(jìn)行計(jì)算。 平均污水量 Qp的計(jì)算 （ 1） 生活污水量 Qp1的計(jì)算 NqQ ??1p 式中： q — 每人每日平均污水量定額 L/(人 d)，該市位于陜西，由《給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 2 排水工程）》第 6 頁(yè)表 24 查知，陜西屬于第二分區(qū)，居住建筑內(nèi)設(shè)有室內(nèi)給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備，所以 q 為 100~140 L/(人 d)，取 q =120 L/(人 d) N— 設(shè)計(jì)人口數(shù)， 34 萬(wàn)人 NqQ ??1p =340000 ? 120 L/d=40800m3/d （ 2） 公共建筑污水量 Qp2的計(jì)算 2pQ =30%? 1pQ =30%? 40800 m3/d=12240 m3/d （ 3） 工業(yè)污水量 3pQ 的計(jì)算 由原始資料可知 ： 3pQ =28000 m3/d （ 4） 平均污水量 pQ 的計(jì)算 ???? 321p ppp 40800+12240+28000=81040 m3/d 設(shè)計(jì)最大日污水量 mrQ 的計(jì)算 pQKQ ?? 日mr =? 81040 m3/d=89144m3/d 設(shè)計(jì)最大 時(shí) 污水量 maxQ 的計(jì)算 pZ QKQ ??m ax =? 81040 m3/d=105352m3/d 設(shè)計(jì)水量匯總 各設(shè)計(jì)水量匯總?cè)氡?1 中。 表 環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 項(xiàng)目 水量 m3/d m3/h m3/s L/s 平均 日 污水量 pQ 81040 最大日污水量 mrQ 89144 最大時(shí)污水量 maxQ 105352 設(shè)計(jì)水質(zhì) 進(jìn)水的水質(zhì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)計(jì)算包括 SS、 BOD COD、 TN、 NH3N、 TP 等的 濃度的計(jì)算 ，其計(jì)算方法如下 [1]： （ 1） 混合污水中 SS 濃度的計(jì)算 ： ssa1000qCS? 式中： qs— 每人每日排放的污水量， q s=120L/（ 人 d） as— 每人每日排放的 SS 的 量 ，由 《 給 水 排水 設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五冊(cè)）》 第 246頁(yè)查知， as =3550g/（ 人 d），取 as =40g/（ 人 d） ① 生活污水中 SS 濃度的計(jì)算 120 4010001 ??SC mg/L= mg/L ② 工業(yè)污水中 SS 濃度的計(jì)算 由設(shè)計(jì)原始資料得知 Cs2=240mg/L ③ 混合污水中 SS 濃度計(jì)算 pspspp Q CQCSS 23121 ) ?????（ = 8 1 0 4 0 2402 8 0 0 2 2 4 04 0 8 0 0 ???? ）（ =（ 2） 混合污水中的 BOD5濃度的計(jì)算 ssa1000qCS? 環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 式中： qs— 每人每日排放的污水量， q s=120L/（ 人 d） as— 每人每日排放的 BOD5 的量，由《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五冊(cè)）》第246 頁(yè)查知， as =2035g/（ 人 d），取 as =30g/（ 人 d） ① 生活污水中 BOD5濃度的計(jì)算 s1C = 120301000? mg/L=250mg/L ② 工業(yè)污水中 BOD5濃度的計(jì)算 由設(shè)計(jì)原始資料得知 s2C =295mg/L ③ 混合污水中 5BOD 濃度計(jì)算 pspspp Q CQCB O D 231215 ) ?????（ = 81040 295280002501224040800 ???? ）（ =（ 3） 混合污水中的 COD 濃度的計(jì)算 ① 生活污水中 COD 濃度 COD=420mg/L ② 工業(yè)污水的 COD 濃度 COD=584mg/L ③ 混合污水中 COD 濃度 COD= 81040 584280004202024040800 ???? ）（ mg/L=（ 4） 混合污水中的 TN 濃度的計(jì)算 ① 生活污水中 TN 濃度 TN=49mg/L ② 工業(yè)污水的 TN 濃度 TN=46mg/L ③ 混合污水中 TN 濃度 TN= 8 1 0 4 0 462 8 0 0 0491 2 2 4 04 0 8 0 0 ???? ）（ mg/L=（ 5） 混合污水中的 NH3N 濃度的計(jì)算 環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 ① 生活污水中 NH3N 濃度 NH3N=30mg/L ② 工業(yè)污水的 NH3N 濃度 NH3N=30mg/L ③ 混合污水中 NH3N 濃度 NH3N = 8 1 0 4 0 302 8 0 0 0301 2 2 4 04 0 8 0 0 ???? ）（ mg/L=30mg/L （ 6） 混合污水中 的 TP 濃度的計(jì)算 ① 生活污水中 TP 濃度 TP=② 工業(yè)污水的 TP 濃度 TP=③ 混合污水中 TP 濃度 TP= 81040 ???? ）（ mg/L=（ 7） 混合污水其它水質(zhì)指標(biāo) ① 重金屬及有毒物質(zhì)：微量，對(duì)升華處理無(wú)不良影響； ② 大腸桿菌數(shù)：超標(biāo) ； ③ 冬季污水平均溫度 15℃ ，夏季污水平均溫度為 25℃ 。 出水水質(zhì)設(shè)計(jì) （ 1） 污水處理廠出水水質(zhì)參考《城鎮(zhèn) 污水處理 廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》（ GB189182020）中的一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)，并盡量爭(zhēng)取提高出水水質(zhì)，因此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為： CODCr≤ 50mg/L SS≤ 10mg/L BOD5≤ 10mg/L TN＝ 15 mg/L NH3N=8mg/L TP≤ （ 2） 城市污水經(jīng) 處理 后，就近排入水體，其出水也可作為雜用回用水。 （ 3） 處理廠對(duì)污水各項(xiàng)指標(biāo)的處理程度 %100??? i ei C CCE 式中： iC — 進(jìn)水中某 種污染物的平均濃度 （ mg/L） 環(huán)境工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 eC — 出水中 該 種污染物的平均濃度 （ mg/L） 將各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)帶入上式中，計(jì)算出 對(duì)污水的處理程度如下： SS? % COD? % BOD5? % TN? % NH3N? % TP? % 計(jì)算當(dāng)量人口數(shù) N 321 NNNN ??? 式中： 1N — 城市 人口數(shù)， 34 萬(wàn)人 ； 2N — 公共建筑用水折算而得的人口數(shù)， 3N — 工業(yè)廢水折算而得的人口數(shù)。 公共建筑用水折算而得的人口數(shù)