【正文】 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計目 錄緒 論 1 1 設(shè)計任務(wù) 2 設(shè)計依據(jù) 2 出水水質(zhì)和污水處理效率 2 2 工藝流程的確定 3 城市污水處理的現(xiàn)狀和發(fā)展 3 污水處理方法的選擇 3 氧化溝的選擇及工藝流程的確定 7 3 污水處理系統(tǒng)設(shè)計計算 10 粗格柵 10 集水池 11 細(xì)格柵 12 沉砂池 13 氧化溝 15 20 22 4 污泥處理系統(tǒng)設(shè)計計算 24 24 24 26 26 28 5 污水處理廠總體布置 29 污水廠廠址選擇 29 污水廠平面布置 29 污水廠的高程布置 30 6 動力系統(tǒng) 32 污水提升泵 32 污泥泵 32 32 7 勞動定員 33 生產(chǎn)組織 33 勞動定員 33 人員培訓(xùn) 33 8 運行費用分析 34 致 謝 35 參考文獻(xiàn)： 36 附圖I成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計緒 論隨著小城鎮(zhèn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，村鎮(zhèn)人口不斷集中，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水排放量也不斷增加，然而由于過去“重建設(shè)，輕環(huán)?！钡呐f觀念，城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展，缺乏必要的污水收集系統(tǒng)和污水處理設(shè)施，污水無序亂流，不僅直接污染了小城鎮(zhèn)自身生態(tài)環(huán)境，而且造成了河湖水體的嚴(yán)重污染，已成為區(qū)域性水環(huán)境的重要污染源。同時，由于小城鎮(zhèn)緊臨農(nóng)村，畜禽養(yǎng)殖，水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)藥及化肥等面源污染也極為嚴(yán)重，均對小城鎮(zhèn)飲用水安全和居民生存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅，制約了經(jīng)濟發(fā)展及城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展。小城鎮(zhèn)在城鎮(zhèn)總數(shù)中所占比例大，且呈分散型，是繼大中城市污水治理后的一個新的戰(zhàn)略目標(biāo)。根據(jù)有關(guān)報導(dǎo)[1] 徐娟、徐強主編，《污水處理節(jié)能減排新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備》，第一版，化學(xué)工業(yè)出版社，:20頁。，預(yù)計今后我國70％以上的生活污水將來自城鎮(zhèn)及小區(qū)。由此可見小城鎮(zhèn)的污染治理關(guān)系到我國環(huán)境狀況和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，是十分重要和必要的，也是非常有前途和極具生命力的。氧化溝技術(shù)是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的一項污水處理技術(shù)，由于其自身的優(yōu)勢，已逐漸成為污水處理廠的技術(shù)主流。經(jīng)過幾十年的發(fā)展和工藝改進(jìn)，目前在我國污水處理工程中應(yīng)用技術(shù)相對成熟、處理效果較好的氧化溝主要有卡魯塞爾（Carrousel）型、奧貝爾（Orbal）型、一體化氧化溝、T型及DE型氧化溝五種。生物脫氮除磷技術(shù)的發(fā)展仍是Carrousel氧化溝系統(tǒng)發(fā)展的主要推動力。至今Carrousel氧化溝系統(tǒng)多為活性污泥法，而廢水生物處理的另一分支生物膜法，不僅可以提高單位反應(yīng)器的微生物總量，提高有機負(fù)荷，而且生物膜本身具有內(nèi)置A/O系統(tǒng)強化了脫氮效果，因此Carrousel氧化溝系統(tǒng)可以借鑒生物膜理論，但需著重解決水力設(shè)計問題。提高Carrousel氧化溝中微生物的活性是未來Carrousel氧化溝技術(shù)發(fā)展推動力之一。提高Carrousel氧化溝設(shè)備性能和監(jiān)控技術(shù)是Carrousel氧化溝技術(shù)進(jìn)一步節(jié)能的研究方向。提高表曝機、水下推進(jìn)器的性能，減少維修工作量。提高Carrousel氧化溝的耐寒、耐毒性能，減少占地面積和工程造價仍是氧化溝技術(shù)的研究方向之一。膜理論的應(yīng)用、深池水力條件和工藝性能的研究為降低工程造價、提高耐寒耐毒性能等提供了可能的方向?，F(xiàn)在國內(nèi)采用的各種污水處理工藝技術(shù)基本都自國外引進(jìn)，屬于自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)是少之又少。小城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模小的這個特點，給我國水處理業(yè)界帶來了一個科研攻關(guān)，開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的污水處理工藝技術(shù)的機會。污水處理廠規(guī)模小，建設(shè)需要的投資就少，建設(shè)采用有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)的污水廠的投資風(fēng)險就小。國家應(yīng)該鼓勵高新企業(yè)開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的污水處理工藝技術(shù)。小城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模小，水質(zhì)水量變化大的特征給小城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計提出了更高的要求，因此對小城鎮(zhèn)污水處理工藝的探索對推進(jìn)我國水處理技術(shù)發(fā)展具有很大的積極意義。了解運行過程中的實際情況，及時解決出現(xiàn)的問題，總結(jié)經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新。1 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計依據(jù)：處理水量： Q=20000m3/d進(jìn)水水質(zhì)： BOD5=250mg/l COD=400mg/l TN=55 mg/l SS=280mg/l NH3N=40mg/l TP=4 mg/l PH=6~9 接納水體：GB3838 地表水Ⅳ類功能水域，處理水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）二級標(biāo)準(zhǔn)排放要求。 設(shè)計內(nèi)容和要求 1）根據(jù)以上水量水質(zhì)條件和設(shè)計資料，完成某小城鎮(zhèn)污水處理廠的工藝設(shè)計。 2）完成一套完整的設(shè)計計算說明書。說明書應(yīng)包括：污水水量的計算；設(shè)計方案對比論證；污水、污泥處理工藝流程確定；污水、污泥處理單元構(gòu)筑物的詳細(xì)設(shè)計計算；廠區(qū)總平面布置等。3）完成初步設(shè)計圖紙5張（其中一張為手繪圖A3）：污水處理廠總平面布置圖，污水、污泥處理系統(tǒng)高程圖；氧化溝圖紙以及部分局部詳圖等。 4）完成與專業(yè)有關(guān)的英文翻譯1篇。外文資料的選擇在教師指導(dǎo)下進(jìn)行，嚴(yán)禁抄襲有中文譯本的外文資料。 設(shè)計目的 伴隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟的快速發(fā)展，不可避免的帶來了各種各樣的環(huán)境問題，環(huán)境污染，生態(tài)破壞。在“三廢”污染問題中，水污染問題成為重中之重。水是生命之源，而我國又是一個嚴(yán)重缺水的國家，水資源分布不平衡，南多北少，東多西少，人均水資源占有量不到世界的平均水平。面對我國水資源緊缺的現(xiàn)狀，面對我國各大河流、湖泊均不同程度的受到了污染的現(xiàn)狀，我國推行了一系列旨在節(jié)約用水，保護現(xiàn)有水資源的政策。大規(guī)模建設(shè)污水處理廠，從源頭治理，無疑是保護河流、湖泊不被污染的最好的辦法。同時，經(jīng)過污水處理廠處理的污水，其中BODCOD等主要污染物指標(biāo)都得到了大幅下降，排水符合國家規(guī)定，減小對生態(tài)環(huán)境造成污染，經(jīng)過進(jìn)一步處理的污水，還可作為中水，可用于灌溉、澆花等市政用水，也可用于洗車、沖廁所，可有效的緩解我國水資源緊缺的現(xiàn)狀，也保護了環(huán)境[2] 錢易、唐孝炎主編，《化境保護與可持續(xù)發(fā)展》，第一版，高等教育出版社，：184～185頁。2]。 通過對城市污水處理廠處理工藝的選擇、設(shè)計，可以培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生利用所學(xué)到的水污染控制理論，系統(tǒng)的掌握污水處理方案比較、優(yōu)化，各主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)計算的能力。 出水水質(zhì)和污水處理效率處理水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[3] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002)3]（GB189182002）二級標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)出水水質(zhì)計算設(shè)計工藝的去除率如表 11。 表 11 出水水質(zhì)及處理效率計算 單位mg/l序號 基本控制項目二級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)水水質(zhì)去除率1COD100400％2BOD530250％3SS30280％4*NH3N(以N計)2540％5總氮(以N計)2055％6總磷(以P計)34％*：取水水溫12℃，氨氮的控制指標(biāo)取25 mg/l,水溫≤12℃的控制指標(biāo)取30 mg/l2 工藝流程的確定 城市污水處理的現(xiàn)狀和發(fā)展 世界任何國家的經(jīng)濟發(fā)展，都會推進(jìn)社會進(jìn)步、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力得到提高，使人民生活得到進(jìn)一步改善，但是也隨之帶來不同程度的環(huán)境污染。污水也是造成環(huán)境污染的來源之一。這個污染源的出現(xiàn)引起了世界各國政府的關(guān)注，治理水污染環(huán)境的課題被列入世界環(huán)保組織的工作日程。中國政府歷來重視環(huán)保治理工作，敬愛的周恩來總理曾提出了“全面規(guī)劃，合理布局，綜合利用，化害為利，依靠群眾，大家動手，保護環(huán)境，造福人民”32字方針，歷屆政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。由于各界政府的高度重視，我國的污水處理事業(yè)得到了長足的發(fā)展，但是我們要清醒的看到，我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的步伐很快，特別是改革開放的20年鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的誕生使我國的企業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，有些企業(yè)在追求經(jīng)濟效益時忽視了社會、環(huán)境效益，若長此下去將帶來環(huán)境受到嚴(yán)重污染的后患。為此當(dāng)今環(huán)境污染的治理不能停留在各級政府的重視，而要深化到全民族每位公民環(huán)保意識的提高。我們不僅要達(dá)到經(jīng)濟發(fā)展了，生活水平提高了，還要做到經(jīng)濟與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展，生活的質(zhì)量不斷提高。為此我們要喚起民眾為21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)，為人類健康的生存，為子孫后代留下優(yōu)質(zhì)的環(huán)境而努力完成自己的責(zé)任。 目前存在的主要問題 [4] 區(qū)岳州、胡勇有主編，《氧化溝污水處理技術(shù)及工程實例》，第一版，化學(xué)工業(yè)出版社，：22頁。4]（1） 污水處理廠建設(shè)資金的短缺 （2） 污水處理廠運行經(jīng)費不能到位 （3） 進(jìn)口設(shè)備的維修及設(shè)備備件的開發(fā) （4） 污水處理工藝選擇不能結(jié)合本地區(qū)的實際情況 （5） 污水處理后的再生水得不到充分的利用 （6） 污泥沒有真正達(dá)到無害化，沒有最終處置的途徑 （7） 污水處理廠沒有除臭裝置 今后的發(fā)展趨勢 （1） 經(jīng)濟發(fā)展與污水處理事業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展 （2） 扶植國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)（污水處理行業(yè)）的發(fā)展 （3） 多方籌資加速污水處理廠的建設(shè)，以最短的時間控制、治理已造成污染的水環(huán)境 （4） 改變污水處理行業(yè)的運營機制，由事業(yè)型向企業(yè)經(jīng)營型轉(zhuǎn)變 （5） 加強污水處理工藝選擇機制，為各地區(qū)污水處理廠建設(shè)的工藝審查把關(guān) （6） 政府應(yīng)給予污水處理行業(yè)優(yōu)惠的政策 （7） 再生水回用 （8） 加大宣傳力度，提高全民水的憂患意識 污水處理方法的選擇 （1）污水的物理處理方法1）格柵法：可分為人工清理的格柵(適用于中小型城市生活污水廠或所需截留的污染物較少時)和機械格柵(適用于大型城市生活污水廠或所需截留的污染物較多時)。2）篩網(wǎng)法：篩網(wǎng)的去除效果，可相當(dāng)于初次沉淀池的作用。3）過濾：是以具有孔隙的粒狀濾料層，如石英砂等，截留水中的雜質(zhì)從而使水獲得澄清的工藝過程。4）離心分離法：它的作用是基于存在于水中的懸浮物和水的密度不同而產(chǎn)生的。主要設(shè)備有：離心機、水力旋流器及旋流池等。5）沉淀池法：用于廢水進(jìn)入生物處理設(shè)備前的初次沉淀、生理處理后的二次沉淀及污泥處理階段的污泥濃縮池。6）浮上法：適用于顆粒直徑很小，很難用沉淀法加以去除時，主要有電解浮上法、分散空氣浮上法和溶解空氣浮上法。由于物理處理方法具一定的局限性，所以往往與其他方法相互結(jié)合使用。在本次設(shè)計過程中將會采用格柵、沉砂池以及二沉池作為整體污水處理過程的一部分[5] 中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會水污染治理委員會主編，《小城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)裝備實用指南》，第一版，化學(xué)工業(yè)出版社，:203～204頁。5]。(2) 污水的化學(xué)處理方法1）中和法利用中和作用處理廢水，使之凈化的方法。其基本原理是，使酸性廢水中的H+與外加OH，或使堿性廢水中的OH與外加的H+相互作用，生成弱解離的水分子，同時生成可溶解或難溶解的其他鹽類，從而消除它們的有害作用。反應(yīng)服從當(dāng)量定律。采用此法可以處理并回收利用酸性廢水和堿性廢水，可以調(diào)節(jié)酸性或堿性廢水的pH值2）化學(xué)混凝法化學(xué)混凝所處理的對象，主要是水中的微小懸浮物和膠體雜質(zhì)。大顆的懸浮物由于受重力的作用而下沉，可以用沉淀等方法除去。但是，微小粒徑的懸浮物和膠體，能在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)，即使靜置數(shù)十小時以上，也不會自然沉降。這是由于膠體微粒及細(xì)微懸浮顆粒具有“穩(wěn)定性”。3）化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法是指向廢水中投加某些化學(xué)藥劑，使之與廢水中污染物發(fā)生直接的化學(xué)反應(yīng)，形成難溶的固體生成物(沉淀物)，然后進(jìn)行固液分離，從而除去水中的污染物的一種處理方法。廢水中的重金屬離子(如汞、鎘、鉛、鋅、鎳、鉻、銅等)，堿土金屬(如鈣和鎂)及某些非金屬(砷、氟、硫、硼等)均可通過化學(xué)沉淀法去除。4）氧化還原法氧化還原法在廢水處理中不多見。電鍍廢水處理中去除鉻酸根和氰根可用氧化還原法。含汞廢水亦可用氧化還原法回收汞。有機汞對人體危害嚴(yán)重，知名的水俁病就是甲基汞中毒。有色廢水也可用氧化法脫色，如加氯。常用的氧化還原法有加氯法、電解法、和置換法。5）吸附法。固體表面有吸附水中溶解及膠體物質(zhì)的能力，比表面積很大的活性炭等具有很高的吸附能力，可用作吸附劑。吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附。如果吸附劑與被吸附物質(zhì)之間是通過分子間引力(即范德華力)而產(chǎn)生吸附，稱為物理吸附；如果吸附劑與被吸附物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)作用，生成化學(xué)鍵引起吸附，稱為化學(xué)吸附。 物理吸附和化學(xué)吸附并非不相容的，而且隨著條件的變化可以相伴發(fā)生，但在一個系統(tǒng)中，可能某一種吸附是主要的。在污水處理中，多數(shù)情況下，往往是幾種吸附的綜合結(jié)果。 考慮到污水的實際性質(zhì)，并無酸堿問題（進(jìn)水的PH值為6~9無需處理已經(jīng)符合二級標(biāo)準(zhǔn)）、重金屬問題（主要為生活污水）以及難沉降的膠體等，所以得到結(jié)論在本次設(shè)計工程中將不涉及化學(xué)方法[6] 金兆豐主編，《污水處理組合工藝及工程實例》，第一版，化學(xué)工業(yè)出版社，：151～153頁。6]。(3) 水的生物處理方法污水生物學(xué)處理具體來說是通過微生物所產(chǎn)生的酶，氧化分解有機物，從而使水得到凈化。其中起主要作用的是微生物，污水中可溶性的有機物直接被微生物吸收；固體和膠體等不溶性有機物先附著在微生物外，由細(xì)胞分泌的胞外酶分解成可溶性物質(zhì)，再被微生物吸收，通過微生物體內(nèi)的氧化、還原、分解、合成等生化作用，把一部分有機物轉(zhuǎn)化成微生物自身組成物質(zhì)，另一部分有機物被氧化分解為COH2O等簡單的無機物，從而使污染物質(zhì)得到降解。主要有以下幾種方法。1）氧化塘法　　氧化塘是一個大而淺的池塘，污水從一端流入，從另一端溢流出水。在氧化塘中，同時存在著三種生化作用：（1）有機物的好氧分解，