【正文】 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)某市污水處理廠(chǎng)的初步設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄第一章前 言 1第二章 當(dāng)前城鎮(zhèn)污水處理概述 2 城鎮(zhèn)污水的組成 2 生活污水 2 工業(yè)廢水 2 受污染的降水 2 城鎮(zhèn)污水的水質(zhì) 2 影響城鎮(zhèn)污水水質(zhì)的因素 2 生活污水水質(zhì) 2 工業(yè)生產(chǎn)污水水質(zhì) 3 城鎮(zhèn)污水的處理方法 3第三章 該污水處理廠(chǎng)的規(guī)模和處理工藝的確定 6 設(shè)計(jì)要求 6 污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)原則 6 污水處理工程運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)遵循的原則 6 設(shè)計(jì)資料 6 設(shè)計(jì)依據(jù) 6 水質(zhì)情況 7 污水處理流程的比較及選擇 7 確定處理流程的原則 7 目前常用的城市污水處理技術(shù) 8 污水處理流程方案的介紹與比較 9 工藝的比選 11 工藝流程圖 12 設(shè)計(jì)污水水量 12 污水處理程度計(jì)算 12第四章 相關(guān)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算 15 15 15 15 16 19 20 20 20 21 曝氣沉砂池 24 沉砂池概述 24 設(shè)計(jì)概述 24 曝氣沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算 24 曝氣沉砂池曝氣計(jì)算 28 DE型氧化溝設(shè)計(jì)計(jì)算 29 29 DE型氧化溝計(jì)算 31 32 33 34 34 35 37 二沉池 37 38 39 47 47 48 49 50 50 51 51 污泥處理設(shè)計(jì)計(jì)算 53 53 54 污泥處理方法的選擇 54 污泥泵房設(shè)計(jì) 54 55 貯泥池 59 污泥脫水 61第五章 污水處理廠(chǎng)的布置 63 63 63 64 66 66 66 67 69第六章 工程概算 71 設(shè)備材料 71 工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 71 土建費(fèi)用造價(jià)列表 71 直接投資費(fèi)用 72 運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算 72 運(yùn)費(fèi) 73 維護(hù)維修費(fèi) 73 管理費(fèi)用 73 運(yùn)行成本核算 73第七章 設(shè)計(jì)體會(huì) 74參考資料 75致 謝 76iv第一章前 言 ％的面積為水所覆蓋，但淡水資源卻極其有限，人類(lèi)真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，%，而且分布不均。 20世紀(jì)50年代以后，全球人口急劇增長(zhǎng)，工業(yè)發(fā)展迅速。全球水資源狀況迅速惡化，“水危機(jī)”日趨嚴(yán)重。一方面，人類(lèi)對(duì)水資源的需求以驚人的速度擴(kuò)大；另一方面，日益嚴(yán)重的水污染蠶食大量可供消費(fèi)的水資源。全世界每天約有200噸垃圾倒進(jìn)河流、湖泊和小溪，每升廢水會(huì)污染8升淡水；所有流經(jīng)亞洲城市的河流均被污染；美國(guó)40％的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲(chóng)劑污染；歐洲55條河流中僅有5條水質(zhì)差強(qiáng)人意。20世紀(jì)，世界人口增加了兩倍，而人類(lèi)用水增加了5倍。世界上許多國(guó)家正面臨水資源危機(jī)：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛(wèi)生設(shè)施。近年來(lái)，為了遏制水環(huán)境受到的嚴(yán)重污染，國(guó)家對(duì)城市污水處理項(xiàng)目的投入持續(xù)增加，相繼在大、中城市興建了多座城市污水處理廠(chǎng)，城市污水處理事業(yè)得到了很大發(fā)展。目前城市污水處理廠(chǎng)的建設(shè)已開(kāi)始從大、中城市向縣級(jí)城鎮(zhèn)普及，城市污水處理廠(chǎng)的數(shù)量將會(huì)大幅度增加。目前處理城鎮(zhèn)生活污水常用的方法為活性污泥法?；钚晕勰喾ㄊ且曰钚晕勰酁橹黧w的污水處理技術(shù)?；钚晕勰嘀饕怯纱罅糠敝车奈⑸锶后w所構(gòu)成，它易于沉淀與水分離，并能使污水得到凈化、澄清。本設(shè)計(jì)選擇氧化溝工藝處理城鎮(zhèn)生活污水,出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。第二章 當(dāng)前城鎮(zhèn)污水處理概述 城鎮(zhèn)污水的組成城鎮(zhèn)污水是排入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)中各類(lèi)廢水的總稱(chēng)，泛指生活污水、生產(chǎn)污水（應(yīng)適當(dāng)處理后）以及其他排入城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)的混合污水。在合流制排水系統(tǒng)中包括初期雨水。 生活污水生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂眠^(guò)并為生活廢料所污染的水。例如居民區(qū)、賓館、飯店等服務(wù)行業(yè)，以及一些娛樂(lè)場(chǎng)所產(chǎn)生的污水。 工業(yè)廢水工業(yè)廢水是工礦企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中用過(guò)的水，是生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水的總稱(chēng)。生產(chǎn)污水即在生產(chǎn)過(guò)程中所形成，并被生產(chǎn)原料、半成品或成品等廢料所污染的水，也包括熱污染水（生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生溫度高于60℃的高溫水）。生產(chǎn)污水需要進(jìn)行處理，才能排放或再用。生產(chǎn)廢水即在生產(chǎn)過(guò)程中所形成，但未直接參與生產(chǎn)工藝，未被污染或只是溫度稍有上升的水。這種廢水一般不需要處理或只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，即可再用或排放[4]。 受污染的降水主要指初期雨水和雪融水。由于沖刷了地面上的各種污物，污染程度很高，需要進(jìn)行處理。 城鎮(zhèn)污水的水質(zhì) 影響城鎮(zhèn)污水水質(zhì)的因素城鎮(zhèn)污水水質(zhì)主要受居民生活污水、工業(yè)生產(chǎn)污水等的水質(zhì)成分及其混合比例、城市規(guī)模、居民生活習(xí)慣、季節(jié)和氣候條件以及排水系統(tǒng)體制等的影響。城鎮(zhèn)污水中的污染物質(zhì)是多種所樣的。如油脂、糞尿、洗滌劑、染料、溶液、各類(lèi)有機(jī)和無(wú)機(jī)物，還有細(xì)菌、病毒等致病微生物，以及毒性、酸堿性、放射性和重金屬類(lèi)物質(zhì)。這些污染物質(zhì)按化學(xué)成分可分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類(lèi)，按物理形態(tài)可分為懸浮固體、膠體及溶解性污染物質(zhì)。 生活污水水質(zhì)生活污水包括廚房洗滌、淋浴、洗衣等廢水以及沖洗廁所等污水。其成分及其變化，取決于居民生活的狀況、水平和習(xí)慣。污染物濃度與用水量有關(guān)。生活污水的主要污染物是有機(jī)物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其水質(zhì)特征是水質(zhì)穩(wěn)定但渾濁、色深且具有惡臭，呈微堿性，一般不含有毒物質(zhì)，含有大量的細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)卵。在生活污水中，%～%，其中溶解性固體（主要是各種無(wú)機(jī)鹽和可溶性有機(jī)物質(zhì)）約占3/5～2/3，懸浮固體（其中有機(jī)成分占4/5）占1/3～2/5。此外，生活污水中還有氮、磷等物質(zhì)。 工業(yè)生產(chǎn)污水水質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)污水的水質(zhì)情況，因產(chǎn)業(yè)門(mén)類(lèi)和生產(chǎn)工藝的不同而各有所異。一般來(lái)說(shuō)，工業(yè)生產(chǎn)污水的排放量大、污染物含量高、處理難度大，對(duì)環(huán)境的危害也是比較大的。 城鎮(zhèn)污水的處理方法廢物處理是用物理、化學(xué)或生物方法，或幾種方法配合使用以去除廢水中的有害物質(zhì)，按照水質(zhì)狀況及處理后出水的去向確定其處理程度，廢水處理一般可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理。一級(jí)處理采用物理處理方法，即用格柵、篩網(wǎng)、沉沙池、沉淀池、隔油池等構(gòu)筑物，去除廢水中的固體懸浮物、浮油，初步調(diào)整pH值，減輕廢水的腐化程度。廢水經(jīng)一級(jí)處理后，一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)（BOD去除率僅25%～40%）。故通常為預(yù)處理階段，以減輕后續(xù)處理工序的負(fù)荷和提高處理效果。二級(jí)處理是采用生物處理方法及某些化學(xué)方法來(lái)去除廢水中的可降解有機(jī)物和部分膠體污染物。經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，廢水中BOD的去除率可達(dá)80%～90%，即BOD含量可低于30mg/L。經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后的水，一般可達(dá)到農(nóng)灌標(biāo)準(zhǔn)和廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，故二級(jí)處理是廢水處理的主體。但經(jīng)過(guò)二級(jí)處理的水中還存留一定量的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機(jī)物、溶解性無(wú)機(jī)物和氮磷等藻類(lèi)增值營(yíng)養(yǎng)物，并含有病毒和細(xì)菌。因而不能滿(mǎn)足要求較高的排放標(biāo)準(zhǔn)，如處理后排入流量較小、稀釋能力較差的河流就可能引起污染，也不能直接用作自來(lái)水、工業(yè)用水和地下水的補(bǔ)給水源。 三級(jí)處理是進(jìn)一步去除二級(jí)處理未能去除的污染物，如磷、氮及生物難以降解的有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)污染物、病原體等。廢水的三級(jí)處理是在二級(jí)處理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用化學(xué)法（化學(xué)氧化、化學(xué)沉淀等）、物理化學(xué)法（吸附、離子交換、膜分離技術(shù)等）以除去某些特定污染物的一種“深度處理”方法。顯然，廢水的三級(jí)處理耗資巨大，但能充分利用水資源。排放到污水處理廠(chǎng)的污水及工業(yè)廢水可利用各種分離和轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)行無(wú)害化處理。 污水處理方法簡(jiǎn)介基本原理常用技術(shù)物理法通過(guò)物理或機(jī)械作用去除廢水中不溶解的懸浮固體及油品過(guò)濾、沉淀、離心分離、上浮等；化學(xué)法加入化學(xué)物質(zhì)，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，改變廢水中污染物的化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)，使之發(fā)生化學(xué)或物理狀態(tài)的變化，進(jìn)而從水中除去；中和、氧化、還原、分解、絮凝、化學(xué)沉淀等；物理化學(xué)法運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用使廢水得到凈化汽提、吹脫、吸附、萃取、離子交換、電解、電滲析、反滲析等生物法利用微生物的代謝作用，使廢水中的有機(jī)污染物氧化降解成無(wú)害物質(zhì)的方法，又叫生物化學(xué)處理法，是處理有機(jī)廢水最重要的方法活性污泥、生物濾池、生活轉(zhuǎn)盤(pán)、氧化塘、厭氣消化等 其中廢水的生物處理法是基于微生物通過(guò)酶的作用將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的物質(zhì)，把有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的物質(zhì)的方法。根據(jù)在處理過(guò)程中起作用的微生物對(duì)氧氣的不同要求，生物處理可分為好氣（氧）生物處理和厭氣（氧）生物處理兩種。好氣生物處理是在有氧氣的情況下，藉好氣細(xì)茵的作用來(lái)進(jìn)行的。細(xì)菌通過(guò)自身的生命活動(dòng)——氧化、還原、合成等過(guò)程，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物（COH2O、NOPO43等）獲得生長(zhǎng)和活動(dòng)所需能量，而把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使自身生長(zhǎng)繁殖。厭氣生物處理是在無(wú)氧氣的情況下，藉厭氧微生物的作用來(lái)進(jìn)行。厭氧細(xì)菌在把有機(jī)物降解的同時(shí)，需從CONOPO43等中取得氧元素以維持自身對(duì)氧元素的物質(zhì)需要，因而其降解產(chǎn)物為CHH2S、NH3等。用生物法處理廢水，需首先對(duì)廢水中的污染物質(zhì)的可生物分解性能進(jìn)行分析。主要有可生物分解性、可生物處理的條件、廢水中對(duì)微生物活性有抑制作用的污染物的極限容許濃度等三個(gè)方面?？缮锓纸庑允侵竿ㄟ^(guò)生物的生命活動(dòng)，改變污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而改變污染物的化學(xué)和物理性能所能達(dá)到的程度。對(duì)于好氣生物處理是指在好氣條件下污染物被微生物通過(guò)中間代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為COH2O和生物物質(zhì)的可能性以及這種污染物的轉(zhuǎn)化速率。微生物只有在某種條件下（營(yíng)養(yǎng)條件、環(huán)境條件等）才能有效分解有機(jī)污染物。營(yíng)養(yǎng)條件、環(huán)境條件的正確選擇，可使生物分解作用順利進(jìn)行。通過(guò)對(duì)生物處理性的研究，可以確定這些條件的范圍，諸如pH值，溫度以及碳、氮、磷的比例等。近年來(lái)，在水資源再生利用研究中，人們十分關(guān)注各種納微米級(jí)顆粒污染物去除的問(wèn)題。水中的納微米級(jí)顆粒污染物是指尺寸小于lum的細(xì)微顆粒，其組成極其復(fù)雜，如各種微細(xì)的黏土礦物質(zhì)、合成有機(jī)物、腐殖質(zhì)、油類(lèi)和藻類(lèi)物質(zhì)等，微細(xì)黏土礦物作為一種吸附力較強(qiáng)的載體，表面常吸附著有毒重金屬離子、有機(jī)污染物、病原細(xì)菌等污染物，而天然水體中的腐殖質(zhì)、藻類(lèi)物質(zhì)等，在水凈化處理的氯消毒過(guò)程中，可與氯形成氯代烴類(lèi)致癌物，這些納微米級(jí)顆粒污染物的存在不僅對(duì)人體健康具有直接或潛在的危害作用，而且嚴(yán)重惡化水質(zhì)條件，增加水處理難度，如在城市廢水的常規(guī)處理過(guò)程中，造成沉淀池絮體上浮、濾池易穿透，導(dǎo)致出水水質(zhì)下降、運(yùn)行費(fèi)用增加等困難。而目前采用的傳統(tǒng)常規(guī)處理工藝無(wú)法有效去除水中這些納微米級(jí)污染物，一些深度處理技術(shù)如超濾膜、反滲透等又由于投資及費(fèi)用昂貴，難以得到廣泛應(yīng)用，因此迫切需要研究和發(fā)展新型、高效、經(jīng)濟(jì)的水處理技術(shù)[4]。第三章 該污水處理廠(chǎng)的規(guī)模和處理工藝的確定 設(shè)計(jì)要求 污水處理廠(chǎng)的設(shè)計(jì)原則（1）污水廠(chǎng)的設(shè)計(jì)和其他工程設(shè)計(jì)一樣，應(yīng)符合適用的要求，首先必須確保污水廠(chǎng)處理后污水達(dá)到排放要求?？紤]現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況（如施工條件）。在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)（建）筑物形式、主要設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等。（2）污水處理廠(chǎng)采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠。設(shè)計(jì)時(shí)必須充分掌握和認(rèn)真研究各項(xiàng)自然條件，如水質(zhì)水量資料、同類(lèi)工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對(duì)新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。（3）污水處理廠(chǎng)（站）設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。污水處理工程方案設(shè)計(jì)完成后，總體布置、單體設(shè)計(jì)及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用，（4）污水廠(chǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。（5）污水廠(chǎng)設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無(wú)遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。（6）污水廠(chǎng)設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線(xiàn)、甲烷氣的安全儲(chǔ)存等。（7）污水廠(chǎng)的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，場(chǎng)內(nèi)布局、構(gòu)（建）筑物外觀(guān)、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀(guān)和綠化[2]。 污水處理工程運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)遵循的原則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(chǎng)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。 設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及相關(guān)原始數(shù)據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500142006）《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版，第五冊(cè)（城鎮(zhèn)污水）《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB38382002） 水質(zhì)情況污水處理廠(chǎng)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為：COD 400 mg/lBOD5 200 mg/lSS 210 mg/lNH3N 35 mg/l pH 處理后的出廠(chǎng)污水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為： COD ≤60 mg/l BOD5 ≤20 mg/l SS ≤20 mg/l NH3—N ≤15 mg/l pH 6～9 污水處理流程的比較及選擇 確定處理流程的原則城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用用于使環(huán)境不受污染，處理后出水回用于農(nóng)田灌溉，城市景觀(guān)或工業(yè)生產(chǎn)等，以節(jié)約水資源。