【正文】 某10萬t/d城鎮(zhèn)污水處理及回用水工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘要 ?ABSTRACT Ⅱ前言 4總論 5 設(shè)計(jì)目的 5 設(shè)計(jì)內(nèi)容 5 設(shè)計(jì)文件的編制 5 設(shè)計(jì)原則 5 設(shè)計(jì)資料 6 廠區(qū)基本資料 6 設(shè)計(jì)水量 6 進(jìn)水水質(zhì) 6 出水水質(zhì) 6 回用水排放標(biāo)準(zhǔn) 6 其他標(biāo)準(zhǔn) 7 設(shè)計(jì)成果 7 污水二級處理方案的選定 8 總體方案的分析 8 設(shè)計(jì)工藝的比較 9 SBR及其改良工藝 9 A/O工藝 10 奧貝爾氧化溝工藝 10 卡魯塞爾氧化溝工藝 11 設(shè)計(jì)工藝的選擇 12 13 14 14 14 15 15 17 沉淀池工藝比較 18 不同濾池比較 19 消毒劑的選擇 21 工藝流程 22處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算 23 配水井 23 配水井的選型 23 配水井的設(shè)計(jì)計(jì)算 23 厭氧池 24 設(shè)計(jì)參數(shù) 24 厭氧池的設(shè)計(jì)計(jì)算 25 污泥回流量的計(jì)算 25 進(jìn)出水管、進(jìn)泥管的計(jì)算 25 推進(jìn)器的設(shè)計(jì) 25 氧化溝 26 基本設(shè)計(jì)參數(shù) 26 去除BOD的計(jì)算 26 氧化溝總?cè)莘eV及水力停留時(shí)間t 28 需氧量計(jì)算 28 氧化溝尺寸計(jì)算 31 進(jìn)出水管及調(diào)節(jié)堰計(jì)算 32 曝氣設(shè)備的選擇 32 二沉池 34 二沉池的選型 34 二沉池尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 34 進(jìn)水系統(tǒng)計(jì)算 35 消毒處理 37 消毒劑的選擇 38 接觸池 38 接觸池設(shè)計(jì)要點(diǎn) 38 接觸池工藝計(jì)算 38污水廠構(gòu)筑物高程布置 39 高程布置的任務(wù) 39 高程布置的原則 39 高程布置計(jì)算 39污水處理廠總體布置 41 污水廠平面布置 41 平面布置的原則 41 平面布置的結(jié)果 41 污水廠高程布置 41 高程布置的原則 42 高程布置的結(jié)果 42致謝 43參考資料 44附錄一 英語論文 45附錄二 中文翻譯 55前言由于城市和工業(yè)的飛速發(fā)展，污、廢水的排放量與日俱增，據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，我國城市污水的年排放量已達(dá)400多億立方米，而全國污水處理率只有60%左右。污水的大量排放，導(dǎo)致了水環(huán)境的污染和水資源可利用性的降低，按照《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，為了滿足出水排放標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)城鎮(zhèn)污水處理廠都必須采用二級生化處理或深度處理工藝技術(shù)。污水處理廠的投入運(yùn)行，恰能減少排入水體的污染物總量，有效緩解水污染，所以，為了保護(hù)環(huán)境和充分利用水資源，污、廢水的處理與再用已迫在眉睫，大力興建城市污水處理廠勢在必行。本設(shè)計(jì)為某城鎮(zhèn)污水處理及回用水工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，污水水質(zhì)大多數(shù)為生活污水，設(shè)計(jì)規(guī)模為10萬t/d，出水要求達(dá)到國家一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。由于要對污水進(jìn)行脫氮除磷處理，故設(shè)計(jì)采用奧貝爾氧化溝工藝，該工藝流程簡單，具有較高的氮去除率，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便，出水水質(zhì)好，是目前應(yīng)用較多的工藝。奧貝爾氧化溝在運(yùn)行過程中也存在一些問題，例如，外溝道的脫氮和碳氧化功能占總量的百分比是多少？外溝、中溝、內(nèi)溝的溶解氧的分布方式的不同又會(huì)有哪些影響？與此相關(guān)的二沉池的設(shè)計(jì)又要注意哪些問題？目前國際水質(zhì)協(xié)會(huì)推出的活性污泥數(shù)學(xué)模型以微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，綜合考慮了各種可能的活性污泥工藝的影響因素，因而可在一定條件下，在時(shí)間和空間范圍內(nèi)模擬污水處理廠的真實(shí)運(yùn)行情況。本設(shè)計(jì)采用污水處理廠實(shí)際運(yùn)行過程中的參數(shù)和實(shí)驗(yàn)參數(shù)相結(jié)合的方法，對由奧貝爾氧化溝產(chǎn)生并延伸出的上述問題進(jìn)行解釋。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我經(jīng)受一次較為全面、嚴(yán)格的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，熟悉污水處理廠工藝設(shè)計(jì)過程，了解現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)計(jì)算方法，培養(yǎng)分析解決問題的能力，樹立高度的工作責(zé)任感。總論 設(shè)計(jì)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)工科本科生培養(yǎng)目標(biāo)不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，是教學(xué)計(jì)劃的有機(jī)組成部分；通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論，基礎(chǔ)知識和技能以及分析、解決實(shí)際問題的能力進(jìn)一步提高；畢業(yè)設(shè)計(jì)與其它教學(xué)環(huán)節(jié)緊密配合，相輔相成，并使其它教學(xué)環(huán)節(jié)得以繼續(xù)、深化和發(fā)展；使學(xué)生受到工程師必備的綜合訓(xùn)練，在不同程度上提高調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、收集資料和正確熟練使用工具書的能力；理論分析、制訂設(shè)計(jì)方案的能力；設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織工作能力；總結(jié)提高和編制技術(shù)文件的能力；了解并在一定程度和范圍內(nèi)熟悉國內(nèi)外污水（廢水）處理工藝技術(shù)，新方法及其實(shí)際應(yīng)用情況，為將來從事本領(lǐng)域的實(shí)際工作奠定良好的基礎(chǔ)；有助于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，國情與具體工程實(shí)際相結(jié)合，發(fā)揚(yáng)創(chuàng)新精神和嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度、工作作風(fēng)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有城市污及處理廠處理工藝及其效果，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，結(jié)合該城鎮(zhèn)城市污水水質(zhì)狀況，確定污水處理工藝、技術(shù)路線(重點(diǎn)比較A/O、A2/O活性污泥法、卡魯塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、SBR及其改進(jìn)工藝CASS等)和工程設(shè)計(jì)工藝技術(shù)方案； 由確定的技術(shù)方案，進(jìn)行污水處理廠設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容有：工藝流程設(shè)計(jì)、廠區(qū)平面圖設(shè)計(jì)、廠內(nèi)管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、主要處理工藝單元設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)文件的編制設(shè)計(jì)文件應(yīng)包括：設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)圖紙。污水處理工程設(shè)計(jì)（工藝部分）圖紙要求：a、污水平面布置圖（1:500～1000）；b、工藝流程及高程布置圖（豎向按比例，其它以清晰為限）；c、廠區(qū)工藝管道布置圖（1:500～1000）；d、工藝構(gòu)造物及工藝設(shè)施工藝圖（1:100～500）。 設(shè)計(jì)原則工藝設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧先進(jìn)和實(shí)用性，力求在滿足處理目標(biāo)的前提下，采用先進(jìn)實(shí)用的處理工藝、技術(shù)；盡可能節(jié)省工程造價(jià)、處理成本及操作管理方便。總圖布置設(shè)計(jì)，采用緊湊布局原則，節(jié)約占地，按要求(規(guī)范)，保證廠區(qū)人流、物流暢通，并使裝置、設(shè)備操作維護(hù)便利；在高程、流程設(shè)計(jì)時(shí)，本著節(jié)能原則，盡可能地減提升次數(shù)，采用一次提升后的逐級自流設(shè)計(jì)方式。 設(shè)計(jì)資料 廠區(qū)基本資料① 氣象資料：溫度：℃。月均最冷氣溫12℃，℃,℃,℃，℃。降雨量：,，地區(qū)最大時(shí)降雨量Q=。日照：平均日照率65%， 你按照時(shí)間2451h，%，%。風(fēng)速：,夏季為南風(fēng)向，冬季為北風(fēng)。② 地質(zhì)條件該地區(qū)地下含水層的透水性好，多為粗沙、粉細(xì)沙和加油粗沙的松散土層。③ 地形地勢處理站地勢較低，自西北向東南方向有緩坡，%。300m內(nèi)沒有生活區(qū)和辦公樓。處理站面積為300m300m。南北向方向，南邊有一河流，河流豐水期水位可滿足污水處理廠出水出水要求。 設(shè)計(jì)水量本設(shè)計(jì)污水流量為100000m/d 進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)水水質(zhì)參數(shù) 表11項(xiàng)目CODcrBOD5SS氨氮TNTP進(jìn)水48022035030504 出水水質(zhì)處理后排水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189192002）中水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級B標(biāo)準(zhǔn)要求。出水標(biāo)準(zhǔn) 表12項(xiàng)目pHCODBOD5SSNH3N*TNTP糞大腸桿菌標(biāo)準(zhǔn)值(mg/L)69≤60≤20≤20≤8(15)≤20≤104 回用水排放標(biāo)準(zhǔn)處理后回用水排放水質(zhì)執(zhí)行《再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（SL3682006），再生水利用于景觀用水標(biāo)控制項(xiàng)目及指標(biāo)中的湖泊類標(biāo)準(zhǔn)，即：回用水排放標(biāo)準(zhǔn) 13項(xiàng)目pHCODBOD5SSNH3N*NTUTP糞大腸桿菌標(biāo)準(zhǔn)值(mg/L)69≤60≤6≤10≤5≤2000 其他標(biāo)準(zhǔn)a、 GB1234890《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》Ⅱ類區(qū)域限值；b、 GB428484《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》；c、 CJ302593《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》；d 、《城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》。 設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)計(jì)算書各一份（也可以合訂成一份），設(shè)計(jì)圖紙采用二號圖紙且六張以上，參考文獻(xiàn)資料中應(yīng)有一篇以上的外文資料應(yīng)用。 污水二級處理方案的選定 總體方案的分析現(xiàn)階段，生活污水和工業(yè)污水的處理主要采用生物處理的方法：活性污泥法和生物膜法。只是因?yàn)?，從城市污水處理的發(fā)展上看，一級處理技術(shù)最老，已相對定型。三級處理雖然處于發(fā)展階段，但所用處理技術(shù)費(fèi)用高。只有生物法這一部分，近百年來始終發(fā)展變化不止，至今方興未艾?；钚晕勰喾ㄊ且曰钚晕勰酁橹黧w的污水生物處理技術(shù)，以去除污水中有機(jī)物和懸浮物為主要目的，經(jīng)改進(jìn)的工藝還具有脫氮除磷的效果。其基本流程是污水經(jīng)預(yù)處理后進(jìn)入曝氣池內(nèi)曝氣一定時(shí)間后，混合液流經(jīng)二次沉淀池進(jìn)行固液分離。分離后的液體經(jīng)消毒達(dá)標(biāo)排放，固體則進(jìn)行處理?；钚晕勰喾磻?yīng)進(jìn)行的結(jié)果是，污水中的有機(jī)污染物得到講解去除，污水得以凈化，由于微生物的繁殖增殖，活性污泥本身也得到增長。活性污泥處理系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是自然界水體自凈的人工模擬，不是簡單的模擬，而是經(jīng)過人工強(qiáng)化的模擬。生物膜法的實(shí)質(zhì)是使細(xì)菌和菌類的微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在濾料或某些載體上生長繁殖，并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)物質(zhì)，被生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。生物膜法處理工藝的主要特征有以下4點(diǎn)：對水質(zhì)、水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性；污泥沉降性能良好，宜于固液分離；能夠處理低濃度的污水；易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能。屬于生物膜法的工藝主要有：生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化設(shè)備和生物流化床。污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機(jī)組合。在選定處理工藝流程的同時(shí)，還需要考慮各處理單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項(xiàng)因素作為依據(jù)。① 污水的處理程度；② 工程造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用；③ 當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)條件；④ 原污水的水量與污水流入工程。按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，1020萬t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝。對脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級強(qiáng)化處理，如A2 /O工藝、A/O工藝、倒置AAO工藝、SBR及其改良工藝、氧化溝工藝、以及水解好氧工藝、生物濾池工藝等。由于該設(shè)計(jì)對脫氮除磷有要求故選取二級強(qiáng)化處理，則可供選取的工藝：A/O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝CASS，氧化溝工藝。該污水處理廠日處理能力為10萬噸,屬于中等規(guī)模的污水處理，綜上所述，該設(shè)計(jì)的優(yōu)選工藝是A/O工藝，A/O工藝，氧化溝工藝以及SBR及其改良工藝CASS等，它們的共同特點(diǎn)是：①去除有機(jī)物效率很高，有的還能脫氮、除磷或既脫氮又除磷，而且處理設(shè)施十分簡單，管理非常方便，是目前國際上公認(rèn)的高效、簡化的污水處理工藝，也是世界各國中小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝。②抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)，這對于水質(zhì)、水量變化劇烈的中小型污水廠很有利。 設(shè)計(jì)工藝的比較 SBR及其改良工藝SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。SBR改良工藝CASS是連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)曝氣活性污泥法（cyclic activated sludge system)的簡稱，該工藝沒有污泥回流，污泥負(fù)荷有時(shí)在延時(shí)曝氣范圍內(nèi)，有時(shí)則較高，而參數(shù)選擇的一句是實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放。與SBR相比，CASS工藝提高了對難降解有機(jī)物的去除效果，抗沖擊能力較好，由于該工藝是連續(xù)進(jìn)水的，故操作簡單方便。同時(shí)在傳統(tǒng)SBR池前或者池中設(shè)選擇器及厭氧區(qū)，相當(dāng)于厭氧、缺氧、好癢階段串聯(lián)起來，提高了除磷脫氮效果。由于自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及在污水處理工程中的應(yīng)用，CASS工藝在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用，保證了出水效果。 SBR法具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。a、可省去初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流設(shè)備等，與標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法相比，設(shè)備構(gòu)成簡單，布置緊湊，基建和運(yùn)行費(fèi)用低，維修管理方便。 b、泥水分離沉淀是在靜止?fàn)顟B(tài)或在接近靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行的，故固液分離穩(wěn)定。 c、不易產(chǎn)生污泥膨脹。特別是在污水進(jìn)入生化處理裝置期間，維持在厭氧狀態(tài)下，使的SVI降低，而且還能節(jié)減曝氣的動(dòng)力費(fèi)用。 d、加深池深時(shí)，與同樣的BODSS負(fù)荷的其他方式相比較，占地面積較小。耐沖擊負(fù)荷，處理有毒或高濃度有機(jī)廢水的能力強(qiáng)。 e、SBR法系統(tǒng)本身適用于組件式構(gòu)造方法，有利于廢水處理廠的擴(kuò)建與改造。 f、排水時(shí)間短（間歇排水時(shí)），并且排水時(shí)要求不攪動(dòng)沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備（潷水器），且對潷水器的要求很高。g、后處理設(shè)備要求大：如消毒設(shè)備很大，接觸池容積也很大，排水設(shè)施如排水管道也很大h、其最大的缺點(diǎn)就是操作復(fù)雜，難以管理。首先，大部分SBR工藝采用間歇進(jìn)水、排水，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水需在幾個(gè)SBR反應(yīng)器之間頻繁切換；其次，SBR循環(huán)出現(xiàn)厭氧、好氧、缺氧環(huán)境，環(huán)境邊界變化范圍大，特定環(huán)境下優(yōu)勢菌屬的生化反應(yīng)是漸變和滯后的過程；此外，脫氮和除磷在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，相互之間的影響在所難免。 A/O工藝（1）工藝流程圖 圖21 A/O工藝流程（2）工藝介紹A/O脫氮除磷工藝（即厭氧缺氧好氧活性污泥法，亦稱AAO工藝），它是在A/O除磷工藝基礎(chǔ)上增加了一個(gè)缺氧池，并將