【正文】 Λァあ＊大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）武漢市第八污水處理廠工藝設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 iABSTRACT ii第一章 前 言 1第二章 設(shè)計基本資料 原始資料 2 3第三章 污水處理常見方法簡介及方案比選 6 污水處理常見方法簡介 6 深井曝氣活性污泥法 6 AB法 6 氧化溝法 7 SBR法 8 方案比選 8 SBR法在工藝方面的主要特征 8 AB法在工藝方面的主要特征 9 AB法的生產(chǎn)原理 9 構(gòu)筑物的選擇 9 格柵的選擇 9 沉砂池的選擇 10 沉淀池的選擇 污水處理程度的確定 12 污水的SS處理程度計算 12 污水的BOD5處理程度計算 13 污水的COD處理程度的計算 13第四章 主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算 15 粗格柵的設(shè)計 15 設(shè)計參數(shù) 15 格柵的間隙數(shù) 15 格柵槽寬度 15 通過格柵的水頭損失 16 柵后明渠的總高度 16 格柵槽總長度 17 每日柵渣量的計算及格柵除污機(jī)的選用 17 細(xì)格柵的設(shè)計 18 設(shè)計參數(shù) 18 格柵的間隙數(shù) 18 格柵槽寬度 18 通過格柵的水頭損失 19 柵后明渠的總高度 19 格柵槽總長度 19 每日柵渣量的計算及格柵除污設(shè)備的選用 20 平流式沉砂池的設(shè)計 20 20 沉砂池長度 21 水流斷面積 21 池總寬度 21 22 沉砂斗容積 22（m3） 22 22 進(jìn)水渠道的計算 23 24 排砂裝置 24 AB法A段生化曝氣池及B段生化曝氣池的設(shè)計說明及計算 24 設(shè)計參數(shù)參考值及設(shè)計中的取值 24 設(shè)計已知條件 25 曝氣池容積及水力停留時間的計算 25 曝氣池的平面尺寸的計算 27 曝氣池的進(jìn)出水系統(tǒng)的計算 28 剩余污泥量、濕污泥量及其各自總量的計算 32 污泥齡的計算 34 A段和B段需氧量及總需氧量的計算 34 機(jī)械鼓風(fēng)機(jī)的選擇 39 沉淀池的設(shè)計計算 39 沉淀池表面積的計算 39 沉淀池直徑的計算 39 40 沉淀池有效水深的計算 40 污泥區(qū)的容積 41 沉淀池總高度的計算 42 出水豎井計算 44 44 出水管的計算 46 出水槽的計算 47 消毒設(shè)施的設(shè)計計算 48 加氯量的計算 48 平流式消毒接觸池的設(shè)計計算 48 污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算 50 剩余污泥量的計算 50 濃縮池的設(shè)計計算 51 貯泥池的設(shè)計計算 55 污泥脫水的設(shè)計計算 57第五章 污水處理廠布置 58 污水廠平面布置的原則與要求 58 污水廠高程布置的原則與計算 58 計算各構(gòu)筑物的標(biāo)高，水頭損失 58 59第六章 污水泵站的設(shè)計計算 61第七章 結(jié)論 62參考文獻(xiàn) 63致 謝 64附 錄 65 iv 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）第一章 前 言水是地球上一切生物賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)。當(dāng)今人類社會所面臨的人口、資源、環(huán)境的危機(jī)等問題，都和水資源的質(zhì)量密切相關(guān)。水資源在質(zhì)量在時空上的分布不均，特別是人類活動所導(dǎo)致的水環(huán)境污染，已使水資源在質(zhì)與量上的嚴(yán)重虧缺和污染成為較為嚴(yán)峻的環(huán)境問題，并對人類的健康及生產(chǎn)、生活活動構(gòu)成威脅。采取積極的綜合措施防治水體污染，保護(hù)好水體環(huán)境，對已污染水進(jìn)行治理，使其對環(huán)境的污染降至最低，才能使人類才能使人類得以持續(xù)地開發(fā)和利用水資源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。改革開放以來，經(jīng)濟(jì)發(fā)展蓬勃向上，各方面的變化日新月異，國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入加大了許多。隨著城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城市人口的遞增，城市規(guī)模的擴(kuò)大，工業(yè)廢水和生活污水排出量日益增多，大量未經(jīng)處理的污水直接排入周圍河流，致使城市周圍環(huán)境污染十分嚴(yán)重，不但直接污染了市區(qū)的地下飲用水，而且對河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了危害，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。同時，水生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了人與水的和諧共存與協(xié)調(diào)發(fā)展，是城市生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分和關(guān)鍵因素，與一個城市的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。因而，城市污水治理已成為當(dāng)前迫切需要解決的問題之一。理論是用于實(shí)踐的，將自己在課堂上所學(xué)的知識，尤其是專業(yè)知識用于本次畢業(yè)設(shè)計之中，以提高自己的工程設(shè)計能力，為自己走上工作崗位進(jìn)行工程設(shè)計打下堅固的實(shí)踐基礎(chǔ)。通過畢業(yè)設(shè)計，能夠熟悉并掌握排水工程的設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計原理、方法和步驟，能根據(jù)原始設(shè)計資料正確地獨(dú)立地選定設(shè)計方案，掌握污水廠設(shè)計的基本流程及各構(gòu)筑物的設(shè)計方法，熟悉設(shè)計計算書和設(shè)計說明書的編寫內(nèi)容和編制方法，并繪制工程圖紙。第二章 設(shè)計基本資料領(lǐng)取此題目的學(xué)生應(yīng)根據(jù)教研室提供的資料及自行收集的資料，按畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書認(rèn)真完成下列任務(wù)：畢業(yè)設(shè)計準(zhǔn)備工作。進(jìn)行工藝流程的對比及選擇（屬于預(yù)可行研究范疇）。構(gòu)筑物尺寸的計算及繪制圖紙（按初步擴(kuò)大設(shè)計程度）。說明書的整理及編制。、原始資料1．已知條件 武漢市資料如下歷史上無發(fā)生地震記載。地質(zhì)條件較好，地基耐壓力在15kg/cm2以上。武漢市屬北亞熱帶季風(fēng)性（濕潤）氣候，具有常年雨量豐沛、熱量充足、四季分明等特點(diǎn)。年降雨量1150毫米1450毫米；降雨集中在每年68月，約占全年降雨量的40%，夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)和南風(fēng)。武漢市地質(zhì)結(jié)構(gòu)以新華夏構(gòu)造體系為主，幾乎控制全市地質(zhì)構(gòu)造的輪廓。地貌中間低平，南北丘陵、崗壟環(huán)抱，北部低山林立，以平原為主。武漢市江河縱橫，河港溝渠交織，湖泊庫塘星布，灄水、府河、倒水、舉水、金水、東荊河等從市區(qū)兩側(cè)匯入長江，形成以長江為干流的龐大水網(wǎng)。該區(qū)受季風(fēng)影響，濕度大，雨水多，夏季溫度高，屬于大陸性氣候悶熱地區(qū)。常年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)?！?，絕對最低溫度5℃，平均最低溫度0℃；℃。年降雨量一般在1600毫米左右，最高降雨量為1880毫米；，年平均降雨量為1500毫米。最大積雪深度為25厘米。（1）設(shè)計流量 Q=150000m3/d(不考慮變化系數(shù))（2）設(shè)計進(jìn)水水質(zhì) COD=550mg/L；BOD5 濃度S0=250 mg/L；TSS 濃度 X0=260 mg/L；VSS=200 mg/L；(MLVSS/MLSS=)；PH=7~8；水溫在20度左右。（3）出水水質(zhì) COD=80mg/L；BOD5 濃度Se=20 mg/L；TSS 濃度 Xe=20 mg/L；（4），出水管標(biāo)高29 m，地面標(biāo)高32 m。（一）準(zhǔn)備工作，具體內(nèi)容如下：熟悉設(shè)計對象及有關(guān)設(shè)計資料；明確畢業(yè)設(shè)計任務(wù)；設(shè)計的基本知識學(xué)習(xí)；設(shè)計方案初步考慮；收集不足資料。完成上述任務(wù)后，需填寫畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（原始資料部分）。（二）污水廠流程的對比及選擇，內(nèi)容如下：選擇兩種流程進(jìn)行比較，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩個角度論證其可行性。推薦采用AB法工藝（三）進(jìn)行擴(kuò)大初步設(shè)計的計算及繪制圖紙、說明書的整理確定污水廠占地面積（自己根據(jù)需要確定）構(gòu)筑物的計算施工圖設(shè)計內(nèi)容包括：1）污水處理廠給排水平面布置圖（1）2）污水處理廠給排水高程布置圖（1）3）污水提升泵房布置圖（1）4）濃縮池工藝圖圖（1）5）A曝氣池工藝圖（1）6）沉沙池工藝圖（含格柵）（2）7）B曝氣池工藝圖（1）8）二沉池工藝圖（1）繪制完施工圖后，整理、編寫計算說明書。（四）編制建筑給排水施工圖預(yù)算編制。（選做）主要內(nèi)容如下：收集資料，熟悉圖紙計算工程量，工程量匯總套用預(yù)算單價計算各項費(fèi)用污水處理畢業(yè)設(shè)計指示書（參考）設(shè)計步驟和方法根據(jù)給定的設(shè)計原始資料，計算污水流量，確定污水廠規(guī)模。① 平均日流量（m3/d）一般用以表示污水廠規(guī)模，并用以計算污水廠每年的抽升電耗、耗藥量、處理的總水量、總泥量。② 設(shè)計最大流量（m3/h或L/s），即進(jìn)水管的設(shè)計流量。污水廠（站）的處理構(gòu)筑物（櫥另有規(guī)定者外）及連接管渠均按此流量計算。當(dāng)進(jìn)水流量為抽升進(jìn)入污水廠（站）時，亦可用組合的工作水泵流量代替最大設(shè)計流量。但工作泵組合流量應(yīng)與設(shè)計流量盡量吻合，過大時，可將壓力管的部分流量回流至集水池調(diào)節(jié)。③ 最大日流量（m3/d），當(dāng)曝氣池的設(shè)計停留時間較長（例如6小時以上）時，采用最大日平均時流量（m3/h）為曝氣池的設(shè)計流量。④ 當(dāng)污水廠（站）分為期建設(shè)時，以上設(shè)計用的流量為相應(yīng)的各期流量。本設(shè)計只考慮近期流量。確定污水處理程度污水的處理程度用下式計算：式中為未處理污水中某種污染物的平均濃度（mg/L），為允許排入水體中的已處理污水中該種污染物的平均濃度（mg/L）。 城市污水處理程度的主要污染指標(biāo)，一般用BOD5 及 SS，有時，當(dāng)工業(yè)污水影響較大時，尚可輔以COD作參考指標(biāo)。由于該廠生產(chǎn)污水無特殊污染物，其性質(zhì)與城市生活污水近似，故計算指標(biāo)同城市污水。處理后出水水質(zhì)BOD5 、 SS以30 mg/L計。污水、污泥的處理工藝流程根據(jù)所要求的處理程度，按技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則，選擇污水處理方法和工藝流程，并選定所需的污水、污泥處理構(gòu)筑物型式。計算各單項處理構(gòu)筑物，并繪制出計算草圖。 設(shè)計計算參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類型污水的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)或參考有關(guān)資料選用。根據(jù)各單項構(gòu)筑物的尺寸與處理流程要求，進(jìn)行污水處理站的平面設(shè)計。 污水、污泥處理構(gòu)筑物各有不同的處理功能和操作、維修、管理要求，分別集中布置有利于管理。布置時，除考慮主體構(gòu)筑物外，尚應(yīng)考慮附屬構(gòu)筑物，由于本設(shè)計屬某地區(qū)的污水廠，所以如機(jī)修車間，食堂等均可考慮，辦公室、化驗室須設(shè)置。平面布置既要緊湊，又要流有一定的施工距離。一般構(gòu)筑物之間距離可取5~8米。各構(gòu)筑物的具體位置應(yīng)考慮施工土石方量少，填挖土方基本平衡。各構(gòu)筑物之間采用管渠連接，出正常工作管渠外，應(yīng)有超越管，事故排出管，放空管、給水管等。~5m，~2m。污水站的高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計算及平面草圖后進(jìn)行，各處理構(gòu)筑物應(yīng)盡量采用重力流。各處理構(gòu)筑物的水頭損失可直接查表，但各構(gòu)筑物間的連接管渠的水頭損失則需計算確定。高程布置時需留有一定的富裕水頭。說明書及圖紙 說明書寫明設(shè)計任務(wù)，設(shè)計原始資料，處理站規(guī)模，污水處理方案選擇，各處理構(gòu)筑物的設(shè)計尺寸等。計算書除有計算過程外，還需附計算草圖。平面布置圖：除繪出構(gòu)筑物及其連接管渠、檢查井外，圖中還應(yīng)注明比例尺，指北針、底標(biāo)軸線、地面標(biāo)高，圍墻，道路，大門，綠化及其相關(guān)位置，還應(yīng)列出構(gòu)筑物和輔助建筑物一覽表，圖例以及必要的說明。污水、污泥高程圖：反應(yīng)處理工藝流程中各構(gòu)筑物高程的相關(guān)關(guān)系。圖中應(yīng)標(biāo)出地面高程，各處理構(gòu)筑物的頂面，底面，水面高程，以及連接管渠的底或中心高程。平面布置圖的比例采用 1：100~1：500高程布置圖的比例：水平 1：100~1：500 垂直 1：50~1：100其他各單體構(gòu)筑物設(shè)計圖按規(guī)范執(zhí)行。第三章 污水處理常見方法簡介及方案比選 污水處理常見方法簡介城市污水的生物處理技術(shù)是以污水中的污染物作為營養(yǎng)，利用微生物的代謝使污染物降解，它是城市污水處理的主要手段。城市二級污水處理廠常用的方法有：深井曝氣活性污泥法、AB法、氧化溝法、SBR法等等。 深井曝氣活性污泥法深水曝氣活性污泥法又名超水深曝氣活性污泥法。本工藝開創(chuàng)于70年代，首建于美國的皮林翰姆市，效益顯著，如充氧能力強(qiáng)，可達(dá)常規(guī)的10倍，動力效率高，占地少，設(shè)備簡單，易于操作，處理功能不受氣候條件影響，適合于各種氣候條件，可考慮不設(shè)初沉池等。本工藝使用于處理高濃度有機(jī)廢水。深井曝氣池（曝氣井）直徑介于1~6m，深度可達(dá)70~150m，井中間設(shè)隔離墻將井一分為二或在井中心設(shè)內(nèi)井筒，將井分為內(nèi)、外兩部分。在前者的一側(cè)，后者的外環(huán)部設(shè)空氣提升裝置，使混合液上升。而在前者的另一側(cè)，后者的內(nèi)井筒內(nèi)產(chǎn)生降流。這樣在井隔離墻兩側(cè)和井中心筒內(nèi)外，形成由上而下的流動。由于水深度大，氧的利用率高，有機(jī)物降解速度快，效果顯著。深井曝氣池的井壁腐蝕或受損時，污水通過井壁滲透對地下水可能的污染，是世界水處理領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)之一。 AB法AB法是吸附降解工藝的簡稱。該法由德國Bohuke教授首先開發(fā)。AB法工藝由德國B0HUKE教授首先開發(fā)。該工藝將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段，各有獨(dú)立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負(fù)荷段A段停留時間約20－40分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細(xì)菌群落，去除BOD達(dá)50%以上。B段與常規(guī)活性污泥相似，負(fù)荷較低，泥齡較長。A級和B級亦可分期建設(shè)。它通常不設(shè)初沉池，以便利用污水中存在的微生物和有機(jī)物。A、B兩段的活性污泥各自回流，因此A、B段分別在負(fù)荷相差懸殊的情況下運(yùn)行，運(yùn)行穩(wěn)定。B段發(fā)生硝化與反硝化可以去除一部分的磷。污泥的沉淀效能好，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，構(gòu)筑物，污泥產(chǎn)生量多。AB法工藝的主要問題是A段負(fù)荷率高，去除污染物主要是靠活性污泥的初期吸附作用，污泥齡短，剩余污泥量較大，使污泥處理和處理的難度增加。 氧化溝法氧化溝(Oxidation Ditch)污水處理的整個過程如進(jìn)水、曝氣、沉淀、污泥穩(wěn)定和出水等全部集中在氧化溝內(nèi)完成，最早的氧化溝不需另設(shè)初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流設(shè)備。后來處理規(guī)模和范圍逐漸擴(kuò)大，它通常采用延時曝氣，連續(xù)進(jìn)出水，所產(chǎn)生的微生物污泥在污水曝氣凈化的同時得到穩(wěn)定，不需設(shè)置初沉池和污泥消化池，處理設(shè)施大大簡化。不僅各國環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)非常重視，而且世界衛(wèi)生組織（WHO）也非常重視。在美國已建成的污水處理廠有幾百座，歐洲已有上千座。在我國，氧化溝技術(shù)的研究和工程實(shí)踐始于上一世紀(jì)70年代，氧化溝工藝以其經(jīng)濟(jì)簡便的突出優(yōu)勢已成為中小型城市污水廠的首選工藝。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有：卡羅塞（Ca