【正文】 華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)16萬噸污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄第一部分：設(shè)計(jì)說明書 4第1章：前言 4第2章：設(shè)計(jì)任務(wù)與資料 5 設(shè)計(jì)原始資料 5 工程概況 5 市政給排水條件 7 工程設(shè)計(jì)要求 7第3章：處理工藝的選擇 8 工藝的確定 8 工藝方案的確定原則 8 傳統(tǒng)工藝 8 同步除磷脫氮工藝 8 污水處理工藝流程 11第4章：污水處理廠的總平面布置 12第5章：污水處理廠的高程布置 13第6章：工藝設(shè)計(jì) 14 污水處理主要構(gòu)筑物及設(shè)備 14 14 14 15 16 16 A/A/O池 17 17 17 紫外線消毒池 18 污泥處理主要構(gòu)筑物及設(shè)備 19 19 19第7章：污水廠總投資、年總成本及經(jīng)營成本估算 20 20 污水廠設(shè)計(jì)成本 20第二部分：設(shè)計(jì)計(jì)算書 21第8章：設(shè)計(jì)水量與污水處理構(gòu)筑物計(jì)算 21 污水量的計(jì)算與處理程度 21 21 中格柵 22 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 22 設(shè)計(jì)計(jì)算 23 24 提升泵房 25 設(shè)計(jì)原則 25 設(shè)計(jì)參數(shù) 25 泵房設(shè)計(jì) 25 細(xì)格柵 26 設(shè)計(jì)流量 26 設(shè)計(jì)規(guī)范 27 設(shè)計(jì)參數(shù) 27 設(shè)計(jì)計(jì)算 27 設(shè)備選擇 28 沉砂池 29 沉砂池的比較 29 設(shè)計(jì)參數(shù) 29 設(shè)計(jì)計(jì)算 30 設(shè)備選擇 32 32 32 32 33 設(shè)備 35 A/A/O反應(yīng)池 35 35 35 38 41 二沉池 42 設(shè)計(jì)參數(shù) 42 設(shè)計(jì)計(jì)算 42 設(shè)備 48 消毒池 48 消毒池消毒方法比較 48 紫外線消毒系統(tǒng)組成 48 設(shè)計(jì)計(jì)算 49 50 計(jì)量堰 50 51 51 集配水井 51 集配水井布置 51 設(shè)計(jì)計(jì)算 52第9章：污泥處理構(gòu)筑物與鼓風(fēng)機(jī)房計(jì)算 54 濃縮池 54 污泥濃縮池的選擇 54 54 設(shè)計(jì)計(jì)算 55 56 設(shè)備 57 脫水機(jī)房 57 污泥脫水方案選擇 57 參數(shù)選擇 57 58 58 曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 59 鼓風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì) 59 空氣管道的設(shè)計(jì) 59 尺寸設(shè)計(jì) 59第10章：污水處理廠平面布置及高程布置 60 平面布置 60 污水廠總平面布置原則 60 各構(gòu)筑物及附屬構(gòu)筑物 61 污水廠平面管線布置原則 63 高程布置 65 高程布置參數(shù)設(shè)定 65 污水廠高程計(jì)算 65 污水管道高程計(jì)算 65 高程計(jì)算結(jié)果 71第11章：污水管道設(shè)計(jì)計(jì)算 72 排水體制選擇 72 排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則 72 排水系統(tǒng)體制的選擇 72 管道定線 73 污水管道設(shè)計(jì)一般規(guī)定 74 污水管道布置與敷設(shè) 75 污水管道中水流情況 75 污水管道水力計(jì)算的設(shè)計(jì)規(guī)定 75 污水管道的埋設(shè)深度 76第12章：污水廠項(xiàng)目總投資、年總成本及經(jīng)營成本估算 77 項(xiàng)目總投資估算 77 單項(xiàng)構(gòu)筑物工程造價(jià)計(jì)算 77 第二部分費(fèi)用 78 第三部分費(fèi)用 78 工程項(xiàng)目總投資 78 污水廠處理成本估算 78（電費(fèi)） 78 工資福利費(fèi) 78 折舊費(fèi) 79 攤銷費(fèi) 79 大修理基金提成率 79 檢修維護(hù)費(fèi) 79 其他費(fèi)用 79 工程項(xiàng)目年總成本 80 項(xiàng)目年經(jīng)營成本 80 污水處理廠綜合成本 80謝辭 81參考文獻(xiàn) 82附錄 83第一部分：設(shè)計(jì)說明書 第1章：前言水資源是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本保證，污水的任意排放或處理不徹底的排放，都會(huì)給水資源環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染問題。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標(biāo)排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴(yán)重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。本設(shè)計(jì)是廈門市的水文地質(zhì)、受納水體水質(zhì)資料、人口分布和氣象條件分析后，進(jìn)行的一整套污水處理廠的設(shè)計(jì)。其中，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)進(jìn)行分析，污水處理廠一級(jí)、以及以A2/O法為主體的二級(jí)處理工藝流程的選擇給予說明，對(duì)具體污水及污泥構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算。此次設(shè)計(jì)要求處理水量為12000m3/d的城市生活污水，設(shè)計(jì)方案針對(duì)已運(yùn)行穩(wěn)定有效的A2/ O活性污泥法工藝處理城市生活污水。A2/O工藝由于不同環(huán)境條件，不同功能的微生物群落的有機(jī)配合，加之厭氧、缺氧條件下，部分不可生物降解的有機(jī)物能被開環(huán)或斷鏈，使得N、P、有機(jī)碳被同時(shí)去除，并提高對(duì)不可降解有機(jī)物的去除效果。它可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除，硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NH3－－N應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了綜合運(yùn)用和全面的總結(jié),是教學(xué)計(jì)劃不可缺少的組成的部分,。為畢業(yè)以后從事污水處理方面的設(shè)計(jì)施工及管理打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)書中有不當(dāng)或紕漏之處，懇請(qǐng)各位老師及專家指出改正。并對(duì)在設(shè)計(jì)中給予我指導(dǎo)和幫助的各位老師表示衷心的感謝 第2章：設(shè)計(jì)任務(wù)與資料 設(shè)計(jì)原始資料 工程概況廈門市由鼓浪嶼區(qū)，思明區(qū)、開元區(qū)、湖里區(qū)、杏林區(qū)、集美區(qū)及同安區(qū)組成。其中思明、開元和湖里三個(gè)區(qū)位于廈門本島內(nèi)。,本島(三個(gè)區(qū))面積為129km2。廈門港是福建省重點(diǎn)發(fā)展的兩大港之一，目前是一座中等規(guī)模的港口。廈門港口闊水深，不凍不淤，交通方便，歷來是我國主要的通商口岸，山奇水秀、風(fēng)景優(yōu)美，又是聞名中外的旅游勝地。海港是廈門的優(yōu)勢(shì)，風(fēng)景是城市的特色。八四年以來，并逐步執(zhí)行自由港的某些政策。進(jìn)一步明確了廈門市是“以工業(yè)為主，兼營旅游、商業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)的綜合性、外向型經(jīng)濟(jì)特區(qū)”。使之成為我國“技術(shù)的窗口、管理的窗口、知識(shí)窗口和對(duì)外政策的窗口”。在進(jìn)行“內(nèi)聯(lián)外引”中，發(fā)揮向國內(nèi)外“兩個(gè)扇面”的樞紐輻射作用，并對(duì)廈門城市各項(xiàng)建設(shè)發(fā)展起到深刻影響。，城市規(guī)劃至2010年規(guī)劃人口為200～220萬人。地形地貌：廈門本島略呈菱形，，面積129km2，本島海岸線長49km。自從建立高集海堤后，廈門本島與內(nèi)陸相連，成為人工本島。廈門島為我國東南閩浙低山丘陵的延伸部分，島上以丘陵為主，臺(tái)地和海蝕階地廣泛分布于山前丘間，其構(gòu)造線基本為東北方向。若以筼筜港—鐘宅港斷裂帶為界，可將廈門本島分為東南和西北兩部分。東南部地勢(shì)較高，花崗巖丘陵高地連綿起伏20多公里。山區(qū)周圍和海濱地帶夾有眾多海濱小平原，如舊市區(qū)、曾厝安、黃厝等地。西北部地勢(shì)較低，低丘零星分布于臺(tái)地、階地之上，主要有仙岳山、仙洞山、狐尾山等，高程一般在150m以下，低級(jí)階地分布較廣。整個(gè)地勢(shì)南高北低，臺(tái)地高程一般小于46m，東西方向，中間(鷹廈鐵路與福廈公路之間)高，兩側(cè)低；東部以龍頭山至鐘宅公路為分水嶺，分別向南北二方向傾斜，南北坡又各有三條南北向分水和匯水線，呈雞爪形，坡度一般在10％以內(nèi)，地面高程在3～32m之間，地形起伏較大。地質(zhì)：廈門本島屬基巖島，地質(zhì)結(jié)構(gòu)是火成巖，島上有變質(zhì)巖與花崗巖兩類巖石。島西北部變質(zhì)巖帶橫貫東西，高崎一帶為花崗巖組成，島東南部形成一條花崗巖丘陵帶，廈門本島上的堆積物沒有第三紀(jì)紅砂巖沉積，第四紀(jì)沉積分布較廣，北部地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造以斷裂為主，區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，新華廈長樂－詔安斷裂帶的主干斷裂筼筜港—鐘宅港斷裂，東西向橫切本區(qū)域南側(cè)，并有下忠—田厝斷裂，南北向與筼筜—鐘宅斷裂相交于鐘宅鹽場(chǎng)。廈門的海岸地貌可基本分為海蝕和海積地貌。海蝕地貌以何厝至高崎一帶為典型，分為海蝕崖、海蝕臺(tái)和海蝕柱三種，海積地貌按組成物質(zhì)分為礫灘，沙灘和泥灘三類。工程地質(zhì)：工程地質(zhì)方面，一般侵入花崗巖整體性強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度在150～250Mpa之間，一般殘積土、沖洪積土，風(fēng)積沙(分布于東部海岸)，承載力約在130～300Kpa左右，而海積軟土(淤泥)則容許承載力只有40Kpa。水文地質(zhì)：水文地質(zhì)方面，因本島為火成巖及變質(zhì)巖構(gòu)成，僅在沿海局部的河谷沖積層海相堆積層及構(gòu)造裂隙帶等地段含有少量地下水，各含水層微弱。區(qū)內(nèi)地下水水質(zhì)一般對(duì)混凝土無侵蝕作用，僅局部地下水有侵蝕性。如江頭鎮(zhèn)東南穆厝、后坑，其中的沖積巖地下水其有分解性侵蝕，鐘宅灣海積層具有弱結(jié)晶性侵蝕。境內(nèi)地表水因受地形、氣候影響，溪流多而短促，水量雖豐富，但季節(jié)變化明顯，多屬放射狀水系，發(fā)源于境外丘陵山地，順坡流動(dòng)，在境內(nèi)入海，流程不長。潮汐：廈門島潮汐為規(guī)則的半日潮，潮差較大；(黃海高程，下同)。，，平均漲潮歷時(shí)5h19′，平均落潮歷時(shí)7h06′，，地震：廈門市位于東南沿海強(qiáng)度最大、頻率最高的泉汕地震帶中部，70年代以來，盡管福建省地震活動(dòng)處于相對(duì)平靜期，但廈門市150km范圍內(nèi)ML≥~，平均每年達(dá)100多次。從斷裂構(gòu)造看，新華廈系北北東—北東向長樂—詔安構(gòu)造帶的中段通過廈門地區(qū)，并與東西向南靖—廈門構(gòu)造帶復(fù)合，形成這一地區(qū)主要的控震構(gòu)造，筼筜港－鐘宅地塹型斷陷帶在第四紀(jì)特別是其中晚期以來，地塹已處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，近三十萬年以來，未見差異活動(dòng)，不存在活動(dòng)性斷裂。根據(jù)國家地震局批準(zhǔn)的“廈門市地震危險(xiǎn)性分析工作報(bào)告”確定廈門市地震基本裂度為七度。廈門市抗震設(shè)防裂度為7度，是全國重點(diǎn)抗震設(shè)防城市之一。氣象：廈門屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候、暖熱溫潤、干濕分明、熱量豐富，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑、溫度適中、氣候宜人。當(dāng)熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)登陸或影響時(shí)，常常帶來狂風(fēng)暴雨。據(jù)統(tǒng)計(jì)每年5～10月都可能受臺(tái)風(fēng)影響，平均5～6次，多集中在7～9月份，風(fēng)力可達(dá)8～12級(jí)以上，10分鐘平均風(fēng)速38m/s，瞬時(shí)最大60m/s?！妗！?)，~℃℃()，℃℃，℃。廈門基本無冰雪現(xiàn)象，冰雹也少見，年降雨日數(shù)為120天，3～4月為春雨季節(jié)，%。5~6月為梅雨季節(jié)，%；5～9月是廈門雨季，%，10月～翌年2月為少雨季節(jié)，%。歷史最高年降雨量是1772mm。廈門處于我國東部季風(fēng)區(qū)，季風(fēng)氣候明顯，；~，冬季一般為東北至東北東風(fēng)，夏季為東南至西南風(fēng)。 市政給排水條件 廈門市2007年城市人口為35萬人，工業(yè)產(chǎn)值為125億元；根據(jù)廈門市總體規(guī)劃要求近期2010年城市人口為42萬人，年工業(yè)產(chǎn)值為140億元；遠(yuǎn)期2020年城市人口為60萬人，年工業(yè)產(chǎn)值為220億元；平均日綜合生活用水指標(biāo)為250L/capd。隨著工業(yè)的全面快速發(fā)展，城區(qū)河水受到上游的嚴(yán)重污染，為了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高擬建污水處理廠。廈門市的城市排水采用合流制排水系統(tǒng)，污水經(jīng)截污干管截流。 污水水質(zhì)如下：項(xiàng)目CODBOD5SSNH3NTP數(shù)值350mg/L180 mg/L150 mg/L25 mg/L3mg/L根據(jù)總體規(guī)劃，廈門市第二污水處理廠尾水排入西海域，出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)須根據(jù)該海域的水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境容量來確定，應(yīng)達(dá)到排入第二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)控制海域要求。（污水總管排入污水廠標(biāo)高為－） 工程設(shè)計(jì)要求要求綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)及有關(guān)參考工具書及資料充分發(fā)揮獨(dú)立思考和獨(dú)立工作能力，積極創(chuàng)新，全面認(rèn)真完成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)圖紙必須合乎規(guī)范，計(jì)算正確，說明書內(nèi)容簡要，論證充分，文字通順，所選工藝流程應(yīng)體現(xiàn)出技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，在保證出水水質(zhì)條件下，盡量節(jié)省投資，安全可靠，管理方便。污水處理廠的面積自行設(shè)計(jì)，但設(shè)計(jì)時(shí)盡可能考慮將面積最小化，符合節(jié)約用地的原則。 第3章：處理工藝的選擇 工藝的確定 工藝方案的確定原則 城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用于農(nóng)田灌溉、城市景觀和工業(yè)生產(chǎn)等，以保護(hù)環(huán)境不受污染，節(jié)約水資源。污水處理工藝流程的選擇應(yīng)遵循以下原則： ①污水處理應(yīng)依據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500142006。 ②污水處理工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用合理，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到的處理程度是選擇工藝的主要也是工藝流程選擇的重要因素之一。根據(jù)處理的水質(zhì)、水量，選擇可行的幾種工藝流程進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定工藝先進(jìn)合理、工程投資和運(yùn)行費(fèi)用較低的處理工藝。 ③根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀弧⒌匦螚l件及土地與資源利用情況，因地制宜、綜合考慮選擇適合當(dāng)?shù)厍闆r的處理工藝。盡量少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，充分利用河灘沼澤地、洼地或舊河道。 ④考慮分期處理與排放利用情況。例如根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃，先建一期工程，再建二期工程。 ⑤施工與運(yùn)行管理：如地下水位較高、地質(zhì)條件較差的地區(qū)，就不宜選用深度大、施工難度高的處理構(gòu)筑物。也應(yīng)考慮所確定處理工藝運(yùn)行簡單、操作方便，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等。 傳統(tǒng)工藝曝氣（傳統(tǒng)活性污泥法）本工藝具有以下各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)對(duì)污水處理的效果極好，BOD去除率可達(dá)90%以上，適于處凈化程和穩(wěn)定程度要求高的污水。本工藝也存在如下各項(xiàng)的待解決問題：(1)曝氣池首端有機(jī)污染物負(fù)荷高，耗氧速度也高，為了避免由于缺氧形成厭氧狀態(tài)，進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷不宜過高，因此，曝氣池容積大，占用的土地較多，基建費(fèi)用高。(2)耗氧速度沿池長是變化的，而供氧速度難于與其相吻合適應(yīng)，在池就前段可能出現(xiàn)耗氧速度高于供氧速度的現(xiàn)象，池后段又可能出現(xiàn)溶解氧過剩的現(xiàn)象，對(duì)此，采用漸減供氧方式，可在一定程度上解決這一問題。 同步除磷脫氮工藝該污水處理廠要求對(duì)原水中的氮、磷有比較好的去除，應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)化處理。根據(jù)《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》推薦，以及國內(nèi)外工程實(shí)例和豐富的經(jīng)驗(yàn)，比較成熟的適合中小規(guī)模具有除磷、脫氮的工藝有：A2/O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。A/O工藝、A2/O工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實(shí)現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實(shí)用的除磷脫氮工藝。(如下圖所示)厭氧反應(yīng)器缼氧反應(yīng)器好氧反應(yīng)器二沉池進(jìn)水