【正文】 大學城污水回用工藝設(shè)計畢業(yè)論文 目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 國內(nèi)外現(xiàn)狀 3 設(shè)計內(nèi)容 3第2章 工藝設(shè)計說明 5 5 水質(zhì)水量和處理要求 6 設(shè)計范圍 6 設(shè)計原則 6水回用處理工藝的選擇 7第3章 處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算 11 11 13 15 18 21 23 26 27 29 31第4章 污水處理廠總體布置 36 36 污泥管道的計算 36結(jié)論 47參考文獻 48致謝 50附錄1開題報告 51附錄2 文獻綜述 54附錄3 外文文獻譯文 59附錄4 英文文獻原文 65I第1章 緒論 第1章 緒論 課題背景隨著我國社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，尤其是城市水環(huán)境的惡化，加劇了水資源的短缺，影響著人民群眾的身心健康，已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴重制約因素。近年來，國家和地方政府非常重視污水處理事業(yè)，正以前所未有的速度推進城市污水處理工程的建設(shè)，有數(shù)百座污水處理廠正在工程設(shè)計和建設(shè)中，預(yù)計到2010年，我國要新建城市污水處理廠1000 余座，污水廠的投資將達1800 億元。在這一進程中，城市污水處理工藝的選擇，將是工程界面臨的首要問題。決定城市污水處理廠投資和運行成本的很重要因素是污水處理工藝的選擇。目前，在城市污水處理領(lǐng)域，南方城市普遍存在著追求“新工藝”的傾向，而且在工藝選擇上似乎還有“一窩蜂”的現(xiàn)象。例如80 年代,南方城市污水處理工藝多選擇氧化溝；到了90 年代末，SBR工藝幾乎要“一統(tǒng)天下”了。一座城市污水廠處理工藝的選擇,雖然應(yīng)由污水水質(zhì)、水量、排放標準來確定，但是，忽略污水處理廠投資和運行成本，過分強調(diào)污水處理工藝的先進是不足取的。實際上，有些南方城市采取的高投資、高運行費的“新工藝”由于水質(zhì)濃度低等緣故，并未收到理想的處理效果。生物膜法是與活性污泥法并列的一種污水生物處理技術(shù)。目前，國內(nèi)僅用于中水(雜用水)處理以及解決地表水源微污染的治理上,應(yīng)用于城市污水處理，卻鮮有報道。事實上，城市污水處理事業(yè)發(fā)達的美國，在70 年代主要采取生物膜法處理城市污水，70%的城市污水處理廠采用造價低、運行費用省的高負荷生物濾池。我國是一個發(fā)展中國家，污水治理的基本原則是要以有限的財力，解決日益嚴重的水污染問題。我們最常遇到的主要是由學生公寓、食堂、實驗室、生活小區(qū)等一種多種功能構(gòu)成的相對獨立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)保標準，必須設(shè)置獨立的污水處理設(shè)施，這就是我們所指的大學城污水處理。 人類每天都產(chǎn)生大量生活污水。它有幾種主要的有害成分：BOD、懸浮固體、N和P等。最近幾年中，人們越來越多地采用一些先進技術(shù)，進行污水處理，尤其是除大量的生活污水以及大量的洗滌劑廢水也排入污水處理廠。但目前日益嚴格的環(huán)境法規(guī)使得企業(yè)不得不通過循環(huán)和現(xiàn)場處理等方法減少廢水的產(chǎn)生。 　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對水資源的需求量越來越大。我國為水資源貧乏的國家，人均占有量不到世界平均水平的四分之一，再加上時空分布不均，致使部分地區(qū)供求矛盾加劇。為節(jié)約用水，充分發(fā)揮現(xiàn)有水資源的利用率，有些城市相繼指定了水回收利用的有關(guān)規(guī)定，將淋浴、洗滌、盥洗等輕度污染的污水，經(jīng)處理后用于沖洗廁所、洗車、綠化等。為了把所學的東西與實際想結(jié)合，在此我將水污染處理中的大學城生活污水處理問題做一個較為簡單的介紹。 大學城污水不同于城市污水（常包括部分工業(yè)廢水），屬于生活污水范疇。其水質(zhì)水量特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。大學城污水的處理工藝依據(jù)大學城污水排入水體的功能不同而異，常用處理方法有：化糞池、一級處理（初次沉淀池）、生物二級處理及二級處理后再經(jīng)消毒回用等。由于大學城污水處理水量較小，管理(manage)水平不高，所以，在工藝設(shè)計時盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成。目前，較為常用的處理工藝有：①污水→調(diào)節(jié)池→初次沉淀池→池→二沉池→出水，是應(yīng)用最廣泛的方法，主要優(yōu)點是停留時間短、易掛膜，尤其適合設(shè)備化，埋地建設(shè)倍受環(huán)保公司及用戶青睞，但由于維修管理(manage)及設(shè)備防腐等方面的問題，近年來應(yīng)用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設(shè)置人員通道以便維修，此種地下建設(shè)方式在大學城水處理中具有較大市場，但這種方式一般處理規(guī)模較小，每天排放污水量小于幾百噸的大學城較為理想。對上千噸的大學城污水處理，推薦采用地面建設(shè)方式，生物處理部分可采用接觸氧化，也可采用SBR或其改進型CASS工藝，方式提議采用低噪音的風機或水下機。②污水→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀→過濾→出水，對處理程度要求不高，且水量較小時，可采用此工藝，具有占地面積小，異味小，管理(manage)簡單等優(yōu)點。另外，在好氧生物處理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系統(tǒng)的總?cè)コ?。大學城生活小區(qū)通常有較大的綠地面積，如果把污水處理后回用于澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應(yīng)在上述處理出水后加上消毒或其它補充措施?；钚晕勰喾ㄊ翘幚沓鞘猩钗鬯顝V泛使用的方法,日常運行費用較低。 國內(nèi)外現(xiàn)狀隨著我國改革開放，經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加快，水資源的短缺尤為突出，因此國家極為重視污水資源化問題。在我國北方，隨著國民經(jīng)濟持續(xù)增長和生活水平的提高，在用水量大幅度增長，造成水資源的短缺。在南方不少水資源日益被污染，可使用水資源日趨不足。在我國很多地方已經(jīng)阻礙和制約著國民經(jīng)濟的持續(xù)增長。目前迫切需要做的事情就是尋找一條可靠合理的途徑解決這一問題。一方面增加污水處理量，減少污水對水體的污染；另一方面為了減少新建水廠供水量，降低造價，節(jié)省成本，將污水處理后再予回用。目前世界各國相繼開展了污水再生與回用研究，多年的實踐已證明，再生后的污水不僅可以用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)，還可更廣泛地作為城市用水，我國污水回用工作起步較晚，更缺乏系統(tǒng)研究和實踐經(jīng)驗，大學城污水量大且集中，就近可取，基建投資省，處理成本低，是可開發(fā)利用的重要水源，因此進行大學城污水回用工藝設(shè)計具有一定的現(xiàn)實意義。 設(shè)計內(nèi)容本設(shè)計研究的主要內(nèi)容主要有：；（格柵、水解酸化池、生物接觸氧化池、過濾池、二沉池）的工藝說明；（水解酸化池、生物接觸氧化池、過濾池、二沉池）的選擇計算；。 該設(shè)計主要解決的問題是由于大學城生活而產(chǎn)生的污水廢水并對其進行處理設(shè)計處理水量為4000m3/d。經(jīng)過處理后的水質(zhì)應(yīng)達《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB 189202002）中的城市綠化的排放要求。48 第2章 工藝設(shè)計說明 第2章 工藝設(shè)計說明我們最常遇到的主要是由居住區(qū)、教學樓、宿舍公寓、食堂等一種多種功能構(gòu)成的相對獨立的區(qū)域，其排水系統(tǒng)通常不在城市市政管網(wǎng)覆蓋范圍之內(nèi)。根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)保標準，必須設(shè)置獨立的污水處理設(shè)施，這就是我們所指的大學城污水處理。大學城污水不同于城市污水（常包括部分工業(yè)廢水），屬于生活污水范疇。其水質(zhì)水量特征可概括為：水質(zhì)水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。大學城污水的處理工藝依據(jù)大學城污水排入水體的功能不同而異，常用處理方法有：化糞池、一級處理（初次沉淀池）、生物二級處理及二級處理后再經(jīng)消毒回用等。由于小區(qū)污水處理水量較小，管理(manage)水平不高，所以，在工藝設(shè)計時盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成。目前，較為常用的處理工藝有：①污水→調(diào)節(jié)池→初次沉淀池→池→二沉池→出水，是應(yīng)用最廣泛的方法，主要優(yōu)點是停留時間短、易掛膜，尤其適合設(shè)備化，埋地建設(shè)倍受環(huán)保公司及用戶青睞，但由于維修管理(manage)及設(shè)備防腐等方面的問題，近年來應(yīng)用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設(shè)置人員通道以便維修，此種地下建設(shè)方式在大學城水處理中具有較大市場，但這種方式一般處理規(guī)模較小，每天排放污水量小于幾百噸的小區(qū)較為理想。對上千噸的小區(qū)污水處理，推薦采用地面建設(shè)方式，生物處理部分可采用接觸氧化，也可采用SBR或其改進型CASS工藝，方式提議采用低噪音的風機或水下機。②污水→調(diào)節(jié)池→混凝沉淀→過濾→出水，對處理程度要求不高，且水量較小時，可采用此工藝，具有占地面積小，異味小，管理(manage)簡單等優(yōu)點。另外，在好氧生物處理之前加上酸化水解，有利于降低能耗，提高系統(tǒng)的總?cè)コ?。大學城通常有較大的綠地面積，如果把污水處理后回用于澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應(yīng)在上述處理出水后加上消毒或其它補充措施。 水質(zhì)水量和處理要求該廢水處理工程的設(shè)計規(guī)模4000m3/d，處理后水質(zhì)要求達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB 189202002）中的城市綠化的排放要求，進水水質(zhì)和排放標準見表21。表21 廢水的污染狀況及執(zhí)行的排放標準序號污染物進水設(shè)計值排放標準1COD（mg/L）380502BOD5（mg/L）280203SS（mg/L）200204pH4～66～9 設(shè)計范圍生產(chǎn)廢水流入污水處理場界區(qū)至全處理流程出水達標排放為止，設(shè)計內(nèi)容包括水處理工藝、土建、排水等；污水處理站的設(shè)計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩部分。 設(shè)計原則(1).本設(shè)計方案嚴格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護的各項規(guī)定，廢水處理后必須確保各項出水水質(zhì)指標均達到城市廢水排放要求。(2).針對本工程的具體情況和特點,采用成熟可靠的處理工藝和設(shè)備，盡量采用新技術(shù)、新材料,實用性與先進性兼顧，以實用可靠為主。(3).處理系統(tǒng)運行應(yīng)有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，以適應(yīng)水質(zhì)、水量變化。(4).管理、運行、維修方便，盡量考慮操作自動化，減少勞動強度。(5).在不影響處理效果的前提下，充分利用原有的構(gòu)筑物和設(shè)施,節(jié)省工程費用，減少占地面積和運行費。(6).降低噪聲，改善廢水處理站及周圍環(huán)境。(7).本處理工藝流程要求耐沖擊負荷，有可靠的運行穩(wěn)定性。水回用處理工藝的選擇 水回用是利用人們生產(chǎn)和生活中應(yīng)用過的優(yōu)質(zhì)雜排水，經(jīng)過一定的再生處理后，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)灌溉，生活雜用水及補充地下水。 為了將污水處理成符合中水水質(zhì)標準的水，一般要進行三個階段的處理:（1）預(yù)處理 該階段主要有格柵和調(diào)節(jié)池兩個處理單元，主要作用是去除污水中的固體雜質(zhì)和均勻水質(zhì)。（2）主處理 該階段是中水回用處理的關(guān)鍵，主要作用是去除污水的溶解性有機物。（3）后處理 該階段主要以消毒處理為主，對出水進行深度處理。保證出水達到中水水標準。主處理的方法 按目前已被采用的方法大致可分為三類:（1）生物處理法 利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有機物，包括好氧和厭氧微生物處理，一般以好氧處理較多。（2）物理化學處理法 以混凝沉淀（氣?。┘夹g(shù)及活性炭吸附相結(jié)合為基本方式，與傳統(tǒng)的二級處理相比，提高了水質(zhì)，但運行費用較高。（3）膜處理 采用超濾（微濾）或反滲透膜處理，其優(yōu)點是SS去除率很高，占地面積與傳統(tǒng)的二級處理相比，減少了很多。但目前對此工藝在實際應(yīng)用上還存有一定爭議。 工藝流程的選擇 確定工藝流程時必須掌握中水原水的水量、水質(zhì)和中水的使用要求，應(yīng)根據(jù)上述條件選擇經(jīng)濟合理、運行可靠的處理工藝；在選擇工藝流程時，應(yīng)考慮裝置所占的面積和周圍環(huán)境的限制以及噪聲和臭氣對周圍環(huán)境帶來的影響；水源的主要污染物是有機物，目前大多數(shù)以生物處理為主處理方法；在工藝流程中消毒滅菌工藝必不可少，一般采用含氯消毒劑進行消毒。水處理的工藝流程主要取決于水源和中水的用途，水源不僅影響處理工藝的選擇，而且影響處理成本，因此，水源的選擇十分關(guān)鍵；目前，我國主要以大學城污水作為水源。（1）生物化學法原水→格柵→調(diào)節(jié)池→接觸氧化池→沉淀池→過濾→消毒→出水。運轉(zhuǎn)時應(yīng)考慮到反應(yīng)速率和污泥沉降性能，活性污泥濃度不應(yīng)太大。（2）物理化學法 原水→格柵→調(diào)節(jié)池→絮凝沉淀池→超濾膜→消毒→出水， 以超濾膜分離技術(shù)代替上述工藝中沉淀、過濾部分，超濾技術(shù)具有適應(yīng)性強、對細菌和洗滌劑的去除率，高出水穩(wěn)定等特點。（3）膜生物反應(yīng)器技術(shù)（物化生化結(jié)合法） 原水→格柵→調(diào)節(jié)池→活性污泥池→超濾膜→消毒→出水 膜生物反應(yīng)器技術(shù)既MBR技術(shù)是將生物降解作用與膜的高效分離技術(shù)結(jié)合的污水處理及回用工藝。該工藝最引人注意的是利用膜技術(shù)實現(xiàn)固液分離取代傳統(tǒng)的沉淀池，而且不需要回流污泥。膜的高截留率使生物反應(yīng)器內(nèi)可以維持很高的生物濃度，因此反應(yīng)器具有較高的容積負荷，因此可以大大縮小占地面積、提高出水水質(zhì)，適合較高水質(zhì)要求的污水處理與回用。膜生物反應(yīng)器很可能成為傳統(tǒng)工藝的替代者，從而將污水處理與回用提高到一個新的層次。 通過以上的論述及對比我所采用的簡捷工藝流程如下：污水→中格柵→水解酸化池→生物接觸氧化池→二沉池→雙層濾料過濾池→消毒池→回用水由于污水量不大，最終出水對水質(zhì)要求較高，且最終出水作為回用水。因此擬采用以下工藝流程：二沉池接觸氧化池水解酸化池提升泵中格柵上清液泥餅外運污泥濃縮池機械脫水回用水消毒池過濾池反沖洗泵圖21 工藝流程圖流程說明：該流程為物理，化學，生物化學的組合工藝。首先，污水進行預(yù)處理，中格柵用來截留較大顆粒懸浮物，如：纖維，果皮等制品，而后進入水解酸化池，水解酸化池可以改善生物處理構(gòu)筑物運行條件并降低有機物運行負荷，去除大部分懸浮物。預(yù)處理后的污水進入二級處理，在生物接觸氧化池中進行生物氧化，降解去除大部分有機物，同時對N,P