【正文】 。目錄第一章 設計任務及資料 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 地理位置 5 5 5 6第二章 污水處理廠工藝設計方案選擇 7 7 7 7 8 8 10 10 10 10 11 11 11第三章 污水的一級處理構筑物設計計算 12 12 12 12 13 15 沉砂池 16 17 17 17 22 22 23第四章 污水的二級處理設計計算 28 生物反應池 28 設計參數(shù) 29 設計計算 30 消毒接觸池 38 38 消毒設施計算 39 40 40 40 設計計算 41 42第五章 污泥處理設計計算 43(sludge treatment)的目的與處理方法 43 43 43 污泥處理方法的選擇 43 44 集泥池計算 44 44 45 45 45 45 47 47 47 48 49 50第六章 污水總泵站 51 概述 51 泵站設計 51 設計資料 51 選泵及配套電機 52 泵站類型的確定 52 吸水管路 52 集水池 53 壓水管路 54 泵房平面布置 55 泵站水頭損失計算 55 泵站高程布置 56 其他 57第七章 污水處理廠的布置 58 58 58 59 60 61 61 61 63第八章 供電儀表與供熱系統(tǒng)設計 65 65 65 65 65 65第九章 勞動定員 66 66 66第十章 工程概算和經(jīng)濟效益分析 67 土建工程 67 供電 67 投資估算 68 估算范圍 68 污水處理廠的直接費用 68 總投資費用 69 經(jīng)濟效益分析 69致謝 71第一章 設計任務及資料XX縣城8萬噸污水處理廠工藝設計。該縣為XX市XX縣，縣城約為人口53萬，城市發(fā)展方向為以老城為依托，以XX縣大坪至某市江北區(qū)的公路沿線作為為軸線，向市區(qū)發(fā)展。并逐步向經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)發(fā)展。隨著城市及工業(yè)的發(fā)展，城市污水排放量也在逐年增加，至2009年城北排放未經(jīng)處理污水排放量已達8萬噸/日左右。大量的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理直接排入資江河，使資江河受到嚴重污染，致使河水中生物、植物大部分絕跡，破壞了自然景觀、污染城區(qū)下游地下水源，嚴重制約著該市經(jīng)濟的發(fā)展。為改善環(huán)境，治理河水污染問題，建設城市污水治理工程勢在必行。設計是實現(xiàn)高等工科院校培養(yǎng)目標所不可缺少的教學環(huán)節(jié)，是教學計劃中的一個有機組成部分，是培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論、基礎知識以及分析解決實際問題能力的重要一環(huán)。它與其他教學環(huán)節(jié)緊密配合，相輔相成，在某種程度上是前面各個環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化和發(fā)展。我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進技術、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工藝）等多種工藝，以達到不同的出水要求。雖然如此，我國的污水處理還是落后于許多國家。在我們大力引進國外先進技術、設備和經(jīng)驗的同時，必須結合我國發(fā)展，尤其是當?shù)貙嶋H情況，探索適合我國實際的城市污水處理系統(tǒng)。其次，做本設計可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高調查研究，查閱文獻，收集資料和正確熟練使用工具書的能力，提高理論分析、制定設計方案的能力以及設計、計算、繪圖的能力；技術經(jīng)濟分析和組織工作的能力；提高總結，撰寫設計說明書的能力等。①污水廠的設計和其他工程設計一樣，應符合適用的要求，首先必須確保污水廠處理后污水達到排放要求。考慮現(xiàn)實的經(jīng)濟和技術條件，以及當?shù)氐木唧w情況（如施工條件）。在可能的基礎上，選擇的處理工藝流程、構（建）筑物形式、主要設備設計標準和數(shù)據(jù)等。②污水處理廠采用的各項設計參數(shù)必須可靠。設計時必須充分掌握和認真研究各項自然條件，如水質水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項設計數(shù)據(jù)，在設計中一定要遵守現(xiàn)行的設計規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對新工藝、新技術、新結構和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。③污水處理廠（站）設計必須符合經(jīng)濟的要求。污水處理工程方案設計完成后，總體布置、單體設計及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價和運行管理費用，④污水廠設計應當力求技術合理。在經(jīng)濟合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控技術，但要確保安全可靠。⑤污水廠設計必須注意近遠期的結合，不宜分期建設的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應一次建成；在無遠期規(guī)劃的情況下，設計時應為今后發(fā)展留有挖潛和擴建的條件。⑥污水廠設計必須考慮安全運行的條件，如適當設置分流設施、超越管線、甲烷氣的安全儲存等。⑦污水廠的設計在經(jīng)濟條件允許情況下，場內布局、構（建）筑物外觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當注意美觀和綠化。在保證污水處理效果同時，正確處理城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各方面的用水關系，合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動力，考慮污水處理廠的發(fā)展前景，盡量采用處理效果好的先進工藝，同時合理設計、合理布局，做到技術可行、經(jīng)濟合理。水是生命之源，也是人類活動和經(jīng)濟發(fā)展的支持要素。當今世界，水在某種程度上限制和決定地區(qū)的性質、規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結構、布局與發(fā)展方向，自然界及社會對水的依存度越來越高。進入21世紀以后，XX縣以前所未有的速度推進城市化，與所有發(fā)展城市同步，近幾年明顯加大了土地開發(fā)的力度，頻頻引進各種建設項目，隨之人口的增加，大量未經(jīng)處理的污水直接排入河流，致使資江河水系的水質遭受嚴重的污染，這種狀況必需要改變。隨著未來XX縣的經(jīng)濟、社會、環(huán)境、人口、生活需求的不斷發(fā)展，城市排水系統(tǒng)和污水治理將承受更大的壓力，主要表現(xiàn)有：①城市生活污水處理率低，而污水總量卻在不斷增加；②地區(qū)飲用水水質下降，對人的健康造成潛在危險；③城市排水系統(tǒng)工程和污水處理工程建設遠落后于城市的發(fā)展；④城市化水平的提高，使城市自然滯洪能力和保水功能降低，洪澇災害、水污染日趨嚴重。在我國，包括水環(huán)境的環(huán)境保護已經(jīng)為一項基本國策加以貫徹，得到了全社會和各級人民政府的高度重視，保護環(huán)境和控制污染對城市的經(jīng)濟繁榮、社會穩(wěn)定具有重要意義。為此，國務院有關部委頒布了有關的法律和法規(guī)，以保證這項基本國策的貫徹和執(zhí)行。我國早在1989年頒布的《中華人民共和國環(huán)境保護法》，是各項有關環(huán)境保護法規(guī)的基礎和依據(jù)，其要點如下：環(huán)境監(jiān)督和管理規(guī)定了各級政府在制定環(huán)境質量標準和環(huán)境監(jiān)督大綱方面的職責，由中央政府制定國家環(huán)境標準，各省、市級政府可根據(jù)地方條件補充項目和指標。環(huán)境保護與污染防治各級政府必需制定工業(yè)排污的程序和制度，并提供各種環(huán)境保護措施。法律責任授權給各級政府環(huán)保部門采取適當?shù)姆沙绦騺砭婧蛻土P污染者。 地理位置XX縣地處東經(jīng)111176。8′～112176。50′，北緯27176。15′～27176。38′。位于XX省于中部，東北界A市。東南鄰B縣。南抵某市、某縣。西接C縣、北連D縣、E市。縣城距某市12公里。 XX縣位于雪峰山脈東側，某市盆地和新（化）漣（源）盆地之間。地貌類型多樣，平、崗、丘、山兼具，％，％，崗地占12％，％，％。崗地占12％，平巖山、金龍山、朗概山和龍山等系列山脈由西向東、橫亙中部，地勢中部南高北低。海拔1000米以上的山峰131座，最高的岳坪峰，最低的淘金橋，海拔176米。污水處理廠進水水質指標為：BOD＝150mg/l，COD=350mg/l，SS=240mg/l，NH4N=20mg/l，TP=2mg/l，溫度 10～20℃處理后的出廠污水水質標準為：BOD≤20mg/l，COD≤60mg/l，SS≤20mg/l，NH4N≤15mg/l， TP≤1mg/l處理后的水排入資江河里氣候某縣屬亞熱帶季風濕潤氣候，四季分明，氣候溫和，熱量豐富，光照充足，雨量充沛，無霜期長，℃，無霜期276天。適宜水稻、油菜、煙葉等多種農(nóng)作物和竹木生長。水文資料某縣縣境內大小河流69條，分屬資水與湘江兩大水系，資江自南向北縱貫全境。其中資水干流1條，1級支流18條，2級支流29條，3級支流17條，4級支流4條。資水在縣境內流程達成54公里，落差23米，‰，流經(jīng)某縣縣的多年平均徑流總量達121億立方米。生產(chǎn)生活用水中富，水電開發(fā)潛力大。工業(yè)工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)步發(fā)展。某縣工業(yè)起步早、底子厚，早在70年代，縣內“五小”(小機械、小化肥、小鋼鐵、小水泥、小五金)企業(yè)發(fā)展迅速。80年代全縣工業(yè)已形成“十大拳頭”產(chǎn)品，即黃金、精銻、卷煙、碳銨、水泥、水泵、印刷機械、葡萄糖、井崗霉素，90年代，利用有色金屬和黃金儲量豐富的資源優(yōu)勢，大力發(fā)展冶煉工業(yè)，扶持縣治煉廠，組建高家坳金礦。1997年全縣實現(xiàn)“萬兩黃金縣”目標。采掘業(yè)發(fā)展迅速，全縣有煤礦51家，年產(chǎn)煤28萬噸以上；有銻礦16家，年產(chǎn)銻金屬700噸以上。有建材企業(yè)80家，其中水泥廠10家，年設計生產(chǎn)能力45萬噸。某縣水泥膨脹劑有限公司生產(chǎn)的水泥膨脹劑填補了省內空白。設計依據(jù)主要是國家有關法律法規(guī)以及如下文獻：《中華人民共和國環(huán)境保護法》；GB3838－2002《地面水環(huán)境質量標準》；GB18918－2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》；GB50014－2006《室外排水設計規(guī)范》；GB50335－2002《污水再生利用工程設計規(guī)范》；GB/T5026597《泵站設計規(guī)范》； GB500152003 《建筑給水排水設計規(guī)范》；GB38382002《地表水環(huán)境質量標準》； 2001北京 城市污水處理工程項目建設標準（修訂）； 1CJ302593《城市污水處理廠污水、污泥排放標準》； 1CJJ3189《城市污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》；1CJJ6094《城市污水處理廠運行、維護及其安全技術規(guī)程》。 1《排水工程》上下冊 中國建筑工業(yè)出版社 1《給排水設計手冊》 1《給排水經(jīng)濟指標》 第二章 污水處理廠工藝設計方案選擇城市污水處理廠的設計規(guī)模與進入處理廠的污水水質和水量有關，污水的水質和水量可以通過設計任務書的原始資料計算。在污水處理廠設計中，選定廠址是一個重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對周圍環(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應進行深入、詳盡的技術比較。廠址選擇的一般原則為：①在城鎮(zhèn)水體的下游；②便于處理后出水回用和安全排放；③便于污泥集中處理和處置；④在城鎮(zhèn)夏季主導風向的下風向；⑤有良好的工程地質條件；⑥少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評價要求，有一定的衛(wèi)生防護距離；⑦根據(jù)城市中體發(fā)展規(guī)劃，污水處理廠廠址的選擇應考慮遠期發(fā)展的可能性，有擴建的余地；⑧廠區(qū)地形不應受洪澇災害影響，防洪標準不應低于城鎮(zhèn)防洪標準，有良好的排水條件；⑨有方便的交通、運輸和水電條件。所以，本設計的污水處理廠應建在城區(qū)的東北方向較好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，則污水處理廠建在城區(qū)的西北方向。城市污水處理的目的是使之達標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，城市景觀或工業(yè)生產(chǎn)等，以節(jié)約水資源。《城市污水處理及污染防治技術政策》對污水處理工藝的選擇給出以下幾項關于城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇的準則：① 城市污水處理工藝應根據(jù)處理規(guī)模、水質特征、受納水體的環(huán)境功能及當?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術經(jīng)濟比較后優(yōu)先確定；② 工藝選擇的主要技術經(jīng)濟指標包括：處理單位水量投資，削減單位污染物投資，處理單位水量電耗和成本，削減單位污染物電耗和成本，占地面積，運行性能，可靠性，管理維護難易程度，總體環(huán)境效益；③ 應切合實際地確定污水進水水質，優(yōu)先工藝設計參數(shù)必須對污水的現(xiàn)狀、水質特征、污染物構成進行詳細調查或測定，做出合理的分析預測；④ 在水質組成復雜或特殊時，進行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應開展中試研究；⑤ 積極地采用高效經(jīng)濟的新工藝，在國內首次應用的新工藝必須經(jīng)過中試和生產(chǎn)性試驗，提供可靠性設計參數(shù)，然后進行運用。根據(jù)設計的排水水質標準，且BOD5/COD，該城市污水可進行生化處理。處理污水在去除BODCOD、SS的同時要達到脫氮除磷的效果，所以污水處理工藝采用二級生化處理，以生物脫氮除磷以達到處理效果。而目前處理該工藝的種類主要有以下幾種“方案1：污水→格柵間→提升泵→沉砂池→生化池→消毒池→排放方案2：污水→格柵間→提升泵→沉砂池→初沉池→生化池→消毒池→排放方案3：污水→格柵間→提升泵→沉砂池→初沉池→生化池→二沉池→消毒池→排放由于某縣縣的污水主要是生活污水，只需要采用二級生化處理達到國家一級排放標準即可排放。方案1雖然可以將污水處理到達標排放，但是污水沒有預處理，生化池的負荷很大，能耗很大不經(jīng)濟，而且一旦生化池出現(xiàn)問題，污水得不到初步處理就集中排放，環(huán)境受污染度比散點排放更大，考慮運行安全本廠不采用方案1。方案3對污水的處理程度很高，而且運行安全可靠，但是污水處理廠的占地面積很大，運行管理困難，污泥量大增加了污泥處理難度，在目前能脫氮除磷的工藝中大部分工藝將二沉池溶入生化池工藝中，既能減少工程投資和運行成本又能達到預期的處理效果。綜合考慮污水處理廠采用方案2。各種類型的生化法的優(yōu)缺點和使用范圍如表21所示表21 生化法的比較工藝類型優(yōu)點缺點適用范圍氧化溝法設計靈活，結構形式多樣，對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性污泥產(chǎn)率低，且已達到穩(wěn)定狀態(tài)，勿須進行污泥消化。4