【正文】 河北工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 設(shè)計概論 設(shè)計依據(jù)和設(shè)計任務(wù) 原始數(shù)據(jù) ： 涉縣龍山電廠污水處理設(shè)計 2 設(shè)計基礎(chǔ)資料 （ 1）排水體制：完全分流制 （ 2）污水量 ① 工業(yè)污水量為 40000m3/d，其中包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生活淋浴污水。 ② 城市混合污水變化系數(shù)：日變化系數(shù) K 日 =，總變化系數(shù) Kz=。 （ 3）水質(zhì)： ① 當?shù)丨h(huán)保局監(jiān)測工業(yè)廢水的水質(zhì)為： BOD5=180mg/L COD=300mg/L SS=150 mg/L TN=35 mg/L NH3N=25 mg/L TP=3 mg/L ② 混合污水 。 ：微量，對生化處理無不良影響； ：超標； 15℃ ，夏季污水平均溫度 25℃ 。 （ 4）污水廠處理程度及污水回用要求 污水處理廠出水水質(zhì)參考《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（ GB18918—2021） 中的一級 A 標準，并盡量爭取提高出水水質(zhì)，因此確定本污水處理廠出水水質(zhì)控制為：CODCr≤50 mg/L； SS≤10 mg/L； BOD5≤10 mg/L； TN=15 mg/L； NH3N=8 mg/L； TP≤ mg/L 污水處理后，就近排入水體 —清漳 河，其出水也可作為雜用回用水。 （ 5）氣象資料 ① 氣溫：年平均 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ ，極端最低氣溫 ℃ 。 ② 風向風速：主導(dǎo)風向夏季為 東 南風，冬季為 西 北 偏北 風，最大風速 18m/s。 ③ 降水量：年平均降水量 ，全年雨量集中在 8 月份，占全年降水的 57%。 ④ 凍 土層 深度 。 （ 6）水體資料 污水處理廠處理出水排入 —清漳 河， 清漳 河 正常水位標高 ，三十年一遇的洪水位 標高 431m。 （ 7）工程地質(zhì)資料 河北工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 地基承載力特征值 130kPa， 設(shè)計地震烈度 7 度。 土層構(gòu)成：廠區(qū)土壤為褐土和潮土。 （ 8）污水處理廠地形圖（見附圖），廠區(qū)地面平坦，廠區(qū)設(shè)計地面標高為 。 （ 9）污水處理廠進水干管數(shù)據(jù) 管內(nèi)底標高 ，管徑 1000mm 充滿度 。 （ 10）進行污水處理廠運行成本分析。 （ 11）其他。 設(shè)計內(nèi)容和要求 ，調(diào)查研究與收集有關(guān)的設(shè)計資料，確定合適的污水、污泥及中水處理工藝流程，進行各個構(gòu)筑物 的水力計算，經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟分析，選擇合理的設(shè)計方案。 。說明書應(yīng)包括：污水處理工程設(shè)計的主要原始資料；污水水量的計算、污泥處理程度計算；污水泵站設(shè)計；污水、污泥及中水處理單元構(gòu)筑物的詳細設(shè)計計算，（包括設(shè)計流量計算、污水管道計算、參數(shù)選擇、計算過程等，并配相應(yīng)的單線計算草圖）；設(shè)計方案對比論證；廠區(qū)總平面布置說明；污水廠環(huán)境保護方案；污水處理運行成本分析等。設(shè)計說明書要求內(nèi)容完整，計算正確，文理通順、書寫工整，應(yīng)有 300 字左右的中英文說明書摘要。 設(shè)計意圖，圖面力求布置合理、正確、清晰，符合工程制圖要求，圖紙不少 10 張（按一號圖紙計），有不少于 2 張圖紙采用手工繪制。此外，其組成還應(yīng)滿足下列要求： （ 1）污水處理廠工藝及污水回用總平面布置圖 1 張，包括處理構(gòu)筑物、附屬構(gòu)筑物、配水、集水構(gòu)筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空氣管路、廠內(nèi)給水、污水管線、中水管線、道路、綠化、圖例、構(gòu)筑物一覽表、說明等。 （ 2）污水處理廠污水、污泥及污水回用工程處理高程布置圖 1 張，即污水、污泥及中水處理高程縱剖面圖，包括構(gòu)筑物標高、水面標高、地面標高、構(gòu)筑物名稱 等。 （ 3）污水總泵站或中途泵站工藝施工圖 l 張。 （ 4）污水處理及污泥處理工藝中兩個單項構(gòu)筑物施工平面圖和剖面圖及部分大樣圖 3～ 4 張。 （ 5）污水回用工程中主要單體構(gòu)筑物工藝施工圖 1～ 2 張 ，培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作、善于思考的能力。 1 篇（不少于 5000 漢字）。外文資料的選擇在教師指導(dǎo)河北工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 下進行，嚴禁抄襲有中文譯本的外文資料。 按照學(xué)校要求完成畢業(yè) 設(shè)計文件。 設(shè)計目的 目前我國城市供水以地表水或地下水為主，或者兩種水源混合使用，而一些地區(qū)長期透支地下水，導(dǎo)致出現(xiàn)區(qū)域地下水位下降，最終形成區(qū)域地下水位的降落漏斗。據(jù)監(jiān)測，目前大多數(shù)城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢。日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進一步加劇了水資源短缺的矛盾，對我國正在實施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴重影響，而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康，水污染問題日益嚴重。 目前對于工業(yè)廢水和生活廢水的處理的工藝主要有： 重力沉降： 沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉淀池（平流、豎流、輻流、斜流）； 混凝澄清池；浮力浮上法（隔油、氣?。?；阻力截留、離心力分離法 、磁力分離；活性污泥法（ SBR、AO、 AAO、氧化溝等）；生物膜法（生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池等）；厭氧生物處理法（厭氧消化、水解酸化池、 UASB 等） ； 自然條件下的生物處理法（穩(wěn)定塘、生態(tài)系統(tǒng)塘、土地處理法）；中和法（酸堿中和） ； 化學(xué)沉淀法（氫氧化物沉淀、鐵氧體沉淀、其他化學(xué)沉淀）；氧化還原法（藥劑氧化法、藥劑還原法、電化學(xué)法 ） ； 化學(xué)物理消毒法（臭氧、紫外線、二氧化氯 、氯氣、次氯酸鈉）；吸附法；離子交換法；膜分離法（擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾） ； 其他分離方法：吹脫和氣提、萃取、蒸發(fā)、結(jié)晶、冷凍等。 目前我國 執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 (GB18918 2021)，分為一級 A，和一級 B 標準，本設(shè)計要求一級 A 標準。 本設(shè)計采用 obral 氧化溝，工藝流程為粗格柵 —提升泵房 —細格柵 —沉砂池 —初沉池 —厭氧選擇池 —obral 氧化溝 —二沉池 —絮凝池 —沉淀池 —V 型濾池 —消毒間。 設(shè)計水量計算 城市平均日生活污水量 Qs 根據(jù)居民用水定額 ，河北位于第二分區(qū)，中等城市的平均日居民生活用水定額為70120L/（人 d ）。本設(shè)計中取 100L/(人 d)。假定該廠區(qū)給水系統(tǒng)較一般，則生活污水定額為 80L/(人 d) Qs=αNqs 式中： Qs—城市平均日生活污水量， m3/d； α—排放系數(shù)，一般在 80%90%，本設(shè)計中取 80%； 河北工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 N—設(shè)計人口數(shù)，人； qs—居民生活用水定額，取 100L/(人 d)； ∴ Qs=35104100103=30400m3/d 城市公共建筑污水量 Qg 城市公共建筑污水量按占 城市生活污水量的 30%計，則： Qg=30%Qs=30400=9120 m3/d 計算工業(yè)污水量 已知工業(yè)污水量為 Qm=28000 m3/d 混合污水量 Q=Qs+Qg+Qm 式中： Q—平均日污水量， m3/d； Qs—平均日生活污水量， m3/d； Qg—城市公共建筑污水量， m3/d； Qm—工業(yè)污水量， m3/d。 ∴ Q=30400+9120+28000=67520 m3/d ∵ 城市混合污水日變化系數(shù) Kd=，總變化系數(shù) Kz= ∴ 最高日平均時污水量 Qmr Qmr=QKz=67520=81024m3/d 最高日最高時污水量 Qmax Qmax=67520=94528 m3/d 設(shè)計水量表 設(shè)計水量表如表 11 所示 表 11 設(shè)計水量表 項目 設(shè)計水量 m3/d m3/h L/s 平均日水量 Q 67520 高日平均時流量 Qmr 81024 3376 高日高時流量 Qmax 94528 設(shè)計水質(zhì) 生活 污水水質(zhì) 查給水排水設(shè)計手冊第 5 冊《城鎮(zhèn)排水》知，綜合生活用水量定額為 110180L/d，河北工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 本設(shè)計中取 130L/d： BOD5計，查《室外排水設(shè)計規(guī)范》得 as=2550g/(人 d)，取 as=30g/(人 d) 則 ks a1000B O D s5 ??? 式中： BOD5—生活污水中的 BOD5濃度， mg/L； as —每人每天排放的 BOD5量， g/（人 d ）； s —城鎮(zhèn)居民綜合生活用水定額， L/d； k—排放系數(shù)， ，取 ； ∴ 46m g / 031000BO D5 ???? SS 計，查《室外排水設(shè)計規(guī)范》得， as=4065g/（人 d ），取 as=50g/（人 d ） 則 ks a1000SS s??? 式中： SS—生活污水中的 SS 濃度， mg/L； as—每人每天排放的 SS 量， mg/L； s—城鎮(zhèn)居民綜合用水量定額， L/（人 d ）； k—排放系數(shù)， ，取 ； 77m g / 501000SS ???? 3. 根據(jù)原始資料可得 COD=436mg/L NH3N=23mg/L TN=38mg/L TP= 校核 BOD5/COD=﹥ ，故可生化性較強。 工業(yè)廢水水質(zhì) BOD5=278mg/L COD=524mg/L SS=198mg/L TN=50mg/L NH3N=34mg/L TP= 混合污水水質(zhì)： COD=QSCS+QmCm/Qs+Qm 式中： QS—生活污水水量 ， m3/d ； CS—生活污水中 COD 的濃度， mg/L； 河北工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 Qm—工業(yè)廢水水量， m3/d； Cm—工業(yè)廢水中 COD 的濃度， mg/L。 COD=（ 52428000﹢ 39520436） /（ 39520+28000） =BOD5=（ 27828000+39520） /（ 39520+28000） =SS=（ 28000198+3952023） /（ 39520+28000） =TN=(2800050+3952038)/( 39520+28000)=NH3N=(2800034+3952023)/( 39520+28000)=TP=(28000+39520)/( 39520+28000)= 排水水質(zhì) 處理水要求達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（ GB189182021）中的一級 A標準，由給水排水設(shè)計手冊第 5 冊，根據(jù)排水要求和進水要求計算去除率如表 12 所示。 表 12 去除率計算 序號 基本控制指標 出水一級 A（ mg/L） 進水水質(zhì) 去除率 % 1 COD 50 2 BOD5 10 3 SS 10 4 NH3N 5 5 TN 15 6 TP 設(shè)計人口當量計算 N=N1+N2 式中： N—設(shè)計人口當量數(shù)，人； N1—服務(wù)人口數(shù)，人； N2—工業(yè)廢水折合的當量人口數(shù)，人 。 N2按下式計算： sii2 a QCN ?? 式中： Ci—工業(yè)廢水中 BOD5 或 SS 的濃度， mg/L； 河北工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 Qi—工業(yè)廢水平均 日流量， m3/d； as—每人每天的 BOD5 或 SS 的排放量， mg/L； 按 BOD5計 ， 人25946730 00082278N 2 ??? 按 SS 計 ， 人1108805028000198N 2 ??? ∴ 設(shè)計當量人口數(shù)為： 按 BOD5計 N=N1+N2=380000+259467=639467 人 按 SS 計 N=N1+N2=350000+110880=639467 人 第 2 章 工藝流程的確定 城市污水處理的現(xiàn)狀與發(fā)展 目前存在的問 題 河北工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 中小城市在污水處理中處理水平低，主要表現(xiàn)在污水處理設(shè)備落后。污水設(shè)備存在著效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點。我國污水處理技術(shù)雖然在吸收消化國外技術(shù)的同時也發(fā)展了自己的技術(shù)，但這些技術(shù)出現(xiàn)很多問題，嚴重影響我國污水處理的水平。并且污水處理廠建設(shè)和運行資金嚴重短缺。由于污水處理廠建設(shè)和運行資金短缺，致使一大批規(guī)劃中的污水處理廠遲遲不能上馬，預(yù)期的環(huán)境目標無法實現(xiàn)。其次，中小城市污水處理中存在的問題還體現(xiàn)在運行機制不合理。我國污水處理的建設(shè)、運行、管理體制是從建國以來形成的計劃經(jīng)濟體制條件下的建設(shè) 、運行、管理機制。污水處理的全部費用都由政府全部承擔，而污水處理又是純公益事業(yè)，這就造成了一般建不起，建起了也養(yǎng)不起的局面。 今后的發(fā)展趨勢 建立完整的市場經(jīng)濟的運行機制 我國目前的污水處理的建設(shè)、運行、管理是一種典型的計劃經(jīng)濟模式，己不符合現(xiàn)代的市場經(jīng)濟。為此我們要建立市場經(jīng)濟的運行