【正文】 河北工大學畢業(yè)設計 1 第 1 章 設計概論 設計依據和設計任務 原始數據 ： 涉縣龍山電廠污水處理設計 2 設計基礎資料 （ 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)內部生活淋浴污水。 ② 城市混合污水變化系數：日變化系數 K 日 =，總變化系數 Kz=。 （ 3）水質： ① 當地環(huán)保局監(jiān)測工業(yè)廢水的水質為： 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，因此確定本污水處理廠出水水質控制為：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）工程地質資料 河北工大學畢業(yè)設計 2 地基承載力特征值 130kPa， 設計地震烈度 7 度。 土層構成：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)設計地面標高為 。 （ 9）污水處理廠進水干管數據 管內底標高 ，管徑 1000mm 充滿度 。 （ 10）進行污水處理廠運行成本分析。 （ 11）其他。 設計內容和要求 ，調查研究與收集有關的設計資料，確定合適的污水、污泥及中水處理工藝流程，進行各個構筑物 的水力計算，經過技術與經濟分析，選擇合理的設計方案。 。說明書應包括：污水處理工程設計的主要原始資料；污水水量的計算、污泥處理程度計算；污水泵站設計；污水、污泥及中水處理單元構筑物的詳細設計計算，（包括設計流量計算、污水管道計算、參數選擇、計算過程等，并配相應的單線計算草圖）；設計方案對比論證；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。設計說明書要求內容完整，計算正確，文理通順、書寫工整，應有 300 字左右的中英文說明書摘要。 設計意圖，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，包括處理構筑物、附屬構筑物、配水、集水構筑物、污水污泥管渠、回流管渠、放空管、超越管渠、空氣管路、廠內給水、污水管線、中水管線、道路、綠化、圖例、構筑物一覽表、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，包括構筑物標高、水面標高、地面標高、構筑物名稱 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筑物工藝施工圖 1～ 2 張 ，培養(yǎng)學生的獨立工作、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河北工大學畢業(yè)設計 3 下進行，嚴禁抄襲有中文譯本的外文資料。 按照學校要求完成畢業(yè) 設計文件。 設計目的 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。據監(jiān)測，目前大多數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） ； 化學沉淀法（氫氧化物沉淀、鐵氧體沉淀、其他化學沉淀）；氧化還原法（藥劑氧化法、藥劑還原法、電化學法 ） ； 化學物理消毒法（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，本設計要求一級 A 標準。 本設計采用 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。 設計水量計算 城市平均日生活污水量 Qs 根據居民用水定額 ，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，一般在 80%90%，本設計中取 80%； 河北工大學畢業(yè)設計 4 N—設計人口數，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 Kd=，總變化系數 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 設計水量表 設計水量表如表 11 所示 表 11 設計水量表 項目 設計水量 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 設計水質 生活 污水水質 查給水排水設計手冊第 5 冊《城鎮(zhèn)排水》知，綜合生活用水量定額為 110180L/d，河北工大學畢業(yè)設計 5 本設計中取 130L/d： BOD5計，查《室外排水設計規(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， ，取 ； ∴ 46m g / 031000BO D5 ???? SS 計，查《室外排水設計規(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， ，取 ； 77m g / 501000SS ???? 3. 根據原始資料可得 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 BOD5=278mg/L COD=524mg/L SS=198mg/L TN=50mg/L NH3N=34mg/L TP= 混合污水水質： 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； 河北工大學畢業(yè)設計 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 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，由給水排水設計手冊第 5 冊，根據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 去除率 % 1 COD 50 2 BOD5 10 3 SS 10 4 NH3N 5 5 TN 15 6 TP 設計人口當量計算 N=N1+N2 式中： N—設計人口當量數，人； N1—服務人口數，人； N2—工業(yè)廢水折合的當量人口數，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； 河北工大學畢業(yè)設計 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 ??? ∴ 設計當量人口數為： 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 河北工大學畢業(yè)設計 8 中小城市在污水處理中處理水平低，主要表現(xiàn)在污水處理設備落后。污水設備存在著效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點。我國污水處理技術雖然在吸收消化國外技術的同時也發(fā)展了自己的技術，但這些技術出現(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和運行資金嚴重短缺。由于污水處理廠建設和運行資金短缺，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、運行、管理體制是從建國以來形成的計劃經濟體制條件下的建設 、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 建立完整的市場經濟的運行機制 我國目前的污水處理的建設、運行、管理是一種典型的計劃經濟模式，己不符合現(xiàn)代的市場經濟。為此我們要建立市場經濟的運行