【正文】 ...................................................................................................................... 94 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................... 95 1 第一章 緒論 水污染現(xiàn)狀： 在維系人的生存、保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)和維護(hù)社會(huì)發(fā)展的所有自然要素中，水的重要性毋庸贅述。 傳統(tǒng)活性污泥法是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的污水處理技術(shù)之一。世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)踐證明，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，必須解決好發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的矛盾。隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市環(huán)境污染特別是水污染的問(wèn)題日趨嚴(yán)重。該方法自 1914年在英國(guó)曼徹斯特市建成污水試驗(yàn)廠以來(lái)，已有 80多年的歷史。然而隨著工業(yè)化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。工業(yè)廢水近年來(lái)經(jīng)過(guò)治理雖有所減少，但城市生活污水有增無(wú)減，占水質(zhì)污染的 51%以上。同天然河道相比，這一人工的凈化系統(tǒng)效率極高，大氣的天然復(fù)氧根本不能滿足這些微生物氧化分解有機(jī)物的耗氧需要，因此在池中需設(shè)置鼓風(fēng)曝氣或機(jī)械翼輪曝氣的人工供氧系統(tǒng)，池子也因此而被稱為曝氣池 。為此，沉淀后的活性污泥的一部分又回流至曝氣池前端，使之與進(jìn)入曝氣池的廢水接觸，以重復(fù)吸附、氧化分解廢水中的有機(jī)物。廢水在曝氣池中的停留時(shí)間常采用 4～ 8小時(shí)，視廢水中有機(jī)物濃度而定。由于普通活性污泥法曝氣時(shí)間比較長(zhǎng)，當(dāng)活性污泥繼續(xù)向前推進(jìn)到曝氣池末端時(shí)，廢水中有機(jī)物已幾乎被耗盡，污泥微生物進(jìn)入內(nèi)源代謝期，它的活動(dòng)能力也相應(yīng)減弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中殘剩的有機(jī)物數(shù)量少。 初沉池 、曝氣池和二沉池的污泥混合后進(jìn)入污泥濃縮池濃縮后降低污泥中的含水率，濃縮池的上清液回流到初沉池進(jìn)行再處理，再經(jīng)污泥消化池處理含有機(jī)物的污泥，防治污泥腐爛發(fā)臭，消化后的污泥再經(jīng)帶式 壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，污泥晾曬后外運(yùn)。由于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣時(shí)間比較長(zhǎng)，當(dāng)活性污泥繼續(xù)向前推進(jìn)到曝氣池末端時(shí)，廢水中有機(jī)物已幾乎被耗盡，污泥微生物進(jìn)入內(nèi) 源代謝期，它的活動(dòng)能力也相應(yīng)減弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中殘剩的有機(jī)物數(shù)量少。 4 第二章 編制依據(jù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容 自然狀況： 地形地貌： 沈陽(yáng)市位于 遼河平原 中部，東部為遼東丘陵山地，北部為遼北丘陵，地勢(shì)向西、南逐漸開(kāi)闊平展，由山前沖洪積過(guò)渡為大片沖積平原。皇姑區(qū)、和平區(qū)和沈河區(qū)的地勢(shì)，略有起伏，高度在 。山前沖洪積傾斜平原分布于東部山區(qū)的西坡，向西南漸拓。 沈陽(yáng)東 部為低山丘陵，中西部是遼闊平原。 常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。 6 第三章 污水總泵站的設(shè)計(jì)計(jì)算 污水 泵站的組成： 污水 泵站的基本組成包括機(jī)器間、集水池、格柵、輔助間、變電所等。輔助間一般包括貯藏室、維修間、休息室和衛(wèi)生間等。 （ 5） 全地下式泵站，地面以上占地少，工程造價(jià)低，地下泵房潮濕，對(duì)一般電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生影響，采用潛水泵可解決這一問(wèn)題。 選泵時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： （ 1） 首先要滿足最高時(shí)供水工況的流量和揚(yáng)程要求，并保證水泵在高效段運(yùn)行。 （ 4） 考慮遠(yuǎn)期發(fā)展，遠(yuǎn)近結(jié)合，因一級(jí)泵站施工費(fèi)高，更要考慮遠(yuǎn) 近期結(jié)合。備用泵的數(shù)量，要根據(jù)用戶的用水性質(zhì)和用戶對(duì)供水可靠性的要求確定，比如，工業(yè) 用水比居民用水可靠性要求高 —— 斷水危害和損失程度大，一般不容許斷水。 選泵前揚(yáng)程估算 ： 格柵前水面標(biāo)高 =進(jìn)水管液面標(biāo)高 =； 格柵后水面標(biāo)高 =集水池最高水位標(biāo)高 =格柵前水面標(biāo)高 格柵壓力損失 ； 污水流經(jīng)格柵的 壓力損失按 ，則 ： 格柵后水面標(biāo)高 ==； 集水池有效水深取 ，則 ： 集水池最低水位標(biāo)高 ==； 水泵凈揚(yáng)程 HST=出水井水面標(biāo)高 集水池最低水位 標(biāo) 高 ==； 水泵吸、壓水管路（含 至 出水井管路）的總壓力損失估算為 ； 則 水泵揚(yáng)程 H=+=。 泵前格柵計(jì)算： 設(shè)計(jì)中取四組格柵， N=4組，每組格柵單獨(dú)設(shè)置，安裝角度 α=60176。 集水池進(jìn)水管管底與格柵底部落差不小于 ， 設(shè)計(jì)中取 h=+=， v=，b=， α=60176。 （ 3） 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度： （ 33） hmsm /????單vhNbQn ?sin?111 tg2 aBBl ?? 9 l1—— 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度（ m）； B1—— 進(jìn)水明渠寬度（ m）； α1—— 漸寬處角度（ 176。 （ 4） 出水渠道漸窄部分的長(zhǎng)度： （ 34） 得 l2 =。 （ 7） 柵槽總長(zhǎng)度： 。 設(shè)計(jì)中取 β=， k=3，得到 h1=。 設(shè)計(jì)中取 B1=， α1=20176。 （ 2） 格柵槽寬度： B=S(n－ 1)+bn （ 32） B—— 格柵槽寬度（ m）； S—— 每根格柵條的寬度（ m）。 （ 1） 格柵間隙數(shù)： （ 31） n—— 格柵柵條間隙數(shù)（個(gè)）； Q—— 設(shè)計(jì)流量（ m3/s）； α—— 格柵傾角（ 176。 選用 500WLⅡ 300013立式污水泵四臺(tái)，其中三臺(tái)工作，一臺(tái)備用。由于自灌式啟動(dòng)，故采用集水池與機(jī)器間合建。 （ 5） 最好泵在遠(yuǎn)期供水量低時(shí)仍能使用。 （ 2） 選泵應(yīng)盡量大小搭配，調(diào)配靈活，同時(shí)盡可能選擇同型號(hào)水泵，互為備用。從技術(shù)上對(duì)流量 Q、揚(yáng)程 H進(jìn)行合理計(jì)算，對(duì)水泵臺(tái)數(shù)和型號(hào) 進(jìn)行選定，滿足用戶對(duì)水量和水壓的要求。 選擇泵房的條件： （ 1） 由于污水泵站一般為常年運(yùn)行，選用自灌式泵房比較方便，只有在特殊情況下才選用非自灌式泵房； （ 2） 流量小于 2m3/s時(shí)，常選用下圓上方形泵 房，當(dāng)直徑 D=715m時(shí)，工程造價(jià)比矩形低； （ 3） 大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。集水池可收集來(lái)水，還可以在一定程度上調(diào)節(jié)來(lái)水的不均勻性，起到調(diào)節(jié)水量的作用，保證水泵能較均勻地工作。 污水處理流程的選擇原則： 經(jīng)濟(jì)節(jié)省性原則； 運(yùn)行可靠性原則； 技術(shù)先進(jìn)性原則。 水文狀況： 全市境內(nèi)主要有 遼河 、 渾河 、繞陽(yáng)河、柳河、蒲河、養(yǎng)息牧河、北沙河、秀水河等大小河流 27條，屬遼河、渾河兩大水系，水資源總量為 ，其中地表水 ，地下水 立方米。西部是遼河、渾河沖積平原，地勢(shì)由東向西緩緩傾斜。新民、遼中兩縣的大部分地區(qū)為遼河、渾河沖積平原，有少許沼澤地和沙丘，新民縣北部散存一些丘陵。最高處是新城子區(qū)馬剛鄉(xiāng)老石溝的石人山，海拔 441米；最低處為遼中縣于家房的前左家村，海拔 5米。 選擇傳統(tǒng)活性污泥工藝的理由： 設(shè)計(jì)原始資料： 平均流量： 15萬(wàn)噸 /天 ,即 m3/s，變化系數(shù) ； Q設(shè)計(jì)水量 =平均流量 變化系數(shù) =， 進(jìn)水： COD： 350 mg/L， BOD5： 270 mg/L， SS： 225 mg/L， PH： ； 出水： COD： 60 mg/L， BOD5： 20 mg/L， SS： 20 mg/L， PH： ； 處理程度計(jì)算： COD： %， BOD5： %， SS： %。 （ 2） 在池首端和前段混合液中的溶解氧濃度較低。 傳統(tǒng)活性污泥工藝流程： 廢水首先經(jīng)過(guò)機(jī)械格柵去除廢水中較大的懸浮物，經(jīng)提升泵 將廢水提升到曝氣沉砂池，去除污水中砂子、煤渣等比重較大的顆粒。 曝氣池中水流是縱向混合的推流式。由于合成作用的結(jié)果，活性污泥數(shù)量不斷增長(zhǎng)，因此曝氣池中活性污泥的量愈積愈多，當(dāng)超過(guò)一定的濃度時(shí)，我們適當(dāng)排放一部分，這部分被排去的活性污泥常稱作剩余污泥。在沉淀池中，成絮狀的微生物絮體 — — 活性污泥下沉，處理后的出水 — — 上清液即可溢流而被排放。 傳統(tǒng)活性污泥工藝原理： 傳統(tǒng)活性污泥法是依據(jù)廢水的自凈作用原理發(fā)展而來(lái)的。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對(duì)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施帶來(lái)了負(fù)面影響。 本文詳細(xì)計(jì)算了傳統(tǒng)活性污泥工藝的各處理構(gòu)筑物，也進(jìn)行了污水及污泥高程布置及基本的成本概算。本文即為遼寧省沈陽(yáng)市某污水處理工程的設(shè)計(jì)計(jì)算，在分析進(jìn)出水水質(zhì)之后，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃募皻夂驐l件，本設(shè)計(jì)選用傳統(tǒng)活性污泥工藝進(jìn)行處理。 I 15萬(wàn)噸 /日傳統(tǒng)活性污泥工藝城市污水處理工程設(shè)計(jì) 摘要 環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策。目前我國(guó)水污染控制的重點(diǎn)已從以工業(yè)點(diǎn)源為主，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿鞘形鬯廴緸橹鞯目刂啤Ｋ且曰钚晕勰酁橹黧w的污水生物處理方法，構(gòu)成傳統(tǒng)活性污泥法有 3個(gè)基本要素： — 是引起吸附和氧化作用的微生物，即活性污泥；二是廢水中的有機(jī)物，它是處理對(duì)象，也是微生物的食料；三是溶解氧，沒(méi)有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存也不能發(fā)揮氧化分解作用。 中國(guó)尤其嚴(yán)重，是世界 13個(gè)缺水國(guó)家之一，全國(guó) 600多個(gè)城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水短缺雪上加霜：我國(guó)江河湖泊普遍遭受污染，全國(guó) 75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的 富營(yíng)養(yǎng)化； 90%的城市水域污染嚴(yán)重，南方城市總?cè)彼康?60%70%是由于水污染造成的；對(duì)我國(guó) 118個(gè)大中城市的地下水調(diào)查顯示， 有115個(gè)城市地下水受到污染，其中重度污染約占 40%。 據(jù)環(huán)境部門監(jiān)測(cè)， 1999年全國(guó)近 80%的生活污水未經(jīng)處理直接進(jìn)入江河湖海，年排污量達(dá) 400億立方米，造成全國(guó)三分之一以上水域受到污染 。 廢水在曝氣池停留一段時(shí)間后，廢水中的有機(jī)物絕大多數(shù)被曝氣池中的微生物吸附、氧化分解成無(wú)機(jī)物，隨后即進(jìn)入另一個(gè)池子 — — 沉淀池。 在這一正常的連續(xù)生產(chǎn) （連續(xù)進(jìn)水）條件下，活性污泥中微生物不斷利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行 2 新陳代謝?；亓魑勰嗔考s為進(jìn)水流量的 25～ 50%左右，視活性污泥含水率而定。處于饑餓狀態(tài)的污泥回流入曝氣池后又能夠強(qiáng)烈吸附和氧化有機(jī)物，所以普通活性污泥法的 BOD 和懸浮物去除率都很高，達(dá)到 90～ 95%左右。 工藝流程圖如下： 泵站 細(xì)格柵 沉沙池初次沉淀池曝氣池二次沉淀池消毒接觸池巴氏計(jì)量槽污泥濃縮池貯泥池污泥消化池脫水機(jī)房城市進(jìn)水出水運(yùn)走回流污泥 3 傳統(tǒng)活性污泥工藝的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 有機(jī)物經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段的代謝的完整過(guò)程 ,活性污泥也歷了一個(gè)從池道端的對(duì)數(shù)增長(zhǎng) ,經(jīng)減速增長(zhǎng)到池末端的內(nèi)源呼吸的完全生長(zhǎng)周期。處于饑餓狀態(tài)的污泥回流入曝氣池后又能夠強(qiáng)烈吸附和氧化有機(jī)物，所以普通活性污泥法的 BOD 和懸浮物去除率都很高，達(dá)到 90～ 95%左右。地形由北東向南西，兩側(cè)向中部?jī)A斜。東陵區(qū)多為丘陵山地； 新城于區(qū)北部有些丘陵山地，往南逐漸平坦；蘇家屯區(qū)除南部有些丘陵山地外，大部份地區(qū)同于洪區(qū)一樣，都是沖積平原。 沈陽(yáng)山地丘陵集中在東北、東南部，屬遼東丘陵的延伸部分。由東北向西南傾斜，平均海拔 30— 50米。 處理流程選擇： 污水處理廠的工藝流程是指在達(dá)到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機(jī)組合，以滿足污水處理的要求。機(jī)器間內(nèi)設(shè)置水泵機(jī)組和 相關(guān)附屬設(shè)施。變電所可獨(dú)立于泵房外單獨(dú)設(shè)置，也可設(shè)置于泵房外與泵房相連，或直接設(shè)于泵房的一側(cè)。 選泵的條件： 選泵的原則要求：在滿足最不利工況的條件下，考慮各種工況，盡可能節(jié)約投資，減少能耗。水源水位變幅大的取水泵站，宜選用特性曲線陡峭型的水泵；流量變幅大的出水泵站，宜 選 用特性曲線平緩的泵。一般方法有： 7 ① 預(yù)留位置，當(dāng)水量增加時(shí)，增加新泵； ② 近期用小泵工作，遠(yuǎn)期更換大泵工作； ③ 更換葉輪，近期安裝小葉輪，遠(yuǎn)期安裝大葉輪工作。 污水泵房的工藝流程： 城市進(jìn)水 粗格柵 集水間 提升水泵 出水井 污水處理 構(gòu)筑物 污水泵站設(shè)計(jì)計(jì)算： 本設(shè)計(jì)采用自灌式水泵，自灌式水泵多用于常年運(yùn)轉(zhuǎn)的污水泵站， 其 優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)?dòng)及時(shí)可靠，管理方便。 8 水泵機(jī)組的選擇： 選擇四臺(tái)水泵，三用一備，則： 。每組格柵的設(shè)計(jì)流量為。 N=4， Q= m3/s，則計(jì)算得到 n= ，取 n=11個(gè)。），一般采用 1030176。 （ 5） 通過(guò)格柵的水頭損失： （ 35） h1—— 水頭損失（ m）； β—— 格柵條的阻力系數(shù)，查表 β=～ ； k—— 格柵受污物堵塞時(shí)的水頭損失增大系數(shù)，一般采用