【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)展的實踐證明，為實現(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。隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市環(huán)境污染特別是水污染的問題日趨嚴(yán)重。該方法自 1914年在英國曼徹斯特市建成污水試驗廠以來，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)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，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間常采用 4～ 8小時，視廢水中有機(jī)物濃度而定。由于普通活性污泥法曝氣時間比較長，當(dāng)活性污泥繼續(xù)向前推進(jìn)到曝氣池末端時，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)活性污泥法曝氣時間比較長，當(dāng)活性污泥繼續(xù)向前推進(jìn)到曝氣池末端時，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)計內(nèi)容 自然狀況： 地形地貌： 沈陽市位于 遼河平原 中部，東部為遼東丘陵山地，北部為遼北丘陵，地勢向西、南逐漸開闊平展，由山前沖洪積過渡為大片沖積平原。皇姑區(qū)、和平區(qū)和沈河區(qū)的地勢，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。 沈陽東 部為低山丘陵，中西部是遼闊平原。 常年主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)。 6 第三章 污水總泵站的設(shè)計計算 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，工程造價低，地下泵房潮濕，對一般電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生影響，采用潛水泵可解決這一問題。 選泵時應(yīng)注意以下幾個問題： （ 1） 首先要滿足最高時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，因一級泵站施工費高，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=+=。 泵前格柵計算： 設(shè)計中取四組格柵， N=4組，每組格柵單獨設(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)計中取 h=+=， v=，b=， α=60176。 （ 3） 進(jìn)水渠道漸寬部分長度： （ 33） hmsm /????單vhNbQn ?sin?111 tg2 aBBl ?? 9 l1—— 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度（ 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度： （ 34） 得 l2 =。 （ 7） 柵槽總長度： 。 設(shè)計中取 β=， k=3，得到 h1=。 設(shè)計中取 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）； Q—— 設(shè)計流量（ m3/s）； α—— 格柵傾角（ 176。 選用 500WLⅡ 300013立式污水泵四臺，其中三臺工作，一臺備用。由于自灌式啟動，故采用集水池與機(jī)器間合建。 （ 5） 最好泵在遠(yuǎn)期供水量低時仍能使用。 （ 2） 選泵應(yīng)盡量大小搭配，調(diào)配靈活，同時盡可能選擇同型號水泵，互為備用。從技術(shù)上對流量 Q、揚(yáng)程 H進(jìn)行合理計算，對水泵臺數(shù)和型號 進(jìn)行選定，滿足用戶對水量和水壓的要求。 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，常選用下圓上方形泵 房，當(dāng)直徑 D=715m時，工程造價比矩形低； （ 3） 大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。集水池可收集來水，還可以在一定程度上調(diào)節(jié)來水的不均勻性，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)計原始資料： 平均流量： 15萬噸 /天 ,即 m3/s，變化系數(shù) ； Q設(shè)計水量 =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，因此曝氣池中活性污泥的量愈積愈多，當(dāng)超過一定的濃度時，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)展而來的。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短缺，對我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施帶來了負(fù)面影響。 本文詳細(xì)計算了傳統(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市某污水處理工程的設(shè)計計算，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)計選用傳統(tǒng)活性污泥工藝進(jìn)行處理。 I 15萬噸 /日傳統(tǒng)活性污泥工藝城市污水處理工程設(shè)計 摘要 環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策。目前我國水污染控制的重點已從以工業(yè)點源為主，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，它是處理對象，也是微生物的食料；三是溶解氧，沒有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存也不能發(fā)揮氧化分解作用。 中國尤其嚴(yán)重，是世界 13個缺水國家之一，全國 600多個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：我國江河湖泊普遍遭受污染，全國 75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的 富營養(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；對我國 118個大中城市的地下水調(diào)查顯示， 有115個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， 1999年全國近 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，造成全國三分之一以上水域受到污染 。 廢水在曝氣池停留一段時間后，廢水中的有機(jī)物絕大多數(shù)被曝氣池中的微生物吸附、氧化分解成無機(jī)物，隨后即進(jìn)入另一個池子 — — 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： （ 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程 ,活性污泥也歷了一個從池道端的對數(shù)增長 ,經(jīng)減速增長到池末端的內(nèi)源呼吸的完全生長周期。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)向中部傾斜。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。變電所可獨立于泵房外單獨設(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，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)計計算： 本設(shè)計采用自灌式水泵，自灌式水泵多用于常年運(yùn)轉(zhuǎn)的污水泵站， 其 優(yōu)點是：啟動及時可靠，管理方便。 8 水泵機(jī)組的選擇： 選擇四臺水泵，三用一備，則： 。每組格柵的設(shè)計流量為。 N=4， Q= m3/s，則計算得到 n= ，取 n=11個。），一般采用 1030176。 （ 5） 通過格柵的水頭損失： （ 35） h1—— 水頭損失（ m）； β—— 格柵條的阻力系數(shù)，查表 β=～ ； k—— 格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用