【正文】 1）內(nèi)容：①長春市北郊污水廠 10 萬噸污水深度處理工藝的選擇與確定。 （ 2）目的：①進(jìn)一步鞏固加深所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識，哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 并使之系統(tǒng)化、綜合化。 長春市現(xiàn)轄六區(qū)、一縣，三市 (縣級 )。 長春市位于吉林省中部，伊通河畔。新開河為伊通河一個(gè)支流，從市區(qū)西南向東北流過，匯水面積小，冬季干枯，是汽車廠區(qū)和西南區(qū)排泄雨、污水的水體。年平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ ，極端最低氣溫－ ℃ 。 區(qū)域內(nèi)發(fā)育地層較為簡單，主要為中生代白堊紀(jì)的碎屑巖及第四紀(jì)地層，基巖為泥質(zhì)或鈣質(zhì)膠結(jié)的泥巖、砂巖及互層，厚度約 100~300m，第四紀(jì)地層為一套黃土狀亞粘土，厚度約 10~30m，透水性很差，上覆 黑色耕土。凍土深度 ~。京哈、長白、長圖鐵路呈大十字型在這里相交，通達(dá)國內(nèi)數(shù)十個(gè)大中城市，有始發(fā)北京、上海、西安等地的列車。 國內(nèi)外污水深度處理工藝簡介 污水深度處理，也稱高級處理或三級處理?；钚蕴繉Ψ肿恿吭?500~3000 的有機(jī)物有十分明顯的去除效果，去除率一般為 70%~%，可經(jīng)濟(jì)有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機(jī)物、農(nóng)藥、放射性有機(jī)物等。 GAC 在國外水處理中應(yīng)用較多，處理效果也較穩(wěn)定，美國環(huán)保署（ USEPA）飲用水標(biāo)準(zhǔn)的 64 項(xiàng)有機(jī)物指標(biāo)中，有 51 項(xiàng)將 GAC 列為最有效技術(shù)。不足之處在于活性炭微孔極易被阻塞、進(jìn)水水質(zhì)的 pH 適用范圍窄、抗沖擊負(fù)荷差等。 膜分離法 膜分離技術(shù)是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術(shù)。 超濾用于去除大分子，對二級出水的 COD 和 BOD 去除率大于 50%。經(jīng)反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機(jī)鹽、有機(jī)物和微生物。今后的研究重點(diǎn)是開發(fā)、制造高強(qiáng)度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關(guān)鍵問題 。哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 目前，考慮經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如 Cu、 Fe、 Ni、Co、 Mn 等及其鹽類。較高的反應(yīng)溫度（ 400~600℃ )和壓力也使反應(yīng)速率加快，可以在幾秒鐘內(nèi)對有機(jī)物達(dá)到很高的破壞效率。 Fenton 試劑法由 Fenton 在 20 世紀(jì)發(fā)現(xiàn)，如今作為廢水處理領(lǐng)域中有意義的研究方法重新被重視起來。目前國內(nèi)對于 Fenton 試劑用于印染廢水處理方面的研究很多，結(jié)果證明 Fenton 試劑對于印染廢水的脫色效果非常好。將其作為難降解有機(jī)廢水的預(yù)處理或深度處理方法，再與其他處理方法（如生物法、混凝法等）聯(lián)用，則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率，并拓寬該技術(shù)的應(yīng)用范圍。在全世界范圍內(nèi)開展的最新研究是獲得改良的（摻入其他成分）TiO2，改良后的 TiO2 具有更寬的吸收譜線和更高的量子產(chǎn)生率 [4,5]。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進(jìn)行；設(shè)備相對較為簡單，操作費(fèi)用低，易于自動(dòng)控制；無二次污染等特點(diǎn)。 污水的深度處理在城市和工業(yè)污水回用處理中扮演著非常重要的角色。不斷的深入研究將會帶來更為有效的污水回用技術(shù)的改進(jìn)，并在未來的污水回用中更為廣泛的使用。HO2 等高活性粒子，再由這些高活性粒子誘發(fā)反應(yīng)，使有害物質(zhì)降解。 超聲輻射降解法 超聲輻射降解法主要源于液體在超聲波輻射下產(chǎn)生空化氣泡，它能吸收聲能并在極短時(shí)間內(nèi)崩潰釋放能量，在其周圍極小的空間范圍內(nèi)產(chǎn)生1900～ 5200K 的高溫和超過 50MPa 的高壓。超哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 第 2 章 工程概況 工程簡介 總體設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) 說明書 (長春市北郊污水處理廠深度處理 工程 設(shè)計(jì) )是依據(jù)長春市北郊污水處理廠二期工程初步設(shè)計(jì)編制的，該初步設(shè)計(jì)被稱為基本設(shè)計(jì)。 污水、污泥處理工藝描述 目前常用的脫氮除磷二級生化處理工藝有氧化溝法、 A/A/O 法、 SBR法、 CAST 法等。 污水二級處理工藝流程描述 傳統(tǒng) A/A/O 工藝，適合于污水碳源較為充足的情況，通常是?CODTKN ，但是長春北郊污水廠 10 840 ??CODTKN ，碳源不甚充足，在此種特殊的水質(zhì)條件下，在利用生物方法脫氮的同時(shí)，達(dá)到很好的除磷效果是比較困難的。 圖 21 改良 A/A/O 除磷脫氮工藝圖 這種工藝在國內(nèi)很多污水處理廠中都有應(yīng)用，其工藝流程框圖見圖22。 其工藝流程圖見圖 24。 尺 寸： LBH = 數(shù) 量： 4 座 參 數(shù)： 總設(shè)計(jì)流量： Q=130000m3/d 單池 設(shè)計(jì)流量： Q=32500m3/d 單池有效池容： V=19440m3 其中： 前置反硝化段容積： V=1372m3 厭氧段容積： V=1372m3 缺氧段容積： V=7513m3 好氧段容積： V=9183m 總有效池容： V=77760m3 總泥齡： SRT=24d 污泥負(fù)荷： F/M= 產(chǎn) 泥 率： Y= 平均剩余產(chǎn)泥量： G=13203kg/d 平均流量下停留時(shí)間： T= 混合液懸浮固體濃度： MLSS=4000 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)狀況下最高時(shí)需氧量： 4198kgO2/h 控制方式：空氣量可根據(jù)池內(nèi)的溶解氧監(jiān)測值，通過管內(nèi)壓力實(shí)現(xiàn)對鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的調(diào)節(jié)。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 池 數(shù)： 4 座 設(shè)計(jì)參數(shù)：單池設(shè)計(jì)流量： Qmax＝ 489L/s 表面負(fù)荷： q=s 單池堰長： 122m 材 質(zhì)：鋁合金 (或不銹鋼 ) 接觸池 構(gòu)筑物 功 能：為消毒劑殺菌提供必要的場所 。 前加氯采用流量比例自動(dòng)投加方式，即加氯機(jī)根據(jù)接觸池超聲波明渠流量計(jì)的流量信號按比例自動(dòng)投加加氯量。 ② 剩余污泥泵 類 型 ：可提升不堵塞離心潛水泵 (包括配套提升導(dǎo)軌，偶合底座等設(shè)備 ) 數(shù) 量： 2 臺 (1 用 1 備 ) 參 數(shù)：單泵流量 ： Q=19 L/s 揚(yáng) 程： H=8m 軸 功 率： N= 控制方式：由 PLC（可編程邏輯控制器）控制水泵開停，根據(jù)集水池水位控制水泵開停，根據(jù)每臺泵的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)輪值，同時(shí)設(shè)手動(dòng)開?？刂?。 結(jié)構(gòu)形式：半地下鋼筋混凝土矩型泵房 數(shù) 量： 1 座 設(shè)計(jì)流量： 1215 L/s （ 2） 主要設(shè)備 ① 污水泵 類 型：臥式雙吸離心泵 數(shù) 量： 5 臺 (4 用 1 備 ) 參 數(shù)：單泵流量： Q=305 L/s 揚(yáng) 程： H=10m 軸 功 率： N= 控制方式：根據(jù)集水池水位，由 PLC 自動(dòng)控制水泵開停，根據(jù)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間水泵順序輪值運(yùn)行，同時(shí)現(xiàn)場設(shè)手動(dòng)控制。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 第 3 章 污水深度處理設(shè)計(jì)計(jì)算 污水深度處理是指城市污水或工業(yè)廢水經(jīng)一級、二級處理后，為了達(dá)到一定的回用水標(biāo)準(zhǔn)使污水作為水資源回用于生產(chǎn)或生活的進(jìn)一步水處理過程。 混合池的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 混合池的選擇 混合的方式有很多種，常見的混合方式有管式靜態(tài)混合器混合、水泵混合、機(jī)械混合等。 機(jī)械混合池的設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)械混合的槳板有多種形式，如漿式，推進(jìn)式，渦流式，采用較多的是漿式。 （ 2） 單池平面面積 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 1HVA? （ 32） 式中 A—單池平面面積（ m2）； V—單池有效容積（ m3）； H1—有效水深（ m）。 攪拌器距混合池底高度： 0 .9 0 m1 .5 00 .6d1 .00 .5H 2 ???? ）（ 。安裝。s）； W—單格混合池容積（ m3）； G—速度梯度（ s1），一般采用 600~1000s1，設(shè)計(jì)中取 G=900s1 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 241 ????? 12 NN? ，滿足要求。 ???? 則設(shè)計(jì)中混合池采用 D920 的鋼管從混合池上部進(jìn)水 [12]。 絮凝池的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 絮凝池的選擇 絮凝過程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，從而形成較大的，絮凝體，以 適應(yīng)沉淀分離的要求。機(jī)械絮凝池雖絮凝效果較好、水頭損失較小、絮凝時(shí)間短，但機(jī)械設(shè)備維護(hù)量大、管理比較復(fù)雜、機(jī)械設(shè)備投資高、運(yùn)行費(fèi)用大。 73A ?? 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 （ 3） 單格面積 11vQf? （ 314） 式中 f—單格面積（ m2）； Q1—每個(gè)絮 凝池處理水量（ m3/s）； v1—豎井流速（ m/s），前段和中段 ~，末段 ~。 （ 4） 實(shí)際絮凝時(shí)間 160QHba24t ??? （ 315） 式中 t—實(shí)際絮凝時(shí)間（ min）； a—每格長邊長度（ m）； b—每格短邊長度（ m）； H—平均有效水深（ m），設(shè)計(jì)中取 。絮凝 池底部為排泥槽，共設(shè) 5 條。 前四行每個(gè)均安裝網(wǎng)格，第一行每格安裝 4 層，網(wǎng)格尺寸 50mm50mm，哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 第二行和第三行每格均安裝 3 層，網(wǎng)格尺寸為 80mm80mm，第四行每格安裝 2 層，網(wǎng)格尺寸為 100mm100mm。 通過網(wǎng)格總水頭損失： m1 7 2 3 3 1 ?????? ② 孔洞水頭損失： g2vh2222 ?? （ 317） 式中 h2—孔洞水頭損失（ m）； ξ2—孔洞阻力系數(shù)，一般上孔洞取 ，下孔洞采取 ； v2—空洞流速（ m/s）。 （ 9） 超越渠道設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中取渠道寬 ，深 ，壁厚 ，底厚 。斜板（管）沉淀池占地面積小、沉淀效率高，適用于各類水廠預(yù)沉，本設(shè)計(jì)采用斜板沉淀池 [8,9,10,11]。h ）。 ? ? 21 1 ??? （ 3） 沉淀池總高度 54321 hhhhhH ????? （ 321） 式中 H—沉淀池總高度（ m）； h1—保護(hù)高度（ m），一般采用 ~。 h4—配水區(qū)高度（ m），一般不小于 ~； h5—排泥槽高度（ m）。 （ 5） 沉淀池出水設(shè)計(jì) 沉淀池的出水采用穿孔集水槽，出水孔口流速 v1=，則穿孔總面積為 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 2113 0 ??? 設(shè)每個(gè)孔口的直徑為 3cm，則孔口個(gè)數(shù)為 FAN 3? （ 323） 式中 N—孔口個(gè)數(shù)； F—每個(gè)孔口的面積（ m2）， 22 ??? ? 。 ① 孔口損失 g2vh211 ??? （ 324） 式中 ∑h1—孔口水頭損失（ m）； ξ—進(jìn)口阻力系數(shù)，設(shè)計(jì)中取 ξ=2。交叉排列，孔間距為 眼數(shù)為 29 個(gè)，每根排泥管上沉淀池底部為排泥槽，共設(shè) 7 條。 （ 8） 核算 ① 向上水流速度 v2 斜板間的水流速度為： ?sinA Qv 12 ? （ 326） 式中 v2—斜板間水流速度（ m/s）； θ—斜板安裝傾角，一般采用 50176。 v—水的運(yùn)動(dòng)黏度（ cm2/s），設(shè)計(jì)中當(dāng)水溫 t=20℃ 時(shí)，水的運(yùn)動(dòng)黏度v=。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 ④ 斜板間的沉淀時(shí)間 21vlT? （ 328） 式中 l1—斜板長度，設(shè)計(jì)中取 l1=。排泥槽高為 。 本章小結(jié) 污水的三級處理包括：混合 —絮凝 —沉淀，混凝沉淀是為了進(jìn)一步去除水中 TP， TN， BOD， COD 等污染物，降低它們在水中的含量，使得污水能夠達(dá)標(biāo)排放或