【正文】 （ 2）曝氣沉砂池以平流沉砂池為基礎(chǔ)發(fā)展而來，沉砂池兩邊墻壁設(shè)置曝氣器，加強池內(nèi)污水旋流流動，達(dá)到強洗砂作用。格柵均采用常用的矩形斷面，機械清渣。矩形剛度好，但水力條件不好，其它形狀 相對較復(fù)雜，一般采用矩形斷面。 由于本設(shè)計排水為一級 B 排放標(biāo)準(zhǔn)，無中水回用要求，所以僅設(shè)消毒池。根據(jù)城市氣象資料可知全年平均氣溫 ℃ ，確定設(shè)計溫度為 20℃ 。 （ 2）設(shè)計水質(zhì) 生活 污水進(jìn)入污水廠水質(zhì)如下表 ，工廠排入下水道污水水質(zhì)見表 。 廠址如果靠近水體，應(yīng)考慮汛期不受洪水的威脅。 東北大學(xué)秦皇島分校 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 城市排水系統(tǒng) 此城市的排水系統(tǒng)為 分流制 ， 納污面積 覆蓋整個城市，面積達(dá) 8 平方千米。水 系范圍分布于 12 縣境，支流山溪河流特性明顯。境內(nèi)地勢相對高差 910 米，平均比降 %，宏觀地貌呈一不對稱馬鞍形。50’38”之間，為湖南幾何中心 ，總面積 439 平方公里。此外， UNITANK 工藝的缺點同樣是容積利用率低，池內(nèi)有效利用容積低于 50%，所 以此工藝不太適用于大型污水處理廠。是現(xiàn)在應(yīng)用的熱門工藝，有多種形式，有代表性的有一下幾種： 帕式 (Passveer)簡稱單溝式、奧式 (Orbal)簡稱同心圓式（一般為橢圓形的三環(huán)道，三環(huán)有不同濃度的溶解氧）、卡式 (Carrousel)簡稱循環(huán)折流式、三溝式氧化溝 (T 型氧化溝此種型式由三池組成，中間是曝氣池，左右兩池集沉淀池和曝氣池于一體） [1]。 A/A/O 法能達(dá)到深度的二級處理，可獲得優(yōu)質(zhì)出水。在一座池子里完成其余方法要多個池子協(xié)同才能完成的功能，一般來說有進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水四個階段，為了實現(xiàn)連續(xù)運行，常常需要三到四個池子構(gòu)成一組同時運行。 （ 3）厭氧生物處理法 近年來興起厭氧生物處理法，且慢慢發(fā)展成熟。 （ 6）增強工程圖的認(rèn)知能力及 CAD 制圖能力。雖然自改革開放以來有了迅速發(fā)展，但至今為止，城市污水處理廠的數(shù)量仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市發(fā)展的要求，截至現(xiàn)在，全國依舊有大部分的城市污水得不到合理處理，農(nóng)村則更低。 TP is 6mg/L. The main route for the treatment is sewage flow through the medium grill, then flow into pumping station, and then flows through a fine grid, rotational flow grit chamber, electromagic flow meter, then it flows through the primary settling tank, A/A/O biological reaction tank, secondary sedimentation tank, disinfecting tank, finally it flows through PAP metering tank pour into Ⅲclass water. All of this process carries out the B standard of the standard of pollutants for municipal sewage treatment plant. The various pollutants removal is CODcr≥ %。污水處理主路線為：污水通過中格柵后進(jìn)入提升泵房，然后通過細(xì)格柵、旋流沉砂池、電磁流量計、輻流式初沉池等一級處理構(gòu)筑物，進(jìn)入二級處理構(gòu)筑物 A/A/O 生物反應(yīng)池、然后經(jīng)過輻流式二沉池、接觸消毒池、巴氏計 量槽后，排入Ⅲ 類水 體，實行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級 B 標(biāo)準(zhǔn)，初沉污泥和剩余污泥經(jīng)過污泥濃縮和脫水后進(jìn)入污泥最終處置系統(tǒng)。各類污染物的去除率為： CODcr≥ %； BOD5≥ %； SS≥ %； NH3N≥ %； TN≥ %； TP≥ %。 BOD5≥ %。在城市污水處理的道路 上，我們在大力與國際接軌的同時，也必須結(jié)合本國國情，走出一條適合自己發(fā)展的道路。 （ 7）開拓視野 ，借鑒學(xué)習(xí)國外先進(jìn)水處理技術(shù)及污水處理廠運行管理經(jīng)驗。如厭氧生物濾池、厭氧接觸氧化、厭氧轉(zhuǎn)盤、此外還有 UASB 的發(fā)展也足夠迅速 ，它們的原理都是依靠微生物間相互凝聚成團(tuán)的特性來處理污 水的 [1][2]。此后出現(xiàn)的 CASS 法、 IDEA 法、ICEAS 法均為 SBR 的改良工藝，目的是為了能實現(xiàn)連續(xù)出水。 A/A/O 法有兩種功能：一是除磷，厭氧池中，聚磷菌釋磷，好氧池中大量聚磷，然后微生物過量吸收的磷通過剩余污泥排出系統(tǒng)。 一般來說，氧化溝法能同時達(dá)到脫氮除磷效果，應(yīng)用也較為廣泛。 城市背景資料 城市概況 本設(shè)計背景取自南方 A 市， 地處資江中游、 為 中國湖南省中部的一座礦業(yè)和工業(yè)城市，是國家人防重點城市。 地理資料 地勢南北高、中部低，呈不對稱馬鞍形。 氣象資料 屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，光照充足，四季分明，氣候宜物宜人，年平均氣溫為℃，年降雨 量 1354 毫米左右。地下水類型分為松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水和碳酸巖裂隙巖溶水三大類。污水收集管網(wǎng) 長達(dá) 40 千米， 污水處理后受納體為資江河。 廠址的地質(zhì)條件要能滿足污水處理廠的興建條件，且地下水位要低。 表 生活污水進(jìn)水水質(zhì) Tab. Quality of sewage influent 指標(biāo) 數(shù)值 指標(biāo) 數(shù)值 CODcr 400mg/L NH3N 20mg/L BOD5 200mg/L TP 4mg/L SS 150mg/L pH ～ TN 50mg/L 表 工業(yè)廢水進(jìn)水水質(zhì) Tab. Quality of industrial sewage 指標(biāo) 數(shù)值 指標(biāo) 數(shù)值 CODcr 550mg/L NH3N 80mg/L BOD5 250mg/L TP 8mg/L SS 350mg/L pH ～ TN 100mg/L 東北大學(xué)秦皇島分校 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 設(shè)計要求 處理后出水的最終受納水體為資江河體，資江河 A 市段要求水質(zhì)達(dá)到《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GB383820xx）中的Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)，即達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB1891820xx）中的一級 B 標(biāo)準(zhǔn)。 工藝比較 一般情況下，城市污水處 理廠的工藝流程包括一級物理處理、二級生物處理、三級深度處理和污泥處理。 污泥處理段是 對污泥進(jìn)行濃縮、脫水、穩(wěn)定的過程。（ 2）柵條間距與格柵的用途有關(guān)。 類 型 優(yōu) 點 適用范圍 缺點 臂式格柵機 維護(hù)方便、壽命長 中等深度的寬大格柵 構(gòu)造較復(fù)雜、耙齒與柵條對位較難 鏈?zhǔn)礁駯艡C 構(gòu)造簡單、占地小 深度不大的中小型格柵，主要清除長纖維、帶狀物 雜物可能卡住鏈條和鏈輪 鋼繩式格柵機 適用范圍廣、檢修方便 固定式適用于深度范圍大的中小型格柵，移動式適用于寬大格柵 防腐要求高、檢修時需停水 回轉(zhuǎn)式格柵機 結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、檢修容易、重量輕。另外，通過氣浮作用，使油脂類物質(zhì)形成浮渣去除，但也會使惡臭散發(fā)，影響操作環(huán)境。 （ 1）平流式沉砂池是根據(jù)顆粒自由沉淀理論進(jìn)行設(shè)計的，是歷史最長的一種沉砂工藝，基本上不具備分離沙礫上有機物的作用，沉淀出來的沙礫易腐壞，需另備洗砂工藝 [7]?？偺嵘谜厩霸O(shè)置中格柵（ 10～ 40 mm），處理系統(tǒng)前設(shè)置細(xì)格柵（ 3～ 10 mm）。圓形水力條件好，但剛度差。一般采用的方法有： 臭氧化 法 、 凝聚沉淀法 、硅藻土 過濾法 、 砂濾法，活性炭等方法。對于 BOD CODcr 以及脫氮要求較高。 設(shè)計任務(wù)及要求 設(shè)計任務(wù)書 （ 1）設(shè)計規(guī)模 本污水處理廠設(shè)計以南方某市為背景，服務(wù)人口 20 萬，另有排入城市管網(wǎng)的工業(yè)污水進(jìn)水量 15000m3/d。 廠址最好選在有適當(dāng)坡度的城市河流下游，可以節(jié)約動力消耗。其中銻礦儲量和銻品產(chǎn)量均占全世界的三分之一以上；無煙煤儲量 億噸，現(xiàn)年產(chǎn)煤近 600 萬噸， 煤層氣儲量達(dá) 500 多億立方米。 干流全長 713 公里，水力蘊藏量 224 萬千瓦。市內(nèi)最低點海拔 162米。30’49”～ 27176。典型的工藝是三個水池之間進(jìn)行水力連通，每池都設(shè)有曝氣系統(tǒng)，外側(cè)的兩池進(jìn)行出水及污泥排放，交替作為曝氣池和沉淀池，污水可以進(jìn)入三池中的任意一個，采用連續(xù)進(jìn)水、周期交替運行 [3]，為了能有良好的脫氮除磷效果，三池的好氧、缺氧及厭氧交替運行，因此對自動化控制程度要求高。 （ 5） 氧化溝法 20 世紀(jì)中葉開始慢慢形成。隨著反應(yīng)動力學(xué)的發(fā)展和對微生物系統(tǒng)更深入的了解， AAO 工藝對常規(guī)污染物的處理已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。 （ 2） SBR 法 (Sequencing Batch Reactor) 即序批式活性污泥法，在近十年被研發(fā)使用。 （ 2）生物膜處理法 其形式主要有各類生物濾池、生物接觸氧化池和生物轉(zhuǎn)盤等，無論何種方法都是以生物膜為基礎(chǔ) [1]，此外空氣流化床和三相流化床工藝等流化床的存在，也可以使污水的凈化效率提高。 （ 5）將以往所學(xué)知識在污水處理廠設(shè)計中應(yīng)用實踐。 我國的污水處理開始于 20 世紀(jì) 20 年代，由于各類原因，早期發(fā)展十分緩慢。 TN is 66mg/L。污水進(jìn)水水質(zhì)為： CODCr=448mg/L；BOD5=216mg/L； SS=214mg/L； NH3N=39mg/L； TN=66mg/L； TP=6mg/L。 污水處理廠總投資費用為 萬元，運營費為 萬元 /年，處理成本為 元 /噸。 SS≥ %。 畢業(yè)設(shè)計能培養(yǎng)學(xué)生綜合能力與實踐技能，也可以提高學(xué)生運用理論知識分析以及解決實際問題的能力，通過畢業(yè)設(shè)計，我們可以獲得以下收獲。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及趨勢 我國在污染治理起步晚，最早的污水處理廠開始建于上海，發(fā)展極慢；解放后，水污染治理有了一定的發(fā)展，但由于經(jīng)濟情況的限制，以一級污水處理為多； 70 年代，一些城市開始在郊區(qū)建造穩(wěn)定塘，對城市污水的凈化處理開始起步； 80 年代，隨著經(jīng)濟的 東北大學(xué)秦皇島分校 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 迅速發(fā)展，我國興建了一大批污水處理廠；尤其在“八五”期間，城市污水處理達(dá)到一個高潮時期；第九個五年計劃時，隨著《國家環(huán)境保護(hù)“九五”計劃和 20xx 年遠(yuǎn)景目標(biāo)》、重點治理“三河”、“三湖”等與環(huán) 境產(chǎn)業(yè)相關(guān)的重要文件以及政策的發(fā)布，環(huán)保行業(yè)持續(xù)蓬勃發(fā)展， 20 世紀(jì)末，全國已建成各污水處理廠四百余座，年投資約為一百五十億元。由于厭氧生物處理法單獨使用不易使污水達(dá)標(biāo)，最常用的是和其它生物處理方法聯(lián)用。 SBR 法一般無二沉池、及相應(yīng)設(shè)備，一般不設(shè)調(diào)節(jié)池 [1]，無需初沉池，在眾多污水 處理方法中，工藝相對簡單，占地以及投資較少；此外，由于會有厭氧缺氧段，所以此方法不易產(chǎn)生污泥膨脹；耐沖擊負(fù)荷、運行靈活也是其優(yōu)點之一，缺點是池容的利用率不理想，并不適用于大型城市污水處理廠 。二是脫氮，缺氧池里面，在反硝化菌的作用下，來自好氧池中的硝酸鹽被還原成氮氣，從而進(jìn)行脫氮。 a、曝氣生物濾池 曝氣生物濾池在歐洲大陸興起于 70 年代。 全市戶籍人口 358305 人，其中非農(nóng)業(yè)人口 187764 人。市境北部 多山脈，北部 山地面積 平方公里 ，占市境面積的 %。境內(nèi)年均日照 小時，平均每天日照 小時。以淺變質(zhì)巖構(gòu)造裂隙水為主，全區(qū)巖溶水分布面積達(dá) %。 設(shè)計原則及依據(jù) 設(shè)計原則 此次設(shè)計所秉承的原則如下： 執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家 以及地方 的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)； 采用的處理工藝 先進(jìn)成熟 ， 能 確保處理后的污水能達(dá)到 相關(guān)國家 標(biāo)準(zhǔn)； 選 用優(yōu)質(zhì)的設(shè)備， 使用良好的 自控水平， 運行管理便捷 ； 全面規(guī)劃、合理布局，污水處理工程 要 與 城市發(fā)展要求 協(xié)調(diào)一致； 妥善處理 處置剩余污泥 ， 避免 造成二次污染； 綜合考慮環(huán)境、經(jīng)濟和社會 等各種因素后 ，在保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，盡量減少 基建 和運行費用。 廠址的選擇應(yīng)考慮交通運輸及水電供應(yīng)等條件。 水質(zhì)水量計算 水量計算 生活用水采用的是 20 萬人口一區(qū)中小城市用水標(biāo)準(zhǔn)，取平均日綜合用水標(biāo)準(zhǔn)為每人每天 200L，污水定額為用 水定額的 80%。 一級處理又叫預(yù)處理，用過篩以及沉淀等方法去除水中漂浮物及顆粒 ， 同時也有 調(diào)節(jié)廢水 pH 值，減輕廢水的腐化程度和后續(xù)處理工藝負(fù)荷 的效果 。 典型的污泥處理工藝包括四個階段。設(shè)置在污水處理系統(tǒng)前的格柵柵條間距最大不能超過 40mm，水泵后的細(xì)格柵間距一般較窄。 深度較小的中小型格柵 制造要求高、占地較大 東北大學(xué)秦皇島分校 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 13 頁 常用格柵機類型有：鋼繩式格柵機、臂式格柵機、回轉(zhuǎn)式格柵機、鏈?zhǔn)礁駯艡C等。 （ 3）旋流沉砂池為圓形，池中設(shè)有旋轉(zhuǎn)攪拌槳。 沉 砂池 沉砂池的常見工藝有曝氣沉砂池、平流式沉砂池及旋流沉砂池。 表 常用格柵機適用范圍及特點 Tab. The scope and ch