【正文】 我國(guó)每年排放的污水量已超過(guò)400億立方米，且處理率低，大量污水直接排入天然水體，造成了嚴(yán)重的水體污染，據(jù)統(tǒng)計(jì)已有超過(guò)80%的河流受到不同程度的污染。同時(shí)附有工藝流程圖、平面布置圖、高程圖、氧化溝等主要構(gòu)筑物的平面圖及剖面圖。分類號(hào) 編號(hào)煙 臺(tái) 大 學(xué)畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）日產(chǎn)8萬(wàn)m3某城市污水處理工藝的設(shè)計(jì)The design production of 80,000 m3 per day of a municipal wastewater treatment process申請(qǐng)學(xué)位： 工學(xué)學(xué)士 院 系： 環(huán)境與材料工程學(xué)院專 業(yè)： 環(huán)境工程 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 2011年6月6日煙臺(tái)大學(xué)日產(chǎn)8萬(wàn)m3某城市污水處理工藝的設(shè)計(jì)姓 名： 導(dǎo) 師： 2011年6月6日煙臺(tái)大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）任 務(wù) 書(shū)院（系）：環(huán)境與材料工業(yè)學(xué)院姓名 學(xué)號(hào) 畢業(yè)屆別11屆專業(yè)環(huán)境工程畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目日產(chǎn)8萬(wàn)m3某城市污水處理工藝的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師 學(xué)歷 職稱 所學(xué)專業(yè)環(huán)境工程主要內(nèi)容和基本要求：1 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并寫(xiě)出文獻(xiàn)綜述2 進(jìn)行相關(guān)污水處理廠的實(shí)習(xí)并搜集有關(guān)資料，寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告3 進(jìn)行污水處理方案比較并確定處理方案4 進(jìn)行設(shè)備工藝計(jì)算及平面草圖、進(jìn)行高程計(jì)算5進(jìn)行平面布置、高程布置及局部工序的布置（繪圖）6擬定論文提綱，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。本設(shè)計(jì)的完成將有利于該市污水的達(dá)標(biāo)排放，減少對(duì)環(huán)境的危害。因此，加快污水處理工程的建設(shè)，提高污水處理率，保護(hù)有限的水資源，已經(jīng)成為我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的緊迫任務(wù)[1]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，一方面，水的供需矛盾日益突出；另一方面，水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了人們的生活和工業(yè)生產(chǎn)，影響社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。①氣象氣候受海洋影響較大，一年四季分明，冬季無(wú)嚴(yán)寒，夏季無(wú)酷暑。該城區(qū)約有60個(gè)自然村，總體規(guī)劃為12萬(wàn)人。生活污水水質(zhì)屬一般濃度，雖然按規(guī)劃原則上該鎮(zhèn)以污染較小的工業(yè)為主，但實(shí)際中工業(yè)廢水水質(zhì)、水量難以確定。缺點(diǎn)：①生物膜法的微生物膜不可以刮起、用的時(shí)間比較長(zhǎng)；②生物膜法適合處理的水量比較??；③生物膜法的布水不太均勻、容易產(chǎn)生池蠅、散發(fā)臭味；④生物膜法采用濾料作為生物膜的載體，這樣濾料容易堵塞；⑤處理構(gòu)筑物出現(xiàn)問(wèn)題，維修不便?；钚晕勰喾ǖ墓に囉校浩胀ɑ钚晕勰喾╗4]、AB 工藝[5]、SBR 工藝[6]、A/O 工藝、A2/O 工藝[7]、生物濾池[8]、氧化溝工藝[9]。A級(jí)與B級(jí)之間設(shè)中間沉淀池。這種一體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，由于只有一個(gè)反應(yīng)池，不需設(shè)二沉池、回流污泥設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。在A/O 工藝系統(tǒng)中，微生物在厭氧條件下將細(xì)胞中的磷釋放，然后進(jìn)入好氧狀態(tài)，并在好氧條件下攝取比在厭氧條件下所釋放的更多的磷。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級(jí)處理工藝。⑵缺點(diǎn)：微生物附著在濾料固定的表面生長(zhǎng)，不能隨環(huán)境變化而改變反應(yīng)器中生物量，所以對(duì)污水濃度和流量的變化適應(yīng)性差，對(duì)于季節(jié)和環(huán)境溫度變化，也會(huì)受一定影響。在氧化溝內(nèi)混合液的水只是幾近一致的，從這個(gè)意義來(lái)說(shuō)，氧化溝內(nèi)的流態(tài)是完全混合式的。方案三、氧化溝工藝流程圖如下：進(jìn)水泵房二沉池氧化溝溝沉砂池細(xì)格柵粗格柵 進(jìn)水 出水 濃縮脫水 剩余污泥均質(zhì)池泥餅圖29 氧化溝工藝流程圖 Oxidation ditch process flow diagram氧化溝工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于運(yùn)行和維護(hù)的管理，出水水質(zhì)較好。氧化溝工藝的脫氮除磷效果比較好。⑵在水流混合方面的特征在流態(tài)上，氧化溝介于完全混合式和推流式之間。氧化溝的這種獨(dú)特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥微生物的凝聚。處理污泥的各階段產(chǎn)生的清液或?yàn)V液中仍含有大量的污染物質(zhì)，因而送回至污水處理系統(tǒng)中加以處理。②格柵槽總寬度BB=S(n1)+bn =(631)+6=式中：S—柵條寬度，m?！?0186。； B1—進(jìn)水渠道寬度，m，； L2—柵槽與出水渠道連接渠的漸縮長(zhǎng)度，m。在池的底部設(shè)置1～2個(gè)貯砂斗，下接排砂管?！A砂斗高度，m。相應(yīng)于每組氧化溝內(nèi)安裝在線溶解氧測(cè)定儀，溶解氧訊號(hào)傳至中控室微機(jī)，給危機(jī)處理后再反饋至變頻調(diào)速器，實(shí)現(xiàn)抱起根據(jù)溶解氧自動(dòng)控制。則： 回流污泥量 ⑧剩余污泥量： 如由池底排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個(gè)氧化溝產(chǎn)泥量為：⑴設(shè)計(jì)說(shuō)明輻流式沉淀池是一種大型沉淀池，池徑可達(dá)100m，～。h； n—池?cái)?shù)，個(gè)，設(shè)計(jì)2座輻流式沉淀池。=（m）式中：h5—泥斗高度，m； r1—泥斗上部半徑，m，取2m； r2—泥斗上部半徑，m，取1m。集水槽起點(diǎn)水深為集水槽終點(diǎn)水深為。②流量一座氧化溝設(shè)一座回流污泥泵房，每個(gè)泵房回流污泥量為1563～3125 m3/h。h)7接觸消毒池LBH=28151座設(shè)計(jì)流量Qd=80000m3/d水力停留時(shí)間T=設(shè)計(jì)投氯量ρ＝8加氯間LB=12m9m1座投氯量 kg/d4污泥的處理二沉池產(chǎn)生的剩余活性污泥及其他處理構(gòu)筑物排的污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵將其提升至污泥處理系統(tǒng)。設(shè)計(jì)為兩座。①處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理；②工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢(shì)、污水出口方向、風(fēng)向、周圍的重要或敏感建筑物等）；③構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、施工和運(yùn)行管理等方面的要求；④管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升和迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)；⑤協(xié)調(diào)好輔建筑物、道路、綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行，保證安全暢道，美化廠區(qū)環(huán)境。污水廠管線布置主要有以下管線的布置：①污水廠工藝管道污水經(jīng)總泵站提升后，按照處理工藝經(jīng)處理構(gòu)筑物后排入水體。在廠區(qū)的一些地方進(jìn)行綠化。 式中：ε—局部阻力系數(shù)。設(shè)計(jì)中考慮污水管的非充滿度（一般管徑大于或等于1000mm時(shí)，）和管道的覆土厚度，假設(shè)當(dāng)?shù)氐牡孛嫦鄬?duì)標(biāo)高為177。①出水口水位 巴氏計(jì)量槽沿程損失：250=局部損失：(2)=進(jìn)水口損失：巴氏計(jì)量槽水頭損失：巴氏計(jì)量槽水面高度：++++=②巴氏計(jì)量槽 接觸池沿程損失：30=局部損失：(2)=跌水：接觸池水頭損失：接觸池水面高度：++++=③接觸池 二沉池沿程損失：80=局部損失：(2)=進(jìn)水口損失：二沉池水頭損失：二沉池水面高度：++++=④二沉池 氧化溝沿程損失：50=局部損失：(2)=跌水：氧化溝水頭損失：氧化溝水面高度：++++=⑤氧化溝 集配水井沿程損失：50=局部損失：(2)=跌水：集配水井水面高度：+++=⑥集配水井 沉砂池沿程損失：20=局部損失：(2)=跌水：沉砂池水頭損失：沉砂池水面高度：++++=⑦沉砂池 細(xì)格柵沿程損失：20=局部損失：(2)=細(xì)格柵水頭損失：細(xì)格柵水面高度：+++=表53 物及管渠水力計(jì)算表Table 53 Content and tube canal hydraulic calculation table序號(hào)管渠及構(gòu)筑物名稱（m）水面上游 標(biāo)高（m）水面下游標(biāo)高（m） 地面標(biāo)高（m）1出水口至計(jì)量槽2計(jì)量槽3計(jì)量槽至接觸池4接觸池5接觸池至二沉池6二沉池7二沉池至氧化溝8氧化溝9氧化溝至集配水井10集配水井至沉砂池11沉砂池至細(xì)格柵12細(xì)格柵⑴污泥管道的水頭損失管道沿程損失按下式計(jì)算：管道局部損失計(jì)算： 式中：CH—污泥濃度系數(shù)； D—污泥管管徑，m； v—管內(nèi)流速，m/s；L—管道長(zhǎng)度，m；ε—局部阻力系數(shù)。構(gòu)筑物水頭損失[18]見(jiàn)表51表51 構(gòu)筑物水頭損失表Table 51 Structures head loss table構(gòu)筑物名稱水頭損失（m）構(gòu)筑物名稱 水頭損失（m）粗格柵卡魯塞爾氧化溝細(xì)格柵輻流沉淀池平流沉砂池接觸池巴氏計(jì)量槽⑵管渠水力計(jì)算計(jì)量槽至出水口有一個(gè)突然擴(kuò)大和突然縮小，局部阻力系數(shù)為：+=。高程布置的目的是為了合理的處理個(gè)構(gòu)筑物在高程上的相互關(guān)系。③廠區(qū)排水管道廠區(qū)排水管道系統(tǒng)包括構(gòu)筑物上清液和溢流管、構(gòu)筑物放空管、各建筑物的排水管、廠區(qū)雨水管。這種布置方式生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)管線短，水頭損失小，管理方便，且有利于日后擴(kuò)建。表41 壓濾機(jī)的選型Table 41 Filter press selection系統(tǒng)結(jié)構(gòu)序號(hào)名稱型號(hào)參數(shù)數(shù)量單機(jī)功率主機(jī)1帶式壓濾機(jī)DN1000帶寬100012帶式壓濾機(jī)DY1000帶寬10001絮凝系統(tǒng)3溶藥攪拌機(jī)NJ1000容積1m314儲(chǔ)藥攪拌機(jī)NJ180015計(jì)量泵J5603/1污泥進(jìn)料系統(tǒng)6污泥泵G401147靜態(tài)混合器SK50/1001428M3/h18清水泵IS50322001污泥輸送裝置9皮帶輸送機(jī)DS400帶寬400mm1氣動(dòng)泵10空氣壓縮機(jī)13電氣控制11電控柜DK201⑴污泥量剩余污泥量2277m3/d，含水率95%⑵貯泥池容積設(shè)計(jì)貯泥池周期1d，則貯泥池容積⑶貯泥池尺寸取池深H=4m，則貯泥池面積S=V/H=設(shè)計(jì)圓形貯泥池2座，直徑D=19m⑷攪拌設(shè)備為防止污泥在貯泥池終沉淀，貯泥池內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)備。污水處理系統(tǒng)每日排出污泥重為2277m3/d，%計(jì)，污泥流量為Qw=2300m3/d=①污泥泵揚(yáng)程經(jīng)過(guò)計(jì)算得。min1軸功率/kw氣蝕余量/m400WL210016745⑴設(shè)計(jì)說(shuō)明 因?yàn)榧{污河段水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB383888）中“IV”標(biāo)準(zhǔn)，故需經(jīng)消毒后處理出水才能排放。堰上水頭（即三角口底部至上游水面的高度）每個(gè)三角堰的流量q1三角堰個(gè)數(shù)n1設(shè)計(jì)取733個(gè)三角堰中心距（單側(cè)出水）⑹排泥部分設(shè)計(jì)①單池污泥量總污泥量為回流污泥量加剩余污泥量。⑨沉淀池總高度H：H=h1+h2+h3+h4+h5 =++++=（m）式中：H—沉淀池總高度，m；h1—沉淀池超高，m，；h3—緩沖層高度，m。③沉淀部分有效水深h2：h2=qt = =（m）式中：t—沉淀時(shí)間，本設(shè)計(jì)取t=。輻流沉淀池一般采用機(jī)械刮泥，刮泥機(jī)有刮泥板和桁架組成，刮泥板固定在桁架底部，桁架繞池中心緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，將沉淀在池底的污泥刮到池中心的泥斗中，泥斗中的污泥可以靠重力排出，也可以用污泥泵吸出。dK1= ， Ko2=剩余堿度100mg/L（保持PH≥）；硝化安全系數(shù)：脫硝溫度修正系數(shù)：⑶設(shè)計(jì)計(jì)算①堿度平衡計(jì)算：設(shè)計(jì)的出水BOD5為20 mg/L，則出水中溶解性BOD5＝20（1－5）= mg/L采用污泥齡20d，則日產(chǎn)泥量為： ％為氮，近似等于TKN中用于合成部分為： = kg/d 需用于氧化的NH3N == mg/L 需用于還原的NO3N == mg/L堿度平衡計(jì)算已知產(chǎn)生1mg/L堿度 /除去1mg BOD5，且設(shè)進(jìn)水中堿度為350mg/L，剩余堿度=++（）=計(jì)算所得剩余堿度以CaCO3計(jì)，此值可使PH≥ mg/L②硝化區(qū)容積計(jì)算：硝化速率為