【正文】 3/d。 為了有效解決水資源的污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，武漢市政府提出了一系列政策和措施。 華中科技大學(xué) 主校區(qū)內(nèi)共有師生和教職工 60000 余人，每天所產(chǎn)生的生活污水量很大，直接排入 喻家 湖將會(huì)造成很大污染，所以在武漢的城市總體規(guī)劃上，在校區(qū)內(nèi) 喻家 湖邊修建污水處理站勢(shì)在必行，污水處理站將對(duì)校區(qū)內(nèi)的生活污水進(jìn)行處理，達(dá)到 生活雜用水 標(biāo)準(zhǔn) ，回用作廁所潔具沖洗、校園綠化、洗車、清掃等生活雜用 。其中，擁有院士 24 人（含雙聘院士 13 人）， 國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì) 學(xué)科評(píng)議組成員 15 人；國(guó)家級(jí)“教學(xué)名師” 9 人，省級(jí)“教學(xué)名師” 7人；“千人計(jì) 劃 ”入選者 27人，“ 外專千人計(jì)劃 ”入選者 4人，“ 青年千人計(jì)劃 ”入選者 19 人， 長(zhǎng)江學(xué)者 特聘教授 36 人、講座教武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 6 授 30人 ，杰出青年基金獲得者 45 人，“ 973 計(jì)劃 ”項(xiàng)目首席科學(xué)家 15 人（“ 973 計(jì)劃”首席項(xiàng)目 21 項(xiàng)），重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家 2 人， 教 育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃入選者 180人，國(guó)家百千萬(wàn)人才工程入選者 34 人。擴(kuò)建、新建市園林場(chǎng)、岱家山、古田、羅家港、巡司河等 5 個(gè)大型苗圃。 環(huán)保規(guī)劃 生態(tài)框架以長(zhǎng)江、漢水和東西山系為縱橫兩軸，以鯇子湖等湖泊公園、墨水湖風(fēng)景區(qū)、東湖風(fēng)景區(qū)、 喻家湖 風(fēng)景區(qū)為漢口、漢陽(yáng)、武昌北部、武昌南部的生態(tài)綠心，以二環(huán)路附近的低密度區(qū)為生態(tài)內(nèi)環(huán)，以三環(huán)路附近 3— 5 公里范圍的農(nóng)田、郊野公園、水面等為生態(tài)外環(huán)，以水面、城市綠地、低密度區(qū)組成的后湖、漢西、南太子湖、巡司河和 喻家湖 等主城生態(tài)走廊，聯(lián)通分隔主城和市域的東西湖、后官湖、黃家湖、湯遜湖、梁子湖等大型生態(tài)用地，構(gòu)成 “ 環(huán)狀 ─ 放射 ” 型結(jié)構(gòu)。 編制范圍 本可行性研究編制范圍：武漢市 華中科技 大學(xué)主校區(qū)內(nèi)。 建設(shè)規(guī)模與目標(biāo) 學(xué)校人口日用水量較一般居民住宅用水量少， 根據(jù)城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)（ GBT503312021） 取 120? ?dL ?人。 武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 3 編制原則只要有： 貫徹國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)； 經(jīng)處理后排放的污水水質(zhì)符合國(guó)家 和地方的有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，符合環(huán)境影響評(píng)價(jià)的要求； 在武漢市城市總體規(guī)劃及武漢市污水處理工程建設(shè)規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行項(xiàng)目的可行性研究； 根據(jù)現(xiàn)有的排水體制和水環(huán)境保護(hù)的要求，綜合規(guī)劃和選擇合理的排水體制，使工程更有可實(shí)施性； 因地制宜地采用先進(jìn)的污水處理和污泥處理的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備和新材料； 采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，降低污水處理站的能耗及運(yùn)行成本； 采用先進(jìn)、可靠的自動(dòng)化控制技術(shù)，提高污水站的管理水平，保證污水處理工藝運(yùn)行在最佳狀態(tài)，盡可能的減低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度； 污水處理站的處理工藝力求先進(jìn)、簡(jiǎn)潔、可靠、便 于操作管理。在 清朝 末期、 國(guó)民政府 時(shí)期及中華人民共和國(guó)初期，武漢三鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)繁榮，位居亞洲前列，故曾有“東方 芝加哥 ”之稱。結(jié)合生態(tài)走廊布局，規(guī)劃面積在 70 公頃以上的塔子湖、常青、竹葉海、南太子湖、沙湖等 5個(gè)大型市級(jí)公園；在各綜合組團(tuán)、區(qū)片中心附近，規(guī)劃布局后湖公園等 15 個(gè)面積在 50 公頃左右的市級(jí)公園；在綜合組團(tuán) 、區(qū)片內(nèi)，規(guī)劃布局堤角等 23 個(gè)面積在 20 公頃左右的區(qū)級(jí)公園；在居住區(qū)內(nèi)，布局面積 5 公頃左右的居住區(qū)級(jí)公園；居住小區(qū)級(jí)公共綠地按人均不低于 1 平方米的標(biāo)準(zhǔn)配置；新區(qū)開(kāi)發(fā)和舊城改建中，結(jié)合道路建設(shè)及沿街大型建設(shè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)建設(shè)，盡可能多地布局街頭綠地、小游園等，加強(qiáng)行道樹(shù)種植，豐富綠化空間景觀。其校風(fēng)樸實(shí)，素有“學(xué)在華科”的美譽(yù)，被譽(yù)為“新中國(guó)高等 教育 發(fā)展 的縮影”。水，作為人類所需的不可替代的資源，是社會(huì)持續(xù)發(fā)展的重要支柱。 2．改善校區(qū)生活環(huán)境，保護(hù)水資源的要求，提高居民生活水平，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 7 濟(jì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。結(jié)合武漢市主要污水廠的進(jìn)出水水質(zhì)，得到此污水處理站的進(jìn)出水水質(zhì)如下 表 31所示 ： 表 31 進(jìn)出水水質(zhì)表 水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目 COD BOD SS NH3N 進(jìn)水水質(zhì) (mg/L) 200～ 300 100～ 150 100～ 150 30 出水水質(zhì) (mg/L) ≤ 50 ≤ 10 ≤ 20 ≤ 8 處理工藝流程 本工藝設(shè)計(jì)的工藝流程圖如圖 31所示： 武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 9 圖 31 污水處理工藝流程圖 主要構(gòu)筑物介紹 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。 污水泵站的主要形式： （ 1）合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵數(shù)為 4 臺(tái)或更多時(shí)，采用矩武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 10 形，機(jī)器間、機(jī)組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動(dòng)簡(jiǎn)單，占地面積大； （ 2）合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵數(shù)不超過(guò) 4 臺(tái)，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價(jià)，水泵自動(dòng)方便。比較如下 [1,2]： 優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。各種氧化溝的類型及技術(shù)特點(diǎn)如下： （ 1）帕斯維爾氧化溝 ：出水水質(zhì)好，脫氮效果較明顯；構(gòu)筑物簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便；結(jié)構(gòu)形式多樣，可根據(jù)地形選擇合適的構(gòu)筑物形狀；單座構(gòu)筑物處理能力有限，流量較大時(shí)，分組太多占地面積，增加了管理的難度。 （ 3）奧貝爾氧化溝 ：出水水質(zhì)好，脫氮率高，同時(shí)硝化反硝化；可以在未來(lái)負(fù)荷增加的情況下加以擴(kuò)展，易于適應(yīng)多種進(jìn)水情況和出水要求的變化；容易維護(hù)；節(jié)能，比其他任何氧化溝系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)需要的動(dòng)力都小；受結(jié)構(gòu)形式的限制，總圖布置困難。二沉池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脫落的生膜）。 ：排泥方便，管理簡(jiǎn)單；占地面積較小。因此，必須對(duì)污泥進(jìn)行處理和處置，避免造成二次污染。適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運(yùn)行費(fèi)用較高，貯泥能力小； （ b）連續(xù)式重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多； （ c）間歇式重力濃縮池：主要靠閥門控制污泥的進(jìn)出和上清液的排出，無(wú)刮泥系統(tǒng)，管理簡(jiǎn)單。過(guò)濾介質(zhì)緊抱在轉(zhuǎn)筒上，再生與清洗不充 分，容易堵塞。 型濾池 優(yōu)點(diǎn)：過(guò)濾周期較長(zhǎng)，氣水反沖洗效果好，沖洗水量大大減少，使用于大、中型水廠。 污水處理廠常用的消毒方法有液氯消毒、 次氯酸鈉消毒、二氧化氯消毒 、臭氧消毒和紫外線消毒等 五中 種，他們的優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件 見(jiàn)下表 32： 表 32 消毒方案對(duì)比表 項(xiàng)目 液氯 次氯酸鈉 二氧化氯 臭氧 紫外線 殺菌有效性 較強(qiáng) 中 強(qiáng) 最強(qiáng) 強(qiáng) 效能：對(duì)細(xì)菌 對(duì)病毒 對(duì)芽孢 有效 部分有效 無(wú)效 有效 部分有效 無(wú)效 有效 部分有效 無(wú)效 有效 有效 有效 有效 部分有效 無(wú)效 一般投加量 /(mg/L) 5～ 10 5～ 10 5～ 10 10 — 接觸時(shí)間 10～ 30min 10～ 30min 10～ 30min 5～ 10min 10～ 100s 一次投資 低 較高 較高 高 高 運(yùn)轉(zhuǎn)成本 便宜 貴 貴 最貴 較便宜 優(yōu)點(diǎn) 技術(shù)成熟， 投配設(shè)備簡(jiǎn) 單，有后續(xù)消 毒作用 可用海水 或濃鹽 水 作原料 .也可購(gòu)買商品次氯酸鈉，使 用 方便 使用安全 可靠 .有定 型產(chǎn)品 能有效去 除污水中殘 留有機(jī)物、 色、臭味， 受 pH、溫度影響 殺菌迅速，無(wú)化學(xué)藥劑 缺點(diǎn) 有臭味、殘 毒 .使用時(shí)安 全措施要求 現(xiàn)場(chǎng)制備 備復(fù)雜， 護(hù)管理要 須現(xiàn)場(chǎng)制備 維修要求較高 須現(xiàn)場(chǎng)制備 管理復(fù)雜 剩余臭氧需作消毒處理 消毒效果 受出水水質(zhì) 影響較大。 ⑵設(shè)計(jì)參數(shù) (a)柵前水深 h=； (b)過(guò)柵流速 v=； (c)柵條凈間隙 b=8mm； (d)格柵安裝傾角θ =70186。 武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 21 dmdmK WQW z /??? ???? 宜采用機(jī)械清渣 。 水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 ⑴污水泵站選泵應(yīng)考慮因素 (a)選泵機(jī)組泵站泵的總抽生能力，應(yīng)按進(jìn)水管的最大時(shí)污水量計(jì)，并應(yīng)滿足最大充滿度時(shí)的流量要求； (b)盡量選擇類型相同（最多不超過(guò)兩種型號(hào)）和口徑的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時(shí)的需求； (c)由于生活污水，對(duì)水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，在大的污水泵站中，無(wú)大型污水泵時(shí)才選用清水泵。本次設(shè)計(jì)集水池容積按最大一臺(tái)泵 6分鐘的出水量計(jì)算，有效水深取 2m。 (1)厭氧池表面積 設(shè)計(jì)有效水深 h=, mhVA AN ??? 厭氧池的池寬取為： B=16m； 則厭氧池的長(zhǎng)度為： 武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 28 mhBVL ANA ????? 取 4m 生物選擇池污泥負(fù)荷 生物選擇池采用高負(fù)荷完全混合式，其污泥負(fù)荷（ F/M）為： )/( 1508640/ 5 dkgMLSSkgBODVX LQMF a ??????? 式中： aL —— 進(jìn)水 BOD5 濃度 ,mg/L,取 150mg/L； X—— 污泥濃度， mg/L，取 4000mg/L。 校核污泥負(fù)荷 )/(, 50 dkgMLSSkgBODVX SQN ??? ???? 設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定氧化溝污泥負(fù)荷應(yīng)為 ～ )/(5 dkgMLSSkgBOD ?，可見(jiàn)本設(shè)計(jì)符合要求。1??????????? ②剩余污泥量 BOD需氧量 D2（用于合成的那一部分） dkgXD / ?????? ③去除氨氮的需氧量 D3 每 1kgNH3N硝化需要消耗 D3=（進(jìn)水 NH3N－出水 NH3N） Q? dkg / ????? ④剩余污泥中 NH3N 耗氧量 D4 dXD/)(??????? 污泥中含氧率 ⑤脫氮產(chǎn)氧量 D5 每還原 1kgNO3產(chǎn)生 dkgD / ???? dkg / ??????總需氧量 考慮安全系數(shù) ，則： dkgAOR / ??? 武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 33 ? ?525/ kgBOD? ??? ）（的需氧量校核去除每 符合需氧量 ～ 52 / kgBODkgO的要求。 (b)設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì) 2座氧化溝 單座氧化溝有效容積 mVV ?????單 設(shè)計(jì)氧化溝有效水深 H=，超高設(shè)計(jì) ，氧化溝深度 H=+=5m，中間分隔墻厚度為 ； 單座氧化溝面積 mHVA ??? 設(shè)計(jì)單溝道寬度 b =4m 彎道部分面積 221 )2 (2 mA ????? ? 222 )2 (2 m????? ? 武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 35 221 mAAA ???彎 直線段部分面積 mA ????? 彎直 單溝道直線段長(zhǎng)度 L mbAL ????? 直 ⑸ 進(jìn)水管和出水管計(jì)算 回流污泥比 R=% 進(jìn)出水管流量： smdmQRQ /)()1(3339。 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)進(jìn)水管管徑 1D 配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為 smhmQ /39。 武漢理工大學(xué)《能力拓展訓(xùn)練》報(bào)告說(shuō)明書 41 表 49 ZXG8型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)性能參數(shù) 型號(hào) 池徑（ m） 功率 (KW) 周邊線速 （ m/min） 推薦池深 (m) 工作橋高度 H(mm) 生產(chǎn)廠 ZBG8 8 300 揚(yáng)州天雨給 排水公司 污泥處理 系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 在污水處理過(guò)程中，分離和產(chǎn)生出大量的污泥，其中含有大量的有毒有害物質(zhì)有機(jī)物易分解，對(duì)環(huán)境有 潛在的污染能力，同時(shí)污泥含水率高，體積龐大，處理和運(yùn)送很困難，因此污泥必須經(jīng)過(guò)及時(shí)處理與處置，以便達(dá)到污泥減量、穩(wěn)定、無(wú)害化及綜合利用。 濃縮池的設(shè)計(jì) （ 1）連續(xù)流重力濃縮池可采用沉淀池形式，一般為豎流式或輻流式； （ 2）濃縮時(shí)間一般采用 10～ 16h 進(jìn)行核算，不宜過(guò)長(zhǎng)，活性污泥含水率一般為 %～%； （ 3）污泥固體負(fù)荷采用 20～ 30? ?dmkg ?2，濃縮后污泥含水率可達(dá) 97%左右； （ 4）濃縮池的有效水深一般采用 ； （ 5）濃縮池的上清 液 應(yīng)重新回流到初沉池前進(jìn)行處理； （ 6）池子直徑與有效水深之比不大于 3，池子直徑不宜大于