【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 城市污水量即城市全社會(huì)污水排放量，包括城市給水工程統(tǒng)一供水的用戶和自備水源供水用戶排出的污水量，本設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)以城市綜合用水量（平均日）為基數(shù)，再乘以城市污水排放系數(shù)確定，城市污水排放系數(shù)（排水量 /給水量）一般為 ～,本工程取 。 地下水滲入量與地下水位、土質(zhì)、管材、管道接口形式、檢查井材料、施工質(zhì)量等因素有關(guān)，具體滲入量的確定國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟資料，一般按計(jì)算污水量的 5%～ 10%考慮，本工程取 5%。 表 設(shè)計(jì)人均綜合污水 量達(dá)式 2020 2020 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 86 頁(yè) 人均綜合平均日用水量（ lpc） 305 400 折減系數(shù)ζ 人均綜合污水量（ lpc） 244 320 設(shè)計(jì)人均綜合污水量（ lpc） 245 320 由于受地形條件、管網(wǎng)改造等條件的制約，污水要全部接納至污水處理廠需要一個(gè)過(guò)程，污水收集率分階段逐步提高，一般為 80～ 100%，本工程取 90%。 根據(jù)上面表，預(yù)測(cè)服務(wù)年限內(nèi)城市日均污水總量如下表 ： 表 武穴城區(qū)污水量預(yù)測(cè)表 2020 年 2020 服務(wù)人口（萬(wàn)人） 12 15 設(shè)計(jì)人均綜合污水量（ lpc） 300 320 日均污水量（萬(wàn) m3/d） 污水收集率（ %） 85 90 污水量（萬(wàn) m3/d） 地下水滲入系數(shù) 污水量（萬(wàn) m3/d） 污水處理廠規(guī)模 武穴市西片為老城區(qū)，老城區(qū)面積相對(duì)總城區(qū)是很小的一部分，而且城市發(fā)展還不是很完善，便于管網(wǎng)改造，其排水現(xiàn)狀為雨污合流管，經(jīng)近期管網(wǎng)改造后，老城區(qū)改為分流制，故本設(shè)計(jì)采用分流制設(shè)計(jì)。 另外，武穴市工業(yè)化發(fā)展程度不高，工業(yè)排水量相對(duì)較少，公用建筑排水量也較少。本設(shè)計(jì)缺乏關(guān)于工業(yè)排水和公用建筑排水的詳細(xì)資料，故無(wú)法計(jì)算本設(shè)計(jì)的污水集中流量。 根據(jù)上述污水量預(yù)測(cè)及計(jì)算，確定南湖市污水處理廠。近期污水規(guī)模為 4萬(wàn) m3/d，遠(yuǎn)期污水規(guī)模為 6萬(wàn) m3/d。 污水進(jìn)出水水質(zhì) 根據(jù)武穴市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)預(yù)測(cè)和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《 GB189182020》，污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)如下： 進(jìn)水 出水（一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)） BOD5 120mg/L ≤ 20 mg/L 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 86 頁(yè) CODcr 250 mg/L ≤ 60 mg/L SS 200 mg/L ≤ 20 mg/L TN 35 mg/L ≤ 20 mg/L NH3N 25 mg/L ≤ 15 mg/L TP mg/L ≤ mg/L 處理程度 根據(jù)設(shè)計(jì)的進(jìn)水和出水水質(zhì)，確定本工程處理程度見(jiàn)下表 表 污水處理程度表 BOD5 CODcr SS TN TP 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(mg/l) 120 250 200 35 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)(mg/l) 20 60 20 20 處理程度（ %） 83 76 90 43 50 排水系統(tǒng)方案論證 排水體制的選擇 排水工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想就是要減少污染，節(jié)約資源，采用什么樣的排水體制首先要考慮的當(dāng)然是環(huán)境保護(hù)。如果采用 合流制排水系統(tǒng)。在雨天是，部分生活污水會(huì)直接排入水體，勢(shì)必造成一定的水體污染。該城區(qū)以前沒(méi)有完善的排水系統(tǒng)，采用分流制的施工也不是很難。因此，該城區(qū)采用分流制排水體制。將雨水直接排入水體，將生活污水送入污水處理廠進(jìn)行處理后排放。雨水、污水分流比較靈活 ,以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。同時(shí)雨、污水分流是現(xiàn)代城市排水的一大趨勢(shì)。 其次，從該城區(qū)的實(shí)際情況考慮，該城區(qū)沒(méi)有較大的工業(yè)用水，因此不必要單獨(dú)進(jìn)行處理，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況看，普遍存在著 BOD5值小于設(shè)計(jì)值的問(wèn)題，造成這個(gè)問(wèn)題的主要原因有以下幾點(diǎn)： 或者湖水的流入，排水管材一般用抗震、抗折強(qiáng)度較低的混凝土管或鋼筋混凝土管，大部分管道采用鋼性接口，排水管使用年限較長(zhǎng)，地下水、湖泊水極易流入排水管網(wǎng)。污水濃度被稀釋。從而導(dǎo)致污水廠的進(jìn)水 BOD 濃度小于設(shè)計(jì)值。 水 質(zhì) 名稱 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 86 頁(yè) ?；S池能去除近 20％的 BOD5，使得污水廠的進(jìn)水值小。增加了污水處理的難度。 ，使人均排水量大幅度增加，這些水主要使盥洗、洗滌、淋浴排水，這些生活廢水的加入。也會(huì)使 BOD5的濃度降低。 ，由于雨水污水未做到真正分流，使部分雨水流入污水管 網(wǎng)，降低了 BOD5。 由以上四點(diǎn)可以看出，分流制由利于提高污水 BOD5濃度，使污水處理廠的二級(jí)處理能夠正常運(yùn)行，該城區(qū)的零星工業(yè)廢水也可以直接排入城市排水管網(wǎng)，且可以適當(dāng)增加污水的 BOD5濃度。 最后，總工程造價(jià)來(lái)看，合流制增大了污水廠的容量。這樣使得合流制的污水廠的建設(shè)費(fèi)用要高于分流制的，同時(shí)，分流制流入污水廠的水量和樹(shù)枝變化小，污水廠的運(yùn)行易于控制。 綜合上述的分析，分流制較合流制由一定的優(yōu)越性，故采用分流制排水系統(tǒng)。 另外根據(jù)城市總規(guī)劃，為了充分利用本市靠江近湖的有利排水條件，近期將對(duì)老城區(qū)進(jìn)行排水管 網(wǎng)該造，將以前老城區(qū)的雨污合流制改造成為分流制。對(duì)于其他新城區(qū)采用分流制，故本設(shè)計(jì)采用完全分流制進(jìn)行設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)原則 1. 遵照國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)，城市污水治理制定的有關(guān)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)； 2. 按照“集中與分散相結(jié)合，以集中為主的原則”進(jìn)行設(shè)計(jì)； 3. 在城市總規(guī)劃指導(dǎo)下，建設(shè)污水收集系統(tǒng)，保護(hù)城市水資源和城市環(huán)境，充分發(fā)揮現(xiàn)有排水設(shè)施的作用，做到投資省，環(huán)境效益高； 4. 按城市規(guī)劃道路結(jié)合地形河道的實(shí)際情況，考慮近遠(yuǎn)期，分期實(shí)施的可能性，進(jìn)行污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 5. 設(shè)備選用先進(jìn)可靠高效，運(yùn)行管理方便的污水泵及污水 處理設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。 污水處理廠廠址選擇及排放水體論證 污水處理廠廠址選擇 城市污水處理廠的廠址應(yīng)該根據(jù)城市建設(shè)的總體規(guī)劃 ,結(jié)合城市地形 ,排入水體 ,城武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 86 頁(yè) 市排水設(shè)施狀況等條件 ,對(duì)城市排水系統(tǒng)包括污水處理廠的廠址作出多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后 ,選擇最佳方案 . 在對(duì)城市排水系統(tǒng)包括污水處理廠的廠址進(jìn)行規(guī)劃的時(shí)侯 ,應(yīng)該首先處理好如下四個(gè)問(wèn)題 . 1,集中與分散 因?yàn)榻ㄔO(shè)集中處理的大型污水處理廠比建設(shè)小型的污水處理廠 ,具有基建投資少 ,運(yùn)行費(fèi)用低 ,管理方便等優(yōu)點(diǎn) .所以當(dāng)城市條件允許 ,同時(shí)排水系統(tǒng)和污水處理廠可以分期實(shí)施的情況下 ,應(yīng)該首先考慮集中處理的原則 . 而對(duì)于云陽(yáng)縣這樣的小城市來(lái)說(shuō) ,只有建設(shè)集中的污水處理廠 . 2,近期與遠(yuǎn)期 根據(jù)城市的總體規(guī)劃的建設(shè)分期 ,對(duì)于集中處理與分散處理都應(yīng)該個(gè)近期和遠(yuǎn)期分開(kāi) ,以便節(jié)省近期的投資 ,又能夠適應(yīng)遠(yuǎn)期城市建設(shè)總體規(guī)劃的變化和調(diào)整 . 3,排水與水源 城市污水處理廠應(yīng)建設(shè)在城市河流的下游 ,以保護(hù)地面水源 .有潮汐河流的城市 , 其污水廠的排放口應(yīng)該考慮河水上漲對(duì)上游取水點(diǎn)的影響 . 4,排放與利用 污水處理廠處 理后出水應(yīng)該考慮用于農(nóng)業(yè)灌溉和市政與工業(yè)回用 ,所以污水廠應(yīng)該盡量靠近農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)和工業(yè)區(qū) .尤其是對(duì)于干旱的城市尤為重要 . 當(dāng)污水處理廠的廠址有多種方案可供選擇時(shí)，應(yīng)從管道系統(tǒng)、泵站、污水處理廠各處理單元考慮，進(jìn)行綜合的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較與最優(yōu)化分析，并通過(guò)有關(guān)專家的反復(fù)論證后再行確定。 污水處理廠廠址的選擇，應(yīng)該遵循以下原則： （ 1）應(yīng)與選定的污水處理工藝相適應(yīng)，如選定穩(wěn)定瑭或土地處理系統(tǒng)為處理工藝時(shí)，必須有適當(dāng)?shù)拈e置的土地面積。 （ 2）無(wú)論采用什么工藝，都應(yīng)盡量作到少占農(nóng)田或不占良田 。 （ 3）廠址必須位于集中給水水源下游，并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)，工廠廠區(qū)，生活區(qū)的下武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 86 頁(yè) 游和夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向。為保證衛(wèi)生要求，廠址應(yīng)與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)，生活區(qū)及農(nóng)村居民點(diǎn)保持約 300m 以上的距離，但也不宜太遠(yuǎn)，以免增加管道長(zhǎng)度，提高造價(jià)。 （ 4）當(dāng)處理后的污水或污泥用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政設(shè)施時(shí)，廠址應(yīng)考慮與用戶靠近，或者便于運(yùn)輸。當(dāng)處理水排放時(shí)，則應(yīng)與收納水體靠近。 （ 5）廠址不宜設(shè)在雨季易受淹的低洼處?？拷w的處理廠，要考慮不受洪水威脅。廠址盡量設(shè)在地質(zhì)條件較好的地方，以方便施工降低造價(jià)。 （ 6）要充分利用地形，應(yīng)選擇有適當(dāng)坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物高超布置的需要，減少土方工程量。若有可能，宜采用污水不經(jīng)水泵提升而自流流入處理構(gòu)筑物的方案，以節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用。，降低處理成本。 （ 7）根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃，污水處理廠廠址的選擇應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性，有擴(kuò)建的余地。 排放水體的論證 污水處理廠尾水排放應(yīng)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB189182020中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的 B標(biāo)準(zhǔn)。 污水處理廠尾水排放性質(zhì)何水體，一方面須考慮排放水體是否有足夠的環(huán)境容量， 使尾水對(duì)水域的影響小，這是決定因素；另一方面須考慮工程經(jīng)濟(jì)，使得工程造價(jià)較低，經(jīng)過(guò)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的綜合比較方能確定。 綜上所述，本設(shè)計(jì)認(rèn)為武穴市環(huán)境容量較大，水系龐大。無(wú)論排入三明河還是長(zhǎng)江，尾水排入水體后對(duì)環(huán)境的影響都是很小的。只要尾水不要排入南胡和遺愛(ài)湖都認(rèn)為是合理的。結(jié)合污水管網(wǎng)布置，本設(shè)計(jì)采用尾水直接排入三明河的下游（即三明河和長(zhǎng)江的交匯處）。 、污泥處理工藝方案 污水處理工藝 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 86 頁(yè) 污水處理工藝的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)、處理程度要求、用地面積和工程規(guī)模等多種因素進(jìn)行綜合考慮，各種工藝都有 其適用條件，應(yīng)視工程的具體條件而定。 選擇合適的污水處理工藝，不僅可以降低工程投資，還有利于污水處理廠的運(yùn)行管理以及污水處理廠的常年運(yùn)行費(fèi)用，保證出廠污水水質(zhì)。 根據(jù)上面章節(jié)對(duì)污水水質(zhì)的分析，本工程要求的污水處理程度較高，對(duì) BOD SS、NH3N、 PO4P去除率要求分別達(dá)到 83％、 90％、 40％和 50％以上，本工程污水處理工藝在去除 BOD5 的同時(shí)應(yīng)充分考慮除磷脫氮，還應(yīng)考慮污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)條件和管理水平，優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟處理工藝。下面降對(duì)各 種工藝的特點(diǎn)進(jìn)行論述，以便選擇切實(shí)可行的方案。 常規(guī)二級(jí)處理工藝 根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 ,污水處理廠的處理效率見(jiàn)表 表 污水處理廠的處理效率 處理 程度 處理 方法 主要工藝 處理效率 (％ ) SS BOD5 一級(jí) 沉淀法 沉淀 4055 2030 二級(jí) 生物膜法 初次沉淀、生物膜法、二次沉淀 6090 6590 活性污泥法 初次沉淀、曝氣、二次沉淀 7090 6595 從表 可見(jiàn)，二級(jí)活性污泥法的 處理效率最高，但常規(guī)二級(jí)處理工藝僅能有效地去除 BOD COD 和 SS，而對(duì)氮去除率僅為 1020％，磷去除率為 1219％，達(dá)不到本工程對(duì)氮和磷去除率的要求。因此，必須采用污水脫氮除磷工藝。 在常規(guī)二級(jí)活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。 (1) SS 的去除 污水中 SS 的去除主要靠沉淀作用。污水中的無(wú)機(jī)顆粒和大直徑的有機(jī)顆粒靠自然沉淀作用就可去除，小直徑的有機(jī)顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?，而小直徑的無(wú)機(jī)顆粒則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡(luò)作用，與活性污泥絮體同時(shí)沉淀被去除。 污水廠出水中懸浮濃度不僅 涉及到出水 SS指標(biāo)，出水中的 BOD COD 等指標(biāo)也與武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 86 頁(yè) 之有關(guān)。這是因?yàn)榻M成出水懸浮物的主體是活性污泥絮體，其本身的有機(jī)成分就很高，因此，較高的出水懸浮物含量會(huì)使得出水的 BOD COD、氮、磷均增加。因此，控制污水廠的 SS指標(biāo)是最基本的，也是很重要的。 為了降低出水中的懸浮物濃度，應(yīng)在工程中采取適當(dāng)?shù)拇胧绮捎眠m當(dāng)?shù)奈勰嘭?fù)荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用較小的二次沉淀池表面負(fù)荷、采用較低的出水堰負(fù)荷、充分利用活性污泥懸浮層的吸附網(wǎng)絡(luò)作用等。在污水處理方案選用合理、工藝參數(shù)取值合理和單體設(shè)計(jì)優(yōu)化的條 件下，完全能夠使出水 SS 指標(biāo)達(dá)到20mg/L 以下。 (2) BOD5 的去除 污水中 BOD5 的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用 ,然后對(duì)污泥與水進(jìn)行分離來(lái)完成的。 活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是 CO2和 H2O 等穩(wěn)地物質(zhì)。在這種合成代