【文章內(nèi)容簡介】 .After physical treatment system ,sewage will be sent into pushing flow aeration tank .Organic matter will be eliminated by microanism of active sludge .At the same time ,sludge return from second sediment basin to aeration tank .Sludge excess will be discharged into sludge thickening and clean water discharged to the waters after disinfection. Sludge treatment stage is that sludge ing from sewage preliminary basin and second sediment basin after thickening will be VII processed by sludge digester .After this treatment ,sludge will be dehydrated through sludge dewatering and finally carried out. This system with integrated processing steps meets the following requirement :harmless ,stable and prehensive demands. Through this technologic course urban sewage bees clean water .Our nature will bee more beautiful. 1 第一部分 設(shè)計(jì)概訴與原理 第一章 概述 一、 設(shè)計(jì)題目 根據(jù)給定的原始資料及相關(guān)要求，進(jìn)行哈爾濱地區(qū) A 城市排水工程設(shè)計(jì)規(guī) 劃及排水治理工程的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)。 二、 設(shè)計(jì)任務(wù) 新建城市排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)及污水廠工藝設(shè)計(jì)。 三、設(shè)計(jì)階段 （設(shè)計(jì)程度） 完成整套城市排水治理工程的初步設(shè)計(jì)及污水廠工藝設(shè)計(jì)。 四、設(shè)計(jì)依據(jù) A 城市發(fā)展與改革委員會計(jì)字【 2020】第 1 號文件：“ A 城排水治理工程計(jì)劃任務(wù)書的批復(fù)”，同意該城市采用完全分流制排水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括全城規(guī)劃區(qū)內(nèi)的污水管道、雨水管道和污水處理廠。 五、設(shè)計(jì)原始資料 （一） 城 市規(guī)劃資料 1 城市總平面圖，比例： 1： 10000。圖上標(biāo)有間隔 的等高線，城市區(qū)域的劃分、工廠及大型獨(dú)立性公共建筑的位置如圖所示。 2 2 人口密度： 區(qū) 號 人口密度（人 /104m2） Ⅰ 205 Ⅱ 210 Ⅲ 240 3 各區(qū)的衛(wèi)生設(shè)備情況： 區(qū)號 房屋衛(wèi)生設(shè)備情況 排水定額（ L/cap d） Ⅰ 室內(nèi)有給排水設(shè)備，無淋浴設(shè)備 90 Ⅱ 室內(nèi)有給排水設(shè)備和淋浴設(shè)備 125 Ⅲ 室內(nèi)有給水設(shè)備，并有淋浴和集中熱水供應(yīng) 170 4 工業(yè)企業(yè)生活污水情況： 工 業(yè) 企業(yè) 生產(chǎn)污水日排水量（ m3/d） 最大班排水量 （ m3/班） SS (mg/L) COD (mg/L) BOD (mg/L) A 4200 2300 240 460 265 B 3600 2020 330 420 285 工業(yè) 企業(yè) 工人 總?cè)藬?shù) 最大 班人數(shù) 分班 熱車間人數(shù) 一般車間人數(shù) 占 最 大班（％） 淋浴 （％） 占 最 大班（％） 淋浴 （％） A 800 520 2 20 70 80 20 B 1300 900 2 30 70 70 20 5 公共建筑排水情況： 名稱 排水量（ m3/d） SS (mg/L) BOD (mg/L) 甲 2670 215 198 乙 3780 307 302 3 6 市區(qū)覆蓋情況： 房蓋 草地（包括人工綠化區(qū)） 路面（混凝土瀝青） 土地 38% 7% 42% 13% 7 城市污水處理廠出水水質(zhì)應(yīng)滿足國家城市污水排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的一級排放標(biāo) 準(zhǔn)。 （二） 氣象資料 氣溫 年平均氣溫 ℃；月平均最高氣溫 21℃； 年最高氣溫 ℃；年最低氣溫 23℃ 雨量 年平均降雨量 530mm。日最大降雨 16mm。 年最大降雨量 803mm. 風(fēng)向 城市夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)椋?西北 凍土深度 m 封凍期 115 天 該城市暴雨強(qiáng)度公式： Q=0. 822 00 (1 0. 85 lg )( 7) Pt ?? (三 )、納污水體的水文資料 ： 水體的最小流量 m3/s。相應(yīng)的水流速度 m/s；污水廠排放口上游最小流量時(shí)水體溶解氧濃度為 。 排放口處水體的水位標(biāo)高： 最高水位 最低水位 120m 常水位 水體中 BOD5= mg/L SS= 18 mg/L 水體溫度 T= 9℃ 在污水排放口下游 45 km 處有一集中取水口。 （四 ）、工程地質(zhì)資料 4 土壤類別 黏土 地下水位在地表以下 m 土壤承載能力 10 t/m2 六、設(shè)計(jì)工作量 設(shè)計(jì)說明書一份。 ① 設(shè)計(jì)概述、城市概況、設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)任務(wù)與資料。 ② 城市污水水量與水質(zhì)的計(jì)算、排水方案與處理方案的選擇。 ③ 污水、雨水管道平面布置、污水處理廠平面與高程布置。 ④ 泵站設(shè)計(jì)計(jì)算與污水、雨水管道水力計(jì) 算。 ⑤ 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及各單體構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算。 擴(kuò)初設(shè)計(jì)圖紙 。 包括城市污水、雨水管網(wǎng)平面布置圖、城市污水廠平面布置圖、城市污 水廠工藝高程圖、污水總泵站布置圖、各主要單元處理工藝的設(shè)計(jì)圖紙等。 七、 設(shè)計(jì)要求 1 按照學(xué)院關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定的要求，獨(dú)立按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)、要求圖面正確、整潔、字跡工整 2 本設(shè)計(jì)題目與設(shè)計(jì)同時(shí)上交，以便校閱 八、 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書發(fā)出日期： 2020 年 3 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的提交日期： 2020 年 6 月 17 日 5 第二章 工程 設(shè)計(jì)說明 一、排水量及水質(zhì)分析 按遠(yuǎn)期發(fā)展程度計(jì)算 遠(yuǎn)期人口密度： Ⅰ 區(qū)為 205 人 /公頃 Ⅱ 區(qū)為 210 人 /公頃 Ⅲ 區(qū)為 210 人 /公頃 居住區(qū)遠(yuǎn)期污水量標(biāo)準(zhǔn)： Ⅰ 區(qū)排水定額為： 90 /L cap d? Ⅱ 區(qū)排水定額為： 125 /L cap d? Ⅲ 區(qū)排水定額為： 170 /L cap d? 水質(zhì)分析： 天然水體的自凈能力及污 水的日產(chǎn) BOD5， SS 的量，請參照《計(jì)算書》污水處理程度部分 。 二、污水處理系統(tǒng)的選擇 本污水處理廠的設(shè)計(jì)要求 BOD SS 濃度達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，即生物化學(xué)需氧量（ BOD），污水中懸浮固體濃度（ SS）均低于 20mg/L。并且應(yīng)滿足環(huán)境容量的要求。因此，本設(shè)計(jì)應(yīng)采用完整的二級處理工藝，因?yàn)閷τ诔鞘形鬯涮幚淼闹饕獙ο笫?BOD 物質(zhì)，進(jìn)水 BOD 的濃度為 ,而一級處理工藝，即物理處理法，只能去除 30%的 BOD 物質(zhì)，使 BOD 濃度降到，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。 而二級處 理工藝可將 BOD 去除 90%以上，從而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此必須采用完整的二級處理工藝 。 三、污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 排水體制及布置方式的確定 根據(jù)哈爾濱市某地區(qū)的情況本設(shè)計(jì)選用城市污水和雨水兩條獨(dú)立的管 6 渠的排水系統(tǒng)， 即排水體制為分流制。理由是本設(shè)計(jì)是城市規(guī)劃的新建管網(wǎng)，不涉及到舊 管網(wǎng)改造，并且城市污水要進(jìn)入污水處理廠處理后排放，應(yīng)首先考慮分流制。因?yàn)槠渥顬闈M足環(huán)境保護(hù)的要求并且防止了原水水質(zhì) ， 水量變化對污水處理廠造成的影響。但其不足之處是建設(shè)費(fèi)用高，養(yǎng)護(hù)困難。綜合考慮各種排水體制的利弊，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)境效益，和社 會效益的比較，本設(shè)計(jì)選用此排水體制。 2 排水管道的布置 本設(shè)計(jì)依據(jù)鐵路將城市分為三個(gè)區(qū)。依據(jù)排水干管定線原則布置排水管道，即使污水自流排出，就近排入水體，避免繞行。充分利用地形，順坡排水，少建泵站，減少埋深。由于該市的地形等高線是基本平行于河的，為了最大程度的利用重力排水，設(shè)計(jì)時(shí)采用大部分干管垂直于等高線的方式，而街坊的管的布置依據(jù)地形采用單側(cè)集水或雙側(cè)集水的方式。由于有一條鐵路穿過城市中部，因此排水管要穿過鐵路，為了減少施工困難，降低建設(shè)經(jīng)費(fèi)，和日后的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，本設(shè)計(jì)一共穿越兩次鐵路，并且讓與水干管與污水 干管在同一個(gè)涵洞內(nèi)穿過鐵路。 由于設(shè)計(jì)方案較為合理，中途不設(shè)污水提升泵站。 四、雨水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì) 全年雨水絕大部分在極短時(shí)間內(nèi)傾瀉而下，形成大量地面徑流，若不及時(shí)排除便會造成巨大的傷害和危險(xiǎn)，因此要設(shè)置雨水排除系統(tǒng)， 及時(shí)排除暴雨形成的地面徑流，以保證城市、工廠和人民的生活財(cái)產(chǎn)安 全。 經(jīng)過綜合考慮地形特點(diǎn)和雨水管布置原則，即雨水應(yīng)盡快，直接，以最短距離排入水體。本設(shè)計(jì)將雨水管線 ， 污水管線在同一主干道下平行設(shè)置。雨水干管全部采用鋼筋混凝土管。 五、污水廠設(shè)計(jì) (一 )污水處理廠位置的確定 污水處理廠的廠址一般在城 市地勢較低，靠近河流下游的地方。有助于污水靠重力流排入污水處理廠，并且可以使處理后的水就近排入水體。并且為了保證衛(wèi)生要求，還應(yīng)該在該城市常年風(fēng)向的下風(fēng)向處，距離城區(qū)有一段 7 距離。 根據(jù)所給的 1： 10000 城市地形圖 ， 該地區(qū)東北高西北低，城邊有一條自西向東的河流，常年風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，因此污水廠的廠址選在距城市 500米，靠近河流下游的河邊。 (二 )污水處理方法的選擇 城市污水宜采用生物二級處理工藝， 經(jīng)過 綜合比較并結(jié)合實(shí)際情況，自然條件分析得出活 性污泥法最為適合本污水廠。因?yàn)樵O(shè)計(jì)地區(qū)為哈爾濱 地區(qū)，屬于寒帶，冬季寒冷，冰 凍時(shí)間長，因此不適用如好氧塘，曝氣塘等污水的自然生物處理方法。多數(shù)微生物在低溫條件呼吸作用緩慢，或根本不能存活。同時(shí)由于自然處理構(gòu)筑物一般為人工修整的池塘，面積很大，在冬季容易結(jié)冰，而不能正常接納污水，使處理中斷。雖然活性污泥法的 BOD 物質(zhì)的去除率，沒有生物膜法高，但從出水質(zhì)要求和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)上比較本設(shè)計(jì)仍傾向于活性污泥法。 本設(shè)計(jì) 的處理工藝流程包括：污水的物理處理階段和污水的生物處理 —— 活性污泥法處理階段完整的二級處理系統(tǒng)，以及對 污泥處理系統(tǒng)。污水首先經(jīng)過格柵，經(jīng)由污水提升泵站提升進(jìn)入曝氣沉砂 池 ；然后進(jìn)入初沉 池去除大部分無機(jī)物，和少部分有機(jī)物，初沉池的污泥經(jīng)污泥管排入貯 泥池。污水進(jìn)入曝氣池進(jìn)行生物處理而后進(jìn)入二沉池。其上清液經(jīng)加氯消毒后排入水體。其沉淀出的活性污泥一部分回流到曝氣池繼續(xù)處理污水，另一部分剩余污泥排入濃縮池，濃縮后排入儲泥池與初沉池污泥一起進(jìn)入污泥消化系統(tǒng)，經(jīng)過兩級消化后最后經(jīng)壓濾機(jī)壓制成泥餅外運(yùn)。 本污水廠進(jìn)廠的平均流量為 ，最大流量為 。河水與污水混合后的溫度為 ℃。污水由排放口流到下游漁場的時(shí)間為 天?！鏁r(shí)的河流中原有的 BOD5 濃度為 ，經(jīng)過對環(huán)境容量的計(jì)算。進(jìn)廠污水中原有 BOD5 濃度為 ，故要求處理程度達(dá)到 %，綜上所述采用傳統(tǒng)活性污泥法二級處理。為了使污水處理過程中產(chǎn)生的污泥不污染周圍的環(huán)境，必須進(jìn)行污泥處理。 進(jìn)水 (三 )污水處理廠平面布置 本污水處理廠在滿足工藝流程的前提下，利用原有地形布置，主要分為泵 站 二沉池 曝氣池 初沉池 沉 砂 池 濃縮池 儲 泥池 消化池 脫水機(jī)房 8 生活區(qū)，污水處理區(qū)，污泥處理區(qū)三個(gè)區(qū)域。在污水處理廠內(nèi)有 ：各處理單元構(gòu)筑物：連同各處理構(gòu)筑物的管線及給水，廠內(nèi)排水 管線；輔助性構(gòu)筑物；道路及綠化地。本平面布置的特點(diǎn)是：流線清楚，布置緊湊。生 活區(qū)位于常年主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，并且辦公室，食堂，生活住房，實(shí)驗(yàn)樓，各處理構(gòu)筑物，鼓風(fēng)機(jī)房，泵房，消化池等都保持一定距離，從而衛(wèi)生條件與工作條件較好。廠內(nèi)設(shè)有主干道，環(huán)道路，每個(gè)構(gòu)筑物前都有通車道路，方便維修車輛或運(yùn)輸車輛進(jìn)出。 并且在壓濾機(jī)房附近設(shè)有后門，方便運(yùn)輸泥餅，煤，灰，柵渣，而不影響廠內(nèi)的環(huán)境。污泥處理系統(tǒng)距生活區(qū)，污水處理系統(tǒng)距離較大，方便采取隔離措施，以防污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生的易燃易爆的沼氣對廠內(nèi)其它建筑構(gòu)成危險(xiǎn)。廠內(nèi)的主干道將污泥區(qū)和污水處理區(qū)分開廠內(nèi)主要排水管設(shè)在下面，可以使兩側(cè)的構(gòu)筑物就近排水 。污泥回流泵房設(shè)在距離曝氣池和濃縮池相對較近的地方，以方便污泥的回流，節(jié)省動力。廠區(qū)內(nèi)綠化充分，園藝設(shè)計(jì)美觀，并留有預(yù)留地，已待擴(kuò)建之用。 (四 )污水處理廠高程設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)污水處理廠經(jīng)