【文章內(nèi)容簡介】 的中小城鎮(zhèn)，污染嚴(yán)重，已經(jīng)影響到人民的生活和健康。 考慮到 1998 年 1 月 1 日 之后，已經(jīng)開始實(shí)行《污水排放綜合標(biāo)準(zhǔn)》(GB89781996)，因此中小城鎮(zhèn)的污水處理廠在選擇處理工藝時(shí)都要考慮除磷脫氮 ，計(jì)一污水處理廠處理該鎮(zhèn)所排放的污水，使處理水達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo) 準(zhǔn)，以減輕對小虎瀝和獅子洋水體的污染。 1． 確定污水廠的處理工藝流程及處理構(gòu)筑物（或設(shè)備）的類型和數(shù)量。 2． 進(jìn)行處理構(gòu)筑物及設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。 3． 進(jìn)行污水廠各構(gòu)筑物、建筑物以及各種管渠等總體布置。 4． 設(shè)計(jì)圖紙包括： （ 1） 污水廠平面布置圖； （ 2） 污水廠的工藝流程、高程布置圖； （ 3） 泵站 （ 4） 單項(xiàng)處理構(gòu)筑物施工圖 （ 5） 污水處理廠內(nèi)部給排水（含雨水）管線圖 （ 6） 大樣圖 主要特色： 為了力 求構(gòu)筑 物流程簡單而不影響處理效果，在設(shè)計(jì)中采取中格柵和提升泵房，細(xì)格柵和平流式沉沙池合建一起。其污水主題處理構(gòu)筑物 —— 卡羅塞（ Carrousel）氧化溝 具 有以下優(yōu)點(diǎn)： 氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實(shí)現(xiàn)硝化和脫硝，成為 A/O 工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為 A2/O（ AAO） 工藝，實(shí)現(xiàn)除磷。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧硝化，這樣在整體上污水處理廠的占地減少。 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生熟悉并掌握排水工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容 、 設(shè)計(jì)原理 、 方法和步驟，能根據(jù)設(shè)計(jì)原始設(shè)計(jì)資料正確地選定設(shè)計(jì)方案，掌握污水廠設(shè)計(jì)的基本流程及各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)方法，熟悉設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)說明書的編寫內(nèi)容和編制方法 ，并繪制工程圖紙。其設(shè)計(jì)深度為施工圖階段。 工作進(jìn)度如下： 序號(hào) 各階段工作內(nèi)容 起訖日期 備注 1 布置設(shè)計(jì)任務(wù)，熟悉設(shè)計(jì)資料，查找并閱讀相關(guān)工業(yè)廢水和城市污水處理涉及的參考文獻(xiàn) 12 周 2 完成開題報(bào)告 3周 3 工藝方案的確定；廢水和污泥處理工藝流程的確定 4周 4 處理工藝流程中各單項(xiàng)共筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 5周 5 畢業(yè)生實(shí)習(xí)：撰寫實(shí)習(xí)日記和實(shí)習(xí)報(bào)告 67 周 6 高一流程圖、平面布置圖的合理布置 8周 7 單項(xiàng)處理工筑物的施工圖繪制 913 周 8 圖紙總體校核，上機(jī) 出圖，整理打印并裝訂說明書、計(jì)算書 1415 周 9 畢業(yè)咨詢 16周 六、參考文獻(xiàn)： 1．《排水工程》（下）教材 2．《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ— 87（ 1997 年版） 3．《地面水環(huán)境質(zhì)量》標(biāo)準(zhǔn) GB383888 4．《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB8978— 96 5．《城市污水處理廠污水、污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》 CJ3025— 93 6.《給水排水設(shè)計(jì)手冊》 7.《 中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝 》 8．《 污水除磷脫氮技術(shù)研究與實(shí)踐》 P174178 9．《 國外環(huán)境科 學(xué)技術(shù)》 1991 第 3 期 10.《污水處理的氧化溝技術(shù)》，中國建筑工業(yè)出版社， 1988 11. 其它現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定 七、指導(dǎo)老師意見 ： 污水廠設(shè)計(jì)說明書 一、污水廠的設(shè)計(jì)規(guī)模 設(shè)計(jì)規(guī)模： 污水廠的處理水量按最高日最高時(shí)流量，污水廠的日處理量為：該廠按遠(yuǎn)期一期 3萬噸 /天建設(shè)完成，污水廠主要處理構(gòu)筑物 （如氧化溝和氧化溝） 擬分為二組，每組處理規(guī)模為 萬噸 /天。這樣既可滿足近期處理水量要求，又留有空地以后期擴(kuò)建之用。 遠(yuǎn)期 3萬噸，一期建設(shè)，計(jì)算主 要按遠(yuǎn)期計(jì)算，由于工業(yè)廢水的較少，所以按一般生活污水性質(zhì)來考慮。 二、進(jìn)出水水質(zhì) 單位： mg/L BOD5 CODCR SS NH3－ N TN TP 磷酸鹽 進(jìn) 水 140 280 160 25 35 4 3 出 水 20 60 20 8 20 該水經(jīng)處理以后，水質(zhì)應(yīng)符合國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB8978－ 1996） 中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，由于進(jìn)水不但含有 BOD5，還含有大量的 N， P所以不僅要求去 BOD5 除還應(yīng)去除不中的 N， P達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 三、 污染物 處理程度 性 BOD5的去除率 活泩污泥處理系統(tǒng)處理水中的 BOD5 值是由殘存的溶解性 BOD5 和非溶解性BOD5二者組成，而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體?；钚晕勰嗟膬艋δ?，是去除溶解性 BOD5。因此從活性污泥的凈化功能來考慮，應(yīng)將非溶解性的 BOD5從處理水的總 BOD5值中減去。 處理水中非溶解性 BOD5 值可用下列公式求得 :(此公式僅適用于氧化溝 ) LmgeeCB O D ef /)1()1( ????????? ???? 處理水中溶解性 BOD5為 20－ ＝ 溶解性 BOD5的去除率為： η BOD=()/140=% 2 .CODcr的去除率 η COD=（ 28060） /280=% 的去除率 η SS=(16020)/160=% 出水標(biāo)準(zhǔn)中的總氮為 8mg/L，處理水中的總氮設(shè)計(jì)值取 8mg/L，總氮的去除率為： η NH5N=(258)/25=% 進(jìn)水中磷酸鹽的濃度為 4mg/L 計(jì)。如磷酸鹽以最大可能成 Na3PO4計(jì)，則磷的含量為 4179。 =： Na3PO4中 P的含量在可能存在的磷酸鹽（溶解 性）中是含量最大的，這樣計(jì)算出來的進(jìn)水水質(zhì)中的磷含量偏大，對整個(gè)設(shè)計(jì)來說是偏安全的。 磷的去除率為 η =[（ 4 ） ]/(4 )=% 四、城市污水處理設(shè)計(jì) 工藝流程的比較 城市污水處理廠的方案，既要考慮有效去除 BOD5又要適當(dāng)去除 N， P，所以可采用 SBR 法， 或氧化溝法，或 A/A/O法 。 (1) A/A/O 法 工作 優(yōu)點(diǎn)： ① 該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時(shí)間，總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝 。 ② 在厭氧的好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨 脹之虞， SVI 值一般均小于 100。 ③ 污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。 ④ 運(yùn)行中勿需投藥，兩個(gè) A 段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運(yùn)行費(fèi)低。 工作 缺點(diǎn)： ① 除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng) P/BOD 值高時(shí)更是如此 。 ② 脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以 2Q 為限，不宜太高，否則增加運(yùn)行費(fèi)用。 ③ 對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反應(yīng)器的干擾。 (2) SBR 法 工 藝流程： 污水 → 一級(jí)處理 → 曝氣池 → 處理水 工作原理： 1）流入工序：廢水注入，注滿后進(jìn)行反應(yīng)，方式有單純注水 ，曝氣 緩速攪拌三種， 2）曝氣反應(yīng)工序：當(dāng)污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據(jù)污水處理的目的，除 P 脫 N 應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理工作。 3）沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當(dāng)于二沉池， 4）排放工序：排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應(yīng)器殘留一部分活性污泥作為種泥。 5）待機(jī)工序：工處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等待一個(gè)周期。 特點(diǎn)： 1） 大多數(shù)情況下，無設(shè)置調(diào)節(jié)池的心要。 2） SVI 值較低，易于沉淀，一般情況下不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹。 3） 通過對運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。 4） 自動(dòng)化程度較高。 5） 得當(dāng)時(shí)，處理效果優(yōu)于連續(xù)式。 6） 單方投資較少。 7） 占地規(guī)模大，處理水量較小。 (3)厭氧池＋氧化溝 工作流程： 污水 → 中格柵 → 提升泵房 → 細(xì)格柵 → 沉砂池 → 厭氧池 → 氧化溝 → 二沉池 → 接觸池 → 處理水排放 工作原理： 氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，污水在溝渠內(nèi)作 環(huán)形流動(dòng)，利用獨(dú)特的 水力流動(dòng)特點(diǎn)，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應(yīng)，同時(shí)氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時(shí)間較長的微生物進(jìn)行特別的反應(yīng)，如除磷脫氮。 工作特點(diǎn)： ① 在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。 ② 對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，處理水量較大。 ③ 污泥齡較長，一般長達(dá) 15－ 30 天，到以存活時(shí)間較長的微生物，如果運(yùn)行得當(dāng)，可進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。 ④ 污泥產(chǎn)量低，且多已達(dá)到穩(wěn)定。 ⑤ 自動(dòng)化程度較高，使于管理。 ⑥ 占地面積較大，運(yùn)行費(fèi)用低。 ⑦ 脫氮效果還可以進(jìn)一步提高，因?yàn)槊摰Ч暮脡暮艽笠徊糠譀Q定于內(nèi)循環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量，而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。 ⑧ 氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富 。 根據(jù)任務(wù)書上所給的原始資料，與 山東省東營市仙河鎮(zhèn) 污水廠比較，有很多相類似的地方。 故 在做本設(shè)計(jì)時(shí)，參照其運(yùn)行設(shè)計(jì)污水廠方案。 工藝流程的選擇 當(dāng) 各項(xiàng)指標(biāo)均較高，應(yīng)設(shè)二級(jí)處理單元去除水中的 BOD5及 NH3N 和 P， 由于厭氧 池加氧化溝 有以下優(yōu)點(diǎn)， （ 1）具有獨(dú)特的水力流動(dòng)特點(diǎn)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果。（ 2）不設(shè)初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度。（ 3） BOD 負(fù)荷低，使氧化溝具有對水溫、水質(zhì)、水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理。（ 4）脫氮效果還能進(jìn)一步提高。（ 5）電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。故選用此工藝流程。 五、污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì) （兩者合建在一起） 中格柵 作用： 截留水中的較大懸浮物 和 漂浮物，以減 輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷 ， 去除可能堵塞水泵機(jī)組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，保證后續(xù)處理設(shè)施能夠 正常運(yùn)行。 提升泵房 作用： 提高污水的水位，保證污水能在整個(gè)污水處理過程中 能夠自流 ，從而達(dá)到污水的凈化。 因?yàn)楦駯排c水泵房合建在一起。因此在格柵的設(shè)計(jì) 時(shí)， 改建成長方體形狀利于均衡水流速度，有效的減少了粗格柵的堵塞。建成一座 埋 地式格柵，因此在本次得設(shè)計(jì)中，將不計(jì)算柵前高度，格柵高度，直接根據(jù)所選擇的格柵型號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 中格柵規(guī)格：長 L=，寬 B=,柵前高 H1=，柵后高 H=. 提升泵 房 說明： 1．泵房進(jìn)水角度不大于 45 度。 2．相鄰兩機(jī)組突出部分得間距，以及機(jī)組突出部分與墻壁的間距，應(yīng)保證水泵軸或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子再檢修時(shí)能夠拆卸，并不得小于 。如電動(dòng)機(jī)容量大于55KW 時(shí)，則不得小于 ，作為主要通道寬度不得小于 。 ，直徑 D＝ 10m，高 12m，地下埋深 7m。 。 細(xì)格柵和沉沙池 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)和中格柵相似 . 細(xì)格柵規(guī)格，長 L=,寬 B=，柵前高 H1=，柵后高 H=. 沉砂池設(shè)計(jì) 沉砂池 規(guī)格：采用 2格， 長 L=,每格寬 B=，高 H=。 沉砂池的作用 ： 從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，故應(yīng)將沉砂池的進(jìn)水流速控制在只能使比重大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶起立。 沉砂池設(shè)計(jì)中，必需按照下列原則： 1. 城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池，座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于 2座 (格 )，并按并聯(lián)運(yùn)行原則考慮。 2 .設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮： (1)當(dāng)污水自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算； (2)當(dāng)污水為用提升泵送入時(shí)，則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算； (3)合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的 設(shè)計(jì)流量計(jì)算。 3 .沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為 ，粒徑為 以上的顆粒為主。 4 .城市污水的沉砂量可按每 106m3污水沉砂量為 30m3計(jì)算，其含水率為 60%，容量為 1500kg/m3。 2 日沉砂量計(jì)算，貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于 55176。 排砂管直徑應(yīng)不小于 。 。 7 .除砂一般宜采用機(jī)械方法。當(dāng)采用重力排砂時(shí)，沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近，以縮短排砂管的長度。 說明： 采用平流式沉砂池，具有處理效果好，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，分兩格。 厭氧 池和氧化溝 （ 1） 厭氧處理是利用厭氧菌的作用，去除廢水中的有機(jī)物，通常需要時(shí)間較長。厭氧過程可分為水解階段、酸化階段 ,產(chǎn)乙酸階段 和甲烷化階段 因此用于污水處理。 厭氧池規(guī)格：直徑 D=18m,高 H=. （ 2） 氧化溝又稱循環(huán)曝氣池，是一種改良的活性污泥法，其曝氣池呈封閉的渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動(dòng)。氧化溝的出水質(zhì)好，一般情況下， BOD5 去除率可達(dá)到 95%～ 99%，脫氮率可達(dá)到 90%，除磷效率在 50%左右，如在處理過程中，適量的投加鐵鹽，則除磷效率可