【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)課程是對(duì)四年來所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，也是學(xué)生走向工作崗位前在校組后一次的模擬練兵，設(shè)計(jì)思路不能僅局限于一門或幾門課程的知識(shí)，要綜合應(yīng)用群部的知識(shí)，要學(xué)會(huì)利用文獻(xiàn)資料，手冊(cè)，網(wǎng)絡(luò)等一切工具，為設(shè)計(jì)服務(wù)。 2 設(shè)計(jì)只需做到初步設(shè)計(jì)深度，至少提出二種工藝流程，進(jìn)行技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的比較，進(jìn)行論述，從中優(yōu)選出一種工藝來。 3 按優(yōu)選的工藝流程順序，進(jìn)行各構(gòu)筑物的方 案比較，選型，定下最優(yōu)構(gòu)型，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，尺寸，構(gòu)造材料及所需輔助設(shè)備類型，臺(tái)數(shù)，技術(shù)性能，選材依據(jù)。 說明處理藥劑的選擇，用量，制備，投加凡是，計(jì)量設(shè)備，加藥間的尺寸，布置，及所需設(shè)備類型，臺(tái)數(shù)，技術(shù)性能，衛(wèi)生安全措施； 說明廠區(qū)內(nèi)主要輔助生產(chǎn)建筑物（如化驗(yàn)室，藥劑倉庫，辦公室，值班室，維修間及福利設(shè)施）的建筑面積及功能； 說明廠區(qū)內(nèi)給水排水沒，道路，綠化設(shè)計(jì)；運(yùn)輸，管 材及結(jié)構(gòu)的防腐保溫措施，勞動(dòng)保護(hù)，安全生產(chǎn)，防火節(jié)能等； 說明排泥，污水，沖洗水的回收，處理及對(duì)環(huán)境的影響 。 設(shè)計(jì)成果 1 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 1 份 2 外文參考資料及翻譯件 1份 3 圖紙（含工藝流程圖，總平面布置圖，主要單體構(gòu)筑物工藝圖，部件詳圖，高程布置圖，系統(tǒng)軸測(cè)圖） 1 套 對(duì)設(shè)計(jì)成果的具體要求 1 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書及外文譯件的字?jǐn)?shù)及要求，按照學(xué)院教務(wù)處規(guī)定辦： 說明書文件組成大概內(nèi)容如下： 第 3 頁 共 66 頁 ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊┊┊裝┊┊┊訂┊┊┊線┊┊┊（一） 概述 （二） 工藝流程優(yōu)化設(shè)計(jì) （三） 按流程順序分節(jié)說明構(gòu)筑物的方案比較，選型，工藝布置，主要設(shè)計(jì)尺寸，數(shù)據(jù)，構(gòu)造材料及所需輔助設(shè)備類型，性能，臺(tái)數(shù)，選用依據(jù)。當(dāng)選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備， 說明所選規(guī)格，性能，操作方法等，若為非標(biāo)設(shè)備，工藝圖也應(yīng)列出尺寸，材質(zhì)，配套輔助設(shè)備等； （四） 主，輔建筑物要求 （五） 廠區(qū)給排水，道路，綠化設(shè)計(jì) （六） 項(xiàng)目投資概算，并進(jìn)行簡(jiǎn)要經(jīng)濟(jì)性分析 （七） 環(huán)境保護(hù)，廠區(qū)排泥污水，沖洗水的回收處理等 設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)度安排 1 查資料，擬框架，翻譯外文資料 1周 2 工藝流程，單體構(gòu)筑物，及其設(shè)計(jì)計(jì)算，投資概算 3 周 3 出草圖 3 周 4 整理成果，打印 2 周 5 機(jī)動(dòng) 1 周 第二章 城市污水 處理工藝的確定 城市污水處理廠的工藝類型 目前我國(guó)污水處理廠采用的工藝，基本概括世界各國(guó)的先進(jìn)工藝。主要有：活性污泥法、 AB工藝、 A／ O、 A／ A／ O、氧化溝、 SBR工藝及其變型工藝、土地處理等。 城市污水處理工藝應(yīng)遵循的原則 對(duì)一個(gè)城市來說，需根據(jù)城市總體規(guī)劃和排水規(guī)劃，分期分批地建設(shè)污水管 第 4 頁 共 66 頁 ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊┊┊裝┊┊┊訂┊┊┊線┊┊┊網(wǎng)和污水處理廠，要根據(jù)水環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)分期實(shí)施，逐步到位。對(duì)設(shè)計(jì)的污水水質(zhì)，應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有實(shí)測(cè)的水質(zhì)資料進(jìn)行分析 (包括工業(yè)廢水正在限期達(dá)標(biāo)排放的水質(zhì)水量變化和管渠內(nèi)地下水的滲入量 )， 無論何種規(guī)模的處理廠，在確定污水處理工藝時(shí)，除了保證處理效果這一基本條件外，主要目的是降低基建投資，節(jié)省日常的運(yùn)行費(fèi)用，以求在保證達(dá)標(biāo)排放的前提下，使經(jīng)營(yíng)成本最小。要做到這一點(diǎn)，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的處理工藝。 合理確定建設(shè) 規(guī)模 。 城市污水處理廠的工藝選擇 污水處理廠的工藝選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模，污泥處置方法及當(dāng)?shù)販囟?、工程地質(zhì)、征地費(fèi)用、電價(jià)等因素作慎重考慮。污水處理的每項(xiàng)工藝技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)、適用條件和不足之處，不可能以一種工藝代替其他一切工藝，也不宜離開當(dāng)?shù)氐木唧w 條 件和我國(guó)國(guó)情。同樣的工藝，在不同的進(jìn)水和出水條件下，取用不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)備的選型并不是一成不變的。 具體工程的選擇要求包括： （ 1） 技術(shù)合理。技術(shù)先進(jìn)而成熟，對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，出水達(dá)標(biāo)且穩(wěn)定性高，污泥 易于處理。 （ 2） 經(jīng)濟(jì)節(jié)能。耗電小，造價(jià)低，占地少。 （ 3） 易于管理。操作管理方便，設(shè)備可靠。 （ 4） 重視環(huán)境。廠區(qū)平面布置與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，注意廠內(nèi)噪聲控制和臭氣的治理，綠化、道路與分期建設(shè)結(jié)合好。 流程比較 當(dāng)前流行的污水處理工藝有： AB 法、 SBR 法、氧化溝法、普通曝氣法、 A/A/O法、 A/O 法等，這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來的，且各有其特點(diǎn)。 （ 1） AB 法 (Adsorption— Biooxidation) 該法由德國(guó) Bohuke 教授首先開發(fā)。該工藝對(duì)曝氣 池按高、低負(fù)荷分二級(jí)供氧， A級(jí)負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷 (kgMLSSd)以上，池容積負(fù)荷 6kgBOD/(m3d) 以上； B級(jí)負(fù)荷低，污泥齡較長(zhǎng)。 A級(jí)與 B級(jí) 第 5 頁 共 66 頁 ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊┊┊裝┊┊┊訂┊┊┊線┊┊┊間設(shè)中間沉淀池。二級(jí)池子 F/M(污染物量與微生物量之比 )不同，形成不同的微生物群體。 AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，但不適 合低濃度水質(zhì)， A 級(jí)和 B級(jí)亦可分期建設(shè)。 （ 2） A/A/O 法 (Anaerobic— Anoxic— Oxic) 由于對(duì)城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國(guó)內(nèi) 10 年前開發(fā)此厭氧 — 缺氧 — 好氧組成的 工藝。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。 A/A/O 法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下 (DO)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。 二是脫氮，缺氧段要控制 DO mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中 BOD 作為氫供給體 (有機(jī)碳源 )，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對(duì)一般的城市污水， COD/TN 為 ～ (完全脫氮 COD/TN)， BOD/TN 為 ～， COD/TP 為 30～ 60， BOD/TP 為 16～ 40(一般應(yīng)＞ 20)。 若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、 BOD5和 COD 為主，則可用A/O 工藝。 有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深水排放或灌溉農(nóng)田，可將脫氮除 磷放在下一步改擴(kuò)建時(shí)考慮，以節(jié)省近期投資。 （ 3） 普通曝氣法及其變法 本工藝出現(xiàn)最早，至今仍有較強(qiáng)的生命力。普曝法處理效果好，經(jīng)驗(yàn)多，可適應(yīng)大的污水量 ，對(duì)于大廠可集中建污泥消化池，所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普曝法的不足之 處是只能作為常規(guī)二級(jí)處理，不具備脫氮除磷功能。 近幾年在工程實(shí)踐中，通過降低普通曝氣池容積負(fù)荷，可以達(dá)到脫氮的目的；在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以除磷，亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去除 BOD5，在池型上有多種形 式 (如下文所述的氧化溝 )，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。 （ 4） SBR 法 (Sequencing Batch Reactor) SBR 法早在 20世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水 在一座池子中完成，常由四個(gè)或三個(gè)池子構(gòu)成一 組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一 第 6 頁 共 66 頁 ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊┊┊裝┊┊┊訂┊┊┊線┊┊┊池一池地間歇運(yùn)行，故稱 序批式活性污泥法?，F(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性 SBR 工藝，如 ICEAS 法、 CASS 法、 IDEA 法等。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，不需二沉池、 回流污泥及設(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。但因每個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水 水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不 太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠 。 （ 5） 氧化溝法 本工藝 50 年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競(jìng)爭(zhēng)力，當(dāng)前可謂熱門工藝。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有：帕式 (Passveer)簡(jiǎn)稱單溝式 ,表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣 ,水深一般在 ～ ,轉(zhuǎn)刷動(dòng)力效率 ～ (kWh) 。奧式 (Orbal)簡(jiǎn)稱同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個(gè)環(huán)道用不同的 DO(如外環(huán)為 0，中環(huán)為 1，內(nèi)環(huán)為 2)，有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣， 水深一般在 ～,動(dòng)力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用 。若能將氧化溝進(jìn)水設(shè)計(jì)成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的沖擊，對(duì)一些合流制排水系 統(tǒng)的城市污水處理尤為適用?？ㄊ?(Carrousel)簡(jiǎn)稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運(yùn)行來看，水深一般在 左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。三溝式氧化溝 (T 型氧化溝 )，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉淀池和 曝氣池。 T 型氧化溝構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理效果不錯(cuò)，但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深淺，占 地面積大，復(fù)雜的控制儀表增加了運(yùn)行管理的難度。不設(shè)厭氧池 。 氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。建設(shè)費(fèi)用及電耗視采用的溝型而變，如 在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率 (提高 20%)和動(dòng)力效率［達(dá) ～ kgO2/(kWh) ］。 氧化溝的基本原理 氧化溝是一種改良的活性污泥法，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動(dòng)，因此被稱為“氧化渠，又稱“環(huán)行曝氣池”。從本質(zhì) 第 7 頁 共 66 頁 ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊┊┊裝┊┊┊訂┊┊┊線┊┊┊上講，它屬于活性污泥延時(shí)曝氣法范疇，最鮮明的特點(diǎn)是循環(huán)式活性污泥法。延時(shí) 曝氣的活性污泥法對(duì)于傳統(tǒng)的活性污泥法來說，延長(zhǎng)曝氣時(shí)間并降低 BOD5污泥負(fù)荷，以限制剩余污泥的生成量為目的。氧化溝法也是以同樣的目的而出現(xiàn)的。因此，氧化溝法的凈化原理與通常的延時(shí)曝氣法幾乎可以通用，但和通常的延時(shí)