【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ......... 44 廠區(qū)高程設(shè)計(jì) ....................................................................................... 45 高程布置注意事項(xiàng) ............................................................................. 45 高程計(jì)算 ............................................................................................ 45 管道水力計(jì)算 .................................................................................... 47 第五章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)及效益分析 ................................................................ 48 經(jīng)濟(jì)估算 ............................................................................................... 48 土建費(fèi)用估算 .................................................................................... 48 材料及設(shè)備費(fèi) 用估算 ......................................................................... 48 技術(shù)費(fèi)用估算 .................................................................................... 49 運(yùn)行管理機(jī)制及運(yùn)行費(fèi)用 ..................................................................... 50 管理機(jī)制及人員編制 ......................................................................... 50 運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算 .................................................................................... 50 效益分析 ............................................................................................... 51 環(huán)境效益 ............................................................................................ 51 社會(huì)效益 ............................................................................................ 51 VIII 經(jīng)濟(jì)效益 .......................................................................................... 51 第六章 結(jié) 論 ........................................................................................ 53 參考文獻(xiàn) .................................................................................................... 54 謝 辭 .................................................................................................... 55 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 第一章 緒論 我國城市污水處理概況 國家環(huán)?？偩?2020 年 6 月 2 日公布的報(bào)告說，根據(jù)去年對(duì)中國 500 個(gè)城市的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，中國城市生活污水處理率平均僅為 ％，有 193 個(gè)城市的生活污水集中處理率為零。這份題為《中國的城市環(huán)境保護(hù)》的報(bào)告 指出，中國城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相當(dāng)薄弱，尚難支撐城市的可持續(xù)發(fā)展 [1]。 據(jù)監(jiān)測(cè)，全國廢污水排放量由 1980 年的 315 億噸增加到 2020 年的 631 億噸。多數(shù)城市地下水受到一定程度污染，并且有逐年加重的趨勢(shì)。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，而且還嚴(yán)重威脅到城市居民的飲水安全和健康 .而建成的大量污水處理廠 ,沒有發(fā)揮應(yīng)有的效果有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，到 2020 年底，我國 600 多座城市已建成的 709 座污水處理廠，設(shè)計(jì)日污水處理 量 約 4500 萬噸，但據(jù)國家環(huán)?？偩痔峁┑馁Y料和全國人大常 委會(huì)執(zhí)法檢查組的典型調(diào)查，這些污水處理廠正常運(yùn)行的只有三分之一，低負(fù)荷運(yùn)行的約有三分之一，還有三分之一開開停停甚至根本就不運(yùn)行?？梢钥闯鑫覈奈鬯看?，但是處理率卻很低，而且建成的大量污水廠有的沒有發(fā)揮應(yīng)有的效果，從而加劇了我國城市污水污染。 城市污水來源 城市污水來源可分為生活污水、工業(yè)廢水和城市降水徑流。 生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钆懦龅奈鬯?。主要來自家庭、機(jī)關(guān) ,商業(yè)和城市公用設(shè)施。其中主要是糞便和洗滌廢水 ,其水量和水質(zhì)有明顯晝夜周期性和季節(jié)周期性變化的特點(diǎn)。 工業(yè)廢水來自工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水 ,包括工藝過程用水、機(jī)器設(shè)備冷卻用水、煙氣洗滌水、設(shè)備和場(chǎng)地清洗水等。由于各種工業(yè)生產(chǎn)的工藝、原材料、使用設(shè)備的用水條件等的不同 ,工業(yè)廢水的性質(zhì)相差很大。其中往往含有腐蝕性、有毒、有害、難于生物降解的污染物。因此工業(yè)廢水一般經(jīng)預(yù)處理后 ,達(dá)到符合城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后方能進(jìn)入城市下水道管網(wǎng)系統(tǒng)。 城市徑流污水是雨雪淋洗城市大氣污染物和沖洗建筑物、地面、廢渣、垃圾而形成的，這種污染物甚至?xí)叱錾钗鬯當(dāng)?shù)倍。另外 ,城市污水根據(jù)下水道施工質(zhì)量的優(yōu)劣及地下水位的高低 ,下水道有一定的滲入或滲出 ,一般不考慮滲出量 ,必要時(shí)可按 具體情況考慮滲入量 。 設(shè)計(jì) 的意義及指導(dǎo)思想 設(shè)計(jì)的意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是總結(jié)在校期間學(xué)習(xí)成果，完成工程技術(shù)人才基本技能訓(xùn)練的一個(gè)重要環(huán)節(jié)；畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)前的綜合訓(xùn)練階段，是學(xué)習(xí)、深化和拓展綜合教學(xué)的重要過程；北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 是我們對(duì)學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐的全面總結(jié)，是培養(yǎng)我們綜合素質(zhì)和工作實(shí)踐的重要方法。畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生在制 定 設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理、文件編輯、文字表達(dá)、文獻(xiàn)查閱、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、工具書使用等方面的基本工作實(shí)踐能力，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本方法；培養(yǎng)將所學(xué)理論運(yùn)用于解 決實(shí)際工程問題的獨(dú)立工作能力，培養(yǎng)刻苦鉆研及創(chuàng)造精神；學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)有關(guān)技術(shù)規(guī)定和技術(shù)規(guī)范，使學(xué)生樹立具有符合生產(chǎn)實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想和觀點(diǎn)；樹立嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)、實(shí)事求是、刻苦鉆研、勇于探索、具有創(chuàng)新意識(shí)、善于與他人合作的工作作風(fēng)。 指導(dǎo)思想 決定城市污水處理廠投資和運(yùn)行成本的很重要因素是污水處理工藝的選擇。目前，在城市污水處理領(lǐng)域，很多城市普遍存在著追求 ―新工藝 ‖的傾向。一座城市污水廠處理工藝的選擇，雖然應(yīng)由污水水質(zhì)、水量、排放標(biāo)準(zhǔn)及受納水體性質(zhì)等因素來確定，但是，忽略污水處理廠投資和運(yùn)行成本，過分強(qiáng)調(diào) 污水處理工藝的先進(jìn)是不足取的。實(shí)際上，有些城市采取的高投資、高運(yùn)行費(fèi)的 ―新工藝 ‖，由于水質(zhì)不穩(wěn)定，水量波動(dòng)大等緣故，并未收到理想的處理效果。 CASS（ cyclic activated sludge system）工藝是在 SBR 工藝的 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是與活性污泥法并列的一種污水生物處理技術(shù)，發(fā)展起步早，技術(shù)比較成熟，是近年來國際公認(rèn)的生活污水及工業(yè)廢水先進(jìn)處理工藝。 國內(nèi)外發(fā)展概況 目前，污水的生物處理方法有活性污泥法和生物膜法，城市污水處理主要采用活性污泥法?；钚晕勰喾ㄓ卸喾N處理工藝，城市二級(jí)污水 處理廠常用的工藝方法有：傳統(tǒng)活性污泥法及其變形 (如 AB 法、 A/O 脫氮工藝、 A2/O 除磷脫氮工藝 )，氧化溝工藝系列、 SBR工藝系列等。 目前國內(nèi)外 生活污水 二級(jí)處理方法大概分為 5 種： AB 工藝 ， A2/O 生物脫氮除磷工藝，氧化溝工藝， SBR 工藝， Cass 工藝。 AB 法 該法有德國教授 Bohuke 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)間段，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷 ()以上，池容負(fù)荷 6 KgBOD/(m3/ d)以上， B 級(jí)負(fù)荷低，污泥齡較長。 A 級(jí) B 級(jí)間 設(shè)中間沉淀池。二級(jí)池子 F/M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)與B 級(jí)也可分期建設(shè)。 A2/O 生物脫氮除磷工藝 生物脫氮除磷工藝是 20 世紀(jì) 70 年代由美國專家在厭氧－好氧 A2/O 除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，工藝簡(jiǎn)單，水力停留時(shí)間短，能同時(shí)去除氮磷。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 氧化溝 工藝 氧化溝工藝 是 1967 年由荷蘭 DHV 公司開發(fā)研制的多溝串聯(lián)污水生化處理系統(tǒng)。其可以有效去除 BOD，但脫氮除磷工藝有限。 SBR 工藝 SBR 是序列間歇式活性污泥法（ Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。它是近年來在國內(nèi)外被引起廣泛重視和研究日趨增多的一種污水生物處理新技術(shù)。 CASS 工藝 CASS生物處理法是周期循環(huán)活性污泥法的簡(jiǎn)稱 ,最早產(chǎn)生于美國 , 20世紀(jì) 90年代初引入中國 .目前 ,由于該工藝的高效和經(jīng)濟(jì)性 ,應(yīng)用勢(shì)頭迅猛 ,受到環(huán)保部門及用戶的廣泛關(guān)注和一致好評(píng) .CASS 工藝集反應(yīng)、沉淀、排水、功能于一體 ,污染物的降解在時(shí)間上是一個(gè)推流過程 ,而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中 ,從而達(dá)到對(duì)污染物去除作用 ,同時(shí)還具有較好的脫氮、除磷功能 .在反應(yīng)器的前部設(shè)置了生物選擇區(qū) ,后部設(shè)置了可升降的自動(dòng)潷水裝置 .其工作過程可分為曝氣、沉淀和排水三個(gè)階段 ,周期循環(huán)進(jìn)行 .污水連續(xù)進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū) ,經(jīng)過隔墻底部進(jìn)入主反應(yīng)區(qū) ,在保證供氧的條件下 ,使有機(jī)物被池中的微生物降解。 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 設(shè)計(jì)依據(jù) 1） 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ1487 2） 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB38382020 3） 《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB30962020 4） 《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB/T 5026597 5） 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB189182020 6） 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ1497 7） 《城市空氣標(biāo)準(zhǔn)》 GB145541993 設(shè)計(jì)原則 污水處理工程設(shè)計(jì)過程當(dāng)中應(yīng)遵循下列原則： 1） 污水處理工藝技術(shù)方案，達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇投資和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的工藝； 2） 所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn)，更要求成熟可靠； 3） 和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí)建設(shè)，以使污水處理 廠盡快完全發(fā)揮效益； 4） 污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用，以緩解城市嚴(yán)重缺水問題； 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 4 5） 污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染； 6） 盡量減少工程用地。 工程概況 基礎(chǔ)資料 本工程為中部某城市的城市排水工程，該市位于平原地區(qū)，整個(gè)城市起伏不大，平均坡度為 ％～ ％，地勢(shì)較平緩。城市等高線自西北向東南遞減。并有鐵路、公路與省外各地相通，交通便利，具有良好的發(fā)展前景。 該市位于中部，具有明顯的溫帶氣候。氣候特點(diǎn)是：年降水量適中，氣溫較高，夏季炎熱，冬季寒冷而干燥。年平均降水量 1500～ 2020毫米，年蒸發(fā)量 1210毫米，常年地下水位－ 4～ 6米。全市最冷日平均氣溫－ 3℃，最熱日平均氣溫 ℃，歷史最高氣溫℃，最低氣溫 ℃。平均凍土深度為 。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。 為了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)水污染進(jìn)行有效控制，該市政府與有關(guān)部門就該市污水處理廠的設(shè)計(jì)建造進(jìn)行論證，并形成了該市排水工程的初步設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)方案，擬在該市市郊建一污水廠，采用較先進(jìn)的水處理方法。 正常日處理量： 60000噸 /日 即 ,變化系數(shù) K= 水質(zhì)指標(biāo) 1）進(jìn)水水質(zhì) 本設(shè)計(jì)針對(duì)城市生活污水設(shè)計(jì)，所有工廠生產(chǎn)廢水必須經(jīng)處理后 達(dá)到《 污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 》 CJ308299 后 才能排入本項(xiàng)目污水收集系統(tǒng)。進(jìn)水水質(zhì)見下表 。 表 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) 項(xiàng)目 CODCr BOD5