【文章內容簡介】 妥善處理或加以回收利用。2022 年全國設市城市和建制鎮(zhèn)的污水平均處理率不低于 50％，重點城市的污水處理率不低于 70％。 所以為了適應社會的發(fā)展，污水處理廠的修建迫在眉睫。 設計資料凌河區(qū)位于錦州市區(qū)東南部，面積 30 平方公里，人口 萬人，17 個民族，下轄 11 個街道辦事處，60 個社區(qū)、2 個村。凌河區(qū)交通發(fā)達，通訊便利，水電氣充足，是錦州市的門戶和重要物資流通集散地。錦州火車站、錦州公路客運中心、大商集團錦州百貨大樓、中百商廈、錦州體育場等位于凌河區(qū)，匯聚了大量的人流、物流、信息流。小凌河流經凌河區(qū)。 小凌河發(fā)源于遼寧省建昌縣東北境的樓子山東麓，全線 206公里。在錦州境內的流段從缸窯口開始，最終匯入渤海。 凌河區(qū)春季溫和多風，夏季高溫多雨，秋季溫涼晴朗，冬季寒冷干燥，四季分明，2 / 57降水集中、季風明顯、風力較大。凌河區(qū)年平均氣溫為 ～℃， ℃，年極℃。年無霜期為 144～ 180 天，年平均降水量為 567 毫米。降水四季分布不均，60～70%的降水集中在夏季。 自然狀況凌河區(qū)年平均氣溫為 ～℃， ℃，年極℃.年無霜期為 144～ 180 天，年平均降水量為 567 毫米。降水四季分布不均，60～70%的降水集中在夏季表 11 地質條件土壤性質 冰凍深度(m) 地下水位(m) 承載力(kpa)排水管網干管處 粘土 10污水總泵站與污水處理廠廠址處 粘土 10 污水目前情況 人口密度及居住生活污水量表 12 人口密度及居住生活污水量(人口密度) 人/公頃 (污水量標準) 升/人 天Ⅰ區(qū) 250 140Ⅱ區(qū) 280 150 工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質資料表 13 工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質資料企業(yè)或公共建筑名稱平均排水量m3/d最大排水量m3/hSS mg/L COD mg/LBOD mg/L總氮 mg/L總磷mg/LPH 水溫 ℃甲廠 4700 450 630 1450 1050 6～8 乙廠 5200 500 540 2030 1500 6～8 183 / 57 受納水體為河流，污水處理廠排放口處資料如下表 14 水體水文與水質資料流量 流速 水文標高 水溫 DO BOD SS SS 允許增加量最小流量 149 20 3最高水位 21 156 60 3常水位時 152 30 3在污水總排放口 35 里處有工業(yè)用水水源，要求 BOD≤ 設計內容通過閱讀中外文獻，調查研究與收集有關資料，擬定設計方案及工藝流程，通過方案比較選擇合理的設計方案，力求做到實用和經濟。 廠址的選擇 [2]城市污水處理廠的廠址應根據當地有關水資源情況、受納水體的功能劃分類別、污染與自凈情況、城市和工廠廠區(qū)的總體規(guī)劃與自然條件等因素確定。此外，處理后廢水與污泥的利用可能性與途徑及出路，以及所選定的廢水處理工藝流程等對廠址的選擇也有一定的影響，一般的做法是提出多種可行的方案，進行技術經濟的比較和定量的最優(yōu)化分析，并通過專家的多次反復地論證后再確定。具體來說，廠址的選擇應當考慮下面幾項原則：(1) 廠址首先應當與工藝流程相適應。(2) 無論采用何種工藝，都應盡量少占與不占農田。(3) 廠址必須位于集中給水水源下游，并應設在城市與工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游，同時保持 300m 以上的距離，還應設在夏季主風的下風向。(4) 當處理后的廢水回用于工業(yè)、農業(yè)或漁業(yè)時，廠址應盡可能與用戶臨近，或者位于交通方便利于輸送的地方。(5) 充分利用地形，選擇有適當坡度的地段，以滿足廢水處理構筑物高程布置的需要，減少土方量與構筑物的埋深或減少污水與污泥的提升設備并節(jié)省動力費用。(6) 根據城市總體發(fā)展規(guī)劃或工廠與廠區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，廢水處理廠廠址的選擇應考慮遠期發(fā)展的可能性，必要時留有擴建的余地 。4 / 57(7) 除了穩(wěn)定塘等處理工藝外，廠址不宜設在雨季易受水淹的低洼處?？拷w的處理廠，要考慮避免受洪水及其他自然災害的威脅。當污水處理廠有可能污染地下水時應考慮防滲措施。有條件的地方，廠址盡可能選擇在地址條件較好，地下水位較低的地方，以便于施工，降低工程造價。5 / 57第二章 設計水量與處理程度 設計污水量的計算 設計人口數的計算目前生活污水量： 生活用水量=372022=66960 m3/d 生活排水量=372022=55800 m3/d 排除率= 69058=％為了使 10 年后污水處理廠還能滿足處理要求，所以對 2022 年的人口數進行預測，見附錄一。最小二乘法： a= ???= lgA=b= 2=A=(萬)預計 2022 年的人口數量： Pn=+ =(萬) 污水量的計算生活用水量預測：=(萬噸/天)生活排水量預測：=(萬噸/天)表 21 生活污水變化系數污水平均日流量（L/s）5 15 40 70 100 200 500 1000 ≥1500總變化系數（K Z） 根據污水平均人流量可知變化系數應選擇 Q 生活 max==(萬噸/天)工業(yè)污水量： 甲廠 Q 甲 max=45024=10800m3/d 乙廠6 / 57Q 乙 max=50024=12022 m3/d 所以 Q 工業(yè)總 max=12022+10800=22800 m3/d Q 污水 =Q 工業(yè)總 max+ Q 生活 max=22800+= (m3/d)確定污水處理廠的進水量為 萬噸 (這里我們考慮城市排水用的是分流制) 進水水質與處理程度的計算 進水水質的確定典型生活污水水質：取典型生活污水水質的中常值進行計算：(1) 用加權平均計算生活污水和工業(yè)廢水混合后 COD 的值：??LmgCOD/?????(2) 用加權平均計算生活污水和工業(yè)廢水混合后 BOD 的值：B /..1..25(3) 用加權平均計算生活污水和工業(yè)廢水混合后 SS 的值：??LmgS /?????(4) 用加權平均計算生活污水和工業(yè)廢水混合后 TN 的值：TN/(5) 用加權平均計算生活污水和工業(yè)廢水混合后 TP 的值：??LmgP/????? 處理程度的計算 凌河區(qū)的城市污水總流量 q=，污水的 BOD5=， SS=，污水溫度假設為 20℃，污水經二級處理后 DO=水排入小凌水河，在水體自凈最不利的情況下，河水流量 Q= m3/s，河水平均流速，河水溫度 ℃，DO R=，BOD 5=，SS=20mg/L，SS 允許增加量為 P=3mg/。混合后 20℃的 K1=，K 2=水總排放口下游 35 公里處有工業(yè)用水水源，要求 BOD5≤ mg/L。a. 按水體中 SS 允許增加量計算排放的 SS 濃度① 計算污水總排放口處 SS 的允許濃度7 / 57?? LmgbqQpCLmge /??????????????????② SS 的處理程度 %%????ieCE按《污水綜合排放標準》計算排放的 SS 濃度① 國家 《污水綜合排放標準》(GB8978－96)中規(guī)定新建城鎮(zhèn)二級污水處理工程的一級排放標準，最高允許排放的 SS 濃度為{Ce}mg/L=20② SS 的處理程度?? %%10% ???????eiCESS 的處理程度取計算中處理程度高的值，SS 處理程度為E=%按水體中 DO 的最低允許濃度，計算允許排放的 BOD5 濃度① 排放口處 DO 的混合濃度及混合溫度????LmgqQCDOswRLmg /./ ??????℃ ）℃ (..?t② 當水溫為 ℃時的常數 K1 和 K2 值K1()=K1(20)θ()==K2()=K2(20)()==③ 起始點的虧氧量 D0 和臨界點的虧氧量 Dc 查表得出 ℃時的飽和溶解氧 DOs=，則得出： {D0}mg/l== {Dc}mg/l== ④ 用試算法求起始點 L0 和臨界時間 tc，第一次試算8 / 57 設臨界點的時間 tc′=，將此值及其他已知數值帶入下式 ctKcLD1021???? ??ctKcLmgL0= 將 L0=： ???????????????????012122lgLKDKtdc ?=tc′= 不符合第二次試算設臨界時間 tc′=，像上邊一樣的計算，得出 L0=也按第一次試算一樣計算得出 tc =∵| t c tc′|∴符合要求⑤ 起始點容許的 20℃時 BOD5??????./5 ???????tKlmgL⑥ 污水處理廠允許排放的 20℃時 BOD5 ??????????????Rmlge qQL ⑦ 污水處理程度 ??%%????E BOD5 最高允許排放濃度，計算允許排放的 BOD5 濃度9 / 57① 由污水排放口流到 35km 處的時間 ?????vxtd② 將 20℃時，L 5R，L 5ST 的數值換算成 ℃時的數值20℃時的 L5ST=4mg/L，則 4=L0(5) ??./?lmgL計算 ℃時的 L5ST，即 ???672.../5 ?????lmgST又因為 20℃時的 L5R=，則 ?.?lmg℃時的 L5R， 即 ??lR③ 求 ℃時的 L5e 值 ?tKSTRtKSTlmge LqQ1100555/5 ?????????? . ???? =④ 將 ℃時的 L5e 轉換成 20℃時的數值 ???lmg其 20℃時的 L5e 值為 ?lmge⑤ 計算處理程度 ??%%???E《污水綜合排放標準》計算排放的 BOD5 濃度① 國家《污水綜合排放標準 》(GB8978－96) 中規(guī)定的新建城鎮(zhèn)二級污水處理工程的一級 B 排放標準，最高允許排放的 BOD5 濃度為10 / 57 L5e=20mg/L②.計算處理程度 ??%%???Ed. BOD5 的處理程度取計算中處理程度最高的值， BOD5 處理程度 E=% 。11 / 57第三章 污水處理方式的比較與確定 污水處理方案的提出根據上一章的計算可以看出，出水要求達到《污水綜合排放標準》的一級 B 排放標準，而進水濃度很大，且 BOD5/COD=，活性污。 方案一： AB 法 AB 法污水處理工藝在近年得到迅速的發(fā)展，AB 法污水處理工藝與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，在處理效率、運行穩(wěn)定性、工程投資和運行費用等方面都具有明顯的優(yōu)點。圖 31 AB 法工藝流程圖 方案二： CASS 法CASS 工藝其主要原理是：把序批式活性污泥法(SBR) 的反應池沿長度方向分為兩部分，前部為預反應區(qū)，后部為主反應區(qū)。在預反應區(qū)內，微生物能通過酶的快速轉移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經歷一個高負荷的基質快速積累過程，對進水水質、水量、pH 和有毒有害物質起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹；在其后主反應區(qū)經歷一個較低負荷的基質降解過程，完成對污水中有機物質的降解。CASS 工藝同時能夠比較充分發(fā)揮活性污泥的降解功能。也能夠減輕二沉淀池的負荷有利于提高二沉池固液分離效果。CASS 工藝集反應、沉淀、排水功能于一體，污染物的降解在時間上是一個推流過程，而微生物則12 / 57處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達到對污染物去除作用，同時還具有較好的脫氮、除磷功能。圖 32 CASS 運行工藝 方案三：A 2/O 法A2/O 法是厭氧/缺氧/好氧工藝的簡稱，其實是在缺氧 /好氧(A/O)法基礎上增加了前面的厭氧段，具有同時脫氮和除磷的功能。圖 33 A2/O 法工藝流程圖 污水處理方案的比較綜合考慮以上三種方案，我最后決定用第二個，也就是 CASS 法作為二級處理方法。 污水處理流程圖13 / 57圖 34 污水處理廠流程圖第四章 構筑物尺寸的計算 [9] 格柵的計算污水的預處理設施主要包括格柵和沉砂池，它們常設在污水處理工藝流程中的核心處理設施之前，雖然不能有力的去除水中溶解性有機物，但對改善和提高后續(xù)處理設施的功效方面是不可缺少的。在污水處理系統(tǒng)（包括水泵）前，均須設置格柵，以攔截較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物，格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)處理單元的機泵和工藝管線造成損壞。它是由一組平行的金屬柵條或篩網制成，被安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大懸浮物，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷，并使之正常運行。本污水處理廠的最大設計污水量是 Qmax=，格柵設計草圖如下： 圖 41 格柵計算尺寸圖① 柵條的間隙數設柵前水深