【文章內(nèi)容簡介】 為 10 萬 m3/d 設(shè)計水質(zhì)項目 進(jìn)水水質(zhì)(mg/l) 出水水質(zhì)(mg/l)BODCODSSNH3NTNTPpH18020035040030035020253040566～9≤10≤50≤10≤5≤10 ≤6～93 / 62 水文地質(zhì)資料該市位于東經(jīng) 122176。10＇~123176。 13＇與北緯 40176。27＇ ~41176。34＇之間，地處遼寧省中部，遼東半島北部，其北距沈陽 89km，南距大連 308km，通過沈大高速公路及中長鐵路與南北兩大城市連接，地理位置優(yōu)越，對外交通十分便利。地質(zhì)構(gòu)造系以古生代前寒武紀(jì)的淺肉色混合花崗巖、燕山期花崗巖為主，地下水屬孔隙水和微承壓水。 廠區(qū)地形污水廠內(nèi)地形平坦，廠內(nèi)標(biāo)高 米，污水最終以總管收集由西面流入該污水廠，管底標(biāo)高為 米。 氣象資料本地區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。夏季炎熱多雨，多南風(fēng)；冬季寒冷干燥，多北風(fēng)。常年主導(dǎo)風(fēng)向為 SSW，春季盛行 SSW，平均風(fēng)速為 ；夏季為 SSE，平均風(fēng)速為 ；秋季主導(dǎo)風(fēng)為 SE，平均風(fēng)速為 ；冬季多風(fēng)向為 NNE，平均風(fēng)速為 ；多年年平均風(fēng)速為 。年平均氣溫 ~10℃最冷月（一月）平℃，℃，最熱月（七月）平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃，該區(qū)常年降水量為 。 設(shè)計成果（1）按化工、機(jī)械、建筑制圖的規(guī)范繪制設(shè)備（構(gòu)筑物）圖、組裝圖、工藝流程圖、總平面圖和高程圖，圖紙總總量 A1 圖紙不少于 7 張。（2）撰寫計算書：按《內(nèi)蒙古科技大學(xué)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)實施細(xì)則》中的規(guī)定撰寫畢業(yè)設(shè)計計算說明書，要求詳細(xì)寫出所有設(shè)計過程、目錄、摘要、文獻(xiàn)等，要求打印。二、專題部分要求請查閱資料后，寫出自己工作的特色和內(nèi)容。 （包括處理工藝和構(gòu)筑物，或計劃重點設(shè)計計算的內(nèi)容） 設(shè)計依據(jù) 1. 《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》（1989年12月26日頒布）；4 / 622. 《中華人民共和國水污染防治法》（2022年2月28日頒布）；3. 《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境保護(hù)法》（2022年12月29日頒布）；4. 《中華人民共和國水法》（2022年10月1日頒布）《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838—2022）；5. 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918 －2022）；6. 《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T189202022 ）；7. 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ3189）；8. 《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T501062022）；9. 《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB500142022，2022 版）；10. 《泵站設(shè)計規(guī)范》（GB/T502652022）等。5 / 62第二章 污水廠方案可行性研究 水質(zhì)及污水廠情況 進(jìn)出水水質(zhì)及水量情況 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中所給出的設(shè)計資料，該污水處理廠處理后的尾水中主要污染物排放應(yīng)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB18918 —2022）,保證出水水質(zhì)達(dá)到一級 A 標(biāo)準(zhǔn)。污水中各種污染物的處理程度見表 21。表 21 污水各種污染物的處理程度項目BOD5（mg/l）COD（mg/l）SS（ mg/l）TN（ mg/l）氨氮（mg/l ）TP（mg/l）進(jìn)水 200 400 350 40 25 6出水 10 50 10 10 5 去除率 95% % 97% 75% 80% 92% 設(shè)計水量如下表所示：平均日總水量 m3/d；根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范 表 Kz=。10?Q 最大日最大時設(shè)計水量 Qmax=100000m 3/d=130000m3/d = 污水水質(zhì)和水量的變化情況除了水質(zhì)外，原污水的水量也是選擇污水廠處理工藝需考慮的因素，水質(zhì)和水量轉(zhuǎn)變較大的污水，應(yīng)考慮設(shè)置調(diào)節(jié)池或貯水池，或者采用經(jīng)受沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)的處理工藝。工程施工的難易和運行管理需要的技術(shù)條件也是選擇污水處理工藝流程需考慮的因素，在一些地下的水位較高，地質(zhì)條件較差的地區(qū)，不適合采用開挖深度大、施工難度較高的污水污泥處理構(gòu)筑物。 工程造價和運行費用工程的造價與運行的費用也是選工藝流程的重要因素，當(dāng)然處理水應(yīng)當(dāng)達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是前提條件。以原污水的水質(zhì)、水量及其他的自然狀況為當(dāng)前的已知條件，以處理水應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為前提條件，而以處理系統(tǒng)中最低的總造價和運行費用為目標(biāo)函數(shù)，建立三者之間的相互關(guān)系。減少其污水廠的占地面積也是減少建設(shè)費用的重要因素，從長期的目的考慮，它對污水處理廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益有著深遠(yuǎn)的影響。6 / 62 當(dāng)?shù)氐母黜棗l件當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、天氣等自然條件也對污水處理工藝流程的選擇具有一定的影響因素。當(dāng)?shù)氐脑牧吓c電力的供應(yīng)等問題，也是選擇處理工藝中應(yīng)該考慮的要素。 運行管理對于運行管理水平有限的小型污水處理廠或工業(yè)廢水處理站，宜采用操作簡單、運行可靠的處理工藝；對于運行管理水平較高的大型污水處理廠，應(yīng)盡量采用處理效率高、凈化效果好的新工藝。對于地質(zhì)條件較差的地區(qū)，不宜采用池體較深、施工難度較大的處理構(gòu)筑物。 工藝方案分析及選擇為了達(dá)到上表處理要求，即要求處理工藝既能有效地去除 BODCOD、SS 等，又能達(dá)到脫氮除磷的效果?，F(xiàn)有兩種可供選擇的工藝流程。 工藝流程:奧貝爾氧化溝處理工藝奧貝爾氧化溝處理工藝流程圖:A 2 /O 處理工藝 混合液回流進(jìn)水 出水中格柵污水提升泵房細(xì)格柵脫水機(jī)房貯泥池污泥提升泵房沉砂池接觸池泥餅外運污水濃縮池排入水體奧貝爾氧化溝池二沉池厭氧池回流污泥剩余污泥初沉池 厭氧池 缺氧池 好氧池 二沉池7 / 62污泥回流 剩余污泥A 178。/O 處理工藝流程圖 技術(shù)比較兩方案的技術(shù)比較見下表 22。表 22 城市污水處理廠工藝流程方案技術(shù)比較表方案一（推薦方案）（奧貝爾氧化溝法處理工藝）方案二（A 2/O 處理工藝）優(yōu)點：（1）處理流程簡單，構(gòu)筑物少，基建費用省。（2）處理效果好，有穩(wěn)定的脫 N 除 P 功能。（3）對高濃度工業(yè)廢水有較大的稀釋作用。（4）污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)。（5）技術(shù)先進(jìn)成熟，管理維護(hù)簡單。（6）國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設(shè)計和管理經(jīng)驗。（7）能處理不容易降解的有機(jī)物。（8）對于中小型污水廠投資省，成本低。（9）無須設(shè)初沉池，二沉池。優(yōu)點：（1）具有較好的脫 N 除 P 功能。（2）具有改善污泥沉降性能的作用，減少污泥排放量。（3）具有提高對難降解生物有機(jī)物去除效果，運轉(zhuǎn)效果穩(wěn)定。（4）技術(shù)先進(jìn)成熟，運行穩(wěn)定可靠。（5）管理維護(hù)簡單，運行費用低。（6）沼氣可回收利用。（7）國內(nèi)工程實例多，工藝成熟，容易獲得工程管理經(jīng)驗。缺點：（1）周期運行，對自動化控制能力要求高。（2）污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定（3）容積及設(shè)備利用率低。缺點：（1）處理構(gòu)筑物較多。（2）需增加內(nèi)回流系統(tǒng)。8 / 62（4）脫氮效果進(jìn)一步提高需要在氧化溝前設(shè)厭氧池。 結(jié)論比較 綜合比較各工藝的技術(shù)指標(biāo)，都可以達(dá)到預(yù)定的處理目的，均符合設(shè)計要求。通過經(jīng)濟(jì)比較可以清楚的看出，方案一的奧貝爾氧化溝處理工藝要比氧化溝處理工藝節(jié)省很多投資。同時，奧貝爾氧化溝工藝的節(jié)能程度高，更加容易維護(hù)管理，費用即相對降低，所以選定奧貝爾氧化溝工藝為該污水廠的處理工藝。該工藝流程包含完整的污水二級處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)。污水通過一級處理的格柵、沉砂池進(jìn)入二級處理的厭氧池、奧貝爾氧化溝和二沉池，最后經(jīng)過接觸消毒池消毒后排出，污泥部分的剩余污泥進(jìn)入貯泥池，然后經(jīng)過污泥提升泵房提升到污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，最后送入到脫水機(jī)房脫水后外運泥餅。9 / 62第三章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 泵前中格柵 設(shè)計要點中格柵主要用于截流較大的懸浮物或漂浮物，防止水泵葉輪纏繞，管路堵塞，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運行。 根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》 （GB500142022） [6 .]、[] 規(guī)定，細(xì)格柵的設(shè)計應(yīng)符合下列要求：（1） 水泵前的格柵柵條間隙，應(yīng)根據(jù)水泵的要求確定 【16】 。⑵ 一級污水處理系統(tǒng)中格柵柵條的間隙，應(yīng)符合下列要求 【16】 ：人工清除 25～40mm；機(jī)械清除 16～25mm；最大間隙 40mm。⑶ 柵渣量與地區(qū)的特點、格柵的間隙大小、污水流量及排水管道系統(tǒng)等因素有關(guān) 【16】 。在無當(dāng)?shù)剡\行資料時，可采用：格柵間隙16~ 25mm時，0 .01~；格柵間隙30~ 50mm時，0 .03~。⑷ 在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于 ） ，一般應(yīng)采用機(jī)械清渣 【16】 。⑸ 機(jī)械格柵不宜少于 2 臺，如為 1 臺時，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用 【16】 。⑹ 過柵流速一般采用 ~【16】 。⑺ 格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用 ~ m/s【16】 。⑻ 格柵傾角一般采用 45176。~75176。人工清除的格柵傾角小時，較省力，但占地多 【16】 。⑼ 通過格柵的水頭損失，粗格柵一般為 ，細(xì)格柵一般為 ~【16】 。⑽ 格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位 。工作臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施 【16】 。⑾ 格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于 。工作臺正面過道寬度：人工清除不應(yīng)小于 ；機(jī)械清除不應(yīng)小于 【16】 。⑿ 機(jī)械格柵動力裝置宜設(shè)在室內(nèi)，或采取其他保護(hù)設(shè)備的措施 【16】 。⒀ 設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物，必須考慮設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)施 【16】 。10 / 62⒁ 格柵間內(nèi)應(yīng)安設(shè)吊運設(shè)備，以進(jìn)行格柵及其他設(shè)備的檢修，柵渣的日常清除 【16】 。1．設(shè)計參數(shù)：污水處理廠的最大設(shè)計污水量 Qmax= m3/s，總變化系數(shù) Kz=。單組格柵流量 Q= m3/s。格柵計算草圖，見圖 3－1。 圖 3－1 格柵計算草圖1工作平臺；2柵條 設(shè)計計算(1） 格柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 ，柵前流速 v=，得：h=??21hv=Q其中 Q 采用最大日最大時總流量一半計算。(2） 柵槽寬度 B ① 柵條的間隙數(shù) n 個 12max(sin)Qbhv??11 / 62 式中： Qmax—最大設(shè)計流量，m 3/s； a—格柵傾角， 176。，取 a=60176。； b—柵條間隙，m, 取 b=； n—柵條的間隙數(shù)，個； h—柵前水深，m,取 h=。 v—過柵流速，m/s，取 v= m/s。格柵設(shè)兩組，單組流量為 = = = /sQax215則: ????（ ） （ ） 個 取 個② 柵槽寬度 B 柵槽寬度 B 取 （一般比格柵寬 ~）則柵槽寬度： ()Snb m?????????（ ）單格格柵槽寬 B1=。兩組格柵隔墻設(shè)計取 ?？倢挾?B=。(3）通過柵格的水頭損失 1h ① 進(jìn)水渠道的漸寬部分長度 :1L 設(shè)進(jìn)水渠道寬 =，其漸寬部分展開角度 (進(jìn)水渠道內(nèi)的流速1B1a=20?） 則: ????? ② 柵槽與出水渠連接處的漸窄部分長度 ：2L ?? ③ 通過柵格的水頭損失 ：1h12 / 62 1024/3(。..。)hkvsinagb??? 式中： h1—設(shè)計水頭損失，m； h0—計算水頭損失，m； g—重力加速度，m/s 2； k—系數(shù)，格柵受污染物堵塞的水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3； ξ—阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，設(shè)柵條斷面形狀為銳邊矩形斷面 β= 則: )/(23/41 ???? 4/322..1/{}(/) m????（ ）（4）柵后槽總高度 H 設(shè)柵前渠道超高 =, 2h 則：柵前槽總高度： ??? 柵后槽總高度： 8.?（5）柵槽總長度 L ???（6）每日柵渣量 W： max18640Q=ZWK式中： W1—柵渣量，格柵間隙為 20mm，取 W1=（m 3/103m3 污水） W = = /d。?宜采用機(jī)械格柵,選用 ZZG 型鏈條式隔柵除污機(jī)。13 / 62（7）格柵除污機(jī)的選型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除渣機(jī)適用于深度不大的中小型格柵，可以清除生活污水中長纖維和帶狀物等。優(yōu)點是構(gòu)造簡單，占地面積小，緩沖卸渣，耐磨損，運行可靠，可自動運行。缺點是鏈條造價高。鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除渣機(jī)適用于深度不大的中小型格柵，可以清除生活污水中長纖維和帶狀物等。優(yōu)點是構(gòu)造簡單，占地面積小，緩沖卸渣，耐磨損，運行可靠，可自動運行。缺點是鏈條造價高。格柵選用 2 臺 GH 型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)。所選設(shè)備的技術(shù)參數(shù)為：選用 GH2200 型，格柵寬度 2200mm，有效柵寬 1700mm，槽深 H＝，安裝角度 60176。，柵條間隙 20mm，設(shè)備總長 2152m