【文章內(nèi)容簡介】 35 運行費用計算36 成本估算36 動力費用36 工資福利開支36 生產(chǎn)用水水費開支36 運費36 維護(hù)維修費36 管理費用37 運行成本估算376 結(jié)論38 設(shè)計特色38參考文獻(xiàn)39致謝40附圖1 平面布置圖附圖2 工藝流程圖附圖3 氧化溝剖面圖附圖4 二沉池剖面圖附圖5 污泥濃縮池剖面圖VII常州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）1 緒論水是一切生物生存必不可少的物質(zhì)之一，沒有水的世界是無法想象的。雖然我國水資源總量非常豐富，1012m3，居世界第六位，但是由于人口眾多，人均占有僅2262m3，約為世界平均的1/4，屬世界缺水國家之一。我國幅員遼闊，各地氣候迥異，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異也很大。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，政府、企業(yè)、居民的環(huán)保意識不斷增強，對生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，水污染治理也越來越受到人們的關(guān)注。目前，各城市都面臨著不同的水環(huán)境污染。因此，根據(jù)城市規(guī)模，建立一套與自己經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的控制水污染、保護(hù)水環(huán)境的方針、政策、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，同時建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)的污水處理廠，就成為防止因水資源短缺而制約城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要手段，利用有限資源的必須部分。在人們?nèi)粘Ｉ钪校孪?、淋浴、生活洗滌等都離不開水，用后便成為污水。在工業(yè)企業(yè)中，幾乎沒有一種工業(yè)水是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡膶氋F資源，水的供給與排放處理水亦是合理不用到水。水經(jīng)生產(chǎn)過程使用后，絕大部分變成廢水，生產(chǎn)廢水?dāng)y帶著大量污染物質(zhì)，這些物質(zhì)多數(shù)是有害和有毒的，但也是有用的，必須妥善處理或加以回收利用。 城市的雨水和冰雪融水也需要及時排除，否則將積水為害，妨礙交通，甚至危及人們的生產(chǎn)和日常生活。在人們生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的這些污水中，如不加控制任意排入水體（江、河、湖、海、地下水）或土壤，使水體受到污染，將破壞原有的自然環(huán)境，以至引起環(huán)境問題，甚至造成公害。為保護(hù)環(huán)境，避免發(fā)生上述問題，現(xiàn)代城市就需要建立一套完整的工程設(shè)施來收集、輸送、處理和利用污水；此工程設(shè)施就稱之為排水工程。它的基本任務(wù)是保護(hù)環(huán)境免受污染，以促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和保障人民的健康與正常生活。其主要內(nèi)容包括：（1）收集各種污水并及時的將之輸送至適當(dāng)?shù)攸c。（2）妥善處理后排放或再利用。水污染控制技術(shù)在我國社會主義建設(shè)中有著十分重要的作用。從環(huán)境保護(hù)方面講，水污染控制技術(shù)有保護(hù)和改善環(huán)境、消除污水危害的作用，是保障人民健康和造福子孫后代的大事；從衛(wèi)生上講，水污染控制技術(shù)的興起對保障人民健康具有深遠(yuǎn)的意義；對預(yù)防和控制各種疾病、癌癥或是“公害病”有著重要的作用；從經(jīng)濟(jì)上講，城市污水資源化，可重復(fù)利用于城市或工業(yè)，這是節(jié)約用水和解決淡水資源短缺的重要途徑，它將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益?？傊?，在實現(xiàn)四個現(xiàn)代化過程中，水污染控制技術(shù)對環(huán)境保護(hù)、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和保障人民健康有現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)影響，并使經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)與環(huán)境建設(shè)同步規(guī)劃，同步實施，同步發(fā)展。這樣才能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一[1]。 設(shè)計依據(jù)及參數(shù) 設(shè)計背景昆山市位于江蘇省東南部,北至東北與常熟、太倉兩市相連，南至東南與上海嘉定、青浦兩區(qū)接壤，西與吳江、蘇州交界。東西最大直線距離33千米，南北48千米。（1）設(shè)計規(guī)模：10萬t/d（2）水質(zhì)指標(biāo)處理后污水水質(zhì)應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）中的一級B標(biāo)準(zhǔn)，其進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。表1 進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn) 單位：mg/L項 目pH值SSCODcrBOD5NH3－NTP進(jìn)水水質(zhì)6～9150400200253排放標(biāo)準(zhǔn)6～9150602081 設(shè)計原則①執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。②積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，充分利用國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，以提高行業(yè)的裝備和技術(shù)水平。③功能分區(qū)明確，生產(chǎn)、生活、人、物、車流向合理。④規(guī)劃布置四優(yōu)先：工藝流程先進(jìn)，安全可靠優(yōu)先；運行管理便利，經(jīng)濟(jì)優(yōu)先；環(huán)境綠化、美化優(yōu)先；有利于排水事業(yè)可以持續(xù)發(fā)展優(yōu)先。 設(shè)計依據(jù)設(shè)計任務(wù)書及相關(guān)原始數(shù)據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB897896）《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》（CJ302593）《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ30821999）《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB38382002）《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）2 污水處理工藝流程比較及選擇 工藝方案分析本項目污水處理的特點為：生活污水以有機污染物為主，BOD/COD= 可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)，針對這些特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。 目前常用的城市污水處理技術(shù)根據(jù)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》，日處理能力在10~20萬立方米的污水處理設(shè)施，可選用常規(guī)活性污泥法、氧化溝法、SBR法和AB法等成熟工藝[2]。本市污水處理廠方案，既要考慮有效去除BOD5又要適當(dāng)去除N和P，故可選擇三種典型的工藝流程，有三種可供選擇的工藝：（1）間歇式活性污泥法（SBR工藝）；（2）氧化溝工藝；（3）好氧—缺氧（A/O）脫氮工藝[2]。各種工藝都有其獨特的方面，一般根據(jù)具體情況而定。主要特點如下：（1）SBR工藝SBR是序批間歇式活性污泥法的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。SBR的運行工況以間歇操作為特征。五個工序都在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器中依次進(jìn)行，所以省去了傳統(tǒng)活性污泥法中的沉淀池和污泥回流設(shè)施。在處理過程中，周而復(fù)始地循環(huán)這種操作周期，以實現(xiàn)污水處理的目的[3]。優(yōu)點如下：① 工藝流程簡單，運轉(zhuǎn)靈活，基建費用低；② 處理效果好，出水可靠；③ 具有較好的脫氮除磷效果；④ 污泥沉降性能良好；⑤ 對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強。缺點如下：① 反應(yīng)器容積率低；② 水頭損失大；③ 不連續(xù)的出水，要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的接受能力；④ 峰值需要量高；⑤ 設(shè)備利用率低；⑥ 管理人員技術(shù)素質(zhì)要求較高。（2）A/O工藝AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Anacrobic)是厭氧段，用與脫氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有機物[4]。 優(yōu)點： ① 流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運行費用較低； ② 反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好， 反硝化反應(yīng)充分；③ 曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提高了處理水水質(zhì)； ④ A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣，后段減 ，少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)[4]。缺點： ① 由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低；② 若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運行費用。從外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到90％。 ③ 影響因素：水力停留時間 （硝化＞6h ，反硝化＜2h ）循環(huán)比MLSS（＞3000mg/L）污泥齡（ ＞30d ）N/MLSS負(fù)荷率（ ＜ ）進(jìn)水總氮濃度（ ＜30mg/L）。（3）氧化溝工藝氧化溝又稱循環(huán)混合式活性污泥法。一般采用延時曝氣，同時具有去除BOD5和脫氮的功能，它采用機械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。普通卡魯賽爾氧化溝處理污水的原理如下：氧化溝中的污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。在充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，知道DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在一個池子內(nèi)。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效去除BOD，但脫氮除磷的能力有限[5]。氧化溝的主要優(yōu)點如下：① 氧化溝的液態(tài)在整體上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中能形成良好的混合液生物絮凝體，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果，另外，其獨特的水流性能對除磷脫氮也是極其重要的。② 處理效果穩(wěn)定，出水質(zhì)好，并可實現(xiàn)脫氮。③ 污泥廠量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。④ 能承受水量，水質(zhì)沖擊負(fù)荷，對高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力氧化溝的缺點如下：① 單純的氧化溝工藝的除磷效率很低，需要增設(shè)厭氧段才能達(dá)到一定的除磷效率。② 雖然污泥產(chǎn)量少，耐沖擊負(fù)荷，但是這是建立在該工藝很低的污泥負(fù)荷上的，且要求處理構(gòu)筑物內(nèi)水深要淺，而這又決定了在處理相同水質(zhì)，水量污水的情況下，該工藝是最占土地的，也即增加了基建費用。 工藝的比選對SBR工藝、氧化溝工藝、A/O工藝進(jìn)行比選。氧化溝除了具有A/O的效果外，還具有如下特點：（1）具有獨特的水力流動特點，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)，水量的變動有較強的適應(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，運行費用低。而SBR工藝僅適合處理量為10萬t/d以下的處理廠，所以本課題選擇氧化溝處理工藝。 工藝流程圖以氧化溝為主工藝的工藝流程圖見圖1。格柵曝氣沉砂池氧化溝二沉池接觸消毒池污泥泵房濃縮池儲泥池脫水間剩余污泥污泥回流柵渣砂水分離泥餅外運城市污水出水厭氧池圖1 Carrousel型氧化溝的污水處理工藝流程3 工藝流程設(shè)計計算 設(shè)計流量平均流量：設(shè)計流量： 中格柵城市污水含有大量懸浮物和漂浮物，故需要設(shè)置格柵以攔截較大的懸浮固體物質(zhì)。格柵的間隙大小對污水處理運行有直接關(guān)系，目前設(shè)計采用格柵的間隙可分為三級：細(xì)格柵間隙為5~10mm，中格柵間隙為15~40mm，粗格柵間隙為10mm以上。格柵的間隙應(yīng)根據(jù)水體的實際需要設(shè)置，想用一種規(guī)格格柵截留各種漂流物是行不通的，進(jìn)水格柵的間隙和道數(shù)應(yīng)根據(jù)處理要求設(shè)計。從城市污水處理廠實際運行資料表明，一般設(shè)計中多采用中格柵和細(xì)格柵二道[6]。主要設(shè)計參數(shù)：柵條寬度S=10mm； 柵條間隙寬度b=30mm；過柵流速v2=； 柵前渠道流速v1 =；柵前渠道水深h=； 格柵傾角 75176。；數(shù)量 座； 單位柵渣量取W1=。（1）柵條間隙數(shù)個 （）（2）柵槽寬度B （）（3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度設(shè)進(jìn)水渠道寬 B=，漸寬部分展開角α1=20o， （）（4）柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度 （）（5）通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面， （）= 式中，h1為設(shè)計水頭損失，m；ho為計算水頭損失，m，；g為重力加速度，m/s2；k為系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；為阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，可按手冊提供的計算公式和相關(guān)系數(shù)計算。（6）柵前柵后槽總高度H設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2= （）（7）柵槽總高度L （） 式中為柵前渠道深，（