【文章內(nèi)容簡介】 ....................................................... 69 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VI 土建工程 ....................................................................................... 69 公共工程 ....................................................................................... 69 第 8 章 污水廠投資估算與技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) ........................................................... 71 投資估算 ................................................................................................... 71 估算范圍 ........................................................................................ 71 編制依據(jù) ........................................................................................ 71 污水廠的直接費(fèi)用 ........................................................................ 71 勞動(dòng)定員 ................................................................................................... 73 生產(chǎn)組織 ........................................................................................ 73 勞動(dòng)定員 ........................................................................................ 73 人員培訓(xùn) ........................................................................................ 73 運(yùn)行費(fèi)用和成本核算 ............................................................................... 74 成本估算的有關(guān)單價(jià) .................................................................... 74 運(yùn)行成本估計(jì) ................................................................................ 74 運(yùn)行成本的核算 ............................................................................ 75 第 9 章 結(jié) 論 ......................................................................................................... 77 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 78 致 謝 ....................................................................................................................... 79 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 概述 環(huán)境概述 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)境問題越來越受到人們的普遍關(guān)注，為保護(hù)環(huán)境，解決城市排水對(duì)水體的污染以保護(hù)自然環(huán)境、自然生態(tài)系統(tǒng)，保證人民的健康，這就需要建立有效的污水處理設(shè)施以解決這一問題，這不僅對(duì)現(xiàn)存的污染狀況予以有效的治理，而且對(duì)將來工、農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及人民群眾健康水平的提高都有極為重要的意義，因此，城市排水問題的合理解決必將帶來重大的社會(huì)效益。本設(shè)計(jì)是針對(duì) 黑龍江 G 市的排水工程，包括城市污水處理廠，進(jìn)行系統(tǒng)全面的設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)的目的和依據(jù) 了解污水處理采用的流行技術(shù)，了解污水廠的選址，掌握污水廠工藝流程的選擇及參數(shù)選定，掌握污水處理構(gòu)筑物工藝尺寸的計(jì)算及其它工藝計(jì)算，熟悉污水處理構(gòu)筑物的構(gòu)造，完善工程設(shè)計(jì)的思路和程序，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)繪圖，進(jìn)一步熟悉工程設(shè)計(jì)的步驟及要求，為工程設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 《 給水排水工程設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 11，給排水設(shè)計(jì)規(guī) 范，《污水處理廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)。 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 （ 1） 污水處理工藝選擇及各工藝單元的設(shè)計(jì)，包括工藝流程的確定 ,各單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)，要求繪制部 分主要構(gòu)筑物的工藝施工圖 ； （ 2） 污泥處理方法選擇及污泥處理構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。包括工藝流程的確定，單體構(gòu)筑物的 設(shè)計(jì) ； （ 3） 污水泵站的工藝設(shè)計(jì)。可以是終點(diǎn)泵站，也可以是中途提升泵站。包括選泵、泵站工藝設(shè)計(jì)計(jì)算和泵站工藝圖的繪制 ； （ 4） 污水處理廠的平面布置。包括污水處理廠處理構(gòu)筑物和輔助建筑物的平面布置圖及工藝平面圖繪制 ； （ 5） 污水處理廠豎向布置及高程計(jì)算 ； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 （ 6） 繪制相關(guān)圖紙 。 設(shè)計(jì) 原始資料 氣象資料 年平均氣溫 (℃ ) 8 最冷月 平均氣溫 (℃ ) 18 最熱月 平均氣溫 (℃ ) 29 最高氣 溫 (℃ ) 37 最低氣溫 (℃ ) 30 主風(fēng)向 西南 地質(zhì)資料 (1) 土壤類別： 亞 粘土 。 (2) 平均地下水位：地下 9 m。 (3) 冰凍線：地面以下 m。 (4) 城市污水總干管進(jìn)入污水廠入口處的管徑 1000 mm， 管頂覆土為 m。 (5) 污水廠所在地面標(biāo)高為 140 m。 水質(zhì)與水量資料 CODcr mg/L BOD5 mg/L SS mg/L 總 氮 mg/L 總磷 mg/L pH 水溫 ℃ 處理前 450 190 280 30 8 20 處理后 ≤ 60 ≤ 20 ≤20 ≤ 15 ≤ 7~8 20 污水的平均處理量為 70000 m3/d，污水的最大處理水量為 3m a x 4 /dzQ Q K m s? ? ?，總變化系數(shù)取 Q?? 納污水體的水文和地質(zhì)資料 在水體自凈的最不利情況下，河水流量為 3 m3/s，河水平均流速為 m/s，河水溫度 7 ℃ ，河水中原有溶解氧濃度為 5 mg/L， BOD5＝ 4 mg/L，SS= 20 mg/L， SS 允許增加量為 5 mg/L。 在污水總出水口下游 65 km 處為集中取水口的衛(wèi)生防護(hù)區(qū)，要求 BOD5≤ mg/L。河流洪水水位 138 m，枯水水位 133 m，常水位 135 m。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第 2 章 工藝設(shè)計(jì)方案的確定 及構(gòu)筑物的選擇 污水處理 廠的選址 城市污水處理工程的廠址選擇，應(yīng)遵循下列各項(xiàng)原則 （ 1）應(yīng)與選定的污水處理工藝相適應(yīng)，盡量做到少占農(nóng)田和不占農(nóng)田。 （ 2）廠址必須位于集中給水水源的下游，并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)及生活區(qū)的下游和夏季主風(fēng)向 的下 風(fēng)向。為保證衛(wèi)生要求，廠址應(yīng)與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)、生活區(qū)及農(nóng)村居民點(diǎn)保持與 300m 以上的距離，但也不宜太遠(yuǎn)，以避免增加管道長度，提高造價(jià)。 （ 3）當(dāng)處理后的污水或污泥用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政時(shí)，廠址應(yīng)考慮與用戶靠近，或者便于運(yùn)輸。當(dāng)處理水排放時(shí)，則應(yīng)與受納水體靠近。 （ 4）廠址不宜設(shè)在雨季易受水淹的低洼處?？拷w的處理工程，要考慮不受洪水威脅。廠址盡量設(shè)在地質(zhì)條件較好的地方，以方便施工，降低造價(jià)。 （ 5）要充分利用地形，應(yīng)選擇有適當(dāng)坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物的高程布置的需要，減少土方工程量。若有可能，宜采用 污水不經(jīng)水泵提升而自流入處理構(gòu)筑物的方案，節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用，降低處理成本。 （ 6）根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃，污水處理工程廠址的選擇應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性，有擴(kuò)建的余地。 污水處理工藝流程的確定 工藝流程選擇 城市污水處理工藝流程是指達(dá)到所要求的處理程度的前提下，污水處理個(gè)操作單元的有機(jī)組合，確定各處理構(gòu)筑物的形式，以達(dá)到預(yù)期的處理效果。 城市污水處理工藝流程，工藝流程由完整的二級(jí)處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)所組成。 該流程的一級(jí)處理是有格柵、沉砂池和初次沉淀池所組成，其作用是去除污水中的固體污染物質(zhì)， 從大塊垃圾到顆粒粒徑為數(shù)毫米的懸浮物。污水的 BOD 值通過一級(jí)處理能夠去 除 20%~30%。 二級(jí)處理系統(tǒng)是城市污水處理工程的核心，它的主要作用是去除污水中呈膠 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物。通過二級(jí)處理，污水的 BOD5值可降至 20~30mg/L,一般可達(dá)到排放水體和灌溉農(nóng)田的要求。 污泥是污水處理過程的副產(chǎn)品，也是必然的產(chǎn)物。如從初沉池排出的沉淀污泥，從生物處理系統(tǒng)排出的生物污泥等。這些污泥應(yīng)加以妥善處置，否則會(huì)造成二次污染。在城市污水處理系統(tǒng)中，對(duì)污泥的處理多采用由厭氧消化、脫水、干化等技術(shù)組成的系統(tǒng) 。 選擇污水處理工藝流程時(shí)，工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用也是工藝流程選擇的重要因素，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)、水量及其他自然狀況為已知條件，以處理水應(yīng)達(dá)到的水質(zhì)指標(biāo)為約束條件，而以處理系統(tǒng)最低的總造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)，建立三者之間的相互關(guān)系。 減少占地面積也是降低建設(shè)費(fèi)用的重要措施，從長遠(yuǎn)考慮，它對(duì)污水處理工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有著重要的影響。 當(dāng)?shù)氐牡匦?、氣候等自然條件也對(duì)污水處理工藝流程的選定具有一定的影響。在寒冷地區(qū)應(yīng)當(dāng)用低溫季節(jié)也能夠正常運(yùn)行，并保證取得達(dá)標(biāo)水質(zhì)的工藝，而 且處理構(gòu)筑物都應(yīng)建在露天，以減少建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用。 對(duì)污水處理工藝流程選擇還應(yīng)與處理后的污水流入水體的自凈能力及處理后污水的出路有關(guān)。根據(jù)水體自凈能力來確定污水處理工藝流程，既可以充分利用水體自凈能力，使污水處理工程承擔(dān)的處理負(fù)荷相對(duì)減輕，又可防止水體遭受新的污染，破壞水體正常的使用價(jià)值。不考慮水體所具有的自 凈能力，任意采用較高的處理深度是不經(jīng)濟(jì)的，將會(huì)造成不必要的投資。 處理后污水的出路，往往是可以取決于該污水處理工藝的處理水平。若處理后污水的出路是農(nóng)田灌溉，則應(yīng)使污水經(jīng)二級(jí)生化處理后在確定無有毒物質(zhì)存在的 情況下考慮排放；如污水經(jīng)處理后須回用于工業(yè)生產(chǎn)，則處理深度和要求根據(jù)回用的目的不同而異。 可行性方案的確定 該污水處理廠的建設(shè)規(guī)模為 7 萬 m3/d， 7 萬 m3/d（平均日流量）的污水處理廠屬中小型污水廠。為了實(shí)現(xiàn)污水處理廠高效穩(wěn)定運(yùn)行和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用、建設(shè)費(fèi)用，要求選擇的處理工藝技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水達(dá)到排放要求；基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低；運(yùn)行管理方便；具備脫氮除磷功能；工藝簡單自動(dòng)化程度高。經(jīng)過比較分析，最后選擇 SBR 作為該處理廠的工程設(shè)計(jì)方案。 SBR 法是序批式 (間歇 )活性污泥法的簡稱，是由按 一定順序間歇操作運(yùn)行的SBR 反應(yīng)器組成的； SBR 工藝的一個(gè)完整操作過程，即每個(gè) SBR 反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過程包括五個(gè)階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、閑置。 SBR 法的運(yùn) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 行 2 次以間歇操作為主要特征。 SBR 法工藝流程見圖 圖 SBR法工藝流程 該工藝具有以下特點(diǎn)： ① 處理效果穩(wěn)定，對(duì)水量、水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)；耐沖擊負(fù)荷； ② 理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大，效率高； ③ 污泥活性高，濃度高且具有良好的污泥沉降性能，附上污 泥膨脹； ④ 脫氮除磷效果好； ⑤ 工藝簡單，不需二沉池，回流及其設(shè)備，一般情況下不必設(shè)置調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下，可省去初沉池。因此工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用低，易于維護(hù)治理。 存在的問題： ① 間歇周期運(yùn)行，對(duì)自控要求高； ② 變水位運(yùn)行，電耗增大； ③ 污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化好。 適用于中小型污水處理廠 污泥處理工藝流程 目前，污泥的最終處置有污泥填埋，污泥焚燒，污泥堆肥和污泥工業(yè)利用四種途徑。該廠的污泥主要來源于城市污水，完全可以再利用。只需在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)處理將重金屬去除，該廠的污泥用于農(nóng)業(yè)是完全可能的。 目前暫時(shí)有困