【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ............. 103 污水處理廠的直接費(fèi)用 ............................................................................... 103 總投資費(fèi)用 ............................................................................................... 106 經(jīng)濟(jì)效益分析 ................................................................................................... 106 5 致謝 ............................................................................................................................. 108 第 一 章 設(shè)計(jì)任務(wù)及資料 設(shè)計(jì)任務(wù) 某縣 縣縣城 8 萬(wàn)噸污水處理廠工藝設(shè)計(jì)。 6 設(shè)計(jì)目的及意義 設(shè)計(jì)目的 該縣為 某 市 某縣 ，縣城約為人口 53 萬(wàn)，城市發(fā)展方向?yàn)橐岳铣菫橐劳?，?某縣 大坪至 某 市江北區(qū) 的公路沿線作為 為軸線，向 市區(qū) 發(fā)展。并逐步向經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)發(fā)展。隨著城市及工業(yè)的發(fā)展，城市污水排放量也在逐年增加，至 2021 年城北排放未經(jīng)處理污水排放量已達(dá) 8 萬(wàn)噸 /日左右。大量的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理直接排入資江河，使資江河 受到嚴(yán)重污染，致使河水中生物、植物大部分絕跡，破壞了自然景觀、污染城區(qū)下游地下水源，嚴(yán)重制約著該市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為改善環(huán)境，治理河水污染問(wèn)題，建設(shè)城市污水治理工程勢(shì)在必行。 設(shè)計(jì)意義 設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)高等工科院校培養(yǎng)目標(biāo)所不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)，是教學(xué)計(jì)劃中的一個(gè)有機(jī)組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)以及分析解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要一環(huán)。它與其他教學(xué)環(huán)節(jié)緊密配合，相輔相成，在某種程度上是前面各個(gè)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化和發(fā)展。 我國(guó)城市污水處理相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家、起步較晚。近 200 年來(lái)，城市污水處理已從原始的自然處理、簡(jiǎn)單的一級(jí)處理發(fā)展到利用各種先進(jìn)技術(shù)、深度處理污水 ， 并回用 。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到 A/O、 A2/O、 AB、 SBR（包括 CCAS工藝）等多種工藝，以達(dá)到不同的出水要求。 雖然如此，我國(guó)的污水處理還是落后于許多國(guó)家。 在我們大力引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，必須結(jié)合我國(guó)發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，探索適合我國(guó)實(shí)際的城市污水處理系 統(tǒng)。 其次，做本設(shè)計(jì)可以使我得到很大的提高， 可在不同程度上提高調(diào)查研究，查閱文 7 獻(xiàn)，收集資料和正確熟練使用工具書(shū)的能力，提高理論分析、制定設(shè)計(jì)方案的 能力以及設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖的能力；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織工作的能力；提高總結(jié)，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力等。 設(shè)計(jì)要求 污水處理廠設(shè)計(jì)原則 ① 污水廠的設(shè)計(jì)和其他工程設(shè)計(jì)一樣，應(yīng)符合適用的要求，首先必須確保污水廠處理后污水達(dá)到排放要求?？紤]現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況（如施工條件）。在可能的基礎(chǔ)上，選擇的處理工藝流程、構(gòu)（建）筑物形式、主要設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)等。 ② 污水處理廠采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)必須可靠。設(shè)計(jì)時(shí)必須充分掌握和認(rèn)真研究各項(xiàng)自然條件，如水質(zhì)水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項(xiàng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對(duì)新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。 ③ 污水處理廠（站）設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。污水處理工程方案設(shè)計(jì)完成后，總體布置、單體設(shè)計(jì)及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用， ④ 污水廠設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自 控技術(shù)，但要確保安全可靠。 ⑤ 污水廠設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合，不宜分期建設(shè)的部分，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應(yīng)一次建成；在無(wú)遠(yuǎn)期規(guī)劃的情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。 ⑥ 污水廠設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)行的條件，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線、甲烷氣的安全儲(chǔ)存等。 8 ⑦ 污水廠的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下，場(chǎng)內(nèi)布局、構(gòu)（建）筑物外觀、環(huán)境及衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀和綠化。 污水處理工程運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)遵循 的原則 在保證污水處理效果同時(shí)，正確處理城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各方面的用水關(guān)系，合理安排水資源的綜合利用，節(jié)約用地，節(jié)約勞動(dòng)力，考慮污水處理廠的發(fā)展前景，盡量采用處理效果好的先進(jìn)工藝，同時(shí)合理設(shè)計(jì)、合理布局，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。 設(shè)計(jì)資料 項(xiàng)目概況 水是生命之源，也是人類活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支持要素。當(dāng)今世界，水在某種程度上限制和決定地區(qū)的性質(zhì)、規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、布局與發(fā)展方向，自然界及社會(huì)對(duì)水的依存度越來(lái)越高。 進(jìn)入 21 世紀(jì)以后， 某縣 縣以前所未有的速度推進(jìn)城市化，與所有發(fā)展城市同步，近幾年明顯加 大了土地開(kāi)發(fā)的力度，頻頻引進(jìn)各種建設(shè)項(xiàng)目，隨之人口的增加，大量未經(jīng)處理的污水直接排入河流，致使 資江 河水系的水質(zhì)遭受?chē)?yán)重的污染，這種狀況必需要改變。 隨著未來(lái) 某縣 縣的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、人口、生活需求的不斷發(fā)展，城市排水系統(tǒng)和污水治理將承受更大的壓力，主要表現(xiàn)有： ① 城市生活污水處理率低，而污水總量卻在不斷增加； ② 地區(qū)飲用水水質(zhì)下降，對(duì)人的健康造成潛在危險(xiǎn)； ③ 城市排水系統(tǒng)工程和污水處理工程建設(shè)遠(yuǎn)落后于城市的發(fā)展； ④ 城市化水平的提高，使城市自然滯洪能力和保水功能降低，洪澇災(zāi)害、水污染日 9 趨嚴(yán)重。 在我國(guó)，包括水環(huán)境的環(huán)境保護(hù)已經(jīng)為一項(xiàng)基本國(guó)策加以貫徹，得到了全社會(huì)和各級(jí)人民政府的高度重視，保護(hù)環(huán)境和控制污染對(duì)城市的經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)穩(wěn)定具有重要意義。為此，國(guó)務(wù)院有關(guān)部委頒布了有關(guān)的法律和法規(guī)，以保證這項(xiàng)基本國(guó)策的貫徹和執(zhí)行。 我國(guó)早在 1989 年頒布的《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》，是各項(xiàng)有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)的基礎(chǔ)和依據(jù)，其要點(diǎn)如下：環(huán)境監(jiān)督和管理規(guī)定了各級(jí)政府在制定環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境監(jiān)督大綱方面的職責(zé)， 由中央政府制定國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，各省、市級(jí)政府可根據(jù)地方條件補(bǔ)充項(xiàng)目和指標(biāo)。環(huán)境保護(hù)與污染防治各級(jí)政府必需制定工業(yè)排污的程序和制度，并提供各種環(huán)境保護(hù)措施。法律責(zé)任授權(quán)給各級(jí)政府環(huán)保部門(mén)采取適當(dāng)?shù)姆沙绦騺?lái)警告和懲罰污染者。 地理位置 某縣 地處東經(jīng) 111176。8′ ～ 112176。50′ ，北緯 27176。15′ ～ 27176。38′ 。 位于湖南省 于中部，東北界 A 市。東南鄰 B 縣。南抵 某 市 、 某 縣。西接 C 縣、北連 D 縣、 E 市?？h城距某 市 12 公里。 某縣 縣 位于雪峰山脈東側(cè)， 某市 盆地和新（化）漣（源）盆地之間。地貌類型多樣，平、崗、丘、 山兼具，山地占 ％，丘陵占 ％，崗地占 12％，平原占 ％，水面占 ％。崗地占 12％，平巖山、金龍山、朗概山和龍山等系列山脈由西向東、橫亙中部，地勢(shì)中部南高北低。海拔 1000 米以上的山峰 131 座，最高的岳坪峰，海拔 米，最低的淘金橋，海拔 176 米。 10 水質(zhì)情況 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)為： BOD＝ 150mg/l， COD=350mg/l， SS=240mg/l， NH4N=20mg/l， TP=2mg/l，溫度 10～ 20℃ 處理后的出廠污水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為： BOD≤20mg/l， COD≤60mg/l， SS≤20mg/l， NH4N≤15mg/l， TP≤1mg/l 處理后的水排入資江河里 環(huán)境條件狀況 氣候 某縣 屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，四季分明，氣候溫和，熱量豐富，光照充足，雨量充沛，無(wú)霜期長(zhǎng)，年平均氣溫 ℃ ，無(wú)霜期 276 天，年降雨量 毫米，年日照 小時(shí)。適宜水稻、油菜、煙葉等多種農(nóng)作物和竹木生長(zhǎng)。 水文資料 某縣 縣境內(nèi)大小河流 69 條，分屬資水與湘江兩大水系，資江自南向北縱貫全境。其中資水干流 1 條， 1 級(jí)支流 18 條， 2 級(jí)支流 29 條， 3 級(jí)支流 17 條， 4 級(jí)支流 4 條。水能資源多年平均理論蘊(yùn)藏量達(dá) 萬(wàn) kw，可開(kāi)發(fā)理達(dá) 萬(wàn) kw。資水在縣境內(nèi)流程達(dá)成 54 公里，落差 23 米，坡降 ‰ ，流經(jīng) 某縣 縣的多年平均徑流總量達(dá) 121 億立方米，多年平均流量 立方米 /秒。生產(chǎn)生活用水中富，水電開(kāi)發(fā)潛力大。 工業(yè) 工業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)步發(fā)展。 某縣 工業(yè)起步早、底子厚，早在 70 年代，縣內(nèi) “五小 ”(小機(jī)械、小化肥、小鋼鐵、小水泥、小五金 )企業(yè)發(fā)展迅速。 80 年代全縣工業(yè)已形成 “十大拳頭 ”產(chǎn)品，即黃金、精銻、卷煙、碳銨、水泥、水泵、印刷機(jī)械、葡萄糖、 井崗霉素， 90 11 年代，利用有色金屬和黃金儲(chǔ)量豐富的資源優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展冶煉工業(yè)，扶持縣治煉廠，組建高家坳金礦。 1997 年全縣實(shí)現(xiàn) “萬(wàn)兩黃金縣 ”目標(biāo)。采掘業(yè)發(fā)展迅速，全縣有煤礦51 家，年產(chǎn)煤 28 萬(wàn)噸以上；有銻礦 16 家，年產(chǎn)銻金屬 700 噸以上。有建材企業(yè) 80 家，其中水泥廠 10 家，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 45 萬(wàn)噸。 某縣 水泥膨脹劑有限公司生產(chǎn)的水泥膨脹劑填補(bǔ)了省內(nèi)空白。 設(shè)計(jì)依據(jù)主要是國(guó)家有關(guān)法律法規(guī) 以及如下文獻(xiàn) ： 《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》； GB3838－ 2021《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》； GB18918－ 2021《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》； GB50014－ 2021《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》； GB50335－ 2021《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 ； GB/T5026597《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》 ； GB500152021 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 ； GB38382021《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 ； 2021 北京 城市污水處理工程項(xiàng) 目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（修訂） ； 1 CJ302593《城市污水處理廠污水、污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》 ； 1 CJJ3189《城市污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 ； 1 CJJ6094《城市污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及其安全技術(shù)規(guī)程》 。 1 《排水工程》上下冊(cè) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1 《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》 1 《給排水經(jīng)濟(jì)指標(biāo)》 12 第二章 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)方案選擇 城市污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模與進(jìn)入處理廠的污水水質(zhì)和水量有關(guān)，污水的水質(zhì)和水量可以通過(guò)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的原始 資料計(jì)算。 13 廠址選擇 在污水處理廠設(shè)計(jì)中，選定廠址是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對(duì)周?chē)h(huán)境衛(wèi)生、基建投資及運(yùn)行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應(yīng)進(jìn)行深入、詳盡的技術(shù)比較。 廠址選擇的一般原則為： ① 在城鎮(zhèn)水體的下游； ② 便于處理后出水回用和安全排放； ③ 便于污泥集中處理和處置； ④ 在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向； ⑤ 有良好的工程地質(zhì)條件； ⑥ 少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評(píng)價(jià)要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離； ⑦ 根據(jù)城市中體發(fā)展規(guī)劃，污水處理廠廠址的選擇應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性， 有擴(kuò)建的 余地 ； ⑧ 廠區(qū)地形不應(yīng)受洪澇災(zāi)害影響，防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)，有良好的排水條件； ⑨ 有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。 所以，本設(shè)計(jì)的污水處理廠應(yīng)建在城區(qū)的東北方向較好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，則污水處理廠建在城區(qū)的西北方向。 污 水廠處理流程的選擇 確定處理流程的原則 城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用用于使環(huán)境不受污染，處理后出水 14 回用于農(nóng)田灌溉，城市景觀或工業(yè)生產(chǎn)等，以節(jié)約水資源。 《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》對(duì)污水處理工藝的選擇給出以下幾項(xiàng)關(guān)于城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇的準(zhǔn)則： ① 城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、水質(zhì)特征、受納水體的環(huán)境功能及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)先確定； ② 工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：處理單位水量投資，削減單位污染物投資，處理單位水量電耗和成本，削減單位污染物電耗和成本， 占地面積，運(yùn)行性能，可靠性，管理維護(hù)難易程度，總體環(huán)境效益； ③ 應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)，優(yōu)先工藝設(shè)計(jì)參數(shù)必須對(duì)污水的現(xiàn)狀、水質(zhì)特征、污染物構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測(cè)定，做出合理的分析預(yù)測(cè)； ④ 在水質(zhì)組成復(fù)雜或特殊時(shí)，進(jìn)行污水處理工藝的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)開(kāi)展中試研究； ⑤ 積極地采用高效經(jīng)濟(jì)的新工藝，在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用的新工藝必須經(jīng)過(guò)中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)，提供可靠性設(shè)計(jì)參數(shù)，然后進(jìn)行運(yùn)用。 污水處理流程的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)的排水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，且 BOD5/COD，該城市污水可進(jìn)行生化處理。處理污水在去除 BOD COD、 SS 的同時(shí)要達(dá)到脫氮除磷的效果 ， 所以污水處理工藝采用二級(jí)生化處理，以生物脫氮除磷以達(dá)到處理效果。而目前處理