【導讀】47000m3/d，最高日進水量為61080m3/d。污水進水水質為：CODCr=448mg/L；BOD5=216mg/L；SS=214mg/L；NH3-N=39mg/L；TN=66mg/L；TP=6mg/L。各類污染物的去除率為：CODcr≥%；BOD5≥%；SS≥%；NH3-N. 經計算，本污水處理設計滿足相關要求。

　　

【正文】 規(guī)范和標準； 采用的處理工藝 先進成熟 ， 能 確保處理后的污水能達到 相關國家 標準； 選 用優(yōu)質的設備， 使用良好的 自控水平， 運行管理便捷 ； 全面規(guī)劃、合理布局，污水處理工程 要 與 城市發(fā)展要求 協調一致； 妥善處理 處置剩余污泥 ， 避免 造成二次污染； 綜合考慮環(huán)境、經濟和社會 等各種因素后 ，在保證出水達標的前提下，盡量減少 基建 和運行費用。 設計依據 此次設計所遵循的相關法律法規(guī)及設計規(guī)范如下： 中華人民共和國國家標準，地表水環(huán)境質量標準 (GB383820xx)； 中華人民共和國國家標準，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 (GB1891820xx)； 中華人民共和國國家標準，污水綜合排放標準 (GB89781996)； 中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準，厭氧 /缺氧 /好氧活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范 (HJ/57620xx)； 中華人民共和國城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準，污水排入城市下水道水質標準 (CJ3431999)； 中華人民共和國城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準，城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準 (CJ34320xx)； 中華人民共和國城鎮(zhèn)建設行業(yè)標準，城市污水處理廠污水污泥排放標準(CJ302593) ； 中華人民共和國國家標準，給水排水制圖標準 (GB/T5010620xx) ； 東北大學秦皇島分校 畢業(yè)設計（論文） 第 7 頁 中華人民共和國國家標準，給水排水設計基本術語標準 (GBJ12589) ； 中華人民共和國國家標準 , 室外排水設計規(guī)范 (GB5001420xx)； 1中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準，厭氧 /缺氧 /好氧活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范（ HJ/T57620xx） 1 《中華人民共和國水污染防治法》 (自 20xx 年 6 月 1 日開始實施 )； 1 《地表水環(huán)境質量評估》 (GB383820xx) (自 20xx 年 6 月 1 日開始實施 )； 1 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 (GB891820xx)； 1 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》 (CJJ3189)； 廠地狀況 廠址選擇 廠址選擇的一般原則如下： 為了保證 環(huán)境衛(wèi)生的要求，廠址應與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群保持一定的衛(wèi)生防護距離。 廠址應設在受納水體流經城市水源的下游。 選擇廠址時盡可能不占農田，但又要便于農田灌溉和消納污泥。 廠址應盡可能在城市和工廠夏季主導風向的下風向。 廠址最好選在有適當坡度的城市河流下游，可以節(jié)約動力消耗。 廠址如果靠近水體，應考慮汛期不受洪水的威脅。 廠址的地質條件要能滿足污水處理廠的興建條件，且地下水位要低。 廠址的選擇應考慮交通運輸及水電供應等條件。 廠址應結合城市總體規(guī)劃，考慮長遠發(fā)展，留有擴建余地。 廠地概況 污水廠地選擇在地勢較低且相對平坦的城市西部郊區(qū)，毗鄰資江河下游，且處于風向玫瑰下風向，場地范圍內可基本視為平地，海拔 250 米，高于資江河平均水位 10 米。初定服務期限為 10 年，預留 10 萬人口用地。 東北大學秦皇島分校 畢業(yè)設計（論文） 第 8 頁 污水污泥最終去向 污水處理廠最終出水直接排入資江河體，污泥經消化脫水處理后部分被周圍農田消納，部分進入城市污泥處理廠進行最終處理處置。 設計任務及要求 設計任務書 （ 1）設計規(guī)模 本污水處理廠設計以南方某市為背景，服務人口 20 萬，另有排入城市管網的工業(yè)污水進水量 15000m3/d。 （ 2）設計水質 生活 污水進入污水廠水質如下表 ，工廠排入下水道污水水質見表 。 表 生活污水進水水質 Tab. Quality of sewage influent 指標 數值 指標 數值 CODcr 400mg/L NH3N 20mg/L BOD5 200mg/L TP 4mg/L SS 150mg/L pH ～ TN 50mg/L 表 工業(yè)廢水進水水質 Tab. Quality of industrial sewage 指標 數值 指標 數值 CODcr 550mg/L NH3N 80mg/L BOD5 250mg/L TP 8mg/L SS 350mg/L pH ～ TN 100mg/L 東北大學秦皇島分校 畢業(yè)設計（論文） 第 9 頁 設計要求 處理后出水的最終受納水體為資江河體，資江河 A 市段要求水質達到《地面水環(huán)境質量標準》（ GB383820xx）中的Ⅲ類水體標準，即達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（ GB1891820xx）中的一級 B 標準。 水質水量計算 水量計算 生活用水采用的是 20 萬人口一區(qū)中小城市用水標準，取平均日綜合用水標準為每人每天 200L，污水定額為用 水定額的 80%。 生活污水水量為： smhmdmdLQ /3331 ??????? 生活污水總變化系數為： ??? QKz 工業(yè)排水為 Q2=15000m3/d 平均日總排水量為： dmQ /47000320xx15000321 ????? 最高日總處理水量為： dmQ / 3m a x ???? 水質計算 平均 CODcr 的量為 LmgCOD cr / 15000550320xx400 ????? 平均 BOD5 的量為 LmgBOD / 2501500020xx20xx5 ????? 平均 SS 的量為 東北大學秦皇島分校 畢業(yè)設計（論文） 第 10 頁 LmgSS / 15000350150320xx ????? 平均 TN 的量為 LmgTN / 1001500050320xx ????? 平均 NH3N 的量為 LmgNNH / 7 0 0 0 1 5 0 0 0803 2 0 0 0203 ?????? 平均 TP 的量為 LmgTP / 7 0 0 0 1 5 0 0 083 2 0 0 04 ????? 出水水質及處理效率計算 根據《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（ GB1891820xx）中的一級 B 排放標準，設定出水水質如下表 ，設計污水處理 廠進出水水質及處理效率如下表 。 表 出水水質要求 Tab. Effluent water quality requirements 指標 數值 指標 數值 CODcr 55mg/L NH3N 8mg/L BOD5 15mg/L TP 1mg/L SS 20mg/L TN 24mg/L 表 進出水水質及處理效率 Tab. Influent and Effluent water quality and processing efficiency 指標 平均進水 出水 處理效率 CODcr 448mg/L 55mg/L % BOD5 216mg/L 15mg/L % SS 214mg/L 20mg/L % TN 66mg/L 24mg/L % NH3N 39mg/L 8mg/L % TP 5mg/L 1mg/L % 東北大學秦皇島分校 畢業(yè)設計（論文） 第 11 頁 2 工藝流程的確定 水質水量特點分析 污水廠設計平均日水量為 47000m3/d，最高日處理水量為 61080m3/d，總變化系數k=，為中型污水處理廠水量標準。五日生化需氧量與氮磷之比為 BOD5/TP=3BOD5/NH3N=，比率較高；五日生化需氧量與化學需氧量之比為 BOD5/CODcr=，污水可生化性能良好。污水排放標準為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（ GB1891820xx）中的一級 B 標準，各污染物處理效率為 CODcr=%， BOD5=%，SS=%， TN=%， NH3N=%， TP=%。對于 BOD CODcr 以及脫氮要求較高。根據城市氣象資料可知全年平均氣溫 ℃ ，確定設計溫度為 20℃ 。 工藝比較 一般情況下，城市污水處 理廠的工藝流程包括一級物理處理、二級生物處理、三級深度處理和污泥處理。 一級處理又叫預處理，用過篩以及沉淀等方法去除水中漂浮物及顆粒 ， 同時也有 調節(jié)廢水 pH 值，減輕廢水的腐化程度和后續(xù)處理工藝負荷 的效果 。 通常包括粗細兩道格柵、提升泵房和沉砂池等，這也是污水處理的必須階段。 二級處理又為生物處理，根據設計任務書，所選生化處理工藝應具有脫氮除磷的功能。目前常用的污水處理脫氮除磷工藝主要有傳統的 AAO 工藝、各種氧化溝工藝、 SBR及其變型工藝等。 三級處理是 繼二級處理以后的廢水處理過程， 也稱為廢水深度處理， 通常用于 處理二級處理不能處理的氮、磷和 致病微生物 。一般采用的方法有： 臭氧化 法 、 凝聚沉淀法 、硅藻土 過濾法 、 砂濾法，活性炭等方法。 由于本設計排水為一級 B 排放標準，無中水回用要求，所以僅設消毒池。 污泥處理段是 對污泥進行濃縮、脫水、穩(wěn)定的過程。 典型的污泥處理工藝包括四個階段。第一為污泥濃縮；第二為污泥消化， 使污泥中的有機物分解，讓污泥相對穩(wěn)定；第三階段為污泥脫水段，使污泥減少容積，便于運輸；最后為污泥最終處置，采用一定 東北大學秦皇島分校 畢業(yè)設計（論文） 第 12 頁 方法使污泥得到最后處置。 一級預處理工藝比較 格柵 格柵種類及分類方式很多，總體可分為格柵機和篩網（條）兩大類。格柵機適用于較高懸浮物濃度污水，篩網適用于低懸浮物濃度污水，主要適用于小型污水處理廠 [4]， 格柵條的斷面形式、柵條間距和柵渣清除方式是選擇格柵應考慮的因素。 （ 1）格柵柵條常用的斷面形狀有矩形、圓形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差。矩形剛度好，但水力條件不好，其它形狀 相對較復雜，一般采用矩形斷面。（ 2）柵條間距與格柵的用途有關。設置在污水處理系統前的格柵柵條間距最大不能超過 40mm，水泵后的細格柵間距一般較窄。（ 3）柵渣的清除方式與格柵攔截的污泥量有關。當柵渣量大于 ，可采用機械清渣方式；當柵渣量小于 ，可采用人工清渣方式，也可采用機械清渣方式。在條件允許的情況下一般采用機械清渣。 表 常用格柵機適用范圍及特點 Tab. The scope and characteristics of the monly used grille machine （ 2）本設計屬于中型污水處理廠，因此采用中細 兩道格柵?？偺嵘谜厩霸O置中格柵（ 10～ 40 mm），處理系統前設置細格柵（ 3～ 10 mm）。格柵均采用常用的矩形斷面，機械清渣。 類 型 優(yōu) 點 適用范圍 缺點 臂式格柵機 維護方便、壽命長 中等深度的寬大格柵 構造較復雜、耙齒與柵條對位較難 鏈式格柵機 構造簡單、占地小 深度不大的中小型格柵，主要清除長纖維、帶狀物 雜物可能卡住鏈條和鏈輪 鋼繩式格柵機 適用范圍廣、檢修方便 固定式適用于深度范圍大的中小型格柵，移動式適用于寬大格柵 防腐要求高、檢修時需停水 回轉式格柵機 結構簡單、動作可靠、檢修容易、重量輕。 深度較小的中小型格柵 制造要求高、占地較大 東北大學秦皇島分校 畢業(yè)設計（論文） 第 13 頁 常用格柵機類型有：鋼繩式格柵機、臂式格柵機、回轉式格柵機、鏈式格柵機等。其適用范圍與特點見表 。 針對設計水質中工業(yè)廢水和生活污水平均進水 SS 為 214mg/L 且不含或者少含纖物和帶狀物的現狀，可判斷本設計中并不適應鏈式格柵機。此外，由于污水中的部分工業(yè)廢水可能會有輕微腐蝕性，鋼繩牽引式也不適合此安裝設計，綜合以上分析，選擇結構簡單，動作可靠且適用較廣的回轉式格柵機。 沉 砂池 沉砂池的常見工藝有曝氣沉砂池、平流式沉砂池及旋流沉砂池。 （ 1）平流式沉砂池是根據顆粒自由沉淀理論進行設計的，是歷史最長的一種沉砂工藝，基本上不具備分離沙礫上有機物的作用，沉淀出來的沙礫易腐壞，需另備洗砂工藝 [7]。 （ 2）曝氣沉砂池以平流沉砂池為基礎發(fā)展而來，沉砂池兩邊墻壁設置曝氣器，加強池內污水旋流流動，達到強洗砂作用。另外，通過氣浮作用，使油脂類物質形成浮渣去除，但也會使惡臭散發(fā)，影響操作環(huán)境。 （ 3）旋流沉砂池為圓形，池中設有旋轉攪拌槳。進水以切向進人沉砂池，出水沿徑向或切線流出，通過槳板攪拌 形成渦流而達到沉砂的效果，由于旋流沉砂池占地面積小、能耗低、對有機物分離效果好等原因，近年來得到了廣泛的應用 [5]。 綜合以上分析，由于其砂水分離特性和沉砂效果，現在應用比較多的是曝氣沉砂池和旋流沉砂池，又由于對于具有脫氮除磷處理的工藝來說，生化池的進水池一般為厭氧池，而曝氣沉砂池的另一特性是對污水有預曝氣效果，會在一定程度上影響厭氧池的除磷效果 [5