【正文】 湖水污染綜合治理工程中外源部分 ,該部分包括武穴市污水管網(wǎng)及污水處理廠。 14ˊ，北緯 30176。 53ˊ，是武穴地區(qū)政治、經(jīng)濟、文化中心。南臨長江，上游距 武漢 78km，下游距黃石 45km，南與黃岡市隔江相望。中心城區(qū)距東南部的南湖教育區(qū)組團、東北部的楊鷹嶺火車站組團和西北部的唐家渡火力發(fā)電廠組團的距離分別為 km、 km、 。地勢由北向南逐漸傾斜，大致可以分為東北部山區(qū)、中部丘陵區(qū)、西南部平原三個地貌輪廓。沿江一帶為沖積層，系沙質(zhì)土。 城區(qū)未發(fā)現(xiàn)良好的含水層，局部有上層滯水，隨季節(jié)變化大，含水層分布深在 2m左右，經(jīng)化學分析，對砼無侵蝕作用。 多年平均氣溫： ℃ (1959～ 1970) 極端最高氣溫： ℃ (1969,8,29) 極端最低氣溫： ℃ (1969,1,31) 多年平均降水量： 一日最大降雨量： 最大積雪深度： 25cm 累年平均蒸發(fā)量： 無霜期： 260 天 常年主導風向： 冬季北風，夏季南風 多年平均風速： 累年最大風速： 17m/s 水文與水系 武穴現(xiàn)有湖泊 195 個，湖水不深，湖底平坦，湖盆坡度小，湖岸線曲折，港灣多，多數(shù)湖泊與江河支流相通，有堤閘調(diào)節(jié)。江心洲及 淺灘較多，沿江地段地貌以沖積低陷平原為主。每年 510月為汛期， 12月、 1 月、 2 月為枯水期。據(jù) 1965～ 1981 年的資料統(tǒng)計，年平均徑流量 7016 億 m3/s，多年平均流量 23400m3/d，且年際間徑流變化小，最大年徑流量與最小年徑流量之比僅為 。 長江水位特征如下： 最高水位（ P=1%） （ P=2%） 黃海高程 最低水位（ P=97%） 黃海高程 多年月平均水位 黃海高程 多年月平均最高水位 黃海高程 多年月平均最低水位 黃海高程 最大含砂量 4420mg/l 平均含砂量 50～ 100mg/l（冬季） 1000～ 1300mg/l（夏季） 城市供水及排水工程現(xiàn)狀 市內(nèi)現(xiàn)有水廠三座，總供水能力為 3萬 m3/d，均以長江為水源。 城市東、南及北片居住區(qū)和科技開發(fā)區(qū)現(xiàn)狀為分流制。這造成了南湖水體水質(zhì)營養(yǎng)化程度日趨嚴重，部分湖汊淤塞，最深淤泥厚度達 2米，水體渾濁，能見度大幅降低，最低 處已不中足 30 厘米，排污口附近的廢棄物漂浮物隨處可見，南湖水污染特征為有機污染，BOD5超標 倍，局部水體富營養(yǎng)化已到相當嚴重的程度。 污水管網(wǎng)建設必須與污水處理廠的建設相配合。 因地制宜地根據(jù)實際情況，在保證處理效果的前提下，盡量節(jié)約投資，減少用地，做到技術(shù)先進、安全適用。 盡可能減少污水在收集、輸送、處理、排放過程中對環(huán)境造成地不良影響，防止二次污染。環(huán)境保護是我國的一項基本國策，對環(huán)境的保護和治理已經(jīng)刻不容緩。隨著武穴市的不斷發(fā)展，人口的不斷增加，本地區(qū)的雨水，生活污水和工業(yè)廢水使環(huán)境進一步惡化，環(huán)境的污染嚴重影響著人民的身體健康和正常生活。在完成這項改造工程后，長江及南湖等水體的水質(zhì)將會得到很大的改善，故本工程設計具有重要的意義。 污水量預測 人口規(guī)劃及用地規(guī)劃 中心城區(qū)按地理位置分為東西南北四個片區(qū)。 城區(qū)西片屬老城區(qū) ,東靠南湖 ,西接長江 ,是既工業(yè)、也有生活（如市中心區(qū)內(nèi)大量的住宅區(qū)）、文教區(qū)并且有大量的商業(yè)區(qū)（武穴市最主要的商業(yè)區(qū)）的綜合區(qū)，東從黃州大起西到濱江路。 南片屬新建城區(qū)，北靠南湖，南接長江，東起西湖二路，西至西湖五路。 城區(qū)東片，西靠南湖，東接三明河，目前尚未開發(fā)，區(qū)內(nèi)主要為漁場（如東湖漁場）， 另有少量工業(yè)企業(yè)，規(guī)劃為高新技術(shù)園區(qū)，以無污染或輕污染的輕工電子等技術(shù)含量高的工業(yè)為主嚴格限制重污染企業(yè)。 99 年供水總量最高日 m3/d,2020年至 2020年由于工業(yè)用水呈下降趨勢 ,市內(nèi)生活用水所占比例較大 (約占總用水量的 75%),近三年用水量較為平穩(wěn) ,據(jù)市自來水公司統(tǒng)計 ,平均日用水量在 ～ 萬 m3/d 左右 ,最高日為 ～ 萬 m3/d?？紤]到近來武穴市招商引資源共享力度加大（如匯源果汁生產(chǎn)廠及深港紡織有限公司等用水大戶落戶武穴市）及城市化水平的提高，根據(jù)全國主要用水量普查及用水量指標趨勢預測，其預測用水增長趨勢為 2～ 3%，同時參照武漢市等周邊城市規(guī)劃用水量指標，并結(jié)合武穴市現(xiàn)狀用水量和生活用水與工業(yè)用水比值，本設計綜合、生活用水量最高日用水量指標用水量按 500 升 /人 .日，用水下量增長趨勢為 %。根據(jù)上述主城區(qū)趨勢，同時依據(jù)總規(guī)和參照武漢市等周邊城市用水比例，預測在服務年限內(nèi)武穴市污水量所占比例為 50%，工業(yè)廢水量占比例為 35%，公建商業(yè)污水量見則為 15%。 地下水滲入量與地下水位、土質(zhì)、管材、管道接口形式、檢查井材料、施工質(zhì)量等因素有關(guān)，具體滲入量的確定國內(nèi)尚無成熟資料，一般按計算污水量的 5%～ 10%考慮，本工程取 5%。 根據(jù)上面表，預測服務年限內(nèi)城市日均污水總量如下表 ： 表 武穴城區(qū)污水量預測表 2020 年 2020 服務人口（萬人） 12 15 設計人均綜合污水量（ lpc） 300 320 日均污水量（萬 m3/d） 污水收集率（ %） 85 90 污水量（萬 m3/d） 地下水滲入系數(shù) 污水量（萬 m3/d） 污水處理廠規(guī)模 武穴市西片為老城區(qū)，老城區(qū)面積相對總城區(qū)是很小的一部分，而且城市發(fā)展還不是很完善，便于管網(wǎng)改造，其排水現(xiàn)狀為雨污合流管，經(jīng)近期管網(wǎng)改造后，老城區(qū)改為分流制，故本設計采用分流制設計。本設計缺乏關(guān)于工業(yè)排水和公用建筑排水的詳細資料，故無法計算本設計的污水集中流量。近期污水規(guī)模為 4萬 m3/d，遠期污水規(guī)模為 6萬 m3/d。如果采用 合流制排水系統(tǒng)。該城區(qū)以前沒有完善的排水系統(tǒng)，采用分流制的施工也不是很難。將雨水直接排入水體，將生活污水送入污水處理廠進行處理后排放。同時雨、污水分流是現(xiàn)代城市排水的一大趨勢。污水濃度被稀釋。 水 質(zhì) 名稱 武漢科技大學本科畢業(yè)設計 第 16 頁 共 86 頁 。增加了污水處理的難度。也會使 BOD5的濃度降低。 由以上四點可以看出，分流制由利于提高污水 BOD5濃度，使污水處理廠的二級處理能夠正常運行，該城區(qū)的零星工業(yè)廢水也可以直接排入城市排水管網(wǎng)，且可以適當增加污水的 BOD5濃度。這樣使得合流制的污水廠的建設費用要高于分流制的，同時，分流制流入污水廠的水量和樹枝變化小，污水廠的運行易于控制。 另外根據(jù)城市總規(guī)劃，為了充分利用本市靠江近湖的有利排水條件，近期將對老城區(qū)進行排水管 網(wǎng)該造，將以前老城區(qū)的雨污合流制改造成為分流制。 設計原則 1. 遵照國家對環(huán)境保護，城市污水治理制定的有關(guān)規(guī)定，標準及規(guī)定進行設計； 2. 按照“集中與分散相結(jié)合，以集中為主的原則”進行設計； 3. 在城市總規(guī)劃指導下，建設污水收集系統(tǒng)，保護城市水資源和城市環(huán)境，充分發(fā)揮現(xiàn)有排水設施的作用，做到投資省，環(huán)境效益高； 4. 按城市規(guī)劃道路結(jié)合地形河道的實際情況，考慮近遠期，分期實施的可能性，進行污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設計。 污水處理廠廠址選擇及排放水體論證 污水處理廠廠址選擇 城市污水處理廠的廠址應該根據(jù)城市建設的總體規(guī)劃 ,結(jié)合城市地形 ,排入水體 ,城武漢科技大學本科畢業(yè)設計 第 17 頁 共 86 頁 市排水設施狀況等條件 ,對城市排水系統(tǒng)包括污水處理廠的廠址作出多方案的技術(shù)經(jīng)濟比較后 ,選擇最佳方案 . 在對城市排水系統(tǒng)包括污水處理廠的廠址進行規(guī)劃的時侯 ,應該首先處理好如下四個問題 . 1,集中與分散 因為建設集中處理的大型污水處理廠比建設小型的污水處理廠 ,具有基建投資少 ,運行費用低 ,管理方便等優(yōu)點 .所以當城市條件允許 ,同時排水系統(tǒng)和污水處理廠可以分期實施的情況下 ,應該首先考慮集中處理的原則 . 而對于云陽縣這樣的小城市來說 ,只有建設集中的污水處理廠 . 2,近期與遠期 根據(jù)城市的總體規(guī)劃的建設分期 ,對于集中處理與分散處理都應該個近期和遠期分開 ,以便節(jié)省近期的投資 ,又能夠適應遠期城市建設總體規(guī)劃的變化和調(diào)整 . 3,排水與水源 城市污水處理廠應建設在城市河流的下游 ,以保護地面水源 .有潮汐河流的城市 , 其污水廠的排放口應該考慮河水上漲對上游取水點的影響 . 4,排放與利用 污水處理廠處 理后出水應該考慮用于農(nóng)業(yè)灌溉和市政與工業(yè)回用 ,所以污水廠應該盡量靠近農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)和工業(yè)區(qū) .尤其是對于干旱的城市尤為重要 . 當污水處理廠的廠址有多種方案可供選擇時，應從管道系統(tǒng)、泵站、污水處理廠各處理單元考慮，進行綜合的技術(shù)、經(jīng)濟比較與最優(yōu)化分析，并通過有關(guān)專家的反復論證后再行確定。 （ 2）無論采用什么工藝，都應盡量作到少占農(nóng)田或不占良田 。為保證衛(wèi)生要求，廠址應與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)，生活區(qū)及農(nóng)村居民點保持約 300m 以上的距離，但也不宜太遠，以免增加管道長度，提高造價。當處理水排放時，則應與收納水體靠近?？拷w的處理廠，要考慮不受洪水威脅。 （ 6）要充分利用地形，應選擇有適當坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物高超布置的需要，減少土方工程量。降低處理成本。 排放水體的論證 污水處理廠尾水排放應執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 GB189182020中的一級標準的 B標準。 綜上所述，本設計認為武穴市環(huán)境容量較大，水系龐大。只要尾水不要排入南胡和遺愛湖都認為是合理的。 、污泥處理工藝方案 污水處理工藝 武漢科技大學本科畢業(yè)設計 第 19 頁 共 86 頁 污水處理工藝的選擇應根據(jù)設計進水水質(zhì)、處理程度要求、用地面積和工程規(guī)模等多種因素進行綜合考慮，各種工藝都有 其適用條件，應視工程的具體條件而定。 根據(jù)上面章節(jié)對污水水質(zhì)的分析，本工程要求的污水處理程度較高，對 BOD SS、NH3N、 PO4P去除率要求分別達到 83％、 90％、 40％和 50％以上，本工程污水處理工藝在去除 BOD5 的同時應充分考慮除磷脫氮，還應考慮污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟條件和管理水平，優(yōu)先選用技術(shù)先進、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟處理工藝。 常規(guī)二級處理工藝 根據(jù)我國現(xiàn)行《室外排水設計規(guī)范》 ,污水處理廠的處理效率見表 表 污水處理廠的處理效率 處理 程度 處理 方法 主要工藝 處理效率 (％ ) SS BOD5 一級 沉淀法 沉淀 4055 2030 二級 生物膜法 初次沉淀、生物膜法、二次沉淀 6090 6590 活性污泥法 初次沉淀、曝氣、二次沉淀 7090 6595 從表 可見，二級活性污泥法的 處理效率最高，但常規(guī)二級處理工藝僅能有效地去除 BOD COD 和 SS，而對氮去除率僅為 1020％，磷去除率為 1219％，達不到本工程對氮和磷去除率的要求。 在常規(guī)二級活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。污水中的無機顆粒和大直徑的有機顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂扇コ?，小直徑的有機顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?，而小直徑的無機顆粒則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡作用，與活性污泥絮體同時沉淀被去除。這是因為組成出水懸浮物的主體是活性污泥絮體，其本身的有機成分就很高，因此，較高的出水懸浮物含量會使得出水的 BOD COD、氮、磷均增加。 為了降低出水中的懸浮物濃度，應在工程中采取適當?shù)拇胧?，例如采用適當?shù)奈勰嘭摵梢员３只钚晕勰嗟哪奂俺两敌阅?、采用較小的二次沉淀池表面負荷、采用較低的出水堰負荷、充分利用活性污泥懸浮層的吸附網(wǎng)絡作用等。 (2) BOD5 的去除 污水中 BOD5 的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用 ,然后對污泥與水進行分離來完成的。在這種合成代謝和分解代謝的過程中，溶解性有機物（如低分子有機酸等易降解有機物）直接進入細胞內(nèi)不被利用。由此可見，微 生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)地物質(zhì)，因此，可以是處理后污水中的殘余 BOD5 濃度很低。 (3) COD 的去除 污水中 COD 去除的原理與 BOD5 基本相同。 對于那些主要以生活污水及其成分與生活污水詳盡的工業(yè)廢水組成的城市污水，這種城 市污水的 BOD5/COD 比值往往接近 甚至大于 ，其污水的可生化性較好，出水COD 值可以控制在較低的水平。