【正文】 逐年增加，至 2021 年城北排放未經(jīng)處理污水排放量已達(dá) 10萬(wàn)噸 /日左右。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。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 。 雖然如此，我國(guó)的污水處理還是落后于許多國(guó)家。 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?？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）。 （ 2） 認(rèn)真研究各項(xiàng)自然條件 ，如水質(zhì)水量資料、同類(lèi)工程資料。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。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， 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 。 環(huán)境條件狀況 吉安 位于江西省中西部，贛江中游。境內(nèi)有自北向南縱貫的京九鐵路、 105 國(guó)道和由東向西的 319 國(guó)道及 “三 南 ”公路，是連接北京、西南、華南、福建、港澳地區(qū)的天然紐帶；上可溯贛江溝通閩粵，下可泛鄱陽(yáng)湖與長(zhǎng)江相聯(lián)，順抵長(zhǎng)江下游發(fā)達(dá)省市，在江西省地理上占有特殊位置。熱量資源豐富，但冷熱差異較大；雨水充沛，但豐而不衡；光照雖少，但光熱同季，光能潛力大；山地垂直氣侯多樣，適誼高溫作物栽培，有利作物安全越冬，有發(fā)展農(nóng)、林、牧各業(yè)大農(nóng)業(yè)的 氣候 優(yōu)勢(shì)，但又伴有旱澇風(fēng)冷等自然災(zāi)害。 地震裂度 6度。 設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)計(jì)依據(jù)主要是國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)： 《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》 。 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。 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。 《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 ； 污水處理流程的選擇 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。 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 等多種工藝， 已 達(dá)到不同的出水要求。 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)。該 工藝 對(duì)曝氣池按高、低負(fù)荷分二級(jí)供氧， A級(jí)負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，產(chǎn)生污泥量大，污泥負(fù)荷 在 (kgMLSSd) 以上； B 級(jí)負(fù)荷低，污泥齡較長(zhǎng)。二級(jí)池子 F/M(污染物量與微 生物量之比 )不同，形成不同的微生物群體。 SBR 法 SBR 法早在 20 世紀(jì)初已開(kāi)發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。現(xiàn)在又開(kāi)發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性 SBR 工藝 ，如 ICEAS 法、 CASS 法、 IDEA 法等。但因每個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來(lái)說(shuō)并不太適用于大規(guī)模的城市 污水 處理廠 。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級(jí)處理 工藝 。二是脫氮，缺氧段要控制 DO mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中 BOD 作為氫供給體 (有機(jī)碳源 )，將來(lái)自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。 若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化 ，以去除磷、 BOD5 和 COD 為主，則可用 A/O工藝。氧化溝 具有脫氮的效果且 在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式，比較有代表性的有： 帕式簡(jiǎn)稱(chēng)單溝式，表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣，水深一般在 ～ ，轉(zhuǎn)刷動(dòng)力效率 ～ (kW 奧式簡(jiǎn)稱(chēng)同心圓式，應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成，三個(gè)環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為 0，中環(huán)為 1，內(nèi)環(huán)為 2)，有利于脫氮除磷。 卡式簡(jiǎn)稱(chēng)循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從 工藝 運(yùn)行來(lái)看，水深一般在 左右，但污泥易于沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。 T型氧化溝構(gòu)造控制儀表增加了運(yùn)行管理的難度。 污水處理流程方案的 確定 析本設(shè)計(jì)可 選擇的 工藝 流程，有兩種： 8 普通 A/A/O 法處理 工藝 經(jīng)過(guò)分 。 通過(guò) 比較適合本經(jīng) 濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的工藝是 OA/2 工藝。 設(shè)計(jì)污水水量 由設(shè)計(jì)資料知，該市每天的平均污水量為： 10?Q 萬(wàn)噸 /天 4 7 4 3431 0 1 0 / 1 0 1 0 / 1 0 1 0 /1 0 1 0 1 0 1 1 5 7 .4 12 4 3 6 0 0t d k g d m dL s L s? ? ? ? ? ?????? 查 GB50014－ 2021《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》知： sLsL 1 0 0 1 5 7 ? 則 取總變化系數(shù) K= 從而可計(jì)算得： 設(shè)計(jì)秒流量為 Q K Q??? 式中 Q 城市每天的平均污水量 ， sL ； ?K 總變化系數(shù) ； Q 設(shè)計(jì)秒流量 ， sL 。 在選擇污水處理程度時(shí)，既要充分利用水體的自 凈能力，又要防止水體受到 9 污染，避免污水排入水體后污染下游取水口和影響水體中的水生動(dòng)植物。 則 E1 =270120270 =% 污水的 5BOD 處理程度計(jì)算 2 eLLE L?? 式中 2E 5BOD 的處理程度 ， %； L 進(jìn)水的 5BOD 濃度 ， mgL ； eL 處理后污水排放的 5BOD 濃度 ， mgL 。 則 E3=16030160 =% 10 第三章 污水的一級(jí)處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 格柵 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的 進(jìn)口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常進(jìn)行。 設(shè)計(jì)中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。 格柵的設(shè)計(jì) 城市的排水系統(tǒng)采用分流制排水系統(tǒng)，城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，主干管進(jìn)水水量為 sLQ ? ，污水進(jìn)入污水處理廠處的管徑為 1250mm ，管道水面標(biāo)高為 。其中，中格柵設(shè)在污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)在污水泵站后。 設(shè)計(jì)參數(shù) 格柵柵條間隙寬度，應(yīng)符合下列要求： 1) 粗格柵：機(jī)械清除時(shí)宜為 16～ 25mm；人工清除時(shí)宜為 25～ 40mm。 2) 細(xì)格柵：宜為 ～ 10mm。 污水過(guò)柵流速宜采用 ～ ／ s。 。 ～ 60176。 當(dāng)格柵間隙為 16～ 25mm 時(shí)，柵渣量取 ～ 333 10 mm 污水； 當(dāng)格柵間隙為 30～ 50mm 時(shí)，柵渣量取 ～ 333 10 mm 污水。 格柵上部必須設(shè)置工作平臺(tái)，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計(jì)水位 ，工作平臺(tái)上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。工作平臺(tái)正面過(guò)道寬度，采用機(jī)械清除時(shí)不應(yīng)小于 ，采用人工清除時(shí)不應(yīng)小于 。 格柵除污機(jī)、輸送機(jī)和壓榨脫水機(jī)的進(jìn)出料口宜采用密封形式，根據(jù)周?chē)h(huán)境情況，可設(shè)置除臭處理裝置。 沉砂池的超高不應(yīng)小 于 。； N 設(shè)計(jì)的格柵組數(shù) ， 組 ； b 格柵柵條間隙數(shù) ， m 。 設(shè)計(jì)中取 S = ? ? mB ???????? 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度計(jì)算 111 tan2 ?BBl ?? 式中 1l 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 ， m ； 1? 漸寬處角 度 ， 186。 則 mgh i n2 ) (2341 ????? 柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高 mh ? 則 柵后槽總高度： mhhhH ??????? 柵槽總長(zhǎng)度 13 mhhllL60t a n60t a nt a nt a 221??????????????? ?? 每日柵渣量 10 0010 0086 400 11m a x WQK WQW Z ???? 式中 W 每日柵渣量 ， dm3 ； 1W 每日每 1000 3m 污水的柵渣量 ， 333 10 mm 污水。 進(jìn)水與出水渠道 城市污水通過(guò) 1250DN mm 的管道送入進(jìn)水渠道，然后，就由提升泵將污水提升至細(xì)格柵。 提升泵站 污水總泵站接納來(lái)自整個(gè) 城市排水管網(wǎng)來(lái)的所有污水，其任務(wù)是將這些污水抽送到污水處理廠，以利于處理廠各構(gòu)筑物的設(shè)置。 排水泵站的基本組成包括：機(jī)器間、集水池、格柵和輔助間。 集水池池底應(yīng)設(shè)集水坑，傾向坑的坡度不宜小于 10%。出水管流速宜為 ～ m/s。 泵房形式及 工藝布置 本設(shè)計(jì)采用地下濕式矩形合建式泵房，設(shè)計(jì)流量選用最高日最高時(shí)流量smQ ? 。自灌式水泵多用于常年運(yùn)轉(zhuǎn)的污水泵站，它的優(yōu)點(diǎn)是：?jiǎn)?dòng)及時(shí)可靠，管理方便。由于自灌式啟動(dòng)，故采用集水池 15 與機(jī)器間合建，前后設(shè)置。 工藝布置 本設(shè)計(jì)采用來(lái)水為一根污水干管，無(wú) 滯留、渦流等不利現(xiàn)象，故不設(shè)進(jìn)水井，來(lái)水管直接經(jīng)進(jìn)水閘門(mén)、格柵流入集水池，經(jīng)機(jī)器間的泵提升 污 水進(jìn)入出水井，然后依靠重力自流輸送至各處理構(gòu)筑物。泵站設(shè)在處理廠內(nèi)，泵站的地面高程為 。 （ 2）選泵 本設(shè)計(jì)單泵流量為 1 L s? ，揚(yáng)程 。 沉砂池 沉砂池是借助污水中的顆粒與水的比重不同，使大顆粒的砂粒、石子、煤渣等無(wú)機(jī)顆粒沉降，以去除相對(duì)密度較大的無(wú)機(jī)顆粒。這幾種沉砂池各有其優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際工程中一般多采用曝氣沉砂池。同時(shí)，對(duì)污水也起到預(yù)曝氣作用。每組沉砂池的設(shè)計(jì)流量為 sm3 。 最高時(shí)流量的停留時(shí)間應(yīng)大于 2min。 處理每立方米污水的曝氣量宜為 ～ 。 污水的沉砂量，可按每立方米污水 計(jì)算；合流制污水的沉砂量應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定 。 。 沉砂池除砂宜采用機(jī)械方法，并經(jīng)砂水分離后貯存或外運(yùn)。排砂管應(yīng)考慮防堵塞措施 。 本設(shè)計(jì)中取 t=3min 0 mV ???? 水流斷面面積 1vQA? 式中 A 水流斷面面積 ， 2m ； 1v 水平流速 ， sm 。 設(shè)計(jì)中取 h =2m mhAB ??? 25 ??hB 在 ~ 之間。 設(shè)計(jì)中 d = 33 mm 污水 hmq ???? 沉砂室所需容積 610 86 400???? TXQV 式中 X 城市污水沉砂量 ? ?污水363 10 mm ，設(shè)計(jì)中取 X =30 363 10 mm 污水 T 清除沉砂的間隔時(shí)間，設(shè)計(jì)中取 T =2d 。 設(shè)計(jì)中取 1B = ， 1H = 。 1排砂裝置 采用吸砂泵排砂，吸砂泵設(shè)置在沉砂斗 內(nèi)，借助空氣提升將沉砂排出沉砂池，吸砂泵管徑 ?DN 200mm 。主要由進(jìn)水管、出水管、沉淀區(qū)、污泥區(qū)及排泥裝置組成。周邊進(jìn)水可以降低進(jìn)水時(shí)的流速，避免進(jìn)水沖擊池底沉泥，提高池的容積利用系數(shù) 。本設(shè)計(jì)中采用機(jī)械吸泥的向心式圓形輻流沉淀池，進(jìn)水采用 中心 進(jìn)水周邊出水。 沉淀池的有效水深宜采用 ～ 。污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗宜為 60176。 。 排泥管的直徑不應(yīng)小于 200mm。 二次沉淀池的出水堰最大負(fù)荷不宜大于 ／ (s 1 緩沖層高度