【正文】 .......................................... 51 污泥脫水 ................................................................................... 51 污泥脫水機(jī)房設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................... 52 處理構(gòu)筑物高程設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................................. 53 結(jié)論 ...................................................................................................................... 56 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 57 致謝 ...................................................................................................................... 59 附錄 ...................................................................................................................... 60 誠信聲明 .............................................................................................................. 62 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 前 言 水是一種寶貴的自然資源，是自然界的基本要素，也是人類和一切生物賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。處理 后 的回用水可達(dá)到 國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)深度處理后 的 水質(zhì)如下 ，即： 5BOD 濃度 ≤20 /Lmg ,COD 濃度 ≤100 /Lmg ， SS 濃度 ≤20 /Lmg ，氨氮濃度 ≤15/Lmg 。 經(jīng)分析知該處理水質(zhì)屬易生物降解，且需要二級(jí)出水經(jīng)深度處理， 可采用生物處理使水 達(dá)到工業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，以緩解城市 供水 矛盾 。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 摘 要 西安市西南郊地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)廢水和居民生活污水其混合比例為 7:3，其廢水水質(zhì)的主要特點(diǎn)是含有大量的有機(jī)物，屬高濃度有機(jī)廢水，故其生化需氧量也較大。該混合廢水的 處理廠的處理水量為 15 萬 3/md，原混合廢水中各項(xiàng)指標(biāo)為： BOD 濃度為 180 /Lmg ,COD 濃度為 400 /Lmg ， SS 濃度為 255 /Lmg ，氨氮濃度為 32 /Lmg 。故本設(shè)計(jì)工藝流程為：污水 → 粗 格柵 → 集水井及提升泵房 → 細(xì)格柵 → 曝氣沉砂池 → 選擇 池 → 氧化溝 → 二沉池 → 接觸消毒 池 → 出水 整個(gè)工藝具有總投資小、處理效果好、 工藝簡(jiǎn)單、 易于管理、 運(yùn)行穩(wěn)定、能耗小等優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵字： 工業(yè) 廢水， 污水處理廠， 氧化溝 ，生活污水 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 ABSTRACT Xi39。沒有水就沒有生命。雖然地球上水的儲(chǔ)量很大，但是，人類能直接取用的河、湖淡水資源卻十分有限。 隨著工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人口的增加，城市規(guī)模的擴(kuò)大，污水的排放量迅速增加。因此，加快污水處理工程的建設(shè)，提高污水處理率，保護(hù)有限的水資源，已經(jīng)成為我國環(huán)境保護(hù)工作的緊迫任務(wù)。所以，要求在城市污水處理過程中不僅要有效地去除5BOD 和 SS，而且要有效地脫氮除磷。 我國城市污水處理相對(duì)于國外發(fā)達(dá)國家、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、 2/AO、AB、 SBR（包括 CCAS 工藝）等多種工藝，以達(dá)到不同的出水要求。在我們大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，必須結(jié)合我國發(fā)展，尤其是當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，探索適合我國實(shí)際的城市污水處理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用氧化溝法，即循環(huán)混合式活性污泥法。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。 工業(yè)生產(chǎn)廢水和居民生活污水的主要特點(diǎn)之一是 5BOD /COD 值高，一般在50%及以上，非常有利于生化處理，同時(shí)生化處理與普通物化法、化學(xué)法相比較：一是處理工藝比較成熟；二是處理效率高 ， COD、 5BOD 去除率高，一般可達(dá)80%～ 90%以上；三是處理成本低 (運(yùn)行費(fèi)用省 )。 根據(jù)給定的原始資料及相關(guān)要求，為西安市西南郊設(shè)計(jì)一個(gè)規(guī)模為 15 萬m3/d 的大型污水處理廠。該污水處理廠的建設(shè)可以改善西安市西郊地區(qū)水環(huán)境，同時(shí)二級(jí)出水經(jīng)深度處理，達(dá)到工業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)，可以緩解城市供水矛盾，本設(shè)計(jì)的原始資料如下： 1．廢水來源：工業(yè)生產(chǎn)廢水、居民生活污水 2. 廢水水質(zhì)： COD=400 mgL1 ； SS= 255mgL1 3．廢水水量： Q=15 萬 m3/d 4．出水水質(zhì)： COD≤100 mgL1 SS≤ 20mgL1 5．廠區(qū)特征：地勢(shì)平坦，有預(yù)留地用于后期擴(kuò)建，廠區(qū)地面標(biāo)高為 +。 該水經(jīng)處理以后，水質(zhì)應(yīng)符合國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB189182022）中得一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)中要求的進(jìn)出水水質(zhì)見表 11。 污水的處理程度用進(jìn)出水水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算而得，計(jì)算如下： COD 去除率計(jì)算： 1 eCCE C?? 式中 E1 COD 的處理程度， %； C 進(jìn)水的 COD 濃度 ,mgL ； Cg 處理后污水排放的 COD 濃度， mgL 。 則 2 1 8 0 2 0 1 0 0 % 8 8 . 8 9 %180E ?? ? ? 公式（ 11） 公式（ 12） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 SS 去除率計(jì)算： 3 eCCE C?? 式中 E3 SS 的處理程度， %； C 進(jìn)水的 SS 濃度， mgL ； eC 處理后污水排放的 SS 濃度， mgL 。 則 4 3 2 1 5 1 0 0 % 5 3 %32E ?? ? ? 常用工藝方案比較如下： 1. AB 法 (Adsorption—Biooxidation) 該法由德國 Bohuke 教授開發(fā)。 A 級(jí)與 B級(jí)間設(shè)中間沉淀池。 AB 法盡管有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，但不適合低濃度水質(zhì)， A 級(jí)和 B 級(jí)亦可分期建設(shè)。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個(gè)或三個(gè)池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運(yùn)行，故稱序批式活性污泥法。這種一體化 工藝 的特點(diǎn)是 工藝 簡(jiǎn)單，由于只有一個(gè)反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及 設(shè)備 ，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。 3． 2/AO法（ Anaerobic－ Anoxic－ oxic） 由于對(duì)城市 污水 處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內(nèi) 10 年前開發(fā)此厭氧 —缺氧 —好氧組成的 工藝 。 A/A/O 法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水 中的磷在厭氧狀態(tài)下 (DO)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。為有效脫氮除磷，對(duì)一般的城市 污水 ， COD/TKN 為 ～ (完全脫氮 COD/TKN)，BOD/TKN 為 ～ ， COD/TP 為 30～ 60， BOD/TP 為 16～ 40(一般應(yīng)＞ 20)。 4. 氧化溝工藝 本 工藝 50 年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競(jìng)爭(zhēng)力，當(dāng)前可謂熱門 工藝 。 由于它運(yùn)行成本低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行穩(wěn)定、并可脫氮除磷，逐漸受到關(guān)注與重視。運(yùn)行費(fèi)用較常規(guī)活性污泥法低 30%50%，基建費(fèi)用較 常規(guī)活性污泥法低 40%60%。h)。采用轉(zhuǎn)碟曝氣，水深一般在 ～ ，動(dòng)力效率與轉(zhuǎn)刷接近，現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥的污水處理廠應(yīng)用。 卡式 (Carrousel)簡(jiǎn)稱循環(huán)折流式，采用倒傘形葉輪曝氣，從 工藝 運(yùn)行來看，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。 交替式氧化溝是 SBR 工藝與傳統(tǒng)氧化溝工藝組合的結(jié)果，目前應(yīng)用的主要有 3 種氧化溝，分別為 VR 型、 DE 型、 T 型。 氧化溝一般不設(shè)初沉池，負(fù)荷低，耐沖擊，污泥少。h)］。另外，當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、占地面積等因素也對(duì)工藝選擇有影響。要做到這一點(diǎn)，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的處理工藝。具有以下幾個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)： 1．具有獨(dú)特的水力流動(dòng)特點(diǎn)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮效果； 2．不設(shè)初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度； 3． BOD 負(fù)荷低，使氧化溝具有對(duì)水溫、水質(zhì)、水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥產(chǎn)率低，勿需進(jìn)行硝化處理； 4．脫氮效果還能進(jìn)一步提高； 5．電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。 本設(shè)計(jì)采用的氧化溝法的工藝流程如下圖 11 所示： 鼓風(fēng)機(jī)房 排放外運(yùn) 加氯 污水 → 粗格柵 → 提升泵房 → 曝氣沉砂池 → 選擇池 → 氧化溝 → 二沉池 → 接觸消毒池 → 出水 外運(yùn) ← 污泥脫水機(jī)房 ← 污泥濃縮池 污泥泵房 圖 11 污水處理工藝流程圖 設(shè)計(jì)說明 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 格柵是由一組平行的的金屬柵條制成的框架，斜置在污水流經(jīng)的渠道上，或泵站集水井的井口處，用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的污物。 設(shè)計(jì)參數(shù) 共設(shè) 4 組，便于維修和清洗。 柵前水深： h= , 柵前槽寬： 1B = 柵前流速： 1v =, 過柵流速： 2v =格柵間隙： b=, 柵條寬度： s=, 格柵傾角： α=60176。 集水池與進(jìn)水閘井、格柵井合建時(shí)，宜采用半封閉式。 集水井設(shè)計(jì)參數(shù) 集水井容積： W=271 3m 集水井的地面面積： F= 2m 有效水深?。?2Hm? 集水井的地面尺寸 ： B=8m ,L=17m 提升泵房 設(shè)計(jì)說明 提升泵房的作用：提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個(gè)污水處理流程過程中流過，從而達(dá)到污水的凈化。由于污水泵站一般為常年運(yùn)轉(zhuǎn)，大型泵站多為連續(xù)開泵，故選用自灌式泵房。大流量的永久性污水泵站，選用矩形泵房。綜上本設(shè)計(jì)采用半地下自灌式合建泵房。自灌式泵房在排水泵站應(yīng)用廣泛，特別是在要求開啟頻繁的污水泵站、要求及時(shí)啟動(dòng)的立交泵站，應(yīng)盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動(dòng)控制運(yùn)行。在污水處理系統(tǒng)中用泵進(jìn)行 污水的提升，污泥的抽送及化學(xué)藥品的添加，是污水處理系統(tǒng)中必不可少的通用設(shè)備。 3．水泵的使用范圍及性能特點(diǎn)： 適用范圍： WQ 型潛污泵是在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制而成的潛水排污泵。 性能特 點(diǎn) 見表 12： 表 12 WQ 型潛污泵性能 型號(hào) 流量 (m3/h) 揚(yáng)程 (m) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 電動(dòng)機(jī)功率 (kw) 效率 (%) 出口直徑 (mm) 500WQ270016185 2700 16 725 185 82 500 設(shè)計(jì)說明 細(xì)格柵用以截留污水中相對(duì)較小的懸浮物或漂浮物。則每組的設(shè)計(jì)最大流量為 Q/4= m3/s 柵槽的寬度 B= 日柵渣量 W=，宜采用機(jī)械清渣。 柵后槽總高度： H=, 柵槽總長(zhǎng)度： L= 過柵水頭損失： 1h =, 柵條的間隙數(shù)： n=93 設(shè)計(jì)說明 沉砂池的作用：沉砂池的作用是利用物理原理從污水中分離相對(duì)密度較大或者比重較大的無機(jī)顆粒，主要包括無極性的砂粒、礫石和少量較重的有機(jī)物質(zhì)，其比重約為 。 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)四個(gè)曝氣沉砂池，則每個(gè)池子的最大設(shè)計(jì)流量為 Q/4= 3m /s ： V= 3m （取 t=2min） ： A= 2m （取 v1=） ： B=(取 h2=2m) ： L=12m ： q= 3m /h(d= 33/mm)