【正文】 。畢業(yè)設(shè)計能培養(yǎng)學(xué)生綜合能力與實踐技能，也可以提高學(xué)生運用理論知識分析以及解決實際問題的能力，通過畢業(yè)設(shè)計，我們可以獲得以下收獲。（2）深入學(xué)習(xí)污水處理系統(tǒng)涉及的工藝、原理、設(shè)備。（4）查閱資料了解環(huán)保產(chǎn)業(yè)中水處理行業(yè)動態(tài)。（6）增強工程圖的認(rèn)知能力及CAD制圖能力。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及趨勢我國在污染治理起步晚，最早的污水處理廠開始建于上海，發(fā)展極慢；解放后，水污染治理有了一定的發(fā)展，但由于經(jīng)濟情況的限制，以一級污水處理為多；70年代，一些城市開始在郊區(qū)建造穩(wěn)定塘，對城市污水的凈化處理開始起步；80年代，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國興建了一大批污水處理廠；尤其在“八五”期間，城市污水處理達到一個高潮時期；第九個五年計劃時，隨著《國家環(huán)境保護“九五”計劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)》、重點治理“三河”、“三湖”等與環(huán)境產(chǎn)業(yè)相關(guān)的重要文件以及政策的發(fā)布，環(huán)保行業(yè)持續(xù)蓬勃發(fā)展，20世紀(jì)末，全國已建成各污水處理廠四百余座，年投資約為一百五十億元。目前，研究現(xiàn)狀如下：（1）活性污泥法取得最大進展的一種方法?；钚晕勰喾ㄍ瑫r朝多種方向發(fā)展，采用的方法有：，使活性污泥與其它處理方法相結(jié)合，國外已在處理工業(yè)廢水上得到應(yīng)用；，最典型的工藝是A/A/O(厭氧—缺氧—好氧)法；，多用來提高磷的去除效果。（3）厭氧生物處理法近年來興起厭氧生物處理法，且慢慢發(fā)展成熟。由于厭氧生物處理法單獨使用不易使污水達標(biāo)，最常用的是和其它生物處理方法聯(lián)用。 國外研究現(xiàn)狀活性污泥法：活性污泥法現(xiàn)有以下幾種，且各有其特點。由于負(fù)荷高低的差別，該工藝實行二級供氧，A級負(fù)荷高，供氧量高，產(chǎn)生的污泥量也大；B級負(fù)荷低，供氧量相對低，且泥齡較長；二級池子形成不同的微生物群體，且F/M不同，A池B池中間需設(shè)置沉淀池[1]，AB法的優(yōu)點是節(jié)能且可以分期建設(shè)，但最好用來處理高濃度廢水。在一座池子里完成其余方法要多個池子協(xié)同才能完成的功能，一般來說有進水、曝氣、沉淀、出水四個階段，為了實現(xiàn)連續(xù)運行，常常需要三到四個池子構(gòu)成一組同時運行。SBR法一般無二沉池、及相應(yīng)設(shè)備，一般不設(shè)調(diào)節(jié)池[1]，無需初沉池，在眾多污水處理方法中，工藝相對簡單，占地以及投資較少；此外，由于會有厭氧缺氧段，所以此方法不易產(chǎn)生污泥膨脹；耐沖擊負(fù)荷、運行靈活也是其優(yōu)點之一，缺點是池容的利用率不理想，并不適用于大型城市污水處理廠 。因此，大量現(xiàn)有的污水處理設(shè)備需要升級改造來完成這一目標(biāo)。AAO工藝在過去30年中已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各城市污水處理廠。A/A/O法能達到深度的二級處理，可獲得優(yōu)質(zhì)出水。二是脫氮，缺氧池里面，在反硝化菌的作用下，來自好氧池中的硝酸鹽被還原成氮氣，從而進行脫氮。（4）普通曝氣法及其變法該工藝出現(xiàn)最早，應(yīng)用最多，標(biāo)準(zhǔn)形式是推流曝氣。但可以通過一些變形，如減少曝氣池容積負(fù)荷，來達到脫氮的效果；在曝氣池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以用來除磷；此外，也可與化學(xué)除磷法來結(jié)合；由此可見其變法有多種多樣，氧化溝也算其中一種。是現(xiàn)在應(yīng)用的熱門工藝，有多種形式，有代表性的有一下幾種：帕式(Passveer)簡稱單溝式、奧式(Orbal)簡稱同心圓式（一般為橢圓形的三環(huán)道，三環(huán)有不同濃度的溶解氧）、卡式(Carrousel)簡稱循環(huán)折流式、三溝式氧化溝(T型氧化溝此種型式由三池組成，中間是曝氣池，左右兩池集沉淀池和曝氣池于一體）[1]。 a、曝氣生物濾池曝氣生物濾池在歐洲大陸興起于70年代。生物膜法處理污水在國內(nèi)尚不普及，處理規(guī)模不大，一般在5萬噸每天。b、UNITANK工藝首先建于澳門行政特區(qū)，是SBR法的變型。此外，UNITANK工藝的缺點同樣是容積利用率低，池內(nèi)有效利用容積低于50%，所以此工藝不太適用于大型污水處理廠。全市戶籍人口358305人，其中非農(nóng)業(yè)人口187764人。地處東經(jīng)111176。36’40”與北緯27176。50’38”之間，為湖南幾何中心，總面積439平方公里。市境北部多山脈，%。最高海拔994米。中部是資江谷地，以平原、崗地、丘陵地貌為主，、。境內(nèi)地勢相對高差910米，%，宏觀地貌呈一不對稱馬鞍形。℃，℃的極端最高溫，1977年1月30日出現(xiàn)過僅維持1小時的－℃的極端最低溫。市境無霜期歷年平均為269天，初霜期一般出現(xiàn)在11月15日前后，終霜期在3月4日前后。 干流全長713公里，水力蘊藏量 224萬千瓦。地下水類型分為松散堆積層孔隙水、基巖裂隙水和碳酸巖裂隙巖溶水三大類。第四紀(jì)松散沉積物中砂、砂卵孔隙水，僅分布在河谷階地中，面積小，水量貧乏。最高海拔1072米，最低海拔162米。其中銻礦儲量和銻品產(chǎn)量均占全世界的三分之一以上；，現(xiàn)年產(chǎn)煤近600萬噸，煤層氣儲量達500多億立方米。污水收集管網(wǎng)長達40千米，污水處理后受納體為資江河。 設(shè)計依據(jù)此次設(shè)計所遵循的相關(guān)法律法規(guī)及設(shè)計規(guī)范如下：中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (GB38382002)；中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002)； 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB89781996)；中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，厭氧/缺氧/好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范(HJ/5762010)；中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ3431999)； 中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(CJ3432010)； 中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)(CJ302593) ； 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)(GB/T501062001) ；中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，給水排水設(shè)計基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)(GBJ12589) ；中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn), 室外排水設(shè)計規(guī)范(GB500142011)；1中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，厭氧/缺氧/好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范（HJ/T5762010）1《中華人民共和國水污染防治法》(自2008年6月1日開始實施)； 1《地表水環(huán)境質(zhì)量評估》(GB38382002) (自2002年6月1日開始實施)；1《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB89182002)；1《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(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(yīng)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。選擇廠址時盡可能不占農(nóng)田，但又要便于農(nóng)田灌溉和消納污泥。廠址最好選在有適當(dāng)坡度的城市河流下游，可以節(jié)約動力消耗。廠址的地質(zhì)條件要能滿足污水處理廠的興建條件，且地下水位要低。廠址應(yīng)結(jié)合城市總體規(guī)劃，考慮長遠(yuǎn)發(fā)展，留有擴建余地。初定服務(wù)期限為10年，預(yù)留10萬人口用地。 設(shè)計任務(wù)及要求 設(shè)計任務(wù)書（1）設(shè)計規(guī)模本污水處理廠設(shè)計以南方某市為背景，服務(wù)人口20萬，另有排入城市管網(wǎng)的工業(yè)污水進水量15000m3/d。 生活污水進水水質(zhì)Tab. Quality of sewage influent 指標(biāo)數(shù)值指標(biāo)數(shù)值CODcr400mg/LNH3N20mg/LBOD5200mg/LTP4mg/LSS150mg/LpH～TN50mg/L 工業(yè)廢水進水水質(zhì)Tab. Quality of industrial sewage 指標(biāo)數(shù)值指標(biāo)數(shù)值CODcr550mg/LNH3N80mg/LBOD5250mg/LTP8mg/LSS350mg/LpH～TN100mg/L 設(shè)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(zhì)達到《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB38382002）中的Ⅲ類水體標(biāo)準(zhǔn)，即達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）中的一級B標(biāo)準(zhǔn)。生活污水水量為：生活污水總變化系數(shù)為：工業(yè)排水為Q2=15000m3/d平均日總排水量為：最高日總處理水量為： 水質(zhì)計算平均CODcr的量為 平均BOD5的量為平均SS的量為平均TN的量為平均NH3N的量為平均TP的量為 出水水質(zhì)及處理效率計算根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002）中的一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。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(xué)需氧量之比為BOD5/CODcr=，污水可生化性能良好。對于BODCODcr以及脫氮要求較高。 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。通常包括粗細(xì)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。目前常用的污水處理脫氮除磷工藝主要有傳統(tǒng)的AAO工藝、各種氧化溝工藝、SBR及其變型工藝等。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。污泥處理段是對污泥進行濃縮、脫水、穩(wěn)定的過程。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，采用一定方法使污泥得到最后處置。格柵機適用于較高懸浮物濃度污水，篩網(wǎng)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(yīng)考慮的因素。圓形水力條件好，但剛度差。（2）柵條間距與格柵的用途有關(guān)。（3）柵渣的清除方式與格柵攔截的污泥量有關(guān)。在條件允許的情況下一般采用機械清渣。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(gòu)造較復(fù)雜、耙齒與柵條對位較難鏈?zhǔn)礁駯艡C構(gòu)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(zhuǎn)式格柵機結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、檢修容易、重量輕?？偺嵘谜厩霸O(shè)置中格柵（10～40 mm），處理系統(tǒng)前設(shè)置細(xì)格柵（3～10 mm）。常用格柵機類型有：鋼繩式格柵機、臂式格柵機、回轉(zhuǎn)式格柵機、鏈?zhǔn)礁駯艡C等。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(shè)計，綜合以上分析，選擇結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠且適用較廣的回轉(zhuǎn)式格柵機。（1）平流式沉砂池是根據(jù)顆粒自由沉淀理論進行設(shè)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]。另外，通過氣浮作用，使油脂類物質(zhì)形成浮渣去除，但也會使惡臭散發(fā)，影響操作環(huán)境。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(yīng)用[5]。 二級生化處理工藝比較本工程要求對BODCOD和NH3N處理程度較高。，所以此次二級處理工藝采用活性污泥法。污水處理廠可以通過設(shè)置多個SBR池，并聯(lián)運行，從而實現(xiàn)連續(xù)進水。氧化溝：延時曝氣法的一種特殊形式，短時間內(nèi)呈現(xiàn)推流特征，長時間內(nèi)完全混合。A/A/O工藝：厭氧缺氧好氧活性污泥法，能同時進行脫氮和除磷。生物脫氮是指在亞硝化菌和硝化菌的作用下，首先在好氧作用下將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，后進入缺氧環(huán)境，亞硝酸鹽和硝酸鹽在反硝化菌的作用下被還原為氮氣[6]。 三級深度處理工藝比較處理后的城市污水，水質(zhì)已經(jīng)大大改善，但仍含有大量的致病細(xì)菌等。目前國內(nèi)常用的消毒方法有二氧化氯消毒，液氯消毒，紫外線消毒等。此方法效果可靠，設(shè)備簡單，價格便宜，雖然出水余氯對生物有一定的毒害作用，同時可能產(chǎn)生某些致癌物質(zhì)，但仍然是國內(nèi)最普遍的方法二氧化氯消毒：二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，它對水中的所有微生物均有較高的殺死作用。紫外線消毒：水體受紫外光照射后，能破壞水體細(xì)菌中的核酸，使其結(jié)構(gòu)破壞，從而進行消毒。一次投資大[12]。①產(chǎn)生致癌物質(zhì)；②運輸和儲存具有一定的危險性；③接觸時間較長，約30min。紫外線①消毒效果好，廣譜性；②無副產(chǎn)物；③無危險品；④接觸時間短。 污泥處理工藝比較污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，一般含有一定數(shù)量的有機物、重金屬等有毒有害物質(zhì)，如隨意棄置，將形成二次污染，因此，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)+修改單(2006年)》(GB189182002)中規(guī)定“城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥應(yīng)進行穩(wěn)定化處理，穩(wěn)定化處理后應(yīng)達到新標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，即污泥經(jīng)厭氧或好氧消化后有機物降解率應(yīng)大于40%[11]。所以剩余污泥自二沉池出來后通過污泥泵房進入濃縮池進行濃縮，然后后采用帶式壓濾機進行脫水，形成泥餅外用進行后續(xù)處理（綠化用泥、堆肥、衛(wèi)生填埋），從而使污泥達到較徹底的穩(wěn)定化、無害化。分別為厭氧池+Carrousel氧化溝以及AAO厭氧、缺氧、好氧工藝。 厭氧池＋Carrousel氧化溝工藝Fig. Anaerobic tank + Carrousel oxidation ditch process是生物反應(yīng)池的組合工藝。該工藝能污水中的氨氮通過硝化和反硝化達到脫氮目的；磷則通過厭氧好氧系統(tǒng)中的聚磷菌過量吸收磷儲存在污泥中，通過排放剩余富磷污泥來達到除磷目的。b：BOD負(fù)荷低，與活性污泥的延時曝氣系統(tǒng)相似。b：多采用表面機械曝氣，易造成污泥沉淀，使其應(yīng)用受到一定限制。AAO法脫氮除磷工藝。污水在流經(jīng)三個不同溶解氧的池體中，在不同微生物的作用下，去除水中的有機物、氮和磷。AAO工藝主要優(yōu)點：（1） 出水水質(zhì)高、能夠同時脫氮除磷、節(jié)省化學(xué)藥劑使用。（3） 厭氧、好氧交替運行，能有效地抑制污泥膨脹。（5） 污泥沉降性好