【正文】 89182022 ). Keywords：urban drainage pipeline works urban sewage treatment plant A2/O sludge treatment吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） III畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ，是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。關(guān)鍵詞：城市排水管網(wǎng)；城市污水處理廠；A 2/O；污泥處理。根據(jù)城市所處的地理位置和污水廠的規(guī)模，并結(jié)合考慮需脫氮除磷的要求，城市污水處理廠設(shè)計(jì)采用 A2/O 工藝。本設(shè)計(jì)是吉林省吉林市龍?zhí)秴^(qū)排水工程初步設(shè)計(jì)。吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） I摘要環(huán)境污染問題是當(dāng)今世界上最大的社會(huì)問題之一，尤其是水資源的過度開發(fā)和不合理利用。合理利用水資源是解決這些問題的關(guān)鍵，因此，水處理的發(fā)展對(duì)我國能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的戰(zhàn)略目標(biāo)起著舉足輕重的作用。其由兩部分組成，即，城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和城市污水處理廠的設(shè)計(jì)。通過此工藝的處理，出水水質(zhì)將達(dá)到 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB189182022）一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)。吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） IIAbstractThe problem of environmental pollution is nowadays one of the greatest social concerns in the world, especially overexploitation and unreasonable use of the water resource. The water resource of rational utilization is the key to solving these problems。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日 　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。水在人們的生產(chǎn)生活中占有非常重要的地位。我國是個(gè)缺水大國，水資源并不豐富，我國水資源有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是全國降水在空間和時(shí)間的分布上極不平衡，南方水多，北方水少，差別懸殊，歷史上水旱災(zāi)害極為頻繁；二是北方有的地區(qū)人均占有水資源相當(dāng)于世界上最干旱的國家，水量豐富的南方卻常常發(fā)生季節(jié)性干旱，使依賴水灌溉的主要農(nóng)作物水稻及一些經(jīng)濟(jì)作物用水困難；三是污水排放量大，處理率低；四是缺乏科學(xué)的用水定額和管理，生產(chǎn)耗水量大，水的浪費(fèi)相當(dāng)普遍。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對(duì)水質(zhì)水量的要求也不斷提高，要求排放水體的污水一定要經(jīng)過處理。 城市概況吉林市龍?zhí)秴^(qū)，該區(qū)人口約 30 萬人。 該市屬于規(guī)劃中的新興城市，為保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，應(yīng)盡可能的減少污染物的排放量，故需對(duì)城市污水及工業(yè)廢水進(jìn)行綜合處理，使排入松花江的污水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)要求并符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 8 意義在于通過設(shè)計(jì)研究，可以確定一套技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理的方案。避免城市下游旅游區(qū)由于受到污水的污染而影響經(jīng)濟(jì)效益。城市總平面圖比例尺為 1：10000。主要工業(yè)企業(yè)的排水情況：類別 流量 m3/d CODmg/L BODmg/L SSmg/L PH醫(yī)院 50 100 20 35 67工廠 20 200 150 20 67機(jī)關(guān)、學(xué)校 10 100 50 70 67污水排放的要求執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 189182022） 一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)處理后污水SSmg/lBODmg/lNH3Nmg/lTPmg/lCODmg/l219 200 30 9 250水質(zhì)的確定混合污水 SSmg/lBODmg/lNH3Nmg/lTPmg/lCODmg/l20 20 8 1 80 設(shè)計(jì)題目吉林市龍?zhí)秴^(qū)排水工程初步設(shè)計(jì)吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 9 根據(jù)給定的原始資料，對(duì)該城市進(jìn)行新建排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)及污水廠工藝設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)檢索（中、外文資料） ；文獻(xiàn)綜述，外文翻譯（3000 漢字） ；現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研；開題報(bào)告；以自述形式。②污水處理廠平面及管線布置圖。④選擇處理構(gòu)筑物并通過計(jì)算確定其尺寸（附必要的草圖）確定各處理構(gòu)筑物的高程關(guān)系，水位高度及污水處理廠排放口的標(biāo)高。⑤2 張主體構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)圖。⑥1 張排水管網(wǎng)平面布置圖。因此，排水工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)必須在區(qū)域規(guī)劃及城市工業(yè)企業(yè)的總體規(guī)劃基礎(chǔ)上進(jìn)行。堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城市建設(shè)、環(huán)境建設(shè)同時(shí)規(guī)劃、同時(shí)實(shí)施、同時(shí)發(fā)展的原則，開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，以實(shí)施經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，在這些指導(dǎo)思想下，進(jìn)行排水工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。，并應(yīng)與城市和工業(yè)企業(yè)中其它單項(xiàng)工程設(shè)施密切配合，互相協(xié)調(diào)。，必須注意要認(rèn)真執(zhí)行有關(guān)部門制定的現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。，要與鄰近區(qū)域的污水、污泥處理與處置相協(xié)調(diào)。，應(yīng)處理好污染源治理與集中處理的關(guān)系。 排水管網(wǎng)定線原則吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 12 排水管網(wǎng)的定線原則是：應(yīng)盡可能在管線較短和埋深較淺的情況下，讓最大區(qū)域的污水自流排除。地形一般是影響管道定線的主要因素，定線時(shí)應(yīng)充分利用地形，使管道的走向符合地形趨勢(shì)，一般應(yīng)順坡排水。排水管網(wǎng)定線的順序應(yīng)當(dāng)是先確定污水處理廠的位置，然后依次確定主干管、干管、支管的位置。管道埋深和泵站數(shù)量直接影響到工程總造價(jià)，管網(wǎng)定線需做方案比較，選擇最合適的管線位置，使其既能減少埋深，又可少建泵站。當(dāng)排水干管與等高線垂直時(shí)，排水干管一般采用雙側(cè)集水；當(dāng)排水干管與等高線斜向相交時(shí)，排水干管一般采用單側(cè)集水。 設(shè)計(jì)依據(jù)及排水體制的選擇 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)包括： 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 ； 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 ； 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》 ； 《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 ；5.《龍?zhí)秴^(qū)排水工程設(shè)計(jì)任務(wù)書》 ；吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 13 6.《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ；；、市政工程估算定額標(biāo)準(zhǔn)。這些污水是采用一個(gè)管渠系統(tǒng)來排除，或是采用兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠系統(tǒng)來排除。排水系統(tǒng)的體制，一般分為合流制和分流制兩種類型。現(xiàn)在常用的是截流式合流制排水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)實(shí)在臨河岸邊建造一條截流干管，同時(shí)在合流干管和截流干管相交之前或相交處設(shè)置溢流井，并在截流干管下游設(shè)置污水處理廠?？墒怯晏鞎r(shí)有部分混合污水經(jīng)溢流井溢入水體，使水體遭受污染，甚至達(dá)到不能容忍的程度。，截流主干管尺寸很大，污水廠容量也增加很多，建設(shè)費(fèi)用也相應(yīng)地增高。，晴天只是部分流，管內(nèi)流速較低，易產(chǎn)生沉淀；雨天時(shí)接近滿管流，管中的沉淀物易被暴雨水沖走，故可減低管道維護(hù)管理費(fèi)用。分流制排水系統(tǒng)是將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個(gè)或兩個(gè)以上各自獨(dú)立的管渠內(nèi)排除的系統(tǒng)。分流制特點(diǎn)如下：，生活污水和工業(yè)廢水全部送往處理廠進(jìn)行處理，吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 14 使受納水體免遭受污染。，由于分流制雨水、污水分流而多設(shè)一條雨水排水系統(tǒng)，但管徑可適當(dāng)減小，該市又有較好的接納水體，雨水可就近排除。，分流制可保證城市污水在水管內(nèi)的流速不致太小而發(fā)生淤積，同時(shí)進(jìn)入污水廠的水質(zhì)水量變化小，有利于污水廠的運(yùn)行管理。 城市污水管網(wǎng)計(jì)算 城市污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)方案的確定1．污水廠位置的選擇綜合考慮吉林市地形、地勢(shì)及河水流向、風(fēng)向等因素，將污水廠選在該市東南角，靠近岸邊又與岸邊留有一定距離，且離市區(qū)符合衛(wèi)生防護(hù)要求（污水廠距居民區(qū)大于 300m） 。同時(shí)污水廠處于城市常年主風(fēng)向的下風(fēng)向，不會(huì)對(duì)城市產(chǎn)生空氣污染。 依據(jù)城市地形，盡量重力排水布置管線。由原始資料可知，吉林市龍?zhí)秴^(qū)人口密度 430cap/ha，污水量標(biāo)準(zhǔn) 120L/（cap 經(jīng)計(jì)算統(tǒng)計(jì)，街區(qū)面積總計(jì)，人口數(shù)為 30 人， 。ha ） ） ，可用下式求得： （21 ）864np?吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 15 式中 n——居住區(qū)生活污水定額（L/（cap 則比流量：q0=430*120/86400= L/（s 各設(shè)計(jì)管段的設(shè)計(jì)流量通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，本設(shè)計(jì)是初步擴(kuò)大設(shè)計(jì)，只對(duì)干管和主干管進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，具體見附錄 1 中污水管道方案 A 電算結(jié)果。（2）最小管徑：為防止管道淤積，減少清通次數(shù)，街區(qū)和廠區(qū)內(nèi)連接管道的最小管徑采用 200mm，街道管（支管、干管、主干管）的最小管徑采用300mm。（4）不同管徑的最大設(shè)計(jì)充滿度見“城鎮(zhèn)排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范” 。（6）最小覆土厚度：必須滿足三點(diǎn)要求：防止管道內(nèi)污水冰凍和因土壤凍脹而損壞管道，要求管內(nèi)底標(biāo)高在冰凍線以上 ；防止管壁因地面荷載而受吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 16 道破壞，要求覆土厚度大于 ；滿足街坊污水連接管銜接的要求?！妒彝馀潘O(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：無保溫措施的生活污水管道或水溫與生活污水接近的工業(yè)廢水管道，管底可埋設(shè)在冰凍線以上 。該地區(qū)最大冰凍深度為 ，則干管起端管底埋深可為 。滿足連接要求所需的管道埋深按下式計(jì)算： H= h＋I(xiàn) 各干管管段起點(diǎn)埋深計(jì)算結(jié)果見表 21，并與冰凍深度和覆土厚度相比較之后，得出最終干管起點(diǎn)埋深 H180。 控制點(diǎn)的確定吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 17 在污水排放區(qū)域內(nèi)，對(duì)管道系統(tǒng)的埋深起控制作用的地點(diǎn)稱為控制點(diǎn)。另一方面，不能因照顧個(gè)別控制點(diǎn)而增加整個(gè)管道系統(tǒng)的埋深。 泵站設(shè)置地點(diǎn)的確定 在排水系統(tǒng)中，由于地形條件等因素的影響，通常可能設(shè)中途泵站、局部泵站、終點(diǎn)泵站。若將低洼地區(qū)的污水提升到地勢(shì)高地區(qū)管道中；或是將高層建筑地下室、地鐵、其它地下建筑的污水抽送到附近管道系統(tǒng)所設(shè)置的泵站稱為局部泵站。本設(shè)計(jì)中主要采用的是中途泵站和總泵站。提升后污水管道埋深在冰凍線以上 ，即。吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（說明書） 18 第 3章 污水處理方案論證污水處理廠的主要任務(wù)就是對(duì)城市污水進(jìn)行無害化處理，使之達(dá)到國家規(guī)定的城市污水排放標(biāo)準(zhǔn)，然后排放或利用，達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的。目前國內(nèi)常用的城市污水二級(jí)生物處理工藝多為活性污泥法。目前城市生活污水的活性污泥法處理工藝有許多種。另外，氧化溝、SBR（間歇式活性污泥法） 、AB 法（吸附—生物降解工藝） 、 A/O（缺氧—好氧工藝）法及A2/O 法（厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝）等在國內(nèi)外都被廣泛應(yīng)用。根據(jù)我國的具體情況，大體上可分為大型、中型和小型污水處理廠。大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是傳統(tǒng)活性污泥法及其改進(jìn)型 A/O 法、A2/O 法。傳統(tǒng)活性污泥法、A/O 和 A2/O 法與氧化溝和 SBR 工藝相比最大優(yōu)勢(shì)是能耗較低、運(yùn)營費(fèi)用較低，規(guī)模越大這種優(yōu)勢(shì)越明顯。但根據(jù)我國目前的現(xiàn)實(shí)情況，城市污水處理處于起步階段，法規(guī)和制度都不夠健全，對(duì)污泥的穩(wěn)定化要求沒有明確的規(guī)定，同時(shí)由于排水管網(wǎng)系統(tǒng)不夠完善，大多數(shù)城市污水的有機(jī)成分不高,加之污泥厭氧消化的管理和沼氣的利用還缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)，這些因素都降低了包含污泥厭氧消化工序的常規(guī)活性污泥法、A/O 和 A2/O 法的經(jīng)濟(jì)性。 工藝比較中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是氧化溝和 SBR，它們的共同特點(diǎn)是:，有的還能脫氮、除磷或既脫氮又除磷，而且處理設(shè)施十分簡單，管理非常方便，是目前國際上公認(rèn)的高效、簡化的污水處理工藝，也是世界各國中小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝。即使氧化溝和 SBR 法的電耗和年運(yùn)營費(fèi)用仍高于常規(guī)活性污泥法,但如果與基建費(fèi)用一起來比較,基建費(fèi)加上 20 年的運(yùn)營費(fèi)總計(jì)還是比常規(guī)活性污泥法低些。因此，對(duì)于中小型污水廠采用氧化溝與 SBR 法在經(jīng)濟(jì)上是有利的。 SBR 工藝的設(shè)備基本上實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，在質(zhì)量上能滿足工藝要求，價(jià)格比國外設(shè)備便宜好幾倍，而且也省去了申請(qǐng)外匯進(jìn)口設(shè)備的種種麻煩。正是由于上述種種原因，氧化溝和 SBR 在國內(nèi)外都發(fā)展很快。目前，國內(nèi)建成的城市污水廠絕大部分采用活性污泥法處理工藝，生物膜法應(yīng)用很少。目前，各種活性污泥變法已在工程中得到應(yīng)用，例如AB 法、 A/O 法、SBR 法、氧化溝法等等。在方案比選時(shí)，主要控制的條件有用地范圍、尾水排放、污泥出路、地質(zhì)條件、發(fā)展余地、管理水平、運(yùn)行費(fèi)用、工程投資、環(huán)境影響等諸方面。已知一些污水廠建成后，由于運(yùn)行費(fèi)用高而無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而另一些處理廠引進(jìn)高級(jí)監(jiān)控儀表設(shè)備，由于缺乏具有一定水平的維護(hù)人員，這些儀表設(shè)備被閑置。中小規(guī)模污水處理廠選用氧化溝、SBR 法具有明顯優(yōu)點(diǎn)，而大型污水處理廠推流式活性污泥法仍是首選