【正文】 ...................................................................... 35 估算依據(jù) ......................................................................................... 35 污水廠項目總投資 .......................................................................... 35 初期投資費 ............................................................................. 35 項目總投資 ............................................................................. 36 污水廠運行成本估算 ...................................................................... 36 成本估算的有關(guān)單價 .............................................................. 36 運行成本估算 ......................................................................... 36 運行成本核算 ......................................................................... 37 致謝 ............................................................................................................ 38 參考文獻 .................................................................................................... 39 附錄 ............................................................................................................ 40 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 40 頁 引言 近年來由于水體污染越來越嚴重，我國境內(nèi)的大部分河流都受到不同程度的污染，各大湖泊均出現(xiàn)不同程度的水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象，大部分污染源來自城市居民的生活污水。其成份復(fù)雜，主要由一些無毒有機物，如糖類、淀粉、纖維素、油脂、蛋白質(zhì)、尿素等組成。此外， 還伴有各種洗滌劑，這是另一類污染源，它們對人體有一定危 害。如不經(jīng)處理，任其排放，會使天然水體受到污染，尤其在高溫的夏天水質(zhì)惡化，變黑、變臭，嚴重影響城區(qū)環(huán)境。 但由于處理費用的問題， 小區(qū)內(nèi)居民的生活污水經(jīng)常不經(jīng)處理就排放到水體，污染相當嚴重。 1 設(shè)計任務(wù)及資料 設(shè)計 原始資料 設(shè)計任務(wù) 某市小區(qū)生活污水脫氮除磷工程設(shè)計 (20xx0t/d)。 表 進出水水質(zhì) 指標 BOD(mg/L) COD(mg/L) SS(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 進水水質(zhì) 130 280 280 30 出水水質(zhì) 10 50 10 15 處理后的污水排入 M 河?？紤]現(xiàn)實的經(jīng)濟和技術(shù)條件，以及當?shù)氐木唧w情況（如施工條件）。 （ 2）污水處理廠采用的各項設(shè)計參數(shù)必須可靠。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項設(shè)計數(shù)據(jù)，在設(shè)計中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。 （ 3）污水處理廠（站）設(shè)計必須符合經(jīng)濟的要求。在經(jīng)濟合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。 （ 6）污水廠設(shè)計必須考慮安全運行的條件，如適當設(shè)置分流設(shè)施、超越管線 、甲烷氣的安全儲存等。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 共 40 頁 污水處理工程運行過程中應(yīng)遵循的原則 在保證污水處理效果同時，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工藝，同時合理設(shè)計、合理布局，做到技術(shù)可行、經(jīng)濟合理。年平均降水量約 550mm，年平均氣溫 9℃ 。 排水系統(tǒng) 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)，主干管進入污水處理廠處的管徑為 1250mm，管道水面標高為 。 表 生活污水總變化系數(shù) KZ 平均日流量（ L/s） 5 15 40 70 100 200 500 ≥100 總變化系數(shù) 結(jié)合上表和該小區(qū)實際情況，取污水總變化系數(shù) ??K 。 則 s/???? 設(shè)計水質(zhì)分析 進出水水質(zhì) 進水水質(zhì)如 表 所示： 表 進出水水質(zhì) 指標 BOD(mg/L) COD(mg/L) SS(mg/L) TN(mg/L) TP(mg/L) 進水水質(zhì) 130 280 280 30 出水水質(zhì) 10 50 10 15 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 40 頁 去除效率的 計算 （ 1） COD 的去除率： %%1 0 02 8 0 502 8 01 ????? （ 2） BOD 的去除率： %%1 0 01 3 0 101 3 02 ????? （ 3） SS 的去除率： %%1 0 02 8 0 102 8 03 ????? （ 4） TN 的去除率： %50%1 0 030 15304 ????? （ 5） TP 的去除率： %%1 0 ????? 進水水質(zhì)分析 污水處理廠進水水質(zhì)技術(shù)性能指標見表 ： 表 進水水質(zhì)技術(shù) 性能 [5] 項目 比例 BOD/COD BOD/TN BOD/TP （ 1） BOD/COD 比值 污水 BOD/COD 值是判斷污水可生化性的最簡單易行和最常用的方法。 本設(shè)計污水的 BOD/COD=，可生化性較好，生化法易于處理。從理論上講， C/N≥ 就能進 行脫氮，但一般認為，C/N≥ 才能進行有效脫氮；《城市污水生物脫氮除磷處理設(shè)計規(guī)程》則規(guī)定， C/N 宜大于 4。 （ 3） BOD/TP 比值 該指標是鑒別能否生物除磷的主要指標。 本工程進水水質(zhì)， BOD/TP=，非常適合采用生物脫氮工藝。 2. 3 小區(qū)生活污水處理原則 （ 1）處理出水要求和處理程度：一般來說，不同小區(qū)對出水的要求差異較大。平面布置上要緊湊，以節(jié)省用地； 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 40 頁 （ 5）污水處理廠位置應(yīng)盡可能位于小區(qū)下風向，與其他建筑物有一定的距離，以減少對環(huán)境的影響； （ 6）設(shè)備化、定型化、模塊化，施工安裝方便，運行簡易，設(shè)備性能穩(wěn)定，適合分期建設(shè) [6]； （ 7）處理程度高，污泥產(chǎn)量小，并盡可能采用節(jié)能處理技術(shù)； （ 8）處理構(gòu)筑物對水力負荷和有機物負荷的適應(yīng)范圍較大，使系統(tǒng)有較好的經(jīng)受沖擊負荷的能力 [7]； （ 9）小區(qū)內(nèi)的人口是逐漸增加的，因此，小區(qū)污水處理廠應(yīng)按可預(yù)期的發(fā)展規(guī)劃作為流量設(shè)計的基礎(chǔ)。 2. 4 核心工藝的確定 常用工藝的介紹 （ 1） A2/O 工藝 基本原理 ： A2/O 工藝是 AnaerobicAnoxicOxic 的英文縮寫，它是厭氧 缺氧 好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。但 A2/O 工藝的基建費和運行費均高于普通活性污泥法，運行管理要求高，所以對目前我國國情來說，當處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養(yǎng)化，從而影響給水水源時 ，才采用該工藝。 A2/O 工藝的缺點 ① 反應(yīng)池容積比 A/O 脫氮工藝還要大； ② 污泥內(nèi)回流量大，能耗較高； ③ 用于中小型污水廠費用偏高； ④ 沼氣回收利用經(jīng)濟效益差； ⑤ 污泥滲出液需化學除磷。它是活性污泥法的一種變型。氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進出水裝置、導流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一般呈環(huán)形，也可以是長方形、 L 形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。 氧化溝工藝的特點 ： ① 構(gòu)造形式多樣性； ② 曝氣設(shè)備的多樣性； ③ 曝氣強度可調(diào)節(jié)； 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 共 40 頁 ④ 簡化了預(yù)處理和污泥處理。 （ 3） SBR 工藝 工藝原理 ： 在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先培養(yǎng)馴化一定量的活性污泥，當廢水進入反應(yīng)器與活性污泥混合接觸 并有氧存在時，微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝，將有機物降解并同時使微生物細胞增殖。其處理過程主要由初期的去除與吸附作用、微生物的代謝作用、絮凝體的形成與絮凝沉淀性能幾個凈化過程完成。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。 以上三類工藝的詳細比較 [8,9]如 表 和表 ： 表 三類工藝 對污染物去除率的比較 [8,9] 工藝類型 主要污染物去除功效 SS COD BOD 脫氮功能 除磷功能 A2/O 常規(guī) 較好 好 好 一般 一般 改良 較好 好 好 較好 較好 氧化溝 Carrousel 較好 較好 好 較好 較好 Orbal 較好 較好 好 好 一般 三溝氧化溝 較好 較好 好 不穩(wěn)定 不穩(wěn)定 SBR 經(jīng)典 SBR 好 較好 好 一般 一般 CAST 好 較好 好 好 好 CASS 好 較好 好 較好 較好 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 共 40 頁 表 三類工藝 性能 的比較 [8,9] 主要工藝類型 處理流程 規(guī)模占地 先進性 成熟性 污泥 產(chǎn)生量 單位建 設(shè)成本 單位運行 成本 A2/O 常規(guī) 復(fù)雜 高 較好 較好 較大 較高 中 改良 復(fù)雜 高 好 一般 較大 較高 中 氧化溝 Carrousel 較簡單 中 好 較好 中 較高 高 Orbal 較簡單 中 好 較好 中 高 高 三溝氧化溝 較簡單 中 好 較好 中 中 高 SBR 經(jīng)典 SBR 簡單 低 較好 較好 小 中 中 CAST 較簡單 低 好 較好 小 較高 中 CASS 較簡單 低 好 較好 小 較高 中 綜上所述， CAST 工藝的生物脫氮除磷效果最好，同時污泥量小并且污泥相對穩(wěn)定，基建費用和運行費用較低，施工難度小，工期短，對于小區(qū)的中型污水處理廠而言， CAST 工藝是最佳的方案。 CAST 工藝在主反應(yīng)區(qū) (SBR池 )的前面設(shè)置了生物選擇區(qū)和接觸區(qū)。 CAST 反應(yīng)池的末端安裝了可升降的自動撇水裝置 潷水器，整個工藝的曝氣、沉淀、排水三個過程都在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池。 CAST 工藝中活性污泥不斷地在生物選擇器中經(jīng)歷高 絮體負荷階段 ， 這樣有利于絮凝性細菌的生長，提高污泥活性，并通過酶反應(yīng)快速去除廢水中的溶解性易降解底物，從而抑制了絲狀細菌的生長和繁殖，避免了污泥膨脹的發(fā)生。 （ 2） CAST 工藝的主要技術(shù)特征 [10,12] ① 間斷進水，間斷排水： 污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)的， CAST 工藝比較適合這樣的排水特點。 ② 運行上的時序性： CAST 反應(yīng)池 與 SBR 類似 都是 按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據(jù)時間依次進行。反應(yīng)池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。 （ 3） CAST 工藝的優(yōu)點 [13,14] ① 工藝簡單，占地面積小，投資較低： CAST 的核心構(gòu)筑物為反 應(yīng)池，沒有二沉池，一般情況下 不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。實踐證明，當冬季溫度較低，污泥沉降性能差陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 共 40 頁 時，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥凝聚性能差時，均不會影響 CAST 工藝的正常運行。 CAST 反應(yīng)池中存在較大的基質(zhì)濃度梯度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件不利于絲狀微生物的優(yōu)勢生長，可有效防止污泥絲狀膨脹 ； ④ 運行靈活，抗沖擊能力強： CAST 工藝是按時間順序運行的，各階段的長短均可根據(jù)進水、出水水質(zhì)及污水量的變化靈活調(diào)整，可以在滿足排放標準的條件下達到經(jīng)濟運行的目的。當進行脫氮除磷時，可通過間斷曝氣控制反應(yīng)池的溶解水平，提高脫氮除磷的效果 ； ⑤ CAST 工藝可應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程，比 SBR 工藝 適用范圍更廣泛 ； ⑥ 運行穩(wěn)定性好 ； ⑦ 基質(zhì)去除率較高 ； ⑧ 剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定。 污水處理工藝流程圖 原水 粗格柵 提升泵房 細格柵 平流沉砂池 CA S T反 應(yīng)池 接觸池 出水柵渣外運 柵渣外運 沉砂外運 貯泥池污泥脫水間鼓風機房泥餅外運Cl