【正文】 北亞熱帶季風型大陸性氣候，季風的進退與四季的替換較為明顯，四季特點為：冬干冷，雨雪少；夏炎熱，雨量充沛；春回暖快，降雨逐漸增多；秋季涼爽，降雨逐漸減少。 2. 風向風速：南陽市主導風向夏季為南風，冬季為北風，最大風速 15m/s。 4. 冰凍深度 53cm，無霜期 218242d。河水平均水位高程是 ，河底標高為 。水質對混凝土無侵蝕性。 設計地震烈度 8 度。廠區(qū)設計地面標高為 ，污水處理廠地形圖見附圖。 (十 )編制概算資料，并進行經濟分析和工程效益分析。 城市平均日生活用水定額由下式計算： Q1=Nqα (11) 式中： Q1—— 平均日居民生活污水設計流量 (L/S) ； N—— 設計人口數（人）； q—— 平均日居民生活用水定額 （ L/人 本設計取 。1000 =37800m3/d 城市平均日公共建筑污水量 Q2 =20% Q1 =20%37800=7560 m3/d 工業(yè)廢水量 Q3=13000 m3/d 混合污水量 Qz1 河北工程大學畢業(yè)設計 5 Qz1=Q1+Q2+Q3=37800+7560+13000=58360m3/d 混合物水量 Qz2 Qz2=K 日 Qz1 (12) 式中： Qz2—— 最高日混合物水量， m3/d； K 日 —— 日變化系 數； Qz1—— 平均日混合物水量， m3/d。 Qz3=58360=81704m3/d 表 11 設計水量表 設計水質 設計生活水質 查《室外給水設計規(guī)范》 GB 50013－ 2021，居民綜合用水定額為 110180L/（人 ?d），本次設計取 150L/（人 ?d）。=2550g/（人 ?d） ， 本次設計取 35g/（人 ?d）。 項目 設計水量 m179。/h L/s 平均日流量 58360 最大日流量 64196 最大時流量 81704 河北工程大學畢業(yè)設計 6 α—— 排放系數，取 。a1000 s? (15) 式中： C2—— 生活污水 BOD5 濃度（ mg/L）； as180。 α—— 排放系數，取 ?！?工業(yè)廢水 SS 濃度（ mg/L）； 設計中 Q4=Q1+Q2=45360m3/d， Q3=13000 m3/d， C1 = mg/L ， C1180。 =BOD5： 4 2 3 243Q C Q CC ?? ? (17) 式中： C—— 混合物水中 BOD5的濃度（ mg/L）； Q4—— 居民綜合污水量（ m3/d）； Q3—— 工業(yè)廢水量（ m3/d）； C2—— 生活污水 BOD5濃度（ mg/L）； C2180。=250mg/L，故 C=1300045360 ? ???=COD： 4 3 3 343Q C Q CC ?? ? (18) 式中： C—— 混合物水中 COD 的濃度（ mg/L）； Q4—— 居民綜合污水量（ m3/d）； Q3—— 工業(yè)廢水量（ m3/d）； C3—— 生活污水 COD 濃度（ mg/L）； C3180。=450mg/L，故 4 5 3 6 0 4 0 0 1 3 0 0 0 4 5 04 5 3 6 0 1 3 0 0 0C ? ? ?? ?=NH3N： 4 4 3 443Q C Q CC ?? ? (19) 式中： C—— 混合物水中 NH3N 的濃度（ mg/L）； Q4—— 居民綜合污水量（ m3/d）； Q3—— 工業(yè)廢水量（ m3/d）； C4—— 生活污水 NH3N 濃度（ mg/L）； C4180。= 25mg/L，故 C= 1300045360 25130003045360 ? ??? =TN： 4 5 3 543Q C Q CC ?? ? (110) 式中： C—— 混合物水中 TN 的濃度（ mg/L）； Q4—— 居民綜合污水量（ m3/d）； Q3—— 工業(yè)廢水量（ m3/d）； C5— — 生活污水 TN 濃度（ mg/L）； C5180。= 35mg/L，故 C= 1300045360 35130004545360 ? ??? = mg/L TP： 河北工程大學畢業(yè)設計 8 4 6 3 643Q C Q CC ?? ? (111) 式中： C—— 混合物水中 TP 的濃度（ mg/L）； Q4—— 居民綜合污水量（ m3/d）； Q3—— 工業(yè)廢水量（ m3/d）； C6—— 生活污水 TP 濃度（ mg/L）； C6180。= ，故 C= 1300045360 ? ??? =校核 BOD5/ COD=,可生化性好。 表 12 去除率 序號 基本控制項目 進水水質（ mg/L） 一級 A出水水質（ mg/L） 去除率 （ %） 1 BOD5 ≤ 10 2 COD ≤ 50 3 SS ≤ 10 4 TN 15 5 NH3N 5（ 8） () 6 TP ≤ 設計當量人口 N=N1+ N2 (112) 式中： N—— 設計當量人口數（人）； N1—— 居住區(qū)人口數（人）； N2—— 工業(yè)廢水折合成人口當量數（人）。 按 SS 計 1 ??? 按 BOD5計 2 ??? 設計人口當量： SS： N=N1+ N2=35+= 萬人 BOD5： N=N1+ N2=35+= 萬人 河北工程大學畢業(yè)設計 10 第 2 章 工藝流程 的確定 污水處理中生物方法的比較 適用于中小型污水處理處理廠脫氮除磷工藝 在確定用生化法對污水進行處理后，通過比較，我們選擇出幾個適用于中小型污水處理廠的脫氮除磷工藝： SBR 工藝、氧化溝、 A2/O 和 UCT 工藝。通過工作周期周而復 始地反復進行來處理污水。 6） SBR 工藝對自控系統(tǒng)要求高，工序復雜，對操作人員要求高； 7） SBR 工藝是間歇性進水，對單池系統(tǒng)，在非進水工序無法處置連續(xù)來水。 (2)工藝特點 1） 處理流程比較簡單，操作管理方面，對操作人員要求不高； 2）構造形式多樣，運行較為靈活； 3）出水水質良好，可以實現脫氮； 4）對于小型污水處理廠，基建投資和運行費用低。 3. A2/O (1)工藝流程 A2/O 工藝 流程圖如圖所示： 初沉池 厭氧池 缺氧池 出水好氧池 二沉池硝化液回流污泥回流剩余污泥 圖 23 A2/O 工藝 流程圖 污水在厭氧池內，可以將大分子有機物轉化成揮發(fā)性脂肪酸等低分子物質，且聚磷菌釋放磷；在缺氧區(qū)，反硝化細菌利用經硝化液回流而帶來的硝態(tài)氮作底物，同時利用污水中的有機碳源進行反硝化，達到同時降低有機物和脫氮的目的；在好氧區(qū)，將有機氮和氨氮硝化為硝態(tài)氮，聚磷菌不僅吸收之前釋放的磷，還吸收污水中的磷，轉化成高磷污泥，以此達到除磷的目的，有機物的降解主要 在此進行。 5）因受到污泥齡的影響，回流污泥中攜帶的溶解氧和硝態(tài)氮的限制，除磷效果不可能十分理想。 工藝 河北工程大學畢業(yè)設計 12 (1)工藝流程 UCT 工藝 流程圖如圖所示： 初沉池 厭氧池 缺氧池 出水好氧池 二沉池硝化液回流污泥回流剩余污泥缺氧回流 圖 24 UCT 工藝 流程圖 UCT 工藝與 A2/ O 工藝類似 ,不同之處在于沉淀池污泥是回流到缺氧池而不是回流到厭氧池 ,增加了從缺氧池到厭氧池的缺氧池混合液回流 ,由缺氧池向厭氧池回流的混合液中含有較多的溶解性 BOD ,而硝酸鹽很少 ,為厭氧段內所進行的發(fā)酵等提供了最優(yōu)的條件。 2）增加了從缺氧池到厭氧池的混合液回流。 生物處理工藝的選擇 SBR 工藝更適合小水量的污水處理廠，而 UCT 工藝在水量上沒有過多的限制。 氧化溝工藝的除磷效果不好，但 UCT 工藝具有良好的脫氮除磷效果。 UCT 工藝將二沉池的污泥回流到缺氧池，而不 是像 A2/O 工藝一樣回流到厭氧池，因為這樣可以保持厭氧池完全厭氧的環(huán)境。 河北工程大學畢業(yè)設計 13 工藝流程的確定 污水處理廠工藝流程圖如下所示： 初 沉 池厭 氧 池缺 氧 池進 水出 水好 氧 池二 沉 池污 泥 回 流剩 余 污 泥缺 氧 回 流粗 格 柵 泵 房 細 格 柵 沉 砂 池硝 化 液 回 流濃 縮 池 脫 水 機 房 泥 餅 外 運澄 清 池濾 池消 毒 池 圖 25 工藝 流程圖 主要構筑物的選擇 格柵柵條的斷面形狀有圓形，正方形，矩形，半圓形等，圓形斷面水利條件好，但剛性較差，矩形斷面剛性好，但水利條件不好，圓形和半圓形斷面水利條件和剛性都較好，但形狀相對復雜。 格柵可按形狀不同分為平面格柵和曲面格柵，而平面格柵在實際工程中應用較多，在本設計中選用平面格柵。 格柵除污機的傳動系統(tǒng)有電力傳動，液壓傳動和液壓傳動三種，在工程應用上，電力傳動格柵最為普遍，在本設計中選用電力傳動。本設計采用潛水泵，將潛水泵放進集水池中。 綜合以上：本設計選用自灌式潛水泵房。通過調節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，同時曝氣沉砂池還具有預曝氣，脫臭，消泡，防止污水厭氧分解等作用。另外，在安裝曝氣管的對側設置穿孔隔墻，還可起到除浮渣和油脂的作用。 優(yōu)點： 1）用于大型污水處理廠，沉淀池個數較少，比較經濟，便于管理； 2）機械排泥設備已定型，排泥較方便。 適用條件： 1）適用于地下水位較高的地區(qū)； 2）適用于大中型污水處理廠。 本設 計選用氯消毒進行消毒。 缺點： 1）產生有害消毒副產物； 2）對病毒滅活能力差一些； 3）氯氣易泄漏。 （ 1）污泥處理要求： 污泥需要及時處理與處置： 1）使污水處理廠能夠正常運行，確保污水處理效果； 2）使有害有毒物質得到妥善處理或利用； 3）使容易腐化或發(fā)臭的有機物得到穩(wěn)定處理； 4）使有用物質能夠得到綜合利用，變害為利。 （ 2）選擇的構筑物 1）污泥濃縮池 河北工程大學畢業(yè)設計 15 污泥濃縮池主要是降低污泥中的孔隙水，來達到使污泥減容的目的。重力濃縮池按運行方式可分為間歇式和連續(xù)式。 ② 重力濃縮池：用于濃縮初沉池和和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多，運行費用低，動力消耗小。 3）污泥脫水污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、焚燒等 方法。 河北工程大學畢業(yè)設計 16 第 3 章 一級處理構筑物 進水閘井的設計 進水閘井 污水處理廠進水要求： （如明渠， v=）； ； ， n=， 由前面計算和 Qmax=，查設計手冊第 1 冊得： D=1400mm h/D= 1000i= 管內 v=所以，管內水面標高為 +=。由于進水管內底標高為 （河流平均水位）， 考慮埋深太深， 所以在 提升泵站后 設置跨越管。 考慮施工方便以及水力條件，進水閘井采用與格柵間同值等邊長的正方形截面，污水來水管標高為 ，閘井井底標高為 。采用 輕型電動 圓閥門， D=1400mm，重量 =2043kg。 設計參數 ，間隙宜為 1625mm，人工清除時宜為 2540mm，特殊情況下，最大間隙可達 100mm； ，如為一臺時，應設人工清除格柵備用； ； ； ，機械清除格柵的安裝角度宜為 60176。人工清除格柵的安裝角度宜為 30176。； ，工作臺面應高出柵前最高設計水位 ，工作臺設有安全和沖洗設施； 。 粗格柵設計計算 格柵計算草圖見圖 32： 圖 32 粗格柵計算草圖 設計流量 Q= sLQ / a x ?? =設過柵流速 v=，柵條間隙 e=20mm，格柵安裝角度 α=70176。 進水渠道寬度： B1= 0 .9 4 6 0 .7 m2 2 1 .0 7 0 .6Qhv ??? ? ? ? n n= vheQ ?? ?sin (31) B=s(n1)+en (32) 式中： B— 柵槽寬度， m；