龙潭区排水工程初步设计毕业设计论文

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1、吉林化工学院毕业设计（说明书）摘要环境污染问题是当今世界上最大的社会问题之一，尤其是水资源的过度开发和不合理利用。合理利用水资源是解决这些问题的关键，因此，水处理的发展对我国能否实现可持续的战略目标起着举足轻重的作用。本设计是吉林省吉林市龙潭区排水工程初步设计。其由两部分组成，即，城市排水管网系统的设计和城市污水处理厂的设计。根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，并结合考虑需脱氮除磷的要求，城市污水处理厂设计采用A2/O工艺。通过此工艺的处理，出水水质将达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准。关键词：城市排水管网；城市污水处理厂；A2/O；污泥处理。Abstra

2、ctThe 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。So the development of water treatment plays a

3、 decisive role to realize our country the sustainable strategic objective.The design is a drainage system in A tomn of Jilin of Jilin Province. It is made up of two parts, namely, the design of the system of urban drainage pipeline networks and design of the urban sewage treatment plant .According t

4、o tomns geographical position and scale of sewage treatment plant, combining with the demand of denitrification and dephosphorization in treatment process, the sewage treatment plant designs and adopts A2/O craft. After the treatment of this craft, the disposal water quality will reach the first cla

5、ss B standard ofpollutant discharge standard of urban sewage treatment plant (GB18918-2002 ). Keywords：urban drainage pipeline networks urban sewage treatment plant A2/O sludge treatment毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究

6、成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录摘要IABSTRACTII第1章 绪论61.1概述61.1

7、.1城市概况61.2设计原始资料71.3 设计题目71.4设计任务81.5设计依据81.6设计内容8第2章 城市排水管网设计102.1 排水系统的规划设计原理102.1.1 排水管网定线原则102.2 设计依据及排水体制的选择112.2.1 设计依据112.2.2 排水系统体制的选择122.3 城市污水管网计算132.3.1 城市污水管网设计方案的确定132.3.2 城市污水管网水力计算132.3.3 划分设计管段，计算各管段的设计流量1324设计规定142.4.1污水管道在设计时要满足以下规定142.4.2 管道起点埋深的确定142.5 控制点的确定152.5.1 管网水力计算152.5.2

8、 泵站设置地点的确定15第3章 污水处理方案论证173.1工艺介绍173.2 工艺比较183.3工艺的确定19第4章 工艺设计214.1污水处理设计214.1.1中格栅214.1.2调节池214.1.3污水提升泵房224.1.4 细格栅224.1.5曝气沉砂池244.1.6初沉池配水井244.1.7平流沉淀池244.1.8 A2/O生物反应池254.1.9二沉池集配水井264.1.10 二沉池264.1.11消毒接触池264.1.12计量设备274.1.13氯消毒274.2污泥处理设计284.2.1污泥浓缩284.2.2 污泥消化池294.2.3 污泥脱水30第5章 主体设备选型315.1 污

9、水泵选择315.1.1选泵原则315.1.2型号确定315.1.3型号确定315.2鼓风机选型315.2.1选型原则315.2.2型号确定32第6章 污水厂平面高程布置336.1 污水厂平面及高程布置336.2 污水厂高程布置336.2.1 概述33第7章 污水处理厂工程概算357.1 废水处理厂工程概、预算的基础资料357.2 工程造价分析35结束语37参考文献38VI- -吉林化工学院毕业设计（说明书）第1章 绪论1.1概述水是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源，科学用水和排水是人类社会发展史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。水在人们的生产生活中占有非常重要的地位。在人类发展

10、史上，无论是过去，现在，亦或是将来，水资源的开发和利用都倍受关注。我国是个缺水大国，水资源并不丰富，我国水资源有以下几个特点：一是全国降水在空间和时间的分布上极不平衡，南方水多，北方水少，差别悬殊，历史上水旱灾害极为频繁；二是北方有的地区人均占有水资源相当于世界上最干旱的国家，水量丰富的南方却常常发生季节性干旱，使依赖水灌溉的主要农作物水稻及一些经济作物用水困难；三是污水排放量大，处理率低；四是缺乏科学的用水定额和管理，生产耗水量大，水的浪费相当普遍。在当今世界，城市的建设正在高速发展，随着城市规模的不断扩大和人口的增加，人们日益追求一个整洁、卫生、舒适的环境，水环境污染也成了一个重要问题。随

11、着我国经济的发展，人民生活水平的提高，人们对水质水量的要求也不断提高，要求排放水体的污水一定要经过处理。“环境保护”已被我国定为一项基本国策，这是维持社会经济可持续发展的必要组成部分。1.1.1城市概况吉林市龙潭区，该区人口约30万人。松花江由东向西穿过市区。 该市属于规划中的新兴城市，为保护环境，实现社会、经济的可持续性发展，应尽可能的减少污染物的排放量，故需对城市污水及工业废水进行综合处理，使排入松花江的污水水质达到设计要求并符合国家规定的标准。目的和意义此工程设计研究的目的在于通过对该市进行排水流域划分，排水体制确定，城市排水管网设计计算，污水厂规模、处理程度，各处理构筑物工艺尺寸及运行

12、参数进行计算，并对整个城市的排水工程的总造价进行概预算分析及不同方案之间的技术经济比较来确定一个较为合理的方案来解决该市现有的排水状况问题。意义在于通过设计研究，可以确定一套技术可行，经济合理的方案。改善当地生态环境，提高人民生活质量和城市形象。避免城市下游旅游区由于受到污水的污染而影响经济效益。另外通过本次毕业设计，让我们对排水工程有一个更系统全面深入地了解，培养我们分析问题、解决问题，综合运用所学知识独立工作的能力，并能从技术、经济、环境与社会等多方面综合考虑，为将来在排水工程的实际工作岗位上工作打下坚实的基础。1.2设计原始资料1、城市总平面图比例尺为1：10000。2、人口密度：430

13、人/公顷。3、主要工业企业的排水情况：类别 流量m3/d CODmg/L BODmg/L SSmg/L PH医院 50 100 20 35 6-7工厂 20 200 150 20 6-7机关、学校 10 100 50 70 6-74、城市生活污水水质：COD=350mg/L，BOD5=230mg/L，SS=220 mg/L，TN=35mg/L，TP=12 mg/L。5、污水排放的要求执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002） 一级B标准处理后污水SSmg/lBODmg/lNH3-Nmg/lTPmg/lCODmg/l2192003092506、水质的确定混合污水SSmg/lB

14、ODmg/lNH3-Nmg/lTPmg/lCODmg/l202081801.3 设计题目吉林市龙潭区排水工程初步设计1.4设计任务根据给定的原始资料，对该城市进行新建排水管网工程设计及污水厂工艺设计。1.5设计依据设计依据包括：1.GBJ14-87 室外排水设计规范；2.GB8978-1996 污水综合排放标准；3.GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准；4.CJ3082-99 污水排入城市下水道水质标准；5.吉林市龙潭区排水工程设计任务书；6.给水排水设计手册；7.吉林市总体规划平面图；8.土建、市政工程估算定额标准。1.6设计内容1、文献检索（中、外文资料）；2、文献综述，

15、外文翻译（3000汉字）；3、现场调研；4、开题报告；以自述形式。5、设计方案及设计计算；6、撰写设计说明书；设计计算书7、工程概算；8、画图（一张手工图，6张CAD图）包括：选择污水处理厂厂址，确定污水处理厂的工艺流程，画出工艺流程图。污水处理厂平面及管线布置图。内容包括：标注厂区范围，全部处理构成物及辅助建筑物，包括管线布置。选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸（附必要的草图）确定各处理构筑物的高程关系，水位高度及污水处理厂排放口的标高。画出高程布置图。2张主体构筑物结构图。按施工图画出主体构筑物平面，立面和剖面图。1张排水管网平面布置图。第2章 城市排水管网设计2.1 排水系统的规划设计原

16、理排水系统是控制水环境污染、改善和保护环境的重要设施，同时也是人民身体健康、日常生活以及厂矿企业发展的保障措施。因此，排水工程的规划与设计必须在区域规划及城市工业企业的总体规划基础上进行。排水系统的规划与设计应遵循以下原则：1.要认真贯彻执行宪法中“国家保护环境和自然资源，防治污染和其它公害”以及环境保护法、水污染防治法。坚持经济建设、城市建设、环境建设同时规划、同时实施、同时发展的原则，开展以城市为中心的环境综合治理，以实施经济效益、社会效益和环境效益的统一，在这些指导思想下，进行排水工程的规划与设计。2.认真贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利”的环保方针，正确安排好工农、城市、生

17、产、生活等方面的关系，使经济发展和环境保护统一起来，注意预防和消除对环境的污染。3.排水工程的规划应符合区域规划及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其它单项工程设施密切配合，互相协调。4.排水工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑发展有扩建的可能性，并应根据使用要求和技术经济的合理性等因素，对近期工程做出分期建设安排。5.在规划与设计排水工程时，必须注意要认真执行有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。 必须执行国家关于新、改、扩工程实行防治污染的“三同时”规定。6.排水系统的规划与设计，要与邻近区域的污水、污泥处理与处置相协调。必须在较大范围内综合考虑。7.排水系统的规划与设计

18、，应处理好污染源治理与集中处理的关系。对工业废水要进行适当的预处理，达到要求后排入城市排水系统。2.1.1 排水管网定线原则排水管网的定线原则是：应尽可能在管线较短和埋深较浅的情况下，让最大区域的污水自流排除。定线时通常考虑的因素是：地形和竖向规划；排水体制；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线和构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况以及发展远景和修建顺序等。地形一般是影响管道定线的主要因素，定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般应顺坡排水。地形标高较高的污水不要经较低地区泵站排水。排水管网定线的顺序应当是先确定污水处理厂的位置，然后依次确定主干管

19、、干管、支管的位置。污水厂应设在河流下游，地下水流向的下游，城市主导风向的下风向。管道埋深和泵站数量直接影响到工程总造价，管网定线需做方案比较，选择最合适的管线位置，使其既能减少埋深，又可少建泵站。排水管道定线应尽量避免或减少管道与河流、山谷、铁路及地下构筑物交叉，以降低施工费用，减少养护工作的困难。当排水干管与等高线垂直时，排水干管一般采用双侧集水；当排水干管与等高线斜向相交时，排水干管一般采用单侧集水。当排水干管双侧集水时，干管间距一般为6001000m；当排水干管单侧集水时，干管间距一般为600800m。2.2 设计依据及排水体制的选择2.2.1 设计依据设计依据包括：1.GBJ14-8

20、7 室外排水设计规范；2.GB8978-1996 污水综合排放标准；3.GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准；4.CJ3082-99 污水排入城市下水道水质标准；5.龙潭区排水工程设计任务书；6.给水排水设计手册；7.吉林市龙潭区总体规划平面图；8.土建、市政工程估算定额标准。2.2.2 排水系统体制的选择在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称作排水系统的体制，简称排水体制。排水系统的体制，一般分为合流制和分流制两种类型。合流制排水系统是将生

21、活污水、工业废水和雨水混合在同一个管渠内排除的系统。现在常用的是截流式合流制排水系统，这种系统实在临河岸边建造一条截流干管，同时在合流干管和截流干管相交之前或相交处设置溢流井，并在截流干管下游设置污水处理厂。合流制特点如下：1.从环境保护方面来看，它将生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的。可是雨天时有部分混合污水经溢流井溢入水体，使水体遭受污染，甚至达到不能容忍的程度。但此缺点可在溢流出水口附近设置雨水污水存储池以减轻城市水体污染。2.从工程造价方面来看，截流主干管尺寸很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应地增高。但据国外有的经

22、验认为合流制排水管道的总造价比完全分流制一般要低20%40%。3.从维护管理方面来看，晴天只是部分流，管内流速较低，易产生沉淀；雨天时接近满管流，管中的沉淀物易被暴雨水冲走，故可减低管道维护管理费用。但是晴天与雨天流入污水厂水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理的复杂性。分流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。排除生活污水、城市污水或工业废水的系统称污水排水系统；排除雨水的系统称雨水排水系统。分流制特点如下：1.从环境保护方面来看，生活污水和工业废水全部送往处理厂进行处理，使受纳水体免遭受污染。但分流制对初将雨水不能采取处理，造成初降

23、雨水的污染，有时还很严重。2.从工程造价方面来看，由于分流制雨水、污水分流而多设一条雨水排水系统，但管径可适当减小，该市又有较好的接纳水体，雨水可就近排除。且分流制可以分期建设，缩短工期，提高效益，适合我国国情。3.从维护管理反面来看，分流制可保证城市污水在水管内的流速不致太小而发生淤积，同时进入污水厂的水质水量变化小，有利于污水厂的运行管理。所以，根据城市工业企业规划，环境保护的要求，污水的利用情况，原有的排水设施，水质、水量、地形、气候等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提下，综合考虑，确定本设计采用分流制排水系统。2.3 城市污水管网计算2.3.1 城市污水管网设计方案的确定1污水厂位

24、置的选择综合考虑吉林市地形、地势及河水流向、风向等因素，将污水厂选在该市东南角，靠近岸边又与岸边留有一定距离，且离市区符合卫生防护要求（污水厂距居民区大于300m）。污水厂设在河流下游，不会对城市的饮用水源及自然景观产生污染。同时污水厂处于城市常年主风向的下风向，不会对城市产生空气污染。污水处理厂工程地质条件较好，交通方便，靠近受纳水体，处理后的水可以就进排放。2.污水管道定线 依据城市地形，尽量重力排水布置管线。2.3.2 城市污水管网水力计算1.街区编号并计算面积、比流量 按各街区的平面范围计算出街区面积。由原始资料可知，吉林市龙潭区人口密度430cap/ha，污水量标准120L/（cap

25、d）。经计算统计，街区面积总计510.16ha，人口数为30人，。比流量q0（L/（sha），可用下式求得： （2-1）式中 n居住区生活污水定额（L/（capd）； p人口密度（cap/ha）。则比流量：q0=430*120/86400=0.597 L/（sha）2.3.3 划分设计管段，计算各管段的设计流量管网定线、设计管段的划分见图2-1.由原始资料可知，吉林市龙潭区工业企业的排水情况如下：（1）医院最大时排水量50m3/h，设计秒流量13.89L/s；（2）工厂最大时排水量20 m3/h，设计秒流量5.56L/s；（3）机关最大时排水量10 m3/h，设计秒流量2.78 L/s。各设计

26、管段的设计流量通过计算机进行计算，本设计是初步扩大设计，只对干管和主干管进行设计计算，具体见附录1中污水管道方案A电算结果。24设计规定2.4.1污水管道在设计时要满足以下规定（1）最小流速：为防止管道淤积，根据设计规范及有关运行经验，污水管道最小流速定为0.6m/s。（2）最小管径：为防止管道淤积，减少清通次数，街区和厂区内连接管道的最小管径采用200mm，街道管（支管、干管、主干管）的最小管径采用300mm。（3）最小设计坡度：管径为200mm时，采用最小设计坡度为0.004；管径为300mm时，采用的最小设计坡度为0.003。（4）不同管径的最大设计充满度见“城镇排水工程设计规范” 。（

27、5）最大埋深：根据当地地下水位及地质情况，管道最大埋深采用6.406.50m。（6）最小覆土厚度：必须满足三点要求：防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道，要求管内底标高在冰冻线以上0.15m；防止管壁因地面荷载而受道破坏，要求覆土厚度大于0.7m；满足街坊污水连接管衔接的要求。2.4.2 管道起点埋深的确定 管道起点埋深要考虑冰冻深度、覆土厚度和管道连接要求，通过计算确定。室外排水设计规范规定：无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m。有保温措施或水温较高的管道，管底在冰冻线以上的距离可以加大，其数值应根据该地区或条件相似地区的经验确定。

28、该地区最大冰冻深度为1.95m，则干管起端管底埋深可为1.8m。覆土厚度采用0.70m。满足连接要求所需的管道埋深按下式计算： H= hILZ1Z2h （2-2）式中 H所需的管道起点的最小埋深（m）；h街区管起点出户管最小埋深，一般采用0.500.70m；Z1管道起点地面标高（m）；Z2街区管起点地面标高（m）；I 街区管和污水支管的坡度；L 街区管和污水支管的长度（m）；h 街区管和污水支管的管内底高差（m），高差取0.1m。各干管管段起点埋深计算结果见表2-1，并与冰冻深度和覆土厚度相比较之后，得出最终干管起点埋深H。冰冻线在地下1.8m处，覆土厚度为0.7m。2.5 控制点的确定在污水

29、排放区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。确定控制点的标高一方面应根据城市竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能排出，并考虑发展，在埋深上留有余地。另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。根据吉林市龙潭区地形及管网布置的特点，1点为管网的控制点，该点埋深为1.8m；2.5.1 管网水力计算 管道的水力计算结果见附录1。2.5.2 泵站设置地点的确定 在排水系统中，由于地形条件等因素的影响，通常可能设中途泵站、局部泵站、终点泵站。当管道埋深接近最大埋深时，为提高下游管道的管位而设置的泵站称为中途泵站。若将低洼地区的污水提升到地势高地区管道中；或是将高层建筑地下室、地

30、铁、其它地下建筑的污水抽送到附近管道系统所设置的泵站称为局部泵站。此外，污水管道系统终点埋深通常很大，而污水理构筑物因受受纳水体水位的限制，一般须埋深很小或设置在地面上，因此须设置泵站将污水抽升至处理构筑物，这类泵站称为终点泵站或总泵站。本设计中主要采用的是中途泵站和总泵站。据设计原始资料，排水管网干管最大埋深5.3米，将污水提升泵站改设在11点。提升后污水管道埋深在冰冻线以上0.15m，即1.8m。总泵站设在管网终端，城市污水处理厂内。第3章 污水处理方案论证3.1工艺介绍污水处理厂的主要任务就是对城市污水进行无害化处理，使之达到国家规定的城市污水排放标准，然后排放或利用，达到环境保护的目的

31、。在处理工艺上力求设备简单，运行方便，处理成本低，处理效果显著。目前国内常用的城市污水二级生物处理工艺多为活性污泥法。活性污泥法是当前污水处理技术领域中应用最为广泛的技术之一，它已成为生活污水、城市污水以及有机性工业废水的主体处理技术。目前城市生活污水的活性污泥法处理工艺有许多种。最早开始使用的传统活性污泥法，是较普遍采用且较成熟的处理工艺，其污水和回流污泥均由曝气池池首端流入，对BOD5和SS的处理效率均为9095%，但是曝气池前端供氧不足，后端过剩，耐冲击负荷能力弱，同时对N、P的处理效果差。另外，氧化沟、SBR（间歇式活性污泥法）、AB法（吸附生物降解工艺）、A/O（缺氧好氧工艺）法及A

32、2/O法（厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺）等在国内外都被广泛应用。城市污水处理厂的工艺选取通常要先考虑污水厂的规模。根据我国的具体情况，大体上可分为大型、中型和小型污水处理厂。规模大于10万m3/d的为大型污水处理厂，中型污水处理厂的规模为110万m3/d，规模小于1万m3/d的是小型污水处理厂。大型城市污水处理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O法、A2/O法。目前世界上绝大多数国家(包括我国)的大型污水厂大多采用传统活性污泥法、A/O和A2/O法。传统活性污泥法、A/O和A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低，规模越大这种优势越明显。常规活性污泥法、A/O

33、和A2/O法的主要缺点是处理单元多，操作管理复杂，特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理，消化过程产生的沼气是可燃易爆气体，更要求安全操作，这些都增加了管理的难度。但根据我国目前的现实情况，城市污水处理处于起步阶段，法规和制度都不够健全，对污泥的稳定化要求没有明确的规定，同时由于排水管网系统不够完善，大多数城市污水的有机成分不高,加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验，这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序的常规活性污泥法、A/O和A2/O法的经济性。因此，对于规模为1020万m3/d的城市污水处理厂，有时可能采用SBR和氧化沟工艺更为经济，在这种情况下，有必要对各种工艺进行详细的技术经

34、济比较，以确定最佳工艺。 3.2 工艺比较中、小型城市污水处理厂的优选工艺是氧化沟和SBR，它们的共同特点是:1.去除有机物效率很高，有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷，而且处理设施十分简单，管理非常方便，是目前国际上公认的高效、简化的污水处理工艺，也是世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。2.在10万m3/d规模以下，氧化沟和SBR法的基建费用明显低于常规活性污泥法、A/O和A2/O法。即使氧化沟和SBR法的电耗和年运营费用仍高于常规活性污泥法,但如果与基建费用一起来比较,基建费加上20年的运营费总计还是比常规活性污泥法低些。规模越小，低得越多，规模越大，差距越小，当规模为10万m3/d 时

35、，两类工艺的总费用大致相当。因此，对于中小型污水厂采用氧化沟与SBR法在经济上是有利的。3.氧化沟与SBR工艺通常都不设初沉池和污泥消化池，整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上，操作管理大大简化，这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。4.氧化沟和SBR工艺的设备基本上实现了国产化，在质量上能满足工艺要求，价格比国外设备便宜好几倍，而且也省去了申请外汇进口设备的种种麻烦。5.氧化沟和SBR工艺的抗冲击负荷能力比常规活性污泥法好得多，这对于水质、水量变化剧烈的中小型污水厂很有利。正是由于上述种种原因，氧化沟和SBR在国内外都发展很快。但中小型污水处理厂结合自身情况，

36、也可采用传统活性污泥法及具有脱氮除磷能力的A/O或A2/O法。目前，国内建成的城市污水厂绝大部分采用活性污泥法处理工艺，生物膜法应用很少。随着科技的发展和微处理机与自控技术设备的进步与普及，对活性污泥法工艺进行改革，特别是80年代以来，随着改革开放步伐的加快，在污水处理方面，利用外国资金，引进了一批国外污水处理工艺和设备，使污水处理技术有较大的发展。目前，各种活性污泥变法已在工程中得到应用，例如AB法、A/O法、SBR法、氧化沟法等等。综观这些革新的活性污泥法，它们适用于不同场合，满足不同出水水质要求。在方案比选时，主要控制的条件有用地范围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运

37、行费用、工程投资、环境影响等诸方面。在满足出水水质各项指标前提下，应着重研究运行费用与管理水平。已知一些污水厂建成后，由于运行费用高而无法正常运转，而另一些处理厂引进高级监控仪表设备，由于缺乏具有一定水平的维护人员，这些仪表设备被闲置。所以，要从目前国内的现状出发，选择合适的处理工艺。中小规模污水处理厂选用氧化沟、SBR法具有明显优点，而大型污水处理厂推流式活性污泥法仍是首选方案工艺类型氧化沟SBR法A2/O法技术比较1.污水在氧化沟内的停留时间长，污水的混合效果好2.污泥的BOD负荷低，对水质的变动有较强的适应性1.处理流程短，控制灵活2系统处理构筑物少，紧凑，节省占地1.低成本，高效能，能

38、有效去除有机物2.能迅速准确地检测污水处理厂进出水质的变化。经济比较可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池合建，节省了二沉池合污泥回流系统投资省，运行费用低，比传统活性污泥法基建费用低30%能耗低，运营费用较低，规模越大优势越明显使用范围中小流量的生活污水和工业废水中小型处理厂居多大中型污水处理厂稳定性一般一般稳定3.3工艺的确定本设计中城市污水处理厂的设计流量不足5万吨，属中小型污水处理工程。设计要求出水水质达到GB18918-2002一级B标准，要考虑污水的脱氮除磷，所以污水处理采用二级强化工艺处理。 而本工程位于东北地区，对寒冷地区选择城市污水活性污泥法流程时，应充分考虑温度的影响，宜采用鼓风

39、曝气供氧，不宜选用散热量大的表面曝气器供氧。而氧化沟工艺采用的就是表面曝气器，池深浅，散热量很大，占地面积也较大。所以不宜在东北地区应用，不过也有在氧化沟上加盖来保证污水温度的做法。SBR虽然是鼓风曝气，但是在冬季滗水器悬空易结冰，使设备无法正常运行。故采用具有脱氮除磷的 A2/O法。A2/O工艺将生物反应池分为厌氧池、缺氧池和好氧池。在厌氧阶段，从沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起进入，聚磷酸菌释放磷，同时部分有机物开始进行氨化。随后污水进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q原污水流量）。混合液从缺氧反应器进入好氧

40、反应器曝气池，这一反应器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD（或COD）则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清夜作为处理水排放。污水厂A2/O工艺流程图如下所示： 第4章 工艺设计4.1污水处理设计4.1.1中格栅1.格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以防止泵及处理构筑物的机械设备和管道被磨损或堵塞，减轻后续处理构筑物的处理负荷

41、。处理厂的运转及防止有害的漂浮物进入除尘池，格栅的空隙应宽窄适度，过栅流速越低截留杂质越多，但流速不宜过低，不得超过一定限度而使固体悬浮物在槽内沉积。细格栅的作用是拦截粗格栅未截留的悬浮物或漂浮物。2.中格栅一般由安装在回转链上相隔一定间距的一排排耙齿组成，在驱动装置的驱动下，回转链带动耙齿按一定方向旋转，在迎水面耙齿由下向上运动，将水中粗大漂浮物捞出至顶端翻转后卸下。该型格栅是目前应用最多的一种。从使用情况看，在设备质量良好的条件下，运行状况还是比较令人满意的。它的弱点在于对于较大尺寸的漂浮物，如粗大的棍棒、球状物、大块的泡沫塑料或木块等难以去除，而这些漂浮物在城市污水中是常有的。该型格栅的

42、检修相对来说比较麻烦，虽然它在水下没有传动部件，但由于回转链要通过底部的导辊，有时需要将设备整体吊出才能检修。3. 设计参数设计流量：Q=520.23L/s 栅前水深：，栅前流速：过栅流速:栅条宽度:，格栅间隙宽度格栅倾角:格栅型号为GL-2000,电动机功率为1.5Kw，并配备285型长度为5m的无轴螺旋输送机。每套格栅前后均设有电动闸板以便检修时截断污水9。4.1.2调节池4.1.3污水提升泵房1.泵房形式取决于泵站性质，建设规模、选用的泵型与台数、进出水管渠的深度与方位、出水压力与接纳泵站出水的条件、施工方法、管理水平，以及地形、水文地质情况等诸多因素。泵房形式选择的条件：(1)由于污水

43、泵站一般为常年运转，大型泵站多为连续开泵，故选用自灌式泵房。(2)流量小于时，常选用下圆上方形泵房。(3)大流量的永久性污水泵站，选用矩形泵房。(4)一般自灌启动时应采用合建式泵房。综上本设计采用半地下自灌式合建泵房。 自灌式泵房的优点是不需要设置引水的辅助设备，操作简便，启动及时，便于自控。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁的污水泵站、要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运行。2. 污水设计流量Q=520.23L/s选择集水池与机器间合建式泵站，考虑3台水泵（1台备用）每台水泵的容量为。表3-1 污水提升泵参数型 号 流 量 扬 程 转

44、速 气蚀余量 配电机功率 功 率500TSW-760 (L/S) （米） （转/分） （米） （千瓦） （%）4.1.4 细格栅1、格栅设计原则（1） 污水处理系统前格栅栅条间隙应符合下列要求:人工清洗2640mm；机械清除1525mm；最大间隙40mm。（2） 污水处理厂可设置中、细两道格栅。3. 如水泵前格栅间隙不大于25mm时，污水处理系统前可不再设置格栅。4. 格栅量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统等因素有关，在无当地运行资料时，可采用:格栅间隙1625mm，0.100.05m3 /103m（栅渣/污水）；格栅间隙3050mm，0.300.01m3 /103m（栅渣

45、/污水）；栅渣的含水率一般为80，容量约为960kg/m3。5. 在大型污水处理厂或泵房前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2 m)，一般应采用机械清渣。6. 机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。7. 过栅流速一般采用0.61.0m/s。8. 格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9 m/s。9. 格栅倾角一般采用450750，人工清除的格栅倾角小时，较省力，但占地多。10. 通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。11. 格栅间必须设置工作台，台面应高于栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施。12. 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过

46、道宽度:人工清除不应小于1.2m；机械清除不应小于1.5m。13. 机械格栅的动力设置一般在室内，或采用其它保护设备的措施。14. 设置格栅装置的构筑物，必须考虑设有良好的通风设备。15. 格栅间内应设调运设备，以进行格栅及其它设备的检修，栅渣的日常清洗。2.设计参数最大流量：栅前水深：，栅前流速：（）过栅流速：（）栅条宽度：，格栅间隙宽度格栅倾角：4.1.5曝气沉砂池沉砂池是污水处理厂必不可少的预处理设施，通常设置在细格栅后以去除进水中的砂粒，保证后续处理构筑物及设备的正常运行。虽然沉砂池在污水处理厂的投资、占地等方面所占的比例很小，但其作用却不可忽视。普通的沉砂池一个严重的缺点就是在其截留

47、的沉砂中夹杂有机物。对被有机物包裹的砂粒的截留效果也不好。曝气沉砂池可解决这一弊端，曝气沉砂池由于曝气的作用，使污水中的有机物颗粒经常处于悬浮状态，使颗粒相互摩擦，并受曝气剪切力的作用，能够去除砂粒上附着的有机污染物，有利于取得纯净的砂粒，从曝气沉砂池排出的沉砂中有机物占50左右，一般长期搁置且不腐败。在曝气的作用下通过调节曝气量可以控制污水的旋流程度使出砂效果较稳定，受流量的影响较小。同时，还对污水起预曝气作用，水流旋转速度在池过水断面中心处最小（几乎为0），而在四周最大。若取消沉砂池，大量砂粒将进入后续各处理单元，给污水厂的正常运行带来诸多隐患。常用的沉砂池有平流沉砂池、竖流沉砂池、涡流沉

48、砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。竖流式沉砂池则很少在污水厂中使用。2.设计参数最大设计流量Qmax = 520.23 L/s = 0.52m3/s，水平流速v1 = 0.1m/s，最大设计流量时的流行时间t = 2 min，池子的有效水深h2 = 1.6 m，设每立方米污水的曝气量为d = 0.2 m3/m3，排泥间隔天数T = 2 d。4.1.6初沉池配水井1设计作用考虑配水均匀性。处理厂的配水设施虽然不是主要的处理装置，但因其有均衡发挥各个处理构筑物运行能力的作用，能保证各个处理构筑物经济有效的运行，所以，配水均匀是污水处理厂工艺设计的重要内容之一。绝大多数配水设施采用水力配水

49、，不仅构造简单，而且操作也很方便，无需人员操作即可自动均匀配水。常见的水力配水设施有对称式、堰式和非对称式。本设计采用堰式配水井。2设计参数内径D=1500mm，外径D=2500m，4.1.7平流沉淀池沉淀池一般分平流式、竖流式和辐流式，本设计初沉池采用平流式沉淀池。下表为各种池型优缺点和适用条件。表3-3池型优点缺点适用条件平流式(1) 沉淀效果好(2) 对冲击负荷和温度变化的适应能力强(3) 施工简易(4) 平面布置紧凑(5) 排泥设备已趋于稳定(1) 配水不易均匀(2) 采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高适用于大、中、小型污水厂竖流式(1) 排泥方便(2) 占地面积小(1) 池子

50、深度大，施工困难(2) 对冲击负荷和温度变化的适应能力差适用于小型污水厂辐流式(1) 多为机械排泥，运行可靠，管理简单(2) 排泥设备已定型化机械排泥设备复杂，对施工质量要求高适用于大中型污水处理厂设计参数表面负荷池子个数个沉淀时间 污泥含水率为。 4.1.8 A2/O生物反应池A2/O工艺将生物反应池分为厌氧池、缺氧池和好氧池。在厌氧阶段，从沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起进入，聚磷酸菌释放磷，同时部分有机物开始进行氨化。随后污水进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q原污水流量）。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器

51、曝气池，这一反应器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD（或COD）则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清夜作为处理水排放设计参数计算水力停留时间HRT为t=8h。BOD5污泥负荷为NS=0.18kgBOD5/（kgMLSSd）。回流污泥浓度Xr=10000mg/L。污泥回流比R=50%。曝气池混合液浓度X= 求内回流比RNTN去除率%= 内回流比R内= 4.1.9二沉池集配水井配水中心管即好氧池总出水管径D=600

52、mm，v=0.625m/s4.1.10 二沉池设计中采用辐流沉淀池，中心进水，周边出水，设两组，N=2，每池设计流量为0.26/s，从曝气池流出的混合液进入集配水井，经过集配水井分配流量后流进辐流沉淀池。设计参数沉淀时间t=2.5h沉淀池的表面负荷q=1.4 m3/m2.h4.1.11消毒接触池1.消毒的目的主要是利用物理或化学的方法杀灭废水中的病原微生物，以防止其对人类及禽畜的健康产生危害和对生态环境造成污染。对于医院污水、屠宰工业及生物制药等行业所排废水，国家及各地方环保部门制定的废水牌坊标准中都规定了必须达到的细菌学标准。近年来实施较多的工业水回用和中水回用工程中，消毒处理也都成为必须考

53、虑的工业步骤之一。消毒方法大体上可分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学消毒剂有氯及化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等。2. 本设计采用两组三廊道平流式消毒接触池，两组平行运行，接触时间t=0.5h，液氯消毒。4.1.12计量设备为了提高污水厂的工作效率和运转管理水平，积累技术资料，以总结运转经验，为给处理厂的运行提供可靠的数据，必须设置计量设备。本设计采用巴氏计量槽，其优点是水头损失小，不易发生沉淀，精确度高达9598。本设计流量范围为1.7362.344，故采用测量范围在0.402.800的巴氏计量槽。

54、尺寸设计本设计设计流量，由给水排水设计手册第五册568页表10-3查得，选择测量范围在0.4002.800 的巴氏计量槽，各部分的尺寸为：，4.1.13氯消毒加氯消毒是到目前为止使用最多的水处理消毒方法。这主要是由于工业产品瓶装液氯来源可靠，加氯消毒的一次性设备和运行费用也都比较低，而消毒效果也比较稳定，且有成熟的设计经验，所以在以往的工程中较多的被采用。但是氯气是一种有毒气体，依次在运输和储存中都必须谨慎小心，特别是在人口稠密的城市地区，绝对不允许发生以外泄露事故。加氯间的设计要作到结构坚固、防冻保温和安装排风装置，同时加氯间内还要备有检修工具和抢救设备。液氯瓶的运输储存和加氯间的设计还有其

55、他许多方面的规定，设计中必须按标准规范要求执行。污水经过以上构筑物处理后，虽然水质得到了改善，细菌含量也大幅度的减少，但是细菌的绝对值仍然十分巨大，并有存在病原菌的可能。因此，污水在排放水体前，应进行消毒处理。4.2污泥处理设计4.2.1污泥浓缩污泥处理系统产生的污泥，含水率很高，体积很大，输送、处理或处置都不方便。污泥浓缩可使污泥初步减容，使体积减小为原来的几分之一，从而为后续处理或处置带来方便。首先，经浓缩之后，可使污泥管的管径减小，输送泵的容量减小。浓缩之后直接脱水，可减少脱水机台数，并降低污泥调质所需的絮凝剂投加量。污泥浓缩主要有重力浓缩，气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。国内目前以重力

56、浓缩为主，但气浮浓缩和离心浓缩液也有较大的发展。重力浓缩法贮泥能力强，操作要求不高，运行费用低，动力消耗小。适合处理初沉池污泥和剩余活性污泥，对于小型的污水处理厂，污泥浓度在4%8%时，效果较好，但构筑物占地面积大，污泥易发酵，产生恶臭气体，夏天运行效果不理想。气浮浓缩法浓缩效果较理想，出泥含水率较低，不受季节影响，运行效果稳定，构筑物占地面积小，仅为重力浓缩法的1/10左右，对于油脂和砂砾去除效果较好。气浮浓缩法适合处理初沉池污泥和剩余活性污泥，但运行费用高于重力浓缩法，操作要求较高，污泥贮存能力较小。离心浓缩法占地较少，在污泥浓缩过程中不散发臭气，适合于处理剩余活性污泥，在使用时需配备专用

57、的转筒式离心机。但离心浓缩法电耗大，对设备操作人员要求较高。污泥浓缩是通过降低污泥中的空隙水含量，使体积非常大的污泥减容，从而减小池容积和处理所需的投药量，缩小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸。设计参数：采用带有竖向栅条污泥浓缩机的辐流式重力浓缩池，浓缩污泥固体通量取M=35kg/(m2d)设计只对来自二沉池的剩余污泥进行浓缩，污泥浓缩前含水率P1=99.2%，浓缩后污泥含水率P2=97%。4.2.2 污泥消化池污泥的厌氧消化是为了使污泥中的有机物质，变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥体积，改善污泥的性质，使之易脱水，破坏和控制致病微生物，并获得有用的副产品，如沼气。本设计采用固定盖式消化池。一

58、级消化池污泥投配率为5%，二级消化池污泥投配率为10%，消化温度为3335。一级消化池进行加温、搅拌。本设计采用消化形式为中温厌氧消化。其原理是：污泥在无氧条件下，由兼性菌和专性厌氧菌降解污泥中的有机物，使之产生CO2和CH4，使污泥得到稳定，故污泥厌氧消化又称为污泥生物稳定。厌氧消化被分为两个阶段过程，第一阶段酸性发酵阶段，有机物在产酸细菌的作用下分解成脂肪酸及其他产物，并和成细胞；第二阶段是甲烷发酵阶段，脂肪酸在专性厌氧菌-产甲烷菌作用下转化成甲烷和二氧化碳。1.消化池一般规定及参数取值如下。（1）温度中温厌氧消化，消化温度为3335，有机物负荷2.53.0kgBOD/(m3/d)，产气量

59、1.01.3m3/(m3d)，一级消化时间约为20天，本设计为消化温度为35。新鲜污泥年平均温度为16，日平均温度为10，全年平均温度为4.2。（2）投配率中温消化投配率以5%8%为宜，相应消化时间为2012.5天，有机物降解率大于40%。一级消化池污泥投配率为5%，二级消化池污泥投配率为10%。（3）混合与搅拌目的在于使消化菌与有机物充分接触。实践证明，有搅拌比无搅拌产气量增加30%。因此，一级消化进行加温搅拌。（4）污泥浓度污泥固体含量一般采用3%4%，最大可行范围为10%12%。两极消化后，污泥的含水率一般达到92%左右。（5）PH值与碱度消化系统中，应保持碱度在2000mg/L(以Ca

60、CO3计)以上，使其具有足够的缓冲能力，可有效防止PH下降。（6）C/N比以（1020）：1为宜。（7）污泥的投配方式污泥投配方式分为间歇性投配和连续性投配，本设计选用连续性投配，它能够为污泥消化创造一个良好的消化环境，运行良好，但管理水平要求较高。4.2.3 污泥脱水污水处理中所产生的污泥，经过污泥浓缩后，其含水率在为97%，虽然体积较浓缩前有很大减小，但体积仍很庞大，难以处置，因此在污泥处理和处置中需进行污泥脱水。浓缩主要成分是分离污泥中的空隙水，而脱水则主要是将污泥中的吸附水和毛细水飞离出来，这部分水约占污泥总含水量的15%25%。因此污泥经脱水以后，其体积减至浓缩前的1/10，减至脱水

61、前的1/5，大大降低了后续污泥处置的难度。设计采用带式压滤计，因为该种脱水机具有出水含泥率较低且稳定、耗能少、管理控制较容易等特点。1、设计作用：用以去除污泥中的毛细水和表面附着水，缩小污泥体积，减轻其重量。2、设计参数压滤时间取T = 4 h ；设计污泥量Q = ；压滤后污泥含水率为75%选取型厢式压滤机2个，一用一备，其工作参数如表表型厢式压滤机工作参数滤饼厚度（mm）32整机重量（kg）3500滤板数（块）60地基尺寸（mm）5560过滤面积(m2)60整机长度（mm）5260滤室容积（m3）0.955第5章 主体设备选型5.1 污水泵选择5.1.1选泵原则(1）水泵机组工作泵的总抽升能力，应按进水管的最大时