4萬噸日污水處理廠設(shè)計總說明書

1、武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計4萬噸每日污水處理廠設(shè)計總說明書目 錄摘 要3abstract51.綜述1.1項目概況51.2設(shè)計原則及目的51.3設(shè)計規(guī)范依據(jù)61.4設(shè)計基礎(chǔ)資料71.5城市概況和自然條件81.6城市給水排水現(xiàn)狀101.7排水工程規(guī)劃原則101.8設(shè)計指導(dǎo)思想及意義112.方案論證2.1污水水量及水質(zhì)的論證122.2排水方案論證152.3污水及污泥處理工藝方案介紹182.4污水處理工藝方案比較292.5污泥處理工藝方案比較333.雨水管網(wǎng)設(shè)計3.1污水管道系統(tǒng)363.1.1比流量的確定363.1.2污水管網(wǎng)方案選擇373.1.3污水管網(wǎng)的設(shè)計計算383.1.4排水管道材料的選擇393

2、.1.5附屬構(gòu)筑物的設(shè)計403.1.6計算結(jié)果413.2雨水管道系統(tǒng)的設(shè)計45 3.2.1設(shè)計基本依據(jù)453.2.2雨水管道的布置483.2.3布置方案比較483.2.4計算結(jié)果494.污水處理廠設(shè)計4.1設(shè)計依據(jù)52 4.1.1污水處理規(guī)模52 4.1.2進出水水質(zhì)524.2污水廠各構(gòu)筑物的設(shè)計534.2.1粗格柵534.2.2提升泵房554.2.3泵后細格柵564.2.4旋流式沉砂池574.2.5卡魯塞2000氧化溝584.2.6二沉池654.2.7紫外線消毒池674.2.8貯泥池68 4.3污水處理廠主要構(gòu)筑物及設(shè)備選型4.3.1沉砂池系統(tǒng)694.3.2立式表曝機714.3.3帶式污泥脫

3、水機734.3.4紫外線消毒設(shè)備755.污水廠平面及高程的布置5.1污水廠平面布置785.2污水廠高程布置795.3污水廠豎向設(shè)計805.4廠區(qū)給水排水及通訊805.5環(huán)保措施815.6電氣自動化控制825.7主要輔助建筑物的設(shè)計835.8廠區(qū)人員編制83考文獻85致謝86摘 要 隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市化水平的逐步提高，環(huán)境保護措施的落實，以及市場經(jīng)濟的建立，排水事業(yè)作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施這一，也得到了蓬勃的發(fā)展。全國大多的城市都對老城區(qū)的給排水管網(wǎng)進行了改造，并且還興建了一大批污水處理廠對城市的生活污水，工業(yè)廢水進行處理。本設(shè)計是對湖北省武穴市南湖排水工程設(shè)計。其設(shè)計范圍包括：雨水

4、管網(wǎng)工程、污水管網(wǎng)工程和污水處理廠工程。本次設(shè)計均采用了國家最新的有關(guān)規(guī)定、標準、和設(shè)計規(guī)范。管網(wǎng)的體制采用的是分流制。主要受納水體為由北向南流經(jīng)該市東部的三明河,以及該鎮(zhèn)附近的天然湖，處理后的污水直接排入三明河下游。污水處理廠設(shè)計規(guī)模遠期60000m3/d，故本設(shè)計按近期設(shè)計,遠期規(guī)劃。污水廠二級處理出水排至三明河下游。污水處理廠處理流程為：污水中格柵提升泵房細格柵鐘式沉砂池卡魯塞2000氧化溝二沉池紫外消毒出水。污泥流程：剩余活性污泥污泥提升泵房濃縮脫水一化車間 污泥外運。本污水處理廠占地約為7.2公頃。 關(guān)鍵詞： 污水管網(wǎng) 雨水管網(wǎng) 污水處理廠 卡魯塞2000氧化溝 濃縮脫水一體化設(shè)備

5、abstractwith the develop of our country society economy continuously, vitalization is gradually increasing, environmental protection measure of practical, and with establishing of the market economy, draining, as one of the important foundation facilities, also got a fast development. the city in th

6、e whole nation almost reform drainpipe net. and still built the dirty water of large quantity disposal the factory to discard the water to proceed to handle to city.this project is for designing sewerage engineering of the south lake of wuxue city in hubei province. the design includes stremwater dr

7、ainage system and wastewater collecting system and sewage works . and this design all adopted national latest relevant provision, standard, with design the norm.the system of pipe net adopts is the bridging system . the water body that may feed placing in san ming river which is south-eastern side o

8、f sewage plant , and the sewage which is handled discharge into the san ming river directly.sewage treatment plant design scale in the future date 60000m3/d . the rainfall is all putd in order into san ming river and the handled sewage from the sewage plant put into the san ming river.the sewage tre

9、atment plant handle the distance travelled by a stream of water being : sewagecoarse screenssewage elevated pumb housefine screensrotated grit chamber carrousel©2000 oxidation ditch secondary sedimentation tank uv sterilize in poolsan ming river.sludge distance travelled by a stream of water :

10、remainder sludgesludge elevated house the concentration and dehydration workshop transport outside the sludgecovers an area of and act as 7.2 hectares around in this the sewage treatment plant .keywords: solid pipe net rainwater tule net sewage treatment plant carrousel 2000 oxidation ditch the conc

11、entration and dehydration workshop1. 綜述1.1 項目概況 1.1.1項目名稱： 武穴市南湖水污染綜合治理工程初步設(shè)計 1.1.2 項目建設(shè)地點： 湖北武穴市1.2設(shè)計原則及目的。 武穴市污水管網(wǎng)部分工程設(shè)計范圍包括污水量預(yù)測,污水管平面定線、管道走向、豎向標高、管材、附屬構(gòu)筑物等設(shè)計。南湖污水處理廠部分工程設(shè)計范圍包括進水水質(zhì)證、二級污水、污泥處理設(shè)計、自控儀表設(shè)計、建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計、污水處理廠總圖設(shè)計以及相配套的消防、給排水等設(shè)計。1.2.1設(shè)計原則(1) 貫徹執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標準。(2) 根據(jù)設(shè)計進水水質(zhì)和出廠水質(zhì)要

12、求，所選污水處理工藝力求技術(shù)先進成熟、處理效果好、運行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經(jīng)濟合理，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用。(3) 妥善處理和處置污水處理過程中產(chǎn)生的柵渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。(4) 為確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢修工作量，改善工人操作條件。部分關(guān)鍵設(shè)備，國內(nèi)產(chǎn)品無法代替的可考慮從國外引進(5) 采用適合我國國情的自動化儀表及監(jiān)測儀器，做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理。(6) 為保證污水處理系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，供電系統(tǒng)需有較高的可靠性，采用雙回路電源，且污水廠運行設(shè)備有合理的備用率。(7) 在污水廠征地范圍內(nèi)，廠區(qū)總平面布置力求在便于施

13、工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構(gòu)筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴大綠化面積，并留有發(fā)展余地。使廠區(qū)環(huán)境和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。(8) 廠區(qū)豎向設(shè)計力求減少廠區(qū)土方量和節(jié)省污水提升費用。(9) 廠區(qū)建筑風(fēng)格力求統(tǒng)一，簡潔明快、美觀大方，并與廠區(qū)周圍景觀相協(xié)調(diào)。1.2.2設(shè)計目的(1) 對污水處理廠終無水、污泥處理工藝及投資等進行技術(shù)可靠性、經(jīng)濟合理性、操作方便性及實施可能性進行多方案的比較和論證，推薦最優(yōu)工藝方案。(2) 為下一階段工程設(shè)計提供設(shè)計依據(jù)。1.3采用的主要規(guī)范和標準室外排水設(shè)計規(guī)范 gbj14-87地表水環(huán)境質(zhì)量標準 gb3838-2002污水綜合排放標準 gb8978-1996污

14、水排入城市下水道水質(zhì)標準 cj3082-1999城市污水處理廠污水污泥排放標準 cj3025-93城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和設(shè)備設(shè)計標準 cjj31-89建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 gbj15-88廠礦道路設(shè)計規(guī)范 gbj22-87城市工程管線綜合規(guī)劃范圍 gb21-88城市用地豎向規(guī)劃范圍 gb38-90景觀娛樂用水水質(zhì)標準 cj26-95城市污水處理廠工程項目建設(shè)標準 cj3056-1999城市防洪工程設(shè)計規(guī)范 gb56-97建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標準 gbj68-84建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計術(shù)語和符號標號 gb/ts0083-97構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范 gbs0191-93建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 jgj79-91給水排

15、水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 gbj69-84泵站設(shè)計規(guī)范 gb/ts0089-97 建筑設(shè)計放火規(guī)范 gbj87-85工業(yè)企業(yè)采暖、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范tj19-750工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范 gbj87-85地下工程防水技術(shù)規(guī)范 gbj108-871.4基礎(chǔ)資料1.4.1武穴市城區(qū)1:1000現(xiàn)狀地形圖武穴市城區(qū)1:1000現(xiàn)狀地形圖,如圖所示:1.4.2設(shè)計范圍 武穴市南湖水污染綜合治理工程范圍中心城區(qū)(現(xiàn)有老城區(qū),科技開發(fā)區(qū)及南湖南岸周邊地區(qū)),服務(wù)人口(2005年)12萬人。武穴市南湖水污染綜合治理工程分兩部分,一是控制湖外污染源(外源治理),二是消減湖內(nèi)污染負荷(內(nèi)源治理)。湖外污染治理采

16、用截污管線及污水處理廠。切斷進入南湖的污染物。湖內(nèi)污染負荷采用清除有機污染嚴重的底質(zhì)和運用em技術(shù)進行削減,同時輔以湖岸治理和綠化的辦法加以削減。本設(shè)計重點為武穴市南湖水污染綜合治理工程中外源部分,該部分包括武穴市污水管網(wǎng)及污水處理廠。1.5 城市概況及自然條件1.5.1城市概況武穴市位于湖北省東部、長江中游南岸城區(qū)位于東經(jīng)114°14，北緯30°24至30°53，是武穴地區(qū)政治、經(jīng)濟、文化中心。境內(nèi)的丘陵系大別山余脈，地勢由北向南逐漸傾斜，城區(qū)西北為龍王山，從西向東形成天然屏障。南臨長江，上游距武漢78km，下游距黃石45km，南與黃岡市隔江相望。武穴城區(qū)規(guī)劃布

17、局是以“一個中心城區(qū)和三個組團”組成。中心城區(qū)距東南部的南湖教育區(qū)組團、東北部的楊鷹嶺火車站組團和西北部的唐家渡火力發(fā)電廠組團的距離分別為15.5 km、15.5 km、10.5km。1.5.2 自然條件1.5.2.1地形地貌及工程地質(zhì)武穴境內(nèi)地勢起伏，山地、丘陵、崗地、平原等地貌形態(tài)兼?zhèn)洌缘蜕?、丘陵為主，約占總面積的65%左右。地勢由北向南逐漸傾斜，大致可以分為東北部山區(qū)、中部丘陵區(qū)、西南部平原三個地貌輪廓。根據(jù)城市總體規(guī)劃資料，本區(qū)大面積為第四紀地層，僅有零星的基巖出露，該地層變化大，分布無一定的規(guī)律，其成因分為殘積層，湖沼沉積層，洪積層。沿江一帶為沖積層，系沙質(zhì)土。地基承載力一般為r=

18、0.10.12mpa(即1012t/m2)。城區(qū)未發(fā)現(xiàn)良好的含水層，局部有上層滯水，隨季節(jié)變化大，含水層分布深在2m左右，經(jīng)化學(xué)分析，對砼無侵蝕作用。1.5.2.2 氣象武穴市區(qū)屬大陸性氣候，四季分明，雨量充沛，日照長，霜期短，農(nóng)業(yè)氣候資源豐富，同時也是各種氣象災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，尤以旱、澇災(zāi)害威脅最大。多年平均氣溫： 16.8(19591970)極端最高氣溫： 41.2(1969,8,29)極端最低氣溫： -12.5(1969,1,31)多年平均降水量： 1252.2mm一日最大降雨量： 216.6mm最大積雪深度： 25cm累年平均蒸發(fā)量： 1703.4mm無霜期： 260天常年主導(dǎo)風(fēng)向： 冬季

19、北風(fēng)，夏季南風(fēng)多年平均風(fēng)速： 2.6m/s累年最大風(fēng)速： 17m/s1.5.2.3 水文與水系武穴現(xiàn)有湖泊195個，湖水不深，湖底平坦，湖盆坡度小，湖岸線曲折，港灣多，多數(shù)湖泊與江河支流相通，有堤閘調(diào)節(jié)。可供污水處理廠尾水排放水體有3處，長江是流經(jīng)武穴的重要河流，流長189公里，流經(jīng)團風(fēng)、黃州、蘄春、武穴、黃梅六縣市區(qū)。江心洲及淺灘較多，沿江地段地貌以沖積低陷平原為主。長江水量充沛，汛期時間長。每年5-10月為汛期，12月、1月、2月為枯水期。上游汊口站實測最大流量為76100m3/d(1954年8月14日),最小流量為4830m3/s（1963年）。據(jù)19651981年的資料統(tǒng)計，年平均徑流

20、量7016億m3/s，多年平均流量23400m3/d，且年際間徑流變化小，最大年徑流量與最小年徑流量之比僅為2.1。多年平均連續(xù)三個月枯水期徑流量為689億m3。長江水位特征如下：最高水位（p=1%） 25.51m黃海高程 （p=2%） 18.00m黃海高程最低水位（p=97%） 6.60m黃海高程多年月平均水位 14.17m黃海高程多年月平均最高水位 24.25m黃海高程多年月平均最低水位 6.74m黃海高程最大含砂量 4420mg/l平均含砂量 50100mg/l（冬季）10001300mg/l（夏季）1.6 城市供水及排水工程現(xiàn)狀 市內(nèi)現(xiàn)有水廠三座，總供水能力為3萬m3/d，均以長江為水

21、源。99年供水總量最高日3.5m3/d，2000年由于工業(yè)用水呈下降趨勢，市商生活用水所占比例較大，近二年用水量較為平穩(wěn)，據(jù)市自來水公司統(tǒng)計，近幾年用水量均維持在3m3/d左右。城市東、南及北片居住區(qū)和科技開發(fā)區(qū)現(xiàn)狀為分流制。由于武穴市市政基礎(chǔ)設(shè)施欠缺，工業(yè)廢水及生活污水未經(jīng)處理而就近排入南湖。這造成了南湖水體水質(zhì)營養(yǎng)化程度日趨嚴重，部分湖汊淤塞，最深淤泥厚度達2米，水體渾濁，能見度大幅降低，最低處已不中足30厘米，排污口附近的廢棄物漂浮物隨處可見，南湖水污染特征為有機污染，bod5超標1.8倍，局部水體富營養(yǎng)化已到相當嚴重的程度。1.7排水工程規(guī)劃原則1、遵守國家對環(huán)境保護及城市污水治理的有

22、關(guān)規(guī)范、標準和規(guī)定。2、污水管網(wǎng)建設(shè)必須與污水處理廠的建設(shè)相配合。3、根據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃、分期建設(shè)的原則，以近期為主，考慮遠期發(fā)展。4、因地制宜地根據(jù)實際情況，在保證處理效果的前提下，盡量節(jié)約投資，減少用地，做到技術(shù)先進、安全適用。5、積極穩(wěn)妥地引進和采用先進技術(shù)、先進設(shè)備、新材料，提高運轉(zhuǎn)可靠性，盡可能減輕勞動強度，減少日常維護檢修工作量。6、盡可能減少污水在收集、輸送、處理、排放過程中對環(huán)境造成地不良影響，防止二次污染。1.8 設(shè)計指導(dǎo)思想及意義隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，環(huán)境的污染也變的越來越嚴重，尤其是對水體的污染使我國的水資源更加貧乏。環(huán)境保護是我國的一項基本國策，對環(huán)境的保護

23、和治理已經(jīng)刻不容緩。堅持經(jīng)濟建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)、環(huán)境建設(shè)、同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展的方針，開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，并結(jié)合環(huán)境保護法和水污染防治法進行城市排水工程的規(guī)劃和設(shè)計。隨著武穴市的不斷發(fā)展，人口的不斷增加，本地區(qū)的雨水，生活污水和工業(yè)廢水使環(huán)境進一步惡化，環(huán)境的污染嚴重影響著人民的身體健康和正常生活。為解決這一重大問題，提高環(huán)境質(zhì)量，改善人們的生活條件，必須對該市的雨、污水進行改造，在設(shè)計期限內(nèi)使上述環(huán)境污染問題得到解決。在完成這項改造工程后，長江及南湖等水體的水質(zhì)將會得到很大的改善，故本工程設(shè)計具有重要的意義。2 方案論證2.1污水量及

24、水質(zhì)論證2.1.1 設(shè)計年限本工程污水處理廠設(shè)計年限為按2015年考慮。2.1.2污水量預(yù)測 2.1.2.1人口規(guī)劃及用地規(guī)劃中心城區(qū)按地理位置分為東西南北四個片區(qū)。城區(qū)北面南靠南湖,西接黃山路,是城市工業(yè)區(qū)及規(guī)劃金融區(qū)所在地。城區(qū)西片屬老城區(qū),東靠南湖,西接長江,是既工業(yè)、也有生活（如市中心區(qū)內(nèi)大量的住宅區(qū)）、文教區(qū)并且有大量的商業(yè)區(qū)（武穴市最主要的商業(yè)區(qū)）的綜合區(qū)，東從黃州大起西到濱江路。規(guī)劃為武穴市的商業(yè)、金融及經(jīng)貿(mào)中心地區(qū)。南片屬新建城區(qū)，北靠南湖，南接長江，東起西湖二路，西至西湖五路。主要為生活區(qū)及工業(yè)區(qū)。城區(qū)東片，西靠南湖，東接三明河，目前尚未開發(fā)，區(qū)內(nèi)主要為漁場（如東湖漁場），另

25、有少量工業(yè)企業(yè)，規(guī)劃為高新技術(shù)園區(qū)，以無污染或輕污染的輕工電子等技術(shù)含量高的工業(yè)為主嚴格限制重污染企業(yè)。2.1.2.2 給水量預(yù)測 市內(nèi)服務(wù)中心城區(qū)現(xiàn)有水廠二座,總供水能力為4萬m3/d,均以長江為水源。99年供水總量最高日3.5萬m3/d,2000年至2002年由于工業(yè)用水呈下降趨勢,市內(nèi)生活用水所占比例較大(約占總用水量的75%),近三年用水量較為平穩(wěn),據(jù)市自來水公司統(tǒng)計,平均日用水量在2.53.0萬m3/d左右,最高日為3.03.5萬m3/d。表2.1 武穴市中心城區(qū)給水現(xiàn)狀及規(guī)劃一覽表 序號水廠名稱現(xiàn)狀供水能力規(guī)劃供水能力現(xiàn)狀供水能力水源地平均日最高日1武穴市第二水廠1萬m3/d2萬m

26、3/d1.0萬m3/d1.5萬m3/d長江2武穴市第三水廠2萬m3/d4萬m3/d2.0萬m3/d2.5萬m3/d長江小計3萬m3/d6萬m3/d3.0萬m3/d4萬m3/d由于武穴市目前生活用水所占比例較大1999年2002年，約占總用水量的75%），故其綜合用水量指標較低，現(xiàn)狀2000年綜合生活用水最高日用水量指標為382升/人.日?？紤]到近來武穴市招商引資源共享力度加大（如匯源果汁生產(chǎn)廠及深港紡織有限公司等用水大戶落戶武穴市）及城市化水平的提高，根據(jù)全國主要用水量普查及用水量指標趨勢預(yù)測，其預(yù)測用水增長趨勢為23%，同時參照武漢市等周邊城市規(guī)劃用水量指標，并結(jié)合武穴市現(xiàn)狀用水量和生活用水

27、與工業(yè)用水比值，本設(shè)計綜合、生活用水量最高日用水量指標用水量按500升/人.日，用水下量增長趨勢為2.72%。2.1.2.3 城市污水量預(yù)測由于武穴市發(fā)展格局將做較大的調(diào)整，幫故生活用水量所占比重下降，工業(yè)用水量和所占比重將呈上升的趨勢。根據(jù)上述主城區(qū)趨勢，同時依據(jù)總規(guī)和參照武漢市等周邊城市用水比例，預(yù)測在服務(wù)年限內(nèi)武穴市污水量所占比例為50%，工業(yè)廢水量占比例為35%，公建商業(yè)污水量見則為15%。服務(wù)年限內(nèi)武穴市污水各組分比例見表2.2 表2.2 服務(wù)年限內(nèi)城市污水量組分 年限項目2000年2005年2015年生活污水量比例0.750.640.60工業(yè)廢水量比例0.110.220.25公建用

28、水量比例0.140.140.15城市污水量即城市全社會污水排放量，包括城市給水工程統(tǒng)一供水的用戶和自備水源供水用戶排出的污水量，本設(shè)計的預(yù)測以城市綜合用水量（平均日）為基數(shù)，再乘以城市污水排放系數(shù)確定，城市污水排放系數(shù)（排水量/給水量）一般為0.80.9,本工程取0.9。地下水滲入量與地下水位、土質(zhì)、管材、管道接口形式、檢查井材料、施工質(zhì)量等因素有關(guān)，具體滲入量的確定國內(nèi)尚無成熟資料，一般按計算污水量的5%10%考慮，本工程取5%。 表2.3 設(shè)計人均綜合污水量達式 20052015人均綜合平均日用水量（lpc）305400折減系數(shù)0.800.80人均綜合污水量（lpc）244320設(shè)計人均綜

29、合污水量（lpc）245320由于受地形條件、管網(wǎng)改造等條件的制約，污水要全部接納至污水處理廠需要一個過程，污水收集率分階段逐步提高，一般為80100%，本工程取90%。根據(jù)上面表，預(yù)測服務(wù)年限內(nèi)城市日均污水總量如下表2.4： 表2.4 武穴城區(qū)污水量預(yù)測表 2005年2015服務(wù)人口（萬人）1215設(shè)計人均綜合污水量（lpc）300320日均污水量（萬m3/d）3.845.78污水收集率（%）8590污水量（萬m3/d）3.55.8地下水滲入系數(shù)1.051.05污水量（萬m3/d）4.06.02.1.2.4 污水處理廠規(guī)模 武穴市西片為老城區(qū)，老城區(qū)面積相對總城區(qū)是很小的一部分，而且城市發(fā)展

30、還不是很完善，便于管網(wǎng)改造，其排水現(xiàn)狀為雨污合流管，經(jīng)近期管網(wǎng)改造后，老城區(qū)改為分流制，故本設(shè)計采用分流制設(shè)計。 另外，武穴市工業(yè)化發(fā)展程度不高，工業(yè)排水量相對較少，公用建筑排水量也較少。本設(shè)計缺乏關(guān)于工業(yè)排水和公用建筑排水的詳細資料，故無法計算本設(shè)計的污水集中流量。根據(jù)上述污水量預(yù)測及計算，確定南湖市污水處理廠。近期污水規(guī)模為4萬m3/d，遠期污水規(guī)模為6萬m3/d。2.1.3污水進出水水質(zhì)根據(jù)武穴市污水處理廠進水水質(zhì)預(yù)測和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準gb18918-2002，污水處理廠進出水水質(zhì)如下：進水 出水（一級b標準）bod5 120mg/l 20 mg/lcodcr 250 mg/

31、l 60 mg/lss 200 mg/l 20 mg/ltn 35 mg/l 20 mg/lnh3-n 25 mg/l 15 mg/ltp 3.0 mg/l 1.5 mg/l2.1.3 處理程度 根據(jù)設(shè)計的進水和出水水質(zhì)，確定本工程處理程度見下表2.5表2.5 污水處理程度表 水質(zhì)名稱bod5codcrsstntp設(shè)計進水水質(zhì)(mg/l)120250200353.0設(shè)計出水水質(zhì)(mg/l)206020201.5處理程度（%）83769043502.2 排水系統(tǒng)方案論證2.2.1排水體制的選擇 排水工程設(shè)計的指導(dǎo)思想就是要減少污染，節(jié)約資源，采用什么樣的排水體制首先要考慮的當然是環(huán)境保護。如果采

32、用合流制排水系統(tǒng)。在雨天是，部分生活污水會直接排入水體，勢必造成一定的水體污染。該城區(qū)以前沒有完善的排水系統(tǒng)，采用分流制的施工也不是很難。因此，該城區(qū)采用分流制排水體制。將雨水直接排入水體，將生活污水送入污水處理廠進行處理后排放。雨水、污水分流比較靈活,以適應(yīng)社會的發(fā)展。同時雨、污水分流是現(xiàn)代城市排水的一大趨勢。其次，從該城區(qū)的實際情況考慮，該城區(qū)沒有較大的工業(yè)用水，因此不必要單獨進行處理，根據(jù)實際運行情況看，普遍存在著bod5值小于設(shè)計值的問題，造成這個問題的主要原因有以下幾點：a.水管網(wǎng)內(nèi)的地下水滲入或者湖水的流入，排水管材一般用抗震、抗折強度較低的混凝土管或鋼筋混凝土管，大部分管道采用鋼

33、性接口，排水管使用年限較長，地下水、湖泊水極易流入排水管網(wǎng)。污水濃度被稀釋。從而導(dǎo)致污水廠的進水bod濃度小于設(shè)計值。b.化糞池的不合理設(shè)置?；S池能去除近20的bod5，使得污水廠的進水值小。增加了污水處理的難度。c.人民生活水平的提高，使人均排水量大幅度增加，這些水主要使盥洗、洗滌、淋浴排水，這些生活廢水的加入。也會使bod5的濃度降低。d.城市排水體制問題，由于雨水污水未做到真正分流，使部分雨水流入污水管網(wǎng)，降低了bod5。由以上四點可以看出，分流制由利于提高污水bod5濃度，使污水處理廠的二級處理能夠正常運行，該城區(qū)的零星工業(yè)廢水也可以直接排入城市排水管網(wǎng)，且可以適當增加污水的bod5

34、濃度。最后，總工程造價來看，合流制增大了污水廠的容量。這樣使得合流制的污水廠的建設(shè)費用要高于分流制的，同時，分流制流入污水廠的水量和樹枝變化小，污水廠的運行易于控制。綜合上述的分析，分流制較合流制由一定的優(yōu)越性，故采用分流制排水系統(tǒng)。另外根據(jù)城市總規(guī)劃，為了充分利用本市靠江近湖的有利排水條件，近期將對老城區(qū)進行排水管網(wǎng)該造，將以前老城區(qū)的雨污合流制改造成為分流制。對于其他新城區(qū)采用分流制，故本設(shè)計采用完全分流制進行設(shè)計。2.2.2設(shè)計原則1. 遵照國家對環(huán)境保護，城市污水治理制定的有關(guān)規(guī)定，標準及規(guī)定進行設(shè)計；2. 按照“集中與分散相結(jié)合，以集中為主的原則”進行設(shè)計；3. 在城市總規(guī)劃指導(dǎo)下，

35、建設(shè)污水收集系統(tǒng)，保護城市水資源和城市環(huán)境，充分發(fā)揮現(xiàn)有排水設(shè)施的作用，做到投資省，環(huán)境效益高；4. 按城市規(guī)劃道路結(jié)合地形河道的實際情況，考慮近遠期，分期實施的可能性，進行污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計。5. 設(shè)備選用先進可靠高效，運行管理方便的污水泵及污水處理設(shè)備進行設(shè)計。2.2.3 污水處理廠廠址選擇及排放水體論證2.2.3.1 污水處理廠廠址選擇城市污水處理廠的廠址應(yīng)該根據(jù)城市建設(shè)的總體規(guī)劃,結(jié)合城市地形,排入水體,城市排水設(shè)施狀況等條件,對城市排水系統(tǒng)包括污水處理廠的廠址作出多方案的技術(shù)經(jīng)濟比較后,選擇最佳方案. 在對城市排水系統(tǒng)包括污水處理廠的廠址進行規(guī)劃的時侯,應(yīng)該首先處理好如下四個問題.

36、1,集中與分散 因為建設(shè)集中處理的大型污水處理廠比建設(shè)小型的污水處理廠,具有基建投資少,運行費用低,管理方便等優(yōu)點.所以當城市條件允許,同時排水系統(tǒng)和污水處理廠可以分期實施的情況下,應(yīng)該首先考慮集中處理的原則. 而對于云陽縣這樣的小城市來說,只有建設(shè)集中的污水處理廠. 2,近期與遠期 根據(jù)城市的總體規(guī)劃的建設(shè)分期,對于集中處理與分散處理都應(yīng)該個近期和遠期分開,以便節(jié)省近期的投資,又能夠適應(yīng)遠期城市建設(shè)總體規(guī)劃的變化和調(diào)整. 3,排水與水源 城市污水處理廠應(yīng)建設(shè)在城市河流的下游,以保護地面水源.有潮汐河流的城市, 其污水廠的排放口應(yīng)該考慮河水上漲對上游取水點的影響. 4,排放與利用 污水處理廠處

37、理后出水應(yīng)該考慮用于農(nóng)業(yè)灌溉和市政與工業(yè)回用,所以污水廠應(yīng)該盡量靠近農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)和工業(yè)區(qū).尤其是對于干旱的城市尤為重要. 當污水處理廠的廠址有多種方案可供選擇時，應(yīng)從管道系統(tǒng)、泵站、污水處理廠各處理單元考慮，進行綜合的技術(shù)、經(jīng)濟比較與最優(yōu)化分析，并通過有關(guān)專家的反復(fù)論證后再行確定。 污水處理廠廠址的選擇，應(yīng)該遵循以下原則： （1）應(yīng)與選定的污水處理工藝相適應(yīng)，如選定穩(wěn)定瑭或土地處理系統(tǒng)為處理工藝時，必須有適當?shù)拈e置的土地面積。 （2）無論采用什么工藝，都應(yīng)盡量作到少占農(nóng)田或不占良田。 （3）廠址必須位于集中給水水源下游，并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)，工廠廠區(qū)，生活區(qū)的下游和夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向。為保證衛(wèi)生要求，廠

38、址應(yīng)與城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)，生活區(qū)及農(nóng)村居民點保持約300m以上的距離，但也不宜太遠，以免增加管道長度，提高造價。 （4）當處理后的污水或污泥用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政設(shè)施時，廠址應(yīng)考慮與用戶靠近，或者便于運輸。當處理水排放時，則應(yīng)與收納水體靠近。 （5）廠址不宜設(shè)在雨季易受淹的低洼處?？拷w的處理廠，要考慮不受洪水威脅。廠址盡量設(shè)在地質(zhì)條件較好的地方，以方便施工降低造價。 （6）要充分利用地形，應(yīng)選擇有適當坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物高超布置的需要，減少土方工程量。若有可能，宜采用污水不經(jīng)水泵提升而自流流入處理構(gòu)筑物的方案，以節(jié)省動力費用。，降低處理成本。 （7）根據(jù)城市總體發(fā)展規(guī)劃，污水處理廠廠

39、址的選擇應(yīng)考慮遠期發(fā)展的可能性，有擴建的余地。2.2.3.2 排放水體的論證 污水處理廠尾水排放應(yīng)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準gb18918-2002中的一級標準的b標準。污水處理廠尾水排放性質(zhì)何水體，一方面須考慮排放水體是否有足夠的環(huán)境容量，使尾水對水域的影響小，這是決定因素；另一方面須考慮工程經(jīng)濟，使得工程造價較低，經(jīng)過環(huán)境和經(jīng)濟的綜合比較方能確定。綜上所述，本設(shè)計認為武穴市環(huán)境容量較大，水系龐大。無論排入三明河還是長江，尾水排入水體后對環(huán)境的影響都是很小的。只要尾水不要排入南胡和遺愛湖都認為是合理的。結(jié)合污水管網(wǎng)布置，本設(shè)計采用尾水直接排入三明河的下游（即三明河和長江的交匯處）。2.

40、3污水、污泥處理工藝方案2.3.1污水處理工藝污水處理工藝的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計進水水質(zhì)、處理程度要求、用地面積和工程規(guī)模等多種因素進行綜合考慮，各種工藝都有其適用條件，應(yīng)視工程的具體條件而定。選擇合適的污水處理工藝，不僅可以降低工程投資，還有利于污水處理廠的運行管理以及污水處理廠的常年運行費用，保證出廠污水水質(zhì)。根據(jù)上面章節(jié)對污水水質(zhì)的分析，本工程要求的污水處理程度較高，對bod5、ss、nh3-n、po4-p去除率要求分別達到83、90、40和50以上，本工程污水處理工藝在去除bod5的同時應(yīng)充分考慮除磷脫氮，還應(yīng)考慮污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟條件和管理水平，優(yōu)先選用技術(shù)先進、安全可靠、低能耗、低

41、投入、少占地和操作管理方便的成熟處理工藝。下面降對各種工藝的特點進行論述，以便選擇切實可行的方案。2.3.2常規(guī)二級處理工藝根據(jù)我國現(xiàn)行室外排水設(shè)計規(guī)范,污水處理廠的處理效率見表2.6 表2.6 污水處理廠的處理效率 處理程度處理方法主要工藝處理效率()ssbod5一級沉淀法沉淀40-5520-30二級生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60-9065-90活性污泥法初次沉淀、曝氣、二次沉淀70-9065-95 從表2.6可見，二級活性污泥法的處理效率最高，但常規(guī)二級處理工藝僅能有效地去除bod5、cod和ss，而對氮去除率僅為10-20，磷去除率為12-19，達不到本工程對氮和磷去除率的要求

42、。因此，必須采用污水脫氮除磷工藝。 在常規(guī)二級活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。(1) ss的去除污水中ss的去除主要靠沉淀作用。污水中的無機顆粒和大直徑的有機顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂扇コ?，小直徑的有機顆粒靠微生物的降解作用去除，而小直徑的無機顆粒則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡(luò)作用，與活性污泥絮體同時沉淀被去除。污水廠出水中懸浮濃度不僅涉及到出水ss指標，出水中的bod5、cod等指標也與之有關(guān)。這是因為組成出水懸浮物的主體是活性污泥絮體，其本身的有機成分就很高，因此，較高的出水懸浮物含量會使得出水的bod5、cod、氮、磷均增加。因此，控制污水廠的ss指標是最基本的，也是很重要的

43、。為了降低出水中的懸浮物濃度，應(yīng)在工程中采取適當?shù)拇胧?，例如采用適當?shù)奈勰嘭摵梢员３只钚晕勰嗟哪奂俺两敌阅堋⒉捎幂^小的二次沉淀池表面負荷、采用較低的出水堰負荷、充分利用活性污泥懸浮層的吸附網(wǎng)絡(luò)作用等。在污水處理方案選用合理、工藝參數(shù)取值合理和單體設(shè)計優(yōu)化的條件下，完全能夠使出水ss指標達到20mg/l以下。(2) bod5的去除污水中bod5的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用,然后對污泥與水進行分離來完成的?；钚晕勰嘀械奈⑸镌谟醒醯臈l件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是co2和 h2o等穩(wěn)地物質(zhì)。在這種合成代謝和

44、分解代謝的過程中，溶解性有機物（如低分子有機酸等易降解有機物）直接進入細胞內(nèi)不被利用。而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內(nèi)部被利用。由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)地物質(zhì)，因此，可以是處理后污水中的殘余bod5濃度很低。根據(jù)國外有關(guān)設(shè)計資料，在污泥負荷為0.3kg bod5/kgmlss.d以下時，就很容易使得出水bod5保持在20mg/l以下。(3) cod的去除污水中cod去除的原理與bod5基本相同。污水廠出水中的剩余cod，即cod的去除率，取決于原污水的可生化性，它與城市污水的組成有關(guān)。

45、對于那些主要以生活污水及其成分與生活污水詳盡的工業(yè)廢水組成的城市污水，這種城市污水的bod5/cod比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性較好，出水cod值可以控制在較低的水平。而成分主要以工業(yè)廢水為主的城市污水，或bod5/cod比值較小的城市污水，其污水的可生化性差，處理后污水中剩余cod會較高，要滿足出水cod60mg/l有一定的難度。武穴市污水處理廠進水bod5/cod比值為0.48，接近0.5，污水的可生化性較好，采用二級處理工藝完全能使出水cod60mg/l。2.3.3污水脫氮除磷工藝2.3.3.1污水脫氮 污水脫氮方法主要有生物脫氮和物理化學(xué)脫氮兩大類。目前生物脫氮是

46、主體，也是城市污水處理中最經(jīng)濟和最常用的方法；物理化學(xué)脫氮主要有折點氯化法、選擇性離子交換法、空氣吹脫法等。國外從六十年代開始對污水脫氮的方法進行了大量的研究，結(jié)果認為物理化學(xué)法脫但從經(jīng)濟、管理等方面均不適宜在大中型污水處理廠中使用，因此，本工程仍以生物脫氮法為主。2.3.3.2污水除磷污水除磷主要有生物除磷和化學(xué)除磷兩大類。對于城市污水一般采用生物除磷為主，必要時輔以化學(xué)除磷，以確保出水的磷濃度在標準以內(nèi)。本節(jié)僅討論化學(xué)除磷?；瘜W(xué)除磷主要是向污水中投加藥劑，使藥劑與水中溶解性磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從污水中去除。固液分離可單獨進行，也可與初沉污泥和二沉污泥的排泥相接

47、和。按工藝流程中化學(xué)藥劑投加點的不同，化學(xué)沉淀除磷工藝可分為前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三種類型。前置沉淀的藥劑投加點是初沉池前，形成的沉淀物與初沉污泥一起排除；同步沉淀的藥劑投加點設(shè)在曝氣池中、曝氣池出水處或在二沉池的進水處，形成的沉淀物與剩余污泥一起排除；后置沉淀的藥劑投加點設(shè)在二沉池之后的混合池中，形成的沉淀物通過另投的固液分離裝置進行分離?；瘜W(xué)除磷的藥劑主要由鐵鹽、鋁鹽和石灰。鐵鹽和鋁鹽均能與磷酸根離子作用生成難溶性的沉淀物，通過去除這些難溶性沉淀物去除水中的磷。按照德國規(guī)范atv-a131的規(guī)定，一般去除1kg磷需要投加2.7 kg鐵或1.3 kg鋁。對特定的污水，金屬鹽投加量需通過

48、實驗確定，隨進水tp濃度和期望的除磷率不同，相應(yīng)的投加量也不同。化學(xué)除磷方法的產(chǎn)泥量將增加，僅由沉淀劑與磷酸根和氫氧根結(jié)合生成的干泥量為2.3 kgts/ kgfe或3.6 kgts/ kgal,除此之外，還要考慮附帶的其它沉淀物，因此，在實際應(yīng)用中按每kg用鐵量產(chǎn)生2.5 kg污泥或每kg用鋁量產(chǎn)生4.0 kg污泥來計算泥量。在初沉池投加化學(xué)藥劑，除沉池產(chǎn)泥量將增加50-100%，如設(shè)后續(xù)生物處理，則全廠污泥量增加60-70%；在二沉池投藥，活性污泥量增加35-45%，全廠污泥量增加10-25%。因此，化學(xué)藥劑的投加使沉淀污泥的產(chǎn)量增加、濃度降低、污泥體積增大，使污泥處理的難度增加。采用化學(xué)除磷時還應(yīng)考慮污泥處理與處置的費用。根據(jù)以上分析及武穴市目前進水水質(zhì)和經(jīng)濟實力，暫不考慮化學(xué)除磷，應(yīng)該在生物處理污水過程中達到除磷的效果。2.3.4生物脫氮除磷基本原理國外從二十世紀六十年代開始系統(tǒng)地進行了脫氮除磷的物化處理方法研究，結(jié)果認為物化法的缺點是耗藥量大、污泥多、運行費用高等。因此，城市污水廠一般推薦采用。