城市污水處理廠初步設(shè)計(jì)(完全混合流態(tài)CASS工藝)-畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 相 關(guān) 材 料題 目:城市污水處理廠初步設(shè)計(jì)（完全混合流態(tài)生物工藝）院 (系)：化工與環(huán)境工程學(xué)院專 業(yè)：環(huán)境工程學(xué) 生：班 級(jí)：畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 相 關(guān) 材 料 清 單序 號(hào)材 料 名 稱份 數(shù)1畢業(yè)設(shè)計(jì)選題表12畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告13畢業(yè)設(shè)計(jì)外文資料翻譯14畢業(yè)設(shè)計(jì)小組答辯記錄15畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)考核表1摘 要當(dāng)今，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，加大城市生活污水治理力度勢(shì)在必行。現(xiàn)擬建一座城市生活污水處理廠，處理規(guī)模為100000m3/d。進(jìn)水水質(zhì)為CODCr ：250mg/L，BOD5 ：150mg/L，SS：200mg/L， NH3-N：40mg

2、/L，NO3-N：10mg/L， pH=,出水水質(zhì)為CODCr 100mg/L，BOD530mg/L，SS30mg/L， NH3-N 25mg/L，pH=69。根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)，本設(shè)計(jì)擬采用完全混合液態(tài)的生物工藝，經(jīng)比選，確定采用周期循環(huán)曝氣活性污泥（CASS）工藝。CASS工藝污水呈完全混合液態(tài)，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，同時(shí)對(duì)絲狀菌的生長(zhǎng)起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹。此工藝具有投資省，處理效果好，運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于大中型污水處理廠使用。本設(shè)計(jì)包含污水處理工藝流程的確定，工藝流程中各單元的計(jì)算，圖紙的繪制等。本工程的實(shí)施將顯著

3、改善受納水體水質(zhì)，同時(shí)間接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞 ：污水處理廠；完全混合；CASS工藝 AbstractNowadays, with rapid economic development, improve living standards, environmental pollution is worsening, and increase efforts to municipal sewage treatment is imperative. Now proposed a city sewage treatment plant for treating scale 1000

4、00m3 / d. The ram water quality is CODCr, BOD5, SS, NH3-N, NO3-N,and pH keep at 250mg / L,150mg / L,200mg / L,40mg / L,10mg / L, and 7.0 8.5, respectively.The treated water quality is CODCr, BOD5, SS, NH3-N, NO3-N,and pH keep at 100mg / L, 30mg / L, 30mg / L, 25mg / L,ant pH 6 9, respectively. Accor

5、ding to the treated water quality, the design plans to use the completely mixed biotechnology, by comparison, determine to use of cyclic activated sludge system (CASS) process. sawage of CASS process is completely mixed, on water quality, water quantity, PH, toxic and hazardous substances have buffe

6、r role effect, with a strong resistance to shock loading capacity, meanwhile growth of filamentous bacteria is be inhibition to be prevent sludge bulking. This process has the advantage of good Less investment, good effect, easy operation and management .朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音Applicable to large or medium s

7、ized sewage treatment plants. The design includes the determination of sewage treatment process, process in the calculation of each unit and drawing the construction drawings. The implementation of this project will significantly improve the water quality of receiving water, and indirect economic be

8、nefits and promote sustainable economic development.Key word: sewage treatment plants; Completely Mixing; CASS process目 錄 TOC o 2-2 h z t 標(biāo)題 1,1,標(biāo)題 3,3 HYPERLINK l _Toc295513247 摘 要 PAGEREF _Toc295513247 h I HYPERLINK l _Toc295513248 Abstract PAGEREF _Toc295513248 h II HYPERLINK l _Toc295513249 目 錄

9、PAGEREF _Toc295513249 h III HYPERLINK l _Toc295513250 第一章 前 言 PAGEREF _Toc295513250 h 1 HYPERLINK l _Toc295513251 1.1 設(shè)計(jì)的目的及意義 PAGEREF _Toc295513251 h 1 HYPERLINK l _Toc295513252 1.2 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 PAGEREF _Toc295513252 h 1 HYPERLINK l _Toc295513253 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求 PAGEREF _Toc295513253 h 1 HYPERLINK l _Toc2955132

10、54 主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc295513254 h 1 HYPERLINK l _Toc295513255 要求 PAGEREF _Toc295513255 h 2 HYPERLINK l _Toc295513256 1.4 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 PAGEREF _Toc295513256 h 2 HYPERLINK l _Toc295513257 1.5 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 PAGEREF _Toc295513257 h 2 HYPERLINK l _Toc295513258 1.5.1 設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc295513258 h 2 HYPERLINK l _Toc2955

11、13259 1.5.2 設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc295513259 h 3 HYPERLINK l _Toc295513260 設(shè)計(jì)原始資料 PAGEREF _Toc295513260 h 3 HYPERLINK l _Toc295513261 1.6.1 設(shè)計(jì)規(guī)模 PAGEREF _Toc295513261 h 3 HYPERLINK l _Toc295513262 1.6.2 水質(zhì)指標(biāo) PAGEREF _Toc295513262 h 3 HYPERLINK l _Toc295513263 氣象資料 PAGEREF _Toc295513263 h 3 HYPERLINK l _To

12、c295513264 污水排水接納河流資料 PAGEREF _Toc295513264 h 3 HYPERLINK l _Toc295513265 廠址及場(chǎng)地現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc295513265 h 3 HYPERLINK l _Toc295513266 第二章 污水處理廠工藝方案的選擇 PAGEREF _Toc295513266 h 4 HYPERLINK l _Toc295513267 設(shè)計(jì)方案論證 PAGEREF _Toc295513267 h 4 HYPERLINK l _Toc295513268 活性污泥法處理系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件是： PAGEREF _Toc29551

13、3268 h 4 HYPERLINK l _Toc295513269 環(huán)境因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響 PAGEREF _Toc295513269 h 4 HYPERLINK l _Toc295513270 2.2 原污水可生化性分析 PAGEREF _Toc295513270 h 5 HYPERLINK l _Toc295513271 2.3 污水處理程度的確定 PAGEREF _Toc295513271 h 6 HYPERLINK l _Toc295513272 2.3.1 水質(zhì)情況 PAGEREF _Toc295513272 h 6 HYPERLINK l _Toc295513273 處理程度

14、計(jì)算 PAGEREF _Toc295513273 h 6 HYPERLINK l _Toc295513274 污水處理廠工藝方案比選 PAGEREF _Toc295513274 h 7 HYPERLINK l _Toc295513275 2.4.1 A2/O工藝 PAGEREF _Toc295513275 h 7 HYPERLINK l _Toc295513276 2.4.2 奧貝爾（Orbal）氧化溝 PAGEREF _Toc295513276 h 8 HYPERLINK l _Toc295513277 2.4.3 CASS工藝 PAGEREF _Toc295513277 h 9 HYPER

15、LINK l _Toc295513278 2.4.4 工藝方案選擇 PAGEREF _Toc295513278 h 11 HYPERLINK l _Toc295513279 2.4 處理程度計(jì)算 PAGEREF _Toc295513279 h 12 HYPERLINK l _Toc295513280 2.4.1 CODcr的處理程度 PAGEREF _Toc295513280 h 12 HYPERLINK l _Toc295513281 2.4.2 溶解性BOD5的處理程度 PAGEREF _Toc295513281 h 12 HYPERLINK l _Toc295513282 2.4.3 S

16、S的處理程度 PAGEREF _Toc295513282 h 12 HYPERLINK l _Toc295513283 2.4.4 NH3-N的處理程度 PAGEREF _Toc295513283 h 12 HYPERLINK l _Toc295513284 第三章 單元構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc295513284 h 14 HYPERLINK l _Toc295513285 粗格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc295513285 h 14 HYPERLINK l _Toc295513286 3.1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 PAGEREF _Toc295513286 h 14 HYP

17、ERLINK l _Toc295513287 3.1.2 柵前明渠寬度 PAGEREF _Toc295513287 h 14 HYPERLINK l _Toc295513288 3.1.3 柵條的間隙數(shù) PAGEREF _Toc295513288 h 14 HYPERLINK l _Toc295513289 3.1.4 柵槽寬度 PAGEREF _Toc295513289 h 15 HYPERLINK l _Toc295513290 3.1.5 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 PAGEREF _Toc295513290 h 15 HYPERLINK l _Toc295513291 3.1.6 柵槽與出

18、水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 PAGEREF _Toc295513291 h 16 HYPERLINK l _Toc295513292 3.1.7 過(guò)柵水頭損失 PAGEREF _Toc295513292 h 16 HYPERLINK l _Toc295513293 3.1.8 柵后槽總高度 PAGEREF _Toc295513293 h 16 HYPERLINK l _Toc295513294 3.1.9 柵槽總長(zhǎng)度 PAGEREF _Toc295513294 h 16 HYPERLINK l _Toc295513295 3.1.10 每日柵渣量計(jì)算W PAGEREF _Toc29551329

19、5 h 17 HYPERLINK l _Toc295513296 3.2 泵站的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc295513296 h 17 HYPERLINK l _Toc295513297 3.2.1 泵房規(guī)范要求 PAGEREF _Toc295513297 h 17 HYPERLINK l _Toc295513298 3.2.2 污水泵計(jì)算 PAGEREF _Toc295513298 h 17 HYPERLINK l _Toc295513299 3.2.3 集水池 PAGEREF _Toc295513299 h 18 HYPERLINK l _Toc295513300 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算

20、PAGEREF _Toc295513300 h 18 HYPERLINK l _Toc295513301 3.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 PAGEREF _Toc295513301 h 18 HYPERLINK l _Toc295513302 3.3.4 柵條的間隙數(shù) PAGEREF _Toc295513302 h 19 HYPERLINK l _Toc295513303 3.3.3 柵槽寬度 PAGEREF _Toc295513303 h 19 HYPERLINK l _Toc295513304 3.3.4 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 PAGEREF _Toc295513304 h 20 HYPERLIN

21、K l _Toc295513305 3.3.5 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 PAGEREF _Toc295513305 h 20 HYPERLINK l _Toc295513306 3.3.6 過(guò)柵水頭損失 PAGEREF _Toc295513306 h 20 HYPERLINK l _Toc295513307 3.3.7 柵后槽總高度 PAGEREF _Toc295513307 h 21 HYPERLINK l _Toc295513308 3.3.8 柵槽總長(zhǎng)度 PAGEREF _Toc295513308 h 21 HYPERLINK l _Toc295513309 3.3.9 每日

22、柵渣量計(jì)算W PAGEREF _Toc295513309 h 21 HYPERLINK l _Toc295513310 3.4 沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc295513310 h 21 HYPERLINK l _Toc295513311 3.4.1 沉砂池的選擇 PAGEREF _Toc295513311 h 21 HYPERLINK l _Toc295513312 3.4.2 沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算一般規(guī)定 PAGEREF _Toc295513312 h 22 HYPERLINK l _Toc295513313 3.4.3 設(shè)計(jì)參數(shù) PAGEREF _Toc295513313 h 22

23、 HYPERLINK l _Toc295513314 3.4.4 設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc295513314 h 22 HYPERLINK l _Toc295513315 3.5 CASS池設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc295513315 h 24 HYPERLINK l _Toc295513316 3.5.1 基本設(shè)計(jì)參數(shù) PAGEREF _Toc295513316 h 24 HYPERLINK l _Toc295513317 3.5.2 BOD5去除率的計(jì)算 PAGEREF _Toc295513317 h 24 HYPERLINK l _Toc295513318 3.5.3

24、污泥負(fù)荷率 PAGEREF _Toc295513318 h 24 HYPERLINK l _Toc295513319 3.5.4 曝氣時(shí)間 PAGEREF _Toc295513319 h 25 HYPERLINK l _Toc295513320 3.5.5 沉淀時(shí)間TS PAGEREF _Toc295513320 h 25 HYPERLINK l _Toc295513321 3.5.6 排水時(shí)間TD PAGEREF _Toc295513321 h 25 HYPERLINK l _Toc295513322 3.5.7 周期數(shù)的確定 PAGEREF _Toc295513322 h 25 HYPER

25、LINK l _Toc295513323 3.5.8 進(jìn)水時(shí)間TF PAGEREF _Toc295513323 h 26 HYPERLINK l _Toc295513324 3.5.9 CASS池運(yùn)行模式 PAGEREF _Toc295513324 h 26 HYPERLINK l _Toc295513325 3.5.10 CASS池容積及構(gòu)造尺寸 PAGEREF _Toc295513325 h 26 HYPERLINK l _Toc295513326 3.5.11 復(fù)核出水溶解性BOD5 PAGEREF _Toc295513326 h 28 HYPERLINK l _Toc295513327

26、 3.5.12 潛水?dāng)嚢杵?PAGEREF _Toc295513327 h 28 HYPERLINK l _Toc295513328 3.5.13 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc295513328 h 28 HYPERLINK l _Toc295513329 供氣量的計(jì)算 PAGEREF _Toc295513329 h 29 HYPERLINK l _Toc295513330 3.5.14 進(jìn)出水管路計(jì)算 PAGEREF _Toc295513330 h 31 HYPERLINK l _Toc295513331 紫外消毒渠道 PAGEREF _Toc295513331 h 32 HY

27、PERLINK l _Toc295513332 3.6.1 紫外消毒渠道的功能 PAGEREF _Toc295513332 h 32 HYPERLINK l _Toc295513333 紫外消毒渠道設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc295513333 h 32 HYPERLINK l _Toc295513334 污水計(jì)量設(shè)備 PAGEREF _Toc295513334 h 33 HYPERLINK l _Toc295513335 3.8 產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng) PAGEREF _Toc295513335 h 34 HYPERLINK l _Toc295513336 產(chǎn)泥量 PAGEREF _Toc2

28、95513336 h 34 HYPERLINK l _Toc295513337 排泥系統(tǒng) PAGEREF _Toc295513337 h 34 HYPERLINK l _Toc295513338 污泥回流 PAGEREF _Toc295513338 h 35 HYPERLINK l _Toc295513339 設(shè)計(jì)說(shuō)明 PAGEREF _Toc295513339 h 35 HYPERLINK l _Toc295513340 回流污泥泵設(shè)計(jì)選型 PAGEREF _Toc295513340 h 35 HYPERLINK l _Toc295513341 3.9 重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _

29、Toc295513341 h 35 HYPERLINK l _Toc295513342 設(shè)計(jì)參數(shù) PAGEREF _Toc295513342 h 36 HYPERLINK l _Toc295513343 設(shè)計(jì)與計(jì)算 PAGEREF _Toc295513343 h 36 HYPERLINK l _Toc295513344 3.10 貯泥池 PAGEREF _Toc295513344 h 38 HYPERLINK l _Toc295513345 消化池 PAGEREF _Toc295513345 h 38 HYPERLINK l _Toc295513346 消化池容積計(jì)算 PAGEREF _Toc

30、295513346 h 38 HYPERLINK l _Toc295513347 消化池各部分表面積計(jì)算 PAGEREF _Toc295513347 h 39 HYPERLINK l _Toc295513348 消化池?zé)峁び?jì)算 PAGEREF _Toc295513348 h 39 HYPERLINK l _Toc295513349 沼氣混合攪拌計(jì)算 PAGEREF _Toc295513349 h 41 HYPERLINK l _Toc295513350 產(chǎn)氣量及貯氣柜 PAGEREF _Toc295513350 h 41 HYPERLINK l _Toc295513351 污泥脫水設(shè)備 PAG

31、EREF _Toc295513351 h 41 HYPERLINK l _Toc295513352 附屬構(gòu)筑物 PAGEREF _Toc295513352 h 42 HYPERLINK l _Toc295513353 第四章 污水處理廠配套工程設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc295513353 h 43 HYPERLINK l _Toc295513354 4.1 廠區(qū)平面設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc295513354 h 43 HYPERLINK l _Toc295513355 4.1.1 平面布置原則 PAGEREF _Toc295513355 h 43 HYPERLINK l _Toc29

32、5513356 4.1.2 平面布置 PAGEREF _Toc295513356 h 43 HYPERLINK l _Toc295513357 4.2 廠區(qū)高程設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc295513357 h 44 HYPERLINK l _Toc295513358 4.2.1 高程布置注意事項(xiàng) PAGEREF _Toc295513358 h 44 HYPERLINK l _Toc295513359 4.2.2 高程計(jì)算 PAGEREF _Toc295513359 h 45 HYPERLINK l _Toc295513360 第五章 環(huán)境保護(hù)及勞動(dòng)衛(wèi)生 PAGEREF _Toc295513

33、360 h 48 HYPERLINK l _Toc295513361 5.1 項(xiàng)目施工期對(duì)環(huán)境影響及對(duì)策 PAGEREF _Toc295513361 h 48 HYPERLINK l _Toc295513362 5.1.1 項(xiàng)目施工期對(duì)環(huán)境的影響 PAGEREF _Toc295513362 h 48 HYPERLINK l _Toc295513363 5.1.2 施工期對(duì)環(huán)境影響的對(duì)策 PAGEREF _Toc295513363 h 49 HYPERLINK l _Toc295513364 5.2 項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期對(duì)環(huán)境影響及對(duì)策 PAGEREF _Toc295513364 h 50 HYPERLI

34、NK l _Toc295513365 5.2.1 項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期對(duì)環(huán)境的影響 PAGEREF _Toc295513365 h 50 HYPERLINK l _Toc295513366 5.2.2 運(yùn)營(yíng)期環(huán)境影響的對(duì)策 PAGEREF _Toc295513366 h 50 HYPERLINK l _Toc295513367 5.3 勞動(dòng)保護(hù)與安全生產(chǎn) PAGEREF _Toc295513367 h 51 HYPERLINK l _Toc295513368 第六章 工程投資估算及效益分析 PAGEREF _Toc295513368 h 52 HYPERLINK l _Toc295513369 投資估算

35、 PAGEREF _Toc295513369 h 52 HYPERLINK l _Toc295513370 估算范圍 PAGEREF _Toc295513370 h 52 HYPERLINK l _Toc295513371 6.1.2.編制依據(jù) PAGEREF _Toc295513371 h 52 HYPERLINK l _Toc295513372 投資估算 PAGEREF _Toc295513372 h 52 HYPERLINK l _Toc295513373 6.2 運(yùn)行成本估算 PAGEREF _Toc295513373 h 54 HYPERLINK l _Toc295513374 6.

36、2.1 成本估算的有關(guān)單價(jià) PAGEREF _Toc295513374 h 54 HYPERLINK l _Toc295513375 運(yùn)行成本估算 PAGEREF _Toc295513375 h 54 HYPERLINK l _Toc295513376 6.2.4 運(yùn)行成本核算 PAGEREF _Toc295513376 h 54 HYPERLINK l _Toc295513377 效益分析 PAGEREF _Toc295513377 h 54 HYPERLINK l _Toc295513378 6.3.1 環(huán)境效益 PAGEREF _Toc295513378 h 54 HYPERLINK l

37、 _Toc295513379 6.3.2 社會(huì)效益 PAGEREF _Toc295513379 h 55 HYPERLINK l _Toc295513380 結(jié) 論 PAGEREF _Toc295513380 h 56 HYPERLINK l _Toc295513381 致 謝 PAGEREF _Toc295513381 h 57 HYPERLINK l _Toc295513382 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc295513382 h 58 第一章 前 言1.1 設(shè)計(jì)的目的及意義隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,水環(huán)境日益惡化，2007年，我國(guó)600多個(gè)城市有400多個(gè)城市缺水，缺水原因主要不

38、在于水量不足，而在于水質(zhì)污染嚴(yán)重，屬于水質(zhì)性缺水。我國(guó)目前年污水排放量達(dá)600億噸，其中城市就占390億噸以上，而全國(guó)城市污水處理廠不足400座，污水處理能力不足排放量的30，而實(shí)際處理量更低。因此，大力發(fā)展城市污水處理工程勢(shì)在必行, 根據(jù)“十一五規(guī)劃”，預(yù)計(jì)到2010年,我國(guó)要新建城市污水處理廠1000余座,污水廠的投資將達(dá)1800億元.隨著社會(huì)和政府的環(huán)境治理要求不斷提高,城市污水處理工藝的設(shè)計(jì)必然獲得一個(gè)廣闊的市場(chǎng)前景。本次設(shè)計(jì)旨在通過(guò)對(duì)某城市10萬(wàn)m/d污水處理廠進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，并根據(jù)原始資料要求確定處理流程和核心工藝選擇，并提供設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，繪制污水處理廠總平面布置圖，工藝流程圖、高程

39、圖及某些主要構(gòu)筑物的平剖面圖等，通過(guò)完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)，為今后的專業(yè)工作奠定良好的基礎(chǔ)。1.2 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想決定城市污水處理廠投資和運(yùn)行成本的很重要因素是污水處理工藝的選擇。目前，在城市污水處理領(lǐng)域，很多城市普遍存在著追求“新工藝”的傾向。一座城市污水廠處理工藝的選擇，雖然應(yīng)由污水水質(zhì)、水量、排放標(biāo)準(zhǔn)及受納水體性質(zhì)等因素來(lái)確定，但是，忽略污水處理廠投資和運(yùn)行成本，過(guò)分強(qiáng)調(diào)污水處理工藝的先進(jìn)是不足取的。實(shí)際上，有些城市采取的高投資、高運(yùn)行費(fèi)的“新工藝”，由于水質(zhì)不穩(wěn)定，水量波動(dòng)大等緣故，并未收到理想的處理效果。CASS（cyclic activated sludge system）工

40、藝污水在流態(tài)上屬于完全混合型，是在SBR工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是與活性污泥法并列的一種污水生物處理技術(shù)，發(fā)展起步早，技術(shù)比較成熟，是近年來(lái)國(guó)際公認(rèn)的生活污水及工業(yè)廢水先進(jìn)處理工藝。主要內(nèi)容根據(jù)所給的原始資料完成完全混合法城市污水廠初步設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括：1、進(jìn)行污水處理廠方案的總體設(shè)計(jì)：按照所給資料，通過(guò)比較選擇確定污水處理工藝方案； 2、進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物工藝計(jì)算：包括污水和污泥處理的主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算（附必要的草圖），說(shuō)明書中應(yīng)有計(jì)算所得的設(shè)備工藝參數(shù)一覽表。3、進(jìn)行輔助建筑物(包括鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、配水井、脫水機(jī)房等)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)：包括尺寸、面積、層數(shù)的確定；完成設(shè)備選型。4、進(jìn)行總體布局

41、、豎向設(shè)計(jì)、廠區(qū)管道布置、廠區(qū)道路及綠化設(shè)計(jì)；完成污水處理廠總平面布置圖、工藝流程圖及高程圖；5、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書、計(jì)算書。6、設(shè)計(jì)圖紙（6張）：污水處理廠平面布置圖、高程圖、工藝流程圖各一張和處理廠主要構(gòu)筑物剖面圖三張。要求1、了解城市建設(shè)污水處理廠的意義；2、掌握城市污水處理的常用流程及相關(guān)的單元構(gòu)筑物的相關(guān)專業(yè)知識(shí)；3、掌握所選構(gòu)筑物設(shè)計(jì)的正確計(jì)算方法和繪圖方法，確保圖紙繪制的準(zhǔn)確性。1.4 國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市的用水量和排水量都在不斷增加，加劇了用水緊張和水質(zhì)污染，環(huán)境問(wèn)題日益突出，由此造成的水危機(jī)已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。我國(guó)污水處理事

42、業(yè)的歷史始于1921年，但是真正是在80年代才得以發(fā)展，改革開(kāi)放三十年來(lái)取得了迅速的發(fā)展，但仍然滯后于城市發(fā)展的需要，處理量的增加仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于污水排放量的增長(zhǎng)，兩者之間的差距還有進(jìn)一步拉大的趨勢(shì)。我國(guó)城市污水處理相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，起步較晚，到現(xiàn)在為止，全國(guó)還有60%的城市污水得不到妥善的處理，城市污水處理率較低，很多老城區(qū)的排水管網(wǎng)甚至不成系統(tǒng)。在我們大力引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，必須結(jié)合我國(guó)發(fā)展規(guī)劃，尤其是當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，探索適合我國(guó)實(shí)際的污水處理系統(tǒng)。1.5 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 設(shè)計(jì)依據(jù)1、室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ14-872、地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3838-20023、工業(yè)企業(yè)

43、廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB12348-904、泵站設(shè)計(jì)規(guī)范 GB/T 50265-975、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918-20026、給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ15-88 設(shè)計(jì)原則污水處理工程設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)遵循下列原則：1、污水處理工藝技術(shù)方案，達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇投資和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的工藝；2、所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn)，更要求成熟可靠；3、和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí)建設(shè)，使污水處理廠盡快發(fā)揮效益；4、污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用，以緩解城市嚴(yán)重缺水問(wèn)題；5、污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染；6、盡量減少工程用地。 設(shè)計(jì)原始資料 設(shè)計(jì)規(guī)模正

44、常日處理量：100000噸/日 水質(zhì)指標(biāo)1、污水水量、水質(zhì)1）設(shè)計(jì)規(guī)模設(shè)計(jì)日平均污水流量Q=100000m/d；設(shè)計(jì)最大時(shí)流量Q =50000 m/d。2）進(jìn)水水質(zhì)CODCr ：250mg/L，BOD5 ：150mg/L，SS：200mg/L， NH3-N：40mg/L，NO3-N：10mg/L， pH=2、污水處理要求污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后應(yīng)符合以下具體要求：CODCr 100mg/L，BOD530mg/L，SS30mg/L， NH3-N 25mg/L，pH=69氣象資料該市地處內(nèi)陸中緯度地帶，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫9，最熱月平均氣溫21.2，最冷月-5.0-。年日照時(shí)數(shù)2045小時(shí)

45、。多年平均降雨量577毫米，集中于7、8、9月，占總量的5060%，受季風(fēng)環(huán)流影響，冬季多北風(fēng)和西北風(fēng)，夏季多南風(fēng)或東南風(fēng)，市區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，頻率為18%，年平均風(fēng)速/秒。污水排水接納河流資料該污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部的河流，其最高洪水位為，常水位為，枯水位為。廠址及場(chǎng)地現(xiàn)狀該污水處理廠場(chǎng)地地勢(shì)平坦，由西北坡向東南，場(chǎng)地標(biāo)高384.5之間，位于城市中心區(qū)排水管渠未端 ，廠址面積為200000m2。第二章 污水處理廠工藝方案的選擇 污水生物處理技術(shù)主要是利用自然界中廣泛分布的個(gè)體微小、代謝營(yíng)養(yǎng)類型多、適應(yīng)能力強(qiáng)的微生物的新陳代謝作用，將污水中的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞及CO2、H2O

46、、H2S、N2、CH4等多種物質(zhì)，從而使污水得到凈化的過(guò)程。污水生物處理技術(shù)分為好氧生物處理、缺氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理又分為活性污泥法，生物膜法等。目前對(duì)于城市生活污水的處理多為好氧處理。2活性污泥法處理系統(tǒng)有效運(yùn)行的基本條件是：1、有大量起吸附和分解作用的微生物。2、污水中含有足夠的可溶解性易降解有機(jī)物，作為微生物生理活動(dòng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。3、混合液中含有足夠的溶解氧。4、活性污泥連續(xù)回流，同時(shí)，還要及時(shí)地排出剩余污泥，使曝氣池中保持恒定的活性污泥濃度。5、活性污泥在曝氣池中呈懸浮狀態(tài)，能夠與污水充分接觸。6、沒(méi)有對(duì)微生物有毒害作用物質(zhì)進(jìn)入。2環(huán)境因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響1、營(yíng)

47、養(yǎng)物質(zhì)微生物為合成自生的細(xì)胞物質(zhì)，必須不斷地從其周圍環(huán)境中攝取自身生存所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是碳、氮、磷等，微生物還需要硫、鈉、鉀、鈣、鎂、鐵等元素作為營(yíng)養(yǎng)，但需要量甚微。對(duì)微生物來(lái)講，碳、氮、磷營(yíng)養(yǎng)有一定的比例，一般為 BOD5：N：P=100：5：1。生活污水中大多含有微生物能利用的碳源，氮和磷的含量也高，可以滿足生物法處理時(shí)微生物的營(yíng)養(yǎng)需求。如果某種營(yíng)養(yǎng)元素低于需求可以加淀粉漿料補(bǔ)充碳源，投加尿素、硫酸銨等補(bǔ)充氮源，投加磷酸鉀、磷酸鈉等補(bǔ)充磷源。2、溫度溫度是影響微生物正常生理活動(dòng)的重要因素之一。溫度適宜，能夠促進(jìn)、強(qiáng)化微生物的生理活動(dòng)，溫度不適宜，能夠減弱甚至破壞微生物的生理

48、活動(dòng)?？赡苁刮⑸锼劳觥Ｒ话愫醚跎锾幚碇械奈⑸锒鄬儆谥袦匚⑸?，其生長(zhǎng)繁殖的最適溫度范圍為2037。3、pH值微生物的生理活動(dòng)與環(huán)境的酸堿度密切相關(guān)，只有在適宜的酸堿度條件下，微生物才能進(jìn)行正常的生理活動(dòng)。PH值對(duì)微生物的影響主要作用于：引起細(xì)胞膜電荷的變化，從而影響了微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，改變生長(zhǎng)環(huán)境中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的可給性。PH值的變化還能改變有害物質(zhì)的毒性。高濃度的氫離子還可導(dǎo)致菌體表面蛋白質(zhì)和核酸水解而變性。4、溶解氧溶解氧是影響生物處理效果的重要因素。在好氧生物處理中，如果溶解氧不足，其活性將受到影響，新陳代謝能力降低，同時(shí)對(duì)溶解氧要求較低的微生物將逐步成為優(yōu)勢(shì)種屬，影響正常的生化反

49、應(yīng)過(guò)程，造成處理效果下降。5、有毒物質(zhì)（抑制物質(zhì)）有毒物質(zhì)對(duì)微生物生理功能毒害作用的原因，效果都比較復(fù)雜，取決于較多的因素。2.2 原污水可生化性分析 污水處理廠進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)物比值見(jiàn)下表2.1。表2.1 進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)物比表項(xiàng)目比值BOD5/ CODCrBOD5/ TN3污水生物處理是以污水中所含污染物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，利用微生物代謝作用使污染物被降解，污水得到凈化。因此，對(duì)污水營(yíng)養(yǎng)成分的分析以及判斷污水能否采用生物處理是設(shè)計(jì)污水生物處理工程的前提。BOD5和COD是污水處理過(guò)程中常見(jiàn)的兩個(gè)水質(zhì)指標(biāo)，一般情況下，BOD5/ CODCr的比值越大，說(shuō)明污水可生物處理性越好。綜合國(guó)內(nèi)外的研究成果，一般認(rèn)為BO

50、D5/ CODCr的比值0.45可生化性較好，BOD5/ CODCr的比值0.3較難生化，BOD5/ CODCr的比值0.25不易生化。 BOD5/ TN（即C/N）是鑒別能否采用生物脫氮的重要指標(biāo)，由于反硝化細(xì)菌是在分解有機(jī)物的過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行消化脫氮的，在不投加外來(lái)碳源的條件下，污水中必須有足夠的有機(jī)物，才能保證反硝化的順利進(jìn)行。一般認(rèn)為，C/N3，即可認(rèn)為污水有足夠的碳源供反硝化菌利用，才能進(jìn)行有效脫氮。綜上所述，該城市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)不僅適宜于采用二級(jí)生物工藝，而且還適宜于采用CASS工藝。2.3 污水處理程度的確定2.3.1 水質(zhì)情況本設(shè)計(jì)的污水進(jìn)水及出水水質(zhì)如下表所示表2.2 污水進(jìn)

51、水及出水水質(zhì)項(xiàng) 目 NH3-N PH進(jìn)水（）250150 200 40 7.08.5 出水（）12030 30 25 處理水量:100000/d ；最大小時(shí)流量Q max=5000m3/h總變化系數(shù): 處理程度計(jì)算1、的去除率:=602、的去除率:活性污泥處理系統(tǒng)中的值是由殘存的溶解性(Se)和非溶解性的組的, 非溶解性主要以生物污泥的殘屑為主體,活性污泥的凈化功能是去除溶解性的,非溶解性將污泥一起經(jīng)沉淀而去除。進(jìn)入CASS應(yīng)池的濃度=150。出水中非溶解性的BOD值為：BODC式中：C 水中懸浮固體（SS）濃度，取30mg/L X代入各值，得 BOD=7.1因此，出水中溶解性BOD則BOD的

52、去除率為：（150-23.12）150100%=84.6%3、SS的去除率4、NH3-N的去除率=2.4污水處理廠工藝方案比選城市污水處理廠設(shè)計(jì)處理方案時(shí)，要考慮的因素很多。從表2.1原污水可生化性分析結(jié)果可以知道可采用的工藝有很多，而相對(duì)來(lái)說(shuō)處理效果好而且技術(shù)成熟的工藝有以下幾種。1、A2/O工藝2、奧貝爾（Orbal）氧化溝工藝3、周期循環(huán)曝氣活性污泥法（CASS）工藝2.4.1 A2/O工藝A-A-O工藝，亦稱A2/O工藝，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱，按實(shí)質(zhì)意義來(lái)說(shuō)，本工藝稱為厭氧缺氧好氧法。本法是在70年代，由美國(guó)的一些專家在厭氧好氧（An-O）法

53、脫氮工藝的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，其宗旨是開(kāi)發(fā)一項(xiàng)能夠同步脫氮除磷的污水處理工藝。A2/O工藝由厭氧段和好氧段組成，兩段可以分別建也可以合建，合建時(shí)兩段應(yīng)該以隔板隔開(kāi)。厭氧池中必須嚴(yán)格控制厭氧條件，使其既無(wú)分子態(tài)氧，也無(wú)NO3-等化合態(tài)氧，厭氧段水力停留時(shí)間為12h。好氧段結(jié)構(gòu)型式與普通活性污泥法相同，且要保證溶解氧不低于2mg/L，水力停留時(shí)間24小時(shí)。A2/O工藝流程圖如圖2.1所示。進(jìn)水厭氧池缺氧池好氧池沉淀池回流污泥排放剩余污泥圖2.1 A2/O工藝流程圖內(nèi)循環(huán)1、A2/O工藝優(yōu)點(diǎn)：1） 在厭氧的好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，污泥不易膨脹。2） 脫氮效果難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以

54、2Q為限，不宜太高，否則增加運(yùn)行費(fèi)用。3） 基建費(fèi)用低，具有較好的脫氮、除磷功能。4） 具有改善污泥沉降性能，減少污泥排放量。5） 具有提高對(duì)難降解生物有機(jī)物去除效果，運(yùn)轉(zhuǎn)效果穩(wěn)定。6） 技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠。7） 管理維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。8） 國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，工藝成熟，易獲得工程管理經(jīng)驗(yàn)。9） 出水水質(zhì)好，較易于深度處理，出水水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)外界條件變化有一定的適應(yīng)性。2、A2/O工藝缺點(diǎn)：1） 處理構(gòu)筑物較多，施工較難。2） 需增加內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。2.4.2 奧貝爾（Orbal）氧化溝 1、 奧貝爾（Orbal）氧化溝的形式奧貝爾（Orbal）氧化溝是由南非的Huisman提出，其后由美國(guó)

55、的Envirex公司改進(jìn)加以推廣，一般采用轉(zhuǎn)碟曝氣器。奧貝爾氧化溝為多環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng)，通常由三個(gè)同心的溝渠串聯(lián)組成，溝渠呈圓形或橢圓形。污水從外溝道進(jìn)入，然后流入中溝道，再經(jīng)過(guò)內(nèi)溝道后由中心島流出。奧貝爾氧化溝有兩個(gè)特點(diǎn)，其一是使用曝氣盤。由于曝氣盤上有大量的曝氣孔和三角形凸出物，有助于充氧和推進(jìn)混合液。盡管盤厚很薄，但具有良好的混合功能。在設(shè)計(jì)中可以采用較深的氧化溝，同時(shí)可以借助配置在氧化溝中各槽中曝氣盤數(shù)目的不同，變化輸入每一槽的供氧量。其二是其反應(yīng)器的形式為獨(dú)特的同心圓形的多溝槽系統(tǒng)，因?yàn)閹讉€(gè)串聯(lián)的完全混合槽和單槽的動(dòng)力學(xué)是不同的，奧貝爾系統(tǒng)中的每一圓形溝渠均表現(xiàn)單個(gè)反應(yīng)器的特性。2、奧貝

56、爾（Orbal）氧化溝工藝流程圖奧貝爾（Orbal）氧化溝工藝流程圖如圖2.2所示。進(jìn)水沉砂池奧貝爾氧化溝沉淀池回流污泥排放剩余污泥圖2.2 奧貝爾（Orbal）氧化溝工藝流程圖3、 奧貝爾（Orbal）氧化溝的工藝特點(diǎn) 1）總投資省。一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)氧化溝不需設(shè)初沉池，對(duì)于城市污水，只需要設(shè)置格柵和沉砂池，對(duì)于沒(méi)有砂和大塊雜物的工業(yè)廢水，可以直接進(jìn)入氧化溝。此外，氧化溝的緩沖能力較強(qiáng)，污水可以不設(shè)調(diào)節(jié)池。2）污泥量少。奧貝爾氧化溝一般為延時(shí)曝氣，由于污泥齡較長(zhǎng)，污泥量少，因此污泥處理費(fèi)用較低。3）處理效果好，有較穩(wěn)定的脫氮除磷功能。奧貝爾氧化溝的出水有機(jī)物比其他的活性污泥法都低，在外溝道形成交替

57、的耗氧和大區(qū)域的缺氧環(huán)境，較高程度地發(fā)生“同時(shí)消化反硝化”，即使在不設(shè)內(nèi)回流的條件下，也能獲得較好的脫氮效果。4）有抗沖擊負(fù)荷的能力，對(duì)高濃度廢水有很大的稀釋能力。5）技術(shù)先進(jìn)成熟，管理維護(hù)簡(jiǎn)單。6）處理構(gòu)筑物較多，回流污泥溶解氧較高，對(duì)除磷有一定的影響。7）容積及設(shè)備利用率不高。8）轉(zhuǎn)盤曝氣的充氧效率低。這是奧貝爾氧化溝的缺點(diǎn)，其轉(zhuǎn)盤動(dòng)力效率不超過(guò)2.0kgO2/(kWh)。2.4.3 CASS工藝1、CASS工藝工作原理CASS（cyclic activated sludge system）是在SBR是基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，即在SBR池前端加了一個(gè)生物選擇器，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水，間歇排水的周期循環(huán)運(yùn)

58、行。設(shè)置周期選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性能好，抗沖擊性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)細(xì)菌，其容積約占整個(gè)池子的10%。生物選擇器的工藝過(guò)程遵循活性污泥的基質(zhì)積累再生理論，使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的吸附階段，隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解階段，以完成整個(gè)基質(zhì)降解的全過(guò)程和污泥再生。CASS工藝對(duì)污染物質(zhì)的降解是一個(gè)時(shí)間上的推流過(guò)程，其構(gòu)筑物集反應(yīng)、沉淀、排水于一體，是一個(gè)好氧/缺氧/厭氧交替運(yùn)行的過(guò)程，因此具有一定的脫氮除磷效果。2、CASS工藝主要技術(shù)特征1）連續(xù)進(jìn)水，間歇排水傳統(tǒng)SBR工藝為間斷進(jìn)水，間歇排水，而實(shí)際污水排放大都是聯(lián)系或半連續(xù)的，CASS工藝可連續(xù)進(jìn)水，克服了SBR工藝

59、的不足，比較適合實(shí)際排水的特點(diǎn)，拓寬了SBR工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。雖然CASS工藝設(shè)計(jì)時(shí)均考慮為連續(xù)進(jìn)水，但在設(shè)計(jì)運(yùn)行中即使有間斷進(jìn)水，也不影響處理系統(tǒng)的運(yùn)行。2）運(yùn)行上的時(shí)序性CASS反應(yīng)池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個(gè)階段根據(jù)時(shí)間依次進(jìn)行。3）運(yùn)行過(guò)程的非穩(wěn)態(tài)性每個(gè)工作周期內(nèi)排水開(kāi)始時(shí)CASS池內(nèi)液位最高，排水結(jié)束時(shí)，液位最低，液位的變化幅度取決于排水比，而排水比與處理廢水的濃度、排水標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易程度有關(guān)。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。4）溶解氧周期性變化，濃度梯度高CASS在反應(yīng)階段是曝氣的，微生物處于好氧狀態(tài)，在沉淀和排水階段不曝氣，微生物處于缺氧甚至

60、厭氧狀態(tài)。因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的，氧濃度梯度大、轉(zhuǎn)移效率高，這對(duì)提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節(jié)約能耗是有利的。實(shí)踐證實(shí)對(duì)同樣的曝氣設(shè)備而言，CASS工藝與傳統(tǒng)活性污泥法相比有較高的氧利用率。3、CASS工藝流程CASS工藝流程圖如圖2.3所示。圖2.3 CASS工藝流程圖出水此外清毒 進(jìn)水沉砂池CASS池回流污泥剩余污泥格柵4、CASS工藝主要優(yōu)點(diǎn)1）工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低。CASS工藝的核心構(gòu)筑物為CASS池，沒(méi)有二沉池，一般情況不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。2）生化反應(yīng)推動(dòng)力大。在完全混合式連續(xù)流曝氣池中的底物濃度等于二沉池底物濃度，底物流入曝氣池的速率即為底物降解速率。