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1、 目 录1 设计说明11.1 引言11.2 工程概况21.2.1 设计原始资料21.2.3 设计规模21.2.2 进出水水质31.3 处理方案的确定31.3.1 城市污水处理概述31.3.2 常用城市污水生物处理技术41.3.3 工艺方案选择的原则71.3.4污水处理工艺的选择及流程81.3.5 主要构筑物说明112. 各单元设计计算142.1格栅的设计142.1.1 设计参数142.1.2中格栅152.1.3 细格栅182.2 曝气沉砂池的设计202.2.1 设计参数202.2.2 设计计算202.3 主体反应池的设计242.3.1 设计参数242.3.2 设计计算252.4 配水井的设计3
2、42.4.1 设计参数342.4.2 设计计算342.5 辐流式二沉池的设计352.5.1 设计参数352.5.2 设计计算352.6 浓缩池的设计372.7 污泥贮泥池的设计382.8 构筑物计算结果及说明393污水厂平面布置403.1 布置原则403.2 平面布置413.3 附属构筑物的布置414高程计算424.1 水头损失424.2 标高计算424.2.1二沉池424.2.2配水井434.2.3A2/O池434.2.4沉砂池434.2.5格栅434.2.6浓缩池444.2.7贮泥池445结论及建议445.1 结论445.2建议45参考文献46附录47致谢481 设计说明1.1 引言据20
3、10年中国环境状况公报公布，2010年全国废水排放总量为617.3亿吨，其中城市生活污水排放量379.8亿t，占污水排放总量的61.5%。废水化学需氧量（COD）排放总量1238.1万t，其中城市生活污水中氨氮排放93万t，占废水氨氮排放总量的71.2%，由此可见，目前我国的水污染形势严峻，特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计，全国近70%80%的生活污水未经处理，直接排入江河湖海，年排污量达400亿m3，造成全国1/3以上的水域受到污染。专家指出，水污染加剧了水资源的短缺，直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康，影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失
4、约为GNP的1.5%3%，水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低，使大量的城市污水未经处理而直接外排，导致了严重的水污染，并加剧了水资源的短缺。而长期以来，城市污水处理均以去除有机物和悬浮物为目的，其工艺为普通活性污泥法。该法对氮、磷等无机营养物去除效果很差一般来说，氮的去除率只有2030，磷的去除率只有1020随着大量的化肥、农药、洗涤剂等高浓度氮、磷工业废水的排出，导致城市污水中N、P浓度急剧增加，从而引起水体中溶解氧降低及水体富营养化，同时影响了处理后污水的复用所以，要求在城市污水处理过程中
5、不仅要有效地去除BOD和SS，而且要有效地脱氮除磷3八十年代以来，生物脱氮除磷工艺已成为现代污水处理的重大课题，特别是以厌氧缺氧好氧（AnaerobicAnoxicaerobic，简称A2/O工艺）系统的生物脱氮除磷工艺，因其特有的技术经济优势和环境效益，越来越受到人们的高度重视。本设计中即采用其改进工艺预缺氧厌氧缺氧好氧（AnoxicAnaerobicAnoxicaerobic，即AA2/O工艺）对某城市生活污水进行处理，日处理能力100000方，设计包含污水处理工艺流程的确定，工艺流程中各单体的计算，施工图纸的绘制等，工程的实施将显著改善受纳水体水质，同时间接产生经济效益，促进经济可持续发
6、展，出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)规定的一级标准的B标准要求，其出水就近排入水体。1.2 工程概况1.2.1 设计原始资料H市是浙江省的重要工业城市之一。近些年来，随着改革开放的进一步深入，H市经济发展迅速，人民生活水平不断提高。H市属亚热带湿润性季风气候，经调查和咨询，该城市的气象资料见表1-1：表1-1 污水处理厂所处城市气象资料年平均气温15.8月平均最高气温27.9月平均最低气温3.1最高气温39最低气温-4-5年平均降雨量1238.8温度在-10度以下0天主风向东南风平均风速3.2m/s 年最大风20 m/s。H市北区地势平坦，地形略呈南高北低，原状
7、地面标高一般为5.0m5.8m（黄海高程系），局部地带标高仅4.84.9m。厂区平均海拔高程5.0m。城区地表土层为黄褐色亚粘土，土层厚度约为1.0m，第二层为灰褐色粉质粘土，土层厚度约4.0m。1.2.3 设计规模根据该市该地区中长期发展规划，2020年城市人口30万，2030年城市人口43万。目前H市居民平均生活用水120L/人d（浙江属于第三分区，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备，所以q为110150 L/人d，取q=120 L/人d），城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30计，随着经济的发展，城市化程度越来越高，人口也将随之猛增，人口的大量增加也将导致生活污水的大量增加，生
8、活污染也将随之加剧。H市开发建设虽然目前还处于起步阶段，但工业发展势头强劲，工业污染物的排放总量势必有较大增长，现日排放工业废水约3104m3/d。污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为10万方。主要处理城市生活污水以及部分工业废水，按生活污水总量来取其时变化系数为1.3。1.2.2 进出水水质该水经处理以后，水质应符合城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)规定的一级标准的B标准，由于进水不但含有BOD5，还含有大量的N，P所以不仅要求去BOD5除还应去除水中的N，P达到排放标准。进水PH为6-7，总氮为35mg/L，其他见表1-2：表1- 2 污水厂设计进出
9、水水质对照表单位：mg/LCODcrBOD5SSNH3NTP进水（混合）350160150254出水602020150.51.3 处理方案的确定1.3.1 城市污水处理概述城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。目前，我国正处于城市污水处理事业的大发展时期，尤其随着国家可持续发展战略的实施，中国环境与生态保护已被提上首要议事日程。 城市生活污水处理自200年前工业革命以来，越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处
10、理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，目前城市污水处理率不到10%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统1。 结合我国实际情况，参考国外先进技术和经验，建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向： （1）总投资省。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。 （2）运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主
11、要指标之一。 （3）占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。 （4）脱氮除磷效果好。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家污水综合排放标准也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题2。1.3.2 常用城市污水生物处理技术污水处理所采用的工艺技术是污水处理厂的核心部分，与进水水质、出水要求、处理量、投资大小等等因素密切相关。由于城市污水的主要污染物是有机物，因此目前国内外大多采用生物处理技术处理城市污
12、水，主要有活性污泥法和生物膜法两大类。其中，生物膜法由于处理效率不高，卫生条件较差，我国只有少数几座生物膜法城市污水处理厂；而活性污泥法污水处理厂占绝大多数，其中使用最广泛的主要有四种类型6：传统活性污泥工艺和其改进型工艺；AB工艺；SBR及其改进工艺； 氧化沟及其改进工艺。AB法工艺AB 法是吸附生物降解法的简称，是联邦德国亚琛大学BBohnke教授于20世纪70年代中期24，在传统两段活性污泥法和高负荷活性污泥法基础上开发的一种新工艺，属超高负荷活性污泥法，在技术上有所突破。该工艺不设初沉池，由污泥负荷较高的A段和污泥负荷较低的B段串联组成，并分别有独立的污泥回流系统。该工艺从80年代开始
13、应用于生产实践，由于具有技术成熟、处理高浓度生活污水效果好，出水稳定、水质高的特点，越来越受到污水处理界的青睐。但A/B法也存在污泥量大、构筑物及设备较多，运行管理复杂，脱氮除磷效果不理想的缺点。青岛海泊河812万m/d污水处理厂采用了该工艺。SBR及其改进工艺（1）SBR工艺SBR工艺也叫序批式活性污泥法，其最根本的特点是处理工序不是连续的，而是间歇的、周期的，污水一批一批地经过进水、曝气、沉淀、排水，然后又周而复始。SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统，该工艺具有以下优点：出水水质稳定、水质好；耐冲击负荷；运行管理简单、自控水平高；占
14、地面积小、造价低、操作灵活。但SBR法存在的曝气系统易堵塞，故障率高，人工操作管理繁琐，监测手段要求高等缺点也影响了其使用。美国Cnmdy3000m/d污水处理厂和澳大利亚的Tmmwqdth污水厂采用了该工艺23。（2）ICEAS工艺传统SBR是问歇进水，切换频繁，并且至少需要两池以上来回倒换，很不方便，于是出现了连续进水的ICEAS工艺。该工艺的主要改进是在反应池中增加一道隔墙，将反应池分隔为小体积的预反应区和大体积的主反应区，污水连续流人预反应区，然后通过隔墙下端的小孔以层流速度进人主反应区。在保持传统的SBR工艺特点的同时，该工艺省去了问歇进水的麻烦。但该工艺设备造价偏高，技术全部进口，
15、操作运行要求严格。（3）CAST工艺CAST工艺是SBR工艺中脱氮除磷效率最好的一种，它对SBR工艺最大的改进是在反应池前段增加一个选择段，污水首先进入选择段，与来自主反应区的回流混合液混合，在厌氧条件下，选择段相当于前置厌氧池，为高效除磷创造了有利条件。该工艺的另一个特点是利用同步硝化反硝化原理脱氮，在主反应区，反应时段前期控制溶解氧不大于0.5mg/L ，处于缺氧工况，利用池中原有的硝态氮反硝化，然后利用同步硝化产生的硝态氮反硝化；到反应时段后期。加大充氧量，使主反应区处于好氧工况，完成生物除磷反应，并保证出水有足够的溶解氧。CAST工艺设计和运行管理简单，处理效果稳定，已被多座中小型污水处理厂所采用，规模8万m/d的贵阳市小河污水处理厂以及深圳、天津及云南的一些污水处理厂都采用了该工艺。（4）UNITANK工艺UNITANK工艺是20世纪90年代比利时西格
