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1、摘要我国水体污染主要来自两方面，一是工业开展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。我国水体污染主要来自两方面，一是工业开展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。本设计要求处理水量为28000m3/d的城市生活污水，设计方案针对已运行稳定有效的A2/O活性污泥法工艺处理城市生活污水
2、。A2/O工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，局部不可生物降解的有机物CODNB能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对CODNB的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3+N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池那么完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。关键词：城市生活污水，活性污泥，A2/O 第一章设计任务书1.1 设计题目某县污水处理厂设计1.2 设计资料1.2.1城市概况西北某县，十年后城区规划人口为16万，城市工业主要有食品、酿造、机械、电子、纺织等。工业废水占城市总
3、废水量的20%，各工业废水经过处理达到国家标准后排入城市污水管网。1.2.2排水系统雨水与污水采用分流制，生活污水与工业废水为合流制，污水处理厂只考虑处理生活污水与工业废水，输入污水厂的污水干管直径为1000mm，管底埋深为地面以下5.3m，充满度为0.5。1.2.3设计水量1综合生活污水量每人每日平均污水量定额取n为120L，生活污水量总变化系数根据公式Kz=2.72/Q0.108计算，其中Q的单位为L/s。式中：Q平均日平均时污水量，L/s； N设计人口数； n综合生活污水定额，L/人*d；KZ生活污水量综合变化系数。那么综合生活污水设计流量为：式中：Qd综合生活污水设计流量，L/s。2工
4、业废水水量该城市现有工业废水排放量21000 m3/d，污水处理厂接纳城市生活污水和工业废水，其中工业废水排放量占废水总量的20%，Qm=4200 m3/d3设计总流量城市污水总的设计流量是居住区生活污水设计流量、工业废水设计流量和地下水渗入量三局部之和。一般入渗地下水量按前两者水量之和的10%15%计算，本次设计取15%。式中：Qdr平均日平均时污水量，L/s； Qm工业废水设计流量，L/s； Qu入渗地下水量，L/s；1.2.4设计水质原水水质如表1-2-4：表1-2-4 进水水质表水质指标COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH4-N(mg/l)TN(mg/l)TP(m
5、g/l)测量数值38018020040558注：1表中数值为日平均值；2污水平均水温为25oC夏季和10oC左右冬季；3工业废水的水质不影响生物处理。1.2.5处理要求出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB 18918-2002中的一级B 标准。处理后污水排入水体。出水水质表见表1-2-5：表1-2-5 出水水质表水质指标COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH4-N(mg/l)TN(mg/l)TP(mg/l)测量数值6020208201.51.2.6厂址说明污水处理厂拟用场地选在城市西郊荒地，地下水位距地面10m，荒地可使用面积足够大，其地势平坦，海拔高度为320.0
6、0m。厂区西部百米有自南向北的河流。厂区远离城市水源地，与周边居住区有一定距离。1.2.7气象与工程地质1气象资料表1-2-7 气象资料气象参数气象资料情况风向全年主导风向为东北风，夏季主导风向为西南风年平均风速3.3m/s降雨量年平均9001200mm，其中2/3集中在夏季，7月15日至8月10日为暴雨集中期温度年平均13oC，极端温度：最高39oC，最低 -10oC地下水位地面下10m2污水排水接纳河流资料据19602008年连续观测，河流平均流量为9.8m3/s，枯水期2.8 m3/s，最大流量24 m3/s。河道的最高洪水位标高为314.00m，常水位标高为311.00m，枯水位标高为
7、309.00m。3工程地质资料地质钻探结果说明，沿河地质结构由上而下由表土层、亚粘土层、细砂中砂层、卵石层以与基岩层构成。其中表土层2m以下，亚粘土层3.56.5m。基岩层最浅7m以下，最深12m以下，地基计算强度建议采用2.1kg/cm2，地下水质对各类水泥均无侵蚀作用，地震根本烈度为7度。1.3 设计容根据规划和所给的其它原始资料，设计城市污水处理厂，设计的主要容和深度相当于简化的初步设计，类似于工艺设计方案。具体容包括：1.3.1工艺流程确实定（1） 论述现有城市污水处理常用工艺，流程中各处理单元的作用与相互关系；2确定本工程的工艺流程，并说明理由；3列表说明各单元的处理效率。1.3.2
8、构筑物设计1在工艺的根底上，确定各构筑物和相应的配套设备的形式；2确定各处理单元的主要工艺设计参数，据此确定各构筑物的大小、外部形状尺寸和占地面积。写出计算的过程和结果，对于主要构筑物，用单线的结构示意图标注其主要尺寸；3汇总构筑物一览表。1.3.3设备选型根据给定条件和计算结果选择所需的设备。1.3.4附属建筑物根据国家城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准GJJ 31-89确定办公室、检验室、机修等的占地面积。1.3.5平面和高程布置绘制污水厂的工艺平面布置图，容包括：标出水厂的围、全部处理构筑物与辅助建筑物、主干道与主要管线的布置；绘制污水厂工艺流程高程布置，表示原水、各处理构筑物的高
9、程关系、水位高度以与污水厂排放口的标高。1.4 设计成果完成设计提交的设计成果包括：1设计说明书对设计容的详细述，设计的依据和计算的过程、工艺流程框图、设备选型、设备和构筑物一览表、装机总容量等。2污水处理厂平面布置图和高程布置图各一，均采用A1图纸。1.5 主要参考资料1.5.1工艺选择与构筑物计算方面主要参考资料室外排水设计规(2014年版) 于尔捷,杰. 给水排水工程快速设计手册2: 排水工程. : , 1996玉川等. 城市污水厂处理设施设计计算. ：化学工业，2004自杰主编，排水工程下册第四版，：，2000给水排水设计手册第1册：常用资料给水排水设计手册第5册：城镇排水1.5.2设
10、备选型方面主要参考资料给水排水设计手册第9册：专用机械给水排水设计手册第11册：常用设备第二章处理工艺的选择与确定1.1确定处理方案的原那么城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用用于使环境不受污染，处理后出水回用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。城市污水处理与污染防治技术政策对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准那么：城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能与当地的实际情况和要求，经全面技术经济比拟后优先确定。工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资，削减单位污染物投资，处理单位水量电耗和本钱，削减单位污染物电耗和本钱，占地面
11、积，运行性能，可靠性，管理维护难易程度，总体环境效益。应切合实际地确定污水进水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状，水质特征，污染物构成进展详细调查或测定，做出合理的分析预测。在水质组成，复杂或特殊时，进展污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。1.2污水处理工艺方案比选1.2.1污水水质特点分析本次设计污水场污水各项指标去除率详见表1-2-1：表1-2-1 污水各项指标去除率水质指标COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NH4-N(mg/l)TN(mg/l)TP(mg/l)进水水质38018020040558出水水质6020208201.5去除率%8489908064
12、82在出水水质要求达到一级B标的情况下，进水中SS、TP、NH3-N浓度高。1.2.2所用工艺二级处理工艺1.2.3备选方案根据城市污水处理与污染防治技术政策，在不同处理规模时二级处理工艺的选择情况规定如下：1日处理能力在20万立方米以上(不包括20万立方米/日)的污水处理设施，一般采用常规活性污泥法。也可采用其它成熟技术。2日处理能力在1020万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺。3日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，可选用氧化沟法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物滤池法等技术，也可选用常规活性污泥法。本设计水量在每日10万立方米以下，
13、符合第三种情况，因此几乎所有方案都可作为备选方案。1.2.4方案比拟根据计算所得的去除率，采用普通活性污泥法二级处理可以满足污水厂对COD、BOD和SS的处理要求。但是，查阅相关资料说明，普通活性污泥法对氮的去除率仅为2030，磷的去除率为520排水工程38页，远不能满足需要，因此有必要采用除磷脱氮的活性污泥法工艺。采用除磷脱氮的活性污工艺要求的进水水质条件如下：1水温应在15以上，当水温低于15时，硝化速度明显降低；2水中应有足够的碱度，将 1gNH3N氧化成硝态氮需要消耗7.14g碱度；3进水溶解性BOD浓度与硝酸态氮浓度之比应在4以上反硝化；4五日生化需氧量与总磷之比应在17以上，因为比
14、值过低，积磷菌在厌氧池放磷时释放的能量不能很好的被用来吸收和贮藏溶解性有机物，影响该类细菌在好氧池的吸磷。按照以上对进水水质的分析，污水厂进水中BOD5/TP=20， BOD5/TN=5，能够满足生物除磷脱氮的要求，因此，本工程采用生物脱氮除磷工艺是可行的。查阅相关资料，参考各地的实际工程运行经验，采用了脱氮除磷工艺的活性污泥法，可以使NH3N的去除率达到约90，TN的去除率达到75以上，TP的去除率达到70以上，出水的TP在1.0mg/L以下。因此，采用除磷脱氮的活性污泥法工艺能够满足出水水质指标的要求。下面分别对各个除磷脱氮工艺方案的优缺点进展分析。1A2/O法优点：a.基建费用低，具有较好的脱氮，除磷功能； b.具有改善污泥沉降性能，减少污泥排放量 c.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运转效果稳定 d.技术先进成熟，运行稳妥可靠，管理维护简单，运行费用低缺点：a.处理构筑物较多; b.需增加回流污泥系统2氧化沟法优点：a.处理流程简单，构筑物少，基建费用较省； b.处理效果好，有较稳定的脱氮除磷功能； c.有抗冲击
