排水工程设计说明书Word文件下载.docx

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Abstract:

Thecitysewagetreatmentplantisessentialconstituentofthemodernurbandevelopmentandthewaterresourcesconservation.Thistopicdesignsacitylifesewagetreatmentplantwhichcantreat10000m3sewageaday.Throughthetreatmentanddisposalofsewagetheresearchcanachievethepurposeofenvironmentalprotection.Thesewagewaterqualityindicators:

BOD5=250mg/L,CODcr=500mg/L,SS=420mg/L,NH3-N=25.7mg/L,TP=3.1mg/L,pH=7-8.Throughliteraturereviewandfinalizetheadoptionprocess,anaerobicpond+oxidationditchprocessischosenasthissewagetreatmentprocess.Dealstructuresincludingthegrille,advectiongritchamber,anaerobictank,oxidationditch,secondarysedimentationtank,thecontactdisinfectiontank,sludgethickenerandsoon.朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典Itscoreprocessingcraftselectstheoxidationditchtechnicalprocess.Sewageinoxidationditchafteraeratormixingandactivesludgefullcontact,mostofpollutantsofwhichareremoved.Atlast,thewaterleakageachievedthecountryrelateddischargesstandardswhichareCODcr≤50mg/L,SS≤10mg/L,BOD5≤10mg/L,NH3-N≤5mg/L,TP≤0.5mg/L.Treatedeffluentisdischargedintothenaturalrivernearthefactory.Thisarticleintroducesthecharacteristicofthiscraftandsuppliesthecorrelatedprocessofthecitysewagetreatmentplant.

Keywords:

SewagetreatmentplantTechnologicaldesignOxidationditchcraftSewageprocessing

第1章前言

水，是人类生存、养息、发展的根本条件。

然而，人类社会在工业化的进程中大量消耗水资源的同时，排出污水，污染河湖，危害环境，造成严重后果。

英国及美国都曾在19世纪中期发生因引用水源遭生活污水污染而引起的霍乱大流行;

二十世纪工业迅速发展和城市人口剧增更带来不少河流水质恶化、生物绝迹的恶果。

所以说城镇污水处理厂是现代城市发展和水资源保护不可缺少的组成部分。

我国污水处理产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖端使用为主。

改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了污水处理的需求。

进入二十世纪九十年代后，我国污水处理产业进入快速发展期，污水处理需求的增速远高于全球水平。

中国政府历来重视环保治理工作，敬爱的周恩来总理曾提出了“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”32字方针，历届政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。

由于各级政府的高度重视，我国的污水处理事业得到了长足的发展，但是我们要清醒的看到，我国工农业生产发展的步伐很快，特别是改革开放的30年乡镇企业的诞生使我国的企业结构发生了变化，有些企业在追求经济效益时忽视了社会、环境效益，若长此下去将带来环境受到严重污染的后患。

为此当今环境污染的治理不能仅仅停留在各级政府的重视，而要深化到全民族每位公民环保意识的提高。

我们不仅要达到经济发展了，生活水平提高了，还要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。

为此我们要唤起民众为21世纪可持续发展目标的实现，为人类健康的生存，为子孙后代留下优质的环境而努力完成自己的责任。

目前我国随着城市人口的增加和工农业生产的发展，污水排放量也日益增加，水体污染相当严重，而且几乎遍及全国各地。

到2000年底，全国设市的663个城市中有310个建有污水处理设施，建设污水处理厂427座，年污水处理量113.6亿立方米，污水处理率只有34.23%。

从总体上看，我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，污水处理需求将逐步实现自给。

通过大学四年对基础课、专业课以及相关课程的学习，我本人基本上掌握了本专业——市政工程的理论知识。

本次毕业设计是以污水处理厂工程设计等污水处理相关理论知识的前提下，以生活污水为处理厂源进水，结合多年来的国内外的污水处理厂发展水平和实际情况，自选污水处理工艺流程，按照课题任务书的要求，设计日处理量为1万立方米的城镇污水处理厂。

本次毕业设计是在已有专业理论的基础下，结合自己的知识和实际情况，由我在导师的指导下完成该设计的。

本此设计既是对我们大学四年学习的一次综合性的检测，同时还是对我四年所学作了一个总结与提高。

由于本人的水平有限，在设计中难免存在着一些不足之处，敬请读者批评指正。

第2章工程设计背景

2.1工程概况

临桂县会仙镇污水处理厂位于桂林市临桂县会仙镇新民村，距离桂林市区约25km，距离临桂县城中约35km。

会仙镇区现状排水体系基本上没有框架，主要是沿街道（路）的明沟与散水坡，就近排入古桂柳运河。

为适应经济、社会发展的需要，保护水环境，会仙镇规划近期建设规模为1.0万m3/d的污水厂一座。

2.2设计资料

2.2.1进、出水水质

（1）工程设计进水水质水量：

污水厂进水水量、水质：

设计水量1.0万m3/d，根据桂林市其他城市污水处理厂进水进行类比，预测进入会仙镇污水净化厂的水质见表1。

表1-1进入污水净化厂的水质（平均值）单位：

mg/L

CODcr

BOD5

SS

NH3-N

TP

pH

500

250

420

25.7

3.1

6-9

（2）排放标准：

污水处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级标准A标准后经管道排入良丰河。

具体排放指标到见表2。

表1-2《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准（GB18918－2002）（摘录）单位：

COD

≤10

≤50

≤5

≤0.5

2.2.2自然资料

（1）工程地质：

地貌单一，地形简单，地势平坦开阔，场区无冲沟切割，同时，基岩为不纯灰岩，岩石节理裂隙、构造裂隙不发育，岩溶不发育，不存在滑坡、崩塌、土洞和岩溶地面塌陷等不良地质现象或地质灾害现象。

场地地面稳定性较好。

拟建场地地下水位埋深8~10m，岩性上部为砂质粘土、粘质砂土，承载力150~200Kpa，下部砂卵石承载力240~360Kpa。

砂卵石或粘土砾石层底部1~2.3m厚淤泥层是软弱土层，但埋深较大，对上部建筑影响不大。

（2）水文情况：

良丰河为漓江一条支流，由临桂南边山流入本区，经在柘木镇下游约1/4公里处注入漓江。

河流全长58公里，集雨面积504平方公里。

据良丰水文站10年实测资料，多年平均流量9.07m3/s，最枯流量1.63m3/s。

拟建项目水系为良丰河的一段，多年平均水位标高140.54m，最高洪水标高148.82m，最低枯水位标高139.61m。

（3）气象资料：

项目所在区域属中亚热带季风气候，多年平均气温19.2℃，极端高温38.8℃，极端低温-3.3℃，多年平均降雨量为1862.7mm，多年平均风速2.7m/s，最大风速31.39m/s，主导风向北东风，多年平均日照时数为1667.6小时，多年平均蒸发量1560.3mm，年平均相对温度为76%。

无霜期长达312天

2.3设计原则

（1）校核水处理构筑物的处理能力，水处理单体构筑物基本上按最大时流量进行设计；

（2）污水厂应按近期设计，考虑远期发展；

（3）污水厂设计时应考虑各构筑物或设备进行检修，清洗及部分停止工作时，仍能满足处理要求，能够达到系统正常70％的处理能力；

（4）污水厂机械化和自动化程度，应本着提高科学管理水平和增加经济效益的原则，根据实际生产要求，技术经济合理性和设备供应情况，妥善确定，逐步提高；

（5）设计中必须遵守设计规范的规定。

但是对于确实行之有效，经济效益高，技术先进的新工艺，新设备和新材料，应积极采用，不必受现行设计规范的约束。

2.4设计依据

2.4.1相关文件

《桂林市临桂县县会仙镇城镇总体规划（2008-2025）》；

《桂林市临桂县县会仙镇城镇污水治理工程可行性研究报告》，2009年。

2.4.2国家有关的规范、标准

《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日颁布）；

《中华人民共和国水污染防治法》（2008年2月28日颁布）；

《中华人民共和国固体废物污染环境保护法》（2004年12月29日颁布）；

《中华人民共和国水法》（2002年10月1日颁布）《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）；

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）；

《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）；

《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）；

《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）；

《室外排水设计规范》（GBJ14-87，1997年版）；

《泵站设计规范》（GB/T50265-92）等。

2.5主要参考资料

（1）《排水工程》第四版建工出版社；

（2）给水排水工程设计和环境工程设计的有关技术规范和设计手册；

（3）其他多种给水排水、环境工程类期刊。

第3章污水处理工艺的比选与确定

3.1国内外生活污水的处理历史及现状

我国污水处理事业的历史始于1921年，到改革开放的近二十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要。

据统计，到2000年底，全国已建设城市污水处理厂427座，其中二级处理厂282座。

这些污水处理厂的建设，极大地提高了城市污水的处理水平，但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。

即便按98年资料，我国城市污水的处理率也仅为15.8%，西方发达国家如美国早在1980年就已达到了70%。

我国的污水处理事业的实际情况是污水处理率低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。

城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因，由此导致了水环境的持续恶化，并严重的制约了我国经济与社会的发展。

我国城市污水处理能力增长缓慢的主要原因可以归结为以下三个方面：

（1）污水处理技术落后

城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键；

长期以来，我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线和处理技术，在吸收、消化国外技术的同时也形成了自己的技术，城市污水处理技术有了很大的发展，但是我国现阶段采用的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后，始终存在效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点，从而影响它们在污水处理厂投标中的竞争力。

（2）资金短缺，投资力度不够

城市污水处理系统是城市的重要基础设施之一，也是防止水污染、改善城市水环境质量的重要手段，为发展我国的城市污水处理，使水环境污染得到有效的控制。

资金是个根本问题。

我国经济水平相对于发达国家还比较落后，用于水污染治理的资金还很紧缺，不可能完全照搬国外的技术和模式，依靠大规模建设城市污水处理厂来改善水环境在现阶段实现的可能性不大。

即使修建了城市污水处理厂，其高昂的运行维护管理费用也是城市污水处理率低、水体污染严重的主要原因之一。

据清华大学紫光顾问公司调查：

我国污水处理设备运行状况是1/3运行正常、1/3不正常、1/3处于闲置状态，污水处理厂的实际运转率只能达到50%，我国污水的实际处理率远远低于污水处理设施的处理能力。

统计资料表明：

2010年要增加6722万吨的污水处理，约需1344亿元的环保资金投入。

按目前日处理能力2685万吨，每立方米的运行费用0.5元计算，需运行费用49亿元/年，到2010年则需171.7亿元，资金不足十分突出。

虽然近几年国家对污水处理投资有所增加，但与国外相比还差距甚远，远远不能满足需要。

据有关资料统计：

发达国家包括美国、德国、日本、法国、英国等国家用于排水设施与污水处理方面的投资约占国民经济总产值的0.53％~0.88％。

而我国在20世纪90年代用于排水设施与污水处理方面的投资仅占国民经济总产值的0.02％~0.03％。

所以我国应通过宏观调控调整投资结构，加大对城市排水和城市污水处理设施的投入。

（3）管理水平低

传统的处理技术较复杂，我国目前操作人员的技术素质及管理水平不能适应,这样就造成了即使已建成的污水厂也不能正常运行,严重制约了已建城市污水厂的正常运行。

污水处理技术的发展趋势是简易、高效率、低能耗。

我国是一个发展中国家，人口众多、生产力落后、经济基础薄弱是我国的实际国情，面对人民群众急需解决的生存压力，各级政府部门不得不把发展经济作为其首要任务。

目前，我国很多大城市已经开始着手进行污水处理厂建设的规划和建设计划工作，但在广大中小城市（镇）还没有将污水处理建设纳入城市发展的议题，其主要原因之一就是没有专门的建设资金。

随着我国城市化进程的加快，中小城市（镇）的发展十分迅速，全国19200多个建制镇绝大多数都没有污水处理设施。

目前，中小城市（镇）的污水排放量约占全国污水排放总量的一半以上，随着未来50年小城镇建设的快速发展，生活污水和工业废水的排放量将会数倍、甚至十几倍的增加，势必加剧水环境的恶化。

中小城市（镇）和大城市在水系上是相通的，而且往往处于大城市的上游，中小城镇的污水治理工作做不好，大城市污水处理率即使达到一个很高的水平，水环境的质量也不会有明显改善。

因此，要改善我国水环境被污染和继续恶化的状况，保护我国紧缺的水资源，除了要刻不容缓地对大城市的城市污水进行处理外，中小城市（镇）污水也应该引起足够的重视。

3.2污水处理工艺方案的比较和选择

本项目污水处理的特点：

（1）污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.5，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；

（2）污水中主要污染物指标BOD、、COD、SS等值都比国内一般城镇污水低30%左右；

（3）对脱氮除磷有一定的要求，处理后的出水要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，氮磷的去除率分别要达到80.54％和83.87％。

按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10~20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。

对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。

综合以上因素，本项目适合选用生化处理工艺，且针对此次项目对氮磷去除率的要求，采用二级强化处理工艺比较适宜。

同时在选择污水处理工艺时，还要考虑工艺的可靠性、稳定性。

因为城市污水是不断变化的，随时间的推移，会在水质水量上产生一定的变化，因此要求稳定、可靠的工艺，在保证达标的前提下，则应考虑工艺的经济指标。

投资少、运行费用低的工艺是人们的首选，另外，占地少、工艺流程短，运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题。

3.2.1工艺类型的介绍

（1）生物膜法

生物膜法是一大类生物处理法的统称，共同的特点是微生物附着在介质“滤料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般直接来自大气。

生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，是一种被广泛采用的生物处理方法。

生物膜法的主要特点是对水质、水量变化的适应性较强。

生物膜法从本质上与土地处理的过程相似，是污水灌溉和土地处理的人工化和强化。

生物膜法的主要设施是生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和生物流化床等。

优点：

a固着于固体表面上的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性，操作稳定性好。

b不会发生污泥膨胀，运转管理较方便。

c对水量、水质、水温变动适应性强，处理效果好并具良好硝化功能。

d污泥量小且易于固液分离，动力费用省。

缺点：

a投资较高，单位处理效率较低。

b活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。

c由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。

（2）普通活性污泥法

活性污泥法是处理城市污水最广泛使用的方法。

它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物以及能被活性污泥法吸附的悬浮固体和其他一些物质。

无机盐类（磷和氮的化合物）也能部分地被去除。

类似的工业废水也可用活性污泥法处理。

活性污泥法既能适用于大流量的污水处理，也适用于小流量的污水处理。

普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。

自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在工艺及设备等方面又有了很大改进。

在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/O”或A2/O”工艺，从而实现脱N和P。

在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到20%以上，从而节省了运行费。

普通活性污泥法若设计合理，运行管理得当，出水BOD5可达到10~20mg/L。

a有机物在曝气池内的降解经历了第一阶段的吸附和第二阶段的代谢的完整过程，活性污泥也经历了对数增长、减速增长、内源呼吸的完整生长周期。

b对无水的处理效果好，BOD5去除率可达到90%以上。

c适合用于处理净化程度高和稳定程度要求较高的污水。

a曝气池的容积大、占用的土地比较多、基建费用较高。

b在池前可能出现好氧速率高于供氧速率，在池后又有可能出现溶解氧过剩的现象，从而影响处理效果。

c对进水水质、水量变化的适应性较低，运行结果容易受到水质、水量变化的影响，脱氮除磷效果不太理想。

（3）周期循环活性污泥法

周期循环活性污泥法（CylicActivatedSludgeSystem），简称CASS，整个工艺为一间隙式反应器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。

CASS方法在七十年代开始得到研究和应用，随着电子计算机的日益普及，由于其投资和运行费用低、处理性能高超，尤其是优异的脱氮除磷

功能而越来越得到重视。

该工艺已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理，目前全世界有300余座各种规模的CASS污水处理厂正在运行或建造中。

其主要原理是：

把序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向分为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在反应区后部安装了可升降的撇水装置，曝气、沉淀等在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。

CASS工艺包括充水—曝气、充水—泥水分离、滗水和充水—闲置等四个阶段。

不同的运行阶段，根据需要调整运行方式。

共分为三个反应区：

生物选择区（DO<

0.2mg/L）、缺氧区（DO>

0.5mg/L）和好氧区（DO=（2~3）mg/L）。

生物选择器为CASS池前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。

有机污染物通过三个区的连续降解，可以达到很好的处理效果，同时能够实现脱氮除磷。

CASS工艺与SBR的区别在于CASS工艺为连续进水，而SBR为间断进水。

因此，在池子结构上前者分为2个区，中间设置了隔墙，而后者只有一个反应池。

因此，在废水排放为连续和半连续时，CASS工艺更适应。

a工艺简单，处理构筑物少，无二沉池和污泥回流系统，基建费用和运行费用较低。

b此工艺用于工业废水处理，不需要设置调节池，且处理效果好。

c污泥的SVI较低，污泥易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀现象。

d工艺简单可靠、运行方式灵活、自动化程度高。

a与连续流污水处理工艺相比，设备的闲置率较高。

bCASS系统的微生物群落结构与常规活性污泥法相比较复杂。

c间歇曝气、间歇排水的自动化程度要求高。

（4）氧化沟

氧化沟是活性污泥法的发展，沟中的活性污泥以污水中的有机物作为食料，使其降解、无机化。

在氧化沟系统中，通过转刷（或转盘和其他机械曝气设备），使污水和混合液在环状的渠内循环流动，依靠转刷推动污水和混合液流动以及进行曝气。

混合液通过转刷后，溶解氧浓度被提高，随后在渠内流动过程中又逐渐降低。

氧化沟通常以延时曝气的方式运行，水力停留时间为10~24h，污泥龄为20~30h。

通过设置进水、出水位置及污泥回流位置、曝气设备位置，可以使氧化沟完成硝化和反硝化功能。

如果主要去除BOD5或硝化，进水点通常设在靠近转刷的位置（转刷上游），出水点在进水点的上游处时间为5~20min。

由于废水在氧化沟中的水力停留时间多