龙潭区排水工程初步设计毕业设计论文(编辑修改稿)

龙潭区排水工程初步设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

（ s ha） 划分设计管段，计算各管段的设计流量 吉林化工学院毕业设计（说明书） 15 管网定线、设计管段的划分见图 ，吉林市龙潭区工业企业的排水情况如下： （ 1） 医院 最大时排水量 50m3/h，设计秒流量 ； （ 2） 工厂最大时排水量 20 m3/h，设计秒流量 ； （ 3） 机关最大时排水量 10 m3/h，设计秒流量 L/s。 各设计管段的设计流量通过计算机进行计算，本设计是初步扩大设计，只对干管和主干管进行设计计算，具体见附录 1 中污水管道方案 A 电算结果。 2． 4 设计规定 污水管道在设计时要 满足以下规定 （ 1）最小流速：为防止管道淤积，根据设计规范及有关运行经验，污水管道最小流速定为。 （ 2） 最小管径：为防止管道淤积，减少清通次数，街区和厂区内连接管道的最小管径采用 200mm，街道管（支管、干管、主干管）的最小管径采用 300mm。 （ 3） 最小设计坡度：管径为 200mm时，采用最小设计坡度为 ； 管径为 300mm时，采用的最小设计坡度为。 （ 4） 不同管径的最大设计充满度见“城镇排水工程设计规范”。 （ 5） 最大埋深：根据当地地下水位及地质情况，管道最大埋深采用~。 （ 6）最小覆土厚度：必须满足三点要求：防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道，要求管内底标高在冰冻线以上 ；防止管壁因地面荷载而受道破坏，要求覆土厚度大于 ；满足街坊污水连接管衔接的要求。 管道起点埋深的确定 管道起点埋深要考虑冰冻深度、覆土厚度和管道连接要求，通过计算确定。 《 室外排水设计规范 》 规定：无保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，管底可埋设在冰冻线以上。 有保温措施或水温较高的管道，管底在冰冻线以上的距离可以加大， 其数值应根据该地区或条件相似地区的经验确定。 该地区最大冰冻深度为 ，则干管起端管底埋深可为。 吉林化工学院毕业设计（说明书） 16 覆土厚度采用。 满足连接要求所需的管道埋深按下式计算： H= h＋ I L＋ Z1－ Z2＋ Δh （ 22） 式中 H—— 所需的管道起点的最小埋深（ m）； h—— 街区管起点出户管最小埋深，一般采用 ~； Z1—— 管道起点地面标高（ m）； Z2—— 街区管起点地面标高（ m）； I —— 街区管和污水支管的坡度； L —— 街区管和污水支管的 长度（ m）； Δh —— 街区管和污水支管的管内底高差（ m），高差取。 各干管管段起点埋深计算结果见表 21，并与冰冻深度和覆土厚度相比较之后，得出最终干管起点埋深 H180。 冰冻线在地下 ，覆土厚度为。 控制点的确定 在污水排放区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。 确定控制点的标高一方面应根据城市竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能排出，并考虑发展，在埋深上留有余地。 另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。 根据吉林市龙潭区地形及管网布置的特点， 1 点 为 管网的控制点，该点埋深为 ； 管网水力计算 管道的水力计算结果见附 录 1。 泵站设置地点的确定 在排水系统中，由于地形条件等因素的影响，通常可能设中途泵站、局部泵站、终点泵站。 当管道埋深接近最大埋深时，为提高下游管道的管位而设置的泵站称为中途泵站。 若将低洼地区的污水提升到地势高地区管道中；或是将高层建筑地下室、地铁、其它地下建筑的污水抽送到附近管道系统所设置的泵站称为局部泵站。 此外，污水管道系统终点埋深通常很大，而污水理构筑物因受受纳水体水位的限制，一般须埋深很小或设置在 地面上，因此须设置泵站将污水抽升至处吉林化工学院毕业设计（说明书） 17 理构筑物，这类泵站称为终点泵站或总泵站。 本设计中主要采用的是中途泵站和总泵站。 据设计原始资料，排水管网干管最大埋深 米，将污水提升泵站改设在 11 点。 提升后污水管道埋深在冰冻线以上 ，即。 总泵站设在管网终端，城市污水处理厂内。 吉林化工学院毕业设计（说明书） 18 第 3 章 污水处理方案论证 工艺介绍 污水处理厂的主要任务就是对城市污水进行无害化处理，使之达到国家规定的城市污水排放标准，然后排放或利用，达到环境保护的目的。 在处理工艺上力求设备简单，运行方便，处理成本低，处理效果显著。 目前国内常用的城市污水二级生物处理工艺多为活性污泥法。 活性污泥法是当前污水处理技术领域中应用最为广泛的技术之一，它已成为生活污水、城市污水以及有机性工业废水的主体处理技术。 目前 城市生活污水 的活性污泥法处理工艺有许多种。 最早开始使用的传统活性污泥法，是较普遍采用且较成熟的处理工艺，其污水和回流污泥均由曝气池池首端流入，对 BOD5 和SS 的处理效率均为 90～ 95%，但是曝气池前端供氧不足，后端过剩，耐冲击负荷能力弱，同时对 N、 P 的处理效果差。 另外， 氧化沟、 SBR（间歇式活性污泥法）、 AB 法（吸附 — 生物降解工艺）、 A/O（缺氧 — 好氧工艺）法及 A2/O 法（厌氧 — 缺氧 — 好氧生物脱氮除磷工艺）等在国内外都被广泛应用。 城市污水处理厂的工艺选取通常要先考虑污水厂的规模。 根据我国的具体情况， 大体上可分为大型、中型和小型污水处理厂。 规模大于 10 万 m3/d 的为大型污水处理厂，中型污水处理厂的规模为 1～ 10 万 m3/d，规模小于 1 万 m3/d 的是小型污水处理厂。 大型城市污水处理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型 A/O法、 A2/O法。 目前世界上绝大多数国家 (包括我国 )的大型污水厂大多采用传统活性污泥法、 A/O 和 A2/O 法。 传统活性污泥法、 A/O 和 A2/O 法与氧化沟和 SBR 工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低 ， 规模越大这种优势越明显。 常规活性污泥法、 A/O 和 A2/O 法的主要缺点是处理单元多 ， 操作管理复杂 ， 特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理 ， 消化过程产生的沼气是可燃易爆气体 ， 更要求安全操作 ，这些都增加了管理的难度。 但根据我国目前的现实情况 ， 城市污水处理处于起步阶段 ， 法规和制度都不够健全 ， 对污泥的稳定化要求没有明确的规定 ， 同时由于排水管网系统不够完善 ， 大多数城市污水的有机 成分不高 ,加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验 ， 这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序吉林化工学院毕业设计（说明书） 19 的常规活性污泥法、 A/O 和 A2/O 法的经济性。 因此 ， 对于规模为 10～ 20万 m3/d的城市污水处理厂 ， 有时可能采用 SBR 和氧化沟工艺更为经济 ， 在这种情况下 ，有必要对各种工艺进行详细的技术经济比较 ， 以确定最佳工艺。 工艺比较 中、小型城市污水处理厂的优选工艺是氧化沟和 SBR， 它们的共同特点是 : ， 有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷 ， 而且处理设施十分简单 ， 管理非常方便 ， 是目前国际上公认的 高效、简化的污水处理工艺 ，也是世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。 10万 m3/d 规模以下 ， 氧化沟和 SBR 法的基建费用明显低于常规活性污泥法、 A/O 和 A2/O法。 即使氧化沟和 SBR 法的电耗和年运营费用仍高于常规活性污泥法 ,但如果与基建费用一起来比较 ,基建费加上 20 年的运营费总计还是比常规活性污泥法低些。 规模越小 ， 低得越多 ， 规模越大 ， 差距越小 ， 当规模为10万 m3/d 时 ， 两类工艺的总费用大致相当。 因此 ， 对于中小型污水厂采用氧化沟与 SBR 法在经济上是有利的。 SBR 工艺通常都不设初沉池和污 泥消化池 ， 整个处理单元比常规活性污泥法少 50%以上 ， 操作管理大大简化 ， 这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。 SBR 工艺的设备基本上实现了国产化 ， 在质量上能满足工艺要求 ， 价格比国外设备便宜好几倍 ， 而且也省去了申请外汇进口设备的种种麻烦。 SBR 工艺的抗冲击负荷能力比常规活性污泥法好得多 ， 这对于水质、水量变化剧烈的中小型污水厂很有利。 正是由于上述种种原因 ， 氧化沟和SBR在国内外都发展很快。 但中小型污水处理厂结合自身情况，也可采用传统活性污泥法及具有脱氮除磷 能力的 A/O 或 A2/O 法。 目前，国内建成的城市污水厂绝大部分采用活性污泥法处理工艺，生物膜法应用很少。 随着科技的发展和微处理机与自控技术设备的进步与普及，对活性污泥法工艺进行改革，特别是 80 年代以来，随着改革开放步伐的加快，在污水处理方面，利用外国资金，引进了一批国外污水处理工艺和设备，使污水处理技术吉林化工学院毕业设计（说明书） 20 有较大的发展。 目前，各种活性污泥变法已在工程中得到应用，例如 AB 法、 A/O法、 SBR 法、氧化沟法等等。 综观这些革新的活性污泥法，它们适用于不同场合，满足不同出水水质要求。 在方案比选时，主要控制的条件有用地范 围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运行费用、工程投资、环境影响等诸方面。 在满足出水水质各项指标前提下，应着重研究运行费用与管理水平。 已知一些污水厂建成后，由于运行费用高而无法正常运转，而另一些处理厂引进高级监控仪表设备，由于缺乏具有一定水平的维护人员，这些仪表设备被闲置。 所以，要从目前国内的现状出发，选择合适的处理工艺。 中小规模污水处理厂选用氧化沟、 SBR 法具有明显优点，而大型污水处理厂推流式活性污泥法仍是首选方案 工艺类型 氧化沟 SBR法 A2/O法 技术比较 间长，污水的混合效果好 BOD 负荷低，对水质的变动有较强的适应性 ，控制灵活 2 系统处理构筑物少，紧凑，节省占地 ，高效能，能有效去除有机物 测污水处理厂进出水质的变化。 经济比较 可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池合建，节省了二沉池合污泥回流系统 投资省，运行费用低，比传统活性污泥法基建费用低 30% 能耗低，运营费用较低，规模越大优势越明显 使用范围 中小流量的生活污水和工业废水 中小型处理厂居多 大中型污水处理厂 稳定性 一般 一般 稳定 工艺的确定 本设计中城市污水处理厂的设计流量不足 5 万吨，属中小型污水处理工程。 设计要求出水水质达到 GB189182020 一级 B 标准，要考虑污水的脱氮除磷，所以污水处理采用二级强化工艺处理。 而本工程位于东北地区，对寒冷地区选择城市污水活性污泥法流程时，应充分考虑温度的影响，宜采用鼓风曝气供氧，不宜选用散热量大的表面曝气器供氧。 而氧化沟工艺采用的就是表面曝气器，池深浅，散热量很大，占地面积也较大。 所以不宜在东北地区应用，不过也有在氧化沟上加盖来保证污水温度的做法。 SBR虽然是鼓 风曝气，但是在冬季滗水器悬空易结冰，使设备无法正常运行。 故采用吉林化工学院毕业设计（说明书） 21 具有脱氮除磷的 A2/O 法。 A2/O 工艺将生物反应池分为厌氧池、缺氧池和好氧池。 在厌氧阶段，从沉淀池排出的含磷回流污泥同原污水一起进入，聚磷酸菌释放磷，同时部分有机物开始进行氨化。 随后污水进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为 2Q（ Q—原污水流量）。 混合液从缺氧反应器进入好氧反应器 —— 曝气池，这一反应器是多功能的，去除 BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。 这三项反应 都是重要的，混合液中含有 NO3N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的 BOD（或 COD）则得到去除。 流量为 2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。 沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清夜作为处理水排放。 污水厂 A2/O 工艺流程图如下所示： 厌氧反应器 缺氧反应器 好氧反应器沉淀池处理水内循环 2QN2原污水（释放磷氨化） 脱氮 （消化吸收去除BOD）回流污泥（含磷污泥）图81 A/A/O法工艺流 程图 吉林化工学院毕业设计（说明书） 22 第 4 章 工艺设计 污水处理设计 中格栅 ，安装在污水渠道上、泵房 集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留 较大的悬浮物或漂浮物，以防止泵及处理构筑物的机械设备和管道被磨损或堵塞，减轻后续处理构筑物的处理负荷。 处理厂的运转及防止有害的漂浮物进入除尘池，格栅的空隙应宽窄适度，过栅流速越低截留杂质越多，但流速不宜过低，不得超过一定限度而使固体悬浮物在槽内沉积。 细格栅的作用是拦截粗格栅未截留的悬浮物或漂浮物。 格栅一般由安装在回转链上相隔一定间距的一排排耙齿组成，在驱动装置的驱动下，回转链带动耙齿按一定方向旋转，在迎水面耙齿由下向上运动，将水中粗大漂浮物捞出至顶端翻转后卸下。 该型格栅是目前应用最多的一。