污水處理畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 開 題 報 告題 目：廣東省 F 市城市排水工程院 系 市政環(huán)境工程學院專 業(yè) 環(huán)境工程學 生 鐘銘學 號 1062710121班 號 0627101指導(dǎo)教師 丁杰開題報告日期 2021.3.16哈爾濱工業(yè)大學教務(wù)處制2021 年 3 月1. 課題來源及研究的目的和意義1.1 課題來源城市概況： 該市位于廣東省，地處我國南部經(jīng)濟興旺地區(qū)，氣候炎熱，人口密度大，因此污水定額相應(yīng)也就較大。地形多為丘陵，水系興旺，便于污水排放。設(shè)計原始資料1 地形與城市規(guī)劃資料a. 城市地形與總體規(guī)劃平面圖一張，比例為 1:10000；b. 城市各區(qū)人口密度與居住區(qū)生活污水量標準平均日：區(qū)域

2、 人口密度人/公頃 污水量標修升/人*日區(qū) 450 460區(qū) 500 410c. 城市各區(qū)中各類地面與屋面的比例%：區(qū)域 各種屋面 混凝土與瀝青路面 碎石路面 非鋪砌土路面 公園與綠地區(qū) 36 24 10 9 21區(qū) 36 24 10 9 212 收納水體水文與水質(zhì)資料最小流量時月平均 最高水位時 常水位時水位標高 m 2.1 9.3 6.63 地質(zhì)資料土壤性質(zhì) 冰凍深度 m 地下水位在地表下m排水管網(wǎng)干管處一般性資料 粘土 無 8.5污水總泵站與污水處理廠址處 粘土 無 8.54 氣溫等資料 年平均氣溫 21.8 月平均最高 32.6 年最低氣溫 0.0 月平均最低 9.7 年最高氣溫 38

3、.7 月平均氣溫 無溫度在-10一下的天數(shù)天 無 溫度在 0一下的天數(shù)天 無 降雨量/年 1004.1 年蒸發(fā)量/年常年主導(dǎo)風向 西北 最大風速m/s 3.65 工業(yè)企業(yè)與公共建筑的排水量和水質(zhì)資料企業(yè)或公 平均排 最大排水 SSmg/L) CODmg/L BODmg/L 總氮 總磷共建筑名 水量 量m3/h mg/L mg/L) 稱 m3/dA 廠 490 37 160 670 206 48 6 B 廠 3200 291 267 1910 501 62 41.2 課題目的及意義 通過本次畢業(yè)設(shè)計，能使自己將大學專業(yè)主干課程的全部結(jié)合起來，掌握城市排水工程的根本設(shè)計方法及工藝的選擇，并使出水水

4、質(zhì)到達相應(yīng)的國家標準。 我國雖然已建成污水處理廠一百多座，但在某一個城市本身的處理率不高，也就是污水處理的量不夠。目前大城市已著手進行污水處理廠建設(shè)的規(guī)劃工作。但在中小城市，特別是在西北部中小城市還沒有將污水處理的規(guī)劃建設(shè)納入城市開展的議程。其主要原因之一就是沒有專門建設(shè)資金，地方政府沒有多方籌措資金，加快水環(huán)境污染治理，為子孫后代留下一個優(yōu)美的生活環(huán)境。 除此之外，完成此次畢業(yè)設(shè)計，使自己深化理解專業(yè)課所學知識，能較完整的將自己所學知識運用到實踐中，并且培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，為畢業(yè)后的專業(yè)工作及專業(yè)研究做好準備。2. 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析2.1 國外在該方向的研究現(xiàn)狀及

5、分析國外在排水工程上起步早、研究比擬透徹，在工業(yè)興旺國家城市，例如倫敦、巴黎、莫斯科等，排水管網(wǎng)普及率 100%，東京為 97%，原德意志聯(lián)邦共和國為 95%，人均占有排水管道長度為 4m。另據(jù)統(tǒng)計，興旺國家平均 5000-10000 人就占有一座污水處理廠，美國有 22000 多座城市污水廠。在處理工藝上，SBR、AB 法、A/O 法、A2O 法、CAST法、UASB 反響器、生物膜法等等，都源自歐美。對于采用活性污泥法處理污水的國外城市，例如日本的東京都，處理廠規(guī)模5200001760000m3/d，采用階段曝氣，并配有污泥消化池。此外，同樣是日本的大阪府，琦玉縣，處理廠規(guī)模 520001

6、05000m3/d，也采用了階段曝氣法。在歐洲的法國阿謝爾污水處理廠，規(guī)模為 3000000m3/d，采用了階段曝氣和組合曝氣，并也配有污泥消化池，由此看來，國外面對大水量處理是，傳統(tǒng)活性污泥法與階段曝氣的結(jié)合是成功的，并且也是常見的。2.2 國內(nèi)在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 我國建國以后，城市排水工程開展很快?！熬盼迤陂g，重視水工業(yè)技術(shù)的縱深發(fā)展和集成化方面的研究，例如“集成化的污水處理處置和利用技術(shù)和“污泥處理處置利用技術(shù)等重點技術(shù)開展工程。近年來，我國沿海地區(qū)一些城市，為了充分利用海洋江、河大水體的稀釋自凈能力，將污水適當處理后排海。污水深海排放已逐漸成為世界各國沿海城市污水的主要處置方式之

7、一。上海竹園的合流污水的排海工程、浙江寧波的長跳嘴污水排海工程更是我國近年來建造的排海工程?？傊?，近幾十年來，興建和完善城市排水工程設(shè)施的速度明顯加快，如 1986 年我國建有城市污水處理廠 64 座，到1996 年到達 153 座。 根據(jù)國家規(guī)劃，到 2021 年城市污水集中處理率應(yīng)達 40%，預(yù)計需新建城市集中污水處理廠 1000 余座。此外，我國目前城市排水管渠多為合流制，如果到達規(guī)定要求，就必須有方案地逐漸將合流制改造為分流制。同時，將原有的城市污水處理廠一級處理擴建為二級處理。因此，城市排水系統(tǒng)的新建、現(xiàn)有排水系統(tǒng)的改建和擴建，以及污水廠的建設(shè)任務(wù)，都是極其繁重的。 對于階段曝氣法，

8、遼寧鞍山城市污水處理中的到成功運用，鞍山污水量為100000m3/d，水質(zhì)、水量變化量都比擬大，運用該工藝出水水質(zhì)CODCr < 50 mg/L ，BOD5< 5 mg/L ，SS < 10 mg/L，優(yōu)于CJ25. 1 - 89?生活雜用水水質(zhì)標準?，到達了一類雜用水標準，通過消毒處理后，就可以用于小區(qū)沖廁、綠化、洗車、噴灑道路、空調(diào)補水,甚至可以用于標準更高的小區(qū)美化的水景和噴泉工程等。除了城市污水處理，階段曝氣法在國內(nèi)工業(yè)廢水處理中也得到應(yīng)用。2.3 國內(nèi)外在污水總提升泵站方向的研究泵房的布置形式 1干式泵房和濕式泵房：立式軸流泵房可以布置為干式和濕式泵房。潛水泵房為濕

9、式干式泵房：集水池和機器間分開。只有水泵的吸水管和葉輪淹沒在水中。機器間能夠保持枯燥，也防止了污水的污染。具有養(yǎng)護、管理條件好，便于進行機組檢修的優(yōu)點。已經(jīng)成為城鎮(zhèn)排水泵站普遍采用的形式。濕式泵房：立式電動機設(shè)在上部的電機間內(nèi)，水泵和管件淹沒在電機間下面的集水池中。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，集水池有效容積的范圍大。缺點是養(yǎng)護管理條件差，設(shè)備直接受污水腐蝕。適合在半雨水泵站采用。潛水泵房由于電動機、水泵特有的潛水功能，設(shè)置成濕式是完全適宜的。2合建式和分建式，集水池和機器間是否放在一起。合建式布置緊湊、占地少、水頭損失小、管理方便。分建式結(jié)構(gòu)比合建式簡單，施工較方便，機器間也沒有被污水滲透的危險。對于土質(zhì)

10、條件差的泵房，采用非自灌或半自灌啟動的排水泵站，分建式可以減少施工困難和降低工程造價。 圓形泵房和矩形、組合形泵房：3圓形及下圓上方泵房：當水泵規(guī)模較小，水泵臺數(shù)小于等于四臺泵時，下部結(jié)構(gòu)宜采用圓形，具有受力條件合理、便于沉井施工的優(yōu)點，上部可以布置成圓形或者方形，方形機間平面利用率高，機組和附屬設(shè)備布置方便，有利于維護管理。矩形及組合泵房：當設(shè)計規(guī)模較大，水泵臺數(shù)4 臺時，地下局部多采用矩形或梯形與矩形組合形。組合型更具有水力條件好的優(yōu)點。3. 主要研究內(nèi)容 排水工程畢業(yè)設(shè)計范圍包括排水管網(wǎng)、污水泵站、污水處理與污泥處理的方案選擇、技術(shù)經(jīng)濟分析、工業(yè)設(shè)計及其局部施工設(shè)計、工程概算等，還包括自

11、選設(shè)計與研究。即：1 排水管網(wǎng)擴初設(shè)計，含兩個以上的方案比擬；2 污水泵站工藝設(shè)計，含局部施工圖設(shè)計；3 污水處理工藝設(shè)計，含局部單位構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計；4 排水管網(wǎng)與污水處理廠的工程概算。4. 研究方案及進度安排，預(yù)期到達的目標；研究方案：本設(shè)計采用分流制排水系統(tǒng)，分別建設(shè)城市污水管道系統(tǒng)和雨水管道系統(tǒng)。它有如下優(yōu)點 ：1 環(huán)境保護方面：全部城市污水都送到污水處理廠進行處理，有效的保護了水體免受污染，而且比擬靈活，較容易適應(yīng)社會開展需要。一般又能符合城市衛(wèi)生的要求，式城市排水系統(tǒng)體制的開展方向。2 從工程造價方面：由于分流制是排水系統(tǒng)增加了一套管線，但相對合流制管徑變化小，且合流制污水處

12、理廠比分流制造價高，總造價相差不多。從初期投資看，分流制可分期建設(shè)，節(jié)省初期投資，又可縮短工期，發(fā)揮工程效益快，比擬適合我國國情。3 從維護管理方面：雖然分流制排水系統(tǒng)的管線較多，但管徑變化小，可以保持管內(nèi)的流速均勻，不致發(fā)生沉淀。同時，流入污水廠的水質(zhì)水量變化小，污水廠的運行易于控制。 該設(shè)計中 F 市有兩座工廠，總氮分別為 48mg/L、62mg/L，總磷分別為 6mg/L、4mg/L。由于該市處于南方經(jīng)濟興旺的廣東省，人口密度大、污水定額大，生活污水平均流量比流量為 2672.53L/s，工廠的總氮和總磷按最大排水量來計算與居民生活污水混合后，濃度分別變?yōu)?2mg/L 和 0.14mg/

13、L，都處于較低值，因此該市的城鎮(zhèn)污水處理廠不必采用 A/O 法或 A2O 法，但由于水量較大平均水量約 240000m3/d，因此，我采用階段曝氣法，并有污泥消化池。1 物理處理局部：格柵、調(diào)節(jié)池、沉砂池、初沉池以及二沉池。格柵：用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷，并使之正常運行；調(diào)節(jié)池：對污水水量、水質(zhì)進行調(diào)節(jié)，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運行；沉砂池：減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可以減輕初沉池負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件，過流速度較快，污水在池內(nèi)的停留時間不少于 30s； 初沉池：設(shè)于曝氣池前，主要去除水中懸浮有機物質(zhì)，同時可去除 30%的 BOD5，55%的 SS，改善后續(xù)生物處理條件；二沉池：設(shè)于曝氣池后，主要用于泥水別離和污泥的濃縮。2 生物處理局部：階段曝氣活性污泥法系統(tǒng) 由于該市日處理水量較大，因此采用階段曝氣法，本工藝與傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)主要不同點是污水沿曝氣池的長度分散地，但均衡地進