城镇污水处理工艺设计(上)

1 绪论

1.1 课题研究背景

城镇污水是指排入城镇污水系统的污水的统称。在合流制排水系统中，还包括生产废水和截留的雨水。城市污水主要包括生活污水和工业污水，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。

城镇污水是中国水环境的主要污染源。根据国家环境保护局2001年《中国环境现状公报》，城市污水的污染负荷已占中国环境污染负荷的60%以上，因此，城市生活污水处理是中国目前和未来若干年水环境领域的主要任务之一。解决城市污水对水环境污染的重要途径之一就是修建城市污水处理厂。

随着我国社会和经济的高速发展，环境问题日益突出，尤其是城市水环境的恶化，加剧了水资源的短缺，影响着人民群众的身心健康，已经成为城市可持续发展的严重制约因素。根据统计，小城镇污水年排放量为270亿吨，日排放量达到7400万吨，基本上没有经过处理。到2010年，小城镇污水年排放量将增加到420亿吨，日排放量达到1.15亿吨。根据《国民经济和社会发展“十五”计划和2010年远景目标纲要》的要求，到2005年，小城镇污水处理率要达到40％，2010年小城镇污水处理率要达到60％，任务是十分艰巨的，工程投资和运行费用十分庞大[1]。近年来，国家和地方政府非常重视污水处理事业，正以前所未有的速度推进城市污水处理工程的建设，有数百座污水处理厂正在工程设计和建设中，到2010年，我国要新建城市污水处理厂1000余座，污水厂的投资将达1800亿元[2]。在这一进程中，城市污水处理工艺的选择，将是工程界面临的首要问题。

现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质[3]。污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。

1.2 城镇生活污水生物可降解性分析

城镇生活污水中的有机成分主要以人类粪便、生活废水等含有机物以及氮、磷为主的有机废水。城镇生活污水的主要水质指标见表1.1，此类废水中，BOD5与COD 的比值高达0.5以上，可见，城镇生活污水具有较高的生物可降解性。

表1.1北方城市污水的典型特征

项目典型值项目典型值

pH值 6.5~8 NH3-N/(mg/L) 20~30 BOD/( mg/L) 180~200 TP/( mg/L) 4~5

COD/( mg/L) 300~350 P-PO43-(无机磷)/( mg/L) 3~4

SS/( mg/L) 200~250 P-org(有机磷)/( mg/L) 1~2

TN/( mg/L)25~40

1.3 设计目的

伴随着我国城乡经济的快速发展，不可避免的带来了各种各样的环境问题，环境污染，生态破坏。在“三废”污染问题中，水污染问题成为重中之重。水是生命之源，而我国又是一个严重缺水的国家，水资源分布不平衡，南多北少，东多西少，人均水资源占有量不到世界的平均水平。面对我国水资源紧缺的现状，面对我国各大河流、湖泊均不同程度的受到了污染的现状，我国推行了一系列旨在节约用水，保护现有水资源的政策。大规模建设污水处理厂，从源头治理，无疑是保护河流、湖泊不被污染的最好的办法[4]。同时，经过污水处理厂处理的污水，其中BOD5、COD等主要污染物指标都得到了大幅下降，排水符合国家规定，不会对生态环境造成污染，经过进一步处理的污水，还可作为中水，可用于灌溉、浇花等市政用水，也可用于洗车、冲厕所，可有效的缓解我国水资源紧缺的现状，也保护了环境。

2 设计题目

本设计为城镇污水处理厂工艺设计。 2.1 设计规模

设计规模Q 指的是污水处理厂接纳的日平均污水流量(单位为3m d )；最大流量指的是污水处理厂最大小时流量(单位为3m )。

污水处理厂的设计规模一般根据当地城市规划部门确定的近期设计人口(适当考虑或不考虑远期)、人均日排水量、工业规模(转化为当量人口)确定。在以当前城市(或排水区域)状态为设计依据时还可以通过现场实测确定[5]。 2.1.1 设计水量

37000D Q m d

2.1.2 设计水质

表2.1 设计水质 项目 进水水质(mg/L)

COD 750 BOD 5 400 SS

120

2.1.3 处理要求

执行国家GB 8978—1996《污水综合排放标准》二级排放标准： COD=120 mg/L ； BOD 5=30 mg/L ； SS=30 mg/L ；

氨氮(以N 计)：25 mg/L ； 总磷(以P 计)：3 mg/L 。 2.1.4 进出水水质要求

表2.2水质处理效率计算

序号基本污染物二级标准进水水质去除率

1 COD 120 750 84.0%

2 BOD530 400 92.5%

3 SS 30 120 75.0%

4 NH3-N 2

5 50 50％

2.2 设计内容及要求

(1)设计内容：工艺流程确定；构筑物工艺设计计算；水力计算；附属构筑物设计。

(2)设计要求：方案选择合理；参数选取和计算部分尽量准确、详细；图纸清晰、明了，处理系统布置紧凑，合理；处理系统运行应有较大的灵活性和调节余地，以适应水质、水量变化。

2.3 设计原则

(1)本设计方案严格执行《纺织染整工业水污染物排放标准》的有关规定和

要求，废水处理后必须确保各项出水水质指标均达到该标准的要求。

(2)针对本工程的具体情况和特点，采用成熟可靠的处理工艺和设备，尽量

采用新技术、新材料、实用性和先进性兼顾，以实用可靠为主。

(3)处理系统运行应有较大的灵活性和调节余地，以适应水质、水量变化。

(4)管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少劳动强度。

(5)在不影响处理效果前提下，充分利用原有的构筑物和设施，节省工程费用，减少占地面积和运行费。

(6)降低噪声，改善废水处理站及周围环境。

(7)本处理工艺流程要求耐冲击负荷，有可靠的运行稳定性。