山东省某城镇污水处理厂初步设计.docx

摘 要山东处于温带气候区，降雨随季节分布不均，雨季集中降雨易发生洪涝灾害，旱季极度缺水农作物大幅度减产。资料表明，山东省的水污染严重，全省多数河流水质糟糕，水体由于受到污染难以应用。针对这种情况，山东省的“十三五”规划提出要加快城镇污水处理基础设施建设，到2020年要实现“一镇一厂”建设，以构建海绵城市为目标推进城镇建设“雨污分流”的污水收集系统。本项目为山东省中南部地区的城镇污水处理厂初步设计，设计规模5万吨/天，污水的80%来源于生活污水，20%来源于工业废水，设计总体变化系数为1.5，要求出水指标能达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的一级B标准。本设计在充分调研该市自然条件和发展状况的情况下，对该城镇污水处理厂进行设计。通过分析污水出水效果，选择普通活性污泥法与氧化沟作为适用的处理工艺并给予说明，列出污水处理构筑物的详细计算过程。对项目处理成本和建设投资费用进行评价确定最终设计方案，力求使工程项目达到经济最优化。论文包含两部分，第一部分为本项目的设计说明书，论述世界污水处理现状，对比国内国外常用技术手段差别，分析项目出水要求，设计计算两种工艺的主要构筑物，比较建设成本、处理成本与设备费用。第二部分为图纸，包含项目的平面布置图，高程图，主要构筑物详图等。对比发现，T型氧化沟工艺基础建设投资费用比传统处理工艺节省30%左右，近1500万，因此本项目最终选择T型氧化沟工艺，总投资3210.3万元，运行成本0.739元/吨。关键词：城镇污水处理厂，进水水质，出水水质，活性污泥，氧化沟- I -本页为“6毕业论文Abstract（1页或2页）”，点击菜单“USTB本科论文各部分”中的本部分菜单进行相应操作。本提示信息为非打印信息，可一直保留，不影响打印。Preliminary design of an urban sewage treatment plant in shandong provinceAbstractShandong is located in the temperate zone, and the climate makes the rainfall distributed unevenly with the seasons. The rain is concentrated in the three months of summer and lacks water in the dry season. The data shows that the water pollution in shandong province is serious, and the water quality of most rivers in the province is poor. In view of this situation, the 13th five-year plan of shandong province proposes to speed up the construction of urban sewage treatment infrastructure, so as to realize the construction of "one town and one factory" by 2020, and promote the urban construction of "rain and sewage diversion" sewage collection system with the goal of building a sponge city.This project is the preliminary design of urban sewage treatment plant in central and southern shandong province, with a design scale of 50,000 tons/day. 80% of the sewage comes from urban domestic sewage and 20% from industrial wastewater. The overall design coefficient is 1.5, and the effluent index is required to meet the first-class B standard of Discharge standard of pollutants from urban sewage treatment plants(GB18918-2002).Under the condition of fully investigating the natural conditions and development of the city, this project designs the urban sewage treatment plant. By analyzing the effluent effect of sewage, the general activated sludge process and oxidation ditch were selected as the appropriate treatment process and the detailed calculation process of the sewage treatment structure was listed. The project processing cost and construction investment cost are evaluated to determine the final design scheme and strive to achieve the economic optimization of the project.This paper consists of two parts. The first part is the design specification of this project, which discusses the current situation of sewage treatment in the world, compares the differences between domestic and foreign technologies, analyzes the requirements of project effluent, designs and calculates the main structures of the two technologies, and compares the construction cost, treatment cost and equipment cost. The second part is the drawing, including the layout drawing, elevation drawing, main structure detail drawing, etc.By comparison, it is found that the investment cost of t-shaped oxidation ditch process infrastructure is about 30% less than that of traditional treatment process, which is nearly 15 million yuan. Therefore, the t-shaped oxidation ditch process is finally selected for this project, with a total investment of 32.103 million yuan and operation cost of 0.739 yuan/ton.Key Words：Urban sewage treatment plant， Inflow water quality， Outlet water quality，Activated sludge， Oxidation ditch- IV -本页为“7毕业论文目录（1页或若干页）”，点击菜单“USTB本科论文各部分”中的本部分菜单进行相应操作。本提示信息为非打印信息，可一直保留，不影响打印。目 录摘 要IAbstractIII引 言11 课题背景与设计意义21.1 课题背景21.2 设计意义21.3 设计原则21.3.1 设计编制目的21.3.2 参考规范31.3.3 设计准则32 文献综述52.1 国外污水处理工艺52.1.1 国外污水处理发展现状52.1.2 国外常用污水处理技术52.2 国内污水处理工艺62.2.1 国内污水处理发展现状62.2.2 国内常用污水处理技术72.3 国内污水处理面临的问题82.3.1 经济发展与污水处理需要不平衡82.3.2 污水收集能力弱82.3.3 污水排放标准不完备93 设计概述103.1 工程概况103.1.1 气象资料103.1.2 地质资料103.1.3 城镇发展现状103.2 研究设计内容103.2.1 设计任务103.2.2 设计要求113.3 污水处理厂基本资料113.3.1 排水体制113.3.2 污水来源及状况113.3.3 污水量计算113.3.4 进水水质及排放标准124 污水处理工艺比选144.1 山东省现有污水处理工艺144.1.1 传统的污水二级处理工艺144.1.2 新兴的污水二级处理工艺144.2 工艺流程的确定144.2.1 普通活性污泥法144.2.2 氧化沟155 污水处理厂设计计算175.1 污水处理工艺流程175.2 中格栅175.2.1 中格栅设计参数175.2.2 中格栅尺寸175.2.3 中格栅每日栅渣量185.2.4 中格栅设备选型195.3 提升泵房195.3.1 集水间设计计算195.3.2 总扬程估算195.3.3 设备选型205.4 细格栅205.4.1 细格栅设计参数205.4.2 细格栅尺寸205.4.3 细格栅每日栅渣量215.4.4 细格栅设备选型215.5 曝气沉砂池215.5.1 沉砂池设计参数225.5.2 沉砂池尺寸225.5.3 沉砂斗尺寸235.5.4 验算最小流速235.5.5 进出水系统235.5.6 设备选型245.6 初次沉淀池245.6.1 初沉池设计参数255.6.2 初沉池尺寸计算255.6.3 污泥斗尺寸计算255.6.4 进出水系统265.6.5 排泥设备275.7 曝气池275.7.1 污水处理程度的计算275.7.2 曝气池尺寸的确定285.7.3 曝气系统的计算285.7.4 供气量的计算295.7.5 空气管系统的计算305.7.6 进出水系统315.7.7 设备选型315.8 二次沉淀池315.8.1 二次沉淀池尺寸计算315.8.2 污泥区尺寸计算325.8.3 进出水系统335.8.4 设备选型335.9 接触消毒池335.9.1 接触消毒池设计参数335.9.2 接触消毒池尺寸计算345.9.3 设备选型345.10 氧化沟355.10.1 氧化沟设计参数355.10.2 氧化沟尺寸计算355.10.3 曝气系统计算375.10.4 进出水系统375.10.5 设备选型385.11 污泥处理构筑物工艺设计计算385.11.1 污泥泵站395.11.2 污泥浓缩池395.11.3 贮泥池405.11.4 污泥脱水间406 污水处理厂平面布置426.1 各处理构筑物平面布置426.2 管渠的平面布置426.3 辅助建筑物平面布置及厂区绿化427 污水处理厂高程布置437.1 构筑物水头损失计算437.2 管渠水头损失计算437.3 污水处理系统高程计算448 工程概算及处理成本458.1 普通活性污泥法工程概算458.1.1 土建费用概算458.1.2 设备费用概算458.1.3 总费用概算468.1.4 运行费用概算478.2 T型氧化沟工程概算478.2.1 土建费用概算478.2.2 设备费用概算478.2.3 总费用概算498.2.4 运行费用概算499 工艺流程选择509.1 处理效果509.2 经济成本5010 结论52参考文献53在学取得成果55致 谢57- X -本页为“10毕业论文正文页（若干页）”，点击菜单“USTB本科论文各部分”中的本部分菜单进行相应操作。本提示信息为非打印信息，可一直保留，不影响打印。引 言水资源短缺是一个世界性问题，气候变迁使全球范围内可利用的淡水资源变少，传统经济增长方式使淡水资源被工业农业大量消耗，轻工业与重工业的发展造成了严重的水污染使水资源的短缺情况更加恶劣。我国水资源总量较多但人均不足，受限于自然条件季节分配与地域分布很不均匀，差异显著，淡水最为匮乏的地区主要分布于华北和西北地区。位于华北地区的山东省作为我国经济强省、人口大省，工业农业都很发达，重工业与农业需水量都比较大，水资源短缺已经开始限制地区经济发展和社会稳定。随着水资源污染日益严重，很多水体被污染后不但无法利用还会破坏水生态系统，继续推进污水处理设施建设，增强水资源管理能力刻不容缓。本项目为山东省某城镇污水处理厂建设工程，属于城市污水处理基础设施建设工程，某城镇作为经济开发区和高新技术产业开发区，污水处理厂的建设对于促进该城镇的经济发展，改善市区环境状况、保障市民用水安全及提升市民生活质量都具有积极的意义，是一项造福群众的工程。本设计对城镇污水处理厂在污水处理工艺、处理设施、基建投资及运行费用等方面进行技术可靠性，经济合理性等的论述，并在其基础上，选择最适合本项目的方案，为项目的决策提供理论依据。本设计拟选用投资费用低，工艺流程短的氧化沟法作为二级污水处理工艺，并与目前应用广泛，技术较成熟的普通活性污泥法相比较，分别从出水水质、工程投资、运营费用以及设备管理等多方面因素，进行工艺方案的比选，选择更为合适的工艺方案。1 课题背景与设计意义1.1 课题背景山东省“十三五规划”要求：1.加强从源头到应用的全过程监管。有关部门应当对饮用水的安全性进行检查和评价，每季度都要进行信息公示。2.对于影响到饮用水水源质量安全的生态环保方面违反法律规范的行为要从严处理，改良水体质量状况，省内各地区大型的密集的供给人数较多的饮用水水源质量要普遍达到或优于类标准并且时间限制在2020年之前。3.加强乡村饮用水水源规范化建设，下一步要启动农村饮水安全巩固提升工程，推动城乡饮水同源同网同质，建立水体质量安全与保障机制1。1.2 设计意义1、建设污水处理厂能缓解市区综合污水处理压力某城镇高新技术产业开发区在2020年3月被评定为国家新型工业化产业示范基地。近几年来，该城镇经济状况逐年改善，向城市化发展的进行速度不断加快，轻、重工业与各种高新技术产业也以一个较高的速度发展起来。新的发展规划针对该城市的实际情况，对城市污水处理设施提出了更高的要求，为了缓解该城镇综合污水处理的压力，规划建设一处新的污水处理厂是有必要的。2、某城镇整体规划中针对环境保护提出的要求某城镇整体规划中提出：各城市及重点地区排水体制必须进行系统性改造，城市污水与雨水设置两条独立的管渠实行分流，新建的城区必须采用雨水和污水独立排出的体制，部分建设年代较久的旧城区要对落后的排水体制进行改造。城镇村庄如果离城市污水处理厂较近，需要按照就近原则规划镇区的污水管网使污水能够通过管道送至城市的污水处理厂进行处理；规划离中心城较远的城镇各自建设独立的污水处理站(厂)，同时完善或扩建原有污水处理厂。1.3 设计原则1.3.1 设计编制目的结合国内外污水处理厂设计方案和山东省生态环境“十三五”规划对该工程进行全面分析与评估，对污水、污泥的处理与处置和相关建设运营等问题进行工艺可行性，操作便捷性、经济合理及建设可靠性的论述，并结合某城镇高新技术产业开发区的发展现状提出推荐方案，解释说明污水处理厂项目建设的科学性和必要性，为项目最终决策提供理论依据和技术支持。1.3.2 参考规范城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）室外排水设计规范（GB50014-2006）室外给水设计规范（GB50013-2006）建筑给水排水设计规范（GBJ50015-2003）污水排放综合标准（GB8978-1996）城市污水处理工程项目标准（修订）（2001）城市污水处理以及污染物防治技术政策（2002）污水排入城市下水道水质标准（GB3082-1999）地表水环境质量标准（GB3838-2002）泵站设计规范（GB/T50265-97）给水排水制图标准（GB/T50106-2001）鼓风曝气系统设计规程（CECS97）城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程（CJJ60-94）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）钢结构设计规范（GB50017-2003）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）环境空气质量标准（GB3095-1996）恶臭污染物排放标准（GB14554-93）1.3.3 设计准则（1）贯彻落实国家各个有关部门提出的关于环境与生态保护的政策和法律法规，施工、建设以及运行应符合国家的有关规范及标准。（2）从山东省与该城市的实际情况出发，以城市近几年的总体发展目标为指导，以建设生态、资源友好型处理设施为目标，使项目建设与经济发展、城市建设相协调，最大程度地发挥处理效益。（3）根据排放的水体质量要求与相关标准，所选污水处理工艺应具有效果达标、运行流畅、成本低廉、节能环保、技术成熟的优点，尽量减少基建投资及运营费用。（4）污水处理过程中必不可免的会产生大量栅渣、沉砂和污泥等，需要进行完善彻底的处理和处置，避免浪费资源造成二次污染。（5）为确保工程处理效果稳定，应用高科技手段提高运行水平，增加运转效率，实现自动化控制和管理，降低日常维护检查修理的工作量，减少运行费用，做到技术可靠、经济合理，提高工作人员待遇。（6）厂区内各处理构筑物的设置应该按照工艺流程尽量集中布置以便于施工、安装和维修，要保证厂区内绿化面积达到一定比例，最大程度节约用地的同时还应该保留一定空间供二期工程使用，尽量保证厂区周遭环境不会遭到污染破坏。（7）项目设计时考虑最大程度减少挖、填土方量，厂区布置应遵循竖向布置原则，合理安排泵站数量，节省污水提升费用。（8）厂区建筑应该保持统一协调的风格，厂区设计要考虑周围景观，简洁明快，美观大方。2 文献综述通过查阅国内外文献发现，国内外在污水处理设施的选择上各有特点，国外在发展集中式污水处理设施的基础上大力开发能源友好的分散式污水处理设施，而国内大部分地区的污水处理设施仍是集中式污水处理设施，对分散式污水处理设施还处于探索阶段，采用的技术则各有异同。现根据工程所在地的自然条件，进水水质，处理成本等方面的需求，需采用出水水质好的工艺。目前，主流污水处理厂采用的工艺主要有常规活性污泥法、生物膜法和氧化沟法等。2.1 国外污水处理工艺2.1.1 国外污水处理发展现状目前英国共有人口6500多万，但在2010年，英国全境已经建成或正在建设的污水处理设施共计6352座，其中75%为中小规模的污水处理厂，处理污染物总量与不足2000人的生活污水污染物相当的污水处理厂有4794座，最大的是来自伦敦的贝克顿处理厂，负责泰晤士河北岸面积近300平方千米的区域污水处理2。由于污水处理厂的数量增多和处理压力的增大，英国逐渐开始重视处理过程中产生的污泥的后续处置，近几年英国的污泥处理处置技术已经走到国际污泥处理领域的前列。美国七成以上的污水处理厂已经实现了城市污水的集中式二级处理，一方面可以发挥城市污水管网的作用，将污水转运集中处理，减少占地面积，节约投资，另一方面可以省去复杂的净水设施的设置。近几年，美国开始重视发展小型的分散式污水处理系统，相比于集中式污水处理系统在末端控制，分散式处理在水污染源头进行现场收集与就近处理，在能源回收方面具有更大优势3。20世纪70年代，荷兰就在鹿特丹建起了一座地下污水处理厂，主要负责鹿特丹市部分地区的污水处理，在世界污水处理厂建设历史上留下了一个经典的案例4。四十多年以来，它的污水和污泥处理工艺不断更新换代，采用了中温亚硝化与厌氧氨氧化等先进技术，是世界上技术最先进的污水处理厂，在节省占地面积和降低能源消耗等方面都可圈可点2.1.2 国外常用污水处理技术国外有很多人口少而分散的国家和城市，他们的污水处理设施主要采用生物转盘法、间歇式活性污泥法和氧化沟法等。作为一种特殊的利用生物膜进行污水处理的方法，生物转盘在上世纪六十年代由德国科学家首次提出，它的原型为生物滤池，根据它本身的特点被称为浸没式生物滤池。由转轴、接触反应槽、转盘等结构组成，具有结构简单容易安装、操作简单运行稳定的优点，能在较短的时间内取得明显的净化效果，适合处理高浓度的有机废水，还可以按照需求进行改良，使生物转盘的处理效果得到优化，被大范围的应用于各种工业废水和生活污水的处理中5。间歇式活性污泥法也称SBR法，是由活性污泥法衍生出来的更加先进的污水处理方法，设置两个以上的反应池，在运行方面进行有序的进水、反应、沉淀、排水和闲置等操作，适应于间歇排水和流量变化较大的工业废水的处理，优点是工艺简单、运行费用少、效率高、抗冲击负荷能力强，脱氮除磷效果好。氧化沟法也是由基础的活性污泥法演化而来的，但它的整个处理流程却比一般的活性污泥法简单，同时具有推流式和完全混合式的水流混合特征，由于废水在氧化沟内循环流动，沟内水质均匀，具有很高的抗冲击负荷能力，与传统活性污泥法相比，产生剩余污泥量更少、更稳定，不再需要额外的回流系统，也不需要污泥消化池，因此占地面积更小，成本更低，而长达2030天的污泥龄使出水水质更好，是近年来得到广泛应用的新兴污水处理技术6。2.2 国内污水处理工艺2.2.1 国内污水处理发展现状我国有4119座污水处理厂已经投入使用或正处于施工建设阶段，每天能够处理不同来源的污水近两亿吨。随着城市化进程、工业化水平不断提高，群众开始追求环境质量的提高，这对我国污水处理能力提出了更高的要求。近年来我国越来越重视生态环境的保护，坚持走绿色环保可持续发展的道路，在环保领域有许多“大动作”。在2019年一年内发布了一系列有关城镇污水处理行业的方案与计划，如：城镇污水处理提质增效三年行动方案（20192021年）、关于推进农村生活污水治理的指导意见、污水处理及其再生利用行业清洁生产评价指标体系、农村黑臭水体治理工作指南（试行），建设完善的污水收集体系，不断增加处理设施的数量，推进污水收集处理设施的改造和建设，尽快实现污水管网全覆盖、全收集、全处理；推动污水处理及其再生利用行业企业在依法实施清洁生产的同时，努力提高资源利用率，真正实现污染物的减量化和资源化；推进农村的黑臭水体治理与消除工作7。2.2.2 国内常用污水处理技术我国污水处理起步与其他发达国家相比略晚，现存的很多污水处理厂采用的技术跟不上日益增长的生活需求，很多旧污水处理厂需要进行技术改造或外迁扩建。目前我国广泛采用的污水处理技术有A2/O工艺和氧化沟工艺，在中小城镇的污水处理厂中广泛采用的则是生物转盘和生态塘工艺。A2/O工艺是厌氧-缺氧-好氧法的英文缩写简称，是一种脱氮除磷工艺，它的处理效果比一般工艺好很多，BOD5和SS的脱除率高达百分之九十，磷的去除率也在九成左右，总氮的脱除率在7成以上。但A2/O工艺的投资费用和运行费用均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以针对现实情况来说，对出水要求不高的地区一般不会采用这种方法，只有当处理后的污水排入水体会引起富营养化从而影响饮用水水源时，才采用该工艺。含氮磷的污水在厌氧反应器中释放磷，使污水中磷的浓度升高，在缺氧反应器中以污水中含量丰富的有机污染物为碳源，使反硝化菌将污水中的硝态氮和亚硝态氮转化成为氮气脱除氮，在好氧反应器中发生硝化反应，使污水中的有机氮先被氨化再被硝化，污水中硝态氮含量升高，而聚磷菌大量富集磷使污水中磷的含量迅速下降，同时产生的部分污泥通过回流系统返回至厌氧反应器8。A2O工艺的优点：1.对污水中的氮、磷和有机污染物能同步处理并且效果很好2.在生物脱氮除磷工艺中流程最精简，效果最稳定3.不会使丝状菌大量繁殖而发生污泥膨胀4.无需投加药品，操作方便快捷5.产出的污泥中含磷量高，可用于制造化肥A2O工艺的缺点：1.在脱氮除磷方面，没有办法同时取得较好的出水效果2.建设投资大，后续运行成本高，一般没有脱氮除磷需求不会采用3.反硝化菌会与聚磷菌对于水中的碳源是竞争关系4.污水处理中产生的氮气会附着在污泥上表面使污泥沉降性降低目前已经有一些针对该工艺缺点进行改良的新工艺如：倒置A2O工艺、UCT工艺、VIP工艺等9。生态塘技术首先在美国、德国发展起来，实际上却与我国古代桑基鱼塘的概念十分相似，通过在生态塘内种植水生植物作为起步，放养水生动物来搭建食物链，人工打造一个小的可持续的生态系统，以达到去除污染、净化污水的效果10。进入生态塘的污水经过处理后水质最高能够达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准。中小城镇中几乎不含有毒物质的生活污水进入生态塘后，借助生态系统的自净能力降解、转化为无害物质，进入生态系统的物质循环，为动植物的新陈代谢提供底物，可以获得可观的经济收益。生态塘还可以作为其他污水处理工艺的深度处理手段，或作为生态景观获得环境效益11。生态塘工艺优点：1.适用范围广，能充分利用地形，结构简单便与建造2.投资少效益高，所需动植物可以因地制宜进行采办3.运行成本低几乎不需要管理和维护4.能够实现污水资源化，污泥产量低5.增加城镇绿化，可以作为生态景观生态塘工艺缺点：1.生态塘的处理能力是有限的，处理不当可能会使生态塘系统崩溃，产生二次污染2.生态塘一般占地面积较大，在经济发达的地区建设不经济3.气候对生态塘的影响很大，会影响处理效果4.生态塘周边可能会产生气味，滋生蚊蝇2.3 国内污水处理面临的问题2.3.1 经济发展与污水处理需要不平衡目前我国污水处理设施较多，体系较完善的一般都处于经济发展水平较高，居民生活比较富裕的地区。全国范围内污水处理厂最多的江苏、山东、四川、浙江和广东，相比于全国，它们的面积并不大，可仅这些省份就占据了全国一半以上的污水处理设施。而经济亟需发展的地区往往更需要污水处理设施却苦于资金不足，难以承担起污水处理的需要12。此外，污水处理设施在规模上也呈现出类似的规律，经济发展水平高的市区污水处理能力越强，经济发展水平低的农村甚至没有污水处理设施。2.3.2 污水收集能力弱相较于发达国家而言，我国人口更加密集，大部分污水处理设施属于集中式，对于系统的污水管网要求更高。我国的污水管网配套不足已经成为污水处理设计建设过程中的一大难题，不匹配的污水管网使污水收集得不到保障，进一步影响了各污水处理设施的负荷率，浪费了资源也没能达到很好的水处理效果。我国在近几年明确提出要继续强化污水处理基础设施建设，加快速度建造每个城镇的污水管道网络系统，真正提高污水的收集能力。2.3.3 污水排放标准不完备目前我国绝大多数污水处理厂采用的出水标准都是城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的一级A标准和一级B标准13，对出水水质采取了“一刀切”的管理办法，并没有将各地区的经济发展水平和后续运营能力考虑在内，污水处理是需要成本的，加大了经济欠发达地区的经济负担，而污水处理厂的建设难以推进，使相当一部分企业难以生存，对经济发展起到了反作用，形成了一个恶性循环。针对不同地区的实际情况，可以有计划的制定污水排放标准，把提升出水质量作为一个长期目标慢慢实现，综合考虑地区经济水平和环境承载能力，更适合我国的中小城镇。3 设计概述3.1 工程概况3.1.1 气象资料本污水处理厂所在地坐落于暖温带，气候类型是季风性气候，自然条件优越，具有四季分明、降水适中、雨热同期的气候特点。全年平均气温14，冬季最低气温-9，夏季最高气温33，一年的月平均最高气温29，月平均最低气温-3，近几年的年平均降水量约为815.8毫米，季风性气候使该城镇风向多为西南风。3.1.2 地质资料本污水处理厂所在地位于鲁中南低山丘陵区，属于黄河淮河流域河流挟带泥沙形成的冲积平原的一部分，地势变化复杂，东北高西南低。北面山脉众多，群峰环绕，最高海拔六百多米，周围更有众多海拔五百米以上的群山互为拱卫。西部一处面积较大的湖泊和附近的运河沿岸地势最低，海拔仅为三四十米，最低二十五米左右。周边地形地貌比较复杂，总面积中有一大半是丘陵地貌，其他低洼地带面积约为总的1/5，平坦地区只占总的1/4。3.1.3 城镇发展现状某市常住人口约为20万，占地面积约为60km2，近年来正在加快新型工业化发展，力求推动城市由资源型向创新型转变。未来要加强基础设施建设，规划交通路线，充分发挥该市的交通枢纽作用，依靠高速、铁路、高铁和运河形成综合性物流通道，尽快形成有地方特色的现代工业产业体系。3.2 研究设计内容3.2.1 设计任务根据提供的设计资料、任务书与城镇发展规划的要求，本次设计主要范围包括：工艺路线的确定、方案技术经济分析、污水厂主要构筑物设计、污水泵站工艺设计、污水处理厂平面布置、污水和污泥高程布置、和工程概预算等14。3.2.2 设计要求1、查阅污水、污泥处理工艺相关的文献资料，针对山东省某城镇城市污水和工业废水排放情况及设计参数，完成该地区污水处理厂的平面设计，进行污水、污泥处理工艺的选择与设计；2、根据相关参数和设计需求选择合适的单体构筑物的类型，进行部分各单体构筑物的工艺施工图设计；3、查阅文献资料，完成山东省某城镇污水处理厂的工程概算及处理成本。3.3 污水处理厂基本资料3.3.1 排水体制本设计根据山东省“十三五”规划与某市发展规划提出的要求，采用完全分流制。3.3.2 污水来源及状况1.生活污水量为40000m³/天，包含城市居住建筑物与公共建筑物总排水量。2.工业废水量为10000m³/天，包含工业企业各建筑内生活污水。3.城市混合污水变化系数:日变化系数Kd=1.1，总变化系数KZ=1.4。3.3.3 污水量计算平均日污水流量Q=50000m³/d，最大日污水流量Qmax=70000m³/d，设计水量如下表3-1：表3-1 设计水量一览表m³/dm³/hm³/sL/s平均日流量500002083.330.58578.70最高日流量550002291.670.64636.58最高时流量700002916.670.81810.193.3.4 进水水质及排放标准调查所得污水处理厂进水水质的各项指标15如下表3-2：表3-2 进水水质一览表项目类别CODCr(mg/l)BOD5(mg/l)总磷(mg/l)总氮(mg/l)氨氮(mg/l)悬浮物(mg/l)生活污水4301753.25842280工业废水7501203.86527380混合后平均水质：平均CODCr浓度=430×40000+750×1000050000=494mg/L平均BOD5浓度=175×40000+120×1000050000=164mg/L平均TP浓度=3.2×40000+3.8×1000050000=3.32mg/L平均TN浓度=58×40000+65×1000050000=59.4mg/L平均NH3-N浓度=42×40000+27×1000050000=39mg/L平均SS浓度=280×40000+380×1000050000=300mg/L出水水质为城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准，其各项指标如下：表3-3 出水水质一览表项目CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)总磷(mg/l)总氮(mg/l)氨氮(mg/l)悬浮物(mg/l)出水水质60201.0208(15)20各项污染物去除率：CODCr去除率=494-60494×100%=88%BOD5去除率=164-20164×100%=88%总P去除率=3.32-13.32×100%=70%总N去除率=59.4-2059.4×100%=66%NH3-N去除率=39-839×100%=79%SS去除率=300-20300×100%=93%4 污水处理工艺比选4.1 山东省现有污水处理工艺4.1.1 传统的污水二级处理工艺目前，山东早期建成的污水处理厂中应用最广泛的工艺也是目前发展最成熟的工艺是普通活性污泥法，对于有脱氮除磷要求的污水，应用较多的是A2/O法16。本项目在满足出水要求的情况下选用成本较低技术成熟的常规活性污泥法17。4.1.2 新兴的污水二级处理工艺氧化沟法是新建成的污水处理厂较多采用的工艺，它是普通活性污泥法的一种变形，结构却更加简单18。较长的污泥龄使氧化沟产出的剩余污泥量很少，污泥的后续处理不需要设置污泥消化池，T型氧化沟结构特殊，由三个池子并排串联，旁边两条池子交替作为沉淀池使用，甚至不需要单独设置二次沉淀池，更加方便日常监管与维护。4.2 工艺流程的确定山东省正在推行“一镇一厂”政策，提高中小城镇污水处理厂数量将会成为今后水污染治理的重点目标。现根据工程所在地区的自然气象与地质条件，进水水质，处理成本等方面的需求，需采用处理效果好的工艺。从进水水质资料中可知：BOD5/CODCr=164/494=0.330.3，可生化性较好，可以