双沟镇污水处理工程初步设计毕业论文.docx

双沟镇污水处理工程初步设计毕业论文目录第一篇 概述11概述11.1设计任务11.2设计依据11.3 区域概况11.4自然条件21.5给排水现状和规划31.6工程建设的必要性和工程内容6第二章 说明书71 排水体制确定72排水管网设计82.1污水管网布置原则82.2设计依据92.3污水管网系统方案102.4污水管网水力计算方法122.5管网工程量133污水处理厂设计153.1设计规模及处理程度的确定153.2污水处理厂的工艺选择173.3污水处理厂的工艺设计223.4污水处理厂厂区设计304.工程概算与成本分析324.1 工程概况及编制依据324.2 造价估算335环境保护，安全生产和编制管理385.1环境保护385.2 安全生产和消防措施395.3 编制管理396 工程效益分析416.1环境效益416.2 社会经济效益417 存在问题与建议417.1 存在问题427.2 建议42第三章 设计计算书451处理规模、处理程度、管网设计计算451.1 污水处理规模的计算451.2工业废水量计算451.3污水厂设计规模的确定461.4污水处理程度的计算461.5排水管网的水力计算482 污水处理构筑物设计计算632.1泵前中格栅632.2污水提升泵房652.3泵后细格栅672.4沉砂池692.5配水井702.6生物池设计计算722.7 MBR膜池862.8接触消毒池与加氯间902.9 加药除磷的计算923 污泥处理构筑物设计计算933.1回流污泥和剩余污泥933.2.污泥贮泥池953.3脱水机房954 高程计算964.1 污水处理构筑物高程布置964.2污水处理构筑物高程布置99第五章 英语论文翻译99英文：99中文翻译：104第六章 小论文（A2/O-MBR工艺处理城市污水）1066.1 A2/O系统1066.2膜生物反应器（MBR）1076.3设计工艺及问题108第一篇 概述1概述1.1设计任务根据双沟镇总体规划及相关资料进行城市污水处理工程设计，具体内容有：(1).污水收集管网系统设计(2).污水处理工艺设计(3).污水处理构筑物设计(4).污泥处理构筑物设计1.2设计依据（1）室外排水设计规范（GB500142006）； （2）投资估算指标（第二册，排水工程）中国建筑工业出版社； （3）建筑制图标准汇编中国建筑工业出版社，1996； 1.3 区域概况双沟镇中心地理坐标为东经1181838，北纬331338。镇域面积86平方公里，人口5.10万，辖9个行政村、8个居委会和1个小农场，可耕地面积4.2万亩。近年来，双沟镇在上级党政组织的正确领导下，坚持“工业突破、城镇带动、创业富民、维护稳定”的发展思路，立足镇情，突出重点，扎实推进社会主义新农村建设，经济和各项社会事业都取得了长足发展。双沟镇辖8个居委会，9个行政村，63个自然村。2007年全镇总人口51005人，其中镇区人口28645人，占总人口的56.16%。规划到2010年双沟镇镇区人口将达到5万人，城市化率68.87%，2020年镇区人口达11万人，城市化率84.62%。1.4自然条件1.4.1 气象资料（1）温度：处于中纬度地带，属于温暖带向北亚热带的过渡地区，四季分明,温差较大，常年平均气温为14.10（2）湿度：历年年蒸发量1079mm，最大年蒸发量1543mm，（3）降雨量：年均降水量925mm，年平均无霜期213天（4）土壤冰冻资料：冻土深度-20cm（5）风向：主导风向为东南、东北风。1.4.2 地形与地貌 全镇以宁徐路为分水岭，中间高，东西低，地势属丘陵地带，地面标高在12.50m-39.00m之间；双沟镇域地形复杂，除洪泽湖边有部分平原外，其余为岗垄、沟谷交错，皆为纵横向断裂几经升降运动和雨水冲刷所致，本区属秦岭断裂的东延部分，北北东南南西向的郯庐断裂纵贯镇域，地震基本烈度为8度。双沟镇地质复杂，沿湖沿河地带土质较差，持力层为淤质土，地基承载力为80110兆PA；沟洼地带地面为杂填土，2米以下持力层地基承载力为140180兆PA；岗垄地带地质较好，地基承载力为180兆PA以上。 1.4.3 水文及水文地质境内主要河流有窑河、怀洪新河二条大河流，较大的水库有罗岗、陈涧、李陆、刘符套等水库。双沟镇域地下水较为丰富，在地下100米深度以内有三层含水层：第一含水层在地下6-8米，为地表水浅水层；第二含水层深度为25-65米，含水层厚度约20米，出水量为70-90m3 /小时；第三含水层深度为70-90米，出水量为110m3 /小时。地下水水质良好，经水质分析，其类型为低矿淡水，不含或含量甚微的有害元素，有益元素锶、偏硅酸等含量较高，已达到饮用水标准，其对于发展酿酒业和开发矿泉水、饮料是得天独厚的有利条件。1.5给排水现状和规划1.5.1给排水现状双沟镇镇区有1个自来水厂，四口深井，除供应镇区用水外，还供应四周各村部分农户，受益人口约20000人。目前，水厂的水取自于深井地下水，日生产能力为5000m3。各行政村都建了自来水厂，但由于村庄分散，管网投资大，效益差，所以供水普及率低。双沟镇污水管网现状多采用道路两侧暗沟，雨水和污水合流排入附近水体，没有单独的污水收集系统，污水收集率低，乱排现象严重，污水管网建设严重滞后。现双沟镇没有统一污水处理设施，双沟酒业集团内部有污水处理设施，处理规模1700m3/d，处理达标后排入怀洪新河。其他城镇生活污水直接排入附近河流，严重污染双沟镇河流水质。因此，双沟镇污水处理率低，污水处理设施建设滞后。1.5.2城镇规划规划年限： 20082020年其中：近期规划20082010年 远期规划20112020年城市建设用地平衡表1-1分类代号用地名称现状近期规划面积（ha）比例（%）人均(/人）面积（ha）比例（%）人均(/人）面积（ha）比例（%）人均(/人)R居住用地189.1851.8466.04245.9436.1749.19330.7829.1530.07C公共设施用地37.9310.3913.2484.6912.4516.9494.818.368.62其中C1行政管理用地2.450.670.868.481.251.7012.911.141.17C2教育机构用地13.223.624.6216.292.403.2616.141.421.47C3文体科技用地0.760.210.277.421.091.487.420.650.67C4医疗保健用地1.340.370.472.600.390.522.600.230.24C5商业金融用地12.413.404.3335.315.197.0639.983.523.63C6集贸市场用地7.752.122.7114.592.152.9215.761.391.43M生产设施用地100.1727.4534.97163.9324.1132.79397.6635.0536.15W仓储用地1.770.490.627.231.061.4515.501.371.41T对外交通用地12.953.554.5210.331.522.0715.971.411.45其中：汽车站 1.290.190.261.290.110.12码头4.250.620.854.250.370.39S道路广场用地15.244.185.32100.8314.8320.17155.7913.7314.16其中：道路用地15.244.185.3296.0114.1219.20150.6513.2813.70广场用地0.740.110.150.740.070.06停车场用地4.080.600.824.400.400.4U公用工程设施用地6.751.852.3611.431.682.2911.921.051.08G绿 地0.940.250.3355.668.1811.13112.159.8810.20其中：公共绿地0.940.250.3336.215.327.2467.705.976.15防护绿地19.452.863.8944.453.924.04镇区建设用地364.93100127.40680.04100146.011134.58100103.14城镇规划范围用地1712.13注：镇区人口规模现状28645人，近期50000万，远期110000人。1.5.3生活污水双沟镇属于江苏省的一个中小城市，根据室外排水设计规范表4.0.3-2 规定，第一区中小城市的综合生活用水定额（平均日）为170-280 L/(人.d)，故该镇的近期综合生活用水定额选为230 L/(人.d)，远期的选为250 L/(人.d)。根据城市排水工程规划规范表 3.1.6 城市综合生活污水排放系数为0.8-0.9。由于该镇给水排水设施不完善、城市排水设施规划普及率低，近期综合生活污水排放系数定为0.8，远期综合生活污水排放系数定位0.9。1.5.4工业废水根据城市排水工程规划规范3.1.4 城市工业废水量宜根据城市工业用水量（平均日）乘以城市工业废水排放系数。城市工业废水排放系数为0.700.90。近期选为0.75，远期选为0.85。根据城市给水工程规划规范表2.2.5-3 单位工业用地用水量指标：一类工业用地为1.20-2.00 m3/(km2d)，二类工业用地为2.00-3.50 m3/(km2d)，三类工业用地为3.00-5.00 m3/(km2d)，该指标已包括了工业用地中职工生活用水及管网漏失水量。根据所给资料，将双沟镇工业用地定为三类工业用地定为三类工业用地，其单位工业用地用水量近期的取3.50 m3/(km2d)，远期的取4.50 m3/(km2d)。近期工业用地的面积为163.93公顷，远期为397.66公顷，工业重复利用率为75%。1.5.5设计水质根据室外排水设计规范 3.4.1 城镇污水的设计水质应根据调查资料确定，或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时，可按下列标准采用： 生活污水的W.H生化需氧量可按每人每天2550g计算， 生活污水的悬浮固体量可按每人每天4065g计算 ， 生活污水的总氮量可按每人每天511g计算，生活污水的总磷量可按每人每天0.71.4g计算，工业废水的设计水质，可参照类似工业的资料采用，其五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量，可折合人口当量计算。由于设计资料中没有充分的工业资料，故工业废水水质根据污水综合排放标准来确定。表1-2进入污水处理厂参考设计污水水质项 目污水水质，mg/LBOD5CODcrSSNH3-NTPTN生活污水266178222304.535.6工业废水35025025030很小30总进水水质221317239304321.5.6出水水质根据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的要求，尾水排放执行该标准中的一级A标准，处理后出水水质指标应达到：CODCr： 50mg/LBOD5： 10mg/LSS： 10mg/LNH3-N： 5mg/L（8mg/L，当温度低于12时）TN: 15mg/LTP： 0.5mg/L1.6工程建设的必要性和工程内容1.6.1 工程建设的必要性 我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。由于我国城市化 进程的加快和国民经济的高速发展，水环境污染和水资源短缺日趋严重。为了保护水体环境，国家已把城市污水处理列为基本建设领域重点支持的产业，并提出至2010年污水处理率达到40%的总体要求，“七大流域”、“三大湖泊”和重点沿海城市及其近岸海域城市、非农业人口50万以上的城市都要建设城市污水处理厂。污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环，从长远利益来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。近几年来，双沟镇工业发展迅速，各种工厂相继兴建，大量污水未经处理就排入水体，致使宜兴市域河流的部分水质指标枯水季节在类或类以上，有的甚至超过类，水污染情况较严重。双沟镇域河流最终均汇入长江，直接影响到长江水质。目前，长江水受氮、磷污染严重，富营养化程度较高，长江的整个生态环境受到严重威胁。该污水处理厂工程的建设可对该市生活污水和部分工业废水进行处理，达标后排放，减轻该市污水对长江的污染，有利于生态环境的恢复。因此，兴建该污水处理厂是非常必要的。1.6.2 工程内容本工程内容是：建设该镇污水处理厂，同时完成管网铺设工程，将污水收集后送到污水处理厂进行处理。项目建设总规模60000m3/d，一期工程规模为20000m3/d。第二章 说明书1 排水体制确定对于一个现有的城市，要建设污水收集系统，采用的排水体制主要有两种，即合流制与分流制。合流制是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道内排除。早期的合流制是将排除的水不经处理和利用直接就近排入水体，这种排水系统对水体污染严重。近年来，常采用的是截流式合流制排水系统，它市邻河岸设截流干管，同时设置溢流井，并设污水厂。这种排水系统虽有很大改进，但在雨天仍有部分污水未经处理排放。分流制是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上独立管渠内排除的系统。排除生活污水、城市污水或工业废水。合理选择排水系统体制是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远。同时，也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。城市及工业企业的规划废水的系统称污水排水系统。排除雨水的系统称为雨水排水系统。根据环境保护要求，污水利用、水质水量的变化、地区气候及水文资料、工矿企业的水质状况及设计地区的自然状况，本设计采用分流制排水系统，即将完整的城市污水送入污水处理厂进行处理，雨水则就近排入受纳水体。其优点如下：(1) 环境保护方面 全部城市污水都送到污水处理厂进行处理，有效的保护了水体免受污染，而且比较灵活，较容易适应社会发展需要。一般又能符合城市卫生的要求，式城市排水系统体制的发展方向。(2) 从工程造价方面由于分流制是排水系统增加了一套管线，但相对合流制管径变化小，且合流制污水处理厂比分流制造价高，总造价相差不多。从初期投资看，分流制可分期建设，节省初期投资，又可缩短工期，发挥工程效益快，比较适合我国国情。(3) 从维护管理方面虽然分流制排水系统的管线较多，但管径变化小，可以保持管内的流速均匀，不致发生沉淀。同时，流入污水厂的水质水量变化小，污水厂的运行易于控制。2排水管网设计2.1污水管网布置原则（1）根据城市整体规划，结合当地实际情况布置排水管网，并进行多方案技术经济比较。（2）先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，按照从干管到支管的顺序进行布置。（3）充分利用地形，采用重力流排除雨水和污水，并使管线最短和埋深最小。（4）协调好与其他管道，、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接。（5）规划设计要考虑到管道施工、运行和维护的方便。（6）规划设计要近远期结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。双沟镇以宁徐路为分水岭，中间高，东西低，地势属丘陵地带，地面标高在12.50m-39.00m之间；双沟镇域地形复杂，除洪泽湖边有部分平原外，其余为岗垄、沟谷交错，皆为纵横向断裂几经升降运动和雨水冲刷所致，本区属秦岭断裂的东延部分，北北东南南西向的郯庐断裂纵贯镇域，污水收集采用重力自流，故在布置污水管网时，将该镇进行分区。双沟镇被分为四个排水区域，在各排水区域内各设一条主干管，将污水收集到区域的最低点，由提升泵将污水送至污水处理厂，进行处理。（2）最大埋深控制在6m左右 ，尽量根据地形趋势布设支管收集街坊污水入干管，以减小管段的坡度和埋深，少建污水提升泵站，节省投资2.2设计依据污水管网设计所采用的设计依据如下：（1）室外排水设计规范（GB500142006）室外排水设计规范对管网设计参数有如下规定：1）设计充满度：在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值。表2-1 最大设计充满度管径D或暗渠高H(mm)最大充满度h/D或h/H2003000.553504500.655009000.7010000.752）设计流速：和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度。设计污水流速增大时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道；流速缓慢时，污水中所含杂质可能下沉产生淤积。规范规定，污水管道在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s。金属管道的最大设计流速为10m/s,非金属管道最大设计流速为5m/s。3）最小管径在污水管道上游部分，流量很小，若管径过小极易堵塞。故在设计中常规定一个允许最小管径。在街坊和厂区内，最小管径为200mm，街道最小管径为300mm。4）最小设计坡度它相当于管内流速为最小设计流速时的管道坡度；当给定设计充满度条件下，管径越大，相应的最小设计流速时的最小设计坡度也就越小。规范规定：管径300mm的污水管道最小设计坡度是0.003，塑料管为0.002。 （2）室外给水设计规范（GB500132006）双沟镇属于一区的中小城市（小于50万人），根据室外给水规范规定：中小城市综合生活用水量定额L/(人d)（平均日）为170280 L/(人d)。（3）城市排水工程规划规范(GB50318-2000)规范规定：城市综合生活污水排放系数为0.800.90；城市工业废水排污系数为0.700.90。（4）城市给水工程规划规范(GB50282-98)规范规定，单位工业用地用水量指标如下（包括了工业用地中职工生活用水及管网漏失水量）：一类工业用地1.20-2.00万m3/（ km2d）二类工业用地2.00-3.50万m3/（ km2d）三类工业用地为3.00-5.00 m3/(km2d)。2.3污水管网系统方案2.3.1管网方案比选 根据【城市排水工程规范】规定，排水管渠的铺设有以下几个原则：（1） 排水管渠应以重力流为主，宜顺坡敷设，不设或少设排水泵站。当排水管遇有翻越高地、穿越河流、软土地基、长距离输送污水等情况，无法采用重力流或重力流不经济时，可采用压力流。（2） 排水干管应布置在排水区域内地势较低或便于雨、污水汇集的地带。（3） 排水管宜沿规划城市道路敷设，并与道路中心线平行。（4） 排水管道穿越河流、铁路、高速公路、地下建（构）筑物或其他障碍时，应选择经济合理路线。（5） 截流式合流制的截流干管宜沿受纳水体岸边布置。 （6） 排水管道在城市道路下的埋设位置应符合城市工程管线综合规划规范（GB 50289）的规定。（7） 城市排水管渠断面尺寸应根据规划期排水规划的最大秒流量，并考虑城市远景发展的需要确定。本设计拟有两个方案：方案一：将双沟镇分成四个排水区域，四个区的污水主干管分别在东环路、经六路、东西小街、双西路及双中路。东边的东环路主干管服务的区域为经三、经四、经五、经六、经七路所包围的区域，东南方向双中路主干管服务的区域为经十路、双新路所包围的区域，东西小街、双西路上的主干管服务的面积为东大街、经十路、文化路所包围的区域，经六路上的主干管服务的是经五路、经六路、经七路、经八路、经九路所包围的区域。四个区域的分界线是121省道、老121省道、建设路。方案二：西南方向的东西小街开始铺设，污水主干管沿着双中路、121省道和东环路铺设，整个双沟镇只设一条主干管，干管垂直于主干管布置，主干管的走向是先由西向东再由南往北走。干管的走向是以经七路为界，北边是由西往东铺设，南边是由北向南铺设。两个方案中，方案一中，将排水区域划分成了四个区域，充分考虑了地面高程，管段顺着地势减低的方向铺设，减小了管段的埋设深度，同时也给施工带来了方便，土方量减少，管网施工投资降低。并且相对于方案二而言管网铺设比较容易，并且管段的管径不会很大，分区以后各区要建设提升泵站，将个区域收集的污水送至污水处理厂进行处理，建设提升泵站需要花费一定量的资源。方案二中只考虑了污水收集的集中性，没有充分考虑双沟镇的地形问题，双钩镇的地形崎岖不平，变化复杂，如果采用方案二的设计，会导致污水管段的埋设深度很大，增加了施工的难度，城区内的水也不容易排进管网了。在方案二中，由于没有分排水区，这就意味着整个城镇的水都将排至一个管网系统中，这会导致管网的干管系统比较复杂，随着水量的增加，后面的干管管径将越来越大，埋深会越来越大，同时投资业越来越大，主干管的设计施工也相应增加了难度。对于一个面积较大的镇来说，整体用一个主干管也不能够很好的适应城市的发展规划。综合各方面考虑，方案一远优于方案二，没有方案二所面临的这些问题。故管网的设计采用方案一。具体管网布置详见城市管网布置图。2.3.2管网布置根据以上的方案比选，遵循污水管道的布设原则进行污水管道设计，铺设污水收集管网，管网布设见图“双沟镇污水收集管网规划图”。污水管网共设4根主干管, 干管起点埋深一般控制在2.0m（对于DN300而言）。最大埋深控制在6.0m以内，在地形变化很大，导致管道坡度很大的管段，考虑中间设跌水进，详细跌水井的位置见管网水力计算及管段剖面图。2.3.3管材选定工程量上，塑料管在开挖量上略小于钢筋混凝土管。两种管材布置，均需污水提升泵站。但是，塑料管在价格和施工要求上均高于钢筋混凝土管。考虑到工程的造价，以及污水收集要求。本次规划设计，采用钢筋混凝土管材。 2.4污水管网水力计算方法2.4.1管段的设计流量每一设计管段的设计流量可能包括三种流量：本段流量q1，转输流量q2，集中流量q3。本段流量是从管段沿线街坊流来的污水量， 转输流量是从上游管段和旁侧管段流来的污水量。集中流量是从工业企业或其它大型公共建筑物流来的污水量2.4.2管网的水力计算方法根据已求出的管道的设计流量，采用管材为塑料管，（非满流，n=0.009），求出各管段的管径，坡度，流速和充满度，然后计算各管段上端，下端的水面，管底标高及其埋深。方法如下：根据设计管段长度和管道坡度求降落量，H降落量=iL,将结果列入表中。根据管径和充满度求管段的水深，h=D(h/D)，将结果列入表中。求设计管段上下端的管内底标高，水面标高及埋设深度。方法如下：如管段1-2，1点的管内底标高等于1点的地面标高减去1点的埋深。将结果列入表中。2点的管内底标高等于1点的管内底标高减降落量。将结果列入表中2点的埋设深度等于2点的地面标高减2点的管内底标高。将结果列入表中。1点水面标高等于1点的管内底标高加水深。将结果列入表中。根据管段在检查井处的衔接方法，可确定下游管段的管内底标高。管径不同，采用管顶平接；管径相同，采用水面平接。2.5管网工程量2.5.1污水管网规划新建污水管道总长约49.6km，塑料管材埋深工程量详见表2-2表2-2钢筋混凝土管埋深工程量表管径（mm）管长（m）平均埋深（m）管径（mm）管长（m）平均埋深(m)30000700004009668.192.358001278.832.005004158.31.80900006003325.881.90120000=18431.2m2.5.2污水提升泵站污水管段的埋深不能超过了6.0m,若超过则需设提升泵站，由于管网进行了分区，每个区提升到污水厂时设提升泵房，本设计有4个分区，需设4座提升泵站，根据室外排水设计规范（GB50014-2006）,第5.1.1条 “排水泵站宜按远期规模设计，水泵机组可按近期水量配置”提出的原则进行泵型选择。详见表2-3表2-3 污水提升泵站参数表泵站位置泵设计参数泵 型泵站规模（台）流量（L/s）扬程（m）节点47139.1715.82200ZQ-371用1备节点121283.7615.48250Z-371用1备节点12429.079.05100ZQ-381用1备节点122198.5321.09300TLW-500IA1用1备2.5.3跌水井的设置为避免地面坡度较大而导致的管段流速过大、坡度较大的问题，在地面坡度较大的地方设置了跌水井，可减少开挖的土方量，降低工程的投资。详见表2-4表2-4 跌水井详细情况跌水井位置跌水井数量单个跌水井跌水高度跌水井位置跌水井数量单个跌水井跌水高度45-90管段61个跌水1m，其他均跌水2m56-79管段3每个跌水1m79-78管段41个跌水0.5米，其他跌水1m78-77管段3每个跌水1m30-29管段1跌水1.1m28-10管段1跌水2m16-15管段1跌水1.5m21-14管段3每个跌水1m23-22管段1 跌水0.5m22-13管段3一个跌水1.5m其他的均跌水1m86-85管段5 每个跌水1m 34节点1跌水0.2m40-39管段2每个跌水2m1-123管段4每个跌水3m2-3管段4每个跌水2m6-3管段3每个跌水2m节点41跌水0.5m12-11管段3每个跌水2m11-10管段1跌水0.5m7-8管段41个跌水2.5m，其他的跌水均2m8-9管段31个跌水0.5m，其他的均跌水1m9-120管段1跌水0.6m35-67管段5每个跌水1m39-85管段51个跌水0.5m，其他均跌水1m3污水处理厂设计3.1设计规模及处理程度的确定3.1.1生活污水计算根据城市排水工程规划规范的3.1.3规定： 城市综合生活污水量宜根据城市综合生活用水量（平均日）乘以城市综合生活污水排放系数确定。双沟镇属于江苏省的一个中小城市，根据室外排水设计规范表4.0.3-2 规定，第一区中小城市的综合生活用水定额（平均日）为170-280 L/(人.d)，故该镇的近期综合生活用水定额选为230 L/(人.d)，远期的选为250 L/(人.d)。根据城市排水工程规划规范表 3.1.6 城市综合生活污水排放系数为0.8-0.9。由于该镇给水排水设施不完善、城市排水设施规划普及率低，近期综合生活污水排放系数定为0.8，远期综合生活污水排放系数定位0.9。表3-1生活污水量计算生活用水定额L/(人.d)设计人口（人）综合生活用水量m3/d生活污水排放系数综合生活污水量m3/d近期23050000115000.89200远期250110000275000.924750 3.1.2工业废水量计算根据城市排水工程规划规范3.1.4 城市工业废水量宜根据城市工业用水量（平均日）乘以城市工业废水排放系数。城市工业废水排放系数为0.700.90。近期选为0.75，远期选为0.85。根据城市给水工程规划规范表2.2.5-3 单位工业用地用水量指标：一类工业用地为1.20-2.00 m3/(km2d)，二类工业用地为2.00-3.50 m3/(km2d)，三类工业用地为3.00-5.00 m3/(km2d)，该指标已包括了工业用地中职工生活用水及管网漏失水量。根据所给资料，将双沟镇工业用地定为三类工业用地定为三类工业用地，其单位工业用地用水量近期的取3.50 m3/(km2d)，远期的取4.50 m3/(km2d)。近期工业用地的面积为163.93公顷，远期为397.66公顷，工业重复利用率为75%。具体见下表:表3-2工业废水量计算工业废水排放系数单位工业用地用水量m3/(km2.d)工业用地ha工业重复利用率工业用水量m3/d工业废水量m3/d近期0.753.5163.930.7514343.8810757.91远期0.854.5397.660.7544736.7538026.243.1.3污水厂设计规模的确定 表3-3设计规模计算综合生活污水量m3/d工业废水量m3/d地下水渗入量系数污水厂集中收集率总设计水量m3/d近期920010757.910.150.818361.3 远期2475038026.240.150.857754.1 3.1.4进水水质的确定参考设计水质如表3-1所示。表3-4进入污水处理厂参考设计污水水质项 目污水水质，mg/LCODcrBOD5SSNH3-NTPTN生活污水266.1177.5221.9304.535.6工业废水35025025030很小30总进水水质317221239304323.1.5污水处理程度的确定污水处理厂对污水中的主要污染物的处理程度是确定处理工艺的基本依据，而处理程度主要根据尾水受纳水体的功能划分及环境容量，依照国家颁布的有关排放标准来确定。尾水排放执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)的一级A准。即处理后出水水质指标应达到： CODCr： 50mg/L BOD5： 10mg/L SS： 10mg/L NH3-N： 5mg/L（8mg/L，当温度低于12时） TN: 15mg/L TP： 0.5mg/L去除率：3.2污水处理厂的工艺选择为使污水厂的出水标准达到一级A标准，有些学者专家提出了两个方案：第一种方案是采用先进的短流程污水处理工艺,提升生物处理系统的去碳、脱氮除磷能力,使出水C、N、P直接达到一级A标准。例如在MBR工艺前端设置A池(含缺氧池和厌氧池),通过混合液回流,能够达到脱氮除磷的效果,辅以化学除磷,MBR工艺出水C、N、P能够同时达到一级A标准,因此,与传统活性污泥法比较,MBR工艺不需要后续深度处理,出水水质直接达到一级A标准,缩短了工艺流程。第二种方案是在传统的二级生物处理系统中强化生物脱氮,使出水N指标稳定达到一级A标准,再在后面采用短流程深度处理技术,使出水P指标达到一级A标准,最终实现出水C、N、P达到一级A标准。强化生物脱氮+磁分离工艺、强化生物脱氮+微絮凝过滤工艺是针对已建污水处理厂提标改造需要提出的短流程工艺,符合第二种短流程提标技术路线,适用于已建污水处理厂的改(扩)建。 A2/O工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。本设计拟采用上述方案中的一种，且以A2/O同步脱氮除磷工艺为基本工艺，常见的达污水排放一级标准的污水处理工艺有A-A2/O工艺+深度处理、倒置A2/O工艺+深度处理、活性污泥法+膜生物反应器(MBR)。3.2.1 A-A2/O工艺A-A2/O生物池由污泥反硝化池、厌氧池、缺氧池和好氧池4个功能区合建而成，在污泥反硝化池、厌氧池、缺氧池设置水下搅拌器进行混合搅拌；好氧区为传统的廊道式样，采用微孔曝气器进行曝气，并防止污泥沉淀，末端投加PAC辅助除磷。A-A2/O生物池不同于普通的A2/O工艺的最大区别在于设置了污泥反硝化区，全部污泥回流至此，可以利用进水中的碳源进行污泥反硝化而脱氮。由于回流的活性污泥含水率很高，含有大量的经好氧池曝气后的硝酸盐氮，将部分进水与回流到污泥反硝化区的污泥混合，反硝化细菌利用进水中的碳源和其它营养物质在此进行缺氧反硝化，将硝酸盐氮转化为N2，可以大大降低进入厌氧区的硝酸盐氮浓度，减少对厌氧段释磷的影响，还可以起到生物选择，抑制丝状菌生长的作用。3.2.2 倒置A2/O工艺所谓倒置A2/O即把常规脱氮除磷系统的厌氧、缺氧环境倒置过来，可得到更好的脱氮除磷效果。其特点在于：a缺氧区位于厌氧区之前，硝酸盐在这里消耗殆尽，厌氧区ORP较低，有利于微生物形成更强的吸磷动力；b微生物厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，其在厌氧条件下形成吸磷动力可以得到更充分利用；c缺氧段位于工艺的首端，答应反硝化优先获得碳源，进一步加强了系统的脱氮能力。d由于取消了内循环，倒置A2/O工艺在流程上更为简捷。同时，参与回流的全部污泥均经历了完整的厌氧好氧过程，在除磷方面具有一种“群体效应”，是十分有利的。目前倒置A2/O工艺已广泛应用于新建城镇污水处理厂和老厂脱氮除磷工艺的改造,但在实际运行中常因进水碳源不足和工艺控制不合理,致使出水磷含量无法达到一级A标准。试验结果表明,对碳源含量偏低的进水,在保证出水氮浓度达标的前提下适当降低混合液回流比和曝气量,并采用进水分流措施可有效提高除磷效果,出水水质可满足一级A标准的要求3.2.3 膜生物反应器(MBR)膜生物反应器（MBR）是以酶、微生物或动、植物细胞为催化剂，进行生化反应或生物转化，同时凭借超滤分离膜断的分离出反应产物并截留催化剂而进行连续反应的装置。该工艺使用膜分离技术取代常规的活性污泥法中的二沉池，用膜分离技术作为处理单元中富集生物的手段，而不是用回流污泥来增加曝气池中微生物的浓度，它用一个外部循环的板推式膜组件来实现膜过滤。MBR对有机物的去除效果来自两个方面：一方面是生物反应器对有机物的降解作用，MBR系统中生物降解作用增强；另一方面是膜对有机物大分子物质的截留作用，大部分物质可以被截留在生物反应器，获得比传统活性污泥更多的与微生物接触反应的时间，并有助于某些专性微生物的培养，提高有机物的去除效率。3.2.4 工艺的比选从工艺流程上来说，根据目前的实验研究看，A-A2/O工艺中遇到的最主要的问题就是碳源不足。即使进水中的碳源足够高，经过污泥反硝化区和厌氧区之后，污水中的碳源也已所剩无几，这会导致后面的反硝化不彻底。要进一步提高TN去除率，需补充碳源。但由原水固有的性质，处理水量又较大，外加碳源必然会增加成本，若在设计时，考虑缺氧池也可部分进水，反硝化菌就可直接利用进水中的碳源，将有利于TN的进一步提高。该工艺在除磷方面尽管该系统优先保证聚磷菌对碳源的需求，也即聚磷菌在厌氧段吸收水中的易降解有机物并合成PHB及糖原以提供过量吸收磷的能量，但还是由于碳源不足，生物除磷效果并不理想。为了进一步降低出水TP的浓度，需要采取辅助化学除磷的方法。而倒置A2/O工艺设计中主要考虑的是脱氮功能，将缺氧区调到厌氧池之前对于脱氮是一个很大的改善，但与此同时又引起了另一个问题就是，前面的缺氧曝气会影响后面厌氧区的除磷。如果运行中厌氧区之前采用了高曝气，那么系统得需要很长时间才能够恢复其除磷功能。为满足一级A标准的出水水质要求,在倒置A2/O工艺的实际运行中,需要加强对曝气量的控制和调节,在保证硝化过程和污泥沉降性能不受明显影响的前提下,应尽可能保持稳定的低DO好氧环境,避免高曝气量对除磷过程的危害。为稳定除磷效果,优化脱氮除磷的碳源配置,也可将进水进行分流，部分初沉池出水越过缺氧池直接进入厌氧池,为聚磷菌的厌氧释磷提供了充足的碳源,保证了其释磷需要。在处理本设计的污水时，这两种工艺并不能够稳定的达到一级A标准，还需要在二沉池后面加上一个深度处理过程。传统的活性污泥法+MBR膜池的脱氮除磷处理效果与前面的两种工艺相比基本上差不多，使用传统的活性污泥法同样也会遇到碳源不足、除磷不达标的问题，但是后面的MBR膜池可以进一步处理从生物池内出来的污水。在传统活性污泥法中，由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响，当生物处理达到一定程度时，要继续提高系统的去除效率很困难，往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高总的去除效率。而膜生物反应器用膜组件替代了传统的二沉池进行固液分离，由于膜的高截留率并将浓缩污泥回流到生物反应器内，而使生物反应器内具有很高的微生物浓度和很长的污泥停留时间，所以MBR法可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达到更好的去除效率。通过实验证实，生物反应器对COD的去除主要由生物降解作用完成的。一些专家在一体式膜生物反应处理生活污水的研究表明，MBR对COD的平均去除率为97%，其中生物反应器贡献为85%，其余的12%由膜分离贡献。与传统活性污泥相比，MBR系统对于COD的去除效果的强化作用主要体现在：由于膜对污泥的截留作用，污泥浓度得以提高，从而减少了反应器的体积，同时，由于膜的截留作用是的出水水质得到保证。膜-生物反应器在优化生化作用的优越性有以下几点：(1) 对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物；(2) 膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的彻底分离，设计、操作大大简化；(3) 膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，且MBR工艺略去了二沉池，大大减少占地面积；(4) 由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量很低，污泥处理费用很低；(5) 由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解；(6) MBR曝气池的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点；(7) 较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的；(8) 膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便；从经济性上说，前两种工艺所涉及的构筑物差不多，大概构筑物是：中格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池、生物池、二沉池、滤池、消毒池、污泥浓缩池、消化池、贮泥池、脱水机房、污泥泵房、鼓风机房、加药间。A2/ O+MBR膜池与前两种工艺最大的区别就是处理构筑物中没有二沉池和滤池，取而代之的是膜池，这给整个工程节省了不少耗资，不仅节省了土地资源也节省了人力资源和资金。尽管膜池的建设也耗资很多，但是与二沉池、滤池相比较，还是节省了很多。虽然二沉池、滤池的运行操作并不复杂，但均是占地较大的构筑物，这不符合工艺设计中合理利用资源、节省资源的原则。在选择沉砂池的时候，也将经济性和工艺合理性综合考虑了，曝气沉砂池由于在运行中需要曝气，这对后续构筑物的除磷有一定的影响，而旋流式沉砂池没有这样的