新晃县排水工程设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1 目的及意义

1.1 设计目的及意义

随着新晃县人民生活水平的不断提高，工业生产的发展，人口的递增，规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使新晃县周围环境污染十分严重，不但直接污染了地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。目前，新晃县对生活污水的处理率还比较低，加重了对环境的污染。在国家可持续发展的新政策下，污水处理应该受到重视。

2. 研究的基本内容与方案

2 设计的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 设计的基本内容

a城市概况

本工程为玉屏县排水工程设计。城区经济发展较好，拥有宏达电子、金谷庄园、裕都国际等三家大型骨干企业。该县风景如画，环境优美，城市绿化率高达0.30以上，镇内有1条河流自北向南流过，该市交通十分便利，具有良好的发展前景。

b人口及水质

城市居住人口到2025年近期为32万，远期2055年为40万，该市的居住人口及水质见表。

人口及水质

该县的建筑近远期均以多层为主，室内有给排水设备及淋浴设备。但无集中热水供应。

c该县内大型企业有宏达电子、金谷庄园、裕都国际，各企业的排水量及水质见表。

各工厂的排水量及水质

d水文地质及气象资料

经过地质勘测部门勘测，污水处理工程地点的水文地质情况见表。

水文地质情况

当地地震烈度小于6级。

气象部门提供的气象资料见表。

气象资料

该地区暴雨强度公式：

e地区地面覆盖情况

该县各区域屋面、地面和绿地的比例见表。

f排水系统和受纳水体现状

排水系统：该镇现无完整排水系统。

城市受纳水体现状见表。

受纳水体现状

2.2 技术方案

2.2.1 污水管网

污水管道系统的设计a管道定线：根据管道规划设计原则和污水厂位置，依次确定主干管、干管和支管的走向和位置。b划分干管和支管的服务面积，进行编号并计算出面积的大小。c确定于管和支管的检查井位置和编号，并计算设计管段长度和管渠总长度。d列表计算各设计管段的设计流量：每一个设计管段的污水设计流量由三部分组成，即本段流量q₁、转输流量q₂和集中流量q₃。其中本段流量q₁可通过比流量q₀计算，而比流量q₀可由污水量标准和人口密度求得；转输流量q₂是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；集中流量q₃则是指工业企业或大污水量的公共建筑流入管网的污水量。要注意的是，每一个设计管段的总变化系数K_z应根据该管段的本段流量q₁和转输流量q₂的合计平均值确定，计算出该设计管段的生活污水设计流量后再加上集中流量，即为该设计管段的设计流量。e列表进行水力计算：根据计算出的设计管段的设计流量，进行管渠的水力计算。f图纸绘制：根据管道定线的结果绘制污水管渠系统平面图；根据水力计算的最终结果，即管段的埋深、纵坡、高程等，绘制管段的纵断面图。

2.2.2 雨水管网

雨水管道系统的设计a管道定线：根据地形特点，布置雨水管渠，雨水应以最短的距离尽快排入水体。b划分干管和支管的服务面积，进行编号并计算出面积的大小。c确定干管和支管的检查井位置和编号，并计算设计管段长度和管渠总长度。d列表计算各设计管段的设计流量：雨水管道的设计流量为地面径流系数、暴雨强度和集水面积的乘积。其中径流系数可根据不同的地面(如屋顶、碎石路、草地等)采用加权平均值；暴雨强度必须首先确定重现期和降雨历时，不同的管段具有不同的设计降雨强度。e列表进行水力计算。f图纸绘制：根据管道定线的结果绘制雨水管渠系统平面图；根据水力计算的最终结果，即管段的埋深、纵坡、高程等，绘制管段的纵断面图。

2.2.3 污水处理厂选址

城市污水厂的设计

a确定污水处理厂厂址、占地面积、进出水水质及近远期设计流量；

b选择污水及污泥的处理工艺流程；

c计算污水及污泥处理构筑物的工艺尺寸并确定辅助设备的型号、数量等参数；

d完成污水处理厂的平面及高程布置；

e绘制污水处理厂平面高程布置图及工艺流程图；

f列出主要设备及材料表并根据定额完成工程投资估算。

污水处理厂的厂址应根据城市总体规划，结合污水厂规模和城市地形等因素综合考虑，在一个城市中，如果地形条件允许，应尽可能将污水集中，减少污水厂个数。

选择污水厂”址时，通常应考虑以下因素:

a污水厂处于城市下风向，并与居住区之间有一定间距。厂址区周围有充分的绿化空间，以保护周边环境。

b污水厂厂址在城市较低处，以避免管网中过多设置中途泵站。

c污水厂通常按远期规模征地，因此厂址区应具有足够的面积。

d厂址区有较好的地质条件。

e长址区易于做到三通一平。

f处理出水能自流排入受纳水体，受纳水体具有足够的环境容量。

2.2.4 污水处理厂方案设计

随着处理技术的不断发展和更新，近年污水处理中广泛采用的脱氮除磷工艺流程分别有：SBR、氧化沟以及A²/O工艺。下面分别对这三种工艺进行比较。

（1）SBR间歇式活性污泥处理系统

间歇式活性污泥处理系统可以看作活性污泥法的一种变法，一种新的运行方式。在流态上，SBR工艺属于完全混合式，但在有机物降解方面，属于时间上的推流，有机物沿着时间的推移而得到降解。

间歇式活性污泥处理系统的间歇式运行，是通过其主要反应器-曝气池的运行操作实现的。曝气池的运行操作，是由流入、反应、沉淀、排放、待机等5个工序所组成。这5个工序都在曝气池这一个反应器中进行、实施。为了保证厂内污水处理的连续性，曝气池的个数必须结合其反应待机时间以及处理水量综合考虑。

间歇式活性污泥系统最主要特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器——间歇曝气曝气池。本工艺系统组成简单，勿需污泥回流设备，不设二次沉淀池，曝气池容积也小于连续式，建设费用与运行费用都较低。此外间歇式活性污泥法系统还具有如下各项特征：

1）大多数情况下（包括工业废水处理），无设置调节池的必要；

2）SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀的现象；

3）通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能进行脱氮和除磷反应。

4）应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可使本工艺实现全部自动化，由中心控制室进行控制。

5）运行管理得当，处理水水质优于连续式。

间歇式活性污泥处理系统的工艺流程如下：

图1.间歇式活性污泥处理系统工艺流程图

（2）氧化沟

又称循环曝气池，是于50年代由荷兰的巴斯维尔所开发的一种污水生物处理技术，属活性污泥法的一种变化。在构造方面，氧化沟一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形；单池进水装置比较简单，出水一般采用溢流堰式。氧化沟介于完全混合与推流之间，这种独特的水流状态有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮除磷的效应。

氧化沟在工艺方面有如下特征：

1）可以考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定程度。

2）可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建，可以省去污泥回流装置。

3）BOD负荷低，同活性污泥的延时曝气系统，对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；污泥龄一般可达15~30d，为传统活性污泥系统的3~6倍。可以存活、繁殖时代时间长、增殖速度慢的微生物，运行得当可使氧化沟具有反硝化脱氮的效应。氧化沟污泥产率低，且多已达到稳定的程度，勿需再进行消化处理。

氧化沟的工艺流程如下：

图2.氧化沟工艺流程图

（3）A²/O工艺

A-A-O工艺，亦称A²/O工艺，是英文Anearobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称。按实质意义来说，本工艺为厌氧-缺氧-好氧法，处理系统由厌氧反应、缺氧反应器和好氧反应器组成。

本法实在70年代，由美国一些专家在厌氧、好氧法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为80%-95%，总氮为60~85%以上，磷为60~90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂，目前工艺已经比较成熟，具有较多工程经验可以参考。

本工艺具有以下各项特点

1）在系统上可以成为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。

2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。

3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。

4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。

与此同时，本工艺存在下列缺点：

1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。

2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。

3）进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现。但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。

A²/O工艺流程如下：

图3.A²/O工艺流程图

通过比较，采用A²/O工艺。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

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