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1 绪 论
在维系人的生存、保障经济建设和维护社会发展的所有自然要素中，水的重要性毋庸赘述。然而随着工业化、城市化加快，世界面临着水资源短缺、污染严重的挑战。
在中国尤其严重，中国是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的60%---70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响。
我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。据环境部门监测，1999年全国近80%的生活污水未经处理直接进入江河湖海，年排污量达400亿立方米，造成全国三分之一以上水域受到污染。
本次设计的污水处理厂为于北亚热带海洋性季风气候，四季分明，雨水充沛，气候温和，无霜期长，日照充足，季风变化明显，冬季以偏北风为主，夏季以偏南风为主。
根据临近场地的地质状况，该场地地质具有以下特征：
(1)场地属长江漫滩，地形多为沟塘，地基土为全新统松散沉积物，属软弱场地土，Ⅳ类建筑场地。
(2)地基土可分为6个工程地质层，其中1、2-3、5层土质松软，2-1、2-2、3-1层为液化土层，工程地质条件差；3-2层粉砂加粉质粘土及粉质粘土与粉砂互层，工程地质条件一般。4层中密状粉砂分布稳定，工程地质条件较好；6层中密～密实状粉砂，工程地质条件一般。
(3)根据《中国地震烈度区划图》（1990年），场区地震基本烈度为Ⅵ度。液化判别时按Ⅶ度考虑，勘察深度内2-1、2-2层粉砂及3-1层粉砂夹粉质粘土均为液化土层，液化等级为严重。
(4)地下水水位埋深见地质勘探报告，地下水对混凝土无腐蚀性。 本区地震基本烈度按6度区设防。
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近几年，随着入驻该地区的企业迅速增多，污水产生量也急剧增加，该区原有的污水处理厂处理规模已不能满足目前的需要。如果污水由各企业分散治理，规模较小极不经济，必将造成土地、能源、人力和财力的浪费。而投资对原有污水处理厂进行改扩建，具有一定规模效益，比起分散治理有较低的处理成本和较大的优越性，既为该地区企业提供了良好服务，又可获得会有良好的经济回报。因此污水处理厂的改扩建建设十分必要。本污水处理厂最终规模为80000m3/d，共分为三期建设：一期为现有污水处理厂,设计工程规模为20000m/d；二期分两个阶段实施，二期A部分和二期B部分，设计工程规模为30000m3/d（两个阶段设计处理规模15000m3/d）；三期为远期预留，设计工程规模为30000m3/d。本次编制的内容为二期A部分的工程初步设计。出水水质指标符合国家标准《污水综合排放标（GB8978-1996）一级企业排放标准。
本次设计采用高低浓度污水混合的好氧处理段采用“曝气池”＋“生物流动床”工艺。“生物流动床”内载体上的微生物由于是附着生长，污泥龄长，适合硝化菌生长，可通过控制适当的污泥负荷使系统具有高效的硝化能力，以较好地去除水中的NH3-N。该工艺的优点在于流动床的容积负荷高、去除率高，且技术先进、占地省、投资少、处理成本低。
通过毕业设计，我们将经受一次较为全面、严格的工程设计训练，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，可在不同程度上提高调查研究，查阅文献，收集资料和正确熟练使用工具书的能力，提高理论分析、制定设计方案的能力以及设计、计算、绘图的能力；技术经济分析和组织工作的能力；提高总结，撰写设计说明书的能力等。
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2 设计说明书
2.1 概述
2.1.1 设计题目
某市15000m3/d污水处理厂工艺设计。 2.1.2 设计任务
本污水处理厂最终规模为80000m3/d，共分为三期建设：一期为现有污水处理厂，设计工程规模为20000m3/d；二期分两个阶段实施，二期A部分和二期B部分，设计工程规模为30000m3/d（两个阶段设计处理规模分别为15000m3/d）；三期为远期预留，设计工程规模为30000m3/d。本次编制的内容为二期A部分的15000m3/d污水处理的工艺设计，高浓度废水7500m3/d，低浓度废水7500m3/d。 2.1.3 设计进出水质 2.1.3.1 设计进水水质 (1) 高浓度废水：
水质：CODcr = 4000 mg/L BOD5 = 1600 mg/L
SS = 100 mg/L TKN = 120 mg/L TDS = 8000 mg/L TP = 10 mg/L 水温 25～35℃
(2) 低浓度废水：
水质：CODcr = 500mg/L BOD5 = 200mg/L
SS = 100 mg/L TKN = 80 mg/L TDS = 4000 mg/L
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TP = 2 mg/L
水温 15～30℃ 2.1.3.2 设计出水水质
本次设计的出水水质指标要求达到国家标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，出水水质标准如下：
CODcr = 80mg/L BOD5 = 20mg/L SS = 20mg/L TN = 40mg/L NH3-N = 15mg/L TP = 0.5mg/L
2.2 设计内容
1、设计说明书一份
① 设计概述、城市自然基础资料概况、设计范围、设计任务与资料 ② 城市污水水量与水质的确定、排水方案与处理方案的选择 ③ 污水厂污水管道平面布置图，污水处理厂平面与高程布置 2、设计计算书一份
① 泵站设计计算与污水管道水力计算 ② 各单体构筑物设计计算
3、扩充设计图纸。
包括城市污水厂平面布置图、城市污水厂工艺高程图、工艺流程图、工艺管道平面布置图、主要单元处理工艺的设计图纸等。
2.3 设计原则
（1）要符合适用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件，以及当地的具体情况(如施工条件)，在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。
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（2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度，运用成熟可靠的材料参数。
（3）污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用。
（4）污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。
（5）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置放空管、超越管线， 事故池等。
（6）污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。
2.4 工艺方案的确定
2.4.1 方案对比
2.4.1.1 污水处理水质水量分析
污水处理工艺技术方案，取决于污水水质、水量，排放水质要求，在满足出水达标的前提下，要求技术先进适用，经济合理，运行稳定可靠。本工程水量较大（二期A阶段总水量15000m3/d），水质可生化性较好（低浓度废水BOD5/CODcr=0.4，高浓度废水BOD5/CODcr=0.4），总的工艺路线采用生化处理最为经济合理。高浓度废水CODcr平均浓度达4000mg/L，先进行厌氧生化处理，再与低浓度废水混合，进一步进行好氧生化处理。污泥由浓缩、脱水一体化带式压滤机过滤，泥饼外运。在满足出水达标的前提下，要求技术先进适用，经济合理，运行稳定可靠。本次污水含氮量高，故采用国内常见的的脱氮工艺。 2.4.1.2 厌氧生物处理工艺的比较与选择
当前常用的厌氧生物处理工艺有上流式厌氧污泥床反应器（UASB），膨胀颗
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