摘 要

在我国，绝大部分江河湖泊都不同程度地受到污染。这主要是与我国的经济发展状况及污水处理水平有关。随着我国城市化进程的加快，城市水污染问题也日益突出，城镇污水的排放量呈现递增趋势。水环境质量恶化，居民生活环境和饮水安全受到威胁。所以，污水处理厂的建立势在必行。

根据项目工程需要，前川市拟建立工程设计规模为4万m³/d的污水处理厂，设计出水要求达到一级B标准。

本设计对多种工艺方案进行了认真的工艺比选，最终确定采用CASS工艺。该工艺省去了初沉池和二沉池，工艺布置紧凑，运行费用低，自动化程度高，处理效果好，是大中型城市污水处理厂比较理想的处理工艺。出水采用液氯消毒，污泥经过重力浓缩、带式压滤浓缩脱水后采用综合利用的方式进行处理。

本设计的重点是对工程技术方案进行了细致比较分析，对污水处理工艺进行设计计算。确定了污水系统和污泥系统相关构筑物尺寸，对总平面布置进行规划，工艺高程粗略计算，并提出了一些问题和建议，实现了污水处理厂的初步设计。本设计内含图纸8张（平面布置图、高程图及部分构筑物设计图以及一张手绘图），对下一步设计提供参考。

关键词：污水处理厂；初步设计；CASS工艺；工艺计算。

Abstract

In our country,most of the rivers and lakes are polluted in some degrees.This is mainly with the economic development of our country and the level of sewage treatment.With the acceleration of urbanization in our country,the problem of urban water pollution is increasingly outstanding,the emissions of urban sewage showed a trend of increasing .Quality of water environment is deteriorating,residents living environment and the safety of drinking water is threatened.Therefore,it is imperative to build sewage treatment plants.

According to the requirements of the project,the qianchuan city plans to build a sewage treatment plant for the scale of engineering design for 40000 m³/d.The design of the effluent requires for level 1B standard.

A variety of process schemes carefully compared,finally,the CASS process is proposed.This process saves the primary sedimentation tank and the secondary sedimentation tank,the process has many advantages such as the compact of arrangement，low operating cost,high automatic degree and the good treatment effect.It is the ideal process of large and medium-sized sewage treatment plant.The effluent is being disinfected by liquid chlorine,water sluge is treated by gravity concentration and belt type filter,finally,the sluge use the method of comprehensive utilization for processing.

This design focuses on the detailed comparative analysis of the engineering technology program,the sewage treatment process is calculated.Related structure size is being determined for the sewage treatment and sluge system,the general layout planning,process elevation rough calculation,and puts forword some problems and suggestions,to achieve the preliminary design of sewage treatment plant.This design contains eight drawing (floor plan,elevation drawing and parts of structure design and a hand-draw map),to provide the reference for the design.

Key Words：sewage treatment plant;primary design ;cass process;process calculation.

目 录

第1章 绪 论 1

1.1设计背景及意义 1

1.2主要设计资料 1

1.2.1区域概况 1

1.2.2自然条件 3

1.2.3污水进出水水质介绍 4

1.2.3.1 进水水质和水量 4

1.2.3.2 出水水质 4

1.2.4给排水工程概况及存在问题 4

1.3相关法律、法规及标准 6

第2章 工程总体设计 7

2.1工程服务范围 7

2.2用水量预测 7

2.3污水量预测 7

2.3.1污水量预测的目的意义 7

2.3.2污水量预测 8

2.3.3污水量复核 8

2.3工程规模 9

2.4厂址的确定 9

第3章 污水处理厂工艺选择 11

3.1污水处理工艺方案选择 11

3.1.1 方案选择原则 11

3.1.2 污水处理厂工艺比选 11

3.1.3确定污水处理工艺 14

3.1.3.1污水可生化性分析 14

3.1.3.2 污水处理工艺选择 14

3.2污泥处理与处置工艺方案选择 15

3.2.1栅渣沉砂处理 15

3.2.2 污泥处理方案 15

3.2.2.1污泥浓缩 15

3.2.2.2污泥脱水 16

3.2.3 污泥处置方案选择 16

3.2.3.1 污泥处置要求 16

3.2.3.2 污泥处置工艺比选 17

3.2.3.3 污泥处置工艺选择 18

3.3出水消毒方案选择 18

3.3.1 液氯消毒 18

3.3.2 二氧化氯消毒 19

3.3.3 紫外线消毒 19

3.3.4 消毒方案选择 19

第4章 污水处理工艺设计 21

4.1工艺流程选择 21

4.1.1 设计原则 21

4.1.2 工程规模 21

4.1.3工艺流程 21

4.1.4 设计参数 22

4.2 粗格栅 22

4.2.1设计参数 22

4.2.2 栅条间隙个数 23

4.2.3 栅槽宽度 23

4.2.4 格栅尺寸计算 24

4.2.5每日栅渣量 25

4.3 泵站 26

4.3.1水泵选型 26

4.3.2 集水池 28

4.4 细格栅 28

4.4.1设计参数 28

4.4.2 栅条间隙个数 28

4.4.3 格栅槽宽度 29

4.4.4 过栅水头损失 29

4.4.5 栅后槽总高度 29

4.4.6 栅槽总长度 30

4.4.7 每日栅渣量 30

4.5 沉砂池 30

4.5.1 沉砂池类型确定 30

4.5.2 沉砂池设计要求 30

4.5.3 设计参数 31

4.5.4 尺寸计算 31

4.6配水井 32

4.6.1 设计要求 32

4.6.2 设计计算 32

4.7 CASS池 34

4.7.1设计参数 34

4.7.2周期数确定 34

4.7.3运行方式 35

4.7.4容积确定 35

4.7.5 CASS反应池尺寸确定 35

4.7.6反应池液位确定 36

4.7.7需氧量的确定 36

4.7.8 曝气器及空气管设计计算 37

4.7.9 污泥处理系统 39

4.7.10污泥泵房 40

4.8 加氯接触池 40

4.8.1 接触池功能 40

4.8.2尺寸设计计算 41

4.8.3 加氯量 41

4.9 重力浓缩池 41

4.9.1 设计参数 41

4.9.2 设计计算 41

4.10 污泥脱水 43

4.10.1 压滤机设计计算 43

第5章 污水处理厂总体设计 44

5.1 厂区平面设计 44

5.1.1 平面布置原则 44

5.1.2 总平面布置 44

5.2 厂区高程设计 46

5.2.1构筑物 水力损失计算 46

5.2.3 管道水力计算 46

5.2.4场区高程布置 46

5.3 绿化设计 47

5.3.1 绿化配植设想 47

5.3.2 树种选择 47

第6章 经济分析 48

6.1 经济分析 48

6.1.1 土建费用分析 48

6.1.2设备投资概预算 49

6.1.3 技术费用概预算 49

6.2运行费用 49

6.2.1 运行费用计算 49

6.3 效益分析 50

6.3.1 环境效益 50

6.3.2 社会效益 50

6.3.3 经济效益 50

第7章 结 论 51

参考文献 52

致 谢 53

第1章 绪 论

1.1设计背景及意义

现如今，我国绝大部分的江河湖泊都一定程度上受到污染，这主要与我国现当今的经济发展状况和经济发展模式有关系。近些年，随着我国城市化进程的加快和进一步深化，使得我国城市水环境污染日益严重和突出。据统计，我国每年污水的排放量呈现出递增的趋势，这与我国城市化进程密切相关。据不完全统计，从1990年至2003年，我国污水总排放量增加了100亿立方米，而2003年我国污水排放量为达到了460亿立方米，2011年我国城镇污水排放量高达1050亿立方米，而其中小城镇污水排放量占到30%^[1]。污水量的增加，导致大量的污水厂的建立，这体现了我国政府对城市污水问题的重视和关切。截止2010年底，我国90%以上的城市均建设有大大小小的污水厂，生活污水处理设施处理能力达到了1.25亿立方米/日，城市污水处理率达到了77.5%。到2014年底，我国设市城市污水厂达到1797座，污水处理能力达到了1.31亿立方米/日，同比增加了610万立方米/日。此时，我国城市污水处理率达到了90.2%。通过污水厂的建立，使得污水得到了一定程度的治理，但是污水处理任务仍相当繁重。随着“十三五”节能减排目标的制定和实施，我国对城市污水处理的标准和要求不断提高，《城镇污水处理厂污染物排放标准》规定，当城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，必须执行一级 A 标准。

由此可见，建立污水处理厂以及提标改造是解决水污染问题的有效和必要途经。城市污水处理厂是城市的基础设施，其工程质量直接影响城市经济的发展和人民生活质量。本设计旨在通过详细分析、规划、设计4万吨/d的前川污水处理厂，提高黄陂区前川市人民生活质量，改善城区环境，促进生态文明建设。

1.2主要设计资料

1.2.1区域概况

武汉市黄陂区位于湖北省偏东部，地理坐标为：北纬30°41’～31°22’，东经114°9’～ 114°37’。全区南北长约104km，东西宽约55km，总面积大约为2261km²。北与孝感市大悟县为界，东与麻城、红安、武汉新洲区接壤，西与孝感市毗邻，南邻长江、府河，与武汉市青山区相望。