一、设计任务原始资料
某城镇总面积为210平方公里，近期（2015年）：服务人口约为1.74万人；远期（2025年）：服务人口约为3.33万人。该镇编制的总体规划中：规划在城镇东、工业集中区以南设置一座污水处理厂，占地约20亩。城镇污水经处理后就近排入水体，或作为农业灌溉用水，雨水自然排放。城镇规划排水体制采用雨、污分流制，污水经支流分区收集后，汇入主干管，最终进入污水处理厂。
1地形资料
该城镇地处江淮分水岭南侧，丘陵地区，西高东低，地形起伏多变。
2 水量和水质资料
考虑到资金筹措、城镇发展不确定因素等，本工程设计规模确定为： 近期（2015年）：0.5×104m3/d，日变化系数Kz=1.73； 远期（2025年）：1.0×104m3/d，日变化系数Kz=1.60。
进入污水处理厂的是d1000的钢筋混凝土管，埋深8m。污水厂厂区按远期规模一次规划，控制预留远期发展用地位置。
2.1 进水水质的确定
根据生活污水和工业废水的预测水质和水量，来确定该城镇污水处理厂的进水水质。参照周边类似城镇污水处理厂进水水质情况，最终确定该城镇污水处理厂的进水水质指标如表1所列。
表1 进水水质指标表
水质指标 预测值(mg/L) pH 6~9 CODCr 300 BOD5 150 SS 200 NH3-N 25 TN 40 TP 3.0 pH 6~9 根据预测的设计进水水质，BOD5/CODcr=0.5＞0.4，由此可见，服务范围内污水的可生化性较好。
2.2污水出水水质的确定
污水处理程度是根据原水水质类别，受纳水体的用途及国家颁布的不同水域、不同行业的污水排放标准来确定的。该镇污水处理厂处理后的污水由沟渠流入丰乐河，水体水质要求满足GB3838-88标准中Ⅲ类水体，根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的规定和该县环保局的要求，该城镇污水处理厂出水执行一级标准的B标准，出水水质各项控制指标如表2所示。
表2 出水水质各项控制指标表
水质指标 设计值(mg/L) CODCr ≤60 BOD5 ≤20 SS ≤20 5
NH3-N ≤15 TN ≤20 TP ≤1 pH 6~9
2.3处理程度
根据预测的进水水质和所要达到的出水水质，该城镇污水处理厂各主要污染物去除率见表3。
表3 污水处理程度各项指标表
污染物 BOD5 CODcr SS NH3-N TN 磷酸盐 进水水质 (mg/l) 150 300 200 25 40 3.0 出水水质 (mg/l) 20 60 20 15 20 1.5 去除率 （%） ≥86.7 ≥80.0 ≥90.0 ≥40.0 ≥50.0 ≥50.0 备注 进水以TP计
3 气象及地基资料
属亚热带季风性湿润气候与暖温带半湿润气候的过渡地带。四季分明，气候温和，雨量适中，无霜期长，日照充足，季风气候显著。四季的明显特色是春秋季短，冬夏季长。
多年平均气温15.4℃，年极端最高气温为40.6℃，年极端最低气温为-20.6℃。年降雨量为800-1000毫米。年最大降雨量为1578.4毫米，年最低降雨量为582.2毫米。由于季风气候显著、降雨量在季节分布上大致与季节盛行相应。夏季东南风为主，冬季以偏北风为主。
二、工艺设计
工艺设计是课程设计的核心，应尽可能编写详细些，文字力求简洁，原理分析透彻。
（一）设计说明 1、工程概况
污水处理厂近期规模为0.5×104m3/d，远期增加0.5×104m3/d，达到1.0×104m3/d。 2、厂址选择
污水处理厂厂址的选择应结合城市的总体规划、地形、管网布置、环境保护的要求等因素综合考虑，必须进行现场踏勘，进行多方案的技术经济比较。
一般应考虑以下几个问题：
（1）地形地质条件是否有利于处理构筑物的平面与高程的布置及施工，地质条件指地基好，地下水位底，岩石较少；
（2）不受洪水威胁，否则应考虑防洪措施；
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（3）少占农田，尽可能不占农田；
（4）污水处理厂的总平面布置要体现流程简洁、分区功能明确、便于维护管理的特点。同时，对远期工程统一规划、分步实施；
（5）采用技术先进、操作简单、易于管理、布置紧凑、高效节能、稳妥可靠的处理工艺，确保污水处理效果，处理出水水质达到环境保护部门提出的排放标准；同时最大程度地降低工程投资和运行成本，减少整个设施的占地面积；
（6）采用国内成熟、高效、优质的设备，降低系统的维护工作量，同时在关键设备上采用国际上的先进产品，以保证系统的长期正常运转；
（7）采用较高的自动化控制系统，实现对工艺过程和设备运转的有效控制，以保证处理效果和减少劳动力的需求；
（8）妥善处理污水净化过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂及污泥等污染物，避免二次污染。设计中应尽量减少污水厂本身对环境可能造成的噪声、臭气散发等的不良影响。污泥处理处置，应考虑投资效益，逐渐达到减量化、稳定化、无害化、资源化；
（9）考虑周围环境卫生条件。废水处理厂应布置在城镇集中给水水源的下游，距城镇或生活区300米以上，并便于处理后废水的排放。如不得已，处理厂下游有给水水源，则处理厂排放的废水与河水混合后到达给水取水点上游1公里处的河道内应符合地面水水质卫生标准。废水处理厂尽可能设在夏季主风向的下方；
（10）管网基建费用最省；
（11）要有发展的可能性，留有扩建余地；
（12）应符合城市总体规划及满足近远期发展的要求；
（13）污水处理厂的位置应与污水管道系统布局统一考虑，一般应设在城镇排水管网的下游；
（14）污水处理厂宜设在水体附近以便于排水，但又要考虑不受洪水的威胁； （15）必须有满足污水处理工艺所需的土地保证； （16）厂址的选择需考虑交通运输及水电供应等条件；
（17）为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群等保持一定的卫生防护距离。一般要求大于300米。
3、工艺流程的选择确定
水处理工艺流程的选择应根据原水水质与处理后排放水要求达到的水质之间的差距、处理规模、水处理试验资料、处理厂地区有关的具体条件等因素综合分析，进行合理的工艺组合。要说清楚工艺原理和选择思路。
（1）污水处理厂的工艺流程
城镇污水处理厂的任务主要是降低城镇污水的生化需氧量和悬浮固体。在考虑城镇污水厂的流程时，首先要根据具体情况确定污水要求的处理程度，然后以典型流程为参考，确定本厂流程。
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（2）废水处理与利用的基本方法 4、构筑物选型说明
说明构筑物的类型、数量、规格尺寸、材料结构，若有配套设备，还应指明设备的种类、规格、型号、数量及运行方式。
6、平面布置与高程布置 （1）平面布置
污水处理厂的建筑可分为两大类：生产性的处理构筑物和建筑物如泵站、鼓风机房、药剂间等；辅助性建筑物如化验室、修理间、仓库、办公室、值班室等。在各构筑物和建筑物的个数和尺寸确定以后，根据工艺流程和它们的功能要求，结合本厂的地形和地质条件，进行平面布置。在平面布置时，应达到以下要求：
①布置应紧凑，以减少处理厂占地面积和连接管（沟道）的长度，并考虑人工操作的方便；
②各处理构筑物之间的连接沟管应简单、短捷，尽量避免立体交叉，并考虑施工、检修方便；
③在高程布置上，要充分利用地形，力求挖填土方量平衡； ④使处理构筑物避开劣质地基；
⑤考虑扩建的可能性，留有适当的发展余地； ⑥要考虑环境卫生及安全的需要。 （2）高程布置
在处理厂内，各构筑物之间，水流一般是依靠重力流动的，前面构筑物中的水位应高于后面构筑物中的水位，两构筑物之间的水面高差即为流程中的水头损失（包括沿程损失和局部损失）；根据需要，有时要在流程中加污水提升泵站。处理厂的高程布置就是确定各构筑物的高程（相对地面标高），使水能够顺利流过各处理构筑物。处理厂的高程布置需通过水力计算。
（二）设计计算
计算书主要包括以下几方面： 1、污水流量及水质计算
根据所给原水水质、水量情况，计算污水厂要处理的污水中污染物的平均浓度、最高浓度，污水平均流量、最大流量。
2、处理程度的计算与确定
根据国家或地方废水排放标准、污水厂周围环境状况和水体水质要求、排入水体的自净能力计算确定污水厂允许排放的废水最高污染物浓度。要充分考虑水体的自净能力，以减轻污水厂的负荷节约投资，但也不能过分依赖于此，必须兼顾未来对废水排放标准要求更高的可能性和污水厂接纳的废水水质更差的可能性。综合以上因素，方可确定污水厂应
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该采取的处理程度。也可考虑分步设计，即根据现状去设计但留有发展的足够空间。
3、构筑物的计算
参考设计手册中各构筑物的设计计算方法，选取合适的设计工艺参数，计算确定
各构筑物的数量和结构尺寸。
（三）设计图纸
要求：统一用A3图纸打印。 （1）污水处理厂平面布置图1张； （2）污水处理厂管线布置图1张；
（3）污水处理主要构筑物设计图1张（任选一个构筑物即可）。
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