毕业设计（论文）-山西省m市经济开发区污水处理工程设计 74页

'山西省M市经济开发区污水处理工程设计如需图纸及计算书，联系QQ153893706设计：×××辅导老师：×××××××大学环境科学与工程学院二零零五年六月××××　大　学毕业设计（论文）任务书 第1页　　毕业设计（论文）题目：山西省M市经济开发区排水工程毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：1.自然条件1.地形、地貌开发区地形北高南低，向黄河河谷倾伏，北部为丘陵沟壑，中部及南部为黄河Ⅱ、Ⅲ级阶地平原，在地形上，基本呈北高南低的趋势；场地内发育3条南北向较大的冲沟，地处秦岭与中条山东省两个古老地块之间，大部分地区为自重温陷性黄土，天然承载力10～12t/m2，抗震烈度为8度抗震区。2.气象、水文（1）气象M市位于华北黄土高原南端，属暖温带大陆性气候。多年平均气温12.7℃；平均气温26.4℃，极端最高气温41℃；一月份最冷，平均气温-2.1℃，极端最低气温-18℃。多年平均蒸发量1818mm，多年平均降雨量513mm，降雨多集中在7-9月，约占全年降水量的60%。年日照2366小时，无霜期205天，最大冻土深度33cm，每年十月到次年五月盛行西北风，六月到九月盛行东南风。（2）水文开发区内的河流主要有黄河、安家涧河。黄河自西北面的河村一带进入开发区，由北向南流至赵村一带与渭河汇合，然后向东径流，在东王一带出境。黄河在境内长15km，河面最宽处4km，最窄处1km，平均纵坡为2.1‰，据潼关水文立观测，黄河多年平均流量为2300m3/s，二十年一遇洪峰流量为15400m3/s，最枯流量为608m3/s。赵村一带黄河水位多年平均为324m，最高328m。安家涧发源于北部山区的寺岭、板上村一带，由沟谷中的散汇流而成。安家涧河由北向南流经土里、安家、姚源，由上村转向西，在河村汇入黄河。　　 第2页 1.暴雨强度公式本市按照D市暴雨强度公式，即：3.污水厂进水水质BOD5160mg/LCOD360mg/LSS260mg/LNH3-N35mg/LTP3.8mg/L出水水质执行GB8978-2002《污水综合排放标准》一级B标准。 第3页　　 毕业设计（论文）主要内容：本设计为M市排水工程设计，主要包括M市经济开发区的排水管网设计与污水处理厂设计两部分。其中排水管网部分采用分流制排水。污水经过分布在城市各街区的支管以及干管的收集，汇流至污水处理厂进行统一的处理后再进行排放。而雨水则由分布在各个街区的雨水支管以及干管收集然后就近排放到河流中。污水处理厂的处理工艺采用了Carrousel氧化沟工艺与CASS工艺两套方案进行比选。通过技术经济比较本设计最终采用Carrousel氧化沟工艺作为本污水处理厂的处理工艺。污水经管道输送入污水处理厂后，经粗格栅简单过滤后，由提升泵房一次提升。然后经过细格栅、沉砂池和Carrousel氧化沟工艺的处理后，达到处理要求，然后经接触消毒池消毒后排入水体。处理过程中产生的污泥由管道输送到污泥浓缩池浓缩后再经脱水机脱水后外运。本工程预计投资为8848.48万元。学生应交出的设计文件（论文）：1.设计说明书一份2.设计图纸13张，具体如下：（1）污水管网平面布置图（2）雨水管网平面布置图（3）污水干管纵断面图（4）雨水干管纵断面图（5）污水处理厂平面布置图（6）污水处理厂高程布置图（7）Carrousel氧化沟工艺平面图（8）Carrousel氧化沟工艺剖面图（9）污泥重力浓缩池图（10）曝气沉砂池工艺图（11）泵房工艺图（12）消毒间布置图 （13）二次沉淀池平剖面图 　　第4页 主要参考文献（资料）：[1]张统.SBR及其变法污水处理与回用技术.北京:化学工业出版社，2003[2]孙惠修.排水工程上册.北京:中国建筑工业出版社，1999.第四版[3]张自杰.排水工程下册.北京:中国建筑工业出版社，2000.第四版[4]张勤.水工程经济.北京:中国建筑工业出版社，2002[5]郑达谦.给水排水工程施工.北京:中国建筑工业出版社，1998[6]姜乃昌.水泵及水泵站.北京:中国建筑工业出版社，1998[7]雷乐成.水处理新技术及工程设计.北京:化学工业出版社，2001[8]韩洪军.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002[9]给水排水设计手册编写组编.给排水设计手册.第1、5、9、10、11分册.北京:中国建筑工业出版社，2002[10]中华人民共和国国家标准.室外排水设计规范.GBJ14-87.北京.中国计划出版社.，997[11]中华人民共和国建设部.城市污水处理工程项目建设标准.北京:中国计划出版社，2001[12]F.Hall.Plumbing&HeatingCalculations.Longman.,1982[13]NationalstansardPlumbingCode.Washington,DC,1984专业班级给水排水工程×××班学生×××要求设计（论文）工作起止日期200×年4月——200×年6月指导教师签字日期教研室主任审查签字日期系主任批准签字日期 山西省M市经济开发区污水处理工程设计摘要本设计包括两部分，即排水管网设计和污水处理厂的设计。根据设计要求排水系统采用分流制。排水管网设计根据城市总体规划和地形特征，分别进行了污水管网和雨水管道系统的定线和设计计算。污水处理厂的设计流量(Qmax=0.652m3/s)、进水水质（BOD5=160mg/L,COD=360mg/L,SS=260mg/L,NH3-N=35mg/L,TP=3.8mg/L）和二级出水水质（BOD5=20mg/L,COD=80mg/L,SS=20mg/L,NH3-N=15mg/L,TP=1.0mg/L）的要求。污水处理厂的处理工艺采用了CASS工艺与Carrousuel氧化沟两套方案进行比选。最终通过技术与经济的比较，选定Carrousuel氧化沟工艺作为该厂的处理工艺。本工程预计投资8848.48万元。其污水处理流程如下：格栅曝气沉砂池厌氧池Carrousuel氧化沟二次沉淀池接触池进水出水ClO2关键词：排水管网，污水处理，处理流程，Carrousuel AbstractThedesignincludestwoparts:whicharethedesignofsewernetworkandthedesignofseweragetreatmentplant.Accordingtothedesigndemand,seweragesystemisseparate.Inthedesginofsewernetwork,basedonthecitygeneralplanandtopographicalcharacteristicsthesewerageandrainwaterpipesystemlayoutanddesigncalculationaremade.Inthedesignofsewagetreatmentplantbasedontheinfluentflow(Qmax=0.652m3/s),thequalityofinfluentGrillGritchamberAnaerobictankTheditchofOxidizeSecondarysettlingtankContacttank（BOD5=160mg/L,COD=360mg/L,SS=260mg/L,NH3-N=35mg/L,TP=3.8mg/L）andthequalityofsecondaryeffluentdemand（BOD5=20mg/L,COD=80mg/L,SS=20mg/L,NH3-N=15mg/L,TP=1.0mg/L）.TreatmentcraftofsewagetreatmentplantadoptCASScraftandCarrousuelfillinandoxidizeditchtwoschemeandgoonthanselect.Throughtechnologyandeconomiccomparisonfinally,selectCarrousuelfillinandoxidizeditchasthetreatmentcraftofthisfactory.Theprojectofthisisexpectedtoinvest88,484,800YUAN.Thetreamenttrainisasfollows:InfluenteffluentClO2Keywords:Sewernetwork,sewagetreament,treamenttrain,Carrousuel目录1概述11.1设计任务11.2设计依据1 1.3设计文件及设计资料11.3.1上级主管部门批准的设计任务书11.3.2排水工程设计资料12污水水量、水质预测42.1设计水量42.1.1设计年限42.1.2设计人口42.1.3污水量预测42.2水质42.2.1设计进水水质52.2.2设计出厂水质及处理程度53排水管网工程63.1排水体制的选择63.1.1现状排水管网存在的问题63.1.2排水体制的确定63.2污水管网的设计计算73.2.1污水管线的布置73.2.2街区编号及面积73.2.3划分设计管段、计算设计流量73.2.4水力计算73.2.5污水管道工程小结83.3雨水管网设计计算83.3.1雨水管线布置83.3.2雨水干管水力计算84污水处理厂工程124.1污水处理厂厂址选择124.2设计规模124.3设计水质124.3.1设计进水水质124.3.2设计出水水质及处理程度124.3污水处理工艺的选择135污水处理工艺方案比选145.1Carrousuel氧化沟工艺(方案一)145.1.1污水处理系统的设计与计算145.1.2污泥处理系统的设计与计算255.2CASS工艺（方案二）295.2.1CASS工艺的特点295.2.2CASS工艺的设计与计算295.3投资估算335.3.1编制依据和方法335.3.2估算结果335.4方案比选385.4.1方案一的总结38 5.4.2方案二的总结385.4.3方案的选定396污水处理厂平面和高程布置406.1污水厂的平面布置406.1.1各处理单元构筑物的平面布置406.1.2管渠的平面布置406.1.3辅助性建筑物的平面布置406.2污水厂的高程布置406.3附属构筑物416.4污水提升泵房的设计426.4.1设计流量和扬程的确定426.4.2初选水泵426.4.3集水池容积的确定426.4.4机组尺寸的确定426.4.5选泵后扬程的核算427人员编制及成本分析447.1人员编制447.2经济评价457.2.1基础数据457.2.2财务评价457.2.3工程效益分析468环境影响分析478.1废气的影响478.2污泥的影响478.3噪声的影响479结论和建议489.1结论489.2建议48外文文献49致谢58附表59参考文献841概述1.1设计任务根据M市经济开发区总体规划图和设计资料进行该开发区的排水工程设计，具体内容有：①排水管渠系统设计；②污水处理构筑物设计；③污泥处理构筑物设计。 1.2设计依据本设计采用的主要规范及标准：《污水综合排放标准》（GB8978-2002）《城市污水处理厂污泥排放标准》（CJ3025-93）《室外排水设计规范》（1997年版）（GBJ14-87）《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年修订版）1.3设计文件及设计资料1.3.1上级主管部门批准的设计任务书内容有：设计项目、设计范围和设计深度等。1.3.2排水工程设计资料1.3.2.1开发区概况1.3.2.1.1地理位置M市经济开发区位于山西省M市，地处晋、陕、豫三省交界处，是山西省的南大门。1.3.2.1.2开发区性质和规模1．开发区性质M市经济开发区是晋、陕、豫黄河金三角核心区，是集商贸、高技术、旅游为一体的省级经济开发区。开发区以现代工业为主导，形成以物流集散和特色旅游为两翼的产业协调发展的经济格局，是M市成为东部西进、南部北进的桥头堡，外商和沿海投资商参与西部开发最理想的投资处。最终建成黄河金三角地区外向性、现代化、园林式的工贸旅游中心城市。2．开发区规模及范围根据开发区总体规划及开发区国民经济和社会发展九五回顾及近期规划两者中关于开发区规模的确定综合考虑，到2010年，M市经济开发区人口达30万人，开发范围20km2。1.3.2.1.3自然条件1．地形、地貌开发区地形北高南低，向黄河河谷倾伏，北部为丘陵沟壑，中部及南部为黄河Ⅱ、Ⅲ级阶地平原，在地形上，基本呈北高南低的趋势；场地内发育3条南北向较大的冲沟，地处秦岭与中条山东省两个古老地块之间，大部分地区为自重温陷性黄土，天然承载力10～12t/m2，抗震烈度为8度抗震区。2．气象、水文（1）气象M市位于华北黄土高原南端，属暖温带大陆性气候。多年平均气温12.7℃；平均气温26.4℃，极端最高气温41℃；一月份最冷，平均气温-2.1℃，极端最低气温-18℃ 。多年平均蒸发量1818mm，多年平均降雨量513mm，降雨多集中在7-9月，约占全年降水量的60%。年日照2366小时，无霜期205天，最大冻土深度33cm，每年十月到次年五月盛行西北风，六月到九月盛行东南风。（2）水文开发区内的河流主要有黄河、安家涧河。黄河自西北面的河村一带进入开发区，由北向南流至赵村一带与渭河汇合，然后向东径流，在东王一带出境。黄河在境内长15km，河面最宽处4km，最窄处1km，平均纵坡为2.1‰，据潼关水文立观测，黄河多年平均流量为2300m3/s，二十年一遇洪峰流量为15400m3/s，最枯流量为608m3/s。赵村一带黄河水位多年平均为324m，最高328m。安家涧发源于北部山区的寺岭、板上村一带，由沟谷中的散汇流而成。安家涧河由北向南流经土里、安家、姚源，由上村转向西，在河村汇入黄河。1.3.2.1.4开发区排水现状M市开发区现状只有少量排水管道，没有一座污水处理厂，现有排水管道不足10公里，分别在黄河北路有DN600合流管，在晋秦北路有DN600合流管，在开发区东街有DN800、DN600合流管，这一合流管系统在开发区东街中段汇入东章沟；在工业大道有DN600雨水管，DN400污水管，这一分流系统汇入柏台沟。目前，开发区排水系统主要是各工业企业废水及居民生活污水就近分散排入开发区内几条冲沟内，冲沟主要有四条，自西向东分别为赵村沟、东章沟、柏台沟和芦王沟，从西北向东南逐步加深加大，最后汇聚与黄河连通，污水直接排入这些冲沟内蒸发、入渗、剩余部分流入黄河。开发区在排水方面的主要问题是排水管网普及率非常低，没有污水处理厂，污水不经处理直接排入河道，污染环境，随着开发区工业的发展、人口的增加，生活污水及工业废水的排放量与日俱增，排水上存在的问题将日趋明显。1.3.2.1.5水环境污染现状M市开发区以环境大气和水体的污染较为严重，水污染是目前开发区面临的最为突出的环境问题之一，开发区没有污水处理厂，排水管网普及率非常低，居民生活污水和工业废水不经处理直接排入区域内冲沟，除雨季外，已成为污水沟，这些冲沟纵贯全城，恶化了开发区的生活环境，另外，监测资料表明，冲沟内污水污染物浓度已大大超过国家地面水环境质量标准要求。不仅如此，由于地表污水的渗漏，致使城区地下半承压水、潜水受到污染，已不具备开采价值。承压水也发现被污染的迹象，使开发区居民生活饮用水源面临威胁。开发区内污水排入冲沟后蒸发、入渗，剩余部分流入黄河，因此还要特别注意对黄河水体的污染问题。山西省水务局提供的关于黄河污染状况的报告中指出，黄河龙门至小浪底大坝区间，汾河、渭河等主要支流在这里汇入，区内有三门峡和小浪底水利枢纽工程，该河段水资源开发利用程度较高，三门峡、义马、河津、韩城及山西铝厂、三门峡西电厂均以黄河为生活和工业供水水源，东雷、浪店、大禹渡等大型提水工程也位于龙门——三门峡河段，是陕西渭南、山西运城地区重要的农灌供水工程。由于该区间汇入黄河的大部分支流水质较差，加之沿黄河城镇工业、生活污水排入，致使黄河水质常年处于V～劣于V类，尤其是省界潼关河段水质全年50%以上的时段劣于V类，对下游黄河水质影响很大，如1999年初黄河中下游范围的水污染事件，即源于该河段，对下游河南、山东沿黄城镇供水造成极大威胁，引起国务院的高度重视，该区段必须加强综合治理，提高水资源质量，满足人民生活及工农业发展的需要。1.3.2.1.6工程建设的必要性1．开发区环境改善的需要 山西省M市经济开发区是山西省四大开发区之一，经过10年的建设，迅速掘起，初具规模，区内工业由小到大，但是排水工程建设滞后，致使区域环境污染较为严重，尤其是水污染是当前面临的最为突出的环境问题。开发区市政排水管网建成很少，区内生活污水及工业废水就近分散排入区内冲沟中，最终排入黄河致使开发区的环境卫生条件变差，沿沟两侧臭味袭人，特别是夏季，蚊蝇滋生，严重地损害人们的身心健康和开发区的景观。如果开发区污水处理工程不能及时上马，改善水体环境，必将降低开发区的投资吸引力，严重制约开发区经济的发展。2、开发污水资源的需要山西是一个严重缺水的地区，目前整个开发区工业和生活用水全靠开采地下水来维持。随着开发区的日益发展，工业企业的增加，人民生活水平的提高，水的需求量将逐步加大，而有限的地下水资源将无法满足需水量的增加，开发污水资源迫在眉睫，而污水资源化的前提是建立完善的污水收集系统及污水处理系统，并对污水进行深度处理回用于工业用水、城市杂用及农业灌溉。3、保护黄河水体的要求黄河在开发区境内长度15km，生活污水及工业废水通过污壑任意流入黄河，对黄河水体造成严重污染，随着城市的发展和排放量水量的增加，污染情况将进一步加重，在2002年，开发区某企业未到排放标准的污水恣意排入黄河的情况，还被中央电视台东方时空曝光，受到广泛关注。综上所述，建设M市经济开发区排水管网及污水处理厂已刻不容缓，势在必行。把开发区排水基础设施尽快建设完善是开发区建设的需要，也是经济发展的要求。2污水水量、水质预测2.1设计水量 2.1.1设计年限根据M市开发区总体规划和城市发展，排水工程设计年限为2020年。2.1.2设计人口根据《M市经济开发区总体规划》，2010年M市经济开发区规划人口为30万人。2.1.3污水量预测根据国家《室外给水设计规范》GBJ13-86（1997年版）和《室外排水设计规范》GBJ14-86（1997年版），对M市经济开发区2010年污水排放量进行预测：2.1.3.1.综合生活排水量2010年开发区人口将达30万人，综合生活用水定额二区中小城市平均日为110～180L/人·d，取150L/人·d，污水定额按给水定额的90%计，为135L/人·d，则综合生活排水量：Q1=40500m3/d2.1.3.2工业排水量根据M市开发区国民经济和社会发展九五回顾及近期规划，到2010年开发区规划面积20km2，工业废水排放量：亚宝集团排放量按1500m3/d计，黄化集团排放量按2000m3/d计，林纸厂排放量按2250m3/d计，强胜集团排放量按2000m3/d计，联侨食品有限公司排放量按1200m3/d计，则工业废水排放量：Q2=1500+2000+2250+2000+1200=8950m3/d2.1.3.3.总排水量2010年排水量计算值为：Q=Q1+Q2=49450m3/d通过以上初步计算，并结合M市开发区实际情况综合分析，确定M市经济开发区2010年城市污水处理厂规模为50000m3/d。2.2水质2.2.1设计进水水质BOD5=160mg/LCOD=360mg/LSS=260mg/LNH3-N=35mg/LTP=3.8mg/L2.2.2设计出厂水质及处理程度本工程污水排入与黄河连通的冲沟最终进入黄河，根据M市经济开发区环保局《关于下达开发区污水处理厂排放标准的函》的要求， 本设计污水处理厂出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准，其主要出水水质指标为：BOD5≤20mg/LCOD≤80mg/LSS≤20mg/LNH3-N≤15mg/LTP≤1mg/L主要水质指标去除率分别为：ηBOD5≥87.5%ηCOD≥77.8%ηSS≥92.3%3排水管网工程3.1排水体制的选择3.1.1现状排水管网存在的问题从M市经济开发区的排水现状来看，主要存在以下向方面的问题。（1）现状排水体制为分流制与合流制并存，没有形成完整的排水系统，与现代化经济开发区很不相称。（2） 现状排水管道没有很好地规划，旧城区排水管道普及率较低，有些管道因年久失修，造成局部管道堵塞，严重影响了城市的环境卫生。（3）污水不经处理直接排入冲沟，进而进入黄河，引起黄河水质的污染。（4）随着社会的发展，人口不断增加，工业持续发展，污水排放量将进一步增加。（5）随着经济开发区不断发展，排污区域逐渐扩大，急需配套市政排水管道。3.1.2排水体制的确定城市排水体制可分为分流制、合流制和分流、合流混合制三种类型。根据M市经济开发区排水现状和地形，本次对分流制和分流、合流混合制两种排水体制进行比较：3.1.2.1分流制新敷雨水管道，现有的合流制管道改作雨水管道，在相应的道路上新敷污水管道。该体制的优点是：（1）适应现代化开放城市发展的需要。M市经济开发区绿地面积大，道路宽阔。环境质量较高，宜采用分流制排水，使之与现代化经济开发区相适应。（2）采用雨、污分流，城市卫生条件较好。（3）有利于黄河的水体环境质量。（4）采用分流制，原来的合流制管道可作为雨水管道之用，最大限度地利用现有排水管道。该体制的主要缺点是：（1）管道投资较大，污水处理成本较高。（2）对建成区已建排水系统改造工程量大，施工时影响城市的正常秩序。3.1.2.2分流、合流混合制在新发展区采用分流制，旧城区采用合流制。即采用“一市两制”的排水体制。该体制的主要优点是：（1）做到了排水体制与城市发展相一致。（2）可利用有限的资金来较好地解决污染治理问题。该体制的主要缺点是：（1）在一个城区实行两种排水体制，会给今后城市的发展、管理带来不便。（2）污水处理厂处理水量比分流制相对增大。事实上，从全市的街道状况、居住人口分布，工业布局及未来发展等方面来看，采用分流制较为符合实际.3.2污水管网的设计计算3.2.1污水管线的布置 该经济开发区的地形比较复杂，其中部有一部分地区比较高而两边又有向中部倾斜的趋势。故考虑到诸多实际问题，本设计的污水管网分A、B、C三个区域分别进行布管，各区之间采用必要的连接，然后将所有的污水都送往污水处理厂进行处理。为了施工的方便，各个管均沿道路敷设，并且尽量的避免穿越公路。污水管网的具体布置见附图1。3.2.2街区编号及面积街区编号是按照A、B、C三区的原则进行编号。具体内容见附表13.2.3划分设计管段、计算设计流量根据设计管段的定义和划分方法，将各干管和主干管中有本段流量进入的点、集中流量及旁侧支管进入的点，作为设计管段的起讫点的检查井并编上号码。各设计管段的设计流量列表计算见附表1-2：本市人口数30万，总面积1329.48ha。人口密度为=225.65（cap/ha。）污水用水定额为135L/(cap·d)，则每ha街区面积的生活污水平均流量（比流量）为：q0==0.353（L/(s·ha)）计算结果见附表2。3.2.4水力计算在确定了设计流量后，从上游管段开始依次进行主干管和干管各设计管段的水力计算。同样列表计算，具体结果见附表3。1)从管道平面布置图上量出每一设计管段的长度，列入附表3的第2项2)将设计管段的流量列入表中第3项，设计管段的起点和终点地面标高列入第10、11项。3)确定起始管段的管径D，设计流速v，设计坡度i和设计充满度h/D。查水力计算表，其中，四个水力因素只要知道其中两个就可以知道其余的两个，已经知道设计流量，在设其它一个为已知即可全部求出。求出后要检验最大设计充满度，最小流速，最小管径，污水管道的埋深和管道的衔接是否符合规范要求否则要重算。4)确定其他管段的管径D，设计流速v，设计充满度i，和管道坡度h/D方法同上。5)计算各管段上端下端的水面，管底标高和埋设深度。(a)根据设计管段的长度和管道坡度求降落量。(b)根据管径和设计充满度求管段水深。(c)确定管网系统的控制点：在管网系统中离污水厂最远的点，出水口及逆坡的支管都有能成为控制点。最重要的是整个支管要全部流入干管内。(d) 求设计管段上下端的管内底标高，水面标高及埋设深度。管端上下端水面标高等于相应管内底标高加水深。3.2.5污水管道工程小结敷设分流制污水干管选用园形砼管，统计见下表。污水管道统计表表3-1管径（mm）300400500600700800900100011001200管长（m）4279949755002274223576572431002133.3雨水管网设计计算3.3.1雨水管线布置结合前一章提过的地形资料，本设计的雨水管道采用分散式布置。雨水管线布置采取就近排放原则，共设雨水排出口10处。使雨水靠重力就近排入水体。具体布置见D市污水工程布置图（雨水管道平面布置）。3.3.2雨水干管水力计算3.3.2.1雨水管的流量确定雨水管的设计流量按下式计算：式中，Q―雨水设计流量（L/s）;Ψ―径流系数，其值小于1；F—汇水面积（ha）；q—设计暴雨强度（L/(s∙ha)）3.3.2.1.1径流系数Ψ的确定径流量与降雨量的比值称径流系数Ψ，其值常小于1。通常汇水面积是由各种性质的地面覆盖所组成，随着它们占有的面积的比例变化，Ψ值也各异，所以整个汇水面积上的平均径流系数Ψav值是按各类地面面积加权平均法计算而得到的，即：Ψav=式中，Fi—汇水面积上各类地面的面积（ha）;Ψi—相应于各类地面的径流系数；F—全部汇水面积（ha）。 在设计中，也可以采用区域综合径流系数。一般市区的综合径流系数Ψ=0.5～0.8，郊区的Ψ=0.4～0.6。本市没有详细的地面覆盖情况资料，不能由各类地面面积加权平均法计算得到，所以采用区域综合径流系数0.5。3.3.2.1.2设计重现期P的确定雨水管渠设计重现期的选用是根据汇水面积的地区建设性质（广场、干道、厂区、居住区）、地形特点、汇水面积和气象特点等因素确定，一般选用0.5～3a，对于重要干道，一般选用2～5a。本市取重现期1a。3.3.2.1.3集水时间t的确定对管道的某一设计断面来说，集水时间t由地面集水时间t1和管内雨水流行时间t2两部分组成。即：根据《室外排水设计规范》规定：地面集水时间视距离长短和地形坡度及地面覆盖情况而定，一般采用t1=5～15min。本设计采用15min。t2是指雨水在管渠内的流行时间，即：式中，L—各管段的长度（m）；v—各管段满流时的水流速度（m/s）；60—单位换算系数，1min=60s。3.3.2.1.4．暴雨强度公式本市按照D市暴雨强度公式，即：综上所述，把各参数代入流量计算公式得到下面的结果：3.3.2.2雨水管渠的水力计算3.3.2.2.1水力计算方法雨水管的水力计算是利用如下几个公式进行的：Q=v•A V=RIA=R=式中，Q——流量（m3/s）；v——管内流速（m/s）；A——过水断面积（m2）；n——管壁粗糙系数，在此n=0.013；R——水力半径（m）；I——水力坡度；D——管道直径（m）。在设计中，在选定管材之后，n为已知值。而设计流量Q也是经计算后求得的已知数。所以剩下的只有3个未知数D、v及I。这样，在实际应用中，就可参照地面坡度i，从水力计算图或表中求得D及v值，并使所求得的D、v、I各值符合水力计算基本数据的技术规定。3.3.2.2.2雨水管系统的设计步骤1）划分排水流域和管道定线，见D市雨水工程总体布置图；2）划分设计管段；3）划分并计算各设计管段的汇水面积；4）确定各排水流域的平均径流系数；5）确定重现期P，地面集水时间t；6）列表进行雨水干管的水力计算根据前面提到的方法，计算过程和结果见附表3，计算中假定管段的设计流量均从管段的起点进入，即各管段的起点为设计断面。根据冰冻情况、雨水管道衔接要求及承受荷载的要求，确定管段起点的埋深或管底标高。D市的10条雨水干管相互独立，起点覆土厚度一般为0.9米，有支管接入或地面坡度较大时，覆土厚度稍大。雨水管道各设计管段在高程上采用管顶平接。当计算下一管段的设计流量小于上一管段时，应取上一管段的设计流量作为下一管段的设计流量。新敷雨水干管管材选用园形砼管。雨水干管的水力计算见附表4。3.3.2.2.3雨水管道工程小结本次工程总共需敷设28830米雨水管道。其管材均采用圆形钢筋混凝土管。水力计算数据的查询也根据其材料来选定。本次工程共设新敷设雨水干管统计见表3-2。 雨水管道统计表表3-2管径(mm)6007008009001000110012001250管长(m)317463207841593340167920601203管径(mm)1300140015001600180020002100管长(m)10881495537016391373111614504污水处理厂工程4.1污水处理厂厂址选择开发区地势北高南低，向黄河河谷倾伏，北部丘陵沟壑，中部及南部为黄河一级阶地平原，城市排水干管基本顺地势由北向南布置，根据城市总体布局及发展要求，污水处理厂应选在开发区南部，现有两处位置可供选择。厂址一：该位置西侧为运风公路，南侧为南环路，东侧为赵村沟、东章沟、柏台沟三条冲沟的汇合处，位于开发区中南端，此处现为荒地，征地费低，交通、供电、通讯便利，处理后水排入冲沟流入黄河，出路较为通畅。厂址二： 该厂址位于芦王沟以东，华望村以西，规划南环路南侧位置，位于开发区东南部，现为农田，处理后水排入芦王沟，汇入黄河距离此厂址一短，位置处区内黄河下游。两处厂址各有利弊，考虑开发区的发展方向，近期建设可能性以及征地等因素，选定厂址二位置，选址理由如下：1、开发区发展方向是从西向东，现状排水管均在芦王沟以西，东部发展起来还需几年，选择厂址二既考虑污水厂的建设与开发区的发展方向协调，管网布置又经济。2、厂址二现状为荒地，土地价格低。3、厂址二距工业区较近，既缩短了集中排放流量与污水厂的距离，又便于处理厂出水回供工业企业。4.2设计规模根据第2章预测，城区近期（2010年）污水量为50000m3/d。以此确定污水处理厂的设计规模为：近期（2010年）5万m3/d。4.3设计水质4.3.1设计进水水质根据2004年城区污水水质情况，考虑确定污水处理厂设计进水水质为：BOD5：160mg/lCOD：360mg/lSS：260mg/lNH3-N：35mg/lTP：3.8mg/l4.3.2设计出水水质及处理程度根据《山西省海河流域水污染防治规划》，进入河的污水应执行国家GB18918-2002《污水综合排放标准》一级B标准规定，以下污染物最高允许排放浓度为：BOD5：20mg/LCOD：80mg/LSS：20mg/LNH3-N：15mg/LTP：1.0mg/L各项指标的去除率为：ηBOD5=81.3%ηCOD=66.7%ηSS=88.5%4.4污水处理工艺的选择本县污水处理厂水质执行GB8978-2002《污水综合排放标准》一级B标准，其污染物的最高允许排放浓度为BOD5：20mg/L；COD：80mg/L；SS：20mg/L；NH3-N：15mg/L；TP：1.0mg/L。 城市污水中主要污染物质为易生物降解的有机污染物，因此常采用二级生物处理的方法来进行处理。二级生物处理的方法很多，主要分两类：一类是活性污泥法，主要包括传统活性污泥法、吸附—再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延时活性污泥法（氧化沟）、AB工艺、A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺等。另一类是生物膜法，主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等工艺。任何工艺都有其各自的特点和使用条件。活性污泥法是当前使用比较普遍并且有比较实际的参考数据。在该工艺中微生物在处理单元内以悬浮状态存在，因此与污水充分混合接触，不会产生阻塞，对进水有机物浓度的适应范围较大，一般认为BOD5在150—400mg/L之间时，都具有良好的处理效果。但是传统活性污泥处理工艺在处理的多功能性、高效稳定性和经济合理性方面已经难以满足不断提高的要求,特别是进入90年代以来,随着城市建设以及工业的不断发展,城市污水处理产业也得到了迅速的发展,且由于水体富营养化的加剧,我国从2002年开始实施最新的《污水综合排放标准》(GB8978-2002),标准明确制定了严格的氨氮和硝酸盐氮的排放标准,从而各种具有除磷、脱氮功能的污水处理工艺:如A/O工艺、A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟等污水处理工艺得到了深入的研究、开发和广泛的应用,成为当今污水处理工艺的主流。该县城经济开发区的污水中BOD5在160mg/L左右,要求出水BOD5低于20mg/L。在出水的水质中,不仅对COD、BOD5、SS去除率都有较高的要求,同时对氮和磷的要求也进一步提高.结合当地的气候以及地质条件,在众多的污水处理工艺中选择了具有良好脱氮除磷效果的两种工艺—CASS工艺和Carrousuel氧化沟工艺进行方案技术经济比较。5污水处理工艺方案比选5.1Carrousuel氧化沟工艺(方案一)氧化沟时二十世纪50年代由荷兰的巴斯维尔开发，后在欧洲、北美迅速推广，80年代中期，我国部分地区也建造了氧化沟污水处理工程。近几年来，处理厂的规模也发展到日处理水量数万立方米的工业废水及城市污水的大、中型污水处理工程。 氧化沟之所以能在近些年来得到较快的发展，在于它管理简便、运行稳定、流程简单、耐冲击负荷、处理效果好等优点，特别是氧化沟具有特殊的水流混合特征，氧化沟中的曝气装置只设在某几段处，在靠近曝气器下游段水流搅动激烈，溶解氧浓度较高，但随着水流远离曝气区，水流搅动迅速变缓，溶解氧则不断减少，甚至出现缺氧区，这种水流变化的特征，可发生硝化、反硝化作用，以达到生物脱氮的目的，故氧化沟法处理NH3-N效果非常好，同时由于存在厌氧、好氧条件，对污水中的磷也有一定的去除率。氧化沟根据构造和运行方式的不同，目前较多采用的型式有“Carrousel型氧化沟”、“Orbal型氧化沟”、“一体化氧化沟”和“交替式氧化沟”等，其中，由于交替式氧化沟要求自动化水平较高，而Orabal氧化沟因水深较浅，占地面积较大，本报告推选Carrousel氧化沟作为比选方案之一。本设计采用的是Carrousel氧化沟工艺.其工艺的处理流程图如下图5-1所示:`污水中格栅提升泵房细格栅曝气沉砂池厌氧池Carrousel氧化沟二沉池接触池排水浓缩池贮泥池脱水图5-1Carrousel氧化沟工艺流程图5.1.1污水处理系统的设计与计算5.1.1.1进水闸门井的设计进水闸门井单独设定,为钢筋混凝土结构。设闸门井一座,闸门的有效面积为1.8m2,其具体尺寸为1.2×1.5m,有效尺寸为1.2m×1.5m×4.5m。设一台矩形闸门。当污水厂正常运行时开启,当后序构筑物事故检修时,关闭某一闸门或者全部关闭,使污水通过超越管流出污水处理厂。5.1.1.2中格栅的设计与计算其计算简图如图5-2所示(1)格栅间隙数:设栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度b=0.02m,格栅倾角60°，建议格栅数为2，一备一用。==≈68个(2)格栅宽度:设栅条宽度S=0.01m,B=S(n-1)+bn=0.01×(68-1)+0.02×68=2.03≈2.00m(3)进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽B1=1.60m,其渐宽部分的展开角20（进水渠道内的流速为0.82m/s）, ==≈0.56m(4)栅槽与出水渠道连接处渐窄部分的长度：===0.28m(5)通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面（=2.42，=3），===0.103m(6)栅后槽总高度：设栅前渠道超高=0.3m,=0.5+0.103+0.3≈0.9m(7)栅槽总长度：==2.8m(8)每日栅渣量：在格栅间隙为20mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.07m3，=m3/d＞0.2m3/d宜采用机械清渣。 图5-2格栅计算示意图5.1.1.3细格栅的设计与计算其计算简图如图5-2所示(1)格栅间隙数：设栅前水深h=0.5m,过栅流速v=0.9m/s,栅条间隙宽度b=0.006m,格栅倾角=600，格栅数为2。==≈109个(2)格栅宽度：设栅条宽度S=0.01m,B=S(n-1)+bn=0.01×(109-1)+0.006×109=1.73≈1.75m(3)进水渠道渐宽部分的长度：设进水渠道宽B1=1.6m,其渐宽部分的展开角=20（进水渠道内的流速为0.82m/s）,==≈0.22m(4)栅槽与出水渠道连接处渐窄部分的长度：===0.11m(5)通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面（=2.42，=3），===0.51m(6)栅后槽总高度：设栅前渠道超高=0.3m,=0.5+0.3+0.51≈1.3m(7)栅槽总长度： ==2.41m(8)每日栅渣量：在格栅间隙为6mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.07m3，=m3/d＞0.2m3/d宜采用机械清渣。5.1.1.4曝气沉砂池的设计与计算本设计采用曝气沉砂池是考虑到为污水的后期处理做好准备，并且这么做也可以得到更加纯净的沙子。建议设两组沉砂池一备一用。其计算简图如图5-3所示。具体的计算过程如下：(1)池子总有效容积：设t=2min,V=t×60=0.652×2×60=78m3(2)水流断面积：A===9.31m2沉砂池设两格，有效水深为2.00m，单格的宽度为2.4m。(3)池长：L===8.38m，取L=8.5m(4)每格沉砂池沉砂斗容量：=0.6×1.0×8.5=5.1m3(5)每格沉砂池实际沉砂量：设含砂量为20m3/106m3污水，每两天排一次，=1.13〈5.1m3(6)每小时所需空气量：设曝气管浸水深度为2.5m，查表得单位池长所需空气量为28m3/(m·h),q=28×8.5×(1+15%)×2=547.4m3式中(1+15%)为考虑到进口条件而增长的池长。 图5-3曝气沉砂池计算示意图5.1.1.5厌氧池的设计与计算5.1.1.5.1设计参数设计流量为50000m3/d，设计为两座每座的设计流量为25000m3/d。水力停留时间：h。污泥浓度：=3000mg/L污泥回流液浓度：=10000mg/L5.1.1.5.2设计计算(1)厌氧池的容积：=25000×2/24=2083m3(2)厌氧池的尺寸：水深取为=5,则厌氧池的面积：=416.6m2。厌氧池直径：==23m。考虑0.3的超高，故池总高为=5.3m。(3)污泥回流量的计算回流比计算：=0.42污泥回流量：=0.42×25000=10500m3/d5.1.1.6Carrousel氧化沟的设计与计算氧化沟，又被称为循环式曝气池，属于活性污泥法的一种。见图5-4氧化沟计算示意图。本次设计采用Carrousel型氧化沟，共两组。每组设计如下： 图5-4Carrousel氧化沟计算示意图5.1.1.6.1设计参数设计流量Q=25000m3/d设计进水水质BOD5=160mg/L；COD=360mg/L；SS=195mg/L（考虑到格栅以及曝气沉砂池对SS的去除率为25%）；NH3-N=35mg/L；碱度=280mg/L；最低水温14℃；最高水温25℃。设计出水水质BOD5=20mg/L；COD=80mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L污泥产率系数Y=0.55;污泥浓度（MLSS）X=4000mg/L;挥发性污泥浓度（MLVSS）XV=2800mg/L;污泥龄=30d;内源代谢系数Kd=0.055.5.1.1.6.2设计计算(1)去除BOD氧化沟出水溶解性BOD浓度S。为了保证沉淀池出水BOD浓度Se≤20mg/L,必须控制所含溶解性BOD浓度S2，因为沉淀池出水中的VSS也是构成BOD浓度的一个组成部分。S=Se-S1S1为沉淀池出水中的VSS所构成的BOD浓度。S1=1.42(VSS/TSS)×TSS×(1-e)=1.42×0.7×20×(1-e)=13.59(mg/L)S=20-13.59=6.41(mg/L)好氧区容积V1。好氧区容积计算采用动力学计算方法。 V1===8539m3好氧区水力停留时间：t===8.20h剩余污泥量XX==25000(0.16-0.00641)+25000(0.195-0.137)-250000.02=796.93+1450-500=1746.93（kg/d）去除每1kgBOD5所产生的干污泥量==0.499（kgDS/kgBOD5）。(2)脱氮需氧化的氨氮量N1。氧化沟产生的剩余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成的总氮量为：N0==3.82(mg/L)需要氧化的氨氮量N1=进水TKN-出水NH3-N-生物合成所需要的氨N。N1=45-15-3.82=26.18(mg/L)脱氮量NR=进水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=45-20-3.82=21.18(mg/L)碱度平衡。一般认为，剩余碱度达到100mg/L（以CaCO3计），即可保持PH≥7.2，生物反应能够正常进行。每氧化1mg氨氮需要消耗7.14mg碱度；每氧化1mgBOD5产生0.1mg碱度；每还原1mg硝酸盐氮产生3.57mg碱度。剩余碱度=原水碱度-硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+氧化BOD5产生碱度=280-7.14×26.18+0.1×（160-6.41）+3.57×21.18=280-186.93+15.36+75.61=184.04mg/L脱氮所需要的容积V2脱硝率qdn(t)=qdn(20)×1.08(T-20)14℃时qdn=0.035×1.08(14-20)=0.022kg脱氮所需要的容积: V2===8596m3脱氮水力停留时间:==8.25h氧化沟总体积V及停留时间t:V=V1+V2=8539+8596=17135m3t=V/Q=16.45h校核污泥负荷=0.083(3)氧化沟尺寸：取氧化沟有效水深为5m，超高为1m，氧化沟深6m。氧化沟面积为A==17135/5=3427m2单沟宽10m，中间隔墙宽0.25m。则弯道部分的面积为：A1==965.63m2直线段部分的面积:A2==3427-965.63=2461.37m2单沟直线段长度：L===61.53m，取62m。进水管和出水管：污泥回流比R=63.4%，进出水管的流量为：Q1==1.634×25000m3/d=0.473m3/s，管道流速为1.0m/s。则管道过水断面：A===0.473m2管径d==0.776m,取管径800mm。校核管道流速：v==0.94m(4)需氧量实际需氧量：AOR=D1-D2-D3+D4-D5 去除BOD5需氧量：D1==7754.03(kg/d)（其中=0.52，=0.12）剩余污泥中BOD5需氧量：D2==1131.64(kg/d)剩余污泥中NH3-N耗氧量：D3==454.57(kg/d)（0.124为污泥含氮率）去除NH3-N的需氧量：D4=4.6×（TKN-出水NH3-N）×Q/1000=3450(kg/d)脱氮产氧量：D5=2.86×脱氮量=1514.37(kg/d)AOR=D1-D2-D3+D4-D5=8103.45(kg/d)考虑安全系数1.4，则AOR=8103.45×1.4=11344.83(kg/d)去除每1kgBOD5需氧量===2.95（kgO2/kgBOD5）标准状态下需氧量SORSOR=（CS（20）20℃时氧的饱和度，取9.17mg/L；T=25℃；CS(T)25℃时氧的饱和度，取8.38mg/L；C溶解氧浓度，取2mg/L；α=0.85；β=0.95；ρ=0.909）SOR==20764.89(kg/d)去除每1kgBOD5需氧量==5.41（kgO2/kgBOD5）曝气设备的选择：设两台倒伞形表面曝气机，参数如下：叶轮直径：4000mm；叶轮转速：28R/min；浸没深度：1m；电机功率：210KW；充氧量：≥2.1kgO2/(kW·h)。5.1.1.7二沉池的设计与计算其计算简图如图5-5所示5.1.1.7.1设计参数 =652L/s=2347.2/h;氧化沟中悬浮固体浓度=4000mg/L;二沉池底流生物固体浓度=10000mg/L;污泥回流比R=63.4%。5.1.1.7.2设计计算(1)沉淀部分水面面积根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷q=0.9m/(m2·h),设两座二次沉淀池.(m2)(2)池子的直径(m)，取=40m。(3)校核固体负荷=141.18[kg/(m·d)](符合要求)(4)沉淀部分的有效水深设沉淀时间为2.5h。0.9×2.5=2.25(m)(5)污泥区的容积=1945.2(m3)(6)污泥区高度污泥斗高度。设池底的径向坡度为0.05，污泥斗底部直径=1.6m，上部直径=4.0m，倾角为60°，则：=60°=60°=2.1(m)=13.72(m3) 圆锥体高度＝＝＝0.9(m)===418.25(m3)竖直段污泥部分的高度===1.16(m)污泥区的高度=2.1+0.9+1.16=4.16(m)沉淀池的总高度设超高=0.3m，缓冲层高度=0.5m。则==0.3+2.25+0.5+4.16=7.21m取=7.2m5.1.1.8接触池的设计与计算采用隔板式接触反应池。其计算简图如图5-6所示。图5-5二沉池设计计算图5.1.1.8.1设计参数水力停留时间：t=30min平均水深：=2.4m。隔板间隔：b=1.5m。 池底坡度：3%排泥管直径：DN=200mm。5.1.1.8.2设计计算接触池容积：0.652×30×60=1174m3水流速度：m/s表面积：m2廊道总宽度：隔板数采用10个，则廊道总宽度为B=11×b=11×1.5=16.5m。接触池长度：=29.6m取30m。水头损失，取0.4m。5.1.2污泥处理系统的设计与计算5.1.2.1污泥浓缩池的设计与计算采用辐流式浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用重力排泥。设计为两座。其计算简图如图5-6所示。 图5-6接触池计算示意图5.1.2.1.1设计参数设计进泥量：=3493.86kg/d污泥固体负荷：=45kg/d污泥浓缩时间：15h。贮泥时间：6h。进泥含水率：99.5%。出泥含水率：97%。进泥浓度：10000mg/L5.1.2.1.2设计计算浓缩池的面积：==38.82m2浓缩池的直径：=7.03mm浓缩池的有效水深：取=3m校核水力停留时间浓缩池的有效容积：=38.47×3=115.41m3污泥在池中停留时间：=0.66d=15.8h（符合要求）确定泥斗尺寸浓缩后的污泥体积为：=29.12m3贮泥区所需容积：按6h泥量进行计算，则为=7.28m3 泥斗的容积：==7.95m3池底坡度为0.06，池底坡降为：=0.06×（7.0-3）÷2=0.12m故池底可贮泥容积为：==2.48m3因此，总贮泥容积为：=7.95+2.48=10.43m3满足要求浓缩池的总高度超高=0.3m，缓冲层高度=0.5m则浓缩池的总高度为：=3+0.3+0.5+1.6+0.12=5.52m5.1.2.2贮泥池的设计与计算采用矩形贮泥池，贮存来自浓缩池的污泥量其泥量为=58.24m3/d贮泥池设为一座。设计贮泥池的贮泥时间=8h，池高=3m，则贮泥池的表面积为==6.47m2 图5-7浓缩池的计算示意图设计贮泥池池宽为B=2m，池长为==3.24m贮泥池底部为斗形，下底为0.5m×0.5m，高度=2m，超高设为=0.5m则贮泥池的总高度为：=++=0.5+2+3=5.5m5.1.2.3污泥脱水设备采用带式压滤机，污泥硝化过程中由于分解而使体积减少，按硝化污泥中有机物含量占60%，分解率为50%，污泥含水率为95%，则由于含水率的下降而剩余污泥量为：=58.24×0.6=34.9m3/d分解污泥容积为：34.9×0.6×0.5=10.47m3/d硝化后剩余的污泥量为：=34.9-10.47=24.43m3/d选择两台双网带式压滤机（一备一用），每台处理污泥能力为2m3/h，每天工作20小时。脱水后，污泥的含水率为75%，可用车外运。5.2CASS工艺（方案二）5.2.1CASS工艺的特点1.此工艺建设费用低,与常规活性污泥法相比,省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,工艺流程简洁,建设费用可节省10%～25%,占地面积可减少20%～35%。2.运转费用省。由于曝气是周期性的,重新开始曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%～25%。此外,本工程采用水下曝气机代替传统鼓风机曝气,消除了噪音污染。 　　3.有机物去除率高,出水水质好。　　4.管理简单,运行可靠,能有效防止污泥膨胀。与传统的SBR工艺相比,CASS最大的特点在于增加了一个生物选择区,且连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),没有明显标志的反应阶段和闲置阶段。设置生物选择区的主要目的是使系统选择出良好的絮凝性生物。5.污泥产量低,性质稳定。5.2.2CASS工艺的设计与计算CASS工艺的设计原始资料与氧化沟的相同。并且本工艺的中格栅、污水提升泵房、细格栅以及曝气沉砂池的设计与第一方案的相同。第二方案的污泥处理系统的计算与第一方案的也相同在此就不再重复计算。本设计中的CASS反应池分两组每组分四格。每组的处理流量为25000m3/d。这里只对CASS工艺进行设计计算。计算如图5-7所示。其具体计算如下：1.曝气时间设混合液污泥的浓度=2500mg/L,污泥负荷=0.1kgBOD5/kgMLSS,充水比=0.24，曝气时间为：==3.7≈4（h）2.沉淀时间当污泥浓度小于3000mg/L时，污泥界面沉降速度为：式中，为污水温度。设污水温度=10℃，污泥的界面沉降速度：=7.4×104×10×2500-1.7=1.24(m/h)设曝气池水深=5m，缓冲层高度为m，沉淀时间为：==1.37≈1.5（h）3.运行周期设排水时间=0.5h，运行周期=4+1.5+0.5=6（h）每日周期数：=44.曝气池容积曝气池个数=4，每座曝气池容积： ==6510（m3）5.复核出水溶解性BOD5根据设计出水水质，出水溶解性BOD5应小于10.55mg/L。本设计中出水溶解性BOD5：==5.6（mg/L）计算结果满足设计要求。6.计算剩余污泥量10℃时活性污泥自身氧化系数：==0.041剩余生物污泥量：其中式中——出水溶解性BOD5；——二沉池出水总BOD5，取=20mg/L；——活性污泥自身氧化系数，为0.06；——二沉池出水SS中VSS所占的比例，取0.75；——二沉池出水SS，取20mg/L。=20-7.1×0.06×0.75×20=13.6（mg/L）带入数据得=2196-1334.55=861.45（kg/d）剩余非生物污泥：==25000×（1-0.7×0.75）×（195-20）/1000=2078.13（kg/d）剩余污泥总量：=+=861.45+2078.13=2939.58（kg/d） 剩余污泥浓度：==3290（mg/L）7.复核污泥泥龄==37.8(d)计算结果表明，污泥泥龄可以满足氨氮完全硝化的需要。8.复核滗水高度曝气池有效水深m，滗水高度：=1.2（m）复核结果与设定值相同。9.设计需氧量考虑最不利情况，按夏季时高水温计算设计需氧量。根据《室外排水设计规范GBJ14-1987》（1997年版）第6.7.2条，设计需氧量AOR：AOR=-公式中，第二部分为氨氮硝化需氧量，、、为计算系数，，，。AOR==1.47×25000+4.6×-1.42×861.45=5380.2+2974.5-1223.3=7131.4（kg/d）=297.1(kg/h) （a）平面图(b)剖面图图5-7CASS曝气池布置示意图10.标准需氧量SOR=（CS（20）20℃时氧的饱和度，取9.17mg/L；T=25℃；CS(T)25℃时氧的饱和度，取8.38mg/L；C溶解氧浓度，取2mg/L；α=0.85；β=0.95；ρ=0.9）SOR==455.2(kg/h)空气用量：==7586.7（m3/h）=126.4（m3/min）最大气水比=7586.7×24/25000=7.28。11．曝气池的布置CASS曝气池共两座，每座曝气池长72.4m,宽18m，水深5m，超高0.5m，有效体积为6516m3。其中预反应区长12m，占曝气池容积的16.6%。单座CASS曝气池布置如图所示。5.3投资估算5.3.1编制依据和方法5.3.1.1编制依据 国家城市给水排水工程技术研究中心编《给水排水工程概预算与经济评价手册》；《山西建筑工程费用定额》，1995年5.3.1.2编制方法（1）估算工程量根据污水处理工程方案及有关专业说明确定，并套用估算指标或概算定额中的相关项目进行编制。（2）其他直接费、间接费、利润、编定费和税金按《山西省建设工程费用定额》相应工程类别的费率计取，施工企业级别按丙级上类计取，工程类别‘污水厂、污水提升泵房、氧化沟、CASS反应池等按二类计取，室外排水管道工程按一类计取。（3）工程其他费用按《山西省建设工程其他费用暂行标准》中的规定计取，其中：征地费按M市经济开发区土地局提供的数据编制，每亩地5万元；建设单位管理费按Ⅰ类费用的0.8%计取；工程监理费按Ⅰ类费用的1.8%计取；临时建设费按Ⅰ类费用的0.3%计取；勘察设计费中包括勘察和设计两部分费用。其中勘察费包括地质勘察和工程测量费，按Ⅰ类费用的0.8%计取，可研报告编制费按Ⅰ类费用的0.3%计取，设计费按Ⅰ类费用的2.4%计取；联合试运转费按Ⅰ类费用的0.2%计取；工程预备费按Ⅰ类费用和Ⅱ费用之和的8%计取。5.3.2估算结果本工程的第一方案估算投资为8848.48万元，第二方案的估算投资为9069.37万元。两方案工程估算详见表5-1、表5-2。投资估算表工程项目：M市经济开发区污水处理工程（方案一）表5-1单位：万元序号工程费用名称估算价值占投资比例%安装工程设备购置其它费用合计一工程费用2556.21　2300.50　　7412.99　83.78　1污水处理厂1997.732138.34　　4136.07　1.1闸门30.045.20　35.24　1.2中格栅180.9089.23　270.13　1.3污水提升泵房22.5073.20　95.70　1.4细格栅29.4086.20　115.60　1.5沉砂池48.9010.20　59.10　1.6鼓风机房32.42300.20　332.62　1.7氧化沟1305.20350.32　1655.52　1.8二沉池45.1223.5668.68 1.9贮泥池10.2312.3622.591.10脱水机房36.45230.65267.101.11接触池20.35　20.35　1.12消毒间3.2451.65　54.89　1.13污泥浓缩池10.1242.68　52.80　1.14污泥提升泵房19.0223.50　42.52　1.15变电室7.43265.54　272.97　1.16综合楼120.56420.32　540.88　1.17维修间9.7241.25　50.97　1.18锅炉房7.083.50　10.58　1.19浴室6.572.30　8.87　1.20食堂7.081.02　8.10　1.21仓库12.560.8　13.36　1.22车库5.1842.36　47.54　1.23传达室2.100.30　2.40　1.24宿舍15.56　15.56　1.25自动控制5.8062.00　67.80　投资估算表工程项目：M市经济开发区污水处理工程（方案一）续表5-1单位：万元序号工程费用名称估算价值占投资比例%安装工程设备购置其它费用合计1.26通讯4.204.202厂外工程2.1管网2556.282556.28二其它费用　　　923.17　10.43　1征地费　　　423.52　　2可研编制费　　22.24　　　3勘察费　　59.30　　　4设计费　　177.91　　　5建设单位管理费　　59.30　　　6工程监理费　　　133.43　 7联合试运转费　　　14.83　　8临时设施费　　　22.24　　9生产准备费　　　4.60　　10办公家具购置费　　　5.80　　三预备费　　　512.325.79　总投资　　　8848.48　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　投资估算表工程项目：M市经济开发区污水处理工程（方案二）表5-2单位：万元序号工程费用名称估算价值占投资比例%安装工程设备购置其它费用合计一工程费用2856.20　2200.50　　7612.98　83.94　1污水处理厂2099.202077.69　　4176.89　1.1闸门30.045.20　35.24　1.2中格栅180.9089.23　270.13　1.3污水提升泵房22.5073.20　95.70　1.4细格栅29.4086.20　115.60　1.5沉砂池48.9010.20　59.10　1.6鼓风机房32.42300.20　332.62　1.7CASS反应池1450.20450.32　1900.52　1.8贮泥池45.1223.5668.68 1.9脱水机房10.2312.3622.591.10接触池20.35　20.351.11消毒间3.2451.65　54.89　1.12污泥浓缩池10.1242.68　52.80　1.13污泥提升泵房19.0223.50　42.52　1.14变电室7.43265.54　272.97　1.15综合楼120.56420.32　540.88　1.16维修间9.7241.25　50.97　1.17锅炉房7.083.50　10.58　1.18浴室6.572.30　8.87　1.19食堂7.081.02　8.10　1.20仓库12.560.8　13.36　1.21车库5.1842.36　47.54　1.22传达室2.100.30　2.40　1.23宿舍15.56　15.56　1.24通讯5.8062.00　67.80　1.25自动控制4.204.20　投资估算表工程项目：M市经济开发区污水处理工程（方案二）续表5-2单位：万元序号工程费用名称估算价值占投资比例%安装工程设备购置其它费用合计2厂外工程2.1管网2556.282556.28二其它费用936.0710.321征地费423.522可研编制费22.843勘察费60.904设计费182.715建设单位管理费60.906工程监理费137.037联合试运转费15.23 8临时设施费22.249生产准备费4.9010办公家具购置费5.80三预备费520.325.74总投资9069.37　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5.4方案比选5.4.1方案一的总结5.4.1.1优点1.工艺流程简单，运行管理方便。Carrousuel氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。2.运行稳定，处理效果好。Carrousuel氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。3.能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。　4.污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。 　5.可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般＞80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。6.基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3-N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。5.4.1.2缺点1.在氧化沟中完成有机物质的降解，在沉淀池中进行泥水分离，需设独立的沉淀池和刮泥系统。可以除磷脱氮。2.自动化水平不够高。劳动强度大。3.容积利用率低，池容相对较大。5.4.2方案二的总结5.4.2.1优点1.此工艺建设费用低,与常规活性污泥法相比,省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,工艺流程简洁,建设费用可节省10%～25%,占地面积可减少20%～35%。2.运转费用省。由于曝气是周期性的,重新开始曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%～25%。此外,本工程采用水下曝气机代替传统鼓风机曝气,消除了噪音污染。　　3.有机物去除率高,出水水质好。　　4.管理简单,运行可靠,能有效防止污泥膨胀。与传统的SBR工艺相比,CASS最大的特点在于增加了一个生物选择区,且连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),没有明显标志的反应阶段和闲置阶段。设置生物选择区的主要目的是使系统选择出良好的絮凝性生物。5.污泥产量低,性质稳定。5.4.2.2缺点1.要安装滗水器等器材，造价高。 2.除磷效果不够好。3.耗电量大，运行费用较高。5.4.3方案的选定根据以上对两种方案的技术性能的比较，我们可以看出。两套方案都有各自的优点和缺点。在管理和运行方面，Carrousuel氧化沟工艺的动力费用比较低，并且其投资也比较省。具有运行稳定的特点。结合本地的经济现状经过多方面的考虑本设计决定采用方案一即Carrousuel氧化沟污水处理工艺来进行建设施工。6污水处理厂平面和高程布置6.1污水厂的平面布置在污水厂厂区内有：各处理单元构筑物；连通个处理构筑物的管渠以及其他管线；辅助性构筑物；道路以及绿地等。在进行污水厂平面布置时，应遵循以下的原则：6.1.1各处理单元构筑物的平面布置1.贯通连接各处理构筑物之间的管渠要便捷‘直通’避免迂回曲折。2.土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段。3.在处理构筑物之间应该保持一定的距离，以保证连接管渠的要求，一般间距可取5～10m。某些特殊构筑物间距按规范规定。4.各处理构筑物在平面上应该考虑适当的紧凑。 6.1.2管渠的平面布置1.在各处理单元构筑物之间，设有贯通连接管的管渠。此外还应设有能使各处理构筑物独立运行的管渠，当某一处理构筑物因故停工时，使其后续构筑物仍能正常运行。2.应该设有超越全部处理构筑物的直接排放水体的排放管。3.在厂区内还应设有给水管，污水管以及输配电管线。6.1.3辅助性建筑物的平面布置污水处理厂内的辅助性建筑物有：泵房，鼓风机房，办公室，集中控制室，水质分析室，变电室，机修室以及仓库等。他们是污水厂正常运行不可或缺的组成部分。辅助性建筑物的位置应根据方便，安全等原则来布置。另外，在污水内应该合理的修筑道路，方便运输。应该扩大植树绿化美化厂区，改善卫生条件。按照规定污水处理厂的绿化面积不得少于30%。总上所述，污水处理厂的平面布置见污水厂的平面布置图。各附属构筑物的尺寸见表6-1。6.2污水厂的高程布置污水处理厂的高程布置的主要任务是：确定各处理构筑物和泵房的标高；确定各处理构筑物之间管渠的尺寸以及标高：通过计算确定各部分的水面标高；从而使污水能够沿处理构筑物以重力流的方式流动。各处理构筑物之间的饿水头损失通过估算法确定。其具体结果见污水厂的高程布置图。6.3附属构筑物1.综合楼综合楼承担全厂的行政办公、生产管理、化验、生产调度、值班等功能。高3层，钢筋混凝土结构。2.维修间维修间包括机修间、电修间和泥土工间，承担全厂的机、电、土木等设备的基本维修工作。其平面尺寸为21.6m×6m.砖混结构。3.锅炉房、食堂、浴室锅炉房平面尺寸为10.8m×6m，食堂平面尺寸为10.8m×6m，浴室平面尺寸为14.4m×6m，砖混结构。4.仓库厂内设仓库一座，平面尺寸为18m×6m。5车库为满足生产需要，厂内配2.5吨客货两用车和吸泥车各一部。车库的平面尺寸为14.4m×6m。6.传达室平面尺寸4m×4m。7.宿舍厂内设值班和单身宿舍楼一座，平面尺寸为18m×6m。 各附属构筑物尺寸表表6-1序号名称尺寸规格/（m×m）1综合楼13.4×39.82维修间21.6×63仓库18×64食堂10.8×65浴室14.4×66变电室16.5×67锅炉房10.8×68车库14.4×69传达室4×410加药间7.2×611鼓风机房12×812回流污泥泵房18×7.213污泥脱水机房32.4×1514污水提升泵房6.5×715活动场15×106.4污水提升泵房的设计6.4.1设计流量和扬程的确定设计流量一般按最高日最大时的污水流量确定。其中Q=652L/s设四台水泵，三用一备。每台的流量为217.33L/s.6.4.2初选水泵选择型号为300WQ800-12-45污水泵。其额定性能参数为：扬程12m，流量800m3/h,转速980r/min，功率45Kw,效率81.5%.6.4.3集水池容积的确定集水池的容积一般不小于最大一台泵5分钟的流量即集水池的容积应不小于66.67m3。取长×宽×高为7m×2.25m×6.5m，则集水池的容积为102.4m3。可以满足要求。 6.4.4机组尺寸的确定机组安装在共同的基础上，基础的作用是支撑并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈的震动，更不容许产生基础沉降。因此对基础的要求是：坚实牢固，除承受机组静荷载外还能承受机组震动荷载。基础尺寸一般按所选水泵的安装尺寸确定。基础长为L=700mm基础宽为B=600mm基础高度为H=400mm6.4.5选泵后扬程的核算根据泵站布置，对水泵总扬程及吸程进行核算：由于是潜水污水泵就不考虑吸水高度。总扬程式中——出水管路全部水头损失；——集水池水位与出水水位差。Σξ出：同心心渐扩管dn200DN350，ξ=0.34；90°铸铁弯头2个，DN350,ξ=0.67。(m)所选水泵可以满足要求。 7人员编制及成本分析7.1人员编制污水厂处理厂人员编制参照《城市污水处理工程项目建设标准》（修订版），并根据本污水厂的工艺特点，技术水平和自控程度，并按照企业经营管理的要求合理确定。本着有利生产、提高经济效益的原则，做到分工具体、责任明确、精明高效。污水处理厂劳动定员75人，其中管理人员6人，约占总人员的8%；技术人员6人，占总人员的8%；生产人员63人，占总人员的84%。详细定岗定员情况见表7-1所示。污水处理厂人员编制表表7-1序号工种班定员班制人数备注1厂长12副厂长3 3财会24技术员2365调动员1336运行工53157加药工1338清污工2369机修工33910电工13311检修工8包括管网检修工3人12绿化工313炊事员314司机215门卫116化验员517其他2合计757.2经济评价7.2.1基础数据7.2.1.1工程概况本项目的工程内容包括污水处理厂及配套污水管网的建设，污水处理厂工程2010年的设计规模为50000m3/d，工程第一方案的投资为8848.48万元。根据M市的经济现状以及城市建设局的建设资金落实情况，工程所需资金由国家财政专项环保投资6500万元，该市自筹资金2348.48万元。7.2.1.2实施进度及用款计划本项目分期建设，近期工程内容拟两年（2005和2006年）建成。第一年完成污水厂的征地、三通一平、污水厂的生产设施、供电线路及污水主干管的建设，预计用款5500万元；第二年完成其余工程，预计用款3348.48万元。本项目近期工程两年建成后，第三年投产，当年形成污水处理规模47000m3/d.以后每年递增1000m3/d，到2010年达到近期污水处理工程设计规模50000m3/d。该项目生产期按21年计算，计算期为23年。 7.2.2财务评价7.2.2.1年营业收入计算本工程项目投产后，城市污水经过二级生化处理后可满足农田灌溉的水质要求。根据M市城管局的调查，每年春夏农灌季节（约为三个月）的农田灌溉用水量约为20000m3/d。污水处理厂建成后，可在农灌季节将部分二级处理水利用现有管渠引入农田作灌溉用水。，水费拟定为0.6元/m3。此外，为维持污水处理厂的运行，达到行业基准收益（8%），还需要收取适当的污水处理费用，建议排污费收取标准为0.97元/m3，其中部分可由企业和城市居民分担，部分由国家财政补贴。正常年份的年收入估算值为78.65万元。7.2.2.2年营业税金及附加污水处理厂营业税金及附加按有关规定计取，营业税为6%，城市维护建设税按营业税的7%计取，教育费附加按营业税的3%计取。7.2.2.3成本估算1.工资福利费按9600元/（人·年）计，职工为75人；2.固定资产折旧费，按固定资产总值的4.60%计算，净产值率按4.0%计算。第一方案的固定资产总值为8848.48万元，第二方案固资产总值为9069.37万元。3．大修基金提存率，按固定资产总值的2.4%计；4.日常检修维护费，按固定资产总值的1.0%计；5.无形资产及递延资产摊销费，按10年平均计入摊销成本；6动力费计算公式：E=8760Nd/10000公式中E——动力费，万元/年；N——生产性动力设备的用电负荷，第一方案N=850KW，第二方案N=830KW；d----电费单价，0.45元/（KWh）7.药剂费药剂费由加药费E1和消毒费E2两部分组成。8.管理费用、营业费用及其它费用包括管理和营业部门的办公费、取暖费、租赁费、保险费、差旅费、研究试验费、会议费、成本中列支的税金（如房产税、车牌使用税等），以及其他不属于以上项目的支出等，按上述各项费用总和的15%计算。7.2.3工程效益分析7.2.3.1财务评价指标计算结果（见表7-2）财务评价指标计算结果表7-2指标项目单位指标值 静态指标投资利润率%2.9投资利税率%3.8投资回收期年11.46动态指标全部投资财务内部收益率%8.3全部投资财务净现值万元332.567.2.3.2现金流量表分析通过全部投资现金流量表分析，全投资财务内部收益率大于行业基准收益率，财务净现值大于零，说明本评价建议的排污费标准是可行的。7.2.3.3现金流量表分析污水处理厂收取排污费的标准在国内没有统一规定，基于建议价格为前提进行的财务评价，其内部收益率达到8.3%，略微超过基准收益率，但预测的排污费明显偏高。污水处理工程是我国实施环境保护工作的重要工程。M市污水处理工程是黄河水污染防治工作的重要组成部分，同时也将促进我省环境保护工作的健康有序发展。该工程的社会效益将是巨大的。经济评价分析见附表4。8环境影响分析本工程的实施，可以从根本上解决M县污水对黄河的污染问题，同时对城区的环境卫生的改善起到一定的作用。但是污水厂在运行的过程中对当地的环境可能会造成一定程度的不利影响，要采取有效的环保措施。8.1废气的影响污水处理厂的主要处理构筑物基本为漏天建设，污水的恶臭气味不可避免的会向周围散发，影响到附近居民和水厂工作人员的健康。但是这些都不会给居民产生太大的影响。对于厂区内及工作间的污染，通过厂区的绿化和增加通风设施可加以削减。8.2污泥的影响经污水处理厂处理污泥的稳定，脱水后可用于农肥或进行卫生填埋，对环境影响比较小。但是堆放场地要有防渗措施，以防其造成对地下水的污染或产生二次废气污染。8.3噪声的影响厂区内设备的运转过程中产生的噪声对附近的居民和生产工人会产生一定的影响。上述各种类型的环境影响是污水处理过程中不可避免的问题，但是这些问题在设计的过程中已经做了充分的考虑，通过各种方式力争将污水处理厂对环境的影响降低到最低程度。 9结论和建议9.1结论1.M市经济开发区靠近黄河流域，城市污水的排放加重了黄河治理的难度，为有效保护母亲河，城市污水应尽快实现达标排放。2.M市经济开发区污水处理工程规模近期为46000m3/d，远期为50000m3/d，本工程按远期设计。3.城市排水体制采用分流制。4.在城市的南面建一座规模为50000m3/d的污水处理厂，处理工艺采用Carrousel型氧化沟工艺。5.工程包括雨水管网和污水处理系统两大部分，估算总投资为8848.48万元，工程总投资中，Ⅰ类费用为7412.99万元，Ⅱ类费用为923.17万元，工程预备费为512.32万元。9.2建议1.污水处理工程是是城市的重要基础设施建设内容，本工程的实施，不仅有利于黄河的污染治理，而且可以使城市的环境现状得到明显的改善，可谓功在当代，利在千秋。2.M市经济开发区基础设施建设十分薄弱，而本工程的投资较大，建议充分利用国家治理污水专项资金，并且多方筹备资金，建设和完善该市的排水系统。3.建立合理的用水价格机制，采用不同的用水水价，优水高价，劣水低价。4.强化管理机制，企业废水必须达到相关标准方可排入下水道进入污水处理厂。配套管网的维护应该得到保证。 外文文献 英文资料WATERPOLLUTIONANDSOCIETYByDavidKrantzandBradKifferstein INTRODUCTION    Comprisingover70%oftheEarth’ssurface,waterisundoubtedlythemostpreciousnaturalresourcethatexistsonourplanet. Withouttheseeminglyinvaluablecompoundcomprisedofhydrogenandoxygen,lifeonEarthwouldbenon-existent:itisessentialforeverythingonourplanettogrowandprosper. Althoughweashumansrecognizethisfact,wedisregarditbypollutingourrivers,lakes,andoceans.Subsequently,weareslowlybutsurelyharmingourplanettothepointwhereorganismsaredyingataveryalarmingrate. Inadditiontoinnocentorganismsdyingoff,ourdrinkingwaterhasbecomegreatlyaffectedasisourabilitytousewaterforrecreationalpurposes. Inordertocombatwaterpollution,wemustunderstandtheproblemsandbecomepartofthesolution.POINTANDNONPOINTSOURCES   AccordingtotheAmericanCollegeDictionary,pollutionisdefinedas: “tomakefoulorunclean;dirty.” Waterpollutionoccurswhenabodyofwaterisadverselyaffectedduetotheadditionoflargeamountsofmaterialstothewater. Whenitisunfitforitsintendeduse,waterisconsideredpolluted. Twotypesofwaterpollutantsexist;pointsourceandnonpointsource. Pointsourcesofpollutionoccurwhenharmfulsubstancesareemitteddirectlyintoabodyofwater. TheExxonValdezoilspillbestillustratesapointsourcewaterpollution. Anonpointsourcedeliverspollutantsindirectlythroughenvironmentalchanges. Anexampleofthistypeofwaterpollutioniswhenfertilizerfromafieldiscarriedintoastreambyrain,intheformofrun-offwhichinturneffectsaquaticlife. Thetechnologyexistsforpointsourcesofpollutiontobemonitoredandregulated,althoughpoliticalfactorsmaycomplicatematters.Nonpointsourcesaremuchmoredifficulttocontrol. Pollutionarisingfromnonpointsourcesaccountsforamajorityofthecontaminantsinstreamsandlakes.CAUSESOFPOLLUTION    Manycausesofpollutionincludingsewageandfertilizerscontainnutrientssuchasnitratesandphosphates. Inexcesslevels,nutrientsoverstimulatethegrowthofaquaticplantsandalgae. Excessivegrowthofthesetypesoforganismsconsequentlyclogsourwaterways,useupdissolvedoxygenastheydecompose,andblocklighttodeeperwaters.This,inturn,provesveryharmfultoaquaticorganismsasitaffectstherespirationabilityorfishandotherinvertebratesthatresideinwater.     Pollutionisalsocausedwhensiltandothersuspendedsolids,suchassoil,washoffplowedfields,constructionandloggingsites,urbanareas,anderodedriverbankswhenitrains. Undernaturalconditions,lakes,rivers,andotherwaterbodiesundergoEutrophication,anagingprocessthatslowlyfillsinthewaterbodywithsedimentandorganicmatter. Whenthesesedimentsentervariousbodiesofwater,fishrespirationbecomesimpaired,plantproductivityandwaterdepthbecomereduced,andaquaticorganismsandtheirenvironmentsbecomesuffocated. Pollutionintheformoforganicmaterialenterswaterwaysinmanydifferentformsassewage,asleavesandgrassclippings,orasrunofffromlivestockfeedlotsandpastures. Whennaturalbacteriaandprotozoaninthewaterbreakdownthisorganicmaterial,theybegintouseuptheoxygendissolvedinthewater. Manytypesoffishandbottom-dwellinganimalscannotsurvivewhenlevelsofdissolvedoxygendropbelowtwotofivepartspermillion. Whenthisoccurs,itkillsaquaticorganismsinlargenumberswhichleadstodisruptionsinthefoodchain.    Pathogensareanothertypeofpollutionthatproveveryharmful. Theycancausemanyillnessesthatrangefromtyphoidanddysenterytominorrespiratoryandskindiseases. Pathogensincludesuchorganismsasbacteria,viruses,andprotozoan. Thesepollutantsenterwaterwaysthroughuntreatedsewage,stormdrains,septictanks,runofffromfarms,andparticularlyboatsthatdumpsewage. Thoughmicroscopic,thesepollutantshaveatremendouseffectevidencedbytheirabilitytocausesickness. CLASSIFYINGWATERPOLLUTION   Themajorsourcesofwaterpollutioncanbeclassifiedasmunicipal,industrial,andagricultural. Municipalwaterpollutionconsistsofwastewaterfromhomesandcommercialestablishments. Formanyyears,themaingoaloftreatingmunicipalwastewaterwassimplytoreduceitscontentofsuspendedsolids,oxygen-demandingmaterials,dissolvedinorganiccompounds,andharmfulbacteria. Inrecentyears,however,morestresshasbeenplacedonimprovingmeansofdisposalofthesolidresiduesfromthemunicipaltreatmentprocesses. Thebasicmethodsoftreatingmunicipalwastewaterfallintothreestages:primarytreatment,includinggritremoval,screening,grinding,andsedimentation;secondarytreatment,whichentailsoxidationofdissolvedorganicmatterbymeansofusingbiologicallyactivesludge,whichisthenfilteredoff;andtertiarytreatment,inwhichadvancedbiologicalmethodsofnitrogenremovalandchemicalandphysicalmethodssuchasgranularfiltrationandactivatedcarbonabsorptionareemployed. Thehandlinganddisposalofsolidresiduescanaccountfor25to50percentofthecapitalandoperationalcostsofatreatmentplant. Thecharacteristicsofindustrialwastewaterscandifferconsiderablybothwithinandamongindustries. Theimpactofindustrialdischargesdependsnotonlyontheircollectivecharacteristics,suchasbiochemicaloxygendemandandtheamountofsuspendedsolids,butalsoontheircontentofspecificinorganicandorganicsubstances.Threeoptionsareavailableincontrollingindustrialwastewater. Controlcantakeplaceatthepointofgenerationintheplant;wastewatercanbepretreatedfordischargetomunicipaltreatmentsources;or wastewatercanbetreatedcompletelyattheplantandeitherreusedordischargeddirectlyintoreceivingwaters.WASTEWATERTREATMENTRawsewageincludeswastefromsinks,toilets,andindustrialprocesses.Treatmentofthesewageisrequiredbeforeitcanbesafelyburied,used,orreleasedbackintolocalwatersystems.Inatreatmentplant,thewasteispassedthroughaseriesofscreens,chambers,andchemicalprocessestoreduceitsbulkandtoxicity.Thethreegeneralphasesoftreatmentareprimary,secondary,andtertiary.Duringprimarytreatment,alargepercentageofthesuspendedsolidsandinorganicmaterialisremovedfromthesewage.Thefocusofsecondarytreatmentisreducingorganicmaterialbyacceleratingnaturalbiologicalprocesses.Tertiarytreatmentisnecessarywhenthewaterwillbereused;99percentofsolidsareremovedandvariouschemicalprocessesareusedtoensurethewaterisasfreefromimpurityaspossible.Agriculture,includingcommerciallivestockandpoultryfarming,isthesourceofmanyorganicandinorganicpollutantsinsurfacewatersandgroundwater. Thesecontaminantsincludebothsedimentfromerosioncroplandandcompoundsofphosphorusandnitrogenthatpartlyoriginateinanimalwastesandcommercialfertilizers. Animalwastesarehighinoxygendemandingmaterial,nitrogenandphosphorus,andtheyoftenharborpathogenicorganisms. Wastesfromcommercialfeedersarecontainedanddisposedofonland;theirmainthreattonaturalwaters,therefore,isfromrunoffandleaching. Controlmayinvolvesettlingbasinsforliquids,limitedbiologicaltreatmentinaerobicoranaerobiclagoons,andavarietyofothermethods.GLOBALWATERPOLLUTION    Estimatessuggestthatnearly1.5billionpeoplelacksafedrinkingwaterandthatatleast5milliondeathsperyearcanbeattributedtowaterbornediseases.Withover70percentoftheplanetcoveredbyoceans,peoplehavelongactedasiftheseverybodiesofwatercouldserveasalimitlessdumpinggroundforwastes.Rawsewage,garbage,andoilspillshavebeguntooverwhelmthedilutingcapabilitiesoftheoceans,andmostcoastalwatersarenowpolluted.Beachesaroundtheworldareclosedregularly,oftenbecauseofhighamountsofbacteriafromsewagedisposal,andmarinewildlifeisbeginningtosuffer.    Perhapsthebiggestreasonfordevelopingaworldwideefforttomonitorandrestrictglobalpollutionisthefactthatmostformsofpollutiondonotrespectnationalboundaries.ThefirstmajorinternationalconferenceonenvironmentalissueswasheldinStockholm,Sweden,in1972andwassponsoredbytheUnitedNations(UN).Thismeeting,atwhichtheUnitedStatestookaleadingrole,wascontroversialbecausemanydevelopingcountrieswerefearfulthatafocusonenvironmentalprotectionwasameansforthedevelopedworldtokeeptheundevelopedworldinaneconomicallysubservientposition.ThemostimportantoutcomeoftheconferencewasthecreationoftheUnitedNationsEnvironmentalProgram(UNEP).UNEPwasdesignedtobe“theenvironmentalconscienceoftheUnitedNations,”and,inanattempttoallayfearsofthedevelopingworld,itbecamethefirstUNagencytobe headquarteredinadevelopingcountry,withofficesinNairobi,Kenya.Inadditiontoattemptingtoachievescientificconsensusaboutmajorenvironmentalissues,amajorfocusforUNEPhasbeenthestudyofwaystoencouragesustainabledevelopmentincreasingstandardsoflivingwithoutdestroyingtheenvironment.AtthetimeofUNEP"screationin1972,only11countrieshadenvironmentalagencies.Tenyearslaterthatnumberhadgrownto106,ofwhich70wereindevelopingcountries.WATERQUALITY   Waterqualityiscloselylinkedtowateruseandtothestateofeconomicdevelopment. Inindustrializedcountries,bacterialcontaminationofsurfacewatercausedserioushealthproblemsinmajorcitiesthroughoutthemid1800’s. Bytheturnofthecentury,citiesinEuropeandNorthAmericabeganbuildingsewernetworkstoroutedomesticwastesdownstreamofwaterintakes. Developmentofthesesewagenetworksandwastetreatmentfacilitiesinurbanareashasexpandedtremendouslyinthepasttwodecades. However,therapidgrowthoftheurbanpopulation(especiallyinLatinAmericaandAsia)hasoutpacedtheabilityofgovernmentstoexpandsewageandwaterinfrastructure. Whilewaterbornediseaseshavebeeneliminatedinthedevelopedworld,outbreaksofcholeraandothersimilardiseasesstilloccurwithalarmingfrequencyinthedevelopingcountries. SinceWorldWarIIandthebirthofthe“chemicalage”,waterqualityhasbeenheavilyimpactedworldwidebyindustrialandagriculturalchemicals.Eutrophicationofsurfacewatersfromhumanandagriculturalwastesandnitrificationofgroundwaterfromagriculturalpracticeshasgreatlyaffectedlargepartsoftheworld.Acidificationofsurfacewatersbyairpollutionisarecentphenomenonandthreatensaquaticlifeinmanyareaoftheworld. Indevelopedcountries,thesegeneraltypesofpollutionhaveoccurredsequentiallywiththeresultthatmostdevelopedcountrieshavesuccessfullydealtwithmajorsurfacewaterpollution. Incontrast,however,newlyindustrializedcountriessuchasChina,India,Thailand,Brazil,andMexicoarenowfacingalltheseissuessimultaneously.CONCLUSION       Clearly,theproblemsassociatedwithwaterpollutionhavethecapabilitiestodisruptlifeonourplanettoagreatextent.Congresshaspassedlawstotrytocombatwaterpollutionthusacknowledgingthefactthatwaterpollutionis,indeed,aseriousissue.Butthegovernmentalonecannotsolvetheentireproblem. Itisultimatelyuptous,tobeinformed,responsibleandinvolvedwhenitcomestotheproblemswefacewithourwater. Wemustbecomefamiliarwithourlocalwaterresourcesandlearnaboutwaysfordisposingharmfulhouseholdwastessotheydon’tendupinsewagetreatmentplantsthatcan’thandlethemorlandfillsnotdesignedtoreceivehazardousmaterials. Inouryards,wemustdeterminewhetheradditionalnutrientsareneededbeforefertilizersareapplied,andlookforalternativeswherefertilizersmightrunoffintosurfacewaters.Wehavetopreserveexistingtreesandplantnewtreesandshrubstohelppreventsoilerosionandpromoteinfiltrationofwaterintothesoil. Aroundourhouses,wemustkeeplitter,petwaste,leaves,andgrass clippingsoutofguttersandstormdrains. Thesearejustafewofthemanywaysinwhichwe,ashumans,havetheabilitytocombatwaterpollution. Asweheadintothe21stcentury,awarenessandeducationwillmostassuredlycontinuetobethetwomostimportantwaystopreventwaterpollution. Ifthesemeasuresarenottakenandwaterpollutioncontinues,lifeonearthwillsufferseverely. 中文翻译水污染和社会的关系引言地球的表面，大约有70%的面积被海水所覆盖。水被认为是我们这个星球上一种现有的价值不可估量的自然资源。没有这些看似价值重要的氢氧化合物，一切生命在地球上将不会存在。它是我们星球上一切生命生长发育的本质。尽管我们人类已经认识了这个事实，但我们一直以来漠视其污染我们的河流、湖泊和海洋。结果，我们逐渐地而且可定的被它所威胁，而且自然已经向我们发出了警告。除此之外，无辜的有机体正在走向灭绝。我们的饮用水，已经被我们使用水资源进行创新生产而影响，为了阻止水的污染，我们必须了解而且去解决这个问题。重要和次要的污染源根据美国语言学院，污染被定义为：变得肮脏、不干净。当水体含有大量的废弃的物质材料时，水体就被污染了。当它不再适合我们的使用目的时，我们就得向这方面考虑。水污染后存在两种类型，直接的污染和间接的污染。直接的污染发生后，水体含有有害物质，油类的泄漏很好地解释了这个概念。间接的污染则是由于环境的改变所引起的水质发生的变化。这类型污染的一个很好的例子为土壤由于雨水的降落而变化，在挥发转变的过程中发生了变化。现在已经存在着方面的预防和控制技术。尽管政府的因素是细节性的事情，但是对于直接污染的发生是非常难控制的，这种污染主要影响着河流和湖泊。引起污染的原因污染的原因包括很多方面，有废水的排放、农田的灌溉，含有大量的氮、磷化合物，超过了这些物质应有的含量的标准，最终导致水体结构发生了改变。化合物的增多，转移到水体的深处，严重地影响了税种的生命物种，包括鱼类和居住在水中的生命。当水体含有大量的悬浮的固体时同样可以引起污染，如油类、洗涤废水、建筑和木屑等。在郊区，当雨水来临时，这些物质就会被冲刷到水体当中，在自然条件下，河流和湖泊发生了变化。随着沉渣大量的进入水体，水体深处也逐渐的发生了变化。尤其是以污水、枯叶和杂草的方式。当自然界的微细菌在水体分解这种有机物质时，它们开始消耗水中的氧气，许多动物如鱼类因为缺氧而潜入到水体的更深处，当此情况发生后，许多的动物将面临着死亡，且破坏了食物链。放射性的污染是另外一种已经被证明了的危害极为严重的污染，将会引起皮肤方面的病变。无节制的排放、洪水的泄流、从农田来的被化肥所污染的废水及特殊船体的泄漏，通过研究均能引起疾病。水体污染的类型 最主要的水资源的污染包括市政、工业和农业。市政的污染包括居住小区、商业经济区、建设区。许多年来，对待市政工程的主要方式为简单地减少其所含的悬浮物和一些有害的细菌。近年来，越来越注重解决其本质的问题。最基本的方法是从三个方面进行控制：一级处理，包括大块悬浮物、沉渣和磨碎的粉状物。二级处理，运用生物的方法进行降解。三级处理，运用先进的生物方式和化学、物理方法进行处理，包括过滤和炭吸附。工业废弃物的影响不仅仅在于它们所含的物质的种类，例如生物含氧的要求和固体悬浮物质的含量，同时也含有各种各样的无机的和有机的物质。这三个观念在控制工业污水方面是非常有价值的，应该在其进行传代时采取控制。废水能够重复治理，尤其对于市政资源方面。废水的处理污废水的来源包括生活污废水（厕所）和工业的过程中所产生的污废水。工业废水的处理应该在其可以安全地排入当地的水系前采取。在整个过程中，污水通过严格的格栅和化学过程来减少其中的块状物质及有毒物质。这两个一般的阶段是处理过程中的主要阶段。在处理阶段的初期，占比例很大的悬浮物和无机物质被去除掉。第二个阶段处理的焦点为减少有机物质，通过改变其原有的生物的过程。如果水还要进行重复利用，那么最终的处理是十分必要的。99%的固体悬浮物被去除。各种化学过程将被用来确保水尽可能的纯洁。农业以及商业住宅区，是地表水和地下水中有机和无机物的重要来源。这些成分包括庄稼地被腐蚀后所沉积的沉渣，同时还有氮、磷化合物。这些是商业区的废水中有机物的组成物。人类的排泄物含有许多需氧的物质，商业区的污废水直接排入地表，它们主要威胁自然水体。控制和限制生物的治理是最基本的方法。全球水污染据估计，将近1.5亿的人口还在饮用不安全的水。至少每年有5亿的人口死于由于水污染所引起的疾病。超过70%的地球表面被水所覆盖，人们的生活长时间的影响着水系。污水、垃圾和油类被大量的倾入海水，且超过了海水的细菌容量。大部分的海洋水被污染。近海岸线、海滩逐渐地被大量的细菌所侵蚀，其野生的物种资源开始受到威胁。世界上开始广泛的控制和节制全球的污染是因为水污染不能够被合理的界定。首先，国际上主要的会议是1972年由UN倡议的，这次会议上，USA扮演了一个领导者的角色。许多的发展中国家担心环境保护的焦点最终会意味着发达国家在经济上牵制他们。会议上，最重要的是得到了一个国际共识，除此之外，就是科学地在环境方面的一些问题上形成了一致性的意见。水质问题 水的质量与水的用途和本国经济的发展有着非常密切的关系。在工业化国家，在1800年代的大城市里，水体表面的细菌成分引起了健康问题。经过了一个多世纪，欧洲和北美开始建立了整套管理体制。随着时间的推移，行业也在不停地发展。然而随着人口的增长(尤其是拉丁和亚洲)超出了政府所允许的最大排水范围。而水体引起的疾病现在已经被发达国家所预料。在发展中国家，经常引起超标报告。从第二次世界大战以后，迎来了化学时代，水质就开始被工业和农业方面的化学成分严重地污染。随着影响越来越大，已经污染了的空气中的酸性物质成了水质中的成分。这些开始发生在发达国家，后来，他们也有所意识，但后果由他们负担。相比，新的工业国家如中国、印度等也出现了相似的问题。结论现在，很清楚，在和污水有关的一切均成了非常敏感的话题。世界各个国家通过了相应的法律试图努力去阻止水体的污染。确实，这个问题十分严峻，影响及形成的后果对于我们来说是不可估量的。我们必须熟悉我们的水源，同时学会一些进污水排放前的预处理工作。以便减少水体中所含有的有毒有害的物质。人类完全有能力也有责任保护我们的水资源，阻止水污染。随着我们迈入21世纪，对于水体污染方面的认识和教育肯定会有所加强，这是阻止水体污染的重要一步。如果不采取相应的措施，水体污染将会继续加重，在地球上的一切生命将会受到威胁。 附表 附表1街区面积表街区编号a1a2a3a4a5a6a7a8a9a10a11街区面积(ha)13.009.3611.1211.7311.5615.4318.5420.3911.9011.230.00街区编号a12a13a14a15a16a17a18a19a20a21a22街区面积(ha)12.9725.3711.1614.5915.7812.5019.1324.2920.7321.5810.27街区编号b1b2b3b4b5b6b7b8b9b10b11街区面积(ha)6.7522.9014.1317.7611.019.9911.469.7110.3119.7912.62街区编号b12b13b14b15b16b17b18b19b20b21b22街区面积(ha)13.798.946.855.926.655.565.8411.566.896.347.76街区编号b23b24b25b26b27b28b29b30b31b32b33街区面积(ha)16.1713.3713.700.008.158.417.5619.4813.0914.3011.63街区编号b34b35b36b37b38b39b40b41b42b43b44街区面积(ha)11.3719.480.0016.668.3914.060.008.950.009.519.88街区编号b45b46b47b48b49b50　　　　　街区面积(ha)8.308.3917.6810.549.9921.27　　　　　街区编号c1c2c3c4c5c6c7c8c9c10c11街区面积(ha)25.328.2011.3731.0113.8215.3617.669.089.7723.5615.99街区编号c12c13c14c15c16c17c18c19c20c21c22街区面积(ha)24.8927.3210.9020.1521.7820.7215.2421.9323.889.9819.93街区编号c23c24c25c26c27　　　　　　街区面积(ha)27.0413.4112.9917.2618.17　　　　　　参考文献[1]张统.SBR及其变法污水处理与回用技术.北京:化学工业出版社，2003[2]孙惠修.排水工程上册.北京:中国建筑工业出版社.1999,第四版[3]张自杰.排水工程下册.北京:中国建筑工业出版社,2000.第四版[4]张勤.水工程经济.北京:中国建筑工业出版社,2002[5]郑达谦.给水排水工程施工.北京:中国建筑工业出版社,1998[6]姜乃昌.水泵及水泵站.北京:中国建筑工业出版社,1998[7]雷乐成.水处理新技术及工程设计.北京:化学工业出版社,2001[8]韩洪军.污水处理构筑物设计与计算.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002 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