新疆和静县污水处理厂升级优化设计

【摘要】：随着国家“城镇化”进程加速和污水处理厂出水标准提高，新疆众多的城镇污水处理厂面临提标改扩建，具有相当部分的已有的污水工艺采用土池子结构的氧化塘工艺，对此类工程改造设计时，如何将改扩建工程与已有的工程从环境指标、工艺、生产投入时间、资金投入等方面结合考虑已达到最佳优化，是此类工程设计时必须予以考虑的。 本文以和静县污水处理厂现场调查的基础上，通过对现有污水处理厂与处理能力的评价，拟定不同的解决方案，使用科学的决策方法选择优方案，并对选择后的方案进行最优化设计。为和静县污水处理厂的升级改造提供技术支撑，同时新疆类似污水处理厂升级改造提供参考。 本研究主要研究方法和结论为： （1）和静县氧化塘工艺中的初沉池，由于采用土池子结构，虽然大部分设计成一用一备结构，但是池壁承载力弱，机械无法入池清理，使得必须人工清渣，小城镇污水处理厂管理执行能力较差，对污泥不能及时清淤，使得有机物在池中发酵，产生含有硫化氢气体的臭味，产生二次污染，建议提标扩建时选择不使用初沉池的工艺或采用钢筋混凝土结构池体代替。 （2）氧化塘池壁为了安装HDPE膜，池壁倾斜坡度在1:2以下，因此与同等占地面积的混凝土池子相比，池容要小的多，提标扩建工程面临要扩建池容，新建池容会增加征地费用，因此可以考虑在原土池子基础上重新新建钢筋混凝土池。 （3）由于氧化塘土池子池壁结构脆弱，不能安装设备，一般曝气器都安装在池壁，因此选择曝气器，是氧化塘土改造成曝气池的难点，通过对比可提升曝气器和悬挂链曝气器，发现悬挂链曝气器投资节省，应用案例较多。 （4）使用净现值法对项目经济指标进行评价，影响净现值的经济指标主要是项目投资费用和项目运行费用，使用查表法查询出项目投资费用，按照规范预估出运行费用，计算出不同方案的净现值，净现值大者为最佳方案。本工程选择项目净现值但是由于新疆部分地区征地费用较低，将原池体利用较为经济。征地费用、池深和收取的水费费用为主要影响因素。 （5）使用层次分析法对备选工艺进行对比发现，氧化沟综合评价较高，主要因为新疆地域特点，冬季寒冷，城镇污水处理人员素质较低，再加上地方财政资金有限，导致工程稳定性、操作难易程度和基础投资费用成为影响此类工程改造的主要因素，氧化沟工艺在以上因素的评价的权重较高。 （6）净现值法和层次分析法联合决策氧化塘工艺提标扩建工工程较为客观，考虑到了现场的多目标因素影响，使选择出的工艺较为科学，满足现场实际要求，具有一定的推广价值。 （7）工艺设计时，首先应根据实际情况选择氧化沟类型，卡鲁塞尔氧化沟由于池深较高，易于保温，占地面积小，成为首选类型；其次选择工艺最佳的参数，对改造后的生物池对污水污染物去除量进行计算，计算的结果为设计新建生物池的设计参数。 本文针对新疆城镇污水处理厂提标扩建工程进行研究，采用的设计方法和决策方法全面考虑新疆地域和发展特点，使设计出的工程更为经济，二次污染较少，运行更稳定及满足当地要求，可为新疆地区同类污水厂改造提供参考借鉴。 【关键词】：氧化沟工艺 悬挂链曝气装置 净现值法 层次分析法
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X505;X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 引言11-22
• 1.1 选题背景与意义11
• 1.2 国内外城市污水处理技术11-15
• 1.2.1 城市污水处理现状11-12
• 1.2.2 城市污水生化处理的发展动态12-15
• 1.3 国内外污水处理厂改造研究综述15-16
• 1.4 我国和新疆城镇污水处理的发展及处理现状16-17
• 1.5 污水处理工艺优选设计文献综述17-19
• 1.6 研究内容19-20
• 1.7 技术路线20-22
• 第二章 和静县污水处理厂改造标准及设计方法22-34
• 2.1 和静县污水处理厂概况22-25
• 2.1.1 自然概况22
• 2.1.2 工程概况22-25
• 2.1.3 现污水处理厂存在问题25
• 2.2 研究方法25-30
• 2.2.1 计算投资估算方法25-26
• 2.2.2 净现值法26-27
• 2.2.3 层次分析法27-30
• 2.3 污水处理厂设计规模和排放标准30-33
• 2.3.1 污水设计水量、进水水质和排放标准30-32
• 2.3.2 污泥处理要求32
• 2.3.3 臭气处理要求32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 基于和静县污水厂原有构筑物改造的经济评价34-47
• 3.1 概述34
• 3.2 原构筑改造方案的确定34-42
• 3.2.1 原系统预处理单元34-40
• 3.2.2 和静县污水处理厂工艺生化系统40-41
• 3.2.3 污泥处理系统设计41-42
• 3.3 经济指标构建42-45
• 3.3.1 构造依据42
• 3.3.2 不利用原构筑物污水处理厂总投资估算42-44
• 3.3.3 利用原构筑物污水处理厂总投资估算44
• 3.3.4 未利用原构筑物污水处理厂运行费用计算44-45
• 3.3.5 利用原构筑物污水处理厂运行费用计算45
• 3.4 两方案净现值及选择方案45-46
• 3.5 小结46-47
• 第四章 和静县污水处理厂改扩建工艺选择47-59
• 4.1 和静县污水处理厂备选方案确定47-52
• 4.1.1 概述47
• 4.1.2 厌氧兼氧好氧法47-48
• 4.1.3 氧化沟工艺48
• 4.1.4 间歇式活性污泥法48-49
• 4.1.5 曝气生物滤池49-50
• 4.1.6 备用方案确定50-52
• 4.2 工艺方案优选52-57
• 4.2.1 工艺方案评价指标体系的建立52
• 4.2.2 工艺方案评价指标的计算52-57
• 4.3 小结57-59
• 第五章 和静县污水处理厂改造工艺设计59-85
• 5.1 污水处理厂工艺流程59-63
• 5.1.1 氧化沟类型选择59-62
• 5.1.2 工艺流程图62-63
• 5.2 总图布置63-64
• 5.2.1 布置原则63
• 5.2.2 总平面布置63
• 5.2.3 厂区道路63
• 5.2.4 给水排水63-64
• 5.2.5 厂区竖向设计64
• 5.2.6 卫生、安全及防污染措施64
• 5.3 单体构筑物设计计算64-73
• 5.3.1 原系统改造设计64-66
• 5.3.2 改造后原系统对污水中的污染物去除量设计计算66-67
• 5.3.3 污水处理系统各单元处理效率预测67-68
• 5.3.4 新建污水处理单元设计68-73
• 5.3.5 主要设备和材料73
• 5.4 结构设计73-75
• 5.4.1 厂区主要构筑物及结构形式73-74
• 5.4.2 抗渗防裂技术措施74
• 5.4.3 设计技术标准74
• 5.4.4 主要建筑材料74-75
• 5.5 供配电系统75-79
• 5.5.1 设计依据75
• 5.5.2 设计范围75
• 5.5.3 供电电源75
• 5.5.4 电力负荷及供配电系统75-78
• 5.5.5 主要设备选型78
• 5.5.6 计量、补偿、及控制保护78
• 5.5.7 电动机启动方式78
• 5.5.8 照明及防雷接地78-79
• 5.5.9 电缆敷设79
• 5.5.10 通讯79
• 5.6 仪表及自动控制系统79-81
• 5.6.1 概述：79
• 5.6.2 计算机监控系统的构成79
• 5.6.3 计算机监控系统的功能79-80
• 5.6.4 检测仪表的设置80-81
• 5.7 供热及通风81-82
• 5.7.1 供热81
• 5.7.2 通风81-82
• 5.8 建筑设计82-83
• 5.8.1 单体设计82-83
• 5.8.2 绿化设计83
• 5.9 节能设计83-84
• 5.10 主要构（建）筑物表84
• 5.11 小结84-85
• 第六章 结论和建议85-88
• 6.1 结论85-86
• 6.2 建议86-88
• 参考文献88-97
• 附件一 和静县污水处理厂提标扩建工程平面示意图97-98
• 附件二 和静县污水处理厂提标扩建工程主要设备清单98-101
• 附件三 和静县污水处理厂提标扩建工程主要设备材料清单101-105
• 致谢105-106

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