当前世界环境

介绍

水是一种重要而宝贵的自然资源。有效利用水资源对农业生产很重要。目前，化肥在农业中的使用量日益增加，而化肥的生产量却远远小于需求量。此外，处理过的污水富含满足植物需要的有机物质和营养物质(特别是磷和钾肥)。它既可以作为灌溉用水，也可以作为肥料，为不同的作物提供营养。¹

污水处理是处理污水和生活污水中的污染物和悬浮物的过程，这种物质被几种有害的天然和无机混合物所污染。²它是生物和物理化学过程的复杂结合，用于去除物理化学和生物上不需要的污染物。可以通过STP进行清洗。污水处理厂的主要功能是回收废水和固体废物或黏液，使其达到合理的质量水平，以便释放或重新利用到大自然中。

据估计，在人口超过5万人(占城市总人口的70%以上)的城镇地区，每天产生的废水约为382.54亿升。目前已开发的城市污水处理能力约为11,787立方米，约占一、二类城镇污水产生量的31%。城市地区(一类和二类)近十年发展的污水产生量和污水处理厂容量情况如表1所示。根据这个国家的人口增长。所有使用者对淡水的需求将会失控。据估计，到2051年，来自城市地区的预计废水也可能超过12万立方米，而印度农村地区甚至将产生不少于5万立方米的废水，这是农村地区社区供水设计的基础(见表2)。然而，废水控制计划已无法应对废水时代日益增长的步伐。⁹

表1:城市中心产生和处理污水的能力。

参数	一类城市					二类城镇
	1978 - 9	1989 - 90	1994 - 5	2003 - 4	2009	1978 - 9	1989 - 90	1994 - 5	2003 - 4	2009
数量	142	212	299	423	423	190	241	345	498	498
人口(百万)	60	102	128	187	187	12.8	20.7	23.6	37.5	37.5
供水(轻度)	8638	15191年	20607年	29782年	44448年	1533	1622	1936	3035	3371
产生的废水(mld)	7007	12145年	16662年	23826年	35558年	1226	1280	1650	2428	2696
处理过的废水(mld)(百分比)	2756	2485	4037	6955	11553年	67	27	62	89	234
未经处理的废水(mld)(百分比)	4251	9660	12625年	16871年	24004年	1160	1252	1588	2339	2463

表2:市区产生的污水及2051年的预测。

一年	城市 人口 (百万)	污水 一代 (lpcd)	总污水 一代 MLD
1977 - 1978	72.8	116	7007
1989 - 1990	122.7	119	12145
1994 - 1995	151.6	130	16662
2003 - 2004	243.5	121	26254
2009	316.15	121	38254
2051	1000	121	120000

污水是指将相关地区的污水收集起来，并将其转移到某个可以处理的地方(目前校园内没有这样的输送系统，需要建立)。浪费的液体需要在它们被释放到水框架之前进行补救，或者在任何其他情况下，在不对人们的健康造成任何有害影响或造成不良条件的情况下进行处理。⁶

根据人口预测方法，到2042年，澳大校园现有人口为1418人(含学生和教职工)，人口为1888人。每人每天的供水量为152立方米，污水产生量占供水量的80%。^3.经计算，污水排放量为0.0084m3/s。就成本和设计而言，这是不可行的。以这样的排放使电厂运行24小时是不可能的。所以，工厂需要更多的排放。这意味着需要一个接收室来收集24小时的污水排放，这样工厂每天分两班运行1.5小时。⁷JAU STP的建议选址如图1所示。

图1:建议的STP地点。 点击此处查看图

材料与方法

污水处理厂的位置

污水处理厂必须尽可能靠近陆地，使处理后的污水在重力作用下能立即随水流流向更接近处理系数的地方。工厂必须不再远离污水源头，以减少污水管道的长度。

设计

污水处理厂也有外部部分，包括地下污水管道和建造STP处理组件，在不久的将来很难或很简单地改变或加速其能力。为了避免在未来的校园扩建和污水扩建中出现这种情况，应该预测在一段可负担的时间内为JAU提供满意的服务。考虑到未来，在设计中增加了一些干舷，使其部件在未来30年内也能正常工作。校园排放的污水必须符合政府当局制定的全国污水标准。因此，污水处理厂(STP)必须以这种方式设计和运行，以使其处理废水达到这些要求。

表3:中山大学校园污水样本检测报告。

参数	未经处理的污水 JAU校园	废水 (预计)
pH值	7.33	5.5 - -9.0
生化需氧量	106.87	≤20ppm
鳕鱼	100.26	≤250ppm
油和油脂	NA。	≤5ppm
TSS	33.04	≤30ppm
氮	NA。	≤5ppm
氨化亚氮	NA。	≤50ppm
磷(PO)4）	NA。	≤5ppm
总大肠杆菌形式	5.29 x 106	≤1000no / 100ml

2012年的现有人口=1418

预测2042年的人口=1888

人均供水量= 152升/天

平均每日供水量= 1888 × 152

= 286976

= 0.28 MLD
平均每天产生的污水接近供水总量的80%。

= 0.8 *0.28

= 0.224 MLD

在立方米秒,

设计考虑的要点

在STP的整个布局中，需要考虑以下几点:

设计周期长达30年。

该设计不是由每小时产生的污水流完成的。但它将考虑全年平均每天的污水流量。

与其为每次处理提供一个高容量组件，不如提供两个小容量组件，目的是提供在运行中除了为工厂在维护和恢复时不会停止。

对于旁路和溢流，在设计每个部件时应牢记装配。

在STP中，每个部分必须设计出自净速度。

STP部件的设计应具有经济性、免维护性和对不确定工况的灵活性。

接收室设计

它是在STP门口制作的长方形水箱。排污总管直接将污水输送到本水箱。

图2:接收室 点击此处查看图

图3:筛室 点击此处查看图

在这一排，污水在经过不同类型的筛网的过程中，与树叶、纤维、破布、木片、纸张、砾石、卫生棉条、厨房垃圾和许多其他漂浮物一起被捕获和清除。

粗筛设计

它包括与水平轴成30°至60°角的金属杆。杆间间距大于等于50mm。该阀杆位于污水流管内的筛室内。

图4:粗屏幕 点击此处查看图

砂砾室设计

除砂室是按沉积原理工作的。它被放置在精美的屏幕前。当气流通过时，它将除去Sp.gravity为2.65的无机颗粒。砂室设计成同时捕获较轻的有机物，较重的有机物保持沉淀位置。

图5:加气砂砾通道 点击此处查看图

细筛设计

细筛是放置在砂砾池和初级沉淀池之间的过滤系统，它将从污水中带走少量悬浮固体。

图6:精细屏幕 点击此处查看图

撇油槽的设计

撇油池是比沉淀池更早建成的去除污水中含油物质的池。在撇脂罐中，空气从侧面进入，氯气借助位于罐底的空气扩散器进入。由于空气的上升倾向于使油脂凝固和凝结，并促使油脂向上推到油箱顶部，而氯汽油破坏了保持油脂混合形式的大分子的保护性组合作用。


在那里,

V_r=待去除油料的最小上升速度，单位为m/ Min。

Q =污水流量，单位为m^3./天。

图7:撇油罐 点击此处查看图

初级沉淀池的设计

初级沉淀池的工作原理类似于重质沉淀池，故称为沉淀池。是placedafter撇油罐,以便消除自然固体太重被删除即碎片有sizelover然后0.2毫米和2.65和Sp.G也建立了斜板澄清,那些利用gravityclarifiers一起工作预计沉降地区作为影响的方式消除悬浮物的相当无节制的百分比总TSS的60 - 65%,30 - 35%的污水BOD的行。

图8:沉淀池 点击此处查看图

二沉池的设计

二次沉淀池位于曝气后池，俗称二次沉淀池。这个水槽是理想的，因为它是第一沉淀池，具有高质量的调整，因为这里没有漂浮物质，消除浮渣的规定，浮物是不需要的。⁵

图9:二次沉淀池 点击此处查看图

污泥干燥床的设计

其中，将半固态消化污泥在陆地上的露天床上进行干燥的过程称为污泥干燥，这种露天床干燥系统称为污泥干燥床。半固态消化污泥含水率高，来自消化槽。因此，在处理或倾倒之前，需要对消化的污泥进行脱水处理。

图10:污泥干燥床 点击此处查看图

结果

根据调查，JAU校园人口在2012年为1418人，预计到2042年将达到1888人，假设增量增长10%。供水调查研究发现，JAU校园内的生活供水约为0.432 MLD。在污水调查中也计算出污水流量为0.0084m^3./ s;这里的污水排放量很低。在STP的设计中注意满足标准设计的要求，但从污水排放和污水质量的角度来看，设计的工厂在经济上是不可行的，因此建议将多余的污水引入上述STP，以达到工厂的成本效益和效率。

为了解决这个低排放问题，设计了一个直径14m，深2.50 m的圆形收集室，全天收集污水，并将污水收集到该STP，通过该收集室可以保持向STP的排放。因此，要求工厂两班倒运行1.5小时，结果为0.0672 m^3./s的流量在STP内。

表4:设计细节。

组件	类型	号	维
接收室		1	14米ØX 2.36米(SWD) + 0.14米(FB)
粗格栅	1机械	1	0.51X 0.7m (SWD) + 0.3 m (FB)
沉砂池	水平流型	1	1.2米× 5m × 2.5米
细筛	圆盘式, 机械	1	97根棒材，棒材厚度3mm， 0.3 m(SWD)，0.58 m(盘周)
撇油罐	空气扩散器+氯气	1	25m X 0.90m X 2.5m + 0.5m (FB)
二次澄清器	圆形的类型, 径向流	1	6m直径X 3.5m (SWD) + 0.5m (FB)
污泥干燥床	沙子+砾石	2	1米x1.25米

结论

废水处理包括在不同处理水平上执行的各种过程。处理的基本类型是由微生物对自然废物进行强力或厌氧分离，或两者混合，这在可选的处理中发生。基本治疗提供固体沉降。三级处理包括磷、氮和有毒物质的排出。在整个治疗过程中都有病原体的排出，但事实证明，在使用紫外线和氯化的三级治疗中，大多数情况下，病原体的排出更有说服力。处理效率越高，出水质量越好。

根据设计的观点，首先，在宿舍区和员工住宅区建设污水整理，及时有效地将污水输送到STP，并提供维修和维护设施，同时考虑到未来的扩建。

从设计的角度来看，由于排放量很低，电厂不能24小时运行。因此STP每天只运行3小时，并提供额外的整理室建设。

每天运行3小时以上，降低运行成本，增加抽灌水节电。

鸣谢

我们特别感谢Junagadh Agricultural University给我们提供了资金和黄金机会，让我们完成了这项关于Junagadh Agricultural University Campus污水处理厂水力设计的研究工作，这也帮助我们在研究领域做了很多工作，也让我们在这个特定的研究中了解了很多新的东西。其次，我们还要感谢d.s. Thanki教授和Viral Vora先生，他们为我们完成这项研究提供了很多帮助。

参考文献

1. 阿菲菲。Ahmed A.， Kh。M. Abd El-Rheem, Refat A. Youssef，“污水回用对土壤和重金属分布的影响”。自然与科学．(2011);9(4), 82 - 8。
2. 阿斯瓦西里，M.和赫马普里。，“金奈公寓污水处理厂(stp)的分析与设计”。国际纯数学与应用数学杂志．(2017);116 (13), 157 - 163。
3. Bhardwaj, Rajendra M.，“印度废水产生和处理状况”，在秘书处间环境统计工作组(IWG-Env)水统计联合工作会议上发表的论文，维也纳，(2005);20-22。
4. 郭志强。污水处理及空气污染工程第二期;Khanna出版商．(1996)。
5. 李春华，李春华。不同施氮量和施磷量对饲用高粱土壤特性和土壤响应的影响(生态学报，第27期)。moran (Ag)。)论文，哥印拜陀3:(1995)。
6. 玛拉，D.，《设计手册》废物稳定池在印度”，英国利兹大学，可在http://www.leeds.ac.uk/civil/ceri/water/tphe/publicat/spwarm/wspwarm.html最后一次访问是在2011年6月．（2009）.
7. 环境、森林和气候变化部(GOI)关于污水处理厂、拟建住宅公寓项目的可行性报告。H . Shailaja，赛。班加罗尔市区东塔卢克，Varthur Hobli, Kaggadasapura村186/4号:(2014)。
8. https://www.slideshare.net > anup_shres007。
9. 杨，c.e.;和d.j.埃普。小社区城市污水的土地处理。美国农业经济学杂志。(1980), 62(2), 238 - 243。
   CrossRef