某16000噸城鎮(zhèn)污水處理廠工藝本科畢業(yè)設(shè)計（論文）secret

1、目 錄摘 要ivabstractv第一章 前 言11.1 設(shè)計的目的及意義11.2 設(shè)計指導(dǎo)思想11.3 設(shè)計的內(nèi)容11.4 國內(nèi)外發(fā)展概況21.5 設(shè)計依據(jù)及原則21.5.1 設(shè)計依據(jù)21.5.2 設(shè)計原則21.6 設(shè)計規(guī)模與水質(zhì)指標(biāo)31.6.1 設(shè)計規(guī)模31.6.2 水質(zhì)指標(biāo)3第二章 污水處理廠工藝方案42.1設(shè)計方案論證42.2 原污水可生化性分析52.3 污水處理廠工藝方案比選62.3.1 a2/o工藝62.3.2 奧貝爾（orbal）氧化溝72.3.3 cass工藝92.3.4 工藝方案選擇112.4 處理程度計算122.4.1 codcr的處理程度122.4.2 溶解性bod5的處

2、理程度122.4.3 ss的處理程度122.4.4 tn的處理程度132.4.5 nh3-n的處理程度132.4.6 tp 的處理程度13第三章 設(shè)計計算143.1粗格柵設(shè)計計算143.1.1 設(shè)計說明143.1.2 柵條的間隙數(shù)143.1.3 柵槽寬度153.1.4 進水渠道漸寬部分的長度163.1.5 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度163.1.6 過柵水頭損失163.1.7 柵后槽總高度173.1.8 柵槽總長度173.1.9 每日柵渣量計算w173.2 泵站的設(shè)計計算173.2.1 泵房規(guī)范要求173.2.2 集水池183.2.3 污水泵計算183.3 細(xì)格柵設(shè)計計算193.3.1

3、設(shè)計說明193.3.2 柵條的間隙數(shù)193.3.3 柵槽寬度193.3.4 過柵水頭損失203.3.5 柵后槽總高度213.3.6 柵槽總長度213.3.7 每日柵渣量計算 w213.4 沉砂池的選擇計算223.4.1 沉砂池的選擇223.4.2 沉砂池設(shè)計計算一般規(guī)定223.4.3 設(shè)計參數(shù)233.4.4 設(shè)計計算233.5 厭氧生物池的計算243.5.1 設(shè)置厭氧池的目的243.5.2 厭氧池體積計算243.5.3 潛水?dāng)嚢杵?53.6 配水井的設(shè)計253.6.1 設(shè)計要求253.6.2 設(shè)計計算263.7 cass池的設(shè)計計算273.7.1 基本設(shè)計參數(shù)273.7.2 曝氣時間ta283

4、.7.3 沉淀時間ts283.7.4 排水時間td283.7.5 周期數(shù)的確定283.7.6 進水時間tf293.7.7 cass反應(yīng)池容積計算293.7.8 cass反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸293.7.9 反應(yīng)池液位控制303.7.10 需氧量303.7.11 曝氣器及空氣管計算313.7.12 產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng)343.7.13 回流污泥泵房363.7.14 進出水管路計算363.8 加氯接觸池383.8.1 接觸池功能383.8.2 接觸池設(shè)計計算383.8.3 加氯量的確定383.8.4 加氯間383.9 重力濃縮池計算393.9.1 設(shè)計參數(shù)393.9.2 設(shè)計與計算393.10 污泥脫水設(shè)計

5、計算413.10.1 壓濾機設(shè)計計算413.10.2 附屬設(shè)備423.11 其它構(gòu)筑物43第四章 污水處理廠配套工程設(shè)計444.1 廠區(qū)平面設(shè)計444.1.1 平面布置原則444.1.2 總平面布置444.2 廠區(qū)高程設(shè)計454.2.1 高程布置注意事項454.2.2 高程計算46第五章 環(huán)境保護及勞動衛(wèi)生505.1 項目施工期對環(huán)境影響及對策505.1.1 項目施工期對環(huán)境的影響505.1.2 施工期對環(huán)境影響的對策515.2 項目運營期對環(huán)境影響及對策525.2.1 項目運營期對環(huán)境的影響525.2.2 運營期環(huán)境影響的對策535.3 勞動保護與安全生產(chǎn)54第六章 工程投資估算及效益分析5

6、56.1投資估算556.1.1 土建費用估算556.1.2 材料及設(shè)備費用估算566.2 運行成本估算576.3效益分析576.3.1 環(huán)境效益576.3.2 社會效益58第七章 結(jié) 論59參考文獻(xiàn)60致 謝61附 錄6216000m3/d城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計 摘 要當(dāng)今，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，加大城市生活污水治理力度勢在必行?，F(xiàn)擬建一座某城市生活污水處理廠，處理規(guī)模為16000m3/d，設(shè)計出水水質(zhì)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb18918-2002一級b標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計采用周期循環(huán)曝氣活性污泥法（cass）工藝，經(jīng)比選，此工藝具有投資省，處理效果好

7、，運行管理方便等優(yōu)點，適用于大中型污水處理廠使用。本設(shè)計包含污水處理工藝流程的確定，工藝流程中各單體的計算，施工圖紙的繪制等。本工程的實施將顯著改善受納水體水質(zhì)，同時間接產(chǎn)生經(jīng)濟效益，促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵字 ：污水處理廠，cass工藝，設(shè)計 16000m3/d municipal wastewater treatment plant design abstractnowadays, with the rapid economic development and the people's living standard improved, environmental pollutio

8、n is more serious. so it is both inevitable and necessary to develop the urban sewage treatment. now, a sewage treatment plant will be planed to build in xxx city. treatment scale of sewage is 16000m3/d. the effluent quality carries out b-level standards from pollutant emission standards of urban se

9、wage treatment plantgb18918-2002. this design uses cyclic activated sludge system(cass). though scheme comparison, the process has some advantages like saving investment, good treatment effect, easy operation and management and so on and apply to big and medium-sized sewage treatment plants use. thi

10、s design contains the identification, each monomer process of calculation, construction drawings drawing etc.the implementation of this project will significantly improve the water quality of receiving water, and indirect economic benefits and promote sustainable economic development.keywords: sewag

11、e treatment plant, cass technique, design 第一章 前 言1.1 設(shè)計的目的及意義畢業(yè)設(shè)計是總結(jié)在校期間學(xué)習(xí)成果，完成工程技術(shù)人才基本技能訓(xùn)練的一個重要環(huán)節(jié)；畢業(yè)設(shè)計是我們在畢業(yè)前的綜合訓(xùn)練階段，是學(xué)習(xí)、深化和拓展綜合教學(xué)的重要過程；是我們對學(xué)習(xí)、研究與實踐的全面總結(jié)，是培養(yǎng)我們綜合素質(zhì)和工作實踐的重要方法。畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生在制定設(shè)計方案、設(shè)計計算、工程繪圖、實驗方法、數(shù)據(jù)處理、文件編輯、文字表達(dá)、文獻(xiàn)查閱、計算機應(yīng)用、工具書使用等方面的基本工作實踐能力，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本方法；培養(yǎng)將所學(xué)理論運用于解決實際工程問題的獨立工作能力，培養(yǎng)刻苦鉆研

12、及創(chuàng)造精神；學(xué)習(xí)和領(lǐng)會有關(guān)技術(shù)規(guī)定和技術(shù)規(guī)范，使學(xué)生樹立具有符合生產(chǎn)實際的正確設(shè)計思想和觀點；樹立嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)、實事求是、刻苦鉆研、勇于探索、具有創(chuàng)新意識、善于與他人合作的工作作風(fēng)。1.2 設(shè)計指導(dǎo)思想決定城市污水處理廠投資和運行成本的很重要因素是污水處理工藝的選擇。目前，在城市污水處理領(lǐng)域，很多城市普遍存在著追求“新工藝”的傾向。一座城市污水廠處理工藝的選擇，雖然應(yīng)由污水水質(zhì)、水量、排放標(biāo)準(zhǔn)及受納水體性質(zhì)等因素來確定，但是，忽略污水處理廠投資和運行成本，過分強調(diào)污水處理工藝的先進是不足取的。實際上，有些城市采取的高投資、高運行費的“新工藝”，由于水質(zhì)不穩(wěn)定，水量波動大等緣故，并未收到理想的處理

13、效果。cass（cyclic activated sludge system）工藝是在sbr工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是與活性污泥法并列的一種污水生物處理技術(shù)，發(fā)展起步早，技術(shù)比較成熟，是近年來國際公認(rèn)的生活污水及工業(yè)廢水先進處理工藝。1.3 設(shè)計的內(nèi)容本設(shè)計按照工程實際的具體要求完成一個設(shè)計規(guī)模為16000m3/d的城鎮(zhèn)污水處理廠的工藝設(shè)計，包括工藝計算和圖紙繪制兩部分工作。工藝設(shè)計要能滿足現(xiàn)行國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，污水處理廠原水水質(zhì)為城鎮(zhèn)污水常用設(shè)計參數(shù)，出水水質(zhì)要達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb18918-2002的一級b標(biāo)準(zhǔn)。圖紙繪制要根據(jù)相關(guān)工程繪圖技術(shù)規(guī)范進行。1.4 國內(nèi)外

14、發(fā)展概況隨著人類社會的不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，城市的用水量和排水量都在不斷增加，加劇了用水緊張和水質(zhì)污染，環(huán)境問題日益突出，由此造成的水危機已經(jīng)成為社會經(jīng)濟發(fā)展的重要制約因素。我國污水處理事業(yè)的歷史始于1921年，但是真正是在80年代才得以發(fā)展，改革開放三十年來取得了迅速的發(fā)展，但仍然滯后于城市發(fā)展的需要，處理量的增加仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于污水排放量的增長，兩者之間的差距還有進一步拉大的趨勢。我國城市污水處理相對于國外發(fā)達(dá)國家，起步較晚，到現(xiàn)在為止，全國還有60%的城市污水得不到妥善的處理，城市污水處理率較低，很多老城區(qū)的排水管網(wǎng)甚至不成系統(tǒng)。在我們大力引進國外先進技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗的同時，必須結(jié)合我

15、國發(fā)展規(guī)劃，尤其是當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，探索適合我國實際的污水處理系統(tǒng)。1.5 設(shè)計依據(jù)及原則1.5.1 設(shè)計依據(jù)1） 室外排水設(shè)計規(guī)范 gbj14-872） 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) gb3838-20023） 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) gb12348-904） 泵站設(shè)計規(guī)范 gb/t 50265-975） 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) gb18918-20026） 給水排水設(shè)計規(guī)范 gbj15-881.5.2 設(shè)計原則污水處理工程設(shè)計過程當(dāng)中應(yīng)遵循下列原則：1） 污水處理工藝技術(shù)方案，達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇投資和運行費用少、運行管理簡便的工藝；2） 所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進，更

16、要求成熟可靠；3） 和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時建設(shè)，以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益；4） 污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用，以緩解城市嚴(yán)重缺水問題；5） 污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染；6）盡量減少工程用地。 1.6 設(shè)計規(guī)模與水質(zhì)指標(biāo)1.6.1 設(shè)計規(guī)模正常日處理量：16000噸/日 1.6.2 水質(zhì)指標(biāo)1）進水水質(zhì)本設(shè)計針對城市生活污水設(shè)計，所有工廠生產(chǎn)廢水必須經(jīng)處理后達(dá)到污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)cj3082-99后才能排入本項目污水收集系統(tǒng)。進水水質(zhì)見下表1.1。表1.1 設(shè)計進水水質(zhì)項目codcrbod5sstnnh3-ntpph進水水質(zhì)/(mg/l)320180200403

17、04.0682）出水水質(zhì)根據(jù)受納水體類別或者是否回用選擇排放標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)項目所在地的實際情況，確定該污水處理廠設(shè)計出水水質(zhì)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb18918 -2002一級b標(biāo)準(zhǔn)。污水排放標(biāo)準(zhǔn)見表1.2。表1.2 設(shè)計出水水質(zhì) 項目codcrbod5sstnnh3-ntpph出水水質(zhì)/(mg/l)6020202081.069 第二章 污水處理廠工藝方案2.1設(shè)計方案論證 污水生物處理技術(shù)主要是利用自然界中廣泛分布的個體微小、代謝營養(yǎng)類型多、適應(yīng)能力強的微生物的新陳代謝作用，將污水中的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞及co2、h2o、h2s、n2、ch4等多種物質(zhì)，從而使污水得到凈化的過程。污

18、水生物處理技術(shù)分為好氧生物處理、缺氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理又分為活性污泥法，生物膜法等。目前對于城市生活污水的處理多為好氧處理。一、活性污泥法處理系統(tǒng)有效運行的基本條件是：1、有大量起吸附和分解作用的微生物。2、污水中含有足夠的可溶解性易降解有機物，作為微生物生理活動所必需的營養(yǎng)物質(zhì)。3、混合液中含有足夠的溶解氧。4、活性污泥連續(xù)回流，同時，還要及時地排出剩余污泥，使曝氣池中保持恒定的活性污泥濃度。5、活性污泥在曝氣池中呈懸浮狀態(tài)，能夠與污水充分接觸。6、沒有對微生物有毒害作用物質(zhì)進入。二、環(huán)境因素對微生物生長的影響1、營養(yǎng)物質(zhì)微生物為合成自生的細(xì)胞物質(zhì)，必須不斷地從其周圍環(huán)境中

19、攝取自身生存所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，主要的營養(yǎng)物質(zhì)是碳、氮、磷等，微生物還需要硫、鈉、鉀、鈣、鎂、鐵等元素作為營養(yǎng)，但需要量甚微。對微生物來講，碳、氮、磷營養(yǎng)有一定的比例，一般為 bod5：n：p=100：5：1。生活污水中大多含有微生物能利用的碳源，氮和磷的含量也高，可以滿足生物法處理時微生物的營養(yǎng)需求。如果某種營養(yǎng)元素低于需求可以加淀粉漿料補充碳源，投加尿素、硫酸銨等補充氮源，投加磷酸鉀、磷酸鈉等補充磷源。2、溫度溫度是影響微生物正常生理活動的重要因素之一。溫度適宜，能夠促進、強化微生物的生理活動，溫度不適宜，能夠減弱甚至破壞微生物的生理活動。可能使微生物死亡。一般好氧生物處理中的微生物多屬于中

20、溫微生物，其生長繁殖的最適溫度范圍為2037。3、ph值微生物的生理活動與環(huán)境的酸堿度密切相關(guān)，只有在適宜的酸堿度條件下，微生物才能進行正常的生理活動。ph值對微生物的影響主要作用于：引起細(xì)胞膜電荷的變化，從而影響了微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，改變生長環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)的可給性。ph值的變化還能改變有害物質(zhì)的毒性。高濃度的氫離子還可導(dǎo)致菌體表面蛋白質(zhì)和核酸水解而變性。4、溶解氧溶解氧是影響生物處理效果的重要因素。在好氧生物處理中，如果溶解氧不足，其活性將受到影響，新陳代謝能力降低，同時對溶解氧要求較低的微生物將逐步成為優(yōu)勢種屬，影響正常的生化反應(yīng)過程，造成處理效果下降。5、有毒物質(zhì)（抑制物質(zhì)）有毒物質(zhì)

21、對微生物生理功能毒害作用的原因，效果都比較復(fù)雜，取決于較多的因素。2.2 原污水可生化性分析 污水處理廠進水營養(yǎng)物比值見下表2.1。表2.1 進水營養(yǎng)物比表項目比值bod5/ codcr0.56bod5/ tn4.5bod5/ tp45污水生物處理是以污水中所含污染物質(zhì)作為營養(yǎng)物質(zhì)，利用微生物代謝作用使污染物被降解，污水得到凈化。因此，對污水營養(yǎng)成分的分析以及判斷污水能否采用生物處理是設(shè)計污水生物處理工程的前提。bod5和cod是污水處理過程中常見的兩個水質(zhì)指標(biāo)，一般情況下，bod5/ codcr的比值越大，說明污水可生物處理性越好。綜合國內(nèi)外的研究成果，一般認(rèn)為bod5/ codcr的比值0

22、.45可生化性較好，bod5/ codcr的比值0.3較難生化，bod5/ codcr的比值0.25不易生化。 bod5/ tn（即c/n）是鑒別能否采用生物脫氮的重要指標(biāo)，由于反硝化細(xì)菌是在分解有機物的過程當(dāng)中進行消化脫氮的，在不投加外來碳源的條件下，污水中必須有足夠的有機物，才能保證反硝化的順利進行。一般認(rèn)為，c/n3，即可認(rèn)為污水有足夠的碳源供反硝化菌利用，才能進行有效脫氮。bod5/ tp（即c/p）是鑒別能否采用生物除磷的重要指標(biāo)，生物除磷是活性污泥中除磷菌在厭氧條件下分解細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽同時放出h3po4和atp，并利用atp將廢水中的脂肪酸等有機物攝入細(xì)胞，以phb（聚-羥基丁酸

23、）及糖原等有機顆粒的形式貯存于細(xì)胞內(nèi)，同時隨著聚磷酸鹽的分解，釋放磷；一旦進入好氧環(huán)境，除磷菌又可以利用聚-羥基丁酸氧化分解所釋放的能量來超量攝取廢水中的磷，并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽而貯存于細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)沉淀分離，把富含磷的剩余污泥排除污泥，達(dá)到生物除磷的目的。進水中的bod5是作為營養(yǎng)物質(zhì)供除磷菌活動的基質(zhì)，bod5/ tp是衡量能否達(dá)到除磷的重要指標(biāo)，一般認(rèn)為該值要大于20，比值越大，生物除磷效果越好。綜上所述，該城市污水處理廠進水水質(zhì)不僅適宜于采用二級生物工藝，而且還適宜于采用生物脫氮除磷工藝。2.3 污水處理廠工藝方案比選城市污水處理廠設(shè)計處理方案時，既要考慮有效去除bod5又要考慮適當(dāng)

24、去除n、p。從表2.1原污水可生化性分析結(jié)果可以知道可采用的工藝有很多，而相對來說處理效果好而且技術(shù)成熟的工藝有以下幾種。1、a2/o工藝2、奧貝爾（orbal）氧化溝工藝3、周期循環(huán)曝氣活性污泥法（cass）工藝2.3.1 a2/o工藝 a-a-o工藝，亦稱a2/o工藝，是英文anaerobic-anoxic-oxic第一個字母的簡稱，按實質(zhì)意義來說，本工藝稱為厭氧缺氧好氧法。本法是在70年代，由美國的一些專家在厭氧好氧（an-o）法脫氮工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)的，其宗旨是開發(fā)一項能夠同步脫氮除磷的污水處理工藝。a2/o工藝由厭氧段和好氧段組成，兩段可以分別建也可以合建，合建時兩段應(yīng)該以隔板隔開。厭

25、氧池中必須嚴(yán)格控制厭氧條件，使其既無分子態(tài)氧，也無no3-等化合態(tài)氧，厭氧段水力停留時間為12h。好氧段結(jié)構(gòu)型式與普通活性污泥法相同，且要保證溶解氧不低于2mg/l，水力停留時間24小時。a2/o工藝流程圖如圖2.1所示。進水厭氧池缺氧池好氧池沉淀池回流污泥排放剩余污泥圖2.1 a2/o工藝流程圖內(nèi)循環(huán)a2/o工藝優(yōu)點：1） 在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，污泥不易膨脹。2） 脫氮效果難于進一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2q為限，不宜太高，否則增加運行費用。3） 基建費用低，具有較好的脫氮、除磷功能。4） 具有改善污泥沉降性能，減少污泥排放量。5） 具有提高對難降解生物有機物去除效

26、果，運轉(zhuǎn)效果穩(wěn)定。6） 技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠。7） 管理維護簡單，運行費用低。8） 國內(nèi)工程實例多，工藝成熟，易獲得工程管理經(jīng)驗。9） 出水水質(zhì)好，較易于深度處理，出水水質(zhì)穩(wěn)定，對外界條件變化有一定的適應(yīng)性。a2/o工藝缺點：1） 處理構(gòu)筑物較多，施工較難。2） 需增加內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。2.3.2 奧貝爾（orbal）氧化溝 1） 奧貝爾（orbal）氧化溝的形式奧貝爾（orbal）氧化溝是由南非的huisman提出，其后由美國的envirex公司改進加以推廣，一般采用轉(zhuǎn)碟曝氣器。奧貝爾氧化溝為多環(huán)反應(yīng)器系統(tǒng)，通常由三個同心的溝渠串聯(lián)組成，溝渠呈圓形或橢圓形。污水從外溝道進入，然后流入中溝道，

27、再經(jīng)過內(nèi)溝道后由中心島流出。奧貝爾氧化溝有兩個特點，其一是使用曝氣盤。由于曝氣盤上有大量的曝氣孔和三角形凸出物，有助于充氧和推進混合液。盡管盤厚很薄，但具有良好的混合功能。在設(shè)計中可以采用較深的氧化溝，同時可以借助配置在氧化溝中各槽中曝氣盤數(shù)目的不同，變化輸入每一槽的供氧量。其二是其反應(yīng)器的形式為獨特的同心圓形的多溝槽系統(tǒng)，因為幾個串聯(lián)的完全混合槽和單槽的動力學(xué)是不同的，奧貝爾系統(tǒng)中的每一圓形溝渠均表現(xiàn)單個反應(yīng)器的特性。2） 奧貝爾（orbal）氧化溝工藝流程圖奧貝爾（orbal）氧化溝工藝流程圖如圖2.2所示。進水沉砂池奧貝爾氧化溝沉淀池回流污泥排放剩余污泥圖2.2 奧貝爾（orbal）氧化

28、溝工藝流程圖3） 奧貝爾（orbal）氧化溝的工藝特點 總投資省。一般來說，進氧化溝不需設(shè)初沉池，對于城市污水，只需要設(shè)置格柵和沉砂池，對于沒有砂和大塊雜物的工業(yè)廢水，可以直接進入氧化溝。此外，氧化溝的緩沖能力較強，污水可以不設(shè)調(diào)節(jié)池。 污泥量少。奧貝爾氧化溝一般為延時曝氣，由于污泥齡較長，污泥量少，因此污泥處理費用較低。 處理效果好，有較穩(wěn)定的脫氮除磷功能。奧貝爾氧化溝的出水有機物比其他的活性污泥法都低，在外溝道形成交替的耗氧和大區(qū)域的缺氧環(huán)境，較高程度地發(fā)生“同時消化反硝化”，即使在不設(shè)內(nèi)回流的條件下，也能獲得較好的脫氮效果。 有抗沖擊負(fù)荷的能力，對高濃度廢水有很大的稀釋能力。 技術(shù)先進成

29、熟，管理維護簡單。 處理構(gòu)筑物較多，回流污泥溶解氧較高，對除磷有一定的影響。 容積及設(shè)備利用率不高。 轉(zhuǎn)盤曝氣的充氧效率低。這是奧貝爾氧化溝的缺點，其轉(zhuǎn)盤動力效率不超過2.0kgo2/(kwh)。2.3.3 cass工藝 1） cass工藝工作原理cass（cyclic activated sludge system）是在sbr是基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，即在sbr池內(nèi)前端加了一個生物選擇器，實現(xiàn)聯(lián)系進水，間歇排水的周期循環(huán)運行。設(shè)置周期選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性能好，抗沖擊性強的優(yōu)質(zhì)細(xì)菌，其容積約占整個池子的10%。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累再生理論，使活性污泥在選擇器中經(jīng)

30、歷一個高負(fù)荷的吸附階段，隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負(fù)荷的基質(zhì)降解階段，以完成整個基質(zhì)降解的全過程和污泥再生。cass工藝對污染物質(zhì)的降解是一個時間上的推流過程，其構(gòu)筑物集反應(yīng)、沉淀、排水于一體，是一個好氧/缺氧/厭氧交替運行的過程，因此具有一定的脫氮除磷效果。2） cass工藝主要技術(shù)特征 連續(xù)進水，間歇排水傳統(tǒng)sbr工藝為間斷進水，間歇排水，而實際污水排放大都是聯(lián)系或半連續(xù)的，cass工藝可連續(xù)進水，克服了sbr工藝的不足，比較適合實際排水的特點，拓寬了sbr工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。雖然cass工藝設(shè)計時均考慮為連續(xù)進水，但在設(shè)計運行中即使有間斷進水，也不影響處理系統(tǒng)的運行。 運行上的時序性cass

31、反應(yīng)池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據(jù)時間依次進行。 運行過程的非穩(wěn)態(tài)性每個工作周期內(nèi)排水開始時cass池內(nèi)液位最高，排水結(jié)束時，液位最低，液位的變化幅度取決于排水比，而排水比與處理廢水的濃度、排水標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易程度有關(guān)。反應(yīng)池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。 溶解氧周期性變化，濃度梯度高cass在反應(yīng)階段是曝氣的，微生物處于好氧狀態(tài)，在沉淀和排水階段不曝氣，微生物處于缺氧甚至厭氧狀態(tài)。因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的，氧濃度梯度大、轉(zhuǎn)移效率高，這對提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節(jié)約能耗是有利的。實踐證實對同樣的曝氣設(shè)備而言，cass工藝與傳統(tǒng)活性污泥法

32、相比有較高的氧利用率。3） cass工藝流程cass工藝流程圖如圖2.3所示。進水沉砂池cass池回流污泥排放剩余污泥圖2.3 cass工藝流程圖格柵 4） cass工藝主要優(yōu)點 工藝流程簡單，占地面積小，投資較低。cass工藝的核心構(gòu)筑物為cass池，沒有二沉池，一般情況不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。 生化反應(yīng)推動力大。在完全混合式連續(xù)流曝氣池中的底物濃度等于二沉池底物濃度，底物流入曝氣池的速率即為底物降解速率。 沉淀效果好。cass工藝在沉淀階段幾乎整個反應(yīng)池均起沉淀作用，沉淀階段的表面負(fù)荷比普通二次沉淀池小得多，雖然有進水的干擾，但其影響很小，沉淀效果較好。 運行靈活，抗沖擊能力強，可實現(xiàn)不同的處

33、理目標(biāo)。cass工藝在設(shè)計時已考慮流量變化的因素，能確保污水咋系統(tǒng)內(nèi)停留預(yù)定的時間后經(jīng)沉淀排放，特別是cass工藝可以通過調(diào)節(jié)運行周期來適應(yīng)進水量和水質(zhì)的變化。 不易發(fā)生污泥膨。 適用范圍廣，適合分期建設(shè)。cass工藝可以應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程，比sbr工藝適用范圍更廣泛。 剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定。傳統(tǒng)活性污泥法的泥齡僅27天，而cass法泥齡為2530天，所以污泥穩(wěn)定性好，脫水性能佳，產(chǎn)生的剩余污泥少。去除1bod產(chǎn)生0.20.3剩余污泥，僅為傳統(tǒng)法的60%左右。 生化池分為生物選擇器、厭氧區(qū)和主曝氣區(qū)，利用生物選擇器及厭氧區(qū)對磷的釋放、反硝化作用以及對進水中有機底物的快速吸附及

34、吸收作用，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；同時，曝氣區(qū)和靜止沉淀的過程中都同時進行著消化和反硝化反應(yīng)，因而具有脫氮除磷的作用。 自動化程度高，保證出水水質(zhì)。cass工藝主要缺點為：設(shè)備閑置率高，因采用降堰排水，水頭損失大；由于自動化程度高，故對操作人員的素質(zhì)要求也高。三種污水處理工藝方案具體比較如下表：表2.2 三種工藝方案比較如下表 工藝內(nèi)容a2/o奧貝爾（orbal）氧化溝cass工藝技術(shù)可行性先進、成熟、應(yīng)用廣先進、成熟、應(yīng)用廣先進、成熟、應(yīng)用廣水質(zhì)指標(biāo)出水水質(zhì)好、穩(wěn)定易于深度處理，對外界條件變化有一定的適應(yīng)性出水水質(zhì)好、穩(wěn)定易于深度處理，對外界條件變化的適應(yīng)性較好出水水質(zhì)好、穩(wěn)定易于深度處理，對外

35、界條件變化的適應(yīng)性較好基礎(chǔ)建設(shè)費用較高高高運行費用較高高較高運行管理運轉(zhuǎn)操作單元較多復(fù)雜操作單元較少方便操作單元較少方便維修設(shè)備多、維修量大設(shè)備少、維修量低設(shè)備少、維修量低占地較大較大較小要求管理水平高高較高環(huán)境影響噪音較大、臭味較小噪音小、臭味較小噪音較大、臭味較小2.3.4 工藝方案選擇綜上所述， 此三種方法都能達(dá)到除磷脫氮的效果，且出水水質(zhì)良好，但相對而言，cass工藝一次性投資較少，占地面積較小，運行靈活，抗沖擊能力強，可實現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，不易發(fā)生污泥膨，剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定。a/a/o法除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)p/bod值高時更是如此 。脫氮

36、效果也難于進一步提高，運行費用高。從節(jié)約投資、處理效果及運行管理方面考慮，結(jié)合項目時間情況，本次設(shè)采用周期循環(huán)曝氣活性污泥法（cass）工藝。2.4 處理程度計算2.4.1 codcr的處理程度 （2.1）式中 ecodcr的處理程度，（）ci未處理污水中codcr的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中codcr的平均濃度，（mg/l）2.4.2 溶解性bod5的處理程度 （2.2）式中 ebod5的處理程度，（）ci未處理污水中bod5的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中bod5的平均濃度，（mg/l）2.4.3 ss的處理程度 （2.3）式中 ess的處理

37、程度，（）ci未處理污水中ss的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中ss的平均濃度，（mg/l）2.4.4 tn的處理程度 （2.4）式中 etn的處理程度，（）ci未處理污水中tn的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中tn的平均濃度，（mg/l）2.4.5 nh3-n的處理程度 （2.5）式中 enh3-n的處理程度，（）ci未處理污水中nh3-n的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體的已處理污水中nh3-n的平均濃度，（mg/l）2.4.6 tp 的處理程度 （2.6）式中 etp的處理程度，（）ci未處理污水中tp的平均濃度，（mg/l）ce允許排入水體

38、的已處理污水中tp的平均濃度，（mg/l）第三章 設(shè)計計算3.1粗格柵設(shè)計計算3.1.1 設(shè)計說明 處理規(guī)模：16000 m3/d總變化系數(shù)： （3.1）式中 kz 總變化系數(shù)q平均日平均時污水流量（l/s），當(dāng)q<5 l/s時，kz =2.3；當(dāng)q>1000 l/s時，kz =1.3。 已知：q = 16000 m3/d = 0.185 m3/s = 185l/s 最大時流量（最大設(shè)計流量）： 功能：去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止堵塞排泥管道。數(shù)量: 一座, 渠道數(shù)兩條3.1.2 柵條的

39、間隙數(shù) （3.2）式中 qmax最大設(shè)計流量，qmax = 0.28 m3/s 格柵傾角，取b 柵條間隙，m，取b25 mmn 柵條間隙數(shù)，個h 柵前水深，m，取h0.4m v 過柵流速，m/s，取v0.8m/s。則 32.6取33個3.1.3 柵槽寬度設(shè)柵條寬度s10（0.01m）則柵槽寬度bs(n-1)+bn+0.3 （3.3） 0.01×(33-1)+0.025×33+0.3 1.4m由柵槽寬度b可以知道，柵槽寬度較寬，為了便于檢修，可以設(shè)置兩套粗格柵，則每套粗格柵柵條間隙數(shù)為33/2 17個。則單個柵槽寬度 bs(n-1)+bn+0.3 0.01×(17-

40、1)+0.025×17+0.15×2 0.88 m 選用fh900型旋轉(zhuǎn)式機械格柵除污機，具體參數(shù)見表3.1。 表3.1 fh900型型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機參數(shù)型號格柵寬度/mm柵條間距/mm適用槽寬/m電機功率/kw格柵傾角耙行速度/（m/min）fh9009002510001.560º2.6數(shù)量：兩臺粗格柵圖如下圖3.1所示：圖3.1 粗格柵設(shè)計計算示意圖3.1.4 進水渠道漸寬部分的長度設(shè)進水渠寬b1=0.7m，其漸寬部分開角度a1=20º。= = 0.4 m （3.4）3.1.5 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度=0.2m （3.5）3.1.6 過

41、柵水頭損失 （3.6）試中h1過柵水頭損失，m； h0計算水頭損失，m； g 重力加速度，9.81m/s2； k 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k =3；阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時，2.42。為了避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降h1作為補償見圖4。 （3.7）0.15 m3.1.7 柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2 =1.0m h = h + h1 + h2 （3.8） = 0.4+ 0.15 + 1.0 =1.55 m 式中 h柵后槽總高度，m h柵前水深，m3.1.8 柵槽總長度 （3.9） =2.9 m3.1.9 每日柵渣量計算w在格柵間隙25mm的情

42、況下，設(shè)柵渣量為每1000 m3污水產(chǎn)0.05 m3。 w = （3.10） = = 0.80m3/dw>0.2 m3/d，所以宜采用機械清渣。3.2 泵站的設(shè)計計算3.2.1 泵房規(guī)范要求1）污水泵站的設(shè)計流量，應(yīng)按泵站進水總管的最高日最高時流量計算確定。2）單獨設(shè)置的泵站與居住房屋和公共建筑物的距離，應(yīng)滿足規(guī)劃、消防和環(huán)保部門的要求。泵站的地面建筑物造型應(yīng)與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，做到適用、經(jīng)濟、美觀，泵站內(nèi)應(yīng)綠化。3）泵站室外地坪標(biāo)高應(yīng)按城鎮(zhèn)防洪標(biāo)準(zhǔn)確定，并符合規(guī)劃部門要求；泵房室內(nèi)地坪應(yīng)比室外地坪高0.20.3m；易受洪水淹沒地區(qū)的泵站，其入口處設(shè)計地面標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計洪水位高0.5m以上；當(dāng)

43、不能滿足上述要求時，可在入口處設(shè)置閘槽等臨時防洪措施。4）排水泵站的建筑物和附屬設(shè)施宜采取防腐蝕措施。5）污水泵站集水池的容積，不應(yīng)小于最大一臺水泵5min的出水量。6）雨水泵站和合流污水泵站集水池的設(shè)計最高水位，應(yīng)與進水管管頂相平。當(dāng)設(shè)計進水管道為壓力管時，集水池的設(shè)計最高水位可高于進水管管頂，但不得使管道上游地面冒水。7）集水池的設(shè)計最低水位，應(yīng)滿足所選水泵吸水頭的要求。自灌式泵房尚應(yīng)滿足水泵葉輪浸沒深度的要求。8）集水池池底應(yīng)設(shè)集水坑，傾向坑的坡度不宜小于10。9）集水池應(yīng)設(shè)沖洗裝置，宜設(shè)清泥設(shè)施。10）泵房應(yīng)采用正向進水，應(yīng)考慮改善水泵吸水管的水力條件，減少滯流或渦流。3.2.2 集水

44、池 污水泵總提升能力按qmax考慮，及qmax=1014m3/h，選兩臺泵，則每臺流量為507 m3/h。選用250qw潛水排污泵四臺，另備用兩臺（兩備兩用），單泵提升能力為520 m3/h。集水井容積按最大一臺泵5min出流量計算，則其容積為43.3 （m3）集水井的尺寸： 12.3m×8.5m×2.4m （部分池底有坡度）集水井最高水位（與格柵連接）-4.3m，最低水位-6.7m，井底-7.15m。3.2.3 污水泵計算污水泵流量： 507 m3/h本設(shè)計考慮一次提升，細(xì)格柵前為最高水位：6.43m，集水井最低水位-6.25m，細(xì)格柵前與集水井之間水頭損失為0.3m，由

45、此知道污水泵所需揚程為13.0m。根據(jù)流量和揚程，選用250qw520-15潛水排污泵具體參數(shù)見表3.2。 表3.2 250qw520-15潛水排污泵參數(shù)型號排出口徑/mm流量/（m3/h）揚程/m轉(zhuǎn)速/（r/min）電機功率/kw泵重/kg250qw520-1525052015980551396數(shù)量：4臺，2用2備 3.3 細(xì)格柵設(shè)計計算3.3.1 設(shè)計說明功能：去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止堵塞排泥管道。數(shù)量: 一座, 渠道數(shù)兩條3.3.2 柵條的間隙數(shù) （3.11）式中 qmax最大設(shè)計流量，q

46、max = 0.28 m3/s 格柵傾角，取b 柵條間隙，m，取b0.01mn 柵條間隙數(shù)，個h 柵前水深，m，取h0.5mv 過柵流速，m/s，取v0.9 m/s。則 57.9個 取58個3.3.3 柵槽寬度設(shè)柵條寬度s0.01m則柵槽寬度bs(n-1)+bn+0.3 （3.12） 0.01×(58-1)+0.01×58+0.3 1.45 m 由柵槽寬度b可以知道，柵槽寬度較寬，可以設(shè)置兩套細(xì)格柵，則每套細(xì)格柵柵條間隙數(shù)為58/2 29個則單個柵槽寬度 bs(n-1)+bn+0.3 0.01×(29-1)+0.01×29+0.3 0.87 m 選用sh

47、g1200型回轉(zhuǎn)式機械格柵除污機，具體參數(shù)見表3.3。 表3.3 shg900型回轉(zhuǎn)式機械格柵除污機參數(shù)型號格柵寬度/mm柵條間距/mm適用槽寬/m整機功率/kw格柵傾角耙行速度/（m/min）shg9009001010001.560º5.97數(shù)量：兩臺細(xì)格柵設(shè)計計算示意圖如圖3.2所示：圖3.2 細(xì)格柵設(shè)計計算示意圖3.3.4 過柵水頭損失 （3.13）式中h1過柵水頭損失，m； h0計算水頭損失，m； g 重力加速度，9.81m/s2； k 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k =3；阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，當(dāng)為矩形斷面時，2.42。為了避免造成柵前涌水，故將

48、柵后槽底下降h1作為補償見圖4。 （3.14）0.28m3.3.5 柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2 =0.8m h = h + h1 + h2 （3.15） = 0.8+ 0.28+ 0.5 =1.58m 式中 h柵后槽總高度，m h柵前水深，m3.3.6 柵槽總長度 （3.16） =2.1 m式中 l柵槽總長度 h1柵前渠道深 m3.3.7 每日柵渣量計算 w 在格柵間隙10mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000 m3污水產(chǎn)0.10 m3。 w = （3.17） = = 1.8m3/dw > 0.2 m3/d，所以宜采用機械清渣。3.4 沉砂池的選擇計算3.4.1 沉砂池的選擇沉砂池的作用

49、是從污水中將比重較大的顆粒去除，其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)。我國城市污水處理中，常用的沉砂池類型主要有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。平流式沉砂池靠重力自然沉降而達(dá)到砂水分離的目的，其特點是占地面積較大，排泥難度高；曝氣沉砂池應(yīng)用比較廣泛，通過池中一側(cè)的空氣管控制曝氣，使污水形成具有一定速度的螺旋形滾動，具有穩(wěn)定的除砂效果；旋流沉砂池利用水力渦流除砂，粒徑在0.20mm以上的顆粒沉砂去除率達(dá)85%，砂粒含水率低于60%。為保證除磷效果，按生物除磷設(shè)計的污水處理廠，一般不采用曝氣沉砂池。目前，國際上廣泛應(yīng)用的旋流沉砂池主要為鐘式和比式兩大類，鐘式優(yōu)于比式，應(yīng)用較多，該池形有基建、運行費用

50、低和處理效果好，占地少的優(yōu)點。鐘式沉砂池采用270°的進出水方式，池體主要由分選取、集砂區(qū)兩部分構(gòu)成，起構(gòu)成特點是在兩個分區(qū)之間采用斜坡連接。鐘式沉砂池的斜坡式設(shè)計，使砂粒主要依靠重力沉降。其排砂方式有兩種：一種是靠砂泵排砂，其優(yōu)勢在于設(shè)備少、操作簡便，但是砂泵磨損嚴(yán)重。另一種是氣提排砂，其優(yōu)勢在于系統(tǒng)可靠、耐用，氣提之前可以進行氣洗，將砂粒上的有機物分離出來，但設(shè)備相對較多。綜上所述，本工程預(yù)處理階段擬采用鐘式沉砂池除砂，氣提排砂。3.4.2 沉砂池設(shè)計計算一般規(guī)定1） 沉砂池按去除相對密度2.65、粒徑0.2mm以上的砂粒設(shè)計。 2） 當(dāng)污水為提升進入時，應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計算，在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算。3） 沉砂池個數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)少于2，并宜按并聯(lián)系列設(shè)計。當(dāng)污