畢業(yè)設(shè)計計算說明++[學(xué)士]常州大學(xué)污水處理廠尾水脫氮工藝畢業(yè)設(shè)

1、城市污水處理工程設(shè)計（氧化溝工藝）學(xué) 生：張龍龍指導(dǎo)老師：高 婷教學(xué)單位：機械與材料學(xué)院摘要：城市污水處理廠是現(xiàn)代城市發(fā)展和水資源保護不可缺少的組成部分。本課題是設(shè)計一座日處理量為 3萬m3的城市生活污水處理廠。其核心處理工藝選用的是氧化溝工藝流程。污水在氧化溝中經(jīng)曝氣設(shè)備的攪動與活性污泥充分接觸后，大部分的污染物被除去。最后出水達到國家的有關(guān)排放標準。本文設(shè)計介紹了該工藝的特點，并有相關(guān)的城市污水處理廠的工藝設(shè)計過程。Abstract: The city sewage treatment plant is essential constituent of the modern urban d

2、evelopment and the water resources conservation. This topic designs a city life sewage treatment plant which can treat 30,000 m3 sewage one day. Its core processing craft selects the oxidation ditch technicalprocess. Sewage in oxidation ditch after aerator mixing and active sludgefull contact, most

3、of pollutants of which are removed. Last, the water leakage achieved the country related discharges standard. This article introduceds the characteristic of this craft and supplies the correlated process of the city sewage treatment plant.關(guān)鍵詞：污水處理廠 工藝設(shè)計 氧化溝工藝 污泥處理Key words: Sewage treatment plant Te

4、chnological design Oxidation ditch craft Sludge processing前 言水，是人類生存、養(yǎng)息、發(fā)展的根本條件。然而，人類社會在工業(yè)化的進程中大量消耗水資源的同時，排出污水，污染河湖，危害環(huán)境，造成嚴重后果。英國及美國都曾在19世紀中發(fā)生因引用水源遭生活污水污染而引起的霍亂大流行;二十世紀工業(yè)迅過發(fā)展和城市人口劇增更帶來不少河流水質(zhì)惡化、生物絕跡的惡果。所以說城市污水處理廠是現(xiàn)代城市發(fā)展和水資源保護不可缺少的組成部分。本畢業(yè)設(shè)計是以污水處理廠工程設(shè)計等污水處理相關(guān)理論知識的前提下，以生活污水為處理廠源進水，結(jié)合多年來的國內(nèi)外的污水處理廠發(fā)展水平和

5、實際情況，自選污水處理工藝流程，按照課題任務(wù)書的要求，設(shè)計日處理量為3萬立方米的城市污水處理廠。本畢業(yè)設(shè)計采用氧化溝法為二級處理的核心工藝。設(shè)計內(nèi)容主要包括了對城市污水處理廠工程各構(gòu)筑物的選型及設(shè)計計算、污水處理廠工程的技術(shù)經(jīng)濟分析、污水處理廠的總體布置等方面的內(nèi)容。氧化溝污水處理技術(shù)是一種典型的污水處理方法，并有多種改進工藝。氧化溝處理工藝的主要部件包括氧化溝體、曝氣轉(zhuǎn)刷、異步電極、進出水系統(tǒng)（初沉池、高位水箱、二沉池）及控制系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)刷的轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)氧化溝體的不同部位及不同程度的充氧，可以滿足污水處理過程中不同微生物對氧的需求,同時實現(xiàn)好氧厭氧過程實現(xiàn)脫氮除磷同時進行。1954

6、年在荷蘭沃紹本，博士設(shè)計建成第一座間歇運行的氧化溝系統(tǒng)，1967年在荷蘭，由DHV公司設(shè)計建成第一座CARROUSEL氧化溝系統(tǒng)，七十年代末氧化溝技術(shù)進入我國。早期氧化溝只是一單溝道的“循環(huán)曝氣池”，主要用于去除污水中的BOD及進行硝化反應(yīng)，現(xiàn)已發(fā)展形成各種不同的類型，包括卡魯塞爾型、奧貝爾型、二溝或三溝交替工作型，一體化氧化溝等。氧化溝是活性污泥法的發(fā)展，溝中的活性污泥以污水中的有機物作為食料，使其降解、無機化。在氧化溝系統(tǒng)中，通過轉(zhuǎn)刷（或轉(zhuǎn)盤和其他機械曝氣設(shè)備），使污水和混合液在環(huán)狀的渠內(nèi)循環(huán)流動，依靠轉(zhuǎn)刷推動污水和混合液流動以及進行曝氣?；旌弦和ㄟ^轉(zhuǎn)刷后，溶解氧濃度被提高，隨后在渠內(nèi)流動

7、過程中又逐漸降低。氧化溝通常以延時曝氣的方式運行，水力停留時間為1024h，污泥泥齡為2030h。通過設(shè)置進水、出水位置及污泥回流位置、曝氣設(shè)備位置，可以使氧化溝完成硝化和反硝化功能。如果主要去除BOD5或硝化，進水點通常設(shè)在靠近轉(zhuǎn)刷的位置（轉(zhuǎn)刷上游），出水點在進水點的上游處。氧化溝的渠道內(nèi)的水流速度為0.25/s。溝的幾何形狀和具體尺寸與曝氣設(shè)備和混合設(shè)備密切相關(guān)，要根據(jù)所選的設(shè)備最后確定。常用的氧化溝曝氣和混合設(shè)備是轉(zhuǎn)刷（盤）、立軸式表曝機和射流曝氣機。目前也有將水下空氣擴散裝置與表曝機或水下擴散裝置與水下推進器聯(lián)合使用的工程實例。污泥沉淀設(shè)施可采用分建式或合建式。通過大學(xué)四年對基礎(chǔ)課、專

8、業(yè)課以及相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，我本人基本上掌握了本專業(yè)環(huán)境工程的理論知識。本畢業(yè)設(shè)計是在已有的基本理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的知識和實際情況，由我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成該設(shè)計的。本此設(shè)計既是對我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)的一次綜合性的檢測，同時還是對我四年所學(xué)作了一個總結(jié)與提高。由于本人的水平有限加之時間倉促，難免存在許多不足之處，敬請讀者批評指正。1城市污水處理廠設(shè)計說明書基礎(chǔ)資料及設(shè)計依據(jù)111基礎(chǔ)資料本畢業(yè)設(shè)計旨在設(shè)計一座以氧化溝法為核心處理工藝的城市污水處理廠來處理典型的城市污水，設(shè)計規(guī)模：近期3萬m3/d 、遠期5萬m3/d 。具體設(shè)計數(shù)據(jù)見表1-1生活污水進出水水質(zhì)及排放標準。表1-1 生活污水進出水水質(zhì)及

9、排放標準項目BOD5（mg/L）COD（mg/L）TSS（mg/L）TKN（mg/L）堿度（以CaCO3計）（mg/L）進水20050022035250出水301203012大于100112設(shè)計依據(jù) 課題設(shè)計任務(wù)書是本設(shè)計的原始依據(jù)。在設(shè)計過程中嚴格按照城市污水處理及污染技術(shù)政策、給排水設(shè)計規(guī)范、給排水制圖標準等規(guī)范的要求認真設(shè)計。要求城市污水處理廠出水排入地面水環(huán)境質(zhì)量標準（GB38381998）中規(guī)定的類水域（劃定的保護區(qū)和游泳區(qū)除外），執(zhí)行一級排放標準。工程概況121 建設(shè)范圍 本設(shè)計擬定建設(shè)范圍為污水處理廠所有污水、污泥處理工程技術(shù)與輔助工程。122 建設(shè)原則本污水處理工程建設(shè)過程中考

10、慮遵循以下原則：（1）污水處理工藝技術(shù)方案，在達到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運行費用少、運行管理簡便的先進的工藝；（2）所有污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進，更要求成熟可靠；（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）盡量減少工程占地城市環(huán)境條件131 城市概況宜昌是湖北省省轄市，位于湖北省西部，長江三峽的西陵峽口，上接巴蜀，下連荊襄，是長江中上游分界線上的一個重要港口城市。一九九二年宜昌地市合并后，現(xiàn)轄宜昌、枝江、遠安、興山、秭歸、長

11、陽、五峰等七縣，枝城、當陽兩個縣級市和西陵、伍家、點軍等三個城區(qū)。城區(qū)現(xiàn)有國土面積330Km2,橫跨長江兩岸，地處東經(jīng)1110811128，北緯30343049，建成區(qū)面積2,城區(qū)非農(nóng)業(yè)人口38.3萬人。建成區(qū)中，鐵路壩一帶為全市政治、經(jīng)濟、文化、商業(yè)和交通中心，夜明珠一帶為葛洲壩水利樞紐區(qū)，伍家崗一帶則為輕型和部分重型工業(yè)區(qū)。132 自然條件（1）地形、地貌 宜昌市為鄂西山地與江漢平原西部邊緣接壤處的丘陵地帶。市區(qū)從西北部南津關(guān)至東南部伍家崗，地勢豁然開闊，形成由宜昌單斜紅層所構(gòu)成的山前低丘，其間嵌入第四系松散堆積物多級階地構(gòu)成的河谷沖積盆地。市區(qū)沿江一帶地形平坦，海拔在55米至80米之間，

12、腹背山地在120米至300米之間（黃海高程，下同）。（2）水系 宜昌市區(qū)水系屬長江水系，市域內(nèi)以長江為主干的支流有34條，支流總流域面積2。長江從西北向東南橫穿市區(qū)，市區(qū)內(nèi)主要支流有黃柏河、卷橋河、五龍河、太平橋溪、臨江溪等。 長江（宜昌段）多年平均流量14300m3/s,史載最大洪峰流量110000m3/s（1870年），實測最大洪峰流量71100 m3/s，最小流量2770 m3/s（1970年）。史載最高洪水位（1870年7月20日，黃海高程，下同），實測最高洪水位（1896年），實測最低水位（1987年），多年平均水位。（3）氣象 宜昌市屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，處于中亞熱帶和北亞熱帶的

13、交匯地帶。氣候特點是：春早、夏溫、秋遲、冬暖，四季分明。 氣 溫： 年平均氣溫： 極端最高氣溫： 極端最低氣溫： 濕 度： 平均相對濕度： 77% 氣 壓： 年平均氣壓： 1000毫巴 絕對最高氣壓： 1029毫巴 絕對最低氣壓： 976毫巴 降 水 量： 年最大降水量： 1702.7毫米（1954年）年平均降水量： 風(fēng)向及風(fēng)速： 冬季以西北風(fēng)為主，夏季以東南風(fēng)為主 最大風(fēng)速： 18m/s 年平均風(fēng)速： 1m/s日照：區(qū)內(nèi)日照時數(shù)年平均1698.4小時，日照百分率39%，最大出現(xiàn)在8月。全年無霜期較長，年平均273天。（4）工程地質(zhì)及地震 宜昌市城區(qū)屬第三級東湖砂巖，地表為粘土帶小卵石，最大地

14、耐力：卵石層50t/m2，最小地耐力：砂質(zhì)護姆層小于10t/m2，一般地耐力在1520t/m2。 宜昌城區(qū)在地質(zhì)構(gòu)造上屬江漢平原沉降帶宜昌單斜凹陷的西緣，城區(qū)內(nèi)無大斷層通過，地殼相對穩(wěn)定，無孕震構(gòu)造，地震基本烈度為6度。工藝方案141設(shè)計原則 認真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護總作方針和政策，使本工程設(shè)計符合國家的有關(guān)法規(guī)規(guī)范和標準。 從該市現(xiàn)狀出發(fā)，以城市總體規(guī)劃和污水規(guī)劃為依據(jù)，既考慮近期建設(shè)又考慮遠期發(fā)展。工程設(shè)計以首期設(shè)計規(guī)模（3萬噸/天）為基點，兼顧遠期工程，在總體設(shè)計上，預(yù)留遠期用地，以適應(yīng)分期分步發(fā)展的需要。 廢水處理工藝技術(shù)方案，在達到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運行費用少、

15、運行管理簡便的先進的工藝；所有廢水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進，更要求成熟可靠；和廢水水處理工藝配套的其它工程應(yīng)同時建設(shè)，以使廢水處理工藝盡快完全發(fā)揮效益；污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染；盡量減少工程占地。盡量增加廠區(qū)內(nèi)綠化面積，積極創(chuàng)造一個良好的生產(chǎn)和生活環(huán)境，努力把城市污水廠建設(shè)成一個科技含量高的現(xiàn)代化花園式污水處理廠。142工藝選擇選擇污水處理工藝，首先應(yīng)考慮處理工藝的實際效果，必須使處理工藝的去除效果滿足污水處理程度的要求，使污水處理廠出水水質(zhì)達標。在污水綜合排放標準GB89871996標準中，除了對COD、BOD、SS提出更嚴格的要求外，還提高了對脫氮除磷的要求。因此

16、本污水處理工藝的選擇，首先考慮的是工藝方案，必須能夠達到除磷脫氮的效果。在選擇污水處理工藝時，還要考慮工藝的可靠性、穩(wěn)定性。因為城市污水是不斷變化的，隨時間的推移，會在水質(zhì)水量上產(chǎn)生一定的變化，因此要求穩(wěn)定、可靠的工藝，在保證達標的前提下，則應(yīng)考慮工藝的經(jīng)濟指標。投資少、運行費用低的工藝是人們的首選，另外，占地少、工藝流程短，運行管理方便亦是選擇工藝時應(yīng)注意的問題。1）生物膜法方案 生物膜法主要用于從污水中去除溶解性有機污染物，是一種被廣泛采用的生物處理方法。生物膜法的主要優(yōu)點是對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較強。生物膜法從本質(zhì)上與土地處理的過程相似，是污水灌溉和土地處理的人工化和強化。生物膜法的主

17、要設(shè)施是生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池和生物流化床等。 生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，共同的特點是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接觸后，溶解的有機污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為 H2O、CO2、NH3 和微生物細胞物質(zhì)，污水得到凈化，所需氧氣一般直接來自大氣。 污水中若含有較多的懸浮固體，應(yīng)先用沉淀池去除大部分懸浮固體后再進入處理構(gòu)筑物，以免引起堵塞，并減輕其負荷。老化的生物膜不斷脫落下來，隨水進入二次沉淀池，將其去除。2） 活性污泥法 活性污泥法是處理城市污水最廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解有機物以及能被活性污泥法吸附的懸浮固體和其他一些

18、物質(zhì)。無機鹽類（磷和氮的化合物）也能部分地被去除。類似的工業(yè)廢水也可用活性污泥法處理。 活性污泥法既能適用于大流量的污水處理，也適用于小流量的污水處理。普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設(shè)計及運行經(jīng)驗，處理效果可靠。自 20 世紀 70 年代以來，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，本方法在工藝及設(shè)備等方面又有了很大改進。在工藝方面，通過增加工藝構(gòu)筑物可以成為“A/O”或“A2/O”工藝,從而實現(xiàn)脫N 和 P。在設(shè)備方面，開發(fā)了各種微孔曝氣池，使氧轉(zhuǎn)移效率提高到 20%以上，從而節(jié)省了運行費。普通活性污泥法若設(shè)計合理，運行管理得當，出水 BOD5 可達到 1020mg/L。3） 序

19、批式活性污泥法序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)，通常簡稱SBR,屬于活性污泥法的一種。它不同于傳統(tǒng)的活性污泥法,是采用間歇曝氣方式來運行的污水生物處理系統(tǒng),從目前的污水好氧生物處理的研究、應(yīng)用和發(fā)展趨勢來看, SBR技術(shù)是一種簡易、快捷且低耗的污水處理技術(shù)。自從1985年我國首次建成用于肉類加工廠的SBR系統(tǒng)在上海市吳淞肉聯(lián)廠投產(chǎn)運行以后,SBR在國內(nèi)已陸續(xù)應(yīng)用于屠宰、苯胺、含酚、啤酒、絕緣漆、化工試劑、造漆、魚產(chǎn)品加工、制藥等工業(yè)廢水和城市污水處理。 1994年SBR技術(shù)被國家環(huán)保局列為最佳應(yīng)用技術(shù)推廣計劃項目 。1996年在上海市桃浦工業(yè)園區(qū)建成大型SB

20、R污水處理廠,處理量為60000t/d。昆明市第三污水廠1997年竣工,它采用澳大利亞BHPE公司的SBR改進技術(shù),采用間歇反應(yīng)器體系的連續(xù)進水、周期排水、延時曝氣的好氧活性污泥工藝,簡稱ICEAS技術(shù),處理量為30000t/d。揚州市丁家套污水處理廠日處理污水量10104m3,污水來源于市區(qū)內(nèi)生活污水和工業(yè)廢水。進入污水廠水質(zhì)水量變化大,要求出水水質(zhì)氨氮、磷達到排放要求,經(jīng)過幾種處理工藝方案比較,選擇SBR的變型工藝周期循環(huán)式活性污泥法工藝，即CASS工藝。周期循環(huán)活性污泥法（Cylic Activated Sludge System），簡稱CASS，整個工藝為一間隙式反應(yīng)器,在此反應(yīng)器中活

21、性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復(fù),將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個池子中進行。CASS方法在七十年代開始得到研究和應(yīng)用,隨著電子計算機的日益普及,由于其投資和運行費用低、處理性能高超,尤其是優(yōu)異的脫氮除磷功能而越來越得到重視。該工藝已廣泛應(yīng)用于城市污水和各種工業(yè)廢水的處理,目前全世界有300余座各種規(guī)模的CASS污水處理廠正在運行或建造中。其主要原理是：把序批式活性污泥法（SBR）的反應(yīng)池沿長度方向分為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的撇水裝置，曝氣、沉淀等在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)。CASS工

22、藝包括充水曝氣、充水泥水分離、潷水和充水閑置等四個階段。不同的運行階段,根據(jù)需要調(diào)整運行方式。共分為三個反應(yīng)區(qū):生物選擇區(qū)(DO0.5 mg/L)和好氧區(qū)(DO =(23)mg/L)。生物選擇器為CASS池前端的小容積區(qū),通常在厭氧或兼氧條件下運行。有機污染物通過三個區(qū)的連續(xù)降解,可以達到很好的處理效果,同時能夠?qū)崿F(xiàn)脫氮除磷。4） CASS工藝特點：CASS工藝與SBR的區(qū)別在于CASS工藝為連續(xù)進水，而SBR為間斷進水。因此，在池子結(jié)構(gòu)上前者分為2個區(qū)，中間設(shè)置了隔墻，而后者只有一個反應(yīng)池。因此，在廢水排放為連續(xù)和半連續(xù)時，CASS工藝更適應(yīng)。從CASS工藝投入運行的實例分析,該工藝與其他工

23、藝相比具有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢。首先，建設(shè)費用低，比普通曝氣法省25%，無初沉池、二沉池；其次,占地面積少,比普通曝氣法省20%30%；另外，運行費用低，自動化程度高，管理方便，脫氮除磷不需要另加藥劑，運行費用省25%左右。5） 氧化溝工藝基本原理與技術(shù)特征基本原理氧化溝是活性污泥法的發(fā)展，溝中的活性污泥以污水中的有機物作為食料，使其降解、無機化。在氧化溝系統(tǒng)中，通過轉(zhuǎn)刷（或轉(zhuǎn)盤和其他機械曝氣設(shè)備），使污水和混合液在環(huán)狀的渠內(nèi)循環(huán)流動，依靠轉(zhuǎn)刷推動污水和混合液流動以及進行曝氣?；旌弦和ㄟ^轉(zhuǎn)刷后，溶解氧濃度被提高，隨后在渠內(nèi)流動過程中又逐漸降低。氧化溝通常以延時曝氣的方式運行，水力停留時間為1024h

24、，污泥泥齡為2030h。通過設(shè)置進水、出水位置及污泥回流位置、曝氣設(shè)備位置，可以使氧化溝完成硝化和反硝化功能。如果主要去除BOD5或硝化，進水點通常設(shè)在靠近轉(zhuǎn)刷的位置（轉(zhuǎn)刷上游），出水點在進水點的上游處。氧化溝的渠道內(nèi)的水流速度為0.25/s。溝的幾何形狀和具體尺寸與曝氣設(shè)備和混合設(shè)備密切相關(guān)，要根據(jù)所選的設(shè)備最后確定。常用的氧化溝曝氣和混合設(shè)備是轉(zhuǎn)刷（盤）、立軸式表曝機和射流曝氣機。目前也有將水下空氣擴散裝置與表曝機或水下擴散裝置與水下推進器聯(lián)合使用的工程實例。污泥沉淀設(shè)施可采用分建式或合建式。（2）氧化溝的技術(shù)特征氧化溝工藝結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)污水進入氧化溝后，在曝氣設(shè)備的作用下被

25、快速、均勻的與溝中混合液進行混合，混合后的水在封閉的溝渠中循環(huán)流動。如考慮水流在溝渠中的流速為0.25/s，氧化溝的總長為90600m，則完成一個循環(huán)所需時間為520min。由于廢水在氧化溝中的水力停留時間多為1024h，因此可以推算，廢水在每個停留時間內(nèi)要完成30200次循環(huán)。氧化溝在短時間內(nèi)（如一個循環(huán)中）呈現(xiàn)推流式，而在長時間內(nèi)（如多次循環(huán)中）則呈現(xiàn)完全混合特征，兩者的結(jié)合可減少短流現(xiàn)象，使進水被數(shù)十倍甚至數(shù)百倍的循環(huán)水稀釋，從而提高了氧化溝系統(tǒng)的緩沖能力。氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度由于氧化溝的曝氣裝置一般是定位布置的，因此在裝置下游混合液的溶解氧濃度較高，隨著水流沿溝長的流動，溶解

26、氧濃度逐步下降，在某些位置溶解氧的濃度甚至可以降至零，出現(xiàn)明顯的溶解氧濃度梯度。利用溶解氧在溝中的濃度變化以及存在好氧區(qū)和厭氧區(qū)的特征，氧化溝工藝可以在同一構(gòu)筑物中實現(xiàn)硝化和反硝化，這樣不僅可以利用硝酸鹽中的氧，節(jié)省了10%25%的需氧量，而且通過反硝化恢復(fù)了硝化過程消耗的部分堿度，有利于節(jié)約能源和減少化學(xué)藥劑的用量。氧化溝的整體體積功率密度較低氧化溝中的混合液一旦被推動即可使液體在溝內(nèi)循環(huán)流動，一定的流速可以防止混合液中懸浮固體的沉淀，同時充入混合液中的溶解氧隨水流流動也加強了氧的傳遞。水流在循環(huán)中僅需要克服溝的沿程阻力損失和局部阻力損失，而這兩部分的水頭損失通常很小。另外，氧化溝中曝氣設(shè)備

27、不是沿溝長均勻分布，而是集中布置在幾處，所以，氧化溝可在比其他系統(tǒng)低得多的整體體積功率密度下保持液體流動、固體懸浮和充氧，能量的消耗自然降低。當污泥固體在非曝氣區(qū)逐步下沉到溝底部時，隨著水流輸送到曝氣區(qū)，在曝氣區(qū)高功率密度的作用下，又可被重新攪拌懸浮起來，這樣的過程對于污泥吸附進水中的非溶解性物質(zhì)很有役畜。當氧化溝被設(shè)計為具有脫氮功能時，節(jié)能的效果是很明顯的，據(jù)國外的一些研究報道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低20%30%。在傳統(tǒng)的活性污泥中，曝氣的功率密度一般為2030kwh/m3,而氧化溝曝氣區(qū)的功率密度通常可達100210 kwh/m3,平均速度梯度G100s-1。這樣高強度的功率密度

28、可加速液面的更新，促進氧的傳遞，同時提高混合液中泥、水混合程度，有利于充分切割絮凝的污泥，也利于污泥的在絮凝。氧化溝工藝采用的處理流程十分簡捷氧化溝工藝處理城市污水時可不設(shè)初沉池，懸浮狀的有機物可在氧化溝內(nèi)得到部分穩(wěn)定，這比設(shè)立單獨的初沉池再進行單獨的污泥穩(wěn)定要經(jīng)濟。由于氧化溝采用的污泥平均停留時間較長，其剩余污泥量少于一般活性污泥法產(chǎn)生的污泥，而且氧化溝排放的剩余污泥已經(jīng)在溝內(nèi)得到一定程度的穩(wěn)定，因此一般可不設(shè)污泥消化處理裝置。為防止無機沉渣在溝中的積累，原污水應(yīng)先經(jīng)過格柵及沉砂池的預(yù)處理。表1-2 美國29個氧化溝污水處理廠工藝性能參數(shù)出水濃度（mg/L）去除率（%）冬季夏季年平均冬季夏季

29、年平均BOD5最高濃度的處理廠553441878687平均濃度929493最低濃度的處理廠999999SS最高濃度的處理廠818282平均濃度939494最低濃度的處理廠989898氧化溝處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好應(yīng)用實際表明，氧化溝工藝在有機物和懸浮物去除方面，有比傳統(tǒng)活行污泥法更好且更穩(wěn)定的效果。表1-2是美國環(huán)保局（EPA）對29個氧化溝污水處理廠的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，表1-3是氧化溝工藝與其他生物處理法的比較數(shù)據(jù)。綜合比較考慮本課題情況選用氧化溝法為本設(shè)計的二級處理核心工藝。污水處理工藝流程圖如圖1所示。表1-3 氧化溝工藝與其他處理法的比較處理工藝出水濃度低于下列數(shù)值的時間比例（%）10 mg/

30、L20 mg/L30 mg/LTSSBOD5TSSBOD5TSSBOD5活性污泥法402575709085生物濾池215生物轉(zhuǎn)盤223045607090氧化溝最好的廠999999999999平均水平656585909496最差的廠252555558072圖1污水處理工藝流程圖主要構(gòu)筑物選型151 格柵的選擇格柵是用來去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行。格柵是由一組（或多組）相平行的金屬柵條與框架組成。傾斜安裝在進水的渠道，或進水泵站集水井的出口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)。格柵柵條常用的端面形式有圓形正方形矩形半圓形等.圓形斷面水力條件好,但剛度較

31、差;矩形斷面剛度好,水力條件不如圓形;半圓形斷面水力條件和剛度都較好,但形狀相對復(fù)雜.一般多采用矩形斷面.本設(shè)計采用矩形斷面柵條,在源污水與沉沙池之間只設(shè)置一道中格柵.因為鏈條式機械格柵構(gòu)造簡單，制造方便，占地面積少，適用于中小型污水廠，因此本設(shè)計采用鏈條式機械格柵。152 沉砂池的選擇沉砂池的作用是為了去除比重相對較大的無機顆粒(如泥砂，煤渣等，它們的相對密度約為2 .65)。沉砂池一般設(shè)于初沉池前，以減輕沉淀池的負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件；也可設(shè)于泵站、倒虹管前,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損。常用的沉砂池有鐘式沉砂池、平流沉砂池、曝氣沉砂池和多爾沉砂池等。旋流沉砂池是與砂水分

32、離器配套使用的一種先進設(shè)備。該套設(shè)備可以利用水力旋流使泥砂和有機物分離,沉砂效果好，廣泛應(yīng)用于城市大、中、小型污水處理工程中前置預(yù)處理工序及廠礦企事業(yè)單位。它有以下幾個優(yōu)點：1)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，設(shè)備投資少；2)結(jié)構(gòu)合理,維修率低，能耗小，運行管理和維護方便；3)設(shè)備耐腐蝕性強,使用壽命長；4)藝布置靈活方便，易于配套組合,適應(yīng)工程不同時期分段建設(shè)需要。該套設(shè)備由葉輪、傳動軸、電動機、減速器和吸砂系統(tǒng)(泵排)等部分組成；另外在排砂管與砂泵之間安裝一個閘閥，砂泵出口用管道連接至砂水分離器上部進水口。由于葉輪旋轉(zhuǎn)時將使池中污水作螺旋運動，加上因污水切向進入產(chǎn)生與葉輪一致的旋流，池中的污水形成渦

33、形流態(tài),在適當?shù)娜~漿傾角和線速度條件下，污水中的砂粒將受到?jīng)_刷并仍保持最佳的沉淀效果，而原來附著在砂粒上的有機物質(zhì)以及重量不同的物質(zhì)隨污水一同流出。另外由于葉輪的旋轉(zhuǎn)，減少了旋流沉砂池因進水量變化導(dǎo)致流態(tài)變化的敏感程度,因此保證了沉砂池效果的穩(wěn)定，出砂的有機成分低。但是在實際工程的應(yīng)用中，如果格柵運行不正常,由污水處理廠的進水總管帶來的一些懸浮和漂浮物以及纖維、硬毛、破布條可以直接進入沉砂池,從而可能導(dǎo)致攪拌槳的損壞，尤其是能造成排砂設(shè)備(吸砂泵)及管路(閘閥或球閥)的堵塞,導(dǎo)致設(shè)備無法正常運行。這種情況在小型污水處理廠特別常見，成為困擾污水處理廠正常運行的一個難題。本設(shè)計選用鐘式沉砂池。15

34、3 氧化溝類型的選擇氧化溝污水處理技術(shù)是一種典型的污水處理方法，并有多種改進工藝。氧化溝處理工藝的主要部件包括氧化溝體、曝氣轉(zhuǎn)刷、異步電極、進出水系統(tǒng)（初沉池、高位水箱、二沉池）及控制系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)刷的轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)氧化溝體的不同部位及不同程度的充氧，可以滿足污水處理過程中不同微生物對氧的需求,同時實現(xiàn)好氧厭氧過程實現(xiàn)脫氮除磷同時進行。（1）卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝卡魯塞爾氧化溝是一種單溝式環(huán)形氧化溝，在氧化溝的頂端設(shè)有垂直表面曝氣機，兼有供氧和推流攪拌作用。污水在溝道內(nèi)轉(zhuǎn)折巡回流動，處于完全混合形態(tài)，有機物不斷氧化得以去除。流經(jīng)沉砂池的生活污水與二沉池回流污泥在卡魯塞爾氧化

35、溝內(nèi)設(shè)置的圓形混合井進行充分混合后進入?yún)捬鯀^(qū)。該區(qū)分為3格，每格都設(shè)有水下攪拌器 以防止污泥沉淀。經(jīng)厭氧反應(yīng)后的混合液進入缺氧區(qū)，并與由氧化溝 經(jīng)回流 通道進入缺氧區(qū)的回流液充分混合，進行反硝化脫氮和除磷反應(yīng)。缺氧區(qū)的中間部位設(shè)導(dǎo)流隔墻，并在適當位置安裝水下攪拌器，使該區(qū)具有良好的混合與循環(huán)條件。經(jīng)厭氧、缺氧反應(yīng)后的混合液流入氧化溝 進行氧化、硝化、反硝化反應(yīng)，氧化溝的充氧機械采用倒傘形曝氣葉輪，可根據(jù)池內(nèi)DO測定儀控制調(diào)節(jié)堰出水、改變曝氣葉輪浸水深度以達到調(diào)節(jié)供氧的目的?？斎麪栄趸瘻现饕?部分組成，即厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、 氧化溝區(qū)。其工作原理、計算方法、設(shè)計參數(shù)、容積大小等因素的確定是設(shè)計中

36、要解決的主要問題。 厭氧區(qū)在沒有溶解氧和硝態(tài)氮存在的厭氧條件下，兼性細菌將溶解性BOD轉(zhuǎn)化成低分子發(fā)酵產(chǎn)物，生物聚磷菌將優(yōu)先吸附這些低分子發(fā)酵產(chǎn)物，并將其運送到細胞內(nèi)、同化成胞內(nèi)碳源存貯物，所需能量來源于聚磷的水解以及細胞內(nèi)糖的水解，并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。經(jīng)厭氧狀態(tài)釋放磷酸鹽的聚磷菌在好氧狀態(tài)下具有很強的吸磷能力，吸收、存貯超出生長需求的磷量，并合成新的聚磷菌細胞、產(chǎn)生富磷污泥，通過剩余污泥的排放將磷從系統(tǒng)中除去。 缺氧區(qū)泥水混合液由厭氧區(qū)進入缺氧區(qū)，一部分聚磷菌利用后續(xù)工藝的混合液(內(nèi)回流帶來的)中硝酸 鹽作為最終電子受體以分解細胞內(nèi)的PHB(聚羥基丁酸)，產(chǎn)生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成，

37、同時反硝化菌利用內(nèi)回流帶來的硝酸鹽，以及污水中可生物降解的有機物進行反硝化，達到部分脫碳與脫硝、除磷的目的。 氧化溝區(qū)氧化溝兼有推流型和完全混合型反應(yīng)池兩者的特性，完成一次循環(huán)所需時間約為520 min，而總的停留時間卻很長。氧化溝中有好氧、缺氧交替出現(xiàn)的區(qū)域，具有硝化、生物除磷、反硝化的條件。在氧化溝好氧區(qū)聚磷菌除了吸收、利用污水中的可生物降解有機物外，主要是分解體內(nèi)貯積的PHB，產(chǎn)生的能量可供自身生長繁殖，此外還可主動吸收周圍環(huán)境中的溶解磷，并以聚磷的形式在體內(nèi)超量貯積。（2）奧貝爾(Orbal)氧化溝奧貝爾氧化一般溝由三個同心橢園形溝道組成，污水由外溝道進入，與回流污泥混合后，由外溝道進

38、入中間溝道再進入內(nèi)溝道，在各溝道循環(huán)達數(shù)百到數(shù)十次。最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至二次沉淀池。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量水平轉(zhuǎn)碟曝氣機，進行供氧兼有較強的推流攪伴作用。外溝道的供氧量通常為總供氧量的50%左右，但80%以上的BOD可以在外溝道中去除。由于外溝道溶解氧平均值很低，絕大部分區(qū)域DO為0.0mg/L,所以，氧傳遞作用是在虧氧條件下進行的，氧的傳遞效率有所提高，有一定的節(jié)能效果。奧貝爾氧化溝具有較好的脫氮功能。奧貝爾氧化溝具有推流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點。對于每個溝道內(nèi)來講，混合液的流態(tài)基本為完全混合式，具有較強的抗沖擊負荷能力；對于三個溝道來講，溝道與溝道之間的流態(tài)為推流式，有著

39、不同的溶解濃度和污泥負荷，兼有多溝道串聯(lián)的特性，有利于難降解有機物的去除，并可減少污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。奧貝爾氧化溝一般適用于20萬立方米/日以下規(guī)模的城市污水處理廠，尢其推薦應(yīng)用于中小規(guī)模的城市污水處理廠。由于奧貝爾氧化溝屬于多反應(yīng)器系統(tǒng)，在一定程度上有利于難降解有機物的去除，且抗沖擊負荷能力強，因此，當城市污水中工業(yè)廢水比例較高時，奧貝爾氧化溝較其他類型氧化溝有更好的適應(yīng)性。奧貝爾氧化溝有三個相對獨立的溝道，進水方式靈活。在暴雨期間，進水可以超越外溝道，直接進入中溝道或內(nèi)溝道，由外溝道保留大部分活性污泥，利于系統(tǒng)的恢復(fù)。因此，對于合流制或部分合流制的污水系統(tǒng)，奧貝爾氧化溝均有很好的適用性。（

40、3）三溝交替工作型氧化溝三槽式氧化溝是帶有沉淀功能的氧化溝，同建在一起的三個氧化溝組成一個單元。在每個氧化溝中均布置有一定數(shù)量的轉(zhuǎn)刷，以達到曝氣和環(huán)流的要求。三個氧化溝通過配水井相互連通，該配水井有三個自動控制的出水堰，可調(diào)節(jié)進入每溝的流量?；具\作方式分為六個階段：階段A：通過調(diào)節(jié)配水井堰門，污水進入第一溝，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低速運行，僅溝內(nèi)污泥在懸浮狀態(tài)下環(huán)流，所供氧量則不足以使溝內(nèi)有機物氧化。此時，活性污泥中微生物強制利用上一階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮作為氧化劑，有機物被氧化，硝態(tài)氮還原成氮氣逸出。同時，溝內(nèi)自動調(diào)節(jié)出水堰上升，廢水與活性污泥通過接管進入第二溝。階段B：污水入流從第一溝轉(zhuǎn)向第二溝，第一溝內(nèi)

41、的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)。開始，溝內(nèi)處于缺氧狀態(tài)，隨著供氧量的增加，逐步成為富氧狀態(tài)。在第二溝內(nèi)處理過的污水與活性污泥一起進入第三溝，第三溝仍作為沉淀池，沉淀后的廢水通過出水堰排出。階段C：第一溝的轉(zhuǎn)刷停止，開始泥水分離，至該階段末端，分離過程結(jié)束。在C段，入流污水仍然進入第二溝，處理后的污水仍然通過第三溝出水堰排出。階段D：污水入流從第二溝轉(zhuǎn)入第三溝。第一溝出水堰降低，第三溝出水堰升高。同時，第三溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷開始以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，污水污泥一起從第三溝流向第二溝。在第二溝曝氣后再流入第一溝，此時，第一溝仍作為沉淀池。階段D與階段A相類似，所不同的僅僅是反硝化作用發(fā)生在第三溝，處理后的污水通過第一溝已降低的出

42、水堰排出。階段E：污水入流從第三溝轉(zhuǎn)入第二溝，第三溝的轉(zhuǎn)刷開始高速運行，以保證在該段末端內(nèi)有余氧。第一溝仍作為沉淀池，處理后的污水通過該出水堰排出，階段E與階段B類似，所不同的僅僅是兩個外溝功能相反。階段F：該階段基本與階段C相同，第三溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷停止運行，開始泥水分離，入流污水仍然進入第二溝，處理后的污水經(jīng)第一溝出水堰排出。該氧化溝系統(tǒng)非常靈活，運行方式有多種，可隨不同的入流水質(zhì)及出流水質(zhì)要求而改變。（4）一體化氧化溝立體循環(huán)一體化氧化溝由曝氣轉(zhuǎn)刷、上下兩層溝道及沉淀區(qū)組成，其特點是： 氧化溝的上層為好氧區(qū)，下層為缺氧區(qū)，混合液在上下循環(huán)過程中完成降解有機 物和生物脫氮過程； 厭氧區(qū)在底層不與

43、大氣接觸，缺氧環(huán)境形成快。與常規(guī)氧化溝相比，采取上下兩層溝道立體循環(huán)方式減少占地面積約50%； 沉淀區(qū)與氧化溝合建(建在氧化溝的一端)，沉淀的污泥可自動回流到氧化溝內(nèi)，無需污泥回流設(shè)備，節(jié)省了投資和能耗，并對氧化溝內(nèi)混合液的流態(tài)無任何影響； 結(jié)構(gòu)緊湊，運行操作簡便。立體循環(huán)一體化氧化溝能夠有效地去除污水中的有機污染物，對COD去除率達到95%，相應(yīng)的BOD5去除率為98%。同時，由于在下層溝道形成缺氧區(qū)，有利于生物脫氮。在H RT為10h、SRT為30d時，對NH3-N的去除率達到99%、對TN的去除率90%，因此采用立體循環(huán)一體化氧化溝處理城市污水是可行的。立體氧化溝的優(yōu)點是：由于活性污泥混

44、合液呈立體循環(huán)，故在同等處理能力下較常規(guī)氧化溝節(jié)省占地面積約50%；實現(xiàn)了污泥自動回流，沉淀分離器置于立體氧化溝的一端，不改變主溝混合液的流態(tài)，不造成能量損失，因而更加節(jié)能；整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、投資少、操作方便，是適合現(xiàn)階段我國中小城鎮(zhèn)及城市小區(qū)污水處理需要的新工藝。本設(shè)計采用卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝。154 二沉池的選擇二次沉淀池是整個污水處理系統(tǒng)中非常重要的一個組成部分。整個系統(tǒng)的處理效果與二次沉淀池的設(shè)計和運行是否良好密切有關(guān)。從利用懸浮物與污水的密度差以達到固液分離的原理來看，二次沉淀池與一般的沉淀池并無不同；但是，二次沉淀池的功能要求不同，沉淀的類型不同；因此，二次

45、沉淀池的設(shè)計原理和構(gòu)造都與一般的沉淀池有所不同。二次沉淀池在功能上要同時滿足澄清(固液分離)和污泥濃縮(使回流污泥的含水率降低，回流污泥的體積減少)兩方面的要求。在二沉池中，未發(fā)生污泥膨脹時，澄清能力是二沉池處理能力的控制因素，而進入二沉池的混合液的澄清取決于活性污泥的絮凝。不同池型的輻流式二沉池，其流態(tài)對混合液活性污泥絮凝與沉降有著不同的影響。分析比較其流態(tài)，是合理選擇池型的一個重要基礎(chǔ)。（1）輻流式該池型的流態(tài)特點是：污水從池中心進入，在池周邊出流，進水口處徑向流速大，這時由于污泥顆粒處于前期絮凝階段，紊動對絮凝的影響不大，隨著絮凝不斷進行，污泥顆粒越來越大，過渡到后期絮凝階段，紊動的不利

46、影響越來越大，與絮凝過程的要求相適應(yīng)，該池型沿徑向逐漸減小，紊動越來越小，近出水槽處橫斷面徑向流速最小。對澄清來說，只要泥水界面沒有上升到溢流堰附近，整個池子就能穩(wěn)定運行，因此該池型具有一定的耐沖擊能力。由此可見，幅流式流態(tài)符合混合液活性污泥絮凝與沉降過程的要求，其最大水力負荷可達47mm/s。（2）向心流式該池型流態(tài)特點是:污水由周邊進入，從中心流出，出水槽處污泥顆粒極其細小，處于前期絮凝階段，盡管此處水流紊動很小，對絮凝并沒有什么益處，也不會有大量的污泥顆粒直接下沉。在措徑向流動不斷絮凝的過程中，流速也不斷加大，紊動越來越大，因此污泥顆粒必須在進水槽不遠處就迅速沉下，否則過大的紊動將會剪碎

47、泥花，足夠的水流速度將會攜帶污泥出流。所以這種流態(tài)不僅對絮凝極為不利，而且將減小絮凝的區(qū)域和供沉淀的水平面積，導(dǎo)致澄清能力大幅度減小。其最大水力負荷只有/s左右，不足幅流式的1/3。（3）周邊式該池型的流態(tài)特點是：污水于由周邊進入，再由周邊流出。池中心較大區(qū)域水流基本處于靜止狀，態(tài)，除池底部形成流線大致平行二池底的底流外，池周邊區(qū)域垂直:向上分流速較大。垂直向上的分流速，可以形成類似于豎流式二沉池中的絮凝區(qū)，對絮凝有利;且能形成清晰的泥水界面。但這種流態(tài)畢竟布水不均勻，降低了面積利用率，從整體上看仍大幅度降低了池的澄清能力，其最大表面負荷約為/s左右，不足幅流式澄清能力的2/3。 在比較上述三

48、種池型的流態(tài)特點后，可以認為，向心流式和周邊式都有明顯缺陷，輻流式乃是比較符合混合液活性污泥絮凝與沉降特點的流態(tài)，宜為設(shè)計選用池型。155 污泥處理工藝的選擇對于中小城市污水處理廠污泥處理常規(guī)的工藝如圖2所示：圖2 污泥處理的常規(guī)工藝上述工藝的使用說明如下：污泥濃縮的來泥包括初沉池和二沉池（剩余）污泥，二沉池的剩余污泥通常先泵至初沉池（如有的話），由初沉池統(tǒng)一排往污泥濃縮設(shè)備或構(gòu)筑物；污泥濃縮設(shè)備如為傳統(tǒng)的濃縮池，則上清夜連同污泥脫水的污泥水一起進行化學(xué)除磷處理，處理后的水排入全廠污水處理工藝前端的污水提升泵房；對于中小型污水處理廠，目前通常不設(shè)厭氧硝化池，如必須采用硝化池時，可進行磷的硝化封

49、閉處理。方法是向硝化池中投加適量的石灰或無機絮凝劑，控制磷釋放到硝化分離液中。表1-4 污泥的不同濃縮、脫水方法及脫水效果比較脫水方法脫水裝置脫水后的污泥含水率（%）脫水后污泥的狀態(tài)污泥濃縮重力濃縮9597近似糊狀氣浮濃縮離心濃縮脫水自然干化干化廠7080泥餅狀機械脫水真空脫水設(shè)備6080泥餅狀板框壓濾機4580帶式壓濾機7580離心脫水機7080干燥法干燥設(shè)備1040粒狀焚燒法焚燒爐等設(shè)備010灰狀常規(guī)的污泥處理方法效果和優(yōu)缺點見表1-4污泥的不同濃縮、脫水方法及脫水效果比較及表1-5主要的污泥濃縮方法的優(yōu)缺點比較：表1-5 主要的污泥濃縮方法的優(yōu)缺點比較濃縮方法重力濃縮法氣浮方法離心脫水機

50、優(yōu)點存儲污泥的能力高；操作要求不高；運行費用低分離效果較好，占第??；污泥含水率較濃縮法低；對于除磷工藝較合適占地少、幾乎無臭氣處理能力高對于除磷工藝較合適缺點占地面積大；工作環(huán)境不很好運行費用教重力濃縮高；污泥存儲能力低運行費用高管理操作要求高經(jīng)過比較本設(shè)計選用重力濃縮池。156 消毒池因為納污湖泊為地面水環(huán)境質(zhì)量標準（GB38381998）中規(guī)定的類水域，執(zhí)行一類排放標準，故需經(jīng)消毒后處理出水才能排放，所以說消毒池為污水處理廠的出水把好了出水水質(zhì)的最后一道關(guān)。本設(shè)計選用傳統(tǒng)的接觸消毒池。157巴氏計量槽準確地掌握廢水處理過程的廢水量，并對水量資料和其他運行資料進行綜合分析，對提高廢水處理工藝

51、的運行管理水平是十分重要的。為此，應(yīng)在廢水處理系統(tǒng)上設(shè)置計量設(shè)備。對廢水計量設(shè)備的要求是精確度高，操作簡單，不沉積雜物，并且能夠配用自動計錄儀表。廢水處理過程中總處理水量的計量是必要的，總水量的計量設(shè)備，一般安裝在總出水管上。計量設(shè)備有計量槽和薄壁堰。本設(shè)計采用巴氏計量槽，其精確度達，且水頭損失小，不易沉積雜物。其構(gòu)造見圖3圖3 巴氏計量槽簡圖工程經(jīng)濟指標及污水處理廠整體布置161 工程經(jīng)濟指標（1）設(shè)計計算的依據(jù)估算指標采用于1989年1月1日試行的建設(shè)部文件(88)建標字第182號關(guān)于發(fā)布試行城市基礎(chǔ)設(shè)施工程投資概算指標的通知中審查批準的由原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護部、城市建設(shè)管理局組織制定的城市

52、基礎(chǔ)設(shè)施工程投資估算指標(排水工程)（2）單項構(gòu)筑物工程造價 第一部分費用包括建筑工程費、設(shè)備、器材、工具等購置、安裝工程費。第二部分費用包括建設(shè)單位管理費、征地拆遷費、工程監(jiān)理費、供電費、設(shè)計費、招投標管理費等。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,按第一部分費用的50%計。第三部分費用包括工程預(yù)備費、價格因素預(yù)備費、鋪底流動資金。（3）污水處理成本污水處理廠成本通常包括工資福利費、電費、藥劑費、折舊費、檢修維修費、行政管理費以及污泥綜合利用收入等費用。162 污水處理廠整體布置（1）污水處理工程平面布置廢水處理廠總平面布置應(yīng)因地制宜進行。布置內(nèi)容包括廢水處理構(gòu)筑物、污泥處理構(gòu)筑物，辦公、化驗及其他輔助構(gòu)筑物，

53、各類管（渠）道、電纜及道路、綠化等。本次設(shè)計總平面布置原則如下：廠區(qū)功能分區(qū)明確，分為污水區(qū)、污泥區(qū)、輔助性生產(chǎn)建筑物區(qū)。其中廠前區(qū)應(yīng)布置在城市常年主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，各區(qū)之間相對獨立并考慮污水進、出處理廠方便、短捷，工藝流程順暢等。廠區(qū)建筑物風(fēng)格統(tǒng)一，布置做到美觀、協(xié)調(diào)、有特色。處理構(gòu)筑物布置應(yīng)緊湊，能組合的建筑物應(yīng)盡量組合在一起，以節(jié)省占地。使處理構(gòu)筑物之間連接管（渠）盡量短捷，交通運輸方便；分設(shè)人流及貨流大門保持廠區(qū)清潔。將主要構(gòu)筑物布置在廠區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)相對較好的區(qū)域，節(jié)省工程造價。合理布置廠區(qū)內(nèi)各類管線（溝），避免相互碰撞和干擾。充分考慮綠化面積，創(chuàng)造良好工作環(huán)境，廠區(qū)綠化系數(shù)不小于30

54、%。考慮遠期布置，預(yù)留遠期用地。（2）污水處理工程的高程布置認真計算管道沿程損失、局部損失，各處理構(gòu)筑物、計量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；還考慮當某座構(gòu)筑物停止運行時，與其并聯(lián)運行的期于構(gòu)筑物及有關(guān)的連接管渠能通過全部流量。避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。 在認真計算并留有余量的前提下，力求縮小全過程水頭損失及提升泵站的揚程，以降低運行費用。需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時間里能夠自流排放水體。注意排放水位不一定選取水體多年最高水位，因為其出現(xiàn)時間較短，易造成常年水頭浪費，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位，當水體水位高于設(shè)計排放水位時，可進行短時間的提升排

55、放。應(yīng)盡可能使污水處理工程的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。本設(shè)計污水經(jīng)處理后直接排入河流水體。7 總結(jié)171結(jié)論本工程為宜昌市基礎(chǔ)設(shè)施中的重要組成部分，他對社會及環(huán)境影響較大，而且具有一定的經(jīng)濟效益，因此，工程推薦方案在技術(shù)上是可靠的，經(jīng)濟上是合理的，達到了工程建設(shè)項目的建設(shè)目的。172建議（1）城市污水處理是需逐步實施的，因此建議城市管理部門，嚴格按照城市規(guī)劃的污水處理廠位置控制用地。（2）要用區(qū)域的系統(tǒng)觀點來考慮城市污水污染問題，確保排水投資占社會總值有一定比例。2城市污水處理廠設(shè)計計算書21工藝設(shè)計處理廠的日平均設(shè)計流量定為Q=30000m3/d= 3/s,總變化系數(shù)為該處理廠

56、的最大設(shè)計污水量Qmax=QKz1.42=0.5 m3/s.211格柵計算 格柵計算草圖如圖4所示： 圖4 格柵構(gòu)造簡圖（1）格柵的間隙數(shù) n設(shè)柵前水深h=，過柵水流速度v=/s，柵條間隙寬度b=, 格柵傾斜角=65則個 取24個（2）柵槽寬度B設(shè)柵條寬度為s=，則 ：24=（3）進水渠漸寬部分的長度L1設(shè)進水渠寬B1=，其漸寬部分的展開角1=20 。則所以柵槽與出水渠連接處的漸寬部分的長度L2= L1/2=通過格柵的水頭損失h1 格柵斷面采用銳邊矩形，則（4）格柵后槽總高度H 設(shè)柵前渠道超高h2=H=h+h1+ h2=1.0+0.13+0.3=（5）柵槽總長度L=L1+L2+0.5+1.0+

57、H1/tga=0.43+0.22+0.5+1.0+(1.0+0.3)/tg65=（6）每日柵渣量W 在格柵間隙20mm的情況下，設(shè)柵渣量為1000m3污水0.05 m3 則：根據(jù)以上計算可知適宜采用機械清渣。根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)選擇HF700型自清式格柵除污機，電機功率3.0kW。在柵前設(shè)置一個D=4m，H=的進水控制井。用來排放緊急情況的多余水量。212沉砂池鐘式沉砂池及其吸砂設(shè)備是一種新型引進技術(shù)，用于給排水工程中去除水中的砂及粘在砂上的有機物質(zhì)。圖5 ZXS型鐘式沉砂池剖面圖型號說明：ZXS 其中：ZXS表示鐘式沉砂，為池子的型號表2-1 ZXS型鐘式沉砂池及其吸砂設(shè)備規(guī)格和性能參數(shù)型號處理水量

58、（m3/h）直徑（mm）電機功率（kW）18018303602130ZXS66002430ZXS1010003050ZXS1818003650ZXS3030004870ZXS4646005480ZXS6060005800ZXS7878006100圖6 ZXS型鐘式沉砂池俯視圖規(guī)格和性能參數(shù)：ZXS型鐘式沉砂池及其吸砂設(shè)備規(guī)格和性能參數(shù)見表2-1，ZXS型鐘式沉砂池及其吸砂設(shè)備外形及安裝尺寸見圖5，圖6和表2-2表2-2 ZXS型鐘式沉砂池及其吸砂設(shè)備外形及安裝尺寸(除流量外其余單位均為m)型號流量m3/hABCDEFGHJKL180360ZXS6600ZXS101000ZXS181800ZXS

59、303000ZXS464600ZXS606000ZXS787800根據(jù)換算得Qmax= 0.5 m3/s.=1800 m3/h所以選用型號為：ZXS18的鐘式沉砂池考慮到配水的均勻在沉砂池與氧化溝之間設(shè)一個集水配水井D=,H=。213氧化溝考慮小型污水處理廠不進行厭氧或好氧硝化穩(wěn)定,因此設(shè)計污泥齡取30d ，使其部分穩(wěn)定。為提高系統(tǒng)抗負荷變化的能力，選擇參數(shù):混合液污泥濃度MLSS為4000mg/l平行設(shè)計2組氧化溝 每組設(shè)計流量Q=15000m3/d（1）計算硝化菌的生長速率和硝化所需要最小污泥平均停留時間取溫度為150C，氧的半速常數(shù)KO2取2.0mg/l，PH按7.2考慮，那么： 因此滿

60、足硝化最小污泥停留時間為。選擇安全系數(shù)來計算氧化（2）溝設(shè)計污泥停留時間：由于考慮對污泥進行部分的穩(wěn)定實際設(shè)計泥齡為=30d對應(yīng)的生長速率為： （3）計算去除有機物及硝化所需要的氧化溝體積：（除非特殊說明，以下關(guān)于氧化溝的計算均按每組進行計算）。污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)Kd取0.05d-1,污泥產(chǎn)率系數(shù)Y取/Kg。則：（4）計算反硝化所要求增加的氧化溝的體積(每組)：如假設(shè)反硝化條件時溶解氧的濃度DO=0.2mg/l,計算溫度仍采用150C， 200C時反硝化速率rDN取0.07mg/(mg.d)。則:根據(jù)MLVSS濃度和計算所得的反硝化速率，計算反硝化速率，計算反硝化所要求的、增加的氧化溝體積。由于