河北理工大學(xué)污水處理廠畢業(yè)設(shè)計

河北理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計題目：尚志市污水處理廠工程工藝設(shè)計英文題目：ThesewagetreatmentplantdesignofthecityofShangZhi學(xué)院：建筑工程學(xué)院專業(yè)：給排水班級：05水2姓名：趙彥朝學(xué)號：200504040217指導(dǎo)教師：張樹德2009年6月13日摘要本設(shè)計為尚志市污水處理廠工程工藝設(shè)計，污水處理廠處理規(guī)模為一期40000m3/d，二期60000m3/d。污水主要來源為生活污水和工業(yè)廢水，主要污染物質(zhì)為NH3-N、BOD、COD，適宜采用生化處理方法。經(jīng)過方案比較，確定采用三槽式氧化溝工藝。NH3-N、BOD、COD的去除率分別達到92%、93%、89%，污水處理廠處理后的出水達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的二級標準。污水和活性污泥的混合液在氧化溝中進行不斷的循環(huán)運動，具有良好的去除BOD、COD及脫氮除磷的功能。另外，工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，構(gòu)造形式多樣，運行較為靈活，運行穩(wěn)定性好，基建投資省，運行費用低，操作管理方便，出水水質(zhì)好也是氧化溝優(yōu)于其他處理工藝的地方。關(guān)鍵詞：污水處理，氧化溝，脫氮除磷、BOD、CODAbstractThisdesignisaboutthesewagetreatmentplantinShangzhiCity.Theconstructionofthisplantis40000m3/d.Themainoriginofthesewageisthesanitarysewageandtheindustrialwaste.ThemainpollutingistheNH3-N,BOD,COD.Itissuitabletousethebiochemistryprocessingmethod.Afterthecomparisonoftheplan,theThreeTypeOxidationDitchcraftwaschosenastheprocess.TheeliminationrateoftheNH3-N,BOD,CODrespectivelyachieved92%,93%,89%.TheoutletwaterofthetreatmentmeetstheleveltwooftheNationalSewageDischargeStandard(GB8978-1996).Themixedliquorofthesewageandtheactivatedsludgearesportingunceasinglyintheoxidationditch.ItisgoodtoexcludeBOD、CODandtakeoffthenitrogenandthephosphorus.Additionally,thesimpleprocessing,thefewbuildings,thevariedstructure,thenimblemovement,andthegoodstabilityofthemovement,theprovinceinitialcost,thelowoperatingcost,theconvenientoperationandmanagement,thegoodqualityoftheletoutwaterarealsotheplaceswhichtheoxidizeditchisbetterthantheothertechnology.KeyWords：Sewagetreatment,Oxidationditch,NiteogenandPhosphorusRemoval,BiochemicalOxygenDemand,ChemicalOxygenDemand目錄第一章概述-------------------------------------------------------------------------------------11.1城市污水的特征及建造城市污水處理廠的必要性----------------------------------11.2我國水處理技術(shù)的發(fā)展-------------------------------------------------------------------11.3設(shè)計任務(wù)及內(nèi)容---------------------------------------------------------------------------2設(shè)計基礎(chǔ)資料-----------------------------------------------------------------------2設(shè)計要求-----------------------------------------------------------------------------2第二章污水廠設(shè)計方案的確定-----------------------------------------------------------42.1污水處理方案的確定---------------------------------------------------------------------4普通A/A/O法處理工藝----------------------------------------------------------6氧化溝處理工藝-------------------------------------------------------------------72.2污泥處理方案的確定---------------------------------------------------------------------9污泥濃縮-----------------------------------------------------------------------------9污泥消化----------------------------------------------------------------------------10污泥干化與脫水-------------------------------------------------------------------10第三章污水廠構(gòu)筑物設(shè)計計算----------------------------------------------------------123.1中格柵計算---------------------------------------------------------------------------------123.2污水提升泵房-------------------------------------------------------------------------------153.2.1設(shè)計參數(shù)-----------------------------------------------------------------------------153.2.2泵房設(shè)計計算-----------------------------------------------------------------------163.3.細格柵計算----------------------------------------------------------------------------------173.4平流沉砂池計算---------------------------------------------------------------------------193.5配水井----------------------------------------------------------------------------------------223.6三溝式氧化溝計算------------------------------------------------------------------------233.6.1確定設(shè)計有關(guān)參數(shù)---------------------------------------------------------------233.6.2容積計算---------------------------------------------------------------------------24剩余污泥量計算------------------------------------------------------------------26進水管和出水管------------------------------------------------------------------27出水堰及出水豎井---------------------------------------------------------------273.6.6實際需氧量計算------------------------------------------------------------------27設(shè)備選擇---------------------------------------------------------------------------293.7接觸池計算---------------------------------------------------------------------------------30設(shè)計參數(shù)-----------------------------------------------------------------------------------30設(shè)計計算-----------------------------------------------------------------------------------313.8污泥泵房計算------------------------------------------------------------------------------323.9污泥濃縮池----------------------------------------------------------------------------------323.9.1設(shè)計參數(shù)-----------------------------------------------------------------------------333.9.2設(shè)計計算-----------------------------------------------------------------------------333.10貯泥池計算--------------------------------------------------------------------------------353.11脫水機房計算-----------------------------------------------------------------------------35第四章污水處理廠平面及高程布置-------------------------------------------------------364.1高程布置-------------------------------------------------------------------------------------364.1.1水頭損失計算-----------------------------------------------------------------------------364.1.2高程確定-----------------------------------------------------------------------------------374.2污水處理廠總平面布置原則------------------------------------------------------------37結(jié)論------------------------------------------------------------------------------------------------39致謝------------------------------------------------------------------------------------------------40參考文獻------------------------------------------------------------------------------------------41第一章概述以前人們認為水是一種“取之不盡，用之不竭”的自然資源，但隨著工業(yè)化進程人們越來越多地認識到這是一個錯誤的觀點。我國淡水資源總量為2.8億立方米，居世界第六位，但人均水量只相當世界人均占有量的1/4，居世界第88位。目前，我國有200多個城市缺水。近幾年來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展觀更廣泛的普及，環(huán)境保護意識的加強，加大了對水資源的治理。當今環(huán)境污染的治理不能停留在各級政府的重視，而要深化到全民族每位公民環(huán)保意識的提高。我們不僅要達到經(jīng)濟發(fā)展了，生活水平提高了，還要做到經(jīng)濟與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展，生活的質(zhì)量不斷提高。1.1城市污水的特征及建造城市污水處理廠的必要性2008年，全國廢水排放總量為620億噸，比上年增長4.7%。其中城鎮(zhèn)污水排放量246.7億噸，占廢水排放總量的53.8%?？墒?，2008年我國污水的處理率僅為32%。遠低于我國環(huán)保規(guī)劃綱要規(guī)定的要求，所以以后重點是解決水污染問題，而水污染中的重點是建設(shè)城市污水處理廠。城市污水的性質(zhì)特征主要與下列因素有關(guān)：人們的生活習(xí)慣；氣候環(huán)境條件；生活污水與生產(chǎn)廢水所占的比例；所采用的排水體制以及國家、地方部門對水質(zhì)的要求等。為了經(jīng)濟有效的解決水污染問題，必須深入了解城市污水的各項特性。我國城市基礎(chǔ)設(shè)施相對國外先進國家較為落后，城市污水處理廠不能很好的滿足社會的進步以及人民生活水平日益提高所帶來的污水排放問題。污水處理技術(shù)沒有得到普遍應(yīng)用，污水處理率低，結(jié)果造成大量未經(jīng)處理的污水排入江河湖海，造成嚴重污染。因此，應(yīng)加強對城市污水治理的政策措施，將城市污水處理列為環(huán)保工作重點，保證我國水環(huán)境和水資源的可持續(xù)發(fā)展。1.2我國水處理技術(shù)的發(fā)展解放初期由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剛剛起步，當時的污水污染程度很低，且提倡利用污水進行農(nóng)業(yè)灌溉，特別是北方缺水地區(qū)將污水灌溉利用作為經(jīng)驗進行推廣，如著名的沈撫灌渠等，所以全國僅有幾個城市建設(shè)了近十座污水處理廠（還包括1921～1926年間外國人興建的3座污水處理廠），在處理工藝上有的還是一級處理，處理的規(guī)模也很小，每天只有幾千立方米，最大的也只有每天5萬立方米左右，致使污水處理技術(shù)和管理水平處于較落后的狀態(tài)。由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的成分也隨之而變化，污染程度由低向高逐漸演變，一些發(fā)達的資本主義國家由于污水的污染，使人民身體健康受到威脅的沉痛教訓(xùn)（如，日本國骨疼病、水俁病的出現(xiàn)），引起人們的關(guān)注和我國政府的高度重視，建立了國家級環(huán)保組織（國務(wù)院環(huán)境保護辦公室），大學(xué)也陸續(xù)設(shè)置環(huán)境工程系或環(huán)境工程專業(yè)，國務(wù)院環(huán)保辦投資在天津興建污水處理試驗廠（天津市紀莊子污水處理試驗廠），70年代末開始興建，處理規(guī)模：一級處理0.1m3/s，二級處理0.025m3/s，北京高碑店污水處理試驗廠也先后運行。國家和地方都為籌備建設(shè)國內(nèi)大型污水處理廠做前期工作，此刻天津市政府與建設(shè)部及有關(guān)部委率先決定建設(shè)天津市紀莊子污水處理廠，并于1982年破土動工，1984年4月28日竣工投產(chǎn)運行，處理規(guī)模26萬m3/d。隨著改革開放不斷深入，我國的污水處理事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。國外污水處理新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備被引進到我國，在活性污泥工藝應(yīng)用的同時，AB法、A/O法、A/A/O法、CASS法、SBR法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、土地處理法等也在污水處理廠的建設(shè)中得到應(yīng)用。1.3設(shè)計任務(wù)及內(nèi)容設(shè)計基礎(chǔ)資料1.規(guī)劃及污水水量、水質(zhì)根據(jù)城市總體規(guī)劃，該市是以輕工、科研和文教事業(yè)為主的城市，環(huán)保規(guī)劃及水量、水質(zhì)如下：設(shè)計水量（m3//d）一期40000二期60000進水水質(zhì)（mg//L）CODcr=3660BOD5=2255NH4+-N=335出水水質(zhì)（mg//L）CODcr≤600BOD5≤20NH4+-N≤1102.氣象資料該地區(qū)年平均氣溫18.2℃，最高32.8℃，最低-20.5℃。夏季常年主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，冬季為西北風(fēng)；凍土深度-1.40米。3.電力資料由城市電網(wǎng)提供，并能夠滿足雙電源要求。4.其他資料尚志市地勢東高西低。東部為山區(qū)，海拔1,000—1,600米，三禿頂子山為最高峰，海拔1,367.6米。西部為丘陵，海拔在300—500米之間。螞蟻河流域?qū)贈_積平原，為全市最低點，海拔116米。因此，廠址選擇在尚志市西部靠近螞蟻河流域的烏珠河。境內(nèi)四周環(huán)山，丘陵起伏，河網(wǎng)密布，是一個山地、丘陵、河谷相間的“八山半水分半田”的山區(qū)。廠區(qū)呈長方形，廠區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件滿足建廠要求。設(shè)計要求1.根據(jù)污水的特點進行多方案比較，選定最合理的工藝。2.設(shè)計過程中多閱讀相關(guān)專業(yè)文獻，開闊思路，有所創(chuàng)新。3.設(shè)計過程中各個計算公式的出處應(yīng)明確指出，并且介紹公式中各參數(shù)的意義和單位，且有詳細的計算過程。選擇格設(shè)計參數(shù)應(yīng)盡量與實際情況相符合。4.應(yīng)該深入理解選擇的處理工藝去除污染物質(zhì)的原理，在設(shè)計過程中滿足工藝要求的運行和控制條件。5.注重實踐能力的提高，提高分析問題、處理問題的能力。6.設(shè)計說明書要求語言通暢、簡練，字跡工整，使用專業(yè)術(shù)語，有必要的簡圖。7.繪圖要求嚴格按照繪圖標準進行，部分要求計算機繪圖。第二章污水廠設(shè)計方案的確定污水處理廠設(shè)計應(yīng)進行近期及遠期規(guī)模的研究，以合理確定工程分期。以遠期規(guī)模做為污水處理廠選址的依據(jù)，其選址用地條件應(yīng)滿足遠期處理用地的需要，以利于工程的擴建。尚志市地勢東高西低。東部為山區(qū)，海拔1,000—1,600米，三禿頂子山為最高峰，海拔1,367.6米。西部為丘陵，海拔在300—500米之間。螞蟻河流域?qū)贈_積平原，為全市最低點，海拔116米。因此，廠址選擇在尚志市西部靠近螞蟻河流域的烏珠河。對中小城市污水處理廠，近期建設(shè)規(guī)模不宜過大。原因如下：

①中小城市污水管網(wǎng)普及率較低，污水管網(wǎng)的改造耗時較長，至少3-5年。

②中小城市基礎(chǔ)資料缺乏，存在諸多不確定因素，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、某些重點污染企業(yè)的周期性運行等，其水質(zhì)水量較難準確預(yù)測。如果近期建設(shè)規(guī)模過大，污水處理廠長期達不到設(shè)計規(guī)模，造成大量設(shè)備閑置，投資效益降低。目前城市污水生化處理技術(shù)發(fā)展很快，工藝類型較多。除廣泛采用的傳統(tǒng)活性污泥法外，近年來國內(nèi)外應(yīng)用較多的有氧化溝法、A/A/O法、A/O法、A-B法、SBR法等。為了使污水處理廠能夠選擇到最合適的處理工藝，按照因地制宜的原則，先排除不適用的處理工藝后，再對可以采取的處理工藝方案進行對比和優(yōu)選。2.1污水處理方案的確定生物處理法是目前研究得較多、新技術(shù)層出不窮的方法，無論是好氧生物處理技術(shù)，還是厭氧生物處理技術(shù)都引起了研究人員的極大興趣。因為用生物法利用的是微生物的新陳代謝作用，以污染物質(zhì)為食料，將其代謝成諸如CO2、H2O、NH3、SO2等穩(wěn)定的小分子，它的二次污染小，對處理生活污水及與之性質(zhì)相近的有機污水有其獨特的優(yōu)勢。生物處理法自從問世以來，其技術(shù)已獲得了極大的發(fā)展，隨著人們生活水平的日益提高，生活污水中的成也日益復(fù)雜，因此用生物處理方法的目的也從以前能處理降解蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等一類物質(zhì)增加到也能處理合成洗滌劑、脫氮、脫磷及其它一些難降解的復(fù)雜有機物。這也就必然要求人們改革工藝，過去由于厭氧生物處理的效率不盡人意，處理時間也較慢，所以未引起人們的重視，僅僅用來處理污泥或高濃度有機污水的預(yù)處理，但現(xiàn)在由于能源緊張，厭氧生物處理由于能產(chǎn)生能源物質(zhì)-甲烷而越來越引起人們的青睞，由此也出現(xiàn)了許多新的工藝。(1)活性污泥法的新發(fā)展到目前為止，對活性污泥法在運行方式上還沒有大的突破，往往所作的是一些局部的改進，但在曝氣方式上確取得了較大的成果，如純氧曝氣、深井曝氣、射流曝氣，采用微氣泡擴散器等，這些都增大了氧轉(zhuǎn)移率、提高了氧的利用率使曝氣池中氧的濃度增加。如美日等國研制出的一種超微氣泡擴散器，氧吸收率達90%，ReidEngineeringCompanyofFrederickShurg等研制的氧化溝下表面曝氣也是一種曝氣方式的改進，把沖刷曝氣（BrushAeration）改進透平曝氣（TurbineAeration）避免了產(chǎn)生氣溶膠、飛濺、結(jié)冰等問題?；钚晕勰喾ǖ牧硪粋€發(fā)展趨勢就是朝多功能方向發(fā)展，采用的方法有：培養(yǎng)馴化專用細菌，使活性污泥處理對象不局限于生活污水，還可以處理如酚一類難降解的有毒有機物，甚至馴化可以處理象氰一類有劇毒的無機物；把活性污泥與其它處理方法結(jié)合起來，如活性炭—活性污泥法，它實際上是一種以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的綜合處理法；固定活性污泥法是提供微生物附著的表面，如合成纖維、塑料、細沙、粘土焦炭等，使曝氣池同時存在附著相和懸浮相的生物；這些都提高了活性污泥的凈化效率，提高了抗有毒物質(zhì)等沖擊負荷的能力，還具有脫色、脫氮、削減泡沫的效果，國外已用于合成纖維、化工印染、煉油、煉焦等工業(yè)生產(chǎn)的污水處理；活性污泥法與厭氧工藝結(jié)合來脫氮、脫磷等，最典型的工藝是A-O（anaerobic-oxic）流程?；钚晕勰喾ㄟ€可和化學(xué)法結(jié)合，提高凈化多氯聯(lián)苯、有機磷的去除效果。(2)生物膜處理法的新進展生物膜法最早出現(xiàn)的工藝是1893年在英國出現(xiàn)的將污水噴撒在粗濾料上而得以凈化的普通生物濾池，它是最早出現(xiàn)而至今仍在不斷改進和發(fā)展的人工生物處理設(shè)備。在它的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了高負荷生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物接觸氧化等。近二三十年來，又出現(xiàn)了一些新型的生物膜法處理技術(shù)，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等顆粒材料作為載體，其載體表面附著生長著生物膜，充氧后的污水以一定流速自下而上流動使載處于流化狀態(tài)，載體上的生物膜可以充分地和污水接觸，使凈化效率提高，它的工藝有空氣流床、純氧流動床、三相流化床和厭氧兼型流化床工藝等?；钚陨餅V池是將生物濾池、曝氣池及二沉池結(jié)合為一體的新型污水處理工藝，它的特點是將生物濾池的部分出水回流匯同二沉池的回流污泥一起進入生物濾池，用活性生物濾池處理生活污水和食品加工廢水的試驗結(jié)果表明：該系統(tǒng)具有處理效果好、效率高、BOD容積負荷大、不發(fā)生污泥膨脹和耐沖擊負荷等優(yōu)點。另外還有空氣驅(qū)動的生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)盤和曝氣池相結(jié)合、藻類轉(zhuǎn)盤等。由于生物膜法的生態(tài)環(huán)境與活性污泥法的不同，生物膜法生態(tài)系統(tǒng)中可以生長藻類、后生動物等，甚至可以生長硝化菌及反硝化菌等，因此可以用來脫氮等。(3)厭氧生物處理法的新發(fā)展厭氧生物處理法也有一百多年的歷史，它是利用厭氧微生物在無氧的條件下對有機物進行分解的技術(shù)。由于處理效率低、速度慢、且甲烷菌對環(huán)境要求嚴格不易控制等缺點，厭氧生物處理法長期以來一般僅用于污泥處理，它的主要工藝是化糞池、消化池等。但是由于近年來能源危機及環(huán)境污染加重，厭氧生物處理由于其產(chǎn)物具有能源物質(zhì)而得到人們的重視，一大批新的厭氧生物處理法技術(shù)相繼誕生，為了提高厭氧微生物的濃度，有使厭氧微生物附著在載體表面的厭氧生物膜處理方法如厭氧生物濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤、厭氧膨脹床、厭氧接觸氧化、厭氧檔板反應(yīng)器、厭氧流化床法，以及象上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）依靠微生物之間凝聚造粒而形成的自己固定法方法。還有人為地固定微生物包埋固定化法，它是人為地把增殖速度緩慢的厭氧微生物高濃度地保持在處理系統(tǒng)中，提高處理速度、縮小處理設(shè)備并可用于處理低濃度的有機污水。如日本本田等人1988年采用包埋固定厭氧微生物處理TOC為150mg/L的人工配水，TOC的去除率可達95%以上。在厭氧處理中，甲烷的增殖速度慢成為產(chǎn)氣的決定步驟，因此為了保持甲烷發(fā)酵中高濃度的微生物，出現(xiàn)了利用膜的固液分離法，如柏分等人1988年利用超濾膜（UF)）進行甲烷發(fā)酵試驗，結(jié)果表明：提高了反應(yīng)器內(nèi)甲烷的濃度，TOC的容積負荷為2g/L·日，其去除率可達98.4%以上。厭氧生物處理法目前的發(fā)展趨勢是和其它生物處理方法聯(lián)用，如厭氧—好氧復(fù)合工藝等，具有節(jié)約投資、節(jié)省能源、污泥產(chǎn)量少、出水水質(zhì)好等一系列優(yōu)點。厭氧生物處理法正朝著能處理低濃度有機污水，能夠脫磷脫氮且運行維護方便經(jīng)濟等方面發(fā)展。針對出水要求，現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)的特點，以采用生化處理最為經(jīng)濟。以及該工程的造價與運行費用，當?shù)氐淖匀粭l件（包括地形、氣候、水資源），污水水量及其變化動態(tài)，運行管理與施工，并參考典型的工藝流程和各種生物處理法的優(yōu)缺點及使用條件。本課題選擇典型的工藝流程，有兩種可供選擇的工藝：分別為普通的A/A/O法處理工藝及氧化溝處理工藝。普通A/A/O法處理工藝其工藝流程見下圖2-1圖2-1A/A/O處理工藝流程圖優(yōu)點：①該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間，總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝。②在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。④運行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，運行費低。缺點：①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P/BOD值高時更是如此。②脫氮效果也難于進一步提高，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對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反應(yīng)器的干擾。氧化溝處理工藝氧化溝（oxidationditch）又稱循環(huán)曝氣池，是一種改良的活性污泥法，其曝氣池呈封閉的渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動。采用氧化溝處理污水時，可以不設(shè)置初沉池，二次沉淀池可以和曝氣部分分開設(shè)置，此時需要設(shè)置污泥回流系統(tǒng)。如果二次沉淀池與曝氣部分合建在同一溝渠中，則可以省去二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)。氧化溝的水力停留時間和污泥齡較長，有機負荷很低0.05~0.15kgBOD5/（kgMLSS×d），實質(zhì)上相當于延時曝氣活性污泥系統(tǒng)。氧化溝的出水質(zhì)好，一般情況下，BOD5去除率可達到95%～99%，脫氮率可達到90%，除磷效率在50%左右，如在處理過程中，適量的投加鐵鹽，則除磷效率可達到95%。工藝處理流程簡單，構(gòu)造形式多樣，運行較為靈活，運行穩(wěn)定性好，具有脫氮功能，基建投資省，運行費用低，操作管理比較方便。因此，氧化溝工藝使用與我國大部分地區(qū)。氧化溝工藝通過多年的研究和應(yīng)用，已有了很多有效的改進，形成許多新的工藝，并且在不斷發(fā)展。目前常用于生物脫氮的氧化溝工藝主要有卡魯塞爾式和三溝交替工作式。這里主要介紹三溝式，三溝交替工作式氧化溝，又稱T型氧化溝，是丹麥Kruger公司開發(fā)的生物脫氮新工藝。該系統(tǒng)由三個相同的氧化溝組建在一起作為一個單元運行，三個氧化溝之間相互連通，兩側(cè)的Ⅰ，Ⅲ兩池交替做曝氣池和沉淀池，中間的Ⅱ池始終進行曝氣，進水交替進入Ⅰ池和Ⅲ池，出水相應(yīng)從Ⅲ池和Ⅰ池引出。這樣交替的運行特點提高的曝氣池轉(zhuǎn)刷利用率，有利于生物脫氮。三溝交替工作式氧化溝生物脫氮的運行過程可分為6個階段。階段A污水通過分配井流入Ⅰ池，出水自Ⅲ池引出，三池的工作狀態(tài)為：Ⅰ池轉(zhuǎn)刷低速旋轉(zhuǎn)，維持缺氧狀態(tài)，進行反硝化和有機物的部分分解；Ⅱ池轉(zhuǎn)刷高速轉(zhuǎn)動，進行有機物進一步降解及NH4+-N的硝化；Ⅲ池轉(zhuǎn)刷停止轉(zhuǎn)動，作為沉淀池。階段B進水引入Ⅱ池，出水自Ⅲ池引出，Ⅰ池和Ⅱ池維持好氧狀態(tài)，Ⅲ池保留為沉淀池。階段C進水仍引入Ⅱ池，出水自Ⅲ池引出，Ⅰ池轉(zhuǎn)為沉淀池，完成泥水分離；Ⅱ池轉(zhuǎn)刷低速轉(zhuǎn)動，維持缺氧狀態(tài)。對階段B中積累的硝酸鹽進行反硝化，Ⅲ池仍為沉淀池。階段D進水引入Ⅲ池，出水自Ⅰ池引出。Ⅰ池與Ⅲ池的工作狀態(tài)正好與階段A相反，Ⅱ池則與階段A相同。階段EⅡ池工作狀態(tài)與階段B相同，Ⅰ池與Ⅲ池的工作狀態(tài)與階段B相反。階段FⅡ池工作狀態(tài)與階段C相同，Ⅰ池與Ⅲ池的工作狀態(tài)與階段C相反。從上述運行個過程可以看出，三溝交替工作式氧化溝是一個A/O生物脫氮或行污泥系統(tǒng)，可以完成有機物的降解和硝化反硝化的過程，取得良好的BOD5去除效果。依靠三池工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，聲去了活性污泥回流和混合液回流，從爾節(jié)省了點耗和基建費用。三溝交替工作的氧化溝系統(tǒng)個階段運行時間可根據(jù)水質(zhì)情況進行調(diào)整。整個運行過程中。溢流堰高度的調(diào)節(jié)，進出水的切換幾轉(zhuǎn)刷的開啟，停止，轉(zhuǎn)刷的調(diào)整均由自控裝置進行控制。三溝式氧化溝的脫氮通過是通過新開發(fā)的雙速惦記來實現(xiàn)的，曝氣轉(zhuǎn)刷能起到混合器和曝氣器的雙重功能。當處于反硝化階段時，轉(zhuǎn)刷低速運轉(zhuǎn)，僅僅保持池中污泥懸浮，而池中處于缺氧狀態(tài)。好氧和缺氧階段完全可由轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)速的改變進行自動控制。氧化溝的工藝流程圖見下圖2-2：圖2-2氧化溝工藝流程圖工作特點：①在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。②對水量水溫的變化有較強的適應(yīng)性，處理水量較大。③污泥齡較長，一般長達15－30天，到以存活時間較長的微生物，如果運行得當，可進行除磷脫氮反應(yīng)。④污泥產(chǎn)量低，且多已達到穩(wěn)定。⑤自動化程度較高，使于管理。⑥占地面積較大，運行費用低。⑦脫氮效果還可以進一步提高，因為脫氮效果的好壞很大一部分決定于內(nèi)循環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量，而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。⑧氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富。兩種工藝經(jīng)過比較，氧化溝除了具有A/A/O的效果外，還具有如下特點：①不設(shè)初沉池，有機機性懸浮物在在氧化溝內(nèi)能能達到好氧穩(wěn)穩(wěn)定的程度。②BOD負荷低，使使氧化溝具有有對水溫、水水質(zhì)、水量的的變動有較強強的適應(yīng)性，污污泥產(chǎn)率低，勿勿需進行硝化化處理。③電耗較小，運行費費用低。所以本課題選擇氧氧化溝處理工工藝。本課題研究方案即即工藝流程初初定見下圖2-3：圖2-3工藝流程程圖2.2污泥處理理方案的確定定污泥處置就是通過過適當?shù)姆椒ǚ▽ξ勰噙M行行處理，防止止污泥腐化發(fā)發(fā)臭，使其中中的有毒有害害物質(zhì)得到妥妥善處理和綜綜合利用，變變害為利，確確保污水處理理廠正常運行行，為污泥找找到最終出路路。污泥最終終處置的主要要方法是作農(nóng)農(nóng)業(yè)肥料、作作建筑材料、填填地、填海造造地和排海等等。污泥濃縮污泥濃縮方法的選選擇：污泥濃縮的主要目目的就是減少少污泥體積，從從而降低后續(xù)續(xù)處理構(gòu)筑物物和設(shè)備的負負荷，減少處處理費用。常常用的濃縮方方法有重力濃濃縮法、氣浮浮濃縮法和離離心濃縮法。各各種方法的優(yōu)優(yōu)點為：重力濃縮法：濃縮縮池構(gòu)造簡單單，操作方便便；動力消耗耗小，運行費費用低；貯存存污泥能力強強。氣浮濃縮法：濃縮縮效果好，出出泥含水率低低；占地面積積小，只為重重力法的1/10；運行效果果穩(wěn)定，不受受季節(jié)影響；；產(chǎn)生臭氣小小，能去除油油類。離心濃縮法：濃縮縮效果好，工工作效率高；；占地面積小小，幾乎不散散發(fā)臭氣，工工作環(huán)境好。本設(shè)計選擇重力濃濃縮法污泥消化污泥中含有大量的的有機物，一一般用厭氧消消化法進行污污泥處理，即即在無氧的條條件下利用兼兼性菌和厭氧氧菌降解有機機物，最終產(chǎn)產(chǎn)生二氧化碳碳和沼氣，使使污泥得到穩(wěn)穩(wěn)定。厭氧消消化可分為標標準消化、高高負荷消化、二二級消化、兩兩相消化、厭厭氧污泥床、自自然消化等。不不同類型的厭厭氧消化方法法，適用于不不同情況的污污水廠。厭氧氧消化池的類類型及特點如如下：標準消化池：池內(nèi)內(nèi)不設(shè)攪拌設(shè)設(shè)備，污泥不不加熱，消化化時間長，負負荷低，產(chǎn)氣氣量少。高負荷消化池：池池內(nèi)設(shè)攪拌設(shè)設(shè)備，污泥加加熱比標準消消化時間短，產(chǎn)產(chǎn)氣量多。二級消化池：一級級消化池與高高負荷消化池池相同，二級級消化池污泥泥不攪拌和加加熱，減少污污泥體積，降降低能耗。好氧消化池：操作作簡單，小規(guī)規(guī)模投資省，不不產(chǎn)生臭氣，電電耗大，運行行費用高。污水處理工藝產(chǎn)生生的初沉污泥泥、剩余污泥泥、腐殖污泥泥和污泥消化化后產(chǎn)生的消消化污泥，均均由親水性帶帶電膠體顆粒粒組成，直接接脫水非常困困難。在污泥泥脫水前需要要進行適當?shù)牡恼{(diào)節(jié)預(yù)處理理，產(chǎn)用的預(yù)預(yù)處理方法有有化學(xué)調(diào)節(jié)法法、熱處理法法、冷凍法和和淘洗法。由由于化學(xué)調(diào)節(jié)節(jié)法經(jīng)濟實用用、簡單方便便，在過內(nèi)外外被廣泛應(yīng)用用；在條件合合適時，亦可可考慮采用淘淘洗調(diào)節(jié)法。污泥干化與脫水經(jīng)過濃縮、消化后后的污泥含水水率約有95%-997%，體積較大大，不利于進進行最終處置置。經(jīng)過干化化和脫水處理理，污泥含水水率可降至60%-880%，體積減少少為原來的1/10--1/5，由液態(tài)變變?yōu)楣虘B(tài)，為為綜合利用和和最終處置提提供了方便。干干化場和各種種污泥脫水機機械的特點如如下：污泥干化場：設(shè)備備簡單，操作作方便，耗電電少。帶式壓濾機：連續(xù)續(xù)生產(chǎn)，效率率高，設(shè)備少少，投資較少少，勞動強度度小，能耗維維護費用低。板框壓濾機：泥餅餅含水率低，體體積小，節(jié)省省后續(xù)處理的的費用，污泥泥調(diào)節(jié)藥劑投投量少。真空脫水機：連續(xù)續(xù)生產(chǎn)，工作作效率高，運運行穩(wěn)定，可可自動控制。離心脫水機：效率率高，基建費費用少，占地地小，環(huán)境好好，自動化程程度高，運行行費用低。第三章污水廠廠構(gòu)筑物設(shè)計計計算3.1中格柵計計算格柵由一一組平行的金金屬柵條或篩篩網(wǎng)制成，安安裝在污水渠渠道、泵房集集水井的進口口或污水處理理廠的端部，用用以截留較大大的懸浮物或或漂浮物，如如纖維、碎皮皮、毛發(fā)、木木屑、果皮、蔬蔬菜、塑料制制品等，以便便減輕后續(xù)處處理構(gòu)筑物的的處理負荷，并并使之正常運運行。格柵設(shè)計注意事項項：（1）一般采用機械清清渣；（2）機械格柵一般不不宜少于兩臺臺；（3）過柵流速一般采采用0.6-1..0m/s；（4）格柵前渠道內(nèi)的的水流速度一一般采用0.4-0..9m/s；（5）格柵傾角一般采采用；（6）通過格柵的水頭頭損失一般采采用0.08-00.15m；；（7）格柵間必須設(shè)置置工作臺，臺臺面應(yīng)高出柵柵前最高設(shè)計計水位0.55m，工作臺臺上應(yīng)有安全全和沖洗設(shè)施施；（8）格柵間工作臺兩兩側(cè)過道寬度度不應(yīng)小于00.7m，工工作臺正面過過道寬度：人人工清除不應(yīng)應(yīng)小于1.22m；機械清清除不應(yīng)小于于1.5m；（9）機械格柵的動力力裝置一般宜宜設(shè)在室內(nèi)；；（10）格柵間內(nèi)應(yīng)安裝裝吊運設(shè)備。1.中格柵該污水處理工程的的處理規(guī)模為為：，即平均均日流量，最最大設(shè)計流量量為，設(shè)計中中取水量變化化系數(shù)。圖3-1格柵計算圖圖此水廠屬于中型污污水處理廠，設(shè)設(shè)置兩道中格格柵.（1）設(shè)柵前水深，過過柵流速（最最大設(shè)計流量量時為），采采用中格柵。格格柵間隙，格格柵安裝傾角角°。根據(jù)格柵的計算公公式，（3-1）式中B——柵槽寬度，m;S——柵條寬度，m;e——柵條凈間距，粗格格柵e=50—100㎜，中格柵e=10—40㎜，細格柵e=3—10㎜（注：柵柵條間距一般般應(yīng)符合下列列要求：最大大間距50—100㎜；機械清清柵5—25㎜；人工清清柵5—50㎜；篩網(wǎng)0.1—2㎜）n——格柵間隙數(shù)；Qmax——最大大設(shè)計流量，；α——格柵傾角，度度；h——柵前水深，m;v——過柵流速，,最大大設(shè)計流量時時為0.8—1.0m/s，平均設(shè)計計流量時為00.3m//s；——經(jīng)驗系數(shù)。則柵條間隙數(shù)（個個）n取48。（2）柵槽寬度取柵條寬度，則（m）（3）進水漸寬部分長長度根據(jù)公式（3-2）式中——進水渠道漸寬部分分長度，m；——進水渠道寬度，取取進水渠寬；；——進水渠展開角，漸漸寬部分展開開角度??；則（m）（4）柵槽與出水渠道道連接處的漸漸窄部分根據(jù)公式（3-3）式中——柵槽與出水渠連接接渠的漸縮長長度，m則（m）（5）通過格柵的水頭頭損失根據(jù)公式，（3-4）式中——過柵水頭頭損失，m；——計算水頭損失，mm；g——重力加速度，9..81；k——系數(shù)，格柵受污物物堵塞后，水水頭損失增大大的倍數(shù)，一一般k=3；ε——阻力系數(shù)，與與格柵斷面形形狀有關(guān)，ε=，當為矩形形斷面時，β=2.42。（m）（6）柵后槽總高度取柵前渠道超高根據(jù)公式（3-5）則（m）根據(jù)公式H=（3-6）式中H——柵槽總高度,m;;h——柵前水深，m；——避免造成柵前漏水水，將柵后槽槽底下降作為為補償；則（m）根據(jù)公式L=（3-7）式中L——柵槽總長度，m；；——柵前槽高，m；——柵槽與出水渠連接接渠的漸縮長長度，m。則（m）（7）每日柵渣量根據(jù)公式（3-8）式中——每日柵柵渣量，；——柵渣量（），取00.1—0.01，粗格柵用用小植，細格格柵用大植，中中格柵用中植植；取值0.05?！钗鬯髁靠傋冏兓禂?shù)，。則采用機械清渣。選選用GLGS11500型高鏈式格格柵除污機，溝溝渠寬度15500mm；；柵條高度700-20000mm;;柵條間隙20-50mmm；除污耙耙速度4.442m/miin；電機功率1.1kww.3.2污水提升泵泵房3.2.1設(shè)計參參數(shù)設(shè)計流量：，泵房房工程結(jié)構(gòu)按按遠期流量設(shè)設(shè)計3.2.2泵房設(shè)設(shè)計計算采用氧化溝工藝方方案，污水處處理系統(tǒng)簡單單，對于新建建污水處理廠廠，工藝管線線可以充分優(yōu)優(yōu)化，故污水水只考慮一次次提升。污水水經(jīng)提升后入入平流沉砂池池，然后自流流通過氧化溝溝及接觸池，最最后由出水管管道排入河流流。各構(gòu)筑物的水面標標高和池底埋埋深見高程計計算。污水提升前水位--5.95mm（既泵站吸吸水池最底水水位）,提升后水位位3.330m（即細格格柵前水面標標高）。所以，提升凈揚程程Z=3.3330-（-5.95）=9.28m水泵水頭損失取22m從而需水泵揚程HH=Z+h==11.28m再根據(jù)設(shè)計流量6648L/s=2333.33m3/h，采用4臺（3用1備）可提式式不堵塞潛水水污水泵及提提升設(shè)備（12PWLL-12型），單臺臺提升流量2211L/s。設(shè)計揚程程12m，單臺臺功率37kW。根據(jù)泵前前水位由PLC自動控制，進進行水泵順序序輪換運行，同同時設(shè)手動控控制。占地面積為10××10＝100m2，即為方形形泵房邊長為為10m,高12m,泵房為半地地下式，地下下埋深7m，水泵為為自灌式。計算草圖見下圖3.3.細格柵計計算（1）設(shè)柵前水深，過過柵流速（最最大設(shè)計流量量時為），采采用中格柵。格格柵間隙，格格柵安裝傾角角，采用兩組組細格柵。計計算圖見圖3-1根據(jù)格柵的計算公公式，式中B——柵槽寬寬度，m;S——柵條寬度，m;e——柵條凈間距，粗格格柵e=50—100mm，中格柵e=10—40mm，細格柵e=3—10mm（注：柵柵條間距一般般應(yīng)符合下列列要求：最大大間距50—100mm；機械清清柵5—25mm；人工清清柵5—50mm；篩網(wǎng)0.1—2mm）n——格柵間隙數(shù)；Qmax——最大大設(shè)計流量，；α——格柵傾角，度度；h——柵前水深，m;v——過柵流速，,最大大設(shè)計流量時時為0.8—1.0m/s，平均設(shè)計計流量時為00.3m//s；——經(jīng)驗系數(shù)。則柵條間隙數(shù)（個個），n取100。設(shè)計兩組格柵，每每組格柵間隙隙數(shù)n=50條（2）柵槽寬度取柵條寬度，則（m）所以總槽寬為0..99×2++0.2＝2.18mm（考慮中間間隔墻厚0..2m）（3）進水漸寬部分長長度根據(jù)公式式中——進水渠道漸寬部分分長度，m；——進水渠道寬度，取取進水渠寬；；——進水渠展開角，漸漸寬部分展開開角度??；則（m）（4）柵槽與出水渠道連連接處的漸窄窄部分長度根據(jù)公式式中——柵槽與出水渠連接接渠的漸縮長長度，m則（m）（5）通過格柵的水頭損損失根據(jù)公式，式中——過柵水頭頭損失，m；——計算水頭損失，mm；g——重力加速度，9..81；k——系數(shù)，格柵受污物物堵塞后，水水頭損失增大大的倍數(shù)，一一般k=3；ε——阻力系數(shù)，與與格柵斷面形形狀有關(guān)，ε=，當為矩形形斷面時，β=2.42。（m）（6）柵后槽總高度取柵前渠道超高根據(jù)公式則（m）根據(jù)公式H=式中H——柵槽總高度,m;;h——柵前水深，m；——避免造成柵前漏水水，將柵后槽槽底下降作為為補償；則（m）根據(jù)公式L=式中L——柵槽總長度，m；；——柵前槽高，m；——柵槽與出水渠連接接渠的漸縮長長度，m。則（m）（7）每日柵渣量根據(jù)公式式中——每日柵柵渣量，；——柵渣量（），取00.1—0.01，粗格柵用用小植，細格格柵用大植，中中格柵用中植植；取值0.1。——生活污水流量總變變化系數(shù)，。則采用機械械清渣。采用用XGS20000型旋轉(zhuǎn)式格格柵除污機。有有效柵寬22200mm；；設(shè)備寬度22490mmm；溝渠寬度度2610mmm；柵齒間間隙3-20mmm；柵網(wǎng)速度度2.2m/mmin；電機功率3.0kw。3.4平流沉砂砂池計算沉砂池的的功能是去除除比重較大的的無機顆粒。沉沉砂池一般設(shè)設(shè)于泵站、倒倒虹吸管前，以以便減輕無機機顆粒對水泵泵、管道的磨磨損；也可設(shè)設(shè)于初次沉淀淀池前，以減減輕沉淀池負負荷及改善污污泥處理構(gòu)筑筑物的處理條條件。平流沉沉砂池由入流流渠、出流渠渠、閘板、水水流部分及沉沉砂斗組成，它它具有截留無無機顆粒效果果好、工作穩(wěn)穩(wěn)定、構(gòu)造簡簡單、排沉砂砂較方便等優(yōu)優(yōu)點。沉砂池設(shè)計注意事事項：（1）沉砂池水力表面面負荷約，水水力停留時間間約20-300s；（2）進水渠道直段長長度應(yīng)為渠寬寬的7倍，并且不不小于4.55m，以創(chuàng)建建平穩(wěn)的進水水條件；（3）進水渠道流速，在在最大流量的的40%-880%情況下為0.6-0..9m/s；在最小流流量時大于00.15m//s，但最大流流量時不大于于1.2m/s；（4）出水渠道與進水水渠道的夾角角大于，以最最大限度的延延長水流在沉沉砂池內(nèi)的停停留時間，達達到有效除砂砂的目的。兩兩種渠道均設(shè)設(shè)在沉砂池上上部以防擾動動砂粒；（5）出水渠寬度為進進水渠道的2倍，出水渠渠道的直線段段長度要想當當于出水渠的的寬度；（6）沉砂池前應(yīng)設(shè)格格柵，沉砂池池下游設(shè)堰板板或巴氏計量量槽，以保持持沉砂池內(nèi)所所需水位。平流沉砂池的主要要設(shè)計參數(shù)：：（1）設(shè)計流量的確定定：當污水自自流入池時，應(yīng)應(yīng)按最大設(shè)計計流量計算；；當污水用水水泵抽升入池池時，按工作作水泵的最大大組合流量計計算；合流制制處理系統(tǒng)，按按降雨時的設(shè)設(shè)計流量計算算；（2）設(shè)計流量時的水水平流速：最最大流速為00.3m/s，最小流速速為0.155m/s。這樣的流流速范圍，可可基本保證無無機顆粒能沉沉掉，而有機機物不能下沉沉；（3）最大設(shè)計流量時時，污水在池池內(nèi)的停留時時間不少于30s，一般為30-600s；（4）設(shè)計有效水深不不應(yīng)大于1..2m，一般般采用0.25-11.0m，每每格池寬不宜宜小于0.66m；（5）沉砂量的確定：：生活污水按按每人每天0.01-00.02L計計，城市污水水按每10萬m3污水的砂量量為3m3計，沉砂含含水率約為60%，容量為1.5t//m3，貯砂斗的的容積按2d的沉砂量計計，斗壁傾角角；（6）沉砂池超高不宜宜小于0.33m。圖3-2平流沉砂池池計算圖（1）沉砂池長度L（m）根據(jù)公式（3-9）式中——最大設(shè)計流量時的的流速，。取——最大設(shè)計流量時的的流行時間，。取則（m）（2）水流斷面面積（）根據(jù)公式（3-10）式中——最大設(shè)計流量，則（）（3）池總寬度B根據(jù)公式（3-11）取=2格，每格寬=1..8m則（m）（4）有效水深（mm）（m）（5）沉砂斗容積（）根據(jù)公式（3-12）式中——城市污水沉砂量，污水，取=30污水——清除沉砂的間隔時時間，，取則（）（6）每個沉砂斗容積積設(shè)每個分格有2個個沉砂斗，共共有4個沉砂斗，則則每個沉砂斗容積（）（7）沉砂斗各部分尺尺寸設(shè)沉砂斗底寬，斗斗壁與水平面面的傾角為，斗高則砂斗上口寬（）沉砂斗容積（8）沉砂室高度采用重力排砂，設(shè)設(shè)池底坡為0.06，坡向砂斗斗，沉砂室含含兩部分；一一部分為沉砂砂斗，另一部部分為沉砂池池坡向沉砂斗斗的過度部分分。坡向沉砂斗長度為為：，且（式中0.2為兩沉砂斗斗之間壁厚）則（）則沉砂室高度（）（9）沉砂池總高度H設(shè)超高則（）（10）砂水分離器器的選擇沉砂池的的沉砂經(jīng)排砂砂裝置排除的的同時，往往往是砂水混合合體，為了進進一步分離出出砂和水，需需配套砂水分分離器。清除沉砂砂的間隔時間間為，根據(jù)該該工程的排砂砂量，選用螺螺旋砂水分離離器。該設(shè)備的主要技術(shù)術(shù)性能參數(shù)為為：進入砂水水分離器的流流量為；容積積為；進水管管直徑為；出出水管直徑為為；配套功率率為。、3.5配水井功能：分配污水進進氧化溝的各各條溝構(gòu)筑物：三角形鋼鋼筋混凝土池池體池數(shù)：2座最大調(diào)節(jié)范圍：5500mm堰寬：6000mmm電機功率：0.555kw3.6三溝式氧氧化溝計算氧化溝也稱氧化渠渠，又稱循環(huán)環(huán)曝氣池，是是活性污泥法法的一種變形形，是50年代荷蘭pasveeer首先設(shè)計的的。最初一般般用于處理在在以下的城市市污水。三溝式氧化溝溝是氧化溝的的一種典型構(gòu)構(gòu)造型式，目目前采用的三三溝式氧化溝溝工藝，是丹丹麥在間歇式式運行的氧化化溝基礎(chǔ)上開開創(chuàng)的，它實實際上仍是一一種連續(xù)流活活性污泥法，只只是將曝氣、沉沉淀工序集于于一體，并具具有按時間順順序交替輪換換運行的特點點，其運轉(zhuǎn)周周期可根據(jù)處處理水質(zhì)的不不同進行調(diào)整整，從而使其其運行操作更更趨于靈活方方便。這種工工藝流程簡單單，無需另設(shè)設(shè)一次、二次次沉淀池和污污泥回流裝置置，使氧化溝溝工藝的基建建投資和運行行費用大為降降低，并在一一定程度上解解決了以往氧氧化溝占地面面積大的缺點點，我國邯鄲鄲市東污水處處理廠采用的的就是這種工工藝。2.三溝式氧化溝的工工藝流程三溝式氧化溝溝工藝主要按按下面六個階階段輪換運行行。階段A：污水水經(jīng)配水井進進入溝Ⅰ，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷刷以低速運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速控制制在僅能維持持水和污泥混混合，并推動動水流循環(huán)流流動，但不足足以供給徽生生物降解有機機物所需的氧氧。此時，溝溝Ⅰ處于缺氧狀狀態(tài)，溝內(nèi)活活性污泥利用用水中的有機機物作為碳源源，活性污泥泥中的反硝化化菌則利用前前一段產(chǎn)生的的硝酸鹽中的的氧來降解有有機物，釋放放出氮氣，完完成反硝化過過程。同時溝溝I的出水堰自自動升起，污污水和污泥混混合液進人溝溝Ⅱ．溝Ⅱ內(nèi)的轉(zhuǎn)刷以以高速運行，保保證溝內(nèi)有足足夠的溶解氧氧來降解有機機物，并使氨氨氮轉(zhuǎn)化為硝硝酸鹽，完成成硝化過程．．處理后的污污水流入溝ⅢⅢ，溝Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷停停止運轉(zhuǎn)，起起沉淀池的作作用，進行泥泥水分離，由由溝Ⅲ處理后的水水經(jīng)自動降低低的出水堰排排出。階段B：進水水改從處于好好氧狀態(tài)的溝溝Ⅱ流入，并經(jīng)經(jīng)溝互Ⅲ沉淀后排出出。同時溝ⅠⅠ中的轉(zhuǎn)刷開開始高速運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，使其從缺缺氧狀態(tài)變?yōu)闉楹醚鯛顟B(tài)，并并使階段A進入溝Ⅰ的有機物和和氨氮得到好好氧處理，待待溝內(nèi)的溶解解氧上升到一一定值后，該該階段結(jié)束。階段C：迸水水仍然從溝ⅡⅡ注入，經(jīng)溝溝Ⅲ排出．但溝溝Ⅰ中的轉(zhuǎn)刷停停止運轉(zhuǎn)，開開始進行泥水水分離，待分分離完成，該該階段結(jié)束。階階段A、B、C組成了上半半個工作循環(huán)環(huán)．階段D：進水水改從溝Ⅲ流入，溝Ⅲ出水堰升高高，溝Ⅰ出水堰降低低，并開始出出水。同時，溝溝Ⅲ中轉(zhuǎn)刷開始始低速運轉(zhuǎn)，使使其處于缺氧氧狀態(tài)．溝ⅡⅡ則仍然處于于好氧狀態(tài)，溝溝Ⅰ起沉淀池作作用。階段D與階段A的水淹方向向恰好相反，溝溝Ⅲ起反硝化作作用，出水由由溝Ⅰ排出。階段E：類似似于階段B，進水又從從溝Ⅱ流入，溝Ⅰ仍然起沉淀淀他作用，溝溝Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷開開始高速運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，并從缺氧氧狀態(tài)變?yōu)楹煤醚鯛顟B(tài)。階段F：類似似于階段C，溝Ⅱ進水，溝Ⅰ沉淀出水。溝溝Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷停停止運轉(zhuǎn)，開開始泥水分離離。至此完成成整個循環(huán)過過程。通常一個工作作循環(huán)需4-8小時，在整整個循環(huán)過程程中，中間的的溝始終處于于好氧狀態(tài)，而而外側(cè)兩溝中中的轉(zhuǎn)刷則處處于交替運行行狀態(tài)，當轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷低速運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，進行反反稍化過程，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，進行硝硝化過程，而而轉(zhuǎn)刷停止運運轉(zhuǎn)時，氧化化溝起沉淀池池作用。不難難看出，若調(diào)調(diào)整各階段的的運行時間，就就可達到不同同的處理效果果，以適應(yīng)水水質(zhì)、水量的的變化。目前前運行的這種種工藝，大部部分是預(yù)先將將各階段的運運行時間，根根據(jù)具體的水水質(zhì)、水量，編編入運行管理理的計算機程程序中，從而而使整個管理理過程運行靈靈活、操作方方便。3.三溝式氧化溝溝的優(yōu)點美國EPA對對不同類型生生物處理法的的運行情況的的調(diào)查結(jié)果表表明，不同工工藝出水小于20mg／L的時間占總總運行時間百百分數(shù)分別是是：氧化溝90％，鼓風(fēng)曝曝氣70％，生物濾濾池60％。由此可可見，氧化溝溝的處理效果果比其它生物物處理方法穩(wěn)穩(wěn)定。氧化溝溝的特點是低低負荷運行，因因此有機物可可以有效去除除，COD去除率在90％以上。而而且對氨氮完完成硝化。氧氧化溝運行操操作簡便，基基建和運行費費均低于活性性污泥法。當當要求污水脫脫氮時，氧化化溝比其它生生物脫氮工藝藝費用低、TN去除效率高高，因為它的的循環(huán)運行方方式非常適合合生物脫氮的的過程，不需需要為反硝化化而增設(shè)回流流系統(tǒng)。3.6.1確定設(shè)設(shè)計有關(guān)參數(shù)數(shù)污泥齡c=220天（考慮污污泥得穩(wěn)定化化要求）；污泥含量MLSSS=40000mg//L；fb==0.7；回流污泥含量XX1=100000mgg/L；20時反硝化速率率（NO3—N/MMLVSS）qD，20=0.02kg/（kg.d）；反硝化溫度校正系系數(shù)=1.09；污泥產(chǎn)率系數(shù)（VVSS/BOD5）Y=0.66kg/（kg·d）；內(nèi)源呼吸速率 Kd=0.055d-1；剩余污泥含水率99.2；；曝氣池好氧DOO=2mg//L。3.6.2容積計計算原污水的BOD55為225mg//L，經(jīng)過初初沉池處理，BOD5按降低25%考慮，則非溶解性BOD55值為——處理水中懸浮固體體濃度，取值值為25——微生物自身氧化率率，一般介于于0.05至0.1之間，取值0.09——活性微生物在處理理水中所占比比例，取值0.4總?cè)莘eV曝氣區(qū)容積m3；圖3-3三溝式氧化化溝計算圖2）反硝化區(qū)容積①反硝化區(qū)脫氮量計計算（）[=進水總總量-（隨剩余污污泥排放的氮氮量+隨水帶走的的氮量）]（3-15）式中——分別為進、出水中中總氮濃度（）；0.1244——為微生物細細胞分子式中中氮占12.4%%則②反硝化區(qū)所需污泥泥量（）（3-16）式中——反硝化速率，在水水溫時，氧化化溝中時，；則③反硝化區(qū)容積④澄清沉淀區(qū)容積三溝式氧氧化溝兩條邊邊溝是輪換作作澄清沉淀用用的。⑤氧化溝總?cè)莘e（3-17）式中———具有活性作作用的污泥占占總污泥量的的比例。（假假設(shè)在沉淀過過程中活性污污泥無活性）則（3）氧化溝尺寸設(shè)氧化溝兩兩座，工藝反反應(yīng)的有效系系數(shù)，單座氧氧化溝有效容容積：取30000三組溝道采采用相同的容容積，則每組組溝道容積：：每組氧化溝溝單溝寬度為為：，有效水水深：，超高高為，中間分分隔墻厚度為為：每組溝道面面積：彎道部分面面積：直線部分面面積：直線段長度度：，取120剩余污泥量計算1）剩余活性污泥量量（3-18）式中——污泥自身氧化率（），對于城市污水一般為。則2）不可生物降解和和惰性懸浮物物量（）該部部分占總的約50%（3-19）式中——為去除量（）則總污泥量濕泥量進水管和出水管進出水管流流量：管道流速：：則管道過水水斷面：管徑：，取取校核管道流流速：出水堰及出水豎井井1）出水堰（出水堰計計算按薄壁堰堰來考慮）（3-20）式中———堰寬（）；——堰上水頭，?。粍t出水堰分三三組，每組寬寬度2）出水豎井井考慮可調(diào)試試出水堰安裝裝要求，在堰堰兩邊個留的的操作距離。出水豎井長長：出水豎井寬寬：則出水豎井井平面尺寸為為：3.6.6實際需需氧量計算碳化需氧量：DD1D1=硝化需氧量：DD2D2=4.6×560000×（35-10）/10000=6440（㎏/d）反硝化脫氮產(chǎn)氧量量:D3D3=2.6×560000×（35-10）/10000=3640（㎏/d）總需氧量：DD=D1+DD2-D3=111744+6440-3640=139744（㎏/d）標準需氧量：實際需氧量確定后后，需轉(zhuǎn)化為為標準狀態(tài)需需氧量（R0）以選取曝曝氣設(shè)備。其其轉(zhuǎn)化公式為為：式中：c——曝氣池溶解含量，mg/L；——標準大氣壓下，TT℃時清水中的的飽和溶解氧氧含量，mg/L，其取值可可參照下表，本本例取T=25℃時飽和溶解解氧含量；——標準大氣壓下，220℃清水中的飽飽和溶解氧含含量，mg/L；——污水傳氧速率與清清水傳氧速率率之比，取值值范圍為0.5～0.95，=0.85；——污水中飽和溶解氧氧與清水溶解解氧含量之比比，通常為0.90～0.97，=0.95。表3-1標準大氣壓壓下清水中的的飽和溶解氧氧含量水溫/℃12345678910飽和溶解氧含量((mg/LL)14.2313.8413.4813.1312.8012.4812.1711.8711.5911.33水溫/℃11121314151617181920飽和溶解氧含量//(mg//L)11.0810.8310.6010.3710.159.959.749.549.359.17水溫/℃21222324252627282930飽和溶解氧含量//(mg//L)8.998.838.638.538.388.228.077.927.777.63注：其余溫度(0～330℃)下的飽和溶溶解氧含量利利用內(nèi)差法確確定,0℃時飽和溶解解氧含量為14.622mg/LL。去除每的需需氧量去除每的標準需氧氧量（8）校核曝氣時間最最小時：（符合要求）污泥負荷：：設(shè)備選擇1）單座氧化溝須氧氧量：（3-23）式中——氧化溝個數(shù)采用直徑的轉(zhuǎn)刷曝曝氣機，充氧氧能力為單臺臺轉(zhuǎn)刷曝氣機機有效長度為為9，動力效率率為。轉(zhuǎn)刷曝氣機有效長長度：，所需曝氣轉(zhuǎn)刷臺數(shù)數(shù)：（臺），取12臺臺（中間為110臺，兩側(cè)側(cè)邊溝各2臺）單臺轉(zhuǎn)刷所需軸功功率單臺轉(zhuǎn)刷所需電機機功率為：2）潛水推進器兩側(cè)邊溝各各設(shè)兩臺潛水水推進器，共共四臺，每臺臺電機功率為為。3）電動可調(diào)旋轉(zhuǎn)堰堰門氧化溝每個個邊溝設(shè)XTM型電動可調(diào)調(diào)旋轉(zhuǎn)堰門3臺，共6臺。堰門寬寬度，可調(diào)高高度，電機功功率。3.7接觸池計計算加氯量應(yīng)應(yīng)根據(jù)實驗確確定，對于生生活污水，可可參用下列數(shù)數(shù)值：一級處處理水排放時時，加氯量為為；不完全二二級處理水排排放是，加氯氯量為；二級級處理水排放放時，加氯量量為?；旌戏捶磻?yīng)時間為。當當采用鼓風(fēng)混混合，鼓風(fēng)強強度為。用隔隔板式混合吃吃時，池內(nèi)平平均流速不應(yīng)應(yīng)小于。加氯氯消毒的接觸觸時間應(yīng)不小小于，處理水水中游離性余余氯量不低于于。液氯的固固定儲備量一一般按最大用用的計算。采用隔板式接觸反反應(yīng)池3.7.1設(shè)計參參數(shù)設(shè)計流量：Q′==648L/s（設(shè)一座）水力停留時間：TT=0.5hh=30miin設(shè)計投氯量為：ρρ＝6.0mgg/L平均水深：h=22.0m隔板間隔：b=33.5m3.7.2設(shè)計計計算（1）接觸池容積：V=Q′T=644810-333060=11666.4m3表面積m2隔板數(shù)采用4個，則廊道總寬為B＝＝（4+1）3.5＝17.5mm取18m接觸池長度L=取35m長寬比實際消毒池容積為為V′=BLh==18352=12260m3池深取2＋0.33＝2.3m(0.33m為超高)經(jīng)校核均滿足有效效停留時間的的要求。（2）加氯量計算：設(shè)計最大加氯量為為ρmax=6..0mg/LL,每日投氯量量為ω＝ρmaxQ=6.0056000010-3=336kg/d=14kkg/h選用貯氯量為4000kg的液氯鋼瓶瓶，氯庫共存存氯15天，共貯用15瓶，選用ZJ-1型加氯機2臺，單臺投投氯量為1.5～2.5kgg/h。配置注水泵兩臺，一一用一備，要要求注水量Q=1~3m3/h,揚程不小于10mHH2O（3）混合裝置：在接觸消毒池第一一格和第二格格起端設(shè)置混混合攪拌機4臺（立式），混混合攪拌機功功率N0實際選用JWH——310—1機械混合攪攪拌機，漿板板深度為1.5m,漿葉直徑為0.31mm,漿葉寬度0.9m，功率4.0Kww（4）接觸消毒池計算算草圖見下圖3-5：3.8污泥泵房房計算考慮各構(gòu)筑物為間間歇排泥，每每日總排泥量量為，需在內(nèi)抽送送完畢，污泥泥泵房容積確確定為污泥泵泵提升流量（）的體積，即。設(shè)兩個污泥泵房，則單個集泥井的容積為。設(shè)污泥泵房有效泥泥深為，則平平面面積為：：設(shè)污泥泵房平面尺尺寸為：（）污泥泵房為半地下下式，池頂加加蓋。由潛污污泵抽送污泥泥。污泥泵房房最高泥位；；最低泥位；；池底標高為為。污泥泵房房總?cè)莘e為。污泥泵房中安裝潛潛污泵兩臺，選選用AS75--2CB潛污泵，配配雙泵雙導(dǎo)軌軌自耦底座100GAAK，該泵技術(shù)術(shù)性能為Qb：850m3/h，Hb：13.0mm，電動機功功率7.5KW，轉(zhuǎn)速2900rr/min，質(zhì)量1855kg。安裝裝所占平面尺尺寸22000mm×1250mmm，泵房頂頂蓋最小開口口尺寸15000mm×700mmm，污泥泵房房最低泥位--2.5m，濃濃縮池最高泥泥位3.0mm，則排泥泵泵抽升所需凈凈揚程5.55m，排泥富富余水頭2..0m，污泥泥泵吸水管和和出水管壓力力損失為3..0m，則污污泥泵所需揚揚程為Hb=5.5++2.0+33.0=100.5m。3.9污泥濃縮池池采用兩座幅流式圓圓形重力連續(xù)續(xù)式污泥濃縮縮池，用帶柵柵條的刮泥機機刮泥，采用用靜壓排泥，剩剩余污泥泵房房將污泥送至至濃縮池。3.9.1設(shè)計參參數(shù)進泥濃度：10gg/L污泥含水率P1＝＝99.2％，每座污污泥總流量:Qω＝770/2=3885m3/d=16m3/h設(shè)計濃縮后含水率率P2=966.0％污泥固體負荷：qqs=40kgSSS/(m2.d)水力負荷：0.33m3/(m2.h)污泥濃縮時間：TT=20h貯泥時間：t=44h總停留時間：244h3.9.2設(shè)計計計算（1）濃縮池池體計算算：每座濃縮池所需表表面積（A取100）濃縮池直徑取D=112m濃縮池工作部分高高度（2）排泥量與存泥容容積:濃縮后排出含水率率P2＝96.0％的污泥,則Qw′=按4h貯泥時間計泥量，則則貯泥區(qū)所需需容積V2＝4Qw′＝433.2＝12.8m3泥斗容積=m3式中中：h4——泥斗的垂直高高度，取1.2mr1——泥斗的上口半徑，取取1.5mr2——泥斗的下口半徑，取取1.0m設(shè)池底坡度為0..05，池底坡降降為：故池底可貯泥容積積：=因此，總貯泥容積積為（滿足要求）（3）濃縮池總高度：：濃縮池的超高h22取0.30m，緩沖層高高度h3取0.70m，則濃縮池池的總高度為為=3.2++0.30++0.70+1.22+0.166=5.56m（4）濃縮池排水量：：Q=Qw-Qw′′=13.113-2.663=10..5m3/h（5）濃縮池計算見下下圖3-6：（6）主要設(shè)備：中心心傳動懸掛式式提耙刮泥機機2臺。3.10貯泥池池計算濃縮后需排出污泥泥，污泥貯泥泥池容積應(yīng)大大于。貯泥池池的容積為：：，則貯泥池池有效容積為為：，可滿足污泥貯存存要求。貯泥池除進出泥管管外，需設(shè)置置泥位計。3.11脫水機機房計算（1）污泥產(chǎn)量經(jīng)濃縮池濃濃縮后為含水水率的污泥共共。每座濃縮縮池的產(chǎn)泥量量為。（2）污泥脫水機根據(jù)所需處處理的污泥量量，選用DYQ-22000型脫水機兩兩臺。該脫水水機的處理能能力為。脫水機技技術(shù)指標：泥泥餅含水率；；主機功率1.5kw；濾帶有效效寬度20000mm；濾濾帶速度0.6-6mm/min；外形尺寸寸3500mmm×2780mmm×2260mmm;主機重量66600kg。表3-1一臺套DYYQ-20000型配套設(shè)備備表名稱型號技術(shù)參數(shù)數(shù)量/臺功率/kw電壓/V帶式壓濾機DYQ-20000濾帶寬度20000mm11.5380絮凝攪拌機JBX-4500.6m310.75380移動式空壓機V-0.3/70.3m3/miin；0.7MPPa13.0380加藥泵20-1600.9m3/h；；30m10.75380污泥泵G50-112.1m3/hh；0.3MPPa13.0380清洗水泵50-200012.5m3/hh；46m15.5380溶藥攪拌機JBR-7002.5m321.5380集中控制柜1皮帶輸送機TD75-5000B=500mm11.5380第四章污水處處理廠高程及及平面設(shè)計4.1高程布置為了降低運行費用用和使維護管管理，污水在在處理構(gòu)筑物物之間的流動動以按重力流流考慮為宜，廠廠內(nèi)高程布置置的主要特點點是先確定最最大構(gòu)筑物的的地面標高，然然后根據(jù)水頭頭損失，通過過水力計算，遞遞推出前后構(gòu)構(gòu)筑物的各項項控制標高。根據(jù)氧化溝的設(shè)計計水面標高，推推求各污水處處理構(gòu)筑物的的水面標高，根根據(jù)和處理構(gòu)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)