處理量6萬噸日城市生活污水處理廠初步設(shè)計

1、 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）處理量6萬噸/日城市生活污水處理廠初步設(shè)計the preliminary design of Capacity of 60000 tons/day city life sewage treatment plant 學(xué) 號：200910220220 姓 名：范小豐 專業(yè)班級：環(huán)境工程2班指導(dǎo)老師：梁華銀完成日期：2013-5-25 材料科學(xué)與工程學(xué)院摘 要設(shè)計的主要任務(wù)是瑞金市污水處理廠的設(shè)計，設(shè)計近期規(guī)模為60000m/d，遠(yuǎn)期為90000m/d，根據(jù)瑞金市污水排放狀況，結(jié)合該城市的實(shí)際情況和發(fā)展前景，擬采用三溝式氧化溝工藝對該城市生活污水進(jìn)行綜合處理。這種氧化溝的特點(diǎn)

2、是二沉池與曝氣池合建，其中兩溝交替作曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。這種系統(tǒng)簡化了流程，可以節(jié)省基建和運(yùn)行費(fèi)用，操作方便，氧化溝出水方便，溢流堰的啟閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的開動與停止都可以實(shí)現(xiàn)自動化控制。本工藝采用交替式氧化溝，而三溝合建T型氧化溝更能體現(xiàn)交替工作的優(yōu)點(diǎn)，提高了出水水質(zhì)效果，較DE型氧化溝要好。該工藝不僅可達(dá)到去除BOD5、CODcr、SS的目的,而且可以達(dá)到生物脫氮除磷的目的.其突出的性能特點(diǎn)是占地面積少，基建費(fèi)用底，操作簡單，運(yùn)行穩(wěn)定，易于維護(hù)管理，處理效果穩(wěn)定可靠,出水水質(zhì)好。設(shè)計結(jié)果表明：污水處理廠處理后的出水達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）中的二級標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：城

3、市污水 三溝式氧化溝工藝 脫氮除磷 工藝設(shè)計AbstractThe main task of the design is the design of the sewage treatment plant in Ruijin City, the design of the recent scale of 60000/d, forward 90000/ d, according to the situation of Ruijin City sewage discharge, combined with the actual situation and development prospects

4、of the city, the proposed three-groove typeoxidation ditch process the municipal sewage treatment. The oxidation ditch is characterized by secondary sedimentation tank and aeration tank in building, for which the two alternating ditch aeration zone and settling zone. This system simplifies the proce

5、ss, you can save the infrastructure and operating costs, easy to operate, oxidation ditch effluent convenient, the overflow weir opening and closing as well as aeration rotating brush start and stop automation control can be achieved. The process uses alternating oxidation ditch, three channel joint

6、ly built T-oxidation ditch to better reflect the advantages of alternate work to improve the water quality effects, better than DE oxidation ditch.The process can not only achieve the removal of BOD5, CODcr, SS purposes, and can achieve the purpose of BNR its outstanding performance characteristics

7、are less area, infrastructure costs at the end, simple operation, stable operation, easy maintenance and management, treatment effect is stable and reliable, good water quality.The design results show that: the sewage treatment plant effluent can meet the secondary standard in urban sewage treatment

8、 plant pollutant discharge standards (GB18918-2002).Keywords: urban sewage process of triple oxidation ditch process design景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院材料學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書 院（系） 材料學(xué)院 2012年 9 月 22 日專 業(yè)環(huán) 境 工 程班 級環(huán) 境 09級學(xué)生姓名 范小豐指導(dǎo)教師梁華銀題 目處理量6萬噸/日城市生活污水處理廠初步設(shè)計設(shè)計技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)或課題研究主要內(nèi)容： 進(jìn)水：BOD5=180mg/L,CODcr=220 mg/L,SS=170 mg/L,NH3-N=28 mg/

9、L(10),TN=48 mg/L 出水：達(dá)國家生活污水二級排放標(biāo)準(zhǔn)基本要求： 1選擇合適的工藝2選擇構(gòu)筑物并進(jìn)行設(shè)計計算3圖紙包括總高程圖、流程圖和設(shè)備圖，要求手工和計算機(jī)并用4設(shè)計說明書要求格式規(guī)范，語句通暢、圖表規(guī)范時間安排：第 1-4 周 畢業(yè)實(shí)習(xí)；完成實(shí)習(xí)日記與實(shí)習(xí)報告第5 周 查閱文獻(xiàn)，選擇工藝；第6-12周 設(shè)備與工藝的設(shè)計計算，完成設(shè)計說明書第13-16周 繪制圖紙，修改并打印論文第17 周 上交論文，準(zhǔn)備答辯目 錄摘 要IAbstractII前言11.設(shè)計任務(wù)及依據(jù)21.1 設(shè)計任務(wù)21.2 設(shè)計水質(zhì)21.3 設(shè)計依據(jù)及原則31.4 地形、水文、氣象、工程資料31.4.1 地形

10、資料31.4.2水文資料31.4.3 氣象資料41.4.4 工程地質(zhì)資料41.4.5 污水進(jìn)廠干管資料41.4.6 其它42.處理工藝方案選擇52.1 工藝方案選擇原則52.2廠址選擇52.3污水處理工藝流程的確定62.3.1 我國污水處理工藝的現(xiàn)狀62.3.2污水處理工藝流程方案的介紹與比較72.4具體工藝流程的確定142.4.1工藝流程圖142.5 主要構(gòu)筑物的選擇152.5.1 格柵152.5.2 進(jìn)水閘井152.5.3 污水泵房152.5.4 沉砂池162.5.5 氧化溝172.5.6 消毒172.5.7計量設(shè)施182.5.8 濃縮池182.5.9污泥脫水183 城市污水處理系統(tǒng)的設(shè)計

11、（一）193.1 進(jìn)水閘井的設(shè)計193.1.1 污水廠進(jìn)水管的設(shè)計193.1.2 進(jìn)水閘井工藝設(shè)計193.1.3 啟閉機(jī)的選擇193.2 進(jìn)水格柵間的設(shè)計203.2.1 設(shè)計參數(shù)203.2.2 中格柵的設(shè)計計算213.2.3 格柵選擇243.3 細(xì)格柵的設(shè)計243.3.1 設(shè)計參數(shù)243.3.2 細(xì)格柵的設(shè)計計算253.3.3 格柵的選擇273.4 污水泵房的設(shè)計273.4.1 一般規(guī)定273.4.2 選泵參數(shù)計算273.4.3 選泵283.4.4 吸、壓水管路實(shí)際水頭損失的計算283.4.5 集水池303.4.6 水泵機(jī)組基礎(chǔ)的確定和污水泵站的布置303.4.7 泵房高度的確定313.4.8

12、 泵房附屬設(shè)施及尺寸的確定324 城市污水處理系統(tǒng)的設(shè)計（二）344.1 沉砂池344.1.1 沉砂池的類型344.1.2 曝氣沉砂池的344.2 氧化溝374.2.1 概述374.2.2 設(shè)計參數(shù)404.2.3 設(shè)計計算414.3消毒494.3.1 消毒的注意事項(xiàng)494.3.2 液氯消毒的設(shè)計計算494.3.3 加氯機(jī)的選擇494.3.4 氯瓶的選擇504.3.5 加氯間應(yīng)采取下列安全措施504.4 接觸池504.4.1 設(shè)計參數(shù)504.4.2 .設(shè)計計算514.5 計量槽514.5.1 設(shè)計參數(shù)524.5.2 設(shè)計計算524.5.3 計量槽的選擇535 污泥系統(tǒng)處理工藝設(shè)計555.1 工藝

13、流程的選擇555.1.1 概述555.1.2 處理工藝流程選擇555.1.3 污泥處理流程555.2 污泥泵房555.2.1 剩余污泥量555.2.2 選污泥泵565.2.3 污泥泵房集泥池565.2.4 泵房的布置565.3 濃縮池的設(shè)計565.3.1概述565.3.2 設(shè)計參數(shù)575.3.3 設(shè)計計算575.4 貯泥池及提升污泥泵585.4.1 貯泥池585.4.2 污泥泵的選擇595.5 污泥脫水機(jī)房595.5.1概述595.5.2 選擇壓濾機(jī)595.5.3 脫水機(jī)房的布置606 構(gòu)筑物的計算616.1 鼓風(fēng)機(jī)房616.1.1 概述616.1.2 鼓風(fēng)機(jī)房的布置616.2 配水井的計算6

14、16.3 廠內(nèi)給水排水以及道路627 污水廠總體布置637.1平面概述637.2 平面布置637.2.1 平面布置的一般原則637.3 高程布置647.3.1水處理廠高程布置考慮事項(xiàng)647.3.2污水廠高程布置647.3.3 構(gòu)筑物間的確定647.3.4計算方法657.4 平面布置677.5 廠區(qū)豎向布置678 電儀表設(shè)計688.1 變配電系統(tǒng)688.2 儀表的設(shè)計688.2.1 設(shè)計原則688.2.2 監(jiān)測內(nèi)容689 工程概預(yù)算及運(yùn)行管理699.1定員699.1.1 定員原則699.1.2 污水廠人數(shù)定員699.2 工程概算699.2.1 概述699.2.2 水廠的工程造價699.2.3 污

15、水處理成本計算719.3 安全措施719.4 污水廠運(yùn)行管理729.5 污水廠運(yùn)行中注意事項(xiàng)72致謝73參考文獻(xiàn)74前言改革開放以來，在我國的大中型城市中，建設(shè)了一批污水處理設(shè)施，對于保護(hù)大中型城市的環(huán)境，治理水污染起到了很大作用。隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，我國農(nóng)村城市化的速度將大大加快，大量的小城鎮(zhèn)將迅速興起，預(yù)計到本世紀(jì)末，全國設(shè)城市將達(dá)1200個左右，建制鎮(zhèn)25000至30000個左右，全國城鎮(zhèn)人口達(dá)6.8億左右；城市化水平約45%，其中小城鎮(zhèn)人口所占比例達(dá)65%左右。從發(fā)展眼光看，靜候我國的大部分人口將生活在中小城鎮(zhèn)。目前全國共有17000個建制鎮(zhèn)，絕大多數(shù)沒有排

16、水和污水處理設(shè)施，而且，由于二十幾年來，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的蓬勃發(fā)展，造成一些中小城鎮(zhèn)尤其是經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的中小城鎮(zhèn)，污染嚴(yán)重，已經(jīng)影響到人民的生活和健康。我本次設(shè)計的正是關(guān)于這樣的一個新建城鎮(zhèn)的污水處理，該鎮(zhèn)的污水廠位于江西省瑞金市，征地23808平方米，設(shè)計地面標(biāo)高用河流4.8米。進(jìn)過處理的水至河流，剩余污泥和氧化溝污泥濃縮處理后用泵輸送至農(nóng)田作為肥料用。因?yàn)樵撴?zhèn)人口較多城市污水排放量大，如果不處理直接排放到河流，將對水體造成污染，因?yàn)槲鬯泻纵^多，也可使水體富營養(yǎng)化，所以必須建設(shè)污水處理廠對該市排放的污水進(jìn)行處理。所選擇的污水處理工藝應(yīng)具有一定的脫氮除磷功能以防止水體的富營養(yǎng)化。據(jù)此，需確定污水

17、處理廠的處理 工藝流程和處理構(gòu)筑物的類型與數(shù)量，進(jìn)行處理建筑物及設(shè)備的工藝設(shè)計計算和污水廠各構(gòu)筑物以及各種管渠等總體布置。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生熟悉并掌握排水工程的設(shè)計內(nèi)容，設(shè)計原理，方法和步驟，能根據(jù)設(shè)計原始設(shè)計資料正確地選定設(shè)計方案，掌握污水廠設(shè)計的基本流程及各構(gòu)筑物的設(shè)計方法，熟悉設(shè)計計算書和設(shè)計說明書的編寫內(nèi)容和編制方法，并繪制工程圖紙。1.設(shè)計任務(wù)及依據(jù)1.1 設(shè)計任務(wù)江西省瑞金市6萬噸/日城市生活污水處理廠工藝設(shè)計。已知平均流量Q=6萬噸/天=60000 m/d=694.44L/s=0.694m/s已知總變化系數(shù)K=1.4，則：最大日污水量:Qd=QKd=600001.3=7.210

18、m/d=833.33L/s最高日最高時污水量:Qz=QKz=600001.4=972.222L/s=0.972 m/s詳細(xì)情況如表1-1所示:表1-1 污水水量計算Table 1-1 the yield of sewage water項(xiàng) 目設(shè)計水量m/dm/hL/s平均日污水量600002500694.44最大日污水量720003000833.22最大時污水量840003500972.221.2 設(shè)計水質(zhì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1-2所示:表1-2 污水廠進(jìn)出水水質(zhì)Table 1-2 The degree of treatment of waterBOD5CODcrSST-NNH3-N水溫pH進(jìn)水水質(zhì)(

19、mg/L)1802201704828高25低1269出水水質(zhì)(mg/L)3010030-25處理程度(%)83.354.582.3-10.71.3 設(shè)計依據(jù)及原則1.3.1 設(shè)計依據(jù) (1)設(shè)計題目： 處理量6萬噸/日城市生活污水處理廠初步設(shè)計 (2)設(shè)計基礎(chǔ)資料： 該城市位于我國江西省。 該污水廠接納的生活廢水平均日流量60000m。 1.3.2 設(shè)計原則 （1）選用運(yùn)行安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程。 （2）采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，合理利用資金，提高污水處理站的自動化程度和管理水平。 （3）根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施的方針，在方案設(shè)計中充分考慮遠(yuǎn)、近期結(jié)合，為發(fā)展留有余地。 （4）污水處理

20、廠的位置，應(yīng)符合城市規(guī)劃要求，位于城市下游，與周邊有一定的衛(wèi)生防護(hù)帶，靠近受納水體，少占農(nóng)田。 （5）嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。1.4 地形、水文、氣象、工程資料1.4.1 地形資料瑞金市位于江西省南部，武夷山脈南段西麓，贛江東源貢水上游。東與福建省長汀交界，南與會昌縣毗鄰， 西連于都縣，北接寧都、石城二縣。地理坐標(biāo)：1154211622，北緯25302620?？?cè)丝?6萬人（2011年戶籍），其中非農(nóng)業(yè)人口111250人。國土面積2448平方公里。以市區(qū)為中心，323、319、206國道為主干的公路網(wǎng)可直達(dá)贛州、 南昌及閩粵，交通極為便利。贛龍鐵路橫貫東西，東與鷹廈鐵路漳平

21、坎市支線相通，西與京九線連接，將成為瑞金另一條通往外界的快捷通道。市內(nèi)郵政、通訊、電力等基礎(chǔ)設(shè)施齊全。瑞金地處華中氣候區(qū)與華南氣候區(qū)的過渡帶，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤型氣候。熱量豐富、雨量充沛，光照充足， 四季分明，平均無霜期286天，年平均氣溫18.9.最熱以7月平均氣溫28.5，最冷的1月平均氣溫7.6。 年平均降雨量1710毫米，年均降雨天數(shù)163.7天。不寒不熱，不濕不燥，宜人宜物。1.4.2水文資料(1)排入水體河流最小流量29.5 m3/h，流速0.6m/s，水位標(biāo)高282m；(2)河流最高水位時流量45 m3/h，流速0.75m/s，水位標(biāo)高284m；(3)河流常水位時流量37m3/h，

22、流速0.65m/s，水位標(biāo)高283m。1.4.3 氣象資料(1)氣溫：年平均18.9，夏季平均28.5，冬季平均7.6；(2)年平均降雨量:1710mm；(3)年平均無霜期286天。1.4.4 工程地質(zhì)資料(1)地坪標(biāo)高285.10m；(2)土壤承載力：13.8噸/立方米；(3)設(shè)計地震烈度：7級；(4)地下水深度：9.4米。1.4.5 污水進(jìn)廠干管資料進(jìn)水干管內(nèi)底標(biāo)高（進(jìn)水泵房處）279.413m，水面標(biāo)高280.260m。1.4.6 其它(1)廠區(qū)平均地面坡度0.5%，地勢為西北高，東南低；(2)廠區(qū)征地面積為東西長186米，南北長128米。2.處理工藝方案選擇2.1 工藝方案選擇原則作為

23、鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工程的建設(shè)和運(yùn)行意義重大。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運(yùn)行性能和降低費(fèi)用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式。在污水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下原則：（1）技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的排放要求。（2）基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低，以盡可能少的投入取得盡可能多

24、的效益。（3）運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行方式和工藝參數(shù)，最大限度的發(fā)揮處理裝置和處埋構(gòu)筑物的處理能力。（4）選定工藝的技術(shù)及設(shè)備先進(jìn)、可靠。（5）便于實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動控制，提高管理水平，降低勞動強(qiáng)度和人工費(fèi)用。本工程要求的污水處理程度較高，對污水處理工藝選擇應(yīng)十分慎重。本方案設(shè)計的污水處理工藝選擇針對該城鎮(zhèn)污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)條件考慮適應(yīng)力強(qiáng)、調(diào)節(jié)靈活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先進(jìn)工藝。下面將對各種工藝的特點(diǎn)進(jìn)行論述，以便選擇切實(shí)可行的方案。2.2廠址選擇在污水處理廠設(shè)計中，選定廠址是一個重要的環(huán)節(jié)，處理廠的位置對周圍環(huán)境衛(wèi)生、

25、基建投資及運(yùn)行管理等都有很大的影響。因此，在廠址的選擇上應(yīng)進(jìn)行深入、詳盡的技術(shù)比較。廠址選擇的一般原則為：1 在城鎮(zhèn)水體的下游；2 便于處理后出水回用和安全排放；3 便于污泥集中處理和處置；4 在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向；5 有良好的工程地質(zhì)條件；6 少拆遷，少占地，根據(jù)環(huán)境評價要求，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；7 有擴(kuò)建的可能；8 有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。所以，本設(shè)計的污水處理廠應(yīng)建在城區(qū)的東北方向較好，又由于城市污水主干管由西北方向流入污水處理廠廠區(qū)，則污水處理廠建在城區(qū)的西北方向。2.3污水處理工藝流程的確定2.3.1 我國污水處理工藝的現(xiàn)狀我國城市污水處理技術(shù)隨著水污染控制與環(huán)境治理的

26、實(shí)踐，在吸取國外技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的同時，結(jié)合我國國情的特點(diǎn)，逐步改進(jìn)提高，初步形成了一些適用的技術(shù)路線，主要如下：(1)對傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路線；(2)以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線；(3)以滲水?dāng)U散排放為主，處理為輔的技術(shù)路線；(4)以回用為目的的污水深度處理技術(shù)路線，結(jié)合該污水處理工程的具體情況分析進(jìn)行選擇。首先，3和4這兩條技術(shù)路線對于自然環(huán)境條件因素要求較高，從而不可取，所以應(yīng)選擇1和2這兩條路線，尤其以2這種路線應(yīng)予以推廣。因?yàn)殡S著環(huán)境的狀況日趨嚴(yán)峻，用水的問題越發(fā)突出，從而對雨水的合理使用必將是大家特別重視的課題，所以，下面

27、著重分析以自然生物凈化為主與人工生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線和對傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造或予以取代后的人工生物凈化技術(shù)路線。人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的技術(shù)路線，對于大規(guī)模污水處理廠來說，主要是氧化塘處理和土地法處理，它們都具有運(yùn)行費(fèi)用低，外加能源消耗少和管理簡單的優(yōu)點(diǎn)，在我國一些城市也被因地制宜的采用。氧化塘一般分好氧氧化塘、厭氧氧化塘、兼性氧化塘，它們所需要的停留時間都很長，一般需要幾天到幾十天，占地面積很大，而且對周圍環(huán)境衛(wèi)生的影響較大，需要慎重考慮，所以，在沒有低洼地可利用的情況下，若購置占用大量的良田，平地筑塘是很不經(jīng)濟(jì)的，據(jù)本工程的情況不宜采用氧化塘處理。土地法處理，就是按照要求對

28、污水達(dá)到處理的同時，達(dá)到對控制滲流污染的要求，有計劃的將污水排放到大面積的土地上下滲，利用土壤的過濾、吸附、分解以及土壤微生物的代謝能力等物理、化學(xué)、生物化學(xué)等作用，使污水達(dá)到凈化。這種方法有利于污水中水肥資源的利用和土壤微粒結(jié)構(gòu)的改善，但是，這種處理需要廣闊的土地面積，而且要注意對地下水的污染問題。在我國人均土地面積不足的情況下，土地法處理必須與污水灌溉合理的結(jié)合，污水灌溉在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)方面取得了顯著的成績，但是，這只是對污水的灌溉利用和污水的土地利用處理還有一定差距。主要表現(xiàn)在：(1)污水灌溉按土地處理污水的要求控制水量、水質(zhì)，有些地下水以及其它水源、水體造成污染；(2)由于灌溉季節(jié)性變化和灌

29、溉面積的限制，不能做到終年晝夜對污水的處理；(3)沒有經(jīng)過嚴(yán)格水質(zhì)控制的灌溉，往往會造成對糧食作物，特別是對蔬菜作物的使用質(zhì)量的影響，這主要來自一些重金屬的污染；所以，污水灌溉作為對適當(dāng)處理獲得城市污水的有效利用，無疑是非常有價值的，但作為對污水的完善土地處理，從而取代其它的污水處理措施，在本工藝的具體條件下，不現(xiàn)實(shí)或者不可行。因?yàn)椋?1)對地下水源有污染危險；(2)做不到終年晝夜對污水的處理；(3)沒有也不可能修建儲存幾個月污水量的大容量調(diào)節(jié)池，非灌溉季節(jié)的排放問題無法解決；綜上所述，以自然生物凈化為主的人工生物凈化與自然生物凈化相結(jié)合的路線，本工程不具備采用的條件，當(dāng)然也就不宜采用。人工凈

30、化就是人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高微生物凈化的效率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國內(nèi)外城市污水處的主體工藝。傳統(tǒng)的活性污泥法凈化，有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資料，運(yùn)行可靠，處理所效果好，但是也存在能耗較多和費(fèi)用高等特點(diǎn)，所以對其流程改革更新后，出現(xiàn)了A-B工藝，氧化溝法，SBR間歇活性污泥法，A/O脫氮工藝，A2/O同步脫氮工藝等常用工藝，它們各自具有相對不同的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合本工藝的具體情況，在已排除了前述三個技術(shù)路線之后，我認(rèn)為采用傳統(tǒng)活性污泥法或?qū)鹘y(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造的人工生物凈化技術(shù)路線是比較合適，可行的。主要有以下特點(diǎn)： (1)能可靠的保證稅

31、制精華的要求；(2)不需要占用大面積的土地； (3)處理后污水可用于灌溉、非灌溉季節(jié)排放，又不會造成污染；(4)為以后在經(jīng)濟(jì)條件可以的情況下，進(jìn)行三級處理提供工業(yè)回用打下基礎(chǔ)。2.3.2污水處理工藝流程方案的介紹與比較在選定了污水處理技術(shù)路線后，我們對活性污泥法和人工生物凈化的幾個方案進(jìn)行篩選，初步篩選到下列幾個方案，在進(jìn)行比較：傳統(tǒng)活性污泥法，A-B兩段曝氣法，A/O脫氮工藝，氧化溝，A2/O工藝，SBR法。(1)傳統(tǒng)活性污泥法這是以傳統(tǒng)活性污泥法處理城市污水的典型工藝。其特點(diǎn)是好氧微生物在曝氣池中以活性污泥的形態(tài)出現(xiàn)，并通過鼓風(fēng)機(jī)曝氣供給微生物所需的足夠氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污

32、水中的有機(jī)物。工藝特點(diǎn)利用曝氣池中的好氧微生物，來分解污水中的有機(jī)物質(zhì)?；旌弦撼恋矸蛛x，活性污泥回流到曝氣池中去，原污水從池口進(jìn)入池內(nèi)，回流污泥也同步注入，廢水在池內(nèi)呈推流形勢流動至池的末端，流出池外至二沉池。 優(yōu)點(diǎn)：該工藝對污水的BOD5和SS總處理效率均為90%95%，處理效果好；運(yùn)行可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定；適宜處理大量污水，所以多用于大中型污水處理廠。缺點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用高，在曝氣池的末端造成供氧的浪費(fèi)，故提高了運(yùn)行成本；基建費(fèi)用高，占地面積大，對水質(zhì)、水量變化適應(yīng)能力低；由于沉淀時間短和沉淀后碳源不足等情況，對于N、P的去處率低。適用條件：不要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠。工藝流程見下圖：

33、進(jìn)水格柵沉沙池初沉池曝氣池二沉池出水剩余污泥回流污泥圖2-1 傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程圖Figure 2-1 the process of conventional activated sludge (2) A-B兩段曝氣法AB法是吸附生物降解法的簡稱，是原聯(lián)邦德國亞琛工業(yè)大學(xué)Bohnke教授于70年代中期所開發(fā)的一種新工藝。該工藝不設(shè)初沉池，有機(jī)污泥負(fù)荷率很高的A段和污泥負(fù)荷率較低的B段兩極污泥系統(tǒng)串聯(lián)組成，并分別有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。工藝特點(diǎn)：A-B工藝由A，B兩端串聯(lián)的活性污泥法組成，A段在厭氧和兼氧的條件下，進(jìn)行高負(fù)荷曝氣，一般曝氣時間為0.5h，去除BOD5。B段在好氧條件下，進(jìn)行低負(fù)

34、荷曝氣，曝氣時間一般為26h。AB工藝對BOD5和SS的去處率均為90%95%，對N，P的去除率取決于B段采用的工藝。優(yōu)點(diǎn)：該工藝對污水的BOD5和SS總處理效率均為90%95%，處理效果好；基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用較活性污泥法低15%左右；運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。缺點(diǎn)：與傳統(tǒng)法相比，A-B法多了污泥回流系統(tǒng)，而且產(chǎn)泥量較大；由于泥量大，故增加了污泥處理處置費(fèi)用，同時運(yùn)行管理較復(fù)雜；脫氮效果雖然有所提高，但由于污泥齡太短，僅靠吸附作用遠(yuǎn)不能達(dá)到脫氮除磷的要求。適用條件：適用于原水有機(jī)物濃度高并且不要求脫氮除磷的，或者需要逐步提高處理標(biāo)準(zhǔn)的大型和較大型污水處理廠。工藝流程見下圖：A段進(jìn)水格柵沉沙池吸附池中

35、沉池曝氣池二沉池回流污泥出水B段回流污泥圖2-2 A-B兩段曝氣法工藝流程圖Figure 2-2 the process of A-B two-stage aeration (3) A/O脫氮工藝的功能是去處有機(jī)物和脫氮工藝特點(diǎn)：該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采用浸沒式攪拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段進(jìn)行曝氣充氧，DO等于2 mg/L左右，在好氧段污水中的有機(jī)碳得到生物氧化降解，同時有機(jī)氮轉(zhuǎn)變成NH3-N，并被硝化，將好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用進(jìn)水中的BOD5作為碳源，將NOX-N還原成N2在水中溢出，從而實(shí)現(xiàn)脫氮

36、，然后進(jìn)入好氧段去除污水中的有機(jī)物和NOX-N的硝化。優(yōu)點(diǎn)： 該工藝對污水的BOD5和 SS總處理效率為90%95%，總氮的處理效率為70%以上； 流程簡單，構(gòu)筑物少，只有一個污泥回流系統(tǒng)和混合液回流；缺點(diǎn)： 主要缺點(diǎn)是對P的去處率很低； 反應(yīng)池和二沉池較活性污泥法大幅增加； 污泥回流量大，能耗較高； 用于中小型污水處理廠費(fèi)用偏高。適用條件：該工藝一般適合于南方對出水水質(zhì)要求脫氮的大中型城市污水處理廠。工藝流程見下圖：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池進(jìn)水格柵出水缺氧池好氧池二沉池圖2-3 A/O脫氮工藝流程圖Figure 2-3 the process of A / O nitrogen remo

37、val (4) A/O除磷工藝A/O除磷工藝的功能是去處有機(jī)物和脫氮。工藝特點(diǎn)：該工藝將曝氣池分為前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝氣，采用浸沒式攪拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段進(jìn)行曝氣充氧，DO在2 mg/L左右，在好氧段污水中的有機(jī)碳得到生物氧化降解，同時聚磷菌釋放磷，在二沉池中對剩余污泥進(jìn)行排放，達(dá)到除磷的效果。優(yōu)點(diǎn)： 去除有機(jī)物的同時可生物除磷； 污泥沉降性能好； 污泥硝化達(dá)到穩(wěn)定； 沼氣可以回收。 缺點(diǎn)： 生物脫氮效果差； 沼氣回收利用經(jīng)濟(jì)效益差污泥滲出液需化學(xué)除磷。適用條件：該工藝一般適合于南方對出水水質(zhì)要求脫氮的大中型城市污水廠。工藝流程見下圖：剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池進(jìn)

38、水格柵出水缺氧池好氧池二沉池圖2-4 A/O除磷工藝流程圖Figure 2-4 the process of A / O phosphorous removal (5) A2/O 工藝優(yōu)點(diǎn)：本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫N除P工藝；總的水力停留時間少于其他同類工藝；在厭氧（缺氧），好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之憂；厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境和不同的微生物種群的有機(jī)配合，能同時去除有機(jī)物和除磷脫氮的功能；脫氮效果受回流液比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶的DO和硝酸態(tài)氧的影響。缺點(diǎn)：除磷效果很難提高，污泥增長有一定的限度，不易提高。脫氮效果有也難以進(jìn)一步提高

39、，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高；進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定的DO，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋磷現(xiàn)象的發(fā)生；但DO濃度不宜太高，以防循環(huán)混合液對缺氧反 應(yīng)器的干擾；適用條件：要求脫氮除磷的大型和較大型污水處理廠。工藝流程見下圖：沉砂池厭氧池缺氧池二沉池好氧池回流污泥回流混合液初沉池進(jìn)水出水圖2-5 A2/O 工藝流程圖Figure 2-5 the process of A2 / O (6) 傳統(tǒng)SBR工藝傳統(tǒng)SBR工藝也叫間歇式活性污泥法。優(yōu)點(diǎn)： 流程十分簡單，管理方便； 合建式，占地省，處理成本較低； 有脫氮除磷功能，處理較好； 污泥同步穩(wěn)定，不需厭氧消化；缺點(diǎn)： 間歇周期運(yùn)

40、行，對自控要求高； 變水位運(yùn)行，電耗量高； 脫氮除磷效果不太高；污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化。適用條件：中小型污水處理廠。工藝流程見下圖：原污水沉砂池污泥濃縮池SBR反應(yīng)器脫水配水井排水消化污泥處理消毒劑圖2-6 傳統(tǒng)SBR工藝流程圖Figure 2-6 the process of traditional SBR (7) 氧化溝氧化溝又稱“循環(huán)曝氣池”，是上世紀(jì)50年代由荷蘭的Pasveer開發(fā)，屬于活性污泥法的一種變形。其基本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀渠道中不停的循環(huán)流動。工藝特點(diǎn)：氧化溝一般采用延時曝氣，并增加了脫氮功能，它采用機(jī)械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池

41、。由于氧化溝水深較淺（一般3m左右），流程較長，可以按照曝氣器前作為缺氧段與曝氣器后作富氧段的方式設(shè)計運(yùn)行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，達(dá)到脫氮的目的。 主要技術(shù)參數(shù)出如表2-1所示： 氧化溝內(nèi)的循環(huán)流量很大，進(jìn)入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強(qiáng)的承受沖擊負(fù)荷能力，對不易降解的有機(jī)物也具有較好的處理效果； 處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BOD5、SS的排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以達(dá)到脫氮除磷的效果。 由于氧化溝的水力停留時間和污泥齡都很長，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得徹底的降解，活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡化了處理流程

42、，減小了處理構(gòu)筑物，使其基建費(fèi)用低于一般活性污泥法。 承受水質(zhì)、水溫、水量能力強(qiáng)，出水質(zhì)好。表2-1 氧化溝工藝主要技術(shù)參數(shù)表Table 2-1 the main technical parameters of oxidation ditch process 污泥負(fù)荷 NS/kgBOD5/(kgMLSSd)0.050.15水力停留時間 T/h1024污泥齡/d去除BOD558去除BOD5，并硝化1020去除BOD5，并反硝化30污泥回流比 R %5060污泥濃度X mg/L20006000容積負(fù)荷 kgBOD5/( md)0.20.4出水水質(zhì) mg/LBOD51015SS1020NH3-N13

43、TP1缺點(diǎn)：一般除磷需另設(shè)厭氧池；機(jī)械曝氣，設(shè)備數(shù)目多；氧化溝溝體占地面積較大；對于中、大型污水廠，基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)比普通活性污泥法高，同時無法得到生物能源。工藝流程：格柵沉沙池二沉池出水剩余污泥回流污泥氧化溝進(jìn)水圖2-7 氧化溝工藝流程圖 Figure 2-7 the process of oxidation ditch 適用條件：適用于中小型污水處理廠。2.4具體工藝流程的確定 表2-2 處理方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較Table 2-2 economic comparison of processing scheme方案技術(shù)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)運(yùn)行情況備注BOD5去除率基建費(fèi)能耗占地運(yùn)行穩(wěn)定管理情況適應(yīng)負(fù)荷波

44、動A/O8595100100100一般一般一般需脫氮除磷的污水處理廠氧化溝9095100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于中小型污水廠,需要脫氮除磷地區(qū)AB法8595100100約100一般簡便適應(yīng)適應(yīng)可分期建設(shè)達(dá)到不同的要求SBR法9099100100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于中、小型污水處理廠 注：*將傳統(tǒng)活性污泥法100作為相對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)基準(zhǔn)。由以上內(nèi)容知，處理工藝上優(yōu)先選擇A/O法和氧化溝法，兩種工藝都能達(dá)到預(yù)期的處理效果，且都為成熟工藝，但經(jīng)分析比較，氧化溝法工藝方案在以下方面具有明顯優(yōu)勢。 氧化溝法方案在達(dá)到與傳統(tǒng)活性污泥法同樣的去除BOD5效果時，還能有更充分的硝化和一定的反硝化效果； 氧化溝

45、法管理較簡單，適合該污水處理管理技術(shù)水平現(xiàn)狀； 氧化溝法相對A/O法具有更強(qiáng)的適應(yīng)符合波動能力。綜合以上對比分析，本工程以氧化溝法污水處理廠工藝方案作為方案。2.4.1工藝流程圖具體流程如下：剩余污泥泥泥餅外運(yùn)進(jìn)水中格柵泵房細(xì)格柵沉砂池分配井三溝式氧化溝濃縮池貯泥池脫水房房集水井接觸池計量槽出水圖2-8 氧化溝工藝流程圖 Figure 2-8 the process of oxidation ditch 2.5 主要構(gòu)筑物的選擇2.5.1 格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷

46、。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機(jī)械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動強(qiáng)度，一般應(yīng)用機(jī)械清除截留物。2.5.2 進(jìn)水閘井進(jìn)水閘井與第一道格柵共建在一起。2.5.3 污水泵房城市污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關(guān)鍵所在。(1)污水泵站的特點(diǎn)及形式泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站主要形式：合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為4臺或更多時，采用

47、矩形，機(jī)器間、機(jī)組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動簡單，占地面積大；合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵臺數(shù)不超過4臺，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸0）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優(yōu)點(diǎn)為啟動及時可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡單。非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設(shè)蝶閥，故需設(shè)計水設(shè)備，但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。由以上可知，本設(shè)計因水量大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。(2) 泵站

48、的布置該污水泵站設(shè)在污水處理廠內(nèi)，與其它構(gòu)筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲污染，應(yīng)用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于30米。泵站進(jìn)出口比室外地面高0.2米以上。每臺泵應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。(3)泵房內(nèi)部的排水由于泵房較深，采用電動排水。(4)泵房的通風(fēng)設(shè)施自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)：采用全部自然通風(fēng)布置特點(diǎn)，要有足夠自然通風(fēng)要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式泵房。機(jī)械通風(fēng)：采用全部機(jī)械通風(fēng)和部分機(jī)械通風(fēng)。 部分機(jī)械通風(fēng)機(jī)械將電機(jī)排出的熱風(fēng)抽出，冷空氣自然補(bǔ)充。機(jī)械排風(fēng)可以分別是為電機(jī)分別排風(fēng)。也可以多臺電機(jī)組成排風(fēng)系統(tǒng)。使用較

49、廣泛，一般用于半地下式泵站。2.5.4 沉砂池沉砂池的功能的去除率比重較大的無機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站倒虹吸管前，以前減輕無機(jī)顆粒對于水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。(1)平流沉砂池優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，易于施工，便于管理。缺點(diǎn)：占地大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機(jī)物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。 (2)豎流沉砂池優(yōu)點(diǎn)：占地少，排泥方便，運(yùn)行管理易行。缺點(diǎn)：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊

50、負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。(3)曝氣沉砂池優(yōu)點(diǎn)：克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)，使砂礫與外裹的有機(jī)物較好的分離，通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起調(diào)節(jié)曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機(jī)物少。缺點(diǎn)：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)有消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角，。并且由于多了曝氣裝置從而使費(fèi)用增加?；谝陨先N沉砂池的比較，本工程設(shè)計確定采用平流式沉砂池。2.5.5 氧化溝根據(jù)構(gòu)造特征和運(yùn)行方式的不同，常用的氧化溝系統(tǒng)有以下幾種： (1) CarrouseL是氧化溝CarrouseL是氧化溝是一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，在每一個溝渠安

51、裝一臺表面曝氣器，靠近曝氣的下游為富氧區(qū)，而曝氣器的上游為低氧區(qū)。外界還可能成為缺氧區(qū)，有利于形成生物脫氮的條件，脫氮除磷效果好。(2) OrbaL型氧化溝OrbaL型氧化溝由多個同心的橢圓形或圓形溝渠組成，污水與回流污泥均進(jìn)入最外一條溝渠，在不斷循環(huán)的同時，依次進(jìn)入下一個溝渠，它相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)而成，最后混合液從內(nèi)溝渠排除。由于運(yùn)行過程中，溶解氧能保持一定梯度，這樣有利于提高充氧效果，也可脫氮除磷。(3) 一體氧化溝所謂一體氧化溝就是將二沉池建在氧化溝內(nèi)，從而完成曝氣沉淀兩個功能。由于一體氧化溝集曝氣、沉淀功能于一體，可減少面積，省去污泥回流系統(tǒng)，因此，可省基建和運(yùn)行費(fèi)用。(4

52、) 交替工作式氧化溝這種氧化溝的特點(diǎn)是二沉池與曝氣池合建，其中兩溝交替作曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。這種系統(tǒng)簡化了流程，可以節(jié)省基建和運(yùn)行費(fèi)用，操作方便，氧化溝出水方便，溢流堰的啟閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的開動與停止都可以實(shí)現(xiàn)自動化控制。本工藝采用交替式氧化溝，而三溝合建T型氧化溝更能體現(xiàn)交替工作的優(yōu)點(diǎn)，提高了出水水質(zhì)效果，較DE型氧化溝要好。2.5.6 消毒(1) 接觸池：采用折板往復(fù)式池子；(2) 消毒劑的選擇。 液氯優(yōu)點(diǎn)：價格便宜，效果可靠，投配設(shè)備簡單。缺點(diǎn)：對生物有毒害作用，并且可產(chǎn)生致癌物質(zhì)。適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠。漂白粉優(yōu)點(diǎn)：投加設(shè)備簡單，價格便宜。缺點(diǎn)：除與液氯相同的缺點(diǎn)外，尚有投配量不準(zhǔn)確

53、，溶解劑調(diào)制不便，勞動強(qiáng)大。適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。臭氧優(yōu)點(diǎn)：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機(jī)物 、色味等，污水溫度、PH值對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或積累性殘余物。缺點(diǎn)：投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。綜上三種消毒劑的比較，本工程采用液氯做消毒劑。2.5.7計量設(shè)施在沉砂池和分配井之間建設(shè)計量設(shè)施電磁流量計，接觸池后的二級出水采用巴氏計量槽計量出水水量。2.5.8 濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達(dá)到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運(yùn)行方式可分為間歇式和連續(xù)式。 (1) 浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運(yùn)行費(fèi)用較高，貯泥能力