第一篇：我國城鎮(zhèn)污水處理廠及各種工藝

汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)專業(yè)2009屆畢業(yè)論文（設(shè)計）

城鎮(zhèn)污水處理廠工藝及各環(huán)節(jié)選型

摘 要

本文主要闡述了我國污水處理廠目前常見的幾種處理工藝流程。并對它們的優(yōu)缺點進行了評述和比較選擇設(shè)備。并通過對相應(yīng)問題的實證分析提出城市規(guī)劃中所應(yīng)采取的節(jié)能保護策略。

關(guān)鍵詞：污水處理 曝氣 工藝

目 錄

1.前言 ????????????????????2 2.污水處理工藝流程及說明??????????2 2.1合理確定建設(shè)規(guī)模

??????????2 2.2工藝流程及說明 ???????????????? 3 3.主要的設(shè)備選擇???????????????????3 4.污水廠的總體節(jié)能保護策略??????????????4 參考文獻???????????????????????4

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第一章 前言

本文主要介紹了選擇中小規(guī)模城市污水處理廠工藝流程的依據(jù)、原則和方法, 并根據(jù)不同的條件推薦了適用的工藝流程。長期以來城市生活污水多采用活性污泥法，它是世界各國應(yīng)用最廣的一種生物處理流程具有處理能力高出水水質(zhì)好的優(yōu)點。該方法主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統(tǒng)組成?；钚晕勰喑擞醒趸头纸庥袡C物的能力外還要有良好的凝聚和沉降性能以使活性污泥能從混合液中分離出來得到澄清的出水。

第二章 污水處理工藝流程及說明

第一節(jié) 合理確定建設(shè)規(guī)模

對一個城市來說，需根據(jù)城市總體規(guī)劃和排水規(guī)劃，分期分批地建設(shè)污水管網(wǎng)和污水處理廠，要根據(jù)水環(huán)境保護的目標(biāo)，分期實施，逐步到位。城市污水工程建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，涉及城區(qū)管渠改造，污水的收集、輸送（包括泵站），污水處理和排放利用，以及污水處置等問題；在河網(wǎng)城市，還需考慮上游、下游和水體自凈問題。

合理地確定設(shè)計的污水水量和污水水質(zhì)，直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益。不少城市由于市區(qū)污水管道未形成系統(tǒng)，缺乏長期積累的污水水質(zhì)水量資料，一般采取按規(guī)劃面積、人口和工業(yè)發(fā)展的預(yù)測來推導(dǎo)污水量，并提出生活污水量、工業(yè)廢水量和公建、商業(yè)污水量各占的比例，其不確定因素較多，因此提出的設(shè)計污水量往往偏大。實際上，按規(guī)劃計算的污水量、實際可能收集到的污水量和根據(jù)需要與可能進行處理的污水量是不同的，設(shè)計的污水量在很大程度上取決于污水管網(wǎng)普及率和實際可能收集到的近、遠(yuǎn)期污水量，并分期建設(shè)污水處理廠。要充分認(rèn)識城區(qū)內(nèi)管網(wǎng)改造的復(fù)雜性和艱巨性，有的取決于舊城市和改造和道路的改造，有的埋了干管，支管遲遲未建城，致使許多已經(jīng)建城的污水處理廠在相當(dāng)一段時間內(nèi)“吃不飽”。對設(shè)計的污水水質(zhì)，應(yīng)該對現(xiàn)有實測的水質(zhì)資料進行分析（包括工業(yè)廢水正在限期達標(biāo)排放的水質(zhì)水量變化和管渠內(nèi)地下水的滲入量），對雨污合流和老城區(qū)排水系統(tǒng)需科學(xué)地確定污水管道的截流倍數(shù)（干管和支管可采用不同的截流倍數(shù)）?，F(xiàn)在設(shè)計的需處理污水水質(zhì)偏高的問題是普遍存在的，設(shè)計的污水水量和污水水質(zhì)要通盤考慮，留余地過大，既增加投資亦會使設(shè)備閑置或低效運行。

第二節(jié) 中小規(guī)模城市污水處理廠工藝流程概述

城市污水通過市政管道進入廠區(qū)先通過截流井（讓廠能處理的污水進入廠區(qū)進行處理）進入粗格柵（去除原污水中大尺寸的漂浮物和懸浮物）到提升泵房（提升污水的高度）到細(xì)格柵（進一步去除污水中較小顆粒的漂浮、懸浮物質(zhì)）到旋流沉沙池（以重力分離為基礎(chǔ)，將污水的比重較大的無機顆粒沉淀并排除）到生化池（采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各種形式的氮或磷）進入二沉池（排除剩余污泥和回流污泥）進入紫外線消毒（將水中的有害細(xì)菌殺死）然后出水生化池、終沉池出的污泥一部分作為生化池的回流污泥，剩下的送入污泥脫水機房間脫水外運。

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即，污水收集設(shè)施［包括污水管道、雨水管道、工廠排放水管道等］-->污水提升泵站-->格柵攔截-->沉砂池-->初沉池-->曝氣池、厭氧池等核心處理工藝流程-->二次沉淀池-->排水管道或渠排入水體。

目前，好氧處理方法有SBR工藝、UASB工藝、氧化溝、氧化塘等工藝，在曝氣池里充入空氣或氧氣，讓好氧細(xì)菌除去污水中的有機物雜質(zhì)；厭氧處理流程主要有厭氧流化床、兩相厭氧發(fā)酵、厭氧濾池等利用厭氧菌進行厭氧發(fā)酵的方法除去污水中的有機物的；另外常用的還有像A20及其變種的工藝流程都是好氧處理和厭氧處理相結(jié)合的處理流程，其處理效果往往比單一的處理方式好得多。

深度處理構(gòu)筑物不外乎以下幾種：曝氣池、厭氧池、氧化塘、厭氧反應(yīng)器及特殊的除磷脫氮設(shè)備，或者是它們的變種工藝，但是處理原理都是大同小異的。

第三章 主要的設(shè)備工藝選擇

細(xì)格柵設(shè)備選型

污水廠常用的細(xì)格柵有回轉(zhuǎn)式格柵、階梯格柵和轉(zhuǎn)鼓式格柵。其中回轉(zhuǎn)式格柵應(yīng)用最為廣泛，清除纖維類的垃圾的效果較好，但運行時環(huán)境較差，耙齒易老化損壞，特別是顆粒類固體垃圾，由于回轉(zhuǎn)式格柵構(gòu)造的原因，分離效果較差。階梯格柵以前完全依靠進口，現(xiàn)在國內(nèi)已有廠家生產(chǎn)，其缺點同回轉(zhuǎn)式格柵 類似，對于顆粒類固體垃圾，分離效果較差。轉(zhuǎn)鼓式格柵與其它型號的格柵相比，SS 去除率高，對于纖維垃圾和固體垃 圾均有很高的分離率，設(shè)備運行穩(wěn)定，保障率高，可有效地保護后續(xù)處理設(shè)備正 常運轉(zhuǎn)和將低 CASS 池 SS 負(fù)荷。因此本次擴建工程也推薦采用轉(zhuǎn)鼓式格柵。

污水處理設(shè)備選型

為使污水經(jīng)過一定方法處理后.達到設(shè)定的某些標(biāo)準(zhǔn).排入水體.排入某一水體或再次使用等的采取的某些措施或者方法等.現(xiàn)代污水處理技術(shù).按處理程度劃分.可分為一級.二級和三級處理.一級處理.主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì).物理處理法大部分只能完成一級處理的要求.經(jīng)過一級處理的污水.BOD一般可去除30%左右.達不到排放標(biāo)準(zhǔn).一級處理屬于二級處理的預(yù)處理.二級處理.主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)(BOD.COD物質(zhì)).去除率可達90%以上.使有機污染物達到排放標(biāo)準(zhǔn).三級處理.進一步處理難降解的有機物.氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等.主要方法有生物脫氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.離子交換法和電滲分析法等.整個過程為通過粗格刪的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后.經(jīng)過格刪或者篩率器.之后進入沉砂池.經(jīng)過砂水分離的污水進入初次沉淀池.以上為一級處理(即物理處理).初沉池的出水進入生物處理設(shè)備.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池.氧化溝等.生物膜法包括生物濾池.生物轉(zhuǎn)盤.生物接觸氧化法和生物流化床).生物處理設(shè)備的出水進入二次沉淀池.二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進入三級處理.一級處理結(jié)束到此為二級處理.三級處理包括生物脫氮除磷法.混凝沉淀法.砂濾法.活性炭吸附法.離子交換法和電滲析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè) 汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)專業(yè)2009屆畢業(yè)論文（設(shè)計）

備.一部分進入污泥濃縮池.之后進入污泥消化池.經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后.污泥被最后利用。

污水廠的工藝選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模，污泥處置方法及當(dāng)?shù)販囟?、工程地質(zhì)、征地費用、電價等因素作慎重考慮。污水處理的每項工藝技術(shù)都有其優(yōu)點、特點、適用條件和不足之處，不可能以一種工藝代替其它的一切工藝，也不宜離開當(dāng)?shù)氐木唧w條件和我國國情。同樣的工藝，在不同的進水和出水條件下，取用不同的設(shè)計參數(shù)，設(shè)備的選型并不是一成不變的。具體的工程的選擇要求包括：

?技術(shù)合理。技術(shù)先進而成熟，對水質(zhì)變化適應(yīng)性強，出水達標(biāo)且穩(wěn)定性高，污泥易于處理。

?經(jīng)濟節(jié)能。耗電小，造價低，占地少。?易于管理。操作管理方便，設(shè)備可靠。

④重視環(huán)境。廠區(qū)平面布置與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，注意廠區(qū)噪聲控制和臭氣的治理，綠化、道路與分期建設(shè)結(jié)合好。

第四章 污水廠的節(jié)能保護策略

在污水處理流程中，各個污水處理構(gòu)筑物的節(jié)能途徑很多，下面就污水處理流程中各個構(gòu)筑物的節(jié)能方法做一介紹。

污水提升泵站節(jié)能途徑。將現(xiàn)有的集中式污水處理改成分散式處理，并充分利用一級處理后的中水，可以減小城市污水處理廠的壓力，更可以大大減少深度處理所需的費用。同時污水提升泵站的水量也會適當(dāng)減少，甚至可以取消，全部采用分散處理模式。污水處理廠只負(fù)責(zé)處理工廠附近、污水量大的用戶排放的污水。

格柵的節(jié)能途徑。盡量將污水處理設(shè)備安裝在地勢較低的地方，可以減小提升泵的功率。污水經(jīng)過格柵的時候可以憑借其較快的流速通過柵條，必要時再用提升泵將污水提升至沉淀池。

曝氣設(shè)施的節(jié)能途徑。不管是好氧處理還是厭氧處理設(shè)施，其能耗都是非常大的。因為我們必須要用電力設(shè)備將空氣充入到污水中，但是我們可以采用多層好氧過濾的方式減小這一能耗開支。好氧過濾的各個濾層的厚度的材料都是不相同的，實現(xiàn)的過濾效果也大相徑庭。

好氧過濾具體的方法是：污水經(jīng)過格柵攔截之后，即可以直接進入第一層好氧過濾層，第一層好氧過濾層的孔隙是很大的，一般用粗大的砂石鋪墊，主要去除污水中大的懸浮物并通過水流在砂石中紊動的流動將空氣中的氧氣混入污水中。然后污水進入第二層好氧過濾層，這一層的砂石粒徑相對較小，污水在這一層的停留時間相對較長，主要是好氧微生物對有機物的氧化過程，在這一好氧濾層里，很容易生成生物膜，類似于生物膜的處理。如果污水的有機物的含量不是很高的話，處理水已經(jīng)基本達到了排放的標(biāo)準(zhǔn)了，也可以將處理后的水收集起來作中水使用。如果污水的有機物含量很高的話，可以讓污水繼續(xù)進行下一層的好氧過濾，濾層的孔隙也將更小，處理時間更長，效果也更好。在這一層中，由于污水的停留時間較長，對污水中的N和P也有較好的去除效果。

進行好氧過濾處理的排放水已經(jīng)可以達到排放的要求，沒有必要設(shè)置二次沉淀池進行泥水分離。這種處理流程適用于建設(shè)在河湖的旁邊，有利用處理水的就近排放，而且可以不用清水管道或管渠即可。汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù)專業(yè)2009屆畢業(yè)論文（設(shè)計）

參考文獻

第二篇：某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計

一、總論.................................................4

1、設(shè)計題目...........................................4

2、設(shè)計資料...........................................4 1.2.1城市概述......................................4 1.2.2自然條件......................................4 1.2.3規(guī)劃資料......................................4

二、污水處理工藝流程說明.................................5

1、方案確定的原則.....................................5

2、可行性方案的確定...................................5

3、污水處理工藝流程的確定.............................5

4、污水處理工藝流程說明...............................6 2.4.1進出污水水質(zhì)..................................6

三、處理構(gòu)筑物設(shè)計.......................................7

1、格柵...............................................7 3.1.1柵條間隙數(shù)n：................................7 3.1.2有效柵寬 ：...................................7 3.1.3過柵水頭損失：................................8 3.1.4柵后槽的總高度：..............................8 3.1.5格柵的總長度：................................8 3.1.6每日柵渣量：..................................9

2、污水提升泵房.......................................9 3.2.1設(shè)計計算......................................9

3、沉砂池............................................10 3.3.1平流式沉沙池的設(shè)計參數(shù).......................10 3.3.2平流式沉砂池設(shè)計.............................10

4、氧化溝............................................12 3.4.1氧化溝類型選擇...............................13 3.4.2設(shè)計參數(shù).....................................13 3.4.3設(shè)計流量.....................................14 3.4.4去除........................................14 3.4.5脫氮........................................15 3.4.6除磷........................................16 3.4.7氧化溝總?cè)莘e及停留時間.......................16 3.4.8需氧量......................................17 3.4.9氧化溝尺寸...................................18 3.4.10進水管和出水管..............................18 3.4.11出水堰及出水豎井............................19

5、濃縮池............................................19 3.5.1設(shè)計參數(shù).....................................19 3.5.2中心管面積...................................19 3.5.3沉淀部分的有效面積...........................20 3.5.4濃縮池有效水深...............................20 3.5.6校核集水槽出水堰的負(fù)荷.......................21 3.5.7濃縮部分所需的容積...........................21

3.5.8圓截錐部分的容積.............................21 3.5.9濃縮池總高度.................................21

四、參考文獻............................................23

一、總論

1、設(shè)計題目

某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計

2、設(shè)計資料 1.2.1城市概述

城市概況——江南某城鎮(zhèn)位于長江沖擊平原，占地約 6.3 km2，呈橢圓形狀，最寬處為 2.4 km，最長處為 2.9 km。1.2.2自然條件

自然特征——該鎮(zhèn)地形由南向北略有坡度，平均坡度為 0.5 ‰，地面平整，海拔高度為黃海絕對標(biāo)高3.9～5.0 m，地坪平均絕對標(biāo)高為4.80 m。屬長江沖擊粉質(zhì)砂土區(qū)，承載強度7～11 t/m2，地震裂度6 度，處于地震波及區(qū)。全年最高氣溫40 ℃，最低-10 ℃。夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)。極限凍土深度為17 cm。全年降雨量為1000 mm。污水處理廠出水排入距廠150 m的某河中，某河的最高水位約為4.60 m，最低水位約為1.80 m，常年平均水位約為3.00 m。1.2.3規(guī)劃資料

規(guī)劃資料——該城鎮(zhèn)將建設(shè)各種完備的市政設(shè)施，其中排水系統(tǒng)采用完全分流制體系。規(guī)劃人口：近期30000 人，2020年發(fā)展為60000 人，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為日平均200 L/人。工業(yè)污水量近期為5000 m3/d，遠(yuǎn)期達10000 m3/d，工業(yè)污水的時變化系數(shù)為1.3，污水性質(zhì)與生活污水類似。生活污水和工業(yè)污水混合后的水質(zhì)預(yù)計為：BOD5 = 200 mg/L，SS = 250 mg/L，CODcr = 400 mg/L，NH4＋-N = 30 mg/L，總P = 4 mg/L；要求達到的出水水質(zhì)達到國家污水綜合排放二級標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)劃污水處理廠的面積約25600 m2，廠區(qū)設(shè)計地坪絕對標(biāo)高采用5.00 m，處理廠四角的坐標(biāo)為：

X — 0，Y — 140 ； X — 0，Y — 0 ； X — 175，Y — 140 ； X — 190，Y — 0。

污水處理廠的污水進水總管管徑為DN800，進水泵房處溝底標(biāo)高為絕對標(biāo)高0.315 m，坡度1.0 ‰，充滿度h/D = 0.65。

處理廠污泥經(jīng)濃縮脫水后外運填埋處置。

二、污水處理工藝流程說明

1、方案確定的原則

(1)采用先進、穩(wěn)妥的處理工藝，經(jīng)濟合理，安全,可靠。(2)合理布局，投資低，占地少。(3)降低能耗和處理成本。(4)綜合利用，無二次污染。

(5)綜合國情，提高自動化管理水平。

2、可行性方案的確定

城市污水的生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解，它是城市污水處理的主要手段，是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證。城市二級污水處理廠常用的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法、AB法、氧化溝法、SBR法等等。

3、污水處理工藝流程的確定

氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（Cintinuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環(huán)。

氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實現(xiàn)硝化和脫硝，成為A/O工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為A2/O（A-A-O）工藝，實現(xiàn)除磷。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。

氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比，它在技術(shù)、經(jīng)濟等方面具有一系列獨特的優(yōu)點。

① 工藝流程簡單、構(gòu)筑物少，運行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣的空氣擴散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運行管理要方便。

② 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。實際運行效果表明，氧化溝在去除BOD5

和SS方面均可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，運行也更穩(wěn)定可靠。同時，在不增加曝氣池容積時，能方便地實現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當(dāng)擴大曝氣池容積，能更方便地實現(xiàn)完全脫氮的深度處理。

③ 基建投資省，運行費用低。實際運行證明，由于氧化溝工藝省去初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，且比較容易實現(xiàn)硝化和反硝化，當(dāng)處理要求脫氮時，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多（當(dāng)只需去除BOD5時，可能節(jié)省不多）。同樣，當(dāng)僅要求去除BOD5時，對于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運行費用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，而要求去除BOD5且去除NH3-N時，氧化溝工藝運行費用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。

④ 污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝所采用的污泥齡一般長達20～30d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡化，節(jié)省處理廠運行費用，且便于管理。

⑤ 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力。水流在氧化溝中流速為0.3～0.4m/s，氧化溝的總長為L，則水流完成一個循環(huán)所需時間t=L/S,當(dāng)L=90～600m時，t=5～20min。由于廢水在氧化溝中設(shè)計水力停留時間T為10～24h，因此可計算出廢水在整個停留時間內(nèi)要完成的循環(huán)次數(shù)為30～280次不等。可見原污水一進入氧化溝，就會被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)量所稀釋，因此具有一定承受沖擊負(fù)荷的能力。

⑥ 占地面積少。由于氧化溝工藝所采用的污泥負(fù)荷較小、水力停留時間較長，使氧化溝容積會大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會大些，但因為省去了初沉池和污泥厭氧消化池，占地面積總的來說會少于傳統(tǒng)活性污泥法。

4、污水處理工藝流程說明 2.4.1進出污水水質(zhì) ⑴ 進水水質(zhì)

生活污水和工業(yè)污水混合后的水質(zhì)預(yù)計為：BOD5 = 200 mg/L，SS = 250 mg/L，COD = 400 mg/L，NH4＋-N = 30 mg/L，總P = 4 mg/L。⑵出水水質(zhì)

出水水質(zhì)達到國家污水綜合排放二級標(biāo)準(zhǔn)。BOD5 = 30 mg/L，SS = 30 mg/L，COD = 120 mg/L，NH4＋-N = 25 mg/L，總P = 1 mg/L。⑶進水流量

規(guī)劃人口：近期3萬 人，2020年發(fā)展為6萬 人，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為日平均200 L/人。工業(yè)污水量近期為5000 m3/d，遠(yuǎn)期達10000 m3/d，工業(yè)污水的時

變化系數(shù)為1.3，污水性質(zhì)與生活污水類似。

污水處理廠： 設(shè)計日最大流量

Qmax?Q生活?Q工業(yè) ?60000?200?10?3?10000?1.3

?25000m3/d?0.289m3/s

三、處理構(gòu)筑物設(shè)計

1、格柵

格柵用以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)處理單元的負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。

格柵的設(shè)計計算主要包括格柵形式選擇、尺寸計算、水力計算、柵渣量計算等。

3.1.1柵條間隙數(shù)n：

n?Qmaxsin?

bhv式中：Qmax——最大設(shè)計流量，m3/s；

b——柵條間隙，m，取b=0.03m；

h——柵前水深，m，取h=0.4m；

v——過柵流速，ms，取v=0.9ms； sin?——經(jīng)驗修正系數(shù)，取?= 60?；

Qmaxsin?0.289?sin60?則 n???25

bhv0.03?0.4?0.93.1.2有效柵寬 B：

B?S(n?1)?bn

式中：S——柵條寬度，m，取0.01 m。

則： B?S(n?1)?bs?0.01?(25?1)?0.03?25?0.99m

3.1.3過柵水頭損失： h1?k?h0

v2 h0????sin?

2g式中：h1——過柵水頭損失，m；

h0——計算水頭損失，m；

ξ——阻力系數(shù)，柵條形狀選用正方形斷面所以

b?S0.03?0.01??(?1)2?(?1)2?1.17，其中??0.64；

?b0.64?0.03g——重力加速度，ms2，取g=9.81ms2；

k——系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用k=3；

0.92v2?sin60??0.125m 則： h1?k?sin??3?1.17?2?9.812g

3.1.4柵后槽的總高度H：

H?h?h1?h2

式中：h2——柵前渠道超高，m，取h2=0.3m。則： H?h?h1?h2=0.4+0.125+0.3=0.0.825 3.1.5格柵的總長度L：

L?L1?L2?0.5m?1.0m?H1 tan?式中：L1 ——進水渠道漸寬部位的長度，m，L1?B?B1，其中，B12tan?1為進水渠道寬度，m,?1為進水渠道漸寬部位的展開角度，取?1=20?；

L2——格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度，m，取L2?0.5L1；

H1——格柵前槽高，m.則：L1?0.99?0.65B?B1??0.46m 2tan20?2tan?1 L2?0.5L1?0.23m

H1?h?h2?0.4?0.3?0.7m L?L1?L2?0.5m?1.0m?H10.7?0.46?0.23?0.5?1.0??2.59m tan?tan60?3.1.6每日柵渣量W：

Qmax?W1?86400

Kz?1000 W?式中：W——每日柵渣量，m3/d；

W1——單位體積污水柵渣量，取W1=0.07m3103m3污水； m3/(103m3污水)，Kz——污水流量總變化系數(shù).則： W?Qmax?W1?864000.289?0.07?864003?m/d?1.189m3/d

1.47?1000Kz?1000由所得數(shù)據(jù)，所以采用機械除污設(shè)備。

2、污水提升泵房

提升泵房以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過，從而達到污水的凈化。3.2.1設(shè)計計算

m3/d，選用2臺潛水排污泵（一用一備），則流量為設(shè)計水量為25000w?25000Q100003?416.71042m??m3//hh。

n24?1型號

排出口徑(mm)流量(m3/h)揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kw)

250QW600-7-22 250 1260 7 970 22 泵的選型如下：表3-2

3、沉砂池

沉砂池的形式有平流式、豎流式和曝氣沉砂池。其作用是從污水中去除沙子，渣量等比重較大的顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行。工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，即將進入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶走。

設(shè)計中采用的平流式沉砂池是最常用的一種形式，它的截留效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單。

3.3.1平流式沉沙池的設(shè)計參數(shù)

（1）污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速應(yīng)不小于0.15m/s;（2）最大時流量時，污水在池內(nèi)的停留時間不應(yīng)小于30s，一般取30s—60s;（3）有效水深不應(yīng)大于1.2m，一般采用0.25—1.0m，每格寬度不宜小于0.6m;（4）池底坡度一般為0.01—0.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時，可根據(jù)除砂設(shè)備的要求，確定池底的形狀。3.3.2平流式沉砂池設(shè)計 ⑴沉砂部分的長度L：

L?vt 式中： L——沉砂池沉砂部分長度，m;v——最大設(shè)計流量時的速度，ms，取v?0.3m/s。

t——最大設(shè)計流量時的停留時間，s，取t=30s。則：L?vt?0.3?30?9m

⑵水流斷面面積 A

Qmax v式中：A——水流斷面面積，m2； A?

Qmax——最大設(shè)計流量，m3s。則： A?

⑶沉砂池有效水深h2 ：

采用兩個分格，每格寬度b?0.6m，總寬度B?1.2m

Ah2?

B式中：B——池總寬度，m；

h2——設(shè)計有效水深，m。

A0.963??0.8025（<1.2m,合理）B1.2Qmax0.289??0.963m2 0.3v則： h2?

⑷貯砂斗所需容積V： 86400Qmax?T?X V? 6Kz?10式中：V——沉砂斗容積，m3；

X——城鎮(zhèn)污水的沉砂量，m3/106m3污水，取X?30m3/106m3污水；

T——排砂時間的間隔，d，取T?2d；

Kz——污水流量總變化系數(shù)。

86400Qmax?T?X86400?0.289?2?303 ??1.019m66Kz?101.47?10則：V?⑸貯沙斗各部分尺寸計算：

設(shè)貯沙斗底寬b1?0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°；則貯沙斗的上口寬b2為： b2?貯砂斗的容積V1：

?2h3?b1

tan60?? V1?1 3h3(S1?S2?S1?S2)式中：V1——貯砂斗容積，m3；

?——貯砂斗高度，m，取h3'=0.35m；

h3 S1,S2——分別為貯砂斗下口和上口的面積，m2。則：b2? ?2h32?0.35?b1??0.5?0.904m

tan60?tan60?

? V1?1 3h3(S1?S2?S1?S2)1?22h(b?b?bb)??0.35?(0.9042?0.52?0.904?0.5)?0.177m

3?11212333

⑹貯砂室的高度h3：

假設(shè)采用重力排砂，池底設(shè)6%的坡度坡向砂斗，則：

L?2b2?b??? h3?h3?0.06?l2?h3?0.06

2式中：b'——兩沉砂斗之間的平臺長度，m，取b'=0.2m。

l?2b2?b?9?2?0.904?0.2??0.35?0.06??0.56m 則： h3?h3?0.06?22

⑺池總高度H：

H?h1?h2?h3

式中：H——池總高度，m；

h1——超高，m,取h1=0.3m；

則：H?h1?h2?h3?0.3?0.8025?0.56?1.6625m

⑻核算最小流速vmin： vmin?Qmin

n1?Amin式中：Qmin——設(shè)計最小流量，m3/s；

n1——最小流量時工作的沉砂池數(shù)目；

Amin——最小流量時沉砂池中的過水?dāng)嗝婷娣e，m2； 則：vmin?Qmin0.1??0.249(m/s)(>n1Amin1?0.8025?0.5合格)

4、氧化溝

氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，一般采用圓形或橢圓形廊道，池體狹長，池深較淺，在溝槽中設(shè)有機械曝氣和推進裝置，近年來也有采用局部區(qū)域鼓風(fēng)曝氣外加水下推進器的運行方式。池體的布置和曝氣、攪拌裝置都有利于廊道內(nèi)的混合液單向流動。通過曝氣或攪拌作用在廊道中形成0.25—0.30m/s的流

速，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)，在這樣的廊道流速下，混合液在5—15min內(nèi)完成一次循環(huán)，而廊道中大量的混合液可以稀釋進水20—30倍，廊道中水流雖呈推流式，但過程動力學(xué)接近完全混合反應(yīng)池。當(dāng)污水離開曝氣區(qū)后，溶解氧濃度降低，有可能發(fā)生反硝化反應(yīng)。

大多數(shù)情況下，氧化溝系統(tǒng)需要二沉池，但有些場合可以在廊道內(nèi)進行沉淀以完成泥水分離過程。3.4.1氧化溝類型選擇

該設(shè)計為小型污水廠，選擇交替型三溝式氧化溝，其出水水質(zhì)高，脫氮除磷效果明顯，構(gòu)筑物簡單。三溝式氧化溝（T型）是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雙雙連通，兩側(cè)的氧化溝可起曝氣和沉淀的雙重作用，中間的氧化溝一直作為曝氣池，原污水交替進入兩側(cè)的氧化溝，處理水則相應(yīng)的從作為沉淀池的兩側(cè)氧化溝流出。其運行方式可以根據(jù)不同的進水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求而改變，所以系統(tǒng)運行靈活，操作方便。三溝式氧化溝是一個A-O（兼氧-好氧）活性污泥系統(tǒng)，可以完成有機物的降解和硝化反硝化過程，能取得良好的BOD5去除效果和脫氮效果，依靠三池工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，可以免除污泥回流和混合液回流，運行費用大大的降低，處理流程簡單，省去二沉池，管理方便，基建費用低，占地面積小。3.4.2設(shè)計參數(shù) ⑴進水水質(zhì)

BOD5濃度S0⑵出水水質(zhì)

BOD5濃度Se?200mg/L；SS = 250 mg/L；COD = 400 mg/L；NH4＋-N = 30 mg/L；總P=4mg/L ?30mg/L ；TSS濃度Xe?30mg/L；

混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)Xv?2500mg/L(VSS/TSS?0.7)； 污泥齡?c?25d；

mg/L 混合液懸浮固體濃度(MLSS)X?4000內(nèi)源代謝系數(shù)Kd?0.06

3.4.3設(shè)計流量

Q?0.289m3/s?25000m3/d

3.4.4去除BOD5

⑴氧化溝出水溶解性BOD5濃度S?Se?S1，為了保證氧化溝出水的BOD5濃度，必須控制氧化溝出水所含溶解性的BOD5的濃度。其中S1為沉淀池出水中的VSS所構(gòu)成的BOD5濃度

S1?1.42(VSS/TSS)?TSS?(1?e?0.23?5)?1.42?0.7?30?(1?e?0.23?5)?20.38(mg/L)

S?Se?S1?30?20.38?9.62(mg/L)⑵好氧區(qū)容積V1： V1?Y?cQ(S0?S)

Xv(1?Kd?c)式中：Y—污泥的產(chǎn)率系數(shù)，取0.6；

?c—污泥齡，25d;Xv—混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度，2500mg/L;Kd—內(nèi)源代謝系數(shù)，0.06

m3/d。Q—流量，25000則：V1?Y?cQ(S0?S)0.6?25000?(0.2?0.00962)?25?=11422.8m3

2.5?(1?0.06?25)Xv(1?Kd?c)⑶好氧區(qū)水力停留時間t1： t1?⑷剩余污泥量

V111422.8??0.457(d)?11(h)Q25000

Y?X?Q?S()?QX1?QXe1?Kd?c?25000(0.02?0.00962)?

0.6?25000(0.25?0.175)?25000?0.031?0.06?25?1187.28(KgDs/d)

去除每1kgBOD5產(chǎn)生的干污泥量

?X1187.28??0.28(kgDs/kgBOD5)

(0.2?0.03)Q(S0?Se)250003.4.5脫氮

⑴需氧化的氨氮量。氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮率為12.8％,則用于生物合成的總氮量為： N0?0.128?758?1000?3.88(mg/L)

25000⑵脫氮量N?。設(shè)出水的NH3?N量為16mg/L，符合題意所給的綜合污水排放國家二級標(biāo)準(zhǔn)。

需要脫氮量N?=進水TKN-出水TN-生物合成所需N0

N??30?16?3.88?10.12(mg/L)⑶堿度平衡

保持pH?7.2，PH值合適，硝化、反硝化能夠正常的進行。

⑷脫氮所需的池容V2

脫硝率。20℃時，脫效率為0.035Kg/(KgMLSS?d)

qdn(t)?qdn(20)?1.08(t?20)

(4?20)?0.035?0.01(kg/KgMLSS)4℃ qdn?1.08

脫氮所需容積

V2?QN?qdnXv?25000?10.12?10120(m3)

0.01?2500

⑸脫氮水力停留時間t2

t2?V210120??0.4048(d)?9.7(h)Q250003.4.6除磷

根據(jù)COD∶NH3—N∶P的去除率為200∶50∶1，NH3?N的去除量為8.15mg/L，所以磷在此過程中的去除量為1.63mg/L。

氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含磷率為2.5%，則用于生物合成的磷的量為 P0?2.5%?758?1000?0.758mg/L

25000 需另外加入化學(xué)藥劑去除的磷的量為：

Pr?4?1?1.63?0.758?0.612mg/L

在氧化溝中投加硫酸鐵鹽，可使磷的去處率達95%以上。則投加鐵鹽的量為：

0.612?10?3?25000?0.101mol/d

1513.4.7氧化溝總?cè)莘e及停留時間

V?V1?V2?11422.8?10120?21542.8(m3)

V21542.8??0.8617(d)?20.68(h)Q25000 t?滿足水力停留時間16～24h。校核污泥負(fù)荷 N?QS025000?0.2??0.09[kgBOD5/(kgMLVSS?d)] XvV2.5?21542.8污泥符合滿足。

3.4.8需氧量 ⑴設(shè)計需氧量AOR

AOR?去除BOD5需氧量?剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH3?N耗氧量?剩余污泥中NH3?N的耗氧量?脫氮產(chǎn)氧量 ⅰ.去除BOD5需氧量D1

(0.2?0.0096)?0.12?21542.8?2.5 D1?a?Q(S0?S)?b?VX?0.52?25000.04(kg/d)

?8938ⅱ.剩余污泥中BOD5的需氧量D2（用于生物合成的那部分BOD5的需氧量）

D2?1.42??X1?1.42?758?1076.36(kg/d)

ⅲ.去除NH3?N耗氧量D3。每1kgNH3?N硝化需要消耗4.6kgO2

D3?4.6(30?16)?25000?1610(kg/d)

1000ⅳ.剩余污泥中NH3?N的耗氧量D4D4?4.6?0.128?758?446.31(kg/d)ⅴ.脫氮產(chǎn)氧量，每還原1kgN2產(chǎn)生2.86kgO2

2.86?10.12?25000?723.58(kg/d)

1000總需氧量 D5?AOR?D1?D2?D3?D4?D5

.04?1076.36?1610?446.31?723.58?8301.79(kg/d)

?8938.97?10792.327(kg/d)安全系數(shù)1.3,則AOR?1.3?8301去?除每1kgBOD5需氧量AOR10792.327??2.267(kgO2/kgBOD5)

Q(S0?S)25000(0.2?0.00962)⑵標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SOR?AOR?Cs(20)

設(shè)所在地為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，??1，進水最高溫度為30℃。溶解氧濃度C=2mg/L。

?(??Cs(T)?C)?1.024(T?20)

SOR?10792.327?9.17?17595.2(kg/d)(30?20)0.85(0.95?1?7.6?2)?1.024去除每1kgBOD5的標(biāo)準(zhǔn)需氧量

SOR17595.2??3.69(kgO2/kgBOD5)

Q(S0?S)25000(0.2?0.00962)3.4.9氧化溝尺寸

設(shè)氧化溝兩座，單座容積V21542.8 V????10771.4m322

三組溝道采用相同的容積，則每組溝道容積為

10771.4V單溝??3590m3

3取氧化溝有效水深H?3.5m，超高為0.5m，中間分隔墻厚度為0.25m。氧化溝面積 A?單溝道寬b?9m

彎道部分的面積：A1?(B?0.252)??(9?0.125)2??261.45m2 2V單溝3590??1025.7m2 h3.5直線部分的面積A2?A?A1?1025.7?261.45?764.25m2

A764.25?42.46m 直線部分的長度L?2?2b2?9

取43米。3.4.10進水管和出水管

Q25000??12500(m3/d)?0.145(m3/s)22管道流速v?0.80m/s

Q0.145?0.18m2 管道過水?dāng)嗝鍭?1?v0.8進水管流量Q1?管徑d?4A??4?0.18?0.48m 3.14取d?0.4m(400mm)

校核管道流速v?Q10.145?0.482?0.8(m/s)A?(2)3.4.11出水堰及出水豎井

氧化溝出水設(shè)置出水豎井，豎井內(nèi)安裝電動可調(diào)堰。初步估算?因此按薄壁堰來計算。⑴出水堰 Q?1.86bH式中 b-堰寬；

H-堰上水頭高，取0.03m。b?Q10.145??15m 33221.86H1.86?0.0315?5m 332H＜0.67，出水堰分為兩組，每組寬度 b1?⑵出水豎井。

考慮可調(diào)堰安裝要求，堰兩邊各留0.3m的操作距離。出水豎井長L?0.3?2?b?0.6?5?5.6m 出水豎井寬B?1.3m

則出水豎井平面尺寸L?B?5.6m?1.3m

5、濃縮池 3.5.1設(shè)計參數(shù)

污泥含水率99.5﹪，經(jīng)濃縮池后污泥含水率97﹪，日產(chǎn)剩余污泥為

Pss?1187.28(KgMLSS/d)

100Pss100?1187.28??237.456(m3/d)?9.89(m3/h)

(100?p)?(100?99.5)?1000Q?3.5.2中心管面積

最大設(shè)計流量：Qmax?9.89m3/h

設(shè)計流速為v?0.002m/s，采用2個豎流式重力濃縮池，每個設(shè)計流量為:

Qmax?4.945m3/h 2Q9.89?0.69m2 中心管面積f?max?v2?3600?0.002 Q?中心管直徑d0?4f??4?0.69??0.94m2

中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度：

m/s 設(shè)v1?0.001d1?1.35d0?1.35?0.94?1.269m

h3?Q9.89??0.437m vd1?2?3600?0.001?3.14?1.03.5.3沉淀部分的有效面積

活性污泥負(fù)荷取1.25Kg/m2h

每小時污泥固體量為： 需表面積S1? 濃縮池直徑D?1187.28?49.47Kg/h 2449.472?19.788m2 1.254(S1?f)??4(19.788?0.69)??5.1m

取直徑D?6m

4.945?0.25m3/m2h

19.7880.25?6.9?10?5m/s 則在濃縮池中的流速是：v?3600 表面負(fù)荷：q?3.5.4濃縮池有效水深

設(shè)計沉淀的時間：t?16h；

則h2?3600vt?6.9?10?5?16?3600?3.9744m 取h2?4m符合題意。

3.5.5反射板直徑：1.3d1?1.3?1.269?1.65m

3.5.6校核集水槽出水堰的負(fù)荷

Q4.945??0.073L/s＜2.9L/s（符合條件）D?6?3.6?3.143.5.7濃縮部分所需的容積 T=8h,s=0.8L/(Lh)0.8?30000?8V??8m3

1000?24每個池子所需的體積為：V1?3.5.8圓截錐部分的容積

設(shè)計圓錐下體直徑為0.3m,則：

8?4m3 2h5?(R?r)tan55??(3?0.15)tan55??4.07m V???h53(R2?Rr?r2)?3.14?4.072(3?3?0.15?0.152)?40.35m3 33.5.9濃縮池總高度

設(shè)計超高及緩沖層各為0.3m則：

H?h1?h2?h3?h4?h5?0.3?4?0.437?0.3?4.07?9.107m 貯泥池 V1100?Pw2 ?V2100?Pw1 300.9100?97 ?V2100?99.5 V2?50.15m3/d

設(shè)計5天運泥一次，則貯泥池所需的體積為：

5?50.15?250.75m3

設(shè)計每次排泥泥面下降5m，則貯泥池的直徑為：D?池高7.5米。

4V?7.99m取為8米，h?

四、參考文獻

[1] 教材《水污染控制工程》； [2] 《水污染防治手冊》； [3] 《環(huán)境工程設(shè)計手冊》； [4] 《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》；

[5] 《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ15-88）；

[6]《排水工程》（下），中國建筑工業(yè)出版社，1996年6月（第3、4、7、8、9章）

[7]《排水工程》（上），中國建筑工業(yè)出版社，1996年6月

[8]《給水排水設(shè)計手冊》中國建筑工業(yè)出版社，1986年12月（第5、11冊）[9]《室外排水設(shè)計規(guī)范》GBJ 14－87 [10] 《污水處理廠設(shè)計與運行》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001.8 [11]《水污染治理新工藝與設(shè)計》，海洋出版社，1999.3 [12]《水處理新技術(shù)及工程設(shè)計》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001.5 [13]《給水排水工程快速設(shè)計手冊》（2，排水工程），中國建筑工業(yè)出版社，1996.2 [14]《三廢處理工程技術(shù)手冊》（廢水卷），化學(xué)工業(yè)出版社，2000.4

第三篇：某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計

一、總論.........................................4

1、設(shè)計題目....................................4

2、設(shè)計資料....................................4 1.2.1城市概述...............................4 1.2.2自然條件...............................4 1.2.3規(guī)劃資料...............................4

二、污水處理工藝流程說明.........................5

1、方案確定的原則..............................5

2、可行性方案的確定............................5

3、污水處理工藝流程的確定......................5

4、污水處理工藝流程說明........................6 2.4.1進出污水水質(zhì)...........................6

三、處理構(gòu)筑物設(shè)計...............................7

1、格柵........................................7 3.1.1柵條間隙數(shù)n：.........................7 3.1.2有效柵寬 ：............................7 3.1.3過柵水頭損失：.........................7 3.1.4柵后槽的總高度：.......................8 3.1.5格柵的總長度：.........................8 3.1.6每日柵渣量：...........................8

2、污水提升泵房................................9 3.2.1設(shè)計計算...............................9

3、沉砂池......................................9 3.3.1平流式沉沙池的設(shè)計參數(shù)................10 3.3.2平流式沉砂池設(shè)計......................10

4、氧化溝.....................................12 3.4.1氧化溝類型選擇........................12 3.4.2設(shè)計參數(shù)..............................13 3.4.3設(shè)計流量..............................13 3.4.4去除..................................13 3.4.5脫氮..................................14 3.4.6除磷..................................15 3.4.7氧化溝總?cè)莘e及停留時間................16 3.4.8需氧量................................16 3.4.9氧化溝尺寸............................17 3.4.10進水管和出水管.......................18 3.4.11出水堰及出水豎井.....................18

5、濃縮池.....................................19 3.5.1設(shè)計參數(shù)..............................19 3.5.2中心管面積............................19 3.5.3沉淀部分的有效面積....................19 3.5.4濃縮池有效水深........................20 3.5.6校核集水槽出水堰的負(fù)荷................20 3.5.7濃縮部分所需的容積....................20 3.5.8圓截錐部分的容積......................20 3.5.9濃縮池總高度..........................21

四、參考文獻....................................21

一、總論

1、設(shè)計題目

某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計

2、設(shè)計資料

1.2.1城市概述

城市概況——江南某城鎮(zhèn)位于長江沖擊平原，占地約 6.3 km，呈橢圓形狀，最寬處為 2.4 km，最長處為 2.9 km。

21.2.2自然條件

自然特征——該鎮(zhèn)地形由南向北略有坡度，平均坡度為 0.5 ‰，地面平整，海拔高度為黃海絕對標(biāo)高3.9～5.0 m，地坪平均絕對標(biāo)高為4.80 m。屬長江沖擊粉質(zhì)砂土區(qū)，承載強度7～11 t/m，地震裂度6 度，處于地震波及區(qū)。全年最高氣溫40 ℃，最低-10 ℃。夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)。極限凍土深度為17 cm。全年降雨量為1000 mm。污水處理廠出水排入距廠150 m的某河中，某河的最高水位約為4.60 m，最低水位約為1.80 m，常年平均水位約為3.00 m。21.2.3規(guī)劃資料

規(guī)劃資料——該城鎮(zhèn)將建設(shè)各種完備的市政設(shè)施，其中排水系統(tǒng)采用完全分流制體系。規(guī)劃人口：近期30000 人，2020年發(fā)展為60000 人，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為日平均200 L/人。工業(yè)污水量近期為5000 m/d，遠(yuǎn)期達10000 m/d，工業(yè)污水的時變化系數(shù)為1.3，污水性質(zhì)與生活污水類似。生活污水和工業(yè)污水混合后的水質(zhì)預(yù)計為：BOD5 = 200 mg/L，SS = 250 mg/L，CODcr = 400 mg/L，NH4-N = 30 mg/L，總P = 4 mg/L；要求達到的出水水質(zhì)達到國家污水綜合排放二級標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)劃污水處理廠的面積約25600 m，廠區(qū)設(shè)計地坪絕對標(biāo)高采用5.00 m，處理廠四角的坐標(biāo)為：

X — 0，Y — 140 ； X — 0，Y — 0 ； X — 175，Y — 140 ； X — 190，Y — 0。

污水處理廠的污水進水總管管徑為DN800，進水泵房處溝底標(biāo)高為絕對標(biāo)高0.315 m，坡度1.0 ‰，充滿度h/D = 0.65。

處理廠污泥經(jīng)濃縮脫水后外運填埋處置。

2＋

33二、污水處理工藝流程說明

1、方案確定的原則

(1)采用先進、穩(wěn)妥的處理工藝，經(jīng)濟合理，安全可靠。(2)合理布局，投資低，占地少。(3)降低能耗和處理成本。(4)綜合利用，無二次污染。(5)綜合國情，提高自動化管理水平。

2、可行性方案的確定

城市污水的生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解，它是城市污水處理的主要手段，是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證。城市二級污水處理廠常用的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法、AB法、氧化溝法、SBR法等等。

3、污水處理工藝流程的確定

氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（Cintinuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環(huán)。

氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實現(xiàn)硝化和脫硝，成為A/O工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為A/O（A-A-O）工藝，實現(xiàn)除磷。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。

氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比，它在技術(shù)、經(jīng)濟等方面具有一系列獨特的優(yōu)點。

① 工藝流程簡單、構(gòu)筑物少，運行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣的空氣擴散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運行管理要方便。

② 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。實際運行效果表明，氧化溝在去除BOD5和SS方面均可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，運行也更穩(wěn)定可靠。同時，在不增加曝氣池容積時，能方便地實現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當(dāng)擴大曝氣池容積，能更方便地實現(xiàn)完全脫氮的深度處理。

2③ 基建投資省，運行費用低。實際運行證明，由于氧化溝工藝省去初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，且比較容易實現(xiàn)硝化和反硝化，當(dāng)處理要求脫氮時，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多（當(dāng)只需去除BOD5時，可能節(jié)省不多）。同樣，當(dāng)僅要求去除BOD5時，對于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運行費用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，而要求去除BOD5且去除NH3-N時，氧化溝工藝運行費用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。

④ 污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝所采用的污泥齡一般長達20～30d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡化，節(jié)省處理廠運行費用，且便于管理。

⑤ 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力。水流在氧化溝中流速為0.3～0.4m/s，氧化溝的總長為L，則水流完成一個循環(huán)所需時間t=L/S,當(dāng)L=90～600m時，t=5～20min。由于廢水在氧化溝中設(shè)計水力停留時間T為10～24h，因此可計算出廢水在整個停留時間內(nèi)要完成的循環(huán)次數(shù)為30～280次不等?？梢娫鬯贿M入氧化溝，就會被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)量所稀釋，因此具有一定承受沖擊負(fù)荷的能力。

⑥ 占地面積少。由于氧化溝工藝所采用的污泥負(fù)荷較小、水力停留時間較長，使氧化溝容積會大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會大些，但因為省去了初沉池和污泥厭氧消化池，占地面積總的來說會少于傳統(tǒng)活性污泥法。

4、污水處理工藝流程說明

2.4.1進出污水水質(zhì)

⑴ 進水水質(zhì)

生活污水和工業(yè)污水混合后的水質(zhì)預(yù)計為：BOD5 = 200 mg/L，SS = 250 mg/L，COD = 400 mg/L，NH4-N = 30 mg/L，總P = 4 mg/L。⑵出水水質(zhì)

出水水質(zhì)達到國家污水綜合排放二級標(biāo)準(zhǔn)。BOD5 = 30 mg/L，SS = 30 mg/L，COD = 120 mg/L，NH4-N = 25 mg/L，總P = 1 mg/L。⑶進水流量

規(guī)劃人口：近期3萬 人，2020年發(fā)展為6萬 人，生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為日平均200 L/人。工業(yè)污水量近期為5000 m/d，遠(yuǎn)期達10000 m/d，工業(yè)污水的時變化系數(shù)為1.3，污水性質(zhì)與生活污水類似。

污水處理廠： 設(shè)計日最大流量

Qmax?Q生活?Q工業(yè)

33＋＋ ?60000?200?103?3?10000?1.3

3?25000m/d?0.289m/s

三、處理構(gòu)筑物設(shè)計

1、格柵

格柵用以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)處理單元的負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。

格柵的設(shè)計計算主要包括格柵形式選擇、尺寸計算、水力計算、柵渣量計算等。

3.1.1柵條間隙數(shù)n：

n?Qmaxsin?bhv

3式中：Qmax——最大設(shè)計流量，m/s； b——柵條間隙，m，取b=0.03m；

h——柵前水深，m，取h=0.4m；

v——過柵流速，ms，取v=0.9ms； sin?——經(jīng)驗修正系數(shù)，取?= 60?；

Qmaxsin?0.289?sin60?則 n?bhv?0.03?0.4?0.9?25

3.1.2有效柵寬 B：

B?S(n?1)?bn

式中：S——柵條寬度，m，取0.01 m。

則： B?S(n?1)?bs?0.01?(25?1)?0.03?25?0.99m

3.1.3過柵水頭損失：

h1?k?h0

h0???v22g?sin?

式中：h1——過柵水頭損失，m；

h0——計算水頭損失，m； ξ——阻力系數(shù)，柵條形狀選用正方形斷面所以

??(b?S?b?1)?(20.03?0.010.64?0.03?1)?1.17，其中??0.64；

222g——重力加速度，ms，取g=9.81ms；

k——系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用k=3；

則： h1?k?v22gsin??3?1.17?0.922?9.81?sin60??0.125m

3.1.4柵后槽的總高度H：

H?h?h1?h2

式中：h2——柵前渠道超高，m，取h2=0.3m。則： H?h?h1?h2=0.4+0.125+0.3=0.0.825 3.1.5格柵的總長度L：

H1tan?L?L1?L2?0.5m?1.0m?

B?B12tan?1式中：L1 ——進水渠道漸寬部位的長度，m，L1?，其中，B1為進水渠道寬度，m,?1為進水渠道漸寬部位的展開角度，取?1=20?；

L2——格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度，m，取L2?0.5L1；

H1——格柵前槽高，m.則：L1?B?B12tan?1?0.99?0.652tan20??0.46m

L2?0.5L1?0.23m

H1?h?h2?0.4?0.3?0.7m

L?L1?L2?0.5m?1.0m?H1tan??0.46?0.23?0.5?1.0?0.7tan60??2.59m

3.1.6每日柵渣量W：

Qmax?W1?86400Kz?1000 W? 式中：W——每日柵渣量，m/d；

333 W1——單位體積污水柵渣量，m/(10m污水)，取W1=0.07m10m污水；

3333 Kz——污水流量總變化系數(shù).則： W?Qmax?W1?86400Kz?1000?0.289?0.07?864001.47?1000m/d?1.189m/d

33由所得數(shù)據(jù)，所以采用機械除污設(shè)備。

2、污水提升泵房

提升泵房以提高污水的水位，保證污水能在整個污水處理流程過程中流過，從而達到污水的凈化。

3.2.1設(shè)計計算

3設(shè)計水量為25000m/d，選用2臺潛水排污泵（一用一備），則流量為w?Qn?25000100002424?13?41042?16.7mm//hh。

3泵的選型如下：表3-2 型號 排出口徑(mm)流量(m/h)

3揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kw)250QW600-7-22 250 1260 7 970 22

3、沉砂池

沉砂池的形式有平流式、豎流式和曝氣沉砂池。其作用是從污水中去除沙子，渣量等比重較大的顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行。工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)，即將進入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶走。

設(shè)計中采用的平流式沉砂池是最常用的一種形式，它的截留效果好，工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單。

3.3.1平流式沉沙池的設(shè)計參數(shù)

（1）污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速應(yīng)不小于0.15m/s;（2）最大時流量時，污水在池內(nèi)的停留時間不應(yīng)小于30s，一般取30s—60s;（3）有效水深不應(yīng)大于1.2m，一般采用0.25—1.0m，每格寬度不宜小于0.6m;（4）池底坡度一般為0.01—0.02，當(dāng)設(shè)置除砂設(shè)備時，可根據(jù)除砂設(shè)備的要求，確定池底的形狀。

3.3.2平流式沉砂池設(shè)計

⑴沉砂部分的長度L：

L?vt 式中： L——沉砂池沉砂部分長度，m;v——最大設(shè)計流量時的速度，ms，取v?0.3m/s。

t——最大設(shè)計流量時的停留時間，s，取t=30s。則：L?vt?0.3?30?9m

⑵水流斷面面積 A

A?Qmaxv

2式中：A——水流斷面面積，m；

Qmax——最大設(shè)計流量，m則： A?

⑶沉砂池有效水深h2 ：

采用兩個分格，每格寬度b?0.6m，總寬度B?1.2m

h2?ABQmaxv3s。

2?0.2890.3?0.963m

式中：B——池總寬度，m；

h2——設(shè)計有效水深，m。

則： h2? AB?0.9631.2?0.8025（<1.2m,合理）

⑷貯砂斗所需容積V： V?86400Qmax?T?XKz?106

3式中：V——沉砂斗容積，m；

X——城鎮(zhèn)污水的沉砂量，m/10m污水，取X?30m/10m污水；

T——排砂時間的間隔，d，取T?2d；

Kz——污水流量總變化系數(shù)。

86400Qmax?T?XKz?106363363則：V??86400?0.289?2?301.47?106?1.019m

3⑸貯沙斗各部分尺寸計算：

設(shè)貯沙斗底寬b1?0.5m，斗壁與水平面的傾角為60°；則貯沙斗的上口寬b2為： b2?貯砂斗的容積V1： V1?13?2h3tan60??b1

?(S1?S2?h33S1?S2)

式中：V1——貯砂斗容積，m；

h3?——貯砂斗高度，m，取h3'=0.35m；

S1,S2——分別為貯砂斗下口和上口的面積，m。則：b2? V1? ?

⑹貯砂室的高度h3：

假設(shè)采用重力排砂，池底設(shè)6%的坡度坡向砂斗，則： h3?h3?0.06?l2?h3?0.06??L?2b2?b?2?2h3tan60?132?b1?2?0.35tan60??0.5?0.904m

?(S1?S2?h313S1?S2)

21?22h3(b1?b2?b1b2)??0.35?(0.9043?0.5?0.904?0.5)?0.177m

式中：b'——兩沉砂斗之間的平臺長度，m，取b'=0.2m。則： h3?h3?0.06?

⑺池總高度H：

H?h1?h2?h3 ?l?2b2?b?2?0.35?0.06?9?2?0.904?0.22?0.56m 式中：H——池總高度，m；

h1——超高，m,取h1=0.3m；

則：H?h1?h2?h3?0.3?0.8025?0.56?1.6625m

⑻核算最小流速vmin： vmin?Qminn1?Amin

式中：Qmin——設(shè)計最小流量，m/s； n1——最小流量時工作的沉砂池數(shù)目；

Amin——最小流量時沉砂池中的過水?dāng)嗝婷娣e，m； 則：vmin?Qminn1Amin?0.11?0.8025?0.5?0.249(m/s)23(>合格)

4、氧化溝

氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，一般采用圓形或橢圓形廊道，池體狹長，池深較淺，在溝槽中設(shè)有機械曝氣和推進裝置，近年來也有采用局部區(qū)域鼓風(fēng)曝氣外加水下推進器的運行方式。池體的布置和曝氣、攪拌裝置都有利于廊道內(nèi)的混合液單向流動。通過曝氣或攪拌作用在廊道中形成0.25—0.30m/s的流速，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)，在這樣的廊道流速下，混合液在5—15min內(nèi)完成一次循環(huán)，而廊道中大量的混合液可以稀釋進水20—30倍，廊道中水流雖呈推流式，但過程動力學(xué)接近完全混合反應(yīng)池。當(dāng)污水離開曝氣區(qū)后，溶解氧濃度降低，有可能發(fā)生反硝化反應(yīng)。

大多數(shù)情況下，氧化溝系統(tǒng)需要二沉池，但有些場合可以在廊道內(nèi)進行沉淀以完成泥水分離過程。

3.4.1氧化溝類型選擇

該設(shè)計為小型污水廠，選擇交替型三溝式氧化溝，其出水水質(zhì)高，脫氮除磷效果明顯，構(gòu)筑物簡單。三溝式氧化溝（T型）是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雙雙連通，兩側(cè)的氧化溝可起曝氣和沉淀的雙重作用，中間的氧化溝一直作為曝氣池，原污水交替進入兩側(cè)的氧化溝，處理水則相應(yīng)的從作為沉淀池的兩側(cè)氧化溝流出。其運行方式可以根據(jù)不同的進水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求而改變，所以系統(tǒng)運行靈活，操作方便。三溝式氧化溝是一個A-O（兼氧-好氧）活性污泥系統(tǒng)，可以完成有機物的降解和硝化反硝化過程，能取得良好的BOD5去除效果和脫氮效果，依靠三池工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，可以免除污泥回流和混合液回流，運行費用大大的降低，處理流程簡單，省去二沉池，管理方便，基建費用低，占地面積小。

3.4.2設(shè)計參數(shù)

⑴進水水質(zhì)

BOD5濃度S0?200mg/L；SS = 250 mg/L；COD = 400 mg/L；NH4-N = 30 mg/L；總P=4mg/L ⑵出水水質(zhì)

BOD5濃度Se?30mg/L ；TSS濃度Xe?30mg/L； 混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS)Xv?2500mg/L(VSS/TSS?0.7)； 污泥齡?c?25d；

混合液懸浮固體濃度(MLSS)X?4000mg/L 內(nèi)源代謝系數(shù)Kd?0.06＋

3.4.3設(shè)計流量

Q?0.289m/s?25000m/d 333.4.4去除BOD5

⑴氧化溝出水溶解性BOD5濃度S?Se?S1，為了保證氧化溝出水的BOD5濃度，必須控制氧化溝出水所含溶解性的BOD5的濃度。其中S1為沉淀池出水中的VSS所構(gòu)成的BOD濃度

S1?1.42(VSS/TSS)?TSS?(1?e?1.42?0.7?30?(1?e?20.38(mg/L)?0.23?5?0.23?55))

S?Se?S1?30?20.38?9.62(mg/L)⑵好氧區(qū)容積V1： V1?Y?cQ(S0?S)Xv(1?Kd?c)

式中：Y—污泥的產(chǎn)率系數(shù)，取0.6；

?c—污泥齡，25d;Xv—混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度，2500mg/L;Kd—內(nèi)源代謝系數(shù)，0.06 Q—流量，25000m/d。

3則：V1?Y?cQ(S0?S)Xv(1?Kd?c)?0.6?25000?(0.2?0.00962)?252.5?(1?0.06?25)=11422.8m

3⑶好氧區(qū)水力停留時間t1： t1?⑷剩余污泥量

?X?Q?S(Y1?Kd?c)?QX?QXV1Q?11422.825000?0.457(d)?11(h)

1e

0.61?0.06?25?25000(0.25?0.175)?25000?0.03?25000(0.02?0.00962)?

?1187.28(KgDs

/d)

去除每1kgBOD5產(chǎn)生的干污泥量

?XQ(S0?Se)1187.2825000(0.2?0.03)??0.28(kgDs/kgBOD5)

3.4.5脫氮

⑴需氧化的氨氮量。氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮率為12.8％,則用于生物合成的總氮量為：

N0?0.128?758?100025000?3.88(mg/L)⑵脫氮量N?。設(shè)出水的NH準(zhǔn)。

3?N量為16mg/L，符合題意所給的綜合污水排放國家二級標(biāo)需要脫氮量N?=進水TKN-出水TN-生物合成所需N0 N??30?16?3.88?10.12(mg/L)⑶堿度平衡

保持pH?7.2，PH值合適，硝化、反硝化能夠正常的進行。⑷脫氮所需的池容V2

脫硝率。20℃時，脫效率為0.035Kg/(KgMLSS qdn(t)?qdn(20)?1.084℃ qdn?1.08 脫氮所需容積

V2?QN?v(4?20)(t?20)?d))?0.035?0.01(kg/KgMLSS

qdnX?25000?10.120.01?2500?10120(m)

3⑸脫氮水力停留時間t2

t2?V2Q?1012025000?0.4048(d)?9.7(h)

3.4.6除磷

NH 根據(jù)COD∶NH3—N∶P的去除率為200∶50∶1，?N的去除量為8.15mg/L，3所以磷在此過程中的去除量為1.63mg/L。

氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含磷率為2.5%，則用于生物合成的磷的量為 P0?2.5%?758?100025000?0.758mg/L

需另外加入化學(xué)藥劑去除的磷的量為： Pr?4?1?1.63?0.758?0.612mg/L

在氧化溝中投加硫酸鐵鹽，可使磷的去處率達95%以上。則投加鐵鹽的量為： 0.612?10?3?25000151?0.101mol/d

3.4.7氧化溝總?cè)莘e及停留時間

V?V1?V2?11422.8?10120?21542.8(m)

VQ21542.8250003 t???0.8617(d)?20.68(h)

滿足水力停留時間16～24h。校核污泥負(fù)荷

QS25000?0.22.5?21542.8 N?0XvV??0.09[kgBOD5/(kgMLVSS?d)]

污泥符合滿足。

3.4.8需氧量

⑴設(shè)計需氧量AOR

AOR?去除BOD5需氧量?剩余污泥中BOD5的需氧量+去除NH余污泥中NH33?N耗氧量?剩?N的耗氧量?脫氮產(chǎn)氧量

ⅰ.去除BOD5需氧量D1

D1?a?Q(S0?S)?b?VX?0.52?25000(0.2?0.0096)?0.12?21542.8?2.5

?8938.04(kg/d)

ⅱ.剩余污泥中BOD5的需氧量D2（用于生物合成的那部分BOD5的需氧量）

D2?1.42??X1?1.42?758?1076.36(kg/d)

ⅲ.去除NHD3?3?N耗氧量D3。每1kgNH3?N硝化需要消耗4.6kgO2

4.6(30?16)?250001000?1610(kg/d)ⅳ.剩余污泥中NH3?N的耗氧量D4D4?4.6?0.128?758?446.31(kg/d)

ⅴ.脫氮產(chǎn)氧量，每還原1kgN2產(chǎn)生2.86kgO2

D5?2.86?10.12?250001000?723.58(kg/d)

總需氧量

AOR?D1?D2?D3?D4?D5

?8938.04?1076.36?1610?446.31?723.58?8301.79(kg/d)安全系數(shù)1.3,則AOR?1.3?8301.97?10792.327(kg/d)

AORQ(S0?S)10792.32725000(0.2?0.00962)去除每1kgBOD需氧量?5??2.267(kgO2/kgBOD5)

⑵標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SOR?AOR?Cs(20)?(??Cs(T)?C)?1.024(T?20)設(shè)所在地為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，??1，進水最高溫度為

30℃。溶解氧濃度C=2mg/L。

SOR?10792.327?9.170.85(0.95?1?7.6?2)?1.024(30?20)?17595.2(kg/d)

去除每1kgBODSORQ(S0?S)5的標(biāo)準(zhǔn)需氧量

17595.2?25000(0.2?0.00962)?3.69(kgO2/kgBOD5)

3.4.9氧化溝尺寸

設(shè)氧化溝兩座，單座容積V??V2?21542.82?10771.4m

三組溝道采用相同的容積，則每組溝道容積為

V單溝?10771.43?3590m

3取氧化溝有效水深H?3.5m，超高為0.5m，中間分隔墻厚度為0.25m。氧化溝面積 A?單溝道寬b?9m V單溝h?35903.5?1025.7m

2彎道部分的面積：A1?(B?0.252)??(9?0.125)??261.45m

2222直線部分的面積A2?A?A1?1025.7?261.45?764.25m 直線部分的長度L?

取43米。A22b?764.252?9?42.46m

3.4.10進水管和出水管

進水管流量Q1?Q22500020.1450.8??12500(m/d)?0.145(m/s)

33管道流速v?0.80m/s 管道過水?dāng)嗝鍭?4AQ1v??0.18m

2管徑d???4?0.183.14?0.48m

取d?0.4m(400mm)

校核管道流速v?Q1A?0.145?(0.482)2?0.8(m/s)

3.4.11出水堰及出水豎井

氧化溝出水設(shè)置出水豎井，豎井內(nèi)安裝電動可調(diào)堰。初步估算?壁堰來計算。⑴出水堰 Q?1.86bH式中 b-堰寬；

H-堰上水頭高，取0.03m。b?Q11.86H32H＜0.67，因此按薄32

?0.1451.86?0.0332?15m

出水堰分為兩組，每組寬度 b1?⑵出水豎井。

153?5m

考慮可調(diào)堰安裝要求，堰兩邊各留0.3m的操作距離。出水豎井長L?0.3?2?b?0.6?5?5.6m 出水豎井寬B?1.3m

則出水豎井平面尺寸L?B?5.6m?1.3m

5、濃縮池

3.5.1設(shè)計參數(shù)

污泥含水率99.5﹪，經(jīng)濃縮池后污泥含水率97﹪，日產(chǎn)剩余污泥為

Pss?1187.28(KgMLSS/d)

Q?100Pss(100?p)??100?1187.28(100?99.5)?1000?237.456(m/d)?9.89(m/h)33

3.5.2中心管面積

最大設(shè)計流量：Qmax?9.89m/h

設(shè)計流速為v?0.002m/s，采用2個豎流式重力濃縮池，每個設(shè)計流量為: Q?Qmax2?4.945m/h

Qmaxv4f33 中心管面積f??9.892?3600?0.0024?0.69?0.69m

2中心管直徑d0?????0.94m 中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度： 設(shè)v1?0.001m/s

d1?1.35d0?1.35?0.94?1.269m

Qvd1?9.892?3600?0.001?3.14?1.0h3???0.437m

3.5.3沉淀部分的有效面積

活性污泥負(fù)荷取1.25Kg/mh

每小時污泥固體量為：

1187.2824?49.47Kg/h 需表面積S1?49.4721.254(S1?f)?19.788m

4(19.788?0.69)2 濃縮池直徑D?????5.1m

取直徑D?6m

表面負(fù)荷：q?4.94519.788?0.25m/mh 0.253600?6.9?10?532則在濃縮池中的流速是：v?m/s

3.5.4濃縮池有效水深

設(shè)計沉淀的時間：t?16h； 則h2?3600vt?6.9?10取h2?4m符合題意。

?5?16?3600?3.9744m

3.5.5反射板直徑：1.3d1?1.3?1.269?1.65m

3.5.6校核集水槽出水堰的負(fù)荷

QD?4.9456?3.6?3.14?0.073L/s＜2.9L/s（符合條件）?3.5.7濃縮部分所需的容積

T=8h,s=0.8L/(Lh)V?0.8?30000?81000?24?8m

823每個池子所需的體積為：V1??4m3

3.5.8圓截錐部分的容積

設(shè)計圓錐下體直徑為0.3m,則：

h5?(R?r)tan55??(3?0.15)tan55??4.07m V???h53(R?Rr?r)?223.14?4.073(3?3?0.15?0.15)?40.35m223

3.5.9濃縮池總高度

設(shè)計超高及緩沖層各為0.3m則：

H?h1?h2?h3?h4?h5?0.3?4?0.437?0.3?4.07?9.107m

貯泥池 V1V2?100?Pw2100?Pw1

300.9V2?100?97100?99.53

V2?50.15m/d

設(shè)計5天運泥一次，則貯泥池所需的體積為：

5?50.15?250.75m 設(shè)計每次排泥泥面下降5m，則貯泥池的直徑為：D?米。

4Vh??7.99m取為8米，池高7.5四、參考文獻

[1] 教材《水污染控制工程》； [2] 《水污染防治手冊》； [3] 《環(huán)境工程設(shè)計手冊》； [4] 《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》；

[5] 《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ15-88）；

[6]《排水工程》（下），中國建筑工業(yè)出版社，1996年6月（第3、4、7、8、9章）[7]《排水工程》（上），中國建筑工業(yè)出版社，1996年6月

[8]《給水排水設(shè)計手冊》中國建筑工業(yè)出版社，1986年12月（第5、11冊）[9]《室外排水設(shè)計規(guī)范》GBJ 14－87 [10] 《污水處理廠設(shè)計與運行》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001.8 [11]《水污染治理新工藝與設(shè)計》，海洋出版社，1999.3 [12]《水處理新技術(shù)及工程設(shè)計》，化學(xué)工業(yè)出版社，2001.5 [13]《給水排水工程快速設(shè)計手冊》（2，排水工程），中國建筑工業(yè)出版社，1996.2 [14]《三廢處理工程技術(shù)手冊》（廢水卷），化學(xué)工業(yè)出版社，2000.4

第四篇：城鎮(zhèn)污水處理廠中常用工藝介紹

城鎮(zhèn)污水處理廠中常用工藝介紹

摘要：簡要敘述現(xiàn)國內(nèi)的污水廠常用的水處理工藝的優(yōu)缺點及適合條件和現(xiàn)有多數(shù)污水廠存在的常見問題。從實際問題出發(fā)，根據(jù)本工程的具體條件，具體要求，根據(jù)處理水的出水水質(zhì)要求，選擇合適的污水處理工藝。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)；污水；設(shè)計；

前言：隨著城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城市人口的遞增，城市規(guī)模的擴大，工業(yè)廢水和生活污水排出量日益增多，大量未經(jīng)處理的污水直接排入周圍河流，致使城市周圍環(huán)境污染十分嚴(yán)重，不但直接污染了市區(qū)的地下飲用水，而且對河流下游地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了危害，人類和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境受到了日益嚴(yán)重的威脅[1]。同時，水生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了人與水的和諧共存與協(xié)調(diào)發(fā)展，是城市生態(tài)系統(tǒng)的主要組成部分和關(guān)鍵因素，與一個城市的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。因而，城市污水治理已成當(dāng)前迫切需要解決的問題之一。

1國內(nèi)污水廠常用工藝

1.1 AO法工藝

AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Anacrobic)是厭氧段，是脫氮除磷階段；O(Oxic)是好氧段，是去除水中的有機物的階段。

A/O法脫氮工藝的特點：

（1）流程簡單，不需外加碳源和曝氣池，以原污水作為碳源，建設(shè)和運行費用較低；

（2）反硝化階段在前，硝化階段在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分；

（3）為使硝化殘留物得以進一步去除，在后面設(shè)置曝氣池，提高處理水水質(zhì)；

（4）A階段攪拌，使污泥懸浮，避免DO增加。O階段的前段采用強曝氣，后階段減少氧氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO降低，以保證A階段的缺氧狀態(tài)。

A/O法存在的問題：

（1）A/O法由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng)，故不能培育出具有獨特功能的污泥，所以降解難降解有機物的效率低；

（2）提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而運行費用加大。因為內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的DO，使A階段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，從而影響反硝化效果，使脫氮率很難達到90％。

（3）影響水力停留時間的因數(shù)是（硝化＞6h，反硝化＜2h）循環(huán)比MLSS（＞3000mg/L）污泥齡（＞30d）N/MLSS負(fù)荷率（＜0.03）進水總氮濃度（＜30mg/L）[2]。

1.2氧化溝工藝

氧化溝又名氧化渠，其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠。它是活性污泥法的一種變型。由于污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，因而有人稱其為“循環(huán)曝氣池”。氧化溝由于水力停留時間長，有機負(fù)荷低，所以其本質(zhì)上屬于延時曝氣系統(tǒng)。

氧化溝的技術(shù)特點：

（1）氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點的再上游點安排出流。

（2）氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。（3）氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。（4）氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝缺點：

雖然氧化溝具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強、脫氮除磷效率高、污泥較穩(wěn)定、能耗省、自動化控制高等優(yōu)點。但是，在實際運行過程中，仍存在污泥膨脹的問題、泡沫問題、污泥上浮問題、流速不均及污泥沉積問題等一系列問題[3]。

1.3 SBR工藝

SBR工藝的過程是按時序來運行的，一個周期分五個階段：進水、曝氣、沉淀、潷水、閑置。在SBR的運行過程中，各階段的運行時間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)都可以根據(jù)污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水水量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR反應(yīng)器來說，只需要時序控制，沒有空間控制障礙，所以控制靈活。因此，SBR工藝發(fā)展迅速，并衍生出許多新型SBR處理工藝。

優(yōu)點：

（1）工藝流程簡單，運轉(zhuǎn)靈活，基建費用低（一個SBR池扮演了多個角色：調(diào)解混合池、反應(yīng)池(厭氧、缺氧和好氧三種)、沉淀池和部分濃縮池；它不需要設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)備，一般情況下也不用設(shè)調(diào)節(jié)池和初沉池）。

（2）處理效果良好，出水可靠。（3）較好的除磷脫氮效果。

（4）污泥沉降性能良好（SBR法可以有效控制絲狀菌的過度繁殖，污泥SVI較低，是一種污泥沉降性能較為良好的工藝）。

（5）對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強。局限性：

（1）反應(yīng)器容積利用率低（由于SBR反應(yīng)器水位不恒定，反應(yīng)器有效容積需要按照最高水位來設(shè)計，大多數(shù)時間，反應(yīng)器內(nèi)水位均達不到此值，所以反應(yīng)器容積利用率低）。

（2）水頭損失大。

（3）對于不連續(xù)出水的污水處理廠，就要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，有足夠的調(diào)節(jié)水量的能力。并且不連續(xù)出水，使得SBR工藝與其他連續(xù)處理工藝串聯(lián)時較為困難。

（4）峰值需氧量高，整個系統(tǒng)氧的利用率低。（5）設(shè)備利用率低。

（6）不適用于大型污水處理廠（采用SBR工藝的污水處理廠規(guī)模一般在20 000t以下，規(guī)模大于100 000t的污水處理廠幾乎沒有采用SBR工藝的）。

1.4 A/A/O工藝

該工藝是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝處理效率一般能達到：BOD5

和SS為90%~95%，總氮為70%以上，磷為90%左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠[4]。但該工藝的基建費用和運行費用均高于普通活性污泥法，運行管理要求高。

特點：

（1）污染物去除效率高，運行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負(fù)荷。（2）污泥沉降性能好。

（3）厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，是該工藝能同時具有去除有機物和脫氮除磷。

（4）混合液回流比大小對脫氮除磷效果影響很大，除磷效果則受回流污泥中夾帶的DO和硝態(tài)氮的影響，因而脫氮除磷效果不可能提高。

（5）在同時具有脫氮除磷和能去除有機物的工藝中，該工藝流程最簡單，水力停留時間也少于同類其他工藝。

（6）在厭氧-缺氧-好氧交替運行情況下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不易發(fā)生污泥膨脹。

缺點：

（1）反應(yīng)池容積比A/O脫氮工藝還大；（2）污泥內(nèi)回流量大，能耗較大；（3）用于中小型污水廠費用較高；（4）沼氣回收利用經(jīng)濟效益差；

2污水廠常見問題

2.1 進水水質(zhì)

以下進水水質(zhì)情況均不利于污水處理廠的正常運行：

（1）進水中BOD、COD含量比設(shè)計值低，而氮、磷等指標(biāo)則等于或高于設(shè)計值，但為使污水達到排放標(biāo)準(zhǔn)，脫氮除磷的難度就加大了[5]；

（2）工業(yè)廢水中夾帶的油污或有毒物質(zhì)對城市污水處理廠的生物系統(tǒng)造成巨大影響，這些油污或有毒物質(zhì)在極端情況下會使整個生物系統(tǒng)癱瘓，微生物菌種死亡，從而整個污水處理廠不得不重新培養(yǎng)活性污泥；

（3）進水水質(zhì)偏高，供氧與污泥脫水設(shè)備規(guī)格不能滿足污水與污泥處理要求。其中垃圾滲濾液引入給城市污水處理廠運行所造成的影響需要給予足夠重視。

對于污水收集與污水處理能力不協(xié)調(diào)問題，需要有關(guān)主管部門將城市排水管網(wǎng)和污水處理廠建設(shè)納入城市建設(shè)近、遠(yuǎn)期總體規(guī)劃，保證污水收集系統(tǒng)與污水處理廠同步或先行建設(shè)。同時做好新建污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi)污水水質(zhì)調(diào)查，以合理確定設(shè)計進水水質(zhì)[6]。

2.2 泥餅含水率

目前，對城市污水處理廠污泥考核的主要指標(biāo)主要是泥餅含水率。

在我國，已經(jīng)投入使用或在建的城市污水處理廠，普遍采用活性污泥法進行污水處理，活性污泥的污泥齡設(shè)計較短，且設(shè)計中基本不設(shè)污泥濃縮和污泥消化設(shè)施，使得剩余污泥量大，污泥中有機成分多，不易于脫水。因此，若要將泥餅含水率控制在80%以下，就需要加大PAM的投加量，從而使污水處理成本提高[7]。

為保證污泥濃縮與脫水效果，在污泥脫水絮凝劑的配制方面，絮凝藥劑的配制濃度應(yīng)控制在0.1%～0.5%范圍內(nèi)。濃度太低則投加溶液量大，配藥頻率增多；濃度過高容易造成藥劑粘度過高，可能導(dǎo)致攪拌不夠均勻，螺桿泵輸送藥液時阻力增大，容易加快設(shè)備損耗和管路堵塞。另外，不同批次和不同型號的絮凝劑比重差別較大，需根據(jù)實際情況定期或不定期地標(biāo)定藥劑的配制濃度，適時調(diào)整藥劑的用量，保證污泥脫水效果和減少藥劑浪費。同時，干粉藥劑在儲存和使用過程中注意防潮防失效。結(jié)語

通過對國內(nèi)現(xiàn)有污水廠所常用水處理工藝進行簡單的描述和污水廠常見問題及其解決方法做初步敘述。結(jié)合現(xiàn)有原始資料，為該去污水廠的建立選擇合適的工藝，在滿足規(guī)范條件的前提上，使出水達到水質(zhì)要求。

參考文獻

[1] 孫慧修．排水工程[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008． [2] 編委會．給水排水設(shè)計手冊[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004．

[3] 上海市津建設(shè)和交通委員會編．室外排水設(shè)計規(guī)范（GB50014-2003）[S]．上海：中國計劃出版社，2006． [4] 李圭白，張杰．水質(zhì)工程學(xué)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005．

[5] 國家環(huán)境總局．城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 18918—2002)[M]．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社出版，2002． [6] 國家環(huán)境總局．地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3838—2002)[M]．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社出版，2002． [7] 高廷耀，顧國維，周琪．水污染控制工程[M]．北京：高等教育出版社，2007．

第五篇：城鎮(zhèn)污水處理廠工藝的設(shè)計研究

城 鎮(zhèn) 污 水 處 理 廠 工 藝 設(shè) 計 研 究 污水特點

本處理廠的污水為城鎮(zhèn)污水，水量是30000m/d，進水水質(zhì)見表 1

處理后排水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行“城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”（GB18919—2002）中水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)要求，見表2。工藝概況

2.1 工藝流程

綜合考慮該城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模較小，生化性較好，且需要脫氮等特點，選擇奧貝爾氧化溝工藝。其工藝流程見圖 1

2.2 工藝特點

奧貝爾氧化溝有 3 個溝道組成，污水由外溝進入池內(nèi)，然后依次進入中間溝和內(nèi)溝道，最后經(jīng)中心島存儲水質(zhì)二沉池。外溝道容積占整個氧化溝容積的50%—55%，主要生物氧化過程和80%的脫氮過程在外溝道完成。

主要有以下優(yōu)點：（1）處理流程簡單，構(gòu)筑物少；

（2）處理效果好且穩(wěn)定，不僅對一般污染物質(zhì)有較高去除效果，而且因為氧化溝中能進行充分的消化作用和在缺氧區(qū)的反硝化作用，所以有較好的脫氮功能；（3）設(shè)備少，運行管理容易，不要求高技術(shù)管理人員；（4）緩沖能力強，承受水量水質(zhì)的沖擊負(fù)荷高；

（5）能耗低，投資小。構(gòu)筑物和建筑物主要設(shè)計參數(shù)

該城鎮(zhèn)污水處理工藝構(gòu)筑物和建筑物及其技術(shù)參數(shù)詳見表3，表中包括獨立露天設(shè)置的設(shè)備。綜合樓的功能包括辦公與值班、化驗、配電、控制機房。

構(gòu)筑物平面尺寸指平面外形尺寸，建筑物平面尺寸為軸線尺寸。運行效果

本污水處理廠對各種污染物的去除率見表4： 結(jié)語

本工藝設(shè)計主要是對城鎮(zhèn)污水進行一級處理與二級處理。其中一級處理采用粗格柵和細(xì)格柵，此級處理是對較大顆粒物處理。二級處理主要構(gòu)筑物為奧貝爾（Orbal）型氧化溝，此為較新的工藝，特別適合中小型的污水處理廠選用。該工藝具有以下優(yōu)點，脫氧率高，可同時進行硝化和反硝化，達到脫氮要求，出水水質(zhì)較好。工藝簡單，節(jié)能，運行穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強。二次沉淀池為中心進水周邊出水的普通輻流式沉淀池，該類型沉淀池占地面積小，處理效果較好。該工藝產(chǎn)生污泥性質(zhì)穩(wěn)定，不需要消化處理，可直接進行濃縮脫水，節(jié)省投資。出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）中二級標(biāo)準(zhǔn)。