泌陽縣城市污水廠工藝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計的題目為泌陽縣城市污水廠工藝設(shè)計，主要任務(wù)是完成該地區(qū)的污水廠設(shè)計。 該污水廠的設(shè)計規(guī)模：30000m3/d，本工程設(shè)計進水水質(zhì)為：bod5=200mg/l， cod=420mg/l，ss=300mg/l，nh3-n=20mg/l，tn=40mg/l，tp=3.0mg/l。根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，二級城市污水處理廠出水應(yīng)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）一級b標(biāo)準(zhǔn)。則本處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為： bod520mg/l， cod60mg/l，ss20mg/l，nh3-n8mg/l，po4-p1mg/l。本文根據(jù)其進水水質(zhì)，水量及出水情況，分析比較了各種污水處理

2、工藝，確定了該污水處理廠采用a/a/o工藝，產(chǎn)生的污泥經(jīng)濃縮，脫水后外運。主要設(shè)計內(nèi)容為：污水處理工藝選擇及各工藝單元的設(shè)計：污泥處理工藝設(shè)計：污水處理廠的平面及高程布置。 關(guān)鍵詞：污水處理 a/a/o工藝 構(gòu)筑物 工程 設(shè)計 abstractthe graduation design topic for the miyang sewage treatment plant process design. the main task is to complete a the region of the sewage processing design. miyang sewage treatme

3、nt plant the construction scale: 30000 m3/d; the original water: codcr: 420mg/l, bod5:200mg/l; ss: 300mg/l; nh3-n: 20mg/l; tn:40mg/l; tp:3.0mg/l for handling the water quality to achieve after the country the urban sewage treatment plant emissions standards (gb18918-2002) level 1b standard requireme

4、nts: codcrthan60 mg/l, more than 20mg/l bod5, ss than 20mg/l, nh3-n than 8mg/l, tp than 1.0 mg/l. in this paper, according to the feed water quality, water and water situation, analyses and compares the all kinds of wastewater treatment process, determine the sewage treatment plant using the a/a/o p

5、rocess, the sludge produced by the enrichment, sinotrans after dehydration. the main design content includes: choosing the wastewater treatment process and the process of design unit ; the sludge treatment process design, (including process flow and the determination of the monomer structures design

6、); sewage treatment plants the plane and elevation layout . key words: wastewater treatment, a/a/o process, construct building,design, engineering 目 錄1. 概 述11.1 項目基本情況11.2 設(shè)計依據(jù)與基礎(chǔ)資料11.3 設(shè)計采用的主要設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)11.3.1 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)11.3.2 勘察、設(shè)計規(guī)范11.3.3 施工和驗收規(guī)范31.3.4 主要政策法律41.4 設(shè)計原則41.5 設(shè)計范圍52. 總體設(shè)計及廠址選擇62.1項目名稱62.2工程概述6

7、2.3基本設(shè)計參數(shù)62.3.1氣象資料62.3.2設(shè)計規(guī)模62.3.3設(shè)計進出水水質(zhì)62.3.4去除率72.4廠址選擇83. 污水處理廠工藝選擇93.1 污水處理工藝選擇原則93.2 污水處理工藝比選93.2.1 按空間分割的連續(xù)流活性污泥法93.2.2 按時間分割的間歇式活性污泥法133.2.3 生物膜法143.2.4 脫氮除磷工藝比較與選擇164. 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算184.1中格柵184.1.1設(shè)計參數(shù)184.1.2中格柵設(shè)計計算184.2污水提升泵房214.2.1 一般規(guī)定214.2.2 選泵214.2.3 吸、壓水管路實際水頭損失的計算234.3細格柵244.3.1設(shè)計參數(shù)244

8、.3.2細格柵設(shè)計計算244.4沉砂池254.4.1設(shè)計參數(shù)254.4.2沉砂池設(shè)計計算264.5.初沉池（輻流式）274.5.1設(shè)計參數(shù)274.5.2.初沉池（輻流式）設(shè)計計算284.5.3 刮泥設(shè)備的選擇304.5.4 進出水設(shè)計314.6.生物反應(yīng)池324.6.1 工藝特點324.6.2 設(shè)計參數(shù)334.6.3 aao工藝設(shè)計計算344.7.二次沉淀池 （輻流式）384.7.1設(shè)計參數(shù)384.7.2二次沉淀池設(shè)計計算384.8.消毒接觸池424.8.1消毒劑的選擇424.8.2 消毒設(shè)施計算421) 接觸池主要尺寸424.9計量設(shè)備444.9.1計量設(shè)備的選擇444.9.2設(shè)計參數(shù)444

9、.9.3 設(shè)計計算454.10配水井464.10.1概述464.10.2設(shè)計要求464.10.3設(shè)計計算475. 污泥處理設(shè)施設(shè)計計算485.1污泥處理(sludge treatment)的目的與處理方法485.1.1污泥處理的目的485.1.2污泥處理的原則485.1.3 污泥處理方法的選擇495.2 濃縮池495.2.1 設(shè)計參數(shù)495.2.2 污泥量的計算495.2.3濃縮池的設(shè)計計算505.3貯泥池及提升污泥泵515.3.1 貯泥池的作用515.3.2 貯泥池的計算515.3.3 污泥泵的選擇535.4污泥脫水機房535.4.1 概述535.4.2 設(shè)計計算546. 污水廠平面與高程布

10、置556.1 平面布置556.1.1 平面布置的一般原則556.1.2 廠區(qū)平面布置形式556.1.3 污水廠的平面布置具體內(nèi)容566.2污水廠高程布置566.2.1構(gòu)筑物水頭損失566.2.2管渠水頭損失576.2.3污水處理構(gòu)筑物高程確定59致 謝61參考文獻62 1. 概 述1.1 項目基本情況泌陽縣位于河南省南部，屬駐馬店市。因位于泌水之陽（山南水北為陽）而得名?？偯娣e2265平方公里，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增加，該縣城市規(guī)模不斷擴大，污水排放量與日俱增，大量未經(jīng)處理的污水排入河流。在作為沿河一帶人畜飲用水源和農(nóng)灌、漁業(yè)用水水源的同時，又接納了全縣城區(qū)的生產(chǎn)和生活污水，嚴重影響當(dāng)?shù)鼐用?/p>

11、的身體健康。污水廠規(guī)劃年限：近期2015年，遠期2025年。1.2 設(shè)計依據(jù)與基礎(chǔ)資料(1)河南省泌陽縣污水處理工程可行性研究報告(2)泌陽縣污水處理廠工程可行性研究報告批復(fù)(2)泌陽縣政府采購中心招標(biāo)文件(3)泌陽縣污水處理工程設(shè)計合同（2009年12月）(4)泌陽縣城市污水處理廠可行性研究階段巖土工程勘察報告(5)泌陽縣城市總體規(guī)劃（2005-2020）道路工程規(guī)劃圖(6) 當(dāng)?shù)氐牡匦螆D(7) 現(xiàn)場勘查的基礎(chǔ)資料1.3 設(shè)計采用的主要設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)1.3.1 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(1)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）(2)污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（cj3082-1999）1.

12、3.2 勘察、設(shè)計規(guī)范(1)室外排水設(shè)計規(guī)范（gb50014-2006）(2)城市污水處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（修訂）（2001年6月北京）(3)建筑給水排水設(shè)計規(guī)范（gb50015-2003）(4)給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50069-2002）(5)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009-2001）(6)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50010-2002）(7)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（gb50007-2002）(8)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（gb50011-2001）（2008年局部修訂版）(9)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（sl/t191-91）(10)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（jgj79-2002）(11)砌體

13、結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（gb50003-2001）(12)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（gb50019-2003）(13)建筑設(shè)計防火規(guī)范（gb 50016-2006）(14)工業(yè)企業(yè)總平面圖設(shè)計規(guī)范（gb50187-93）(15)地下工程防水技術(shù)規(guī)范（gb50108-2001）(16)防洪標(biāo)準(zhǔn)（gb50201-94）(17)市政工程勘察規(guī)范（gjj56-94）(18)巖土工程勘察規(guī)范（gb50021-2001）(19)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（gb50052-95）(20)10 kv及以下變電所設(shè)計規(guī)范（gb50053-94）(21)低壓配電設(shè)計規(guī)范（gb50054-95）(22)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范（gb50

14、057-94）（2001版）(23)爆炸和水災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范（gb50058-92）(24)電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范（gb50062-2008）(25)通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范（gb50055-93）(26)電力裝置的電力測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范（gb/t50063-2008）(27)工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計規(guī)范（gbj65-83）(28)電力工程電纜設(shè)計規(guī)范（gb50217-94）(29)建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（gb50034-2004）(30)儀表系統(tǒng)接地設(shè)計規(guī)范（hg/t20513-2000）(31)過程測量和控制儀表的功能標(biāo)志和圖形符號（hg/t20505-2000）(

15、32)自動化儀表選型設(shè)計規(guī)定（hg/t20507-2000）(33)控制室設(shè)計規(guī)定（hg/t20508-2000）(34)儀表供電設(shè)計規(guī)定（hg/t20509-2000）(35)可編程控制器系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定（hg/t20700-2000）(36)電子計算機機房設(shè)計規(guī)范（gb50174-93）(37)工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（gbz1-2002）(38)工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)（gb 12348-2008）(39)泵站設(shè)計規(guī)范（gb/t50265-97）(40)城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（cjj31-89）1.3.3 施工和驗收規(guī)范(1) 給水排水管道工程施工驗收規(guī)范（gb50268-20

16、08）(2) 給水排水構(gòu)筑物施工和驗收規(guī)范（gb/t50265-97）(3) 建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（gb50242-2002）(4) 埋地鋼質(zhì)管道水泥砂漿村里技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（cecsl0-89）(5) 埋地鋼質(zhì)管道環(huán)氧煤瀝青防腐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（syj28-87）(6) 地基與基礎(chǔ)工程施工及驗收規(guī)范（gb50202-2002）(7) 砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（gb50203-2002）(8) 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范（gb50204-2002）(9) 屋面工程技術(shù)規(guī)范（gb50207-94）(10) 建筑地面技術(shù)規(guī)范（gb50037-96）(11) 建筑地面工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（gb5

17、0209-2002）(12) 地下水防水工程質(zhì)量驗收規(guī)范（gb50208-2002）(13) 建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范（gb50212-2002）(14) 現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范（gb50236-98）(15) 混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（gb50119-2003）(16) 通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（gb50243-2002）(17) 建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（gb50300-2001）(18) 建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（gb50303-2002）(19) 工業(yè)自動化儀表工程施工與驗收規(guī)范（gbj93-86）(20) 工業(yè)自動化儀表及驗收規(guī)范（gb50093-

18、2002）(21) 自動化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（gbjl3l-90）(22) 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范（gb5025450259-96）(23) 建筑工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范（gb50194-93）(24) 鋼筋焊接及驗收規(guī)程（jgj18-84）(25) 機械設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范（gb50231-98）(26) 壓縮機、風(fēng)機、泵安裝工程施工及驗收規(guī)范（gb50275-98）(27) 水利工程鋼閘門（包括攔污柵）制造安裝及驗收規(guī)范（dl/t5018-94）(28) 鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范（gb50205）(29) 平面格柵清污機標(biāo)準(zhǔn)（cj/t3048）(30) 排水工程機

19、電設(shè)備安裝質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（sz-06-99）(31) 連續(xù)輸送設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范（gb50270-98）(32) 工業(yè)金屬管道安裝工程施工及驗收規(guī)范（gb50235-93）(33) 泵安裝工程施工及驗收規(guī)范（gb50275-98）(34) 起重設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范（gb50278-98）(35) 主閘門制造、安裝及驗收規(guī)范（d/t5018-94）(36) 城市污水處理廠工程質(zhì)量施工及驗收規(guī)范（gb50334-2002）1.3.4 主要政策法律(1)城市污水處理及污染防治技術(shù)政策建城2000124號 （2000年6月）(2)中華人民共和國環(huán)境保護法 （1989年12月）(3)中華

20、人民共和國水污染防治法 （1984年5月，1996年5月修正）(4)中華人民共和國水污染防治法實施細則 （2000年3月）(5)國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護若干問題的決定 （1996年8月）(6)建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例 （1998年11月） (7)污水處理設(shè)施環(huán)境保護監(jiān)督管理辦法 （1989年5月）(8)飲用水源保護區(qū)污染防治管理規(guī)定 （1989年7月）(9)污染物排放許可證管理暫行辦法 （1989年3月）1.4 設(shè)計原則(1) 貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護政策，符合國家有關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及地方法規(guī)，充分體現(xiàn)業(yè)主對該項目的具體要求。(2) 在該工程規(guī)劃的指導(dǎo)下，充分利用現(xiàn)有場地，對污水處理工程平面布

21、置進行全面規(guī)劃，使工程建設(shè)與城市發(fā)展相協(xié)調(diào)，既保護環(huán)境，又最大程度地發(fā)揮工程效益。(3) 根據(jù)污水進出水質(zhì)要求，選用成熟可靠、高效節(jié)能、占地少、經(jīng)濟實用、管理方便的污水處理先進工藝及污泥處理先進技術(shù)，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用。(4) 結(jié)合本工程實際情況，采用適合國情的自動化儀表、設(shè)備及監(jiān)測儀器，提高自動化管理水平和供電安全程度，以減輕工人勞動強度，改善勞動條件。(5) 通過技術(shù)經(jīng)濟論證優(yōu)化方案和設(shè)備選型，力求技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理。(6) 建構(gòu)筑物造型簡潔美觀，廠區(qū)的環(huán)境設(shè)計實現(xiàn)園林化。1.5 設(shè)計范圍本工程設(shè)計范圍為泌陽縣城市污水處理廠一期工程項目的技術(shù)方案設(shè)計，在設(shè)計中充分

22、考慮近遠期擴建的銜接，總平面按總規(guī)模進行設(shè)計，近期3104m3/d的污水處理規(guī)模，遠期3104m3/d污水處理規(guī)模，總污水處理規(guī)模達到6104m3/d。近期工程污水處理廠內(nèi)的所有工藝、設(shè)備、建筑、結(jié)構(gòu)、防腐保溫、電氣、弱電、自控儀表、機械、消防、給排水、廠內(nèi)室外總體工程、出水管線和廠外管網(wǎng)等專業(yè)設(shè)計（不含綠化部分）。2. 總體設(shè)計及廠址選擇2.1項目名稱 泌陽縣城市污水廠工藝設(shè)計2.2工程概述 河南省泌陽縣城市污水處理30000m3/d, 本著環(huán)境保護責(zé)任，根據(jù)相關(guān)法規(guī)，該廠擬建污水處理站，處理城市生活污水和工業(yè)廢水。2.3基本設(shè)計參數(shù) 2.3.1氣象資料 年平均氣溫15 ，年降水量800 m

23、m，夏季計算氣溫30 ，冬季計算氣溫5 ；夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，冬季主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)。 2.3.2設(shè)計規(guī)模日處理污水量為q=30000m3/d=347 l/s 2.3.3設(shè)計進出水水質(zhì) 1）設(shè)計進水水質(zhì)根據(jù)泌陽縣污水處理廠工程可行性研究報告及泌陽縣污水處理工程項目設(shè)計招標(biāo)文件編號：城采ccz200903號及周邊地區(qū)同類污水處理廠水質(zhì)，確定進水水質(zhì)指標(biāo)：表2.1 污水廠進水水質(zhì)序號項目濃度/指標(biāo)1ph值7.52懸浮物（ss）300 mg/l3五日生化需氧量（bod5）200 mg/l4化學(xué)需氧量（cod）420 mg/l5總磷（tp）3 mg/l6總氮（tn）40 mg/l7氨氮（nh3-n）2

24、5mg/l2)設(shè)計出水水質(zhì)根據(jù)泌陽縣污水處理廠工程環(huán)境影響評價報告及可行性研究報告批復(fù)，二級處理排放的水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb 18918-2002）中的一級b標(biāo)準(zhǔn)。出水水質(zhì)指標(biāo)見下表:表2.2污水廠出水水質(zhì)序號項 目設(shè)計出水水質(zhì)1化學(xué)需氧量（cod）60mg/l2生化需氧量（bod5）20mg/l3懸浮物（ss）20mg/l4氨氮（nh3-n）8（15）mg/l5總氮（tn）20 mg/l6總磷（以p計）1.0mg/l7ph698糞大腸菌群數(shù)（個/l）100002.3.4去除率： e=100% 式(2.1) 式中：c0進水物質(zhì)濃度，mg/l ce出水物質(zhì)濃度，mg/l(1)

25、ss去除率：e=100%=93.3% (2) bod5去除率：e=100%=90%(3) cod去除率：e=100%=86%(4) nh3-n去除率：e=100%=60%(5) tn去除率：e=100%=50%(6) tp去除率：e=100%=67%2.4廠址選擇 未經(jīng)處理的城市污水任意排放，不僅會對水體產(chǎn)生嚴重污染，而且直接影響城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，危及國計民生。所以，在污水排入水體前，必須對城市污水進行處理。而且工業(yè)廢水排入城市批水管網(wǎng)時，必須符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。最后流入管網(wǎng)的城市污水統(tǒng)一送至污水處理廠處理后排入水體。城市的排水系統(tǒng)與城市的總體規(guī)劃有密切的關(guān)系，而城市污水處理廠數(shù)目及位置又受

26、到城市排水管系的支配。因此，在城市總體規(guī)劃中，污水廠的位置范圍已有所規(guī)定，但是，在污水廠的總體設(shè)計時，對具體廠址選擇，仍須進行深入的調(diào)查研究和詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較。其一般原則如下：（1）為保證環(huán)境衛(wèi)生的要求，廠址應(yīng)與規(guī)劃居住區(qū)或公共建筑群保持一定的衛(wèi)生防護距離，一般不小于300米。（2）廠址應(yīng)設(shè)在城市集中供水水源的下游。（3）要充分利用地形，把廠址設(shè)在地形有適當(dāng)坡度的城市下游地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物之間水頭損失的要求，使污水和污泥有自流的可能，以節(jié)約動力。（4）廠址如果靠近水體，應(yīng)考慮汛期不受洪水的威脅。 （5）廠址應(yīng)設(shè)在地質(zhì)條件較好、地下水位較低的地區(qū)。（6）廠址的選擇要考慮遠期發(fā)展的可能性

27、，有擴建的余地。 3. 污水處理廠工藝選擇3.1 污水處理工藝選擇原則污水處理工藝的選擇是根據(jù)污水進水水質(zhì)、出水標(biāo)準(zhǔn)、污水處理廠規(guī)模、排放水體的環(huán)境容量，以及當(dāng)前的經(jīng)濟條件、管理水平、自然條件、環(huán)境特點等因素綜合分析研究后確定的。各種工藝有其各自的特點及適用條件，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況、項目的具體特點而定。依據(jù)河南省泌陽縣污水處理工程可行性研究報告和泌陽縣政府采購中心招標(biāo)文件中的工藝要求并做優(yōu)化設(shè)計，技術(shù)方案中污水處理廠工藝選擇的原則如下：(1)工藝性能先進性：工藝先進而且成熟，流程簡單，對水質(zhì)適應(yīng)性強，出水達標(biāo)率高，污泥易于處理、處置；(2)高效節(jié)能經(jīng)濟性：耗電量小，運行費用低，投資省，占地少

28、；(3)運行管理適用性：運行管理方便，設(shè)備可靠，易于維護；(4)近、遠期結(jié)合，且便于分期建設(shè)；(5)文明生產(chǎn)安全性：重視環(huán)境，控制噪聲，防治臭氣，創(chuàng)造文明生產(chǎn)條件。3.2 污水處理工藝比選目前，用于城市污水處理具有一定脫氮除磷效果的污水處理工藝大致分為兩大類：第一類為按空間進行分割的連續(xù)流活性污泥法；第二類為按時間進行分割的間歇性活性污泥法。另外還有一類就是以baf工藝為代表的生物膜法。3.2.1 按空間分割的連續(xù)流活性污泥法按空間分割的連續(xù)流活性污泥法是指各種處理功能（如進水、曝氣、沉淀、出水）在不同的空間(不同的池子)內(nèi)完成。目前，較成熟的工藝有：傳統(tǒng)a2/o工藝、a2/o氧化溝工藝等。1

29、)、傳統(tǒng)a2/o工藝及uct、倒置a2/o工藝傳統(tǒng)a2/o工藝于70年代由美國專家在厭氧好氧除磷工藝（a/o工藝）的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。該工藝是在a/o工藝中增加一個缺氧段，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧段，以達到脫氮的目的。攝取而被去除等功能。其傳統(tǒng)a2/o工藝可以完成有機污染物的去除、硝化反硝化脫氮、磷的過量流程簡圖如圖3.1：混合液回流進水厭氧缺氧好氧二沉池出水污泥回流剩余污泥 圖3.1傳統(tǒng)a2/o工藝流程簡圖傳統(tǒng)a2/o工藝的特點：在去除有機污染物的同時可達到除磷脫氮目的；工藝簡單、水力停留時間較短；在厭氧缺氧好氧條件下交替運行，絲狀菌不會過度繁殖，從而不會引發(fā)污泥膨脹。傳統(tǒng)a2/

30、o工藝的缺點是回流污泥中過多的硝酸鹽破壞厭氧環(huán)境，影響厭氧放磷效果，為此產(chǎn)生了uct工藝。與傳統(tǒng)a2/o工藝比較，uct工藝不同之處在于污泥先回流至缺氧池，再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池，從而減少了回流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響。但uct工藝增加了一次回流，即多一次提升，相應(yīng)的運行費用將增加。為了避免回流硝酸鹽對生物除磷的影響，克服uct工藝的缺點，又產(chǎn)生了倒置a2/o工藝。該工藝是將缺氧池置于厭氧池前面，來自二沉池的回流污泥和3050%的進水，50150%的混合液回流均進入缺氧段，停留時間為13h，回流污泥和混合液在缺氧池內(nèi)進行反硝化，去除硝態(tài)氮，再進入?yún)捬醵危ＷC了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強

31、化除磷效果。 倒置a2/o工藝流程簡圖如圖3.2：圖3.2 倒置a2/o工藝流程簡圖2)、傳統(tǒng)氧化溝工藝及de、te、carrousel-2000、微曝氧化溝工藝氧化溝是活性污泥法的一種類型。它把連續(xù)循環(huán)式反應(yīng)池作為生化反應(yīng)器，混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動。傳統(tǒng)氧化溝傳統(tǒng)氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應(yīng)器的混合液傳遞水平流速，從而使攪動的混合液在氧化溝內(nèi)循環(huán)流動。傳統(tǒng)氧化溝工藝供氧量的調(diào)節(jié)一般通過改變轉(zhuǎn)刷或曝氣機的轉(zhuǎn)速、浸水深度和設(shè)備數(shù)量等，以調(diào)節(jié)整個工藝的供氧能力和電耗水平。用氧化溝工藝一般不設(shè)初沉池，由于該工藝選擇的泥齡較長，剩余污泥量少于一般的活性污泥法，并且得到了一定程度的

32、好氧穩(wěn)定，污泥可不需要進行厭氧消化處理，從而簡化了污泥處理的流程。從水力特性來看，傳統(tǒng)氧化溝既具備完全混合式反應(yīng)器的特點，也具備推流式反應(yīng)器的特點。污水通常在溝渠中循環(huán)流動多次，并且曝氣裝置在溝中布置的特點使溝中溶解氧呈現(xiàn)分區(qū)變化。即遠離曝氣裝置的某點do濃度降低而呈現(xiàn)缺氧區(qū)，有利于活性污泥的生物絮凝和生物脫氮。 氧化溝工藝一般也適合于進水水質(zhì)濃度較低的生活污水處理廠。 傳統(tǒng)氧化溝工藝流程簡圖如圖3.3:進水出水氧化溝二沉池回流污泥剩余污泥 圖3.3 傳統(tǒng)氧化溝工藝流程簡圖傳統(tǒng)氧化溝具有負荷低耐沖擊、污泥量少、易于管理、方便維護、出水優(yōu)質(zhì)等特點。但由于該工藝采取表面曝氣的方式，因此溝內(nèi)有效水深

33、一般控制在34.5m左右，在深度上不如使用鼓風(fēng)機進行水下曝氣的方式，即相同設(shè)計參數(shù)的情況下，占地面積較大，且動力效率偏低，一般僅為1.61.8kgo2/kwh。 針對上述缺點和現(xiàn)代污水處理廠對出水水質(zhì)n、p的要求而開發(fā)出來的de及te型雙溝式氧化溝工藝、carrouse-2000氧化溝工藝、微孔曝氣氧化溝工藝均得到了成功的運用，取得了良好效果?，F(xiàn)分別簡述比較如下：3）de和te型生物除磷脫氮氧化溝工藝de型和te型氧化溝工藝首先由丹麥克魯格公司開發(fā)，它是交替式氧化溝的一種， de生物除磷脫氮雙溝式氧化溝工藝包括了厭氧池，一對同等容量的曝氣池和一個二沉池。而te型生物除磷脫氮三溝式氧化溝工藝包括

34、了厭氧池，三個同等容量的曝氣池和一個二沉池，與de型生物除磷脫氮雙溝式氧化溝工藝的區(qū)別是多了一個曝氣池。其中曝氣池的運作模式為不斷切換作業(yè)，而厭氧池則設(shè)有攪拌器。曝氣池附有數(shù)臺轉(zhuǎn)刷曝氣機，進水分布槽及出水井。除了有機物、懸浮物及氨氮去除外，廢水內(nèi)的總氮和磷質(zhì)濃度也根據(jù)生物除磷脫氮生物化方法而相對地減少。整個生物除磷脫氮系統(tǒng)采用全自動控制和監(jiān)測。由于廢水成份和有機負荷的變化，生物除磷脫氮系統(tǒng)需要一個連續(xù)不斷的微調(diào)控程序來達到最高的處理效果；而調(diào)控的方法則包括改變曝氣時間和變更曝氣機所提供的氧氣量。至于控制曝氣池內(nèi)供氧的方法，則是利用溶氧儀計。厭氧池設(shè)計為確保其厭氧條件，這對于存在于污水中的脫磷菌

35、的生長是至關(guān)重要的。厭氧池中，聚集于污泥中的磷會放出，但在后邊的曝氣池中又吸收，這是由于“大量磷攝取”的生物過程。經(jīng)厭氧池后，污水由自動分布器，按生物除磷脫氮的程序要求，程序邏輯控制器控制污水進入兩個氧化溝中的一條(de型)。de型和te型氧化溝工藝仍然采取了傳統(tǒng)氧化溝工藝的表面曝氣方式(轉(zhuǎn)刷曝氣機)，因此能耗及占地均偏大。同時由于必須不斷轉(zhuǎn)換運轉(zhuǎn)方式達到脫氮效果，所以該工藝必須具有很高的自動化程度。4）卡魯塞爾2000（carrousel-2000）除磷脫氮氧化溝工藝 該工藝源于荷蘭的dhv公司及其在美國的專利特許公司eimco。卡魯塞爾2000系統(tǒng)，是在原卡魯塞爾系統(tǒng)上增加一個缺氧池和預(yù)脫

36、氮池，這個預(yù)脫氮池通過兩條窄溝與原卡魯塞爾系統(tǒng)連接在一起。當(dāng)缺氧且富含硝酸鹽的混合液流向曝氣機時，部分液體被導(dǎo)入缺氧池，與未處理的污水接觸，從而省去了內(nèi)回流泵。未處理的污水bod濃度高，可作為碳源滿足并促進反硝化過程，分解出的氮氣釋放到空氣中，硝酸鹽中結(jié)合的氧用于bod氧化。水流分配通過溝道進口寬度和水力局部調(diào)節(jié)，溝道入口安裝的簡單的隔板“門”可以進行流量微調(diào)。卡魯塞爾2000系統(tǒng)特有的水力設(shè)計，代替了常規(guī)系統(tǒng)中所必需的內(nèi)回流泵和管道，僅需在缺氧區(qū)安裝一套低能耗的攪拌機。該工藝對nh3-n的降解率可達到95%，p的去除率達到75%以上。該工藝程式上屬a2/o工藝。由于采用了新型倒傘型表面曝氣機

37、供氧，因此，其有效水深達到4.8米，減少了占地面積，但設(shè)備利用率高，能耗仍然偏高。5）a/a/o微曝氧化溝除磷脫氮工藝a/a/o微曝氧化溝工藝是通過改變氧化溝的曝氣方式而產(chǎn)生的，該工藝首次在肇慶市污水處理廠運用即取得巨大成功，該廠運轉(zhuǎn)至今在出水水質(zhì)、能耗、占地、運行費、污泥處理、臭氣控制、噪聲控制等方面都取得了滿意的效果。進水缺氧池氧化溝出水內(nèi)回流鼓風(fēng)機二沉池回流污泥剩余污泥厭氧池a/a/o微曝氧化溝工藝流程簡圖如圖3.4： 圖3.4 微曝氧化溝工藝流程簡圖 微曝氧化溝工藝是在氧化溝基礎(chǔ)上，引入了微孔曝氣，同時曝氣設(shè)施在布置方式上做了改進，從而使總氧轉(zhuǎn)移量增大，有效地解決了提高氧利用率并降低能

38、耗問題。此外，在氧化溝的推流方式上，由于采用潛水?dāng)嚢杵?，由葉輪產(chǎn)生的水流推動直接作用到水中，被推動的水流由下層向上層傳遞，而不象表曝用轉(zhuǎn)刷或倒傘型曝氣機將水流從上向下層傳遞，而大部分的動能變成熱能散失入空中。因而采用潛水?dāng)嚢杵鳒p少了能量消耗，從一般的表曝形式推流所需的能耗58w/噸水降至12w/噸水。3.2.2 按時間分割的間歇式活性污泥法序批式活性污泥法，又稱間歇式活性污泥法，近幾年來已發(fā)展成多種改良型，主要有：傳統(tǒng)sbr、iceas、cast、unitank、msbr工藝等。1）、傳統(tǒng)sbr工藝其反應(yīng)是在同一容器中進行。在同一容器中進水時形成厭氧(此時不曝氣)、缺氧，而后停止進水，開始曝氣

39、充氧，完成脫氮除磷過程，并在同一容器中沉淀，再通過潷水器出水，完成一個程序。這種方法與以空間進行分割的連續(xù)流系統(tǒng)有所不同，它不需要回流污泥，也無專門的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，而是在同一容器中，分時段進行攪拌、曝氣、沉淀，形成厭氧、缺氧、好氧、沉淀過程。傳統(tǒng)sbr工藝，總?cè)莘e利用率低，一般小于50，因此適用于較小污水量場合。2）、iceas及cast工藝iceas、cast工藝即連續(xù)進水、間歇操作運轉(zhuǎn)的活性污泥法。與傳統(tǒng)sbr法不同之處在于通過設(shè)置多座池子，盡管單座池子為間歇操作運行，但使整個過程達到連續(xù)進水、連續(xù)出水。其進水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機在一座池子中完成，常用四座池子組成一組，輪流運

40、轉(zhuǎn)，一池一池的間歇處理。iceas及cast工藝雖有它的優(yōu)點，可在一組池中完成脫氮、去除bod5全過程，但每座池子都需安裝曝氣設(shè)備、用于沉淀的潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水，水頭損失大，設(shè)備的閑置率較高、利用率低，投資大，要求自動化程度高。3）、unitank工藝交替式生物處理池工藝是結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法和sbr法的特點形成的一種活性污泥處理工藝，其池型為矩形，運行方式類似于三溝式氧化溝。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，省去了回流污泥系統(tǒng)及沉淀設(shè)備，從而降低了投資；同時運行周期和運行時序可根據(jù)進水水質(zhì)情況和出水要求進行調(diào)整，運轉(zhuǎn)比較靈活，在一定范圍內(nèi)具有較強的競爭力。下面對該工藝進行簡要介紹?；緲?gòu)造交替式生

41、物處理池的外形是一矩形池，里面被分隔成三個相等的矩形單元池(a、b、c池)，相鄰的單元池之間以開孔的公共墻連通，如下圖所示。在三個單元池內(nèi)均配有曝氣擴散裝置。其中外側(cè)的兩池具有曝氣和沉淀雙重功能，兩池上還設(shè)有固定出水堰及剩余污泥排放口。中間池始終作為曝氣池使用。進入系統(tǒng)的污水，通過進水閘的控制可分時序分別進入三個池子中的任意一池，采用連續(xù)進水，周期交替運行方式。運行方式交替式生物處理池工藝主要有兩種運行方式，即單級好氧與脫氮除磷系統(tǒng)。單級好氧工藝的每個運行周期包括兩個主體運行階段，這兩個階段的運行過程完全相同，相互對稱，它們之間通過過渡段進行銜接，因而不需要設(shè)單獨的沉淀池及污泥回流系統(tǒng)。 3.

42、2.3 生物膜法1）生物膜法主要是以曝氣生物濾池(baf)為代表的一類污水處理技術(shù)。此工藝中一般包括有絮凝沉淀池及生物曝氣濾池兩部分主要構(gòu)筑物。生物曝氣濾池（baf）是80年代開發(fā)研究的新型微生物附著型污水處理工藝。生物曝氣濾池的構(gòu)造及運行方式與給水的普通快濾池相似，它是一種具有活性污泥法特點的生物膜法處理構(gòu)筑物，池內(nèi)放置直徑為幾個毫米的蓬松濾料作為生物群支撐介質(zhì)，通過設(shè)在池底的配氣系統(tǒng)曝氣，微生物在支撐介質(zhì)上生長。凈化污水除主要依靠填料上的生物膜外，濾池中尚存在一定濃度類似活性污泥的懸浮生物量，對污水也有一定降解作用。水流采用水氣復(fù)合上升流程，定期進行反沖洗。作為附著生物載體的濾池填料本身粒

43、徑小、比表面積大，因此容積負荷可以很高，反應(yīng)器容積可大大縮小。同時填料本身可截留ss，因此生物曝氣濾池可同時完成生物處理與固液分離。如選擇較小的填料粒徑和相對較低的濾速，固液分離效果要優(yōu)于沉淀法，可接近普通快濾池的過濾效果。當(dāng)有脫氮要求時，一般需采用兩段生物曝氣濾池，通過控制供氧使生物膜上的優(yōu)勢菌種分別為好氧菌和硝化菌，從而達到除碳及脫氮目的。污水通過這兩段生物濾池的處理，可達深度處理（中水）水質(zhì)要求（大腸菌指標(biāo)除外）。污水中磷的去除主要是通過ss的沉淀及攔截、分解，因此在生物曝氣濾池前一般需投加化學(xué)絮凝劑，在去除絕大部分懸浮物及有機污染物的同時，達到對磷的去除。絮凝沉淀池是帶有污泥循環(huán)的高效

44、沉淀池，設(shè)置目的主要在于防止污水中過高濃度的懸浮物堵塞后續(xù)的濾池。沉淀池前部是污水與混凝劑（如三氯化鐵）反應(yīng)區(qū)，其后是污水與絮凝劑（陰離子高分子聚合物）的反應(yīng)絮凝區(qū)，再后是斜板沉淀區(qū)。斜板沉淀區(qū)下部為污泥濃縮區(qū)，絮凝沉淀后的污泥在此濃縮后含水率可降至96以下。一小部分絮凝沉淀后的污泥返回到前部的絮凝區(qū)以改善絮凝和沉淀效果。投加化學(xué)絮凝劑后進水中大部分ss獲得沉淀、濃縮。生物曝氣濾池反沖洗廢水亦送入沉淀池中進行處理。生物濾池的主要優(yōu)點及缺點a主要優(yōu)點：占地面積小，基建投資省。曝氣生物濾池之后不設(shè)二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投資。此外，由于采用的濾料粒徑較小，比表面積大，生物量高，再加上反

45、沖洗可有效更新生物膜，保持生物膜的高活性，這樣就可在短的時間內(nèi)對污水進行快速凈化。曝氣生物濾池水力負荷、容積負荷大大高于傳統(tǒng)污水處理工藝，停留時間短(每級0.50.66h)，因此所需生物處理面積和體積都很小，節(jié)約了占地和投資。出水水質(zhì)高。在baf中，由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水ss很低，一般不超過10mg/l；b主要缺點：曝氣生物濾池對進水的ss要求較高。為使之在較短的水力停留時間內(nèi)處理較高的有機負荷并具有截留ss的功能，曝氣生物濾池采用的填料粒徑一般都比較小。如果進水的ss較高，會使濾池在很短的時間內(nèi)達到設(shè)計的水頭損失發(fā)生堵塞，這樣就必然導(dǎo)致頻繁的反沖洗，增加了運行費

46、用與管理的不便。根據(jù)國外的運行經(jīng)驗，進水的ss一般不超過100mg/l，最好控制在60mg/l以下。這樣就對曝氣生物濾池前的處理工藝提出了較高的要求。由于濾池單池尺寸的限制，池數(shù)又不可能太多，因此該工藝尤適合于中小水量的污水處理廠。當(dāng)用于大型污水處理廠時，由于化學(xué)絮凝劑的投加量較大，運轉(zhuǎn)費用會比較高。污泥產(chǎn)量增多，而且由于含有大量化學(xué)污泥，增加了污泥處理系統(tǒng)的難度和負擔(dān)。3.2.4 脫氮除磷工藝比較與選擇通過對上述各種工藝的分析，并結(jié)合本工程規(guī)模中等，出水水質(zhì)（特別是除磷脫氮）要求高，污泥必須穩(wěn)定的特點，如果采用按時間分割的間歇式活性污泥法中的sbr法、iceas法、cast法,利用其集進水、

47、曝氣、沉淀、出水多種功能于一體的特點，可以使平面布置緊湊，在用地方面具有一定優(yōu)勢。近幾年來，結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法和sbr法的特點又開發(fā)了msbr、unitank等工藝，其中msbr即是a2/o法后加sbr法，雖然具有了很好除磷脫氮功能，但同樣克服不了sbr的其它缺點。unitank工藝，其池型為矩形，運行方式類似于三溝式氧化溝。在用地方面有一定優(yōu)勢，但從前述分析來看，unitank工藝存在除磷效果不穩(wěn)定等缺陷，難以保障污水處理廠除磷達標(biāo)的要求。本工程工藝可靠性要求非常高，從而使該工藝的復(fù)雜程度大幅度增加，其控制量將成倍增加。采用baf工藝雖然在用地方面優(yōu)勢較大，但從前面章節(jié)的分析來看，同樣存在如

48、下突出缺點：由于本工程除磷要求高，而baf工藝生物除磷效果差，化學(xué)絮凝劑的投加量就顯得尤為突出，不但導(dǎo)致運轉(zhuǎn)費用升高，而且導(dǎo)致污泥產(chǎn)量增多，并且含有大量化學(xué)污泥，不利于污泥的后續(xù)處置。這樣一來，采用baf工藝雖然能節(jié)省用地，但增加了污泥處理系統(tǒng)的難度和負擔(dān)。baf工藝中設(shè)備種類、數(shù)量較多，管線布置比較復(fù)雜，投資比較高，對設(shè)備及自控系統(tǒng)可靠性、技術(shù)水平、維護管理水平的要求都比較高。在運轉(zhuǎn)過程中若管理不善，容易發(fā)生濾池堵塞情況，從而影響出水水質(zhì)。因此，單純從污水處理廠用地情況來說，baf工藝具有一定優(yōu)勢，但其運行費用高，操作管理相對繁雜，不利于污泥的后續(xù)處置。顯然baf工藝不適合本工程。上述任何缺

49、點都會給管理者帶來不便。按空間分割的連續(xù)流活性污泥法，雖然較baf，unitank工藝占地稍大，但運行管理經(jīng)驗成熟，出水穩(wěn)定可靠，運行費用低。適用于本項工程。根據(jù)本工程進出水水質(zhì)要求及用地情況，選傳統(tǒng)a/a/o工藝和de型氧化溝工藝進行比較，從而推薦一個適合本工程的最佳方案。以上兩種工藝都能很好的除磷脫氮。de型氧化溝為雙溝系統(tǒng)，通過配水井對水流流向的切換，堰門的起閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的調(diào)速，在溝中創(chuàng)造交替的硝化，反硝化條件，以達到脫氮的目的。傳統(tǒng)a/a/o為推流式的流態(tài)，耐沖擊負荷并充分利用了微孔曝氣充氧機理，具有效率高、池深大、占地面積小的優(yōu)點。缺氧區(qū)和好氧區(qū)在一個構(gòu)筑物內(nèi)，無須專用的混合液內(nèi)回

50、流設(shè)備，運行和管理控制方便靈活，除磷脫氮效率也很高，完全能滿足本工程要求。兩個方案都具有良好的脫氮除磷效果，都能達到工程的出水水質(zhì)要求，在技術(shù)上均可行。在用地上，de型氧化溝占地遠大于微曝氧化溝。在經(jīng)濟方面，傳統(tǒng)a/a/o具有優(yōu)勢，且微曝氣更具節(jié)能優(yōu)勢，國內(nèi)也具有較多工程實例，運轉(zhuǎn)可靠，容易獲得成功的運行管理經(jīng)驗。因此，本工程采用a/a/o工藝作為污水處理工藝。4. 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算4.1中格柵4.1.1設(shè)計參數(shù)1）、格柵柵條間隙寬度，應(yīng)符合下列要求： 粗格柵：機械清除時宜為1025mm；人工清除時宜為2540mm。特殊情況下，最大間隙可為100mm。 a細格柵：宜為310mm。 b水泵

51、前，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。 2)、 污水過柵流速宜采用0.61.0ms。除轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機外，機械清除格柵的安裝角度宜為6090。人工清除格柵的安裝角度宜為3060。 3)、當(dāng)格柵間隙為1625mm時，柵渣量取0.100.05m3/103m3污水；當(dāng)格柵間隙為3050mm時，柵渣量取0.030.01 m3/103m3污水。4)、格柵除污機，底部前端距井壁尺寸，鋼絲繩牽引除污機或移動懸吊葫蘆抓斗式除污機應(yīng)大于1.5m；鏈動刮板除污機或回轉(zhuǎn)式固液分離機應(yīng)大于1.0m。 5)、格柵上部必須設(shè)置工作平臺，其高度應(yīng)高出格柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作平臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施。 6)、 格柵工作平臺兩側(cè)邊道寬度宜采用0.71.0m。工作平臺正面過道寬度，采用機械清除時不應(yīng)小于1.5m，采用人工清除時不應(yīng)小于1.2m。 7)、 粗格柵柵渣宜采用帶式輸送機輸送；細格柵柵渣宜采用螺旋輸送機輸送。 8)、格柵除污機、輸送機和壓榨脫水機的進出料口宜采用密封形式，根據(jù)周圍環(huán)境情況，可設(shè)置除臭處理裝置。 9)、格柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒有害氣體的檢測與報