校園污水處理廠設(shè)計(jì)

1、校園污水處理廠設(shè)計(jì)遼寧石油化工大學(xué)校園污水處理廠設(shè)計(jì)第一章總論1.1 項(xiàng)目提出的背景及投資的必要性近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)和人類社會的不斷向前發(fā)展，資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等一系列問題日益突出。工業(yè)企業(yè)的迅速發(fā)展和城市人口的高度集中導(dǎo)致了世界用 水量的迅猛增長，相應(yīng)地導(dǎo)致了工業(yè)廢水和生活污水排放的大幅增加。在我國，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，對生態(tài)環(huán)境的要求日 益提高，要求越來越多的污水處理后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)才能排放。 在全國乃至世界范圍內(nèi)， 正在興建及待建的污水廠也日益增多。遼寧石油化工大學(xué)先有人口 20000余人，每天會產(chǎn)生大量的生活污水，而這 些生活污水往往不經(jīng)過處理直接排放到下水道當(dāng)中。據(jù)資

2、料可知該區(qū)生活污水當(dāng)中的COD和BOD5濃度分別為450mg/m3和255mg/m3 ,分別都超出IV類標(biāo)準(zhǔn)。 雖然現(xiàn)在的生活污水的排放對外界構(gòu)不成較大的影響， 但是，如果長久這樣下去， 必然會給該地區(qū)的河流、地下水以及生活用水造成不利的影響， 從而危及所在地 區(qū)的生活用水和工業(yè)用水。按地面水使用目標(biāo)和保護(hù)目標(biāo)，河水定為IV類地面水域。所以我們需要建立一個(gè)污水處理廠，將該校區(qū)所產(chǎn)生的污水處理到標(biāo)準(zhǔn)水平再排到河水或下水 道。1.2 學(xué)校概況1.2.1 學(xué)校簡介遼寧石油化工大學(xué)建于1950年，是新中國第一所石油工業(yè)學(xué)校，1958年開 格為學(xué)院，2002年2月升格為大學(xué)，目前已建成以工為主，工、理、

3、經(jīng)、管、 文、法、教等七大學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性大學(xué)。 學(xué)校被教育部確定為東北地區(qū)唯 所為西部少數(shù)民族地區(qū)培養(yǎng)高層次人才的高校。建校54年來已為國家培養(yǎng) 了 5萬多名畢業(yè)生，其中絕大部分已經(jīng)成為各行業(yè)的各級領(lǐng)導(dǎo)干部和技術(shù)骨干。 遼寧石油化工大學(xué)建于1950年，是新中國第一所石油工業(yè)學(xué)校，1958年升格為 學(xué)院，2002年2月升格為大學(xué)，目前已建成以工為主，工、理、經(jīng)、管、文、 法、教等七大學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性大學(xué)。學(xué)校被教育部確定為東北地區(qū)唯一一 所為西部少數(shù)民族地區(qū)培養(yǎng)高層次人才的高校。建校54年來已為國家培養(yǎng)了 5萬多名畢業(yè)生，其中絕大部分已經(jīng)成為各行業(yè)的各級領(lǐng)導(dǎo)干部和技術(shù)骨干。學(xué)校坐落在遼

4、寧省撫順市風(fēng)景秀麗的渾河岸畔，依山傍水，環(huán)境優(yōu)美，校園占地2013畝，建筑面積51.2萬m2,藏書175萬冊，資產(chǎn)總值6.1億元，教學(xué) 科研儀器設(shè)備總值9400萬元。學(xué)校新校區(qū)投資5億元，2004年底全部建成，屆 時(shí)一座融教學(xué)、科研、人文、生態(tài)于一體的具有現(xiàn)代風(fēng)格的大學(xué)園區(qū)展現(xiàn)在人們 面前。學(xué)校學(xué)科齊全，已經(jīng)形成多層次的教育體系，有研究生、本科生、國有民 辦、高職、留學(xué)生和成人等教育，在校學(xué)生兩萬余人。學(xué)校重視科研工作，在基礎(chǔ)理論、應(yīng)用技術(shù)研究和推進(jìn)企業(yè)科技創(chuàng)新等方面均有較大突破。近年來，先后承擔(dān)各類科研項(xiàng)目643項(xiàng)，其中國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國家863項(xiàng)目和省部 級項(xiàng)目92項(xiàng)，獲國家和省部級

5、以上獎(jiǎng)勵(lì)84項(xiàng)，獲專利44項(xiàng)，有25項(xiàng)成果通過 省部級鑒定，直接經(jīng)濟(jì)效益12億元。學(xué)校還廣泛開展學(xué)術(shù)交流，目前已與英國、 美國、俄羅斯等12個(gè)國家的高等院校和科研院所建立了長期的合作關(guān)系，與英 國愛丁堡大學(xué)等國外知名大學(xué)聯(lián)合開展“2+2' ”4+僻養(yǎng)項(xiàng)目。學(xué)校大力加強(qiáng)校園文化建設(shè)，積極開展大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技活動，營造創(chuàng) 新人才培養(yǎng)的環(huán)境。在充滿希望與挑戰(zhàn)的新世紀(jì)，遼石化大人信心百倍，正以開 拓創(chuàng)新、與時(shí)俱進(jìn)的精神風(fēng)貌，為把學(xué)校建設(shè)成為立足遼寧、面向全國，具有自 身優(yōu)勢和辦學(xué)特色，綜合實(shí)力強(qiáng)，教學(xué)科研水平較高，在國內(nèi)外具有影響的多科 性大學(xué)而努力奮斗。1.2.2 學(xué)校環(huán)境概況自然地理位置

6、撫順市位于遼寧省東部，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 123° 55/北緯41 0 5班順地理位 置優(yōu)越，東與吉林省接壤，西距省會沈陽市45公里，北與鐵嶺毗鄰，南與本溪相望。撫順境內(nèi)平均海拔80米。氣象水文條件撫順市屬于中溫帶東亞大陸季風(fēng)氣候區(qū)。主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是夏熱多雨，冬寒 漫長，溫差較大，四季分明。年平均氣溫為 57C,>10 C積溫平均為2700 3200 C;無霜期為130150天;年平均降水量為760790毫米;年日照時(shí)數(shù)為 22302520小時(shí)，日照百分率為5158%。由于遼寧石油化工大學(xué)坐落在市郊 區(qū)的渾河岸邊，所以空氣較市中心更加濕潤，其它條件也相對較好一些。1.2.3 學(xué)校污水

7、排放現(xiàn)狀學(xué)校污水現(xiàn)狀排放量 生活污水量現(xiàn)狀2007年該學(xué)校用水人口為2萬人，生活用水量標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀 值為1 m3/（人 d）,生活用水排放系數(shù)為 0.8 ,則總生活污水量為 Q=0.8 X2X 1=1.6 （萬 nVd）。 工業(yè)廢水水量現(xiàn)狀 學(xué)?，F(xiàn)在為學(xué)習(xí)生活一體化學(xué)校，尚未建立任何工業(yè) 部門，所以該區(qū)的工業(yè)工業(yè)廢水水量可以認(rèn)為是零。 實(shí)驗(yàn)室廢水水量現(xiàn)狀 學(xué)校的實(shí)驗(yàn)用水直接從生活用水中獲得，但是實(shí)驗(yàn) 廢水的排放卻有嚴(yán)格的要求，一般直接進(jìn)入下水道的水都是對河水水質(zhì)造 不成很大影響的廢水。相對有污染的廢水都在集中處理后在進(jìn)入排水管道。 并且，實(shí)驗(yàn)室的用水的大致量已經(jīng)統(tǒng)計(jì)在生活污水當(dāng)中，所以，此時(shí)，將

8、實(shí)驗(yàn)室的用水量統(tǒng)計(jì)為零。學(xué)?；旌衔鬯|(zhì)現(xiàn)狀學(xué)校的混合污水主要是生活污水，所以學(xué)校的混合污水的水質(zhì)水量可一近似 地認(rèn)為就是該校區(qū)的生活污水的水質(zhì)水量。表1-1學(xué)校混合污水水質(zhì)現(xiàn)狀表匯水區(qū)流量（萬m/d）BOD5(mg/L)CODCr(mg/L)SS (mg/L )氨氮(mg/L )混合污水1. 6225450280401.3 污水處理廠建設(shè)規(guī)模與治理目標(biāo)污水處理廠建設(shè)規(guī)模 生活污水水量預(yù)測 按用水人口生活用水量乘以排水系數(shù) 0.8來預(yù)測生活排 水量，求得生活污水量，如表1 2工業(yè)廢水水量預(yù)測 根據(jù)預(yù)測，學(xué)校近期一些年不會建立工廠等一些能夠產(chǎn) 生工業(yè)廢水的污染源。所以近期學(xué)校的工業(yè)廢水的預(yù)測水量

9、為零。實(shí)驗(yàn)室污水水量預(yù)測實(shí)驗(yàn)室的用水水量仍然與生活污水統(tǒng)計(jì)在一起。 混合污水日排放量預(yù)測學(xué)?；旌吓潘款A(yù)測值即為生活污水量預(yù)測值，見表4。 污水處理廠建設(shè)規(guī)模本項(xiàng)目2008年下半年開工，2009年年底建成。根據(jù)預(yù)測，投產(chǎn)時(shí)的污水日排放量為2.88萬吊/d。經(jīng)與主管部門研究，本項(xiàng)目最 終規(guī)模確定為4萬吊/d , 一次建設(shè)完成。表1-2學(xué)校生活污水量預(yù)測表年份學(xué)校人 口/萬人用水人口 /萬人用水標(biāo) 準(zhǔn)日用水量/ （萬 m/d）日排放量3/ （萬 m/d）吊/（人 d）2007212121. 620082. 42. 412, 41 . 922009331 . 23. 62. 88污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水

10、質(zhì)本項(xiàng)目為該學(xué)校污水處理的最后把關(guān)工程， 治理目標(biāo)是學(xué)校的污水在排入 河流或下水道時(shí)水質(zhì)達(dá)到國家地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-8®之中“IV”類地面水標(biāo)準(zhǔn)。由于在河流中和輸水管道中的其它因素的影響，所以本污水處理廠的出水需要高于國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-88)。國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)水平 是可以達(dá)到目標(biāo)要求的，但考慮到學(xué)校的經(jīng)濟(jì)承受能力，必須對基建和運(yùn)行的費(fèi) 用加以控制，要在最優(yōu)化建廠的同時(shí)經(jīng)濟(jì)建廠， 使得建廠花費(fèi)越少越好。污水處 理廠設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)如表1-3。表1-3設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)表項(xiàng)目CODBODSS氨氮進(jìn)水水質(zhì)45022528040出水水質(zhì)<63<14<

11、30<3去除率>86>93>89>93 .GB8978-1996二級(城市污水廠)排放標(biāo)準(zhǔn)<120<30<30<201.4建設(shè)原則建設(shè)范圍建設(shè)范圍為污水處理廠所有污水、污泥處理工程及公用與輔助工程。建設(shè)原則從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來說，任何一個(gè)規(guī)模并不是越大越好，也不是越小越好。規(guī) 模過大，超過一定限度反而會使管理難度增大，運(yùn)行成本增高，而規(guī)模過小，又 形不成規(guī)模效益，同樣是不經(jīng)濟(jì)和不科學(xué)的。只有達(dá)到一個(gè)適度的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，其 運(yùn)行成本才最低，規(guī)模效益才會最大化，這就是通常所說的最佳效益規(guī)模。 城市 污水處理廠的建設(shè)也是這樣，既不是越集中、處理規(guī)模越大越

12、好，也不是越分散、 規(guī)模越小越好，而是要按照最佳效益規(guī)模的原則來確定污水處理廠建設(shè)規(guī)模的大 小，污水處理工程建設(shè)過程中應(yīng)遵從下列原則：污水處理所用的工藝技術(shù)方案， 在達(dá)到治理的要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運(yùn)行費(fèi)用相對少、運(yùn)行管理相對簡便的先進(jìn)的工藝；所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn)， 更要 求其具有成熟可靠性；和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí)建設(shè)，以便使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益；污水處理廠的出水應(yīng)盡可能地回用， 以緩解城市缺水問 題；污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染；此外，盡量減少工程占地。第二章污水處理方案分析比較2.1 方案比較無論何種規(guī)模的處理廠，在確定污水處理工

13、藝時(shí)，除了保證處理效果這一基 本條件外，主要目的是降低基建投資，節(jié)省日常的運(yùn)行費(fèi)用，以求在日后的處理 廠的運(yùn)行中在保證處理過的污水達(dá)標(biāo)排放的前提下，使企業(yè)的經(jīng)營成本最小。此 外，由于該污水處理廠是針對學(xué)校而設(shè)計(jì)的，學(xué)校的運(yùn)行費(fèi)用一般都是很少，所以更應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)投資盡量少的而又具有實(shí)用價(jià)值效益的污水處理廠，要做到這一點(diǎn)，首先應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的處理工藝。小型的污水處理廠具有這樣 的特點(diǎn)：(1) 由于負(fù)擔(dān)的排水面積小，污水量較小，一天內(nèi)水量水質(zhì)變化較大，頻 率較高；(2) 由于污水處理廠要在學(xué)校里面修建，所以所在地區(qū)不大，而且廠外污 水輸送管道也不會太長。所以，其占地受到限制，處理單元應(yīng)當(dāng)盡

14、量布置緊湊。(3) 一般要求自動化程度較高，以減少工作人員配置，降低經(jīng)營成本。(4) 污水處理廠位于學(xué)校內(nèi)部，平面布置可能會受實(shí)際情況限制，可能靠 近宿室區(qū)或地面起伏不等的地方，平面布置應(yīng)因地置宜，變蔽為利。(5) 由于規(guī)模較小，一般不設(shè)污泥消化，宜采用低負(fù)荷的延時(shí)曝氣工藝， 在減少剩余污泥產(chǎn)量的同時(shí)使污泥實(shí)現(xiàn)好氧穩(wěn)定。鑒于以上的特點(diǎn)，對于小型的污水處理廠，SBR&和氧化溝法為首先考慮的 工藝方案。SBRH 序歹!J 間歇式活性污泥法 (Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處

15、理技術(shù)，SBR是活性污泥法的一種變形，又稱序批式活性污泥法。 與傳統(tǒng)污水處理工藝不同， SB叱術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。 它的主要特征是在運(yùn)行上 的有序和間歇操作，SB叱術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，它的反應(yīng)機(jī)理和污染物去除 機(jī)制和傳統(tǒng)活性污泥法相同，只是在運(yùn)行操作不同。SBR是在單一的反應(yīng)器內(nèi)，在時(shí)間上進(jìn)行各種目的的不同操作，故稱之為時(shí)間序列上的廢水處理工藝， 它集 調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池為一體，不需設(shè)污泥回流系統(tǒng)。氧化溝污水處理技術(shù)，是 20世紀(jì)50年代由荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來，這 項(xiàng)技術(shù)在歐洲、北美、南非、

16、澳大利亞等國廣泛采用，工藝及構(gòu)造有了很大的發(fā) 展和進(jìn)步。隨著對該技術(shù)缺點(diǎn)(占用面積大)的克服和對優(yōu)點(diǎn)(基建投資及運(yùn)行費(fèi)用相對較低，運(yùn)行效果高且穩(wěn)定，維護(hù)管理簡單等分)的逐步深入認(rèn)識，目前 已成為普遍采用的污水處理技術(shù)。這兩種工藝都具有以下優(yōu)點(diǎn)：(6) 反應(yīng)都屬完全混合型，具有較高的耐沖擊負(fù)荷的能力；(7) 一般不設(shè)初沉池，工藝簡化，節(jié)省占地；(8) 一般多采用低負(fù)荷延時(shí)曝氣方式運(yùn)行，處理效果好，可使污泥好氧穩(wěn) 定，同時(shí)可減少污泥產(chǎn)量(如果污泥出路可靠，也可適當(dāng)提高負(fù)荷)；氧化溝目前常用的有卡魯塞爾氧化溝、 奧貝爾氧化溝、三溝及雙溝等交替式 氧化溝等幾種形式，其中以前兩種更為常用。氧化溝的共同特

17、點(diǎn)是污水在循環(huán)水 池中流動，曝氣方式主要采用表曝方式(近年來，也有鼓風(fēng)曝氣方式的氧化溝， 也被稱作氧化溝池型的普曝，結(jié)合了氧化溝及微孔曝氣的優(yōu)點(diǎn))。SB"藝包括傳統(tǒng)SBR&、ICEAS工藝、DAT-IAT工藝、CASH藝、UNITANKT藝等不同方法。 從嚴(yán)格意義上講，交替式運(yùn)行的氧化溝實(shí)際上也是 SBRT藝的一種。同時(shí)SBRX藝具有以下特點(diǎn)：理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處 于交替狀態(tài)，凈化效果好。 運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高， 出水水質(zhì)好。耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵 抗水量

18、和有機(jī)污物的沖擊。工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護(hù)管理。(6)反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。SBR&系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有 良好的脫氮除磷效果。工藝流程簡單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、 污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。SBRt與氧化溝相比具有以下優(yōu)點(diǎn):(1) S BR的反應(yīng)池的形式為完全混合型，工藝省去了二沉池和回流污泥 泵房，反應(yīng)池十分緊湊，占地很

19、少。外形以矩形為準(zhǔn)，池寬與池長之比大約為1: 11: 2,水深46米。占地面積相對要小的多。(2)氧化溝的曝氣設(shè)一表曝機(jī)在運(yùn)行時(shí)，濺起水花較大，對周圍環(huán)境產(chǎn)生 不利影響。某些特殊情況下，對污水廠有很高的環(huán)保要求，反應(yīng)池上部需要加蓋 或增設(shè)上部建筑，以隔絕臭氣，這樣則會影響表曝的曝氣效率。（3）由于SBR池是間歇運(yùn)行，有很較強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)能力，對于水質(zhì)水量變 化較大的情況，也不需要高調(diào)節(jié)池（實(shí)際上，SBR也本身就有調(diào)節(jié)池的作用）（4）在北方嚴(yán)寒地區(qū)，冬季室外氣溫較低，氧化溝的表曝曝氣方式也不適 宜。（5） SBR也池深也不受限制，必要時(shí)可適當(dāng)加深。綜合上述各種因素，在各地區(qū)的小型污水處理廠的設(shè)計(jì)中

20、，SBRX藝比氧化溝更廣泛的被采用。所以，在本次的校園污水處理廠的設(shè)計(jì)中采用SBRT藝。如下：表一為SBR工藝的分類特點(diǎn)及適用范圍表1 SBRT藝特點(diǎn)及適用范圍工藝名稱反應(yīng)池分格進(jìn)水方 式是否回 流適用 規(guī)模工程實(shí)例傳統(tǒng)SBR單池、不分格間歇交 替進(jìn)水否小型沈陽米油廠、蓮花 味精集團(tuán)ICEAS以隔墻分成預(yù)反應(yīng) 區(qū)和主反應(yīng)區(qū)連續(xù)進(jìn) 水需要回 流大、昆明第三污水廠DATIAT以隔墻分為DAT及IAT池連續(xù)進(jìn) 水回流比 為200% 400%大、天津開發(fā)區(qū)污水 廠、撫順三寶屯污 水廠CASS7CAST/CAS分為選擇區(qū)和主反成區(qū)間歇交 替進(jìn)水回流比 為20%35%中、小型鎮(zhèn)江新區(qū)污水廠UNITANK用

21、隔墻分為3池否間歇交 替進(jìn)水中、小型上海某污水處理 廠小型污水處理廠主要的要求是操作簡單，布置緊湊，從上表比較而言，不需回流或回流很少的傳統(tǒng)SB旺口 CASH藝成為設(shè)計(jì)的首選，而大型污水處理廠則 要求連續(xù)進(jìn)水，否則進(jìn)水管線及閥門的設(shè)計(jì)流量將成倍增加。 從國內(nèi)已建成的污 水處理廠來看，大、中型污水處理廠如撫順三寶屯污水處理廠（25萬噸/日）、天津開發(fā)區(qū)污水處理廠（10萬噸/日）、昆明第三污水廠（15萬噸/日）、昆明 第四污水廠采用的都是 DAT-IAT工藝或ICEAS等連續(xù)進(jìn)水的處理工藝。相反，小 型污水處理廠則多數(shù)的采用傳統(tǒng) SBRX藝，CAST工藝是SBR法的變種，有一 定的生物除磷效果，而

22、且在進(jìn)水污染物濃度較低時(shí)可有效地防止污泥膨脹，與傳統(tǒng)SBR工藝相比則因無需內(nèi)回流而使處理流程更為簡化。近年采用CASTX藝的 逐漸增多。對于UNITAN極近來興起的類似的 MSBR Modified SBR ）工藝，目 前應(yīng)用還不多，但不久很可能成為小型污水處理廠的熱門工藝CASS (CASTCASP)工藝，全稱 Cyclic Activated Sludge Technology/System/ Process。是近年來在傳統(tǒng)SB工藝上發(fā)起來的一種新型工藝，該工藝又稱為 循環(huán)式活性污泥法，是由美國Goronszy教授在ICEAS工藝的基礎(chǔ)上研究開發(fā)的， 它是利用不同微生物在不同的負(fù)荷條件下生

23、長速率差異和污水生物除磷脫氮機(jī) 理，將生物選擇器與傳統(tǒng)SBR5應(yīng)器相結(jié)合的產(chǎn)物。CASS工藝為間歇式生物反 應(yīng)器，在此反應(yīng)器中進(jìn)行交替的曝氣-非曝氣過程的不斷重復(fù)，將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個(gè)池子中完成。 它是利用不同微生物在不同負(fù)荷條件下 生長速率差異和污水生物除磷脫氮機(jī)理，將生物選擇器與傳統(tǒng)SBR 反應(yīng)器相結(jié)合 的產(chǎn)物。這種工藝綜合了推流式活性污泥法的初始反應(yīng)條件（具有基質(zhì)濃度梯度 和較高的絮體負(fù)荷）和完全活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)（較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力），無論 對城市污水還是工業(yè)廢水都是一種有效的方法，有效地防止污泥膨脹。另外如果 選擇器的厭氧的方式運(yùn)行，則具有生物除磷作用。CAS S工

24、藝的主要優(yōu)點(diǎn)有：可變?nèi)萜鞯倪\(yùn)行提高了對水質(zhì)、水量波動的適應(yīng) 性和運(yùn)行操作的靈活性；良好的沉淀性能；良好的脫氮除磷效果；CASH藝入口處設(shè)有生物選擇器，并進(jìn)行污泥回流，保證了活性污泥不斷的在選擇器中經(jīng)歷 了一個(gè)高絮體負(fù)荷階段，從而有利于絮凝性細(xì)菌的生長并提高污泥的活性，使其快速的去除廢水中的溶解性易降解基質(zhì)，進(jìn)一步有效的抑制絲狀菌的生長和繁 殖；工藝流程簡單，土建和投資低，自動化程度高。綜上所述，對于小型污水處理廠，傳統(tǒng) SB"藝和CASS工藝是小型污水處 理廠的首選工藝。這兩種工藝比較而言，CASS工藝有一定的生物除磷效果，而且在進(jìn)水污染物濃度很低的情況下，CASS工藝可有效的防止污

25、泥膨脹。而傳統(tǒng) 的SB工藝則因沒有內(nèi)回流而使處理更為簡化。在傳統(tǒng) SB工藝和CASH藝中 我們選擇CASS工藝。2.2工藝流程框圖氧化溝法工藝流程下圖一為氧化溝法污水處理及污泥處理工藝流程圖一氧化溝法工藝流程圖SBR(CAST)：藝流程下圖二為使用CASTS污水處理工藝的污水處理廠的工藝流程圖其中 > 表示水的流向；A表示泥的流向；A表示空氣的流向圖二CASTt工藝流程圖CAST 法工藝流程簡述：由于污水處理廠的處理量較小， 大約為3萬立方米 /每天,每小時(shí)1250立方米。蓄水池的主要作用是在需要處理的污水水量較大時(shí) 起到暫時(shí)蓄水的作用，緩解處理廠的壓力。蓄水池平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，只在必要

26、 的時(shí)候打開使用。污水通過排水管道進(jìn)入廠區(qū)的格柵井， 去除體積較大的懸浮垃 圾、木塊等雜物。經(jīng)格柵處理后進(jìn)入集水調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池中經(jīng)過攪拌后進(jìn)入泵 房，進(jìn)水泵房峰值設(shè)計(jì)流量為 3萬噸/天。經(jīng)過進(jìn)水泵房提升后，污水進(jìn)入冷卻 池冷卻，然后到混凝沉沙池沉淀。沉淀的污泥進(jìn)入污泥貯池最后進(jìn)入污泥池處理。 經(jīng)過沉砂池處理后的污水，進(jìn)入 CASTS應(yīng)池處理后，經(jīng)過生物過濾池的處理排 放到河流中。在處理過程中，CA ST反應(yīng)池中的沉淀污泥排入污泥池， 而污泥池 中靜置沉淀后產(chǎn)生的上清液再次回流到 CA ST反應(yīng)池再處理。污泥池中的沉淀 污泥排入脫水系統(tǒng)中進(jìn)行脫水，之后將干污泥外運(yùn)處理。而同時(shí)得到的上清液回 流

27、到集水調(diào)節(jié)井再處理。在整個(gè)反應(yīng)過程當(dāng)中，鼓風(fēng)機(jī)間歇性向CAST反應(yīng)池充 入空氣。CAST反應(yīng)器由3個(gè)區(qū)域組成：生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)器，每個(gè)區(qū)的 容積比為1: 5: 30。污水首先進(jìn)入選擇區(qū)，與來自主反應(yīng)器的混合液(20%30%)混合，經(jīng)過厭氧反應(yīng)后進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)，如下圖所示 。CAS夜應(yīng)器構(gòu)造圖 其中從左到右分別為生物選擇區(qū)、缺氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。CAST主要工藝操作過程I |（a）進(jìn)水、曝氣階段開始； （b）曝氣階段結(jié)束；（c）沉淀階段開始； （d） 沉淀階段結(jié)束，撇水階段開始；（e）撇水階段及排泥結(jié)束； （f）進(jìn)水、閑置 階段2. 3設(shè)計(jì)任務(wù)：3.0萬m/d污水處理設(shè)計(jì)項(xiàng)目CODBODSS

28、氨氮進(jìn)水水質(zhì)45022528040 1出水水質(zhì)<63<14<30<3去除率>86>93>89>93GB8978-1996二級（城市污水廠）排放標(biāo)準(zhǔn)<120<30<30<20設(shè)計(jì)所要滿足的條件要求:1設(shè)計(jì)滿足環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，污水處理后達(dá)到中水水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2充分考慮二次污染的防治，設(shè)備噪聲低，盡量減少對周圍環(huán)境的影響。污水處 理設(shè)施的設(shè)計(jì)和建設(shè)必須結(jié)合小區(qū)的整體規(guī)劃和建筑特點(diǎn)， 既外觀設(shè)計(jì)上要與小 區(qū)的建筑環(huán)境相協(xié)調(diào)，以求美觀。3在高程布局上要盡量采用立體布局， 充分利用地下空間；平面布局要緊湊，以 節(jié)省用地。4污水處理系

29、統(tǒng)維護(hù)管理方便，工程施工周期短，使用壽命長。污水處理系統(tǒng)能 自動運(yùn)行，經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用低，總投資少。5系統(tǒng)處理程度高，污泥產(chǎn)量少，并盡可能采用節(jié)能技術(shù)。處理構(gòu)筑物對水力負(fù) 荷和有機(jī)物負(fù)荷的適應(yīng)范圍較大，使系統(tǒng)有較好的經(jīng)手沖擊負(fù)荷能力。6污水處理設(shè)施應(yīng)具有較大的適應(yīng)性， 應(yīng)急性，可滿足水質(zhì)水量的變化，并考慮 突法事故狀態(tài)的各種應(yīng)急措施。2.3工藝構(gòu)筑物及設(shè)備一覽表SBR（CAS法工藝構(gòu)筑物及設(shè)備1名稱規(guī)格（m）數(shù)量（座）設(shè)建數(shù)主要設(shè)備1蓄水池LXBX H=15X12 X1有效蓄水量Qmax=750 m3:鋼閘門（2.0 X1.7m）1臺4.5=810手動啟閉機(jī)(5t ) 1臺2格柵LXB=4.5 義

30、 11以1Qn Qh1"冽晏L 3,.nax=3x m/d =1250mhUlllt e=25mm 加水禰h=1.2m 肺流速v=0.6 m/st 、 、：螺sad 螺紋輸送市 鋼閘門(:3手動啟訪1£計(jì)1套仁(300) 1丫( 300) 120 X1.7m)L扇蝕(5t) 3臺3攪拌池?cái)嚢铏C(jī)房LXBX H= 7X7X4.5LXB=5 X411/斤沉重 3Qmax=353 m/dQh=1250n/hQBG075潸水燒拌機(jī) (英00mm,N7.5Kw) 1臺超聲液位計(jì)1套4提升泵房LXB=6 X81壕計(jì)流量Q=1250 m/h電泵流量Q=2000 m/h , 設(shè)計(jì)揚(yáng)程H=4.

31、8mHO迎泵揚(yáng)程H=5.0mH20 (1mHO=9800Pa螺旋呆(1500 mm, N60kW 2臺1用1備 鋼閘門(2.0mx 2.0m)一 ,、一 Z扇手動后閉機(jī)(5t) 2 n5冷卻池LX BX H=12X10X51設(shè)計(jì)流量Q=1250 m/h ,_ _設(shè) 計(jì) 流 速 v=0.02m/s3后效谷積5 5 0 m 、鋼閘門(2.0mx2.0m) 一 r、一Z扇 手動后閉機(jī)(5t) 2n6沉淀池LXBXH=10 X 5X5.41工vg計(jì)流量 Qd=3.0力n/d 一 一 一k 平流速=0.085m/s效水深H1=2.5m號ft時(shí)而 T=2.0min鋼閘門(2.0mx2.0m)一 ,、一 扇

32、手動后閉機(jī)(5t) 2n7CAST也LXBXH=24 X 6X51設(shè)計(jì)流量 Qd= 3 .0 萬m/d鋼閘門(2.0mx 2.0m)一 ,、一 扇手動后閉機(jī)(5t) 2n8污泥池LXBXH=6.0 X5.0 義 41設(shè)外排泥量Q= 7 0 0 m/d污池含水率P=99.0%污泥干重 G=7 .0t/d2PN污泥泵(Q40 m3/h , H25m,N11kW2命一一， 、電磁狀里計(jì)(150mm2 臺2 主動單軌小車2臺9污泥貯LXBX1有效容積V=441m3 存濃時(shí)間T=1.0dQBG075潛水?dāng)嚢铏C(jī) (1500mm,N7.5Kw) 2臺池H=14.0 X7.0X5.0超嚴(yán)液位計(jì)2毛10鼓風(fēng)機(jī)房

33、LXB=30X 151局3風(fēng)重Qa=600n/min國心 (Q150n 壓P0. 空氣3/min,由口絕 167MPa)5 臺虎消器5臺11脫去機(jī)LX B= 15.0 X82設(shè)計(jì)流里 Qd= 1 25 0 m/h設(shè)計(jì)物程H=2.0mHO迎泵揚(yáng)程H=2.5mH2O腺恥病(1500 mm , Q2000mhi 2H2.5mH20 ,N30kW)共 1 臺 鋼閘門(2.0 X2.0m) :扇、，, 丁手動單梁懸掛式起重 機(jī)(2t i 1臺 套筒閥Db800mmx 1500mm價(jià)、200 閘 門1個(gè)3各級處理單元3.1 預(yù)處理一般來講，溫度、PH值等如果不過高或過低，可以不設(shè)專門的調(diào)節(jié)池。因 為SBR

34、5應(yīng)池本身實(shí)際上就等于一個(gè)調(diào)節(jié)池。這也是SBRT藝用在小型污水廠中 的一個(gè)非常重要的優(yōu)越性。所以，在本次設(shè)計(jì)的污水處理廠的污水處理過程當(dāng)中， 對收集到的污水不做預(yù)處理。3.2 格柵 格柵設(shè)計(jì)說明由于不采用池底空氣擴(kuò)散器形成曝氣，故格柵的截污主要對水泵起保護(hù)作用，擬采用中格柵，格柵柵條間隙已擬定為25.00mmo設(shè)計(jì)流量：平均日流量 Qd = 3 .0萬m3/h = 1 5 50m3/h = 0.3 4 8 m3/s最大日流量 Qmax =KzQd = 1.19X 1 2 5 0 = 1 500.0 (m3/h) =0 .4 2m3/s設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條間隙e=25.00mm,柵前水深h=1.2m,

35、過柵流速v=0.6m/s,安裝 傾角=75。柵格計(jì)算a.柵條間隙數(shù)(n)為ehv0.025 1.2 0.623 （條）Qmax . sin 0.42 sin75 b.柵槽有效寬度(B)設(shè)計(jì)采用 =10cm圓鋼為柵條，即s=0.01m。B= S (n-1) +en=0.01x(23-1) +0.025 x23=0.795 (m原污水來水水面埋深(相對較高)為2.5m,柵槽深度3.7m。由于設(shè)計(jì)流量較小， 導(dǎo)致格柵都比較小。這種情況下若采用機(jī)械格柵，渠道上部的驅(qū)動部分及柵渣輸 送機(jī)所需的空間一般都在2m以上，造成很大的空間浪費(fèi)，而對于本次設(shè)計(jì)的小 型污水處理廠，格柵間有上部建筑，則增加了土建投資。

36、而且學(xué)校排出的污水主 要是生活污水，柵渣較少，所以我們采用人工格柵代替機(jī)械格柵。3.3集水調(diào)節(jié)池3. 3. 1攪拌機(jī)房污水在從隔柵井出來之后，污水內(nèi)的各混合物的濃度在污水的各個(gè)部分變的 不均勻，為了防止污水內(nèi)的微小物質(zhì)的沉積， 在隔柵井和提升泵池的中間需要設(shè) 計(jì)一個(gè)攪拌池，攪拌池的設(shè)計(jì)流量為每天1250立方米，大小為(7 X 7X 4.5=220.5) 立方米。使用QBG075式潛水?dāng)嚢铏C(jī)。攪拌機(jī)房的面積大小為(5X4=20) m23. 3. 2提升泵房設(shè)計(jì)說明 采用CASH藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建的污水處理廠， 工藝管理線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)過提升后進(jìn)入冷卻池

37、。 然后自流進(jìn)入混凝沉淀池。設(shè)計(jì)流量 Qa產(chǎn)1250riVh。污水提升前水位為-0.25m,污水總提升流程為4.50m,采用螺旋泵，具設(shè)計(jì) 提升高度為H=4.8m。設(shè)計(jì)流量CU=1250m/h ,采用一臺螺旋泵，提升流量為2100 2300nVh ,轉(zhuǎn)速 42r/min,頭數(shù) 3,功率 55KW 占地(4.00 X 5.00m)吊。提升泵房 螺旋泵泵體室外安裝，電機(jī)、減速機(jī)、電控柜、電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安裝，另外考慮一定檢修空間。提升泵房的占地面積為(15.0X0.5X11.0) X 10.0=(265.0)m 2,其工作間占地面積為 11.0 X 10.0=110.0(m2)。3. 3. 3

38、冷卻池污水經(jīng)過提升泵的提升，水位升高的同時(shí)溫度也有相應(yīng)的變化。 不利于沉淀 以及CAS在的反應(yīng)。冷卻池的作用就是污水在沉淀池中的緩慢的流動過程當(dāng)中 使污水的溫度相對降低。冷卻池的設(shè)計(jì)流量為每天3萬立方米，每小時(shí)1250立方米。設(shè)計(jì)污水流速 為0.02m/s。冷卻池的大小設(shè)計(jì)為(12X10X 5)立方米。有效容積為550立方 米。冷卻池的設(shè)計(jì)水平高度高出攪拌池 4.5米。與隨后的混凝沉淀池、CAST也 等在同一個(gè)水平高度。3. 4沉淀池設(shè)計(jì)說明 污水經(jīng)螺旋泵提升后進(jìn)入混凝池，在凝沉淀池中加入絮凝劑，設(shè)計(jì)流量為Qna產(chǎn)(5)鼓風(fēng)機(jī)房砂水分離后，通入氣水混合液洗砂，氣和水分別沖洗或聯(lián)合沖洗。氣和水的

39、沖洗強(qiáng)度均為10L/ (m - s),則用氣量為1.1m3/min。洗砂用壓縮空氣與曝氣沉砂池，均來自鼓風(fēng)機(jī)房。鼓風(fēng)機(jī)總供氣量為27.2 m3/min。選用TSO-150羅茨鼓風(fēng)機(jī)三臺，二用一備，單臺 Q15.9 m3/min, p19.6kPa, N11.0kW鼓風(fēng)機(jī)房(9.9mX 4.5) m.5環(huán)保措施如前所述，在小型污水處理廠的設(shè)計(jì)，有時(shí)因毗臨居民區(qū)或處于小區(qū)內(nèi)的重 要地區(qū)，往往有較高的環(huán)保要求，這就要求進(jìn)行必要的環(huán)保方面的考慮。 大致可 分為以下幾個(gè)方面。5.1 降噪盡量采用潛水電機(jī)。如水泵應(yīng)首先選用潛水泵，這不僅可以降低土建造價(jià)， 而且同時(shí)減少污水處理廠的噪音。 對于曝氣系統(tǒng)，應(yīng)選

40、用機(jī)械曝氣方式而不是鼓 風(fēng)曝氣方式。5.2 處理構(gòu)筑物的處理對于環(huán)保要求較嚴(yán)格的污水處理廠，可考慮在處理構(gòu)筑物增設(shè)上部建筑或加 蓋的方式，以隔絕臭氣。如果增設(shè)上部建筑，可采用透光陽光板或彩色壓型鋼板 的罩棚，外形做成圓拱形。其特點(diǎn)外形美觀，視覺效果好，設(shè)備設(shè)在室內(nèi)，便于 維護(hù)管理。在高出地面的池子部分，做成天藍(lán)色或湖綠色彩帶。既與罩棚相呼應(yīng)， 又減弱了純構(gòu)筑物的僵硬、呆板。陽光板的造價(jià)大約為300元/平米左右。而壓型板則較低，僅為100元/平米左右。構(gòu)筑物上部加蓋的方式，是在其上設(shè)混凝土蓋板，在可能的情況下，在蓋板 上可填300-500mm勺土，種植綠化，增加全廠的綠化面積。這種處理辦法特別適 用于需采用自重抗浮的情況。兩種方法比較各有優(yōu)缺點(diǎn)，采用陽光板或壓形鋼板拱形罩棚的辦法， 外形美 觀，管理方便，但為了日常的檢修，往往需要增加吊車，另外，采用這種圓拱頂 應(yīng)注意在嚴(yán)寒地區(qū)冬季結(jié)露的問題； 第二種方案造價(jià)較省，但需在混凝土蓋板上 開孔，以便池內(nèi)設(shè)備的安裝及維護(hù)管理。 另外由于上部加了混凝土蓋，對于表曝 機(jī)不太適合。5.3 除臭措施污水處理廠在污水處理的同時(shí)，會產(chǎn)生的具有異味的副產(chǎn)品。臭氣的