氧化溝實用工藝城市污水處理廠設計

1、某某科技學院2004屆畢業(yè)設計論文題目：氧化溝工藝城市污水處理廠設計院系：環(huán)境與化學工程系專業(yè)：環(huán)境工程學 生：學 號：0051190指導教師：摘 要本論文主要設計氧化溝工藝處理城市污水。城市是人類社會經濟開展的一個 極其重要的組成局部，在城市的社會經濟活動中，每天都要消耗大量的水，用于 工業(yè)、農業(yè)、商業(yè)活動以與市民的日常生活。 城市污水處理廠是城市開展的重點 根底設施，是城市水污染控制、水環(huán)境保護工作中的關鍵工程， 它對社會經濟的 高速、穩(wěn)定、可持續(xù)開展起著保障和促進的作用。本設計是東北地區(qū)的一個城市污水處理廠，其污水流量為6萬m3/d,經處理后應達到SS去除率85%, BOD去除率90%。

2、本設計采用奧巴爾ORBAL 型氧化溝工藝，氧化溝工藝是一種改良的活性污泥法， 是以活性污泥為主體的污 水生物處理技術。奧巴爾ORBAL丨型氧化溝是氧化溝工藝的一種，具有優(yōu)于 傳統(tǒng)氧化溝工藝的特殊優(yōu)點：工藝流程簡單，占地面積??；工藝運行具有靈活性； 基建費用和運行費用低，運行管理簡單；出水水質好并且有一定的承受水質水量 沖擊負荷的能力，出水可以達到國家排放標準。處理工藝流程主要由格柵、沉砂 池、氧化溝、二沉池、污泥濃縮池、污泥脫水間等組成。本設計的平面布置和高 程布置合理，各構筑物集中緊湊、節(jié)約用地、便于管理，并且基建費用和運行費 用低，運行管理簡單。本論文包括城市污水概況，城市污水處理技術與其

3、新開展，工藝方案的比擬 與選擇，構筑物尺寸的計算，設備的選型，平面布置與高程布置，運行本錢的核關鍵詞：城市污水；設計；ORBAL氧化溝工藝；工藝流程。ABSTRACTThe paper main ly desig ns Oxidati on Ditch process for the treatme nt of mun icipal wastewater. The city is a importa nt part of the developme nt of social economyt is a great deal of water used for in dustry, agricu

4、lture, bus in ess activity and civic daily life in the tran sact ion of city. The factory of the treatme nt of mun icipal wastewater is not only the important basic facilities of the city development, but also the main project of the control of municipal wastewater and water resource environment pro

5、tection as well .It also plays a role in the social econo mic developme nt.This design is a factory of the treatment of municipal wastewater in the northeas, the flow of which is 6 x 104 m3 /d , the removal rate of SS is 85% and the removal rate of BOD is 90%。The method of this design is ORBAL Oxida

6、tion Ditch , the Oxidation Ditch process which is a improved activated sludge process is a biochemical treatme nt tech no logy for wastewater which mai nly based on the activated sludge. the ORBAL Oxidati on Ditch that we choose is one of Oxidati on Ditch ,It has been characterized as simple process

7、 and small dimension ; smoothoperation; economical and convenient for regulation ;It has favorable ability of bearing the impin geme nt load ing the wastewater treated by the process in g; it can reach the sewage discharge sta ndard . The process is con sisted of scree n bas ink sandpond、 Oxidati on

8、 Ditch 、 sec on dary clarifier 、 sludge concen trated pond 、 sludge dehydrated room and so on .And the plane distribution and elevation distribution are rati on al, the con struct ions follow the prin ciple of pact, small dime nsion and fully-used in soil,convenient for regulation, and the cost of b

9、uilding and running are low ,simple for operati on .This paper is consisted of the summary of municipal wastewater, the technical and breakthrough of treatment of municipal wastewater, parison the processesand choose of method, pute of gauge of con struct ions, the choose of equipme nt ,the pla ne d

10、istribution and elevation distribution , the check of running cost and so on.Key Words : mun icipal wastewater; desig n ; ORBAL Oxidati on Ditch tech no logy;tech no logyprocess.1.1城市污水概況1.2城市污水處理技術與其新開展12城市污水處理工藝選擇62.1工藝方案分析比擬62.2工藝方案選擇確定92.3工藝方案闡述 93處理構筑物設計 103.1 污水流量的計算 103.2集水井 113.3污水提升泵房 113.4

11、格柵 123.5曝氣沉砂池 143.6砂水別離間 163.7鼓風機房 163.8 ORBAL型氧化溝 173.9輻流式二沉池193.10 回流污泥泵房 233.11 接觸消毒池 243.12剩余污泥泵房 253.13污泥濃縮池 253.14 濃縮污泥貯池 283.15濃縮污泥提升泵房 283.16 污泥脫水間 284污水處理廠總體布置 284.1總平面布置 284.2高程布置 295污水處理廠運行本錢核算 305.1 勞動定員 305.2運行費用 306工程效益 327全文總結 32參考文獻 341緒論1.1城市污水概況城市是人類社會經濟開展的一個與極其重要的組成局部，在城市的社會經濟 活動中

12、，每天都要消耗大量的水，用于工業(yè)、農業(yè)、商業(yè)活動以與市民的日常生 活。水在使用過程中被帶進了洗滌劑、染料、溶液、油脂和糞尿，各類無機物和 有機物，細菌、病毒等致病微生物，毒性、酸堿性、放射性和重金屬類等物質， 以致水的物理性質和化學性質發(fā)生明顯變化，變成了污水。污水在城市開展的初期是通過城市污水收集系統(tǒng)收集排放到附近水體，經過清潔水體的稀釋和自然凈化功能變污為清， 成為人類可以循環(huán)利用的水資源。但 是，隨著城市社會經濟開展的規(guī)模越來越大，污水越開越多，水質越來越復雜， 水體有限的自然凈化功能已經不能適應城市水污染控制、水環(huán)境保護的需要。大量源源不斷地排入水體江、河、湖、海和地下水和土壤通過農田

13、灌渠的 城市污水，使水體和土壤受到嚴重污染，消滅了原有的自然生態(tài)，使魚蝦匿跡， 物種消失，河湖變成了臭河死水，加劇了有限的水資源危機；使許多河、湖、地 下水不能再作為飲用水源，城市只好花巨資去開發(fā)新水源；使土壤里重金屬和有 毒物質富集，污染物通過食物鏈危害人民的身體健康。 水體的污染造成了巨大的 經濟損失，水資源的短缺制約了城市社會經濟的可持續(xù)性開展。1.2城市污水處理技術與其新開展城市污水處理就是利用各種設施設備和工藝技術，將污水中所含的污染物質從水中別離去除，使有害的物質轉化為無害的物質和有用的物質， 水體如此得到 凈化，并使資源得到充分利用。城市污水處理技術通常有物理處理技術、化學處理技

14、術、物理化學處理技術、生物處理技術等。典型的物理處理技術有沉淀技術、 過濾技術、氣浮技術等；典型的化學處理技術和物理化學處理技術有中和、加藥混凝、離子交換等；典型的生物處理技術有好氧生物氧化分解和厭氧生物發(fā)酵技 術。城市污水處理工藝實際上就是以上這些技術的應用和組合。城市污水處理廠是城市開展的重點根底設施，是城市水污染控制、水環(huán)境保護工作中的關鍵工程，它對社會經濟的高速、穩(wěn)定、可持續(xù)開展起著保障和促進 的作用。目前，我國的城市污水處理設施數量的總體規(guī)模很小，城市污水處理率嚴重不足，水環(huán)境污染的趨勢還在開展，今后的水污染控制、水環(huán)境保護工作任 重道遠。隨著水污染治理工作的開展，城市污水處理技術已

15、經取得了一定的進展， 涌現出大量新工藝、新設備和新材料，在實際的處理過程中得到了應用和開展。 我國現有城市污水處理廠 80%以上采用的是活性污泥法，其余采用一級處理、 強化一級處理、穩(wěn)定塘法與土地處理法等。同時，國外許多新技術、新工藝、新 設備被引進到我國，AB法、氧化溝法、A/O工藝、A/A/O工藝、SBF法在我國城 市污水處理廠中均得到應用，污水處理工藝技術由過去只注重去除有機物開展為 具有除磷脫氮功能。國外一些先進、高效的污水處理專用設備也進入了我國污水 處理行業(yè)市場，如格柵機、潛水泵、除砂裝置、刮泥機、曝氣器、鼓風機、污泥 泵、脫水機、沼氣發(fā)電機、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統(tǒng)等大型設備與

16、裝置。普通活性污泥法工藝我國80年代以前建設的城市污水處理廠大局部采用普通曝氣法活性污泥處 理工藝，由于該工藝主要以去除BOD和SS為主要目標，對氮磷的去除率非常低。 為了適應水環(huán)境與排放要求，一些污水處理廠正在進展改造，增加或強化脫氮和 除磷功能。高碑店污水處理廠100萬m3/d已運行，其工藝流程如下：1污水處理工藝流程：2污泥處理工藝流程:I與城市電網并網另外還有某某紀莊子污水處理工程 26萬m3/d已運行，某某東郊污水處理 廠40萬m3/d已運行，某某某某市污水處理廠 22萬m3/d已運行，某某某某市 水質凈化廠5萬m3/d已運行等采用普通活性污泥法。1.2.2 AB 工藝AB法污水處理

17、工藝于80年代初開始在我國應用于工程實踐。由于其具有抗 沖擊負荷能力強、對pH值變化和有毒物質具有明顯緩沖作用的特點，故主要應 用于污水濃度高、水質水量變化較大，特別是工業(yè)污水所占比例較高的城市污水 處理廠。某某某某市海泊河污水處理廠 8萬m3/d已運行，表1為設計的進水出水指 標：表1某某海泊河污水處理廠設計的進水出水指標項目BOD5CODcrSSNH3-NT-P進水濃度/ (mg/L)80015001100100 8出水濃度/ (mg/L)40150403去除率/%95909662另外還有某某某某市污水處理廠14萬m3/d已運行，某某某某市羅芳污水 處理廠10萬m3/d已運行，某某某某獵德

18、污水處理廠 22萬m3/d已運行等采用 AB工藝。氧化溝工藝目前氧化溝工藝是我某某用較多的污水處理工藝技術之一。應用較多的有奧貝爾氧化溝工藝，由我國自行設計、全套設備國產化，已有成功實例。DE型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應用。采用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大局部為外貸項目。氧化溝工藝不僅出水水質 好，污泥在氧化溝內也能得以充分地好氧穩(wěn)定，其剩余污泥不需再進展厭氧消化，直接進展污泥濃縮與脫水。某某萊西市污水處理廠工程 4萬m3/d已運行ORBAL該城市污水廠最早應 用奧貝爾(Orbal)氧化溝，表2為處理效果表：表2污水處理廠處理效果表BOD5CODSSNH

19、4-N 進水濃度/ (mg/L) 出水濃度/ (mg/L)安國市污水處理廠采用奧貝爾氧化溝工藝，建設一座日處理 4萬立方米的污 水處理廠。其工藝流程如下：另外還有大興黃村污水處理廠 8萬m3/d已運行ORBAL某某某某市污水處 理廠8萬m3/d已運行ORBAL某某某某市污水處理公司10萬m3/d已運行 CARROUSE某某某某市東污水處理廠 10萬m3/d已運行三溝式，某某某某市王 小郅污水廠一期15萬m3/d已運行單溝式，某某某某市北石橋污水凈化中 心15萬m3/d已運行DE型等采用氧化溝工藝。1.2.4 SBR 工藝多種類型的SBRX藝在我國均有應用，如屬第二代 SBRX藝的ICEAS工藝

20、, 屬第三代的CASTX藝、UNITANU藝等。SBR間歇式活性污泥法氧利用率高， 基建費用和運行費用均較低，不易產生污泥膨脹。同時通過對運行方式的調節(jié)， 具有脫氮除磷的功能，且處理水質優(yōu)于連續(xù)式，但該工藝要求程序控制，自動化 水平較高。某開發(fā)區(qū)污水處理廠，規(guī)模屬于小型污水處理廠，采用ICEAS工藝，該工藝 為SBRX藝的一種變形，具有工程投資省和運行費用低的優(yōu)點，其工藝流程如下：另外還有某某某某市第三污水處理廠 15萬m3/d已運行ICEAS,某某某某 市污水處理廠工程8萬m3/d已運行CAST,某某某某市污水處理廠8萬m3/d 已運行SBR,某某某某污水處理廠10萬m3/d初設UNITAN

21、K等采用SBR工藝。 .5 A/O除磷或脫氮工藝，A/A/O或改良A/A/O除磷脫氮工藝隨著我國對水環(huán)境質量要求的提高，修訂后的國家污水綜合排放標準 (GB8978- 1996)也越來越嚴，特別是對出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污 水處理廠必須考慮氮磷的去除問題。由此開發(fā)了改良A/A/O工藝和回流污泥反硝 化生物除磷工藝，并已開始在實際工程中應用。某某市第一座城市污水處理廠興建于 1992年，針對該廠進水濃度較低碳源 不足的特點，在不能同時供給除磷和反硝化所需要的碳源的情況下，選擇了除磷和將氨氮進展硝化，局部進展反硝化的除磷除氨氮的A/O工藝。該廠在工藝流程的設計上也大膽地取消了初沉池，

22、使處理流程跟更簡單和合理，表3為處理效果表：表3某某鎮(zhèn)安污水處理廠 A/O工藝處理效果項目BOD5SST-NNH3-NT-P進水濃度/ (mg / L) 出水濃度/(mg / L)我國第一座應用 A2/O工藝的污水處理廠是某某大坦沙污水處理廠，15萬m/d已運行，經12年的運行結果證明，A2/O工藝適應能力強，對低濃度和高濃 度的污水處理效果都很好，運行管理方便，不會產生污泥膨脹，對除磷脫氮也能 獲得較好的處理效果，表4為處理效果表：表4某某大坦沙污水處理廠 A2/。工藝處理效果項 目BOD5SST-NNH3-NT-P進水濃度/( mg/L)出水濃度/( mg/L)某某某旅游度假區(qū)污水處理廠采

23、用 A2/O工藝，其工藝流程如下:加氯排砂外運絮凝劑另外還有某某某某七格污水處理工程40萬m3/d已運行A/O ,某某某某市銀定莊污水處理廠8萬m3/d已運行A/O ,某某某某市李村河污水處理廠 8萬 m3/d已運行改良A/O,某某某某市第二污水處理廠 10萬m3/d已運行A/A/O， 某某某某市污水處理廠 5萬m3/d已運行A+A/A/O，某某某某市團島污水處理廠 10萬m3/d已運行改良A/A/O等。其它工藝除以上各種處理工藝外，一級與強化一級處理工藝與其它一些先進的工藝也 在實際工程中應用。如：某某某某污水處理廠30萬m3/d已運行A段+排海，某某威海市污水排海工程8萬m3/d已運行一級

24、+排海，某某某某市秦淮河污水 處理工程54萬m3/d已運行一級+排江，某某某某竹園污水處理工程170萬m3/d 可研強化一級+排江；某某花都市新華凈水廠4萬m3/d已運行氧化塘，某某某 某市污水處理廠工程4萬m3/d已運行射流曝氣等。從工程規(guī)模上看，一批大型污水處理廠的相繼建成投產標志著我國污水處理 事業(yè)開展到一個嶄新的階段。如：我國20世紀最大的污水處理廠高碑店污水處理廠，處理規(guī)模100萬m3/d ;目前全國最大的城市污水處理廠某某竹園污水處 理廠正在設計之中，其規(guī)模為 170萬m3/d。以上所舉例均為我國局部城市污水 處理工程項目，根本代表了我國城市污水處理工藝技術的現狀水平。目前我國新建

25、與在建的城市污水處理廠所采用的工藝中，各種類型的活性污泥法仍為主流，占90%以上，其余如此為一級處理、強化一級處理、生物膜法 與與其他處理工藝相結合的自然生態(tài)凈化法等污水處理工藝技術。從國情出發(fā)， 我國城市污水處理開展趨勢：(1)氮、磷營養(yǎng)物質的去除仍為重點也是難點；(2) 工業(yè)廢水治理開始轉向全過程控制；(3)單獨分散處理轉為城市污水集中處理；(4) 水質控制指標越來越嚴；(5)由單純工藝技術研究轉向工藝、設備、工程的綜合集成與產業(yè)化與經濟、政策、標準的綜合性研究；(6)污水再生利用提上日程； (7)中小城鎮(zhèn)污水污染與治理問題開始受到重視。2城市污水處理工藝選擇2. 1工藝方案分析比擬1 .

26、本項目污水排放現狀1生活污水量現狀該城市居民區(qū)用水人口為30萬人，有室內給排水設備，無淋浴設備的占10%，標準為90升/人日；室內有給排水設備，有淋 浴設備的占 90%，標準為 140 升/ 人90x 10%+ 140X 90%x 30x m3/d。2工業(yè)廢水量現狀總工業(yè)廢水量為10000m3/d = 1萬m3/d。m3/d。2.本項目混合污水水質現狀1懸浮物 250 mg/ L;2BOD 180mg/L;3pH 7 7.4 ;4有毒物質微量，對生化處理無不良影響。城市污水處理工藝確實定，是根據城市水環(huán)境質量要求、來水水質情況、可 供利用的技術開展狀態(tài)、城市經濟狀況和城市管理運行要求等諸方面的

27、因素綜合 確定的。最近幾年國內應用較多的有 A-O或A-A-O工藝、SBR工藝、氧化溝工 藝等。工藝技術性能比擬如下表 5：表5工藝技術性能比擬表處理工藝優(yōu)點缺點適用X圍A-O 或 A-A-O工藝1 .與傳統(tǒng)活性污泥法比，能大 大提高脫氮、除磷的效果，是 一種經濟有效的脫氮除磷技術。2 .工藝運行經驗多， 效果較穩(wěn)1 .需增加一些構筑物 和設施如曝氣池、 回流設施等，工程投 資要增加。2 .構造復雜，運行管 理復雜。3 .能耗大，費用咼。適用于城市污水處 理后排入需防止富 營養(yǎng)化的水體，污 水處理后回用，或 處理N含量較咼的 工業(yè)污水如化肥 廠廢水等。SBRX 藝1.比傳統(tǒng)活性污泥法具有更咼

28、的污染物凈化效果，尤其對高 濃度難生物降解的污水。2 .可以省去二沉池、 污泥回流 設施，某些情況下還可以省去 調節(jié)池和初沉池，因而使整個 工程占地減少、投資降低。3. 具有較強的沖擊負荷調節(jié)能 力，污泥不易膨脹、易于沉淀、 脫水性能好，可實現脫氮除磷 功能。4. 容易設備化，可升級性、可1 .該工藝要求配備專 用排水裝置和自動控 制系統(tǒng)，在目前環(huán)保 資金還比擬緊X的條 件下，限制了 SBR工 藝的高效穩(wěn)定運行。2. 該工藝的空氣擴散 器堵塞的可能性大于 傳統(tǒng)活性污泥法。3. 單池處理量較小， 單個構筑物利用率 低。特別適合于中小城 鎮(zhèn)的城市污水處 理，對于較大水量 的連續(xù)操作處理一 般要幾套

29、池子組合 運行。改造性好。4 .能耗大，費用咼。氧化溝工藝1 處理流程簡單、構筑物少， 一般情況下可以不建初沉池和 污泥消化池，某些情況下還可 以不建二沉池和污泥回流系 統(tǒng)。2 處理效果好且運行穩(wěn)定可 靠，可以脫氮除磷。3 具有較強的沖擊負荷承受能 力。4 .出水水質好，剩余污泥量少。1 .因為存在于污泥中 的有機質最終是在氧 化溝中局部好氧代謝 去除的，氧化溝工藝 在節(jié)約能耗、降低運 行費用方面不具有優(yōu) 勢，但運行本錢已算 較低。2 池深受到限制。適合于中小型污水 處理廠，為節(jié)省投 資或降低維護管理 難度時，該工藝為 首選。根據污水排放現狀與水質現狀以與出水要求， 采用生化處理最為經濟。根據

30、 國內外運行的大、中型污水處理廠的調查，要達到確定的治理目標，可以采用“SBR工藝或“氧化溝工藝。具體比擬如下。.1 SBR工藝SBR工藝具有以下特點：(1) SBR工藝流程簡單、管理方便、造價低。SBR工藝只有一個反響器，不 需要二沉池，不需要污泥回流設備，一般情況下也不需要調節(jié)池，因此要比傳統(tǒng) 活性污泥工藝節(jié)省基建投資30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。由于科技進步， 目前自動控制已相當成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。(2) 處理效果好。SBR工藝反響過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但 在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中

31、)，隨 時間的延續(xù)而逐漸降低。反響器內活性污泥處于一種交替的吸附、 吸收與生物降 解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。(3) 有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實現好氧、缺氧、 厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反響時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮 效率。(4) 污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的 生長，減少了污泥膨脹的可能。同時由于 SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài) 下進展的，因此沉淀效果更好。(5) SBR工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進水水量、水質波動。某某省某縣級市為海島城市，人口較多，但淡水資源缺乏，因此人均用水量 較低。該市

32、2005年規(guī)劃人口 16萬人，2010年規(guī)劃人口為20萬人。污水處理廠 的規(guī)模遠期為6萬m3/d，近期為2萬m3/d。近期規(guī)模較小的原因是該市污水收 集系統(tǒng)很不完善，因此近期污水截污率在設計中僅考慮 0.5左右。該市污水水質：BOD為160mg/L; COD為320mg/L; SS為220mg/L。污水處理廠遠期采用 6座 MSBR池，近期建2座。每座的處理能力為1萬m3/d,每座尺寸為50mX40mX4. 5m。 MSBR池主要設計參數如下：污泥負荷 0. 2kgBOD/(kgMLSSd);污泥泥齡20d 懸浮固體平均濃度3g/L 0每座MSBR池采用18臺增氧泵進展供氧。.2氧化溝工藝氧化

33、溝污水處理技術，是20世紀50年代由荷蘭人首創(chuàng)，60年代以來，這 項技術在國外許多國家已經被廣泛使用， 工以與構造有了很大的開展和進步。 隨 著對該技術缺點占地面積大的克制和對其優(yōu)點基建投資與運行費用相對較 低，運行效果高且穩(wěn)定，維護管理簡單等的逐步深入，目前已經成為普遍采用 的一項污水處理技術。氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，平面多為橢圓形或圓形，總長可達幾十米，甚至 百米以上，溝深取決于曝氣裝置。氧化溝具有以下特點：(1) 工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。 有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。(2) 運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可

34、達到95%左右。(3) 能承受水量、水質的沖擊負荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應能 力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。(4) 污泥量少、性質穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為20-30d，污泥在溝內已好氧穩(wěn)定，所以污泥產量少從而管理簡單，運行費用低。(5) 可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機的開關，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境 達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般80%。但要達到較高的除磷效果如此需要采 取另外措施。(6) 基建投資省、運行費用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除 BOD、 去除BOD和NH3 N與去除BOD和脫氮三種情況下，基建費用和運行費用都 有較大降低，特別

35、是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時統(tǒng)計明確在規(guī)模較小 的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。某某省東部某縣級市，2000年人口為8. 5萬人，2010年規(guī)劃人口為15萬人。 截污率2000年采用0.6，2010年采用0. 75o 2000年污水總量為1. 9萬m3/d。 該市污水水質：BOD為100150mg/L; COD為300350mg/L; SS為200 250mg/Lo污水處理廠采用4座卡魯塞爾氧化溝，每座氧化溝處理能力為1萬m3/d，每座尺寸為：76mX28mX3. 9m?，F已建成2座，2010年再增加2座。氧化 溝主要設計參數為：污泥負荷 0. 10kgBOD/(k

36、gMLSS d);污泥泥齡 15d懸浮固 體平均濃度3. 5g/L ;污泥產率0. 65kgSS/kgBODo每池采用3臺外表曝氣機，每 臺功率55kW，變頻調速。2.2工藝方案選擇確定由以上分析比擬可知，兩種工藝均可以達到預期的處理效果， 均為成熟的工 藝，但氧化溝工藝具有明顯的優(yōu)勢，氧化溝法運行本錢較低，構造簡單，易于維 護管理，出水水質好，耐沖擊負荷，運行穩(wěn)定，并可脫氮除磷，適宜于在中小型 污水處理廠中使用。根據畢業(yè)設計擬建項目的設計要求， 較適合采用氧化溝工藝 進展二級處理。2.3工藝方案闡述氧化溝的類型有很多，主要有根本型、卡魯塞爾CARROUSEL丨型、三溝 式型、奧巴爾ORBAL

37、丨型等，根據城市污水處理廠設計任務書的要求，我采 用ORBAL氧化溝工藝，ORBAL污水處理系統(tǒng)是氧化溝污水處理工藝的一種， 具有優(yōu)于傳統(tǒng)氧化溝工藝的特殊優(yōu)點，具體如下：1垂直布置的反響池墻體，使該污水處理系統(tǒng)具有占地面積小的特點；2通過調節(jié)曝氣轉盤的轉速、浸沒深度以與轉動方向，改變反響池上氧 的輸入，在不同的負荷條件下運行，不會影響處理系統(tǒng)的處理效率，具有顯著的 工藝運行靈活性；3控制系統(tǒng)操作簡便，由于機械設備少，所以維修、維護工作也較少；4澄清系統(tǒng)的占地面積也較小，維護也較方便。ORBAL氧化溝出水水質好，一般情況下，BOD5去除率可達95% 99%, 脫氮效率達90%左右，除磷效率達50

38、%左右，如在處理過程中，適當投加鐵鹽， 如此除磷效率可達95%。一般的出水水質為BOD5= 0 15mg/l;SS= 10 20mg/l; NH4-N = 1 3mg/l; Pv 1mg/l。運行費用較傳統(tǒng)活性污泥法低 30% 50%,基建 費用較傳統(tǒng)活性污泥法低40% 60%。擬定工藝流程如下:污泥脫水間接觸消毒池泥餅外運出水3處理構筑物設計3.1水流量的計算3.1.1 生活污水QQ=(90X 10%+ 140X 90%)X 30X 10_3=4. 05萬 m3/d工業(yè)廢水QQ=10000m3/d= 1 萬 m3/d平均日流量QQ=4. 05+仁5. 05 萬 m3/d萬 m3/d = 60

39、000m3/d = 2500m3/h = 0. 69m3/s最大日流量QaxQnax=KzX Qd X m3/d=3500m3m3/s3.2集水井設計說明集水井的作用是盡可能減少廢水特征上的波動，為后續(xù)水處理系統(tǒng)提供一個 穩(wěn)定和優(yōu)化的操作條件，一般采用不大于最大一臺水泵5mi n的出水量。設計參數：設計流量：Q = 2200X 2 = 4400m3/h ;有效水深:h = 3m水力停留時間:t = 5min。.2設計計算1 集水井有效容積VV= Q- t = 4400X 包=367m360為保證正常工作，設計為有效容積的 1.2倍，如此VX 367= 440m3設計為圓柱體形狀。2集水井圓口面

40、積AAr V = h3.圓口半徑1440 33Rr-彳能6-8m取7m3.3污水提升泵房設計說明采用氧化溝工藝，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以 充分優(yōu)化，污水可以只考慮一次提升。選用螺旋泵，為敞開式提升泵。設計參數：設計流量： Qaxm3/d=3500m3m3/s ；設計計算mmm。mmmmmm。提升泵的揚程Hm 取7m選用LXB- 1500型螺旋泵3臺，2用1備。該泵提升流量2100- 2300m3/h， 取 2200m3mx 16.00m2。提升泵房占地面積：L X B = 20. 0 X 10. 23.4格柵設計說明格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網制成，用以截留較大的

41、懸浮物或漂浮 物，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷，并使之正常運行。擬采用中格柵，同 時為了減少柵渣量，格柵柵條間隙e擬定為20.00mm設計參數：設計流量：Qmaxm3/d=3500 m3m3/s ;m；m/s ;mm；格柵安裝角度：60 ;柵條斷面類型：圓形截面。設計計算1 柵條的間隙數nn=Qmax ' Sinehv0.97 寸sin60 _ 57 條0.020.81.0條2 柵槽寬度B設計采用10 mXX m選用GH-1600型鏈式旋轉格柵除污機1臺，過柵流速1m/smin，柵條組寬 1000mmkW，柵條間隙20mm,安裝角度60°。3 進水渠漸寬局部長度11取進水

42、渠寬Bim,漸寬局部展開角1_20 m/s,B B11.7 1.011=- _ m2tg 12 tg204.柵槽與出水渠道連接處的漸窄局部長度丨2：|2 = S20.96m25 通過格柵的水頭損失h14因為柵條為圓形截面，所以取K =3,B =1.79，阻力系數E =（鳥弓eh1=K ho=K v . sin 2g=3XX0.010.02430.8 0.8 、/3 XX sin602 9.81m6. 柵后槽總高度H取柵前渠道超高h2m，柵前渠道深Hi=h+hm如此 H=h+h+h2m為防止造成柵前涌水，可將柵后槽底下降h1作為補償7. 柵槽總長度LL=11+1 2+0.5+1.0+H1tg=0

43、.96+0.48+0.5+1.0+13tg60m格柵間占地面積：LXX m28.每日柵渣量W對于柵條間隙e=20.00的中格柵，對于城市污水，每單位體積污水攔截污物 為 Wm3/103m3,如此W=Qmax W186400Kz 10000.97 0.05 86400_1.4 10002.99m3/dm3/d，采用機械排渣m,直徑D為300mm的螺旋輸送機1臺計算圖如圖1所示:L.屮/二臚 1.0Lc圖1格柵計算圖1f工1r、N f / rtH /-耳i £ .3.5曝氣沉砂池設計說明沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中比重較大的無機顆粒無機性的砂礫、礫石和少量較重的有機物質。以減輕機

44、械、管道的磨損和減輕后續(xù)處理構 筑物的處理負荷與改善污泥處理構筑物的處理條件。曝氣沉砂池能夠在一定程度使砂粒在曝氣的作用下產生摩擦，不但可以去除附著在砂粒外表的有機污染物， 還可以使污水中的油脂類物質升至水面形成浮渣，通過刮渣機除去。設計參數：設計流量：Qmaxm3/d=3500m3m3/s ;m/s ;min ；有效水深:H1 = 3m o設計計算V=Qmax60t = 35006032.0=117m1.曝氣沉砂池有效容積共設2組，每組分為2格，共4格，如此每格有效容積Vi1174329.25m2. 水流斷面積AA=Qmax = 097 = 12.125m2 取 12m2v 0.083. 池

45、總寬度B1234m4. 每個池子的寬度B12m5. 池長L1179.75m12取10m對于城市污水，采用曝氣沉砂工藝，產生砂量約為X1 = 3/105 m33/105 m3,女口此每日沉砂產量 Q= Qnax X1 = 84000XX 10_53/d含水率 P= 60%假設貯砂時間為t = 2.0d，如此存砂所需容積V = QX3折算為含水率P= 85%的沉砂體積VX 10060310085X 0.6m2，如此砂斗總容積VV = 8X - X222 + 2X33每組曝氣沉砂池的尺寸為：LX BX H = 10. 0X 4. 0X 5. 519 / 38采用鼓風曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風機供風，穿孔管曝

46、氣3/ m3 h如此每小時所需空氣量QQ= q QnaxX 3500= 700m3/h= 11. 7m3/min 供氣壓力P穿孔管布置：在每格曝氣沉砂池的池長邊兩側分別設置 2根穿孔曝氣管，共 8根。8.進水、出水與撇油污水直接從池的一端進入，再從池的另一端淹沒出水，在曝氣沉砂池會有 少量浮油產生，在出水端設置撇油管，人工撇除浮油。計算圖如圖2所示：V圖2 曝氣沉砂池計算圖3.6砂水別離間選用直徑0. 5m鋼制壓力式旋流砂水別離器兩臺，1組曝氣沉砂池1臺。砂 水別離器外形高度11.5m，入水口離地面11.0m，入口的壓力10. 0mH2O,如此 選用提砂設備所需揚程 H = 11. 0+ 10

47、. 0+ 2. 5 = 23. 5mH2Q選用2臺螺旋離心泵提砂，1用1備，m3/min，H = 25. 0mH2O, N = 11. 0kW砂水別離間平面尺寸：L X B = 5. 0X 2.0m每組氧化溝平面面積/ A13.7鼓風機房m3/min。選用TSD 150型羅茨鼓風機3臺，2用1備，單臺m3/min，P= 19.6kpa, N= 7. 5kW 口徑 150Amm，轉速 660r/min。鼓風機房尺寸：LX BXXX 5.0m23.8奧貝爾（ORBAL型氧化溝設計說明氧化溝也稱循環(huán)曝氣池，是一種改良的活性污泥法。氧化溝采用水平軸曝氣 機進展攪拌、推進、充氧，局部曝氣機配置變頻調速器

48、，氧化溝內安裝溶解氧測 定儀，溶解氧訊號傳至中心控制室微機，經微機處理后再反響至變頻調速器，實現曝氣根據溶解氧自動控制。擬采用ORBA氧化溝，去除BOD和COD之外，還具 備硝化和一定的脫氮作用，污泥負荷低于 0.15kgBOD/kgVSSd，污泥齡介于 5-8d。萬 m2 氧化溝半徑/ RJ設計氧化溝為同心圓形，每組氧化溝有 3條溝，外溝渠占60%- 70%， 中溝渠占20%- 30%，內溝渠占10%。氧化溝外溝渠半徑/ Ri/d = 2500m3/h= 0. 69m3/s；400 4.05+180 1進水 BOD5： So= 356.4mg/L;4.05+1出水 BOD5X 1-90%=

49、35.64mg/L;生活污水BOD=40mg/L，工業(yè)廢水 BOD=18mg/LkgBOD/ kgVSS- d；污泥齡:t s= 8d;產率系數/污泥增長系數：y= 0.5kg/kg；污泥濃度：MLSS= 5000mg/L;污泥 f = 0.6，MLVS= 3000mg/L; 有效水深：H1 = 3. 5m / 2-3.6m。設計計算1 氧化溝所需容積/ VV=y Q(Lo- Le)tsx25660.8 m30.5 60000 (356.435.64)80.6 5000共設氧化溝2組，每組氧化溝容積/ V125660.82=12830.4 m3A1 =VH112830.43.52=3665.8

50、 mR 1= J也=/3665.8=34.16m取 35m V3.1415氧化溝中溝渠半徑F2與內溝渠半徑Rsmm。 中心設有中央島出水，半徑為5.0m。4 每組氧化溝實際平面面積A2A2=R2=3.1415 352 = 3848.3m25 每組氧化溝實際容積V2V2=A2 Hix 3.5 = 13469m36 曝氣設備設計選型1實際需氧量C2Q= a' Q- Sr + b' Xv - Vx 60000xxx 13469x 2x 104kgQ/d上式中：Q混合液每日需氧量kgC2/d；a'氧化每 kg 的 BOD 需氧 kg 數kgC2/kgB0D，0.42 0.53,

51、取 0.5; b' 污泥自身氧化需氧率kgQ/kgMLVSS d，0.188 0. 11,取 0.15。2標準需氧量QO2 Cs (20)Csb( T) C 1.024t20=2.17 1049.170.85 (1 0.95 7.63 2.0) 1.02430 20x 104kgOVdx 103kgOVh上式中：查給排水工程下附錄1得，水中溶解氧飽和度：Cs20= 9.17mg/L，Cs:30= 7.63mg/L;0.85,0.95,1,C 2。3曝氣設備選用DY350到傘型外表曝氣機，直徑3500 mm,葉輪轉速33r/min，浸沒度100mm,電機功率40kW，充氧量125kgO/

52、h,重量3200kg。曝氣設備所需數量N3N=直 1.46 10 =11.6 臺 取 12 臺125125每組氧化溝曝氣設備數量N1“N 12厶Ni = 一 = 6 臺2 2每組氧化溝共設6臺曝氣機，其中一半即3臺為變頻調速。7. 剩余污泥計算1氧化溝生物凈產量干泥量WW=a Q- Sr b Xv Vx 60000XXX 13469X 2上式中：a0.7，取0.7 ;b0.1 , 取 0.05 ;2氧化溝每日排出污泥量WXWx9399.30.6折算成含水率P= 99.0 %的濕污泥量QWQw=Wx(1 P)15665.51% 1000m3/d = 65.3m3/h7.設計校核1氧化溝水力停留時

53、間TT=Q=詈歸="1176h2實際污泥負荷Ns Q Sr 60000 0.32Ns=Xv V 3.0 13469 2=0. 13kgBOD/kgVSS d3污泥齡Xv VW3.0 13469 29399.3=7. 6d介于5 8dORBAL氧化溝詳見圖紙33.9輻流式二沉池設計說明沉淀池是別離懸浮物的一種主要處理構筑物， 為了使沉淀池內水流更穩(wěn)、進 出水配水更均勻、存排泥更方便，常采用圓形輻流式二淀池。向心式輻流沉淀池， 采用周邊進水、周邊出水，容積利用系數比普通沉淀池高17.4 %，出水水質也能提高20.0 % 24.2 %以出水SS和BOD指標衡量，擬采用周邊進水、周邊出水輻流式沉淀池。萬 m二沉池有效水深HiHi=q -x m 存泥區(qū)所需容積VW氧化溝中混合污泥濃度 X= 5000mg/Lmg/LXr。為保證污泥回1+ R流的濃度，污泥在二沉池的存泥時間不宜小于1.0h，即Tw=1.0h。、/2 Tw (1+ R) Q XVw= X+ Xr=2 1.0(1 + 0.75)2500 50005000+11666.7=2625m3每座二沉池存泥區(qū)容積VW1/d = 2500m3/h= 0. 69m3/s；m3/ m2 h；水力停留時間：T=1.5h ;固體負荷：qs=200 250kgss/m2 d 設計污泥回流比