毕业设计（论文）-湖南某城市10万m3天生活污水处理工程设计.doc

湘潭大学毕业设计说明书题 目：湖南某城市10万m3/天生活污水处理工程设计 学 院： 环境与资源学院 专 业： 环境工程 学 号： 2013650405 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2017.5 湘 潭 大 学毕业设计任务书论文（设计）题目： 湖南某城市10万m3/天生活污水处理工程设计 学 号： 2013650405 学生姓名： 专 业：环境工程 指导教师姓名： 系主任： 一、主要内容及基本要求 1.查阅与本工程有关的国内外文献资料，基本了解当今国内外城市生活污水处理及回用技术，撰写文献综述一篇。翻译1篇相关内容的外文文献。 2.结合查阅的文献和设计废水的实际情况选取合理的工艺流程。 3.按工艺流程进行计算，完成计算说明书。 4.按工艺流程对主要设备进行选型。 5.完成设计说明书，必须包括项目概况、流程选择、主要构筑物及尺寸、主要设备及型号、自动控制、投资概算、运行管理、成本分析等内容。 6. 完成至少10张设计图纸，其中必须包括1张工艺流程图、1张平面布置图和8张单体设备图或重要零部件图。 二、设计内容1、设计处理能力与水质指标湖南某城市拟建设一套处理能力为10万m3/d污水处理工程，设计进水水质参照同类城市的污水水质确定，项目建设用地和地形、地质条件自行确定。2、治理目标按照城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）设计，经本处理系统处理后的排放水污染物浓度控制如下： pH: 69SS: 10mg/lCODCr：50mg/lBOD5：10mg/l总氮：15mg/l 总磷：0.5mg/l 三、进度安排序号各阶段完成的内容起止时间1文献查阅与文献综述2017.2.202017.5.312方案比较与选择2017.3.12017.3.183计算与计算书2017.3.192017.3.274工程制图与设计说明书2017.3.282017.5.205修改与答辩2017.5.212017.5.312、唐受印、戴友芝等 . 废水处理工程（第二版）. 化学工业出版社 3、闪红光 . 环境保护设备选用手册水处理设备 . 化学工业出版社 4、兰文艺，邵刚 . 实用环境工程手册水处理材料与药剂 . 化学工业出版社 . 5、魏先勋 . 环境工程设计手册（修订版） . 湖南科学技术出版社 . 6、其他与城市生活废水处理相关的文献. 湘 潭 大 学毕业论文（设计）评阅表学号 2013650405 姓名 李丽芳 专业 环境工程 毕业论文（设计）题目：湖南某城市10万m3/天生活污水处理工程设计 评价项目评 价 内 容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评 价评阅人： 年 月 日 湘 潭 大 学 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 2013650405 姓名： 李丽芳 专业： 环境工程 毕业论文（设计说明书） 页 图 表 张论文（设计）题目： 湖南某城市10万m3/天生活污水处理工程设计 内容提要： 指导教师评语同意其参加答辩，建议成绩评定为 。指导教师： 年 月 日答辩简要情况及评语根据答辩情况，答辩小组同意其成绩评定为 。答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见经答辩委员会讨论，同意该毕业论文（设计）成绩评定为 。答辩委员会主任： 年 月 日（请双面打印。）目录第一章 项目概况11.1 项目名称11.2 水量水质条件11.3 主要设计内容11.4 设计依据11.5 设计原则21.6 城市污水的主要来源21.2 城市污水的水质水量特点3第二章 国内外污水处理技术发展与现状3第三章 工艺流程确定73.1 设计原则73.1.1 设计原则73.1.2 设计依据73.2 方案初选73.3 方案比选83.3.2方案确定113.4氧化沟系统的比选113.5处理工艺流程133.6工艺原理及工程说明13第四章 处理系统构筑物164.1进水井164.2粗格栅164.3提升泵房164.4细格栅164.5旋流沉砂池174.6厌氧池174.7卡鲁塞尔氧化沟174.8 二沉池174.9滤布滤池184.10接触消毒池184.11 污泥处理194.11.1污泥浓缩池194.11.2 污泥贮泥池194.11.3 污泥脱水间19第五章 污水厂的总体布置205.1 污水厂的平面布置205.1.1污水厂的平面布置205.1.2 污水厂平面布置的具体内容205.2 污水厂的高程布置205.2.1 高程布置原则215.2.2 构筑物高程计算21第六章 经济技术分析246.1 运行成本分析246.2 工程投资概算246.3工程效益24参考文献：26翻译26第一章 项目概况1.1 项目名称湖南某城市10万m3/天生活污水处理工程设计1.2 水量水质条件该设计每天废水处理量为100000m3，变化系数为k=1.3, 出水水质指标达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）中一级A标，进出水水质及排放要求见表1-1。表1-1 设计出水水质污染指标CODBOD5SSTN氨氮TP进水30015020040353出水501010155（8）0.5去除率（%）83.393.39562.585.7（77）83.31.3 主要设计内容1、根据设计说明书确定废水处理方案，处理流程；2、进行工艺设计计算（如构筑物去除污染能力计算）；3、主要构建物设计计算；4、提出构筑物一览表和绘制工艺流程图；5、开展构筑物布置设计，绘出布置图，标注定位尺寸；6、进行设备结构设计，绘制总图及部件图。1.4 设计依据城市污水处理及污染防治技术政策污水综合排放标准(GB 8978-1996)地表水环境质量标准(GB 3838-2002)氧化沟设计规范(CECS 112：2000)城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）室外排水设计规范(GB 50014-2006)给水排水设计手册（第二版）工业排水给水排水制图标准（GB/T 50106-2001）1.5 设计原则（1）可靠性原则工艺设计充分考虑水量、水质的复杂性、多变性，选用的均是技术先进可靠、工艺成熟稳妥、处理效率高、操作管理方便的污水处理工艺。（2）达标排放原则本设计必须严格执行相关环境保护的各项规章制度，废水处理首先要确保出水的水质都达到当地的环保部门规定的排放标准。（3）经济性原则针对本工程和具体情况和特点，采用经济合理、简单、实用、稳定、成熟的处理工艺，来达到节省投资和降低运行管理费用的目地；在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、减少占地面积、减少运行费用、节省工程费用。（4）前瞻性原则处理系统运行有一定的调节余地和灵活性，以适应水质水量的变化。（5）简便性原则管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。（6）合理布局设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及固体废弃物，改善处理站及周围环境，避免二次污染。1.6 城市污水的主要来源 城市污水主要为城市下水道系统收集到的各种污水，通常由生活污水、工业废水和城市降雨径流等三部分组成，是一种混合污水。生活污水指人们日常生活中的排水，经由居住区、公共场所（饭店、宾馆、电影院、体育场、医院、机关、学校、商场、车站等）和工厂的厨房、卫生间、浴室及洗衣房等生活设施排出。生活污水中有机污染物约占60%，如蛋白质、脂肪和糖类等；无机污染物约占40%，如泥沙和杂物等此外还含有洗涤剂以及病原微生物和寄生虫卵等。工业废水是从工业生产过程中排出的废水，由于工业所需原材料和生产工艺的不同，工业废水的成分有所差别，污染程度也有所差别。常见的污染较严重的工业废水有：造纸废水、酿造废水、生物制药废水、印染废水、制革废水、毛纺废水、电镀废水、油漆废水、化工废水、轻工业废水等。城市污水的有毒有害物质主要也来源于工业废水。降雨径流是由城市降雨或冰雪融化水形成的。初期雨水和冰雪融化水所带来的污染也比较严重，应当纳入污水处理系统加以处理，才是一种最合理的安排。对采用分流制的城市，降雨径流将汇入雨水管道因此得不到很好的处理；对采用雨污合流的城市，只是将部分初期径流雨水进行了处理，然而雨量较大时由于超过了截留干管的输送能力或污水处理厂的处理能力，大量的雨污混合水的出现将导致溢流现象，进而而对周围水体造成更大的污染。1.2 城市污水的水质水量特点 城市污水中有90%以上是水，其余是固体物质。水中普遍含有以下各种污染物：悬浮物：一般为200500毫克/升，有时候可超过1000毫克/升。其中无机和胶体颗粒容易吸附有机毒物、重金属、农药、病原菌等，形成危害大的复合污染物。悬浮物可经过混凝、沉淀、过滤等方法与水分离，形成污泥而去除。病原体：包括病菌、寄生虫、病毒三类。常见的病菌是肠道传染病菌，每升污水可达几百万个，可传播霍乱、伤寒、肠胃炎、婴儿腹泻、痢疾等疾病。常见的寄生虫有阿米巴、麦地那丝虫、蛔虫、鞭虫、血吸虫、肝吸虫等，可造成各种寄生虫病。病毒种类很多，仅人粪尿中就有百余种，常见的是肠道病毒、腺病毒、呼吸道病毒、传染性肝炎病毒等。每升生活污水中病毒可达50万到7000万个。需氧有机物：包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等。其浓度常用五日生化需氧量(BOD5)来表示，也可用总需氧量(TOD)、总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)等指标结合起来评价。常用BOD5与COD的比例来反映污水的可生化降解性，用微生物呼吸氧量随时间变化曲线来反映生化降解的快慢，据此选择处理方案。城市污水BOD5一般为每升300500毫克，造纸、食品、纤维等工业废水可高达每升数千毫克。 植物营养素:生活污水、食品工业废水、城市地面径流污水中都含有植物的营养物质氮和磷。城市污水中磷的含量原先每人每年不到1千克,由于大量使用含磷洗涤剂，含量显著增加。来自洗涤剂的磷占生活污水中磷含量的3075%，占地面径流污水中磷含量的17%左右。氮素的主要来源是食品、化肥、焦化等工业的废水，以及城市地面径流和粪便。硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐、磷酸盐和一些有机磷化合物都是植物营养素，能造成地面水体富营养化、海水赤潮和地下肥水。硝酸盐含量过高的饮水有一定的毒性，能在肠胃中还原成亚硝酸盐而引起肠原性青紫症。亚硝酸盐在人体内与仲胺合成亚硝胺类物质可能有致畸作用、致癌作用。城市污水是通过下水管道收集到的所有排水，是排入下水管道系统的各种生活污水、工业废水和城市降雨径流的混合水。30第二章 国内外污水处理技术发展与现状早期主要通过污水收集系统收集并排放到附近下游水体的方式来处理城市污水，利用水体的稀释和自然净化变污为清。随着人口膨胀和工业发展，生活和生产过程中排放的污水越来越多，水质越来越复杂，水体有限的自然净化能力已不能自我修复，人类必须帮助自然水体修复，在适当的位置建设污水处理设施，对污水进行净化处理，城市污水处理技术由此诞生。早在一百多年前，就有了废水生物反应器Moris池。第一个生物膜设施试验成功后，1900年开在欧美和北美得到迅速而广泛的应用。城市污水处理技术的快速发展是在第二次世界大战后。在20世纪中叶，水环境污染情况因工业的迅速发展而变得越来越严重，备受环境污染困扰的，并在随后短短的10来年间，污水处理从末端治理步入污染综合防治的较高阶段。到80年代后，欧美等国家的污水处理水平又进一步提高，开始兴建了一批具有脱氮除磷的污水处理设施，这些具有脱氮除磷的污水处理设施对水环境质量的改善起到了极大的作用。污水处理技术在我国起步较晚，20世纪50年代前还停留在水体自净阶段；60年代进入农田利用阶段；70年代，许多城市开始注意城市污水处理问题并采取了一定的措施，但重点放在工业污染源的分散治理上，污水处理进入了分散治理阶段；到80年代后污水处理技术才得到较快发展，我国第一座大型污水处理厂是天津纪庄子污水处理厂，在此经验成功的带动下，全国各省市根据自身的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂几十座。随着技术的创新，经济的发展和国家的重视，我国现已拥有近4000座的污水处理厂，并在不断的持续发展建设中。传统上废水的处理方法分为物理法、化学法和生物法物理法的目的去除对象是水中不溶解的悬浮物质化学法是指向废水中投加化学物质，通过化学反应达到净化废水的目的生物法指采取一定的人工措施，创造微生物生长、繁殖的环境，使微生物大量繁殖，从而提高微生物氧化、分解有机污染物的一种技术生物法主要用于去除废水中呈溶解态和胶态的有机物，与物理和化学法相比，生物处理在去除废水中有机碳、硫、氮、磷等污染物质方面，存在许多优越之处。按照微生物的生长方式，生物法又可分为以活性污泥法为代表的悬浮生长法和生物膜法为代表的附着生长法。目前，在城市废水处理中尤以活性污泥法的应用最广。传统活性污泥法在1914年出现，经过90多年的发展与实践，在供氧方式、运转条件、反应器形式等方面都由很大程度的改烧与革新。最早出现的传统活性污泥法（CAS）属于推流式曝气，而后逐渐出现了不同的曝气方式，如逐渐曝气活性污泥法（TAAS）、阶段曝气法（SFAS）、接触稳定活性污泥法（CSAS）、完全混合式活性污泥法（CMAS）、延迟曝气法（EAAS）等。近年来城市污水技术的发展比较迅速，特别是对传统的活性污泥法流程和技术进行革新，使之更加经济合理；研究开发可替代活性污泥法的处理流程和技术，由此开发了一系列废水处理新工艺，如吸附生物降解（AB）工艺，序批式间歇反应器（SBR），氧化沟工艺，A/A/O工艺等。（1）AB工艺AB法是吸附生物降解法(AdsorptionBiodegradation)的简称，是联邦德国亚琛大学BBohnke教授于20世纪70年代中期在传统两段活性污泥法(zA法)和高负荷活性污泥法基础上开发的一种新工艺，属超高负荷活性污泥法。AB工艺是一种新型的活性污泥法，具有一定的特色，对BOD。，COD，SS，氮磷的去除率高于常规活性污泥法，且可节省基建投资约20、能耗15左右其突出的优点是A段负荷高，抗冲击负荷能力很强，对pH和有毒物质的影响具有很大的缓冲作用，并能破坏络合化学污染物而去除COD和BOD。，特别适合处理浓度高、水质水量变化较大的污水如纸浆厂、造纸厂、食品加工厂和印染等工业废水另外，A段和B段可以分期建设，适合经济水平不高的中小城市。该工艺的主要缺点是污泥产量较高。（2）SBRSBR法是间歇式活性污泥法的简称，它是一项既古老又年轻的污水处理技术世界上第一个间歇式运转的工艺是英国工程师SireThomasWardle于1898年发现，1914年在英国的Salford市污水处理得到实际应用，后来由于该工艺运行方式操作烦琐，空气扩散装置容易堵塞以及认识方面的问题，没有得到推广。近年来，随着电子工业发展，污水处理厂的整个系统也实现了自控运行，为活性污泥法的间歇式运行在技术上创造了条件。1979年以来，在美国、德国、日本、澳大利亚和加拿大等工业发达国家的污水处理领域得到广泛运用，主要变形工艺有间歇式循环延时活性污泥工艺(ICEAS)和循环式活性污泥工艺(CAST)。SBR工艺可以实现高浓度进水、高容积负荷和高去除率，在处理高浓度有机废水方面独具特色，而且对氮、磷、硫的脱除效果好，特别适合浓度高、排放量小的各种工业有机废水，如化工、造纸、印染等，同时也适合应用于对出水水质要求较高、水量水质波动较大的旅游城市的污水处理。（3）氧化沟工艺氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭状的沟渠而得名氧化沟工艺属于悬浮生物处理技术，在机理上类似于延时曝气工艺，常见的氧化沟有Carrousel氧化沟、交替工作式氧化沟、Orbal氧化沟、一体化氧化沟与常规的活性污泥法或传统的活性污泥法相比，它具有以下优点：工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便；处理效果稳定，出水水质好；基建费用低，运行费用低；污泥产生量少，污泥的性质稳定；能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度的工业废水有很大的稀释能力；污泥停留时间较长，硝化反应容易进行，通过调节供氧量，可获得较高的脱氮效率。（4）A2O法A2O(厌氧、缺氧、好氧)法是常用的脱氮除磷工艺其工艺原理是磷在厌氧区被释放，在好氧区被吸收，达到除磷目的；污染物在好氧区被氧化降解，去除COD和BOD。，同时在硝化菌作用下，有机氮转化的氨氮继续转化为亚硝酸氮和硝酸氮，含有硝酸氮的大量混合液回流到缺氧区进行反脱氮该工艺主要优点是生化效率高、流程简捷、管理方便、运行稳定、经济节能，缺点是污泥回流，污泥处理工作量大，节能差。随着污水处理对脱氮除磷要求的提高，A2/O工艺处理城市污水已经越来越常见。第三章 工艺流程确定 3.1 设计原则3.1.1 设计原则1）选择污水处理工艺，首先应考虑处理工艺的实际效果，必须使处理工艺的去除效果满足污水处理程度的要求，使污水处理厂出水水质达标。2）在城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级A标准中，除了对COD、BOD、SS提出更严格的要求外，还提高了对脱氮除磷的要求。因此本污水处理工艺的选择，首先考虑的是工艺方案，必须能够达到除磷脱氮的效果。 3）在选择污水处理工艺时，还要考虑工艺的可靠性、稳定性。因为城市污水是不断变化的，随时间的推移，会在水质水量上产生一定的变化，因此要求稳定、可靠的工艺，在保证达标的前提下，则应考虑工艺的经济指标。投资少、运行费用低的工艺是人们的首选，另外，占地少、工艺流程短，运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题。3.1.2 设计依据设计进出水水质及处理效果，见表 3-1表3-1 进出水水质及处理效果 mg/L污染指标CODBOD5SSTN氨氮TP进水22012015535254出水6020202081去除率（%）738380436875设计要求对氮磷有较高处理效果，因此工艺选取对氮磷去除效率高的工艺。 3.2 方案初选普通城市污水一般采用生物法处理。目前目前比较流行的生物处理方法有活性污泥法和生物膜法。国内外对城市污水的处理工艺多采用活性污泥法，可以将污水处理到排放标准，保护环境从而达到可持续发展的目的，有较好的效果。普通活性污泥法对氮磷的去处能力很低，随着技术和设备的发展性污泥法出现了一系列新的工艺，并且有些工艺有较好的去处氮磷能力，这些工艺达到了处理效果更好，投资费用更低的目的。活性污泥法中可以脱氮除磷的新工艺主要有：A-B工艺、SBR 工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺等一系列先进的处理工艺。通过分析确定本设计的污水采用活性污泥法进行处理。3.3 方案比选在方案初选中，已经确定用活性污泥法进行处理。活性污泥法中可以脱氮除磷的工艺有：（1） SBR工艺；工艺流程： 污水一级处理曝气池处理水 工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水、曝气、缓速搅拌三种；2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，脱氮除磷应进行相应的处理工作；3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池； 4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为泥种；5）待机工序：等处理水排放后，反应器处于停滞状态等候一个周期。（2）A2/O工艺； A2/O处理工艺是AnaerobicAnoxicOxic的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。（2） 氧化沟工艺； 污水粗格栅提升泵房细格栅旋流沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触池处理水排放 工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内做环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧段，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活时代时间较长的微生物进行特别的反应，如脱氮除磷。 工作特点： 1）在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用；2）对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大；3）污泥龄较长，一般长达15-30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可以进行脱氮除磷反应；4）污泥产量低，且多已达到稳定；5）自动化程度较高，便于管理；6）占地面积较大，运行费用低；7）脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从理论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力； 8）氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。3.3.1 各个工艺优缺点比较表3-2 各个工艺优缺点比较序号名称优点缺点1SBR工艺（1）工艺简单，处理构筑物少，无二沉池和污泥回流系统，基建费用，运行费用较低；（2）此工艺用于工业废水处理，不需要设置调节池；（3）污泥SVI较低，污泥易于沉淀，一般不会产生污泥膨胀现象；（4）调节SBR的运行方式，可以具有去除BOD和脱氮除磷的功能；（5）当运行管理得当，出水的的水质优于连续式；（6）其运行操作、参数控制可实现自动化控制，以使其最佳运行；（1）在其运行过程中的几个工序，其时间控制上不好确定；（2）难以控制使其处于最佳状态；（3）出水水质不稳定，有时达不到排放标准，影响处理效果；（4）间歇曝气、间歇排水的自动化程度要求高；（5）每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统,造价高；（6）水头损失大，池容的利用率不理想A2/O工艺（1）本工艺在系统上称作是最简单的同步脱氮除磷工艺，水力停留时间少于其他同类工艺；（2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状细菌不能大量的繁殖，无污泥膨胀现象的发生，SVI的值一般小于100；（3）污泥中含磷浓度较高，具有很高的肥效；（4）运行中无需投加药品，两个A段之间轻缓搅拌，以不增加溶解氧的量为度，运行费用低。（1）除磷效果难于再次提高，污泥增长有一定的限度不易提高，特别是P/BOD值高时更加如此；（2）脱氮效果也难进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；（3）进入沉淀池的处理水要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象的出现。但是溶解氧的浓度不能太高，要防止循环混合液对缺氧反应器的干扰，这一点难以控制；（4）适用于处理浓度较高的大、中规模的污水厂。3氧化沟工艺（1）氧化沟特殊的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用。可以将其分为好氧区和缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮效果；（2）可以考虑不设初沉池。也可以考虑不单独设二沉池，从而省去污泥回流系统；（3）BOD负荷低，对水温、水质、水量变化的适应性强；（4）污泥龄较长，有较好的反硝化脱氮效果；（5）污泥的产率低，且多已达到稳定状态，故不需设置消化池；3.3.2方案确定通过上面的方案比较，本设计决定采用的处理方案是氧化沟工艺。氧化沟工艺又称为“循环曝气法工艺”，属于活性污泥法的一种变法。污水和活性污泥在环形曝气渠道中循环流动。氧化沟是20世纪50年代由荷兰的巴斯维尔开发。近几年新建的大部分污水处理厂均采用氧化沟工艺，传统的活性污泥法脱氮除磷效果不太好，而这些营养物质进入水体之后，会对水体产生污染，是水体富营养化。氧化沟工艺的脱氮除磷效果比较好。3.4氧化沟系统的比选常见的氧化沟系统：1）.卡鲁塞尔氧化沟工艺；2）.三沟式氧化沟工艺；3）奥贝尔型氧化沟工艺；表3-3 常见氧化沟工艺优缺点比较序号名称优点缺点1卡鲁塞尔氧化沟（1）水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率比较高；（2）曝气设施的单机功率大、调节性能好，并且曝气设备数量少。既节省投资又可使运行管理简化；（3）有极强的混合搅拌和耐冲击能力；（4）氧化沟沟深加大，使占地面积减少、土建费用降低；（1）设备安装比较复杂、繁琐；（2）设备的运行管理和维护的工作量比较大；2三沟式氧化沟（1）占地面积少，集曝气、二沉、污泥消化为一体；（2）设备先进，自动化程度高；（3）管理人员少，工程造价及运行费用比较低；（4）具有脱氮除磷功能，出水水质比较稳定；（5）污泥龄较长，污泥性质比较稳定；（6）三沟式氧化沟因单池体积大，对冲击符合的适应能力较强；三沟式氧化沟自动化控制要求较高，自动控制水流方向和出水堰升降要求比较高；3奥贝尔氧化沟（1）出水水质好，脱氮率高，同时进行硝化和反硝化；（2）可以在将来负荷增加的情况下，加以扩建；（3）易于适应多种进水情况和出水要求的变化；（4）容易维护；（5）节能，比其他任何氧化沟系统运行时所需要的动力都小；受结构形式的限制，总图布置困难；3.4.1氧化沟工艺的确定 在上面各个氧化沟系统中，卡鲁塞尔氧氧化沟工艺和奥贝尔氧化沟较适合用于本设计，但是考虑到厂区布置、处理效果和处理规模，最终选改良型卡鲁塞尔（Carrousel2000）氧化沟。它是在Carrousel2000的池前增加了厌氧池，除了具有以上氧化沟的一般特征外，对氮磷的去处力提高并且对水质水量的变动有较强适应性，污泥产率低，排泥量少，可不设置初沉池和污泥消化池。3.5处理工艺流程由上比选，设计选用卡鲁塞尔氧化沟工艺，其流程简图见图3-1，各构筑物简介如下：图3-1 处理工艺流程图3.6工艺原理及工程说明（1）格栅 格栅是由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属删网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大的漂浮物和悬浮物。因此为了避免其中的较粗大杂质阻塞后续处理程序中的管道或泵从而影响整个水处理工艺，首先设置格栅除去较粗大的悬浮物和颗粒。一般情况下，分粗细两道格栅。（2）旋流沉砂池 旋流沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。污水由流入口切线方向流入沉砂区，旋转的涡轮叶片使沙粒呈螺旋形流动，促使有机物和沙粒的分离，由于所受离心力的不同，相对密度较大的沙粒被甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗，有机物随出水旋流带出池外。通过调整转速，可达到最佳沉砂效果。砂斗内沉砂可采用空气提升、排沙泵排砂等方式排除，再经过砂水分离达到清洁排砂标准。（3）氧化沟氧化沟处理系统是曝气池呈封闭式沟渠形，它使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反应池中的物质传递水平速度，使污水和活性污泥的混合液在沟内作不停的循环流动。卡鲁塞尔氧化沟为整个污水处理系统的主体和核心。其功能为利用培养的活性污泥生物絮凝能力对污水剩余的SS进行捕集，去除废水中的悬浮物；利用活性污泥中的硝化菌对污水中的氨氮进行生物硝化，去除废水中的氨氮；利用活性污泥中的异氧菌对硝酸盐进行反硝化、BOD降解以及生物除磷，从而保证出水中的SS、COD、BOD、NH4+ -N、TN和TP达到规定的设计要求。（4）二沉池 二沉池主要接纳生物池即A2/O反应池的出水，用以去除生物悬浮固体的沉淀池。在A2/O法中，从曝气池流出的混合液在二次沉淀池中进行泥水分离和污泥浓缩，澄清后的出水溢流外排，浓缩的活性污泥部分回流至曝气池，其余作为剩余污泥外排。（5）滤布滤池污水首先进入滤布滤池，依靠重力作用通过滤布，过滤后的水进入滤盘、中心管，排放或回用。随着过滤的进行，滤布上沉积的物质增多，过滤速度逐渐减小，滤池中的水位逐渐上升。当水位上升到设定的水位时，开始进行负压反抽吸，随着滤盘缓慢转动，滤布被清洗干净。进水中比较大的固体会自然沉降到斗形池底，然后利用排泥泵将这些污泥送到污泥处理设施进行处理。（6）接触消毒池 经过处理后，污水出水水质已经达标，但是处理水中含有细菌、病毒和病卵虫等致病微生物，因此采用液氯、臭氧或紫外线消毒将其杀灭，防止其对人类及牲畜的健康产生危害和对环境造成污染，使排水达到国家规定的细菌学指标。（7）污泥处理 污泥处理的目的是使污泥达到减量化、稳定化、无害化及综合利用。初沉池、生物池及二沉池底部的污泥，通过污泥泵房被送入污泥浓缩脱水车间，进行浓缩脱水处理。将含水率降至97%后将污泥外运至污泥填埋场进行处理。第四章 处理系统构筑物 各处理系统构筑物尺寸及相关设备选型如下，详细计算说明见附录设计计算说明书。4.1进水井 进水井单独设定,为钢筋混凝土结构。闸门的有效面积：4m2；具体尺寸：2.0（长）1.5m9（宽）；有效尺寸：2.0（长）m2.0（宽）m5.0（高）m4.2粗格栅 设3座粗格栅（2用1备）；格栅间隙：40mm；每日栅渣量3m3/d，采用机械清渣；清渣设备： NHG型回转式格栅除污机，2台，N=1.1KW。构筑物大小（单座）：3.66 m（长）1.84m（宽）0.918 m（高）4.3提升泵房 本设计采用潜污泵房，潜水排污泵共三台，2用1备；型号：600QW3500-12型单泵性能参数：流量：3000m3/h；扬程：10.5m；转速：740r/min；功率：185kw。 泵房形式及其布置：采用半地下式矩形结构；水泵为单排并列式布置。4.4细格栅 设3座细格栅（2用1备）；格栅间隙：8mm；每日栅渣量10m3/d，采用机械清渣；清渣设备： XGS双向流旋转细格栅XGS-IV，2台，N=1.5kw。构筑物大小（单座）：3.25m（长）2.19m（宽)1.45m（高）4.5旋流沉砂池 设计两座沉砂池，则每座沉砂池的流量Q=0.753m3/s。根据计算，选择单座旋流式沉砂池各部分尺寸如下：沉砂池深度：1.8m；沉砂池直径：4.5m；砂斗直径：1.4m；驱动机构：1.5W；桨板转速：13r/min 。4.6厌氧池 设4座厌氧池，单座厌氧池的流量Q=0.376m3/s。厌氧池尺寸：有效容积：6250m3；有效高度：h=5m， 长26m，宽13m。4.7卡鲁塞尔氧化沟 设置4座4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，钢筋混凝土结构；单座氧化沟的流量Q=0.376m3/s，反应池容积为62500m3；水力停留时间：12h；氧化沟各部分尺寸如下：有效水深：4.5m，超高1m；单沟道宽度： 8m；单沟直线段长度：8m；单座曝气设备：型号： DS4000B倒伞型表面曝气机；数量：3台；冲氧能力：250kgO2/（h）；功率：145kw。4.8 二沉池 4座圆形辐流式，周边进水周边出水，钢筋混凝土结构；单座二沉池流量：0.376m3/s；单座二沉池各部分尺寸如下：有效水深：3m；超高0.3m；直径：34m；沉淀池总高7.12m；污泥斗：上部分半径3m，污泥斗下部半径2m，倾角60；污泥斗高度1.73m；进水配水槽采用环形平底配水槽；等距设步水孔，孔径100mm；进水短管：100mmL150mm；配水槽底配水区设挡水裙板，高0.8m；池周边设出水总渠一条；距池边2.5m处设溢流渠一条；溢流渠与出水总渠设辐流式流通渠，在溢流渠两侧及出水总渠一侧设溢流堰板；出水总渠：宽1.0m，水深1.2m。刮泥清渣设备： ZBGN-34型桥式周边传动刮泥机。4.9滤布滤池设备型号： HGW全浸没式纤维滤布滤池；设备主要性能参数如下：滤盘直径3m；单组盘片有效过滤面积（f）为11.5m2；滤盘转速10m/h；滤布滤池设4格，每格滤池滤盘数量为12片；根据厂商提供的标准规格，12片滤盘的过滤设备尺寸：长4.6m，宽3.75m，高4.5m；混凝土滤池本体尺寸：长5.5m，宽4.5m，高5m；每格滤池配反冲洗泵3台，装机功率7.7kw。4.10接触消毒池选择液氯消毒；每日加氯量：8mg/L；液氯自真空转自液氯机加入，液氯机设计三台（两用一备）；每小时的加氯量：16.7kg/h；加氯设备： ZJ-I型转子加氯机；设计采用2个3廊式平流式消毒接触池；消毒接触时间：30min；接触消毒池有效水深：3m；消毒接触池廊道：单宽5m，长30.1m，总高3.3m。4.11 污泥处理二沉池的污泥先到污泥泵房，一部分作为回流污泥由污泥回流泵打回到厌氧池，保证氧化沟污泥浓度。另一部分作为剩余污泥由剩余污泥泵打到污泥脱水间进行脱水处理。4.11.1污泥浓缩池设计采用2个圆形浓缩池；浓缩池直径：15m；工作部分的有效水深：3.13m，超高0.3m,缓冲层高度0.3m；浓缩池设机械刮泥；池底坡度0.05，污泥斗下底直径1.0m，上底直径2.0m；刮泥设备： JZG-15型中心传动刮泥机，2台，功率1.5kw。4.11.2 污泥贮泥池 设计采用2座半地下式钢筋混凝土方形贮泥池；贮泥池选用竖流式沉淀池构造；贮泥时间：8h；有效水深3m，超高0.3m，总高度5.9m；4.11.3 污泥脱水间 加药：聚丙烯酰胺絮凝剂；溶药设备： JYB型玻璃钢溶药罐；有效容积：3.768m3；对于混合污水污泥药剂投加量按干污泥重的0.15%-0.5%计算，取0.3%；脱水设备： DY-3000型带式压滤脱水机，2台，处理能力12-15m3/h。第五章 污水厂的总体布置5.1 污水厂的平面布置5.1.1污水厂的平面布置（1）处理构筑物的布置应紧凑，节约土地并便于管理；（2）处理构筑物的布置应尽可能按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形以减少土方量；（3）经常有人工作的地方如办公、化验等用房应布置在夏季主导风的上风向，在北方地区也应考虑朝阳，设绿化带与工作区隔开；（4）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用510m；（5）污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，污水处理厂的平面布置包括：处理构筑物的布置；办公、化验及其它辅助建筑物的布置以及各种管道、道路、绿化等的布置。（6）变电所的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免在厂内架空敷设；（7）污水厂应设置超越管以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流管；（8）污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流；（9）在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境；（10）总图布置应考虑远近期结合，有条件时可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列分期建设。5.1.2 污水厂平面布置的具体内容（1）处理构筑物的平面的布置；（2）附属构筑物的平面的布置；（3）管道、管路及绿化带的布置。5.2 污水厂的高程布置污水处理厂高程设计的任务对各单元处理构筑物与辅助设施等相对高程作竖向布置；通过计算确定各单元处理处理构筑物和泵站的高程，各单元处理构筑物之间连接管渠的高程和各部位的水面高程，使污水能够沿处理流程在构筑物之间通畅地流动5.2.1 高程布置原则（1）尽量采用重力流，减少提升，以降低电耗，方便运行。一般进厂污水经一次提升就应能靠重力通过整个处理系统，中间一般补在加压提升。 （2）应选择距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应留有余地，以免因水头不够而发生涌水，影响构筑物的正常运行。 （3）水力计算时，一般以近期流量（水泵最大流量）作为设计流量；涉及远期流量的管渠和设施，应按远期设计流量进行计算，并适当预留贮备水头。 （4）注意污水流程与污泥流程间的配合，尽量减少污泥处理流程的提升，污泥处理设施排出的废水应能自流入集水井或调节池。 （5）污水处理厂出水管渠高程，应使最后一个处理构筑物的出水能自流排出，不受水体顶托。 （6）设置调节池的污水处理厂，调节池宜采用半地下式或地下式，以实现一次提升的目的。5.2.2 构筑物高程计算连接管水头损失和计量设备水头损失，以最大设计流量计算获得，并考虑故障情况，留有充分水头余地，以便实际运行灵活。不应取最高水位来计算，一年中高过此水位的时间段很短，浪费水头，所以选择平均水位，最高水位期间适当用泵提升。 为了降低运行费用和便于管理，污水在处理构筑物之间的流动按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此，必须精确的计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：污水经各处理构筑物的内部水头损失和污水经连接前后两构筑物管渠的水头损失。污水经各处理构筑物的内部水头损失估算值见下表。表5-1构筑物损失估算表构筑物名称水头损失（cm）建筑物名称水头损失（cm）格栅 10-25生物滤池（工作高度为2m时） 沉砂池 10-25沉淀池：平流 20-401）装有旋转式布水器270-280 竖流 40-50 辐流 50-602）装有固定喷洒布水器450-475双层沉淀池 10-20曝气池： 混合池或接触池10-30污水潜流入池 25-50污水跌水入池 50-150污泥干化场200-350高程计算 沿程水头损失按：h=iL计算，i为管渠的