20万吨氧化沟法污水处理厂工艺设计方案.doc

20万吨氧化沟法污水处理厂工艺设计方案1 绪论1.1 我国水环境现状1.1.1 我国水污染现状水是人类必不可少的再生资源。自然界可探测到的水量为13.6亿，然而能够给人类使用的淡水量为0.4亿，只占总储水量的百分之2.7。并且中国水资源的问题矛盾非常突出和尖锐，2007年的中国水资源报告显示:中国含有总量大约为2.5万亿的水资源。北方地区含有水资源总量4980亿，占全国20.4%；南方地区拥有的水资源竟然达到了20513亿，比例达到了全部水资源的80%多。多年的数据表明，水资源短缺问题已成为制约我国经济发展的重要因素，然而水资源短缺的同时，我国却普遍存在着严重的水污染问题。水污染大体可以分为:(1)自然污染。日起日落随着时间的流逝自然生成的污染，土地中矿物质分解产生的污染；(2)人为污染。在人类进行普通生活或者进行生产活动时造成的对水体的污染。人为产生的水污染可大致归纳为以下几个原因:一是人们对水资源短缺的危机感不强，对水体污染认识不够；三是水价相对低廉，老百姓用水毫不珍惜，大大咧咧；四是执法部门没有作为，没有把功夫精力放在正处，让企业工厂偷偷排放污水；五城市规划布局没有考虑周全，雨水污水难以集中处理；六是人口增长迅速，这也加剧了水体的污染。1.1.1.1 地表水污染我国的地表水河段有着较重的有机物污染，普通老百姓在日常生活中会排放大量的有机污水，工业生产中的企业还会排放含有有毒有害物质的废水，比如农药和工业染料等等，水源水质的降低和污水处理成本的增加，对普通老百姓的生活造成了很大的影响，污水的污染加剧了水资源的短缺，也使得我国的可持续发展受到了严重的阻力。下表1-1是国内主要河流污染情况，总体上表现为中度污染。检测的污染指标是、。 表1-1 2009年我国七大水系干流水质统计水系断面数（个）类（%）、类（%）劣类（%）长江3110000黄河2273189珠江1587130松花江1136640淮河1479210海河205050辽河400100资料来源：全国地表水水质报告湖泊水质国家环保总局于2009年公布的数据资料显示:在经过44个湖泊的监测评价后，水质在III类水之上的水域的面积占48.9%，余下的水域全是类、类水和劣V类水。水域指标详情见下表1-2。水库水质在监测评价的372座水库中，水质优良(也就是水质达到III类水以上)的水库大约占了全部监测评价水库的79.1%；余下水库全是没有达到类水以上的水库，总体水库监测详情见表1-2。表1-2 2009年重点湖泊水库水质类别统计表个数水系个数类、类劣类主要污染指标三湖3003总氮、总磷大型淡水湖10343总氮、总磷城市内湖5023总氮、总磷大型水库8332总氮、总磷总计266911总氮、总磷比例%100233542总氮、总磷资料来源：全国地表水水质报告1.1.1.2 地下水污染 水资源的另一重要组成是地下水，从水污染方面来看，地下水污染更加有隐蔽性和难逆转性。一旦地下水受污染，治理恢复难度非常大。因为地下水污染，污染往往是无味、无色的，人们难以察觉污染水的慢性影响。 最近几年，随着工业发展迅速，我国地下水的污染也愈发严重，地下水污染对环境和经济造成的影响也越来越大。总结原因大致有:(1)处理废弃物的方式有问题，随意处置；(2)在修建地基等时，为了自己的私利破坏污染了地下水；(3)经济发展城里人越来越多，排放的污水也大幅度上涨；(4)化工化学业的金属污染；(5)地下水受到各种人为泄漏物的污染。 可以看出，我国水污染已经十分严重了。1.2我国污水处理厂发展概况、现状及展望1.2.1我国污水处理厂发展概况 伴随经济的发展，我国在污水处理这一行业的进步举世共瞩。特别是在改革开放后，我国的资本业迅速膨胀，工业得到快速发展，污水处理行业也不可避免的发展起来了。据可靠的数据统计，从上世纪90年代到二十世纪初的几年我国的污水处理厂数目增长迅速。具体数据见表1-3。表1-3 19982006我国城市污水处理厂概况年份厂数（座）设计处理能力（万t/天）污水处理（万t）生活污水处理量（万t）1998年26611362927451999291999年28311915122952349982000年31516594383253206672001年31920223261904177092002年41825446328485224832003年51132317750416467972004年637425510144048579632005年7645220128705910844442006年937636016300801304230资料来源：中国环境统计年报1.2.2 我国污水处理厂现状江苏是我国污水厂数目最多的省份，然后是山东和广东；广东省处理污水能力最大，其次是江苏和山东。据可靠数据分析，到目前为止中国平均城镇污水的处理效率大约只有百分之四十，在所有城市中，只有首都北京的污水处理效率最高，达到了百分之八十九点三。1.2.3我国污水处理厂发展展望 尽管最近几年国家对环境保护项目的投资的投资力度有所加大，大力推广城镇的污水处理厂，可是如今的水质还是不能达到要求。原因可能是在运行维护污水厂的成本比较高，很多城镇还没有建设相应的污水厂，而且污水厂的实际处理能力远没有达到当初设计污水厂的污水处理量。另外，污水厂操作人员的技术水平及管理能力较低也是影响已建污水厂的正常运行的因素之一。表1-4是中国和其他国家城镇处理污水率比较。表1-4 我国与世界其他国家城镇污水处理率比较国家年份城镇污水处理率%国家年份城镇污水处理率%摩纳哥2005100.0挪威200475.9新加坡200599.9加拿大199971.7荷兰200498.6日本200367.0德国200493.5意大利199968.6丹麦200287.9葡萄牙200360.0瑞典200285.0波兰200459.0芬兰200281.0希腊199756.2法国200179.4墨西哥200535.0中国200643.8土耳其200435.0 总体上讲，现在我国的污水处理仍处于发展阶段，而且也有许多面的制约，在发展向前中面临着许多问题。经过思考后我推测我国污水行业的问题主要有：(1)市场秩序规则有很大问题。监督行业管理有漏洞，行业没有发挥自己应有的作用。(2)水污染治理行业还处在发展的初期。环保企业规模小、生产力落后，专业分工不足，产品质量不高，市场竞争力弱。（3）污水处理厂盲目选择热门工艺，没有因地制宜。设计人员在进行设计时没有考虑当地的实际情况，导致污水厂建成后出现了一系列问题，增加了后续维护成本。此外，产生的污泥没有有效处置，给环境造成了再次污染。 大多数污水处理厂都采用脱氮除磷二级生化处理工艺技术以满足国家环保总局颁布的城镇污水处理厂污染物排放标准)(GB 18918-2002)标准。因此，我感觉我国的污水处理行业未来还是有广阔的发展之路的，只是同时存在技术与资金的问题。为了更好地治理我国的水污染，一方面向外国发达资本主义国家学习人家的技术和宝贵的教训经验，然后回到中国结合我国的各地实际情况，进行水污染的综合整治。1.3 本课题研究的意义及目的目前，我国城镇处理污水的比例和效率都相对比较低，老百姓的生活污水，工业迅速发展产生的废水，农业上农药的不节制使用产生的水污染，都是使我国的水污染问题迟迟难以解决。有相关部门预算，到未来我国对污水的处理效率能达到百分之九十以上，但是由于相应的污水排放量的加大，水污染不会消除，所以污水处理在当下或是未来都对保护我国水资源有着重要意义。水对于人类生产生活，尽管是不可或缺的必需品，但是水是可以循环再生的。水在人类使用过程中，不是被消耗了，只是水质发生了变化，失去了部分使用功能。污水厂处理后的污水可以进行循环使用不仅代替了清洁水的使用，还减少了污水的排放，水处理循环使用是解决国内水资源问题的不二之选。 目前适合我国污水厂的污水处理技术有传统活性污泥法、SBR技术、氧化沟技术、/0、A/0等工艺。氧化沟工艺是相对比较成熟的工艺，许多中小型污水处理厂都采用氧化沟法处理技术。2 处理工艺大方案的比选2.1 方案初选通过数据可知进入污水厂的污水特点：(一)污水中含有COD的比例并不算高,达到360mg/L，可以算作是普通的城市排放的污水；(二)BOD和COD的比值为0.67，大于0.3，可以看出该污水用生物处理是蛮合适的；(三)SS浓度还行，在可以接受的范围，并不算高；(四)污水含有比较丰富的氮、磷和碳水化合物。污水的种种特点和数据指标都可以表明其只是普通生活污水。要主力这种污水，我感觉用生物处理的方法是比较合理可行的。目前对污水的处理比较倾向于使用活性污泥法和生物膜法。当然，两种处理方法都有着自己的独有的优势，就需要通过比选来选择我们使用的工艺。2.1.1 两种生物处理方法的比较1.活性污泥法的特征(1) 活性污泥法中污水和活性污泥在曝气池中接触混合，通过曝气使得活性污泥中微生物对污水中有机物充分完全的进行反应。接触效果好，反应充分进行。(2) 活性污泥中的微生物需要氧气来进行对有机物的反应，所以反应过程中需要持续进行曝气，让有机物被更好的分解(3) 活性污泥法中设计二沉池，为了让反应过后的污泥和水分离，让出水液澄清。对污泥的处理还要设置污泥回流系统，使回流的污泥浓缩。(4)污泥回流：对污泥的提升、剩余污泥的处理、污泥的回流系统。2生物膜法的特点优点：(1)微生物浓度高；(2)种类多样的微生物；(3)微生物对维持生命的食物要求不高，生命力顽强；(4)能适应不同的水质、水量、温度；(5)污泥生成少、易于固液分离、消耗较少的动力，有较好的脱氮除磷效果；缺点：(1)生物膜的寿命时间长；(2)处理的水量小；(3)污水分布不均匀、整个工艺容易产生臭味；(4)载体主要是滤料，滤料容易堵塞；(5)对于构筑物的维修不方便通过上面的对比可以得出，相对于生物膜法来说，我们这设计使用活性污泥法比较合适。活性污泥法新工艺主要有：SBR 工艺、工艺、氧化沟工艺等一系列先进工艺， 目前氧化沟工艺在大中型污水处理厂中比较常见，是一种比较好的污水处理工艺。2.2 方案比选 在上面的活性污泥和生物膜法对比中，我决定采用活性污泥法来进行本污水厂设计。 活性污泥法的工艺有： (一)传统活性污泥法； (二)的工艺； (三)SBR的工艺； (四)氧化沟法； (五)生物滤池； 不同工艺的对比，分析它们各自的优点和缺点：（1） 传统活性污泥法初沉池 沉砂池泵站格栅原水二沉池曝气池排放消毒脱水消化浓缩 图2-1 普通活性污泥法工艺流程1.优点(1)在曝气池内的反应微生物经历了完整生长周期；(2)处理污水的能力不错，效果也不错，能去除90%的BOD；(3)传统活性污泥法处理污水时稳定性高；2缺点(1)曝气池负荷过多有机物，为了避免由于缺氧对氧气的消耗速率比较大，处理的污水浓度不能过高；(2)供养速率和好氧速率难以吻合；(3)对不同的进水水质和水量的不同变化，它的处理效果会大打折扣；(4)脱氮除磷效果一般（2） SBR工艺曝气池初沉池原污水 间歇式曝气处理水 图2-2 SBR工艺流程1优点(1)SBR整体工艺流程简单清晰，构筑物数量少，所以建造SBR的费用比较低；(2)SBR中污泥比较容易沉淀，所以污泥膨胀的现象十分少见；(3)SBR经过适当的调节，对BOD、N、P也有很好的去除效果；(4)一般出水的的水质优于连续式；(5)自动化控制运行操作、参数设定2缺点(1)不好确定几个同事运行工序的时间；(2)经过SBR处理的污水，到时候水质不怎么稳定；(3)SBR工艺整体的自动化程度要求比较高；(三) 工艺工艺的处理可以简单形容为先厌氧反应然后缺氧反应再然后好氧反应。1优点(1)工艺的系统十分简单，水力停留时间少；(2)厌氧（缺氧）、好氧交替运行，无污泥膨胀；(3)污水反应产生的污泥中有较高比例的P，可以作为农名生产的肥料；(4)运行费用低。2缺点(1)对P的处理效果几乎无法再进一步提高；(2)当然对污水中氮的去除效果，在现阶段来看，以目前的技术也无法再次提高；(3)在沉淀池中，污水反应需要的溶解氧的浓度很难以捉摸，对于污水厂来说是个难题。 （四）氧化沟工艺氧化沟工艺你可以将他简单的认为是活性污泥法在环状沟内的使用，它可以认为是活性污泥法的一种变种。氧化沟工艺的曝气采用延时曝气，能比较好地除和N。构筑物相对也不多，一般情况下设计也无需建造初沉池和消化池。氧化沟处理效率相对不错，能去除95%的SS和，去除75%83%的污水中的N。工艺流程短，处理效率高、水质稳定、管理简单。但是构筑物面积比较大，所以占地面积比较高，比较适合建造在郊外。图2-3 氧化沟工艺流程1优点(1)污水进入氧化沟后主要是在好氧区和厌氧区进行反应。(2)氧化沟工艺无需放置初沉池。也无需放置建造二沉池；(3)在不同的水温、水质、水量的变化下，对氧化沟的影响不大，对不同环境有较好对应。(4)污泥龄较长，有良好的脱氮效果；(5)反应产生的污泥不多，所以大部分情况下也不用放置消化池；（五）生物滤池优点：1.构造简单，操作容易2.污水的停留时间短，生物膜受到破坏较小；3.反应过程中产生的污泥量少，曝气设备都不需要，氧气来源依靠自然通风。缺点：微生物寄负在滤料表面，一旦进水污水的浓度和水量变化，可能处理效果就会打折扣。2.3 方案的确定通过不同方案的比较，也经过了我的细细思考，在不同的工艺面前我仔细的分析对比了它们各自的优劣，最后我决定使用氧化沟工艺来设计本次设计。氧化沟工艺的主要特点可以说是主要反应是在环状沟渠内循环流动反应，然后处理污水去除有机物、N和P。(一)被选方案的特点（氧化沟工艺的特点）1 在构造方面的特征(1)从远处看是呈现环状的样子，从平面上看呈椭圆形或者圆形状。一般建筑物的长度可以达到上百米。(2)氧化沟的进水要求不是很高。如果多池平行工作，那就要在整体设计中加个配水井，来对整体进行合理分配；(3)氧化沟的出水要使用溢流堰的哦。在交替工作系统中，溢流堰控制池内水流方向的变化；2在水流混合方面的特征氧化沟的水流状态，你可以看作是混合式也可以看作是推流式。反应过程中，氧化沟在曝气机的作用下进行曝气冲氧，让微生物能充分的反应分解有机物。而且氧化沟的独特之处在于，其能分成不同的好氧区和厌氧区，这样就能进行硝化和反硝化的反应，来去除氮和磷。3在工艺方面的特征(1)初沉池可以省去，污水到达氧化沟内时已经是稳定状态；(2)氧化沟就是将反应池和二沉池融为一体了，不要二沉池也不要污泥回流系统；(3)和传统活性污泥法相比氧化沟的曝气系统有以下特点： 能较强的适应不同水质、水量、水温； 污泥龄可以达到半个月到一个月，相对来说比较长；反应过程中产生的污泥比较少，而且产生的污泥已经比较稳定了，那就不要再硝化处理啦，节省投资费用了；通过以上的特点，可以看出氧化沟工艺与其他工艺相比一系列的特点和优势，并且随着污水厂出水水质的要求越来越高，氧化沟工艺的优点和其独特的构造已经无法被磨灭了啦，所以经过我的再三思考和四处询问考察，我就决定用氧化沟工艺来设计本次污水处理厂。下表2-1是氧化沟工艺主要参数。表2-1 氧化沟工艺主要参数污泥负荷 NS/kgBOD5/(kg.d)0.050.15水力停留时间T/h1024污泥龄/d去除BOD558去除BOD5，并硝1020去除BOD5，并反硝30污泥回流比R %5060污泥浓度X mg/L20006000容积负荷kgBOD5/( m3d)0.20.4出水水质mg/LBOD51015SS1020NH3-N13TP1数据来源：水处理工艺云库网2.4 处理工艺小方案的比选2.4.1 选择氧化沟类型2.4.1.1 常见的氧化沟系统1氧化沟工艺2三沟式氧化沟工艺3氧化沟工艺4一体化氧化沟工艺2.4.1.2 待选氧化沟的优缺点1.氧化沟工艺(一)优点：（1）处理污水后的水质好，氧化沟的好氧区和缺氧区分割比较明显；（2）曝气机能量大、性能强、费用少运行管理简便；（3）搅拌均匀，对于水力的冲击力有比较强的抵抗能力；（4）占地面积减少、土建费用少；(二)缺点：（1）曝气机对电量的消耗比较多，增加了污水厂的运行费用；（2）安装设备繁琐；（3）整体设备维护比较复杂，对于处理厂员工来说是个比较大的工作量；2三沟式氧化沟工艺优点：(1)三沟式氧化沟就是融合了二沉池和硝化池，占地面积少；(2)氧化沟的设备高级先进，处理厂员工的工作量少，机器自动化程度高；(3)员工工作量少，相对的需要的员工也少了；减少了运行费用；(4)去除氮和磷的能力很强，出水水质稳定；(5)污泥龄一般能达到半个多月，性质稳定；(6)能适应较强冲击负荷；缺点：设备自动化程度高，相应的费用也比较大，员工也需要学习相应的操作；3奥巴勒型氧化沟工艺优点：(1)效率比较高，主要是消化和反硝化竟然能够同时进行，比较有特点；(2)如果未来负荷增加，可以进行扩建；(3)在进水水质和水量变化的情况下，表现不错；(4)容易维护(5)节能，需要的动力少；缺点：总图布置困难；4曝气沉淀一体化氧化沟系统优点:(1)工艺流程图简单明了，建造时的构筑污水量不多，设备数量要求也不大；(2)因为系统工艺是一体化的，所以一般后续处理需要的二沉池也不需要啦；(3)氧化沟内划分了沉淀区域，自动回流污泥，省投资费用啊；(4)投资不多，建造的时间也比较迅速，安全稳定；(5)处理后污水澄清效果不错；缺点：(1)开机启动的时候有时候会突然出现问题；(2)技术还未完全成熟；2.4.2 氧化沟工艺的确定在上面各个氧化沟系统中，有一种工艺叫做三沟式氧化沟工艺。这一类型氧化沟主要是为了去除BOD,如果要同时脱氮除磷，三沟式氧化沟最大的特点就是三个氧化沟是组在一起，并列放置的，三个沟一个整体一起运行，曝气池由中间氧化沟来担任，污水进入两侧的氧化沟进行有机物的分解，来去除氮和磷，处理的水从当作沉淀池的氧化沟流出。这样的设计新颖且节省了资源，提高了曝气机的利用率。2.4.3 三沟式氧化沟的结构特征三沟式氧化沟一般的水深达到了3米多，在两侧安装曝气机对污水进行曝气，比较特别的是两侧的氧化沟不是一直运行的，他们是交替运作的，交替运行就能使污水一会处于缺氧一会处于好氧状态。对中间的氧化沟道用连续曝气方式。每个氧化沟都配有转刷用以污水和环流。进水分配与出水调节堰全是受控制于自动装置。四、三沟式氧化沟的基本运行方式三沟式氧化沟整个运行的一周期可以被细分为六个小的阶段，周期大约为8 小时。各个小阶段的运行方式和时间如下：阶段A：2.0 小时，污水开始进入池，反应过的水从池出。三池的工作状态分别为：池为缺氧状态，进行反硝化降解部分有机物；池现在当作好氧区，；池这时候是当作沉淀池。阶段B：1.0 小时，污水从池进入，反应过得水池出。池和池现在都是当作好氧区运行，这时候还是当作沉淀池。阶段C：1.5 小时，污水还是从池进入，反应过的污水还是从池出。但是池现在是沉淀状态，池现在是当作缺氧区使用，进行反硝化，池现在还是当作沉淀池。阶段D：2.0 小时，污水终于从池进水，现在反应过的污水从池出去。池现在当作沉淀池了，池现在是缺氧区，池现在还是当作好氧区。阶段E：0.5 小时，污水从池进入，池当作好氧区，反应后污水从池出，池是沉淀池阶段F：1.0 小时，污水从池进入，但是池现在是当缺氧区，反应后污水从吃出，池现在是沉淀状态哈。具体运行方式见图2-4表 2-2 三沟式氧化沟不同阶段时间阶段ABCDEF时间/h2.50.51.02.50.51.0三沟式氧化沟除了上面演示的一种6阶段的运行方式外，如果外界的进水水质或者水量发生改变它还能灵活的改变其运行方式，可是说三沟式氧化沟因其特殊的方式变成了灵活的多面手，能处理很多奇怪的情况。但是他的自动化程度比较高。如果未来污水厂处理的污水负荷过大，污水处理厂需要进行扩建，我们也可以将整个三个氧化沟作为一个整体的曝气池，然后按照传统的活性污泥法的设计要求在整个三沟式氧化沟的后面增加二沉池以及污泥的处理设备啊，比较方便。从上面这么多的演示以及表达我们可以知道三沟式氧化沟确实因为其“三沟”让其工艺变得不这么复杂，不需要额外的设置比如像二沉池啊，初沉池啊，等乱七八糟的构筑物。其工艺处理效果稳定，从管理方面上看也是不难的，而且因为构筑物不是太多，整个污水处理厂的占地面积也不是太多，这样就是节省了很多投资的费用。由此可以看出，三沟式氧化沟不仅仅在投资费用也就是经济层面上，还是在技术层面上，都是相当不错的。当前污水处理厂主流的发展方向都是为了更高的污水处理效果，减少污水厂整体的投资，运行费用也要少，操作也不难，比较符合可持续发展战略的目标。所以我决定采用三沟式氧化沟来作为设计方案。图2-5 三沟式氧化沟工艺流程图2-4 三池交替工作氧化沟系统的运行过程图2-5 三沟式氧化沟工艺流程图2.5主要构筑物的选择2.5.1 粗格栅格栅一般是用金属栅条或筛网平行组成的，污水处理厂的端部或者污水管道、泵站的进口处一般都会进行安装，较大的漂浮物和悬浮物会被截留下来。清除格栅上留下的遗留污染物的方法大致上有二种，就是机械清除和人工清除。我们这个设计的污水厂的日处理量十分大，用人工清除的话，一来效率比较低，而且对工人的工作量太大，所以我决定采用机械清除。2.5.2 进水闸井刚开始粗格栅的建造与进水闸井一起。2.5.3 污水泵房用电的费用占污水处理厂运行总费用的很大一部分，水泵消耗大约40%的电能。这样来看，怎样选泵，怎样选好泵，都是我们做设计的需要考虑的。(1)泵站特点和种类污水泵站常见种类：1）合建式矩形泵站，装备有立式泵，自灌式的工作台，当水泵数量大于等于4台时，采用矩形的形式，布置机器间和管道的附属设备比较方便，但是我们需要注意它的占地面积还是相当大的；2）合建式圆形泵站，与合建式矩形泵站相比，它也配备有立式泵，并且它的水利条件，从横线对比来看比较好，造价低，启动迅速方便。3）自灌式泵房，使用自灌式水泵，启动及时并且可靠，操作无脑简单。4）非自灌式泵房，这个泵房不能直接启动，污水泵房中的水管也不能设置蝶阀，在污水厂工作的人员必须熟练严格的掌握相关的启动操作，这对从业人员的素质要求就比较高。由以上可知，在考虑到设计水量、造价、控制、施工等因素后，我考虑再三后选择自灌式半地下室矩形泵房。(2) 泵站的布置泵站要和整个污水厂构筑物合体，布局要好看合理。并且需要用用绿化带进行隔离防止噪声污染，从相关书籍和经验来看，我觉得隔离宽度至少要在三十米以上才行。污水泵进水管的提升高度至少要比外面水平面高度高0.2米以上。并且非常重要的一点是每台泵一定要有单独的吸水管，吸水管的作用就是改善水利条件并且这样能减少堵塞。(3)泵房内部的排水泵房的深度比较大，用机器来排水。(4) 泵房通风设施自然通风和机械通风是泵房通风的常见形式。自然通风：布置全部用自然通风，自然通风风力小，这样就只能适合建造在地表的泵站或者埋深比较浅的泵站啦机械通风：简单来说就是使用机械设备进行通风或者一部分使用机械设备进行通风。使用机械对泵站通风是十分常见的，毕竟现在是工业社会，一般适用半地下式泵站。2.5.4 细格栅的确定污水经过提升泵站后还会含有许多粒径较小的悬浮物，粗格栅是无法拦截的，所以在泵房后面设置了这些细格栅，为的就是把那些还没处理的粒径较小的悬浮物再次处理。2.5.5 沉砂池污水中含有比较多的无机颗粒，因此使用沉砂池对这些无机颗粒进行去除。不然水中的颗粒就会损害管道和泵站，增加维修费用。沉砂池有多种形式，至今为止污水厂使用比较多，也比较常见的有曝气沉砂池、平流沉砂池、竖流沉砂池。(1)平流沉砂池优点：首先要说沉淀效果那是相当不错，抗击水力冲击又强，对温度变化也不怕。工作稳定，结构看上去也不复杂，施工简单，管理也不难一学就会。缺点：占的地皮非常多，而且分配的水也不均衡。(2)竖流沉砂池优点：与前面的相比这个占地面积就少了，排泥的过程也不难，重要的是管理也简单。缺点：虽然占地面积小，但是它的深度大，就是打洞要深，施工困难，建造的费用也高，而且对水力和温度的冲击它抵抗力差。池体径宽受到限制。(3)曝气沉砂池优点：能让外裹的有机物的沙砾与有机物分离，曝气量影响了污水的旋转流速，曝气量多，流速就快，总体上看去除颗粒的能力比较突出，但是沉砂量大。缺点：因为曝气机打气会产生泡沫，池内要装消除泡沫的设备。并且曝气装置的增加让整体费用也增加了。通过以上沉砂池的层层对比，我决定采用曝气沉砂池。2.5.6 消毒(1)接触池：选用折板往复式池子。(2)消毒剂的选择；污水在经过多重处理后，水质已经得到了很大一部分的升华，但是派出的污水的总体细菌含量还是很多的，为了防止对生态环境造成污染以及对人类产生危害，污水在最后进入水体前一定要用药剂进行消毒。表2-3对比不同消毒剂。表2-3 不同消毒剂性能表种类液氯杀菌性较强中强最强投加量（mg/L）51051051010接触时间1030min1030min1030min510min一般投资低较高较高高成本比较便宜贵贵最贵优点技术成熟，设备简单，有后续消毒作原料来源方便，简单廉价使用安全消毒能力比较强，容易受外界影响缺点有臭味，残毒，使用时安全措施要求高现场制备设备复杂，管理要求高现场制备，管理要求高现场制备，管理复杂适用条件中大型污水处理厂中小型污水处理厂中、小型污水处理厂出水要求相当高的污水厂又经过层层细密的对比，本工程采用的消毒剂是液氯。2.5.7 接触池的确定设计的污水厂主要处理生活污水。所以水中含有病原体等一些能传染有害疾病的物质。为了普通老百姓的健康，这些处理水当然不能直接排入水中。因此对经过处理后的污水进行消毒处理是十分必要的。接触池的主要作用让水与消毒剂接触充分，让消毒剂杀死水中的细菌和病原体，不同污水工艺使用不同的消毒方法，这样接触池的设计计算也是千差万别。本设计采用矩形隔板式接触池对水进行消毒处理。2.5.8 计量设施 对于污水处理厂的设计来说计量设备是必不可少的，在接触池后的出水流量、压力等参数，本设计选择巴氏计量槽。2.5.9 浓缩池污泥浓缩池从字面意思上就可以看出，这污泥的体积就是靠污泥浓缩池来减少的。浮选浓缩池和重力浓缩池可以说是现今污水处理厂的常见面孔。重力浓缩池还有连续式和间歇式之分。(1)浮选浓缩池：适合处理活性污泥和生物滤池等产生的较轻污泥，但是费用消耗高，而且装载污泥的体积小。(2)重力浓缩池：在处理初沉池、二沉池污泥的时候比较常见，使用的费用低，能耗小。本设计决定采用间歇式重力浓缩池。2.5.10 污泥脱水 用火来焚烧、使用机械脱水、放在太阳处和通风处自然干化都是污泥脱水的方法。 在现代化社会我当然决定采用机械脱水的方法，板框式压滤机是我选中的机器。2.5.11 确定污泥输送方式污泥输送的方法可以概括为地下运输、地面运输和水面运输。其中地下运输就是管道运输，成本比较低、连续输送比较卫生。水面轮船运输速度比较慢；地面卡车运输相对比较平庸。不同输送方式比较见表2-4：表2.4 污泥不同输送方式的经济比较方式最初成本管理费输送污泥成本管道输送轮船装运卡车装运通过比较，本设计污泥采用管道输送。3污水处理系统3.1 确定基础数据3.1.1 确定设计流量通过任务书所得数据，设计污水处理厂的每日平均进水量为 200000 。经过考虑后决定污水厂设计无需设置未来工程，即污水厂设计水量按照最高日最高时流量进行设计，设计数据可满足要求。1.最大流量：=200000 = 8333 =2314.815L/s 由公式：=，污水流量总变化系数； 可得： 式（1.1） 2.列出流量表 表3-1所示：表3-1 污水流量表项目设计水量平均日污水量20000083332314.81最大日污水量260000108323009.263.2 启闭机的计算1.启闭机的计算： 式（1.2）公式中：闸板、螺杆重量； 克服水的阻力，T = ，f为摩擦系数，取f=0.3； 闸门总压力； 式（1.3)公式中：最高水位水压力； 最不利水位水压力；做设计时先假设最高水位是，则：=1000（279.413- 277.913) =1500最不利的情况就是水位到达了管顶齐平了即：，则：=则：T=启闭机为：F=T+W=669.76+1050=1719.762.启闭机的选择经过考虑本设计采用QPL15型启闭机。其参数见表3-2表3-2 启闭机性能表型号形式启闭能力（吨）启闭速度（m/min）手摇人数手电两用螺杆式启闭手动电动上升下降3.3 进水格栅间的设计关于污水厂的设计需要设计两道格栅，一道粗格栅、一道细格栅。粗格栅设计放置在污水泵站前，细格栅设计放置在污水泵站后。3.3.1 粗格栅的设计计算需要设置三组格栅，两用一备。设计计算的草图见图3-1；图3-1 粗格栅草图3.3.1.1 计算粗格栅(1) 计算栅槽、栅条间隙: 公式： B=s(n-1)+ （式1.4） （式1.5）式中 ，； ，；取 ； 栅条净间隙，；取； 格栅间隙数； ，； 格栅倾角 ，度；取，通常在4575度； 过栅流速，；取； 经验系数； h栅前水深，取h = 0.8m； 带入数据有： =64.8165 栅槽宽度B=s(n-1)+ =0.01（65-1）+0.0665 =4.54m(2) 计算水头损失: 式（1.6） 式（1.7）； ； 取k=3； 大小和栅条断面有关，当是矩形断面时，带入数据： = 式（1.8） =0.0079m =(3) 计算进水渠道渐宽部分长度: 设进水渠道宽=0.90m，渐宽部分展开角为 计算： 式（1.9） =5m(4) 计算栅槽渐宽部分长度: 式（1.10） =2.5m(5) 计算栅后槽总高度:设栅前渠道超高 ： = 0.3m； 则有栅前槽高 ： = h + = 0.8+ 0.3 = 1.1m 式（1.11） 总高度为： H=h+=0.8+0.0237+0.3=1.1237m 式（1.12）(6) 计算栅槽总长度: 式（1.13） =9.6351m(7) 计算每日栅渣量: 格栅间隙为30 60mm时，=0.030.10格栅/污水 取=0.05 计算公式： 式（1.14） 式中 栅渣量，格栅/污水； 取1.0；带入数据： 式（1.15） =12.990.2采用机械除渣。3.3.2 污水提升泵房3.3.2.1 总扬程估算 过格栅水头损失； （规定为1.5m2.0m）； 提升的最高水位：； 泵房外水管线长度：15m， 局部阻力系数：=10； 泵房管线水头损失：， 自由水头：； 通过设计任务书，我们可以得出，进水管管底标高，管径，充满度0.75，则：（1）进水管水面标高： 279.413+1.20.75=280.313m（2）格栅后水面标高： 280.313-0.0079=280.3051m（3）集水池最低工作水位： 280.3051-2.0=278.3051m （4）集水池最低工作水位与最高水位差： =291.0-278.3051=12.6949m3.3.2.2 水泵选型根据流量Q = 10832.9，扬程12.6949m选择600WQ3500-12型潜水污水泵，共四台，三用一备。具体参数见表3-3表3-3 泵的参数型号流量扬程m转速r/min功率kw600WQ3500-123500127401853.3.2.3 集水池设计集水池容积数据大小采用一台泵5min的工作水量： 式（1.16）集水池面积为： 式（1.17）3.3.3 计算泵后格栅草图如下图 3-2图3-2 细格栅草图3.3.3.1 计算细格栅(1)计算栅槽和栅条间隙: 公式： B=s(n-1)+ 式（1.18） 式（1.19）式中 B栅槽宽度，m； S栅条宽度，m；取 s =10mm = 0.01m； B栅条净间隙，m；取 b=10mm； n； 最大设计流量，； 格栅倾角 ，度；本取 = ，通常为4575度； V过栅流速，m/s；取v = 0.9m/ s； 经验系数； h栅前水深，取h = 1.5m；带入数据有