河北工程大学2004界本科生毕业设计1.doc

毕业设计摘 要渭南市污水处理厂处理的污水是由城市生活用水和城市工业废水以及公共建筑用水组成。其混合污水最大日设计流量为Q=113233米3/d, 日变化系数K=1.1,总变化系数为K=1.4 , 其中城市设计人口28万人，城市公共建筑污水按城市污水的30%计，工业污水量19000米3/d，设计水质经环保部门监测，污废水主要污染物COD、SS、BOD、TP、TN、NH-N以及重金属和有毒物质少量，其设计混合污水水质如下：COD=465.71mg/l , SS=243.77mg/l， BOD5=182.13mg/l，TN =45 mg/l，TP =3.49 mg/l，NH-N=34mg/l，PH=7-8，年平均温度11.5。C ，夏季最高温度为39.6。C，冬季最低温度为-21.2。C，处理厂处理水质为：BOD520mg/l，CODcr60mg/l，SS20mg/l，NH3-N8mg/l，TP1.0mg/l，出水水质符合城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级B排放标准。本设计采用DE型氧化沟处理工艺。处理构筑物主要有旋流沉砂池、DE型氧化沟、二沉池等，其主要构筑物DE型氧化沟系统是在DE型氧化沟基础上发展起来的，有2个平行的氧化沟和一个独立的沉淀池组成，处理程度大大提高，该系统可进行硝化，反硝化反应，从而达到生物脱氮的功能，在其系统前增设厌氧池则可达到除磷的目的。该系统具有高效，节能的特点，且耐冲击负荷高，出水水质好。 关键词：DE型氧化沟工艺；城市混合污水；硝化；反硝化；脱氮除磷 ABSTRACTThe sewage water of WeiNans sewage treatment plants located reason is formedmainly by urban life and urban industrial waste water and public construction group using water. The Mixed sewage maximum design daily flow is 113322 m3/d. Coefficient of variation is 1.1 and changes in the total coefficient is 1.4. The urban design population is two hundreds and eighty thousands. Urban construction of urban sewage effluent by 30% in terms of industrial sewage of 19,000 m3/d. Design of water quality is monitored by environmental protection departments, the main pollutant wastewater effluent is COD, SS, BOD, TP, TN, NH-N,as well as heavy metals and small toxic substances and its design mixed effluent quality are as follows : COD = 465.71mg / l, SS = 243.77 mg / l, BOD5 = 182.13 mg / l, TN =45 mg/l，TP =3.49 mg/l，NH-N=34mg/l， pH = 7-8. The average year temperature 11.5. C , highest summer temperature of 30. Cand the lowest winter temperature of -21.2. C.The treated water : BOD5 20 mg / l, CODcr 60 mg / l, SS 20 mg / l, NH3-N 8 mg / l, TP 1.0 mg / l.The water quality conforms to the urban sewage treatment plant pollutant discharge standards (GB18918-2002) of a B emission standards. The designs DE oxidation ditch treatment process. Dealing with the main structures stratospheric Grit Chamber, DE oxidation ditch, two sedimentation tank. Its main structures DE oxidation ditch system is in DE oxidation ditch developed on the basis of, have two parallel oxidation ditch and an independent pool of precipitation, the degree of treatment greatly improved, The system can nitrification, denitrification reaction, so as to achieve the function of biological nitrogen removal in the system before additional anaerobic pond phosphorus can reach the objective. The system is highly efficient, energy-saving features, and resistance to shock loading and the water is quality good. Keywords: DE type oxidutwn ditch; City mixed sewage；Nitrication; Denitrication; Nitrogen and phosphorus removal第1章 设计概论1.1设计依据和设计任务1.1.1原始依据 1.设计题目：渭南市污水厂设计 2.设计的基础资料 (1)渭南市位于东经1085011038和北纬34133552之间，地处陕西关中平原东部，东濒黄河与山西、河南毗邻，西与西安、咸阳相接，南倚秦岭与商洛为界，北靠桥山与延安、铜川接壤，南北长1823公里，东西宽1497公里，位居新亚欧大陆桥的重要地段，是陕西省和西部地区进入中东部的“东大门”，总人口531万人，总面积13万平方公里。 (2)该城市的设计人口28万人，居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备。 (3)该污水厂接纳工业污水量为19000立方米平均日，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计。 (4)水质： 1当地环保局监测工业废水的水质为： BOD5=270L COD=480L SS=265L TN=45L NH3-N=29L TP=3.7L PH=78 2城市生活污水水质： COD=460L NH3-N=36L TN=45L TP=3.4L 3混合污水： 重金属及有毒物质：微量，对生化处理无不良影响； 大肠杆菌数：超标； 冬季污水平均温度15 ，夏季污水平均温度25 (5)出水水质 城市污水经处理后，60%就近排入水体-渭河。污水处理厂出水水质参考城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级B标准，并尽量争取提高出水水质，因此确定本污水厂出水水质控制为： COD60L SS20L BOD20L TN=20L NH-N=8L TP1L 城市污水经处理后，40%作为城市景观环境用水，用于湖泊水源水。高程出水水质应执行景观环境用水的再生水水质指标(GBT 18921-2002)。 (6)气象资料 属暖温带半湿润半干旱季候风气候，四季分明，光照充足，雨量适宜。 气温：年均气温：11.5，年极端最高气温39.6，年极端最低气温-21.2。风向风速：冬季主导风向西北风，夏季主导风东南风,风流频率:18%,年平均风速:2.55ms,年最大风速18ms。 降水量:年雨量529-638。 冰冻期36天,年无霜期199-255天。(7)水体、水文地质资料1.水体资料 污水厂二级处理排入渭河，水流量按90%保证率，月均流量为17.94 m3/s，枯水期流量为11.7 m3/s，流速为0.38 ms。河水平均水位高程是386.00 m，河底标高为385.5 m。2.区域地下水为潜水，地下水位在411 m，随季节变化。水质对混凝土无侵蚀性。3.地基状况良好，地基承载力特征值120Kpa。 设计地震烈度7度。4.该污水处理厂地势平坦。厂区设计地面标高为391.60 m，污水处理厂地形图见附图。(8)该污水处理厂进水干管数据 污水管进厂管底标高384.60 m，管径1300，充满度0.75。1.1.2设计内容和要求 1.通过阅读中外文献，调查研究与收集有关的设计资料，确定合适的污水、污泥及中水处理工艺流程，进行各个构筑物的水力计算，经过技术与经济分析，选择合理的设计方案。具体的说，需要进行下列各项工作： 根据原始资料、要求的处理水质以及当地的具体条件，如水资源情况、水体污染情况，气候与地形条件等来确定污水处理厂的设计规模、污水处理程度与处理工艺流程，选择主要构筑物的类型。方案选择是，应进行多方面的比较。 在确定污水处理工艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型，对所有的构筑物都进行设计计算，包括确定各个构筑物和设备的有关设计参数，尺寸与所需的材料与规格等。 根据原始资料，当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺方法，进行各个单体构筑物的设计计算。 进行处理厂总平面图和高程布置并计算和绘图，平面布置更应该注意紧凑，保证运行便于管理；对污水与污泥处理系统要做出较准确的水力计算与高程计算。 对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须的设计计算，包括各部位构件的形式，构成与具体尺寸等。构筑物和设备的建筑结构设计和机电设计。 城市污水回用工程工艺设计，高程设计，含各部分单构筑物的工艺施工图设计。 污水处理厂劳动定员。 对污水处理厂进行经济概算与成本分析，提出主要设备的规格和数量。 2.基本要求 熟悉资料，拟订方案，确定设计的基本参数。提出若干个可能的方案，写出书面材料，附有必要的草图，提交指导教师审阅后，方能继续下一步设计。必须注意，提出的可能方案，须具有比较意义。即各方案之间应有若干原则上的不同，这些不同点又确能反映它们在解决该工程问题时，技术上和经济上各有个自的特点。 论证与比较方案，推荐方案。论证比较方案时，务求方案应在同等的基础上，应是实事求是地突出各个方案的优缺点，尊重客观规律，避免主观臆断。 推荐方案的扩大初步设计：内容包括编写设计说明书、计算书、工程绘图、工程经济概算与成本分析等。在设计过程中应随时作好记录，记下设计工作要点和依据、论点，作为说明书的初稿，要避免把编写说明书的工作到最后仓促完成，以影响毕业设计的质量。1.1.3设计目的 随着现今工农业的发展和城市人口的增长，城市污水和工业废水排放量日益增加。未经处理的城市污水任意排放，水污染现象亦越来越严重了，在这种情况下，修建成一整套完整的污水处理厂已显得非常的重要。如果具备足够条件的话，我们应该研究一种可以回收并再利用污水的方式，以便更好的利用水资源。，这样不仅会减轻对水体产生严重污染，而且直接有利于城市发展发展和生态环境，及国计民生。所以，在污水排入水体前，必须对城市污水进行处理。而且工业废水排入城市批水管网时，必须符合一定的排放标准。最后流入管网的城市污水统一送至污水处理厂处理后排入水体。通过阅读中外文献，调查研究与收集有关的设计资料，经计算分析比较选择合适的处理工艺，掌握水污染理论，系统的认知污水处理的必要性，自主的进行优化结构设计，通过设计让学生了解排水工程的设计内容与方法，其中包括了城市排水管网的规划与设计和污水处理厂的建设以及工艺流程的选用，收获甚多，为日后的学习与工作积累了宝贵的经验。同时具备了较熟练的计算机应用技能。1.2设计水量计算 根据原始资料,该污水处理厂处理水包括生活污水和工业污水,位于陕西省渭南市,服务区人口28万人,居住建筑内设有室内给排水卫生设备和淋浴设备,城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%计,工业废水量为19000 m3/d,其中包括工业企业内部生活淋浴用水.城市混合污水变化系数为:日变化系数K日=1.1, 总变化系数KZ=1.4。 查第五册城镇居民生活用水定额表1，居民生活用水定额：q0=150240L/capd，设计中取值200 L/(capd)；=0.85 1.居民生活污水量 Q1=Nq0 式中：N设计人口，人 q0居民生活用水定额，q0=200 L/(capd) 排放系数0.80.9取0.85 Q1=0.85*28*10000*200=47600000L/d=550.93L/s=47600m3/d=1983.33m3/h 2.工业污水量Q2=19000m3/d=791.67m3/h=219.91L/s 3.公共建筑用水量Q3 Q2=30% * Q1=165.28L/s=595.00m3/h=14280m3/d 4.平均日混合污水量Q= Q1+ Q2+ Q3=80880m3/d =3370m3/h =936.12L/s 5.最高日污水量Qmr=K日*Q=1.1*Q=88968.75m3/d=3707m3/h=1029.73L/s6.最高日最高时用水量Qmax=KZ*Q=1.4*Q=113233.08m3/d=4718.04 m3/h=1310.57 L/s表1-1 水量列表项目设计水量m3/dm3/hL/sQ808803370936.12Qmr88968.753707.031029.73Qmax113233.084718.041311.00 1.3设计水质1.3.1生活污水水质 通过查阅室外排水设计规范(GB50014-2006)人均排放的污染物定额BOD5=2550 g/(capd) SS=4065 g/(capd)。 1.悬浮物的计算 (1)生活污水中的悬浮物计算CSS生=1000as/ q0*（mg/L） 式中：as-每人每日所排放的污水中的悬浮物克数4065 mg/L，设计中取SS=40 g/(capd) q0居民生活用水定额，q0=200 L/(capd) 排放系数0.80.9，取0.85 CSS生=1000*40/200*0.85=235.29 mg/L (2)工业废水中的悬浮物浓度 CSS工=265 mg/L (3)混合污水设计浓度 CSS混= (Q1* CSS生+ Q2* CSS工)/( Q1+ Q2) mg/L =243.77 mg/L 2.BOD5的计算 (1) 生活污水中的BOD5计算C BOD5生=1000as/ q0*（mg/L） 式中：as-每人每日所排放的污水中的BOD5克数2550 g/(capd)，设计中取BOD5=25 g/(capd) q0居民生活用水定额，q0=200 L/(capd) 排放系数0.80.9，取0.85 C BOD5生=1000*25/200*0.85=147.06 mg/L (2)工业废水中的BOD5浓度: C BOD5生=270 mg/L (3)混合污水设计浓度: C BOD5混= (Q1* C BOD5生+ Q2* C BOD5工)/( Q1+ Q2) mg/L =(47600*147.06+19000*270)/66600 =182.13 mg/L 3.混合污水中其他各项指标为:C cOD5=465.71 mg/L C NH3-N =34 mg/L C TN =45 mg/L C TP=3.49 mg/L 4去除率的确定： 式中：C0进水物质浓度，mg/L Ce出水物质浓度，mg/L5. SS去除率：6.BOD5去除率：7.CODcr去除率：8.NH3-N去除率：9.TN去除率：10.TP去除率：表1-2 出水浓度汇总序号基控项目一级B标进水水质去除率%1COD60 mg/L465.7187.122BOD520 mg/L182.1389.023SS20 mg/L243.7791.804TN20 mg/L4555.565TP1 mg/L3.4971.356NH3-N8 mg/L3476.357pH6-97-8-1.4设计人口与当量人口计算 1.当量人口N2的计算: N2 =Ci*Qi/bs(1) 一级处理以SS为标准计算 式中:bs=3550 g/(capd) 设计中取40 g/(capd) Ci-工业废水悬浮物浓度,即为40 g/(capd) Qi-工业废水设计流量19000 m3/d则有: N2 =243.77*80880/40=49.29万人对于一级处理N2 =49.29万人(2) 二级处理以BOD5为标准计算则有: N2=182.13*80880/30=49.10万人对于二级处理N2=49.10万人第2章 工艺流程的确定2.1城市污水处理的现状和发展2.1.1目前存在的问题 我国污水处理事业的历史始于1921年，到改革开放的近二十年来取得了迅速的发展，但仍然滞后于城市发展的需要。据统计，到2000年底，全国已建设城市污水处理厂427座，其中二级处理厂282座。这些污水处理厂的建设，极大地提高了城市污水的处理水平，但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长，两者之间的差距还有进一步拉大的趋势。即便按98年资料，我国城市污水的处理率也仅为15.8%，西方发达国家如美国早在1980年就已达到了70%. 我国的污水处理事业的实际情况是污水处理率低，很多老城区的排水管网甚至不成系统。城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因，由此导致了水环境的持续恶化，并严重的制约了我国经济与社会的发展。我国城市污水处理能力增长缓慢的主要原因可以归结为以下几个方面： 1）污水处理技术落后 城市污水处理技术是城市污水处理设施能否高效运转的关键；长期以来，我国的污水处理技术都是沿袭了欧美国家近百年来的路线和处理技术，在吸收、消化国外技术的同时也形成了自己的技术，城市污水处理技术有了很大的发展，但是我国现阶段采用的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后，始终存在效率低、能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点，从而影响它们在污水处理厂投标中的竞争力。 2）资金短缺，投资力度不够 城市污水处理系统是城市的重要基础设施之一，也是防止水污染、改善城市水环境质量的重要手段，为发展我国的城市污水处理，使水环境污染得到有效的控制。资金是个根本问题。我国经济水平相对于发达国家还比较落后，用于水污染治理的资金还很紧缺，不可能完全照搬国外的技术和模式，依靠大规模建设城市污水处理厂来改善水环境在现阶段实现的可能性不大。 3）运行经费不到位 4）污水处理工艺选择跟风现象严重 5）管理水平低，维修费用高传统的处理技术较复杂，我国目前操作人员的技术素质及管理水平不能适应,这样就造成了即使已建成的污水厂也不能正常运行,严重制约了已建城市污水厂的正常运行。进口设备的维修与设备备件的开发，经过几年的运转后，设备陆续会出现大小不等的损坏，特别在索赔期后的维修和正常的大修需要有专业的技术人才来进行，如果请国外的专家来维修，维修成本将会大幅度提高，实在难以接受，或使进口设备维持正常的运转，需专业人才，充足的备品备件。 即使修建了城市污水处理厂，其高昂的运行维护管理费用也是城市污水处理率低，水体污染严重的主要原因之一。据清华大学紫光顾问公司调查：我国污水处理设备运行状况是1/3运行正常、1/3不正常、1/3处于闲置状态，污水处理厂的实际运转率只能达到50%，我国污水的实际处理率远远低于污水处理设施的处理能力。 统计资料表明：2010年要增加6722万吨的污水处理，约需1344亿元的环保资金投入。按目前日处理能力2685万吨，每立方米的运行费用0.5元计算，需运行费用49亿元/年，到2010年则需171.7亿元，资金不足十分突出。虽然近几年国家对污水处理投资有所增加，但与国外相比还差距甚远，远远不能满足需要。据有关资料统计：发达国家包括美国、德国、日本、法国、英国等国家用于排水设施与污水处理方面的投资约占国民经济总产值的0.530.88。而我国在20世纪90年代用于排水设施与污水处理方面的投资仅占国民经济总产值的0.020.03。所以我国应通过宏观调控调整投资结构，加大对城市排水和城市污水处理设施的投入。2.1.2今后的发展趋势 针对目前的实际情况，国家提出了至2010年要求设市城市污水处理率不低于60%，建制镇污水处理率不低于50%的目标，因此，未来一段时间内我国污水处理事业将是大城市和广大中小城市（镇）并举。 这就决定了应用于中小城市（镇）的污水处理技术首先必须经济、高效、节省能耗和简便易行。因此，研究和开发对传统工艺的改造和替代的新工艺，发展具有独立自主知识产权的、处理效果好且高效率低能耗的污水处理技术，是我国当前污水治理领域的一项主要任务。结合我国的实际情况，确定走简易、高效率、低能耗的技术路线适合我国的国情。目前，国内建成的城市污水厂绝大部分采用活性污泥法处理工艺，生物膜法应用很少。上海在50年代建成一座用砾石为滤料的生物滤池，运行40余年，处理效果良好，经常费比活性污泥法低50%多，但并未引起人们重视。1921年在上海已建成一座活性污泥法处理厂，1926年又建成两座活性污泥法处理厂，处理规模各为1.4万m3/d，其中上海东区污水厂一直延用至今，对活性污泥法运行管理积累了丰富经验。随着科技的发展和微处理机与自控技术设备的进步与普及，对活性污泥法工艺进行改革，特别是80年代以来，随着改革开放步伐的加快，在污水处理方面，利用外国资金，引进了一批国外污水处理工艺和设备，使污水处理技术有较大的发展。目前，各种活性污泥变法已在工程中得到应用，例如AB法、A/O法、A2O法、SBR法、氧化沟法等等。综观这些革新的活性污泥法，它们适用于不同场合，满足不同出水水质要求。污水处理技术的发展趋势是简易、高效率、低能耗。经济发展与污水处理协调发展，政策需要向这方面倾斜。多方投资，加快建设，改变运行机制，由事业型向企业型转变，经济管理型改变，加强参谋机制，各地审查把关，政府优待，建设环保型污水处理厂，处理厂应着重研究运行费用和管理水平，要从目前国内现状出发，选择合适的工艺，切记盲目跟风。提高全民的节水意识。2.2污水生物处理中的方法比较2.2.1适合于大中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺 1.概论 目前国内有以下几种脱氮除磷工艺:活性污泥法脱氮传统工艺缺氧-好氧活性污泥法脱氮工艺A2/O活性污泥法弗斯特利普除磷工艺厌氧-好氧除磷工艺同步脱氮除磷工艺：Bardenpho工艺；A2/O活性污泥法；生物转盘同步脱氮除磷工艺 2.氧化沟工艺的特点、形式及实用情况 氧化沟(Oxidation ditch)又名连续循环曝气池(Continuous Loop Reactor),是活性污泥法的一种变形,它是20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所所研制成功的,自投入使用以来由于出水水质好,管理方便等技术特点,在国内外广泛的应用于生活污水和工业废水的治理。 目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯威尔(Pasveer)氧化沟；卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟；奥伯尔(Orbal)氧化沟；三沟式(T型)氧化沟；双沟式(DE型)氧化沟；一体化氧化沟。 实用情况：DE型氧化沟是丹麦克鲁格公司在间歇运行的氧化沟基础上发展的一种新型氧化沟。在运行稳定可靠的前提下，操作更趋于灵活方便，它是双沟半交替工作式氧化沟系统，具有良好的生物除氮功能，它与三沟式氧化沟不同之处是二沉池与氧化沟分开，并有独立的污泥回流系统，两个氧化沟相互连通，串联运行，交替进水沟内设有双速曝气转刷，高速工作时曝气充氧，低速时推动水流，基本不充氧，使两沟交替处于厌氧和好氧状态，从而达到脱氮目的，在DE型氧化沟前增设一个缺氧段，基本不充氧，可以实现生物除磷，形成脱氮除磷的DE型氧化沟。 卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟，它是一种渠道更深，效率更高，机械性能较好的系统，它与其它系统相比其最大的特点是采用特殊的设计的立式低速表曝气设备，由于曝气设备的不同，（区别于水平轴式）使污水在混合曝气充氧的同时具有泵的局部水力提升作用，使混合液和原水得到彻底的混合。 奥伯尔(Orbal)氧化沟，除了具有一般氧化沟的优点外，流程简单，抗冲击负荷能力强，出水水质稳定并易于维护管理等特点，使其也具有广泛的应用。 三沟式(T型)氧化沟，它的工艺流程比较简单，不需要设初次沉淀池和二次沉淀池以及污泥回流装置，又由于污泥龄较长，污泥多以趋于稳定，无须另设污泥消化池，可节省污水厂占地面积，减少基建费用。2.2.2氧化沟工艺与SBR工艺的比较 1.从基建投资看，SBR工艺是合建式，一般情况下征地费和土建费用较氧化沟低，但是设备费用比氧化沟工艺高。总造价高低要看具体情况而定：a.陕西省渭南市符合氧化沟工艺,其地价相对而言较低 b.污水处理厂所处理的进水COD浓度高,可将反应容积与沉淀容积的比值取高,选用氧化沟工艺。 2.从运营成本上来看，SBR工艺常用鼓风曝气，氧化沟工艺用机械曝气，一般来讲，在供氧相同的情况下，鼓风机比较省电，第二方面，氧化沟是分建式，要回流，电耗大。 3.SBR工艺在水力混合方式上属于完全混合式.污水进入曝气池后立即与池内活性污泥和氧充分混合，具有完全混合式的特征，氧化沟工艺的流态则是介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式，整体处在完全混合状态，同时具备两种流态的特点，在有机物降解方面是时间的推流式，BOD随着反应时间的增加而降低。必需由多个SBR反应器组成才能充分降解有机物，这一点，氧化沟工艺结构则较为简单。 4.氧化沟工艺是连续运行的，不需自动控制，而SBR工艺则是周期间歇运行，各工序转换频繁，需自动控制。选择氧化沟工艺既节省自动控制设备的费用，又减少操控人员的工作量。 5.SBR工艺是静态沉淀，氧化沟工艺则是动态沉淀，在处理时间方面，氧化沟工艺处理每吨污水的时间要少于SBR工艺。 6.氧化沟工艺水力停留时间和污泥龄较长，悬浮物和溶解有机物可同时得到较彻底的降解，产泥量少，剩余污泥已得到高度的稳定，不需设初沉池。污泥不需进行厌氧消化，减少消化池。有时还可以省去二沉池和污泥回流设施，总占地面积不仅没有增加，反而有所减少。 7.氧化沟工艺具有抗冲击负荷能力强的特点。2.2.3氧化沟工艺与A2/O工艺比较 A2/O工艺流程图格栅沉砂池初沉池厌氧池缺氧池好氧池二沉池进水出水回流污泥剩余污泥回流混合液 1. A2/O工艺最为简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间短，总的水力停留时间短，总的污水厂占地面积少，氧化沟工艺总的水力停留时间和污泥龄较长，能选择氧化沟工艺的理由是它的悬浮有机物和溶解有机物可同时得到较彻底的降解，产泥量少，剩余污泥得到了高度的稳定，不需设置初次沉淀池，污泥不需进行厌氧消化，又无需消化池，占地面积相对于A2/O活性污泥法工艺来讲，应该不相上下。 2. 氧化沟工艺的流态则是介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式，整体处在完全混合状态，同时具备两种流态的特点，溶解氧在长方向形成浓度梯度，产生好氧，缺氧和厌氧条件。通过系统合理设计与控制可取得很好的脱氮除磷效果。A2/O活性污泥法工艺在这方面，其脱氮除磷效果都难以提高，污泥增长有一定的限度，当P/BOD值高时除磷受抑制，当内循环量大于2Q时，要想达到高效脱氮必须增加运行费用，这样A2/O活性污泥法运行费用要高于氧化沟工艺。 3.在厌氧好氧交替运行下，A2/O活性污泥法的丝状菌得不到大量的增殖，无污泥膨胀之虞。 4.A2/O活性污泥法在沉淀池要保持一定浓度的溶解氧，减少一定的停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现。但是溶解氧浓度也不宜太高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。这点要求比较严格，不好控制。2.2.4 DE氧化沟的选择 氧化沟工艺流程图 氮是植物生长的一种必不可少的营养成分，但是如果水体中氮的含量过高，就会产生富营养化，使溶解氧含量降低，藻类生长泛滥，加速水体天然老化的过程。另外，以硝酸盐形式存在的氮被认为是引起婴幼儿的一种暂时性白血病高铁红蛋白症的根源。因此，对于将流入饮用水水源的氧化沟出水很有必要脱氮。 氧化沟生物脱氮是首先由自养型好氧微生物在好氧状态下，利用混合液中的溶解氧通过硝化反应将氨氮氧化为硝酸盐，再由异氧微生物在缺氧状态下，利用混合液中的溶解氧通过硝酸盐中的氧产生反硝化作用将硝酸盐中的氮转化释放硝化反应式反硝化反应式 DE氧化沟的脱氮作用是通过特殊懂得运行方式，在两条沟内交替创造硝化和反硝化反应的条件。典型的脱氮除磷双沟式氧化沟系统运行模式见下图（2-2-4） A阶段来自厌氧池的混合液配入1沟，经两沟间的连通孔道进入2沟，再经2沟的出水可调堰流往沉淀池。 在本阶段1沟中转刷低速运转，主要起搅拌作用，充氧很少，溶解氧在0.5mg/L以下，形成缺氧环境 ，沟中发生反硝化。2沟中转刷高速运转，既充氧又搅拌，形成好氧环境，溶解氧达到2mg/L，沟中发生硝化反应。两沟串联形成前置缺氧脱氮系统。此阶段时间为3.5h。 B阶段是准备将1沟和2沟的缺氧，好氧工况颠倒过来的过度段，本阶段两个沟的转刷都高速运转，保持好氧状态，污水仍从1沟流向2沟，时间约0.5h。 C阶段A阶段的对称状态，来自厌氧池的混合液改从2沟进入，再经1沟流往沉淀池，2沟中转刷低速运转，形成缺氧环境发生反硝化，1沟中转刷高速运转形成好氧环境发生硝化，两沟串联同样组成缺氧脱氮系统，时间也是3.5h。 D阶段是B阶段的对称状态，也是过渡段，转刷工况与B阶段相同，但水流方向与B阶段相反，是从2沟流向1沟，时间也是0.5h。 一个循环周期为8小时，周而复始。DE氧化沟将反应沉淀功能分开，设置单独的沉淀池进行固液分离，氧化沟只承担生物反应的功能，两条沟交替作为好氧区和缺氧区，其工艺流程不存在污泥回流问题。2.3工艺流程的确定2.3.1格栅 格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵站、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。 截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，以减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。2.3.2污水泵房 城市污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及水泵站是污水处理厂的关键所在。污水泵站的特点及形式 泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形条件、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵的站主要形式：合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大； 合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵台数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。 非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设底阀，故需设计水位设备，但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。 由以上可知，本设计因水量大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。泵站的布置 该污水泵站设在污水处理厂内，与其它构筑物统一布置，为防止噪声和污染，应用绿化带和公共建筑隔离，隔离宽度一般不小于30米。泵站进出口比室外地面高0.2米以上。每台泵应设置单独的吸水管，这不仅改善水力条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。 泵房内部的排水 由于泵房较深，采用电动排水。 泵房的通风设施 自然通风、机械通风。 自然通风：采用全部自然通风布置特点，要有足够自然通风要求，适用于地面泵房或埋深较浅的低下式或半地下式泵房。 机械通风：采用全部机械通风和部分机械通风。 部分机械通风机械将电机排出的热风抽出，冷空气自然补充。机械排风可以分别是为电机分别排风。也可以多台电机组成排风系统。使用较广泛，一般用于半地下式泵站。2.3.3沉砂池的确定 沉砂池的功能的去除率比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站倒虹吸管前，以前减轻无机颗粒对于水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池三类。 1.平流沉砂池 优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。构造简单，易于施工，便于管理。 缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流，易使沉砂池的后续处理增加难度。 2.竖流沉砂池 优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。 缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。 3.曝气沉砂池 优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂砾与外裹的有机物较好的分离，通过调节曝气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，受流量变化影响小，同时起调节曝气作用，其沉砂量大，且其含有机物少。 缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设有消泡装置，其他型易产生偏流或死角。并且由于多了曝气装置从而使费用增加。 基于以上三种沉砂池的比较，本工程设计确定采用旋流沉砂池。2.3.4厌氧选择池 主要去除有机氮和磷。2.3.5氧化沟 DE型氧化沟系统是在D型氧化沟的基础上发展起来的，由两个平行的氧化沟和一个独立的沉淀池组成，处理能力大大提高，曝气转刷的利用率可达100%，该系统能够在两个平行的氧化沟分别进行硝化，反硝化的反应，从而达到生物脱氮的目的，在该系统前设置厌氧池，使回流污泥与原污水在厌氧池混合，则可达到生物除磷的目的。2.3.6沉淀池（二沉池） 由于本设计主要构筑物采用氧化沟，可不设初沉池。 二沉池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脱落的生物膜）。 1.平流沉淀池 优点： (1)沉淀效果好； (2)耐冲击负荷和温度的变化适应性强； (3)施工容易，造价低。 缺点： (1)池子配水不均匀； (2)采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，操作量大。 适用条件:适用于大、中、小型污水处理厂； 适用于地下水位较高和地质条件较差的地区。 2.辐流沉淀池 优点： (1)多为机械排泥，运行较好，管理较简单； (2)排泥设备已趋定型。 缺点： (1)池内水速不稳定，沉淀效果较差； (2)机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。 适用条件：适用于大、中型污水处理厂； 适用于地下水位较高的地区。 3.竖流沉淀池 优点： (1)排泥方便，管理简单； (2)占地面积较小。 缺点： (1)池子深度大，施工困难； (2)对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差； (3)造价较高； (4)池径不宜过大，否则布水不均匀。 适用条件：适用于处理水量不大的小型污水处理厂。 4.斜板（管）沉淀池 优点： (1)沉淀效率高，停留时间短； (2)占地面积小。 缺点：用于二沉池时，当固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差。 综上所述，四种沉淀池的优缺点比较，并结合本设计的具体资料可知，本工程二沉池采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。2.3.7消毒 接触池：采用折板往复式池子。消毒剂的选择： 1.液氯 优点：价格便宜，投量准备，效果可靠，投配设备简单。缺点：氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度是对水生物有毒害；当污水含工业废水比例大时，氯化可能生成致癌物质。使用条件：适用于大、中型规模的污水处理厂。 2.漂白粉 优点：投加设备简单，价格便宜。 缺点：除用液氯缺点外，尚有投配量不准确，溶解剂调制不便，劳动强度大。 使用条件：适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。 3.臭氧 优点：消毒效率高，能有效的降解水中残留有机物、色味等，污水温度、PH值对消毒效果影响小，不产生难处理或生物积累性残余物。缺点：投资大，成本高，设备管理复杂。适用条件：使用于出水水质较好，排入水体的卫生条件要求高的污水处理厂。4.次氯酸钠优点：用海水或浓盐水作为原料，产生次氯酸钠，可以在污水厂现场产生并直接投配，使用方便，投量容易控制。缺点：需要有次氯酸钠发生器与投配设备。使用条件：适用于中、小型污水处理厂。5.紫外线优点：是紫外线照射与氯化共同作用的物理化学方法，消毒效率高。缺点：紫外线照射灯具货源不足，电耗能量较多。适用条件：适用于小型污水厂。 综上三种消毒剂的比较，本工程设计采用液氯作消毒剂。2.4.8浓缩池 污泥浓缩池主要是降低污泥中的空隙水，来达到使污泥减容的目的。浓缩池可分为重力浓缩池和浮选浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分为间歇式或连续式。 1.浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高贮泥能力小。 2.重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多，c.运行费用低，动力消耗小。综上所述，本设计采用间歇式重力浓缩池。2.3.9污泥脱水 污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用机械脱水，采用板框式压滤机。2.3.10中水回用 中水回用采用混合反应沉淀过滤工艺。第3章 一级处理系统3.1进水干管及进水闸井3.1.1进水干管设计 污水处理厂进水管要求： 1.进水流速在0.81.5m/s(如明渠，v=0.60.8 m/s)； 2.管材为钢筋混凝土管； 3.非满流设计，n=0.014. 由前面的计算和Qmax=1311L/s,查给水排水设计手册第一册得：D=1300mm h/D=0.70 管内v=0.98 m/s ，则h=0.701100=0.91m所以，管内水面标高为：384.60.91=1385.51m； 管顶标高为：384.6+1.3=385.9m。3.2中格栅设计 本设计采用两道格栅，一道中格栅、一道细格栅。中格栅设于污水泵站前，细格栅设于污水泵站后。 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。3.2.1设计参数及要求1. 中格