XX区白马新农村示范点环境治理方案设计毕业论文.doc

安徽工程大学毕业设计（论文）XX区白马新农村示范点环境治理方案设计毕业论文目录摘 要IAbstractII第一章 引言- 1 -第二章 设计总则- 2 -2.1 设计范围- 2 -2.2 设计依据- 2 -2.3 设计原则- 2 -第三章 工程规划概况- 3 -3.1 工程设计资料- 3 -3.2 工程规模和处理水质要求- 3 -第四章 城市污水处理方案的确定- 4 -4.1 处理方案决定细则- 4 -4.2 城市污水处理工程的厂址选择- 4 -4.3 工艺比选- 4 -4.4 具体工艺流程的确定- 14 -图4-8 氧化沟工艺流程图- 14 -第五章 主要构筑物的设计计算- 15 -5.1 进水格栅间的设计与计算- 15 -5.1.1 设计参数- 15 -5.2 污水泵房的设计与计算- 19 -5.2.1 泵房设计及计算- 19 -5.2.2泵站总扬程的校核- 22 -5.3 细格栅- 24 -5.3.1 设计参数- 24 -5.3.2 设计计算- 24 -5.3.3 格栅选择- 26 -5.4 沉砂池的设计与计算- 26 -5.4.1 沉砂池的选择- 26 -5.4.2 平流沉砂池的设计计算- 27 -5.5 帕斯维尔氧化沟设计- 29 -5.5.1设计参数- 29 -5.5.2帕斯维尔氧化沟设计计算- 30 -5.6 二沉池- 37 -5.6.1 二沉池设计计算- 37 -5.6.2 二沉池进水部分计算- 41 -5.7 消毒设施计算- 47 -5.7.1 消毒剂的选择- 47 -5.7.2 消毒剂的投加- 48 -5.7.3 接触池的设计及计算- 49 -5.8 计量槽的选择及设计计算- 51 -5.8.1 计量槽的选择- 51 -5.8.2 计量槽的设计参数- 51 -5.8.3 计量槽的设计计算- 52 -5.8.4计量槽的选择- 52 -第六章 污泥处理设计计算- 53 -6.1 污泥处理的目的与处理方法- 53 -6.1.1 污泥处理的目的- 53 -6.1.2 污泥处理的原则- 53 -6.1.3 污泥处理方法的选择- 54 -6.2 污泥泵房设计- 54 -6.2.1 集泥池计算- 54 -6.2.2 回流污泥泵的选择- 54 -6.2.3 剩余污泥泵的选择- 54 -6.3 污泥浓缩池- 55 -6.3.1 设计参数及原则- 55 -6.3.2 竖流浓缩池- 55 -6.3.3 竖流浓缩池的设计计算- 55 -6.4 贮泥池- 57 -6.4.1 贮泥池的作用- 57 -6.4.2 贮泥池的计算- 57 -6.5 污泥脱水- 58 -6.5.1 设计参数及原则- 59 -6.5.2 污泥设计计算- 60 -6.5.3 附属设施计算- 60 -第七章 构筑物及设备一览表- 62 -7.1 构筑物与设备一览表- 63 -第八章 污水处理厂的布置- 64 -8.1污水处理厂平面布置- 64 -8.1.1平面布置原则- 64 -8.1.2 平面布置- 65 -8.2 污水处理厂高程布置- 66 -8.2.1 主要任务- 66 -8.2.2 高程布置原则- 66 -8.2.3 污水处理厂构筑物高程布置计算- 67 -第九章 工程概算与技术经济- 71 -9.1 投资估算- 71 -9.1.1 估算范围- 71 -9.2 水厂的工程造价- 71 -9.2.1 估算依据- 71 -9.2.2 单项构筑物的工程造价计算- 71 -9.2.3 劳动定员与运行费用- 72 -9.2.4 运行费用- 73 -9.3 污水处理指标计算- 74 -总结和展望- 75 -参考文献- 76 -附录一- 77 -外文文献翻译- 85 -插图清单图4-1 传统活性污泥法工艺流程图- 5 -图4-2 AB法工艺流程图- 7 -图4-3 A/O脱氮工艺流程图- 8 -图4-4 A/O除磷工艺流程图- 9 -图4-5 A2/O工艺流程图- 10 -图4-6 传统SBR工艺流程图.- 11 -图4-7 氧化沟工艺流程图.- 14 -图4-8 氧化沟工艺流程图- 15 -图5-1 辐流沉淀池示意草图- 40 -表格清单表4-1 工艺主要技术参数表- 13 -表5-5 消毒剂优缺点比较.- 47 -表5-6 计量槽设计尺寸- 52 -表6-1 污泥脱水选择- 57 -表6-2 污泥脱水负荷- 59 -表7-1 污水处理厂构（建）筑物、设备的种类与数量- 61 -表8-1 构筑物水头损失表- 66 -表8-2 高程表- 68 -表9-1 处理设施净化污水指标- 72 -第一章 引言 众所周知，水资源是人类可持续发展的重要保证。污水的任意排放或处理不彻底的排放，都会给生活环境带来严重的污染问题。我国水体污染主要来自于两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。 我国目前有60多万个行政村，250多万个自然村，居住着2亿多农户。随着国家社会地方不断发展，中央提出了建设生态文明新农村的要求，并明确了“生产发展，生活宽裕，乡风文明，村容整洁，管理民主”的建设目标。随着人们生活水平不断提高，城镇规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城镇生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成为当前迫切需要解决的问题之一。 根据我国经济发展和环境保护需求，结合我国环境保护最新研究成果和国际环境保护技术水平和发展趋势，提出一套合理、经济、运转效率高的工艺流程对污水进行处理，以达到标准排放。对于保护环境，减轻环境污染，遏制生态恶化趋势，有着重要的意义。 本设计是在对芜湖市弋江区白马新农村示范点生活污水分析后，进行的一整套污水处理厂的设计。其中，对进水水质、出水水质进行分析，对污水处理工艺流程的选择给予说明，对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。 此次设计要求处理水量排放水质可达到GB89781996污水综合排放标准中的一级标准要求。主要污染物的年产生量为COD：86.24t/a，BOD5：11.76t/a，SS：58.8t/a，NH3-N：9.8t/a，动植物油：5.88t/a。第二章 设计总则2.1 设计范围 该污水处理厂是为了处理城镇生活污水和工业废水的。对污水厂的工艺选择、主要构筑物的尺寸做出详细的说明和计算，并选出主要的机械设备，确定构筑物的平面布置、高程布置。对厂区其他辅助建筑物只划定区域面积，提出建议性使用性能，不做具体设计，并对污水处理厂进行粗略进行了人员定制和投资估算。2.2 设计依据中华人民共和国水污染防治法(自2008年6月1日开始实施) 地表水环境质量评估(GB 3838-2002) (自2002年6月1日开始实施)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 8918-2002)室外排水设计规范(GB 50101-2005)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ 31-89)给水排水设计手册第五册 污水处理厂工艺设计手册污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则给水排水标准规范实施手册室外排水工程规范环境保护设备选用手册水处理设备2.3 设计原则(1) 执行国家关于环境保护的政策，符合国家地方的有关法规、规范和标准；(2) 采用先进可靠的处理工艺，确保经过处理后的污水能达到排放标准；(3) 采用成熟 、高效、优质的设备，并设计较好的自控水平，以方便运行管理；(4) 全面规划、合理布局、整体协调，使污水处理工程与周围环境协调一致；(5) 妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物，以免造成二次污染；(6) 综合考虑环境、经济和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资和运行费用。第三章 工程规划概况3.1 工程设计资料 为进一步推进芜湖高新技术产业开发区的建设工作，妥善安置因城市建设需要拆迁居民的生活，并为被拆迁的居民营造一处交通便捷、设施齐全、环境优美、安全和谐的新社区，规划建设芜湖市弋江区白马新农村示范点。该项目选址位于芜湖市高新技术产业开发区内，地块北临纬十三路；南至城市道路；东起中山南路，西抵经二路。总用地约为36.06公顷。基地内部有大片的水面，西部及西北角为现状农村集中住宅，其余基本为农田，地势较为平坦，平均高程约为7.0米。针对弋江区白马新农村示范点的污染特点，计算项目排污环节、污染物的产生和排放情况；分析对饮用水源可能造成的不良影响，从技术、经济、环境损益分析角度，提出切实可行的污染防治对策，达到减少污染、保护环境的目的。3.2 工程规模和处理水质要求 已知平均流量Q=3000 m3/d=0.035m3/s=35L/s.污水厂的处理规模为中小型。处理前水质：COD 353 mg/L，BOD5 250 mg/L， SS 250.6 mg/L， NH3-N 30 mg/L，动植物油 40 mg/L。 要求经处理后，排放水质可达到GB89781996污水综合排放标准中的一级标准要求。 本次设计中进出水水质具体如下表所示: 表3-1 进出水水质表种别污染物浓度（mg/l）CODBOD5SSNH3-N动植物油一般污水3502502503040菜场清洗废水1176620425处理前混合浓度353250250.63040污水处理站处理后浓度881260106处理效率7595766785GB8978-1996 一级标准10020701510第4章 城市污水处理方案的确定 4.1 处理方案决定细则(1)城市污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；(2)污水厂的处理布局合理，建设投资少，占地少；(3)要求节能和污水资源化，并且最大限度的处理水能回用；(4)提高自动化的程度，为科学管理创造条件；(5)为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；(6)污水采用季节性消毒；(7)提高管理水平和保证运转中最佳经济效果；(8)查阅相关的资料确定其方案。 4.2 城市污水处理工程的厂址选择（1）应与选定的污水处理工艺相适应，尽量做到少占农田和不占农田。（2）厂址必须位于集中给水水源的下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持约300m以上的距离，但也不宜太远，以免增加管道长度，提高造价。（3）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或者便于运输。当处理水排放时，则应与受纳水体靠近。（4）厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的处理工程，要考虑不受洪水威胁。厂址尽量设在地质条件较好的地方，以方便施工，降低造价。（5）要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土方工程量。若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流入处理构筑物的方案，以节省动力费用，降低处理成本。（6）根据城市总体发展规划，污水处理工程厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。 4.3 工艺比选对几种常见的生物处理工艺进行比较：传统活性污泥法，A-B两段曝气法，A/O脱氮工艺，氧化沟，A2/O工艺，SBR法。（1）传统活性污泥法传统活性污泥法处理城市污水的典型工艺。其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现，并通过鼓风机曝气供给微生物所需的足够氧量，促使微生物存在和繁殖，以分解污水中的有机物。A 工艺特点利用曝气池中的好氧微生物，来分解污水中的有机物质。混合液沉淀分离，活性污泥回流到曝气池中去，原污水从池口进入池内，回流污泥也同步注入，废水在池内呈推流形势流动至池的末端，流出池外至二沉池。 a 优点：该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%95%，处理效果好；运行可靠，出水水质稳定；适宜处理大量污水，所以多用于大中型污水处理厂。b 缺点：运行费用高，在曝气池的末端造成供氧的浪费，故提高了运行成本；基建费用高，占地面积大，对水质、水量变化适应能力低；由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况，对于N、P的去处率低。B 适用条件：不要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。 C 工艺流程见下图： 进水格栅沉砂池初沉池曝气池二沉池出水剩余污泥回流污泥 图4-1 传统活性污泥法工艺流程图 （2） AB曝气法AB法是吸附生物降解法的简称，是原联邦德国亚琛工业大学Bohnke教授于70年代中期所开发的一种新工艺。该工艺不设初沉池，有机污泥负荷率很高的A段和污泥负荷率较低的B段两极污泥系统串联组成，并分别有独立的污泥回流系统。A 工艺特点：A-B工艺由A，B两端串联的活性污泥法组成，A段在厌氧和兼氧的条件下，进行高负荷曝气，一般曝气时间为0.5h，去除BOD5。B段在好氧条件下，进行低负荷曝气，曝气时间一般为26h。AB工艺对BOD5和SS的去处率均为90%95%，对N，P的去除率取决于B段采用的工艺。a 优点：该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%95%，处理效果好；基建费和运行费用较活性污泥法低15%左右；运行稳定，出水水质好。b 缺点：与传统法相比，A-B法多了污泥回流系统，而且产泥量较大；由于泥量大，故增加了污泥处理处置费用，同时运行管理较复杂；脱氮效果虽然有所提高，但由于污泥龄太短，仅靠吸附作用远不能达到脱氮除磷的要求。 B 适用条件：适用于原水有机物浓度高并且不要求脱氮除磷的，或者需要逐步提A段进水格栅沉砂池吸附池中沉池曝气池二沉池回流污泥出水B段回流污泥高处理标准的大型和较大型污水处理厂。 C 工艺流程见下图 图4-2 AB法工艺流程图（3）A/O脱氮工艺A/O脱氮工艺的功能是去处有机物和脱氮。A 工艺特点：该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段进行曝气充氧，DO等于2 mg/L左右，在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解，同时有机氮转变成NH3-N，并被硝化，将好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前段缺氧段，在反硝化菌的作用下，利用进水中的BOD5作为碳源，将NOX-N还原成N2在水中溢出，从而实现脱氮，然后进入好氧段去除污水中的有机物和NOX-N的硝化。a 优点： 该工艺对污水的BOD和 SS总处理效率为90%95%，总氮的处理效率为70%以上； 流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流；b 缺点： 主要缺点是对P的去处率很低； 反应池和二沉池较活性污泥法大幅增加； 污泥回流量大，能耗较高； 用于中小型污水处理厂费用偏高。B 适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水处理厂。C 工艺流程见下图：剩余污泥沉砂池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图4-3 A/O脱氮工艺流程图（4）A/O除磷工艺A/O除磷工艺的功能是去处有机物和脱氮。A 工艺特点：该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气，采用浸没式搅拌，DO不大于0.5mg/L。好氧段进行曝气充氧，DO在2 mg/L左右，在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解，同时聚磷菌释放磷，在二沉池中对剩余污泥进行排放，达到除磷的效果。a 优点： 去除有机物的同时可生物除磷； 污泥沉降性能好； 污泥硝化达到稳定； 沼气可以回收。 b 缺点： 生物脱氮效果差； 沼气回收利用经济效益差污泥渗出液需化学除磷。B 适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水厂。C 工艺流程见下图：剩余污泥沉砂池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图4-4 A/O除磷工艺流程图 （5）A2/O法（AnaerobicAnoxicoxic） 由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一 是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二 是脱氮，缺氧段要控制 DO12.5)，BOD/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。 A2/O工艺的特点：A 优点： 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能； 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。 在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。 污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。B 缺点： 生物脱氮效果差； 沼气回收利用经济效益差污泥渗出液需化学除磷。适用条件：该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水厂。C 工艺流程见下图：沉砂池厌氧池缺氧池二沉池好氧池回流污泥回流混合液初沉池进水出水图4-5 A2/O工艺流程图 （6）传统SBR工艺传统SBR工艺也叫间歇式活性污泥法。A 特点:a 优点： 流程十分简单，管理方便； 合建式，占地省，处理成本较低； 有脱氮除磷功能，处理较好； 污泥同步稳定，不需厌氧消化；b 缺点： 间歇周期运行，对自控要求高； 变水位运行，电耗量高； 脱氮除磷效果不太高；污泥稳定性不如厌氧消化。B 适用条件：中小型污水处理厂。C 工艺流程见下图：原污水沉砂池污泥浓缩池SBR反应器脱水 配水井排水消化污泥处理消毒剂图4-6 传统SBR工艺流程图（7） 氧化沟 氧化沟是活性污泥法的改良和发展，曝气池呈封闭渠道形，污水和活性污泥在循环水流的作用下混合接触，完成有机物的净化过程，又称循环曝气池。氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式，整体为完全混合状态，同时具有这两种混合方式的某些特点。在氧化沟中，污水和活性污泥的混合液在外加动力的作用下，不停的循环流动，有机物在微生物的作用下得到降解。该工艺对水温、水质和水量的变化有较强的适应性，污泥龄长、剩余污泥少、而且具有脱氮的功能. 根据构造特征和运行方式的不同，常用的氧化沟系统有以下几种：（一）Pasveer是氧化沟Pasveer氧化沟是一种间歇运行，曝气和沉淀利用一沟完成的氧化沟。原污水经过格栅后直接进入氧化沟，与沟中的污泥混合液混合。氧化沟为一跑道型的沟渠。混合液到二沉池中进行水泥分离。（二）OrbaL型氧化沟OrbaL型氧化沟由多个同心的椭圆形或圆形沟渠组成。典型的OrbaL氧化沟是多沟式椭圆形，圆内设有三个环沟，污水进入第一沟后，通过水下输入口连续地从一条沟进入下一条沟，每一条都是闭路连续循环的完全混合反应器，每沟中的水流在排出之前，污水及污泥（混合液）在沟内饶了数百圈的循环后再流入下一沟，最后，污水由第三沟流入二沉池，进行固液分离。由于运行过程中，溶解氧能保持一定梯度，这样有利于提高充氧效果，也可脱氮除磷。另外，在各沟道横跨安装有不同数量的水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。（三）Carrousel氧化沟Carrousel氧化沟是由荷兰的DHV技术咨询公司在20世纪60年代后期发明。与传统的氧化沟不同，主要采用特殊设计的立式低速表曝机作为主要设备。表曝机的泵作用可以保证足够的混合液渠道流速。表曝机与分隔墙的布局使表曝机将混合液从上游经曝气区推进到下游。在曝气区，混合液与原水得到充分的混合。（四）DE型氧化沟DE型氧化沟即为双沟系统，氧化沟与最终沉淀池分建，并有独立的污泥回流装置。该系统不仅能去除污水中的BOD和实现生物脱氮，若在氧化沟前增设厌氧段，则可实现生物脱氮和除磷。DE型氧化沟处理工艺的剩余污泥可不经消化直接进行机械脱水，节省污泥装置的投资和运行费用，对于西部经济尚不发达的中小型城市尤为适用。（五）T型氧化沟T型氧化沟又称三沟式氧化沟，容积较大，曝气状态下，沟内循环流速较高，（0.30.5m/s），沟内泥水混合均匀，因而具有较强的抗冲击负荷能力，属于完全混合型反应池。它是由三个大小相同的沟组合，利用管道或沟壁之间的连通孔连为一体，根据工艺要求，三条沟分别进行曝气、反硝化、沉淀，每条沟根据其容积大小和尺寸配有一个或数个水平曝气转刷，用于充氧曝气和混合循环。综合考虑，根据处理规模（5400m3/d），进出水质（一般的生活污水），出水水质要求达到GB8978-1996 一级标准，污水处理厂既要求有效地去除BOD5，有要求对污水中的氮、磷进行适当处理，防止富营养化，以及该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源），污水水量及其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使用条件。经过分析，本设计可选择的工艺流程有3种：（1）普通A2/O法处理工艺。（2）厌氧池+氧化沟处理工艺。（3）氧化沟处理工艺氧化沟采用的构筑物比A2/O的要少，而且池子构造简单，可节省大量的基建费用，从经济上来讲，氧化沟工艺比厌氧池+氧化沟处理工艺更为可行。经过技术经济比较，氧化沟工艺在技术上较先进，经济上其造价及运行费用较低，所以选氧化沟为污水厂处理工艺。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能； 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。本设计采用Pasveer氧化沟工艺。A 工艺特点：Pasveer氧化沟采用单环路，在沟的出口处安装可调式溢流堰，以控制水位的和曝气设备的淹没深度。一般设置中心岛或中心隔墙，其中以设置中心隔墙居多。为了减少弯道损失，并最大限度的减少弯道隔墙下游背流处的固体沉淀，需要在渠道弯流部分设置导流墙，原污水和回流污泥从曝气转碟上游进入氧化沟，以便在在曝气转碟处的横截面上使之充分混合分配，防止短路发生。 主要技术参数出如表 4-1所示：表4-1 工艺主要技术参数表污泥负荷 N /kgBOD5/(kgMLSS.d)0.050.1水力停留时间RT h1624污泥龄/d去除BOD558去除BOD5，并硝化1520去除BOD5，并反硝化30污泥回流比 R %5060混合液悬浮固体浓度（MLSS）X mg/L40004500容积负荷 kgBOD5/( m3d)0.160.57 水深 m 3.054.25 氧化沟内的循环流量很大，进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释，因此具有很强的承受冲击负荷能力，对不易降解的有机物也具有较好的处理效果； 出水水质好， 处理效果稳定可靠，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，脱氮效果较为明显。 由于氧化沟的水力停留时间和污泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟内可获得彻底的降解，活性污泥产量少且趋于稳定，一般不设初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系统，简化了处理流程，减小了处理构筑物，使其基建费用低于一般活性污泥法。 结构形式多样，可根据地形选择合适的构筑物形状。B 缺点：一般除磷需另设厌氧池；氧化沟沟体占地面积较大；单座构筑物处理能力有限，流量较大时，分组太多占地面积大，增加了管理难度。C 工艺流程:格栅沉砂池消毒池出水剩余污泥回流污泥氧化沟进水图4-7 氧化沟工艺流程图D 适用条件：Pasveer氧化沟适用于出水水质要求较高的小型污水处理厂。4.4 具体工艺流程的确定本设计的设计规模为3000m3/d，kz=1.8；属于小型污水处理厂。具体流程图如下： 城镇污水 泥沙脱水外运 排入河流 外运 中格栅污泥泵房平流沉砂池细格栅污水泵房 泥沙 二沉池帕斯维尔氧化沟接触消毒池污泥脱水机房 贮泥池污泥浓缩池注：污水管 污泥管 图4-8 氧化沟工艺流程图第五章 主要构筑物的设计计算5.1 进水格栅间的设计与计算 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、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，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。 截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。为了减轻劳动强度，减少人工开支，一般应用机械清除截留物。本设计中采用两道格栅，一道粗格栅、一道细格栅。粗格栅设于污水泵站前，细格栅设于污水泵站后。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差，故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.510mm）；按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵池合建一处的格栅。 表5-1 生活污水量总变化系数Kz值平均日流量（L/S） 5 15 40 70 100 200 500 1000 KZ 2.3 2.0 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 主要设计参数：日平均污水量Q为35L/s， 总变化系数KZ值为1.8则设计流量（最大流量）：Qmax=1.8m3/d , 即 Qmax=0.063(m3/s ) 5.1.1 设计参数 格栅尺寸（1） 栅槽宽度 设栅前水深h=0.4 m，过栅流速取V=0.9 m/s，用中格栅，栅条间隙 b=0.02m， 格栅安装倾角=60。栅条间隙数;栅槽宽度; B=S(n-1)+bn式中：B栅槽宽度，m（栅槽宽度一般比格栅宽0.2m 0.3m,取0.2m）;s栅条宽度，m;b栅条间隙，15-35 mm;n格栅间隙数；最大设计流量，m3/s；倾角；60度；h栅前水深，取0.4m; v过栅流速，m/s，取0.81.0 m/s，取0.9m; 取n=8设s=0.01， 栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m, 取为0.2m.。则：m. 取B=0.5m.（2） 通过格栅的水头损失设格栅为矩形锐边断面取k=3 式中：h1过栅（设计）水头损失，m； h0计算水头损失，m； g重力加速度，9.81； k系数，一般采取3； 阻力系数，与栅条断面形状有关，,当为矩形断面时，=2.42 为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。 所以： （3） 栅后槽总高度H设栅前渠道超高 h2=0.3m； 取为0.9m。 （4）栅槽总长度L进水渠道渐宽部分的长度 式中： 进水渠道渐宽部分的长度;m. B1进水渠道宽度，取0.15m其渐宽部分展开角度，取20；m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度式中：L2栅槽与出水渠道连接渠的渐缩部分长度，m。 则L=L1+L2+1.0+0.5+(H1/tan) H1=h+h2 式中，H1为为栅前渠道深，m; （5） 每日栅渣量 式中：每日栅渣量，m3/d; 栅渣量,污水，格栅间隙为16 25mm时，=0.100.03污水；格栅间隙为30 50mm时，=0.030.10污水。本设计格栅间隙21mm, 取=0.07污水。（取0.1-0.01）；生活污水流量总变化系数。在格栅间隙为20mm每1000 m3污水产0.03 m3。 因此，本设计采用机械清渣。通过以上计算，本设计选用选择GH-2000型机械格栅；规格及技术参数见表2-2 表5-2 GH-2000型机械格栅规格及技术参数 设 备 宽 度/m 有效栅宽/mm 有效间隙/mm 水流速度/m/s电动机功率/kw安装角度2000180020 0.312.260 5.2 污水泵房的设计与计算5.2.1 泵房设计及计算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。(1)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0）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蝶阀，故需设计水设备，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，本设计因水量较小，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用地下湿式矩形合建式泵房，设计流量选用最高日最高时流量。(2) 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。(3)泵房内部的排水由于泵房较深，采用电动排水。(4)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。(5) 污水泵站选泵应考虑因素 选泵机组泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求； 尽量选择类型相同和相同口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求； 由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵。污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5min的出水量；如水泵机组为自动控制时，每小时开动水泵不得超过6次。集水池池底应设集水坑，倾向坑的坡度不宜小于10%。水泵吸水管设计流速宜为0.71.5 m/s。出水管流速宜为0.82.5 m/s。其他规定见GB500142006室外排水规范。 泵房工艺及具体布置（1）泵房形式为运行方便，采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动及时可靠，管理方便。该泵站流量小于2m3/s，且鉴于其设计和施工均有一定经验可供利用，故选用矩形泵房。由于自灌式启动，故采用集水池与机器间合建，前后设置。大开槽施工。（2）工艺布置本设计采用来水为一根污水干管，无滞留、涡流等不利现象，故不设进水井，来水管直接经进水闸门、格栅流入集水池，经机器间的泵提升污水进入出水井，然后依靠重力自流输送至各处理构筑物。(3) 选泵具体计算泵站选用集水池与机器间合建式的矩形泵站。 流量的确定Q本设计拟选用2台泵（1用1备），则每台泵的设计流量为： 集水池容积VA 泵站集水池容积一般取最大一台泵56分钟的流量设计 取V=21m3，B 有效水深h为2m，则集水池面积F为: m2 集水池保护水深0.71m，因此实际水深为2.71m。 （4）扬程的估算H 集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差为： 85.001-（79.93-2）=7.071m 出水管管线水头损失泵单用一根出水管，其流量为Q=63L/s，选用的管径为 mm DN300的铸铁管，查给水排水设计手册第一册常用资料得流速v=1.33m/s（介于0.82.5 s m 之间）， 1000 i= 3.68 。出水管出水进入一进水渠，然后再均匀流入细格栅。设局部损失为沿程损失的30%，则总水头损失为： m泵站内的管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0，则水泵总扬程为： H =1.5+1.0+0.024+7.071=9.595m（3）选泵 本设计泵流量为Q=63L/s 扬程9 .595m。查给水排水设计手册第11册常用设备，选用300TLW-540IB型的立式污水泵。该泵的规格性能见表5-3 表5-3 污水泵性能表型号流量m3/h扬程/m转速r/min功率/kw效率/%重量/kg气蚀余量300TLW-540IB126-22716.69701107731508.0 5.2.2泵站总扬程的校核 水泵的平面布置形式可直接影响机器间的面积大小，同时，也关系到养护管理的方便与否。机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则。机组的布置应保持运行安全、装卸、维修和管理方便，管道总长度最短，接头配件最少，水头损失最小，并应考虑泵站有扩建的余地。 （1）吸水管路的水头损失每根吸水管的流量为Q=