城市污水处理厂设计(氧化沟工艺设计)

1、城市污水处理厂设计氧化沟工艺贾琳琳复旦大学化学与环境科学学院环境工程专业071班指导教师：岳思羽摘要本设计是某城市污水处理厂的初步设计和施工图设计，此污水处理厂主要处理城市生活污水，水质较为复杂。根据设计要求，该污水处理厂进水中N、P含量均偏高，在去除 BOD5和SS的同时，还需要进展脱氮除磷处理，故采用采用以Carrousel氧化沟为主体的污水处理工艺流程，以及以重力式浓缩池为主体的污泥工艺流程。该工艺具 有工艺流程短、处理效果好、岀水水质稳定、剩余污泥少、运行管理方便、基建与运行费用低等特点。因此，更具有广泛的适应性，完全适合本设计的实际要求。关键词城市污水处理厂Carrousel氧化沟重

2、力式污泥浓缩池The Primary Desig n of an Urba n Sewage Treatme nt Pla ntJia Li nlin(Grade06, Class1, Environmen tal Engin eeri ng,School of Chemical and Environmen tal Scien ces,Shaa nxi Uni versity of Tech no logy, Han zho ng 723001, Shaa nxi)Tutor:Yue SiyuAbstract: It is a primary design and construction

3、drawing for the sewage treatment plant development zone. The municipalsewageis mainly treated in thisplant.Its water quality is more plicated.According to the demands for the design, the contents of nitrogen and phosphorus are high in the water quality of this project .So they should be dealed with,

4、while BOD 5 and SS are cleared. The plant adopts the major technology process for Carrousel Oxidation Ditch and Gravitate Thickeners.The technology has characterize for short-period process, high efficiency, steady water quality, small rest solids and low fees for the construction and operation and

5、so on. And what s more, it will be operated and managed in a convenient manner. So the prehensive craft exists extensive adaptability and is totally suitable for the practicalpurpose of the originally design.Key words:Urban sewage treatment plant Carrousel Oxidation ditch Gravitate Thickeners摘要1ABST

6、RACT1目录1引言41概述41.1设计依据及设计任务4设计题目4城市污水处理厂设计氧化沟工艺4设计原始资料4设计容及要求41.2处理程度5进岀水水质52城市污水处理方案确实定52.1确定污水处理方案的原那么5确定污水处理方案的原那么：5最正确的处理方案要表达以下优点：62.2污水处理方案确实定62.2.1 A2/O 工艺与改进的 A2/O 工艺6氧化沟工艺7设计方案确实定82.3工艺流程确实定92.4主要构筑物的选择9事故溢流闸井9格栅9污水泵房9沉砂池10沉淀池二沉池11氧化沟12消毒 13浓缩池143城市污水处理系统的设计计算153.1进水闸井和进水格栅间的设计15污水厂进水管 15进水

7、闸井工艺设计15格栅的设计153.2污水泵房的设计183.2.1 一般规定18水泵设计计算18集水池19泵房附属设施及尺寸确实定193.3细格栅的设计计算：19设计参数19设计计算20细格栅选用21皮带输送机选用21格栅间尺寸确实定213.4旋流沉砂池的设计21设计要求21342设计参数21343设计计算213.5生物选择器一一厌氧池的设计22设计参数22污泥回流量计算2222生物选择池厌氧混合池设计计算生物选择池污泥负荷23搅拌设备的选择233.6氧化沟的设计 233.6.1 条件 23设计参数23氧化沟设计计算24氧化沟外表曝气机选用28氧化沟推流器选用283.7堰式配水井28设计参数28

8、设计计算293.8二沉池的设计29设计要求29设计参数30设计计算30刮泥设备的选择333.9接触消毒33设计依据33设计计算33加氯机的选择 34氯库及加氯间的设计343.10计量设施35计量设备的选择35设计依据35设计计算354污泥处理工艺的设计及计算354.1污泥泵站的设计35回流污泥泵设计36回流污泥泵的选用 364.2浓缩池的设计36设计要求36设计参数36设计计算364.3污泥脱水机房38设计计算38压滤机的选用395污水厂总体布置395.1平面布置的一般原那么395.2厂区平面布置形式 395.3污水厂平面布置的具体容39致40参考文献40生命起源于水环境，水是所有生物生存不可

9、缺少的重要因素，亦是人类开展的物质根底，是不 可替代的珍贵资源。据 21世纪城市水资源国际学术研讨会透露，联合国已经把我国列为世界上13个最缺水的国家之一，目前我国人均用水量是世界人均用水量的30%左右，人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一，严重制约着我国社会主义经济的开展。中国经济的高速开展，我们为止付 出的是环境污染的代价。眼下环境问题受到了人们的普遍关注，为保护环境，解决城市污水的排放 对水体的污染，为了保护自然环境和自然生态系统，为了保证人民的身体安康，就必须要建立有效 的污水处理设施，来解决这一问题。综合废水处理工程是一项保护环境、治理污染、促进安康、造 福社会的公益事业。这不

10、仅仅是对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的开展以 及人民群众安康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的 社会效益。本设计就是基于水污染的危害性和严重性，以保护环境为宗旨，以到达城镇污水处理厂 污染物排放标准为要求对系统进展全面设计。1概述1.1设计依据及设计任务设计题目城市污水处理厂设计氧化沟工艺设计原始资料B市属于西北地区二线城市，地处黄河上游，市区东西狭长，南北狭窄。市区面积约25km2,人口近19万人，未建污水处理厂。该市属中温带气候带，地处高原，海拔高度在1900m左右，日照比拟充足。气候年差较大，温度非周期性变化显著。最大冻土深度0.

11、86m，地震烈度七度。污水处理厂设计规模为 3 x 1dm3/d，设计进出水水质见 表1，出水排入夏河。根据？地面水环境 质量标准？ GB 3838-88中水域功能分类，夏河属于水源上游保护区，为川类水域。按照？亏水综合排放标准？GB 8978-1996规定，GB 3838-88中川类水域，执行一级标准。 TP根据B市夏河环境容 量要求和实际要求，放宽到 1mg/L左右。设计容及要求1通过阅读中外文文献，调查研究并收集有关资料，确定适宜的污水和污泥处理工艺流程， 进展各个构筑物的水利计算，经过技术与经济分析，选择合理的设计方案。2完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水处理工程设计的主

12、要原始资料；污 水水量的计算、污泥处理程度计算；污水泵站设计；污水污泥处理单元构筑物的详细设计计算；设 计方案比照论证；厂区总平面布置说明；污水处理运行分析等。设计说明书要求容完整，计算正确文理通顺、书写工整，应有 300字左右的中英文说明书摘要。3毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、 正确清晰，符合工程制图要求。此外，其组成还应满足以下要求：a污水处理厂总平面图1 ；b污水处理厂主要构筑物工艺设计图3-4 ；1.2处理程度污水处理程度是由对象和地区排放标准决定。进出水水质进出水水质见表1.1。表1.1污水处理厂设计进出水水质指标工程进水(mg/L)出水(mg/L)排放标准(G

13、B 8978-1996)去除率(%)BOD5w 150w 202087CODw 300w 606080SSw 200w 202080NH3-Nw 30w 151550TPw 4w 10.5752城市污水处理方案确实定2.1确定污水处理方案的原那么确定污水处理方案的原那么：1根底数据可靠。认真研究各项根底资料、根本数据，全面分析各项影响因素，充分掌握水 质水量的特点和地域特性，合理选择好设计参数，为工程提供可靠的依据。2厂址选择合理。根据城镇总体规划和排水工程专业规划，结合建立地区地形、气象条件， 经全面分析比拟，选择建立条件好、环境影响小的厂址。3工艺先进实用。选择技术先进、运行稳定、投资和处

14、理本钱合理的污水污泥处理工艺，积 极慎重的采用经过实践证明行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，使污水处理工艺先进， 运行可靠，处理后水质稳定达标排放。4总体布置考虑周全。根据处理工艺流程和各建筑物、构筑物的功能要求，结合地形、地质 和气候条件，全面考虑施工、运行和维护的要求，协调好平面布置、高程布置及管线布置间的相互 关系，力求整体布局合理完美。5防止二次污染。污水处理厂作为环境保护工程，应防止或尽量减少对环境的负面影响，如 气味，噪声，固体废物污染等；妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥和臭气等，防止 对环境的二次污染。6运行管理方便。以人为本，充分考虑便于污水厂运行管理的措施

15、。污水处理过程中的自动 控制，力求平安可靠、经济实用、以利提高管理水平，降低劳动强度和运行费用。7近期远期结合。污水处理厂设计应近远期全面规划，污水处理厂的厂区面积，应按工程总 规模控制，并作出分期建立的安排，合理确定近期规模。8满足平安需求。污水处理厂设计需充分考虑平安运行的要求，如适当设置分流设施、超越 管线等。厂区消防的设计和消化池。储气罐及其他危险单元设计，应符合相应平安设计规的要求。最正确的处理方案要表达以下优点:(1) 保证处理效果，运行稳定；(2) 基建投资省，耗能低，运行费用低；(3) 占地面积小，泥量少，管理方便。2.2污水处理方案确实定根据测量的水量、水质和环境容量降低的结

16、论确定污水及污泥处理应到达的标准，本节对其处 理工艺流程进展方案筛选，并通过论证选择合理的污水及污泥处理工艺流程。我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进展筛选。初步选到以下两种工艺三个方案，再 进展比拟：(1) A2 /O同步脱氮除磷工艺；(2) 氧化沟和改进的氧化沟工艺。2.2.1 A2/0工艺与改进的 A2/0工艺A2/0脱氮除磷工艺(即厌氧一缺氧一好氧活性污泥法，亦称A-A-0工艺)，它是在A2/0除磷工艺根底上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的局部混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。其工艺流程如下：进加格栅沉砂图21A图 2.1A回流混含液回流污泥莉余污泥图2.1 A2/0法

17、工艺流程图1主要特点： 工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建投资。 )厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除 有机物、脱N除P的功能； 该土艺不需要外加碳源，厌氧、缺氧池只进展缓速搅拌，节省运行费用。 便于在常规活性污泥工艺根底上改造成A2/0。 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果受回流污泥夹带的溶解氧和硝态氮的 影响，因而脱氮除磷效果不可能很高。 沉淀池耍防止产生厌氧、缺氧状态，以防止聚磷菌释磷而降低出水水质和反硝化产生N:而干扰沉淀。但溶解氧含量也不易过高，以防止循环混合液对缺氧池的影响。(2)存在问题(a滁P效果难

18、于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/B0D 值高时更是如此；(b) 脱N效果也难于进一步提高，循环量一般以2Q为限，不宜太高；(c) 进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的D0 ,减少停留时间，防止厌氧状态和污泥释放P的现象出现，但 D0浓度也不宜过高，以防循环混液对缺氧反响器的干扰。改进型a2/o工艺,其工艺流程如下:城市污水粗格栅污水提升泵房细格栅剩余污泥图2.2改进的A2/O同步脱氮除磷工艺 1对a2/o工艺的改进*沉砂池将回流污泥分两点参加，减少参加到厌氧段的回流污泥量，从而减少进入厌氧段硝酸盐和DO，在保证总的污泥回流比为 60%100%的情况下，一般到厌氧段的回流污

19、泥比为10%，既可满足磷的需要，而其余的回流污泥回流到缺氧段以保证N的需要；A2/O工艺系统中剩余污泥含 P量较高，在其消化过程中P会重新释放和溶出。同时由于剩余污泥沉淀性能好，所以可取消污泥消化池，直 接经浓缩后作为肥料使用。在硝化好氧段，污泥负荷率应小于 0.18kgBODHkgMLSS d,而在除P厌氧段污泥负荷率应在 0.10kgBOD5/kgMLSS d以上。2相关分析A2/O工艺在去除污水中有机碳污染BOD污染的同时，还能有效的去除污水中N和P污染，为污水复用和资源化开辟了新的途径，它与普通回流污泥法二级处理后再进展三级物化处理相 比，不仅投资和运行本钱低，而且无大量难以处理的化学

20、污泥，具有良好的环境效益和经济效益， 改进型A2/O工艺不仅具有 A2/O工艺的各种优点，而且增加了局部污泥回流在缺氧池提高了脱N除P的效果。氧化沟工艺工艺流程如下：j剩余污泥w a 1 图2.3氧化沟工艺1特点：氧化沟又称连续循环式反响池或“循环曝气池，是1950年由荷兰公共工程研究所研究成功的，因其构筑物成封闭的沟渠型而得名。故有人称其为“无终端的曝气系统。其本特征是曝气池呈封 闭的沟渠形。污水和活性污泥的混合液在其中不停地循环流动，其水力停留时间一般较长，为1516h,泥龄长达1530天，属于延时曝气法。氧化沟处理系统的构造形式较多，有圆形或马蹄形的， 有平行多渠道形式以侧渠作为二沉池的

21、，有将二沉池建在渠上或单独分建的等等，其供氧和水流动力都是靠提升曝气设备，这种设备分为早 期使用的水平中心轴旋转叶轮和后来出现的卡鲁塞尔氧化沟所用的垂直或带叶片的曝气器，由于氧 化沟水深较浅一般3米左右，而流程较长，可以按照曝气器前作缺氧与曝气器后作富氧段的方 式设计运行，提供兼氧菌与好氧菌交替作用的条件，在缺氧段脱硝，在好氧段除碳源需氧量及到达 脱N的目的。2技术特性主要技术参数：3负荷：N=2.0 4.0 kgBOD5/ m d N=0.05 0.15kgBODkg MLSS d 水力停留时间：HRT=1030h泥龄：SRT=1030d MLSS: X=2000 6000mg/l 出水 B

22、OD 5： 1015mg/l 出水 SS: Se=1020 mg/l 出水 NH 3-N : Ne=1 3mg/l 沟水流速度： V=0.30.5m/s环流周期：T=1530min 沟水深：H=2.54.5m宽深比：B： H=2 : 1(3) 优点1处理效果稳定，出水水质好，不仅可满足BOD5、SS的排放标准，还可以到达脱 N除P的 效果，具有一定的抗冲击负荷能力。2工程费用相当于或低于其他污水生物处理技术。3处理厂只需最低限度的机械设备，增加了污水处理厂正常运转的平安性。4管理简化，运行简单。5由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长，悬浮物、有机物在沟可获得较彻底的降解。剩 余污泥较少，污泥不

23、经消化也容易脱水，污泥处理费用较低。6处理厂与其他工艺相比，臭味较小。7构造形式和曝气设备多样化。8曝气强度可调节。9具有推流式流态的某些特征。(4) 缺点氧化沟运行管理费用高；氧化沟沟体占地面积大。设计方案确实定本设计选用三个方案：A2/O 同步脱氮除磷工艺，Carrouse氧化沟工艺和奥贝尔氧化沟工艺进展 比拟。如下表所示：表2.1三个方案的比拟a2/o脱氮除磷工艺Carrouse氧化沟工艺奥贝尔氧化沟工艺污泥负荷 污泥龄d 污泥量 污泥处理方式中515较多 消化浓缩脱水低20 30少 直接浓缩脱水低20 30少 直接浓缩脱水曝气方式鼓风曝气表曝机曝气转刷能耗水平高低中碳化效果好好好脱氮效

24、果好好好除磷效果好较好较好丿区环境一般好好综上所述：在本次设计中采用在国广泛使用，技术相对成熟Carrouse氧化沟工艺，污泥处理采用浓缩脱水工艺。2.3工艺流程确实定本工艺设计的工艺流程图 2-4：图2.4设计氧化沟工艺流程图2.4主要构筑物的选择事故溢流闸井进水闸井于厂区进水管和中格栅之间。格栅格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，在污水处理系统包括水泵前，均须设置格栅，安 装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体 污染物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的去除方法有两种，即人工去除和机械去除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动 强度，

25、一般应用机械去除截留物。本工程设计确定采用两道格栅，20mm的中格栅和8mm的细格栅。污水泵房城市污水处理厂的运行费用大局部来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及泵站具污水处理厂的关键所在。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、地形地物、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。目前污水泵站主要有以下几种形式：1干式泵房；干式泵房集水池和机器间用隔墙分开，只有水泵的吸水管和叶轮淹没在水中， 机器间能保持枯燥，也防止了污水的污染。具有养护管理条件好，便于机组检修的优点。已经成为

26、城镇排水泵站普遍采用的形式。2湿式泵房；立式电动机设在上部的电机间，水泵及管件淹没在电机间下面的集水池中。优 点是构造简单，集水池有效容积的围大。缺点是养护管理条件差，设备直承受污水腐蚀。适合在半 永久雨水泵站采用。潜水泵由于电动机、水泵特有的潜水功能，设置成湿式泵房是完全适宜的。(a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；(b) 合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形构造水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。(c) 对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮泵轴

27、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，便于自控。缺点是 泵房深度达，增加地下工程的造价和施工难度，上下巡视也不方便，在地下水高的地方，电机容易 受潮，必须加设通风和烘干空气的设施。自灌式泵房在排水泵站应用广泛，特别是在要求开启频繁 的污水泵站要求及时启动的立交泵站，应尽量采用自灌式泵房，并按集水池的液位变化自动控制运 行。(d) 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低阀，故 需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。(e) 潜水泵站，潜水泵的电机防水密封，可以长期侵入污水中，

28、不存在受潮问题，潜水泵电机机 组整体安装，构造紧凑，运行稳定，便于就位和更换，所以潜水泵站无需上部厂房，也简化了地下 构造，降低了工程造价。但是潜水泵在水下运行，所以要有可靠的产品质量、自动化控制和保护功 能作技术依托，潜水泵价格较高。本设计因水量较小，并考虑到占地、造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用潜 污式矩形泵房。沉砂池沉砂池的作用是从废水中别离密度较大的无机颗粒，他一般设在污水处理厂前端，保护水泵和 管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。 沉砂池的类型，按池水流方向的不同可分为平流式、竖流式、曝气沉砂池和旋流沉砂池四类。1平流

29、沉砂池，是常用的形式污水在池沿水平方向流动。它由入流渠、出流渠、闸板、水流 局部及沉砂斗组成。优点：截留无机颗粒效果好，沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单， 排沉砂方便，易于施工，便于管理。缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理增加难度。2竖流沉砂池，是污水由中心管进入池后自下而上流动，无机颗粒借重力沉于池底处理效果 一般较差。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，池断面呈矩形，池底一

30、侧具有集砂槽，曝气装置设在集砂槽一侧，是池水流 产生与主流垂直的横向旋流；再选流产生的离心作用下，密度较大的无机颗粒被甩向外部沉入集砂 槽。另由于水的旋流运动，增加了无机颗粒间的相互碰撞与摩擦的时机，把外表附着的有机物除去， 使沉砂中的有机物含量低于 10%。优点：克制了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的别离，通过调节布气量可控制 污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其 上含有机物少。缺点：由于需要曝气，所以池应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝 气装置而使费用增加，并对污水进展预曝气，提高水中溶解氧。4旋流沉砂池钟

31、式沉砂池，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，由流入口、流出口、沉砂区、砂斗及带变速箱的电动机、传动齿轮、 压缩空气输送管和砂提升管以及排砂管组成。优点：占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂，不会 破坏水中的溶解氧水平厌氧环境。缺点：气提或泵提排砂，增加设备，水厂的电气容量，维护较复杂。基于以上四种沉砂池的比拟，本工程设计确定采用旋流沉砂池。245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。从池的另1平流沉淀池，平流

32、式沉淀池呈长方形， 污水从池的一端流入， 水平方向流过池子， 一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其他部位池底设有坡度，坡向贮泥斗，也有整个池底都设 置成多斗排泥的形式。优点：(a) 沉淀效果好；(b) 对冲击负荷和温度的变化适应性强；(c) 施工容易，造价低。缺点：(a) 池子配水不均匀；(b) 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，采用链带式刮泥机排泥时 链带的支撑件和驱动件都浸于水中，易锈蚀；占地面积大。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，亦称辐射式沉淀池，多呈圆形，有时亦采用正方形。池的进水在中心位置，

33、出 口在周围。水流在池中呈水平方向向四周辐射，由于过水断面面积不断变大，故池中的水流速度从 池中心向池四周逐渐减慢。泥斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥机或吸泥机机 械排除。优点：(a) 多为机械排泥，运行较好，管理较简单；(b) 排泥设备已趋定型。缺点：(a) 池水速不稳定，沉淀效果较差；(b) 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，多为圆形，亦有成方形或多角形的，污水从设在池中央的中心管进入，从中心 管的下端经过反射板后均匀缓慢的分布在池的横断面上，由于出水口设置在池面或池壁四周，故水 的流向根本由下

34、而上。污泥贮积在底部的污泥斗中。优点：(a) 排泥方便，管理简单；(b) 占地面积较小。缺点：(a池子深度大，施工困难；(b) 对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差；(c) 造价较高；(d) 池径不宜过大，否那么布水不均匀。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：(a沉淀效率高，停留时间短；(b) 占地面积小。缺点：(a) 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。(b) 运行管理本钱高综上所述，四种沉淀池的优缺点比拟，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。246氧化沟氧化沟又称“循环曝气池

35、，污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中循环流动，属于活性 污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达1030h,污泥龄2030d,有机负荷很低，0.050.15kgBODJ(kgMLSS?d)，实质上相当于延时曝气活性污泥系统。由于它运行本钱低，构造简 单，易于维护管理，出水水质好，耐冲击负荷，运行稳定，并可脱氮除磷，可用于处理水量为72200 X104m3/d。氧化沟技术开展加快，类型多样，氧化沟技术开展较快，类型多样，根据其构造和特征， 主要分为帕斯维尔氧化沟Pasvee；卡鲁塞尔氧化沟Carrousel；交替工作式氧化沟；奥贝尔氧 化沟Orbal； 一体化氧化沟合建式氧化沟。各种氧化沟

36、的类型及技术特点如下：(1) 帕斯维尔氧化沟(a) 性能特点：出水水质好，脱氮效果较明显；构筑物简单，运行管理方便；构造形式多样，可根据地形选择适宜的构筑物形状；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 管理的难度。(b) 构造形式：单环路，有同心圆型，折流型和U型等形式，多为钢筋混凝土构造。(c) 曝气设备：转刷式转盘，水深较深时，配置潜水推进器。(d) 适用条件：出水水质要求高的小型污水处理厂。(2) 卡鲁塞尔氧化沟，它的典型布置，为一个多够串联系统，进水与活性污泥混合后在沟不停循环流动；采用外表机械曝气器，每沟渠的一端各安装1个，靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝

37、气器上游和外环的区段为缺氧区， 混合液交替进展好氧和缺氧， 这不仅提供了良好的生物脱氧条件， 而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。(a) 性能特点：出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高；曝气设施单机功率 大，调节性能好，并且曝气设备数量少，既可以节省投资，又可以使运行管理简化；有极强的混合 搅拌和耐冲击负荷能力；氧化沟沟深加大，使占地面积减少，土建费用降低；用电量较大，设备效 率一般；设备安装较为复杂，维修和更换繁琐。(b )构造形式：多沟串联。(c) 曝气设备：立式低速表曝机，每组沟渠只在一端安设一个外表曝气机。(d) 适用条件：大中型污水处理厂，特别是用地紧的大型污水处

38、理厂。(3) 交替工作式氧化沟，由丹麦Kruger公司创造。(a) 性能特点：出水水质好；可以不单独设置二沉池，处理流程短，节省占地；不需单独设置反 硝化区，通过运行过程中设置停曝期，进展反硝化，具有较高的氮去除率；设备闲置率高；自动化 程度要求高，增加了运行管理难度。(b) 构造形式：单沟A型双沟B型和三沟T型，沟之间相互连通。(c) 曝气设备：水平轴曝气转盘。(d) 适用条件：出水要求高的大中型污水处理厂。(4) 奥贝尔氧化沟，是由多个通信的椭圆形或圆形沟渠组成，污水与回流污泥均进入最外一条沟 渠，在不断循环的同时，依次进入下一个沟渠；他相当于一系列完全混合反响池串联而成，最后混 合液从沟

39、渠排出。(a) 性能特点：出水水质好，脱氮率高，同时硝化反硝化；可以在未来负荷增加的情况下加以扩 展；易于适应多种进水情况和出水要求的变化；容易维护；节能，比其他任何氧化沟系统在运行时 需要的动力都小；受构造形式的限制，总图布置困难。(b) 构造形式：三个或多个沟道，相互连通。(c) 曝气设备：水平轴曝气转盘转碟，可以进展多个组合。(d) 适用条件：出水要求高的大中型污水处理厂。(5) 体化氧化沟，又称合建式氧化沟，它是集曝气、沉淀、泥水别离和污泥回流功能为一体， 无需建造单独的二沉池。(a) 性能特点：工艺流程短，构筑物和设备少；不设置单独的二沉池，氧化沟系统占地面积较小； 沟设置沉淀区，污

40、泥自动回流，节省基建投资和运行费用；造价低，建造快，设备事故率低，运行管理工作量少；固液别离比一般二沉池高；运行和启动存在一定问题；技术尚处于研究开发阶段。(b) 构造形式：单沟环形沟道，分为置式固液别离和外置式别离式(c) 曝气设备：水平轴曝气转盘(d) 适用条件：中小型污水处理厂综上所述，各种氧化沟各有优缺点，结合本设计用地较为紧，以及基建费用、运 行本钱、运行管理、处理要求等方面考虑，设计采用卡鲁塞尔氧化沟，现将卡鲁塞尔氧 化沟再做以下较为全面的介绍。卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装的低速外表曝气器，每组沟渠安装一个，均安装在同 一端，因此形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧

41、区。这不仅有 利于生物凝聚，还是活性污泥易于沉降。B0D5的去除率可到达95%99%,脱氮效率约为90%，除磷率约为60%。卡鲁塞尔氧化沟的外表曝气机单机功率大可以到达150kw，其水深可达5m以上，使氧化沟占地面积减小，土建费用降低。同时具有极强的混合搅拌和耐冲击负荷能力。当有机负荷较低时，可 以停顿某些曝气器的运行，或者切换较低的转速，在保证水流搅拌混合循环流动的前提下，节约能 量消耗。由于曝气机周围的局部地区能量强度比传统活性污泥曝气池中的强度高得多，使得氧的转1 1 移效率大大提高，平均传氧效率到达2.1kg kw h 。消毒水消毒处理的目的是解决水中的生物污染问题。城市污水经过二级处

42、理后，水质改善，细菌含量 大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在病原菌的可能，为防止对人类安康产生危害和对生 态造成污染，在污水排入水体前应进展消毒。接触池：采用折板往复式池子。表2.2五种方案的比拟工程液氯次氯酸钠二氧化氯臭氧紫外线杀菌有效性较强中强最强强效能：对细菌有效有效有效有效有效对病毒局部有效局部有效局部有效有效局部有效对芽孢无效无效无效有效无效一般投加量/(mg/L)51051051010接触时间1030mi n1030mi n1030mi n510mi n10100s一次投资低较咼较咼高高运转本钱廉价贵贵曰旳 最贵较廉价优点技术成熟，投配设备简 单，有后续消 毒作用可用海水

43、或浓盐水 作 原料.也可 购置商品 次 氯酸钠，使 用方便使用平安 可靠有定 型产品能有效去 除污水中残 留有机物、 色、臭味，受pH、温度 影响杀菌迅 速，无化学 药剂缺点有臭味、残 毒使用时安 全措施要求高现场制备备复杂， 护管理要求咼须现场制备 维修要求较高须现场制备管理复杂，剩余臭氧需作 消毒处理消毒效果 受出水水质 影响较大。 设备无定型 产品，货源 缺乏适用条件大、中型污水 处理厂，最常用 方法中、小型 污水处理厂中、小型 污水处理厂要求出水 水质较好、 排入水体的 卫生条件高的污水厂小型污水 厂， 随着设备逐 渐成熟，正 日益广泛采 用248浓缩池污泥浓缩池主要是降低污泥中的间隙

44、水，来到达使污泥减容的目的。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。污泥浓缩的方法有沉降法、气浮法、离心法。浓缩池可分为气浮浓缩池、重力浓缩池和离心浓缩池。重力浓缩池按其运行方式分 为间歇式或连续式。(a气浮浓缩池：依靠微小气泡与污泥颗粒产生粘附作用，使污泥颗粒的密度小于水而上浮，并 得到浓缩。气浮法适用于浓缩活性污泥和生物滤池等的较轻污泥，能把含水率99.5%的活性污泥浓缩到94% 96%。其含水率低于采用重力浓缩池所到达的含水率，但运行费用较高，贮泥能力小；(b) 连续式重力浓缩池：连续流污泥浓缩池可采用沉淀池形式，一般为竖流式或辐流式。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

45、的情况不多；(c) 间歇式重力浓缩池：主要靠阀门控制污泥的进出和上清液的排出，无刮泥系统，管理简单， 运行费用低，动力消耗小；(d) 离心浓缩池：禾U用污泥中的固、液相的密度不同，在高速旋转的离心机中受到不同的离心力二是两者别离，到达浓缩目的。活性污泥的含固率在0.5%左右时，经离心浓缩，可增至 6%。离心浓缩过程封闭在离心机进展，因而一般不会产生恶臭。对于富磷污泥，用离心浓缩可防止磷的二次释 放，提高污泥处理系统总的磷的去除率。离心别离一般要参加助凝剂，且耗电量大，在到达一样的 浓缩效果时，其电耗约为气浮法的10倍。综上所述，根据本工艺设计水量情况，结合氧化沟工艺污泥稳定，且污泥量较少，本设

46、计采用 辐流式重力浓缩池。3城市污水处理系统的设计计算3.1进水闸井和进水格栅间的设计污水厂进水管(1) 设计依据：(a) 进水管流速在0.91.1m/ s ;(b) 进水管管材为钢筋混凝土管；(c) 进水管按非满流设计，n=0.014。(2) 设计计算(a) 进水管径为D=1500mm ;(b) Q 3 104m3/d 1250m3 /h 347.2L/S进水闸井工艺设计进水闸井的作用是聚集各种来水以改变进水方向，保证进水稳定性。进水闸井设超越管，超越 管的作用是当污水厂发生故障或维修时，可使污水直接排入水体，防止对后续工艺的影响，跨越管 的管径比进水管略大，取为 1600mm。其设计要求如

47、下：设在进水闸、格栅、集水池前；形式为圆形、矩形或梯形；尺寸可根据来水管渠的断面和数量确定，但直径不得小于1.5m ;井底高程不得高于最低来水管管底，水面不得淹没来水官管顶。考虑施工方便以及水力条件，进水闸井尺寸取3X 6m,井深5.3m，井水深1.2m，闸井井底标高为-5.2 m,进水闸井水面标高为-4.225m，超越管位于进水管顶1m处，即超越管管底标高为-2.7m。采用 ZMQF型明杆式铸铁方闸门：尺寸为LX B=1.6 X 1.6m；重量=2992kg。启闭机的选择：根据启闭力在给水排水手册11上查得采用XLQ-5型手、电两用螺杆式启闭机，其性能如下表表3.1 XLQ-5型手、电两用螺

48、杆式启闭机性能表启闭能力型号形式tXLQ-5手、电启闭螺杆式5启闭速度启闭咼度生产m/minm厂家手电14省0.050.18县机械厂格栅的设计本设计采用中细两种格栅，两道中格栅、三道细格栅。中格栅与泵站合建，细格栅与旋流沉砂 池合建。(1)设计原那么(a) 中格栅间隙一般采用1040mm；(b) 格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工去除格栅备用；(c) 过栅流速一般采用0.40.9m/s ；(d) 格栅倾角一般采用45075o ；(e) 通过格栅的水头损失一般采用0.08 m/s0.17m/s ；(f) 格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m,工作台有平安和冲洗设施；(g)

49、 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m,工作台正面过道宽度：人工去除，不小于 1.2m；机械去除，不小于1.5m；(h) 机械格栅的动力装置一般宜设在室或采取其它保护设备的措施；(i) 设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常去除。(2) 设计参数(a) 栅前水深h=1m ；(b) 过栅流速v=0.6m/s ；(c) 格栅间隙b=20mm ;(d) 格栅安装倾角B =70o。(3) 格栅的设计计算Qmaxsin a(a)栅条间隙数：式中：n中-中格栅间隙数；Qmax-最大设计流量，m / S ；b-栅条间隙，取20mm；h-栅前水深，取1.0mv-过栅流速，取0.6m/s ；

50、a-格栅倾角，设计70；2.72Q0.108Kz333KzQmaxQ272 1 4347.20.108347.2 10 3 1.4m3/s 0.486m3/s0.486si n70n0.020 1.0 0.639.25 40个本设计选用两台中格栅，为了减少格栅磨损，格栅全部使用，那么 b)栅槽宽度：n 20个B S(n 1) bn0.01 (20 1) 0.02 200.59m0.6m式中：B 栅槽宽度，m；S格条宽度，取0.01m。(c)进水渠道渐宽局部的长度：设进水渠宽B10.8m，渐宽局部展开角aB B1L12tga1(d) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄局部长度L2L1/21=20o，进水

51、渠道的流速为0.45m/s1.0 0.8 厂 0.27m2tg200L2 :0.27/20.14m(e) 通过格栅的水头损失：设栅条断面为锐边矩形断面，取k=3 ,h22.422v sina2g2)(4/3)二 sina2g4(0.01 ) (3)(0.020)0.匚 sin 709.80.050m(f)栅后槽总高度 设栅前渠道超高H， m:h,0.3mH hh1 h21.00.3 0.0501.35m(g)栅槽总长度L,LL1L2 1.00.270.14 1.0Hitga1.0 0.3、05 (时)0.52.38m式中：Hl-栅前渠道深(h)每日栅渣量 W,m3/d取 W 0.07m3/10

52、3H1h h| ,m86400QmaxW11000K864000.486 0.072.1m3/d 0.2m3/d宜采用机械清渣。1000 1.40(4)中格栅选用根据格栅间距、宽度在 ？给水排水设计手册?第 9册上查得采用GH型链条式回转格栅除污机, 其性能见表3.2。表3.2 GH型链条式回转格栅性能规格表型号格栅宽度(mm)格栅净 距mm安装角度 a(0)过栅流速m/s电动机 功率kw栅条截 面积mm2整机重量kg生产厂 家GH-1000100020700.71.550 103500-5500通用机械厂(5) 格栅间尺寸确实定工作平台设在格栅上部，高出格栅前最高设计水位0.5m,工作台上设

53、有平安和冲洗措施，工作台正面过道宽度与栅槽宽度一样。格栅间的尺寸为：6400X 7500mm。(6) 皮带输送机选用栅渣用皮带输送机传送到格栅间外，卸入小推车中再运至垃圾堆放场所。根据栅渣量、输送距 离采用与中格栅一样型号的皮带输送机一一LD型皮带输送机，其性能见表3.3。表3.3 LD型皮带输送机性能参数表型号运输能力m3/h皮带宽度(mm)输送距离m带速0.8m/s功率kw带速1.0m/s生产厂家LD758004.52102781.1红星矿山机器3.2污水泵房的设计一般规定(a应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管之设计流量一样；(b) 应明确泵站是一次建成还是分期建立，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施；(c) 并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择适宜的泵站位置；(d) 污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物时，集水池和机器