【正文】 間： t=10～ 30h；泥齡： ts=10～ 30d； MLSS： X=2500～ 6000mg/l；出水 BOD5： 10～ 15mg/l； 出水 SS： se=10～ 20 mg/l；出水 NH3N： Ne=1～ 3mg/l； 溝內(nèi)水流速度： V=～ ；環(huán)流周期： T=15～ 30min； 溝內(nèi)水深： H=～ ；寬深比： B： H=2： 1。 廢水 沉砂池 格柵 二沉池 氧 化 溝 出水 回流污泥 武漢理工大學(xué)《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì) 9 (3)優(yōu)點(diǎn) (a)氧化溝內(nèi)循環(huán)流量很大，進(jìn)入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強(qiáng)的承受沖擊負(fù)荷的能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理效果。 (b)處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足 BOD SS 的排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以達(dá)到脫 N除 P 的效果。 (c)由于氧化溝的水力停留時(shí)間和泥齡都很長，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得較徹底的降解。 (d)活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般可不設(shè)初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡化了處理流程，減少了處理構(gòu)筑物，使其基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都低于一般活性污泥法。 (e)承受水質(zhì)、水量、水溫能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好。 (4)缺點(diǎn) 氧化溝運(yùn)行管理費(fèi)用高；氧化溝溝體占地面積大。 綜上所述：在本次設(shè)計(jì)中采用氧化溝工藝。 工藝流程的確定 本設(shè)計(jì)的工藝流程圖見圖 24 主要構(gòu)筑物的選擇 武漢理工大學(xué)《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì) 10 進(jìn)水閘井與第一道格柵共建在一起。 格柵由一組平行 的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。 截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機(jī)械清除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，一般應(yīng)用機(jī)械清除截留物。 城市污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用大部分來自于電能，其中 40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及泵站具污水處理廠的關(guān)鍵所在。 泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價(jià)，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形地物、挖渠及施 工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選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幾種形式 [7]： ①合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵數(shù)為 4臺(tái)或更多時(shí)，采用矩形，機(jī)器間、機(jī)組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動(dòng)簡單，占地面積大； ②合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺(tái)，水泵數(shù)不超過 4 臺(tái)，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價(jià)，水泵啟動(dòng)方便。 ③對(duì)于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)為啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需引水輔助設(shè)備， 操作簡單。 ④非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動(dòng)，由于污水泵水管不得設(shè)低閥，故需設(shè)引水設(shè)備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動(dòng)程序。 ⑤潛水泵站，潛水泵的電機(jī)防水密封，可以長期侵入污水中，不存在受潮問題，潛水泵電機(jī)機(jī)組整體安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行穩(wěn)定，便于就位和更換，所以潛水泵站無需上部廠房，也簡化了地下結(jié)構(gòu)，降低了工程造價(jià)。但是潛水泵在水下運(yùn)行，所以要有可靠的產(chǎn)品質(zhì)量、自動(dòng)化控制和保護(hù)功能作技術(shù)依托，潛水泵價(jià)武漢理工大學(xué)《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì) 11 格較高。 本設(shè)計(jì)因水量較小，并考慮到占地、造價(jià)、自動(dòng)化控制等因素，以及施工的方便與否 ，采用潛污式矩形泵房。 沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站倒虹吸管前，以便減輕無機(jī)顆粒對(duì)水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。 (1)平流沉砂池 優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，易于施工，便于管理。 缺點(diǎn)：占地大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有 15%左右的有機(jī)物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。 (2)豎 流沉砂池 優(yōu)點(diǎn)：占地少，排泥方便，運(yùn)行管理易行。 缺點(diǎn)：池深大，施工困難，造價(jià)較高，對(duì)耐沖擊負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性較差，池徑受限制，過大的池徑會(huì)使布水不均勻。 (3)曝氣沉砂池 優(yōu)點(diǎn)：克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)，使砂粒與外裹的有機(jī)物較好的分離，通過調(diào)節(jié)布?xì)饬靠煽刂莆鬯男魉俣?，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時(shí)起預(yù)曝氣作用，其沉砂量大，且其上含有機(jī)物少。 缺點(diǎn)：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角，并且由于多了曝氣裝置而使費(fèi)用增加。 基于以上三種沉砂池的比較，曝氣沉砂池除砂效果較好 ，適合本工藝設(shè)計(jì)的進(jìn)水 SS 較高，要求去除率高的特點(diǎn)；加之曝氣沉砂池有很強(qiáng)的除油能力，將有利于以后的氧化溝的表面曝氣和運(yùn)行穩(wěn)定，本工程設(shè)計(jì)確定采用曝氣沉砂池。 氧化溝技術(shù)發(fā)展加快，類型多樣，氧化溝技術(shù)發(fā)展較快，類型多樣，根據(jù)其構(gòu)造和特征，主要分為帕斯維爾氧化溝（ Pasveer）；卡魯塞爾氧化溝（ Carrousel）；武漢理工大學(xué)《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì) 12 交替工作式氧化溝；奧貝爾氧化溝（ Orbal）；一體化氧化溝（合建式氧化溝）。各種氧化溝的類型及技術(shù)特點(diǎn)如下 [9]： (1)帕斯維爾氧化溝 (a)性能特點(diǎn)：出水水質(zhì)好，脫氮效果較明 顯 。構(gòu)筑物簡單，運(yùn)行管理方便 。結(jié)構(gòu)形式多樣，可根據(jù)地形選擇合適的構(gòu)筑物形狀 。單座構(gòu)筑物處理能力有限，流量較大時(shí)，分組太多占地面積大，增加了管理的難度。 (b)結(jié)構(gòu)形式：單環(huán)路，有同心圓型，折流型和 U 型等形式，多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 (c)曝氣設(shè)備：轉(zhuǎn)刷式轉(zhuǎn)盤，水深較深時(shí)，配置潛水推進(jìn)器。 (d)適用條件：出水水質(zhì)要求高的小型污水處理廠。 (2)卡魯塞爾氧化溝 (a)性能特點(diǎn)：出水水質(zhì)好，由于存在明顯的富氧區(qū)和缺氧區(qū)，脫氮效率高；曝氣設(shè)施單機(jī)功率大，調(diào)節(jié)性能好，并且曝氣設(shè)備數(shù)量少，既可以節(jié)省投資，又可以使運(yùn)行管 理簡化；有極強(qiáng)的混合攪拌和耐沖擊負(fù)荷能力；氧化溝溝深加大，使占地面積減少，土建費(fèi)用降低；用電量較大，設(shè)備效率一般；設(shè)備安裝較為復(fù)雜，維修和更換繁瑣。 (b)結(jié)構(gòu)形式：多溝串聯(lián)。 (c)曝氣設(shè)備：立式低速表曝機(jī)，每組溝渠只在一端安設(shè)一個(gè)表面曝氣機(jī)。 (d)適用條件：大中型污水處理廠，特別是用地緊張的大型污水處理廠。 (3)交替工作式氧化溝 (a)性能特點(diǎn)：出水水質(zhì)好；可以不單獨(dú)設(shè)置二沉池，處理流程短，節(jié)省占地；不需單獨(dú)設(shè)置反硝化區(qū)，通過運(yùn)行過程中設(shè)置停曝期，進(jìn)行反硝化，具有較高的氮去除率；設(shè)備閑置率高；自動(dòng)化 程度要求高，增加了運(yùn)行管理難度。 (b)結(jié)構(gòu)形式：單溝（ A型）雙溝（ B 型）和三溝（ T 型），溝之間相互連通。 (c)曝氣設(shè)備：水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤。 (d)適用條件：出水要求高的大中型污水處理廠。 (4)奧貝爾氧化溝 (a)性能特點(diǎn)：出水水質(zhì)好，脫氮率高，同時(shí)硝化反硝化；可以在未來負(fù)荷增加的情況下加以擴(kuò)展；易于適應(yīng)多種進(jìn)水情況和出水要求的變化；容易維護(hù)；武漢理工大學(xué)《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì) 13 節(jié)能，比其他任何氧化溝系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)需要的動(dòng)力都?。皇芙Y(jié)構(gòu)形式的限制，總圖布置困難。 (b)結(jié)構(gòu)形式：三個(gè)或多個(gè)溝道，相互連通。 (c)曝氣設(shè)備：水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)碟 ），可以進(jìn)行多個(gè)組合。 (d)適用條件：出水要求高的大中型污水處理廠。 (5)一體化氧化溝 (a)性能特點(diǎn)：工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少；不設(shè)置單獨(dú)的二沉池，氧化溝系統(tǒng)占地面積較??；溝內(nèi)設(shè)置沉淀區(qū)，污泥自動(dòng)回流，節(jié)省基建投資和運(yùn)行費(fèi)用；造價(jià)低，建造快，設(shè)備事故率低，運(yùn)行管理工作量少；固液分離比一般二沉池高；運(yùn)行和啟動(dòng)存在一定問題；技術(shù)尚處于研究開發(fā)階段。 (b)結(jié)構(gòu)形式：單溝環(huán)形溝道，分為內(nèi)置式固液分離和外置式分離式 (c)曝氣設(shè)備：水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤 (d)適用條件：中小型污水處理廠 綜上所述，各種氧化溝各有優(yōu) 缺點(diǎn)，結(jié)合本設(shè)計(jì)用地較為緊張，以及基建費(fèi)用、運(yùn)行成本、運(yùn)行管理、處理要求等方面考慮，設(shè)計(jì)采用卡魯塞爾氧化溝 。 （二沉池） 由于本設(shè)計(jì)主要構(gòu)筑物采用氧化溝，可不設(shè)初沉池。二沉池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥。沉淀池主要有以下幾種形式 : (1)平流沉淀池 平流沉淀池的優(yōu)點(diǎn)包括 : (a)沉淀效果好； (b)耐沖擊負(fù)荷和溫度的變化適應(yīng)性強(qiáng)； (c)施工容易，造價(jià)低。 它的主要缺點(diǎn)為： (a)池子配水不均勻； (b)采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需要單設(shè)排泥管各自排泥，操作量大。 適用條件 :適用于大、中、小型污水處理廠；適用于地下水位較高和地質(zhì)條件較差的地區(qū)。 (2)輻流式沉淀池 武漢理工大學(xué)《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì) 14 輻流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)包括： (a)多為機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡單； (b)排泥設(shè)備已趨定型。 它的主要缺點(diǎn)為： (a)池內(nèi)水速不穩(wěn)定，沉淀效果較差； (b)機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高。 適用條件：適用于大、中型污水處理廠；適用于地下水位較高的地區(qū)。 (3)豎流式沉淀池 豎流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)包括： (a)排泥方便，管理簡單； (b)占地面積較小。 它的主要缺點(diǎn)為： (a)池子深度大，施工困難； (b)對(duì)沖擊負(fù)荷 和溫度變化的適應(yīng)性能力較差； (c)造價(jià)較高； (d)池徑不宜過大，否則布水不均勻。 適用條件：適用于處理水量不大的小型污水處理廠。 (4)斜板（管）沉淀池 斜板（管）沉淀池的優(yōu)點(diǎn)包括： (a)沉淀效率高，停留時(shí)間短； (b)占地面積小。 它的主要缺點(diǎn)為： (a)用于二沉池時(shí)，當(dāng)固體負(fù)荷較大時(shí)其處理效果不太穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷的能力較差； (b)運(yùn)行管理成本高。 綜上所述，四種沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)比較，并結(jié)合本設(shè)計(jì)的具體情況：設(shè)計(jì)水量較大，不宜采用豎流式沉淀池；由于斜板（管）式沉淀池運(yùn)行成本較高，也不做采用；由于平流 沉淀池管理運(yùn)行較為繁瑣，運(yùn)行成本高，也不做采用；對(duì)于輻流式沉淀池現(xiàn)在的技術(shù)也已經(jīng)成熟，且刮泥機(jī)械的技術(shù)也已經(jīng)基本完善，可以保證武漢理工大學(xué)《水污染控制工程》課程設(shè)計(jì) 15 良好的出水效果，并且運(yùn)行管理簡單。本工程二沉池采用中心進(jìn)水、周邊出水的輻流式沉淀池 。 接觸池：采用折板往復(fù)式池子。 消毒劑的選擇： (1)液氯：適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠； (a)優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，效果可靠，投配設(shè)備簡單 。 (b)缺點(diǎn)：對(duì)生物有毒害作用，并且可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。 (2)漂白粉：適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠； (a)優(yōu)點(diǎn)：投加設(shè)備簡單，價(jià) 格便宜； (b)缺點(diǎn)：除用液氯缺點(diǎn)外，尚有投配量不準(zhǔn)確，溶解劑調(diào)制不便，勞動(dòng)強(qiáng)度大。 (3)臭氧 (a)優(yōu)點(diǎn)：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機(jī)物、色味等，污水溫度、PH值對(duì)消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或生物積累性殘余物； (b)缺點(diǎn)：投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。 綜上三種消毒劑的比較，本工程設(shè)計(jì)采用最常用且技術(shù)成熟的液氯作消毒劑，為減少其危害，在設(shè)計(jì)中采用余氯自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，嚴(yán)格控制出水氯含量。