【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《水污染控制工程》課程設計 9 (3)優(yōu)點 (a)氧化溝內(nèi)循環(huán)流量很大，進入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強的承受沖擊負荷的能力，對不易降解的有機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 的排放標準，還可以達到脫 N除 P 的效果。 (c)由于氧化溝的水力停留時間和泥齡都很長，懸浮物、有機物在溝內(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，減少了處理構筑物，使其基建費用和運行費用都低于一般活性污泥法。 (e)承受水質(zhì)、水量、水溫能力強，出水水質(zhì)好。 (4)缺點 氧化溝運行管理費用高；氧化溝溝體占地面積大。 綜上所述：在本次設計中采用氧化溝工藝。 工藝流程的確定 本設計的工藝流程圖見圖 24 主要構筑物的選擇 武漢理工大學《水污染控制工程》課程設計 10 進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)處理構筑物的處理負荷。 截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，為減輕勞動強度，一般應用機械清除截留物。 城市污水處理廠的運行費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鍵所在。 泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，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，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為 4臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設備布置方便，啟動簡單，占地面積大； ②合建式圓形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)不超過 4 臺，圓形結構水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。 ③對于自灌式泵房，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，其優(yōu)點為啟動及時可靠，不需引水輔助設備， 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，由于污水泵水管不得設低閥，故需設引水設備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。 ⑤潛水泵站，潛水泵的電機防水密封，可以長期侵入污水中，不存在受潮問題，潛水泵電機機組整體安裝，結構緊湊，運行穩(wěn)定，便于就位和更換，所以潛水泵站無需上部廠房，也簡化了地下結構，降低了工程造價。但是潛水泵在水下運行，所以要有可靠的產(chǎn)品質(zhì)量、自動化控制和保護功能作技術依托，潛水泵價武漢理工大學《水污染控制工程》課程設計 11 格較高。 本設計因水量較小，并考慮到占地、造價、自動化控制等因素，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顆粒。沉砂池一般設于泵站倒虹吸管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于初沉池前，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。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：沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩(wěn)定，構造簡單，易于施工，便于管理。 缺點：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%左右的有機物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。 (2)豎 流沉砂池 優(yōu)點：占地少，排泥方便，運行管理易行。 缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負荷和溫度的適應性較差，池徑受限制，過大的池徑會使布水不均勻。 (3)曝氣沉砂池 優(yōu)點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂粒與外裹的有機物較好的分離，通過調(diào)節(jié)布氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起預曝氣作用，其沉砂量大，且其上含有機物少。 缺點：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應考慮設消泡裝置，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 ，適合本工藝設計的進水 SS 較高，要求去除率高的特點；加之曝氣沉砂池有很強的除油能力，將有利于以后的氧化溝的表面曝氣和運行穩(wěn)定，本工程設計確定采用曝氣沉砂池。 氧化溝技術發(fā)展加快，類型多樣，氧化溝技術發(fā)展較快，類型多樣，根據(jù)其構造和特征，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《水污染控制工程》課程設計 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特點如下 [9]： (1)帕斯維爾氧化溝 (a)性能特點：出水水質(zhì)好，脫氮效果較明 顯 。構筑物簡單，運行管理方便 。結構形式多樣，可根據(jù)地形選擇合適的構筑物形狀 。單座構筑物處理能力有限，流量較大時，分組太多占地面積大，增加了管理的難度。 (b)結構形式：單環(huán)路，有同心圓型，折流型和 U 型等形式，多為鋼筋混凝土結構。 (c)曝氣設備：轉刷式轉盤，水深較深時，配置潛水推進器。 (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：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；曝氣設施單機功率大，調(diào)節(jié)性能好，并且曝氣設備數(shù)量少，既可以節(jié)省投資，又可以使運行管 理簡化；有極強的混合攪拌和耐沖擊負荷能力；氧化溝溝深加大，使占地面積減少，土建費用降低；用電量較大，設備效率一般；設備安裝較為復雜，維修和更換繁瑣。 (b)結構形式：多溝串聯(lián)。 (c)曝氣設備：立式低速表曝機，每組溝渠只在一端安設一個表面曝氣機。 (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：出水水質(zhì)好；可以不單獨設置二沉池，處理流程短，節(jié)省占地；不需單獨設置反硝化區(qū)，通過運行過程中設置停曝期，進行反硝化，具有較高的氮去除率；設備閑置率高；自動化 程度要求高，增加了運行管理難度。 (b)結構形式：單溝（ A型）雙溝（ B 型）和三溝（ T 型），溝之間相互連通。 (c)曝氣設備：水平軸曝氣轉盤。 (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：出水水質(zhì)好，脫氮率高，同時硝化反硝化；可以在未來負荷增加的情況下加以擴展；易于適應多種進水情況和出水要求的變化；容易維護；武漢理工大學《水污染控制工程》課程設計 13 節(jié)能，比其他任何氧化溝系統(tǒng)在運行時需要的動力都?。皇芙Y構形式的限制，總圖布置困難。 (b)結構形式：三個或多個溝道，相互連通。 (c)曝氣設備：水平軸曝氣轉盤（轉碟 ），可以進行多個組合。 (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：工藝流程短，構筑物和設備少；不設置單獨的二沉池，氧化溝系統(tǒng)占地面積較小；溝內(nèi)設置沉淀區(qū)，污泥自動回流，節(jié)省基建投資和運行費用；造價低，建造快，設備事故率低，運行管理工作量少；固液分離比一般二沉池高；運行和啟動存在一定問題；技術尚處于研究開發(fā)階段。 (b)結構形式：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)曝氣設備：水平軸曝氣轉盤 (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，結合本設計用地較為緊張，以及基建費用、運行成本、運行管理、處理要求等方面考慮，設計采用卡魯塞爾氧化溝 。 （二沉池） 由于本設計主要構筑物采用氧化溝，可不設初沉池。二沉池設在生物處理構筑物的后面，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)點包括 : (a)沉淀效果好； (b)耐沖擊負荷和溫度的變化適應性強； (c)施工容易，造價低。 它的主要缺點為： (a)池子配水不均勻； (b)采用多斗排泥時，每個泥斗需要單設排泥管各自排泥，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《水污染控制工程》課程設計 14 輻流式沉淀池的優(yōu)點包括： (a)多為機械排泥，運行較好，管理較簡單； (b)排泥設備已趨定型。 它的主要缺點為： (a)池內(nèi)水速不穩(wěn)定，沉淀效果較差； (b)機械排泥設備復雜，對施工質(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)點包括： (a)排泥方便，管理簡單； (b)占地面積較小。 它的主要缺點為： (a)池子深度大，施工困難； (b)對沖擊負荷 和溫度變化的適應性能力較差； (c)造價較高； (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)點包括： (a)沉淀效率高，停留時間短； (b)占地面積小。 它的主要缺點為： (a)用于二沉池時，當固體負荷較大時其處理效果不太穩(wěn)定，耐沖擊負荷的能力較差； (b)運行管理成本高。 綜上所述，四種沉淀池的優(yōu)缺點比較，并結合本設計的具體情況：設計水量較大，不宜采用豎流式沉淀池；由于斜板（管）式沉淀池運行成本較高，也不做采用；由于平流 沉淀池管理運行較為繁瑣，運行成本高，也不做采用；對于輻流式沉淀池現(xiàn)在的技術也已經(jīng)成熟，且刮泥機械的技術也已經(jīng)基本完善，可以保證武漢理工大學《水污染控制工程》課程設計 15 良好的出水效果，并且運行管理簡單。本工程二沉池采用中心進水、周邊出水的輻流式沉淀池 。 接觸池：采用折板往復式池子。 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：價格便宜，效果可靠，投配設備簡單 。 (b)缺點：對生物有毒害作用，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：投加設備簡單，價 格便宜； (b)缺點：除用液氯缺點外，尚有投配量不準確，溶解劑調(diào)制不便，勞動強度大。 (3)臭氧 (a)優(yōu)點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物、色味等，污水溫度、PH值對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或生物積累性殘余物； (b)缺點：投資大，成本高，設備管理復雜。 綜上三種消毒劑的比較，本工程設計采用最常用且技術成熟的液氯作消毒劑，為減少其危害，在設計中采用余氯自動監(jiān)測系統(tǒng)，嚴格控制出水氯含量。