【正文】 新城區(qū)污水處理廠出水排入東江水體，東江水體屬于二級(jí)水源保護(hù)區(qū)，本污水處理廠出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(CBl89182002)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的B標(biāo)準(zhǔn)和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染排放限值》（DB44/262001）第二時(shí)段的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。BOD5CODcrSSTNNH4+NTP進(jìn)水mg/L1402501504525出水mg/L2040201583 選擇處理方案與工藝流程 可行工藝水處理工藝選擇是依據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量狀況,再依據(jù)受納水體環(huán)境容量或者國(guó)家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn),確定應(yīng)該去除污染物的項(xiàng)目與數(shù)量,從而選擇合適的污水處理工藝。在方案比選時(shí),主要控制的條件有用地范圍、尾水排放、污泥出路、地質(zhì)條件、發(fā)展余地、管理水平、運(yùn)行費(fèi)用、工程投資、環(huán)境影響等諸方面。在滿足出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)前提下,應(yīng)著重研究運(yùn)行費(fèi)用與管理水平。城市污水處理的工藝選擇要求：（1）技術(shù)的合理性要求技術(shù)先進(jìn)而成熟,對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng),出水達(dá)標(biāo)且穩(wěn)定性高,污泥易于處理。針對(duì)出水有回用要求的要選用深度處理工藝,對(duì)有脫氮、除磷要求的要考慮具有脫氮、除磷效果的工藝。（2）經(jīng)濟(jì)節(jié)能“運(yùn)行費(fèi)用低、造價(jià)低和占地少”是經(jīng)濟(jì)節(jié)能的基本要求。對(duì)于城市污水處理,運(yùn)行費(fèi)用主要是“兩大因素”:一是提升泵房電耗,一般占運(yùn)行費(fèi)用的20%～30% ,主要與出水水位標(biāo)高、進(jìn)水管底高程和工藝流程損失有關(guān)。二是鼓風(fēng)機(jī)房電耗,一般占運(yùn)行費(fèi)用的50%～60% ,主要與進(jìn)出水BOD5 或氨氮等要求有關(guān)。因此不同工藝本身對(duì)電耗影響較小,即工藝對(duì)運(yùn)行費(fèi)用的影響相對(duì)較小,但造價(jià)和占地則不同,在比較工藝的積極性方面主要是投資和占地因素間的比較。（3）易于管理操作管理方便,設(shè)備可靠且維修簡(jiǎn)單是基本要求。（4）重視環(huán)境污水處理廠的廠區(qū)平面布置與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),注意廠內(nèi)噪聲控制和臭氣的治理,綠化、道路與分期建設(shè)結(jié)合好。最大限度地消除二次污染是污水處理廠進(jìn)行工藝選擇必須考慮的因素之一。根據(jù)以上要求以及對(duì)氮、磷污染物等水質(zhì)處理要求，可采用A/A/O、氧化溝、SBR及其改良工藝等。 A2/O工藝厭氧缺氧好氧（簡(jiǎn)稱A/A/O或A2/O）工藝，是在一個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)具有厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，能夠同時(shí)做到脫氮、除磷和有機(jī)物的降解。在厭氧好氧除磷工藝中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液流至缺氧池前端，以達(dá)到反硝化脫氮的目的；在首端厭氧池主要是進(jìn)行磷的釋放，使污水中磷的濃度升高，溶解性的有機(jī)物被細(xì)胞吸收而使污水中的BOD濃度下降；另外部分NH3N因細(xì)胞的合成得以去除，使污水中的NH3N濃度下降；在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3－N和NO2－N還原N2為釋放至空氣，因BOD濃度繼續(xù)下降，NO3－N濃度大幅度下降，而磷的下降很小；在好氧池中，有機(jī)物被微生物生化氧化，而繼續(xù)下降，有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使NH3N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3－N濃度增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速率下降。 SBR工藝 序批式活性污泥法（SBR—Sequencing Batch Reactor）是污水生物處理的最初模式。其操作程序是在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的一個(gè)處理周期內(nèi)一次完成進(jìn)水、生化反應(yīng)、泥水沉淀分離、排放上清液和閑置等五個(gè)基本過程?？赏ㄟ^雙池或多池組合運(yùn)行實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水。SBR通過對(duì)反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的控制而實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈活性。有機(jī)物的去除機(jī)理為：在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先培養(yǎng)馴化一定量的活性污泥，當(dāng)廢水進(jìn)入反應(yīng)器與活性污泥混合接觸并有氧氣的存在，微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水等無機(jī)物，同時(shí)，微生物細(xì)胞增殖，最后將活性污泥與水沉淀分離，廢水得到處理。 氧化溝工藝 氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進(jìn)行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時(shí)曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的液體在閉合式渠道中循環(huán)。氧化溝中的污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。在充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時(shí)，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時(shí)混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個(gè)連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在一個(gè)池子內(nèi)。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效去除BOD，但脫氮除磷的能力有限。 工藝比較 A2/O工藝與其他常規(guī)生物處理工藝的比較見下表。表31 氧化溝、A2/O、SBR三種工藝的比較工藝名稱氧化溝工藝A2/O工藝SBR工藝優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)筑物少，基建費(fèi)用??；，有穩(wěn)定的除P脫N功能；；； ；，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；，管理維護(hù)簡(jiǎn)單；，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)；，成本底；，二沉池。；，減少的污泥排放量；，運(yùn)行效果穩(wěn)定；，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠；，運(yùn)行費(fèi)用低；，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)。；，占地省，處理成本底；，有穩(wěn)定的除P脫N功能；；不設(shè)專門的二沉池；，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時(shí)間控制的。缺點(diǎn)，對(duì)自動(dòng)化控制能力要求高；；；。；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水廠費(fèi)用偏高；。，對(duì)自動(dòng)化控制能力要求高；；；，電耗增大；。 根據(jù)以上工藝比較，本設(shè)計(jì)選取相對(duì)較好的A2/O工藝，但是為了進(jìn)一步提高脫氮除磷效果和節(jié)約能耗，對(duì)A2/O工藝進(jìn)行了改進(jìn)，將厭氧池和缺氧池倒置后的A2/O改良工藝。 工藝流程圖圖31 A2/O工藝處理污水流程圖4 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 原始設(shè)計(jì)參數(shù)一期：設(shè)計(jì)水量：Q＝40000m3/d＝＝ m3/s ，污水流量總變化系數(shù)：Kz＝，設(shè)計(jì)最大流量： Qmax＝2350m3/h＝ m3/s 二期：設(shè)計(jì)水量：Q＝60000m3/d＝2500 m3/h＝ m3/s ，污水流量總變化系數(shù)：Kz＝，設(shè)計(jì)最大流量： Qmax＝3400m3/h＝ m3/s 污水提升泵房 設(shè)計(jì)流量按遠(yuǎn)期考慮，污水流量2500 m3/h，泵房設(shè)計(jì)為L(zhǎng)BH＝10m8m8m。為了適應(yīng)污水量的變化，采用大小泵搭配的方式進(jìn)行提升污水。泵房?jī)?nèi)設(shè)兩種型號(hào)的離心式潛水污水泵。小型潛水污水泵，單臺(tái)流量為Q＝250m3/h，揚(yáng)程H＝8m，電機(jī)功率為15kW，共設(shè)3臺(tái)。大型潛水污水泵，單臺(tái)流量為Q＝960m3/h，揚(yáng)程H＝8m，電機(jī)功率為45kW，共設(shè)2臺(tái)。 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù)（1）設(shè)計(jì)流量：Q＝60000m3/d＝2500 m3/h，Qmax＝3400m3/h＝ m3/s （2）設(shè)柵前水深：h＝ m；（3）設(shè)過柵流速：v＝ m/s；（4）格柵安裝傾角：α＝60176。；（5）格柵間2座，一用一備。（6）機(jī)械清渣設(shè)備：采用鏈條式格柵除污機(jī)2臺(tái)。 細(xì)格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）柵條間隙數(shù)n 設(shè)柵條間隙寬度b＝，則個(gè)（2）柵槽總寬度B 設(shè)柵條寬度S＝ m，則 m（3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度L1 設(shè)漸寬部分展開角度α1＝20176。，則 進(jìn)水渠道寬 m m（4）柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度L2 m（5）通過格柵的水頭損失h1 設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面，取k＝3，其形狀系數(shù)β＝，則 m（6）柵后槽總高度H 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2＝ m，則 m（7）柵槽總長(zhǎng)度L m（8）每日柵渣量W 在格柵間隙為20 mm的情況下，設(shè)柵渣量為每1000 ，則 m3/d＞ m3/d所以宜采用機(jī)械清渣。圖41 格柵水力計(jì)算簡(jiǎn)圖 設(shè)計(jì)采用旋流沉砂池，該沉砂池的特點(diǎn)是：在進(jìn)水渠末端設(shè)有能產(chǎn)生池壁效應(yīng)的斜坡，另砂粒下沉，沿斜坡流入池底，并設(shè)有阻流板，以防止紊流；軸向螺旋槳將水流帶向池心，然后向上，由此形成了一個(gè)渦形水流，平底的沉砂分選區(qū)能有效的保持渦流形態(tài)，較重的砂粒在靠近池心的一個(gè)環(huán)行孔口落入集砂區(qū)，而較輕的有機(jī)物由于螺旋槳的作用而與砂粒分離，最終引向出水渠。沉砂用的砂泵經(jīng)砂抽吸管、排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂區(qū)。 污水量為60000 m3/d，選定型號(hào)為200的旋流式沉砂池4座。采用氣提方式排砂，4座旋流沉砂池采用2套砂水分離器，流量12L/s。沉砂池設(shè)攪拌設(shè)備4套。表41 旋流式沉砂池型號(hào)200的尺寸(m)型號(hào)流量(L/s)ABCDEFGHJKL200180圖42鐘式沉砂池各部分尺寸 A2/O設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)最大流量：Q＝40000m3/d 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)：COD＝250mg/L；BOD5(S0)＝140mg/L；SS＝150mg/L；TN＝45mg/L；NH3N＝25mg/L；TP＝；pH＝7~9。 設(shè)計(jì)出水水質(zhì): COD＝40mg/L； BOD5(Se)＝20mg/L；SS＝20mg/L；TN＝15mg/L；NH3N＝8mg/L；TP＝。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算①BOD5污泥負(fù)荷N＝(kgMLSSd） ②回流污泥濃度XR＝6000mg/L ③污泥回流比r＝100% ④混合液懸浮固體濃度（mg/L) ⑤TN去除率 ⑥混合液回流比取R＝200% ⑦反應(yīng)池容積（m3） ⑧反應(yīng)池總水力停留時(shí)間 ⑨各段水力停留時(shí)間和容積缺氧：厭氧：好氧＝1：1：3 缺氧池水力停留時(shí)間t缺＝＝（h），