【正文】 地的原材料與電力供應等具體問題，也是選定處理工藝應當考慮的因素。 運行管理對于運行管理水平有限的小型污水處理廠或工業(yè)廢水處理站，宜采用操作簡單、運行可靠的處理工藝；對于運行管理水平較高的大型污水處理廠，應盡量采用處理效率高、凈化效果好的新工藝。對于地質(zhì)條件較差的地區(qū)，不宜采用池體較深、施工難度較大的處理構筑物。為了達到上表處理要求，即要求處理工藝既能有效地去除 BODCOD、SS 等，又能達到脫氮除磷的效果。該設計采用 A2/O 工藝?，F(xiàn)有三種可供選擇的工藝流程： ①普通活性污泥法；②氧化溝工藝；③二段生物接觸氧化法。三種方案的工藝流程圖如圖 、 所示。格 柵 間污 水 提升 泵 房沉 沙 池 初 沉 池 曝 氣 池 二 沉 池接 觸 氧化 池污 泥 處理 系 統(tǒng)進 水 出 水回 流 污 泥剩 余 污 泥泥 餅 外 運圖 普通活性污泥法工藝流程圖某城鎮(zhèn)污水處理廠的設計格 柵 間污 水 提升 泵 房沉 沙 池 初 沉 池 氧 化 溝 二 沉 池污 泥 處理 系 統(tǒng)進 水 出 水剩 余 污 泥泥 餅 外 運回 流 污 泥圖 氧化溝工藝流程圖格 柵 間污 水 提升 泵 房沉 沙 池 初 沉 池 一 氧 池 一 沉 池污 泥 濃縮 池進 水 出 水剩 余 污 泥泥 餅 外 運回 流 污 泥二 氧 池 二 沉 池儲 泥 池污 泥 脫水 機 房圖 二段生物接觸氧化法工藝流程圖 方案的技術經(jīng)濟比較三種方案的技術經(jīng)濟比較見表 表 2 2 活性污泥法、氧化溝工藝和二段生物接觸氧化法的技術經(jīng)濟對比項目 活性污泥法 氧化溝工藝 二段生物接觸氧化法投資(元 /m3) 1400 1600 900生產(chǎn)成本(元/ m 3) (小型污水廠)(中型污水廠)(小型污水廠)(中型污水廠)(小型污水廠)(中型污水廠)運行費用(元/ m 3) (小型污水廠)(中型污水廠)(小型污水廠)(中型污水廠)(小型污水廠)(中型污水廠)占地(m 2/m3) 100130 130150 6080電耗(kWh/ m 3) 污泥產(chǎn)率 高 高 低污泥穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 較穩(wěn)定 穩(wěn)定某城鎮(zhèn)污水處理廠的設計是否污泥回流 是 是 否水力負荷 低 低 高耐沖擊能力 不好 一般 好水力停留時間(h) 48 1520 設備 設備多 進口設備多 設備少，無進口設備脫氮除磷效果 不好 能脫氮除磷 有去除 NH3N 能力出水水質(zhì) 一般 好 好自控程度 一般 好 好運行情況 不穩(wěn)定，易污泥膨脹 較穩(wěn)定 穩(wěn)定 處理工藝確定該城市屬中小型城市，設計人口 40000，日產(chǎn)水量不是太大，屬中小型污水處理廠，中小污水處理廠往往具有以下特點：負擔的排水面積小，污水量較少，一天內(nèi)水量水質(zhì)變化較大，頻率高。一般在城鎮(zhèn)小區(qū)或企業(yè)內(nèi)修建，由于所在地區(qū)一般不大，而且廠外污水輸送管道也不會太長。所以，其占地往往受到限制，處理單元應當盡量布置緊湊。一般要求自動化程度較高，以減少工作人員配置，降低經(jīng)營成本。水廠往往位于小區(qū)或工業(yè)企業(yè)內(nèi)，平面布置可能會收到實際情況限制，有時可能靠近居民區(qū)或地面起伏不平等，平面布置應因地制宜，變弊為利。由于規(guī)模較小，一般不設污泥消化，應采用低負荷，確定方案③，即二段生物接觸氧化法為該城市污水廠的處理工藝。 二段生物接觸氧化法的工藝特點將傳統(tǒng)的生物接觸氧化池分為二段，第一段充分利用微生物處于對數(shù)期增殖期的吸附特性，以低能耗、高負荷、快速的生物吸附和合成為主，能都有效的去除污水中70%80%的有機物，稱為吸附合成期；第二段在低負荷下利用微生物的氧化分解作用，對污水中殘留的有機物進行氧化分解，以進一步改善出水水質(zhì)，稱為氧化分解階段。由于進行了分段，故處理效率大大提高。二段法采用的是四池聯(lián)壁式的組合結構，這樣既節(jié)省了占地和土地費用，又能方便操作管理和運行維護，并能減少水頭損失，使產(chǎn)區(qū)內(nèi)總體布局合理、工藝流程簡潔某城鎮(zhèn)污水處理廠的設計流暢。二段法在第二段接觸氧化池前后各設一座接觸沉淀池，能夠有效的節(jié)流污水中的懸浮物，并能將一段和二段完全分開，使其各自成為獨立系統(tǒng)以充分發(fā)揮各自的效能。污水自初沉池經(jīng)導流墻進入一段接觸氧化池底部，在此經(jīng)曝氣充氧后自下而上流經(jīng)填料層，并經(jīng)頂部集水系統(tǒng)收集后，通過一沉池的導流墻進入一沉池，然后自下而上經(jīng)砂慮層接觸沉淀后進入定補給水系統(tǒng)，再由導流墻進入二段接觸氧化池、二沉池，最后出水進入接觸消毒池。其工藝特點為：無污泥回流。二段法氧化池的填料上棲息著大量的高活性微生物，他們能夠高效快速地吸附合成和氧化分解污水中的有機物。由于填料上老化的生物膜不會脫落，從而使填料上附著的生物膜能較長時間地保持高活性，所以不需要污泥回流。又由于生化組合池沒有二次接觸沉淀池，它能夠高效截留和分離污水中的懸浮物，故也無需再設二沉池。污泥產(chǎn)量低、無污泥膨脹、運行穩(wěn)定。與活性污泥法和氧化溝工藝相比，二段法雖然容積負荷高，但是污泥產(chǎn)量低，主要是因為：氧化池內(nèi)的微生物臉比較完整和穩(wěn)定；微生物內(nèi)源呼吸進行較充分，合成物質(zhì)被進一步氧化；生物填料內(nèi)部存在缺氧和厭氧區(qū)，能部分分解，轉化為有機物。在活性污泥法中容易產(chǎn)生膨脹的菌種（如絲狀菌）在而短發(fā)中不僅不產(chǎn)生污泥膨脹，而且能充分發(fā)揮其分解、氧化能力強的特點，但其沉降性能差，在曝氣池中易隨水流出。由于二段法的第一段以生物吸附合稱為主，且生物負荷和活性很高，對第二段起到了緩沖和保護的作用，因此在 BOD、毒物和 pH 值沖擊下生物膜受到的影響小，而且恢復很快、出水水質(zhì)好、運行穩(wěn)定。二段法的生化組合池總停留時間在 h 之間，水力停留時間比活性污泥法（48 h ）和氧化溝工藝（1520 h）要短得多。工藝流程簡潔、設備少、工程投資低。由于二段法沒有污泥回流，也就不需要設污泥回流泵房；又由于生化組合池除閥門外沒有其他設備，所以整個二段法工藝流程簡潔、設備少、工程投資低。二段法對 NH3N 的去除率與進水 NH3N 的濃度、水利停留時間及氣水比的關系見下表，基本能夠滿足設計對脫氮的要求，但除磷效果不太明顯，雖然生物填料上附著的生物膜上附著的生物膜內(nèi)部有一定的缺氧、厭氧區(qū)，但由于這些區(qū)域太小，不足以某城鎮(zhèn)污水處理廠的設計構成生物除磷的必備條件，所以污水中的磷主要由生物合成而得到部分去除。表 二段法對 NH3N 的去除效果進水 NH3N (mg/L) 水力停留時間(h) 氣水比 去除率(%)100 .5 5:1 1050100 5:1 35503050 5:1 45601530 5:1 5070515 3:1 60805 3:1 7595某城鎮(zhèn)污水處理廠的設計第三章 污水處理構筑物的設計計算 泵前中格柵的設計計算 設計參數(shù)按最高日最高時流量設計 Qmax = 320 L/s = m3/s；柵前流速 V1=，柵條寬度 S = ，柵條間距 e = ，柵條部分長度 ，格柵安裝傾角 α = 75176。，單位柵渣量 w = m3 柵渣/(10 3m3 污水) ，進水渠道漸寬部分展開角 α1 = 20176。設兩組格柵，按兩組格柵同時工作設計，一格停用、一格工作校核。 設計計算柵前水深 h已知進入污水廠的污水管徑 DN900，根據(jù)《是外排水設計規(guī)范》 （GB500142022）規(guī)定，當管徑為 500900 mm 時最大設計充滿度 h/D = ，進入格柵間的柵前水深以此為依據(jù)。取柵前水深 h = m。每日柵渣量w = 18400 m3/d采用機械格柵清渣。柵條間隙數(shù) ????柵槽寬度 B柵槽寬度比一般格柵寬 m，取 mB = s(n1) + en + = (211) + 21 + = m通過格柵的水頭損失 h1 (m)進水渠道漸寬部分的長度 ????. tan柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 L2 = L1/2 = 通過格柵的水頭損失 h1 = h0k； ；?Vξ siαg?4/3sξ β ()e某城鎮(zhèn)污水處理廠的設計設計柵條斷面為銳邊矩形斷面，β = 所以 ?????24/.() m5*98柵后槽總高度 H（m）設柵前渠道超高 h2 = mH = h + h1 + h2 = + + = m柵槽總長度 L(m) L = L1 + L2 + + + H1/tanα式中 H1 為柵前渠道深(m)；H 1 = h1 + h2????? tan7由于格柵在污水提升泵房前，柵渣清除需要吊車，為了便于操作將格柵增高 ,以便于在工作平臺上放置格柵筐，山楂直接從柵條上落入柵筐，然后運走。 污水提升泵房設計計算本設計采用地下濕式矩形合建式泵房。 設計參數(shù)設計流量選用最高日最高時流量 Qmax = 320 m3/s = 27600 m3/d，集水池最高水位 m， m，出水管提升到計量間，其水面高程為 m，泵站原地面高程為 m，覆土厚 m。 泵房的設計計算集水池計算最大設計流量為 27600 m3/d，采用 4 臺污水泵（3 用 1 備） ，則每臺污水泵的設計流量為：Q 1 = Qmax/3 = 27600/(324) = m3/h。取 Q1 = 400 m3/h；按一臺泵最大流量時 6 min 的出水量設計，集水池容積 V = Qt = (4006)/60 = 40 m3；取有效水深 h = m，集水池面積 F = V/h = 40/ = m2。集水池平面尺寸 LB = m 4 m，保護水深 m，實際水深 m。水泵總揚程估算 H（m）（1）集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為某城鎮(zhèn)污水處理廠的設計 () = m（2）出水管線水頭損失每一臺泵單用一根出水管，其流量為 Q1 = 400 m3/h，選用的管徑為 350mm 的鑄鋼管，查表得 v = m/s，1000i = 。設管長為 m，局部損失占沿程損失的30%，則總水頭損失 h = ()/1000 = m。泵站內(nèi)的管線水頭損失假設為 m，自由水頭為 m，水泵揚程 H = (+++) m = m。選用 WQ4002445 污水潛水泵，該泵的規(guī)格性能見下表 。表 WQ4002445 型潛水污水泵規(guī)格和性能轉速(r/min) 流量(m 3/h) 揚程(m) 電動機功率(kW) 電壓(V) 電流(A) 效率(%)1450 400 24 45 380 85 59校核總揚程泵站平面布置后，對水泵總揚程進行校核計算。水泵總揚程用下式計算H h1 + h2 + h3 + h4式中 h1——吸水管水頭損失（m） ， ；2139。vhg???h2——出水管水頭損失（m） ， ；2239。ξξ 2——局部阻力系數(shù)；v1——吸水管流速（m/s） ；v2——出水管流速（m/s） ；h3——集水池最低工作水位與所提升最高水位之差（m ） ；h4——自由水頭，取 h4 = m；h1′、h 2′——吸水管、出水管沿程損失（m） 。吸水管路的水頭損失。每根吸水管的流量為 Q1 = 400 m3/s，選用 250 mm 管徑，流速 v = m/s，1000i = 。直管部分長度 m，喇叭口（ξ 1 = ） ，DN350 的 90176。彎管 1 個（ξ = ） ，DN350 閘門 1 個（ξ = ） ， DN350 轉至 DN150 漸縮管 1 個（ξ = 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設計） 。沿程損失 h1′ = ()/60 = m局部損失 ???????吸水管總水頭損失 h1 = + h1′ = + = m出水管水頭損失。直管部分長 20 m。漸擴管 1 個（ ξ = ） ，閘門 1 個（ξ = ） ，90176。彎頭 4 個（ ξ=） 。沿程損失 h2′ = (20)/1000 = m局部損失 ???????出水管水頭總損失 h2 = + h2′ = + = m水泵所需總揚程 H = (+++) = m故選用 WQ4002445 型污水潛水泵是合適的。 沉砂池設計計算采用曝氣沉砂池，在池的一側通入空氣，使污水沿池旋轉前進，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。曝氣沉砂池的優(yōu)點是能夠去除沙粒上附著的有機污染物，有利于取得較純凈的沙粒，從曝氣池中排出