【正文】 地的原材料與電力供應(yīng)等具體問題，也是選定處理工藝應(yīng)當(dāng)考慮的因素。 運(yùn)行管理對于運(yùn)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(yùn)行可靠的處理工藝；對于運(yùn)行管理水平較高的大型污水處理廠，應(yīng)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(gòu)筑物。為了達(dá)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(dá)到脫氮除磷的效果。該設(shè)計(jì)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(jìn) 水 出 水回 流 污 泥剩 余 污 泥泥 餅 外 運(yùn)圖 普通活性污泥法工藝流程圖某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計(jì)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(jìn) 水 出 水剩 余 污 泥泥 餅 外 運(yùn)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(jìn) 水 出 水剩 余 污 泥泥 餅 外 運(yùn)回 流 污 泥二 氧 池 二 沉 池儲(chǔ) 泥 池污 泥 脫水 機(jī) 房圖 二段生物接觸氧化法工藝流程圖 方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較三種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(shù)經(jīng)濟(jì)對比項(xiàng)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(yùn)行費(fèi)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(shè)計(jì)是否污泥回流 是 是 否水力負(fù)荷 低 低 高耐沖擊能力 不好 一般 好水力停留時(shí)間(h) 48 1520 設(shè)備 設(shè)備多 進(jìn)口設(shè)備多 設(shè)備少，無進(jìn)口設(shè)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(yùn)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(shè)計(jì)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(diǎn)：負(fù)擔(dān)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(huì)太長。所以，其占地往往受到限制，處理單元應(yīng)當(dāng)盡量布置緊湊。一般要求自動(dòng)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(huì)收到實(shí)際情況限制，有時(shí)可能靠近居民區(qū)或地面起伏不平等，平面布置應(yīng)因地制宜，變弊為利。由于規(guī)模較小，一般不設(shè)污泥消化，應(yīng)采用低負(fù)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(diǎn)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(fù)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(jī)物，稱為吸附合成期；第二段在低負(fù)荷下利用微生物的氧化分解作用，對污水中殘留的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，以進(jìn)一步改善出水水質(zhì)，稱為氧化分解階段。由于進(jìn)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(jié)構(gòu)，這樣既節(jié)省了占地和土地費(fèi)用，又能方便操作管理和運(yùn)行維護(hù)，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(shè)計(jì)流暢。二段法在第二段接觸氧化池前后各設(shè)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(dú)立系統(tǒng)以充分發(fā)揮各自的效能。污水自初沉池經(jīng)導(dǎo)流墻進(jìn)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(dǎo)流墻進(jìn)入一沉池，然后自下而上經(jīng)砂慮層接觸沉淀后進(jìn)入定補(bǔ)給水系統(tǒng)，再由導(dǎo)流墻進(jìn)入二段接觸氧化池、二沉池，最后出水進(jìn)入接觸消毒池。其工藝特點(diǎn)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(jī)物。由于填料上老化的生物膜不會(huì)脫落，從而使填料上附著的生物膜能較長時(shí)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(shè)二沉池。污泥產(chǎn)量低、無污泥膨脹、運(yùn)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(fù)荷高，但是污泥產(chǎn)量低，主要是因?yàn)椋貉趸貎?nèi)的微生物臉比較完整和穩(wěn)定；微生物內(nèi)源呼吸進(jìn)行較充分，合成物質(zhì)被進(jìn)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(zhuǎn)化為有機(jī)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(qiáng)的特點(diǎn)，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(fù)荷和活性很高，對第二段起到了緩沖和保護(hù)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(fù)很快、出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定。二段法的生化組合池總停留時(shí)間在 h 之間，水力停留時(shí)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(shè)備少、工程投資低。由于二段法沒有污泥回流，也就不需要設(shè)污泥回流泵房；又由于生化組合池除閥門外沒有其他設(shè)備，所以整個(gè)二段法工藝流程簡潔、設(shè)備少、工程投資低。二段法對 NH3N 的去除率與進(jìn)水 NH3N 的濃度、水利停留時(shí)間及氣水比的關(guān)系見下表，基本能夠滿足設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)構(gòu)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(jìn)水 NH3N (mg/L) 水力停留時(shí)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(shè)計(jì)第三章 污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 泵前中格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù)按最高日最高時(shí)流量設(shè)計(jì) 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(jìn)水渠道漸寬部分展開角 α1 = 20176。設(shè)兩組格柵，按兩組格柵同時(shí)工作設(shè)計(jì)，一格停用、一格工作校核。 設(shè)計(jì)計(jì)算柵前水深 h已知進(jìn)入污水廠的污水管徑 DN900，根據(jù)《是外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB500142022）規(guī)定，當(dāng)管徑為 500900 mm 時(shí)最大設(shè)計(jì)充滿度 h/D = ，進(jìn)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(jī)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(jìn)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(shè)計(jì)設(shè)計(jì)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(shè)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(tái)上放置格柵筐，山楂直接從柵條上落入柵筐，然后運(yùn)走。 污水提升泵房設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用地下濕式矩形合建式泵房。 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量選用最高日最高時(shí)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(jì)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(shè)計(jì)計(jì)算集水池計(jì)算最大設(shè)計(jì)流量為 27600 m3/d，采用 4 臺(tái)污水泵（3 用 1 備） ，則每臺(tái)污水泵的設(shè)計(jì)流量為：Q 1 = Qmax/3 = 27600/(324) = m3/h。取 Q1 = 400 m3/h；按一臺(tái)泵最大流量時(shí) 6 min 的出水量設(shè)計(jì)，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(hù)水深 m，實(shí)際水深 m。水泵總揚(yáng)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(shè)計(jì) () = m（2）出水管線水頭損失每一臺(tái)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(shè)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(shè)為 m，自由水頭為 m，水泵揚(yáng)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(zhuǎn)速(r/min) 流量(m 3/h) 揚(yáng)程(m) 電動(dòng)機(jī)功率(kW) 電壓(V) 電流(A) 效率(%)1450 400 24 45 380 85 59校核總揚(yáng)程泵站平面布置后，對水泵總揚(yáng)程進(jìn)行校核計(jì)算。水泵總揚(yáng)程用下式計(jì)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(gè)（ξ = ） ，DN350 閘門 1 個(gè)（ξ = ） ， DN350 轉(zhuǎn)至 DN150 漸縮管 1 個(gè)（ξ = 某城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計(jì)） 。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(kuò)管 1 個(gè)（ ξ = ） ，閘門 1 個(gè)（ξ = ） ，90176。彎頭 4 個(gè)（ 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(yáng)程 H = (+++) = m故選用 WQ4002445 型污水潛水泵是合適的。 沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算采用曝氣沉砂池，在池的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，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(diǎn)是能夠去除沙粒上附著的有機(jī)污染物，有利于取得較純凈的沙粒，從曝氣池中排出