【正文】 究管道系統(tǒng)的控制點(diǎn)。這些控制點(diǎn)常位于本區(qū)的最遠(yuǎn)或最低處，它們的埋深控制該地區(qū)污水管道的最小埋深。各條管道的起點(diǎn)、低洼地區(qū)的個(gè)別街坊和污水出口較深的工業(yè)企業(yè)或公共建筑都是研究控制點(diǎn)的對(duì)象。（2）必須細(xì)致研究管道敷設(shè)坡度與管線經(jīng)過(guò)地段的地面坡度之間的關(guān)系。使確定的管道坡度，在保證最小設(shè)計(jì)流速的前提下，又不使管道的埋深過(guò)大，以及便于支管的接入。（3）水力計(jì)算自上游依次向下游管段進(jìn)行，一般情況下，隨著設(shè)計(jì)流量逐段增加，設(shè)計(jì)流速也應(yīng)相應(yīng)增加。如流量保持不變，流速不應(yīng)減小。只有在管道坡度由大驟然變小的情況下，設(shè)計(jì)流速才允許減小。另外，隨著設(shè)計(jì)流量逐段增加，設(shè)計(jì)管段也應(yīng)逐段增大，但當(dāng)管段坡度驟然增大時(shí)，下游管段的管徑可以減小，但縮小的范圍不得超過(guò)50~10mm。（4）在地面坡度太大的地區(qū)，為了減小管內(nèi)水流速度，防止管壁被沖刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。這就有可能使下游管段的覆土厚度無(wú)法滿足最先限值的要求，甚至超出地面，因此在適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)可設(shè)置跌水井，管段之間采用跌水連接。（5）水流通過(guò)檢查井時(shí)，常引起局部水頭損失，檢查井底部在直線管道上要嚴(yán)格采用直線，在管道轉(zhuǎn)彎處要采用勻稱的曲線。通常直線檢查井可不考慮局部水頭損失。（6）在旁側(cè)管與干管的連接點(diǎn)處，要考慮干管的一定埋深是否允許旁側(cè)管接入。若連接處旁側(cè)管的埋深大于干管埋深，則需要在連接處的干管上設(shè)置跌水井，以使旁側(cè)管能夠接入干管。另一方面，若連接處旁側(cè)管的管底標(biāo)高比干管的管底標(biāo)高高出許多，為使干管有較好的水力條件，需要在連接處前的旁側(cè)管上設(shè)置跌水井。 水力計(jì)算的結(jié)果 設(shè)計(jì)手冊(cè)中排水管渠的流速，是按下列公式計(jì)算得出的： v =式中 v —— 流速（m／s）； R —— 水力半徑（m）； I —— 水力坡降； n —— 粗糙系數(shù)。水力計(jì)算的結(jié)果參見計(jì)算書污水干管水力計(jì)算表。第二部分　污水處理廠的設(shè)計(jì)說(shuō)明第1章 工藝流程的確定 世界任何國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都會(huì)推進(jìn)社會(huì)進(jìn)步、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力得到提高，使人民生活得到進(jìn)一步改善，但是也隨之帶來(lái)不同程序的環(huán)境污染。污水也是造成環(huán)境污染的來(lái)源之一。這個(gè)污染源的出現(xiàn)引起了世界各國(guó)政府的關(guān)注，治理水污染環(huán)境的課題被列入世界環(huán)保組織的工作日程。由于各界政府的高度重視，我國(guó)的污水處理事業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是我們要清醒的看到，我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的步伐很快，特別是改革開放的20年鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的誕生使我國(guó)的企業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，有些企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)效益時(shí)忽視了社會(huì)、環(huán)境效益，若長(zhǎng)此下去將帶來(lái)環(huán)境受到嚴(yán)重污染的后患。為此當(dāng)今環(huán)境污染的治理不能停留在各級(jí)政府的重視，而要深化到全民族每位公民環(huán)保意識(shí)的提高。我們不僅要達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展了，生活水平提高了，還要做到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，生活的質(zhì)量不斷提高。為此我們要喚起民眾為21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為人類健康的生存，為子孫后代留下優(yōu)質(zhì)的環(huán)境而努力完成自己的責(zé)任。 （1）污水處理廠建設(shè)資金的短缺；（2）污水處理廠運(yùn)行經(jīng)費(fèi)不能到位； （3）進(jìn)口設(shè)備的維修及設(shè)備備件的開發(fā)； （4）污水處理工藝選擇有一陣風(fēng)的現(xiàn)象，不結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況選熱門工藝； （5）污水處理后的再生水得不到充分的利用； （6）污泥沒有真正達(dá)到無(wú)害化，沒有最終處置的途徑； （7）污水處理廠沒有除臭裝置。 （1）經(jīng)濟(jì)發(fā)展與污水處理事業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展； （2）扶植國(guó)內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)（污水處理行業(yè)）的發(fā)展； （3）多方籌資加速污水處理廠的建設(shè)，以最短的時(shí)間控制、治理已造成污染的水環(huán)境； （4）改變污水處理行業(yè)的運(yùn)營(yíng)機(jī)制，由事業(yè)型向企業(yè)經(jīng)營(yíng)型轉(zhuǎn)變； （5）加強(qiáng)污水處理工藝選擇參謀機(jī)制，為各地區(qū)污水處理廠建設(shè)的工藝審查把關(guān)； （6）政府應(yīng)給予污水處理行業(yè)優(yōu)惠的政策； （7）再生水回用； （8）污泥最終處置要向無(wú)害化、資源化方向邁進(jìn)； （9）建設(shè)環(huán)保型的污水處理廠； （10）環(huán)保要從娃娃抓起，提高全民水的憂患意識(shí)。 概論 按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦，20萬(wàn)t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，1020萬(wàn)t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對(duì)脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)化處理，如A2 /O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。由于該設(shè)計(jì)對(duì)脫氮除磷有要求故選取二級(jí)強(qiáng)化處理?？晒┻x取的工藝：A/O工藝，A2/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝。 A/O工藝、A2/O工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來(lái)的工藝都可以實(shí)現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實(shí)用的除磷脫氮工藝。 在上述各種除磷脫氮工藝中，對(duì)中小污水廠來(lái)講，比較有發(fā)展前途的工藝是SBR工藝、氧化溝工藝。因?yàn)檫@兩種工藝一般都不設(shè)初沉地，SBR工藝和合建式氧化溝工藝也不需要二沉地、污泥回流設(shè)施，因此，水、泥處理流程大為簡(jiǎn)化，可以達(dá)到占地少、能耗低、投資省。運(yùn)行管理方便的目的，符合當(dāng)前污水處理工藝合建、簡(jiǎn)化發(fā)展的總趨勢(shì)。采用延時(shí)曝氣的SBR工藝和氧化溝工藝產(chǎn)生的剩余污泥已經(jīng)基本達(dá)到好氧穩(wěn)定，剩余污泥經(jīng)過(guò)濃縮脫水后就可以直接應(yīng)用于農(nóng)田、填埋或者焚燒，不需要搞污泥消化，因此建設(shè)、運(yùn)轉(zhuǎn)的費(fèi)用大為減少，這一點(diǎn)對(duì)中小城鎮(zhèn)污水廠來(lái)說(shuō)，是非常有吸引力的。 氧化溝工藝的特點(diǎn)、各種形式和適用情況 嚴(yán)格地說(shuō)，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實(shí)踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。按照運(yùn)行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國(guó)應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。 交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點(diǎn)，可以根據(jù)水量水質(zhì)的變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實(shí)現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。 氧化溝具有以下特點(diǎn)： (1)工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 (2)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達(dá)到95%左右。 (3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(zhǎng)、泥齡長(zhǎng)和循環(huán)稀釋水量大。 (4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)。一般為20～30 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少?gòu)亩芾砗?jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。 (5)可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^(guò)氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 (6)基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 N及去除BOD和脫氮三種情況下，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都有較大降低，特別是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時(shí)統(tǒng)計(jì)表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。 SBR工藝和氧化溝工藝的比較 如前所述，SBR工藝和氧化溝工藝都比較適合于中小型污水廠，如果設(shè)計(jì)管理的好，都可以取得比較好的除磷脫氮效果。但是這兩種工藝又各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別適用于不同的情況。 SBR工藝由于采用合建式，不需要設(shè)置二沉地，同時(shí)由于采用微孔曝氣，可以采用的水深一般為4～6m，比一般氧化溝的水深(3～4m)要深，因此在同樣的負(fù)荷條件下，SBR工藝的占地面積小，如果污水處理廠所在地的征地費(fèi)用比較高，對(duì)SBR工藝有利。 SBR工藝中一個(gè)周期的沉淀時(shí)間是由活性污泥界面的沉速、MLSS濃度、水溫等因素確定的，渾水時(shí)間是由潷水器的長(zhǎng)度、上清液的潷除速率等因素決定的，對(duì)于一個(gè)固定的反應(yīng)系統(tǒng)，沉淀時(shí)間和潷水時(shí)間的和基本上是固定的，一般都不應(yīng)小于2小時(shí)，因此，每個(gè)周期的時(shí)間短，反應(yīng)時(shí)間所占的比例就低，反應(yīng)池的體積利用系數(shù)降低。對(duì)于對(duì)污泥穩(wěn)定要求不高的污水廠，選擇SBR工藝不利。(合建式氧化溝工藝也有這個(gè)缺點(diǎn))。 SBR工藝和交替式氧化溝需要頻繁地開停進(jìn)水閥門，曝氣設(shè)備，潷水器等，因此，對(duì)自控設(shè)備的要求比較高，目前，某些國(guó)產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量尚不過(guò)關(guān)，如果考慮進(jìn)口，自控系統(tǒng)所占的投資比例將增加，而且將增大維修費(fèi)用。 氧化溝的選擇 目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯韋爾（Pasveer）氧化溝、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝 、奧爾伯（Orbal）氧化溝、T型氧化溝（三溝式氧化溝）、DE型氧化溝和一體化氧化溝。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上存在差異，因此各具特點(diǎn)。 在污水脫氮除磷的工藝設(shè)計(jì)中必須具備厭氧、缺氧、好氧3個(gè)基本條件，但是在實(shí)施過(guò)程中由于所需的處理構(gòu)筑物多、污泥回流量大，從而造成投資大、能耗多、運(yùn)行管理復(fù)雜。而卡魯塞爾氧化溝將厭氧、缺氧、好氧過(guò)程集中在一個(gè)池內(nèi)完成，各部分用隔墻分開自成體系，但彼此又有聯(lián)系。該工藝充分利用污水在氧化溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的特性，把好氧區(qū)和缺氧區(qū)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力回流，節(jié)省了去除硝酸鹽氮所需混合液回流的能量消耗。Carrousel氧化溝由于具有良好的出磷脫氮能力、抗沖擊負(fù)荷能力和運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。所以這里我們也將選擇卡魯塞爾氧化溝作為生物處理工藝。 比較 Orbal 氧化溝，即“0、2”工藝，由內(nèi)到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個(gè)區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝(好氧區(qū))到中溝(缺氧區(qū))之間沒有回流設(shè)施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設(shè)備，不可避免的帶入相當(dāng)數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。 三溝式氧化溝屬于交替運(yùn)行式氧化溝，由丹麥Kruger公司創(chuàng)建。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子一直作為曝氣池。原污水交替地進(jìn)入兩側(cè)的池子，處理出水則相應(yīng)地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率（達(dá)59%左右），另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡(jiǎn)潔，具有生物脫氮功能，由于無(wú)專門的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運(yùn)行，總的容積利用率低，約為55%，設(shè)備總數(shù)量多，利用率低。 Carrousel氧化溝的結(jié)構(gòu) 由圖可見，Carrousel氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn)，又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，～，寬深比為2:1，亦有水深達(dá)7m的。氧化溝曝氣混合設(shè)備有表面曝氣機(jī)、曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤、射流曝氣器、導(dǎo)管式曝氣器和提升管式曝氣機(jī)等，近年來(lái)配合使用的還有水下推動(dòng)器。 Carrousel氧化溝處理污水的原理 最初的普通Carrousel氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機(jī)使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約2～3mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來(lái)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)（平均流速）。微生物的氧化過(guò)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(guò)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(guò)程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去處BOD，但除磷脫氮的能力有限。 為了取得更好的除磷脫氮的效果，Carrousel 2000系統(tǒng)在普通Carrousel氧化溝前增加了一個(gè)厭氧區(qū)和絕氧區(qū)（又稱前反硝化區(qū)）。全部回流污泥和1030%的污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，可將回流污泥中的殘留硝酸氮在缺氧和1030%碳源條件下完成反硝化，為以后的絕氧池創(chuàng)造絕氧條件。同時(shí)，厭氧區(qū)中的兼性細(xì)菌將可溶性BOD轉(zhuǎn)化成VFA，聚磷菌獲得VFA將其同化成PHB，所需能量來(lái)源于聚磷的水解并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。厭氧區(qū)出水進(jìn)入內(nèi)部安裝有攪拌器的絕氧區(qū)，所謂絕氧就是池內(nèi)混合液既無(wú)分子氧，也無(wú)化合物氧（硝酸根）， 在此絕氧環(huán)境下，7090%的污水可提供足夠的碳源，使聚磷菌能充分釋磷。絕氧區(qū)后接普通Carrousel氧化溝系統(tǒng)，進(jìn)一步完成去除BOD、脫氮和除磷。最后，混合液在氧化溝富氧區(qū)排出，在富氧環(huán)境下聚磷菌過(guò)量吸磷，將磷從水中轉(zhuǎn)移到污泥中，隨剩余污泥排出系統(tǒng)。這樣，在Carrousel 2000系統(tǒng)內(nèi)，較好的同時(shí)完成了去除BOD、COD和脫氮除磷。Carrousel氧化溝由于具有良好的出磷脫氮能力、抗沖擊負(fù)荷能力和運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。 格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵或工藝管線造成損害。 格柵按柵條的種類可分為直棒式柵條格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵和活動(dòng)?xùn)艞l式格柵。 由于直棒式格柵運(yùn)行可靠，布局簡(jiǎn)潔，易于安裝維護(hù)，本工藝選用直棒式格柵。 格柵設(shè)置方式。 粗格柵→細(xì)格柵 進(jìn)水粗格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過(guò)程的雜物。 擬用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)?；剞D(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動(dòng)力裝置，機(jī)架，清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成，動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整維修方便，適用于市政污水處理廠污水預(yù)處理。 沉砂池的形式，按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和旋流式三種；按池型可分為平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池是常用的形式，