【正文】 ....74 污泥脫水 ..........................................................................................................75 脫水污泥量計算 ......................................................................................75 脫水機(jī)的選擇 .........................................................................................76 第三章 高程計算 ...........................................................................................................78 污水水頭損失計算 ............................................................................................78 高程確定 ..........................................................................................................79 污泥處理構(gòu)筑物高程布置 .................................................................................80 第四章 污水廠平面布置 ................................................................................................81 平面布置原則 ....................................................................................................81 管線布置 ...........................................................................................................82 第三部分 致謝 ..............................................................................................................83 第四部分 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................84 第一部分 污水廠 工藝 選擇 第一章 設(shè)計概論 城市自然狀況 城市性質(zhì)與規(guī)模 規(guī)劃面積 18km2， ，人口 萬人。 地形與地貌 該高新區(qū)的地形南高北低，擬建場地距受納水體渭河僅約 350m，地貌 屬渭河南岸一級階地，場地平坦。絕對高程在 ～ 之間。場地區(qū)地下水位埋深 12m 左右，據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，場地區(qū)地下水位年變幅小于 1m，多年水位變幅 3m左右?？刹豢紤]地下水對基礎(chǔ)的腐蝕性。地基土對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無腐蝕性。擬建場地為非自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅰ級（輕微），按《中國地震烈度區(qū)劃圖》劃分，基本地震烈度為八度。 排水現(xiàn)狀 該區(qū)域為新規(guī)劃建設(shè)開發(fā)區(qū)，根據(jù)總體規(guī)劃，將在開發(fā)區(qū)內(nèi)的主次干道上分別敷設(shè)雨水和污水管道，形成分流制雨、污水排水系統(tǒng)，在污水 廠建設(shè)同時，排水管網(wǎng) 將同時建設(shè)。 排水系統(tǒng)的輸送能力能保證污水處理廠 4 萬 m3/d 的工程規(guī)模。 氣象 工程場地屬溫暖帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，具有冬長夏短，春秋溫涼典型特征。四季分明，春季和冬季干旱多風(fēng)，夏季炎熱，降雨集中，秋季天氣晴朗，日照充足。 氣溫：年平均氣溫： ℃，極端最低氣溫： ℃，極端最高氣溫： ℃，年平均相對濕度： 70～ 85% 降雨：年平均降水量： ，日最大降水量： ，日最小降水量：，年平均蒸發(fā)量： 1524～ 1638mm 風(fēng)：冬季平 均風(fēng)速： ，夏季平均風(fēng)速： ，主導(dǎo)風(fēng)向：東、東北 凍土深度：最大凍土深度： 36cm 污水處理廠廠區(qū)概況 該污水處理廠為新建污水廠，規(guī)劃用地面積 68 畝 。污水廠進(jìn)水口位于廠區(qū)西南 角，進(jìn)水污水管管底標(biāo)高 。污水經(jīng)處理后出水靠重力流直接排入規(guī)劃用地北側(cè)的渭河 ,該河流符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的 Ⅲ 類標(biāo)準(zhǔn)。河水最高水位 。 污水廠的設(shè)計規(guī)模 近期污水量為 4 104 m3/d，遠(yuǎn)期污水量為 6 104 m3/d，其中生活污水和工業(yè)廢水所占比例約為 6:4。污 水廠主要處理構(gòu)筑物擬分為二組，這樣既可滿足近期處理水量要求，又留有空地以二期擴(kuò)建之用。 進(jìn)出水水質(zhì) 單位： mg/L COD BOD5 SS NH3－ N TN TP 進(jìn) 水 500 180 420 30 60 5 出 水 60 20 20 8 20 1 由于進(jìn)水不但含有 BOD5，還含有大量的 N， P所以不僅要求去除 BOD5 還應(yīng)去除水中的 N， P 使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 處理程度的計算 1. BOD5 的去除率 %%100180 20180 ????? 2 .COD 的去除率 %88%100500 60500 ????? 的去除率 %%100420 20420 ????? %%10060 2060 ????? %80%1005 15 ????? 生物脫氮除磷工藝的可行性 BOD5： N： P 的比值是影響生物脫氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率隨著BOD5/N和 BOD5/P 比值的增加而增加。 理論上， BOD5/N 才能有效地進(jìn)行脫氮，實際運行資料表明， BOD5/N3時才能使反硝化正常進(jìn)行。在 BOD5/N=4～ 5 時 ，氮的去除率大于 50%，磷的去除率也可達(dá) 60%左右。本工程 BOD5/N=3,可以滿足生物脫氮的要求。 對于生物除磷工藝，要求 BOD5/P=33～ 100。本工程 BOD5/P等于 36，能滿足生物脫氮除磷工藝對碳源的要求，由此本工藝采用生物脫氮除磷的工藝。 在脫氮方面，由脫氮除磷的機(jī)理可知，有機(jī)負(fù)荷是影響硝化反應(yīng)的重要因素之 一，在碳化與硝化合并處理工藝中，硝化菌所占的比例很小，約 5%。一般認(rèn)為處理系統(tǒng)的 BOD5負(fù)荷小于 BOD5/ 時，處理系統(tǒng)的硝化反應(yīng)才能正常進(jìn)行。 根據(jù)所給定的污水 水量及水質(zhì)，參考目前國內(nèi)外城市污水處理廠的設(shè)計及運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，對于生活污水占比例較大的城市污水而言，以下幾種方法最具代表性： A2/O 法、 AB 法、生物濾池、循環(huán)式活性污泥法（改良 SBR）、氧化溝法。 工藝比較及確定 城市污水處理廠的方案，既要考慮去除 BOD5 又要適當(dāng)去除 N， P 故可采用SBR 或氧化溝法，或 A2/O 法。 A A2/O 法 A2/O 工藝即缺氧 /厭氧 /好氧活性污泥法 , A2/O 法處理城市污水的特點：運行費用較傳統(tǒng)活性污泥法低，曝氣池池容小，需氣量少，具有脫氮除磷功能，BOD5和 SS 去除率高，出水水質(zhì) 較好，工作穩(wěn)定可靠，有較成熟的設(shè)計、施工及運行管理經(jīng)驗，產(chǎn)泥量較傳統(tǒng)活性污泥法少；污泥脫水性能較好；無需設(shè)初沉池；對水質(zhì)和水溫度化有一定適應(yīng)能力；另外，從節(jié)省能耗的角度看， A2/O 可以充分利用硝化液中的硝態(tài)氧來氧化 BOD5，回收了部分硝化反應(yīng)的需氧量，反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度可以部分補償硝化反應(yīng)消耗的堿度，因此對含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來調(diào)節(jié) PH。 優(yōu)點： ① 該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時間，總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝 。 ② 在厭氧的好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無 污泥膨脹之慮， SVI 值一般均小于 100，有利于泥水分離。 ③ 污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。 ④ 運行中勿需投藥，兩個 A段只用輕緩攪拌，以不溶解氧濃度，運行費低。 ⑤ 缺氧、厭氧和好氧三個分區(qū)嚴(yán)格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長，脫氮除磷效果好。 缺點： ① 內(nèi)循環(huán)量一般以 2Q 為限，不宜太高，否則增加運行費用。 ② 對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)器的干擾。 B SBR 法 工藝流程： 污水 → 一級處理 → 曝氣池 → 處理水 工作原理： 1）流入工序：廢水注入，注滿后進(jìn)行反應(yīng)，方式有單純注水，曝氣，緩速攪拌三種， 2）曝氣反應(yīng)工序：當(dāng)污水注滿后即開始曝氣操作，這是最重要的工序，根據(jù)污水處理的目的，除 P 脫 N 應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理工作。 3）沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當(dāng)于二沉池， 4）排放工序：排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應(yīng)器殘留一部分活性污泥作為種泥。 5）待機(jī)工序：工處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等待一個周期。 特點： ① 大多數(shù)情況下，無設(shè)置調(diào)節(jié)池的心要。 ② SVI 值較低，易于沉淀，一般情況下不會產(chǎn)生污泥膨脹。 ③ 通過對運行方式的調(diào)節(jié)，進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。 ④ 自動化程度較高。 ⑤ 得當(dāng)時，處理效果優(yōu)于連續(xù)式。 ⑥ 單方投資較少。 ⑦ 占地規(guī)模大，處理水量較小。 C 氧化溝 工作流程： 污水 → 中格柵 → 提升泵房 → 細(xì)格柵 → 沉砂池 → 氧化溝 → 二沉池 → 接觸池 →處理水排放 工作原理： 氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，污水在溝渠內(nèi)作環(huán)形流動，利用獨特的水力流動特點，在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置，在曝氣池上方為厭氧池，下方則為好氧段，從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū)，可以進(jìn)行硝化和反硝化作用，取得脫氮的效應(yīng)，同時氧化溝法污泥齡較長，可以存活世代時間較長的微生物進(jìn)行特別的反應(yīng)，如除磷脫氮。 工作特點： ① 在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。 ② 對水量水溫的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，處理水量較大。 ③ 污泥齡較長，一般長達(dá) 15－ 30 天，到以存活時間較長的微生物，如果運行得當(dāng)，可進(jìn)行除磷脫氮反應(yīng)。 ④ 污泥產(chǎn)量低，且多已達(dá)到穩(wěn)定。 ⑤ 自動化程度較高，使于管理。 ⑥ 占地面積較大，運行費用低。 ⑦ 脫氮效果還可以進(jìn)一步提高，因為脫氮效果的好壞很大一部分決定于內(nèi)循環(huán)，要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量，而氧 化溝的內(nèi)循環(huán)量從政論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。 ⑧ 氧化溝法自問世以來，應(yīng)用普遍，技術(shù)資料豐富 。 D 曝氣 沉淀 一體化反應(yīng)池（一體化氧化溝又稱合建式氧化溝） 一體化氧化溝集曝氣，沉淀，泥水分離和污泥回流功能為一體，無需建造單獨得二沉池。基本運行方式大體分六個階段（包括兩個過程）。 階段 A：污水通過配水閘門進(jìn)入第一溝，溝內(nèi)出水堰能自動調(diào)節(jié)向上關(guān)閉， 溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，僅維持溝內(nèi)污泥懸浮狀態(tài)下環(huán)流，所供氧量不足，此系統(tǒng)處于缺氧狀態(tài)，反硝化菌將上階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮還原成氮氣逸出。在這過程中， 原生污水作為碳源進(jìn)入第一溝，污泥污水混合液環(huán)流后進(jìn)入第二溝。第二溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷在整個階段均以高速運行，污水污泥混合液在溝內(nèi)保持恒定環(huán)流，轉(zhuǎn)刷所供氧量足以氧化有機(jī)物并使氨氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，處理后的污水與活性污泥一起進(jìn)入第三溝。第三溝溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷處于閑置狀態(tài)，此時，第三溝僅用作沉淀池，使泥水分離，處理后的出水通過已降低的出水堰從第三溝排出。 階段 B：污水入流從第一溝調(diào)入第二溝，第一溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)。開始，溝內(nèi)處于缺氧狀態(tài)，隨著供氧量增加，將逐步成為富氧狀態(tài)。第二溝內(nèi)處理過的污水與活性污泥一起進(jìn)入第三溝，第三溝仍作為沉 淀池，沉淀后的污水通過第三溝出水堰排出。 階段 C：第一溝轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離，需要設(shè)過渡段，約一小時，至該階段末，分離過程結(jié)束。在 C 階段，入流污水仍然進(jìn)入第二溝，處理后污水仍然通過第三溝出水堰排出。 階段 D：污水入流從第二溝調(diào)至第三溝，第一溝出水堰開， 第三溝出水堰關(guān)停止出水。同時， 第三溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷開始以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，污水污泥一起流入第二溝，在第二溝曝氣后再流入第一溝。此時，第一溝作為沉淀池。階段 D 與階段A相類似，所不同的是反硝化作用發(fā)生在第三溝，處理后的污水通過第一溝已降低的出水堰排出。 階段 E：污水 入流從第三溝轉(zhuǎn)向第二溝，第三溝轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)，以保證該段末在溝內(nèi)為硝化階段，第一溝作為沉淀池，處理后污水通過該溝出水堰排出。階段 E與階段 B類似，所不同的是兩個外溝功能相反。 階段 F：該階段基本與 C 階段相同，第三溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離，入流污水仍然進(jìn)入第二溝，處理后的污水經(jīng)第一溝出水堰排出。 其主要特點： ① 工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少，不設(shè)初沉池