【正文】 上的生活污水將來自城鎮(zhèn)及小區(qū)。生物脫氮除磷技術(shù)的發(fā)展仍是Carrousel氧化溝系統(tǒng)發(fā)展的主要推動(dòng)力。提高表曝機(jī)、水下推進(jìn)器的性能，減少維修工作量。小城鎮(zhèn)污水處理規(guī)模小的這個(gè)特點(diǎn)，給我國(guó)水處理業(yè)界帶來了一個(gè)科研攻關(guān)，開發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的污水處理工藝技術(shù)的機(jī)會(huì)。了解運(yùn)行過程中的實(shí)際情況，及時(shí)解決出現(xiàn)的問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷創(chuàng)新。說明書應(yīng)包括：污水水量的計(jì)算；設(shè)計(jì)方案對(duì)比論證；污水、污泥處理工藝流程確定；污水、污泥處理單元構(gòu)筑物的詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算；廠區(qū)總平面布置等。 設(shè)計(jì)目的 伴隨著我國(guó)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，不可避免的帶來了各種各樣的環(huán)境問題，環(huán)境污染，生態(tài)破壞。大規(guī)模建設(shè)污水處理廠，從源頭治理，無疑是保護(hù)河流、湖泊不被污染的最好的辦法。 出水水質(zhì)和污水處理效率處理水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB189182002)3]（GB189182002）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。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。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。2）篩網(wǎng)法：篩網(wǎng)的去除效果，可相當(dāng)于初次沉淀池的作用。5）沉淀池法：用于廢水進(jìn)入生物處理設(shè)備前的初次沉淀、生理處理后的二次沉淀及污泥處理階段的污泥濃縮池。在本次設(shè)計(jì)過程中將會(huì)采用格柵、沉砂池以及二沉池作為整體污水處理過程的一部分[5] 中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)水污染治理委員會(huì)主編，《小城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)裝備實(shí)用指南》，第一版，化學(xué)工業(yè)出版社，:203～204頁(yè)。反應(yīng)服從當(dāng)量定律。這是由于膠體微粒及細(xì)微懸浮顆粒具有“穩(wěn)定性”。電鍍廢水處理中去除鉻酸根和氰根可用氧化還原法。常用的氧化還原法有加氯法、電解法、和置換法。如果吸附劑與被吸附物質(zhì)之間是通過分子間引力(即范德華力)而產(chǎn)生吸附，稱為物理吸附；如果吸附劑與被吸附物質(zhì)之間產(chǎn)生化學(xué)作用，生成化學(xué)鍵引起吸附，稱為化學(xué)吸附。6]。1）氧化塘法　　氧化塘是一個(gè)大而淺的池塘，污水從一端流入，從另一端溢流出水。藻類細(xì)胞既能被細(xì)菌所分解，又能被原生動(dòng)物吞食，使藻類不至過多積累。 2）活性污泥法　　污水進(jìn)入曝氣池后，用機(jī)械或人工的方法連續(xù)鼓入空氣，經(jīng)過一段時(shí)間，水中形成一些褐色絮狀泥粒，即所謂活性污泥?；钚晕勰喾ǖ膬艋屎芨?，它對(duì)生活污水中有機(jī)物和懸浮物的去除率均達(dá)95％左右。生物膜中除細(xì)菌外，還有以原生動(dòng)物為主的動(dòng)物群落，各種生物間形成食物鏈，污水中的有機(jī)物通過食物鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)，都有一部分通過呼吸作用而轉(zhuǎn)變成CO2，最終能把有機(jī)物除去。在分解初期，一些微生物把有機(jī)物分解成有機(jī)酸、醇、CONHH2S等，此階段有機(jī)酸大量積累，pH值隨即下降，故稱為酸性發(fā)酵階段。用厭氧處理法能有效的解決上述三個(gè)問題，同時(shí)還能產(chǎn)生生物能源——沼氣，因此受到各方面的重視。本次設(shè)計(jì)確定采用活性污泥法進(jìn)行污水的主要處理方法[7] (丹)Mogens henze等主編，國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心譯，《污水生物與化學(xué)處理技術(shù)》，第一版，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，102～106頁(yè)。8]列出了美國(guó)環(huán)?？偸餎PA對(duì)29個(gè)氧化溝處理廠運(yùn)行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，以及對(duì)比其他生物處理法運(yùn)行效果的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。表22 各種生物處理工藝運(yùn)行可靠性二級(jí)生物處理工藝達(dá)標(biāo)率％出水濃度10mg/l出水濃度20mg/l出水濃度30mg/lTSSBOD5TSSBOD5TSSBOD5氧化溝工藝活性污泥工藝生物濾池生物轉(zhuǎn)盤656585909496153933655080—2—3—15223045607090顯然，對(duì)比之下氧化溝工藝的出水水質(zhì)最穩(wěn)定可靠。美國(guó)環(huán)?？偸餎PA在對(duì)氧化溝和其生物處理法的運(yùn)行效果進(jìn)行比較的同時(shí)，也比較分析了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用（見表23[8]，以相對(duì)值表示）。例如，處理水量分別為3785 m3/d和18925m3/d的氧化溝法進(jìn)行硝化使處理廠的基建投資僅為同等規(guī)模的以及活性污泥法基建投資的50％和60％，為二級(jí)活性污泥法基建投資的40％和55％，其運(yùn)行費(fèi)用則為一級(jí)活性污泥法的71％和124％，為二級(jí)活性污泥法的61％和112％可見，當(dāng)處理廠規(guī)模較大時(shí)，氧化溝法所需的運(yùn)行費(fèi)用比一般活性污泥法略高，因此針對(duì)中、小型污水處理廠氧化溝工藝就清楚地顯示出其優(yōu)越性。表24 不同脫氮流程的經(jīng)濟(jì)性比較（以相對(duì)值表示）要求脫氮的污水流程基建投資運(yùn)行費(fèi)用3785m3/d18925m3/d3785m3/d18925m3/d氧化溝一級(jí)活性污泥法+混合反硝化池二級(jí)活性污泥發(fā)+混合反硝化池一級(jí)活性污泥法+固定膜反硝化池二級(jí)活性污泥發(fā)+固定膜反硝化池傳統(tǒng)活性污泥發(fā)+折點(diǎn)加氯法傳統(tǒng)活性污泥發(fā)+氨吹脫100291331308347248215100221241221248204182100210232208228189147100137146123135123105 氧化溝的選擇及工藝流程的確定目前應(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。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。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。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。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，[10]。在這種充分摻氧的條件下，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)。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)生在同一池中。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。曝氣沉砂池是在池的一側(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。 ②輻流式沉淀池池型呈圓形或正方形，直徑（或邊長(zhǎng)）660m。沉淀區(qū)呈柱形，污泥斗呈截頭倒錐體。從理論上講，氧化溝污泥齡的選取應(yīng)該是使所有的揮發(fā)性固體通過內(nèi)源呼吸全部被將解，無論是厭氧消化還是好氧消化，如果反應(yīng)的時(shí)間足夠長(zhǎng)，細(xì)胞將解過程中有23％的殘余物為不可降解物質(zhì)。11]。 設(shè)計(jì)選用平面矩形格柵（二座），如圖31：圖31 粗格柵示意圖粗格柵的相關(guān)計(jì)算公式參考《環(huán)境工程技術(shù)手冊(cè)》[12]陳杰瑢主編, 《環(huán)境工程技術(shù)手冊(cè)》,第一版，科學(xué)出版社，：89頁(yè)。= 由公式(32）得： B=*（221）+*22+ =(m) 取柵槽寬度B=(m)h1=h0k (3—3）h0=ξv2*sina/(2g), ξ=β*(S/b)4/3 (3—4） 由(3—3)，(3—4)得：h1=β*(S/b)4/3 v2*sina/(2g) 式中： h0——計(jì)算水頭損失，m g——重力加速度，m/s2；取g= m/s2 k——系數(shù)，格柵受污染物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)， ξ——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，可按照手冊(cè)提供的計(jì)算公式和相關(guān)系數(shù)計(jì)算。 L1。采用江蘇天雨公司準(zhǔn)號(hào)SGSH2—900。 A=V/h =200/ =（m2） 集水池LB：調(diào)節(jié)池建造為長(zhǎng)方形（LB）10m6m。柵條形狀有圓形、矩形、方形等。由于粗細(xì)格柵的計(jì)算公式相同，細(xì)格柵計(jì)算過程沒有詳細(xì)列出計(jì)算公式，只是標(biāo)出與粗格柵相互對(duì)應(yīng)公式標(biāo)號(hào)。細(xì)格柵除污機(jī)采用江蘇兆盛水工業(yè)裝備公司，規(guī)格GSH2—1000；柵隙b=10mm；電動(dòng)機(jī)功率p=。分離的沉淀物質(zhì)多為顆粒較大的砂子，沉淀物質(zhì)比重較大，無機(jī)成分高，含水量低。L=vt （3—9） 式中：v——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)流速，m/s t——最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的流行時(shí)間，s 由于本工程的實(shí)際水質(zhì)中顆粒較大的無機(jī)沉淀物含量較少，所以污水在沉砂池的停留時(shí)間取30s。查《環(huán)境工程技術(shù)手冊(cè)》—9平流式沉砂池設(shè)計(jì)計(jì)算公式，X為城市污水沉砂量一般采用30 m3沉砂/ 103m3污水，清除沉砂的時(shí)間間隔取T=2d， V=*30*2*86400/（*106） =（m3）由于每一分格有2個(gè)沉砂斗，共有4個(gè)沉砂斗： V0= V/4 （3—14） = =（m3） 沉砂斗各部分尺寸 沉砂斗上口寬a： a=2h3’/tg55o+a1 （3—15） 式中：h3’——斗高，m； a1——斗底寬，m； 斗壁與水平面的傾角為55o，,. a=2*+ =（m） 沉砂斗容積V0： V0= h3’（2a2+2aa1+2a12）/6 （3—16） = *(2*+2**+2*)/6 =(m3) 沉砂室高度h3： 采用重力排砂，坡向砂斗。 Vmin=（2**） =（m/s） m/s，符合平流式沉砂池的設(shè)計(jì)最小流速。 相關(guān)數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)流量Q=20000 m3/d （按三溝既三個(gè)系列，一個(gè)系列Q1=6700 m3/d） 進(jìn)水BOD5=200mg/l TSS=250mg/l VSS=175 mg/l 堿度=280 mg/l NH3N=35mg/l TKN=45mg/l 最低水溫=14℃ 最高水溫=25℃ 出水BOD5=30mg/l TSS=30mg/l NH3N=25mg/l TN=20mg/l考慮污泥穩(wěn)定化：污泥產(chǎn)率系數(shù)Y＝；混合液懸浮固體濃度（MLSS）X=4000 mg/l；混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）XV=2800 mg/l；污泥齡=30d；內(nèi)源代謝系數(shù)Kd=；20℃時(shí)脫硝率qdn=（還原的NO3N）/(kgMLVSS*d)。 氧化溝出水溶解性BOD5濃度S0為了保證沉淀池出水BOD5濃度Se=30 mg/l,必須控制氧化溝出水所含溶解性BOD5濃度S2，因?yàn)槌恋沓爻鏊械腣SS也是構(gòu)成BOD5濃度的一個(gè)組成部分。 剩余堿度SALK1=原水堿度硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化BOD5產(chǎn)生堿度 （3—29） =*+*+*(200) =(mg/l)此值可保持PH=，硝化和反硝化反應(yīng)均能夠正常進(jìn)行。 D5=*脫氮量 （3—40） =**20000/1000