【正文】 ；nitrogen and phosphorus removal；sewage pumping stations；sludge dewatering1東莞市常平東部污水處理背景資料 東莞市位于廣東中南部，珠江口東岸，石馬河下游的珠江三角洲。是我國南方新興的鐵路交通樞紐，是大京九鐵路，廣梅汕鐵路、廣深鐵路的交匯處，是全國唯一設(shè)有兩個大型客運站并同時設(shè)有鐵路口岸的鎮(zhèn)。雨量集中在4～9月份，其中4～6月為前汛期，以鋒面低槽降水活躍。，全市土地面積2465平方公里。常平鎮(zhèn)面積為108平方公里。cap，2010年為850L/d規(guī)劃2005年國內(nèi)生產(chǎn)總值總量達到900億元，年均增長率為12%。常平鎮(zhèn)現(xiàn)有排水體制為雨污合流制，鎮(zhèn)區(qū)無完善的污水管道系統(tǒng)，雨污水通過明渠或暗渠收集后排入寒溪河和石馬河。(2) 陳屋貝排污口：納污范圍為陳屋貝，現(xiàn)狀排污量約3000噸/日。(6) 松崗（水閘）排污口：納污范圍為蘇坑、橋梓、江梓，現(xiàn)狀排污量為9807噸/日。常平東部污水處理廠規(guī)劃近期處理規(guī)模為7萬m3/d，中期處理規(guī)模為11萬m3/d，遠期處理規(guī)模為20萬m3/d。(2) 目前排水全采用暗溝或明溝排水，雨污沒有分流，這樣造成污水容易滲入地下水，并在雨水期產(chǎn)生橫流擴散，傳播疾病；同時排污明溝直接影響周圍居民的生活。 常平鎮(zhèn)的規(guī)劃正在進行。常平東部是被石馬河分隔單獨的江洲島。 常平鎮(zhèn)污水處理廠近期（2013年），中期（2018年），遠期（2023年）污水量預(yù)測見表1。在無實測數(shù)據(jù)時，根據(jù)“供水規(guī)劃”采用人均供水定額平均分攤。天，～。根據(jù)“供水規(guī)劃”，平均分攤到人，按人均用水量指標確定，污水排放量按用水量的50％計算，各年污水量見表3。天。天)污水量(萬m3/d)201885020234595030 通過對常平東部的水量預(yù)測分析，常平東部至2018年可收集污水量11萬m3/d左右；到2023年可收集污水量20萬m3/d左右。== 城市污水水質(zhì)如何，直接影響污水處理工藝及其參數(shù)的選擇、工程造價以及污水廠經(jīng)營成本。由此可見，南方城市污水處理廠設(shè)計進水水質(zhì)總體上比較低。東莞市人均生活污水量定額為200—300人/p從實測水質(zhì)結(jié)果看，污染物濃度都比較低，與目前國內(nèi)城市污水廠的平均進水水質(zhì)相差較遠。地下水的滲入，稀釋了中心涌污水的水質(zhì)。 分流后污水通過暗溝或截污干管輸送，無復(fù)氧條件、無沉積污泥，水質(zhì)將會發(fā)生很大變化。常平東部污水處理廠（一期）廠址：沙湖口，寒溪河支流西側(cè)。處理后的尾水可直接排入寒溪河支流。 常平東部污水處理廠服務(wù)范圍內(nèi)的主要地表水體為石馬河。對氮和磷的去除要求比較高，因此九江市污水處理廠在工藝選擇上應(yīng)考慮到脫氮除磷的要求，為了使污水處理廠能達到預(yù)期目標，在工藝的選擇和技術(shù)上采取以下針對性措施：(1) 采用低負荷二級處理工藝，考慮脫氮除磷深度處理的要求。 工藝流程設(shè)計 工藝比較及選擇 目前，國內(nèi)外大中小型污水處理廠一般均采用活性污泥法，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，活性污泥法已由傳統(tǒng)型發(fā)展為改良型，用于城市污水處理較成熟的方法有：傳統(tǒng)活性污泥法，氧化溝法等。氧化溝法法在全世界的應(yīng)用已有多年的歷史，隨著在實際工程中的廣泛應(yīng)用和技術(shù)上的不斷革新改造，氧化溝法已經(jīng)相當成熟，對污水處理的效果極好。 Orbal 氧化溝，即“0、2”工藝，由內(nèi)到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。表面曝氣機使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約2～3mg/L。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。這種工藝流程簡單，無需另設(shè)一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運行費用大為降低，并在一定程度上解決了以往氧化溝占地面積大的缺點。(1)機械預(yù)處理工段機械處理工段包括粗格柵、提升泵房（廠外建設(shè)）、細格柵、和沉砂池。(3) 污泥處理工段剩余污泥是污水生物處理的副產(chǎn)品。 沉砂池粗格柵細格柵泵房分配井進水 計量槽接觸池集水井三溝氧化溝 出水 上清液回流 上清液回流 剩余污泥 污泥脫水機房貯泥池濃縮池泥餅外運 圖1 氧化溝處理工藝流程圖 污水處理部分(1) 格柵 本污水處理廠設(shè)置粗、細兩道格柵。 格柵與水泵房的設(shè)置方式。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，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。三條溝都配置一定數(shù)量的曝氣轉(zhuǎn)刷，中溝轉(zhuǎn)刷少于兩條側(cè)溝。經(jīng)一定時間后，沉淀溝進水作曝氣溝使用，原曝氣側(cè)溝作沉淀溝，根據(jù)運行模式交替進行。同時溝I的出水堰自動升起，污水和污泥混合液進人溝Ⅱ．溝Ⅱ內(nèi)的轉(zhuǎn)刷以高速運行，保證溝內(nèi)有足夠的溶解氧來降解有機物，并使氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，完成硝化過程．處理后的污水流入溝Ⅲ，溝Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，起沉淀池的作用，進行泥水分離，由溝Ⅲ處理后的水經(jīng)自動降低的出水堰排出。階段A、B、C組成了上半個工作循環(huán)．階段D：進水改從溝Ⅲ流入，溝Ⅲ出水堰升高，溝Ⅰ出水堰降低，并開始出水。階段F：類似于階段C，溝Ⅱ進水，溝Ⅰ沉淀出水。不難看出，若調(diào)整各階段的運行時間，就可達到不同的處理效果，以適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化。結(jié)合實際情況，我們擬采用帶有刮泥機及攪動?xùn)诺膱A形輻流式重力濃縮池(3) 污泥脫水機選擇目前污泥脫水機械較常使用的機器有帶式壓濾機、離心脫水機、廂式壓濾機等幾種污泥脫水機械，其中帶式壓濾機目前對于污泥脫水處理的優(yōu)勢較明顯，因此在本工程中選用帶式壓濾機。 n格柵間隙數(shù)；格柵間隙數(shù)量n可由下式?jīng)Q定：n=(Qmaxsina)/b*h*v式中: Qmax—最大設(shè)計流量，m3/s； b—格柵間隙，m；h—柵前水深，； v—污水流經(jīng)格柵的速度，；a—格柵安裝傾角，（度）， sina經(jīng)驗修正系數(shù)。 h0=(εv2/2g)sina=**= h1=*3m=(7) 格柵后槽總高度H=h+h1+h2=(++)m= 式中：h2—柵前渠道超高。 螺旋壓榨機本設(shè)計選擇唐山市博大環(huán)境工程機械有限公司生產(chǎn)的YZL350B型螺旋壓榨機。集水池容積采用相當于一臺水泵6min的容量W=(1053*60*6)/1000=379m3集水池面積S= W/h=95m2式中：有效水深采用4m, 則泵房直徑為d=11m，泵房高度h=4++*=。(選用符合要求) 泵后細格柵【3】設(shè)計流量：設(shè)計兩組細格柵，每組流量為527L/s；柵前流速：v1=， 過柵流速：v2=；柵條寬度：s=， 格柵凈間距：e=；柵前部分長度：， 柵后部分長度：；格柵傾角：60度， 污水柵前超高：h2=；單位柵渣量：w1= m3柵渣/103 m3污水。(5) 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度L2==(6) 通過格柵水頭損失h1=h0kh0=(εv2/2g)sina式中: h1—設(shè)計水頭損失，m； h0—計算水頭損失，m；g—重力加速度，m2/s； k—系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，此設(shè)計中取值為3；阻力系數(shù)ε，其值與柵條斷面形狀有關(guān)。選2臺。設(shè)斗底寬a1=,斗壁與水平面的傾角為55176。(8) 沉砂池總高度，設(shè)超高為h1= 則H=h1+h2+h3=++=(9) 驗算最小流速在最小流量時,Qmin=，只用一格工作（n1=1）,即：Vmin=Qminn1wmin=**(10) 進水管道格柵的出水通過DN1200的管道送入沉砂池的進水渠道，然后通過進水渠道進入沉砂池。出水管道采用鋼管，管徑DN=800mm,管內(nèi)流速為v2=,水力坡度1000i= 配水井【11】 (1) 集配水井中心管直徑污水在集配水井內(nèi)部的配水井內(nèi)平均分配，然后流進三溝式氧化溝。配水井深度取設(shè)計取4m(3) 進水渠道三溝式氧化溝分為兩組，每組設(shè)一個進水渠道，污水進入進水渠道后流入三溝式氧化溝。W=70000*(45201000)**70000*140201000)= 反硝化區(qū)所需污泥量為G(kg)G=WVDN式中：VDN為反硝化速率kgNO3—N/(kgMLSS*d)；在水溫8攝氏度時，氧化溝中X=4000mg/L時 VDN= kgNO3—N/(kgMLSS*d).G==44877kg 反硝化區(qū)容積V2=GX=448774=11219m3 氧化溝總?cè)莘eVV=V1+V2K=17640+=52471m3式中：K為具有活性作用的污泥占總污泥量的比例，；氧化溝分兩組，則每組三溝式氧化溝容積為： V’= V/2=26236m3。中間溝的轉(zhuǎn)刷一般連續(xù)曝氣，兩側(cè)溝的轉(zhuǎn)刷間斷曝氣，兩側(cè)溝交替用作沉淀池和曝氣池。水力停留時間T=30min， 加氯量取q=5mg/L；池體平均水深h=；【5】(1) 消毒劑的選擇由原始設(shè)計資料可知，該水廠屬中型污水處理廠，受納水體衛(wèi)生條件無特殊要求，設(shè)計中采用液氯作為消毒劑對污水進行消毒。本設(shè)計采用2個3廊道平流式消毒接觸池，單池設(shè)計計算如下：(1) 消毒接觸池容積V=QT=7萬立方米/d2*30*60=(2) 消毒接觸池表面積A=V/h=式中：h為消毒接觸池有效水深，設(shè)計中取h=。(5) 進水管消毒接觸池的進水管管徑D=800mm，v=。設(shè)計草圖如圖4所示。查《給水排水設(shè)計手冊》第五冊，城市排水。(4) 總高度為：H＝H+＝，設(shè)計建造巴氏計量槽一座，近遠期合用，遠期不需增建。當為剩余污泥時，其含水率一般為%—%；當為混合污泥時，其含水率一般為98%—% 。排泥管內(nèi)徑不小于150mm，濃縮時間大于12小時，小于24小時。 貯泥池濃縮后的剩余污泥進入貯泥池，貯泥池的主要作用為：調(diào)節(jié)污泥量；藥劑可以在貯泥池直接進行調(diào)配；預(yù)加熱池的作用。V=*824*2*2=貯泥池設(shè)計容積；式中：—貯泥池有效深度（m）；—污泥斗高度（m）；a—污泥貯池邊長（m）；b—污泥斗底邊長（m）；—污泥斗傾角，一般采用。因此為了便于綜合利用和最終處置，需對污泥作脫水處理，使其含水率降至60%—80%，從而大大縮小污泥的體積。工作周期定為12小時。聚丙烯酰胺溶解困難，水解時間較長（848h），設(shè)計中以聚丙稀酰胺水解時間24h計，需設(shè)同樣規(guī)格的溶藥罐2個，起到容藥、貯液的作用。(2) 處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于布置。一般小型處理廠采用圓形池較為經(jīng)濟，而大型處理廠則以采用矩形池為經(jīng)濟。(4) 在布置總圖時，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境。(7) 污水場內(nèi)管線種類很多，應(yīng)綜合考慮布置，以免發(fā)生矛盾。通向倉庫，檢測間等應(yīng)設(shè)車行道，其路面寬為34m，轉(zhuǎn)彎半徑為6m,廠區(qū)主要車行道寬56m。按照功能，將污水廠布置分成三個區(qū)域：(1) 污水處理區(qū)該區(qū)域位于污水廠中部，由各項污水處理設(shè)施組成，呈直線型布置。(3) 生活區(qū)該區(qū)是將辦公樓，宿舍，食堂，鍋爐房，浴室等建筑物組合在一個區(qū)內(nèi)為不使這些建筑物過于分散，將辦公樓和化驗室，食堂與宿舍，浴室與鍋爐房合建，使這些建筑相對集中，靠近污水廠大門，便于外來人員聯(lián)系。污泥來自初沉池和污泥回流泵房，按照工藝處理后運出廠外。(5) 沼氣管道硝化池產(chǎn)生的沼氣一部分通過沼氣壓縮機對一級硝化池進行沼氣循環(huán)攪拌，另一部分送入鍋爐房燃燒，供消化池本身加熱及處理廠采暖。(1) 主廠道布置由廠外道路與廠內(nèi)辦公樓連接的道路采用主廠道，,雙側(cè)設(shè)置人行道，并植樹綠化。在正對廠門處布置花壇，為美化環(huán)境修建噴泉2處。 6 污水處理廠高程布置 高程布置原則【5】(1) 認真計算管道沿程損失、局部損失、各處理構(gòu)筑物、計量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大時流量、雨天流量和事故時流量的增加，并留有一定的余地；還應(yīng)考慮當某構(gòu)筑物停止運行時，與其并聯(lián)運行的其余構(gòu)筑物及有關(guān)的連接管渠能通過全部流量。(5) 需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時間里能夠自流排入水體。表13 構(gòu)筑物及沿程水頭損失管渠及構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)管渠及構(gòu)筑物名稱水頭損失(m)粗格柵細格柵細格柵至沉砂池沉砂池至配水井配水井至三溝氧化溝三溝式氧化溝至出水堰出水堰至集水井集水井至接觸消毒池接觸消毒池至計量室(2) 污水處理高程布置由于河流最高水位較低，污水廠出水能夠在洪水位時自流排出至石馬河。各構(gòu)筑物的水頭損失見表15。還有很重要的就是覺得應(yīng)用所學來進行解決問題的感覺真好，設(shè)計中會遇到各類問題，通過查資料或咨詢老師或有經(jīng)驗的設(shè)計人員，問題迎韌而解。我還掌握了很多關(guān)于水處理方面的知識，鞏固了所學的理論知識，把理論知識和實踐結(jié)合起來，培養(yǎng)了解決實際工程問題的能力。**平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從實習到查閱資料，論文的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)