【正文】 0余座在建的和建成的污水處理廠，且集中在七八十個大中城市里，全國污水處理率僅為20％左右[9]。第三季度以來，雖然增幅明顯下降，但時污染物排放量仍在繼續(xù)增加[11]。由此開發(fā)了改良工藝和回流污泥反硝化生物除磷工藝，并已開始在實際建設(shè)工程中大量應(yīng)用[12]。BOD20mg/L CODCr60 mg/L SS20 mg/L 氨氮8mg/L 處理工藝確定原則為了同時達到污水處理廠高效穩(wěn)定和基建投資、運行費用低的目的，根據(jù)下列原則進行了污水處理工藝方案的選擇：（1） 技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達到排放標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，如果污水處理流程確定后，污水處理廠的投資規(guī)模、運行費用以及處理效率等也就相繼被確定。對于以除碳（COD）處理為主時，其核心處理方法一般為生物法（普通活性污泥法或其改良）。 工藝流程的比較按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝，10～20萬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，小型污水廠還可采用生物濾池、水解好氧法工藝等。A/O工藝、/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的工藝都能夠?qū)崿F(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較有效的脫氮除磷工藝[13]。該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運行管理方便等特點而被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)的污水處理系統(tǒng)中。生物接觸氧化法具有以下特點： ?由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷； ?由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流完全混合，因而對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力； ?剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理方便。1985年，上海市政設(shè)計院為上海吳淞肉聯(lián)廠設(shè)計投產(chǎn)了我國第一座SBR污水處理站，設(shè)計處理水量為2400t/d。另一方面，SBR法能夠有效地控制絲狀菌的過量繁殖，這一特性是由缺氧好氧并存、反應(yīng)中底物濃度較大、污泥泥齡短、比增長速率大決定的。氧化溝這種獨特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧、缺氧區(qū)，用以進行硝化和反硝化，取得脫氮的效應(yīng)。?在水流混合方面的特征 污水在氧化溝內(nèi)做幾十次甚至上百次的循環(huán)流動，在這點上可以認(rèn)為在氧化溝內(nèi)混合液的水質(zhì)幾乎均勻一致，即認(rèn)為氧化溝內(nèi)的流態(tài)時是完全混合的。還可以考慮不單設(shè)二次沉淀池，使氧化溝和二次沉淀池合建，省去污泥回流裝置并節(jié)省用地。氧化溝即使在嚴(yán)冬季節(jié)運行，出水仍能達到排放標(biāo)準(zhǔn)。c耐沖擊負(fù)荷。以普通氧化溝為例，其脫氮水平為40%～70%，而不需另加建造費和運行費。(4)/O處理工藝/O處理工藝是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，/O工藝是在厭氧－好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。(5)A/O生物脫氮工藝 A/O (Anoxic/Oxic)法脫氮工藝，是在20世紀(jì)80年代初開創(chuàng)的工藝流程，其主要特點是將反硝化反應(yīng)器放置在系統(tǒng)之前，故又稱為前置反硝化生物脫氮系統(tǒng)，這也是目前在城市污水與工業(yè)廢水處理與回用中采用比較廣泛的一種脫氮工藝。A/O工藝在去除水中碳污染的同時，能有效地去除氮和磷的污染。A/O生物脫氮系統(tǒng)由于流程簡單，無需外加碳源，因此，建設(shè)費用與運行費用均較低。當(dāng)廢水中含有鈣、鎳、鐵和鉛等金屬離子時，化學(xué)沉淀作用也有助于磷的去除。典型的A/O系統(tǒng)包括活性污泥反應(yīng)池和標(biāo)準(zhǔn)的二沉池，反應(yīng)池劃分為厭氧區(qū)和好氧區(qū)，其中厭氧區(qū)約占80%池容，兩個反應(yīng)區(qū)進一步分為體積相同的格產(chǎn)生推流式流態(tài)，一般情況下，厭氧區(qū)和好氧區(qū)都被分隔成24個格。此時，可采用A/O生物除磷及硝化工藝。該工藝流程簡單，不設(shè)內(nèi)循環(huán)，不投藥，因此建設(shè)費和運行費都較低，厭氧池內(nèi)能夠保持良好的厭氧狀態(tài)。 反應(yīng)式為 N+ + ——→ N+ 2O+ 2H+ N+ + ——→ N 總反應(yīng)式為 N+ + 2 ——→ N+ O+ 2H+ 由上式可見在硝化過程中1g N+。其反應(yīng)式為 4N + N ——→ 5C+2 ↑+N+ 4OH可見內(nèi)源反硝化的結(jié)果將導(dǎo)致細(xì)胞之減少，同時還聲稱N ，因此不能讓內(nèi)源反硝化占主導(dǎo)地位。污泥處理要求如下：?減少有機物，使污泥穩(wěn)定化；?減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用；?減少污泥中有毒物質(zhì)；④利用污泥中有用物質(zhì)，化害為利；因選用生物脫氮除磷工藝，故應(yīng)避免磷的二次污染[14]。方案比較見表11。 （3）工業(yè)冷卻水和市政雜用水：如灌溉花木草坪、馬路除塵、沖廁等。 粗格柵 設(shè)計說明進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，以保護水泵的正常運轉(zhuǎn)，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將以截流在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。表21 LJG2000型鏈?zhǔn)綑C械格柵參數(shù) 格柵寬度 柵條間隙 整機功率 柵條寬度 格柵傾角 2000/mm 16～30mm 10mm～15mm 60176。 設(shè)計參數(shù)Qmax=（3用1備）,。 設(shè)計參數(shù)平均流量Q =80000/d=污水總變化系數(shù)Kz=柵前流速 =， 　　 過柵流速 =柵條寬度s =， 　　 格柵間隙b =進水渠展角40176。 設(shè)備選型根據(jù)有效柵寬，選取X000型機械格柵，相關(guān)技術(shù)參數(shù)見（表23）：表23 X000型機械格柵 設(shè)備寬度 有效柵寬 電動機功率 安裝角度 有效間隙 2000/mm 1900mm 70176。豎流式沉砂池污水由中心管進入池后自下而上流動，無機物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；平流式沉砂池具有構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點；渦流沉砂池利用水力渦流使沙粒和污水分開，從而達到除沙的目的；，而且沉砂中的有機物含量很?。ǖ陀?%）。污水經(jīng)污水提升泵提升后，經(jīng)細(xì)格柵進入曝氣沉砂池?！?9)沉沙斗上口寬a(m) (23)式中 —斗高m, —(10)集砂量及排沙設(shè)備沉砂量 沉砂池的沉砂經(jīng)砂泵旋流式砂水分流器，進行砂水分離，砂脫水后打包外送。初級沉淀池的作用是對污水中密度大的固體懸浮物進行沉淀分離，可以分為四種：豎流式、平流式、斜管板式及輻流式。沉淀池出水的最大堰負(fù)荷，(m 設(shè)計參數(shù)設(shè)計進水量：Qmax=表面負(fù)荷： q =水力停留時間（沉淀時間）：T = h出水堰負(fù)荷： 中心進水管 池底坡度 i= 設(shè)計計算(1)輻流式初沉池示意圖（見圖25） 圖25 初沉池示意圖(2)沉淀部分水面面積F（） (3)單池直徑取勝27m(4)有效水深 (5)有效容積 (6)污泥斗容積 上部半徑=，下部半徑=，傾角為60176。進水ss為300mg/L，初沉池ss的去除率按50%計:干污泥量Qd =300 mg/L 8000050%=12000(kg/d)污泥含水率設(shè)計為95%，污泥密度為1000kg/，則污泥體積VV =(195%)＝228( /d)。A/O工藝由缺氧段與好養(yǎng)段兩部分組成，兩端可分建，也可合建于一個反應(yīng)器中，但中間用隔板隔開。mg/l， mg/L (mg/L)好氧區(qū)水力停留時間(2)缺氧區(qū)容積（動力學(xué)方法）?需還原的硝酸鹽氮量 微生物同化作用去出的總氮 (29) 被氧化的進水總氮量出水氨氮量用于合成的總氮量 = =（mg/L）所需脫硝量=進水總氮量出水總氮量用于合成的總氮量 　　 ==(mg/L)需還原的硝酸鹽氮量?反消化速率 (210)式中 —20oC時的反消化速率常數(shù)， 　　 —溫度系數(shù)，?缺氧區(qū)容積 (211) 式中 —缺氧區(qū)有效容積，—需還原的硝酸鹽氮量，kg/d—反消化速率，(3)曝氣池總?cè)莘eV總系統(tǒng)總設(shè)計污泥齡=好氧污泥齡+缺氧污泥齡 =+1635/26487 =+ =(d)(4)堿度校核 ，去除1mg 。脫氮率可用下式粗略計算：內(nèi)回流比 (6)剩余污泥量生物污泥產(chǎn)量：對存在的惰性物質(zhì)和沉淀池的固體流失量可采用下式計算 (212) 式中 —進水懸浮固體中惰性部分（進水TSS進水VSS）的含量 —出水TSS的含量， —非生物污泥量 Q—設(shè)計流量剩余污泥量去除每千克BO產(chǎn)生的干污泥量=(7)反應(yīng)池主要尺寸反應(yīng)池（按推流式反應(yīng)池設(shè)計）。取t—BO實驗的時間取 ｂ硝化需氧量 (215)式中 —進水總氮濃度， —出水N—N濃度，其余參數(shù)意義同前ｃ反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量故總需氧量最大需氧量與平均需氧量之比為1:，則 去除1kg/BO的需氧量?標(biāo)準(zhǔn)需氧量 采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器敷設(shè)于池底，氧轉(zhuǎn)移效率EA=20﹪，將實際需氧量AOR換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量SOR： (216) 式中 Cs（20）─ 水溫20℃時清水中溶解氧的飽和度，mg/LCsm(T) — 設(shè)計水溫T℃時好氧反應(yīng)池中平均溶解氧的飽和度，mg/LT — 設(shè)計污水溫度，T=25℃CL— 好氧反應(yīng)池中溶解氧的濃度，取2 mg/Lα ─ 污水傳氧速率與清水傳氧速率之比，β ─ 污水中飽和溶解氧與清水中飽和溶解氧之比， ρ ─ 壓力修正系數(shù)，取ρ=1查表得水中溶解氧飽和度 Cs(20)= mg/L,Cs(25)= mg/L。b. 支管 單側(cè)供氣（向單側(cè)廊道供氣）支管（布?xì)鈾M管） QS單＝1/3Gmax/4＝＝（/h）流速 v =12（m/s）管徑 取支管管徑為D00mm。本次設(shè)計選用的是輻流式二沉池，其進水裝置有三種布置方式：①中心進水周邊出水；②周邊進水中心出水；③周邊進水周邊出水。沉淀池的有效水深宜采用2～4m， m，～ m。s)。 消毒方法分為兩類：化學(xué)方法和物理方法。 自制電解產(chǎn)生，消毒溶解調(diào)制不便，勞動強度大 高的污水處理廠。 設(shè)計計算（1）接觸池容積 （2）接觸池表面積 ，則接觸池面積（3）廊道寬 取2m。 絕大多數(shù)配水設(shè)施采用水利配水，不僅構(gòu)造簡單，操作也很方便，無須人員操作即可自動均勻地配水。優(yōu)點是配水均勻不受通向構(gòu)筑物管道狀況的影響，即使是長短不同也能做到配水均勻因而可不受構(gòu)筑物平面位置的影響，可以對稱布置也可以不對稱布置。滿足設(shè)計要求。 —。柵渣呈垃圾狀，在沉砂池沉渣中無機顆粒含量較高，所以，這兩種一般作為垃圾處理。/d；剩余污泥流量 ㎏/d；以體積計的剩余污泥量式中 Pss—產(chǎn)生的懸固體，㎏ss/d 　 P —污泥含水率 —污泥密度，㎏/污泥回流泵房 1座 污泥泵污泥回流和剩余污泥排放分別獨立進行，便于操作。（3）泵位及安裝潛污泵直接置于集水池內(nèi)，經(jīng)核算集水池面積遠(yuǎn)大于潛污泵的安裝要求。（）+864=。為消除噪音，鼓風(fēng)機的進氣和排氣口設(shè)置在地下室，并設(shè)置消音裝置，以減少噪聲對周圍的影響。污泥濃縮的方式有氣浮濃縮和重力濃縮。重力濃縮池一般采用水密性鋼筋混凝土建造，設(shè)有進泥管、排泥管、排上清液管，平面形式有圓形和矩形兩種。）； C—進入濃縮池的污泥固體濃度（kg/ｍ179。) (34)式中 Q—需濃縮的污泥量（ｍ179。污泥消化分為厭氧消化和好氧消化兩種形式。污泥厭氧消化池時用于處理污水生化處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的剩余污泥的一種處理構(gòu)筑物。/d，179。 設(shè)計計算（1）有效容積V(ｍ179。集氣罩高度取2ｍ，消化池柱體高度取13ｍ（D/2）則消化池總高度 （3）消化池容積集氣罩容積上（下）椎體部分容積 圓柱部分容積故消化池有效容積 13660（m179。貯泥池一般設(shè)計為圓形，內(nèi)置攪拌機，防止污泥結(jié)塊和沉淀影響污泥從貯泥池到脫水機間的運輸。設(shè)置液下攪拌機兩臺（一個池子一臺），功率10kw。污泥脫水方法有自然干化和機械脫水：城市污水處理廠一般由于場地的限制，污泥脫水主要采用機械脫水；機械脫水的特點是占地面積小，工作效率高，衛(wèi)生條件好。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量 污泥消化池的排泥量絮凝劑 PAM投加量 %－% 設(shè)計計算（1）壓濾機的設(shè)計計算過濾流量 179。本設(shè)計將污水處理廠廠區(qū)平面按功能劃分，并進