【正文】 厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行的條件下可抑制絲狀菌繁殖，克服污泥膨脹， SVI值一般小于 100，有利于處理后污水與污泥的分離，運(yùn)行中在厭氧和缺氧段內(nèi) 只需輕微攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。氧化溝污水處理工藝是在 20世紀(jì) 50年代由荷蘭衛(wèi)生工程研究所研制成功的。 Carrousel 2020 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)）。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。這之外是有三個(gè)曝氣器和一個(gè)預(yù)反硝化池的 Carrousel 2020 系統(tǒng)。 D 型氧化溝的缺點(diǎn)主要是曝氣設(shè)備利用率低、池容積利用率低。在同一容器中進(jìn)水時(shí)形成厭氧（此時(shí)不曝氣）、缺氧，而后停止進(jìn)水，開(kāi)始曝氣充氧，完成脫氮除磷過(guò)程，并在同一容器中沉淀，在通過(guò)潷水器出水，完成一個(gè)程序。 其進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機(jī)在一座池子中完成，常用四座池子組成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，間歇處理。其總的容積利用率為 67％。經(jīng)厭氧狀態(tài)釋放磷酸鹽的聚磷菌在好氧狀態(tài)下具有很強(qiáng)的吸磷能力，吸收、存貯超出生長(zhǎng)需求的磷量，并合成新的聚磷菌細(xì)胞、產(chǎn)生富磷污泥，通過(guò)剩余污泥的排放將磷從系統(tǒng)中除去。 在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量 NO3— N和 NO2— N還原為 N 2 釋放至空氣，因此 BOD 5 濃度下降， No3— N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 32 頁(yè) 共 86 頁(yè) (5)脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶 DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 33 頁(yè) 共 86 頁(yè) 表 城市污水處理廠工藝流程方案技術(shù)比較表 方案一 方案二 普通 A2/O法 Carrousel 2020 氧化溝 優(yōu)點(diǎn)：（ 1）該工藝為最簡(jiǎn)單的脫氮除磷工藝 總的水力停留時(shí)間，總的占地面積少于其他同類工藝。 （ 3）對(duì)沉淀池要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象，但是溶解氧濃度也不宜過(guò)高，以防止循環(huán)混合液對(duì)缺氧反應(yīng)器的干擾。 （ 5） 電耗 A2/O 方案回流量大，污水提升設(shè)備多，電耗大。 (3)在厭氧 — 缺氧 — 好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖， SVI 一般小于100，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹 。在剩余污泥中含有大量能超量聚磷的聚磷菌，大大提高了 A2/C 氧化溝系統(tǒng)的除磷效果。系統(tǒng)的供氧量可以通過(guò)控制溝內(nèi)表曝機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)的多少進(jìn)行調(diào)節(jié)，另外從節(jié)能的角度考慮，每座溝中還裝有一定數(shù)量的推進(jìn)器用于保證混合液具有一定的流速，并防止污泥在進(jìn)水 SOD5含量低的情況下發(fā)生沉淀。其優(yōu)點(diǎn)是不需污泥回流、無(wú)二沉池、布置緊湊、占地面積小。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 86 頁(yè) (2) ICEAS 法及 CAST 法 ICEAS、 CAST 工藝即連續(xù)進(jìn)水、間歇操作運(yùn)轉(zhuǎn)的活性污泥法。 70年代初，美國(guó) Natre Dame 大學(xué)的 教授采用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模對(duì) SBR 工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，并于 1980 年在美國(guó)環(huán)保局（ EPA）的資助下，在印第安那州的 Culwer 城改建并投產(chǎn)了世界上第一個(gè) SBR 法污水處理廠。為了達(dá)到脫氮目的，在 D型氧化溝的基礎(chǔ)上有發(fā)展了半交替工作式的 DE 型氧化溝。 Carrousel 3000 系統(tǒng)的較大提高表現(xiàn)在：一是增加了池深，可達(dá) ~8m，同心圓式，池壁共用，減少了占地面積，降低造價(jià)同時(shí)提高了耐低溫能力（可達(dá) 7℃ ）；二是曝氣設(shè)備的巧妙設(shè)計(jì)，表曝機(jī)下安裝導(dǎo)流筒，抽吸缺氧的混合液，采用水下推進(jìn)器解決流速問(wèn)題；三是使用了先進(jìn)的曝氣控制器 QUTE（它采用一種多變量控制模式）。這樣，在 Carrousel 2020 系統(tǒng)內(nèi)，較好的同時(shí)完成了去除 BOD、 COD 和脫氮除磷。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 86 頁(yè) 圖 其流程簡(jiǎn)圖 Carrousel 氧化溝系多溝竄聯(lián)系統(tǒng)，在溝體 內(nèi)存在缺氧區(qū)和好氧區(qū)，但是缺氧區(qū)要求的充足的碳源和缺氧條件不能很好地滿足，因此，脫氮效果不是很好。 此外，還有取消混合液回流的 A2/O 工藝和倒置型 A2/O 工藝等改良型，但都處于試驗(yàn)研究階段。 傳統(tǒng) A2/O法即厭氧 —— 缺氧 —— 好氧活性污泥法。德國(guó)排水規(guī)范（ ATV A131）中給出了不同停留時(shí)間的沉淀池對(duì)污染物的去除率，見(jiàn)表 表 沉淀池對(duì)污染物的去除率 項(xiàng) 目 停留時(shí)間（ h） BOD5 ％ ％ ％ COD ％ ％ ％ SS ％ 50％ ％ N ％ ％ ％ P ％ ％ ％ 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 86 頁(yè) 按照表 42 的去除率，本工程若設(shè)初沉池，則經(jīng)過(guò)初沉 池沉淀之后的污水（即進(jìn)入曝氣池的污水）的 BOD5/N 和 BOD5/P 值見(jiàn)表 。 從理論上講， BOD5/N 才能有效地進(jìn)行脫氮，實(shí)際運(yùn)行資料表明， BOD5/N3時(shí)才能使反硝化正常 運(yùn)行。 A/O 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要控制的幾個(gè)主要參數(shù)就是要有足夠的污泥齡和進(jìn)水的碳氮比。我國(guó)從二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始研究生物脫氮除磷技術(shù)，隨后逐步實(shí)現(xiàn)污水處理設(shè)備國(guó)產(chǎn)化配套。 化學(xué)除磷方法的產(chǎn)泥量將增加，僅由沉淀劑與磷酸根和氫氧根結(jié)合生成的干泥量為 kgTs/ kgFe 或 kgTs/ kgAl,除此之外，還要考慮附帶的其它沉淀物，武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 86 頁(yè) 因此，在實(shí)際應(yīng)用中按每 kg 用鐵量產(chǎn)生 kg 污泥或每 kg 用鋁量產(chǎn)生 kg 污泥來(lái)計(jì)算泥量。 化學(xué)除磷主要是向污水中投加藥劑，使藥劑與水 中溶解性磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過(guò)固液分離將磷從污水中去除。而成分主要以工業(yè)廢水為主的城市污水，或 BOD5/COD比值較小的城市污水，其污水的可生化性差，處理后污水中剩余 COD 會(huì)較高，要滿足出水 COD≤ 60mg/L 有一定的難度。 活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是 CO2和 H2O 等穩(wěn)地物質(zhì)。 (1) SS 的去除 污水中 SS 的去除主要靠沉淀作用。結(jié)合污水管網(wǎng)布置，本設(shè)計(jì)采用尾水直接排入三明河的下游（即三明河和長(zhǎng)江的交匯處）。若有可能，宜采用污水不經(jīng)水泵提升而自流流入處理構(gòu)筑物的方案，以節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用。 （ 3）廠址必須位于集中給水水源下游，并應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)，工廠廠區(qū)，生活區(qū)的下武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 86 頁(yè) 游和夏季主風(fēng)向的下風(fēng)向。 綜合上述的分析，分流制較合流制由一定的優(yōu)越性，故采用分流制排水系統(tǒng)。化糞池能去除近 20％的 BOD5，使得污水廠的進(jìn)水值小。因此，該城區(qū)采用分流制排水體制。 另外，武穴市工業(yè)化發(fā)展程度不高，工業(yè)排水量相對(duì)較少，公用建筑排水量也較少。 表 武穴市中心城區(qū)給水現(xiàn)狀 及規(guī)劃一覽表 序號(hào) 水廠名稱 現(xiàn)狀供水 能力 規(guī)劃供水 能力 現(xiàn)狀供水能力 水源地 平均日 最高日 1 武穴市 第二水廠 1萬(wàn) m3/d 2 萬(wàn) m3/d 萬(wàn) m3/d 萬(wàn)m3/d 長(zhǎng)江 2 武穴市 第三水廠 2萬(wàn) m3/d 4 萬(wàn) m3/d 萬(wàn) m3/d 萬(wàn)m3/d 長(zhǎng)江 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 86 頁(yè) 小計(jì) 3萬(wàn) m3/d 6 萬(wàn) m3/d 萬(wàn) m3/d 4 萬(wàn) m3/d 由于武穴市目前生活用水所占比例較大 1999 年～ 2020 年，約占總用水量的75%），故其綜合用水量指標(biāo)較低，現(xiàn)狀 2020 年 綜合生活用水最高日用水量指標(biāo)為 382升 /人 .日。 城區(qū)北面南靠南湖 ,西接黃山路 ,是城市工業(yè)區(qū)及規(guī)劃金融區(qū)所在地。 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想及意義 隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，環(huán)境的污染也變的越來(lái)越嚴(yán)重，尤其是對(duì)水體的污染使我國(guó)的水資源更加貧乏。由于武穴市市政基礎(chǔ)設(shè)施欠缺，工業(yè)廢水及生活污水未經(jīng)處理而就近排入南湖。 長(zhǎng)江水量充沛，汛期時(shí)間長(zhǎng)。 根據(jù)城市總體規(guī)劃資 料，本區(qū)大面積為第四紀(jì)地層，僅有零星的基巖出露，該地層變化大，分布無(wú)一定的規(guī)律，其成因分為殘積層，湖沼沉積層，洪積層。 24ˊ至 30176。 采用的主要規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ1487 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB38382020 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB89781996 《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 CJ30821999 《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo) 準(zhǔn)》 CJ302593 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 CJJ3189 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ1588 《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ2287 《城市工程管線綜合規(guī)劃范圍》 GB2188 《城市用地豎向規(guī)劃范圍》 GB3890 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 86 頁(yè) 《景觀娛樂(lè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 CJ2695 《城市污水處理廠工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》 CJ30561999 《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5697 《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GBJ6884 《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)號(hào)》 GB/TS008397 《構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBS019193 《 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》 JGJ7991 《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ6984 《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB/TS008997 《建筑設(shè)計(jì)放火規(guī)范》 GBJ8785 《工業(yè)企業(yè)采暖、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》 TJ19750 《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ8785 《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》 GBJ10887 基礎(chǔ)資料 武穴市城區(qū) 1:1000 現(xiàn)狀地形圖 武穴市城區(qū) 1:1000 現(xiàn)狀地形圖 ,如圖所示 : 設(shè)計(jì)范圍 武穴市南湖水污染綜合治理工程范圍中心城區(qū) (現(xiàn)有老城區(qū) ,科技開(kāi)發(fā)區(qū)及南湖南岸周邊地區(qū) ),服務(wù)人口 (2020 年 )12 萬(wàn)人。部分關(guān)鍵設(shè)備，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品無(wú)法代替的可考慮從國(guó)外引進(jìn) (5)采用適合我國(guó)國(guó)情的自動(dòng)化儀表及監(jiān)測(cè)儀器，做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理。 關(guān)鍵詞 ： 污水管網(wǎng) 雨水管網(wǎng) 污水處理廠 卡魯塞 2020 氧化溝 濃縮脫水一體化設(shè)備 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 86 頁(yè) ABSTRACT With the develop of our country society economy continuously, Vitalization is gradually increasing, Environmental protection measure of practical, and with establishing of the Market economy, Draining, As one of the important foundation facilities, also got a fast development. The city in the whole nation almost reform drainpipe . And still built the dirty water of large quantity disposal the factory to discard the water to proceed to handle to city. This project is for designing sewerage engineering of the South Lake of Wuxue city in Hubei provinc