【正文】 mainly structures drawing must finished. Key words： water treatment。 （ 2）高程配置圖 1張 ； 茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計： Carrousel 氧化溝城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 2 即污水處理高程縱剖面圖，包括構(gòu)筑物標(biāo)高、水面標(biāo)高、地面標(biāo)高、構(gòu)筑物名稱。因此加快污水處理工程的建設(shè)，提高污水處理率，保護(hù)有限的水資源，已經(jīng)成為我國環(huán)境保護(hù)工作的緊迫任務(wù)。因此，先進(jìn)的污水生物處理技術(shù)對水污染控制十分重要。這些工藝與設(shè)備結(jié)合正在向模塊化方向發(fā)展 。 [3] 該工藝對曝氣池按高、低負(fù)荷分二級供氧， A 級負(fù)荷高，曝氣時間短，產(chǎn)生污泥量 大，污泥負(fù)荷 (kgMLSS?d)以上，池容積負(fù)荷 6kgBOD/(m3?d)以上； B 級負(fù)荷低，污泥齡較長。 當(dāng)序批式活性污泥系統(tǒng)工作時，單個反應(yīng)器就可以實(shí)現(xiàn)硝化、反硝化和除磷過程。在好氧條件下，糖類被用作細(xì)胞生長和聚磷的能量源。 對于標(biāo)準(zhǔn)的生物除磷系統(tǒng)來說，像硝酸鹽或氧氣這樣的電子受體，電子供體（ COD）都包含在厭氧階段中。 氧化溝法 (Oxidation Ditch) 如同活性污泥法一樣，自從第一座氧化溝問世以來， 至今氧化溝工藝演變出了許多茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計： Carrousel 氧化溝城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 6 變形工藝方法及配套設(shè)備。在國外采用的形式主要是雙溝（ D） 式氧化溝，即雙溝交替在好氧和沉淀的狀態(tài)下工作，以免除分離式的二次沉淀池，并可完成硝化與反硝化過程。建設(shè)費(fèi)用及電耗視采用的溝型而變，如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中，再引進(jìn)微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利 用率 (提高 20%)和動力效率［達(dá) ～ kgO2/(kW?h)］。 A/A/O 法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷， 污水 中的磷在厭氧狀態(tài)下 (DO)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。在自動控制下使各池處在好氧、缺氧及厭氧狀態(tài)，以完成有機(jī)物和氮磷 的去除。曝氣生物濾池 (BAF)70 年代末起源于歐洲大陸，已發(fā)展為法、英等國設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。 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。這些新的 Carrousel 氧化溝提高了處理效率、降低了運(yùn)行能耗、改進(jìn)了活性污泥性能并實(shí)現(xiàn)了脫氮除磷。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內(nèi)水深一般為～ ，寬深比為 2:1，亦有水深達(dá) 7m的，溝中水流平均速度為 。該系統(tǒng)中， BOD降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。平流式沉砂池是常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動，具有構(gòu) 造簡單、截留物及顆粒效果較好的優(yōu)點(diǎn)?？捎米鞒醭脸鼗蚨脸?。在幾種常用的工藝中， b法僅對污泥做脫水處理，方法過于簡單，不能起到污泥穩(wěn)定的作用，其中的微生物也不能殺滅。此外，在選擇格柵斷面尺寸時，應(yīng)注意設(shè)計過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的 80%， 以留有余地。 茂名學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計： Carrousel 氧化溝城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計 16 每日柵渣量的計算 工程格柵間隙為 40mm，取 W1=dmdmK WqW Z V /)/( 331m a x ?? ???? ??? ＝ 式中 ： KZ— 生活污水流量總變化系數(shù) 。 細(xì)格柵 擬建 3座 細(xì)格柵 。 （ 3）有效水深應(yīng)不大 于 ，一般采用 ～ 1m，每格寬度不宜小于 。239。 LmgTP /? 。 dk g M L S Sk g NNN Tdndn ????? ??? （ 3） 缺氧區(qū)（反硝化區(qū)）容積計算： 339。 %???? ）（的去除率B O D dkgB O D /4 6 0 0102 5 0 0 04190 35 ????? ?）（去除量 （ 3） 計算好養(yǎng)區(qū)容 積 (V) dkgk SSqYXV cdc /31 )(25 )( 0 ??? ????? ?? ??）（ 取 MLSS=4000mg/L,則 31 1 0 7 2)(3 1 0 0 0)()( mXfXVV ???? （ 4） 校核 水力 停留時間和污泥負(fù)荷 水力停留時間 hqV 00110 72 ????? 符合要求（ 一般取 10h40h） 污泥負(fù)荷 k gML V SSk gB O DXfVB O DMF / 4600 55 ?????? 去除量 符合要求（溫帶 取 ） （ 5） 計算剩余污泥量 每天產(chǎn)生的剩余污泥按下式計算 第三 章 污水 處理系統(tǒng) 23 qXqXkYSqX eicd?????????? ???? ?1 25 000 ??????????? ????? ）（ dkg/2525? 如果沉淀部分污泥濃度為 1%，則每天排泥 dkgXQ w /%1 ??? （ 6） 校核 VSS產(chǎn)率 )/( 6 0 0/2 5 2 5 5k g B O Dg V S SV S S ?? 計算的產(chǎn)率比其取的 Y值小，這是由于進(jìn)水 5BOD 不完全是溶解性 5BOD 。 (7)進(jìn)出水管 進(jìn)水采用鑄鐵管 ，承接沉砂池明渠建設(shè) ，可達(dá)到調(diào)節(jié) 出水 水質(zhì) 的目的。 ，斗高 39。 （ 8） 構(gòu)筑物大小 m（長） m（寬） m（高） 清渣設(shè)備 （ 1） JT10型 格柵除污機(jī) ， 3臺， 電機(jī)功率 。為了避免設(shè)備 24小時運(yùn)轉(zhuǎn)，平時 7臺水泵替換使用，可有效延長設(shè)備使用壽命，同時，在某臺水泵出現(xiàn)故障時，可啟用備用水泵，實(shí)現(xiàn)污水處理廠的不間斷持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 格柵的建筑 總 寬度 B 設(shè)計采用圓鋼為柵條， 柵條寬度 S 取 mbnnSb )116()1( ????????? 格柵總寬度 mB ??? 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 (l1)： 設(shè)進(jìn)水渠寬 b1 ＝ 其漸寬部分展開角度 α＝ 20176。 [12] 其中污泥濃縮，脫水有兩種方式選擇，污泥含水率均能達(dá)到 80%，方案如下： （ 1） 方案一 :污泥機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水 （ 2） 方案二 :污泥重力濃縮、機(jī)械脫水 表 兩種污泥濃縮方法比較 由表 ，因此本工程污泥處理工藝選用污泥機(jī)械濃縮，機(jī)械脫水。 [11] 平流沉淀池沉淀效果好，建造投資小，適用 范圍廣，故采用之。 [10] 權(quán)衡比較之后，考慮到擬建污水處理廠的水質(zhì)特點(diǎn)，從實(shí)際處理效率和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成 本出發(fā)，決定采用平流式沉沙池。 按柵條的種類可分為直棒式柵條格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉(zhuǎn)筒式格柵和活動?xùn)艞l式格柵。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，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。 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)行第二章 工藝流程的確定 9 管理方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。T 型氧化溝構(gòu)造控制儀表增加了運(yùn)行管理的難度。 [8] 氧化溝的選擇 a) 選擇 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、 奧貝爾 （ Orbal）氧化溝、 三溝式氧化溝 （ T型氧化溝 ） 、 卡魯塞爾 （ Carrousel） 氧化溝 、 DE型氧化溝和一體化氧化溝。容積利用率低是此類一體化工藝共同的主要問題，就是說在一個較長停留時間的曝氣系統(tǒng)內(nèi)，有 50%左右的池容用于沉淀。 [6] UNITANK 工藝 它和 類似的 TCBS 工藝、 MSBR 工藝一樣，都是 SBR 法新的變型和發(fā)展。 第二章 工藝流程的確定 7 近幾年在工程實(shí)踐中，通過降低普通曝氣池容積負(fù)荷，可以達(dá)到脫氮的目的；在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以除磷，亦可用化學(xué)法除磷。 d) 一體化氧化溝 氧化溝和二沉池合建為一體的氧化溝稱為一體化氧化溝，可省去污泥回流系統(tǒng)，基建投資較省。目前為了適應(yīng)脫磷脫氮的要求，又開發(fā)了卡魯塞爾 2021 等類型的氧化溝。 CAomeau 報道說 ,當(dāng)回流污泥硝酸鹽濃度小于 5 毫克 /升時，磷在厭氧階段可以被釋放。因此，氮的轉(zhuǎn)化抑制了厭氧區(qū)磷的釋放。 為了促 進(jìn)傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng)聚磷微生物的生長，厭氧 好氧的次序和厭氧段中脂肪酸短鏈的存在性都有要求。 SBR 法 (Sequencing Batch Reactor 第二章 工藝流程的確定 5 SBR 法早在 20 世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣未予推廣。 AB 法 (Adsorption—Biooxidation AB 法污水處理工藝，系吸附 生物降解（ Adsorption—Biodegration） 工藝的簡稱。目前，先進(jìn)的自動控制、測量技術(shù)和高效能的設(shè)備及構(gòu)筑物為人們給需要的菌群提供適宜的條件 打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。 表 水質(zhì)處理效率計算 序號 基本控制項目 廣東省一 級標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn) 水水質(zhì) 去除率 1 COD 40 380 % 2 BOD5 20 190 % 3 SS 20 238 % 4 NH3N 10 49 ％ 5 TP ％ 注： [1]取溫水 12℃ 的控制指標(biāo) 8,水溫 ≤12℃ 的控制指標(biāo) 15 第二章 工藝流程的確定 3 第二章 工藝流程的確定 城市污水處理的 發(fā)展和 現(xiàn)狀 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家水污染防治從 20世紀(jì) 60年代的末端治理到 20世紀(jì) 70年代的防治結(jié)合，20世紀(jì) 80年代的集中治理到 20世紀(jì) 90年代的清潔生產(chǎn)，不斷更新處理工藝技術(shù)、設(shè)施 及設(shè)備。 e)按照學(xué)校要求完成畢業(yè)設(shè)計文件。要求 該污水處理廠生物處理工藝采用 Carrousel氧化溝技術(shù)，處理水質(zhì)達(dá)到《 廣東省地方標(biāo)準(zhǔn) 》 (DB 44/262021)一級標(biāo)準(zhǔn) 排放要求。 在完成污水和污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算后 ,根據(jù)平面布置的原則 ,綜合考慮各方面因素進(jìn)行了污水廠的平面布置。據(jù)污水的流量對連接各構(gòu)筑物的管渠進(jìn)行了選徑、確定流速以及水力坡降 ,然后進(jìn)行了水力損失計 算。 b)完成一套完整的設(shè)計計算說明書， 說明書應(yīng)包括： （ 1）設(shè)計任務(wù)； （ 2）設(shè)計資料； （ 3）設(shè)計流量、處理效率等計算； （ 4）污水、污泥處理流程確定及設(shè)計方案對比論證。 設(shè)計目的 水是一種寶貴的自然資源，是自然界的基本要素，也是人類和一切生物 賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來，隨著可持續(xù)發(fā)展 和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的推廣，工業(yè)文明時代正被人們有意識地轉(zhuǎn)向環(huán)境文明時代，生態(tài)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)在日益提高。隨著近代生物學(xué)的發(fā)展以及人們對生物技術(shù)的掌握，不同菌群的生物學(xué)特性日益為人們所熟悉。是德國亞琛工業(yè)大學(xué)賓克（ Bohnke） 教授于 70年代中期開創(chuàng)的。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運(yùn)行，故稱序批式活性污泥法。在厭氧條件下，聚磷菌通過它們的細(xì)胞膜吸收利用細(xì)胞內(nèi)聚磷水解釋放的能量，將脂肪酸轉(zhuǎn)化為醋酸。根據(jù)最近的研究表明，一些除磷微生物可以利用硝酸鹽代替氧氣和好氧嗜磷菌之類作為電子受體。 PH 值的變化通常可以為持續(xù)生物反應(yīng)提供了一個很好的指示。 b) 交替工作式氧化溝 早期是丹麥 Kr252。 e) 微孔曝氣氧化溝 由廣東省環(huán)境工程裝備總公司發(fā)明的微孔曝氣氧化溝（專利號 ） ,采用微孔曝氣，具有工藝先進(jìn)、出水水質(zhì)穩(wěn) 定、占地少、節(jié)能等特點(diǎn)。采用普通曝氣法去除 BOD5，在池型上有多種形式 (如下文所述的氧化溝 )，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。它集 “ 序批法 ” 、 “ 普通曝氣池法 ” 及 “ 三溝式氧化溝法 ” 的優(yōu)點(diǎn)，克服了 “ 序批法 ” 間歇進(jìn)水、“ 三溝式氧化溝法 ” 占地面積大、 “ 普通曝氣池法 ” 設(shè)備多的缺點(diǎn)。 [7] UNITANK 工藝的成功與否有賴于系統(tǒng)采用穩(wěn)定可靠的儀表及設(shè)備，因此引進(jìn)技術(shù)，消化、吸收和開發(fā)先進(jìn)的自控系統(tǒng)是應(yīng)用此工藝的關(guān)鍵問題。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上存在差異，因此各具特點(diǎn)。不設(shè)厭氧池，不具備除磷功能。所以這里我們也將選擇卡魯塞爾氧化溝作為生物處理工藝。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速 ） 。由于直棒式格柵運(yùn)行可靠，布局簡潔，易于安裝維護(hù)，本工藝選用直棒式格柵。 氧化溝 主要比較已經(jīng)在前面敘述，采用 Carrousel 氧化溝 。 污泥處理部分 a) 污泥的處理要求 污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。項目 方案一 方案二 主要構(gòu)筑物 ①污泥 貯泥池 ② 濃縮、脫水機(jī)房 ① 污泥濃縮池 ② 脫水機(jī)房 主要設(shè)備 ① 濃縮池刮泥機(jī) ① 濃縮池刮泥機(jī) ② 脫水機(jī) 占地面積 小 大 絮凝劑總用量 ≤對環(huán)境的影響 小 大 總土建費(fèi)用 小 大 總設(shè)備費(fèi)用 一般 稍大 第二章 工藝流程的確定 13 物料衡算 表 物料衡算表 ( 單位： mg/l ) BOD5 CODCr NH3N SS 進(jìn)水 出水 去除率 進(jìn)水 出水 去除率 進(jìn)水 出水 去除率 進(jìn)