【正文】 and then pleted a wastewater treatment plant design. Key Words：Biological Aerated Filter technology of the law；Urban sewage；facilitate the operation目 錄摘 要 IIAbstract III引 言 1 1 緒論 2 2 3 3 4 2 設(shè)計(jì)概述 6 6 污水處理工藝比較 6 SBR工藝 7 9 11 12 3 水解（酸化）上向流曝氣生物濾池工藝概況 13 水解（酸化）上向流曝氣生物濾池工作原理 13 （酸化）上向流曝氣生物濾池的優(yōu)點(diǎn) 13 （酸化）曝氣生物濾池的優(yōu)點(diǎn) 13 14 4 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 16 16 16 16 附屬設(shè)備的選型 19 19 20 20 20 21 21 21 附屬設(shè)備的選型 23 23 23 24 24 26 26 27 28 DC曝氣生物濾池 28 N型曝氣生物濾池 33 DN型曝氣生物濾池 35 37 37 、反沖洗水泵 37 37 5污水處理廠總體布置 39 39 ： 39 39 40 40 41 6結(jié)論 42 參考文獻(xiàn) 43 致謝 44 引 言水資源是人類賴以生存的基本物質(zhì)之一,已成為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要限制因素。近年來(lái)隨著城鎮(zhèn)建設(shè)和工業(yè)的發(fā)展,城鎮(zhèn)用水量急劇增加,大量不達(dá)標(biāo)污廢水的排放不僅污染了環(huán)境和水源,更加重了水資源的日益短缺和水質(zhì)的日益惡化,從而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)。所以在20世紀(jì)80 年代末在歐美發(fā)展起來(lái)的一種新型的污水處理技術(shù)—曝氣生物濾池,它是由滴濾池發(fā)展而來(lái)并借鑒了快濾池形式,在一個(gè)單元反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)完成了生物氧化和固液分離的功能。19世紀(jì)以來(lái),經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家相繼出現(xiàn)了環(huán)境污染和社會(huì)公害問題,許多國(guó)家的河湖水域解氧降低,水生物減少,人們發(fā)病率增加,政府開始認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)污水處理的必要性,付出巨大代價(jià),才基本控制了形勢(shì),使水生物恢復(fù)生長(zhǎng),各國(guó)政府對(duì)于污水處理工作極為重視,從法律和建設(shè)資金上給予保證,并不斷開拓新技術(shù),使城市污水處理事業(yè)得以迅速發(fā)展.污水處理是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源保護(hù)不可或缺的組成部分。結(jié)合不同的城市布局，發(fā)展規(guī)劃，地理水文等具體情況，對(duì)城市污水處理廠的建設(shè)進(jìn)行合理規(guī)劃，集中處理，不僅能保證建設(shè)資金的有效利用率，降低處理能耗，而且有利于區(qū)域或流域水污染的協(xié)調(diào)管理及水體自凈容量的充分利用。2000年用于城市污水處理工程建設(shè)的總投資約為150億元。成都三瓦窯污水處理廠處理規(guī)模為40萬(wàn)立方米/天，杭州四堡污水處理廠處理規(guī)模為40萬(wàn)立方米/天，沈陽(yáng)北部污水處理廠規(guī)模為40萬(wàn)立米米/天，鄭州王新莊污水處理廠處理規(guī)模40萬(wàn)立方米/天。⑧ 水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的提高隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也逐步提高，這就使得城市污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，除BOD外，對(duì)氮磷等的去除要求也將提升。在滿足出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)前提下,應(yīng)著重研究運(yùn)行費(fèi)用與管理水平。因此不同工藝本身對(duì)電耗影響較小,即工藝對(duì)運(yùn)行費(fèi)用的影響相對(duì)較小,但造價(jià)和占地則不同,在比較工藝的積極性方面主要是投資和占地因素間的比較。如采用延時(shí)曝氣的SBR 法,還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序,整個(gè)污水廠只需要幾個(gè)構(gòu)筑物。污泥活性高，濃度高且具有良好的污泥沉降性能。 污水提升水頭損失較大。該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能。③ 在厭氧缺氧好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不會(huì)大量繁殖，SVI一般小于100，污泥沉降性好。我國(guó)在90 年代初開始對(duì)此技術(shù)的試驗(yàn)研究。根據(jù)處理效果和控制來(lái)說(shuō)，上向流運(yùn)用得比較多。③ 生物濃度高、生物相復(fù)雜、菌群結(jié)構(gòu)合理。通過(guò)研發(fā)高效性能的新型填料、加強(qiáng)預(yù)處理、高級(jí)氧化、工藝組合等，可以強(qiáng)化曝氣生物濾池的性能以及對(duì)某些難降解污染物的去除能力，從而使曝氣生物濾池在水處理上發(fā)揮更大的作用。但是曝氣生物濾池技術(shù)就可以很好的彌補(bǔ)了氧化溝和SBR工藝的缺點(diǎn)，因?yàn)樗哂休^小的池容和占地面積，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，處理出水水質(zhì)好，簡(jiǎn)化處理流程，基建費(fèi)用，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用節(jié)省，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，脫氮除磷效果好，受氣候，水量，水質(zhì)影響小，構(gòu)筑物模塊化，有利于今后的擴(kuò)建，主要設(shè)備和材料均可國(guó)內(nèi)配套生產(chǎn)，不需要進(jìn)口等緒多優(yōu)點(diǎn)。在水解酸化池中，主要以兼性微生物為主，另含有部分甲烷菌。（1）較小的池容和占地面積上向流曝氣生物濾池的BOD容積負(fù)荷大，是常規(guī)二級(jí)生物處理的5～10倍，所以它的池容積和占地面積較常規(guī)二級(jí)生物處理工藝要小得多，同時(shí)在濾池后不需設(shè)二次沉淀池，大大節(jié)省了占地面積和大量的土建費(fèi)用。上向流曝氣生物濾池工藝處理城市污水，其出水SS和BOD可保持在20mg/l一下，去除率高，滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。（5）自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單上向流曝氣生物濾池具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，沒有污泥膨脹問題，微生物也不會(huì)流失，能保持較高的微生物濃度，因此，日常運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，處理效果穩(wěn)定。當(dāng)源水量小于或等于進(jìn)水量時(shí)，溢流井不起作用的。驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)為電動(dòng)和手動(dòng)兩套控制，以保證斷電情況下能對(duì)閥門進(jìn)行開啟和關(guān)閉。（1）主要特點(diǎn)① 結(jié)構(gòu)緊湊、電氣控制簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。有效容積V＝QT＝6＝1250取調(diào)節(jié)池內(nèi)的有效水深為h=5m采用方形池，池長(zhǎng)L與池寬B相等，則池表面積㎡所以，L＝B＝，取16m.為防止污水中懸浮物的沉積和使水質(zhì)均勻，可采用水泵強(qiáng)制循環(huán)進(jìn)行攪拌，也可采用專用攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌。 調(diào)節(jié)池集水坑內(nèi)設(shè)LX型螺旋離心無(wú)堵塞泵3臺(tái)。(1) 柵槽寬度① 柵條的間隙數(shù) n,個(gè) 其中， Q 為最大設(shè)計(jì)流量, m3/S。 k 為系數(shù),格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù),一般采用3. 為阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關(guān)，可按手冊(cè)提供的計(jì)算公式和相關(guān)系數(shù)計(jì)算。本污水廠采用2座渦流沉砂池單座設(shè)計(jì)水量：Q=3250/d= 表44 渦流式沉砂池規(guī)格設(shè)計(jì)水量/（）沉砂池直徑/m沉砂池深度/m砂斗直徑/m砂斗深度/m驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)/m槳板轉(zhuǎn)速/(r/min)202020141413131313由表44選擇單座渦流式沉砂池各部分尺寸見表45 表45 渦流沉砂池尺寸 設(shè)計(jì)水量/（）砂斗深度/m沉砂池直徑/m驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)/m沉砂池深度/m槳板轉(zhuǎn)速/(r/min)20砂斗直徑/m(1) 排砂方法 渦流沉砂池排砂有三種方式：第一種是用砂泵直接從砂斗底部經(jīng)吸水管排除；第二種是用空氣提升器，即在槳板傳動(dòng)軸入一空氣提升器；第三種是在傳動(dòng)軸中插入砂泵，泵及電機(jī)設(shè)在沉砂池頂部。② 規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù) 表46 QTS型空氣提砂機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 參數(shù)型號(hào)處理水量/()直徑D/mm直徑d/mm整機(jī)功率/kwQTS13013061001500(2) 砂水分離渦流沉砂池的排砂設(shè)施與砂水分離器連鎖，根據(jù)時(shí)間間隔及持續(xù)時(shí)間定時(shí)控制運(yùn)行，同時(shí)設(shè)手動(dòng)控制。 ⑤ 襯條為快裝式，便于更換。本設(shè)計(jì)根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理的實(shí)際情況取HRT＝。其中，：ηss—總懸浮物TSS惰性組份比例，取3050% SSo—進(jìn)水總懸浮物，SSo=150mg/lW2 =1506500/1000 =說(shuō)明：前者是污泥的產(chǎn)量的有機(jī)部分，后者是總懸浮物中一般無(wú)機(jī)惰性部分，有機(jī)部分被生化掉，形成了完全的惰性污泥。它定期利用處理后的出水對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以保證微生物的活性。 Cs為標(biāo)準(zhǔn)條件下清下飽和溶解氧。選用空氣沖洗強(qiáng)度為40m3/(m2（2）設(shè)計(jì)計(jì)算(a)設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目 進(jìn)水水質(zhì)601824404出水水質(zhì)309164去除率/%50605070600表4－10 N型曝氣生物濾池設(shè)計(jì)參數(shù)(b) N型曝氣生物濾池尺寸①濾料體積計(jì)算V 選用陶粒作為濾料。⑤需氧量的計(jì)算降解BOD5實(shí)際需氧量。同時(shí)可根據(jù)當(dāng)排放標(biāo)準(zhǔn)要求TP≤，在該級(jí)濾池的進(jìn)水口投加鐵鹽進(jìn)行化學(xué)除磷。 設(shè)計(jì)濾池為2格，每格濾料高h(yuǎn)3為3m。、反沖洗水泵鼓風(fēng)機(jī)房1座，長(zhǎng)寬=26m7m。(2)污泥提升泵污泥均質(zhì)池內(nèi)的污泥提升泵采用WQ型無(wú)堵塞潛水排污泵，共計(jì)二臺(tái)，一用一備。h 1壓力/MPa功率/kw電壓/VJD1000/0～380D 污泥輸送泵 作用是將污泥定量輸送至脫水機(jī)的料槽中。作平面布置時(shí)，要根據(jù)各構(gòu)筑物（及其附屬輔助建筑物，如泵房、鼓風(fēng)機(jī)房等）的功能要求和流程的水力要求，結(jié)合廠址地形、地質(zhì)條件，確定它們?cè)谄矫鎴D上的位置。污水處理廠內(nèi)應(yīng)有完善的雨水管道系統(tǒng)，以免積水而影響處理廠的運(yùn)行。辦公室、化驗(yàn)室等均應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)距離，并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物的夏季主風(fēng)向的上風(fēng)向處。水頭損失應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，并留有余地。表61 污水處理構(gòu)筑物需要的水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失(cm)構(gòu)筑物名稱水頭損失(cm)格柵10~25生物濾池(工作高度為2m時(shí))：沉砂池10~25沉淀池：平流 豎流 輻流20~401)裝有旋轉(zhuǎn)式布水器270~28040~502)裝有固定噴灑布水器450~47550~60混合池或接觸池10~30雙層沉淀池10~20污泥干化場(chǎng)200~350曝氣池：污水潛流入池25~50 污水跌水入池50~150污水廠的高程布置就是確定各構(gòu)筑物的高程。 此外，處理廠內(nèi)的道路應(yīng)合理布置以方便運(yùn)輸；并應(yīng)大力植樹綠化以改善衛(wèi)生條件。它們是污水處理廠設(shè)計(jì)不可缺少的組成部分。布置應(yīng)盡量緊湊，縮短管線，以節(jié)約用地，但也必須有一定間距，這一間距主要考慮管、渠敷設(shè)的要求，施工時(shí)地基的相互影響，以及遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性。h 1壓力/MPa功率/kw電壓/VG70113～16 380E 靜態(tài)混合器 作用是將來(lái)自污泥泵的污泥和來(lái)自藥液泵的絮凝劑充分混合，使污泥中的固體顆粒凝聚成易于脫水的絮團(tuán)。選用BSD型帶式污泥脫水機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)見表5－13 表5－13 BSD型帶式污泥脫水機(jī)技術(shù)參數(shù)型號(hào)帶寬/mm功率/kw水壓/MPa水量/m3DN曝氣生物濾池選用Q=6m3/min，（2用1 備）；N曝氣生物濾池選用Q=，（2用1 備）。 對(duì)濾池反沖洗瞬時(shí)大水量進(jìn)行緩沖調(diào)節(jié)，保護(hù)水解池的正常運(yùn)行。出水采用1套柵型穩(wěn)流器、單堰出水。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算(a)設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目 進(jìn)水水質(zhì)309404出水水質(zhì)30916去除率/%000060 DN型曝氣生物濾池設(shè)計(jì)參數(shù)(b) DN型曝氣生物濾池尺寸①濾料體積計(jì)算V 選用陶粒作為濾料。當(dāng)出水BOD5值為20mg/L時(shí)，～。d)。 選用水反沖洗強(qiáng)度q水為25 m3/(m2 T為混合液溫度，℃。d)。W = + = kg/d: （2）排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一般來(lái)講，隨著反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度的增加，出水水質(zhì)會(huì)得到改善。則有效池容為：水解酸化池的有效容積＝QT其中， 為水解酸化池的有效容積，m3Q為進(jìn)入水解酸化池的有效容積，m3T為廢水在水解酸化池中的水力停留時(shí)間，h＝QT=＝750 m3根據(jù)實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn)，～。B主要技術(shù)參數(shù)見表4－7 表47螺旋式砂水分離器技術(shù)參數(shù)型號(hào)LSSF—260LSSF－320LSSF－355LSSF－420處理量/5～1212～2020～2727～38電動(dòng)機(jī)功率/kw由污水處理量＝，一臺(tái)砂水分離器可去除Q=＝。選3臺(tái)2開1備。選用QTS型空氣提砂機(jī)3臺(tái)2開1備① 簡(jiǎn)介QTS型空氣提砂機(jī)為一種新型的提砂設(shè)備，去除率可達(dá)95%。表43 NXG型旋轉(zhuǎn)式格柵的技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)/mm設(shè)備型號(hào) 設(shè)備寬度 有效柵寬 外型總寬 有效柵隙 耙鏈線速度 電機(jī)功率XG1000 1000 850 1300