【文章內(nèi)容簡介】 BOD5且去除 NH3N時，氧化溝工藝運行費用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。 ④ 污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝所采用的污泥齡一般長達 20～ 30d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡化，節(jié)省處理廠運行費用，且便于管理。 ⑤ 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負荷的能力。水流在氧化溝中流速為 ～ ，氧化溝的總長為 L，則水流完成一個循環(huán)所需時間 t=L/S,當 L=90～ 600m 時， t=5～ 20min。由于廢水在氧化溝中設計水力停留時間 T為 10～ 24h，因此可計算出廢水在整個停留時間內(nèi)要完成的循環(huán)次數(shù)為 30～ 280次不等。可見原污水一進入氧化溝，就會被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)量所稀釋，因此具有一定承受沖擊負荷的能力。 ⑥ 占地面積少。由于氧化溝工藝所采用的污泥負荷較小、水力停留時間較長，使氧化溝容積會大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會大些，但因為省去了初沉池和污泥厭氧消化池，占地面積總的來說會少于傳統(tǒng)活性污泥法。 我國自 20世紀 80年代起，也已普遍采用氧化溝技術處理污水，如桂林東（ 4萬 m3/d）、昆明蘭花溝（ 6萬 m3/d）、邯鄲東（一期 m3/d）、長沙第二（ 14萬 m3/d）、西安北石橋（一期 15萬 m3/d）等城市污水處理廠都采用此工藝，均取得了很好的效果，出水 BOD5一般為 10mg/L左右。 污水處理廠的基建投資和運行費用與各廠的污水濃度和建設條件有關，但在同等條件下的中、小型污水廠，氧化溝法比其他方法低，據(jù)國內(nèi)眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析，當進水 BOD5在 120～ 180mg/L時，單方基建投資約為 700～ 900元 /（ m3/d），運行成本為 ～ /m3污水。 工藝流程框圖 普通活性污泥法工藝流程 見圖 1 氧化溝法工藝流程 見圖 2 第 7 頁 /共 33 頁 渣包外運垃圾打包機格柵原污水提升泵超越閘沉砂池 初沉池鼓風機 空氣流量計 曝氣池空氣鼓風機 空氣濾清器二沉池 接觸池 分水井防洪閘排放河農(nóng)灌砂泵砂水分離器砂外運集泥井 回流泵 套管閥 加氯機液氯沼氣壓縮 沼氣壓縮濃縮池污泥泵一級消化二級消化 投泥泵污泥脫水機泥餅外運沼氣柜 沼氣鍋爐 污泥加熱 余熱回收 沼氣發(fā)電 升壓站 電網(wǎng)至回用水深度處理系統(tǒng)圖1 普 通活性污泥法污水處理工藝流程 ( 第一方案) 第 8 頁 /共 33 頁 渣包外運柵渣打包機格柵原污水提升泵超越閘沉砂池 流量計鼓風機 空氣氧化溝 二沉池 接觸池 分水井防洪閘排放河農(nóng)灌砂泵砂水分離器砂外運回流泵 套管閥 加氯機液氯污泥泵污泥泵貯泥池 濃縮池污泥脫水機泥餅外運至回用水深度處理系統(tǒng)集泥井圖2 氧化溝法污水處理工藝流程 (第二方案)第 9 頁 /共 33 頁 技術經(jīng)濟比較 比較內(nèi)容 ① 技術比較 包括污水處理出水水質(zhì)和運行管理水平要求； ② 經(jīng)濟比較 包括污水處理工程基建投資、運行費用和占地面積； ③ 比較范圍 污水處理廠的污水及污泥處理工程以及附屬建筑等工程； ④ 基建投資詳細內(nèi)容 普通活性污泥法方案投資估算見表 3，氧化溝工藝方案投資估算見表 8。 表 3 普通活性污泥法污水處理廠投資估算 序號 工程或費用名稱 估算價值 /萬元 合計 土建工程 安 裝工程 設備購置 工具購置 其他費用 1 第一部分工程費 ① 水處理工程費 ② 污泥處理工程 ③ 控制樓 ④ 生產(chǎn)輔助建筑 ⑤ 職工宿舍 ⑥ 總平面工程 211 ⑦ 生產(chǎn)輔助設備 ⑧ 廠外工程 2 第二部分工作費 3 預備費 4 建設期貨款利息 5 工程投資 ⑤ 運行費用中未計入折舊費，但計入與基建投資相應的維修（大修）費。 比較結(jié)果 普通活性污泥法和氧化溝兩方案的技術經(jīng)濟比較詳見表 4。 表 4 工藝方案技術經(jīng)濟指標比較表 序號 項目 氧化溝法方案 活性污泥法方案 1 處理能力 /（萬 m3/d） 2 進水水質(zhì) /（ mg/L） BOD5 CODcr SS NH3N 3 出水水質(zhì) /（ mg/L） BOD5 ≤ 14 ≤ 14 CODcr ≤ 63 ≤ 63 SS ≤ 30 ≤ 30 NH3N ≤ 3 ≤ 3 4 要求管理水平 較簡單 復雜 5 總占地面積 /畝 單位占地 /[畝 /（萬 m3178。 d） ] 6 工程總投資 單位投資 /[元 /（ m3178。 d） ] 第 10 頁 /共 33 頁 7 年運行費用 /萬元 單位成本 /（元 / m3污 水） 注： 15畝 =1hm2 推薦方案 由以上內(nèi)容知，兩種工藝都能達到預期的處理效果，且都為成熟工藝，但經(jīng)分析比較，氧化溝法工藝方案在以下方面具有明顯優(yōu)勢。 ① 氧化溝法方案在達到與傳統(tǒng)活性污泥法同樣的去除 BOD5效果時，還能有更充分的硝化和一定的反硝化效果； ② 氧化溝法管理較簡單，適合該市污水處理管理技術水平現(xiàn)狀； ③ 氧化溝法污水處理廠總占地 ，單位占地 /（萬 m3178。 d），比普通活性污泥法減少了占地約 10%； ④ 氧化溝法總投資 1057 萬元，單位投資 元 /（ m3178。 d），比普通活性污泥法減少投資約為 %； ⑤ 氧化溝法處理運行費用 /年，處理 1t污水運行成本為 /m3污水，比普通活性污泥法減少運行費約 %。 綜合以上對比分析，本工程以氧化溝法污水處理廠工藝方案作為推薦方案。 3 污水處理工藝設計計算 污水處理系統(tǒng) 格柵 ① 設計說明 由于不采用池底空氣擴散器形成曝氣，故格柵的截污主要對水泵起保護作用，擬采用中格柵，而提升水泵房選用螺旋泵，為敞開式提升泵，為減少柵渣量，格柵柵條間隙已擬定為 。 設計流量：平均日流量 dQ = m3/d== 最大日流量 7 5 0 0 . 06 2 5 0 . 01 .1 9m a x ????? dz QKQ m3/h = m3/s 設計參數(shù)：柵條間隙 e=，柵前水深 h=,過柵流速υ =，安裝傾角δ =75176。 ② 格柵計算 a. 柵條間隙數(shù)（ n） 為 75s i i nm a x ??? ???? ?eh aQn 條 b. 柵槽有效寬度 (B) 設計采用φ 10圓鋼為柵條 ,即 S=。 第 11 頁 /共 33 頁 1 1 40 . 0 2 51)( 1 1 40 . 0 1en1)S ( nB ?????? = 原污水來水水面埋深（相對標高）為 ，柵槽深度 。 選用 GH2021鏈式旋轉(zhuǎn)格柵除污機 2臺，水槽寬度 ，有效柵寬 ，實際過柵流速υ =(平均流 量時 u=),柵槽長度 l=。 格柵間占地面積 179。 =(㎡ ) 過柵水頭損失（ h1） ??????????? 75s i n) () ( i n223/421 agKh ?? = ③ 柵渣量計算 對于柵條間隙 e= 的中格柵，對于城市污水，每單位體積污水攔截污物為W1=。每日柵渣量為 W= 1m a x ?? ???? ?K WQ m3/d 攔截污物量大于 ，須機械格柵。 污物的排除 采用機械裝置：φ 300螺旋輸送機，選用長度 l=。 污水提升泵站 ① 設計說明 采用氧化溝工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡單，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入曝氣沉砂池 。然后自流通過氧化溝、二沉池及消毒池。設計流量 Qmax=7500 m3/h。 ② 設計選型 污水經(jīng)消毒池處理后排入市政污水管道，消毒水面相對高程為177。 ，則相應二沉池、氧化溝、曝氣沉砂池水面相對標高分別為 、 。 污水提升 前水位為－ ，污水總提升高程為 ，采用螺旋泵，其設計提升高度為 H=。設計流量 Qmax=7500 m3/h，采用 4臺螺旋泵，單臺提升流量為 1875 m3/h。 采用 LXB1500型螺旋泵 5臺， 4用 1備。該泵提升流量為 2100～ 2300 m3/h，轉(zhuǎn)速 42r/min，頭數(shù) 3，功率 55KW，占地面積為（ 179。 ）㎡。 ③ 提升泵房 螺旋泵泵體 室外安裝，電機、減速機、電控柜、電磁流量計顯示器室 內(nèi)安裝，另外考慮一定檢修空間。 提升泵房占地面積為（ ＋ ＋ ）179。 =㎡ ,其工作間占地面積為 179。 =㎡。 曝氣沉砂池 ① 設計說明 污水經(jīng)螺旋泵提升后進入平流曝氣沉砂池，共兩組對稱于提升泵房中軸線布置，每組分為兩格。 沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋離心泵自斗底抽送至高架砂水分離器，砂水分離通入壓縮空氣洗砂，污水回至提升泵前，凈砂直接卸入自卸汽車外運。 設計流量為 Qmax=7500 m3/h= m3/s，設計水力停留時間 t=，水平流速υ=，有效水深 H1=。 ② 池體設計計算 第 12 頁 /共 33 頁 a 曝氣沉砂池有效容積（ V） m a x ????? tQV m3 共四格，每格有效容積 V1=V/4= m3 每格池平面面積為 25 1 ??? HV i㎡ b 沉砂池水流部分的長度（ L） ?????? tVL m 取 L=。 則單格池寬 1 ?? LAB im 每組池寬 B=2B1= ③ 曝氣系統(tǒng)設計計算 采用鼓風曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風機供風，穿孔管曝氣。 設計 曝氣量 q=(m3178。 h) 空氣用量 Qa=qQmax=179。 7500=1500m3/h= m3/min 供氣壓力 p= 穿孔管布置：于每格曝氣沉砂池池長邊兩側(cè)分別設置 2根穿孔曝氣管，每格 2根，共 8根。 曝氣管管徑 DN100mm，送風管管徑 DN150mm。 ④ 進水、出水及撇油 污水直接從螺旋泵出水渠進入，設置進水擋墻，出水由池另一端淹沒出水，出水端前部設出水擋墻，進出水擋墻高度均為 。 在曝氣沉砂池會有少量浮油產(chǎn)生，出水端設置撇油管 DN200，人工撇除浮油，池外設置油水分離槽井。 ⑤ 排砂量計算 對于城市污水，采用曝氣沉砂工藝，產(chǎn)生砂量約為 X1=～ 每日沉砂產(chǎn)量（ Qs） 為 8 0 0 0 0s 51m a x ????? ?x m3/d (含水率為 P=60%) 假設貯 砂時間為 t= 則存砂所需容積為 ?? tQV s m3 折算為 P=%的沉砂體積為 ?????V m3 每格曝氣沉砂池設砂斗兩個，共 8個砂斗，砂斗高 ，斗底平 面尺寸（ 179。 ）㎡。砂斗總?cè)莘e為 )(3 22 ???????V m3 曝氣沉砂池尺寸為 L179。 B179。 H=179。 179。 詳見圖 3： 第 13 頁 /共 33 頁 圖 3: 曝 氣沉砂池計算圖( )平 面圖；（ ）橫剖面圖 提砂泵房與砂水分離器 選用直徑 ，一組曝氣沉砂池一臺。砂水分離器外形高度 H1=，入水口離地面相對高程 為 ，則抽砂泵靜揚程為 H0=()= mH2O，砂水分離器入口的壓力為 H2== 則抽砂泵所需揚程為 H=H0＋ H2=＋ = 每組曝氣沉砂池設提砂泵房一座，配兩臺提砂泵，一用一備，共 4臺。 選用螺旋離心泵， Q= m3/h， H=，電動機功率為 。 提砂泵房平面尺寸： L179。 B=（ 179。 ）㎡ 鼓風機房 砂 水分離后，通入氣水混合液洗砂，氣和水分別沖洗或聯(lián)合沖洗。氣和 水的沖洗強度均為 10L/（ m2178。 s），則用氣量為 。 洗砂用壓縮空氣與曝氣沉砂池，均來自鼓風機房。鼓風機總供氣量為 。 選用 TSO150羅茨鼓風機三臺，二用一備，單臺 Qs= m3/min， P=， 。 鼓風機房（ 179。 ）㎡。 配水井 曝