【文章內(nèi)容簡介】 少； (5) 污泥回流及時，不易產(chǎn)生污泥膨脹。 (6) 水力停留時間較長，耐沖擊負荷。 缺點： (1) 占地面積較大，土地利用率較低； (2) 單位污水處理能耗稍高，不利于節(jié)能。 提升泵站污泥泵房回流污泥中格柵細格柵沉砂池二沉池氧化溝接觸池污泥濃縮污泥脫水原污水 出水泥餅外送圖 2— 2 氧化溝 工藝流程圖 A2/O 工藝 A2/O 工藝是一種實用化的脫氮除磷工藝。在該工藝中，厭氧池用于生物除磷，缺氧池用于生物脫氮，原污水中的碳源物質(zhì)（ BOD）首先進入?yún)捬醭?，其中的聚磷菌?yōu)先利用污水中的易生 物降解的有機物成為優(yōu)勢菌種，為生物除磷創(chuàng)造了有利條件，污水然后進入缺氧池，反硝化菌利用其他可以利用的碳源將回流到缺氧池的硝態(tài)氮還原成氮氣排入大氣中，達到生物脫氮的目的。 優(yōu)點： (1) 水力停留時間較短，總占地面積較?。? (2) 不易出現(xiàn)污泥膨脹，出水水質(zhì)較好； (3) 用于大型污水廠時運行費用較低； 缺點： (1) 污泥需進行內(nèi)回流，能耗較高； 某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設計 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 8 (2) 污泥滲出液需化學除磷； (3) 沼氣回收經(jīng)濟效益差。 沉砂池砂水分離砂初沉池二沉池 好氧 缺氧 厭氧接觸池排放濃縮池脫水間 貯泥池泥餅消毒劑進水中格柵 提升泵房 細格柵污泥泵房A/A/O工藝圖 2— 3 A2/O 工藝流程圖 工藝 流程的選擇 本 設計要求處理工藝既能有效地去除 BOD、 COD、 SS 等，又能達到同步脫氮除磷的效果。 進水水質(zhì)和出水水質(zhì)的要求是選擇除磷脫氮工藝的一個重要因素。為了達到排放標準，應該選用具有除磷和硝化功能的三級處理。 根據(jù)靈寶市污水處理廠的實際情況和本次設計的具體要求，對上述三種工藝方案進行了橫向比較，綜合考慮了各方案的工藝流程以及各自的優(yōu)缺點后，本設計決定采用 A2/O 脫氮除磷 處理工藝。 此工藝的特點是管理維護簡單；總水力停留時間小于其它的同類設備；厭氧 (缺氧 )/好氧交替進行，不宜于絲狀菌的繁殖；基本不存在污泥膨 脹問題；不需要外加碳源，厭氧和缺氧進行緩速攪拌，運行費用低；節(jié)省基建費用，占地面積相對較小；處理效率一般能達到 BOD5 和 SS 為 95%90% ，總氮為 70% 以上，磷為 90%左右。國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗技術先進成熟。因此宜選采用此方案來處理本次設計的污水。 本 設計的具體工藝流程如下圖： 某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設計 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 9 沉砂池砂水分離砂初沉池二沉池 好氧 缺氧 厭氧接觸池排放濃縮池脫水間 貯泥池泥餅消毒劑進水中格柵 提升泵房 細格柵污泥泵房A/A/O工藝圖 2— 4 A2/O 工藝流程圖 污水處理工藝 1. 格柵 本污水處理廠設置粗、細兩道格柵。格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害。按柵條的種類可分為鏈條式格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉筒式格柵和活動柵條式格柵。由于鏈條式格柵運行可靠，布局簡潔，易于安裝維護，本工藝選用鏈條式格柵。 格柵與水泵房的設置方式如下圖所示： 中格柵 提升泵房 細格柵圖 2— 4 格柵與泵房布置示意圖 2. 沉砂池 沉砂池的形式，按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和旋流式三種； 按池型可分為平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設計 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 10 流沉砂池。 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，具有構造簡單、截留物及顆粒效果較好的優(yōu)點； 豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進入池內(nèi)，無機物顆粒藉重力沉于池底，處理效果一般較差； 曝氣沉砂池是在池的一側通入空氣，使污水沿池旋轉前進，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。 權衡比較之后，考慮到擬建污水處理廠的水質(zhì)特點，從實際處 理效率和經(jīng)濟運行成本出發(fā)，決定采用平流式沉沙池。 3. A2/O 工藝 為了更好的脫氮除磷，采用倒置 A2/O 工藝 4. 沉淀池 平流式沉淀池：由流入裝置、流出裝置、沉淀區(qū)、緩沖層、污泥區(qū)及排泥裝置等組成。流入裝置由配水槽、擋流板組成，流出裝置由流出槽與擋板組成，緩沖層的作用時避免已沉污泥被水流攪起以及緩解沖擊負荷，污泥區(qū)起貯存、濃縮和排泥作用，排泥方式有靜水壓力法、機械排泥法。 輻流式沉淀池： 池型成圓形或正方形，直徑（或邊長） 660m，池周水深 ，用機械排泥，池底坡度不宜小于 ?？?用作初沉池或二沉池。 豎流沉式淀池：池型可用圓形或正方形。為了池內(nèi)水流分布均勻，池徑不宜太大，一般采用 47m。沉淀區(qū)呈柱形，污泥斗呈截頭倒錐體。 輻流沉淀池工藝成熟，適合范圍廣，故采用之。 5. 污水消毒設施 紫外線消毒法的投資較小，但不能長時間持續(xù)其消毒效果；臭氧消毒效率高，不產(chǎn)生難處理或生物積累性殘余物，但其設備投資高昂，維護工作復雜；液氯消毒效果可靠，設備簡單，成本低廉，故本設計采用液氯消毒工藝。 某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設計 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 本設計設置隔板式接觸池和配套的加氯、貯氯設施。 污泥處理工藝 1. 污泥處理的要求 污泥 生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機物含量較高且不穩(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。 污泥處理要求如下： 第一，減少有機物，使污泥穩(wěn)定化；第二，減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用；第三，減少污泥中有毒物質(zhì)。 2. 常用污泥處理的工藝流程： 剩余污泥剩余污泥剩余污泥剩余污泥污泥消化 污泥脫水 最終處置污泥濃縮污泥濃縮污泥濃縮污泥濃縮污泥消化污泥脫水污泥脫水最終處置最終處置干燥焚燒自然干化 生物堆肥 返回農(nóng)田方法1方法2方法3方法4圖 2— 5 常用污泥處理工藝流程圖 城市污水處理廠所產(chǎn)生的污泥約為處理的水的體積的 %%左右。這些污泥一般富含有機物、病菌等，若不加處理隨意堆放，將對周圍環(huán)境造成新的 污染。在上圖所示的幾種常用的工藝中，由于本方案中氧化溝已經(jīng)要求實現(xiàn)污泥的好養(yǎng)穩(wěn)定，且作為小型污水廠建設、維護污泥消化某城鎮(zhèn)污水處理廠初步設計 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 設施尚有很多現(xiàn)實問題，故不采用方法 1；方法 3 設備投資和運行費用過于昂貴，目前僅用于工業(yè)污泥和垃圾的處理，不具有經(jīng)濟可行性；方法 4直接作用于農(nóng)田，對重金屬的含量要求十分嚴格，本設計中的污水處理廠同時處理生活污水和工業(yè)廢水，其中工業(yè)廢水中將不可避免的含有較多量 的重金屬，會對農(nóng)田造成較為嚴重的二次污染。 因此，經(jīng)過幾種工藝的比較，決定采用方法 2，即對污泥進行濃縮，脫水處理后，將泥餅外運，進 行最終處置。其中污泥濃縮，脫水有兩種方式選擇，污泥含水率均能達到 80%，方案如下： 1. 方案一：污泥機械濃縮、機械脫水； 2. 方案二：污泥重力濃縮、機械脫水。 表 2— 1 兩種污泥濃縮方法比較 項目 方案一 方案二 主要構筑物 污泥 貯 泥池 濃縮、脫水機房 污泥濃縮池 脫水機房 主要設備 濃縮池刮泥機 濃縮池刮泥機、脫水機 占地面積 小 大 絮凝劑總用量 ?≤ 對環(huán)境的影響 小 大 總土建費用 小 大 總設備費用 一般 稍大 由上表可見 方案一優(yōu)于方案二，因此本工程污泥處理工藝選用污泥機械濃縮，機械脫水。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 第 3 章 主要構筑物計算 污水主干管 污水主干管將城市污水收集后輸送至污水處理廠，本設計中污水主干管采用鋼筋混凝土圓管。 設計參數(shù) 設計流量： 平均流量： Qa=30000m3/d=347 L/S= m3/s 生活污水量總變化系數(shù) Kz=(查表 ) 則 Qmax= 347≈ 503 L/S= m3/s 泵前中格柵 格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬篩網(wǎng)、框架 及相關裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的前端、用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物。 1．設計參數(shù)： 柵前流速 v1=，過柵流速 v2=柵條寬度 s=，格柵間隙 b=20mm 柵前部分長度 ，格柵傾角α =60176。 單位柵渣量ω 1= 柵渣 /103m3 污水 2．設計計算 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 14 （ 1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 Q=2h2v 計算得 :柵前槽寬 111 2vQB ? =,則柵前水深 h= B1/2=（ 2 ） 柵 條 間 隙 數(shù) ??21 sinbhvQn ? sin60176。 /( )=45 設兩組格柵 ,每組間隙數(shù) 23 個 （ 3）柵槽 寬度 B1=s（ n1） +bn=﹙ 23－ 1﹚＋ 23＝ （ 4）進水渠道漸寬部分長度111 tan2 ?BBL ?? =(－ )/2tan20176。 = （其中α 1 為進水渠展開角） （ 5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分 長度 212 LL?= （ 6）過柵水頭損失（ h2） 因 柵 條 邊 為 矩 形 截 面 ， 取 k=3，則 mgvkkhh n2 201 ????? ?? 其中ε =β（ s/e） 4/3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3 ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時β = （ 7）柵后槽總高度（ H） 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 15 取柵前渠道超高 h1=，則柵前槽總高度 H1=h+h1=+0.5= 柵后槽總高度 H=h+h1+h2=++= （ 8）格柵總長度 L=L1+L2+++=++++176。 = （ 9）每日柵渣量 設每日柵渣量為 ，取 KZ＝ dmdmK WQW Z /)/(＝ 010008640 0 331max ?? ???? ???采用機械清渣。 （ 10） 計算草圖如下 圖 3— 1 中格柵計算草 圖 污水提升泵房 1. 水泵選擇 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 16 （ 1）設計水量 30000m3/d （ 2）水泵揚程 a:提升凈揚程 =提升后最高水位 — 泵站吸水池最低水位 =— （ ） = b:水泵水頭損失取 2m 則水泵揚程 H z+h=7+2=9m （ 3） 選擇 250QW 型潛水排污泵 3 臺 (兩用 一 備 ) 揚程 /m 流量 m3/h 轉速r/min 軸功率 出口直徑mm 效率 % 11 700 980 37 250 2. 集水池 ⑴、容積 按一臺泵最大流量時 6min 的出流量設計，則集水池的有效容積 370660700 mV ??? ⑵、面積 取有效水深 mH 2? ，則面積 235270 mHvF ??? mmmmBLmlFBm5757357，實際水深為保護水深為集水池平面尺寸，則寬度集水池長度取?????? ⑶、泵位及安裝 潛水電泵直接置于集水池內(nèi)，電泵檢修采用移動吊架。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 17 泵后細格柵 1．設計參數(shù)： 柵前流速 v1=，過柵流速 v2=柵條寬度 s=，格柵間隙 e=10mm 柵前部分長度 ，格柵傾角α =60176。 單位柵渣量ω 1= 柵渣 /103m3 污水 2．設計計算 （ 1）確定格柵前水深，根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 2 1211 vBQ ?計算得柵前槽寬111 2vQB ? = ? =,則柵前水深 h= B1/2=（ 2）柵條間隙數(shù) ??21 sinehvQn ? sin60176。 /( ﹚ =90 設計三組格柵，每組格柵間隙數(shù) n=30 條 （ 3）柵槽有效寬度 B2=s（ n1） +en=﹙ 30－ 1﹚＋ 30=0.59m， 所以總槽寬為 3＋ ? 2=（考慮中間隔墻厚 ） （ 4）進水渠道漸寬部分長度111 tan2 ?BBL ?? =(－ )／ 2tan20176。 =1.20m（其中α 1 為進水渠展開角） （ 5）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度 212 LL ?= （ 6）過柵水頭損失（ h1） 因柵條邊為矩形截面，取 k=3，則 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 18 mgvkkhh i ) ( i n2 23401 2 ????????? ?? 其中ε =β（ s/e） 4/3 h0：計算水頭損失 k：系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，取 k=3 ε：阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷