【文章內(nèi)容簡介】 可能蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 沉積在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池 。還設(shè)有一擋板，使水流及砂子進(jìn)入沉砂池時(shí)向底部流行，并加強(qiáng)附壁效應(yīng)。在沉砂池中間設(shè)有可調(diào)速的槳板，使池內(nèi)的水流保持環(huán)流。槳板，擋板和進(jìn)水水流組合在一起，在沉砂池內(nèi)產(chǎn)生螺旋狀環(huán)流，在重力作用下使砂子沉下，并向池中心移動(dòng)，由于越靠近中心水流斷面越小，水流速度逐漸加快，最后將沉砂落入 砂斗；而較輕的有機(jī)物則在中間部分與砂子分離。池內(nèi)環(huán)流在池壁處向下，到池中間則向上，加上槳板作用，有機(jī)物在池中心部位向上升起，并隨水流進(jìn)入后續(xù)構(gòu)筑物。 （三） CASS 池 CASS 為周期循環(huán)活性污泥法的英文（ Cyclic Activated Sludge System）的縮寫，是將好養(yǎng)的生物選擇器與傳統(tǒng)的連續(xù)進(jìn)水 SBR 反應(yīng)器相結(jié)合的產(chǎn)物。 CASS 工藝是以生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理及合理的水力條件為基礎(chǔ)而開發(fā)的一種系統(tǒng)組成簡單的污水處理新工藝。目前 CASS 工藝在歐美等國家已得到廣泛的應(yīng)用，從運(yùn)行效果看，處理效果好，除磷脫 氮效果也不錯(cuò)。 CASS 工藝是結(jié)合研究成果與實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的成果，由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)下，因此，提高了對(duì)難降解有機(jī)物的去除效果。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，由于省去了初沉池，二沉池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可以節(jié)省20%30%。工藝流程簡潔，污水廠主要構(gòu)筑物為沉砂池、 CASS 池、污泥池，布局緊湊，占地面積可減少 30%。 CASS 沒有污泥回流，污泥負(fù)荷有時(shí)在延時(shí)曝氣范圍內(nèi)，有時(shí)則更高。研究和應(yīng)用表明，在負(fù)荷為 ～ (kgMLSSd)或者再高一些 CASS 工藝仍能到 達(dá) ICEAS 工藝相當(dāng)?shù)娜コЧ矣欣谛纬尚跄阅芎玫奈勰?；而?fù)荷的提高使 CASS 工藝的工程投資比 ICEAS 節(jié)省 25%以上 。 CASS 反應(yīng)池的每個(gè)工作周期可分為曝氣階段，沉淀階段，潷水階段和閑置階段。反應(yīng)池每個(gè)工序如下： 1． 曝氣階段 ： 由曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池供養(yǎng)，有機(jī)物被微生物氧化分解，同時(shí) NH3N 通過硝化菌轉(zhuǎn)化成 NO3N。 2． 沉淀階段 ： 停止曝氣，進(jìn)行泥水分離，同時(shí)微生物利用水中剩余溶解氧進(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)池逐漸有好氧轉(zhuǎn)態(tài)變?yōu)槿毖鯛顟B(tài)，開始進(jìn)行反硝化反應(yīng)。 3． 潷水階段 ： 沉淀結(jié)束后進(jìn) 行潷水，排出上清液，池中水位下降，此時(shí)反應(yīng)池逐步進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)，繼續(xù)進(jìn)行反硝化反應(yīng)。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 4． 閑置階段 ： 閑置階段池中水位由最低水位上升到最高水位。 （四）接觸池 接觸池的作用是保證消毒劑與水有充分的接觸時(shí)間，使消毒劑發(fā)揮作用，達(dá)到預(yù)期的殺菌效果。設(shè)計(jì)合理的接觸池應(yīng)使污水的每個(gè)分子都有相同的停留時(shí)間，也就是說水流屬于 100%的推流。采用的消毒方法不同，接觸池停留時(shí)間、方式也不同。 本設(shè)計(jì)采用隔板接觸池，同時(shí)采用液氯消毒。加藥量 7mg/L。選 3 臺(tái) ZJ1 型轉(zhuǎn)子加氯機(jī)（ 2 用 1 備）。接觸池內(nèi)設(shè) 20 塊 隔板，隔板間距 ，池內(nèi)平均水深 ，水力停留時(shí)間 30min，水流速度 。 （五）計(jì)量堰 為了提高污水廠的工作效率和運(yùn)轉(zhuǎn)管理水平，積累技術(shù)資料，以總結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，為給處理廠的運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)，必須設(shè)置計(jì)量設(shè)備。 污水廠中常用的計(jì)量設(shè)備有巴氏計(jì)量槽、薄壁堰、電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、渦輪流量計(jì)算。污水測(cè)量裝置的選擇原則是精度高，操作簡單，水頭損失小，不易沉積雜物。 各種計(jì)量設(shè)備的比較見 表 16。 表 16 常用 計(jì)量設(shè)備 比較 名稱 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用范圍 巴氏計(jì)量槽 水頭損失小，不易發(fā)生沉淀，操作簡單 施工 技術(shù)要求高，不能自動(dòng)記錄數(shù)據(jù) 大、中、小型污水廠 薄壁堰 穩(wěn)定可靠，操作簡單 水頭損失較大，堰前易沉淀污泥，不能自動(dòng)記錄數(shù)據(jù) 小型污水廠 電磁流量計(jì) 水頭損失小，不易堵塞，精度高，能自動(dòng)記錄數(shù)據(jù) 價(jià)格較貴，維修困難 大、中型污水廠 超聲波流量計(jì) 水頭損失小，不易堵塞，精度高，能自動(dòng)記錄數(shù)據(jù) 價(jià)格較貴，維修困難 大、中型污水廠 渦輪流量計(jì) 精度高，能自動(dòng)記錄數(shù)據(jù) 維修困難 中、小型污水廠 本設(shè)計(jì)采用巴氏計(jì)量槽，其優(yōu)點(diǎn)是水頭損失小，不易發(fā)生沉淀，精確度高達(dá) 95﹪～98﹪ 。 五、消毒劑的選擇 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 城市污水經(jīng) 二級(jí)處理后，水質(zhì)已經(jīng)改善，細(xì)菌含量也大幅減少，但細(xì)菌的絕對(duì)值仍很可觀，并存在有病原菌的可能。因此在排放水體前或農(nóng)田灌溉前，應(yīng)進(jìn)行消毒處理。污水消毒應(yīng)連續(xù)運(yùn)行，特別是在城市水源地的上游，旅游區(qū)，夏季或流行病流行季節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格連續(xù)消毒。 污水消毒的主要方法是向污水投加消毒劑。目前用于污水消毒的消毒劑有液氯、臭氧、次氯酸鈉、紫外線等。 消毒劑的選擇見下 表 17： 表 17 常用 消毒劑優(yōu)缺點(diǎn) 比較 經(jīng)過以上的比較，并根據(jù)現(xiàn)在污水處理廠現(xiàn)在常用的消毒方法，決定使用 液氯消毒 。 第三節(jié) 污泥處理工藝的選擇 在污水處理過程中，產(chǎn)生大量污泥，其數(shù)量約占處理水量的 %%左右。污泥消 毒 劑 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適 用 條 件 液 氯 效果可靠、投配簡單、投量準(zhǔn)確，價(jià)格便宜 氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時(shí)對(duì)水生物有 毒害，當(dāng)污水含工業(yè)污水比例大時(shí)，氯化可能生成致癌化合物 。 適用于，中規(guī)模的污水處理廠 漂 白 粉 投加設(shè)備簡單，價(jià)格便宜。 同液氯缺點(diǎn)外，沿尚有投量不準(zhǔn)確，溶解調(diào)制不便，勞動(dòng)強(qiáng)度大 適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠 臭 氧 消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機(jī)物，色，味，等，污水中 PH，溫度對(duì)消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物 投資大成本高，設(shè)備管理復(fù)雜 適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠 次 氯 酸 鈉 用海水或一定濃度的鹽水， 由處理廠就地自制電解產(chǎn)生，消毒 需要特制氯片及專用的消毒器，消毒水量小 適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 中含有大量的有毒有害物質(zhì)， 因此污泥需要及時(shí)處理與處置。使污泥減量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用。 污水處理廠的全部建設(shè)費(fèi)用中，用于處理污泥的約占 20%50%，甚至 70%。所以污泥處理 是污水處理系統(tǒng)的重要組成部分，必須予以重視。 一、污泥處理方案的選擇 因本設(shè)計(jì)的污泥主要來自 CASS 池，因此無需進(jìn)行消化處理，可直接進(jìn)入濃縮池濃縮后進(jìn)行最終處理。 污泥經(jīng)濃縮后，尚有約 95%97%的含水率，體積仍很大。為了綜合利用和最終處置，需對(duì)污泥作干化和脫水處理。兩者對(duì)脫除污泥的水分，具有同等的效果。 污泥干化與脫水方法主要有自然干化和機(jī)械脫水等。 自然干化是污泥脫水方法中比較經(jīng)濟(jì)的一種，但它占地面積大，衛(wèi)生條件差，受污泥性質(zhì)和氣候影響大，勞動(dòng)強(qiáng)度大；機(jī)械脫水效果好，占地少，不受氣候影響，不污染環(huán)境。 因此本設(shè)計(jì)選用濃縮池 +機(jī)械脫水間。 二、構(gòu)筑物介紹 （一）濃縮池 污泥濃縮的目的在于降低污泥含水率，以減少污泥體積，以利于污泥的后續(xù)處理和利用。對(duì)于污泥的機(jī)械脫水來說，這意味著可減少混凝劑的投加量與脫水設(shè)備的數(shù)量，提高與歐水設(shè)備的效率。 污泥濃縮池有重力濃縮、氣浮濃縮、機(jī)械濃縮等。后兩種主要在工業(yè)上采用，中小型規(guī)模裝置主要采用重力濃縮。 離心濃縮是利用污泥中的固體與液體的相對(duì)密度較差，在離心力場(chǎng)所受的離心力的不同而被分離濃縮。因此使用范圍較廣，但運(yùn)行與維修較高。 本設(shè)計(jì)選用連續(xù)式重力濃縮池。 （二）機(jī)械脫 水間 脫水間 內(nèi)安裝 3 臺(tái) LW200600N 型國產(chǎn)臥螺沉降離心脫水機(jī)， 2 用 1 備。單臺(tái)處理能力 3m /h， 電機(jī)功率 ，外形尺寸 15451930744。 脫水間外形尺寸 12m6 m6 m。 第四節(jié) 污水廠平面及高程布置 一、污水處理廠的廠址選擇 （一）污水處理廠的廠址選擇，應(yīng)遵循下列各項(xiàng)原則 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 1． 應(yīng)于選定的污水處理工藝相適應(yīng)， 如選穩(wěn)定塘或土地處理系統(tǒng)為處理工藝時(shí)，必須有適當(dāng)?shù)拈e置土地面積。 2． 無論采用什么處理工藝， 都應(yīng)做到少占農(nóng)田和不占良田。 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)及生活區(qū)的下游和夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。為保證衛(wèi)生要求，廠址應(yīng)于城鎮(zhèn)、工廠廠區(qū)、生活區(qū)及農(nóng)村居民點(diǎn)保持 300m 以上的距離，但也不易太遠(yuǎn)，以免增加管道長度，提高造價(jià)。 4． 當(dāng)處理后的污水或污泥用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)或市政設(shè)施時(shí)，廠址應(yīng)考慮與用戶靠近，或者便于運(yùn)輸。但處理水排放時(shí)，則應(yīng)于收納水體靠近。 5． 廠址不易設(shè)在雨季易受水淹的低洼處?？拷w的處理廠，要考慮不受洪水威脅。廠址盡量設(shè)在地質(zhì)條件較好的地方，以方便施工，降低造價(jià)。 6． 要充分利用地形，應(yīng)選擇有適當(dāng)坡度的地 區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物高程布置的要求，減少土方工程量。若有可能，宜采用污水不經(jīng)水泵提升而自流流入構(gòu)筑物的方案，以節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用，降低處理成本。 7． 根據(jù)城市總體發(fā)張規(guī)劃，污水處理廠廠址的選擇應(yīng)考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性，有擴(kuò)建的余地。 二、污水處理廠平面布置原則 （一）貫通、連接各處理構(gòu)筑物之間的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折。 （二）污水廠的工藝流程、豎向設(shè)計(jì)宜充分利用地形，符合排水通暢、降低能耗、平衡土方的要求。 （三）在處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)保持一定的距離，以保證敷設(shè)連接管、渠的要求，一般的間距可取值 5～ 10m，某些有特殊要求的建筑物，如污泥消化池、消化氣儲(chǔ)罐等，其間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定。 （四）污水和污泥的處理構(gòu)筑物宜根據(jù)情況盡可能分別集中布置。處理構(gòu)筑物的間距應(yīng)緊湊、合理，符合現(xiàn)行的防火規(guī)范的要求，并應(yīng)滿足各構(gòu)筑物的施工、設(shè)備安裝和埋設(shè)各種管道以及養(yǎng)護(hù)維修管理的要求。 （五）在各處理構(gòu)筑物之間，設(shè)有貫通、連接的管、渠。此外，還應(yīng)設(shè)有能夠使各處理構(gòu)筑物獨(dú)立運(yùn)行的管、渠，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物停止工作時(shí)，使其后續(xù)處理構(gòu)筑物，仍能夠保持正常運(yùn)行。 （六）應(yīng)設(shè)超越全部處理構(gòu)筑物，直接排放水體的超越管。 （七）污水廠應(yīng)合理布置 處理構(gòu)筑物的超越管渠。在廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)設(shè)有：給水管、空氣管、消化氣管、蒸汽管以及輸配電線路。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 （八）在污水處理廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)設(shè)有完善的排雨水管道系統(tǒng)，必要時(shí)應(yīng)考慮設(shè)防洪溝渠。 （九）污水廠的綠化面積不宜小于全廠總面積的 30%。 （十）污水廠應(yīng)設(shè)置通向各構(gòu)筑物和附屬建筑物的必要通道，通道的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求： 1． 主要車行道的寬度：單車道為 ～ ，雙車道為 ～ ，并應(yīng)有回車道。 2． 車行道的轉(zhuǎn)彎半徑宜為 ～ 。 3． 人行道的寬度為 ～ 。 4． 通向高架構(gòu)筑物的扶梯傾角一般宜采 用 30176。，不宜大于 45176。 5． 天橋?qū)挾炔灰诵∮?。 三、污水處理廠的高程布置 污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：確定個(gè)處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及標(biāo)高，通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢的流動(dòng)，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。 為了降低運(yùn)行費(fèi)用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)，以按重力流考慮為宜。為此必須精確的計(jì)算污水流動(dòng)中的水頭損失，水頭損失包括： （一）污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失。 （二）污水流經(jīng)連接前后兩個(gè) 處理構(gòu)筑物管渠（包括配水設(shè)備）的水頭損失。包括揚(yáng)程與局部損失。 （三）污水流經(jīng)量水設(shè)備的損失。 四、高程計(jì)算的基本原則 （一） 選擇一條距離最長、水頭損失最大的流程進(jìn)行水利計(jì)算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常。 （二） 計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量（或泵的最大出水量）作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量；計(jì)算設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時(shí)，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計(jì)流量，并酌加擴(kuò)建時(shí)的備用水頭。 （三） 設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠，水力計(jì)算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程 向上倒推計(jì)算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚(yáng)程較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低。但同時(shí)應(yīng)考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不易過大，以免土建投資過大和增加工程上的難度。還應(yīng)考慮到應(yīng)維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 （四） 在作高程布置時(shí)還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少抽升的污泥量。在決定污泥干化廠、污泥濃縮池、消化池等構(gòu)筑物的高程時(shí)，應(yīng)注意他們的污泥水能自動(dòng)排入污水入流干管或其它構(gòu)筑物的可能。 第五節(jié) 泵房設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)說明 污水泵房用于提升污水廠的污水，以保證污水能在后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)暢 通的流動(dòng)，它有機(jī)器間、集水池、格柵、輔助間等組成，機(jī)器間內(nèi)設(shè)置水泵機(jī)組和有關(guān)的附屬設(shè)備，格柵和吸水管安裝在集水池內(nèi)，集水池還可以在一定程度上調(diào)節(jié)采水的不均勻性，以便水泵較均勻工作，格柵作用是阻攔水中粗大的固體雜質(zhì)，以防止雜物阻塞和損壞水泵，輔助間一般包括貯藏室，修理間，休息室和廁所等。 二、污水泵站的特點(diǎn)及一般規(guī)定 （一）特點(diǎn) 污水泵站的特點(diǎn)時(shí)連續(xù)進(jìn)水，水量較小，但變化幅度大；水中污雜物含量多，對(duì)周