【文章內(nèi)容簡介】 處理后達到排放要求。 (2)污水處理廠采用的各項設計參數(shù)必須可靠。 設計時必須充分掌握和認真研究各項自然條件，如水質(zhì)水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項設計數(shù)據(jù)，在設計中一西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 4 定要遵守現(xiàn)行的設計規(guī)范，保證必要的安全系數(shù)。對新工藝、新技術(shù)、新 結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。 (3) 污水處理廠（站）設計必須符合經(jīng)濟的要求。 污水處理工程方案設計完成后，總體布置、單體設計及藥劑選用等盡可能采用合理措施降低工程造價和運行管理費用， (4)污水廠設計應當力求技術(shù)合理。 在經(jīng)濟合理的原則下，必須根據(jù)需要，盡可能采用先進的工藝、機械和自控技術(shù)，但要確保安全可靠。 (5) 污水廠設計必須考慮安全運行的條件，如適當設置放空管、超越管線、沼氣的安全儲存等。 (6)污水廠設計必須注意近遠期的結(jié)合，不宜分期建設的部分 ，如配水井、泵房及加藥間等，其土建部分應一次建成；在無遠期規(guī)劃的情況下，設計時應為以后的發(fā)展留有挖潛和擴建的條件。 設計內(nèi)容 污水處理廠工藝設計流程設計說明一般包括以下內(nèi)容 : （ 1）據(jù)城市或企業(yè)的總體規(guī)劃或現(xiàn)狀與設計方案選擇處理廠廠址； （ 2）處理廠工藝流程設計說明； （ 3）處理構(gòu)筑物型式選型說明； （ 4）處理構(gòu)筑物或設施的設計計算； （ 5）主要輔助構(gòu)筑物設計計算； （ 6）主要設備設計計算選擇； （ 7）污水廠總體布置 (平面或豎向 )及廠區(qū)道路、綠化和管線綜合布置； （ 8）處理構(gòu)筑物、主要輔助構(gòu)筑物 、非標設備設計圖繪制； 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 5 （ 9）編制主要設備材料表； （ 10）工程造價及成本概算。 任務要求 城市污水處理廠的設計說明書 1 冊 過程管理 1 冊 文獻翻譯 1 冊 污水處理廠平面布置圖 A1 手繪 教師自選圖 A1 手繪 主要構(gòu)筑物施工圖 A3 CAD 一套（ 10 張） 西安工程大學本 科畢業(yè)設計（論文） 6 第 2章 污水處理廠設計 污水處理廠址選擇 污水廠廠址選擇應遵循下列各項原則 應與選定的工藝相適應 盡量少占農(nóng)田 應位于水源下游和夏季主導風向下風向 應考慮便于運輸 充分利用地形 本地區(qū)在總體規(guī)劃、專業(yè)規(guī)劃及開發(fā)區(qū)建設中，已按自然地形，用地規(guī)劃預留了污水處理廠位置。 污水污泥處理工藝選擇 水質(zhì)指標 表 21 進出水水質(zhì)表 水質(zhì)指標 BOD（ mg/L） COD（ mg/ L） SS（ mg/ L） NH3－ N（ mg/ L） TP（ mg/ L） 原水水質(zhì) 330 545 310 30 5 出水水質(zhì) 10 50 10 20 西安工程大學本 科畢業(yè)設計（論文） 7 污水、污泥處理工藝選擇 （ 1） 處理工藝流程選擇應考慮的因素 污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機組合。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮各處理單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以污水的處理程 度，工程造價與運行費用，當?shù)氐母黜棗l件，原污水的水量與污水流入工程等因素為依據(jù)。 該污水處理廠日處理能力約 萬噸 ,屬于中小規(guī)模的污水處理廠。按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦， 20 萬 t/d 規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝， 1020 萬 t/d 污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、 SBR、AB 法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應采用二級強化處理，如 OA/2 工藝 ， A/O 工藝， SBR 及其 OA/2改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。 由于該設計對脫氮除磷有要求故選取二級強化處理。可供選取的工藝：OA/2 工藝，工藝， SBR 及其改良工藝，氧化溝工藝。 （ 2） 適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝 該污水處理廠要求對原水中的氮、磷有比較好的去除，應采用二級強化處理。根據(jù)《城市污水處理和污染 防治技術(shù)政策》推薦，以及國內(nèi)外工程實例和豐富的經(jīng)驗，比較成熟的適合中小規(guī)模具有除磷、脫氮的工藝有： OA/2 工藝， A/O 工藝， SBR 及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。 A/O 工藝、 OA/2 工藝、各種氧化溝工藝、 SBR 工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。 西安工程大學本 科畢業(yè)設計（論文） 8 一 . OA/2 處理工藝 (如下圖所示 ) (1) OA/2 處理工藝是 Anaerobic－ Anoxic－ Oxic 的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱， OA/2 工藝是在厭氧－好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。 (2) OA/2 工藝的特點： A：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷功能； B：在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其它工藝。 C：在厭氧 缺氧 好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖， SVI 一般小于 100，不會發(fā)生污泥膨脹。 二 .氧化溝 嚴格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫 氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。 氧化溝具有以下特點： 二沉池 內(nèi)回流 污泥回流 圖 1 Ａ 2/Ｏ工藝 厭氧 好氧 缺氧 西安工程大學本 科畢業(yè)設計（論文） 9 (1)工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。 (2)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為 20～ 30 d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡單，運行費用低。 (3)可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^氧化溝中曝氣機的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞ 80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 三 .SBR 工藝 SBR 是一種間 歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個反應池內(nèi)完成污水的生化反應、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^雙池或多池組合運行實現(xiàn)連續(xù)進出水。 SBR 通過對反應池曝氣量和溶解氧的控制而實現(xiàn)不同的處理目標，具有很大的靈活性。 SBR 工藝具有以下特點： (1) SBR 工藝流程簡單、管理方便、造價低。 SBR 工藝只有一個反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。 (2) 處理效果好。 SBR 工藝反應過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn) 態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的 (盡管是處于完全混合狀態(tài)中 )，隨時間的延續(xù)而逐漸降低。反應器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。 (3) 有較好的除磷脫氮效果。 SBR 工藝可以很容易地交替實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過改變曝氣量、反應時間等方面來創(chuàng)造條件提高除磷脫氮效率。 西安工程大學本 科畢業(yè)設計（論文） 10 綜上所述，可得比較適合本經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的工藝是 OA/2 工藝。因為這種工藝具有較好的除 P 脫 N 功能； 具有改善污泥沉降性能的作 用的能力，減少的污泥排放量；具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩(wěn)定；技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠；管理維護簡單，運行費用低；國內(nèi)工程實例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗技術(shù)先進成熟，運行穩(wěn)妥可靠，最為重要的是該工藝總水力停留時間少于其他同類工藝，節(jié)省基建費用，占地面積相對較小，在市場經(jīng)濟的形勢下，寸土寸金，該工藝無疑具有非常大的吸引力。 4. OA/2 法同步脫氮除磷工藝的原理： OA/2 分為三大部分，分別為厭氧、缺氧、好氧區(qū)。 原污水從進水井內(nèi)首 先進入?yún)捬鯀^(qū)，同步進入的還有從沉淀池排出的含磷回流污泥，本反應器的主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化。污水經(jīng)過第一厭氧反應器進入缺氧反應器，本反應器的首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應器送來的，循環(huán)的混合液量較大，一般為 2Q(Q——原污水流量 )。混合液從缺氧反應器進入好氧反應器 ——曝氣器，這一反應器單元是多功能的，去觸 BOD ，硝化和吸收磷等項反應都在本反應器內(nèi)進行。這三項反應都是重要的，混合液中含有 NNO?3 ，污泥中含有過剩的磷，而污水中的 BOD 則得到去除。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 11 第 3章 污水處理系統(tǒng)設計計算 格柵的計算 設計要求 （ 1） 污水處理系統(tǒng)前格柵條間隙，應該符合以下要求： a：人工清除 25～ 40mm；b：機械清除 16～ 25mm； c：最大間隙 40mm，污水處理廠也可設細粗兩格柵 . （ 2） 若水泵前格柵間隙不大于 25mm時，污水處理系統(tǒng)前可不再設置格柵 . （ 3） 在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于 ） ，一般采用機械清除 . （ 4） 機械格柵不宜小于兩臺，若為若為一臺時，應設人工清除格柵備用 . （ 5） 過柵流速一般采用 ～ （ 6） 格柵前渠道內(nèi)的水速一般采用 ～ （ 7） 格柵傾角一般采用 ?45 ～ ?75 ，人工格柵傾角小的時候較為省力但占地多 . （ 8） 通過格柵水頭損失一般采用 ～ . （ 9） 格柵間必須設置工作臺，臺 面應該高出柵前最高設計水位 有安全和沖洗設施 . （ 10 格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應小于 . 中格柵的設計計算 格柵計算簡圖如圖 31 所示。 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 12 31 格柵計算簡圖 （ 1） 柵條間隙數(shù)（ n）： 設計平均流量 :Q=15,50000/(243600)=(m3/s),總變化系數(shù) Kz= 則最大設計流量 Qmax==(m3/s)，本設計采用三備一用粗格柵，則Qmax1=(m3/s) 柵條的間隙數(shù) n,個 bhvQn ?sin1max? 式中 1maxQ 最大設計流量， 3m /s； α格柵傾角，取 α=75； b 柵條間隙， m，取 b=； n柵條間隙數(shù)，個； h柵前水深， m，取 h= m； v過柵流速， m/s,取 v= m/s 則： 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 13 n = ??? =（個） 取 n=25(個 ) 則每組中格柵的間隙數(shù)為 25 個 . （ 2） 柵條寬度 (B): 設柵條寬度 S= 柵槽寬度一般比格柵寬 ～ m,取 m； 則柵槽寬度 B2= S(n1)+bn+ =(251)+25+ ≈ 則柵槽總寬度 B= （ 3） 進水渠道漸寬部分的長度 1L .設進水渠道 1B =，其漸寬部分展開角度 1? = ?20 ,進水渠道內(nèi)的流速為 m/s. )(20t a n2 a n2 0111 mBBL ?? ??? ?? ? （ 4） 格柵與出水總渠道連接處的漸窄部長度 2L m , )( mLL ??? (5) 通過格柵的水頭損失 1h ， m 1h = 0h ?k 0h 342 )(,2s i n bSgv ???? ?? 式中 : 1h 設計水頭損失， m； 西安工程大學本科畢業(yè)設計（論文） 14 0h 計算水頭損失， m； g重力加速度， m/s2 k系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 3； ξ