【文章內(nèi)容簡介】 外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣的空氣擴(kuò)散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運(yùn)行管理要方便。 ② 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。實際運(yùn)行效果表明，氧化溝在去除 BOD5 和 SS 方面均可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，運(yùn)行也更穩(wěn)定可靠。同時，在不增加曝氣池容積時，能方便地實現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當(dāng)擴(kuò)大曝氣池容積，能更方便地實現(xiàn)完全脫氮的深度處理。 ③ 基建投資省，運(yùn)行費用低。實際運(yùn)行證明，由于氧化溝工藝省去初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，且比較容易實現(xiàn)硝化和反硝化，當(dāng)處理要求脫氮時，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多（當(dāng)只需去除 BOD5時，可能節(jié)省不多）。同樣，當(dāng)僅要求去除 BOD5時，對于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運(yùn)行費用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，而要求去除BOD5且去除 NH3N時，氧化溝工藝運(yùn)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(dá) 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(yùn)行費用，且便于管理。 ⑤ 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)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(dāng) L=90～ 600m 時， t=5～ 20min。由于廢水在氧化溝中設(shè)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?？梢娫鬯贿M(jìn)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(fù)荷的能力。 ⑥ 占地面積少。由于氧化溝工藝所采用的污泥負(fù)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(jì) 80年代起，也已普遍采用氧化溝技術(shù)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(yùn)行費用與各廠的污水濃度和建設(shè)條件有關(guān)，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(dāng)進(jìn)水 BOD5在 120～ 180mg/L時，單方基建投資約為 700～ 900元 /（ m3/d），運(yùn)行成本為 ～ /m3污水。 工藝流程框圖 （ 1）普通活性污泥法工藝流程 見圖 1 （ 2）氧化溝法工藝流程 黃石理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 9見圖 2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 （ 1）比較內(nèi)容 ① 技術(shù)比較 包括污水處理出水水質(zhì)和運(yùn)行管理水平要求； ② 經(jīng)濟(jì)比較 包括污水處理工程基建投資、運(yùn)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(xì)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(shè)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(shè)備 ⑧ 廠外工程 2 第二部分工作費 3 預(yù)備費 4 建設(shè)期貨款利息 5 工程投資 ⑤ 運(yùn)行費用中未計入折舊費，但計入與基建投資相應(yīng)的維修（大修）費。 （ 2）比較結(jié)果 普通活性污泥法和氧化溝兩方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較詳見表 4。 表 4 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(jìn)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(fù)雜 5 總占地面積 /畝 單位占地 /[畝 /（萬 m3178。 d） ] 黃石理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 10 6 工程總投資 單位投資 /[元 /（ m3178。 d） ] 7 年運(yùn)行費用 /萬元 單位成本 /（元 / m3污水） 注： 15畝 =1hm2 （ 3）推薦方案 由以上內(nèi)容知，兩種工藝都能達(dá)到預(yù)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(dá)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(shù)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 /（ m3178。 d），比普通活性污泥法減少投資約為 %； ⑤ 氧化溝法處理運(yùn)行費用 /年，處理 1t 污水運(yùn)行成本為 元 /m3污水，比普通活性污泥法減少運(yùn)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。 第三章 污水處理工藝設(shè)計計算 污水處理系統(tǒng) （ 1）格柵 ① 設(shè) 計說明 由于不采用池底空氣擴(kuò)散器形成曝氣，故格柵的截污主要對水泵起保護(hù)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(shè)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(shè)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(shè)計采用φ 10圓鋼為柵條 ,即 S=。 黃石理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 11 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(biāo)高）為 ，柵槽深度 。 選用 GH2021鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī) 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?dāng)r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(jī)械格柵。 污物的排除采用機(jī)械裝置：φ 300螺旋輸送機(jī)，選用 長度 l=。 （ 2） 污水提升泵站 ① 設(shè)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(shè)計流量 Qmax=7500 m3/h。 ② 設(shè)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(yīng)二沉池、氧化溝、曝氣沉砂池水面相對標(biāo)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(shè)計提升高度為H=。設(shè)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(jī)、減速機(jī)、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。 =㎡。 （ 3）曝氣沉砂池 ① 設(shè)計說明 污水經(jīng)螺旋泵提升后進(jìn)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(yùn)。 設(shè)計流量為 Qmax=7500 m3/h= m3/s，設(shè)計水力停留時間 t=， 水平流速υ =，有效水深 H1=。 ② 池體設(shè)計計算 a 曝氣沉砂池有效容積（ V） 黃石理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 12 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(shè)計計算 采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，穿孔管曝氣。 設(shè)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(shè)置 2根穿孔曝氣管，每格 2根，共8根。 曝氣管管徑 DN100mm，送風(fēng)管管徑 DN150mm。 ④ 進(jìn)水、出水及撇油 污水直接從螺旋泵出水渠進(jìn)入，設(shè)置進(jìn)水擋墻，出水由池另一端淹沒出水，出水端前部設(shè)出水擋墻，進(jìn)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(shè)置撇油管 DN200，人工撇除浮油，池外設(shè)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(shè)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(shè)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： 黃石理工學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)（論文）設(shè)計 第 頁 /共 頁 13 圖 3: 曝 氣沉砂池計算圖( )平 面圖；（ ）橫剖面圖 （ 4）提砂泵房與砂水分離器 選用直徑 鋼制壓力式旋流砂水分離器兩臺，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(yáng)程為 H0=()= mH2O，砂水分離器入口的壓力為 H2== 則抽砂泵所需揚(yáng)程為 H=H0＋ H2=＋ = 每組曝氣沉砂池設(shè)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(jī)功率為 。 提砂泵房平面尺寸： L179。 B=（ 179。 ）㎡ （ 5）鼓風(fēng)機(jī)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(qiáng)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(fēng)機(jī)房。鼓風(fēng)機(jī)總供氣量為 。 選用 TSO150羅茨鼓風(fēng)機(jī)三臺，二用一備，單臺 Qs= m3/min， P=， 。 鼓風(fēng)機(jī)房（ 179。 ）㎡。 （ 6）配水井 曝氣沉砂后污水進(jìn)入配水井向氧化溝配水，每兩組氧化溝設(shè)配水井一座，同時回流污泥也經(jīng)配水井向氧化溝分配。配水井尺寸φ 179。 。 配水井