【文章內容簡介】 到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個區(qū)域，采用轉碟曝氣。由于從內溝 (好氧區(qū) )到中溝 (缺氧區(qū) )之間沒有回流設施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設備，不可 避免的帶入相當數量的溶解氧，使得除磷效率較差。 三溝式氧化溝屬于交替運行式氧化溝，由丹麥 Kruger公司創(chuàng)建。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子一直作為曝氣池。原污水交替地進入兩側的池子，處理出水則相應地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉刷的利用率（達 59%左右），另外也有利于生物脫氮。 氧化溝的結構 ： 由圖 21可見 ， Carrousel 氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內 循環(huán)流動。因此氧化溝具有特殊的水力學流態(tài)，既有完全混合式反應器的特點，又有推流式反應器的特點，溝內存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內水深一般為 ～ ，寬深比為 2:1，亦有水深達 7m的，溝中水流平均速度為。氧化溝曝氣混合設備有表面曝氣機、曝氣轉刷或轉盤、射流曝氣器、導管南昌大學環(huán)境科學與工程學院 200*本科生畢業(yè)設計 10 式曝氣器和提升管式曝氣機等，近年來配合使用的還有水下推動器。 圖 21 Carrousel 氧化溝平面結構圖 氧化溝處理污水的原理 最初的普通 Carrousel 氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機使混合液中溶解氧 DO的濃度增加到大約 2～ 3mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除 BOD；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速 ） 。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到 DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中 ， BOD降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結構的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去 除 BOD，但除磷脫氮的能力有限。 工藝流程的確定 工藝流程如圖 22 圖 22 氧化溝處理工藝流程圖 南昌大學環(huán)境科學與工程學院 200*本科生畢業(yè)設計 11 污水處理部分 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直棒式柵條格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉筒式格柵和活動柵條式格柵。由于直棒式格柵運行可靠，布局 簡潔，易于安裝維護，本工藝選用直棒式格柵。 格柵與水泵房的設置方式。 2. 沉砂池 沉砂池的形式，按池內水流方向的不同，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、曝氣沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池是常用的形式，污水在池內沿水平方向流動，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，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，從而產生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。曝氣沉砂池的 優(yōu)點是，通過調節(jié)曝氣量，可以控制污水旋流的速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小 權衡比較之后，考慮到擬建污水處理廠的水質特點，從實際處理效率和經濟運行成本出發(fā)，決定采用平流式沉沙池。 3. 氧化溝 主要比較已經在前面敘述，采用 Carrousel 氧化溝 。 4. 沉淀池 a) 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。 b) 輻流式沉淀池 池型呈圓形或正方形，直徑（或邊長） 660m，池周水深 ，用機械排泥，南昌大學環(huán)境科學與工程學院 200*本科生畢業(yè)設計 12 池底坡度不宜小于 。可用作初沉池或二沉池。 c) 豎流沉式淀池 池型可用圓形或正方形。為了池內水流分布均勻，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。 污泥處理部分 1. 污泥的處理要求 污泥生物處理過程中將產生大量的生物污泥，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： ? 減少有機物，使污泥穩(wěn)定化 ? 減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用 ? 減少污泥中有毒物質 2. 常用污泥處理的工藝流程 ： 城市污水處理廠所產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。在幾種常用的工藝中， b法僅對污泥做脫水處理，方法過于簡單，不能起到污泥穩(wěn)定的作用，其中的微生物也不能殺滅。 C法則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。 D法直接作用于農田，對重 金屬的含量要求十分嚴格，該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。因此，經過幾種工藝的比較，我們選用 a法，污泥首先進入濃縮池，然后進入消化池，去除其中的大部分揮發(fā)性固體，然后經由帶式壓濾機脫水，最后運出廠外集中處置。 南昌大學環(huán)境科學與工程學院 200*本科生畢業(yè)設計 13 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 21 兩種污泥濃縮方法比較 由表 21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 。 物料衡算 表 22 物料衡算表 ( 單位： mg/l ) BOD5 COD 進水 出水 去除率 進水 出水 去除率 粗格柵 — — — — — — 細格柵 — — — — — — 平流式沉沙池 200 190 5% 500 490 2% 卡式氧化溝 190 20 89% 490 110 % 二沉池 20 19 5% 110 107 % 項目 方案一 方案二 主要構筑物 ①污泥 貯泥池 ② 濃縮、脫水機房 ① 污泥濃縮池 ② 脫水機房 主要設備 ① 濃縮池刮泥機 ① 濃縮池刮泥機 ② 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 NH3N SS 進水 出水 去除率 進水 出水 去除率 粗格柵 — — — 200 190 5% 細格柵 — — — 190 175 % 平流式沉沙 池 40 39 % 175 80 54% 卡式 l氧化溝 39 97% 80 25 68% 二沉池 5% 25 24 4% 南昌大學環(huán)境科學與工程學院 200*本科生畢業(yè)設計 14 第 三 章 污水處理系統(tǒng) 設計計算 粗格柵 設計說明：柵條的斷面主要根據過柵流速確定，過柵流速一般為 ～ ，槽內流速 。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時，應注意設計過流能力只為格柵生產廠商提供的最大過流能力的 80%，以留有余地。 如前 面所述，選用平面矩形格柵（ 三座 ） 計算草圖 31 圖 31 格柵 示意圖 格柵的間隙數量 n 取 過柵流速 , 格柵傾角 α=60176。,， 柵條間距 b=30 mm ,柵前水深 1 86 60 ) maxn= sin a/(b hv) = =Q (sin 176。 取 n=17 式中 : Qmax－最大設計流量 ,m3/s a格柵傾角 b柵條間隙 .m h柵前水深 ,m v污水流經格柵的速度 ,m/s 南昌大學環(huán)境科學與工程學院 200*本科生畢業(yè)設計 15 格柵的建筑寬度 B 設計采用圓鋼為柵條，即 s = （ ）B = S n 1 + bn= 0. 02 (17 1) + 0. 02 17= 0. 66m 過柵水頭損失 柵條斷面形狀為圓形 21 h = (v /2g )sina K 0. 18 8m＝ξ 式中 :ξ阻力系數，其值與柵條斷面形狀有關 ， 圓形取 k格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數，一般取 3 柵后槽的總高度 12h =h+h +h 總 式中 : h2柵前渠道超高，取 h = + + = m總 格柵的總建筑長度 1 2 1L = L + L + + + H /tga 111bL = = a 式中 : L1— 進水漸寬部位長度 ， m b1— 進水渠渠寬，取 ； a1— 進水渠漸寬部分展開角，20176。 L2— 出水渠道漸窄部位長度 ， L2= = 1 2 1L = L + L + 1. 0+ 0. 5+ H /tga = 7. 53m 每日柵渣量的計算 工程格柵間隙為 30mm，取 W1=vzqwk 3m ax 13W = (m /d )0. 30 86 =1. 5 = 0. 35 6m /d 8640010000 .0 2 8 6 4 0 01000 式中 ： KZ— 生活污水流量總變化系數，取 南昌大學環(huán)境科學與工程學院 200*本科生畢業(yè)設計 16 因為每日柵渣量＞ 3／ｄ ，宜采用機械清渣 清渣 設備 亞太環(huán)保公司的 FH型旋轉式格柵除污機， 2臺， N=。 構筑物大小 m（長） m（寬） m（高） 泵站 設計流量 Qmax=，考慮到經濟實用性，擬采用螺旋泵作為污水提升裝置．為了避免設備 24小時運轉，決定共配備 6臺 螺旋泵，四 用 二 備， 在平時 6臺 水泵替換使用，可有效延長設備 使用壽命，同時，在某臺水泵出現故障時，可啟用備用水泵，實現污水處理廠的不間斷持續(xù)運轉． 每臺泵的設計水量為： Q＝ ＝ 833 m3/ｈ 集水池容積采用相當于一臺泵的 15min流量， 即： 3V = =208m60833 15 細格柵 擬建 2座 設計參數 設計流量 Qmax=，柵前水深 ，過柵流速 v= 柵條間隙 b=10mm，柵前長度 L1=，柵后長度 L2= 格柵傾角 a=60176。， 柵條寬度 S=10mm，柵前渠超高 h2= 設計計算 圖 31 細格柵計算示意圖 南昌大學環(huán)境科學與工程學院 200*本科生畢業(yè)設計 17 柵條 的間隙數 n 176。 bhvmaxQ sin a 0 .4 6 2 sin 6 0n