【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表 21 各處理方案的綜合比較 項(xiàng)目 CASS 工藝 SBR 工藝 生物接觸氧化法 氧化溝 (奧貝爾氧化 溝 ) BOD5 90%～ 95% 85%～ 90% 90%～ 95% 90%～ 95% COD 85% 85% 85% 90% SS 85% 90% 85% 80%～ 90% NH3+N 75% 50% 65% 80% TP 85% 75% 70% 70% 耐沖擊能力 強(qiáng) 較強(qiáng) 較強(qiáng) 較強(qiáng) 占地面積 較少 較少 較少 較大 運(yùn)行管理 自動(dòng)化程度高 自動(dòng)化程度高 簡(jiǎn)單 簡(jiǎn)單 與環(huán)境協(xié)調(diào)性 好 好 一般（有氣味） 較差 出水水質(zhì) 較穩(wěn)定 較穩(wěn)定 受濾料影響 穩(wěn)定 污泥量 較少 較少 較少 一般 投資與運(yùn)行費(fèi)用 投資與運(yùn)行費(fèi)一般 投資省運(yùn)行費(fèi)低 投資費(fèi)用一般運(yùn)行費(fèi)較高 投資 省 運(yùn)行費(fèi)低 根據(jù)校區(qū)廢水的處理原則，經(jīng)過分析比較，本設(shè)計(jì)采用 CASS 工藝。選擇 CASS工藝的理由如下： 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 13 不設(shè)置一沉池、二沉池，沒有污泥回流系統(tǒng) ，取消了大型貴重的刮泥機(jī)械和污泥設(shè)備， 因此可減少占地，降低造價(jià) 。 具有良好的除磷脫氮作用。 半靜止?fàn)顟B(tài)沉淀，表面水力和固體負(fù)荷低，沉淀效果好 不易發(fā)生污泥膨脹生。 進(jìn)水水量、水質(zhì)的波動(dòng)可用改變曝氣時(shí)間的簡(jiǎn)單方法予 以緩沖，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。 自動(dòng)化程度高，保證出水水質(zhì)。 剩余污泥量少，性質(zhì)穩(wěn)定。 工藝流程確定 工藝流程的確定主要依據(jù)污水水量、水質(zhì)及變化規(guī)律，以及對(duì)出水水質(zhì)和對(duì)污泥的處理要求來確定，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 14 圖 25 CASS工藝污水處理流程圖 來自排污管的污水首先經(jīng)過細(xì)機(jī)械格柵，攔截雜物；再進(jìn)入集水池，完成水質(zhì)、水量調(diào)節(jié)，保證污水水質(zhì)均勻，水量穩(wěn)定。起到預(yù)處理的作用，能去除水中部分的有機(jī)物。集水池內(nèi)設(shè)液位控制器與提升泵連鎖，待液位達(dá)到設(shè)定高 度時(shí)，水泵自動(dòng)啟動(dòng)，將 污水提入 CASS 池內(nèi)。污水首先進(jìn)入預(yù)反應(yīng)池，在池內(nèi)微生物通過酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)理迅速吸附污水中大部分可溶解性的有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速積累過程，這對(duì)進(jìn)水的水質(zhì)、水量、 pH 和有毒有害毒物起到較好的緩沖作用，可有效防止污泥膨脹；隨后在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程。 CASS 工藝集反應(yīng)、沉淀、排水于一體，對(duì)污染物的降解是一個(gè)時(shí)間上的推流過程，微生物處于 厭氧 — 缺氧 — 好氧周期性變化之中，因此， CASS工藝具有較好的脫氮、除磷功能。生化出水經(jīng)紫外線消毒后，處理水達(dá)標(biāo)排放。 沉砂池和 CASS 池的污泥 用泵提升送到污泥池，進(jìn)行濃縮 — 消化 — 脫水綜合處理，以達(dá)到減量、穩(wěn)定、無害化的目的。 第三章 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算 格柵 進(jìn)水中格柵是 ，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 15 擬用回轉(zhuǎn)式固 污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)液分離機(jī)?；剞D(zhuǎn)式固液分離機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效果好，該設(shè)備由動(dòng)力裝置，機(jī)架，清洗機(jī)構(gòu)及電控箱組成，動(dòng)力裝置采用懸掛式渦輪減速機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整維修方便，適用于生活污水預(yù)處理。 設(shè)計(jì)說明 柵條的斷面主要根據(jù)過柵流速確定 ，過柵流速一般為 ～ ，槽內(nèi)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(nèi)將發(fā)生沉淀。此外，在選擇格柵斷面尺寸時(shí)，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過流能力只為格柵生產(chǎn)廠商提供的最大過流能力的 80%，以留有余地。格柵柵條間隙擬定為 。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 柵條凈間隙為 b= 柵前流速 V1=過柵流速 ： 格柵傾角δ =60176。 單位柵渣量： ω 1= /103m3污水 設(shè)計(jì)計(jì)算： 確定柵前水深 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 221?BQ? 計(jì)算得： mQB 0 8 ???? ? mBh ?? 所以柵前槽寬約 。柵前水深 h≈ 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 16 格柵計(jì)算 說明： Q max— 最大設(shè)計(jì)流量， m3/s； α — 格柵傾角，度（176。）； h— 柵前水深， m； ν — 污水的過柵流速， m/s。 柵條間隙數(shù)（ n）為 bhvQn ?sinmax? = )( 60s in08 條??? ?? 柵槽有效寬度（ B ） 設(shè)計(jì)采用 248。10 圓鋼為柵條，即 S=。 )122()1( ???????? bnnSB =(m) 通過格柵的水頭損失 h2 02 hKh ?? ??? sin2 20 gh ? h0— 計(jì)算水頭損失； g— 重力加速度； K— 格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍 數(shù)，一般取 3； ξ — 阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，對(duì)于圓形斷面， ???????? bs? )( 2342 mh ?????????????? 所以：柵后槽總高度 H H=h+h1+h2=++=(m) （ h1— 柵前渠超高，一般?。? 柵槽總長(zhǎng)度 L 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 17 mBBL a n*2 a n*2 111 ?????? ? mLL ?? 11 hhH ?? ＝ +＝ mHLLL a n a 121 ??????????? ?? L1— 進(jìn)水渠長(zhǎng)， m； L2— 柵槽與出水渠連接處漸窄部分長(zhǎng)度， m； B1— 進(jìn)水渠寬，； α 1— 進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取 20176。 圖一 格柵簡(jiǎn)圖 柵渣量計(jì)算 對(duì)于柵條間距 b= 的中格柵，對(duì)于 生活 污水，每單位體積污水爛截污物為 W1=， 每日柵渣量為 1 0 0 8 6 4 0 0 0 08 6 4 0 01m a x ? ???? ?? zK WQW=本設(shè)計(jì) 攔截污物量 為 ， 為改善勞動(dòng)和衛(wèi)生條件，可以采用機(jī)械清渣方法 。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 18 集水池 由于 來自各時(shí)的水質(zhì)、水量均衡不一，一般高峰流量為平均處理量的 2～ 4倍。因此，為使污水處理系統(tǒng)連續(xù)地運(yùn)行，減少處理設(shè)備的容量，降低工程造價(jià)，并且可調(diào)節(jié)污水的濃度，所以設(shè)計(jì)集水池。集水池內(nèi)置潛污泵，以保證一定的額定流量提升至污水處理設(shè)備。該泵為液下型水泵，具有無堵塞，使用壽命長(zhǎng)，能耗低等特點(diǎn)。 集水池有效容積： 污水泵房集水池的最小容積應(yīng)不小于最大一臺(tái)泵 5min 的容量，故 V＝ 82*5*60/1000＝ （ m3/d） 取 V＝ 25（ m3/d）。有效水深采用 H=，則集水池面積為 S＝ ??HV （ m2/s） 集水池與泵站合建。 集水池一般規(guī)定 集水池最低水位應(yīng)符合下列規(guī)定：池底至吸水喇叭口下緣不小于 ，本設(shè)計(jì)取 。最低水位距吸水喇叭口上緣高度應(yīng)滿足下列要求： 喇叭口流速 V＝ ， h＝ ； V＝ ， h＝ ； V＝ ， h＝ 。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 19 本設(shè)計(jì)中 smDQv /* *44 22 ??? ? 故取 h＝ 。 集水池直徑 集水池與泵房合建為便于沉井施工，節(jié)約投資，采用下圓上方泵房， 直徑為： mSD *82*4 ??? ? 取 D=10m。 污水泵站 本污水處理廠主要處理的是生活污水，由于存在高峰期，所以為了調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，減少后續(xù)構(gòu)筑物的地下深度，需要設(shè)置泵房，在泵房前面設(shè)置一集水井，采取泵房與集水井合建的形式。這樣對(duì)水量進(jìn)行調(diào)解，有利于污水泵的有效安全工作。另外當(dāng)后面構(gòu)筑物發(fā)生故障或需要進(jìn)行設(shè)備檢修時(shí)，可以在集水井上設(shè)置一個(gè)閘閥，將污水排放，污水不讓進(jìn)入到處理系統(tǒng)中去。以便進(jìn)行維修，這樣的集水井有兩種功能。泵房的池形大小和深度可以根據(jù)其流量進(jìn)行計(jì)算。 污水提升泵房 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)說明 本設(shè)計(jì)水量較小，可采用合建式圓形污水泵房，自灌式工作，水泵不超過 2臺(tái)，圓形結(jié)構(gòu)受力條件好，便于采用沉井法施工，可降低工程造價(jià)。當(dāng)泵房直徑水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 20 為 7～ 15m 時(shí)，工程造價(jià)比矩形低，水泵啟動(dòng)方便，易于根據(jù)吸水井中水位實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。泵房?jī)?nèi)設(shè)置立式離心泵可克服機(jī)器間機(jī)組及附屬設(shè)備布置困難的缺點(diǎn)。 功能 污水泵中的水泵對(duì)污水產(chǎn)生提升作用，確保后續(xù)處理構(gòu)筑物中污水可以重力流的形 式流動(dòng)，以減小動(dòng)力消耗及能量損失。 設(shè)計(jì)流量 污水 泵站設(shè)計(jì)流量 Q＝ (m3/s)＝ 82（ L/s） 考慮選用 2 臺(tái)水泵， 1 用 1備，每臺(tái)水泵 Q＝ 82（ L/s） 1) 參數(shù)選取 ： 經(jīng)過格柵的水頭損失為 ； 進(jìn)水管管底高程 ，管徑 450mm，充滿度為 ，則水面高程 ； 出水井水面高程為 泵站設(shè)在處理廠內(nèi)，地面高程為 2) 集水池設(shè)計(jì)最高水位高程： 進(jìn)水管內(nèi)水面標(biāo)高－格柵水頭損失＝ ＝ 3) 集水池設(shè)計(jì)最低水位高程： 設(shè)計(jì)最高水位 有 效水深＝ ＝ 4) 集水池最低工作水面與所需提升泵站最高水位差值： 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 21 出水井水面高程 集水池最低水位高程＝ ＝ 泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為 ，考慮自由水頭為 H=++＝ ，取 本設(shè)計(jì)單泵流量為 Q＝ 82（ L/s），揚(yáng)程 13m。查《給水排水手冊(cè)》第 11 冊(cè)，選用 6PW 型單級(jí)單吸懸臂式離心污水泵。 其主要性能參數(shù)如下： 流 量 Q＝ 56－ 111（ L/s） ，揚(yáng)程 H=1612m； 轉(zhuǎn)速 n＝ 980（ r/min），軸功率 N=30kw。 細(xì)格柵 設(shè)計(jì) 計(jì)算 設(shè)計(jì)說明 格柵是污水泵房中最主要的輔助設(shè)備。格柵一般由一組平行的金屬柵條組成，斜置于泵房集水池的進(jìn)口處。格柵后應(yīng)設(shè)置工作臺(tái)。工作臺(tái)一般應(yīng)高出格柵上游最高水位 ，對(duì)于人工清渣的格柵，其長(zhǎng)度不小于 ，兩側(cè)通道寬度不小于 ，工作臺(tái)上應(yīng)有欄桿和沖洗設(shè)施。 設(shè)計(jì)參數(shù)： 1) 過柵流速一般采用 ～ m/s，取 m/s。 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 22 2) 柵前流 速采用 ～ m/s。 3) 格柵傾角一般采用 45～ 75，本設(shè)計(jì)采用 60。 設(shè)計(jì)計(jì)算： 1) 柵條間隙數(shù) 因?yàn)榧剡M(jìn)水管管底與格柵底的落差不小于 ，故取柵前水深 h＝+＝ ，過柵流速 v＝ ，柵條間隙寬度 b=，格柵傾角δ =60176。，則 bhvQn ?sinmax? = )( 60s in0 條??? ?? 2) 柵槽總寬度 設(shè)柵槽寬度 S=。 )115()1( ???????? bnnSB =(m) 3) 過柵水頭損失 設(shè)柵條 斷面為銳邊矩形斷面，故 )( i i n*2*)(h 234234l mgvbSK ??????????????? ?? 4) 柵槽總高度 H=h+h1+h2=++＝ 5) 每日柵渣量 對(duì)于柵條間距 b= 的細(xì)格柵，設(shè)每單位體積污水爛截污物為W1=， 每日柵渣量為 6) 1 0 0 8 6 4 0 0 0 08 6 4 0 01m a x ? ???? ?? zK WQW=（ m3/d） （ m3/d） 水污染控制工程課程設(shè)計(jì) 中山大學(xué)東校區(qū)污水處理廠 設(shè)計(jì)說明書 23 采用人工清渣 。 沉砂池 沉砂池的功能是去除比較大的無機(jī)顆粒（如泥沙、煤渣等，它們的相對(duì)密度為 、粒徑 以上）。沉砂池設(shè)于生物處 理構(gòu)筑物前，以減輕生物處理構(gòu)筑