【文章內容簡介】 m/s（大于允許的最小流速 ，也大于上游溝管流速 ） ；?v倒虹管全部水頭損失 m。?H 污水處理廠工藝選擇 污水處理廠廠址選擇《給水排水設計手冊》 （第 05 ） ，污水處理廠廠址的選擇一般應該遵循如下原則：（1）廠址與規(guī)劃居住區(qū)域或公共建筑群的衛(wèi)生防護距離應根據(jù)當?shù)鼐唧w情況，與有關環(huán)保部門協(xié)商確定，一般不小于 300m。（2）廠址應在城鎮(zhèn)集中供水水源的下游，至少 500 m。（3）廠址應盡可能少占農田或不占良田，并便于農田灌溉和消納污泥。（4）廠址應盡可能設在城鎮(zhèn)工廠夏季主導風向的下游。（5）廠址應設在地形有適當坡度的城鎮(zhèn)下游區(qū)，使污水有自流的可能，以節(jié)約動力消耗。（6）廠址應考慮汛期不受洪水的威脅。江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計12（7）廠址的選擇應考慮交通運輸、水電供應地質、水文地質等條件。（8）廠址的選擇應結合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃考慮遠景發(fā)展，留有充分的擴建余地。2. 根據(jù) A 市排水和道路規(guī)劃，污水廠位置應設在河流下游，城市主導風向的下風向，并考慮地勢高低，宜選在Ⅱ區(qū)東南方向的一片空地上。 污水處理工藝確定原則《城市污水處理及污染防治技術政策》對污水處理工藝的選擇給出以下幾項關于城鎮(zhèn)污水處理工藝選擇的準則：、水質特征、受納水體的環(huán)境功能及當?shù)氐膶嶋H情況和要求，經(jīng)全面技術經(jīng)濟比較后擇優(yōu)確定。：處理單位水量投資，削減單位污染物投資，處理單位水量電耗和成本，削減單位污染物電耗和成本，占地面積，運行性能，可靠性，管理維護難易程度，總體環(huán)境效益。，優(yōu)先工藝設計參數(shù)必須對污水的現(xiàn)狀，水質特征，污染物構成進行詳細調查或測定，做出合理的分析預測。、復雜或特殊時，進行污水處理工藝的動態(tài)試驗，必要時應開展中試研究。，在國內首次應用的新工藝必須經(jīng)過中試和生產性試驗，提供可靠性設計參數(shù)，然后進行運用。 污水處理程度的確定根據(jù)要求，出水水質達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 （GB189182022）中城市二級污水處理廠一級 B 類排放標準。污水處理廠的工藝流程是指在達到要求的處理程度的前題下，污水處理各單元的有機組合，以滿足污水處理的要求。所以在選擇工藝之前，先計算各污染指標的處理程度。通過計算，得出污水處理廠進出水質及去除率見表 15，選擇工藝以此為依據(jù)。表 15 污水處理廠進出水水質及去除率控制項目 進水水質（ mg/L） 出水水質（mg/L） 去除率（%）SS 20 BOD5 20 NH3N 8 TP 污水廠處理規(guī)模污水廠規(guī)模以處理水量的平均日流量計，在計算污水廠規(guī)模時，采用居民江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計13生活用水定額和工業(yè)廢水量進行排水量的計算,得出平均日流量 sLQ/＝=≈ 萬 m3/d，略小于 10 萬 m3/d，屬于中小型污水處理廠，可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB 法等工藝。 污水處理工藝選擇根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》(GB500142022) 設計水質要求，污水處理廠內生物處理構筑物進水的水溫宜為 10～37℃，pH 值宜為 ～，活性污泥法理想的營養(yǎng)平衡式為（五日生化需氧量:氮:磷）BOD5∶N ∶P=100 ∶5∶1,而本設計中進水水質 BOD5∶N∶P=∶∶=100∶∶，本設計在水質處理中要求達到如表 的處理效果，要求處理工藝即能有效的去除BOD COD、SS 等，又能達到適當?shù)拿摰椎男Ч?。因此，可考慮采用具有脫氮除磷功能的間歇式活性污泥法（簡稱 SBR 工藝） 、AB 法污水處理工藝、Carrousel 氧化溝工藝、AAO 法同步脫氮除磷工藝等。實際上，Carrousel 氧化溝的除磷脫氮原理與 AAO 工藝是一致的，但 Carrousel 氧化溝不需設置專門的混合液回流設備而已，因此其比 AAO 工藝運行費用略低，投資更省。根據(jù)污染物去除要求、污水處理廠規(guī)模和進出水水質等因素，提出以下三個方案：①間歇式活性污泥法（簡稱 SBR 工藝） ；② AB 法污水處理工藝；③卡羅塞氧化溝工藝。三個方案的工藝流程如圖 1圖 1圖 17。中格柵 提升泵房 細格柵 沉砂池 初次沉淀池進 水消毒池出 水SBR 工藝曝氣池污泥池濃縮脫水一體機房泥餅外運圖 15 方案① SBR 工藝處理流程圖剩余污泥江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計14進 水中格柵 提升泵房 吸附池 中間沉淀池 曝氣池 二次沉淀池 消毒池出 水污泥回流污泥池濃縮脫水一體機房泥餅外運污泥回流圖 16 方案 ② AB 法污水處理工藝流程圖細格柵、沉砂池中格柵 提升泵房 細格柵 沉砂池 二沉池進 水消毒池出 水Carrousel氧化溝污泥池濃縮脫水一體機房泥餅外運圖 17 方案 ③ Carrousel 氧化溝工藝處理流程圖剩余污泥根據(jù)上述三個方案的工藝流程，可以比較出各個方案的復雜程度，因方案②AB 法污水處理工藝流程較復雜，造價高，可初步選擇方案①間歇式活性污泥法（簡稱 SBR 工藝）或方案③ 卡羅塞氧化溝工藝。作為工程方案的比選，還需要進行工藝技術方面的比較，三個方案的技術比較見表 16。表 16 城市污水處理廠工藝流程技術比較表SBR 工藝 AB 法污水處理工藝 卡羅塞氧化溝工藝本工藝系統(tǒng)最主要的特征是采用集有機污染物降解與混合液沉淀于一體的反應器——間歇曝氣曝氣池。該工藝共分預處理段、A 段和 B 段，A 段由吸附池和中間沉淀池組成，B 段則由曝氣池及二次沉淀池所組成?？_塞氧化溝系統(tǒng)屬于活性污泥處理系統(tǒng)新工藝，是多溝串聯(lián)氧化溝及二次沉淀池、污泥回流系統(tǒng)所組成。江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計15（1）該工藝勿需設污泥回流設備和二次沉淀池，建設費用與運行費用都較低。（2）SVI 值較低，污泥易于沉淀，一般情況下不生產污泥膨脹現(xiàn)象。（3）通過對運行方式的調節(jié)，在單一的曝氣池內能夠進行脫氮除磷反應。（1）一般不設初次沉淀池。（2）A 段對 BOD 的去除率大致介于 40%～70%之間，但經(jīng)過 A 段處理后的污水，其可生化性有所改善，有利于后續(xù) B 段的生物降解作用。（3）由于污泥齡較長，氮磷也得到一定程度的去除。（1）在處理某些工業(yè)廢水時尚需預處理，但在處理城市污水時不需要預沉池。（2）BOD 去除率達95%～99%，脫氮效果可達90%以上，除磷率在 50%左右或者更高。（3）具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便、運行維護費用低等優(yōu)點。缺點：總容積利用率低，適用于較小污水量場合缺點：對氮和磷的去除率較低 缺點：占地面積較大A 市屬于中型城市，設計人口為 60 萬，日平均工產污水量約 萬 m3，屬于中小型污水處理廠，其往往具有以下特點：（1）承擔的排水面積小，污水量也較小，但水量、水質的日變化較大，因此處理工藝應具有較強的抗沖擊負荷能力，去除率高。（2）處理工藝簡便易行、運行穩(wěn)定、維護管理方便，利用當?shù)丶夹g和管理力量能正常運行。（3）處理工藝應具有能方便地改變其處理流程的能力。（4）一般在城鎮(zhèn)小區(qū)或廠內修建，占地受到限制，處理單元應布置緊湊。（5）基建投資和運行費用低、節(jié)省能耗，基本上不投加藥劑或投加藥劑量少，一般自動化程度要求較高以降低運行成本。鑒于以上的特點，結合三個工藝方案的技術比較；并根據(jù)相關資料得知，昆明第一污水處理廠采用的 Carrousel 氧化溝，其大部分出水指標均能達到設計要求，且磷的去除效果十分理想，出水 TP 能維持在 ，去除率穩(wěn)定在 90%左右；因此確定方案③Carrousel 氧化溝工藝為廣西省南寧市 A 城市污水廠的處理工藝，如圖 17 所示。 卡羅塞氧化溝工藝的特點卡羅塞氧化溝系統(tǒng)屬于活性污泥處理系統(tǒng)新工藝，60 年代由荷蘭 DHV 公司所開發(fā)，是多溝串聯(lián)氧化溝及二次沉淀池、污泥回流系統(tǒng)所組成；其研制的目的是滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能夠維持較高的傳質效率，以克服小型氧化溝溝深較淺、混合效果差等缺陷。Carrousel 型氧化溝是一多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進水與回流活性污泥混合后，沿水流方向在溝內作不停的循環(huán)流動，溝內在池的一端安裝立式表曝機，每組溝安裝一個，工藝示意圖見圖江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計1618。圖 18 Carrousel 氧化溝工藝示意圖Carrousel 型氧化溝曝氣機均安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區(qū)和曝氣機上游的缺氧區(qū)，外環(huán)還可能成為缺氧區(qū)，這樣的氧化溝能夠形成生物脫氮的環(huán)境條件。設計有效深度一般為 ～ ，溝中的流速，由于曝氣機周圍的局部區(qū)域的能量強度比傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池中的強度高得多，因此氧的轉移效率大大提高?？_塞氧化溝系統(tǒng)在世界各地應用廣泛，規(guī)模大小不等，從 200m3/d 到650000m3/d，BOD 去除率達 95%～99%，脫氮效果可達 90%以上，除磷率在 50%左右。實踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便、運行維護費用低等優(yōu)點?？_塞氧化溝系統(tǒng)在我國也得到了應用，處理對象在城市污水也有有機性工業(yè)廢水，現(xiàn)將其中主要應用廠家列舉于表 17。表 17 國內采用卡羅塞氧化溝廠家及其各項特征廠（站）名 處理對象 規(guī)模 形式與功能特征昆明市蘭花溝污水處理廠 城市污水 55000（m 3/d） 6 廊道用于脫氮除磷桂林市東區(qū)污水處理廠 城市污水 40000（m 3/d） 4 廊上海龍華肉聯(lián)廢水處理廠 肉聯(lián)廢水 1200（m 3/d） 4 廊山西針織廠廢水處理站 紡織廢水 5000（m 3/d） 污水處理廠構筑物及設計運行參數(shù)污水處理廠各構筑物設計計算參數(shù)見設計計算書，其計算結果見表 18。表 18 污水處理廠各構筑物設計計算結果及說明序 號 類 別 尺 寸 備 注江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計17序 號 類 別 尺 寸 備 注1 中格柵柵前水深： m60.?h柵槽總長： m42L柵槽寬度： 設置 3 座，采用回轉式機械格柵，格柵位于提升泵前，工作臺設有沖洗設施，柵渣由傳送帶運入柵渣箱，由卡車外運2 集水池 平面尺寸： ?有效水深： ?H集水間和水泵間合建3 污水提升 泵房平面尺寸： 水泵設計流量： m3/h17Q揚程： 采用 4 臺潛污泵（3 用 1 備），其型號 400QW1700221604 細格柵柵前水深： m6?h柵槽總長： 柵槽寬度： m01B設置 3 座，采用回轉式機械格柵，格柵與沉砂池合建，工作臺設有沖洗設施，柵渣由傳送帶運入柵渣箱，由卡車外運5 旋流式沉 砂池 詳見設計計算書表 33 旋流式沉砂池Ⅰ型號 9006 分配井分配井直徑： ?D中心管直徑： m72集水井直徑： 4 根管徑700mm 的管道，將污水分別送往 4 個氧化溝7 Carrousel氧化溝 HBL561???設置 4 組，水力停留時間8 集配水井污泥泵房分配井直徑： 中心管直徑： m2集水井直徑： ?集泥井直徑： m4在分配井中連接 2 根管徑900mm 的管道，將水分別送往 2 個沉淀池；回流污泥泵200QW360611（3 用 1 備）9 輻流式二次沉淀池 沉淀池直徑： 沉淀池總高度： m37?H設置 2 座，用周邊傳動刮吸泥機，沿進水豎井中的排泥管將污泥排出池外10 紫外線消 毒渠 ??設置 2 條消毒渠，選用UV4000PLUS 系統(tǒng)，兩個UV 燈組，一個 UV 燈組 4 個模塊11 貯泥池 ..?設置 2 個，2 個貯泥池互相連通，連通管直徑 200mm江西理工大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計18序 號 類 別 尺 寸 備 注12 污泥濃縮 脫水間 ??QTB1250 濃縮脫水一體機 選用 2 臺同時工作，每臺處理量 ～ 3/h 污水處理廠的總體布置 污水處理廠的平面布置在污水處理廠廠區(qū)內有：各處理單元構筑物；連通各處理構筑物之間的管、渠及其他管線；輔助性建筑物；道路以及綠地等。在進行污水處理廠廠區(qū)平面規(guī)劃布置時，應考慮的一般原則如下：處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面圖布置時，應根據(jù)各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形和地質條件，確定它們在廠區(qū)內平面的位置，對此應考慮：（1）處理構筑物應盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回曲折，同時應充分利用地形，以減少土方量，并避開劣質土壤地段；（2）構筑物之間的距離應考慮敷設管渠的位置、運轉管理的需要和施工的要求，一般采用 5～10m；（3）污泥處理構筑物盡可能布置成單獨的組合，以策安全并方便管理。（4）各處理構筑物在平面布置上，應考慮適當緊湊，節(jié)約用地并便于管理。、渠的平面布置（1）在各處理構筑物之間，設有貫通、連接的管、渠。此外，還應設有能夠使各處理構筑物獨立運行的管、渠，當某一處理構筑物因故停止工作時，使其后接處理構筑物，仍能夠保持正常的運行；（2）污水廠內管線較多，應考慮綜合布置，以免發(fā)生矛盾。污水和污泥管應盡可能考慮重力自流。（3）應設超越全部處理構筑物，直接排放水體的超越管；（4）廠區(qū)內還設有：給水管、排雨水管和輸配電線路等，對它們的安排應便于施工和維護管理，但也要緊湊，少占用地。