【文章內容簡介】 2/O脫氮除磷工藝Carrousel氧化溝工藝奧貝爾氧化溝工藝污泥負荷中低低污泥齡（d）5～1520～3020～30污泥量較多少少污泥處理方式消化濃縮脫水直接濃縮脫水直接濃縮脫水曝氣方式鼓風曝氣表曝機曝氣轉刷能耗水平高低中碳化效果好好好脫氮效果好好好除磷效果好較好較好廠區(qū)環(huán)境一般好好綜上所述 ：根據測量的水量、水質和環(huán)境容量降低的結論，確定污水及污泥處理應達到的標準，對其處理工藝流程進行方案篩選，并通過論證選擇合理的污水及污泥處理工藝流程。本次設計采用在國內廣泛使用， 技術相對成熟的Carrousel氧化溝工藝。本工藝設計的工藝流程圖34：細格柵污水提升泵房粗格柵沉砂池進水加氯消毒二沉池氧化溝厭氧選擇池出水 回流污泥 剩余污泥 濃縮池脫水車間泥餅圖34 設計氧化溝工藝流程圖4污水處理構筑物設計計算 進水閘井的設計[1]:(1)；(2)進水管管材為鋼筋混凝土結構；(3)進水管按非滿流設計，n=。(1)取進水管流速為v=，由《給水排水設計手冊(第二版)》第1冊查知，取管徑為D=1250mm設計坡度i=；(2)已知最大日污水量Qmax=；(3)初定充滿度h/D=，則有效水深h=1250 =；(4)，則水面標高為：(5)管頂標高為:+=；(6)=。進水閘井的作用是匯集各種來水以改變進水方向，保證進水穩(wěn)定性。進水閘井前設跨越管，跨越管的作用是當污水廠發(fā)生故障或維修時，可使污水直接排入水體，跨越管的管徑比進水管略大，取為1400mm，進水閘井的設計要求如下[2]：(1)設在進水閘、格柵、集水池前；(2)形式為圓形、矩形或梯形；(3)井底高程不得高于最低來水管管底，水面不得淹沒來水管管頂。考慮施工方便以及水力條件，進水閘井尺寸取6，，。由《水處理工程師手冊》，其安裝尺寸參數(shù)如下表41所示：表41 HZh1型閘門安裝參數(shù)DH0AQEF(F1)G(G1)HH1d2PS25002500278012501125285(265)390(370)33201180Φ3818012(4)啟閉機的選擇 由《水處理工程師手冊》。格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬網、框架及相關裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、木片、布條、塑料制品等，防止堵塞和纏繞水泵機組、曝氣器、管道閥門、處理構筑物配水設施、進出水口，減少后續(xù)處理產生的浮渣，保證污水處理設施的正常運行[3]。按照格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按照格柵凈間距，可分為粗格柵(50100mm)、中格柵(1040mm)、細格柵()三種，平面格柵和曲面格柵都可以做成粗、中、細三種[3]。本工藝采用矩形斷面中格柵和細格柵各一道，采用機械清渣，中格柵設在污水提升泵房之前，細格柵設在提升泵房之后。本設計中格柵的設計原則主要有[11]：(1)格柵的清渣方式有人工清渣和機械清渣，一般采用機械清渣；(2)機械格柵一般不宜少于兩臺；(3)；(4)；(5)格柵傾角一般采用45176。75176。；(6)；(7)格柵間必須設置工作臺，工作臺上應有安全和沖洗設施；(8)，工作臺正面過進寬度：，；(9)機械格柵的動力裝置一般宜設在室內，或采取其他保護設施；(10)格柵間內應安裝吊運設備，以利于進行格柵及其他設備的檢修、柵渣的日常清理。 格柵的設計本設計中采用矩形斷面并設置兩道格柵（中格柵一道和細格柵一道），采用機械清渣。其中，中格柵設在污水泵站前，細格柵設在污水泵站后。中細兩道格柵都設置兩組即N=2組。一 中格柵設計計算進水渠道寬度計算根據最優(yōu)水力斷面公式計算設計中取污水過柵流速v=柵前槽寬：則柵前水深：柵條間隙數(shù)式中 n—格柵柵條間隙數(shù)，個；Q—設計流量，m3/s；a—格柵傾角，176。；N—設計的格柵組數(shù)，組；b—格柵柵條間隙數(shù)，m；v2—過柵流速。設計中取a=60176。，b=。(取n=50)設置兩臺格柵，單臺格柵間隙數(shù)n=50個。格柵柵槽寬度式中 B—格柵柵槽寬度，m；S—每根格柵柵條寬度，m。設計中取S=進水渠道漸寬部分長度式中 L1—進水渠道漸寬部分長度，m； a1—漸寬處角度，176。設計中取a1=20176。進水渠道漸窄部分長度過柵水頭損失其中 h1—水頭損失，m； β—格柵條的阻力系數(shù)，查表知當為矩形斷面時β=； k—格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般取k=3ε—阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關。則柵后槽總高度取柵前渠道超高h2=則柵前槽總高度H1=h+h2=+=柵后槽總高度H=h+h1+h2=++=格柵總長度每日柵渣量式中 W—每日柵渣量，m3/d； W1—每日每1000m3污水的柵渣量，m3/103m3污水。 設計中取W1=所以宜采用機械格柵清渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。計算草圖圖41 中格柵計算草圖二 細格柵設計計算進水渠道寬度計算根據最優(yōu)水力斷面公式計算，設計中取污水過柵流速v=。柵前槽寬：則柵前水深：柵條間隙數(shù) 設計中取a=60176。，b=，N=2組。(取n=96) 設置兩臺細格柵，單臺格柵間隙數(shù)n=96個。格柵柵槽寬度設計中取S=B=s（n1）+bn=（961）+96=進水渠道漸寬部分長度式中 L1—進水渠道漸寬部分長度，m； a1—漸寬處角度，176。設計中取a1=20176。進水渠道漸窄部分長度過柵水頭損失其中 h1—水頭損失，m； β—格柵條的阻力系數(shù)，查表知當為矩形斷面時β=； k—格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般取k=3 ε—阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關。則柵后槽總高度取柵前渠道超高h2=則柵前槽總高度H1=h+h2=+= 柵后槽總高度H=h+h1+h2=++=格柵總長度每日柵渣量式中 W—每日柵渣量，m3/d； W1—每日每1000m3污水的柵渣量，m3/103m3污水。 設計中取W1=所以宜采用機械格柵清渣及皮帶輸送機或無軸輸送機輸送柵渣，采用機械柵渣打包機將柵渣打包，汽車運走。計算草圖如下圖42 細格柵計算草圖 污水提升泵房 泵房的作用及種類城市污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及泵站具污水處理廠的關鍵所在。泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質、水文地質條件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。目前污水泵站主要有以下幾種形式：（1）干式泵房：干式泵房集水池和機器間用隔墻分開，只有水泵的吸水管和葉輪淹沒在水中，機器間能保持干燥，也避免了污水的污染。具有養(yǎng)護管理條件好，便于機組檢修的優(yōu)點。已經成為城鎮(zhèn)排水泵站普遍采用的形式。（2）濕式泵房：立式電動機設在上部的電機間內，水泵及管件淹沒在電機間下面的集水池中。優(yōu)點是結構簡單，集水池有效容積的范圍大。缺點是養(yǎng)護管理條件差，設備直接受污水腐蝕。適合在半永久雨水泵站采用。潛水泵由于電動機、水泵特有的潛水功能，設置成濕式泵房是完全合適的。 (a)合建式矩形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為4 臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設備布置方便，啟動簡單，占地面積大；(b)合建式圓形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)不超過4 臺，圓形結構水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。(c)對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優(yōu)點為啟動及時可靠，不需引水輔助設備，操作簡單，便于自控。缺點是泵房深度達，增加地下工程的造價和施工難度，上下巡視也不方便，在地下水高的地方，電機容易受潮，必須加設通風和烘干空氣的設施。自灌式泵房在排水泵站應用廣泛，特別是在要求開啟頻繁的污水泵站要求及時啟動的立交泵站，應盡量采用自灌式泵房，并按集水池的液位變化自動控制運行。(d)非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設低閥，故需設引水設備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。(e)潛水泵站，潛水泵的電機防水密封，可以長期侵入污水中，不存在受潮問題，潛水泵電機機組整體安裝，結構緊湊，運行穩(wěn)定，便于就位和更換，所以潛水泵站無需上部廠房，也簡化了地下結構，降低了工程造價。但是潛水泵在水下運行，所以要有可靠的產品質量、自動化控制和保護功能作技術依托，潛水泵價格較高。本設計因水量較小，并考慮到占地、造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用潛污式矩形泵房。 泵房設計計算本設計采用地下濕式矩形合建式泵房，設計流量選用最高日最高時流量：Qmax=kQ=80000m3/d=104000m3/d=（1）集水池的設計計算 設計中選用5臺污水泵（4用1備），則每臺污水泵的設計流量為： 按一臺泵最大流量時5min的出水量設計，則集水池的容積為： 取集水池的有效水深為h= 集水池的面積為： ，+=。（2）出水管管線水頭損失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。污水經提升后入平流沉砂池，然后自流通過厭氧池、氧化溝、二沉池及接觸池，最后由出水管道排出。各構筑物的水面標高和池底埋深見高程計算。（既泵站吸水池最底水位）,（即細格柵前水面標高）。所以，提升凈揚程Z==。水泵水頭損失取2m。從而需水泵揚程H=Z+h=再根據設計流量1204L/s=，采用4臺LZ系列污水泵，單臺提升流量1314m3/h。采用LZ系列污水泵（500LZ24）6臺，4用2備。該泵提升流量1314m3/h，轉速970r/min，功率185kW。占地面積為37m2，高12m,泵房為半地下式，地下埋深7m，水泵為自灌式。計算草圖如下：圖43 污水提升泵房 沉砂池 沉砂池的類型及作用[4] 污水中的無機顆粒不僅會磨損設備和管道，降低活性污泥活性，而且會板積在反應池底部減小反應池有效容積，甚至在脫水時扎破率帶損壞脫水設備。沉砂池的設置目的就是去除污水中泥砂、煤渣等相對密度較大的無機顆粒，以免影響后續(xù)處理的構筑物的正常運行[9]。常用的沉砂池的形式主要有平流式沉砂池、豎流沉砂池、曝氣沉砂池、旋流式沉砂池。（1）平流沉砂池，是常用的形式污水在池內沿水平方向流動。它由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成。優(yōu)點：截留無機顆粒效果好，沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩(wěn)定，構造簡單，排沉砂方便，易于施工，便于管理。缺點：占地大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有15%左右的有機物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。（2）豎流沉砂池，是污水由中心管進入池內后自下而上流動，無機顆粒借重力沉于池底處理效果一般較差。優(yōu)點：占地少，排泥方便，運行管理易行。缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負荷和溫度的適應性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。（3）曝氣沉砂池，池斷面呈矩形，池底一側具有集砂槽，曝氣裝置設在集砂槽一側，是池內水流產生與主流垂直的橫向旋流；再選流產生的離心作用下，密度較大的無機顆粒被甩向外部沉入集砂槽。另由于水的旋流運動，增加了無機顆粒間的相互碰撞與摩擦的機會，把表面附著的有機物除去，使沉砂中的有機物含量低于10%。優(yōu)點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂粒與外裹的有機物較好的分離，通過調節(jié)布氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起預曝氣作用，其沉砂量大，且其上含有機物少。缺點：由于需要曝氣，所以池內應考慮設消泡裝置，其他型易產生偏流或死角，并且由于多了曝氣裝置而使費用增加，并對污水進行預曝氣，提高水中溶解氧。（4）旋流沉砂池（鐘式沉砂池），是利用機械力控制水流流態(tài)與流速，加速沙粒的沉淀并使有機物隨水流帶走的沉砂裝置，由流入口、流出口、沉砂區(qū)、砂斗及帶變速箱的電動機、傳動齒輪、壓縮空氣輸送管和砂提升管以及排砂管組成。優(yōu)點：占地面積小，可以通過調節(jié)轉速，使得沉砂效果最好，同時由于采用離心力沉砂，不會破壞水中的溶解氧水平（厭氧環(huán)境）。缺點：氣提或泵提排砂，增加設備，水廠的電氣容量，維護較復雜?；谝陨纤姆N沉砂池的比較，本設計采用平流沉砂池。設為兩組池子。本設計中沉砂池的設計參數(shù)有[1]：（1）；（2）；（3）最大流量時停留時間為13min；（4）有效水深為23m，寬深比一般采用12；（5）長寬比可達5，當池長比池寬大得多時，應考慮設計橫向