【文章內(nèi)容簡介】 ② 合建式，占地省，處理成本較低；③ 有脫氮除磷功能，處理較好；④ 污泥同步穩(wěn)定，不需厭氧消化；缺點：① 間歇周期運行，對自控要求高；② 變水位運行，電耗量高；③ 脫氮除磷效果不太高；④污泥穩(wěn)定性不如厭氧消化。適用條件：中小型污水處理廠。工藝流程見下圖：原污水沉砂池污泥濃縮池SBR反應(yīng)器脫水配水井排水消化污泥處理消毒劑圖26 傳統(tǒng)SBR工藝流程圖Figure 26 the process of traditional SBR (7) 氧化溝氧化溝又稱“循環(huán)曝氣池”，是上世紀(jì)50年代由荷蘭的Pasveer開發(fā)，屬于活性污泥法的一種變形。其基本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀渠道中不停的循環(huán)流動。工藝特點：氧化溝一般采用延時曝氣，并增加了脫氮功能，它采用機械曝氣，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池。由于氧化溝水深較淺（一般3m左右），流程較長，可以按照曝氣器前作為缺氧段與曝氣器后作富氧段的方式設(shè)計運行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，達到脫氮的目的。① 主要技術(shù)參數(shù)出如表21所示：② 氧化溝內(nèi)的循環(huán)流量很大，進入溝內(nèi)的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強的承受沖擊負(fù)荷能力，對不易降解的有機物也具有較好的處理效果；③ 處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足BODSS的排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以達到脫氮除磷的效果。④ 由于氧化溝的水力停留時間和污泥齡都很長，懸浮物、有機物在溝內(nèi)可獲得徹底的降解，活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般不設(shè)初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡化了處理流程，減小了處理構(gòu)筑物，使其基建費用低于一般活性污泥法。⑤ 承受水質(zhì)、水溫、水量能力強，出水質(zhì)好。表21 氧化溝工藝主要技術(shù)參數(shù)表Table 21 the main technical parameters of oxidation ditch process 污泥負(fù)荷 NS/[kgBOD5/(kgMLSSd)]～水力停留時間 T/h10～24污泥齡/d去除BOD55～8去除BOD5，并硝化10～20去除BOD5，并反硝化30污泥回流比 R %50～60污泥濃度X mg/L2000～6000容積負(fù)荷 [kgBOD5/( md)]～出水水質(zhì) mg/LBOD510～15SS10～20NH3N1～3TP＜1缺點：①一般除磷需另設(shè)厭氧池；②機械曝氣，設(shè)備數(shù)目多；③氧化溝溝體占地面積較大；④對于中、大型污水廠，基建費和運行費比普通活性污泥法高，同時無法得到生物能源。工藝流程：格柵沉沙池二沉池出水剩余污泥回流污泥氧化溝進水圖27 氧化溝工藝流程圖 Figure 27 the process of oxidation ditch 適用條件：適用于中小型污水處理廠。 表22 處理方案技術(shù)經(jīng)濟比較Table 22 economic parison of processing scheme方案技術(shù)指標(biāo)經(jīng)濟指標(biāo)運行情況備注BOD5去除率％基建費能耗占地運行穩(wěn)定管理情況適應(yīng)負(fù)荷波動A/O85～95100100100一般一般一般需脫氮除磷的污水處理廠氧化溝90～95100100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于中小型污水廠,需要脫氮除磷地區(qū)AB法85～95100100約100一般簡便適應(yīng)適應(yīng)可分期建設(shè)達到不同的要求SBR法90～99100100100穩(wěn)定簡便適應(yīng)適用于中、小型污水處理廠 注：*將傳統(tǒng)活性污泥法100作為相對經(jīng)濟指標(biāo)基準(zhǔn)。由以上內(nèi)容知，處理工藝上優(yōu)先選擇A/O法和氧化溝法，兩種工藝都能達到預(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，適合該污水處理管理技術(shù)水平現(xiàn)狀；③ 氧化溝法相對A/O法具有更強的適應(yīng)符合波動能力。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方案。具體流程如下：剩余污泥泥泥餅外運進水中格柵泵房細(xì)格柵沉砂池分配井三溝式氧化溝濃縮池貯泥池脫水房房集水井接觸池計量槽出水圖28 氧化溝工藝流程圖 Figure 28 the process of oxidation ditch 主要構(gòu)筑物的選擇 格柵格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動強度，一般應(yīng)用機械清除截留物。 進水閘井進水閘井與第一道格柵共建在一起。 污水泵房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，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關(guān)鍵所在。(1)污水泵站的特點及形式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(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵站主要形式：①合建式矩形泵站，裝設(shè)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(shè)備布置方便，啟動簡單，占地面積大；②合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵臺數(shù)不超過4臺，圓形結(jié)構(gòu)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。對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸0）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(shè)備，操作簡單。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(shè)蝶閥，故需設(shè)計水設(shè)備，但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。由以上可知，本設(shè)計因水量大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。(2) 泵站的布置該污水泵站設(shè)在污水處理廠內(nèi)，與其它構(gòu)筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲污染，應(yīng)用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于30米。每臺泵應(yīng)設(shè)置單獨的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。(3)泵房內(nèi)部的排水由于泵房較深，采用電動排水。(4)泵房的通風(fēng)設(shè)施自然通風(fēng)、機械通風(fēng)。自然通風(fēng)：采用全部自然通風(fēng)布置特點，要有足夠自然通風(fēng)要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式泵房。機械通風(fēng)：采用全部機械通風(fēng)和部分機械通風(fēng)。 部分機械通風(fēng)機械將電機排出的熱風(fēng)抽出，冷空氣自然補充。機械排風(fēng)可以分別是為電機分別排風(fēng)。也可以多臺電機組成排風(fēng)系統(tǒng)。使用較廣泛，一般用于半地下式泵站。 沉砂池沉砂池的功能的去除率比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站倒虹吸管前，以前減輕無機顆粒對于水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。(1)平流沉砂池優(yōu)點：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)溫度變化。工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，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(fù)荷和溫度的適應(yīng)性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。(3)曝氣沉砂池優(yōu)點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂礫與外裹的有機物較好的分離，通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起調(diào)節(jié)曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機物少。缺點：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)有消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角。并且由于多了曝氣裝置從而使費用增加?；谝陨先N沉砂池的比較，本工程設(shè)計確定采用平流式沉砂池。 氧化溝根據(jù)構(gòu)造特征和運行方式的不同，常用的氧化溝系統(tǒng)有以下幾種： (1) CarrouseL是氧化溝CarrouseL是氧化溝是一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，在每一個溝渠安裝一臺表面曝氣器，靠近曝氣的下游為富氧區(qū)，而曝氣器的上游為低氧區(qū)。外界還可能成為缺氧區(qū)，有利于形成生物脫氮的條件，脫氮除磷效果好。(2) OrbaL型氧化溝OrbaL型氧化溝由多個同心的橢圓形或圓形溝渠組成，污水與回流污泥均進入最外一條溝渠，在不斷循環(huán)的同時，依次進入下一個溝渠，它相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)而成，最后混合液從內(nèi)溝渠排除。由于運行過程中，溶解氧能保持一定梯度，這樣有利于提高充氧效果，也可脫氮除磷。(3) 一體氧化溝所謂一體氧化溝就是將二沉池建在氧化溝內(nèi)，從而完成曝氣—沉淀兩個功能。由于一體氧化溝集曝氣、沉淀功能于一體，可減少面積，省去污泥回流系統(tǒng)，因此，可省基建和運行費用。(4) 交替工作式氧化溝這種氧化溝的特點是二沉池與曝氣池合建，其中兩溝交替作曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。這種系統(tǒng)簡化了流程，可以節(jié)省基建和運行費用，操作方便，氧化溝出水方便，溢流堰的啟閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的開動與停止都可以實現(xiàn)自動化控制。本工藝采用交替式氧化溝，而三溝合建T型氧化溝更能體現(xiàn)交替工作的優(yōu)點，提高了出水水質(zhì)效果，較DE型氧化溝要好。 消毒(1) 接觸池：采用折板往復(fù)式池子；(2) 消毒劑的選擇。 ①液氯優(yōu)點：價格便宜，效果可靠，投配設(shè)備簡單。缺點：對生物有毒害作用，并且可產(chǎn)生致癌物質(zhì)。適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠。②漂白粉優(yōu)點：投加設(shè)備簡單，價格便宜。缺點：除與液氯相同的缺點外，尚有投配量不準(zhǔn)確，溶解劑調(diào)制不便，勞動強大。適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。③臭氧優(yōu)點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物 、色味等，污水溫度、PH值對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或積累性殘余物。缺點：投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。綜上三種消毒劑的比較，本工程采用液氯做消毒劑。在沉砂池和分配井之間建設(shè)計量設(shè)施—電磁流量計，接觸池后的二級出水采用巴氏計量槽計量出水水量。 濃縮池污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運行方式可分為間歇式和連續(xù)式。 (1) 浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運行費用較高，貯泥能力小。 (2) 重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多，運行費用低，動力消耗小。 綜上所述，本設(shè)計采用間歇式重力濃縮池。污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。本設(shè)計采用機械脫水，采用板框式壓濾機，并設(shè)自然干化廠。 材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 3. 城市污水處理系統(tǒng)的設(shè)計（一）3 城市污水處理系統(tǒng)的設(shè)計（一） 進水閘井的設(shè)計 污水廠進水管的設(shè)計 （1）污水處理廠進水管要求： —(如明渠，v=— m/s)； 管材為鋼筋混凝土管； 非滿流設(shè)計，n=. （2）污水進水管的設(shè)計由前面的計算和Qmax=,查手冊1得：Dg=1200mm h/D= 1000i=管內(nèi)v= m/s h==污水廠污水進水總管管內(nèi)底標(biāo)高（進水泵房處） ，：+= 進水閘井工藝設(shè)計 （1）進水閘門的作用為使污水處理在出現(xiàn)故障時能夠超越所有構(gòu)筑物，在進入格柵井前設(shè)置閘門井。進水閘井的作用是匯集各種雨水以改變進水方向，保證進水穩(wěn)定性。 （2）進水閘井的設(shè)計 ① 進水閘井前設(shè)跨越管，跨越管的作用是當(dāng)污水廠產(chǎn)生故障或維修時，可是污水直接進入水體，跨越管的管徑比進水管大，取為1500mm。② 考慮施工方便以及水力條件，進水閘井采用格柵間同值等邊長的正方形截面，閘井井底標(biāo)高為m③ 考慮格柵間的寬度，進水閘井采用正方形構(gòu)造，尺寸為：LBH=443④ 采用明桿式青銅密封圓形閘門：D=1500mm 重量=1120㎏ 啟閉機的選擇 （1）啟閉機的計算：式中：W——閘板及螺桿的重量； T——克服水壓的阻力，.其中f為摩擦系數(shù)，取f=； P——閘門受的總壓力。 式中：P1——最高水位時的水壓力； P2——最不利水位時的水壓力。 m，則，則P2=1000（）=1300kg/則所以，啟閉機為 （2）啟閉機的選擇根據(jù)啟閉機在手冊上查的采用QPL15型手電兩用螺桿啟閉機，其性能如下表：表31 啟閉機性能表Table 31 the capacity table of hoist 型號形式啟閉能力（噸）啟閉速度（m/min）手搖人數(shù)OPL3手電兩用螺桿式啟閉手動電動上升下降321 進水格柵間的設(shè)計本設(shè)計采用兩道格柵，一道中格柵、一道細(xì)格柵。中格柵設(shè)于污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)于污水泵站后。 設(shè)計參數(shù) （1）水泵前格柵柵條間隙，應(yīng)根據(jù)水泵要求確定。 （2）污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求： ① 人工清除