【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的性能好，目前鎮(zhèn)江新區(qū)污水廠、北京航天城污水廠、以及深圳、天津、云南的一些污水處理廠都采用此種工藝。適用于中小型的污水處理廠。 　⑤UNITANK工藝，是三個(gè)矩形池并聯(lián)，按照類(lèi)似三溝式氧化溝的周期運(yùn)行模式工作，但把轉(zhuǎn)刷曝氣改為鼓風(fēng)曝氣，可加大池深，把出水可調(diào)堰改為固定堰，簡(jiǎn)化了排水，上海石洞口污水處理廠就是采用這種工藝，它的功能和三溝式氧化溝類(lèi)似。適用于中小型的污水處理廠。 氧化溝的特點(diǎn)：氧化溝污水處理技術(shù)，是20世紀(jì)50年代由荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)在歐洲、北美、南非、澳大利亞等國(guó)已被廣泛采用，工藝及構(gòu)造有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對(duì)該技術(shù)缺點(diǎn)（占地面積大）的克服和對(duì)其優(yōu)點(diǎn)（基建投資及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，運(yùn)行效果高且穩(wěn)定，維護(hù)管理簡(jiǎn)單等）的逐步深入認(rèn)識(shí)，目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。據(jù)報(bào)道，1963～1974年英國(guó)共興建了300多座氧化溝，美國(guó)已有500多座，丹麥已建成300多座。目前世界上最大的氧化溝污水廠是德國(guó)路德維希港的BASF污水處理廠，,1974年建成。氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實(shí)現(xiàn)硝化和脫硝，成為A/O工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為A2/O（AAO）工藝，實(shí)現(xiàn)除磷。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比，它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。① 工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣的空氣擴(kuò)散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運(yùn)行管理要方便。② 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。實(shí)際運(yùn)行效果表明，氧化溝在去除BOD5和SS方面均可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，運(yùn)行也更穩(wěn)定可靠。同時(shí)，在不增加曝氣池容積時(shí)，能方便地實(shí)現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當(dāng)擴(kuò)大曝氣池容積，能更方便地實(shí)現(xiàn)完全脫氮的深度處理。③ 基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。實(shí)際運(yùn)行證明，由于氧化溝工藝省去初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，且比較容易實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化，當(dāng)處理要求脫氮時(shí)，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多（當(dāng)只需去除BOD5時(shí)，可能節(jié)省不多）。同樣，當(dāng)僅要求去除BOD5時(shí)，對(duì)于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，而要求去除BOD5且去除NH3N時(shí)，氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。④ 污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝所采用的污泥齡一般長(zhǎng)達(dá)20～30d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡(jiǎn)化，節(jié)省處理廠運(yùn)行費(fèi)用，且便于管理。⑤ 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力?！?，氧化溝的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，則水流完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)間t=L/S,當(dāng)L=90～600m時(shí)，t=5～20min。由于廢水在氧化溝中設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間T為10～24h，因此可計(jì)算出廢水在整個(gè)停留時(shí)間內(nèi)要完成的循環(huán)次數(shù)為30～280次不等。可見(jiàn)原污水一進(jìn)入氧化溝，就會(huì)被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)量所稀釋?zhuān)虼司哂幸欢ǔ惺軟_擊負(fù)荷的能力。⑥ 占地面積少。由于氧化溝工藝所采用的污泥負(fù)荷較小、水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，使氧化溝容積會(huì)大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會(huì)大些，但因?yàn)槭∪チ顺醭脸睾臀勰鄥捬跸?，占地面積總的來(lái)說(shuō)會(huì)少于傳統(tǒng)活性污泥法。我國(guó)自20世紀(jì)80年代起，也已普遍采用氧化溝技術(shù)處理污水，如桂林東（4萬(wàn)m3/d）、昆明蘭花溝（6萬(wàn)m3/d）、邯鄲東（）、長(zhǎng)沙第二（14萬(wàn)m3/d）、西安北石橋（一期15萬(wàn)m3/d）等城市污水處理廠都采用此工藝，均取得了很好的效果，出水BOD5一般為10mg/L左右。污水處理廠的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用與各廠的污水濃度和建設(shè)條件有關(guān)，但在同等條件下的中、小型污水廠，氧化溝法比其他方法低，據(jù)國(guó)內(nèi)眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析，當(dāng)進(jìn)水BOD5在120～180mg/L時(shí)，單方基建投資約為700～900元/（m3/d），～。目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類(lèi)型包括：帕斯韋爾（Pasveer）氧化溝、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝 、奧爾伯（Orbal）氧化溝、T型氧化溝（三溝式氧化溝）、DE型氧化溝和一體化氧化溝。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上存在差異，因此各具特點(diǎn)。 在污水脫氮除磷的工藝設(shè)計(jì)中必須具備厭氧、缺氧、好氧3個(gè)基本條件，但是在實(shí)施過(guò)程中由于所需的處理構(gòu)筑物多、污泥回流量大，從而造成投資大、能耗多、運(yùn)行管理復(fù)雜。而卡魯塞爾氧化溝將厭氧、缺氧、好氧過(guò)程集中在一個(gè)池內(nèi)完成，各部分用隔墻分開(kāi)自成體系，但彼此又有聯(lián)系。該工藝充分利用污水在氧化溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的特性，把好氧區(qū)和缺氧區(qū)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力回流，節(jié)省了去除硝酸鹽氮所需混合液回流的能量消耗。Carrousel氧化溝由于具有良好的出磷脫氮能力、抗沖擊負(fù)荷能力和運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。所以這里我們也將選擇卡魯塞爾氧化溝作為生物處理工藝。 Orbal 氧化溝，即“0、2”工藝，由內(nèi)到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個(gè)區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝(好氧區(qū))到中溝(缺氧區(qū))之間沒(méi)有回流設(shè)施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設(shè)備，不可避免的帶入相當(dāng)數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。 三溝式氧化溝屬于交替運(yùn)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(cè)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(jìn)入兩側(cè)的池子，處理出水則相應(yīng)地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率（達(dá)59%左右），另外也有利于生物脫氮。Carrousel 氧化溝的結(jié)構(gòu)：，Carrousel 氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn)，又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，溝內(nèi)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，～，寬深比為2:1，亦有水深達(dá)7m的。氧化溝曝氣混合設(shè)備有表面曝氣機(jī)、曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤(pán)、射流曝氣器、導(dǎo)管式曝氣器和提升管式曝氣機(jī)等，近年來(lái)配合使用的還有水下推動(dòng)器。 Carrousel 氧化溝平面結(jié)構(gòu)圖Carrousel 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(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機(jī)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(lái)去除BOD；同時(shí)，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時(shí)，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)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(guò)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(jīng)過(guò)缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個(gè)連續(xù)過(guò)程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)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。 工藝流程方案的提出由上述計(jì)算，該設(shè)計(jì)在水質(zhì)處理中要求達(dá)到如表三的處理效果。即要求處理工藝既能有效地去除BODCODcr、SS等，又能達(dá)到脫氮除磷的效果。為達(dá)到該處理要求，現(xiàn)提出兩種可供選擇的處理工藝：①、厭氧池+氧化溝處理工藝②、CASS處理工藝 方案比較。兩個(gè)方案的技術(shù)比較見(jiàn)表四?？偟恼f(shuō)來(lái)，這兩個(gè)方案都比較電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。好，都能達(dá)到要求處理的效果，但方案一工有較大的脫氮能力，電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。所以，本設(shè)計(jì)采用方案一作為污水廠處理工藝。 厭氧池+氧化溝處理工藝流程 CASS處理工藝流程表125 工藝流程方案技術(shù)比較表方案一(厭氧池+氧化溝工藝)方案二(CASS處理工藝)優(yōu)點(diǎn)：(1)、氧化溝具有獨(dú)特的水力流動(dòng)特點(diǎn)，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)、缺氧區(qū)，用以進(jìn)行消化和反消化作用，取得脫氮的效果。(2)、不使用初沉池，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度。(3)、氧化溝只有曝氣器和池中的推進(jìn)器維持溝內(nèi)的正常運(yùn)行，電耗較小，運(yùn)行費(fèi)用低。(4)、脫氮效果還能進(jìn)一步提高。因?yàn)槊摰Ч暮脡暮艽笠徊糠譀Q定于內(nèi)循環(huán)量，要提高脫氮效果勢(shì)必要增加內(nèi)循環(huán)量。而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從理論上說(shuō)可以是不受限制的，從而氧化溝具有較大的脫氮能力。缺點(diǎn)：(1)、污泥膨脹問(wèn)題。當(dāng)廢水中的碳水化合物較多，N、P量不平衡，pH值偏低，氧化溝中的污泥負(fù)荷過(guò)高，溶解氧濃度不足，排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹。(2)、泡沫問(wèn)題(3)、污泥上浮問(wèn)題(4)、流速不均及污泥沉積問(wèn)題(5)、氧化溝占地面積很大優(yōu)點(diǎn)：(1)、工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。CASS工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥匯流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比活性污泥工藝節(jié)省基建投資30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。(2)、處理效果好。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過(guò)程中，因此處理效果好。(3)、有較好的脫氮除磷效果。CASS工藝可以很容易地交替實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過(guò)改變曝氣量、反應(yīng)時(shí)間等方面來(lái)創(chuàng)造條件提高脫氮除磷效果。(4)、污泥沉降性能好。CASS工藝具有的特殊運(yùn)行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長(zhǎng)，減少了污泥膨脹的可能。同時(shí)由于CASS工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。(5)、CASS工藝獨(dú)特的運(yùn)行工況決定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)的波動(dòng)。缺點(diǎn)：由于進(jìn)水貫穿于整個(gè)運(yùn)行周期，沉淀階段進(jìn)水在主流區(qū)底部，造成水力紊動(dòng)，影響泥水分離時(shí)間，進(jìn)水量受到一定限制，水力停留時(shí)間較長(zhǎng)。 根據(jù)上述，本設(shè)計(jì)中采用厭氧池+卡魯賽爾氧化溝工藝。 處理構(gòu)筑物的選擇 沉砂池的選擇表126 沉砂池的比較池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)平流式沉砂池（1） 截留無(wú)機(jī)顆粒效果較好（2） 工作穩(wěn)定，構(gòu)造簡(jiǎn)單（3） 易于排除沉砂（1） 占地面積大（2） 沉砂中夾雜一些有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理增加難度曝氣沉砂池（1） 可通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣量控制污水的旋流速度，使沉砂效率較穩(wěn)定（2） 受水量變化的影響?。?） 可對(duì)污水起預(yù)曝氣作用（1） 如果后續(xù)工藝中需厭氧條件則不適用（2） 造價(jià)較高旋流沉砂池（1） 砂水分離器的效率較高（2） 占地面積較?。?） 能耗低，管理方便（4） 造價(jià)低，基建費(fèi)低如上表，經(jīng)比較本設(shè)計(jì)中采用旋流沉砂池。 沉淀池的選擇表127 沉淀池的比較池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式（1）沉淀效果好（2）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力強(qiáng)（3）施工簡(jiǎn)易（4）平面布置緊湊（5）排泥設(shè)備已趨定型（1）配水不易均勻（2）采用多斗排泥時(shí)每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管，操作量大（3）采用機(jī)械排泥時(shí)，設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高適用于大、中、小型污水處理廠豎流式（1）排泥方便，管理簡(jiǎn)單（2）占地面積?。?）池子深度大，施工困難（2）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差（3）池徑不宜過(guò)大，否則布水不勻適用于小型污水處理廠幅流式（1）多為機(jī)械排泥，運(yùn)行可靠，管理較簡(jiǎn)單（2）排泥設(shè)備已定型化機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高適用于大、中型污水處理廠如上表，經(jīng)比較本設(shè)計(jì)采用幅流式沉淀池。第3章 污水處理廠的總平面布置 平面布置的原則一是要功能分區(qū)明確，流程順暢，二是盡量緊湊，節(jié)省建筑用地，增加綠化面積，同時(shí)兼顧美觀實(shí)用。根據(jù)這些原則和要求，設(shè)計(jì)的總平面布置見(jiàn)大圖。（以下所說(shuō)的方位以圖中所示為準(zhǔn)）。 整個(gè)廠區(qū)分為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小區(qū)，各小區(qū)都設(shè)置了一定面積的綠化帶，力求創(chuàng)造一個(gè)優(yōu)美整潔的環(huán)境。這兩個(gè)小區(qū)沒(méi)有明確的實(shí)際分隔，由于在功能上的差別，分成了生產(chǎn)區(qū)和工廠的辦公區(qū)。廠里的職工的生活住所都在廠外，因此，在該污水處理廠中沒(méi)有設(shè)置生活區(qū)。 污水處理廠的大部分面積被污水處理構(gòu)筑物占據(jù)，都是在廠區(qū)的南面，呈直線分布，最后處理完成的污水排入恩江。而生成的污泥在廠區(qū)平面右上部（東北角）的污泥脫水間脫水處理后，由廠里的運(yùn)泥車(chē)從后門(mén)運(yùn)走（后門(mén)位于廠區(qū)的右上角）。后門(mén)主要用于格柵渣、沉砂、污泥等的外運(yùn)。廠區(qū)平面的上方分散著污水處理廠的辦公區(qū)及相應(yīng)的輔助設(shè)施，包括了：污水處理廠的辦公室、車(chē)庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、檢修間、化驗(yàn)室和值班室等。污水處理廠的前門(mén)設(shè)在圖中的左上部。污水處理廠的辦公區(qū)的布置盡量做到避開(kāi)有氣味的的污水處理構(gòu)筑物，一般設(shè)于廠區(qū)常年的上風(fēng)向。當(dāng)然，在生產(chǎn)區(qū)和辦公區(qū)的隔離部分種植綠色植物，以求將污水處理對(duì)人的危害降到最底的限度。從圖中可以看出，有臭味的原污水和格柵渣、沉砂設(shè)施全部設(shè)置于廠區(qū)的下部，遠(yuǎn)離工作區(qū)，這樣做盡管會(huì)增加進(jìn)水管的長(zhǎng)度，但是廠內(nèi)工藝流程通順，構(gòu)筑物之間連接管線短，不僅能將污泥集中處理和就近外運(yùn)，更重要的是保證了工作區(qū)不至于受到污水和污泥臭味的影響，而且泥渣外運(yùn)車(chē)不從廠的工作區(qū)經(jīng)過(guò)，進(jìn)一步確保廠工作區(qū)的優(yōu)美環(huán)境。第4章：污水廠的高程布置污水廠的高程布置見(jiàn)表141表141 污水廠高程布置序號(hào)構(gòu)筑物名稱(chēng)水面標(biāo)高（m）構(gòu)筑物頂標(biāo)高（m）構(gòu)筑物底標(biāo)高（m）1中格柵2細(xì)格柵3沉砂池4厭氧池5氧化溝6二沉池7接觸池注：絕對(duì)標(biāo)高177。第5章 污水廠構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說(shuō)明中格柵中格柵與提升泵站合建。中格柵主要用于攔截較大的顆粒懸浮物，保護(hù)水泵。運(yùn)行參數(shù)：過(guò)柵流速 柵條凈間距 格柵間隙數(shù) 45水頭損失