【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工程占地減少、投資降低。3．具有較強(qiáng)的沖擊負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，污泥不易膨脹、易于沉淀、脫水性能好，可實(shí)現(xiàn)脫氮除磷功能。4．容易設(shè)備化，可升級(jí)性、可改造性好。1．該工藝要求配備專用排水裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)，在目前環(huán)保資金還比較緊張的條件下，限制了SBR工藝的高效穩(wěn)定運(yùn)行。2．該工藝的空氣擴(kuò)散器堵塞的可能性大于傳統(tǒng)活性污泥法。3．單池處理量較小，單個(gè)構(gòu)筑物利用率低。4．能耗大，費(fèi)用高。特別適合于中小城鎮(zhèn)的城市污水處理，對(duì)于較大水量的連續(xù)操作處理一般要幾套池子組合運(yùn)行。氧化溝工藝1．處理流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少，一般情況下可以不建初沉池和污泥消化池，某些情況下還可以不建二沉池和污泥回流系統(tǒng)。2．處理效果好且運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可以脫氮除磷。3．具有較強(qiáng)的沖擊負(fù)荷承受能力。4．出水水質(zhì)好，剩余污泥量少。 1．因?yàn)榇嬖谟谖勰嘀械挠袡C(jī)質(zhì)最終是在氧化溝中部分好氧代謝去除的，氧化溝工藝在節(jié)約能耗、降低運(yùn)行費(fèi)用方面不具有優(yōu)勢(shì)，但運(yùn)行成本已算較低。2．池深受到限制。適合于中小型污水處理廠，為節(jié)省投資或降低維護(hù)管理難度時(shí)，該工藝為首選。根據(jù)污水排放現(xiàn)狀與水質(zhì)現(xiàn)狀以及出水要求，采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可以采用“SBR工藝”或“氧化溝”工藝。具體比較如下。 SBR工藝SBR工藝具有以下特點(diǎn)：(1) SBR工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。SBR工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)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。由于科技進(jìn)步，目前自動(dòng)控制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運(yùn)行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。(2) 處理效果好。SBR工藝反應(yīng)過(guò)程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。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)程之中，因此處理效果好。(3) 有較好的除磷脫氮效果。SBR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)造條件提高除磷脫氮效率。(4) 污泥沉降性能好。SBR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SBR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) SBR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)波動(dòng)。浙江省某縣級(jí)市為海島城市，人口較多，但淡水資源缺乏，因此人均用水量較低。該市2005年規(guī)劃人口16萬(wàn)人，2010年規(guī)劃人口為20萬(wàn)人。污水處理廠的規(guī)模遠(yuǎn)期為6萬(wàn)m3/d，近期為2萬(wàn)m3/d。近期規(guī)模較小的原因是該市污水收集系統(tǒng)很不完善。該市污水水質(zhì)：BOD為160mg/L；COD為320mg/L；SS為220mg/L。污水處理廠遠(yuǎn)期采用6座MSBR池，近期建2座。每座的處理能力為1萬(wàn)m3/d，每座尺寸為50m40m。MSBR池主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：(kgMLSSd)；污泥泥齡≥20d；懸浮固體平均濃度3g/L。每座MSBR池采用18臺(tái)增氧泵進(jìn)行供氧。 氧化溝工藝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)在國(guó)外許多國(guó)家已經(jīng)被廣泛使用，工以及構(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，目前已經(jīng)成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，平面多為橢圓形或圓形，總長(zhǎng)可達(dá)幾十米，甚至百米以上，溝深取決于曝氣裝置。氧化溝具有以下特點(diǎn)：(1) 工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。(2) 運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達(dá)到95%左右。(3) 能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(zhǎng)、泥齡長(zhǎng)和循環(huán)稀釋水量大。(4) 污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長(zhǎng)。一般為20－30d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少?gòu)亩芾砗?jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。(5) 可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^(guò)氧化溝中曝氣機(jī)的開(kāi)關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則需要采取另外措施。(6) 基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3－N及去除BOD和脫氮三種情況下，基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都有較大降低，特別是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時(shí)統(tǒng)計(jì)表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。浙江省東部某縣級(jí)市，2010年規(guī)劃人口為15萬(wàn)人。該市污水水質(zhì)：BOD為100～150mg/L；COD為300～350mg/L；SS為200～250mg/L。污水處理廠采用4座卡魯塞爾氧化溝，每座氧化溝處理能力為1萬(wàn)m3/d，每座尺寸為：76m28m?，F(xiàn)已建成2座，2010年再增加2座。氧化溝主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：(kgMLSSd)；污泥泥齡≥15d；；。每池采用3臺(tái)表面曝氣機(jī)，每臺(tái)功率55kW，變頻調(diào)速。 工藝方案選擇確定由以上分析比較可知，兩種工藝均可以達(dá)到預(yù)期的處理效果，均為成熟的工藝，但氧化溝工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)，氧化溝法運(yùn)行成本較低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好，耐沖擊負(fù)荷，運(yùn)行穩(wěn)定，并可脫氮除磷，適宜于在中小型污水處理廠中使用。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)擬建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求，較適合采用氧化溝工藝進(jìn)行二級(jí)處理。 工藝方案闡述氧化溝的類型有很多，主要有基本型、卡魯塞爾（CARROUSEL）型、三溝式型、奧巴爾（ORBAL）型等，根據(jù)城市污水處理廠設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，我采用ORBAL氧化溝工藝，ORBAL污水處理系統(tǒng)是氧化溝污水處理工藝的一種，具有優(yōu)于傳統(tǒng)氧化溝工藝的特殊優(yōu)點(diǎn)，具體如下：（1）垂直布置的反應(yīng)池墻體，使該污水處理系統(tǒng)具有占地面積小的特點(diǎn)；（2）通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速、浸沒(méi)深度以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向，改變反應(yīng)池上氧的輸入，在不同的負(fù)荷條件下運(yùn)行，不會(huì)影響處理系統(tǒng)的處理效率，具有顯著的工藝運(yùn)行靈活性；（3）控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，由于機(jī)械設(shè)備少，所以維修、維護(hù)工作也較少；（4）澄清系統(tǒng)的占地面積也較小，維護(hù)也較方便。ORBAL氧化溝出水水質(zhì)好，一般情況下，BOD5去除率可達(dá)95％－99％，脫氮效率達(dá)90％左右，除磷效率達(dá)50％左右，如在處理過(guò)程中，適當(dāng)投加鐵鹽，則除磷效率可達(dá)95％。一般的出水水質(zhì)為BOD5＝0－15mg/l；SS＝10－20mg/l；NH4N＝1－3mg/l；P＜1mg/l。運(yùn)行費(fèi)用較傳統(tǒng)活性污泥法低30％－50％，基建費(fèi)用較傳統(tǒng)活性污泥法低40％－60％。擬定工藝流程如下：鼓風(fēng)機(jī)氧化溝沉砂池格柵污水提升泵集水井污水回流污泥泵砂水分離設(shè)備 泥砂外運(yùn)二沉池剩余污泥泵濃縮池污泥提升泵污泥貯池接觸消毒池污泥脫水間泥餅外運(yùn) 出水3 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 水流量的計(jì)算 生活污水（Q1）Q1=(9010％＋14090％)3010－3= 工業(yè)廢水（Q2）Q2=10000m3/d＝1萬(wàn)m3/d 平均日流量（Qd）Qd=+1=＝60000m3/d＝2500m3/h＝ 最大日流量（Qmax）Qmax=KzQd＝=＝ 集水井 設(shè)計(jì)說(shuō)明集水井的作用是盡可能減少?gòu)U水特征上的波動(dòng)，為后續(xù)水處理系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定和優(yōu)化的操作條件，一般采用不大于最大一臺(tái)水泵5min的出水量。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量:Q＝22002＝4400m3/h；有效水深:h＝3m 水力停留時(shí)間:t＝5min。 設(shè)計(jì)計(jì)算1． 集水井有效容積（V）V＝Qt＝4400＝367m3為保證正常工作，則V=367＝440m3 設(shè)計(jì)為圓柱體形狀。2． 集水井圓口面積（A）A＝＝＝3． 圓口半徑（R）R＝m 取7m 污水提升泵房 設(shè)計(jì)說(shuō)明采用氧化溝工藝，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，污水可以只考慮一次提升。選用螺旋泵，為敞開(kāi)式提升泵。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：Qmax=＝； 設(shè)計(jì)計(jì)算污水進(jìn)入集水井后由提升泵提升到格柵，、－。污水經(jīng)過(guò)接觸消毒池處理后排出，出水設(shè)計(jì)為－，接觸消毒池水面、輻流式二沉池水面、氧化溝水面、、。提升泵的揚(yáng)程（H） H＝＋3＝ 取7m選用LXB－1500型螺旋泵3臺(tái)，2用1備。該泵提升流量2100－2300m3/h，取2200m3/h，轉(zhuǎn)速42r/min，功率55kW，占地（）m2。提升泵房占地面積：LB＝＝ 格柵 設(shè)計(jì)說(shuō)明格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，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，并使之正常運(yùn)行。擬采用中格柵，同時(shí)為了減少柵渣量，格柵柵條間隙（e）。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：Qmax=＝；柵前水深：h=；過(guò)柵流速：v=；柵條間隙：e=；格柵安裝角度：；柵條斷面類型：圓形截面。 設(shè)計(jì)計(jì)算1．柵條的間隙數(shù)（n） n=＝＝57條2．柵槽寬度（B）設(shè)計(jì)采用圓鋼為柵條，取柵條寬度S=B=S（n－1）+en=（57－1）+57=選用GH－1600型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污機(jī)1臺(tái)，過(guò)柵流速1m/s，柵條組寬1000mm，柵條間隙20mm，安裝角度60176。3．進(jìn)水渠漸寬部分長(zhǎng)度（l1）取進(jìn)水渠寬B1=，漸寬部分展開(kāi)角（）l1=4．柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度（l2）：l2=5．通過(guò)格柵的水頭損失（h1）因?yàn)闁艞l為圓形截面，所以取κ=3，β=，阻力系數(shù)ξ=h1=Kh0=Kξsin=3sin60176。=6．柵后槽總高度（H）取柵前渠道超高h(yuǎn)2=，柵前渠道深H1=h+h2=1+=則H=h+h1+h2=1++=為避免造成柵前涌水，可將柵后槽底下降h1作為補(bǔ)償。7．柵槽總長(zhǎng)度（L）L=l1+l2+++=++++＝ 格柵間占地面積：LB＝＝8. 每日柵渣量（W）對(duì)于柵條間隙e=，對(duì)于城市污水，每單位體積污水?dāng)r截污物為W1＝，則 W=m3/d，采用機(jī)械排渣。污物的排除采用機(jī)械裝置：，直徑D為300mm的螺旋輸送機(jī)1臺(tái)。計(jì)算圖如圖1所示：圖1 格柵計(jì)算圖 曝氣沉砂池 設(shè)計(jì)說(shuō)明沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中比重較大的無(wú)機(jī)顆粒（無(wú)機(jī)性的砂礫、礫石）和少量較重的有機(jī)物質(zhì)。以減輕機(jī)械、管道的磨損和減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。曝氣沉砂池能夠在一定程度使砂粒在曝氣的作用下產(chǎn)生摩擦，不但可以去除附著在砂粒表面的有機(jī)污染物，還可以使污水中的油脂類物質(zhì)升至水面形成浮渣，通過(guò)刮渣機(jī)除去。設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量:Qmax=＝；水平流速:v=；水力停留時(shí)間:t=； 有效水深:H1＝3m。 設(shè)計(jì)計(jì)算1．曝氣沉砂池有效容積（V） V=共設(shè)2組，每組分為2格，共4格，則每格有效容積（V1） V1＝（A） A= 取12m2（B） B＝（B1） B1 =（L） L＝ 取10m對(duì)于城市污水，采用曝氣沉砂工藝，產(chǎn)生砂量約為X1＝－，則每日沉砂產(chǎn)量Qs＝QmaxX1＝8400010－5＝（含水率P＝60％）假設(shè)貯砂時(shí)間為t＝，則存砂所需容積V＝Qst＝＝折算為含水率P＝85％的沉砂體積（V） V=＝每格曝氣沉砂池設(shè)砂斗2個(gè)，共8個(gè)砂斗，斗底平面尺寸為（）m2，則砂斗總?cè)莘e（V） V＝8（22＋＋2）＝