【文章內容簡介】 結構的限制，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。(2)選擇三溝式氧化溝工藝是丹麥在間歇式運行的氧化溝基礎上開創(chuàng)的，它實際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時間順序交替輪換運行的特點，其運轉周期可根據(jù)處理水質的不同進行調整，從而使其運行操作更趨于靈活方便。這種工藝流程簡單，無需另設一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運行費用大為降低，并在一定程度上解決了以往氧化溝占地面積大的缺點。所以這里我們也將選擇三溝式氧化溝作為生物處理工藝。根據(jù)東莞市常平東部污水特征以及排放標準，必須采用二級以上的處理工藝流程。城市污水的二級處理工藝流程主要包括三大部分，預（一級）處理工段，二級生物處理工段和污泥處理工段。(1)機械預處理工段機械處理工段包括粗格柵、提升泵房（廠外建設）、細格柵、和沉砂池。采用平流式沉砂池，該系統(tǒng)無堵塞，能有效分離無機沉淀與有機污染質。一般情況下，同樣的機械處理構筑物和設備選擇可以滿足各種生物處理工藝的預處理要求。(2) 二級生物處理工段二級生物處理是污水處理廠的主體，將在以下章節(jié)詳細敘述。(3) 污泥處理工段剩余污泥是污水生物處理的副產(chǎn)品。如果剩余污泥得不到妥善處理，勢必要對環(huán)境造成二次污染，也可以說環(huán)保投資沒有真正發(fā)揮效益。因此，城市污水處理廠污泥處理工段非常重要。綜合以上污水處理工藝流程所述，此次所設計的污水處理工藝流程圖如圖1所示。 沉砂池粗格柵細格柵泵房分配井進水 計量槽接觸池集水井三溝氧化溝 出水 上清液回流 上清液回流 剩余污泥 污泥脫水機房貯泥池濃縮池泥餅外運 圖1 氧化溝處理工藝流程圖 污水處理部分(1) 格柵 本污水處理廠設置粗、細兩道格柵。格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害。按柵條的種類可分為直棒式柵條格柵、弧形格柵、輻射式格柵、轉筒式格柵和活動柵條式格柵。由于直棒式格柵運行可靠，布局簡潔，易于安裝維護，本工藝選用直棒式格柵。 格柵與水泵房的設置方式。 粗格柵 泵房 細格柵 (2) 沉砂池 沉砂池的形式，按池內水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和旋流式三種；按池型可分為平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池是常用的形式，污水在池內沿水平方向流動，具有構造簡單、截留物及顆粒效果較好的優(yōu)點。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進入池內，無機物顆粒藉重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池是在池的一側通入空氣，使污水沿池旋轉前進，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向恒速環(huán)流。曝氣沉砂池的優(yōu)點是，通過調節(jié)曝氣量，可以控制污水旋流的速度，使除砂效率較穩(wěn)定，受流量變化的影響較小 權衡比較之后，考慮到擬建污水處理廠的水質特點，從實際處理效率和經(jīng)濟運行成本出發(fā)，決定采用平流式沉沙池。(3) 氧化溝三溝式氧化溝為三溝交替式的工作原理：在氧化溝前設有一座配水井，來水經(jīng)過配水井可根據(jù)需要進入每條溝內，每條溝之間通過一過水孔相連通，兩側溝上設有啟閉式可調堰。每座溝內分為3條溝，中溝作曝氣區(qū)，兩條側溝根據(jù)運行模式作曝氣—沉淀交替使用。三條溝都配置一定數(shù)量的曝氣轉刷，中溝轉刷少于兩條側溝。污水首先進入一條溝內，與活性污泥混合，進行生化處理，生化所需的氧氣由轉刷提供，轉刷水平安裝在池內，軸上有大量葉片，轉刷高速運轉時，葉片攪動混合液產(chǎn)生大量水花，水花沖擊轉刷兩側的擋板成水珠狀態(tài)，與空氣充分接觸，達到充氧的目的。轉刷的另一作用是推動混合液以一定的流速。污水經(jīng)生化后流入作為沉淀區(qū)的另一側溝，泥水分離后由出水堰流出。經(jīng)一定時間后，沉淀溝進水作曝氣溝使用，原曝氣側溝作沉淀溝，根據(jù)運行模式交替進行。3根進水管分別接通3條溝，剩余污泥從中間以混合液的形式由泵排出。三溝式氧化溝工藝主要按下面六個階段輪換運行，如圖2所示： 圖2 氧化溝工藝流程圖階段A：污水經(jīng)配水井進入溝Ⅰ，溝內轉刷以低速運轉，轉速控制在僅能維持水和污泥混合，并推動水流循環(huán)流動，但不足以供給徽生物降解有機物所需的氧。此時，溝Ⅰ處于缺氧狀態(tài)，溝內活性污泥利用水中的有機物作為碳源，活性污泥中的反硝化菌則利用前一段產(chǎn)生的硝酸鹽中的氧來降解有機物，釋放出氮氣，完成反硝化過程。同時溝I的出水堰自動升起，污水和污泥混合液進人溝Ⅱ．溝Ⅱ內的轉刷以高速運行，保證溝內有足夠的溶解氧來降解有機物，并使氨氮轉化為硝酸鹽，完成硝化過程．處理后的污水流入溝Ⅲ，溝Ⅲ中的轉刷停止運轉，起沉淀池的作用，進行泥水分離，由溝Ⅲ處理后的水經(jīng)自動降低的出水堰排出。階段B：進水改從處于好氧狀態(tài)的溝Ⅱ流入，并經(jīng)溝Ⅲ沉淀后排出。同時溝Ⅰ中的轉刷開始高速運轉，使其從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)，并使階段A進入溝Ⅰ的有機物和氨氮得到好氧處理，待溝內的溶解氧上升到一定值后，該階段結束。階段C：迸水仍然從溝Ⅱ注入，經(jīng)溝Ⅲ排出．但溝Ⅰ中的轉刷停止運轉，開始進行泥水分離，待分離完成，該階段結束。階段A、B、C組成了上半個工作循環(huán)．階段D：進水改從溝Ⅲ流入，溝Ⅲ出水堰升高，溝Ⅰ出水堰降低，并開始出水。同時，溝Ⅲ中轉刷開始低速運轉，使其處于缺氧狀態(tài)．溝Ⅱ則仍然處于好氧狀態(tài)，溝Ⅰ起沉淀池作用。階段D與階段A的水淹方向恰好相反，溝Ⅲ起反硝化作用，出水由溝Ⅰ排出。階段E：類似于階段B，進水又從溝Ⅱ流入，溝Ⅰ仍然起沉淀他作用，溝Ⅲ中的轉刷開始高速運轉，并從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)。階段F：類似于階段C，溝Ⅱ進水，溝Ⅰ沉淀出水。溝Ⅲ中的轉刷停止運轉，開始泥水分離。至此完成整個循環(huán)過程。通常一個工作循環(huán)需48小時，在整個循環(huán)過程中，中間的溝始終處于好氧狀態(tài)，而外側兩溝中的轉刷則處于交替運行狀態(tài)，當轉刷低速運轉時，進行反稍化過程，轉刷高速運轉時，進行硝化過程，而轉刷停止運轉時，氧化溝起沉淀池作用。不難看出，若調整各階段的運行時間，就可達到不同的處理效果，以適應水質、水量的變化。目前運行的這種工藝，大部分是預先將各階段的運行時間，根據(jù)具體的水質、水量，編入運行管理的計算機程序中，從而使整個管理過程順利進行。 污泥處理部分 (1) 污泥的處理要求 污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。 污泥處理要求如下： 減少有機物，使污泥穩(wěn)定化減少污泥體積；降低污泥后續(xù)處處置費用；減少污泥中有毒物質(2) 污泥濃縮方式選擇常用的污泥濃縮方式有：重力濃縮和機械濃縮。結合實際情況，我們擬采用帶有刮泥機及攪動柵的圓形輻流式重力濃縮池(3) 污泥脫水機選擇目前污泥脫水機械較常使用的機器有帶式壓濾機、離心脫水機、廂式壓濾機等幾種污泥脫水機械，其中帶式壓濾機目前對于污泥脫水處理的優(yōu)勢較明顯，因此在本工程中選用帶式壓濾機。(4) 污泥處理流程污泥脫水的工藝流程是：污泥濃縮池的污泥經(jīng)濃縮后用螺桿泵與高分子絮凝劑充分混合后，進入壓濾機，經(jīng)過壓濾機的擠壓，污泥的含水率降低，脫水后的泥餅通過皮帶輸送機送至室外泥棚堆放，再由運輸車輛及時送至指定的地點，填埋或加工成農肥。濾下液經(jīng)污水泵泵至排水管網(wǎng)并進入系統(tǒng)再處理。3 污水處理構筑物設計計算 泵前粗格柵【3】 污水設計量: Q設計=1053L/s, 格柵傾角：60度；柵前流速: v1=， 過柵流速: v2=；格柵間隙: b=， 柵條寬度s=；(1) 格柵總寬度B:B=S(n1)+b*n式中：B格柵槽寬度，m； S柵條寬度，m； b格柵間隙，m；。 n格柵間隙數(shù)；格柵間隙數(shù)量n可由下式?jīng)Q定：n=(Qmaxsina)/b*h*v式中: Qmax—最大設計流量，m3/s； b—格柵間隙，m；h—柵前水深，； v—污水流經(jīng)格柵的速度，；a—格柵安裝傾角，（度）， sina經(jīng)驗修正系數(shù)。(2) 格柵間隙數(shù)量：n=(Qmaxsina)/b*h*v2=(*sin60)/(**)=18(3) 柵槽寬度.設計兩組并列格柵，則每組格柵間隙數(shù)為n1=9。每組柵槽寬度B2=S(n1)+b*n=*（91）+*9=，,總槽寬為：B=2*B2+=2*+=(4) 進水渠道漸寬部位長度L1=(BB1)/2tga1=()/(2*tg20.)=式中：a1—進水渠道漸開部分展開角度，一般采用20度，設計中B1=。(5) 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度L2==(6) 通過格柵水頭損失：h1=h0kh0=(εv2/2g)sina式中：h1—設計水頭損失，m； h0—計算水頭損失，m；g—重力加速度，m2/s； k—系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，此設計中取值為3；阻力系數(shù)ε，其值與柵條斷面形狀有關。 h0=(εv2/2g)sina=**= h1=*3m=(7) 格柵后槽總高度H=h+h1+h2=(++)m= 式中：h2—柵前渠道超高。 (8) 柵槽總長度柵槽總長度為：L= L1+L2+++ H1/tga=++++式中：L1=， L2=；其中柵前渠道深H1=h+h2=。(9) 每日格柵量W=86400QW11000Kz=70000**= m3/d宜采用機械格柵 (10) 進水與出水渠道城市污水通過DN1200mm的管道送入進水渠道，設計中取進水渠道寬度B1=，進水水深h1=h==，出水水深h2=h=(11) 設備選型 粗柵除污機本設計選擇唐山市博大環(huán)境工程機械有限公司生產(chǎn)的SSGS1000型回轉式格柵 除污機，有效寬度1000mm，安裝角度60176。，選兩臺。 螺旋壓榨機本設計選擇唐山市博大環(huán)境工程機械有限公司生產(chǎn)的YZL350B型螺旋壓榨機。 污水提升泵房【6】(1) 流量設計計算 Q設計=1053L/s，通過已知資料可知東莞市常平鎮(zhèn)人口為45萬人， 常平鎮(zhèn)生活污水定額為q=Q設/45萬=202L/(人d)，泵站地面標高為 H1=.，進水管管底標高為H2=.，管徑DN800mm.，充滿度h/D=。 出水管提升后的水面高程為H3=, 出水管線長度為L1=250m.(2) 泵房設計計算 最大秒流量為：Q=.1053L/s，集水池與機器間合建的圓形泵站，考慮2臺泵站（1臺備用），水泵的容量為1053L/s。集水池容積采用相當于一臺水泵6min的容量W=(1053*60*6)/1000=379m3集水池面積S= W/h=95m2式中：有效水深采用4m, 則泵房直徑為d=11m，泵房高度h=4++*=。選泵前總揚程損失：(估算)。(1) 每一臺泵單用一根出水管，其流量為527L/s. 選用的管徑為1000mm的鋼筋混凝土圓管，查表得v=, 1000i=(2) ,局部損失為沿線損失的30%，則泵站外管線損失為：（出水管線水平長度+豎向長度）*i*=[250+(+)]* *=(3) 水泵總揚程HS=+++1=14m式中：自由水頭損失為1m； 。 設備選型 選用2臺PW型臥式污水泵，其中一臺備用，PW型臥式污水泵工作參數(shù)工作流量范圍:Q=2001500L/s,其中揚程為H=715m。(選用符合要求) 泵后細格柵【3】設計流量：設計兩組細格柵，每組流量為527L/s；柵前流速：v1=， 過柵流速：v2=；柵條寬度：s=， 格柵凈間距：e=；柵前部分長度：， 柵后部分長度：；格柵傾角：60度， 污水柵前超高：h2=；單位柵渣量：w1= m3柵渣/103 m3污水。(1) 格柵總寬度B:B=S(n1)+b*n式中：B—格柵槽寬度，m； S—柵條寬度，m； B—格柵間隙，m； n—格柵間隙數(shù)。格柵間隙數(shù)量n：n=(Qmaxsina)/b*h*v式中: Qmax—最大設計流量，m3/s； b—格柵間隙，m；h—柵前水深，； v—污水流經(jīng)格柵的速度，；a—格柵安裝傾角，（度）； sina經(jīng)驗修正系數(shù)。(2) 格柵間隙數(shù)量n=(Qmaxsina)/b*h*v2=(*sin60)/(**)=68(3) 柵槽寬度.每組格柵槽寬度：B2=S(n1)+b*n=*（681）+*68=格柵總寬度為：B1=2*B2+=(4) 進水渠道漸寬部位長度L1=(BB1)/2tga1=()/(2*tg20.)=式中: a1—進水渠道漸開部分展開角度，一般采用20度；。(5) 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度L2==(6) 通過格柵水頭損失h1=h0kh0=(εv2/2g)sina式中: h1—設計水頭損失，m； h0—計算水頭損失，m；g—重力加速度，m2/s； k—系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，此設計中取值為3；阻力系數(shù)ε，其值與柵條斷面形狀有關。 h0=(εv2/2g)sina=2**= h1=*3m=(7) 格柵后槽總高度H=h+