【文章內(nèi)容簡介】 ............................................... 34 生產(chǎn)組織 ............................................................................................................ 34 勞動定員 ............................................................................................................ 34 人員培訓(xùn) ............................................................................................................ 34 勞動定員和運行費用 ........................................................................................ 34 行費用和成本 .............................................................................................................. 35 結(jié) 論 .......................................................................................................................................... 36 參考文獻 .................................................................................................................................... 37 致 謝 .......................................................................................................................................... 38 第一章 引言 1 第一章 引 言 水，是人類生存、養(yǎng)息、發(fā)展的根本條 件。然而，人類社會在工業(yè)化的進程中大量消耗水資源的同時，排出污水，污染河湖，危害環(huán)境，造成嚴重后果。當(dāng)前， 污水治理是重中之重； 因此增建和擴建城市污水廠便成為當(dāng)務(wù)之急。 本設(shè)計是以污水處理設(shè)計理論為前提，以生活污水為進水廠源；以氧化溝為核心的處理工藝進行的污水處理廠工程設(shè)計工作。 選題背景 在污水處理流程中，生物處理工藝利用一個氧化溝設(shè)施來完成的成為單溝工藝，于此對應(yīng)的氧化溝常見類型是卡魯賽爾氧化溝。在連續(xù)運行的條件下，單溝式氧化溝的生物處理和固液分離不能在同一溝內(nèi)完成。 氧化溝（ Oxidation Ditch）是本世紀 50 年代由荷蘭工程師發(fā)明的一種新型活性污泥法，其曝氣池呈封閉的溝渠形，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動，因此被稱為 “氧化溝 ”。實際上它是活性污泥法的一種變型，因為廢水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，有人稱其為 “循環(huán)曝氣池 ”、 “無終端的曝氣系統(tǒng) ”。 自 1954 年荷蘭建成第一座間歇運行的氧化溝以來，氧化溝在歐洲、北美、南非及澳大利亞得到了迅速的推廣應(yīng)用。至 1985 年，美國已建有 553 座氧化溝污水處理廠，荷蘭216 座，西德 226 座，丹麥 300 座。其工藝和構(gòu)造也 有了很大的發(fā)展和進步，處理能力不斷提高，至今已有規(guī)模達 65 萬 m3／ d 的大型氧化溝處理廠；處理范圍不斷擴大，不僅能處理生活污水，也能處理工業(yè)廢水、城市廢水，而且在脫氮除磷方面表現(xiàn)了極好的性能。荷蘭 DHV 公司研發(fā)的卡魯賽爾氧化溝在世界范圍內(nèi)更是得到了廣泛的應(yīng)用；自 1996 年起就有 800 多座投入運行，處理規(guī)模達到 400 萬 m3/d 的驚人處理量。 我國在 20 世紀 80 年代以來也較多地開展對氧化溝工藝的研究。并在廣州、昆明、上海、長沙等地設(shè)計建造了一批氧化溝污水處理廠。目前氧化溝工藝已廣泛應(yīng)用于城市污水污水、工藝廢水的處 理中（周雹等， 2020）。 選題意義 我國是人口大國，在其經(jīng)濟迅猛發(fā)展的同時，也帶來了新的環(huán)境污染問題。在發(fā)展工業(yè)過程中產(chǎn)生的廢水進入環(huán)境后，會對人體，水體，土壤，動物等產(chǎn)生巨大的危害，會嚴重影響人與自然的和諧共存，會對環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的危害，因此，我們必須重視廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（ 論文）： 單溝工藝的城市污水廠初步設(shè)計 2 各種工業(yè)廢水、城市污水的危害，加強對此類廢水的處理力度，盡量的減少其對環(huán)境的危害，為人與環(huán)境的和諧共處創(chuàng)造有利的條件。通過本設(shè)計，可為各污水處理廠提供污水處理設(shè)計方案，也有利于鍛煉自己，將課本知識綜合利用起來；進一步培養(yǎng)考慮問題的思維，力求做 到面面俱到。 設(shè)計基本資料 污水水量、水質(zhì) （ 1） 設(shè)計規(guī)模 設(shè)計日平均 污水 流量 Q=80000m3/d； 設(shè)計最大 小時 流量 Q max=5000m3/h。 （ 2） 進水水質(zhì) CODCr =250mg/L， BOD5 =150mg/L， SS =200mg/L， NH3N： 30mg/L ， TP： pH=~ 污水處理要求 污水經(jīng)過 二級處理 后應(yīng)符合以下具體要求： CODCr ≤ 60mg/L， BOD5≤20mg/L， SS≤20mg/L， NO3N≤20mg/L， TP≤1mg/L， pH=~ 氣象資料 該市 地處內(nèi)陸中緯度地帶，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫 9~℃ ，最熱月平均氣溫 ~℃ ，最冷月 ?~?℃ 。極端最高氣溫 42℃ ，極端最低氣溫?℃ 。年日照時數(shù) 2045 小時。多年平均降雨量 577 毫米，集中于 9 月，占總量的 50~60%，受季風(fēng)環(huán)流影響，冬季多北風(fēng)和西北風(fēng)，夏季多南風(fēng)或東南風(fēng)，年平均風(fēng)速 米 /秒。 污水排水接納河流資料 該污水廠的出水直接排入廠區(qū)外部的河流，其最高洪水位為 ，常水位為，枯水位為 。 廠址及場地現(xiàn)狀 該污水處理廠場地地勢平坦，由西北坡向東南，場地標高 ~ 米之間，位于城市中心區(qū)排水管渠未端 ， 廠址面積為 100000m2。 設(shè)計依據(jù) 《污水綜合排放標準》（ GB897896） 《室外排水設(shè)計規(guī)范》 （ GB500142020） 《總圖制圖標準》（ GB/T501032020） 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標準》 （ CJJ3189） 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 （ GB189182020） 第四章 設(shè)計計算 3 第二章 工藝方案的確定 氧化溝特點及先進性 在污水處理流程中，生物處理工藝利用一個氧化溝設(shè)施來完成的成為單溝工藝，于此對應(yīng)的氧化溝常見類型是卡魯賽爾氧化溝。在連續(xù)運行的條件下，單溝式氧化溝的生物處理和固液分離不能在同一溝內(nèi)完成。 氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點，有利于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點的在上游點安排出流；氧化溝具有明顯的溶解氧溶度梯度，特別適用于硝化 反硝化生物處理工藝；氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝；氧化溝的整 體功率密度較低，可節(jié)約能源；氧化溝構(gòu)造形式的多樣性賦予了它靈活機動的運行性能，可按照任意一種活性污泥法的運行方式運行，并且組合其他工藝單元以滿足不同的出水水質(zhì)的要求；污泥產(chǎn)量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定；氧化溝的水利停留時間和污泥齡都比一般生物處理法長，懸浮狀態(tài)有機物可以與溶解性有機物同時得到較徹底的穩(wěn)定，排除的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，剩余污泥量也較少。工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，節(jié)省基建費用，減少占地面積，便于管理等工藝特點是我選擇本方案的理由。另外氧化溝工藝特別適合用于處理中小城鎮(zhèn)生活污水以及溶度較低的廠礦工業(yè)廢水；出 水基本能達到國家一級 B的標準。 氧化溝的技術(shù)參數(shù) 氧化溝污水處理技術(shù)能在近五十年來取得迅速的發(fā)展，主要是由于它出水水質(zhì)好，運行穩(wěn)定，管理方便，并具有區(qū)別于傳統(tǒng)活性污泥法的一系列技術(shù)特征，現(xiàn)概括如下： 氧化溝常用的技術(shù)參數(shù)如下： 有機物容積負荷 ～ kgBOD5／ m3d 有機物污泥負荷 ～ kgBOD5／ kgVSSd 水力停留時間 10～ 24hr 污泥齡 10～ 30day 活性污泥濃度 2020～ 6000 mg/L 出水水質(zhì) BOD5 10～ 15mg/L SS 10～ 20mg／ L NH3N 1～ 3mg／ L 氧化溝所采用的有機物負荷和水力停留時間與延時曝氣法接近，但所取得的出水水廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（ 論文）： 單溝工藝的城市污水廠初步設(shè)計 4 質(zhì)較好。當(dāng)然，氧化溝也可采用不同于上列的技術(shù)參數(shù)。如采用較高的有機物負荷、較短的水力停留時間，使其運行的特征接近于高負荷活性污泥法或其他類型的活性污泥法。 氧化溝工藝的類型 奧貝爾氧化溝 奧貝爾氧化溝一般由三 個同心橢園形溝道組成，污水由外溝道進入，與回流污泥混合后，由外溝道進入中間溝道再進入內(nèi)溝道，在各溝道循環(huán)達數(shù)百到數(shù)十次。最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至二次沉淀池。奧貝爾氧化溝在時間和空間呈現(xiàn)出階段性，各溝道內(nèi)溶解氧呈現(xiàn)出厭氧 缺氧 好氧分布，對高效硝化和反硝化十分有利。奧貝爾氧化溝具有推流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點。對于每個溝道內(nèi)來講，混合液的流態(tài)基本為完全混合式，具有較強的抗沖擊負荷能力；對于三個溝道來講，溝道與溝道之間的流態(tài)為推流式，有著不同的溶解氧濃度和污泥負荷，兼有多溝道串聯(lián)的特性，有利于難降解有機物的去除，并可減少污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。奧貝爾氧化溝一般適用于 20 萬立方米 /日以下規(guī)模的城市污水處理廠，尤其推薦應(yīng)用于中小規(guī)模的城市污水處理廠。 交替式氧化溝 D 型氧化溝由相同容積的 A 和 B 兩池組成，串聯(lián)運行，交替作為曝氣池和沉淀池，勿需設(shè)污泥回流系統(tǒng)；一般以 8h 為一個運行周期。此系統(tǒng)可得十分優(yōu)質(zhì)的出水和穩(wěn)定的污泥。缺點是曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率僅為 %。 T 型氧化溝由相同容積的 A、 B 和 C 池組成。兩側(cè)的 A 和 C 池交替作為曝氣池和沉淀池，中間的 B 池一直為曝氣池。原水交替進入 A 池或 C 池，處理水則相應(yīng)地從作 為沉淀池的 C 池或 A 池流出。 T 型氧化溝曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率比 D 型氧化溝高，可達 58%左右。這種系統(tǒng)不需要污泥回流系統(tǒng)。通過適當(dāng)運行，在去除 BOD 的同時，能進行硝化和反硝化過程，可取得良好的脫氮效果。交替工作型氧化溝必須安裝自動控制系統(tǒng)，以控制進、出水的方向，溢流堰的啟閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的開啟和停止。 卡魯賽爾氧化溝 典型的卡魯賽爾氧化溝是一多溝串聯(lián)系統(tǒng)，一般采用垂直軸表面曝氣機曝氣。每組溝渠安裝一個曝氣機，均安設(shè)在一端。氧化溝需另設(shè)二沉池和污泥回流裝置。溝內(nèi)循環(huán)流動的混合液在靠近曝氣機的下游為富氧區(qū)，而曝 氣機上游為低氧區(qū)，外環(huán)為缺氧區(qū)，有利于生物脫氮。表面曝氣機多采用倒傘型葉輪，曝氣機一方面充氧，一方面提供推力使溝內(nèi)的環(huán)流速度在 ，以維持必要的混合條件。由于表面葉輪曝氣機有較大的提升作用，使氧化溝的水深一般可達 ?？斮悹栄趸瘻系膬?nèi)回流具有節(jié)省能耗及第四章 設(shè)計計算 5 控制簡單兩方面的優(yōu)勢。僅水力的內(nèi)回流就可節(jié)能近 30%。當(dāng)原水流經(jīng)厭氧池后，可快速降解有機物的濃度，大大增加其出水與水利內(nèi)回流的硝化混合。理想的 DO 條件及高回流比的消化液使反硝化進行的非常的徹底。此外，缺氧段反硝化反應(yīng)的順利進行，也為厭氧池磷的 釋放打下基礎(chǔ)。同時卡魯賽爾氧化溝將不同功能的反應(yīng)器以功能分區(qū)的形式融合在同一空間，省去了很多頻繁的空間調(diào)配。 卡魯賽爾氧化溝相較于其他氧化溝的優(yōu)點 從生物處理技術(shù)角度，卡魯塞爾氧化溝系統(tǒng)（包括二沉池和污泥回流），可以構(gòu)成不同的 MLSS 濃度、回流污泥濃度、回流率和固體負荷，以求得最優(yōu)處理參數(shù)組合。調(diào)節(jié)出流堰板或表曝機高低可變動葉輪浸沒深度而調(diào)整充氧量。對于多溝串聯(lián)溝型，可方便地組合氧化溝內(nèi)的好氧、缺氧和厭氧組合而形成 AO、 A2O（ A2C）工藝流程，其靈活性優(yōu)于三溝交替式氧化溝。 從活性污泥動力學(xué)理 論，氧化溝處理效率與 MLSS 成正比。國內(nèi)卡魯塞爾氧化溝的MLSS 已經(jīng)達到 6000mg/L；國外資料報導(dǎo)則達到 7000mg/L。幾乎高出 50％。運行正常的卡魯塞爾氧化溝的單位水量能耗比其他類型氧化溝低。 卡魯塞爾氧化溝在同等設(shè)計條件下，例如氧化溝停留時間 12～ 14 小時，二沉池停留時間 2～ 4 小時，總停留時間僅為 14～ 18 小時，顯然要比三溝交替式氧化溝經(jīng)濟。卡魯塞爾氧化溝無論是人工或自動控制比較容易實施，可方便地按污水水質(zhì)調(diào)整運行參數(shù) 。 處理效果及常見問題 卡魯塞爾氧化溝系統(tǒng)的規(guī)模小至