【文章內(nèi)容簡介】 /O 工藝 。 污泥處理工藝的比較和選擇 建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)總局和科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合制定的《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》明確規(guī)定， “ 城市污水處理產(chǎn)生的污泥，應(yīng) 采用厭氧、好氧、堆肥等方法穩(wěn)定化處理 ” 。 （ 1）常用的污泥處置方法 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 1）土地利用 主要指污泥作為農(nóng)田、林地、市政綠化的土壤改良劑，或處理加工成無機(jī)、有機(jī)肥料后利用，或用于受到破壞的土地修復(fù)及重建等。 2）填埋 污泥的衛(wèi)生填埋始于 60 年代，不具備土地利用和建筑材料綜合利用條件的污泥，可采用填埋處置。 3） 焚燒 焚燒是利用污泥的有機(jī)成分較高、具有一定熱值等特點(diǎn)來處置污泥。焚燒的技術(shù)優(yōu)勢在于其處理的徹底性，減量率可達(dá) 95%左右，其有機(jī)物被完全氧化，重金屬（除汞外）幾乎全被截留在灰渣中。但焚燒一直存在著以下幾個問題 ： ① 投資和操作費(fèi)用較高； ② 計(jì)劃實(shí)施較困難； ③ 在焚燒過程中產(chǎn)生飛灰、爐渣和煙氣。 4）污泥農(nóng)用 污泥中的營養(yǎng)成份和部分有機(jī)物是可以被利用。污泥除了具有一定肥效外，還具有 ―土壤改良劑 ‖的作用，將污泥應(yīng)用于致密結(jié)構(gòu)中的土壤中，會使土壤膨松、改良土壤的持水性能。 （ 2）污水廠污泥處理的選擇 污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥采用衛(wèi)生填埋法， 剩余污泥由脫水機(jī)房離心脫水后運(yùn)輸?shù)蕉涯鄨?，進(jìn)行一段時間的堆肥后，用封閉式汽車運(yùn)輸?shù)嚼盥駡鲞M(jìn)行填埋處理。 污水處理各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)說明 粗格柵設(shè)計(jì) 粗格柵是由一組平行的柵 條或篩網(wǎng)組成，安裝在 污水廠提升泵站的前部 ，用于攔截較大懸浮物或漂浮物，以保護(hù)水泵。本設(shè)計(jì)采用兩座粗格柵合建，總水量取最高日最高時水量 179。/s。兩座粗格柵同時工作時，單座粗格柵的設(shè)計(jì)流量為 。根據(jù) 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ GB500132021） ， 柵前速度設(shè)為 ，柵條凈間隙 b=，格柵傾角 60o 時，設(shè)計(jì)的柵前水深為 ，柵前寬度B1=， 柵前間隙數(shù) n=53（個），柵槽寬度 B=， 進(jìn)水渠道漸寬部分長度為 ， 柵槽與出水渠道漸窄部分長度為 。格柵池為矩形斷面，過柵水頭損失為 ，柵前總高度 H1=， 柵后槽總高度為 ， 柵槽總長度 ， 柵渣量 179。/d，所以采用機(jī)械清渣。 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 用于城市污水廠常見的格柵除污機(jī)有：高鏈?zhǔn)?、反撈式、回轉(zhuǎn)式、階梯式、鋼絲繩牽引式等。 考慮到 設(shè)計(jì)水量不大 ， 而且 主要為生活污水，所以經(jīng)過綜合比較（不同類型格柵除污機(jī)比較見表 33），選用鏈條回轉(zhuǎn)式多耙格柵除污機(jī) ， 這種除污機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作可靠，不易出現(xiàn)耙齒插入不準(zhǔn)的情況。本次設(shè)計(jì)選用兩臺型號 GH1600 的格柵除污機(jī)，每臺過水流量為 179。/s。 驅(qū)動裝置采用擺線針輪或斜齒輪式減速機(jī)直接驅(qū)動 。格柵間設(shè)一臺通風(fēng)設(shè)施和有毒有害氣體的檢測與報(bào)警裝置。 表 33 不同類型格柵除污機(jī)的比較 名稱 適用范圍 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 鏈條回轉(zhuǎn)式多 耙格柵除污機(jī) ① 深度不大的中小型格柵； ② 主要清除長纖維，帶狀物等生活污水中的雜物。 ① 構(gòu)造簡單，制造方便； ② 占地面積小。 ① 雜物易于進(jìn)入鏈條和鏈輪之間，容易卡?。? ② 套筒滾子鏈造價(jià)較高。 高鏈?zhǔn)礁? 柵除污機(jī) ① 深度較淺的和小型格柵； ② 主要清除生活污水中的雜物、纖維、塑料制品廢棄物。 ① 鏈條鏈輪均在水面上工作 ，易維修保養(yǎng)； ② 使用壽命長。 ① 只適應(yīng)淺水渠道，不適用超越耙臂長度的水位； ② 耙臂超長嚙合力差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 背耙式格 柵除污機(jī) ① 深度較淺的中小型格柵； ② 主要清除生活污水的雜物。 耙齒從格柵后面插人 .除污干凈。 ① 柵條在整個高度之間不能有固定的連接，由耙齒夾持力維持柵距，剛性較差； ② 適用于淺水 ， 染道 。 二索式格 柵除污機(jī) ① 固定式適用于各種寬度、深度的格柵； ② 移動式適用于寬大的格姍，逐格清除。 ① 無水下運(yùn)動部件，維護(hù)檢修方便； ② 可應(yīng)用于各種寬度、深度的格柵，范圍戶泛。 ① 鋼絲繩在干濕 交替處易腐蝕，需采用不銹鋼絲繩； ② 鋼絲繩易延伸，溫差變化時敏感性強(qiáng)，需經(jīng)常調(diào)整。 回轉(zhuǎn)式固 液分離機(jī) 適用于后道格姍，扒除纖維和細(xì)小的生活或工業(yè)污水的雜物，柵距自 1 一 25mm,適用于深度不深的小型格柵。 ① 有自清能力； ② 動作可靠； ③ 污水中雜物去除率高。 ① AAS 的梨形齒耙老化快； ② 當(dāng)繞纏上棉絲，易損壞； ③ 個別清理不當(dāng)?shù)碾s物返入柵內(nèi)； ④ 格柵寬度較小，池深較淺。 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 移動式伸縮臂 格柵除污機(jī) 中等深度的寬大 格柵，主要清除生活污水中的雜物。 ① 不清污時，設(shè)備全部在水面上，維護(hù)檢修方便； ② 可不停水養(yǎng)護(hù)檢修； ③ 壽命較長。 ① 需芍套電動機(jī)，減速器，構(gòu)造較復(fù)雜； ② 移動時耙齒與柵條間隙的對位較困難。 弧形格柵 除污機(jī) 適用于水淺的渠道中除污，主要清除頭道格柵清除不了的污水中雜物。 ① 構(gòu)造簡單，制作方便； ② 動作可靠 .容易檢修、保養(yǎng)。 ① 占地面積較大； ② 除回轉(zhuǎn)式的外，動作較為復(fù)雜； ③ 弧柵制作較難。 集水井與污水提升泵 污水收集管網(wǎng)收集來的污水流入集水井內(nèi)，然后通過污水提升泵將集水井內(nèi)的污水泵至細(xì)格柵和沉砂池。 本次設(shè)計(jì)集水井 和粗格柵合建，構(gòu)筑物 尺寸為 14m3m，總 深度為 ，最高水位 ，最低水位 ，有效水深 。 提升泵站選用 4 臺 350QW1200—18—90 潛污泵， 3 用 1 備。每臺流量1200m179。/h，揚(yáng)程 18m，轉(zhuǎn)速 n=990r/min，功率 90kw，效率 %，出口直徑 350mm，泵與電機(jī)總重 2t。 QW 型潛水排污泵本身自帶干式潛水電動機(jī)，潛水電動機(jī)和泵頭兩者之間通過隔油池隔開，并采用雙重機(jī)械密封，且連線圈內(nèi)設(shè)有漏水檢驗(yàn)探頭。具體安裝參數(shù)見《給水排水設(shè)計(jì)手冊》（第 11 冊 .常用設(shè)備）。 起重機(jī)選用 — S 型 電動單梁起重 機(jī)，起重 噸，跨度 ，起重高度 13m。 細(xì)格柵和旋流沉砂池 （ 1） 細(xì)格柵 細(xì)格柵主要用于攔截粗格柵未攔截的懸浮物與漂浮物。本次設(shè)計(jì)共設(shè)兩座細(xì)格柵，單座設(shè)計(jì)流量為 ，柵前水深 h=，柵條凈間隙 b=， 柵前及過柵流速均為 ，格柵傾角為 60o， 則格柵間隙數(shù) n=106（個） ，柵槽寬度 B=， 柵前總高度 H1=, 柵后槽總高度為 ， 柵槽總長度 L=。 由于考慮到要清除前道粗格柵除不掉的雜質(zhì)，格柵除污機(jī)選用兩臺搖臂弧型格柵除污機(jī) ，柵條間距 10mm，電動機(jī)功率 。 （ 2）旋流沉砂池 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 沉砂池的主要功能是利用物理原理去除污水中密度較大的無機(jī)顆粒污染物，如泥沙、煤等。沉砂池常見形式有：平流式沉砂池、曝氣式沉砂池和旋流沉砂池等。平流沉砂池占地面積小，能耗低，但受進(jìn)水的波動影響大，洗砂效果差，適用于小廠。曝氣沉砂池可以根據(jù)水量大小調(diào)整曝氣量，運(yùn)行穩(wěn)定，工藝成熟，適用于水量波動大的場合，能去除部分油脂，但占地面積大，能耗大，工作環(huán)境差，適用于中、大型污水廠。旋流沉砂池占地面積小，能耗低，可以去除粒徑小于 的細(xì)砂，但除砂量和運(yùn)行 情況與國外資料有一定差距，不適用水量波動較大的場合，適用于中、小污水廠。 由于本設(shè)計(jì)中水量較大，總變化系數(shù)不是很大，水量波動不明顯，所以本次設(shè)計(jì)采用旋流沉砂池。兩座沉砂池合建，每組的設(shè)計(jì)流量為 。沉砂池的進(jìn)水渠道采用與沉砂池呈切線方式進(jìn)水，這樣進(jìn)水可以在池內(nèi)產(chǎn)生渦流，有利砂石的沉淀。進(jìn)水速度取 ，進(jìn)水渠道的尺寸： B1h1=663mm 800mm。出水渠道與進(jìn)水渠道建在一起，中間設(shè)閘板，以便在沉砂池檢修時超越沉砂池，并且滿足 360o 夾角，以便延長污水在沉砂池中的流動距離。出水流速取 ，出水渠道的尺寸： B2 h2=1330 800mm。沉砂池直徑 D=， 有效水深 h=，總高度 H=， 其中超高為 ，緩沖層高為 ，沉砂斗圓柱體高度為，沉砂斗圓錐體高度為 。沉砂斗上口直徑為 ，下底直徑為 。沉砂室所需容積 V=， 每個沉砂斗的容積 V1= m3。 除砂設(shè)備型號為 XLC1980，處理量 1980 hm/3 ，葉輪轉(zhuǎn)速 1220 r/min，葉輪直徑 1500mm，功率 ，砂水排量 40 hm/3 ，進(jìn)水流速 。水力停留時間 60s，去除砂粒比重大于 ，粒徑大于 ，配套鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量 min/3m ，氣壓 ，功率 ，水表面負(fù)荷 200 min/3m 。 排砂裝置采用空氣提升泵，從沉砂池的底部空氣提升排砂，排砂時間為每日一次，每次 1～ 2 小時，所需空氣量為排砂量的 15～ 20 倍。排砂經(jīng)砂水分離器，水通過 DN100 的管徑重新被輸回提升泵，砂 經(jīng)過曬干后，外運(yùn)填埋。每組沉砂池對應(yīng)一臺砂水分離器。排渣管徑 200mm。砂水分離器預(yù)選型號為 WSF260，處理量 12L/s，電機(jī)功率 。 空氣提升泵 （ Q=400m3/h）設(shè)置 2 臺 。沉砂池與細(xì)格柵的具體情況參見 CAD附圖。 A2/O 生化池 江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 本設(shè)計(jì)采用規(guī)范推薦的 厭氧 /缺氧 /好氧生物脫氮除磷工藝 ，共設(shè)兩組 A178。/O 生物池，每組的設(shè)計(jì)流量為 。 A178。/O 池脫氮除磷設(shè)計(jì)要求參見《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50014—2021）表 。 考慮生化池進(jìn)水 BOD5濃度不是很高， 生化 池 MLSS濃度 采用下限 X=，SVI 取 100，回流污泥濃度 rX =12021mg/L，污泥回流比 R=260%，每組生化池的每日剩余污泥量為 ，混合液回流量 Ri=270%。 其中每組生化池體積 V=10837m3，布置 成 7 個廊道， 第 1 個 廊道為厭氧區(qū)，第二個 廊道為缺氧區(qū)，另外 5 個 廊道為好氧區(qū)，每個廊道寬 6m，長 58m，則總的生化池平面尺寸： 42m58m；有效水深 ，超高取 ，則 生化池 總高度為 。 生化池進(jìn)水從厭氧區(qū)流入，進(jìn)水渠道寬 b1=， h1=1m，渠道內(nèi)的最大水流速度 。反應(yīng)池采用潛孔進(jìn)水，每座反應(yīng)池孔口面積 F=178。，共設(shè)有5 個孔口，孔口尺寸為 ；生化池出水采用矩形薄壁堰跌落出水，每組生化池出水量為 179。/s，堰寬 b=6m。 進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量為 sm/3 ，管徑為 DN=800mm，每個生化池設(shè)一條進(jìn)水管，進(jìn)水管上設(shè)閘閥。出水堰為薄壁堰，出水流量 179。/s，堰寬 b=,堰上水頭 H=。 出水豎井平面尺寸： LB=，出水孔尺寸 ：bh=。采用兩根出水管，其中一根出水管流量為 179。/s，管徑DN=800mm，流速 179。/s，流入二沉池；另為一根為消化液回流管，流量179。/s， 管徑 DN1000,流入生化池缺氧區(qū)，管內(nèi)的流速為 。 單座生化池平均時的需氧量 ，最高時需氧量 ，去除1kgBOD5 的平均時需氧量為 ? ?25kgO / kgBOD，滿足條件。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的平均時 需氧量為 ? ?2kgO /d ，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下最高時需氧量 ? ?2kgO /d 。 依據(jù)《室外排水規(guī)范》 （ GB500142021） 條， 選用曝氣裝置和設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的特性，位于水面下的深度、水溫、污水的氧總轉(zhuǎn)移特性，當(dāng)?shù)氐暮０胃叨纫约邦A(yù)期生物反應(yīng)池中的溶解氧濃度等因素，將計(jì)算的污水需氧量換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下清水需氧量。設(shè)計(jì) 選擇 3L63WD 三葉型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，共選用 4 臺，該鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 49KPa，風(fēng)量 55m179。/min。正常條件下， 2 臺工作， 2 臺備用；高負(fù)荷時，3 臺工作， 1 臺備用。 生化池好氧區(qū)內(nèi)的空氣管道布置 見 空氣管道布置圖 CAD 附圖和 A178。/O 池平面，剖面 CAD 附圖，在生化池好氧區(qū)的每個廊道中間布置一根干管，每個生化池好氧區(qū)共設(shè) 5 根干管。在每根干管上設(shè) 12 對曝氣豎管，共設(shè) 24 條配氣豎管。每個生化池總共有 120 條配氣豎管，每根豎管的供氣量為 179。/h。每根豎管江西理工大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 上安裝 30 個空氣擴(kuò)散器，每個空氣擴(kuò)散器的空氣量為 179。/s。具體空氣管水力計(jì)算過程見 附表 7（ 空氣管道水力計(jì)算表 ）。 生化池需設(shè)溢流管和放空管。本次設(shè)計(jì)溢流管兩條，管徑 為 DN300mm， 回流到集水井。放空管一條，管徑 DN900mm，同樣回流到集水井。 生化池設(shè)污泥外回流管，管徑為 DN400mm，回流污泥量 179。/s，從污泥泵房回流到生化池的厭氧區(qū)；同時設(shè)置消化液回流管，回流量 179。/s，從二沉池通過消化液提升泵提升回流至生化池的缺氧區(qū)。 生化池的具體情況見 A178。/O 池平面，剖面 CAD 附圖。 輻流式沉淀池 二沉池的處理對象是活性污泥混合液，它具有濃度高、質(zhì)輕、沉速較慢等特點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)二沉池時，污泥的沉降速度，最大容許的水平流速，出水堰負(fù)荷等參數(shù)小于初沉 池，二沉池的具體參數(shù)參見《室外排水規(guī)范》 （ GB500142021） 表。 二沉池可采用的池