【文章內(nèi)容簡介】 明書應(yīng)包括工程設(shè)計(jì)的主要原始資料、方案比較以及各單體構(gòu)筑物選型的分析說明、工藝設(shè)計(jì)計(jì)算與有關(guān)簡圖等。要求內(nèi)容系統(tǒng)完整、計(jì)算正確、論述簡潔明了、文理通順、書寫工整、裝訂整齊。說明書一般應(yīng)在 2 萬字左右。 3. 設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)能較準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，圖面力求布局合理正確清晰，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)，專業(yè)規(guī)范及有關(guān)規(guī)定，用工程字注文。 四、設(shè)計(jì)原始資料 污水水量、水質(zhì) （ 1）設(shè)計(jì)規(guī)模 7 設(shè)計(jì)日平均污水流量 Q=150000m3/d； 日變化系數(shù) Kd=，總變化系 數(shù) Kz=。 （ 2）進(jìn)水水質(zhì) CODCr =500mg/L， BOD5 =300mg/L， SS = 300mg/L， TN = 41 mg/L ,NH3N = 35mg/L， TP=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 ≤ 100mg/L， BOD5≤ 20mg/L， SS≤ 20mg/L， TN≤ 15mg/L， TP≤ 。 處理工藝流程 污水?dāng)M采用 A/A/O 工藝處理。 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 36℃，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)，市區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，頻率為 18%，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（ 50 年一遇）為，常水位為 ，枯水位為 。 設(shè)計(jì) 水量 設(shè)計(jì)水量見表 11 8 表 11 設(shè)計(jì)用水量 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)用水量 m3/d m3/h L/s 平均日水量 30550 最大日水量 33605 最大日最大 時水量 39715 一級處理以主要去除 SS 為主 取 as=45g/人 d, C=245mg/l 則： Nss=331045 1030 55 0245 ? ?? =166328（人） 二級處理以主要去除 BOD5 為主 取 as=30g/人 d, C=220mg/l 則： NBoD=331030 1030 550220 ? ?? =224033（人） 處理程度 進(jìn)水及出水水質(zhì) 表 12進(jìn)水及出水水質(zhì) BOD5 (mg/L) COD CR(mg/L) SS(mg/L) NH3N (mg/L) TP (mg/L) 9 進(jìn)水 220 455 245 38 出水 ≦ 20 ≦ 100 ≦ 20 ≦ 15 ≦ 去除率 E=00CCC e? 100% 式中： C0—— 進(jìn)水物質(zhì)濃度； Ce—— 出水物質(zhì)濃度。 (1)BOD5 去除率： E= 22020220? 100%=%； (2)CODcr 去除率： E= 455100455? 100%=%； (3)SS 去除率 ： E= 24520245? 100%=%； (4)NH3N去除率 ： E= 381538? 100%=%； (5)TP 去除率 ： E= ? 100%=%。 10 2 城市污水處理方案的確定 確定污水處理方案的原則 確定污水處理方案的原則： （ 1）應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，要求經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，出水水質(zhì)好； （ 2）污水廠的處理構(gòu)筑物要求布局合理，建設(shè)投資少，占地少 ,自動化程度高； （ 3）為確保處理效果，采用成熟可靠的工藝流程和處理構(gòu)筑物； （ 4）污水處理采用生物處理，污泥脫水采用機(jī)械脫水并設(shè)事故干化廠；污水采用 季節(jié)性消毒； （ 5） 提高管理水平，保證運(yùn)轉(zhuǎn)中最佳經(jīng)濟(jì)效果；充分利用沼氣作為燃料。 污水處理方案的確定 根據(jù)測量的水量、水質(zhì)和環(huán)境容量降低的結(jié)論確定污水及污泥處理應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，本節(jié)對其處理工藝流程進(jìn)行方案篩選，并通過論證選擇合理的污水及污泥處理工藝流程。 污水處理路線的選擇 我國城市污水處理在建國四十多年來取得是很大的成就，污水處理技術(shù)隨著水污染控制與環(huán)境治理的實(shí)踐，在吸取國外技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的同時，初步形成了一些適用的技術(shù)路線，對于大規(guī)模污水處理廠來說，主要指氧化塘處理和土地處理法，它們都具有運(yùn)行費(fèi)用低，外加能源消耗少及管理簡單的優(yōu)點(diǎn)，在我國一些城市也被因地制宜的采用。 許多國 家都在為節(jié)省污水處理的能耗費(fèi)用尋求新技術(shù)、新設(shè)備或?qū)鹘y(tǒng)流程改革更新，在我國也有許多正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和已經(jīng)開始采用，改革更新的活性污泥法流程和技術(shù)，如 AB兩段曝氣法、氧化溝、 A/O 脫氮工藝、 A2/O同步脫氮除磷工藝、微孔曝氣、純氧曝氣、深井曝氣、分段曝氣等都各自具有不同的優(yōu)點(diǎn)。 結(jié)合本工程的具體情況我認(rèn)為采用傳統(tǒng)活性污泥法或?qū)鹘y(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造的人工生 11 物凈化的技術(shù)路線是比較合適的、可行的。 污水處理工藝流程方案介紹與比較 SBR 法 SBR 法早在 20 世紀(jì)初已開發(fā)，由于人工管理繁瑣 未予推廣。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構(gòu)成一組，輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運(yùn)行，故稱序批式活性污泥法?，F(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水的改良性 SBR 工藝，如 ICEAS 法、 CASS 法、 IDEA 法等。這種一體化工藝的特點(diǎn)是工藝簡單，由于只有一個反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負(fù)荷且運(yùn)行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。 SBR法中曝氣池兼具沉淀的作用，厭氧、好氧也在同 一池進(jìn)行。其運(yùn)行操作由流入、反應(yīng)、沉淀、排放、待機(jī)五個工序組成。通過調(diào)節(jié)每個工序的時間，可達(dá)到除磷脫氮的效果。 優(yōu)點(diǎn)： 工藝系統(tǒng)組成簡單，不設(shè)二沉池，無污泥回流設(shè)備；耐沖擊負(fù)荷，一般不用設(shè)置調(diào)節(jié)池；反映推動力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；運(yùn)行操作靈活，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；污泥沉淀性能好， SVI 值較低，能有效的防治絲狀菌膨脹；各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)和各操作階段可通過計(jì)算機(jī)加以控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。 但因每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系 統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水 出水 過濾 前處理 SBR 反應(yīng)器 12 處理廠。 曝氣生物濾池 (BAF 工藝） 曝氣生物濾池是 90 年代初興起的污水處理新工藝，已在歐美和日本等發(fā)達(dá)國家廣為流行。該工藝具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脫氮、除磷、去除 AOX （有害物質(zhì)）的作用 其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池 (二沉池 ) ，其容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好：運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用省。 曝氣生物濾池，相當(dāng)于在曝氣 池中添加供微生物棲附的填 (濾 )料，在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點(diǎn)的生物膜法。曝氣生物濾池 (BAF)70 年代末起源于歐洲大陸，已發(fā)展為法、英等國設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）總體投資省，包括機(jī)械設(shè)備、自控電氣系統(tǒng)、土建和征地費(fèi)； （ 2）占地面積小，通常為常規(guī)處理工藝占地面積的 80% ，廠區(qū)布置緊湊，美觀； （ 3）處理出水質(zhì)量好，可達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)； （ 4）工藝流程短，氧的傳輸效率高，供氧動力消耗低，處理單位污水的電耗低； （ 5）過濾速度高，處理負(fù)荷大大高于常規(guī)處理 工藝； 缺點(diǎn)： 曝氣生物濾池運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜，尤其是填料的反洗與更換，從而導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用也較高。 MBR 工藝 膜 生物反應(yīng)器工藝（ MBR 工藝）是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池。活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時間（ HRT）和污泥停留時間（ SRT） 13 可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。因此，膜 生物反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長、易實(shí)現(xiàn)自動控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前最有前途的廢水處理新技術(shù)之一。 優(yōu)勢： （ 1）出水水質(zhì)好； （ 2）工藝參數(shù)易于控制，能實(shí)現(xiàn) HRT與 SRT 的完全分離； （ 3）設(shè)備緊湊，省掉二沉池，占地少； （ 4）剩余污泥產(chǎn)量少； （ 5）有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截留、生長和繁殖； （ 6）克服了常規(guī)活性污泥法中容易發(fā)生污泥膨脹的弊端； （ 7）系統(tǒng)可采用 PLC 控制，易于實(shí)現(xiàn)全程自動化； 缺點(diǎn)： MBR 工藝造價相對較高，為普 通污水處理工藝的 倍。國產(chǎn)膜片質(zhì)量較差、使用時間較短，進(jìn)口膜片價格過高，運(yùn)行維護(hù)及更換費(fèi)用較高。 氧化溝工藝 工藝流程如下： 格柵 沉砂池 氧化溝 二沉池 進(jìn)水 出水 回流污泥 剩余污泥 污泥處置 MBR 池 前處理 反硝化池 出 水SHU水 14 氧化溝是活性污泥法的一種變形，其池體狹長，故稱為氧化溝。氧化溝有多種構(gòu)造型式，典型的有： A：卡羅塞式； B：奧巴爾型； C：交替工作式氧化溝； D：曝氣— 沉淀一體化氧化溝。 氧化溝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大中型城市污水處理廠，其規(guī)模從每日幾百立方米至幾萬立方米，工藝日趨完善，其構(gòu)造型式也越來越多。 特點(diǎn)： 進(jìn)出水裝 置簡單；污水的流態(tài)可看成是完全混合式，由于池體狹長，又類似于推流式； BOD 負(fù)荷低，處理水質(zhì)良好；污泥產(chǎn)率低，排泥量少；污泥齡長，具有脫氮的功能 優(yōu)點(diǎn)： 氧化溝內(nèi)循環(huán)流量很大，對不易降解的有機(jī)物也有較好的處理效果。處理效果穩(wěn)定可靠，于氧化溝的水力停留時間和泥齡都很長，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得較徹底的降解?；钚晕勰喈a(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般可不設(shè)初沉池和污泥消化池，簡化了處理流程，減少了處理構(gòu)筑物，使其基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都低于一般活性污泥法。承受水質(zhì)、水量、水溫能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好。 缺點(diǎn) 氧化溝運(yùn)行管理費(fèi)用高；氧 化溝溝體占地面積大。綜上所述：在本次設(shè)計(jì)中采用DE 型氧化溝工藝。 改良型 A2/O 工藝 其工藝流程如下： 15 對 A2/O 工藝的改進(jìn)： 將回流污泥分兩點(diǎn)加入，減少加入到厭氧段的回流污泥量，從而減少進(jìn)入?yún)捬醵蜗跛猁}和 DO，在保證總的污泥回流比為 60%— 100%的情況下，一般到厭氧段的回流污泥比為 10%，既可滿足磷的需要，而其余的回流污泥回流到缺氧段以保證 N 的需要；A2/O工藝系統(tǒng)中剩余污泥含 P 量較高，在其消化過程中 P 回重新釋放和溶出。同時由于剩余污泥沉淀性能好，所以可取消池消化泥 ，直接經(jīng)濃縮后作為肥料使用。在硝化好氧段，污泥負(fù)荷率應(yīng)小于 d ，而在除 P厭氧段污泥負(fù)荷率應(yīng)在d 以上。 氧化溝工藝 工藝流程如下： 工藝特點(diǎn)： 氧化溝又名氧化渠或循環(huán)曝氣池，其本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形。污水和活格柵 沉砂池 初沉池 厭氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 進(jìn)水 出水 回流污泥 回流混合液 回流污泥 格柵 沉砂池 氧化溝 二沉池 進(jìn)水 出水 回流污泥 剩余污泥 剩余污泥 16 性污泥的混合液在其中不停地循環(huán)流動，屬于延時曝氣法。氧化溝處理系統(tǒng)的構(gòu)造形式較多，有圓形或馬蹄形的，有平行多渠道形式以側(cè)渠作為 二沉池的，有將二沉池建在渠上或單獨(dú)分建的等等， 其供氧和水流動力都是靠提升曝氣設(shè)備，這種設(shè)備分為早期使用的水平中心軸旋轉(zhuǎn)葉輪和后來出現(xiàn)的卡魯塞爾氧化溝所用的垂直或帶葉片的曝氣器，由于氧化溝水深較淺（一般 3 米左右），而流程較長，可以按照曝氣器前作缺氧與曝氣器后作富氧段的方式設(shè)計(jì)運(yùn)行，提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，在缺氧段脫硝，在好氧段除碳源需氧量及達(dá)到脫 N的目的。 優(yōu)點(diǎn)： 氧化溝內(nèi)循環(huán)流量很大，對不易降解的有機(jī)物也有較好的處理效果。處理效果穩(wěn)定可靠，于氧化溝的水力停留時間和泥齡都很長，懸浮物、有機(jī)物在溝內(nèi)可獲得較徹底的降解?；钚晕勰喈a(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定 ，一般可不設(shè)初沉池和污泥消化池，簡化了處理流程，減少了處理構(gòu)筑物，使其基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都低于一般活性污泥法。承受水質(zhì)、水量、水溫能力強(qiáng)，出水水質(zhì)好。 缺點(diǎn)： 氧化溝運(yùn)行管理費(fèi)用高；氧化溝溝體占地面積大。綜上所述：在本次設(shè)計(jì)中采用DE 型氧化溝工藝。 傳統(tǒng)活性污泥法 這是以活性污泥法處理城市污水的典型工藝