【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)采用曝氣生物濾池工藝處理日排放量為320m3的小區(qū)生活污水。中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)要求。以及反應(yīng)器內(nèi)食物多級(jí)捕食作用，實(shí)現(xiàn)污染物在同一單元反應(yīng)器內(nèi)去除。在污水的有機(jī)物去除、硝化去氨、反硝化脫氮、除磷以及微污染水源的預(yù)處理過(guò)。程中有著較好的應(yīng)用前景。尤其適用于人口密集、土地資源緊缺的城鎮(zhèn)污水和小區(qū)污水。處理，且不需設(shè)置二沉池，使工藝大大簡(jiǎn)化，設(shè)備配套少，便于操作管理和掌握。

　　

【正文】 1 18 10 10 1 1 1 10 10 5 表 SBR工藝、 A2/O工藝、 BAF工藝 占地及投資、運(yùn)行費(fèi)用比較 處理工藝 占地 投資費(fèi) 運(yùn)行費(fèi) A2/O工藝 SBR工藝 BAF工藝 100％ 60% 25% 100% 90－ 95％ 75％ 100％ 85－ 90％ 60％ 工藝確定 通過(guò)對(duì)各種生活污水處理工藝進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)比較：從工藝，占地面積，出水水質(zhì)要求，投資，以及建成后對(duì)小 區(qū)居民生活的影響等個(gè)方面入手進(jìn)行工藝選擇，確定采用 曝氣生物濾池 工藝 處理小區(qū)生活污水。 曝氣生物濾池 (Biological Aerated Filter) 簡(jiǎn)稱 BAF ,其基本原理是在一級(jí)處理基礎(chǔ)上 ,以顆粒狀填料及其附著生長(zhǎng)的生物膜為處理介質(zhì) ,充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過(guò)濾作用、膜及膜和填料的物理吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)食物多級(jí)捕食作用 ,實(shí)現(xiàn)污染物在同一單元反應(yīng)器內(nèi)去除。反應(yīng)器內(nèi)存在著不同的好氧、缺氧區(qū)域 ,可同步實(shí)現(xiàn)硝化、反硝化 ,在去除有機(jī)物的同時(shí)達(dá)到脫氮的目的。在污水的有機(jī)物去除、硝化去氨、反硝化脫氮、除磷以及 微污染水源的預(yù)處理過(guò)程中有著較好的應(yīng)用前景。尤其適用于人口密集、土地資源緊缺的城鎮(zhèn)污水處理 ,且不需設(shè)置二沉池 ,使工藝大大簡(jiǎn)化 ,設(shè)備配套少 ,便于操作管理和掌握。而且該技術(shù)不僅可用于水體富營(yíng)養(yǎng)化處理 ,而且可以廣泛地被用于城市污水、小區(qū)生活污水、生活雜排水和食品加工廢水、釀造和造紙等高濃度廢水的處理 。 某小區(qū)生活污水處理廠工藝設(shè)計(jì) 10 4 工藝流程及工藝說(shuō)明 工藝流程 污水→格柵→調(diào)節(jié)池→泵 →豎流式沉淀池→ 水解酸化 池→ C/N 濾池→Ｎ濾池 →清水池→出水 反沖洗水沉泥反沖洗排水泥餅污泥脫水機(jī) 污泥濃縮池 鼓風(fēng)機(jī)原污水/曝氣生物濾池水解酸化池豎流沉砂池調(diào)節(jié)池格柵曝氣生物濾池提升泵消清 毒水池池沉泥反沖洗泵清水泵中水回用二氧化氯發(fā)生器 圖 曝 氣生物濾池工藝處理小區(qū)生活污水工藝流程圖 工藝說(shuō)明 本設(shè)計(jì)采用上向流兩級(jí)曝氣生物濾池串聯(lián)的污水處理工藝，其內(nèi)部硝化作用為生物分級(jí)硝化（去除碳和硝化分開）系統(tǒng)。 第一級(jí)濾池（ C/N 濾池）生物膜以異氧菌為主，主要使對(duì)有機(jī)污染物 COD、 BOD的降解，對(duì)于上向流曝氣生物濾池，由于有機(jī)物基本上在濾料層的中下部得以大量降解，所以在濾料層中上部會(huì)發(fā)生一定程度的硝化作用；第二級(jí)濾池（ N 濾池）生物膜以自養(yǎng)性的硝化細(xì)菌為主，對(duì)氨氮進(jìn)行徹底硝化。分級(jí)硝化系統(tǒng)由于去除有機(jī)物和硝化在各自中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 不同的反應(yīng)器中進(jìn)行，所以容易做到對(duì)硝 化濾池環(huán)境條件的控制，同時(shí)對(duì)硝化作用的抑制物基本可以在第一級(jí)濾池中被分解掉，故可以較大程度地提高濾池的硝化速率。 對(duì)于第一級(jí)濾池（ C/N 濾池）出水中剩余的有機(jī)污染物 COD、 BOD，在第二級(jí)濾池（ N濾池）中能夠進(jìn)一步降解，使出水水質(zhì)達(dá)到更高的要求。 曝氣生物濾池反應(yīng)器屬于生物膜法反硝化，由于生物膜層從內(nèi)到外依次存在厭氧層、缺氧層、好養(yǎng)層和水膜層，雖然生物膜外層有一定的溶解氧存在，氧在向膜內(nèi)層轉(zhuǎn)移的過(guò)程中不斷被生物所消耗，其內(nèi)層呈缺氧狀態(tài)，反應(yīng)器中能夠?qū)崿F(xiàn)同步反硝化。 某小區(qū)生活污水處理廠工藝設(shè)計(jì) 12 5 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 格 柵、調(diào)節(jié)池、提升泵房三者合建 格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，用來(lái)去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的裝置。 因小區(qū)生活污水水質(zhì)水量隨時(shí)間變化大，故設(shè)調(diào)節(jié)池。 提升泵房用以提高污水的水位，保證污水能在整個(gè)污水處理流程過(guò)程中流過(guò) ，從而達(dá)到污水的凈化。 格柵 設(shè)計(jì)參數(shù) ： 因?yàn)楦駯排c水泵房合建在一起 ，并且本設(shè)計(jì)水量較小， 因此在格柵的設(shè)計(jì)中，做了一定的修改，特別是在格柵構(gòu)造和外型上的設(shè)計(jì)，突破了傳統(tǒng)的“兩頭小，中間 大”的設(shè) 計(jì)模式， 改建成長(zhǎng)方體形狀利于均衡水流速度 ，有效的減少了 格柵的堵塞。根據(jù)所選擇的格柵型號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （ 1）水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙，應(yīng)符合下列要求： 1) 人工清除 25～ 40mm； 2) 機(jī)械清除 16～ 25mm； 3) 最大間隙 40mm； （ 2）在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵 (每日柵渣量大于 ),一般應(yīng)采用機(jī)械清渣 ； （ 3）格柵傾角一般用 450～ 750。機(jī)械格柵傾角一般為 600～ 700； （ 4）通過(guò)格柵的水頭損失一般采用 ～ ； （ 5）過(guò)柵流速一般采用 ～ 。 提升 泵房說(shuō)明： ，分兩層建設(shè)。一層為泵工作間，二層為操作間及廠區(qū)辦公室。 2．泵站為半地下式 。 采用潛污泵 。 調(diào)節(jié)池 由于小區(qū)污水量隨時(shí)間變化系數(shù)大，水質(zhì)水量不穩(wěn)定，故設(shè)置調(diào)節(jié)池，起到水量水質(zhì)調(diào)節(jié)的作用。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 沉淀池 的選擇 沉淀 池的作用是去除 污水中部分懸浮物（ SS），其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ)。 表 沉淀池的特點(diǎn)和適用條件 類型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用條件 平 流 式 沉淀效果好 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化適應(yīng)性強(qiáng) 施工方便 平面布置緊湊，占地面積小 配水不易 均勻 采用機(jī)械排泥時(shí)設(shè)備易腐蝕 采用多斗排泥時(shí)排泥不易均勻，操作工作量大 適用于地下水位較高、地質(zhì)條件較差的地區(qū) 適用于大、中、小型污水廠 輻 流 式 用于大型污水處理廠，沉淀池個(gè)數(shù)較少，比較經(jīng)濟(jì)，便于管理 機(jī)械排泥設(shè)備已定型，排泥較方便 池內(nèi)水流不穩(wěn)定，沉淀效果相對(duì)較差 排泥設(shè)備較復(fù)雜，對(duì)運(yùn)行管理要求較高 池體較大，對(duì)施工質(zhì)量要求較高 適用于地下水位較高地區(qū) 適用于大、中、小型污水廠 豎 流 式 占地面積小 排泥方便，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單 池體深度較大，施工困難 對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度的變化適應(yīng)性差 造價(jià)相對(duì)較高， 池徑不易過(guò)大 適用于小型污水處理廠或廢水處理站 斜 板 管 沉淀效果好 占地面積小 排泥方便 易堵塞 造價(jià)高 適用于原有沉淀池的挖潛或擴(kuò)大能力 適用于作初沉池 通過(guò)上表優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件比較，選擇豎流式沉淀池。本工藝前設(shè)置調(diào)節(jié)池，故沖擊負(fù)荷影響較小。 水解酸化 池和曝氣生物濾池 說(shuō)明： 本設(shè)計(jì)采用的是 上向流曝氣生物濾池。 二級(jí)處理的主體構(gòu)筑物，是上向流曝氣生物濾池 ，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其具有 高負(fù)荷、后續(xù)不設(shè)二沉池的 功能， 能夠高效去除污水中有機(jī)物和氨氮。濾池中流量是生物膜的載體，并且濾料對(duì)懸浮顆粒物起過(guò) 濾作用，在濾料底層會(huì)截留大量 懸浮顆粒物，對(duì)懸浮顆粒物的截留作用會(huì)縮短濾池的反沖洗周期，為了減少能耗，延長(zhǎng)反沖洗周期，應(yīng)使進(jìn)入生物濾池污水中懸浮物濃度盡量低，故在濾池前設(shè)置沉淀池和水解池。沉淀池和水解池某小區(qū)生活污水處理廠工藝設(shè)計(jì) 14 主要是去除污水中的懸浮顆粒物，水解池 一方面能夠使污水的生化性大大提高，另外在水解池 底部存在污泥層，形成低溶解氧環(huán)境，能夠使硝態(tài)氮部分反硝化，提高對(duì)總氮的去除，并且聚磷菌在此環(huán)境下能夠大量存在，提高對(duì)磷的去除作用?？傊?，加設(shè)水解酸化池能夠 提高本工藝脫氮除磷效果。 清水池 反沖洗水直接從清水池汲取。清水池 可作為中水回用的中水池。 考慮回用時(shí)，清水池 分為兩格，一格為接觸消毒池，一格為清水池。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 6 鼓風(fēng)機(jī)、 污泥泵、 反沖洗泵、清水池泵 鼓風(fēng)機(jī) 鼓風(fēng)機(jī)為曝氣生物濾池提供溶解氧，在反沖洗時(shí)進(jìn)行氣反沖洗。 污泥泵 污泥泵把沉淀池和水解池排泥送入污泥均質(zhì)池。 反沖洗泵 進(jìn)行曝氣生物濾池水反沖洗。 清水泵 中水回用泵汲清水池清水。 某小區(qū)生活污水處理廠工藝設(shè)計(jì) 16 7 污泥處理 污泥濃縮池 采用輻流式濃縮池，用帶柵條的刮泥機(jī)，采用靜圧排泥。 設(shè)計(jì)規(guī)定及參數(shù)： ：當(dāng)為初次污泥時(shí)，其含水率 一般為 95%～ 97%。當(dāng)為剩余活性污泥時(shí)，其含水率一般為 %～ %； ：負(fù)荷當(dāng)為初次污泥時(shí)，污泥固體負(fù)荷宜采用 80～ 120kg/(m2178。 d)當(dāng)為剩余污泥時(shí)，污泥固體負(fù)荷宜采用 30～ 60kg/(m2178。 d)； 12h，但也不要超過(guò) 24h； 4m,最低不小于 3m。 污泥脫水間 選 用帶式壓濾機(jī) 對(duì)污泥進(jìn)行脫水。 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 8 中水回用 中水是指污廢水經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用的雜用水。中水使節(jié)約 水資源、減少 排污、保護(hù)環(huán)境的有效途徑之一。 中水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)?？煞譃槌鞘屑刑幚?，小區(qū)相對(duì)集中處理和建筑物分散處理等三種。城市集中處理是用于嚴(yán)重缺水的城市，由于其處理規(guī)模大、投資高、系統(tǒng)復(fù)雜，一般很難實(shí)現(xiàn)。相對(duì)集中處理和分散處理由于其處理規(guī)模較小，投資相對(duì)較少系統(tǒng)建設(shè)無(wú)論使新建還使改造，均不太復(fù)雜，建筑難度不大，故其適用范圍較廣，在我過(guò)部分缺水城市應(yīng)用較為普遍。 中水不同于生活飲用水，根據(jù)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，中水只能在一定范圍內(nèi)使用，目前在國(guó)內(nèi)中水主要用于沖洗廁所、綠化、洗車、道路噴灑和冷卻用水等雜用水使用。本設(shè)計(jì)中水主要用于 小區(qū)內(nèi)道路噴灑，草坪樹木澆灌用水，以及公共廁所等衛(wèi)生設(shè)施用水。 某小區(qū)生活污水處理廠工藝設(shè)計(jì) 18 9 污水廠平面，高程布置 平面布置 各處理單元構(gòu)筑物的平面布置： 處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對(duì)它們進(jìn)行平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮： （ 1）貫通 、 連接各處理構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直通，應(yīng)避免迂回曲折，造成管理不便 ； （ 2）土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段 ； （ 3）在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定產(chǎn)間距，以滿足放工要求，一般間距要求 5～10m，如有特殊要求構(gòu)筑 物其間距按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行 ； （ 4）各處理構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊，在減少占地面積。 管線布置 （ 1）應(yīng)設(shè)超越管線，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可直接排入水體； （ 2）廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管，生活水管，雨水管，消化氣管管線。 輔助建筑物 污水處理廠的輔助建筑物有泵房，鼓風(fēng)機(jī)房，辦公室 ，存儲(chǔ)間，其 建筑面積按具體情況而定，輔助建筑物之間往返距離應(yīng)短而方便，安全。 在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán)，方便運(yùn)輸。 高程布置 為了降低運(yùn)行費(fèi)用和使維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動(dòng)以按重力流考慮為宜，廠內(nèi)高程布置 的主要特點(diǎn)是先確定最大構(gòu)筑物的地面標(biāo)高，然后根據(jù)水頭損失，通過(guò)水力計(jì)算，遞推出前后構(gòu)筑物的各項(xiàng)控制標(biāo)高。 根據(jù) 最終構(gòu)筑物 設(shè)計(jì)水面標(biāo)高，推求各污水處理構(gòu)筑物的水面標(biāo)高，根據(jù)和處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，確定處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)地面標(biāo)高。中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 第二部分 各單體構(gòu)筑物計(jì)算 1 格柵計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Qmax= m3/s ，柵前水深 h＝ ，過(guò)柵流速 v=柵條間隙 b=5mm= ，格柵傾角 α ＝ 75176。 ,柵條寬度 S==15mm 柵前長(zhǎng)度 L1= , 柵前長(zhǎng) 度 L2= , 柵前渠超高 h2= 設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）柵條間隙數(shù)： n= m a x s in 7 5 0 . 0 0 7 s in 7 50 . 0 0 5 0 . 3 0 . 5Q bhv ? ? ?????9 （ ） （ 2）格柵槽寬度 : 柵槽寬度一般比格柵寬 ～ ，取 則柵槽寬 ： B=S(n1)+bn+=179。 (91)+179。 9+= （ ） (3)通過(guò)格柵后的水頭損失 h1=k△ h0=kβgvbs 2)(234 sinα =3179。 179。 102 ) ( 234 ? = （ ） (4)柵前渠道總高度 H1=h+h2=+= （ ） (5)柵后渠道總高度 H=h+h1+h2=++= （ ） (6)柵槽總長(zhǎng)度 L=L1+L2+ atan1H =++ ? m = （ ） (7)每日柵渣量 某小區(qū)生活污水處理廠工藝設(shè)計(jì) 20 W= max 1864001000QWKz= 86400 07 1000 4???=（ ） （ 8）選用 XGS600 型機(jī)械格柵，有效柵寬 450mm，柵距 5mm，電機(jī)功率 中北大學(xué)分校畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 2 調(diào)節(jié)池計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù) 調(diào)節(jié)池一般為矩形。 調(diào)節(jié)池進(jìn)水為重力流，出水用泵抽升，池中最高水位不高于進(jìn)水管的設(shè)計(jì)水位，有效水深一般為 2～ 3m。最低水位為死水位，池底有一定的傾斜度。 調(diào)節(jié)池容積按照排水量的變 化規(guī)律、處理規(guī)模和處理設(shè)