【正文】 、工藝條件（污泥溫度）隨氣溫變化波動較大、冬季運行效果較差、占地面積較大、能耗高。設(shè)計中有機(jī)物濃度較低，綜合比較 ，設(shè)計中采用厭氧消化法。 （ 1）污泥脫水與干化方法 污泥經(jīng)過脫水、干化處理、污泥的含水率從 96%左右降到 60%80%左右，其體積為原體積的 1/101/5，從而使液體污泥變成固態(tài)污泥，有利于后續(xù)處置，污泥脫水與干化的方法有自然干化和機(jī)械脫水。 （ 2）污泥脫水與干化方法比選 污泥的自然干化 污泥的自然干化有污泥干化床、污泥塘兩種類型。適用于氣候比較干燥、占地面積不緊張及環(huán)境條件允許的地區(qū)。其中污泥干化床在中小型污水處理廠（一般服務(wù)人口不大于5000人）采用。 設(shè)計人口以超過服務(wù)人口數(shù)，設(shè)計中不采用污泥的自然干化。 污泥的機(jī)械脫水 污泥的機(jī)械脫水主要的方法有帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒離心機(jī)等。 優(yōu)點：連續(xù)生產(chǎn)、機(jī)器制造容易、操作管理簡單、附屬設(shè)備較少，勞動力、能耗消耗和維護(hù)費用都較低；缺點：有機(jī)聚合物價格昂貴，使污泥帶式壓濾機(jī)的運行費用很高。 b．板框壓濾機(jī) 優(yōu)點：泥餅的含固率高，濾液清澈，固體物質(zhì)回收率高，調(diào)理藥品消耗量少；缺點：基建設(shè)備投資大，過濾能力也較低。 優(yōu)點：處理量大、基建費用 少、占地面積少、工作環(huán)境衛(wèi)生、操作簡單、自動化程度高、可以不投加或少投加化學(xué)調(diào)理劑；缺點：動力費用較高。 由以上比較得，雖然轉(zhuǎn)筒離心機(jī)的動力費用較高，但總運行費用較低，世界各國都采用較多，所以本次設(shè)計中采用轉(zhuǎn)筒離心機(jī)進(jìn)行污泥的脫水與干化。 （三）污泥處理工藝流程確定： 綜上所述，重力濃縮、機(jī)械脫水方式技術(shù)上優(yōu)于機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水方式，重力濃縮、機(jī)械脫水方式雖土建費用較高，但設(shè)備費用較低，但總費用低于機(jī)械濃縮、機(jī)械脫水方式，因此本次設(shè)計采用重力濃縮、機(jī)械脫水方式。設(shè)計中溫度變化較大，且好氧消化基建費用大，所以 采用污泥厭氧消化法。處理工藝流程圖如下： 10 生污泥 重力濃縮 厭氧消化 機(jī)械脫水 處置 圖 污泥處理工藝流程圖 五．被選方案的特點（氧化溝工藝的特點） （一）在構(gòu)造方面的特征： ，平面多呈橢圓或者圓形?？傞L度可達(dá)幾十米甚至上百米； ，只需設(shè)置一根進(jìn)水管即可達(dá)到進(jìn)水的要求。如果采用多池平行工作時，應(yīng)設(shè)置配水井，對水質(zhì)和負(fù)荷進(jìn)行均勻分配。采用交替工作系統(tǒng)時，配水井內(nèi)還應(yīng)設(shè)置自動控制 裝置，以變換水流方向使各個工作池正常工作。一般采用時間繼電器對此進(jìn)行控制即可達(dá)到目的； ，也可采用升降式溢流堰。采用交替工作系統(tǒng)時，溢流堰應(yīng)能自動啟閉，并與進(jìn)水裝置相呼應(yīng)已控制池內(nèi)水流的方向； (二 )在水流混合方面的特征： 在流態(tài)上，氧化溝介于完全混合式和推流式之間。氧化溝的曝氣裝置可以給混合液中的微生物進(jìn)行供氧，還可以促進(jìn)水、微生物、氧氣三者的充分混合，另外還具有推動水流隨溝渠向前運動的功能?？梢詼p少好多另外的投資和運行費用，從而降低氧化溝的污水處理成本。 氧化 溝內(nèi)的平均流速為 ，設(shè)氧化溝的溝長為 L，當(dāng) L為 100— 500 米時，污水在氧化溝內(nèi)完成一個循環(huán)所需的時間是 4— 20 分鐘， 如果我們規(guī)定水力停留時間為 24 小時，則污水在整個停留時間內(nèi)要做 72— 360 次完整的循環(huán)?？梢哉J(rèn)為氧化溝內(nèi)的混合液的水質(zhì)幾乎是均勻的。因此可以說氧化溝內(nèi)的液體是完全混合的，具有完全混合式的特點。在曝氣裝置的下游，溶解氧濃度會逐漸降低，甚至出現(xiàn)缺氧段。因此其流態(tài)又具有推流式的特點。 氧化溝的這種獨特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥微生物的凝聚。而且可以將氧化溝不同 段分為好氧段、缺氧段。在各個段內(nèi)可以進(jìn)行硝化和反硝化，從而取得較好的脫氮除磷效果。 （三）在工藝方面的特征： ，有機(jī)性懸浮物在氧化溝內(nèi)可以達(dá)到好氧穩(wěn)定狀態(tài)； ，使氧化溝和二沉池合建，可省去污泥回流設(shè)備和裝置； 負(fù)荷率較低，同傳統(tǒng)的活性污泥法的曝氣系統(tǒng)相比有以下特點； ① 對水質(zhì)、水量、水溫的波動有較強(qiáng)的適應(yīng)性； ② 污泥齡較長，一般可達(dá) 15— 30天，是傳統(tǒng)活性污泥法的 3— 6倍； ③ 可存活時代 時間較長、繁殖速度較慢的微生物，運行得當(dāng)，具有良好的脫氮效 果； ④ 污泥產(chǎn)率較低，且可以達(dá)到穩(wěn)定程度，不需要另外設(shè)置消化系統(tǒng)對污泥進(jìn)行消 化處理，可以節(jié)省污泥處理中的投資、設(shè)備和運行費用； 由以上的特點和方案比選，鑒于氧化溝工藝的一系列的特點和優(yōu)越之處，以及隨著 污水處理廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，越來越多的污水處理廠要求采用脫氮除磷工藝。 因此本設(shè)計決定采用氧化溝工藝。 11 六．方案的確定 (一 ) 方案一、普通活性污泥法： 根據(jù)該地區(qū)的地形特點、城市規(guī)劃要求以及城市污水的特點，普通活性污 泥法的脫 氮效果不太理想。 （二）方案二、 SBR 工藝： SBR 工藝結(jié)構(gòu)簡單、投資較低，其理論和實驗的特點比較好，但在實際運行過程中 出水水質(zhì)不穩(wěn)定，處理效果不太理想。 （三）方案三、氧化溝工藝： 氧化溝工藝結(jié)構(gòu)簡單、易于運行和維護(hù)的管理，出水水質(zhì)較好。運行穩(wěn)定，運行成 本較低。具有較好的脫氮除磷效果 通過上面的方案比較，本設(shè)計決定采用的處理方案是氧化溝工藝。氧化溝工藝又稱為“循環(huán)曝氣法工藝” ，屬于活性污泥法的一種變法。污水和活性污泥在環(huán)形曝氣渠道中循環(huán)流動。氧化溝是 20 世 紀(jì) 50年代由荷蘭的巴斯維爾開發(fā)。近幾年新建的大部分污水處理廠均采用氧化溝工藝，傳統(tǒng)的活性污泥法脫氮除磷效果不太好，而這些營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體之后，會對水體產(chǎn)生污染，是水體富營養(yǎng)化。氧化溝工藝的脫氮除磷效果比較好。至 20世紀(jì) 90年代中期，我國已經(jīng)興建了 30多座氧化溝工藝的污水處理廠。故本設(shè)計采用氧化溝工藝。 污水中格柵污水提升泵站細(xì)格柵沉砂池氧化溝二沉池接觸池出水濃縮池消化池機(jī)械脫水處置回流污泥剩余污泥 圖 氧化溝污水處理系統(tǒng)圖 七． 主要構(gòu)筑物的選擇 12 （一）格柵： 格柵用以去除 廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行，減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。本設(shè)計中在泵前和泵后各設(shè)置一道格柵。泵前為中格柵，泵后為弧形細(xì)格柵。由于污水量大，相應(yīng)的柵渣量也較大，故采用機(jī)械格柵。柵前柵后各設(shè)閘板供格柵檢修時用，每個格柵的渠道內(nèi)設(shè)液位計，控制格柵的運行。格柵間配有一臺螺旋輸送機(jī)輸送柵渣。螺旋格柵壓榨輸送出的柵渣經(jīng)螺旋運輸機(jī)送入渣斗，打包外運。 （二）泵房： 考慮到水力條件、工程造價和布局的合理性，采用長方形泵房。為充分利用時間，選擇集水池與 機(jī)械間合建的半地下式泵房，這種泵房布置緊湊，占地少，機(jī)構(gòu)省，操作方便。水泵及吸水管的充水采用自灌式，其優(yōu)點是啟動及時可靠，不需引水的輔助設(shè)備，操作簡便。 （三）沉砂池： 沉砂池的形式有平流式、豎流式、輻流式沉砂池。平流式矩形沉砂池是常用的形式，具有結(jié)構(gòu)簡單，處理效果好的優(yōu)點。其缺點是沉砂中含有 15%的有機(jī)物，使沉砂的后續(xù)處理難度加大。豎流式沉砂池是污水自下而上由中心管進(jìn)入池內(nèi)，無機(jī)物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差。曝氣沉砂池是在池體的一側(cè)通入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而產(chǎn)生與主流垂直的橫向環(huán) 流。其優(yōu)點：通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，使除砂效果較穩(wěn)定；受流量變化的影響較?。煌瑫r還對污水起預(yù)曝氣作用，而且能克服平流式沉砂池的缺點 。 綜上所述，本設(shè)計采用平流式沉砂池。 （四）二沉池： 沉淀池主要去除依附于污水中的可以沉淀的固體懸浮物，按在污水流程中的位置，可以分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池是對污水中的以無機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。二次沉淀池是對污水中的以微生物為主體的、比重小的、因水流作用易發(fā)生上浮的固體懸浮物進(jìn)行分離。 沉淀池按水流方向可分為平流式的、豎流式的 和輻流式的三種。豎流式沉淀池適用于處理水量不大的小型污水處理廠。而平流式沉淀池具有池子配水不易均勻，排泥操作量大的缺點。輻流式沉淀池不僅適用于大型污水處理廠，而且具有運行簡便，管理簡單，污泥處理技術(shù)穩(wěn)定的優(yōu)點。 所以，本設(shè)計二沉池選用了輻流式沉淀池 (五 )接觸池： 城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)改善，但仍有存在病原菌的可能，因此在排放前需進(jìn)行消毒處理。液氯是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的消毒劑，它是氯氣經(jīng)壓縮液化后，貯存在氯瓶 13 中，氯氣溶解在水中后，水解為 HCl和次氯酸，其中次氯酸起主要消毒作用。氯氣投加量一般控制在 15mg/L,接觸時間為 30分鐘。 （六）濃縮池： 濃縮池的形式有重力濃縮池，氣浮濃縮池和離心濃縮池等。重力濃縮池是污水處理工藝中常用的一種污泥濃縮方法，按運行方式分為連續(xù)式和間歇式，前者適用于大中型污水廠，后者適用于小型污水廠和工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。浮選濃縮適用于疏水性污泥或者懸濁液很難沉降且易于混合的場合，例如，接觸氧化污泥、延時曝起污泥和一些工業(yè)的廢油脂等。離心濃縮主要適用于場地狹小的場合，其最大不足是能耗高，一般達(dá)到同樣效果，其電耗為其它法的 10 倍。從適用對象和經(jīng)濟(jì)上考慮，故本設(shè)計采用重力濃縮池。形式 采用連續(xù)式的，其特點是濃縮結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，動力消耗小，運行費用低，貯存污泥能力強(qiáng)。采用水密性鋼筋混凝土建造，設(shè)有進(jìn)泥管、排泥管和排上清夜管。 （七）消化池： 消化池的作用是使污泥中的有機(jī)物得到分解，防止污泥發(fā)臭變質(zhì)且其產(chǎn)生的沼氣能作為能源，可發(fā)電用。本設(shè)計采用二級中溫消化，池形采用圓柱形消化池，優(yōu)點是減少耗熱量，減少攪拌所需能耗，熟污泥含水率低。 （八）污泥脫水： 污泥機(jī)械脫水與自然干化相比較，其優(yōu)點是脫水效率較高，效果好，不受氣候影響，占地面積小。常用設(shè)備有真空過濾脫水機(jī)、加壓過濾脫水機(jī)及帶 式壓濾機(jī)等。本設(shè)計采用帶式壓濾機(jī)，其特點是：濾帶可以回旋，脫水效率高；噪音??；省能源；附屬設(shè)備少，操作管理維修方便，但需正確選用有機(jī)高分子混凝劑。污泥機(jī)械脫水與自然干化相比較，其優(yōu)點是脫水效率較高，效果好，不受氣候影響，占地面積小。 另外，為防止突發(fā)事故，設(shè)置事故干化場，使污泥自然干化。 14 第三章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 ?? 一 泵前中格柵 dQ =7290 dm3 ， hQ =TQd = 247290 = = sL85 ， （ ） 經(jīng)查表 hK = hh KQ? hQ = hK 24dQ = sm ??? （ ） 設(shè)計污水量按遠(yuǎn)期最高日最高時流量計算 ?MaxQ sm3 ，設(shè)置兩格，每格流量為 sm3 （一）設(shè)計參數(shù) 計算簡圖如圖 H1hh2h1h1hHB1 B B1l1 1 0 0 0 H / t g a5 0 0l2a12a1 1 圖 格柵示意圖 柵條凈間隙為 e=20mm ，柵前流速 1? = sm 過柵流速 1? = sm ，柵前部分長度 1L = sm ，格柵傾角 ??? 70 15 單位柵渣量 1w = 3m 污水柵渣33 m10 。 確定柵前水深：根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 221?BQ? 計算得 （ ） mQB ???? ? mBh ??? （二）設(shè)計計算 n )(16 70s i i n1 個?????????ehQn M a x （ ） axMQ — 最大設(shè)計流量， sm3 ； ? — 格柵傾角， ??? ； h — 柵前水深， m； ? — 污水的過柵流速， sm 。 B 設(shè)柵條寬度 S=，則 ? ? ? ? mennSB ????????? （ ） 選用回轉(zhuǎn)式格柵 GH600 型兩臺，格柵 槽安裝寬度 ，格柵槽有效格柵寬度 600mm，柵條間隙 20mm，整體（每臺）功率 ，格柵傾角 ?70 。 實際過流量采用公式 S(n1)+n=B )(20,0 條??????? eS SBn smSi nne hSi nQ ???? ????? （ ） 1L 。設(shè)進(jìn)水渠道 1B =，其漸寬部分展開角度 ??? 201 （進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為 sm ） mBBL 20t a n2 a n2 )( 111 ?????? ? （