【導讀】已知日變化系數(shù)Kd=，查手冊5得總變化系數(shù)Kz=，河流最高水位時流量45m3/h，流速，水位標高284m；氣溫：年平均13℃，夏季平均33℃，冬季平均－6℃；年平均冰凍期60天。設計地震烈度：7級；進水干管內(nèi)底標高，水面標高。廠區(qū)平均地面坡度%，地勢為西北高，東南低；廠區(qū)征地面積為東西長186米，南北長128米。要求節(jié)能和污水資源化，并且最大限度的處理水能回用；為確保處理效果，采用成熟可靠的工藝流程和處理構筑物；提高管理水平和保證運轉(zhuǎn)中最佳經(jīng)濟效果；查閱相關的資料確定其方案。以滲水擴散排放為主，處理為輔的技術路線；首先，3和4這兩條技術路線對于自然環(huán)境條件因素要求較高，從而不可取，所以應選擇1和2這兩條路線，尤其以2這種路線應予以推廣。術路線和對傳統(tǒng)活性污泥法進行改造或予以取代后的人工生物凈化技術路線。和管理簡單的優(yōu)點，在我國一些城市也被因地制宜的采用。良田，平地筑塘是很不經(jīng)濟的，據(jù)本工程的情況不宜采用氧化塘處理。

　　

【正文】 坑內(nèi)，當水泵工作時把坑內(nèi)積水抽走。 （ 4） 采光、采暖與通風 集水坑一般不需要采暖設備，因為集水坑較深熱量不易散失，且污水溫度通常不低于 1020℃，機器間如需采暖時，可采用火爐也可以采用暖氣設施。泵房在上層工作間設置窗戶，保證有充足的自然采光，檢修操作點是采用集中照明。泵房通風主要解決高溫散熱和空氣污染問題， 污水 泵站的機械間機組臺數(shù)較多，功率較大，且電機設在底平面以上，除四周設置窗戶進行自然通風外，還設置機械通風和通風管。 （ 5） 泵房值班室、控制室及配電間 值班室設在機器間一側(cè)有門相通，并設置觀察窗，根 據(jù)運行控制要求設置控制和配電柜，其面積約為 1218 m2，能滿足 12人值班，因長年運行，因此安裝電話。本設計泵房值班室及控制室合建，面積取為 3? 9 m，配電間尺寸為 3? 9 m。 （ 6） 門窗及走廊、樓梯 ① 門：機器間至少應有滿足設備的最大部件搬遷出入的門，寬不小于4 m。取寬 m、高 m，泵房靠近值班室一側(cè)設小門，取門高 m、寬 m，泵房與配電間 之間設小門，尺寸與值班室小門相同，配電間通往室外的門也與其相同。 ② 窗：泵房于陰陽兩側(cè)開窗，便于通風采光，開窗面積不小于泵房的1/5，于兩側(cè)設八扇窗，其尺寸為 1800?2400 mm。 ③ 走道：在泵房四周設走道，走道欄桿高 m，在機器間的一側(cè)設有樓梯，樓梯坡度傾角為 1/、寬 m、扶手 m。 （ 7） 衛(wèi)生 為了管理人員清刷地面和個人衛(wèi)生，應就近設洗手池，接 25 mm 的 給水管，并備有供沖洗的橡膠管。 39 4 城市污水處理系統(tǒng)的設計（二） 沉砂池 沉砂池的功能是 利用物理原理 去除 污水中 比重較大的無機顆粒 ， 如泥 砂 ，煤渣等，它們相對密度約為 。沉砂池一般設在泵站前以便減小無機顆粒對水泵，管道的磨損 ， 也可設在沉淀池前以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。 沉砂池的類型 （ 1） 曝氣沉砂池 曝氣沉砂池克服了平流沉砂池的缺點；但增加了曝氣裝置，運行費用較高； 工作穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)氣量可控制污水的旋流速度；應設有消泡裝置。 （ 2） 平流沉砂池 它具有截流無機顆粒效果好，工作穩(wěn)定，構造簡單，排沙方便等優(yōu)點；但沙中夾有有機物，是沉砂的后續(xù)處理增加了難度；占地大配水不均勻；已出現(xiàn)短流和偏 流。 （ 3） 豎流沉砂池 占地小，排泥方便；運行管理易行；但池深大，施工困難，造價高，耐沖擊負荷和溫度的適應性差，池徑受到限制，過大的池徑會使 配水不均勻。 基于 3種沉砂池的比較，本工程選用曝氣沉砂池。 曝氣沉砂池的 （ 1） 設計中應注意的問題 40 ① 廢水在曝氣沉砂過水斷面周邊的最大旋轉(zhuǎn)速度為 ～ 在池內(nèi)水平前進的速度為 m/s～ m/s，如果考慮預曝氣的作用，可以將曝氣沉砂池過水斷面增長為原來的 3～ 4 倍。 ② 廢水在最大流量時，在曝氣沉砂池內(nèi)的停留時間為 1～ 3分鐘，如果考慮預曝氣則延長池身，使停留時間為 10～ 30 分鐘。 ③ 池內(nèi)有效水深為 2m～ 3m，寬深比一般采用 1～ ，長寬比可以達到5。若池長比池寬大得多，則應考慮設置橫向擋板，池的形狀應盡可能不產(chǎn)生死角或者偏流，集 砂 槽附近安裝縱向擋板。 ④ 曝氣沉砂池使用的空氣擴散裝置安裝在池的一側(cè)，距離池底約～ ，送 氣管上應設置調(diào)節(jié)空氣的閥門，連接帶有 ～ 小孔的曝氣管， 處理每 立方米的曝氣量為 ～ 。 ⑤ 池子的進口和出口布置，應防止發(fā)生短路， 曝氣沉砂池的進水 方向 與水在池內(nèi)的旋 流 方向一致，出水口常用淹沒式，出水口方向與進水口垂直 ，并宜設置擋板 。 ⑥池內(nèi)應考慮設消泡裝置。 （ 2） 設計計算 ① 池子的有效容積 式中： V —— 沉 砂 池的 總 有效容積 ， 3m ； maxQ —— 最大設計流量， /sm3 ； t —— 最大設計流量時流 行 時間， min， 1 min～ 3 min，本設計取 2min； ② 水流斷 面 面積 式中： A —— 沉沙池過水斷面面積， m2 1v —— 最大設計流速， m/s；一般取 m/s—— m/s，本設計tQV max60?3m a x60 60 1. 20 4 2 14 4. 48V Q t m? ? ? ? ?max1QA v? 41 取 2m a x1Q 1 .2 0 4A 1 2 .0 40 .1 mv? ? ? 圖 曝氣沉砂池 ③ 池總寬度 設 h2= 式中： B—— 沉砂池總寬度， m； h2—— 設計有效水深， m；一般取 2 m— 3 m，本設計取 m；寬 比一般采用 1— 2； ④ 每格池子寬度 設 n=2格 6 .0 1b = = = 3 .0 0 m2Bn 23 ??介于 ～ 之間 (符合規(guī)定 ) ⑤ 池長 21 2 .0 4 6 .0 12ABmh? ? ? 42 1 4 4 .4 8 121 2 .0 4VLmA? ? ? ⑥ 每小時所需空氣量 ， q 2/mh 式中： q—— 每小時所需空氣量， m3/h； d—— 每立方米污水所需空氣量， m3空氣 /m3污水；一般采用 m3空 氣 /污水 — /m3污水，本設計采用 m3污水 /m3污水； 3m a x 3 6 0 0 0 .2 1 .2 0 4 3 6 0 0 8 6 6 .8 8 /q d Q m h? ? ? ? ? ? ⑦ 沉砂 斗 所需容積 m ax686400 10z Q XTV K?? V—— 沉沙室所需容積， m3 Qmax—— 日設計流量， m3 /d X—— 城市污水沉沙量； m3 /106 污水 ，取 3 6 330 / 10X m m? 污水 T—— 清除沉沙間隔時間， d，一般采用兩天 zK —— 污水流量總變化系數(shù)，取 ? ⑧ 沉砂槽尺寸的確定 圖 設空氣擴散裝置距池底約為 ，斗底寬 1 ? ， 沉砂池坡向沉砂斗的 43 坡度為 ? （ 本設 計采用 ? ） 斗壁與水平面的傾角 大于 55ｏ （本設計取60ｏ ） ，則沉沙池上口寬 2 ? 。 ⑨ 沉沙槽總高度，設超高 1h 124hmhm??? 沉沙槽容積為： H= h1+h2+h3+h4=+++= 3h —— 中心管至沉沙面的距離取 。 ⑩ 排沙采用泵吸式排沙機排除。 氧化溝178。 概述 氧化溝也稱氧化渠，又稱循環(huán)曝氣池，是活性污泥法的一種變形，是 50年代荷蘭首先設計的。最初一般用于處理在 5000 3m 以下的城市污水。 三溝式氧化溝是氧化溝的一種典型構造 形式 ，目前采用的三溝式氧化溝工藝是丹麥在間歇式運行的氧化溝基礎上開創(chuàng)的，它實 際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時間順序交替輪換運行的特點，其運轉(zhuǎn)周期可根據(jù)處理水質(zhì)的不同進行調(diào)整，從而使其運行操作更趨于靈活方便。這種工藝流程簡單，無需另設一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運行費用大為降低，并在一定程度上解決了以往氧化溝占地面積大的缺點 。 三溝式氧氧化溝工藝主要按下面六個階段輪換運行。 階段 一 ：污水經(jīng)配水井進入溝 Ⅰ ，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低速運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速控制在僅能維持水和污泥混合，并推動水流循環(huán)流動，但不足以供給徽生物降解有機物所需的氧 。此時，溝 Ⅰ 處于缺氧狀態(tài)，溝內(nèi)活性污泥利用水中的有機物作為碳源，活性污泥中的反硝化菌則利用前一段產(chǎn)生的硝酸鹽中的氧來降解有機物，釋放出氮1 2 41 () ( 0 . 4 0 . 9 2 ) 0 . 4 5 1 2 3 . 5 6 422a a h LV ? ? ? ? ? ?? ? ? 44 氣，完成反硝化過程。同時溝 I的出水堰自動升起，污水和污泥混合液進人溝 Ⅱ ．溝Ⅱ 內(nèi)的轉(zhuǎn)刷以高速運行，保證溝內(nèi)有足夠的溶解氧來降解有機物，并使氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，完成硝化過程．處理后的污水流入溝 Ⅲ ，溝 Ⅲ 中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，起沉淀池的作用，進行泥水分離，由溝 Ⅲ 處理后的水經(jīng)自動降低的出水堰排出。 階段 二 ：進水改從處于好氧狀態(tài)的溝 Ⅱ 流入，并經(jīng)溝互 Ⅲ 沉淀后排出。同時溝 Ⅰ 中的轉(zhuǎn)刷開始高速運 轉(zhuǎn)，使其從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)，并使階段 一 進入溝Ⅰ 的有機物和氨氮得到好氧處理，待溝內(nèi)的溶解氧上升到一定值后，該階段結(jié)束。 階段 三 ：迸水仍然從溝 Ⅱ 注入，經(jīng)溝 Ⅲ 排出．但溝 Ⅰ 中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始進行泥水分離，待分離完成，該階段結(jié)束。階段 一、二、三 組成了上半個工作循環(huán) 。 階段 四 ：進水改從溝 Ⅲ 流入，溝 Ⅲ 出水堰升高，溝 Ⅰ 出水堰降低，并開始出水。同時，溝 Ⅲ 中轉(zhuǎn)刷開始低速運轉(zhuǎn)，使其處于缺氧狀態(tài)．溝 Ⅱ 則仍然處于好氧狀態(tài)，溝 Ⅰ 起沉淀池作用。階段 四 與階段 一 的水淹方向恰好相反，溝 Ⅲ 起反硝化作用，出水由溝 Ⅰ 排出。 階 段 五 ：類似于階段 二 ，進水又從溝 Ⅱ 流入，溝 Ⅰ 仍然起沉淀他作用，溝 Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)，并從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)。 階段 六 ：類似于階段 C，溝 Ⅱ 進水，溝 Ⅰ 沉淀出水。溝 Ⅲ 中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離。至此完成整個循環(huán)過程。 通常一個工作循環(huán)需 48 小時，在整個循環(huán)過程中，中間的溝始終處于好氧狀態(tài)，而外側(cè)兩溝中的轉(zhuǎn)刷則處于交替運行狀態(tài)，當轉(zhuǎn)刷低速運轉(zhuǎn)時，進行 反硝化過程，轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)時，進行硝化過程，而轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)時，氧化溝起沉淀池作用。不難看出，若調(diào)整各階段的 運行時間，就可達到不同的處理效果，以適應水質(zhì)、 水量的變化。目前運行的這種工藝，大部分是預先將各階段的運行時間，根據(jù)具體的水質(zhì)、水量，編入運行管理的計算機程序中，從而使整個管理過程運行靈活、操作方便。 本工藝采用的氧化溝工藝屬于交替工作式氧化溝，三條同體積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)邊池交替作為曝氣池與沉淀池，中間池一直作為曝氣池。原污水交替進入兩側(cè)邊池，處理出水相應地從作為沉淀池的另一邊池流出，這樣，提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率，使其達到 59%左右，另外也有利于生物脫氮。 45 由于本設計沒有要求總氮，只要求氨氮，所以本設計中的三溝式氧化溝的設計按照硝化工藝設計，其運行模 式如下圖 : Ⅰ Ⅱ Ⅲ （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） 46 （ 5） （ 6） 轉(zhuǎn)刷運轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)刷停轉(zhuǎn) 圖 三溝式氧化溝六階段消化運行程序 設計參數(shù) （ 1）污泥齡一般取θ c=20～ 30d（去除 BOD5時 5～ 8d；去除 BOD5并硝化時 10～20d，去除 BOD5并反硝化時 30d）； （ 2）污泥負荷一般取 N=～ (kgMLVSS178。 d)； （ 3）污泥 濃度： X=3500～ 4500mg/l； （ 4）污泥產(chǎn)率系數(shù)： Y＝ ； （ 5）內(nèi)源代謝系數(shù)： Kd=。 47 設計計算 圖 三溝式氧化溝計算簡圖 （ 1）去除 BOD5 ①好氧區(qū)容積 1V m3 好氧區(qū)容積計算采用動力學計算方法 式中： Q —— 污水設計流量， m3/d； vX —— 混合液揮發(fā)懸浮固體濃度， /mg L ，取 2800； Sｏ 、 S —— 進出水 5BOD 濃度， /mg L ； dK —— 內(nèi)源代謝系數(shù)，取 ； Y —— 污泥產(chǎn)率系數(shù)，取 。 ②好氧區(qū)水力停留時間 t1(h) ③剩余污泥量 XΔ ( /skgD d ) 3c01v d cY ( ) 25 80000 .17 23158 ( )X ( 1 K ) 2800 1 25Q S S m??? ? ? ? ?? ?