【導讀】18萬人，居住建筑內設有室內給排水衛(wèi)生設備和淋浴設備。24000米3／平均日，其中包括工業(yè)企業(yè)內部生活淋浴污水。重金屬及有毒物質：微量，對生化處理無不良影響；大腸桿菌數：超標；城市污水經處理后，70%就近排入水體。CODCr≤60mg/L，SS≤20mg/L，BOD5≤20mg/L，TN＝20mg/L，NH3-N=8mg/L，城市污水經處理后，30%作為城市景觀環(huán)境用水，用于湖泊水源水。行《再生水作為景觀環(huán)境用水的水質標準》要求。污水廠二級處理出水排入水體，水面寬120～180m，河底寬45～70m河底標高，平均流量／s，水深4～5m。管內底標高，管徑1400mm充滿度。（十）編制概算資料，并進行經濟分析和工程效益分析。污水廠環(huán)境保護方案；污水處理工程建設的技術經濟初步分析等。括構筑物標高、水面標高、地面標高、構筑物名稱等。

　　

【正文】 法工藝流程圖 氧化溝又稱“循環(huán)曝氣池”，是 50 年代由荷蘭的 Pasveer開發(fā)，屬于活性污泥法的一種變形。其基本特征是曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀渠道中不停的循環(huán)流動。 (1)工藝特點： 氧化溝一般采用 延時曝氣，并增加了脫氮功能，它采用機械曝氣，一般不設初沉池和污泥消化池。由于氧化溝水深較淺（一般 3m 左右），而流程較長，可以按照曝氣器前作為缺氧與曝氣器后作富氧段的方式設計運行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，再好氧段除碳源需氧量及達到脫氮的目的。 (2)氧化溝的技術特性： ① 主要技術參數出見表 2－ 1。 ② 氧化溝內的循環(huán)流量很大，進入溝內的原污水立即被大量的循環(huán)水所混合和稀釋，因此具有很強的承受沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也具有較好的處理效果； ③ 處理效果穩(wěn)定可靠，不僅可滿足 BOD SS的排 放標準，還可以達到脫氮除磷的效果； ④ 由于氧化過的水力停留時間和污泥齡都很長，懸浮物、有機物在溝內可獲得徹底的降解，活性污泥產量少且趨于穩(wěn)定，一般不設初沉池和污泥消化池，有的甚至取消二沉池和污泥回流系統(tǒng)，簡化了處理流程，減小了處理構筑物，使其基建費用都低于一般活性污泥法。 ⑤ 承受水質、水溫、水量能力強，出水質好。 缺點：①對于中、大型污水廠，基建費和運行費比普通活性污泥法高，同時無法得到生物能源； ②氧化溝溝體占地面積較大。 (3) 工藝流程： 進水 格 柵 沉沙池 氧化溝 二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥 圖 24 氧化溝工藝流程圖 表 2－ 1 氧化溝工藝主要設計參數 污泥負荷 NS/[kgBOD5/(kgMLSSd)] ～ 水力停留時間 T/h 10～ 24 本科生畢業(yè)設計（論文） 11 污泥齡 θ C/d 去除 BOD5 5～ 8 去除 BOD5，并硝化 10～ 20 去除 BOD5，并反硝化 30 污泥回流比 R% 50～ 60 污泥濃度 X mg/l 2021～ 6000 容積負荷 [kgBOD5/( m3d)] ～ 出水水質 mg/l BOD5 10～ 15 SS 10～ 20 NH3N 1～ 3 TP ＜ 1 5. A2/O 工藝 (1) 特點 ① 本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫 N除 P工藝；總的水力停留時間少于其他同類工藝； ②在厭氧（缺氧），好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之憂； ③污泥中 P的濃度高，污泥有很好的肥效； ④厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境和不同的微生物種群的有機配合，能同時取出有機物和除磷脫氮的 功能； ⑤脫氮效果受回流液比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶的 DO和硝酸態(tài)氧的影響； (2) 存在問題 ① 除磷效果很難提高，污泥增長有一定的限度，不易提高。特別是當 P/BOD值高時更是如此。 ② 脫氮效果有也難以進一步提高，內循環(huán)量一般以 2Q為限，不宜太高； ③ 進入沉淀池的處理水要保持一定的 DO，減少停留時間，防止產生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷現象的發(fā)生；但 DO濃度不宜太高，以防循環(huán)混合液對缺氧反應器的干擾； (3) 工藝流程 進水 沉砂池 初沉池 厭氧池 回流混合液 出水 二沉池 好氧池 缺氧池 剩余污泥 回流污泥 圖 25 A2/O 法工藝流程圖 本科生畢業(yè)設計（論文） 12 綜上所述：在本次設計中采用 A2/O 工藝脫氮除磷，無論從工藝結構或是造價，護管理等方面，選擇該工藝都是比較合理的。 工藝流程的確定 擬采用氧化溝處理工藝，氧化溝這個流程簡潔流暢，無初沉池，無污泥回流系統(tǒng)，無單獨的二沉池，污泥在溝內趨于穩(wěn)定，故無消化池，運行管理方便，基 建投資和運行費用低。 氧化溝系統(tǒng)的工藝流程如下： 污泥泵房氧化溝污水泵站 格柵間進水分配井計量室脫水機房儲泥池濃縮池 混合器計量槽接觸池污泥外運 平流沉砂池 主要構筑物的選擇 格柵 格柵是一組平行的金屬柵條或篩網組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷。 截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動強度，一般應用機械清除截留物。 進水閘井 進水閘井與第一道格柵共建在一起。 污水泵房 城市污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，其中 40%的電能 為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關鍵所在。 泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質、本科生畢業(yè)設計（論文） 13 水文地質條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵的站主要形式： (1) 合建式矩形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵數為 4 臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設備布置方便，啟動簡單，占地面積大； (2) 合建式圓形泵站，裝設立式泵，自灌式工作臺，水泵臺數不超過 4 臺，圓形結 構水力條件好，便于沉井施工法，可降低工程造價，水泵啟動方便。 對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優(yōu)點為啟動及時可靠，不需引水輔助設備，操作簡單。 非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設底閥，故需設計水位設備，但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。 由以上可知，本設計因水量大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。 該污水泵站設在污水處理廠內，與其 它構筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲和污染，應用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于 30米。泵站進出口比室外地面高 。每臺泵應設置單獨的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質堵塞管道的可能性。 3. 泵房內部的排水 由于泵房較深，采用電動排水。 4. 泵房的通風設施 自然通風、機械通風。 自然通風：采用全部自然通風布置特點，要有足夠自然通風要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式泵房。 機械通風：采用全部機械通風和部分機械通風。 部分機械通風機械將電機排出的熱風抽出，冷空氣自然補充。機械 排風可以分別是為電機分別排風。也可以多臺電機組成排風系統(tǒng)。使用較廣泛，一般用于半地下式泵站。 沉砂池 沉砂池的功能的去除率比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設于泵站倒虹吸管前，以前減輕無機顆粒對于水泵、管道的磨損；也可設于初沉池前，減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。 優(yōu)點：沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩(wěn)定，構造簡單，易于施工，便于管理。 缺點：占地大，配水不均勻，易出 現短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有 15%左右的有機物使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。 優(yōu)點：占地少，排泥方便，運行管理易行。 本科生畢業(yè)設計（論文） 14 缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負荷和溫度的適應性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。 優(yōu)點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂礫與外裹的有機物較好的分離，通過調節(jié)曝氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化影響小，同時起調節(jié)曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機物少。 缺點：由于需要曝氣，所以池內應考慮設有消泡裝置，其他型 易產生偏流或死角。并且由于多了曝氣裝置從而使費用增加。 基于以上三種沉砂池的比較，本工程設計確定采用平流沉砂池。 消毒 ：擬采用折板往復式接觸池。 ； (1) 液氯 優(yōu)點：價格便宜，效果可靠，投配設備簡單。 缺點：對生物有毒害作用，并且可產生致癌物質。 適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠。 (2) 漂白粉 優(yōu)點：投加設備簡單，價格便宜。 缺點：除液氯去缺點外，尚有投配量不準確，溶解劑調制不便，勞動強大。 適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。 (3) 臭氧 優(yōu)點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物 、色味等，污水溫度、 PH 值對消毒效果影響小，不產生難處理或積累性殘余物。 缺點：投資大，成本高，設備管理復雜。 綜上三種消毒劑的比較，本工程采用液氯消毒做消毒劑。 計量設施 接觸池后的二級出水采用巴氏計量槽計量出水水量。 濃縮池 污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。重力濃縮池按其運行方式可分為間歇式和連續(xù)式。 ：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的 污泥，并且運行費用較高，貯泥能力小。 ：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多，運行費用低，動力消耗小。 本科生畢業(yè)設計（論文） 15 綜上所述，本設計采用連續(xù)式重力濃縮池。 污泥脫水 污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。 本設計采用機械脫水，采用帶式壓濾機，并設自然干化廠。 3 城市污水處理系統(tǒng)的設計 進水閘井和格柵間 進水閘井 1. 污水處理廠進水管 考慮施工方便以及進水方便，閘井與格柵合建，閘井與格柵呈正方形橫截面，閘井接 管網來水，污水廠下水道來水、跨越管、廠區(qū)進水管。 要求： 1） 進水流速在 ～ 2） 管材為鋼筋混凝土管。 3） 非滿流設計 N=，管徑為 1400mm。 4） 查給水排水設計手冊第一冊表 14— 1根據δ、 D查出 h/D再根據 h/D、 V定出管低標高。 查出 i=‰ 管內流速 v=,所以水面標高為 += 閘井工藝設計 考慮施工方便以及水利條件，進水閘井采用與格柵同值等邊的正方形截面，污水進水管標高為 =，考慮格柵的寬 度，進水閘井采用正方形構造。 表 31 Z948T10電動暗桿楔式閘閥規(guī)格為： 公稱直徑（ m） 外形尺寸（ mm） L D D1 D2 b H H1 L1 L2 1400 1200 1675 1380 1525 56 3450 3176 606 1058 啟閉機的選擇 啟閉機的計算 設進水閘井最深水位為 ,此時閘門所受壓力為： 本科生畢業(yè)設計（論文） 16 P2=1000（ ） =4000㎏ /m2 最不利水位取與管頂平齊為 則 P1=1000（ ） =3000㎏ /m2 P=π D2/4（ P1＋ P2） /2=π 102（ 4000+3000）247。 8=㎏ T=FP 式中： F— 摩擦系數，取 T— 克服水壓力的阻力（㎏） T= =825㎏ 啟閉力 F=T+W W— 閘門自重，取 1000㎏ F=T+W=825+1000=1825㎏ （ 2 ）啟閉機的選擇： 選用 XLQ2型手動螺桿式啟閉機 表 32 啟閉機性能 啟閉能力 啟閉高度 電動機型號 重量 廠家 2（ T ） 1～ 3m JZR2267 ㎏ 湖北省咸寧縣機械 廠 格柵的設計 本設計采用兩道格柵，一道粗格柵、一道細格柵。中格柵設于污水泵站前，細格柵設于污水泵站后。 ① 粗格柵間隙 50~100mm， ~ /103 m3； ② 格柵不宜少于兩臺，如為一臺時，應設人工清除格柵備用； ③ 過柵流速一般采用 ~。 ④ 格柵前渠道內水流速度一般采用 ~ m/s。 ⑤ 格柵傾角一般采用 45176。 ~75176。；通過格柵的水頭損失一般采用 ~ m/s。 ⑥ 格柵間必須設置工作臺，臺面應高出柵前最高設計水位 ，工作臺設有安全和沖洗設施； ⑦ 格柵間工作臺兩側過道寬度不應小于 ,工作臺正面過道寬度：人工清除，不小于 ,機械清除，不小于 , ⑧機械格柵的動力裝置一般宜設在室內或采取其他保護設備的措施； ⑨設置格柵裝置的構筑物必須考慮設有良好的檢修、柵渣的日常清除。 2．粗格柵的設計計算 格柵計算草圖見圖 31。 本科生畢業(yè)設計（論文） 17 圖 31 格柵計算草圖 設計中選擇二組格柵， N=2組，每組格柵單獨設置，每組格柵的設計流量為 3m/s . ① 柵條間隙數 m a x s inQn bhv