【正文】 L＝ 7 ??AV 取 10m 對(duì)于城市污水，采用曝氣沉砂工藝，產(chǎn)生砂量約為 X1＝ － ，取 ，則 每日沉砂產(chǎn)量 Qs＝ Qmax曝氣沉砂池能夠在一定程度使砂粒在曝氣的作用下產(chǎn)生摩擦，不但可以去除附著在砂粒表面的有機(jī)污染物，還可以使污水中的油脂類物質(zhì)升至水面形成浮渣，通過刮渣機(jī)除去 。 計(jì)算圖如圖 1 所示： 圖 1 格柵計(jì)算圖 曝氣沉砂池 設(shè)計(jì)說明 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(jī)顆粒（無機(jī)性的砂礫、礫石）和少量較重的有機(jī)物質(zhì)。 7．柵槽總長(zhǎng)度（ L） L=l1+l2+++?tg1H =++++? ＝ 格柵間占地面積： L B＝ ＝ 8. 每日柵渣量（ W） 對(duì)于柵條間隙 e= 的中格柵，對(duì)于城市污水，每單位體積污水?dāng)r截污物為 W1＝ ，則 W= 86400z 1m a x ＝＝ ? ??? ??K WQm3/d 攔截污物量大于 ，采用機(jī)械排渣。 sin? =3 ）（ ?? sin60176。ξ 3．進(jìn)水渠漸寬部分長(zhǎng)度（ l1） 取進(jìn)水渠寬 B1=，漸寬部分展開角 ?201＝? （進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為） l1= ＝＝?? ?? 20tg2 11?BB 4．柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度（ l2）： l2= ?? 5．通過格柵的水頭損失（ h1） 因?yàn)闁艞l為圓形截面，所以取 κ =3， β =，阻力系數(shù)ξ = 34)es(?? h1=K 設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量： Qmax= 萬 m3/d=3500m3/h＝ ； 柵前水深： h=； 過柵流速： v=； 柵條間隙： e=； 格柵安裝角度： ??60? ； 柵條斷面類型：圓形截面 。 提升泵房占地面積： L B＝ ＝ 格柵 設(shè)計(jì)說明 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運(yùn)行。 提升泵的揚(yáng)程（ H） H＝ ＋ 3＝ 取 7m 選用 LXB－ 1500 型螺旋泵 3臺(tái)， 2 用 1備。 設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量： Qmax= 萬 m3/d=3500m3/h＝ ； 設(shè)計(jì)計(jì)算 污水進(jìn)入集水井后由提升泵提升到格柵，進(jìn)水設(shè)計(jì)為 ，集水井水面及池底相對(duì)高 程分別為 、－ 。 2． 集水井圓口面積（ A） A＝ hV ＝ 3440 ＝ 3． 圓口半徑（ R） R＝ 4 1 4 6 ???A m 取 7m 污水提升泵房 設(shè)計(jì)說明 采用氧化溝工藝，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，污水可以只考慮一次提升。 設(shè)計(jì)計(jì)算 1． 集水井有效容積（ V） V＝ Q 擬定工藝流程如下： 污水 泥砂外運(yùn) 泥餅外運(yùn) 出水 3 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 水流量的計(jì)算 集水井 污水提升泵 格柵 沉砂池 氧化溝 二沉池 接觸消毒池 剩余污泥泵 濃縮池 污泥提升泵 污泥貯池 污泥脫水間 鼓風(fēng)機(jī) 砂水分離設(shè)備 回流污泥 泵 生活污水（ Q1） Q1=(90 10％＋ 140 90％ ) 30 10－ 3= 萬 m3/d 工業(yè)廢水（ Q2） Q2=10000m3/d＝ 1 萬 m3/d 平均日流量（ Qd） Qd=+1= 萬 m3/d 本項(xiàng)目最終規(guī)模確定為 萬 m3/d＝ 60000m3/d＝ 2500m3/h＝ 最大日流量（ Qmax） Qmax=Kz Qd＝ = 萬 m3/d=3500m3/h＝ 集水井 設(shè)計(jì)說明 集水井的作用是盡可能減少?gòu)U水特征上的波動(dòng)，為后續(xù)水 處理系統(tǒng)提供一個(gè)穩(wěn)定和優(yōu)化的操作條件，一般采用不大于最大一臺(tái)水泵 5min的出水量。一般的出水水質(zhì)為 BOD5＝ 0－ 15mg/l； SS＝ 10－ 20mg/l；NH4N＝ 1－ 3mg/l； P＜ 1mg/l。 工藝方案闡述 氧化溝的類型有很多，主要有基本型、卡魯塞爾（ CARROUSEL）型、三溝式型、奧巴爾（ ORBAL）型等，根據(jù)城市污水處理廠設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，我采用 ORBAL 氧化溝工藝， ORBAL 污水處 理系統(tǒng)是氧化溝污水處理工藝的一種，具有優(yōu)于傳統(tǒng)氧化溝工藝的特殊優(yōu)點(diǎn)，具體如下： （ 1）垂直布置的反應(yīng)池墻體，使該污水處理系統(tǒng)具有占地面積小的特點(diǎn)； （ 2）通過調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速、浸沒深度以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向，改變反應(yīng)池上氧的輸入，在不同的負(fù)荷條件下運(yùn)行，不會(huì)影響處理系統(tǒng)的處理效率，具有顯著的工藝運(yùn)行靈活性； （ 3）控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，由于機(jī)械設(shè)備少，所以維修、維護(hù)工作也較少； （ 4）澄清系統(tǒng)的占地面積也較小，維護(hù)也較方便。 工藝 方案選擇確定 由以上分析比較可知，兩種工藝均可以達(dá)到預(yù)期的處理效果，均為成熟的工藝，但氧化溝工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)，氧化溝法運(yùn)行成本較低，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理，出水水質(zhì)好，耐沖擊負(fù)荷，運(yùn)行穩(wěn)定，并可脫氮除磷，適宜于在中小型污水處理廠中使用。d)；污泥泥齡 ≥15d；懸浮固體平均濃度 ；污泥產(chǎn)率 ?，F(xiàn)已建成 2 座， 2020 年再增加 2 座。該市污水水質(zhì)： BOD 為 100～ 150mg/L； COD 為 300～ 350mg/L； SS 為 200～250mg/L。截污率 2020 年采用 ， 2020 年采用 。同時(shí)統(tǒng)計(jì)表明在規(guī)模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省更多。 (6) 基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。可以通過氧化溝中曝 氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)造好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞ 80%。一般為 20－ 30d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少?gòu)亩芾砗?jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。 (4) 污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。 (3) 能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對(duì)濃度較高的工業(yè)廢水有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。 (2) 運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。 氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀，平面多為橢圓形或圓形，總長(zhǎng)可達(dá)幾十米，甚至百米以上，溝深取決于曝氣裝置。 氧化溝工藝 氧化溝污水處理技術(shù)，是 20 世紀(jì) 50 年代由荷蘭人首創(chuàng)， 60 年代以來，這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外許多國(guó)家已經(jīng)被廣泛使用，工以及構(gòu)造有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。d)；污泥泥齡 ≥20d；懸浮固體平均濃度 3g/L。每座的處理能力為 1萬 m3/d，每座尺寸為 50m40m。該市污水水質(zhì)：BOD 為 160mg/L； COD 為 320mg/L； SS 為 220mg/L。污水處理廠的規(guī)模遠(yuǎn)期為 6 萬 m3/d，近期為 2 萬 m3/d。 浙江省某縣級(jí)市為海島城市，人口較多，但淡水資源缺乏，因此人 均用水量較低。同時(shí)由于 SBR 工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。 (4) 污泥沉降性能好。 (3) 有較好的除磷脫氮效果。 SBR 工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續(xù)的 (盡管是處于完全混合狀態(tài)中 )，隨時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。這就使得運(yùn)行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 SBR 工藝只有一個(gè)反應(yīng)器，不需要二沉池，不需要污泥回流設(shè)備，一般情況下也不需要調(diào)節(jié)池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節(jié)省用地。具體比較如下。 根據(jù)污水排放現(xiàn)狀與水質(zhì)現(xiàn)狀以及出水要求，采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。 2．池深受到限制。 4．出水水質(zhì)好，剩余污泥量少。 2．處理效果好且運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可以脫氮除磷。 特別適合于中小城鎮(zhèn)的城市污水處理，對(duì)于較大水量的連續(xù)操作處理一般要幾套池子組合運(yùn)行。 3．單池處理量較小，單個(gè)構(gòu)筑物利用率低。 1．該工藝要求配備專用排水裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)，在目前環(huán)保資金還比較緊張的條件下，限制了 SBR 工藝的高效穩(wěn)定運(yùn)行。 3．具有較強(qiáng)的沖擊負(fù)荷調(diào)節(jié)能力，污泥不易膨脹、易于沉淀、脫水性能好，可實(shí)現(xiàn)脫氮除磷功能。 SBR 工藝 1．比傳統(tǒng)活性污泥法具有更高的污染物凈化效果，尤其對(duì)高濃度難生物降解的污水。 3．能耗大，費(fèi)用高。 1．需增加一些構(gòu)筑物和設(shè)施（如曝氣 池、回流設(shè)施等），工程投資要增加。工藝技術(shù)性能比較如下（表 5）： 表 5 工藝技術(shù)性能比較表 處 理 工 藝 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適 用 范 圍 AO 或 AAO工藝 1．與傳統(tǒng)活性污泥法比，能大大提高脫氮、除磷的效果，是一種經(jīng)濟(jì)有效的脫氮除磷技術(shù)。 城市污水 處理工藝的確定，是根據(jù)城市水環(huán)境質(zhì)量要求、來水水質(zhì)情況、可供利用的技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、城市經(jīng)濟(jì)狀況和城市管理運(yùn)行要求等諸方面的因素綜合確定的。 （ 3）城市混合污水水量現(xiàn)狀 城市污水排放總量為 ＋ 1＝ 萬m3/d。日，生活污水排放系數(shù)為 ，則總生活污水量為 （ 90 10％＋ 140 90％） 30 10－ 3＝ 萬 m3/d。 2 城市污水處理工藝選擇 2． 1 工藝方案分析比較 1．本項(xiàng)目污水排放現(xiàn)狀 （ 1）生活污水量現(xiàn)狀 該城市居民區(qū)用水人口為 30 萬人，有室內(nèi)給排水設(shè)備，無淋浴設(shè)備的占 10％，標(biāo)準(zhǔn)為 90 升 /人 目前我國(guó)新建及在建的城市污水處理廠所采用的工藝中，各種類型的活性污泥法仍為主流，占 90％以上，其余則為一級(jí)處理、強(qiáng)化一級(jí)處理、生物膜法及與其他處理工藝相結(jié)合的自然生態(tài)凈化法等污水處理工藝技術(shù)。如：我國(guó) 20 世紀(jì)最大的污水處理廠高碑店污水處理廠，處理規(guī)模 100 萬 m3/d；目前全國(guó)最大的城市污水處理廠上海竹園污水處理廠正在設(shè)計(jì)之中，其規(guī)模為 170 萬 m3/d。如：海南 ?？谖鬯幚韽S 30萬 m3/d 已運(yùn)行 A段 +排海，山東 威海市污水排海工程 8 萬 m3/d 已運(yùn)行 一級(jí) +排海，江蘇 南京市秦淮河污水處理工程 54萬 m3/d 已運(yùn)行 一級(jí) +排江，上海 上海竹園污水處理工程 170萬 m3/d 可研 強(qiáng)化一級(jí) +排江；廣東 花都市新華凈水廠 4萬 m3/d 已運(yùn)行 氧化塘，河北 秦皇島市污水處理廠工程 4 萬 m3/d 已運(yùn)行 射流曝氣等。該廠在工藝流粗格柵 進(jìn)水泵房 細(xì)格柵 渦流沉砂池 ICEAS 反應(yīng)池 接觸池 加氯間 鼓風(fēng)機(jī)房 集泥井及污泥泵房 污泥濃縮脫水機(jī)房 程的設(shè)計(jì)上也大膽地取消了初沉池，使處理流 程跟更簡(jiǎn)單和合理，表 3為處理效果表： 表 3 佛山鎮(zhèn)安污水處理廠 A/O 工藝處理效果 項(xiàng) 目 BOD5 SS TN NH3N TP 進(jìn)水濃度 /(mg / L) 出水濃度 /(mg / L) 去除率 /% 我國(guó)第一座應(yīng)用 A2/O 工藝的污水處理廠是廣州大坦沙污水處理廠， 15 萬m3/d 已運(yùn)行， 經(jīng) 12 年的運(yùn)行結(jié)果證明， A2/O 工藝適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)低濃度和高濃度的污水處理效果都很好，運(yùn)行管理方便，不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，對(duì)除磷脫氮也能獲得較好的處理效果 ,表 4為處理效果表： 表 4 廣州大坦沙污水處理廠 A2/O 工藝處理效果 項(xiàng) 目 BOD5 SS TN NH3N TP 進(jìn) 水濃度 /(mg/L) 出水濃度 /(mg/L) 去除率 /% 蘇州某旅游度假區(qū)污水處理廠采用 A2/O 工藝，其工藝流程如下： 原污水 加氯 排砂外運(yùn) 出水 污泥外運(yùn) 絮凝劑 另外還有浙江 杭州七格污水處理工程 40 萬 m3/d 已運(yùn)行 A/O，河北 保定市銀定莊污水處理廠 8 萬 m3/d 已運(yùn)行 A/O，山東 青島市李村河污水處理廠 8萬 m3/d 已運(yùn)行 改良 A/O，云南 昆明市第二污水處理廠 10 萬 m3/d 已運(yùn)行 A/A/O，山東 泰安市污水處理廠 5萬 m3/d 已運(yùn)行 A+A/A/O，山東 青島市團(tuán)島污水處理廠 10 萬 m3/d 已運(yùn)行 改良 A/A/O 等。由此開發(fā)了改良 A/A/O 工藝和回流污泥反硝化生物除磷工藝，并已開始在實(shí)際工程中應(yīng)用。 北京某開發(fā)區(qū)污水處理廠，規(guī)模屬于小型污水處理廠，采用 ICEAS 工藝，該工 藝為 SBR 工藝的一種變形，具有工程投資省和運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，其工藝流程如下： 進(jìn)水 柵渣、沉砂外運(yùn) 泥餅外運(yùn) 出水 另外還有云南 昆明