【正文】 =(m3) 沉砂室高度h3： 采用重力排砂，坡向砂斗。 本工程選取沉砂池的個數(shù)為2個，每格的寬度不應(yīng)小于 。L=vt （3—9） 式中：v——最大設(shè)計流量時流速，m/s t——最大設(shè)計流量時的流行時間，s 由于本工程的實際水質(zhì)中顆粒較大的無機(jī)沉淀物含量較少，所以污水在沉砂池的停留時間取30s。污水中的砂如果不預(yù)先沉降分離去除，則會影響后續(xù)處理設(shè)備的運行。分離的沉淀物質(zhì)多為顆粒較大的砂子，沉淀物質(zhì)比重較大，無機(jī)成分高，含水量低。數(shù)據(jù)匯總：細(xì)格柵建造規(guī)格（BHL）(m)。細(xì)格柵除污機(jī)采用江蘇兆盛水工業(yè)裝備公司，規(guī)格GSH2—1000；柵隙b=10mm；電動機(jī)功率p=。= B=*（101）+*10+ 見式（3—2） =(m) h1=*（）4/3**sin60o/(2*) 見式（3—3；4） =(m) H=++ 見式（3—5） =(m) L L=+++ +（3—6） =+ =(m)查《環(huán)境工程技術(shù)手冊》—5格柵計算公式知：柵條間距b=10mm時，W1=；KZ=。由于粗細(xì)格柵的計算公式相同，細(xì)格柵計算過程沒有詳細(xì)列出計算公式，只是標(biāo)出與粗格柵相互對應(yīng)公式標(biāo)號。設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量Q=，過柵流速v=柵條間隙b=10mm，柵前長度L1=，柵后長度L2=格柵傾角a=60176。柵條形狀有圓形、矩形、方形等。 細(xì)格柵格柵是由金屬棒或柵條按一定間距平行排列而成。 A=V/h =200/ =（m2） 集水池LB：調(diào)節(jié)池建造為長方形（LB）10m6m。皮帶輸送機(jī)B=400mm；L=；Ma=0o；N=；H=600mm數(shù)據(jù)匯總：粗格柵建造規(guī)格（BHL）(m) 集水池設(shè)計流量Qmax=，考慮到經(jīng)濟(jì)實用性，擬采用潛水排污泵作為污水提升裝置．為了避免設(shè)備24小時運轉(zhuǎn)，決定共配備3臺潛水排污泵，在平時3臺水泵替換使用，可有效延長設(shè)備使用壽命，同時，在某臺水泵出現(xiàn)故障時，可輪換使用其余兩臺水泵，實現(xiàn)污水處理廠的不間斷持續(xù)運轉(zhuǎn)．每臺泵的設(shè)計水量為：Q＝20000m3/d＝840m3/ｈ由于水泵的流量無本廠需要的840 m3/ｈ潛水泵，市場上有多種800 m3/ｈ潛水泵供選擇使用，所以在實際設(shè)計中將采用800 m3/ｈ潛水泵設(shè)計調(diào)節(jié)池以及后續(xù)污水處理單元。采用江蘇天雨公司準(zhǔn)號SGSH2—900。由于本工程格柵間隙20mm取W1= m3/ 103m3污水；KZ=。 L1。 h1=*（）4/3**sin60o/(2*) =(m)H=h+h1+h2 (3—5)式中： h2——格柵前渠道超高，m；取h2= H=++ =(m) L L=L1+L2+++(3—6) L1=(BB1)/2tga1 (3—7) 式中：　L1——進(jìn)水漸寬部位長度，m；B1——進(jìn)水渠渠寬，m；a1——進(jìn)水渠漸寬部分展開角，L2——出水渠道漸窄部位長度，L2== 由公式(32）得： B=*（221）+*22+ =(m) 取柵槽寬度B=(m)h1=h0k (3—3）h0=ξv2*sina/(2g), ξ=β*(S/b)4/3 (3—4） 由(3—3)，(3—4)得：h1=β*(S/b)4/3 v2*sina/(2g) 式中： h0——計算水頭損失，m g——重力加速度，m/s2；取g= m/s2 k——系數(shù)，格柵受污染物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)， ξ——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，可按照手冊提供的計算公式和相關(guān)系數(shù)計算。由于本工程設(shè)計處理水量為20000 m3/d，平均流量Q= m3/s，設(shè)Qmax= m3/s；格柵的安裝角度a=75o；粗格柵間隙b=；柵前水深h=；～，本工程取v= m/s。 設(shè)計選用平面矩形格柵（二座），如圖31：圖31 粗格柵示意圖粗格柵的相關(guān)計算公式參考《環(huán)境工程技術(shù)手冊》[12]陳杰瑢主編, 《環(huán)境工程技術(shù)手冊》,第一版，科學(xué)出版社，：89頁。如果流速過大，不僅過柵水頭損失增加，還可能將已截留在柵上的柵渣沖過格柵，如果流速過小，柵槽內(nèi)將發(fā)生沉淀。11]?；谖勰喾€(wěn)定化要求的有機(jī)負(fù)荷和污泥齡一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過完全硝化所要求的數(shù)值，即使較低也可以取得完全的硝化效果，并且產(chǎn)生的污泥在夏季也沒有惡臭現(xiàn)象。從理論上講，氧化溝污泥齡的選取應(yīng)該是使所有的揮發(fā)性固體通過內(nèi)源呼吸全部被將解，無論是厭氧消化還是好氧消化，如果反應(yīng)的時間足夠長，細(xì)胞將解過程中有23％的殘余物為不可降解物質(zhì)。 （5）污泥處理部分 污泥生物處理過程中將產(chǎn)生大量的生物污泥，有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定，易腐化，并含有寄生蟲卵，若不妥善處理和處置，將造成二次污染。沉淀區(qū)呈柱形，污泥斗呈截頭倒錐體。 ③豎流沉式淀池池型可用圓形或正方形。 ②輻流式沉淀池池型呈圓形或正方形，直徑（或邊長）660m。（3）氧化溝主要比較已經(jīng)在前面敘述，采用Carrousel 氧化溝。曝氣沉砂池是在池的一側(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恒速環(huán)流。 流式沉砂池是常用的形式，污水在池內(nèi)沿水平方向流動，具有構(gòu)造簡單、截留物及顆粒效果較好的優(yōu)點。由于直棒式格柵運行可靠，布局簡潔，易于安裝維護(hù)，本工藝選用直棒式格柵。格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對后續(xù)處理單元的機(jī)泵或工藝管線造成損害。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。微生物的氧化過程消耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時，混合液處于有氧狀態(tài)。 圖 25 Carrousel 氧化溝示意圖最初的普通Carrousel 氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，～，寬深比為2:1，亦有水深達(dá)7m的，[10]。 由圖25可見，Carrousel 氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動。Carrousel氧化溝由于具有良好的出磷脫氮能力、抗沖擊負(fù)荷能力和運行管理方便等優(yōu)點，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用?？斎麪栄趸瘻蠈捬?、缺氧、好氧過程集中在一個池內(nèi)完成，各部分用隔墻分開自成體系，但彼此又有聯(lián)系。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子一直作為曝氣池。10]。由于從內(nèi)溝(好氧區(qū))到中溝(缺氧區(qū))之間沒有回流設(shè)施，所以總的脫氮效率較差。 氧化溝在污水脫氮除磷的工藝設(shè)計中必須具備厭氧、缺氧、好氧3個基本條件，但是在實施過程中由于所需的處理構(gòu)筑物多、污泥回流量大，從而造成投資大、能耗多、運行管理復(fù)雜。表24 不同脫氮流程的經(jīng)濟(jì)性比較（以相對值表示）要求脫氮的污水流程基建投資運行費用3785m3/d18925m3/d3785m3/d18925m3/d氧化溝一級活性污泥法+混合反硝化池二級活性污泥發(fā)+混合反硝化池一級活性污泥法+固定膜反硝化池二級活性污泥發(fā)+固定膜反硝化池傳統(tǒng)活性污泥發(fā)+折點加氯法傳統(tǒng)活性污泥發(fā)+氨吹脫100291331308347248215100221241221248204182100210232208228189147100137146123135123105 氧化溝的選擇及工藝流程的確定目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯韋爾（Pasveer）氧化溝、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝 、奧爾伯（Orbal）氧化溝、T型氧化溝（三溝式氧化溝）、DE型氧化溝和一體化氧化溝。表24[9]錢易主編，《水污染防治卷:東北地區(qū)水污染防治對策研究》，第一版，科學(xué)出版社，：190頁。例如，處理水量分別為3785 m3/d和18925m3/d的氧化溝法進(jìn)行硝化使處理廠的基建投資僅為同等規(guī)模的以及活性污泥法基建投資的50％和60％，為二級活性污泥法基建投資的40％和55％，其運行費用則為一級活性污泥法的71％和124％，為二級活性污泥法的61％和112％可見，當(dāng)處理廠規(guī)模較大時，氧化溝法所需的運行費用比一般活性污泥法略高，因此針對中、小型污水處理廠氧化溝工藝就清楚地顯示出其優(yōu)越性。當(dāng)處理廠的規(guī)模較小時，其運行費用也較省，如處理水量為3785 m3/d，其年度運行費用約為傳統(tǒng)活性污泥發(fā)污水廠的83％，當(dāng)處理規(guī)模增大至18925m3/d時，起運行費用約為傳統(tǒng)活性污泥法的93％。美國環(huán)保總署EPA在對氧化溝和其生物處理法的運行效果進(jìn)行比較的同時，也比較分析了基建投資和運行費用（見表23[8]，以相對值表示）。在好氧區(qū)，有機(jī)物分解穩(wěn)定，氨氮則硝化為硝酸鹽；在缺氧區(qū)，污水中有機(jī)物作為反硝化菌的碳源，硝酸鹽被反硝化菌還原為氮氣，脫氮效果可達(dá)到80％。表22 各種生物處理工藝運行可靠性二級生物處理工藝達(dá)標(biāo)率％出水濃度10mg/l出水濃度20mg/l出水濃度30mg/lTSSBOD5TSSBOD5TSSBOD5氧化溝工藝活性污泥工藝生物濾池生物轉(zhuǎn)盤656585909496153933655080—2—3—15223045607090顯然，對比之下氧化溝工藝的出水水質(zhì)最穩(wěn)定可靠。調(diào)查研究還表明，氧化溝工藝的可靠性也比其他生物處理法好。8]列出了美國環(huán)?？偸餎PA對29個氧化溝處理廠運行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，以及對比其他生物處理法運行效果的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。 氧化溝屬于活性法， BOD5/(Kg )，其出水水質(zhì)好，而且運行可靠性和穩(wěn)定性高。本次設(shè)計確定采用活性污泥法進(jìn)行污水的主要處理方法[7] (丹)Mogens henze等主編，國家城市給水排水工程技術(shù)研究中心譯，《污水生物與化學(xué)處理技術(shù)》，第一版，中國建筑工業(yè)出版社，102～106頁。例如利用污泥的厭氧消化獲得沼氣和肥料，利用光合細(xì)菌處理高濃度有機(jī)污水回收單細(xì)胞蛋白等，并進(jìn)一步探索回收能源和解決含無機(jī)鹽廢水的處理方法，防止有機(jī)物經(jīng)微生物分解成無機(jī)鹽類而使水體富營養(yǎng)化，盡可能實現(xiàn)物質(zhì)和能量的再循環(huán)。用厭氧處理法能有效的解決上述三個問題，同時還能產(chǎn)生生物能源——沼氣，因此受到各方面的重視。甲烷細(xì)菌的大量繁殖，加速了有機(jī)酸的分解，pH值迅速上升，此階段稱為堿性發(fā)酵階段。在分解初期，一些微生物把有機(jī)物分解成有機(jī)酸、醇、CONHH2S等，此階段有機(jī)酸大量積累，pH值隨即下降，故稱為酸性發(fā)酵階段。 4）厭氧處理法　　厭氧處理法是在缺氧的條件下，利用厭氣性微生物分解污水中有機(jī)物質(zhì)的方法，又稱厭氧消化。生物膜中除細(xì)菌外，還有以原生動物為主的動物群落，各種生物間形成食物鏈，污水中的有機(jī)物通過食物鏈的每個環(huán)節(jié)，都有一部分通過呼吸作用而轉(zhuǎn)變成CO2，最終能把有機(jī)物除去。它們處理污水的基本原理相同，池中裝上碎石、爐渣、圓盤或塑料蜂窩等固體填料，當(dāng)污水連續(xù)通過時，由于微生物的大量繁殖，在填料的表面形成一層滑膩的暗色薄膜，叫做生物膜。活性污泥法的凈化效率很高，它對生活污水中有機(jī)物和懸浮物的去除率均達(dá)95％左右?；钚晕勰嗪臀鬯幕旌弦弘x開曝氣池以后，在沉淀池中沉淀，分離出來的水即為凈化的水，排放出去。 2