【正文】 混合液回流 格柵 提升泵房 沉砂池 砂水分離 砂 厭氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 接觸池 排放 消毒劑 泵房 濃縮池 貯泥池 脫水間 泥餅 污泥回流 進(jìn)水 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 3 工藝流程設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)流量 計(jì)算 平均流量： Qa=202100m3/d= m3/h= m3/s 總變化系數(shù)： Kz= (Qa－平均流量， L/s) = = ∴設(shè)計(jì)流 量 Qmax： Qmax= Kz Qa= 202100 =230000 m3/d = 設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 中 格柵 格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負(fù)荷，用來去除那些可能堵塞水泵機(jī)組駐管道閥門的較粗大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行的裝置。 ② OA/2 法的主要缺點(diǎn)是處理單元多，操作管理復(fù)雜，特別是污泥厭氧消化要求高水 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 平的管理，消化過程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體，更要求安全操作，這些都增加了管理的難度。 這種工藝的基建投資一般情況下比氧化溝和 SBR 工藝高，但隨著規(guī)模的增大，氧化溝和 SBR 的基建費(fèi)也成倍增加，而常規(guī)活性污泥法的投資則以較小的比例增加，兩者的差距越來越小。對(duì)于大型污水廠來說，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)很可觀，比如規(guī)模為 400000m3/d 的污水廠， 1m3 污水節(jié)省處理費(fèi) 1 分錢，一年就節(jié)省 146 萬元。 以下為各種好氧生物處理工藝方法的技術(shù) 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較 各種好氧生物處理工藝方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較 方案 技術(shù)指標(biāo) （ BOD5去 除率％） 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) * 運(yùn)行情況 基建費(fèi) 能耗 占地 運(yùn)行 穩(wěn)定 管理 情況 適應(yīng)負(fù) 荷波動(dòng) 備注 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 傳統(tǒng)活性 污泥法 85～ 95 100 100 100 一般 一般 不適應(yīng) 適用于中等濃度的生 活污水和工業(yè)廢水，對(duì)沖擊敏感 漸減曝氣法 85～ 95 100 100 100 一般 一般 一般 空氣供應(yīng)逐漸減小以配合 有機(jī)負(fù)荷的需要 分段曝氣法 85～ 95 100 100 100 一般 一般 一般 處理污水 的范圍較廣 完全混合法 85～ 90 100 100 100 穩(wěn)定 簡(jiǎn)便 適應(yīng) 一般都能使用， 能抗沖擊負(fù)荷 淺層曝氣法 85～ 91 100 100 100 穩(wěn)定 簡(jiǎn)便 一般 適用于中小型規(guī)模的污水廠 深層曝氣法 85～ 95 100 100 100 穩(wěn)定 簡(jiǎn)便 適應(yīng) 適用于中小型規(guī)模的污水廠 深井曝氣法 85～ 90 100 100 100 穩(wěn)定 一般 適應(yīng) 施工難度大，一般不用 吸附再生法 80～ 90 100 100 100 一般 簡(jiǎn)便 一般 適用高懸浮固體污水 純 氧曝氣法 85～ 95 100 100 100 一般 麻煩 適應(yīng) 一般應(yīng)用于空間較小， 有經(jīng)濟(jì)氧源的地方 氧化溝 90～ 95 100 100 100 穩(wěn)定 簡(jiǎn)便 適應(yīng) 適用于中小型污水廠、 需要脫氮除磷地區(qū) SBR 90～ 99 100 100 100 穩(wěn)定 簡(jiǎn)便 適應(yīng) 適用于中、小型污水處理廠 AB 法 85～ 95 100 100 約100 一般 簡(jiǎn)便 適應(yīng) 可分期建設(shè)達(dá)到不同的 水質(zhì)要求 A/O 和A2/O 90～95 100 100 100 一般 一般 一般 需脫氮除 磷的大型污水廠 生物膜法 =90 100 100 約100 穩(wěn)定 簡(jiǎn)便 適應(yīng) 適用于小型污水廠 而 20 萬噸的處理量屬于大中型污水處理廠，運(yùn)用氧化溝及 SBR 并不合適。 但是 SBR 類工藝也有著局限性，包括反應(yīng)器容積利用率低、水頭損失大、不連續(xù)出水導(dǎo)致后續(xù)構(gòu)筑物的容積偏大、峰值需氧量高、設(shè)備利用率低 等缺點(diǎn)，特別是對(duì)于大型污水處理廠，進(jìn)水量的增加導(dǎo)致需設(shè)計(jì)大量的 SBR 反應(yīng)池并聯(lián)運(yùn)作，使操作管理變得復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)提高。循環(huán)式活性污泥法工藝（ CASS） 為一間歇式反應(yīng)器，在此反應(yīng)器中活性污泥法 過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復(fù)，將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程在一個(gè)池子中進(jìn)行。與其他生物脫氮除磷工藝相比， MSBR 是一種高效率的反應(yīng) 器，它綜合了 OA/2 ， SBR， UCT 等工藝的優(yōu)點(diǎn)， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)湊，占地面積小，土建造價(jià)低，自動(dòng)化程度高， MSBR 系統(tǒng)中序批池在出水時(shí)，其特殊的構(gòu)造形成了污泥層的過濾和截留作用，降低了水中懸浮物的濃度，使出水水質(zhì)優(yōu)于普通二沉池出水，系統(tǒng)可以維持較高的污泥濃度。 典型的 SBR 工藝沉淀時(shí)停止進(jìn)水，靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。 該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時(shí)間上的分布，形成一體化的集約構(gòu)筑物，并利于實(shí)現(xiàn)緊湊的模塊布置，最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地。 改良的 SBR 類工藝 SBR 工藝早在 20 世紀(jì)初已有使用，由于人工管理的困難和繁瑣未能推廣應(yīng)用?？斎麪栄趸瘻辖Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管理方便。對(duì)于大中型的氧化溝，水深不宜超過 ，否則應(yīng)設(shè)置水下推進(jìn)器，投資和成本會(huì)有所增加。 卡魯塞爾氧化溝具有一般氧化溝的共同優(yōu)點(diǎn)，工藝流程簡(jiǎn)單，抗沖擊能力較強(qiáng)，出水水質(zhì)較穩(wěn)定；其獨(dú) 特之處在于：在處理某些工業(yè)污水時(shí)尚需預(yù)處理，但在處理城市污水時(shí)不需要預(yù)沉池；污泥穩(wěn)定，不需消化池可直接干化；工藝穩(wěn)定可靠；工藝控制簡(jiǎn)單；系統(tǒng)性能顯示， BOD 降解率達(dá) 95%～ 98%， COD 降解率達(dá) 90%～ 95%， 同時(shí)具有較高的脫氮 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 除磷功效；系統(tǒng)不再使用轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)而采用立式低速攪拌機(jī)，溝深可增加到 5m甚至 8m，從而使曝氣池的占地面積大大減少；氧化溝從“田徑跑道式”向“同心圓式”轉(zhuǎn)化，池壁公用，降低了占地面積和工程造價(jià)。污水在溝道內(nèi)轉(zhuǎn)折巡回流動(dòng)，處于完全混合形態(tài)，有機(jī)物不斷氧化得以去除。但 OA/2 工藝也有一定的缺點(diǎn) ，主要表現(xiàn)為：需分別設(shè)置污泥回流和內(nèi)回流系統(tǒng)，尤其是內(nèi)回流系統(tǒng)，設(shè)計(jì)回流比往往在 200%～ 300%左右或更大，這將增加投資和運(yùn)行能耗，而且內(nèi)回流的控制較復(fù)雜，對(duì)管理的要求較高。 OA/2 工藝 對(duì)于有脫氮除磷要求的城市污水處理廠， 傳統(tǒng)上往往考慮首選 OA/2 工藝， OA/2 工藝根據(jù)活性污泥微生物在完成硝化、反硝化以及生物除磷過程對(duì)環(huán)境條件要求的不同，在不同的池子區(qū)域分別設(shè)置厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)。由于將來可能要求出水回用，處理工藝尚應(yīng)硝化，考慮到 NH3N 出水 濃度排放要求較低，不必完全脫氮。 污水處理工藝流程說明 工藝方案分析 本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為：①污水以有機(jī)污染為主， BOD/COD =,可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；②污水中主要污染物指標(biāo) BOD、COD、 SS 值為典型城市污水值。污水處理廠出水排入距廠 150 m的 某 河中， 某 河的最高水位約為 m，最低水位約為 m，常年平均水位約為 m。全年最高氣溫 38 ℃ ，最低 8 ℃ 。 該 市 地形由南向北略有坡度，平均坡度為 ‰ ，地面平整，海拔高度為黃海絕對(duì)標(biāo)高 ～ 5 .0 m，地坪平均絕對(duì)標(biāo)高為 m。 2． 原水水質(zhì) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 CODcr : 300mg/L BOD5: 200mg/L SS: 180mg/L NH3N： 2535mg/L TP: mg/L pH = 69 3． 設(shè)計(jì)出水指標(biāo)：該水經(jīng)處理以后，水質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB18918－ 2021） 中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠出水排入距廠 150 m的 某 河中， 某 河的最高水位約為 m，最低水位約為 m，常年平均水位約為 m。全年最高氣溫38 ℃ ，最低 8 ℃ 。 該 市 地形由南向北略有坡度，平均坡度為 ‰ ，地面平整，海拔高度為黃海絕對(duì)標(biāo)高 ～ 5 .0 m，地坪平均絕對(duì)標(biāo)高為 m。 3． 英文翻譯（英 譯漢 30005000 字符）。 2． 設(shè)計(jì)圖紙 ： （不少于 7 張）（包括工藝流程圖、平面布置圖、高程圖、主體構(gòu)筑物平面和剖面圖） 。 說明書應(yīng)簡(jiǎn)明扼要，力求多用草圖、表格說明，要求文字通順、段落分明、字跡工整。 比較幾種生活 污水處理 技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)（技術(shù)穩(wěn)定性、投資成本、運(yùn)行費(fèi)用、占地大小、處理效果等）并確定所選用的技術(shù) 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 某城市污水處理廠工藝初步設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)內(nèi)容和任務(wù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù) 根據(jù)已知資料， 確定城市污水處理廠的工藝流程， 計(jì)算各處理構(gòu)筑物的尺寸， 繪制污水處理廠的 工藝流程圖、平面布置圖、高程圖、主體構(gòu)筑物平面和剖面圖 ，并附詳細(xì)的設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書。 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 1． 設(shè)計(jì)說明書 ： 說明城市概況、設(shè)計(jì)任務(wù)、工程規(guī)模、水質(zhì)水量 。 根據(jù)所選技術(shù)，完成方案設(shè)計(jì)、工藝總體設(shè)計(jì)和局部施工圖設(shè)計(jì)（包括 各構(gòu)筑 物設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選型、投資估算及費(fèi)用效益分析） 。 說明書 共 5070 頁 。 總平面布置圖中 應(yīng)表示各構(gòu)筑物的確切位置、外形尺寸、相互距離；各構(gòu)筑物之間的連接管道及場(chǎng)區(qū)內(nèi)各種管道的平面位置、管徑、長(zhǎng)度、坡度；其它輔助建筑物的位置、廠區(qū)道路、綠化布置等；污水污泥處理高程中標(biāo)出各種構(gòu)筑物的頂、底、水面以及重要構(gòu)件的設(shè)計(jì)標(biāo)高、地面標(biāo)高等。 設(shè)計(jì)資料 1． 概況 ——某城 市 位于 黃淮 平原 。 屬粉質(zhì)砂土區(qū)，承載強(qiáng)度 7～ 11 t/m2，地震裂度 6 度，處于地震波及區(qū)。夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。 要求設(shè)計(jì)規(guī)模為 202100m3/d。 2 污水處理工藝流程說明 城市概況 某城 市 位于 黃淮 平原 。 屬粉質(zhì)砂土區(qū)，承載強(qiáng)度 7～ 11 t/m2，地震裂度 6 度，處于地震波及區(qū)。夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。 要求設(shè)計(jì)規(guī)模為 202100m3/d。 針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。 現(xiàn)在主要的污水二級(jí)處理工藝有 OA/2 ，氧化溝以及 SBR 等 。 OA/2 工藝應(yīng)用較為廣泛，歷史較長(zhǎng)，已積累有一定的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，通過精心的控制和調(diào)節(jié)，一般可以獲得較好的脫氮除磷效果，出水水質(zhì)穩(wěn)定，在國(guó)內(nèi)外大中型城市污水處理廠常有采用。 卡魯塞爾氧化溝工藝 卡魯塞爾氧化溝工藝是一種單溝式環(huán)形氧化溝，在氧化溝的頂端設(shè)有垂直表面曝氣機(jī)，兼有供養(yǎng)和推流攪拌作用。該氧化溝一般設(shè)有獨(dú)立的沉淀池和污泥回流系統(tǒng)。 由于表曝機(jī)數(shù)量少，溝內(nèi)混合液自由流程很長(zhǎng)，由紊流導(dǎo)致的流速不均有可能引起污泥沉淀，影響運(yùn)行效 果，難以避免供氧和攪拌的矛盾，尤其在進(jìn)水 水質(zhì)較淡的情況下，為節(jié)能需降低表曝機(jī)的轉(zhuǎn)速，但會(huì)急劇減弱攪拌能力，無疑雪上加霜，導(dǎo)致嚴(yán)重沉淀，淤積污泥。單溝氧化溝平均溶解氧宜維持在 2mg/L 左右，加之單點(diǎn)供氧強(qiáng)度較大，耗能較高。對(duì)中小規(guī)模的城市污水處理廠有一定的適用性。此法集進(jìn)水、曝氣、沉淀在一個(gè)池子 中完成，一般由多個(gè)池子構(gòu)成一組，各池工作狀態(tài)輪流變換運(yùn)行，單池由撇水器間接出水，故又稱序批式活性污泥法。另外，可以減少污泥回流量，有節(jié)能效果。 SBR 經(jīng)過不斷演變和改良，又產(chǎn)生或同期發(fā)展為 CASS， CAST 和 MSBR等工藝，進(jìn)一步增強(qiáng)了脫氮除磷效果。循環(huán)式活性污泥法工藝（ CAST） 綜合了活性污泥法和 SBR 工藝特點(diǎn)，與生物選擇器原理結(jié)合在一起，具有抗沖擊負(fù)荷和脫氮除磷功能。隨著自動(dòng)化控制的日益普及， CASS 工藝由于其投資和運(yùn)行費(fèi)用低，處理性能高超，尤其是脫氮除磷功能越來越得到重視。而且，由于 SBR 工藝設(shè)備利用率低，基建時(shí)費(fèi)用也不會(huì)節(jié)省。 OA/2 工藝對(duì)大型污水廠具有難以替代的優(yōu)點(diǎn)： ① OA/2 法與氧化溝和 SBR 工