【正文】 進(jìn)行脫氮處理，故采用當(dāng)代水處理工藝中較流行的三溝式氧化溝工藝。該系統(tǒng)具有高效，節(jié)能的特點(diǎn)，且耐沖擊負(fù)荷高，出水水質(zhì)好。本工藝的主要構(gòu)筑物包括格柵、污水泵房、曝氣沉砂池、氧化溝、二沉池、接觸消毒池、濃縮池、污泥脫水機(jī)房等。 [關(guān)鍵詞 ]: 三溝式氧化溝 格柵 濃縮池 泵房 新工藝 二沉池 第 2 頁 /共 33 頁 Abstract It is a preliminary design and construction drawing for the sewage treatment plant development zone. This plant treat municipal sewage, water quality is more plicated: Suspended substance (SS ): 200mg/L。 The chemical oxygen demand (CODcr ): 400mg/L。 Treated water quality is required: BOD5≤20mg/L。 NH3N≤3mg/L。s purpose. Its main structures includ gate well , grid , sewage pumping house , earate and sinking sand pool , oxidizing ditch , the second sinking pool, contacting pool , concentration tank , mud to dehydrate in the puter lab etc. This design have adopted the denitrification craft and equipment of good performance, and the procedure is simple, management is convenient, do not need to add the first sinking pool , digestive system .reducing building and operating expenses, realizing automation totally at the same time, easy to manage, making the treated water reach sewage discharge standard , acplish the rational utilization of water resource. [Keywords]: Types of three ditch oxidizing ditch , Grid, Concentration pool, Pumping house ,New craft, The second sinking pool 1 總論 第 3 頁 /共 33 頁 項(xiàng)目提出的背景及投資的必要性 某城市是全國(guó) 40個(gè)嚴(yán)重缺水城市之一，工業(yè)及生活用水以地下水為水源。流經(jīng)市區(qū)的 A河、 B河均受到極嚴(yán)重的污染。流經(jīng)市區(qū)的 C 河則是一條排污干溝，其污染物濃度更高，河水常年呈棕黑色、有臭味，完全喪失了使用功能。地面水體的嚴(yán)重污染也污染了市區(qū)淺層地下水，從而嚴(yán)重危及市區(qū) 30萬人的生活用水和工業(yè)用水。按地面水使用目標(biāo)和保護(hù)目標(biāo)， A 河定為 IV 類地面水域。為實(shí)現(xiàn)本市及區(qū)域河流水質(zhì)變清的目標(biāo)，該市決定建設(shè)城市污水處理廠。、北緯 33176。全市轄區(qū)總面積為 ，其中市區(qū)建成面積為 Km2。地貌按其成因及形態(tài)組合分為平原、山地和崗地三大類，其中平原面積占總面積的 %，市區(qū)地貌為平原和緩崗。 ④ 土壤及植被 市區(qū)是一個(gè)以平原、緩崗為主體的地區(qū)，山前洪積與河流沖積、洪積而形成的土壤，其土層深、質(zhì)地好，分布主要有棕土、褐土、紫色土、紅粘土及潮土、砂礓黑土等。 氣象水文 ① 氣象氣候 該市屬暖溫帶季風(fēng)氣候，光 照充足、熱量豐富、降水適中、無霜期長(zhǎng)、氣候比較單一，差異性小。歷年平均氣溫為 ℃ ，夏季最熱月在 7月，平均氣溫為 ℃ ，冬季最冷月在 1 月，平均氣溫為 ℃ 。秋冬兩季多北和偏東風(fēng)，春季多南和偏南風(fēng)，夏季多南和南偏東風(fēng)。多年平均日照時(shí)數(shù)為 1967h，多年平均降水量為 。河流底寬 22m，口寬 50m 左右。近年來由于大量工業(yè)及生活廢水的排入，使其成為一條納污性河流。 C河無任何天然水源，在市西南約 1Km處匯入 B河，全長(zhǎng) ，是該市鐵西第 4 頁 /共 33 頁 區(qū)的主要防洪排澇河道，由于目前鐵西區(qū)大量工業(yè)、生活廢水的匯入，使之成為納污溝。中、深層地下水為 60m以下的含水層，屬承壓水層，與淺層地下水層間隔厚度為數(shù)十米的粘土層，沒有明顯的越層補(bǔ)給現(xiàn)象。 d），生活用水排放系數(shù)為 ，則總生活污水量為 Qs=179。 =（萬 m3/d）。 ③ 城市混合污水水量現(xiàn)狀 城市污水排放總量為 m3/d。 污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì) 本項(xiàng)目為該市城市污水處理的最后把關(guān)工程，治理目標(biāo)是 A河河水在出市時(shí) 水質(zhì)達(dá)到國(guó)家《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 3838— 88）之中“ IV”類地面水標(biāo)準(zhǔn)。但考慮到該市的經(jīng)濟(jì)承受能力，必須對(duì)基建和運(yùn)行費(fèi)加以控制，污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)按點(diǎn)源治理后城市混合污水水質(zhì)適當(dāng)留有余地確定。 表 2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)表 項(xiàng)目 CODcr BOD5 SS 氨氮 進(jìn)水水質(zhì) /（ mg/L） 450 200 370 15 出水水質(zhì) /（ mg/L） ≤ 63 ≤ 14 ≤ 30 ≤ 3 去除率 ≥ 86 ≥ 93 ≥ 92 ≥ 80 GB 8978— 1996 二級(jí)（城市污水廠）排放標(biāo)準(zhǔn) 120 30 30 20 建設(shè)原則 建設(shè)范圍 第 5 頁 /共 33 頁 建設(shè)范圍為污水處理廠所有污水，污泥處理工程及公用與輔助工程 ，處理出水經(jīng)城市污水末管道排放到 A河 ，最終提升泵房不在本設(shè)計(jì)范圍內(nèi) 。 建設(shè)原則 污水處理工程建設(shè)過程中應(yīng)遵從下列原則：污水處理工藝技術(shù)方案，在達(dá)到治理要求的前提下，應(yīng)優(yōu)先選擇基于投資和 運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的先進(jìn)的工藝；所用污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn)，更要求成熟可靠；和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí)建設(shè)，以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益；污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用，以緩解城市嚴(yán)重缺水問題；污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善；消除二次污染；盡量減少工程占地。 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)。 根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用“普通活性污泥法”或“氧化溝法”。自 20世紀(jì) 70年代以來，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，本方法在藝及設(shè)備等方面又有了很大改進(jìn)。在設(shè)備方面，開發(fā)了各種微孔曝氣池，使氧轉(zhuǎn)移效率提高到 20%以上，從面節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。它的缺點(diǎn)是工藝路線長(zhǎng)，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運(yùn)行管理管理困難，基建投資及運(yùn)行費(fèi)均較高。 d，運(yùn)行費(fèi)為 ～ 元 /(m3178。 氧化溝方案 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)。隨著對(duì)該技術(shù)缺點(diǎn)（占地面積大）的克服和對(duì)其優(yōu)點(diǎn)（基建 投資及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，運(yùn)行效果高且穩(wěn)定，維護(hù)管理簡(jiǎn)單等）的逐步深入認(rèn)識(shí)，目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。目前世界上最大的氧化溝污水廠是德國(guó)路德維希港的 BASF 污水處理廠，設(shè)計(jì)最大流量為 m3/d,1974年建成。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。 ① 工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣的空氣擴(kuò)散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運(yùn)行管理要方便。實(shí)際運(yùn)行效果表 明，氧化溝在去除 BOD5 和 SS 方面均可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，運(yùn)行也更穩(wěn)定可靠。 ③ 基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。同樣，當(dāng)僅要求去除 BOD5時(shí)，對(duì)于大規(guī)模污水 廠采用氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，而要求去除BOD5且去除 NH3N時(shí)，氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。由于氧化溝所采用的污泥齡一般長(zhǎng)達(dá) 20～ 30d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡(jiǎn)化，節(jié)省處理廠運(yùn)行費(fèi)用，且便于管理。水流在氧化溝中流速為 ～ ，氧化溝的總長(zhǎng)為 L，則水流完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)間 t=L/S,當(dāng) L=90～ 600m 時(shí)， t=5～ 20min。可見原污水一進(jìn)入氧化溝，就會(huì)被幾十倍甚至上百倍的循環(huán)量所稀釋，因此具有一定承受沖擊負(fù)荷的能力。由于氧化溝工藝所采用的污泥負(fù)荷較小、水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，使氧化溝容積會(huì)大于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池容積，占地面積可能會(huì)大些，但因?yàn)槭∪チ顺醭脸睾臀勰鄥捬跸?，占地面積總的來說會(huì)少于傳統(tǒng)活性污泥法。 污水處理廠的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用與各廠的污水濃度和建設(shè)條件有關(guān)，但在同等條件下的中、小型污水廠，氧化溝法比其他方法低，據(jù)國(guó)內(nèi)眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析，當(dāng)進(jìn)水 BOD5在 120～ 180mg/L時(shí)，單方基建投資約為 700～ 900元 /（ m3/d），運(yùn)行成本為 ～ /m3污水。 表 3 普通活性污泥法污水處理廠投資估算 序號(hào) 工程或費(fèi)用名稱 估算價(jià)值 /萬元 合計(jì) 土建工程 安 裝工程 設(shè)備購(gòu)置 工具購(gòu)置 其他費(fèi)用 1 第一部分工程費(fèi) ① 水處理工程費(fèi) ② 污泥處理工程 ③ 控制樓 ④ 生產(chǎn)輔助建筑 ⑤ 職工宿舍 ⑥ 總平面工程 211 ⑦ 生產(chǎn)輔助設(shè)備 ⑧ 廠外工程 2 第二部分工作費(fèi) 3 預(yù)備費(fèi) 4 建設(shè)期貨款利息 5 工程投資 ⑤ 運(yùn)行費(fèi)用中未計(jì)入折舊費(fèi)，但計(jì)入與基建投資相應(yīng)的維修（大修）費(fèi)。 表 4 工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表 序號(hào) 項(xiàng)目 氧化溝法方案 活性污泥法方案 1 處理能力 /（萬 m3/d） 2 進(jìn)水水質(zhì) /（ mg/L） BOD5 CODcr SS NH3N 3 出水水質(zhì) /（ mg/L） BOD5 ≤ 14 ≤ 14 CODcr ≤ 63 ≤ 63 SS ≤ 30 ≤ 30 NH3N ≤ 3 ≤ 3 4 要求管理水平 較簡(jiǎn)單 復(fù)雜 5 總占地面積 /畝 單位占地 /[畝 /（萬 m3178。 d） ] 第 10 頁 /共 33 頁 7 年運(yùn)行費(fèi)用 /萬元 單位成本 /（元 / m3污 水） 注： 15畝 =1hm2 推薦方案 由以上內(nèi)容知，兩種工藝都能達(dá)到預(yù)期的處理效果，且都為成熟工藝，但經(jīng)分析比較，氧化溝法工藝方案在以下方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。 d），比普通活性污泥法減少了占地約 10%； ④ 氧化溝法總投資 1057 萬元，單位投資 元 /（ m3178。 綜合以上對(duì)比分析，本工程以氧化溝法污水處理廠工藝方案作為推薦方案。 設(shè)計(jì)流量：平均日流量 dQ = m3/d== 最大日流量 7 5 0 0 . 06 2 5 0 . 01 .1 9m a x ????? dz QKQ m3/h = m3/s 設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條間隙 e=，柵前水深 h=,過柵流速υ =，安裝傾角δ =75176。 第 11 頁 /共 33 頁 1 1 40 . 0 2 51)( 1 1 40 . 0 1en1)S ( nB ?????? = 原污水來水水面埋深（相對(duì)標(biāo)高）為 ，柵槽深度 。 格柵間占地面積 179。每日柵渣量為 W= 1m a x ?? ???? ?K WQ m3/d 攔截污物量大于 ，須機(jī)械格柵。 污水提升泵站 ① 設(shè)計(jì)說明 采用氧化溝工藝方案，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，故污水只考慮一次提升。然后自流通過氧化溝、二沉池及消毒池。 ② 設(shè)計(jì)選型 污水經(jīng)消毒池處理后排入市政污水管道，消毒水面相對(duì)高程為177。 污水提升 前水位為－ ，污水總提升高程為 ，采用螺旋泵，其設(shè)計(jì)提升高度為 H=。 采用 LXB1500型螺旋泵 5臺(tái)， 4用 1備。 ）㎡。 提升泵房占地面積為（ ＋ ＋ ）179。 =㎡。 沉砂池池底采用多斗集砂，沉砂由螺旋離心泵自斗底抽送至高架砂水分離器，砂水分離通入壓縮空氣洗砂，污水回至提升泵前，凈砂直接卸入自卸汽車外運(yùn)。 ② 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 第 12 頁 /共 33 頁 a 曝氣沉砂池有效容積（ V） m a x ????? tQV m3 共四格，每格有效容積 V1=V/4= m3 每格池平面面積為 25 1 ??? HV i㎡ b 沉砂池水流部分的長(zhǎng)度（ L） ?????? tVL m 取 L=。 設(shè)計(jì) 曝氣量 q=(m3178。 7500=1500m3/h= m3/min 供氣壓力 p= 穿孔管布置：