【正文】 2002) 五、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 500142006）[6]167。設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括污水處理工藝流程的選擇與設(shè)計(jì)、污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)、污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、污水管線的設(shè)計(jì)、污泥管線的設(shè)計(jì)等。 設(shè)計(jì)原則[6]一、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可靠認(rèn)真研究各項(xiàng)基礎(chǔ)資料、基本數(shù)據(jù)，全面分析各項(xiàng)影響因素，充分掌握水質(zhì)水量的特點(diǎn)和地域特性，合理選擇好設(shè)計(jì)參數(shù)，為工程設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。 工藝先進(jìn)實(shí)用選擇技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定、投資和處理成本合理的污水污泥處理工藝，積極慎重地采用經(jīng)過實(shí)踐證明行之有效的新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備，使污水處理工藝先進(jìn)，運(yùn)行可靠，處理后水質(zhì)穩(wěn)定地達(dá)標(biāo)排放。 避免二次污染污水處理廠作為環(huán)境保護(hù)工程，應(yīng)盡量避免或減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，如氣味、噪音、固體廢物污染等；妥善處置污水處理過程中產(chǎn)生的柵渣、沉砂、污泥和臭氣等，避免對(duì)環(huán)境的二次污染。污水處理工程中的自動(dòng)控制，力求安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，以利提高管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)行費(fèi)用。 滿足安全要求污水處理廠設(shè)計(jì)須充分考慮安全運(yùn)行要求，如適當(dāng)設(shè)置分流設(shè)施、超越管線等。167。 表13 基本控制項(xiàng)目最高允許排放濃度 單位：mg/L 項(xiàng)目CODcrBOD5NH4+NSSTNeTPe含量60201520151第2章 污水處理方案及選擇論證167。167。 沉淀工藝：使混合液泥水分離，相當(dāng)于二沉池； 排放工序：排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放，一直到最低水位，在反應(yīng)器殘留一部分活性污泥作為泥種。優(yōu)點(diǎn)：一、可同時(shí)脫氮除磷； 二、靜置沉淀可獲得低SS出水； 三、耐受水利沖擊負(fù)荷； 四、操作靈活性好。167。工作特點(diǎn)： 在液態(tài)上，介于完全混合與推流之間，有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。 污泥齡較長，一般長達(dá)1530天，到以存活時(shí)間較長的微生物，如果運(yùn)行得當(dāng)，可以進(jìn)行脫氮除磷反應(yīng)。 自動(dòng)化程度較高，便于管理。 脫氮效果還可以進(jìn)一步提高，因?yàn)槊摰Ч暮脡暮艽笠徊糠譀Q定于內(nèi)循環(huán)，要提高脫氮效果勢(shì)必要增加內(nèi)循環(huán)量，而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從理論上說可以不受限制，因而具有更大的脫氮能力。167。優(yōu)點(diǎn)： 能夠同時(shí)脫氮除磷； 反硝化過程為硝化提供堿度； 反硝化過程同時(shí)去除有機(jī)物； 污泥沉降性能好。167。COD的去除率也在85%以上，并且硝化和脫氮作用明顯； 產(chǎn)生的剩余污泥量少，污泥的性質(zhì)穩(wěn)定，容易脫水，不會(huì)帶來二次污染； 造價(jià)低、建設(shè)快、設(shè)備事故率低以及運(yùn)行管理費(fèi)用較少； 固液分離效率比一般二沉池高，池容小，能使整個(gè)系統(tǒng)在較大的流量和濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行； 污泥回流及時(shí)，減少污泥膨脹的可能。表21 各種方法的技術(shù)對(duì)比類 型氧化溝SBR工藝A2/O工藝污泥負(fù)荷（kgBOD/kgMLSS?d）～～＜污泥齡(天)20～30＞10污泥回流比(%)50～2003050～100水質(zhì)要求總氮(mg/L)/30～40＜30占地面積小較小小穩(wěn)定性一般一般好167。此外考慮到NH4+N出水濃度排放要求比較高，因此需要采用能夠同時(shí)脫氮除磷且效果較好的工藝； 三、本課題污水處理量大，在達(dá)到污水處理要求的前提下，應(yīng)著重考慮工程占地面積和污水處理費(fèi)用的節(jié)省。根據(jù)國內(nèi)外已運(yùn)行的中、小型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用“A2/O活性污泥法”。 污水處理工藝流程設(shè)計(jì)根據(jù)前一章的工藝論證，采用A2/O法工藝，具體的污水處理工藝流程如圖31所示。 工藝原理及工程說明167。因此為了避免其中的較粗大雜質(zhì)阻塞后續(xù)處理程序中的管道或泵從而影響整個(gè)水處理工藝，首先設(shè)置格柵除去較粗大的懸浮物和顆粒。 167。污水由流入口切線方向流入沉砂區(qū)，旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片使沙粒呈螺旋形流動(dòng)，促使有機(jī)物和沙粒的分離，由于所受離心力的不同，相對(duì)密度較大的沙粒被甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗，有機(jī)物隨出水旋流帶出池外。砂斗內(nèi)沉砂可采用空氣提升、排沙泵排砂等方式排除，再經(jīng)過砂水分離達(dá)到清潔排砂標(biāo)準(zhǔn)。 生物池 生物池是A2/O工藝的核心部分，由三個(gè)池組成，根據(jù)污水的流動(dòng)方向，可將生物池細(xì)分為厭氧池、缺氧池和好氧池[6]。流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器。 二沉池[6]二沉池主要接納生物池即A2/O反應(yīng)池的出水，用以去除生物懸浮固體的沉淀池。167。167。初沉池、生物池及二沉池底部的污泥，通過污泥泵房被送入污泥濃縮脫水車間，進(jìn)行濃縮脫水處理。第4章 主要構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算167。 設(shè)計(jì)流量：=120000=156000 m3/d= m3/s167。 圖41 格柵設(shè)計(jì)草圖 圖中：B1—進(jìn)水渠道寬度；B—柵槽寬度；L1—進(jìn)水渠道漸寬部分長度；L2—柵槽與出水部分連接處的漸窄部分長度。以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止堵塞排泥管道。按形狀，可分為平面格柵和曲面格柵兩種；按柵條凈間隙，可分為粗格柵(50～100mm)、中格柵(16～40mm)、細(xì)格柵(3～10mm)三種；按清渣方式，可分為人工清除格柵和機(jī)械清除格柵兩種[1]。其中，粗格柵設(shè)在污水泵站前，細(xì)格柵設(shè)在污水泵站后。167。（103m3污水），柵條間隙寬度b=，格柵傾角α=60176。 取柵條寬度S=。十一、進(jìn)水與出水渠道 城市污水通過管道送入進(jìn)水渠道，然后，經(jīng)由提升泵房將污水提升至細(xì)格柵。 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)六組細(xì)格柵，設(shè)計(jì)中取格柵柵條間隙=，格柵柵前水深1=，污水過柵流速v=，每根格柵條寬度=，進(jìn)水渠道寬度=，柵前渠道超高，每日每1000污水的柵渣量=。167。集水池和機(jī)器由隔水墻分開，而且只有吸水管和葉輪淹沒在水中，這樣可保持機(jī)器間干燥，有利于水泵的保養(yǎng)和檢修，也可以避免污水對(duì)軸承、管道、儀表的腐蝕。它的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需要引水的輔助設(shè)備，操作簡便，缺點(diǎn)是泵房較深，增加工程造價(jià)。采用自灌式泵站時(shí)水泵葉輪（或軸承）低于集水池的最低水位，在最高、中間和最低水位三種情況下都能直接啟動(dòng)，啟動(dòng)可靠。但增加了泵站的深度，增加地下工程造價(jià)。 水泵揚(yáng)程由污水提升高度和吸水管、壓頭管水頭損失確定。 根據(jù)水質(zhì)、水量和提升高度確定水泵的型號(hào)，同一泵站應(yīng)選用類型相同、口徑相同的水泵，以便利于管理和維修。 水泵的選擇根據(jù)污水高程計(jì)算的結(jié)果，泵站到細(xì)格柵之間的高程差為8m，設(shè)泵站內(nèi)的總損失為2m，吸壓水路管路的總損失為2m，則可確定水泵的揚(yáng)程H為：H=Hst+∑h=8+2+2=12m水泵提升的流量按最大時(shí)流量考慮，Q=6500m3/h,按此流量和揚(yáng)程來選擇水泵。泵房形式及其布置：采用半地下式矩形結(jié)構(gòu)，占地少，結(jié)構(gòu)較省的特點(diǎn)。167。集水間的容積相當(dāng)于一臺(tái)泵5min的流量：W=5=167。該池型具有基建、運(yùn)行費(fèi)用低和除砂效果好等優(yōu)點(diǎn)[1]。它的缺點(diǎn)是： 一、國外公司的專有產(chǎn)品和設(shè)計(jì)技術(shù)，因此設(shè)備費(fèi)用較高； 二、攪拌槳上會(huì)纏上纖維狀物體； 砂斗內(nèi)砂子因被壓實(shí)而抽排困難，往往需高壓水泵或空氣去攪動(dòng)，空氣提升泵往往不能有效抽排砂粒； 池子本身雖占地小，但由于要求切線方向進(jìn)水和進(jìn)水渠直線較長，在池子數(shù)多于兩個(gè)時(shí)，配水困難，占地也大。 設(shè)備選型本處理廠的最大設(shè)計(jì)流量為156000m3/d旋流沉砂池選擇：本污水處理廠設(shè)四座旋流沉砂池（兩用兩備），根據(jù)設(shè)計(jì)水量，單座沉砂池的涉及水量為m3/d，根據(jù)《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算》，選擇單座旋流式沉砂池各部分尺寸如下：104m3/d；；；；；槳板轉(zhuǎn)速為13r/min[1]。 排沙方法旋流沉砂池排沙有三種方式：第一種是用砂泵直接從砂斗底部經(jīng)吸水管排除；第二種是用空氣提升器，即在槳板傳動(dòng)軸中插入一個(gè)空氣提升器；第三種是在傳動(dòng)軸中插入砂泵，泵及電機(jī)設(shè)在沉砂池頂部。167。 判斷是否可采用A2/O法A2/O脫氮除磷工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)家下表42。d）]~TN負(fù)荷[kgTN/（kgMLSSd）](厭氧段)污泥濃度MLSS(mg/L)3000~4000污泥齡θc(d)15~20水力停留時(shí)間t(h)8~11各段停留時(shí)間比例A:A:O（1:1:3）~（1:1:4）污泥回流比R(%)50~100混合液回流比R內(nèi)(%)100~300溶解氧濃度DO（mg/L）厭氧池≤=2COD:TN8（厭氧池）TP/BOD5（厭氧池） 因此：本設(shè)計(jì)的COD/TN=270/30=9＞8（符合要求） TP/BOD5=3/135=＜（符合要求）所以可采用A2/O工藝。 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) 一、設(shè)計(jì)最大流量： Qmax=156000m3/d 二、設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見表42： 表42污水進(jìn)水水質(zhì) 單位：mg/L項(xiàng)目CODcrBOD5NH4+NSSTNoTPo含量27013530135303 三、設(shè)計(jì)出水水質(zhì)見表43： 表43污水進(jìn)水水質(zhì) 單位：mg/L項(xiàng)目CODcrBOD5NH4+NSSTNoTPo含量60201520151 四、BOD5污泥負(fù)荷： 五、回流污泥濃度：XR=6000mg/L 六、污泥回流比：R=100% 七、混合液懸浮固體濃度： 八、混合液回流比：R內(nèi) TN 去除率: 混合液回流比: 167。d) 好氧段TN負(fù)荷為： kgTN/(kgMLSSd) 五、剩余污泥量：ΔX，（kg/d） 式中： 取污泥增殖系數(shù)Y=，污泥自身氧化率Kd=，代入公式得： 則：ΔX=3705＋8970=12675 kg/d 濕污泥量：設(shè)污泥含水率則剩余污泥量為： 六、反應(yīng)池主要尺寸： 反應(yīng)池總?cè)莘e V=50143 m3 設(shè)反應(yīng)池2組，單組池容積 V單=V/2= m3 有效水深5m；則： S單= V單 /5= m2 采用五廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬b= m 則單組反應(yīng)池長度： L=S單/B=()= m；取134 m 校核：b/h=(滿足b/h=1～2) L/b=134/= (滿足L /b10) m，則反應(yīng)池總高 H=5+= m七、反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量: 管道流速v= m/s管道過水?dāng)嗝娣e為：A=Q1/v=247。= m2 則管徑為： 取DN= 1200 mm 進(jìn)水井 反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸: 進(jìn)水孔過流量為： Q2=(1+R)Q/2=(1+1)247。= m2 孔口尺寸取為： 進(jìn)水井平面尺寸取為 ： 出水堰及出水井按矩形堰流量公式計(jì)算： 式中： 式中：b—堰寬，b= m：H—堰上水頭，m 出水孔過流量為：Q5=Q3= m3/s 孔口流速 v= m/s 孔口過水?dāng)嗝娣e為： A=Q5/V=247。= m2 則管徑為： 取出水管管徑為 DN 1800 mm八、曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)需氧量AOR： AOR=去除BOD5需氧量—剩余污泥中BOD5氧當(dāng)量＋氨氮硝化需氧量－剩余污泥中氨氮的氧當(dāng)量－反硝化脫氮產(chǎn)氧量 碳化需氧量：