【正文】 BASF 污水處理廠，設(shè)計最大流量為 萬 m3/d， 1974 年建成。其處理效果好且運行穩(wěn)定可靠，不僅可滿足 BOD5和 SS 的排放標(biāo)準(zhǔn)，在運行方式合適時還能實現(xiàn)脫氮和除磷的效果，而不像傳統(tǒng)活性污泥法（要脫氮除磷時）要做大量改造工作。 當(dāng)有脫氮的處理要求時，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活 性污泥法節(jié)省很多；但是當(dāng)僅要求去除 BOD5而在脫氮方面不作要求時，對于污水廠采用氧化溝工藝運行費用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，不占優(yōu)勢。 3. SBR 活性污泥法工藝 SBR 全稱為間歇式活性污泥法，間歇式活性污泥法作為一項新技術(shù)，不論在工業(yè)企業(yè)還是城市污水處理工程中得到了更廣泛的應(yīng)用。這主要是該工藝具有特殊的運行和凈化機制，比傳統(tǒng)活性污泥法具有更高的污染物凈化效果，尤其對高濃度難生物降解污水， SBR 工藝可省去二沉池、污泥回流設(shè)施，某些情況下還可省去調(diào)節(jié)池和初沉池，因而使整個工程占地減少、投資降低。 但該工藝要求配備專用排水裝置和自動控制系統(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)定運行。 4. AB 法工藝 AB 法即吸附生物氧化處理法，德國亞琛大學(xué) 教授于 70年代中期開創(chuàng)，80 年代初開始應(yīng)用于工程實踐。由于其具有抗沖擊負(fù)荷能力強、對 pH 值變化和有毒物質(zhì)具有明顯緩沖作用的特點，故主要應(yīng)用于污水濃度高、水質(zhì)水量變化較大，特別是工業(yè)污水所占比例較高的城市污水處理廠。德國有 34 座污水處理廠采用 AB 法工藝。 實踐證明 AB 工藝可以比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省工程投資 15%~25%，節(jié)省占地湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 10%~15%，降低運轉(zhuǎn)費 15%~25%，已成為近 10 年來發(fā)展最快的城市污水處理工藝。這些使得 AB 法工藝比傳統(tǒng)活性污泥法具有更高和更穩(wěn)定的處理效果，大大的節(jié)省了基建和運轉(zhuǎn)費用。待資金充足時，再建 B 段，這樣既容易實施，也可帶來巨大的環(huán)境經(jīng)濟效應(yīng)，比較符合我國的國情。如果把它們改造成用 AB 法，則可較大幅度的提高其處理能力。該辦法經(jīng)國外有關(guān)污水處理廠實踐證明是行之有效的，而且具有投資小、經(jīng)濟效益高的優(yōu)點。此外， AB 法污泥產(chǎn)量較高，如用于污泥消化可產(chǎn)更高的沼氣量，否則給污泥處理和出路增加了難度。 圖 AB法工藝流程圖 AB 法工藝的主要特征 在 AB法工藝中， A段的污泥負(fù)荷率高達 2kgBOD/ （ ） ~6kgBOD/（ ） ， 污水停留時間只有 30min~40min，污泥齡短，僅為 ~，池內(nèi)溶解湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 氧的分子質(zhì)量為 ~。 A段對水質(zhì)、水量、 PH值和有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷有極好的緩沖作用。 B段可在很低的污泥負(fù)荷下運行，負(fù)荷范圍一般為小于 （ ），水力停留時間為 2h~5h。在 B段曝氣池中生長的微生物除菌膠團外，還有相當(dāng)數(shù)量的高級真核微生物外，還有相當(dāng)數(shù)量的高級真核微生物，這些微生物世代期較長，并適宜在有機物含量比較低的情況下生存和繁殖。這與傳統(tǒng)的活性污泥法有很大的不同。在 A 段曝氣池中， “自然絮凝劑 ”、膠體物質(zhì)、游離性細菌、 SS 活性污泥等相互強烈混合，將有機物脫穩(wěn)吸附。 B 段曝氣池是 AB 法工藝中的核心部分，它的狀態(tài)好壞與否將直接影響到出 水水質(zhì)， B 段去除有機污染物的方式與普通活性污泥法基本相似，它的處理機理主要以氧化為主，難溶性大分子物質(zhì)在胞外酶作用下水解為可溶的小分子，可溶小分子物質(zhì)被細菌吸收到細胞內(nèi)，由細菌細胞的 新陳代謝作用而將有機物質(zhì)氧化為 CO2， H2O 等無機物，而產(chǎn)生的能量儲存于細胞中 。同時由于 A 段的出水作為 B 段的進水，水質(zhì)已相當(dāng)穩(wěn)定，為 B 段微生物種群的生長繁殖創(chuàng)造了有利條件。因為 B 段去除有機污染物的機理主要以氧化為主，而高級生物的內(nèi)源呼吸作用要比低級生物強，所以 B 段產(chǎn)生的剩余污泥量很少。一般的城市污水水質(zhì)是可以滿足其要求的。但在工藝廢水或某些工業(yè)廢水比例高的城市 污水中，由于水中重金屬等物質(zhì)的毒害作用，微生物不易繁殖，在這樣的管網(wǎng)系統(tǒng)中，相應(yīng)A 段的外源微生物的補充將受到嚴(yán)重影響，使適應(yīng)污水環(huán)境的微生物濃度很低，微生物的吸附作用會大大減弱，造成 A 段污水環(huán)境的微生物濃度很低，微生物的吸附作用很弱，湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 造成 A 段去除效率降低，對這類污水則不適宜采用 AB 工藝。污水經(jīng) A 段吸附處理后，出水 BOD 大為降低，減輕了 B 段污泥的有機負(fù)荷，創(chuàng)造了硝化菌在微生物群體中存活的條件。 AB 法的局限性 1. AB 法剩余污泥量大，選用 AB法是需考慮這個因素。如果采用好氧消化，增加了運行費用。 2. A 段運行時出現(xiàn)惡臭，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于 A 段在高 有機負(fù)荷下運行，使 A 段曝氣池在厭氧甚至缺氧的條件下運行，導(dǎo)致產(chǎn)生 H2S、大糞素等惡臭氣體。 3. AB 工藝最大的局限性是其脫氮除磷效果差，常規(guī) AB 工藝總氮去除率約為30%~40%，雖較傳統(tǒng)一段活性污泥有所提高，但尚不能滿足防止水體富營養(yǎng)化的要求。AB 工藝對磷的去除效率也很低，基本是通過微生物的新陳代謝和部分絮凝吸附作用實現(xiàn)的。另一種方法是增加 AB 兩段間的污泥回流。我國許多城市的污水，由于種種原因，其城市污水的有機物含量偏低，而污水中的氨氮含量并不低。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 第四章 污水一級處理 閘門井 閘門井的作用：接納輸送污水總管 ， 本工程進水管管徑取 1200mm。 污水提升泵房 設(shè)計參數(shù) 市政污水的進水管的管徑為 DN1200，最大流量為 Q=1157L/S。 集水池的容積 集水池的有效容積 采用一臺水泵 5min的 出水量，則集水池的有效容積為 ： W= 300=87m3， 有效水深 取 H=2 m，則集水池面積為 87/2=。 2. 出水管管線水頭損失 總出水管流量 290L/s 選用管徑為 DN600 鋼管， v=， 1000i=。則泵站外管線水頭損失為： )(1200 2 ?????? gh 泵站內(nèi)管線水頭損失假設(shè)為 ，考慮安全水頭 ，則估算 水泵總揚程為： ?????H 選用 4 臺型號為 350QW15001590 潛污泵，揚程 15m，出口口徑 350mm，電機功率 90KW，效率 %，其重量為 20xxKg。 格柵 格柵的選擇 格柵是由一組平行的金屬柵條制成，斜置在污水流經(jīng)的渠道上或水泵前集水井處，湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 用以截留污水中的大塊懸浮雜質(zhì)，以避免后續(xù)處理單元的水泵或構(gòu)筑物造成損害。 格柵的選擇和設(shè)計應(yīng)盡量滿足以下要求： 1. 格柵柵條間隙寬度，粗格柵：機械清除時宜為 16~25mm；人工清除時宜為25~40mm。 細格柵：宜為 ~10mm，設(shè)置在水泵前的格柵柵條間距應(yīng)滿足水泵的要求。除轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機外，機械清除格柵的安裝角度宜為 60176。 ，人工清除格柵的安裝角度宜為 30176。 ，常用安裝角度為 75176。若泵站前柵條間距不大于25 mm，污水處理系統(tǒng)前可不再設(shè)置格柵。 1. 格柵的間隙數(shù) sinQan Nbhv? () 式中： n——格柵柵條間隙數(shù)，個； Q——設(shè)計流量， m3/s； α——格柵傾角， 176。~75176。 設(shè)計中取 h= m， v= m/s， b= m， a=60176。 設(shè)計中取 S= m，則格柵槽寬度為： 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 )117()1( ????????? bnnSB 3. 進水渠道漸寬部分的長度 1112BBl tga?? () 式中： l1——進水渠道漸寬部分長度， m； B1——進水明渠寬度， m； α1——漸寬處角度， 176。~30176。則進水渠道漸寬 部分長度為： g a2l111 ?? ???? BB 4. 出水渠道漸窄部分的長度 2ll 12? () 式中 l1——進水渠道漸寬部分長度， m； 出水渠道漸窄部分的長度為： 12 ??? 5. 通過格柵水頭損失 24 / 31 ( ) s in2svh k abg?? () 式中： h1——水頭損失， m，粗格柵一般為 ； β——格柵條的阻力系數(shù)，查表 β=； k——格柵受污染物堵塞時水頭損失增大系數(shù)，一般采用 k=3。 6. 柵后明渠的總高度 12H h h h? ? ? () 式中： H——柵后明渠的總高度， m； h2——明渠超高， m，一般采用 ~ m。 則格柵槽總長度為： ??????? tgL 8. 每日柵渣量 1864001000QWW ? () 式中： W——每日柵渣量， m3/d； W1—— 每日每 10m3 污水的柵渣量， m3/103m3 污水，一般采用~。 9. 進水與出水渠道 城市污水通過 DN1200mm 的管道送入進水渠道，設(shè)計中取進水渠道寬度 B1=，進水水深 =，出水渠道 B2=B1=,出水水深 h2=h1=。給水排水提升泵站和污水處理廠的進水口處，均應(yīng)設(shè)置格柵，用來攔截、清除漂浮物， 從而保護水泵送水，亦減少后續(xù)設(shè)備的處理負(fù)荷。） 柵條間隙（ mm） 電動機功率（ KW） 柵條截面積（ mm） 整機重 量（ kg） 生產(chǎn)廠 自選 自選 60 50 ~ 50 10 3500~5500 無錫通用機械廠 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 細格柵 根據(jù)污水廠的建設(shè)規(guī)模，其近期的處理水量為 100000 m3/d,設(shè)計中選擇兩組格柵，N=2 組，按兩組同時工作設(shè)計，每組格柵的設(shè) 計流量 m3/s。根據(jù)公式 ()得格柵的間隙數(shù)為： 60s i i n ?????? N b h v aQn 2. 格柵槽寬度 設(shè)計中取 S= m，根據(jù)公式 ()得 格柵槽寬度 為： )152()1( ????????? bnnSB 3. 進水渠道漸寬部分的長度 設(shè)計中取 B1= m， a1=20176。 9. 進水與出水渠道 城市污水通過 DN1200mm 的管道送入進水渠道，格柵的進水渠道與格柵槽相連，格柵與沉砂池合建一起，格柵出水直接進入沉砂池，設(shè)計中取進水渠道寬度 B1=，進水水深 =。其性能參數(shù)及外形尺寸 見表 ： 表 TGS系列回轉(zhuǎn)式格柵除污機性能及外形尺 寸 型號 電動機功率（ KW） 耙齒柵寬（ mm） 設(shè)備寬（ mm） 設(shè)備高 (mm) 設(shè)備總寬 設(shè)備安裝長 水槽最小寬度 排渣高度 A型 B 型 A型 B 型 TGS1500 ~ 1360 1500 4035~11035 3335~11035 1850 2320~11153 1600 1464 764 沉砂池 沉沙池用以和清除水流中有害或多余泥沙的構(gòu)筑物。 沉沙池是污水處理系統(tǒng)前的一個預(yù)處理構(gòu)筑物，起作用有兩個： 1. 在原水進入污水處理系統(tǒng)以前，利用沉沙池去除水中大顆粒物質(zhì)，減少后續(xù)處理工藝的負(fù)荷及污泥量； 2. 原水通過沉沙池時，通過水流的作用，使附著在顆粒物上的有機物脫落，建減少顆粒物上有機物的含量。不同的沉砂池尤其各自的優(yōu)缺點，比較如表 。 曝氣沉砂池尺寸的設(shè)計 設(shè)計中選擇兩組沉砂池，分別與格柵 連接，每組沉砂池的設(shè)計流量為 m3/s。 設(shè)計中取 t=2min，則沉砂池有效容積為： ????v 2. 水流斷面面積 1QA v? () 式中： A——水流過水?dāng)嗝婷娣e， m2； v1——最大設(shè)計時的水平流速， m/s，一般采用 ~ m/s。 設(shè)計中取 h2=2m，則沉砂池寬度為： ??B ??HB 滿足要求，取 B=。 取 d=，則每小時所需空氣量為： s/?????q 設(shè)計中取空氣管內(nèi)空氣流速為 10 m3/s，則空氣管徑為： 22 ?????? ?? v QD 取空氣支管管徑為 200mm，空氣橫管管徑為 250mm。 取 T=2d， X=30m3/106m3污水，則沉砂池所需容積為： 36 ?????B 7. 每個沉砂斗容積 O VV n? () 式中： V0——每個沉砂斗容積， m3； n——沉砂斗數(shù)量，個。 取 h3= m， a =60176。 設(shè)計中取 B1= m， H1= m，則進水渠道水流流速為： s/ ???v 進水渠的長度取 4m，寬度取 。 設(shè)計中取 m=， b2=，則堰上水頭為 ) 321 ????????? ????H 出水堰后自由跌落 ，出水流入出水槽，出水槽寬度 B2= ，出水槽水深 =，水流