20萬噸氧化溝法污水處理廠工藝設(shè)計方案

1 20 萬噸氧化溝法污水處理廠工藝設(shè)計方案 1 緒論 國水環(huán)境現(xiàn)狀 國水污染現(xiàn)狀 水是人類必不可少的再生資源。自然界可探測到的 水量為 3然而能夠給人類使用的淡水量為 3只占總儲水量的百分之 且中國水資源的問題矛盾非常突出和尖銳， 2007 年的中國水資源報告顯示 :中國含有總量大約為 億 3m 的水資源。北方地區(qū)含有水資源總量 4980 億 3m ，占全國 南方地區(qū)擁有的水資源竟然達到了 20513 億 3m ，比例達到了全部水資源的 80%多。多年的數(shù)據(jù)表明，水資源短缺問題已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素，然而水資源短缺的同時，我國卻普遍存在著嚴重的水污染問題。 水污染大體 可以分為 :(1)自然污染。日起日落隨著時間的流逝自然生成的污染，土地中礦物質(zhì)分解產(chǎn)生的污染； (2)人為污染。在人類進行普通生活或者進行生產(chǎn)活動時造成的對水體的污染。人為產(chǎn)生的水污染可大致歸納為以下幾個原因 :一是人們對水資源短缺的危機感不強，對水體污染認識不夠；三是水價相對低廉，老百姓用水毫不珍惜，大大咧咧；四是執(zhí)法部門沒有作為，沒有把功夫精力放在正處，讓企業(yè)工廠偷偷排放污水；五城市規(guī)劃布局沒有考慮周全，雨水污水難以集中處理；六是人口增長迅速，這也加劇了水體的污染。 表水污染 我國的地表水河 段有著較重的有機物污染，普通老百姓在日常生活中會排放大量的有機污水，工業(yè)生產(chǎn)中的企業(yè)還會排放含有有毒有害物質(zhì)的廢水，比如農(nóng)藥和工業(yè)染料等等，水源水質(zhì)的降低和污水處理成本的增加，對普通老百姓的生活造成了很大的影響，污水的污染 加劇了水資源的短缺，也使得我國的可持續(xù)發(fā)展受到了嚴重的阻力。下表 1國內(nèi)主要河流污染情況，總體上表現(xiàn)為中度污染。檢測的污染指標是3 表 1009 年我國七大水系干流水質(zhì)統(tǒng)計 2 水系 斷面數(shù)（個） 類（ %） 、類（ %） 劣類（ %） 長江 31 100 0 0 黃河 22 73 18 9 珠江 15 87 13 0 松花江 11 36 64 0 淮河 14 79 21 0 海河 2 0 50 50 遼河 4 0 0 100 資料來源：全國地表水水質(zhì)報告 湖泊水質(zhì)國家環(huán)?？偩钟?2009 年公布的數(shù)據(jù)資料顯示 :在經(jīng)過 44 個湖泊的監(jiān)測評價后，水質(zhì)在 水之上的水域的面積占 余下的水 域全是類、類水和劣 V 類水。水域指標詳情見下表 1 水庫水質(zhì)在監(jiān)測評價的 372 座水庫中，水質(zhì)優(yōu)良 (也就是水質(zhì)達到 水以上 )的水庫大約占了全部監(jiān)測評價水庫的 余下水庫全是沒有達到類水以上的水庫，總體水庫監(jiān)測詳情見表 1 表 1009 年重點湖泊水庫水質(zhì)類別統(tǒng)計表 個數(shù)水系 個數(shù) 類 、類 劣類 主要污染指標 三湖 3 0 0 3 總氮、總磷 大型淡水湖 10 3 4 3 總氮、總磷 城市內(nèi)湖 5 0 2 3 總氮、總磷 大型水庫 8 3 3 2 總氮、總磷 總計 26 6 9 11 總氮、總磷 比例 % 100 23 35 42 總氮、總磷 資料來源：全國地表水水質(zhì)報告 下水污染 水資源的另一重要組成是地下水，從水污染方面來看，地下水污染更加有隱蔽性和難逆轉(zhuǎn)性。一旦地下水受污染，治理恢復難度非常大。因為地下水污染，污染往往是無味、無色的，人們難以察覺污染水的慢性影響。 最近幾年，隨著工業(yè)發(fā)展迅速，我國地下水的污染也愈發(fā)嚴重，地下水污染對環(huán)境和經(jīng)濟造成的影響也越來越大?？偨Y(jié)原因大致有 :(1)處理廢棄物的方式有問題，隨意處置 ； (2)在修建地基等時，為了自己的私利破壞污染了地下水； (3)經(jīng)濟發(fā)展城里人越來越多，排放的污水也大幅度上漲； (4)化工化學業(yè)的金屬污染； (5)地下水受到各種人為泄漏物的污染。 可以看出，我國水污染已經(jīng)十分嚴重了。 國污水處理廠發(fā)展概況、現(xiàn)狀及展望 3 國污水處理廠發(fā)展概況 伴隨經(jīng)濟的發(fā)展，我國在污水處理這一行業(yè)的進步舉世共矚。特別是在改革開放后，我國的資本業(yè)迅速膨脹，工業(yè)得到快速發(fā)展，污水處理行業(yè)也不可避免的發(fā)展起來了。據(jù)可靠的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從上世紀 90 年代到二十世紀初的幾年我國 的污水處理廠數(shù)目增長迅速。具體數(shù)據(jù)見表 1 表 19982006 我國城市污水處理廠概況 年份 廠數(shù)（座） 設(shè)計處理能力（萬 t/天） 污水處理（萬 t） 生活污水處理量（萬 t） 1998 年 266 1136 292745 199929 1999 年 283 1191 512295 234998 2000 年 315 1659 438325 320667 2001 年 319 2022 326190 417709 2002 年 418 2544 632848 522483 2003 年 511 3231 775041 646797 2004 年 637 4255 1014404 857963 2005 年 764 5220 1287059 1084444 2006 年 937 6360 1630080 1304230 資料來源：中國環(huán)境統(tǒng)計年報 國污水處理廠現(xiàn)狀 江蘇是我國污水廠數(shù)目最多的省份，然后是山東和廣東；廣東省處理污水能力最大，其次是江蘇和山東。據(jù)可靠數(shù)據(jù)分析，到目前為止中國平均城鎮(zhèn)污水的處理效率大約只有百分之四十，在所有城市中，只有首都北京的污水處理效率最高，達到了百分之 八十九點三。 國污水處理廠發(fā)展展望 盡管最近幾年國家對環(huán)境保護項目的投資的投資力度有所加大，大力推廣城鎮(zhèn)的污水處理廠，可是如今的水質(zhì)還是不能達到要求。原因可能是在運行維護污水廠的成本比較高，很多城鎮(zhèn)還沒有建設(shè)相應(yīng)的污水廠，而且污水廠的實際處理能力遠沒有達到當初設(shè)計污水廠的污水處理量。另外，污水廠操作人員的技術(shù)水平及管理能力較低也是影響已建污水廠的正常運行的因素之一。 表 1中國和其他國家城鎮(zhèn)處理污水率比較。 表 1我國與世界其他國家城鎮(zhèn)污水處理率比較 國家 年份 城鎮(zhèn)污水處理率 % 國家 年份 城鎮(zhèn)污水處理率 % 4 摩納哥 2005 威 2004 加坡 2005 拿大 1999 蘭 2004 本 2003 國 2004 大利 1999 麥 2002 萄牙 2003 典 2002 蘭 2004 蘭 2002 臘 1997 國 2001 西哥 2005 國 2006 耳 其 2004 體上講，現(xiàn)在我國的污水處理仍處于發(fā)展階段，而且也有許多面的制約，在發(fā)展向前中面臨著許多問題。經(jīng)過思考后我推測我國污水行業(yè)的問題主要有： (1)市場秩序規(guī)則有很大問題。監(jiān)督行業(yè)管理有漏洞，行業(yè)沒有發(fā)揮自己應(yīng)有的作用。 (2)水污染治理行業(yè)還處在發(fā)展的初期 。環(huán)保企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)力落后，專業(yè)分工不足，產(chǎn)品質(zhì)量不高，市場競爭力弱。（ 3）污水處理廠盲目選擇熱門工藝，沒有因地制宜。設(shè)計人員在進行設(shè)計時沒有考慮當?shù)氐膶嶋H情況，導致污水廠建成后出現(xiàn)了一系列問題，增加了后續(xù)維護成本。此外，產(chǎn) 生的污泥沒有有效處置，給環(huán)境造成了再次污染。 大多數(shù)污水處理廠都采用脫氮除磷二級生化處理工藝技術(shù)以滿足國家環(huán)保總局頒布的城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 )(8918準。因此，我感覺我國的污水處理行業(yè)未來還是有廣闊的發(fā)展之路的，只是同時存在技術(shù)與資金的問題。為了更好地治理我國的水污染，一方面向外國發(fā)達資本主義國家學習人家的技術(shù)和寶貴的教訓經(jīng)驗，然后回到中國結(jié)合我國的各地實際情況，進行水污染的綜合整治。 課題研究的意義及目的 目前，我國城鎮(zhèn)處理污水的比例和效率都相對比較 低，老百姓的生活污水，工業(yè)迅速發(fā)展產(chǎn)生的廢水，農(nóng)業(yè)上農(nóng)藥的不節(jié)制使用產(chǎn)生的水污染，都是使我國的水污染問題遲遲難以解決。有相關(guān)部門預(yù)算，到未來我國對污水的處理效率能達到百分之九十以上， 但是由于相應(yīng)的污水排放量的加大 ，水污染不會消除，所以污水處理在當下或是未來都對保護我國水資源有著重要意義。 水對于人類生產(chǎn)生活，盡管是不可或缺的必需品，但是水是可以循環(huán)再生的。水在人類使用過程中，不是被消耗了，只是水質(zhì)發(fā)生了變化，失去了部分使用功能。 污水廠處理后的污水可以進行循環(huán)使用不僅代替了清潔水的使用，還減少了污水的排放，水 處理循環(huán)使用是解決國內(nèi)水資源問題的不二之選。 目前適合我國污水廠的污水處理技術(shù)有傳統(tǒng)活性污泥法、 術(shù)、氧化溝技術(shù)、2A /0、 A/0 等工藝。氧化溝工藝是相對比較成熟的工藝，許多中小型污水處理廠都采用氧化溝法處理技術(shù)。 5 2 處理工藝大方案的比選 案初選 通過數(shù)據(jù)可知進入污水廠的污水特點： (一 )污水中含有 比例并不算高 ,達到 360，可以算作是普通的城市排放的污水； (二 ) 比值為 于 以看出該污水用生物處理是蠻合適的； (三 )度還行，在可以接受的范圍，并不算高； (四 )污水含有比較豐富的氮、磷和碳水化合物。 污水的種種特點和數(shù)據(jù)指標都可以表明其只是普通生活污水。要主力這種污水，我感覺用生物處理的方法是比較合理可行的。目前對污水的處理比較傾向于使用活性污泥法和生物膜法。當然，兩種處理方法都有著自己的獨有的優(yōu)勢，就需要通過比選來選擇我們使用的工藝。 種生物處理方法的比較 (1)活性污泥法中污水和活性污泥在曝氣池中接觸 混合，通過曝氣使得活性污泥中微生物對污水中有機物充分完全的進行反應(yīng)。接觸效果好，反應(yīng)充分進行。 (2)活性污泥中的微生物需要氧氣來進行對有機物的反應(yīng)，所以反應(yīng)過程中需要持續(xù)進行曝氣，讓有機物被更好的分解 (3)活性污泥法中設(shè)計二沉池，為了讓反應(yīng)過后的污泥和水分離，讓出水液澄清。對污泥的處理還要設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，使回流的污泥濃縮。 (4)污泥回流：對污泥的提升、剩余污泥的處理、污泥的回流系統(tǒng)。 2生物膜法的特點 優(yōu)點： (1)微生物濃度高； 6 (2)種類多樣的微生物； (3)微生物對維持生命的食物要求不高，生命力頑強； (4)能適應(yīng)不同的水質(zhì)、水量、溫度； (5)污泥生成少、易于固液分離、消耗較少的動力，有較好的脫氮除磷效果； 缺點： (1)生物膜的壽命時間長； (2)處理的水量??； (3)污水分布不均勻、整個工藝容易產(chǎn)生臭味； (4)載體主要是濾料，濾料容易堵塞； (5)對于構(gòu)筑物的維修不方便 通過上面的對比可以得出，相對于生物膜法來說，我們這設(shè)計使用活性污泥法比較合適?；钚晕勰喾ㄐ鹿に囍饕校?藝、 工藝、氧化溝工藝等一系列先進工 藝， 目前氧化溝工藝在大中型污水處理廠中比較常見，是一種比較好的污水處理工藝。 案比選 在上面的活性污泥和生物膜法對比中，我決定采用活性污泥法來進行本污水廠設(shè)計。 活性污泥法的工藝有： (一 )傳統(tǒng)活性污泥法； (二 ) 的工藝； (三 )工藝； (四 )氧化溝法； (五 )生物濾池； 不同工藝的對比，分析它們各自的優(yōu)點和缺點： （一） 傳統(tǒng)活性污泥法 圖 2通活性污泥法工藝流程 原水 曝氣池 初沉池 沉砂池 泵站 格柵 排放 二沉池 消毒 脫水 消化 濃縮 7 (1)在曝氣池內(nèi)的反應(yīng)微生物經(jīng)歷了完整生長周期； (2)處理污水的能力不錯，效果也不錯，能去除 90%的 (3)傳統(tǒng)活性污泥法處理污水時穩(wěn)定性高； 2缺點 (1)曝氣池負荷過多有機物，為了避免由于缺氧對氧氣的消耗速率比較大，處理的污水濃度不能過高； (2)供養(yǎng)速率和好氧速率難以吻合； (3)對不同的進水水質(zhì)和水量的不同變化，它的處理效果會大打折扣； (4)脫氮除磷效果一般 （二） 藝 間歇式曝氣 處理水 圖 2藝流程 1優(yōu)點 (1)體工藝流程簡單清晰，構(gòu)筑物數(shù)量少，所以建造 費用比較低； (2)污泥比較容易沉淀，所以污泥膨脹的現(xiàn)象十分少見； (3)過適當?shù)恼{(diào)節(jié)，對 N、 P 也有很好的去除效果； (4)一般出水的的水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式； (5)自動化控制運行操作、參數(shù)設(shè)定 2缺點 (1)不好確定幾個同事運行工序的時間； (2)經(jīng)過 理的污水，到時候水質(zhì)不怎么穩(wěn)定； (3)藝整體的自動化程度要求比較高； (三 ) 工藝 工藝的處理可以簡單形容為先厭氧反應(yīng)然后缺氧反應(yīng)再然后好氧反應(yīng) 。 1優(yōu)點 (1)工藝的系統(tǒng)十分簡單，水力停留時間少； (2)厭氧（缺氧）、好氧交替運行，無污泥膨脹； (3)污水反應(yīng)產(chǎn)生 的污泥中有較高比例的 P，可以作為農(nóng)名生產(chǎn)的肥料； 原污水 曝氣池 初沉池 8 (4) 運行費用低。 2缺點 (1)對 P 的處理效果幾乎無法再進一步提高； (2)當然對污水中氮的去除效果，在現(xiàn)階段來看，以目前的技術(shù)也無法再次提高； (3)在沉淀池中，污水反應(yīng)需要的溶解氧的濃度很難以捉摸，對于污水廠來說是個難題。 （四）氧化溝工藝 氧化溝工藝你可以將他簡單的認為是活性污泥法在環(huán)狀溝內(nèi)的使用，它可以認為是活性污泥法的一種變種。氧化溝工藝的曝氣采用延時曝 氣，能比較好地除5。構(gòu)筑物相對也不多，一般情況下設(shè)計也無需建造初沉池和消化池。氧化溝處理效率相對不錯，能去除 95%的 5除 75%83%的污水中的 N。工藝流程短，處理效率高、水質(zhì)穩(wěn)定、管理簡單。但是構(gòu)筑物面積比較大，所以占地面積比較高，比較適合建造在郊外。 圖 2化溝工藝流程 1優(yōu)點 (1)污水進入氧化溝后主要是在好氧區(qū) 和厭氧區(qū)進行反應(yīng)。 (2)氧化溝工藝無需放置初沉池。也無需放置建造二沉池； (3)在不同的水溫、水質(zhì)、水量的變化下，對氧化溝的影響不大，對不同環(huán)境有較好對應(yīng)。 (4)污泥齡較長，有良好的脫氮效果； (5)反應(yīng)產(chǎn)生的污泥不多，所以大部分情況下也不用放置消化池； （五）生物濾池 優(yōu)點： 作容易 9 物膜受到破壞較??； 氣設(shè)備都不需要，氧氣來源依靠自然通風。 缺點： 微生物寄負在濾料表面，一旦進水污水的濃度和水量變化，可能處理效果就會打折扣。 案的確定 通過不同方案的比較，也經(jīng)過了我的細細思考，在不同的工藝面前我仔細的分析對比了它們各自的優(yōu)劣，最后我決定使用氧化溝工藝來設(shè)計本次設(shè)計。氧化溝工藝的主要特點可以說是主要反應(yīng)是在環(huán)狀溝渠內(nèi)循環(huán)流動反應(yīng)，然后處理污水去除有機物、 N 和 P。 (一 )被選方案的特點（氧化溝工藝的特點） 1 在構(gòu)造方面的特征 (1)從遠處看是呈現(xiàn)環(huán)狀的樣子，從平面上看呈橢圓形或者圓形狀。一般建筑物的長度可以達到上百米。 (2)氧化溝的進水要求不是很高。如果多池平行工作，那就要在整體設(shè)計中加個配水井，來對整體進行合理分配； (3)氧化溝的出水要使用溢流堰的哦。在交替工作系統(tǒng)中，溢流堰控制池內(nèi)水流方向的變化 ； 2在水流混合方面的特征 氧化溝的水流狀態(tài)，你可以看作是混合式也可以看作是推流式。反應(yīng)過程中，氧化溝在曝氣機的作用下進行曝氣沖氧，讓微生物能充分的反應(yīng)分解有機物。而且氧化溝的獨特之處在于，其能分成不同的好氧區(qū)和厭氧區(qū)，這樣就能進行硝化和反硝化的反應(yīng)，來去除氮和磷。 3在工藝方面的特征 (1)初沉池可以省去，污水到達氧化溝內(nèi)時已經(jīng)是穩(wěn)定狀態(tài)； (2)氧化溝就是將反應(yīng)池和二沉池融為一體了，不要二沉池也不要污泥回流系統(tǒng)； (3)和傳統(tǒng)活性污泥法相比氧化溝的曝氣系統(tǒng)有以下特點： 能較強的適應(yīng)不同水質(zhì)、水量、水溫； 污泥齡可以達到半個月到一個月，相對來說比較長； 反應(yīng)過程中產(chǎn)生的污泥比較少，而且產(chǎn)生的污泥已經(jīng)比較穩(wěn)定了，那就不要再硝化處理啦，節(jié)省投資費用了； 通過以上的特點，可以看出氧化溝工藝與其他工藝相比一系列的特點和優(yōu)勢，并且隨著污水廠出水水質(zhì)的要求越來越高，氧化溝工藝的優(yōu)點和其獨特的構(gòu)造已經(jīng)無法被磨滅了啦，所以經(jīng)過我的再三思考和四處詢問考察，我就決定用氧化溝工藝來設(shè)計本次污水處理廠。 10 下表 2氧化溝工藝主要參數(shù) 。 表 2化溝工藝主要參數(shù) 數(shù)據(jù)來源：水處理工藝云庫網(wǎng) 理工藝小方案的比選 擇氧化溝類型 見的氧化溝系統(tǒng) 1 化溝工藝 2三溝式氧化溝工藝 3 化溝工藝 4一體化氧化溝 工藝 選氧化溝的優(yōu)缺點 化溝工藝 (一 )優(yōu)點： （ 1）處理污水后的水質(zhì)好，氧化溝的好氧區(qū)和缺氧區(qū)分割比較明顯； 污泥負荷 d) 力停留時間 T/h 10 24 污泥齡 c /d 去除 8 去除 硝 10 20 去除 反硝 30 污泥回流比 R % 50 60 污泥濃度 X 2000 6000 容積負荷 水水質(zhì) 0 15 0 20 3 1 11 （ 2）曝氣機能量大、性能強、費用少運行管理簡便； （ 3）攪拌均勻，對于水力的沖擊力有比較強的抵抗能力； （ 4）占地面積減少、土建費用少； (二 )缺點： （ 1）曝氣機對電量的消耗比較多，增加了污水廠的運行費用； （ 2）安裝設(shè)備繁瑣； （ 3）整體設(shè)備維護比較復雜，對于處理廠員工來說是個比較大的工 作量； 2三溝式氧化溝工藝 優(yōu)點： (1)三溝式氧化溝就是融合了二沉池和硝化池，占地面積少； (2)氧化溝的設(shè)備高級先進，處理廠員工的工作量少，機器自動化程度高； (3)員工工作量少，相對的需要的員工也少了；減少了運行費用； (4)去除氮和磷的能力很強，出水水質(zhì)穩(wěn)定； (5)污泥齡一般能達到半個多月，性質(zhì)穩(wěn)定； (6)能適應(yīng)較強沖擊負荷； 缺點：設(shè)備自動化程度高，相應(yīng)的費用也比較大，員工也需要學習相應(yīng)的操作； 3奧巴勒型氧化溝工藝 優(yōu)點： (1)效率比較高，主要是消化和反硝化竟然能夠同時進行，比較有特點 ； (2)如果未來負荷增加，可以進行擴建； (3)在進水水質(zhì)和水量變化的情況下，表現(xiàn)不錯； (4)容易維護 (5)節(jié)能，需要的動力少； 缺點：總圖布置困難； 4曝氣 沉淀一體化氧化溝系統(tǒng) 優(yōu)點 : (1)工藝流程圖簡單明了，建造時的構(gòu)筑污水量不多，設(shè)備數(shù)量要求也不大； (2)因為系統(tǒng)工藝是一體化的，所以一般后續(xù)處理需要的二沉池也不需要啦； (3)氧化溝內(nèi)劃分了沉淀區(qū)域，自動回流污泥，省投資費用??； (4)投資不多，建造的時間也比較迅速，安全穩(wěn)定； (5)處理后污水澄清效果不錯； 缺點： (1)開機啟動的時候 有時候會突然出現(xiàn)問題； (2)技術(shù)還未完全成熟； 12 化溝工藝的確定 在上面各個氧化溝系統(tǒng)中，有一種工藝叫做三溝式氧化溝工藝。這 一類型氧化溝主要是為了去除 果要同時脫氮除磷，三溝式氧化溝最大的特點就是三個氧化溝是組在一起，并列放置的，三個溝一個整體一起運行，曝氣池由中間氧化溝來擔任，污水進入兩側(cè)的氧化溝進行有機物的分解，來去除氮和磷，處理的水從當作沉淀池的氧化溝流出。這樣的設(shè)計新穎且節(jié)省了資源，提高了曝氣機的利用率。 溝式氧化溝的結(jié)構(gòu)特征 三溝式氧化溝一般的水深達到了 3 米多， 在兩側(cè)安裝曝氣機對污水進行曝氣，比較特別的是兩側(cè)的氧化溝不是一直運行的，他們是交替運作的，交替運行就能使污水一會處于缺氧一會處于好氧狀態(tài)。對中間的氧化溝道用連續(xù)曝氣方式。每個氧化溝都配有轉(zhuǎn)刷用以污水和環(huán)流。進水分配與出水調(diào)節(jié)堰全是受控制于自動裝置。 四、三溝式氧化溝的基本運行方式 三溝式氧化溝整個運行的一周期可以被細分為六個小的階段，周期大約為 8 小時。各個小階段的運行方式和時間如下： 階段 A： 時，污水開始進入池，反應(yīng)過的水從池出。三池的工作狀態(tài)分別為：池為缺氧狀態(tài)，進行反硝化降解部分有機物 ；池現(xiàn)在當作好氧區(qū)，；池這時候是當作沉淀池。 階段 B： 時，污水從池進入，反應(yīng)過得水池出。池和池現(xiàn)在都是當作好氧區(qū)運行，這時候還是當作沉淀池。 階段 C： 時，污水還是從池進入，反應(yīng)過的污水還是從池出。但是池現(xiàn)在是沉淀狀態(tài)，池現(xiàn)在是當作缺氧區(qū)使用，進行反硝化，池現(xiàn)在還是當作沉淀池。 階段 D： 時，污水終于從池進水，現(xiàn)在反應(yīng)過的污水從池出去。池現(xiàn)在當作沉淀池了，池現(xiàn)在是缺氧區(qū)，池現(xiàn)在還是當作好氧區(qū)。 階段 E： 時，污水從池進入，池當作好氧區(qū)， 反應(yīng)后污水從池出，池是沉淀池 階段 F： 時，污水從池進入，但是池現(xiàn)在是當缺氧區(qū)，反應(yīng)后污水從吃出，池現(xiàn)在是沉淀狀態(tài)哈。 具體運行方式見圖 2 2溝式氧化溝不同階段時間 階段 A B C D E F 時間 /h 13 三溝式氧化溝除了上面演示的一種 6 階段的運行方式外，如果外界的進水水質(zhì)或者水量發(fā)生改變它還能靈活的改變其運行方式，可是說三溝式氧化溝因其特殊的方式變成了靈活的多面手，能處理很多奇怪的情況。但是他的自動化程度比較高。 如 果未來污水廠處理的污水負荷過大， 污水處理廠需要進行擴建，我們也可以將整個三個氧化溝作為一個整體的曝氣池，然后按照傳統(tǒng)的活性污泥法的設(shè)計要求在整個三溝式氧化溝的后面增加二沉池以及污泥的處理設(shè)備啊，比較方便。 從上面這么多的演示以及表達我們可以知道三溝式氧化溝確實因為其“三溝”讓其工藝變得不這么復雜，不需要額外的設(shè)置比如像二沉池啊，初沉池啊，等亂七八糟的構(gòu)筑物。其工藝處理效果穩(wěn)定，從管理方面上看也是不難的，而且因為構(gòu)筑物不是太多，整個污水處理廠的占地面積也不是太多，這樣就是節(jié)省了很多投資的費用。 由此可以看出， 三溝式氧化溝不僅僅在投資費用也就是經(jīng)濟層面上，還是在技術(shù)層面上，都是相當不錯的。當前污水處理廠主流的發(fā)展方向都是為了更高的污水處理效果，減少污水廠整體的投資，運行費用也要少，操作也不難，比較符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的目標。所以我決定采用三溝式氧化溝來作為設(shè)計方案。 圖 2溝式氧化溝工藝流程 14 圖 2池交替工作氧化溝系統(tǒng)的運行過程 圖 2溝式氧化溝工藝流程圖 要構(gòu)筑物的選擇 15 格柵 格柵一般是用金屬柵條或篩網(wǎng)平行組成的，污水處理廠的端部或者污水管道、泵站的進口處 一般都會進行安裝，較大的漂浮物和懸浮物會被截留下來。 清除格柵上留下的遺留污染物的方法大致上有二種，就是機械清除和人工清除。我們這個設(shè)計的污水廠的日處理量十分大，用人工清除的話，一來效率比較低，而且對工人的工作量太大，所以我決定采用機械清除。 水閘井 剛開始粗格柵的建造與進水閘井一起。 水泵房 用電的費用占污水處理廠運行總費用的很大一部分，水泵消耗大約 40%的電能。這樣來看，怎樣選泵，怎樣選好泵，都是我們做設(shè)計的需要考慮的。 (1)泵站特點和種類 污水泵站常見種類： 1）合建式矩 形泵站，裝備有立式泵，自灌式的工作臺，當水泵數(shù)量大于等于 4 臺時，采用矩形的形式，布置機器間和管道的附屬設(shè)備比較方便，但是我們需要注意它的占地面積還是相當大的； 2）合建式圓形泵站，與合建式矩形泵站相比，它也配備有立式泵，并且它的水利條件，從橫線對比來看比較好，造價低，啟動迅速方便。 3）自灌式泵房，使用自灌式水泵，啟動及時并且可靠，操作無腦簡單。 4）非自灌式泵房，這個泵房不能直接啟動，污水泵房中的水管也不能設(shè)置蝶閥，在污水廠工作的人員必須熟練嚴格的掌握相關(guān)的啟動操作，這對從業(yè)人員的素質(zhì)要求就比較高。 由以 上可知，在考慮到設(shè)計水量、造價、控制、施工等因素后，我考慮再三后選擇自灌式半地下室矩形泵房。 (2) 泵站的布置 泵站要和整個污水廠構(gòu)筑物合體，布局要好看合理。并且需要用用綠化帶進行隔離防止噪聲污染，從相關(guān)書籍和經(jīng)驗來看，我覺得隔離寬度至少要在三十米以上才行。 污水泵進水管的提升高度至少要比外面水平面高度高 以上。并且非常重要的一點是每臺泵一定要有單獨的吸水管，吸水管的作用就是改善水利條件并且這樣能減少堵塞。 (3)泵房內(nèi)部的排水 16 泵房的深度比較大，用機器來排水。 (4)泵房通風設(shè)施 自然通風和機械通風是泵 房通風的常見形式。 自然通風：布置全部用自然通風，自然通風風力小，這樣就只能適合建造在地表的泵站或者埋深比較淺的泵站啦 機械通風：簡單來說就是使用機械設(shè)備進行通風或者一部分使用機械設(shè)備進行通風。使用機械對泵站通風是十分常見的，畢竟現(xiàn)在是工業(yè)社會，一般適用半地下式泵站。 格柵的確定 污水經(jīng)過提升泵站后還會含有許多粒徑較小的懸浮物，粗格柵是無法攔截的，所以在泵房后面設(shè)置了這些細格柵，為的就是把那些還沒處理的粒徑較小的懸浮物再次處理。 砂池 污水中含有比較多的無機顆粒，因此使用沉砂池對 這些無機顆粒進行去除。不然水中的顆粒就會損害管道和泵站，增加維修費用。沉砂池有多種形式，至今為止污水廠使用比較多，也比較常見的有曝氣沉砂池、平流沉砂池、豎流沉砂池。 (1)平流沉砂池 優(yōu)點：首先要說沉淀效果那是相當不錯，抗擊水力沖擊又強，對溫度變化也不怕。工作穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)看上去也不復雜，施工簡單，管理也不難一學就會。 缺點：占的地皮非常多，而且分配的水也不均衡。 (2)豎流沉砂池 優(yōu)點：與前面的相比這個占地面積就少了，排泥的過程也不難，重要的是管理也簡單。 缺點：雖然占地面積小，但是它的深度大，就是打洞要深， 施工困難，建造的費用也高，而且對水力和溫度的沖擊它抵抗力差。池體徑寬受到限制。 (3)曝氣沉砂池 優(yōu)點：能讓外裹的有機物的沙礫與有機物分離，曝氣量影響了污水的旋轉(zhuǎn)流速，曝氣量多，流速就快，總體上看去除顆粒的能力比較突出，但是沉砂量大。 缺點：因為曝氣機打氣會產(chǎn)生泡沫，池內(nèi)要裝消除泡沫的設(shè)備。并且曝氣裝置的增加讓整體費用也增加了。 通過以上沉砂池的層層對比，我決定采用曝氣沉砂池。 毒 (1)接觸池：選用折板往復式池子。 17 (2)消毒劑的選擇； 污水在經(jīng)過多重處理后，水質(zhì)已經(jīng)得到了很大一部分的升華， 但是派出的污水的總體細菌含量還是很多的，為了防止對生態(tài)環(huán)境造成污染以及對人類產(chǎn)生危害，污水在最后進入水體前一定要用藥劑進行消毒。表 2比不同消毒劑。 表 2同消毒劑性能表 種類 液氯 23較強 中 強 最強 投加量（ ） 510 510 510 10 接觸時間 103003003010般投資 低 較高 較高 高 成本 比較便宜 貴 貴 最貴 優(yōu)點 技術(shù)成熟，設(shè)備簡單，有后續(xù)消毒作 原料來源方便，簡單廉價 使用安全 消毒能力比較強，容易受外界影響 缺點 有臭味，殘毒，使用時安全措施要求高 現(xiàn)場制備設(shè)備復雜，管理要求高 現(xiàn)場制備，管理要求高 現(xiàn)場制備，管理復雜 適用條件 中大型污水處理廠 中小型污水處理廠 中、小型污水處理廠 出水要求相當高的污水廠 又經(jīng)過層層細密的 對比，本工程采用的消毒劑是液氯。 觸池的確定 設(shè)計的污水廠主要處理生活污水。所以水中含有病原體等一些能傳染有害疾病的物質(zhì)。為了普通老百姓的健康，這些處理水當然不能直接排入水中。因此對經(jīng)過處理后的污水進行消毒處理是十分必要的。 接觸池的主要作用讓水與消毒劑接觸充分，讓消毒劑殺死水中的細菌和病原體，不同污水工藝使用不同的消毒方法，這樣接觸池的設(shè)計計算也是千差萬別。本設(shè)計采用矩形隔板式接觸池對水進行消毒處理。 量設(shè)施 對于污水處理廠的設(shè)計來說計量設(shè)備是必不可少的，在接觸池后的 出水流量、壓力等 18 參數(shù)，本設(shè)計選擇巴氏計量槽。 縮池 污泥濃縮池從字面意思上就可以看出，這污泥的體積就是靠污泥濃縮池來減少的。 浮選濃縮池和重力濃縮池可以說是現(xiàn)今污水處理廠的常見面孔。重力濃縮池還有連續(xù)式和間歇式之分。 (1)浮選濃縮池：適合處理活性污泥和生物濾池等產(chǎn)生的較輕污泥，但是費用消耗高，而且裝載污泥的體積小。 (2)重力濃縮池：在處理初沉池、二沉池污泥的時候比較常見，使用的費用低，能耗小。 本設(shè)計決定采用間歇式重力濃縮池。 泥脫水 用火來焚燒、使用機械脫水、放在太 陽處和通風處自然干化都是污泥脫水的方法。 在現(xiàn)代化社會我當然決定采用機械脫水的方法，板框式壓濾機是我選中的機器。 定污泥輸送方式 污泥輸送的方法可以概括為地下運輸、地面運輸和水面運輸。其中地下運輸就是管道運輸，成本比較低、連續(xù)輸送比較衛(wèi)生。水面輪船運輸速度比較慢；地面卡車運輸相對比較平庸。不同輸送方式比較見表 2 表 泥不同輸送方式的經(jīng)濟比較 方式 最初成本 管理費 輸送 31m 污泥成本 管 道輸送 1 1 1 輪船裝運 6 卡車裝運 30 通過比較，本設(shè)計污泥采用管道輸送。 19 3 污水處理系統(tǒng) 定基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 定設(shè)計流量 通過任務(wù)書所得數(shù)據(jù)，設(shè)計污水處理廠的每日平均進水量為 200000 。經(jīng)過考慮后決定污水廠設(shè)計無需設(shè)置未來工程，即污水廠設(shè)計水量按照最高日最高時流量進行設(shè)計，設(shè)計數(shù)據(jù)可滿足要求。 Q =200000 = 8333 =s 20 由公式： ， 污水流量總變化系數(shù)； 可得： 3.1z /3m a x 式 （ 表 3示： 表 3水流量表 項目 設(shè)計水量 均日污水量 200000 8333 大日污水 量 260000 10832 閉機的計算 式（ 公式中： W 閘板、螺桿重量； T 克 服水的阻力， T = ， f 為摩擦系數(shù)，取 f= P 閘門總壓力； 24 )( 212 式（ 公式中： 1P 最高水位水壓力； 2P 最不利水位水壓力； 做設(shè)計時先假設(shè)最高水位是 則： 1p =1000（ =1500 2/最不利的情況就是水位到達了管頂齊平了即： 則： 2p = 13 00)26 61 (10 00 2/則： 3 224 )1 3 0 02 6 5 0( p T= 啟閉機為： F=T+W=050=經(jīng)過考慮本設(shè)計采用 啟閉機。其參數(shù)見表 321 表 3閉機性能表 型號 形式 啟閉能力（噸） 啟閉速度（ m/ 手搖人數(shù) 15手電兩用螺桿式 啟 閉 手動 電動 上升 下降 3 2 1 水格柵間的設(shè)計 關(guān)于污水廠的設(shè)計需要設(shè)計兩道格柵，一道粗格柵、一道 細格柵。粗格柵設(shè)計放置在污水泵站前，細格柵設(shè)計放置在污水泵站后。 格柵的設(shè)計計算 需要設(shè)置三組格柵，兩用一備。設(shè)計計算的草圖見圖 3 圖 3格柵草圖 算粗格柵 (1) 計算柵槽、柵條間隙 : 公式： B=s( （式 式 式中 柵槽寬度B ， m ； 22 柵條寬度S ， m ；取 ； b 柵條凈間隙， m ；取 0 ； n 格柵間隙數(shù)； 最大設(shè)計流量m a ； a 格柵傾角 ，度；取 60a ，通常在 4575 度； V 過柵流速， ；取 ； 經(jīng)驗系數(shù)； h 柵前水深，取 h = 帶入數(shù)據(jù)有： =65 柵槽寬度 B=s(=65+65 =2) 計算水頭損失 : 01 式（ 式（ 柵水頭損失，h ； 0h ； 重力加速度，g 2/ 系數(shù)，k 取 k=3； 阻力系數(shù)， 大小和柵條斷面有關(guān)， 3/4)( ，當是矩形斷面時， ； 帶入數(shù)據(jù)： 3/4)( = 式（ 0 = 60s 2 23 =1 = (3) 計算進水渠道漸寬部分長度 : 設(shè)進水渠道寬 1B =寬部分展開角為 20 計算： 111 2式（ 202 m (4) 計算柵槽漸寬部分長度 : 212 式（ =5) 計算柵后槽總高度 : 設(shè)柵前渠道超高 ： 2h = 則有柵前槽高 ： 1H = h + 2h = 式（ 總高度為： H=h+1h +2h = 式（ (6) 計算柵槽總長度 : 21 7) 計算每日柵渣量 : 格柵間隙 為 30 60， 1W =m 格柵 / 3310m 污水 取 1W =算公式： 10 0086 40 01m a x 式中 1W 柵渣量， 3m 格柵 / 3310m 污水； 取 帶入數(shù)據(jù)： 24 10 0086 40 01m a x 10001 = 0.2 采用機械除渣。 水提升泵房 揚程估算 26 00 00 3m a x 3009 過格柵水頭損失； 水池有效水深 （規(guī)定為 提升的最高水位： 泵房外水管線長度： 15m， 局部阻力系數(shù)： =10； 泵房管線水頭損失： 3 ， 自由水頭： 4 ； 通過設(shè)計任務(wù)書，我們可以得出，進水管管底標高 管徑 ： （ 1）進水管水面標高： 2）格柵后水面標高： 3）集水池最低工作水位： 4）集水池最低工作水位與最高水位差： 1h =泵選型 根據(jù)流量 Q = 10832.9 ，揚程 擇 600潛水污水泵，共四臺，三用一備。具體 參數(shù)見表 3 3的參數(shù) 型號 流量 揚程 m 轉(zhuǎn)速 r/率 25 600500 12 740 185 水池設(shè)計 集水池容積數(shù)據(jù)大小采用一臺泵 5工作水量： 式（ 集水池面積為： 2 式（ 算泵后格柵 草圖如下圖 3 3格柵草圖 算細格柵 (1)計算柵槽和柵條間隙 : 公式： B=s( 式（ （ 式中 B 柵槽寬度， m； S 柵條寬度， m；取 s =10 B 柵條凈間隙， m；取 b=10 26 n 格柵間隙數(shù) ； 最大設(shè)計流量， ； 格柵傾角 ，度；本取 = 60 ，通常為 4575 度； V 過柵流速， m/s；取 v = s； 經(jīng)驗系數(shù)； h 柵前水深，取 h = 帶入數(shù)據(jù)有 （ =計為 3 組細格柵； 所以 n=210/3=70 （ 2）柵槽 寬度 : B=s( 式（