5萬噸天生活污水廠設(shè)計(jì)(改良氧化溝工藝)——畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2013屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目:某縣 5.0萬噸/天生活污水廠設(shè)計(jì)（改良氧化溝工藝） 院系名稱： 化 學(xué) 學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 教 授 2013年05月18日專心-專注-專業(yè)摘 要在我國目前的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件下，氧化溝污水處理技術(shù)被認(rèn)為是出水水質(zhì)好、運(yùn)行可靠的污水生物處理方法，特別是其封閉循環(huán)式的池型較適用于污水的除磷脫氮。對(duì)于中小城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)采用氧化溝處理污水來說，其建設(shè)速度快、投資省、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，使得能收到很好的預(yù)期效果。日處理量為5.0萬噸的小型污水處理廠，采用改良氧化溝工藝，以改進(jìn)型四溝式氧化溝和曝氣生物濾池為核心處理

2、構(gòu)筑物。污水通過管道進(jìn)入提升泵房、經(jīng)細(xì)格柵后進(jìn)入?yún)捬醭?氧化后的生物反應(yīng)池中，在氧化溝內(nèi)與回流污泥在厭氧池內(nèi)混合，進(jìn)行磷的釋放，然后進(jìn)入改進(jìn)型的四溝式氧化溝，出來的清水進(jìn)入氣水反沖洗濾池中進(jìn)行深度處理，最后經(jīng)紫外線消毒后出水。四溝式氧化溝采用邊溝排泥，這樣既有利于除磷，又有利于后續(xù)的污泥處理；通過工程實(shí)踐，根據(jù)氧化溝工藝設(shè)計(jì)和應(yīng)用中存在的缺點(diǎn)和問題，提出氧化溝處理生活污水和工業(yè)廢水的完善措施和發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：改進(jìn)型四溝式氧化溝；曝氣生物濾池；脫氮除磷；Title 50,000 t/d sewage plant design based on improved oxidation ditch

3、process for a county AbstractIn our current technology, economic conditions, the oxidation ditch wastewater treatment technology is considered the water quality is good, reliable operation of biological wastewater treatment methods, Especially its closed circular pool type is more suitable for phosp

4、horus and nitrogen removal of sewage. Oxidation ditch sewage treatment for small and medium-sized cities and towns, the speed of its construction, investment, management and easy, so expected to receive good effect.Daily processing capacity of 50,000 tons of small sewage treatment plants, improved o

5、xidation ditch process, improved four oxidation ditch and Biological Aerated Filter as the core processing structures. Sewage through a pipe into the upgrading pumping stations, into the anaerobic tank through fine grid + oxidized biological reaction vessel, in the oxidation ditch and the return slu

6、dge in the anaerobic tanks mixed phosphorus release, and then enter the Improvedthe four oxidation ditch, out of the clear water into the gas-water backwash filter depth processing, the final effluent after UV disinfection. The four oxidation ditch Ditch mud, both for phosphorus removal, but also co

7、nducive to subsequent sludge treatment; engineering practice, according to the shortcomings and problems that exist in the oxidation ditch process design and application, oxidation ditch treatment lifesewage and industrial wastewater perfect measures and trends.Keywords ： Improved four oxidation dit

8、ch；Biological Aerated Filter； Nitrogen and phosphorus removal.目錄1.緒論上百年來西方發(fā)達(dá)國家在逐漸形成工業(yè)化和城市化過程中，分階段出現(xiàn)的重大的環(huán)境問題，在我國近幾十年來集中出現(xiàn)，呈現(xiàn)壓縮型、復(fù)合型、結(jié)構(gòu)型的特點(diǎn)。尤其是在改革開放后，隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅速崛起，社會(huì)各方面的變化日新月異，但與之而來的嚴(yán)重的環(huán)境污染也同樣讓我們目不暇接。環(huán)境污染和生態(tài)破壞已經(jīng)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重危害人民群眾健康，并影響社會(huì)穩(wěn)定和環(huán)境安全。我國是一個(gè)水資源嚴(yán)重匱乏的國家且時(shí)空分布嚴(yán)重不均，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，原始資源型缺水問題已經(jīng)日益突出

9、。近幾年頻繁出現(xiàn)的極端天氣，比如2008年南方大雪冰封了河流湖泊和億萬同胞回家的路；2010年山東、甘肅出現(xiàn)六十年不遇的干旱，使許多水庫、河流干涸和斷流；2012年7月北京遭遇61年最強(qiáng)暴雨，造成經(jīng)濟(jì)損失近百億元；而與此同時(shí)三年連旱使得云南苦不堪言。華北地區(qū)幾乎處于有河皆涸、有水皆污的狀況，致使許多城市限水限電，南方不少城市也面臨“有水難用”、“優(yōu)于水而憂于水”的發(fā)展困境。長此以往，江南水鄉(xiāng)將無水可喝，說出去這不是天大的悲哀嗎？是我們采取行動(dòng)的時(shí)候了1。隨著環(huán)境污染問題的日益突出，以及人們對(duì)安全健康和社會(huì)環(huán)境的關(guān)注，國家和地方對(duì)污水排放的控制也越來越嚴(yán)格，對(duì)污水處理程度的要求越來越高，與此同時(shí)

10、，科學(xué)發(fā)展觀已經(jīng)逐漸深入人心。在近100余年的發(fā)展歷程中，城市污水處理的理論和技術(shù)有了巨大的發(fā)展，在污水處理技術(shù)方面應(yīng)用最多的是傳統(tǒng)的活性污泥法及其變型工藝，如氧化溝法及其變型工藝、SBR法及其變型工藝，還有生物膜法2。其中氧化溝法及其變型工藝被認(rèn)為是出水水質(zhì)好、運(yùn)行可靠、基建投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用低的污水生物處理方法，特別是其封閉循環(huán)式的池型尤其有優(yōu)勢(shì)，適用于污水的除磷脫氮，在國內(nèi)外用得最為廣泛3。1.1氧化溝的基本概念、原理和技術(shù)發(fā)展1.1.1氧化溝的基本概念和原理氧化溝是活性污泥法的一種變形，最早是由荷蘭果里衛(wèi)生研究所（TND）的帕斯維爾（APasveer）教授發(fā)明的。1954年首先在海牙北

11、部的沃紹本建造了第一個(gè)生產(chǎn)型實(shí)驗(yàn)廠并投入使用，試驗(yàn)廠的基本特征是跑道型循環(huán)混合式曝氣池，以后幾經(jīng)改革作為污水處理設(shè)施用于污水處理廠的建造中。氧化溝的池體狹長，池深較淺，在溝槽中設(shè)有機(jī)械曝氣和推進(jìn)裝置，近年來也有采用局部區(qū)域鼓風(fēng)曝氣外加水下推進(jìn)器的運(yùn)行方式。池體的布置和曝氣、攪拌裝置都有利于廊道內(nèi)的混合液單向流動(dòng)。廊道中水流雖然呈推流式，但過程動(dòng)力學(xué)接近完全混合反應(yīng)池。當(dāng)污水離開曝氣區(qū)后，溶解氧濃度降低，有可能發(fā)生反硝化反應(yīng)4。1.1.2氧化溝技術(shù)的演變及發(fā)展氧化溝工藝已有百余年的歷史，自誕生以來，其發(fā)展過程可分為四個(gè)階段：（1） 第一代氧化溝Pasveer氧化溝Pasveer氧化溝可追溯到19

12、20年，其雛形是在英國Sheffield建成的槳板曝氣池，是一種簡易污水處理系統(tǒng)，最初屬于延時(shí)曝氣法，目的是處理周邊城鎮(zhèn)的污水，服務(wù)人口只有幾百人。它把常規(guī)處理系統(tǒng)的四個(gè)主要內(nèi)容合并在一個(gè)溝中完成，白天進(jìn)水曝氣，晚上作沉淀池用，結(jié)構(gòu)簡單，處理效果好。第一代氧化溝溝深12.5m，為了可以連續(xù)運(yùn)行，已發(fā)展了多種形式，設(shè)置了二沉池。（2） 第二代氧化溝規(guī)模型和用于處理工業(yè)廢水氧化溝較于其他污水處理方法具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行管理方便和構(gòu)筑物少便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，自上世紀(jì)60年代以來其數(shù)量和規(guī)模不斷增長和擴(kuò)大，處理能力也大大增加。新一代氧化溝采用直徑1m的曝氣刷和立式曝氣器，使氧化溝的溝深逐步擴(kuò)大，可達(dá)3.5m

13、，稱之為Carrousel氧化溝。這一階段的氧化溝已經(jīng)開始考慮到了硝化和反硝化。（3） 第三代氧化溝多樣性發(fā)展隨著污水處理技術(shù)及氧化溝技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多從不同角度深入研究得出的新型氧化溝。如DHV公司的Carrousel2000型、丹麥Kruger公司的雙溝、三溝式氧化溝等。這一階段的氧化溝進(jìn)一步考慮到脫氮除磷的問題，許多新的概念也被提出來了。在這一時(shí)期，出現(xiàn)了許多新的溝型，如延時(shí)曝氣低負(fù)荷系統(tǒng)、高負(fù)荷氧化溝、要求污泥穩(wěn)定的氧化溝等。（4） 第四代氧化溝曝氣凈化與污泥的沉淀分離一體化這一概念由美國最早提出將二沉池直接設(shè)置在氧化溝中的一體化，在實(shí)際中迅速顯現(xiàn)出極廣闊的前景。所謂一體化氧化溝，

14、就是充分利用氧化溝較大的容積和水面，在不影響氧化溝運(yùn)行的情況下，通過改進(jìn)氧化溝部分區(qū)域的結(jié)構(gòu)或在溝內(nèi)設(shè)置一定的裝置，使泥水分離過程在氧化溝內(nèi)進(jìn)行5。1.2氧化溝脫氮除磷的矛盾關(guān)系及某些解決方法隨著水體富營養(yǎng)化問題的日益嚴(yán)重，對(duì)城市污水中氮磷的去除要求也越來越高。但值得注意的是脫氮與除磷所需的環(huán)境條件是相互矛盾的，要達(dá)到預(yù)期目的，必須先了解二者之間的關(guān)系。1.2.1污泥泥齡對(duì)于生物脫氮工藝而言，污泥齡是很重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。作為硝化過程的主體，硝化菌通常都屬于自養(yǎng)型專性好氧菌，較長的污泥齡可增加生物硝化的能力，并可減輕有毒物質(zhì)的抑制作用。污泥齡一般應(yīng)控制在35d以上，有的可高達(dá)1015d。而反硝化菌

15、是兼性菌，所需泥齡比硝化菌小的多。對(duì)于生物除磷工藝而言，泥齡越長，污泥含磷量越低，去除單位質(zhì)量的磷需消耗較多的BOD。此外，由于有機(jī)質(zhì)不足而導(dǎo)致的污泥“自溶”現(xiàn)象，使磷的溶解及排泥量的減少導(dǎo)致除磷效果的降低。資料表明，以除磷為目的的生物除磷工藝的污泥齡一般應(yīng)控制在3.57d6。由此可知，硝化菌和聚磷菌在泥齡上存在著矛盾。針對(duì)這一矛盾，一般的做法是把系統(tǒng)的泥齡控制在一個(gè)較窄的范圍內(nèi)，兼顧除磷與脫氮的需要。為了充分發(fā)揮兩類微生物各自的優(yōu)勢(shì)，可采取其他對(duì)策，第一類是設(shè)立中間沉淀池，并設(shè)兩套污泥回流系統(tǒng)7。第二類是在好氧區(qū)的適當(dāng)位置投放填料。這種做法達(dá)到了分離不同泥齡微生物的目的。1.2.2碳源生物脫

16、氮的反硝化過程中，反硝化菌利用易降解的有機(jī)物作為碳源，以保證一定的碳氮比，而使反硝化反應(yīng)能順利地進(jìn)行。這樣反硝化反應(yīng)速率較快，缺氧區(qū)則可建的較小。但就除磷工藝而言，聚磷菌有限吸收相對(duì)分子質(zhì)量較小的低級(jí)脂肪酸類物質(zhì)。進(jìn)水中的BOD5/TP值至少要高于15，才能保證聚磷菌足夠的機(jī)制需求而獲得良好的除磷效果。針對(duì)這一矛盾，有兩種措施。一是從工藝外部考慮，增加進(jìn)水易降解的COD數(shù)量，如可以取消處理廠的初沉池或?qū)⒊醭脸馗臑樗峄氐榷加幸欢ǖ淖饔?。而是從工藝?nèi)部考慮，更合理的進(jìn)行碳源配置，將缺氧區(qū)放在工藝的最前面，厭氧區(qū)置后。這樣除磷不僅未受影響，反而有所增強(qiáng)8。1.2.3硝酸鹽在常規(guī)工藝中，由于厭氧區(qū)在

17、前，厭氧區(qū)的硝態(tài)氮會(huì)妨礙發(fā)酵作用的進(jìn)行，也會(huì)導(dǎo)致乙酸鹽等低分子有機(jī)物的消耗，嚴(yán)重影響了聚磷菌的釋磷效率。硝酸鹽的問題歸根結(jié)底還是碳源的競爭問題，解決此問題仍屬于碳源的分配問題。主要有兩種解決方法：一是工程中應(yīng)嚴(yán)格控制從缺氧區(qū)回流的污泥中硝酸鹽的含量。必須使回流污泥充分反硝化。二是采用厭氧區(qū)和缺氧區(qū)按比例分區(qū)進(jìn)原水的方法來調(diào)節(jié)碳源的分配，使合理配置9。1.2.4系統(tǒng)的硝化和反硝化容量問題硝化和反硝化是生物脫氮除磷系統(tǒng)密不可分的兩個(gè)過程。硝化不充分，出水氨氮必然上升，反硝化能力也發(fā)揮不出來；反硝化不充分出水硝酸鹽就會(huì)上升。配置恰當(dāng)?shù)南趸头聪趸萘?，充分發(fā)揮它們的潛力，是脫氮除磷工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行的一

18、個(gè)重要問題10。系統(tǒng)的硝化和反硝化能力決定因素有各自相應(yīng)區(qū)域的水力停留時(shí)間、工藝布置形式等。對(duì)于前置反硝化來說，內(nèi)循環(huán)比是十分重要的運(yùn)行參數(shù)，對(duì)硝化、反硝化以及釋磷、吸磷都有重要影響。對(duì)于一定的工藝系統(tǒng)，內(nèi)循環(huán)比應(yīng)有一定的范圍，并隨水質(zhì)、水量和溫度的變化而適當(dāng)調(diào)整。1.3氧化溝的曝氣和混合推動(dòng)設(shè)備1.3.1曝氣設(shè)備機(jī)械表面曝氣機(jī)是氧化溝上應(yīng)有較廣的一類表面機(jī)械充氧設(shè)備，它包括水平軸曝氣機(jī)、垂直軸曝氣機(jī)以及自吸螺旋曝氣機(jī)。轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)又稱曝氣轉(zhuǎn)刷。它是通過水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，強(qiáng)烈攪動(dòng)水面濺起水花，空氣中的氧就轉(zhuǎn)移到水中，完成充氧過程，轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其下游水位被抬高，在轉(zhuǎn)刷上下游之間形成一定的提

19、升水頭，推動(dòng)溝中混合液的水平流動(dòng)30。射流曝氣機(jī)是Lecompt和Mandt首次提出將水下曝氣和推流系統(tǒng)用于氧化溝，它一般放在氧化溝的底部，吸入的壓縮空氣與加壓水充分混合，向水平方向噴射，達(dá)到曝氣充氧、推進(jìn)水流及混合攪拌的目的。由于產(chǎn)生微小氣泡，氧的轉(zhuǎn)移效率高12。1.3.2水下推進(jìn)設(shè)備水下推進(jìn)器是一種在水下獲得推力并產(chǎn)生一定流速的水下旋轉(zhuǎn)設(shè)備。在氧化溝中，其主要作用是混合和推動(dòng)氧化溝中的混合液，增加溝底流速，保持污泥懸浮并可提高曝氣效率。表1為部分水下推進(jìn)器性能參數(shù)13。表1 部分潛水?dāng)嚢铏C(jī)主要性能參數(shù)類型型號(hào)電機(jī)功率/KW漿葉直徑/mm潛水?dāng)嚢铏C(jī)MDD S100-1.5-3B1MDD S1

20、00-2.2-3B1MDD S100-3.0-3B11.52.23.0280340410潛水混合機(jī)OMPG S100-2.2-2B1OMPG S100-4.0-2B1OMPG S100-15.0-2B12.24.015.0600600850中速潛水推流機(jī)MRPG S100-1.5-3B1MRPG S100-2.2-3B1MRPG S100-3.0-3B11.52.23.07007508001.3.3氧化溝曝氣設(shè)備選型及設(shè)計(jì)關(guān)鍵由于氧化溝機(jī)械曝氣設(shè)備與一般鼓風(fēng)曝氣不同，除了良好的充氧性能外，還要負(fù)擔(dān)混合和推流，因此，設(shè)備選型時(shí)要注意充氧和混合推流之間的協(xié)調(diào)。但從一定意義上講，氧化溝曝氣設(shè)備的混合

21、和推流能力比其充氧能力更重要。在有水下推動(dòng)設(shè)備的氧化溝而言，供氧能力較易解決；對(duì)于有脫氮除磷的氧化溝而言，采用曝氣設(shè)備與水下推動(dòng)器相結(jié)合的形式是較為有效地措施14。由于在實(shí)際應(yīng)用中難以校核混合推動(dòng)力，因此，在無水下推動(dòng)器時(shí)，氧化溝有效水深的大小應(yīng)考慮設(shè)備本身的性能，溝型上應(yīng)以盡可能減少水頭損失為主要原則，并加強(qiáng)彎道的推流15。1.4四溝式氧化溝工藝原理及特點(diǎn)1.4.1工藝原理氧化溝技術(shù)由于具有出水水質(zhì)好，運(yùn)行穩(wěn)定，管理方便以及區(qū)別于傳統(tǒng)活性污泥法的一系列技術(shù)特征，使其在近幾十年來取得了迅速的發(fā)展，成為污水處理中用的較多的技術(shù)之一。四溝式氧化溝是一種四溝交替工作式污水處理方法，每個(gè)溝中都設(shè)有曝氣

22、設(shè)備，四溝由公共池壁處開孔相通。本污水處理工藝有兩種運(yùn)行方式：一種為去除氨氮和有機(jī)物的運(yùn)行方式，主要是、溝交替出水；另一種為生物脫氮的運(yùn)行方式，分為六個(gè)階段進(jìn)行，周期為8h，且隨每一階段各溝中的曝氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的不同，進(jìn)、出水的溝也不同。采用本污水處理方法可以提高曝氣設(shè)備和氧化溝容積的利用率，可以同時(shí)反硝化，脫氮效率高，運(yùn)行靈活。1.4.2四溝式氧化溝工藝特點(diǎn) 工藝流程簡單，管理方便。四溝式氧化溝按好氧、缺氧、沉淀4種不同的工藝條件運(yùn)行，所以除了有一半氧化溝的抗沖擊負(fù)荷、不易發(fā)生斷流等特點(diǎn)外，還不需另建沉淀池，不需要污泥回流。 曝氣設(shè)備利用率高。與雙溝交替工作式氧化溝相比，在四溝中，有一溝一直

23、作為曝氣使用，因而提高了曝氣設(shè)備的利用率。 自動(dòng)化程度高。整個(gè)工藝根據(jù)輸入的運(yùn)行模式，由PLC系統(tǒng)自動(dòng)控制和切換，使整個(gè)裝置實(shí)行了自動(dòng)化控制。四溝式氧化溝容積較大，曝氣狀態(tài)下，溝內(nèi)循環(huán)流速較高（0.3-0.5m/s）。溝內(nèi)泥水混合均勻，因而具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，屬完全混合反應(yīng)池。高工藝無需初沉池、二沉池和污泥回流裝置。除了對(duì)有機(jī)物的去除外，這種工藝還具有高度的轉(zhuǎn)氨、脫氮和除磷的功能。所以根據(jù)現(xiàn)有的一些成果能夠確定出水水質(zhì)能夠達(dá)到國家水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)16。2.設(shè)計(jì)說明書2.1污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模此污水處理廠設(shè)計(jì)一期設(shè)計(jì)規(guī)模為0.5105m3/d，二期設(shè)計(jì)待定。計(jì)劃2015年初投入運(yùn)轉(zhuǎn)。污水處理廠

24、主要接納其周邊工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)廢水和幾乎全部居住區(qū)生活污水，且主要為生活污水。污水處理廠計(jì)劃服務(wù)面積為15平方公里，總服務(wù)人口15萬人左右。2.2進(jìn)水水質(zhì)及出水所需達(dá)到的目標(biāo)經(jīng)過對(duì)縣城污水及周邊工業(yè)廢水的實(shí)際考察，做出了可行性研究報(bào)告對(duì)流域區(qū)各種污水水質(zhì)、水量的監(jiān)測(cè)，并對(duì)規(guī)劃期內(nèi)縣城人口的增長、工業(yè)企業(yè)的發(fā)展與改造而影響到的污水水質(zhì)與水量進(jìn)行了分析與預(yù)測(cè)，結(jié)果采用以下進(jìn)廠水水質(zhì)指標(biāo)。在設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要求排入河流的出水必須達(dá)到此時(shí)執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)17。另外根據(jù)國家環(huán)保局的要求，并經(jīng)與外商談判后雙方認(rèn)可，由此確定污水處理廠最終出水水質(zhì)。表2 污水廠進(jìn)、出水

25、水質(zhì)項(xiàng)目BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）NH4+-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）進(jìn)水130220180253045出水1050105150.52.3流程說明為了滿足進(jìn)、出水水質(zhì)的要求，并綜合考慮本工程的建設(shè)規(guī)模、處理要求、工程投資、運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)管理以及工程的資金籌措等情況，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、分析，確定采用改進(jìn)型四溝式氧化溝處理工藝，二級(jí)處理出水后采用三級(jí)深度處理（氣水反沖洗濾池過濾）和紫外線消毒。剩余污泥不經(jīng)消化直接采用機(jī)械濃縮脫水一體機(jī)18。粗格柵進(jìn)水泵房細(xì)格柵旋流沉砂池厭氧區(qū)二級(jí)提升泵房氣水反沖洗濾池紫外消毒池PACPAC進(jìn)水出水水污泥濃縮脫水機(jī)房反

26、沖洗廢水廢水至細(xì)格間剩余污泥儲(chǔ)泥池污泥外 運(yùn)四溝式氧化溝柵渣、沉砂外運(yùn)污泥回流廢水調(diào)節(jié)池圖1 氧化溝污水處理工藝流程2.3.1格柵格柵是污水處理廠的第一道預(yù)處理設(shè)施，可去除大尺寸的漂浮物和懸浮物，以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并盡量分離出來那些不利于后續(xù)處理的雜物。確定柵條間隙寬度是格柵設(shè)計(jì)的主要參數(shù)，柵條間隙寬度與污水處理廠處理規(guī)模、污水水質(zhì)及后續(xù)處理設(shè)備的選擇有關(guān)。多數(shù)情況下污水處理廠設(shè)計(jì)有兩道格柵，第一道間隙較粗一些，第二道間隙較細(xì)一些。機(jī)械清渣的格柵安裝傾角一般為60°90°；格柵過水面積，一般不應(yīng)小于進(jìn)水管渠的有效面積的1.2倍。格柵的渠道寬度要適當(dāng)，應(yīng)使水流保持適當(dāng)?shù)?/p>

27、流速，通常采用0.40.9m/s。另外，為防止柵條間隙堵塞，污水通過柵條間隙的流速（過柵流速）一般采用0.61.0m/s，最大流量時(shí)可高到1.21.4m/s。格柵設(shè)計(jì)的工作平臺(tái)應(yīng)高出柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m,并應(yīng)有安全及沖洗設(shè)施20。 粗格柵通常粗格柵設(shè)在提升泵前面，柵條間隙一般采用1640mm，特殊情況下，最大間隙可為100mm。采用直徑為10mm的圓鋼為柵條，且柵條凈間隙為b=25.0mm，柵前流速v=0.7m/s，過柵流速0.6 m/s，柵前部分長度：0.5 m，格柵傾角=60°，單位柵渣量：W1=0.03m3柵渣/103m3污水。 細(xì)格柵去除污水中漂浮物質(zhì)，以保證后處理構(gòu)筑物

28、正常運(yùn)行。細(xì)格柵間隙較細(xì)，一般設(shè)置在處理構(gòu)筑物前，柵條間隙一般采用1.510mm。格柵間與沉砂池合建，一層為鼓風(fēng)機(jī)間（沉砂池曝氣用），二層安裝XQ10001250型格柵共2臺(tái)，每臺(tái)寬度2.3m，柵條間隙10mm，自動(dòng)清渣。2.3.2進(jìn)水泵房污水泵是用來提升污水以滿足后續(xù)污水處理流程豎向銜接的要求，實(shí)現(xiàn)重力流動(dòng)順序處理污水。經(jīng)粗格柵分離后的污水，已經(jīng)去除了其中較大的漂浮物及懸浮物，但仍然存在許多細(xì)小顆粒，包括無機(jī)顆粒、纖維等漂浮物和懸浮物。由于污水中含有易纏繞或聚束的纖維物，故該種泵的流道易于堵塞，從而使泵不能正常工作，造成排污不暢。因此，抗堵性是污水泵至關(guān)重要的因素22。目前污水泵形式多樣，其

29、中最常用的潛水式為QW型潛水污水泵。QW系列潛水式排污泵采用獨(dú)特的單片或雙片輪結(jié)構(gòu)，大大提高了污物通過能力，能夠使纖維物質(zhì)與直徑為泵口徑約50%的固體顆粒順利通過。它采用硬質(zhì)耐腐材料進(jìn)行密封，可使泵安全連續(xù)運(yùn)行8000小時(shí)以上。并且整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、噪聲小、節(jié)能效果好，檢修方便。目前潛水式排污泵流量為72400m3/h，其揚(yáng)程為760m，潛水排污泵根據(jù)使用介質(zhì)、安裝方式不同，設(shè)計(jì)制造成同性能參數(shù)的WL、YW、GW系列產(chǎn)品。本污水處理廠選用可提升式無堵塞潛水污水泵，選用350QW1200-11-45型的污水泵24。選擇粗格柵與污水提升泵房合建，大大節(jié)約了基建面積，節(jié)省基建費(fèi)用，有利于運(yùn)行管理

30、。2.3.3旋流沉砂池污水中的無機(jī)顆粒若不預(yù)先沉降分離去除，不僅會(huì)磨損設(shè)備和管道，降低活性污泥活性，而且會(huì)在反應(yīng)池底部板積，減少有效容積，甚至?xí)诿撍畷r(shí)扎破濾帶，損壞脫水設(shè)備。旋流沉砂池是利用機(jī)械力控制水流流態(tài)與流速、加速砂粒的沉淀并使有機(jī)物隨水流帶走的沉砂裝置25。鐘式沉砂池是旋流沉砂池的一種，是利用機(jī)械力控制水流流速與流態(tài)，加速砂粒沉降，并使有機(jī)物隨水流帶走的沉砂裝置。該套設(shè)備由葉輪、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、電動(dòng)機(jī)、減速器和吸砂系統(tǒng)等部分組成；另外在排沙管與砂泵之間安裝一個(gè)閘閥，砂泵出口處用管道鏈接至砂水分離器上部進(jìn)水口。圖2 鐘式沉砂池工藝圖廢水由流入口切線方向進(jìn)入沉砂區(qū)，利用電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤和

31、斜坡式葉片，根據(jù)所受離心力的不同，把砂粒甩向池壁，然后落入砂斗，有機(jī)物則被送回廢水中。砂降入砂斗后采用空氣提升器排砂，排砂時(shí)間每日一次，每次12小時(shí)，所需空氣量為排砂量的1520倍27。排出的砂是經(jīng)砂水分離器分離，水排至提升泵站，砂晾干后外運(yùn)填埋。鐘式沉砂池剖面圖如圖所示：圖3 鐘式沉砂池剖面圖出水渠道與進(jìn)水渠道建在一起，中間設(shè)有閘板，以便在檢修沉砂池時(shí)超越沉砂池，兩渠道夾角為360°，最大限度地延長沉砂池內(nèi)的水力停留時(shí)間。圖4 砂水分離器2.3.4厭氧混合池與氧化溝（一）四溝式氧化溝工藝說明及應(yīng)用根據(jù)本項(xiàng)目對(duì)污水脫氮除磷的要求，并且針對(duì)傳統(tǒng)三溝式氧化溝在容積利用率和設(shè)備利用率不高，

32、該工程決定采用改進(jìn)型四溝式氧化溝工藝，可以使氧化溝的容積利用率由三溝式氧化溝的58%提高到69%，大大降低了作為沉淀池的邊溝容積，使氧化溝總?cè)莘e減少11%。，提高了設(shè)備利用率24。四溝式氧化溝是Orbal氧化溝的改良型，是在常規(guī)的Orbal氧化溝外設(shè)置厭氧溝，由四個(gè)同心環(huán)狀溝串聯(lián)組成，并在3、4溝之間開一個(gè)缺口。并且為提高生物脫氮除磷的效率，將A2/O工藝組合進(jìn)四溝式氧化溝，在氧化溝前增設(shè)厭氧池，將作為沉淀功能的邊溝中的污泥回流到該池與進(jìn)水混合，主要目的是富磷污泥的釋放和補(bǔ)充活性污泥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的除磷，改善了污泥的分布狀態(tài)，進(jìn)一步提高了氧化溝的容積利用率。它兼具氧化溝的耐沖擊、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，而

33、且因各溝相對(duì)獨(dú)立，使得溝內(nèi)處理效果穩(wěn)定，提高了出水水質(zhì)；又具有A2/O工藝的特點(diǎn)和效能25。四溝式氧化溝結(jié)構(gòu)緊湊、操作管理簡便，適用于新建的中小型污水處理廠。尤其在北方地區(qū)，常年雨水較少，在培菌過程中，只依靠常規(guī)悶曝方法便可達(dá)到很好的效果。在雨水較多的夏季，一般采用從鄰近進(jìn)水性質(zhì)相近的污水廠接種培菌，或者投加營養(yǎng)物，提高進(jìn)水濃度，從而加快培菌過程。不過，考慮到縣城污水處理技術(shù)限度及接種培菌的復(fù)雜性，建議采用投加營養(yǎng)物來達(dá)到所需的菌種濃度32。由于我國大多市政管道屬于合流制，雨季時(shí)水量很不穩(wěn)定，不僅進(jìn)一步降低了進(jìn)水濃度，而且水量過大時(shí)極易造成對(duì)氧化溝的沖擊，進(jìn)而影響到出水的穩(wěn)定性。因此，必須建立

34、完善的污水管網(wǎng)，并且嚴(yán)格控制進(jìn)水水質(zhì)。當(dāng)今，眾多的應(yīng)用實(shí)例結(jié)果均表明，變頻式直流脈沖電磁水處理裝置能較好的解決循環(huán)水管道中的結(jié)垢、腐蝕以及微生物堵塞問題，并以其無污染、管理方便、處理效果好的特點(diǎn)及可觀的經(jīng)濟(jì)效益和明顯的環(huán)保優(yōu)勢(shì)而逐步得以推廣和發(fā)展28。工程的污泥回流采用潛水過墻泵，減少了提升揚(yáng)程，節(jié)約了電耗。同時(shí)構(gòu)筑物的合建也極大地節(jié)省了土建投資。以下是改進(jìn)型四溝式氧化溝6階段的同步脫氮除磷運(yùn)行模式。見圖4注：N為好氧狀態(tài)；DN為缺氧狀態(tài)；A為厭氧狀態(tài)；S為沉淀狀態(tài)；PS為預(yù)沉狀態(tài)圖5 改進(jìn)型四溝式氧化溝運(yùn)行模式（二）氧化溝出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳統(tǒng)交替式氧化溝邊溝一般配備可調(diào)節(jié)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)閘門用于出水和調(diào)

35、節(jié)轉(zhuǎn)刷葉片的浸沒深度，但采用此種出水方式需要的設(shè)備投資較大且維護(hù)管理復(fù)雜。因此，該工程設(shè)計(jì)時(shí)采用可調(diào)式三角堰出水。但這種出水方式也存在許多問題，如在曝氣階段邊溝的出水堰內(nèi)易進(jìn)入混合液，在預(yù)沉淀時(shí)污染物會(huì)沉積在出水堰內(nèi)，使出水不能直接排放。因此，本工程在設(shè)計(jì)上采取在出水管上加裝渾水排放管的方式加以解決。這種方法運(yùn)行維護(hù)較簡單，設(shè)備投資較少29。2.3.5二級(jí)提升泵房及廢水調(diào)節(jié)池2.3.5.1二級(jí)提升泵房二級(jí)提升泵房主要用于氧化溝的出水，抽出的水將會(huì)進(jìn)入氣水反沖洗濾池。選擇的污水泵參數(shù)應(yīng)能夠滿足水量要求，且對(duì)水量的變化能夠隨時(shí)做出調(diào)節(jié)。因此，在所選擇的泵中應(yīng)有變頻式潛水泵，且有備用。由于污水處理廠

36、接收周邊服裝、制藥、造紙、化工、啤酒工業(yè)等排放的污水以及轄區(qū)內(nèi)居民住宅區(qū)生活污水，并且還有氣水反沖洗濾池排出的水，其水質(zhì)水量會(huì)隨時(shí)變化，波動(dòng)較大。這些變化對(duì)排水設(shè)備及廢水處理設(shè)備，尤其是對(duì)污水凈化設(shè)備的正常發(fā)揮其凈化功能是極其不利的，甚至有可能損壞設(shè)備。這一問題是不容忽視的，為解決這一問題，廢水處理前一般要設(shè)置調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的變化。廢水調(diào)節(jié)池也用于調(diào)節(jié)濾池反沖洗廢水，同時(shí)將廢水均勻地提升至細(xì)格柵，以避免水量沖擊負(fù)荷30。2.3.5.2廢水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池可以提供對(duì)污水處理負(fù)荷的緩沖能力，防止處理系統(tǒng)負(fù)荷的急劇變化；能夠減少處理系統(tǒng)污水流量的波動(dòng)；且當(dāng)工廠或其他系統(tǒng)暫時(shí)停止排放污水時(shí)仍能夠?qū)?/p>

37、系統(tǒng)繼續(xù)輸入污水，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由于污水處理廠地處平原地區(qū)，開挖施工難度較小，且縣城用地緊張。并且調(diào)節(jié)池是提升式進(jìn)水，結(jié)合曝氣機(jī)和攪拌設(shè)備的操作維護(hù)，本著節(jié)約基建費(fèi)用的原則，池深可以深些。二級(jí)提升泵房選擇與廢水調(diào)節(jié)池合建，土建規(guī)模留有遠(yuǎn)期發(fā)展的空間，節(jié)約了建設(shè)費(fèi)用。2.3.6氣水反沖洗濾池與清水池2.3.6.1氣水反沖洗濾池氣水反沖洗濾池主要用于去除濾池中濾料層的污泥，使得濾料層恢復(fù)原有的功能，以正常運(yùn)行。這種濾池早在上世紀(jì)初的美國已經(jīng)開始使用，而后歐洲的許多濾池也多數(shù)采用氣水反沖洗技術(shù)。但由于其進(jìn)氣量的布配設(shè)施欠佳，一直得不到更大的推廣應(yīng)用。隨著粗粒，均勻?yàn)V池深床濾池的應(yīng)用，才得到完善

38、而被許多國家和地區(qū)采用。在反沖洗時(shí)去除污泥主要是由水流剪力來完成，水流剪力是去除濾料截留物的主要因素，水流流速變化緩慢時(shí)，濾料顆粒的相反水沖洗是在反沖洗之前或同時(shí)，將空氣由濾料層下部通入，使粘附在濾料層的污物分離，再用低速水漂洗，排出廢水32。國內(nèi)外水廠運(yùn)行實(shí)踐表明：先用氣沖，然后氣水同時(shí)沖洗，最后再單獨(dú)用水沖洗，是沖洗效果最好的運(yùn)行方式，這種方式已成為濾池氣水反沖洗技術(shù)發(fā)展的一種趨勢(shì)。配氣配水系統(tǒng)安裝長柄濾頭，這樣既滿足均勻布?xì)?、不水的要求，又方便施工，且不影響濾板鋼筋布置。濾頭縫隙總面積占單格濾池面積的0.9%1.25%，安裝密度為5060只/m2。濾池供氣方式采用鼓風(fēng)機(jī)直接向?yàn)V池供氣，效

39、率高，設(shè)備簡單，操作方便。2.3.6.2清水池氣水反沖洗濾池與清水池合建，土建按遠(yuǎn)期規(guī)模設(shè)計(jì)，設(shè)備按目前規(guī)模配備。在清水池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流墻，以防止池內(nèi)出現(xiàn)死角，池子頂部還設(shè)置有檢修孔，以方便檢修。為了是清水池內(nèi)保持空氣流通，保證水質(zhì)的新鮮，清水池頂部還應(yīng)設(shè)置有通氣孔；清水池頂部應(yīng)有0.5m1.0m的覆土厚度，并加以綠化，美化環(huán)境。清水池內(nèi)設(shè)置溢流管，在溢流管的管端設(shè)置喇叭口，管上不設(shè)閥門。出口處設(shè)置網(wǎng)罩，可以防止蟲類等活物進(jìn)入池內(nèi)33。清水池檢修時(shí)需要放空，因此還應(yīng)設(shè)置排水管。清水池內(nèi)布置如圖6：圖6 清水池平面布置示意圖2.3.7消毒池采用紫外線消毒工藝對(duì)尾水進(jìn)行消毒，殺死影響出水水質(zhì)的微生物，

40、使出水更易達(dá)到允許排放的標(biāo)準(zhǔn)。消毒池都有配套的現(xiàn)場(chǎng)控制箱。紫外線殺菌消毒是利用適當(dāng)波長的紫外線對(duì)微生物的輻射損傷，破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的DNA或RNA的分子結(jié)構(gòu)，使微生物自身不能復(fù)制，造成生長性細(xì)胞死亡和再生性細(xì)胞死亡，達(dá)到殺菌消毒的效果。2.3.8加藥間采用投加聚合氯化鋁藥劑進(jìn)行化學(xué)除磷，并且化學(xué)除磷加藥間與污泥濃縮脫水機(jī)房合建，加藥間留有一定的發(fā)展空間，按遠(yuǎn)期規(guī)模設(shè)計(jì)。藥劑投加點(diǎn)為改進(jìn)型四溝式氧化溝厭氧區(qū)出水處和氣水反沖洗濾池前端，兩處投加量不同。2.3.9污泥儲(chǔ)泥池污泥儲(chǔ)泥池用于調(diào)蓄剩余污泥，同時(shí)它還使得控制剩余污泥中的磷在厭氧條件下不再重新釋放，剩余污泥在儲(chǔ)泥池內(nèi)的停留時(shí)間應(yīng)控制在4h

41、以內(nèi)。剩余污泥的含水率高達(dá)99%，若含水率減小為98%，則相應(yīng)的污泥體積降為原體積的一半。2.3.10污泥濃縮脫水機(jī)房污泥濃縮的主要目的是為了減少污泥體積，以便后續(xù)的單元操作。目前，污泥濃縮的技術(shù)界限大致為：活性污泥含水率可降至97%98%，初次沉淀污泥可降至90%92%。目前，污泥濃縮的方法有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮，其中重力濃縮應(yīng)用最廣。污泥顆粒在重力濃縮池中的沉降行為屬于成層沉降，沉降開始不久沉降污泥即出現(xiàn)分層現(xiàn)象，最上層為清水層，其下為濃度均勻的勻降曾，再下面為濃度漸變的過渡層，最下面是壓縮層，四層之間有三個(gè)界面34。3.設(shè)計(jì)計(jì)算書污水處理廠構(gòu)筑物和機(jī)械設(shè)備有粗格柵、污水提升泵房、

42、細(xì)格柵、旋流沉砂池、四溝式氧化溝、曝氣設(shè)備、二級(jí)提升泵房、氣水反沖洗濾池、紫外消毒池等。機(jī)械設(shè)備平均工作時(shí)間按10h設(shè)計(jì)。3.1粗格柵的設(shè)計(jì)污水處理廠設(shè)計(jì)水量Q平= 0.5105m3/d =578.7L/s=0.579 m3/s總變化系數(shù)Kz = 2.7/Q平0.108=1.36最高時(shí)：Qmax= Kz×Q平=1.36×578.7=787.032L/s=0.787 m3/s1. 設(shè)計(jì)參數(shù)最大設(shè)計(jì)流量Qmax0.787m3/s過柵流速v07m/s柵條凈間隙b25.0mm柵前流速V10.6 m/s柵條寬度s0.01m格柵傾角60°2. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明：Qmax最大設(shè)計(jì)流

43、量，為0.787m3/s ； 設(shè)計(jì)采用10圓鋼為柵條，即柵條寬度為S = 0.01m 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得： 1.50m 0.75m所以柵前槽寬約為1.50m。柵前水深約為0.75m。 格柵的間隙數(shù)量= 56（條） 柵槽寬度B： B = S（n-1）+ b×n = 0.01×(56-1)+0.025×56=1.95m 過柵水頭損失h2 ： 設(shè)柵條斷面形狀為銳邊矩形 其中=2.42h2=k×ho= 0.253mK 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用K=3。 柵后槽的總高度H h1格柵前渠道超高，一般去h1=0.3m H = h + h

44、1 + h2=0.75+0.3+0.253=1.3m 格柵的總長度L： 0.618m H1 = h + h1 =0.75+0.3 = 1.05m式中：L1進(jìn)水渠漸寬部位的長度，m； L2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； B1進(jìn)水渠寬度，柵前槽寬，m； 1進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取20°。 每日柵渣量W計(jì)算 1.50 m3/d攔截污物量遠(yuǎn)大于0.3 m3/d，宜采用機(jī)械清渣。式中：W每日柵渣量，m3/d； W1單位體積污水柵渣量，m3/(103m3污水)，一般取0.10.01，細(xì)格柵取大值，粗格柵取小值，此處取0.03。kz污水流量總變化系數(shù)。3.2進(jìn)水泵房的設(shè)計(jì)粗格柵井與提升泵

45、房合建，建設(shè)采用地下鋼筋混凝結(jié)構(gòu)，選用的設(shè)備類型是可提升式無堵塞潛水污水泵。1.設(shè)計(jì)資料 設(shè)計(jì)流量最大設(shè)計(jì)流量Qmax= Kz×Q平=1.36×0.5×105t/d=68000t/d=0.787 m3/s 泵站地理位置泵站位于管網(wǎng)末端的粗格柵后，污水處理廠的前段，地面標(biāo)高140m。2.設(shè)計(jì)計(jì)算提升的初始水位：-5.2m提升后的水位：5.75m提升凈揚(yáng)程：10.95m設(shè)泵的水頭損失為：1m所需的揚(yáng)程H為：11.95m采用潛水房，一用兩備，單泵提升流量Q=1000m3/h，N=55KW，揚(yáng)程12m，轉(zhuǎn)速1250r/min，排出口徑210mm28。泵房的設(shè)計(jì)為地上部分6

46、m,地下部分7m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。設(shè)有閘門以便檢修。3.3細(xì)格柵的設(shè)計(jì)Qmax= 0.787 m3/s1. 設(shè)計(jì)參數(shù)最大設(shè)計(jì)流量Qmax0.787m3/s過柵流速v1.2m/s柵條凈間隙b10.0mm柵前流速V10.7 m/s柵條寬度s0.01m格柵傾角80°2. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明：Qmax最大設(shè)計(jì)流量，為0.787m3/s ； 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式計(jì)算得： 0.57m所以柵前槽寬約為1.15m。柵前水深約為0.57m。 格柵的間隙數(shù)量= 115（條） 柵槽寬度B： B = S（n-1）+ b×n = 0.01×(115-1)+0.01×115=2.3m 過

47、柵水頭損失h2 ： 設(shè)柵條斷面形狀為銳邊矩形 其中=2.42h2=k×ho= 0.525mK 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用K=3。 柵后槽的總高度Hh1格柵前渠道超高，一般去h1=0.3mH = h + h1 + h2=0.57+0.3+0.525=1.4m 格柵的總長度L： 1.58m H1 = h + h1 =0.57+0.3 = 0.87m式中：L1進(jìn)水渠漸寬部位的長度，m； L2柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度，m； B1進(jìn)水渠寬度，柵前槽寬，m； 1進(jìn)水漸寬部分的展開角，一般取20°。 每日柵渣量W計(jì)算 3.5 m3/d攔截污物量遠(yuǎn)大于0.3

48、m3/d，宜采用機(jī)械清渣。式中：W每日柵渣量，m3/d；W1單位體積污水柵渣量，m3/(103m3污水)，一般取0.10.01，細(xì)格柵取大值，粗格柵取小值，此處取0.07。kz污水流量總變化系數(shù)。3.4旋流沉砂池的設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)參數(shù).表面水力負(fù)荷：200m3/(m2.h) HRTmax30s.有效水深12m，池徑與池深比為2.02.5m.進(jìn)水渠道流速：在最大流量的4080的情況下為0.60.9m/s,在最小流量時(shí)大于0.15m/s，在最大流量時(shí)不大于1.2m/s.進(jìn)水渠道直段長度應(yīng)為渠寬的7倍，并不小于4.5m.出水渠道與進(jìn)水渠道的夾角大于270°，以最大限度地延長水流在沉砂池內(nèi)的停

49、留時(shí)間，達(dá)到除砂的目的。.出水渠的寬度為進(jìn)水渠的兩倍。出水渠的直線段要相當(dāng)于出水渠的寬度。圖7 鐘式沉砂池剖面圖2. 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)流量：Qmax = 0.787 m3/s1) 沉砂池的直徑式中：Q設(shè)計(jì)流量，；表面負(fù)荷，；則=4.25m2) 沉砂池有效水深式中：t水力停留時(shí)間，設(shè)計(jì)中取t=36s則，取h2=2.0m3) 沉砂室所需容積式中:Q平= 0.5105m3/d =578.7L/s=0.579 m3/sT清觸沉砂的時(shí)間,間隔設(shè)計(jì)中取T=1d。X城市污水沉砂量，,污水一般采用30污水；則4) 沉砂斗容積式中： d沉砂斗上口直徑，m，設(shè)計(jì)中取d=1.4m；沉砂斗圓柱體的高度，m,設(shè)計(jì)中取=1.

50、5m；沉砂斗圓臺(tái)體的高度，m；r沉砂斗下底直徑，m，一般采用0.40.6m,設(shè)計(jì)中取r=0.4m。5) 沉砂室高度式中： 沉砂池超高，m，一般采用0.30.5m，設(shè)計(jì)中取=0.3m；沉砂池緩沖層高度，m；H=0.3+1.998+1.425+1.5+0.5=5.72m6) 進(jìn)水渠道進(jìn)水渠與渦流式沉砂池呈切線方向進(jìn)水，以提供渦流的初速度。進(jìn)水渠道寬度：式中： 進(jìn)水流速，一般采用1.61.2m/s，設(shè)計(jì)中取=1.0m/s；進(jìn)水渠道水深，m，設(shè)計(jì)中取=1m。則進(jìn)水渠道長度 L1=7B1=7×0.79=5.53m3.5厭氧混合池與氧化溝的設(shè)計(jì)1.基礎(chǔ)資料處理規(guī)模：Q=50000m3/d進(jìn)水水質(zhì)

51、：BOD5=130 mg/L，COD=220 mg/L，SS=180 mg/L，NH4+-N=25 mg/L，TN=30 mg/L，TP=45 mg/L，水溫最高30，最低10；出水水質(zhì)：BOD510mg/L，COD50mg/L，SS10mg/L，NH4+-N5mg/L，TN15mg/L，TP0.5 mg/L。2.設(shè)計(jì)參數(shù)考慮污水處理廠脫氮除磷的要求，設(shè)計(jì)污泥齡取20d。為提高系統(tǒng)抗負(fù)荷變化能力，選擇混合液污泥濃度MLSS=3000mg/L（MLVSS=0.650MLSS=1950 mg/L），考慮所選污水處理工藝不設(shè)初沉池，取有效性系數(shù)f=0.60，溶解氧濃度好氧區(qū)取2.0 mg/L，缺氧區(qū)

52、取0.2 mg/L，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值，取污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.60kgVSS/kgBOD5,內(nèi)源代謝系數(shù)Kd=0.05,K=k=0.038，設(shè)置三組氧化溝，每組設(shè)計(jì)流量1.67×104m3/d35。3.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）氧化溝確定污泥齡 綜合考慮到脫氮除磷的要求，確定各參數(shù)為：Kd=0.05d-1, Y=0.60kgVSS/kgBOD5,取SRT=20d。 確定出水溶解性BOD5考慮到該工藝無初沉池，所以取f=VSS/SS=0.60,由于總出水的BOD5總應(yīng)包括出水溶解性BOD5和由于出水帶出的VSS所構(gòu)成的BOD5這兩部分。因此，最終出水BOD5的應(yīng)當(dāng)是：總出水的BOD5（mg/L）=出水

53、溶解性BOD5(mg/L)+出水中VSS的BOD5(mg/L)實(shí)際上VSS只有77%是可生物降解的，23%是惰性的。因此，1mgVSS只有0.77mg BOD5。則出水中SS所占BOD5=出水SS×f×fb=10×0.60×0.77=4.62 mg/L出水總BOD5=Se+出水VSS產(chǎn)生的BOD5=4.39+4.62=9.01 mg/L10 mg/L符合要求。 確定氧化溝好氧區(qū)容積 根據(jù)勞倫斯-麥卡蒂方程：水力停留時(shí)間 污泥負(fù)荷 如下式： 滿足F/M值在0.10.2 kgBOD5/(kgMLSS·d)，符合脫氮除磷的要求。 四溝式氧化溝的產(chǎn)泥量

54、表觀產(chǎn)率系數(shù)又Q×Sr×Yobs=Xw=Q×(S0-Se)×Yobs ,則剩余污泥量為：Xw=Q×Sr×Yobs=5.0×104×(130-4.39)×10-3×0.3=1884.2kg/d（干污泥量） 硝化校核實(shí)際硝化速率 rn=fn·qn式中，fn為硝化菌在活性污泥中所占的比例，原污水中BOD5/TKN130/30=4.33。表3 BOD5/TKN與活性污泥中硝化菌的比率BOD5/TKN硝化菌的比率fBOD5/TKN硝化菌的比率f0.512340.350.210.120.0860.

55、064567890.0540.0430.0370.0330.029此時(shí)對(duì)應(yīng)fn=0.061（由表3采用內(nèi)插法計(jì)算）；qn為單位質(zhì)量的硝化菌降解NH4+-N的速率。硝化菌比增長速率,則式中Yn為硝化菌產(chǎn)率系數(shù)，取Yn=0.1kgVSS/kgNH4+-N。所以實(shí)際硝化速率rn=fn·qn=0.061×0.5=0.0305 d-1又因?yàn)閯t9.3h可見設(shè)計(jì)HRTN=9.3h能夠滿足硝化要求。 缺氧區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算 采用負(fù)荷法。系統(tǒng)每日脫氮量=275.6kg/d式中，出水中的NO3-Ne按5mg/L 計(jì)。取反硝化速率qdn=0.06kgNO3-N/(kgVSS·d) 則反硝化所需容積 水力停留時(shí)間TN去除率混合液回流比 澄清區(qū)容積計(jì)算四溝式氧化溝中一條邊溝是作澄清用。假定四溝內(nèi)污泥濃度分別為兩邊溝3300mg/L,中溝均為2400mg/L，平均3000mg/L。表4 四溝式氧化溝一個(gè)單元工作過程編號(hào)工作過程MLSS（mg/L）時(shí)間（h）A池澄清過渡段33001B池曝氣24004C池曝氣24004D池沉淀33004按照表5所示的四溝式氧化溝的工作過程及四條溝平均污泥濃度，估算活性污泥比例： 故氧化溝總?cè)莘e為： 則澄清區(qū)的容積為：13348.3-6454.