渭南市污水廠設(shè)計

1、摘 要渭南市污水處理廠處理的污水是由城市生活用水和城市工業(yè)廢水以及公共建筑用水組成。其混合污水最大日設(shè)計流量為Q=113233米3/d, 日變化系數(shù)K=1.1,總變化系數(shù)為K=1.4 , 其中城市設(shè)計人口28萬人，城市公共建筑污水按城市污水的30%計，工業(yè)污水量19000米3/d，設(shè)計水質(zhì)經(jīng)環(huán)保部門監(jiān)測，污廢水主要污染物COD、SS、BOD、TP、TN、NH-N以及重金屬和有毒物質(zhì)少量，其設(shè)計混合污水水質(zhì)如下：COD=465.71mg/l , SS=243.77mg/l， BOD5=182.13mg/l，TN =45 mg/l，TP =3.49 mg/l，NH-N=34mg/l，PH=7-8，

2、年平均溫度11.5。C ，夏季最高溫度為39.6。C，冬季最低溫度為-21.2。C，處理廠處理水質(zhì)為：BOD520mg/l，CODcr60mg/l，SS20mg/l，NH3-N8mg/l，TP1.0mg/l，出水水質(zhì)符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）中的一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計采用DE型氧化溝處理工藝。處理構(gòu)筑物主要有旋流沉砂池、DE型氧化溝、二沉池等，其主要構(gòu)筑物DE型氧化溝系統(tǒng)是在DE型氧化溝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，有2個平行的氧化溝和一個獨立的沉淀池組成，處理程度大大提高，該系統(tǒng)可進行硝化，反硝化反應(yīng)，從而達到生物脫氮的功能，在其系統(tǒng)前增設(shè)厭氧池則可達到除磷的目的。該系

3、統(tǒng)具有高效，節(jié)能的特點，且耐沖擊負荷高，出水水質(zhì)好。 關(guān)鍵詞：DE型氧化溝工藝；城市混合污水；硝化；反硝化；脫氮除磷 ABSTRACTThe sewage water of WeiNan's sewage treatment plants located reason is formedmainly by urban life and urban industrial waste water and public construction group using water. The Mixed sewage maximum design daily flow is 113322 m3

4、/d. Coefficient of variation is 1.1 and changes in the total coefficient is 1.4. The urban design population is two hundreds and eighty thousands. Urban construction of urban sewage effluent by 30% in terms of industrial sewage of 19,000 m3/d. Design of water quality is monitored by environmental pr

5、otection departments, the main pollutant wastewater effluent is COD, SS, BOD, TP, TN, NH-N,as well as heavy metals and small toxic substances and its design mixed effluent quality are as follows : COD = 465.71mg / l, SS = 243.77 mg / l, BOD5 = 182.13 mg / l, TN =45 mg/l，TP =3.49 mg/l，NH-N=34mg/l， pH

6、 = 7-8. The average year temperature 11.5. C , highest summer temperature of 30. Cand the lowest winter temperature of -21.2. C.The treated water : BOD5 20 mg / l, CODcr 60 mg / l, SS 20 mg / l, NH3-N 8 mg / l, TP 1.0 mg / l.The water quality conforms to the "urban sewage treatment plant pollut

7、ant discharge standards" (GB18918-2002) of a B emission standards. The designs DE oxidation ditch treatment process. Dealing with the main structures stratospheric Grit Chamber, DE oxidation ditch, two sedimentation tank. Its main structures DE oxidation ditch system is in DE oxidation ditch de

8、veloped on the basis of, have two parallel oxidation ditch and an independent pool of precipitation, the degree of treatment greatly improved, The system can nitrification, denitrification reaction, so as to achieve the function of biological nitrogen removal in the system before additional anaerobi

9、c pond phosphorus can reach the objective. The system is highly efficient, energy-saving features, and resistance to shock loading and the water is quality good. Keywords: DE type oxidutwn ditch; City mixed sewage；Nitrication; Denitrication; Nitrogen and phosphorus removal第1章 設(shè)計概論1.1設(shè)計依據(jù)和設(shè)計任務(wù)1.1.1原始

10、依據(jù) 1.設(shè)計題目：渭南市污水廠設(shè)計 2.設(shè)計的基礎(chǔ)資料 (1)渭南市位于東經(jīng)108°50110°38和北緯34°1335°52之間，地處陜西關(guān)中平原東部，東瀕黃河與山西、河南毗鄰，西與西安、咸陽相接，南倚秦嶺與商洛為界，北靠橋山與延安、銅川接壤，南北長1823公里，東西寬1497公里，位居新亞歐大陸橋的重要地段，是陜西省和西部地區(qū)進入中東部的“東大門”，總?cè)丝?31萬人，總面積13萬平方公里。 (2)該城市的設(shè)計人口28萬人，居住建筑內(nèi)設(shè)有室內(nèi)給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備。 (3)該污水廠接納工業(yè)污水量為19000立方米平均日，其中包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生活淋浴

11、污水。城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%計。 (4)水質(zhì)： 1當(dāng)?shù)丨h(huán)保局監(jiān)測工業(yè)廢水的水質(zhì)為： BOD5=270L COD=480L SS=265L TN=45L NH3-N=29L TP=3.7L PH=78 2城市生活污水水質(zhì)： COD=460L NH3-N=36L TN=45L TP=3.4L 3混合污水： 重金屬及有毒物質(zhì)：微量，對生化處理無不良影響； 大腸桿菌數(shù)：超標(biāo)； 冬季污水平均溫度15 ，夏季污水平均溫度25 (5)出水水質(zhì) 城市污水經(jīng)處理后，60%就近排入水體-渭河。污水處理廠出水水質(zhì)參考城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)中的一級B標(biāo)準(zhǔn)，并盡量爭

12、取提高出水水質(zhì)，因此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為： COD60L SS20L BOD20L TN=20L NH-N=8L TP1L 城市污水經(jīng)處理后，40%作為城市景觀環(huán)境用水，用于湖泊水源水。高程出水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行景觀環(huán)境用水的再生水水質(zhì)指標(biāo)(GBT 18921-2002)。 (6)氣象資料 屬暖溫帶半濕潤半干旱季候風(fēng)氣候，四季分明，光照充足，雨量適宜。 氣溫：年均氣溫：11.5，年極端最高氣溫39.6，年極端最低氣溫-21.2。風(fēng)向風(fēng)速：冬季主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)東南風(fēng),風(fēng)流頻率:18%,年平均風(fēng)速:2.55ms,年最大風(fēng)速18ms。 降水量:年雨量529-638。 冰凍期36天,年無霜期1

13、99-255天。(7)水體、水文地質(zhì)資料1.水體資料 污水廠二級處理排入渭河，水流量按90%保證率，月均流量為17.94 m3/s，枯水期流量為11.7 m3/s，流速為0.38 ms。河水平均水位高程是386.00 m，河底標(biāo)高為385.5 m。2.區(qū)域地下水為潛水，地下水位在411 m，隨季節(jié)變化。水質(zhì)對混凝土無侵蝕性。3.地基狀況良好，地基承載力特征值120Kpa。 設(shè)計地震烈度7度。4.該污水處理廠地勢平坦。廠區(qū)設(shè)計地面標(biāo)高為391.60 m，污水處理廠地形圖見附圖。(8)該污水處理廠進水干管數(shù)據(jù) 污水管進廠管底標(biāo)高384.60 m，管徑1300，充滿度0.75。1.1.2設(shè)計內(nèi)容和要

14、求 1.通過閱讀中外文獻，調(diào)查研究與收集有關(guān)的設(shè)計資料，確定合適的污水、污泥及中水處理工藝流程，進行各個構(gòu)筑物的水力計算，經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟分析，選擇合理的設(shè)計方案。具體的說，需要進行下列各項工作： 根據(jù)原始資料、要求的處理水質(zhì)以及當(dāng)?shù)氐木唧w條件，如水資源情況、水體污染情況，氣候與地形條件等來確定污水處理廠的設(shè)計規(guī)模、污水處理程度與處理工藝流程，選擇主要構(gòu)筑物的類型。方案選擇是，應(yīng)進行多方面的比較。 在確定污水處理工藝流程時，同時選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型，對所有的構(gòu)筑物都進行設(shè)計計算，包括確定各個構(gòu)筑物和設(shè)備的有關(guān)設(shè)計參數(shù)，尺寸與所需的材料與規(guī)格等。 根據(jù)原始資料，當(dāng)?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)

15、與成分，選擇合適的污泥處理工藝方法，進行各個單體構(gòu)筑物的設(shè)計計算。 進行處理廠總平面圖和高程布置并計算和繪圖，平面布置更應(yīng)該注意緊湊，保證運行便于管理；對污水與污泥處理系統(tǒng)要做出較準(zhǔn)確的水力計算與高程計算。 對需要繪制工藝施工圖的構(gòu)筑物還要進行更詳細的施工圖所必須的設(shè)計計算，包括各部位構(gòu)件的形式，構(gòu)成與具體尺寸等。構(gòu)筑物和設(shè)備的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和機電設(shè)計。 城市污水回用工程工藝設(shè)計，高程設(shè)計，含各部分單構(gòu)筑物的工藝施工圖設(shè)計。 污水處理廠勞動定員。 對污水處理廠進行經(jīng)濟概算與成本分析，提出主要設(shè)備的規(guī)格和數(shù)量。 2.基本要求 熟悉資料，擬訂方案，確定設(shè)計的基本參數(shù)。提出若干個可能的方案，寫出書面材

16、料，附有必要的草圖，提交指導(dǎo)教師審閱后，方能繼續(xù)下一步設(shè)計。必須注意，提出的可能方案，須具有比較意義。即各方案之間應(yīng)有若干原則上的不同，這些不同點又確能反映它們在解決該工程問題時，技術(shù)上和經(jīng)濟上各有個自的特點。 論證與比較方案，推薦方案。論證比較方案時，務(wù)求方案應(yīng)在同等的基礎(chǔ)上，應(yīng)是實事求是地突出各個方案的優(yōu)缺點，尊重客觀規(guī)律，避免主觀臆斷。 推薦方案的擴大初步設(shè)計：內(nèi)容包括編寫設(shè)計說明書、計算書、工程繪圖、工程經(jīng)濟概算與成本分析等。在設(shè)計過程中應(yīng)隨時作好記錄，記下設(shè)計工作要點和依據(jù)、論點，作為說明書的初稿，要避免把編寫說明書的工作到最后倉促完成，以影響畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。1.1.3設(shè)計目的 隨著

17、現(xiàn)今工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和城市人口的增長，城市污水和工業(yè)廢水排放量日益增加。未經(jīng)處理的城市污水任意排放，水污染現(xiàn)象亦越來越嚴(yán)重了，在這種情況下，修建成一整套完整的污水處理廠已顯得非常的重要。如果具備足夠條件的話，我們應(yīng)該研究一種可以回收并再利用污水的方式，以便更好的利用水資源。，這樣不僅會減輕對水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染，而且直接有利于城市發(fā)展發(fā)展和生態(tài)環(huán)境，及國計民生。所以，在污水排入水體前，必須對城市污水進行處理。而且工業(yè)廢水排入城市批水管網(wǎng)時，必須符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)。最后流入管網(wǎng)的城市污水統(tǒng)一送至污水處理廠處理后排入水體。通過閱讀中外文獻，調(diào)查研究與收集有關(guān)的設(shè)計資料，經(jīng)計算分析比較選擇合適的處理工藝，掌

18、握水污染理論，系統(tǒng)的認知污水處理的必要性，自主的進行優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過設(shè)計讓學(xué)生了解排水工程的設(shè)計內(nèi)容與方法，其中包括了城市排水管網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計和污水處理廠的建設(shè)以及工藝流程的選用，收獲甚多，為日后的學(xué)習(xí)與工作積累了寶貴的經(jīng)驗。同時具備了較熟練的計算機應(yīng)用技能。1.2設(shè)計水量計算 根據(jù)原始資料,該污水處理廠處理水包括生活污水和工業(yè)污水,位于陜西省渭南市,服務(wù)區(qū)人口28萬人,居住建筑內(nèi)設(shè)有室內(nèi)給排水衛(wèi)生設(shè)備和淋浴設(shè)備,城市公共建筑污水量按城市生活污水量的30%計,工業(yè)廢水量為19000 m3/d,其中包括工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生活淋浴用水.城市混合污水變化系數(shù)為:日變化系數(shù)K日=1.1, 總變化系數(shù)KZ=

19、1.4。 查第五冊城鎮(zhèn)居民生活用水定額表1，居民生活用水定額：q0=150240L/cap·d，設(shè)計中取值200 L/(cap·d)；=0.85 1.居民生活污水量 Q1=Nq0 式中：N設(shè)計人口，人 q0居民生活用水定額，q0=200 L/(cap·d) 排放系數(shù)0.80.9取0.85 Q1=0.85*28*10000*200=47600000L/d=550.93L/s=47600m3/d=1983.33m3/h 2.工業(yè)污水量Q2=19000m3/d=791.67m3/h=219.91L/s 3.公共建筑用水量Q3 Q2=30% * Q1=165.28L/s=

20、595.00m3/h=14280m3/d 4.平均日混合污水量Q= Q1+ Q2+ Q3=80880m3/d =3370m3/h =936.12L/s 5.最高日污水量Qmr=K日*Q=1.1*Q=88968.75m3/d=3707m3/h=1029.73L/s6.最高日最高時用水量Qmax=KZ*Q=1.4*Q=113233.08m3/d=4718.04 m3/h=1310.57 L/s表1-1 水量列表項目設(shè)計水量m3/dm3/hL/sQ808803370936.12Qmr88968.753707.031029.73Qmax113233.084718.041311.00 1.3設(shè)計水質(zhì)1.

21、3.1生活污水水質(zhì) 通過查閱室外排水設(shè)計規(guī)范(GB50014-2006)人均排放的污染物定額BOD5=2550 g/(cap·d) SS=4065 g/(cap·d)。 1.懸浮物的計算 (1)生活污水中的懸浮物計算CSS生=1000as/ q0*（mg/L） 式中：as-每人每日所排放的污水中的懸浮物克數(shù)4065 mg/L，設(shè)計中取SS=40 g/(cap·d) q0居民生活用水定額，q0=200 L/(cap·d) 排放系數(shù)0.80.9，取0.85 CSS生=1000*40/200*0.85=235.29 mg/L (2)工業(yè)廢水中的懸浮物濃度 CS

22、S工=265 mg/L (3)混合污水設(shè)計濃度 CSS混= (Q1* CSS生+ Q2* CSS工)/( Q1+ Q2) mg/L =243.77 mg/L 2.BOD5的計算 (1) 生活污水中的BOD5計算C BOD5生=1000as/ q0*（mg/L） 式中：as-每人每日所排放的污水中的BOD5克數(shù)2550 g/(cap·d)，設(shè)計中取BOD5=25 g/(cap·d) q0居民生活用水定額，q0=200 L/(cap·d) 排放系數(shù)0.80.9，取0.85 C BOD5生=1000*25/200*0.85=147.06 mg/L (2)工業(yè)廢水中的BO

23、D5濃度: C BOD5生=270 mg/L (3)混合污水設(shè)計濃度: C BOD5混= (Q1* C BOD5生+ Q2* C BOD5工)/( Q1+ Q2) mg/L =(47600*147.06+19000*270)/66600 =182.13 mg/L 3.混合污水中其他各項指標(biāo)為:C cOD5=465.71 mg/L C NH3-N =34 mg/L C TN =45 mg/L C TP=3.49 mg/L 4去除率的確定： 式中：C0進水物質(zhì)濃度，mg/L Ce出水物質(zhì)濃度，mg/L5. SS去除率：6.BOD5去除率：7.CODcr去除率：8.NH3-N去除率：9.TN去除率：

24、10.TP去除率：表1-2 出水濃度匯總序號基控項目一級B標(biāo)進水水質(zhì)去除率%1COD60 mg/L465.7187.122BOD520 mg/L182.1389.023SS20 mg/L243.7791.804TN20 mg/L4555.565TP1 mg/L3.4971.356NH3-N8 mg/L3476.357pH6-97-8-1.4設(shè)計人口與當(dāng)量人口計算 1.當(dāng)量人口N2的計算: N2 =Ci*Qi/bs(1) 一級處理以SS為標(biāo)準(zhǔn)計算 式中:bs=3550 g/(cap·d) 設(shè)計中取40 g/(cap·d) Ci-工業(yè)廢水懸浮物濃度,即為40 g/(cap

25、83;d) Qi-工業(yè)廢水設(shè)計流量19000 m3/d則有: N2 =243.77*80880/40=49.29萬人對于一級處理N2 =49.29萬人(2) 二級處理以BOD5為標(biāo)準(zhǔn)計算則有: N2=182.13*80880/30=49.10萬人對于二級處理N2=49.10萬人第2章 工藝流程的確定2.1城市污水處理的現(xiàn)狀和發(fā)展2.1.1目前存在的問題 我國污水處理事業(yè)的歷史始于1921年，到改革開放的近二十年來取得了迅速的發(fā)展，但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。據(jù)統(tǒng)計，到2000年底，全國已建設(shè)城市污水處理廠427座，其中二級處理廠282座。這些污水處理廠的建設(shè)，極大地提高了城市污水的處理水平，但

26、處理量的增加仍遠遠滯后于污水排放量的增長，兩者之間的差距還有進一步拉大的趨勢。即便按98年資料，我國城市污水的處理率也僅為15.8%，西方發(fā)達國家如美國早在1980年就已達到了70%. 我國的污水處理事業(yè)的實際情況是污水處理率低，很多老城區(qū)的排水管網(wǎng)甚至不成系統(tǒng)。城市污水處理能力增長緩慢和污水處理率低是造成我國水環(huán)境污染的主要原因，由此導(dǎo)致了水環(huán)境的持續(xù)惡化，并嚴(yán)重的制約了我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展。我國城市污水處理能力增長緩慢的主要原因可以歸結(jié)為以下幾個方面： 1）污水處理技術(shù)落后 城市污水處理技術(shù)是城市污水處理設(shè)施能否高效運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵；長期以來，我國的污水處理技術(shù)都是沿襲了歐美國家近百年來的路線和

27、處理技術(shù)，在吸收、消化國外技術(shù)的同時也形成了自己的技術(shù)，城市污水處理技術(shù)有了很大的發(fā)展，但是我國現(xiàn)階段采用的污水處理技術(shù)與同期國外的技術(shù)水平相比依然還很落后，始終存在效率低、能耗高、維修率高、自動化程度低等缺點，從而影響它們在污水處理廠投標(biāo)中的競爭力。 2）資金短缺，投資力度不夠 城市污水處理系統(tǒng)是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是防止水污染、改善城市水環(huán)境質(zhì)量的重要手段，為發(fā)展我國的城市污水處理，使水環(huán)境污染得到有效的控制。資金是個根本問題。我國經(jīng)濟水平相對于發(fā)達國家還比較落后，用于水污染治理的資金還很緊缺，不可能完全照搬國外的技術(shù)和模式，依靠大規(guī)模建設(shè)城市污水處理廠來改善水環(huán)境在現(xiàn)階段實現(xiàn)的可能

28、性不大。 3）運行經(jīng)費不到位 4）污水處理工藝選擇跟風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重 5）管理水平低，維修費用高傳統(tǒng)的處理技術(shù)較復(fù)雜，我國目前操作人員的技術(shù)素質(zhì)及管理水平不能適應(yīng),這樣就造成了即使已建成的污水廠也不能正常運行,嚴(yán)重制約了已建城市污水廠的正常運行。進口設(shè)備的維修與設(shè)備備件的開發(fā)，經(jīng)過幾年的運轉(zhuǎn)后，設(shè)備陸續(xù)會出現(xiàn)大小不等的損壞，特別在索賠期后的維修和正常的大修需要有專業(yè)的技術(shù)人才來進行，如果請國外的專家來維修，維修成本將會大幅度提高，實在難以接受，或使進口設(shè)備維持正常的運轉(zhuǎn)，需專業(yè)人才，充足的備品備件。 即使修建了城市污水處理廠，其高昂的運行維護管理費用也是城市污水處理率低，水體污染嚴(yán)重的主要原因之一。

29、據(jù)清華大學(xué)紫光顧問公司調(diào)查：我國污水處理設(shè)備運行狀況是1/3運行正常、1/3不正常、1/3處于閑置狀態(tài)，污水處理廠的實際運轉(zhuǎn)率只能達到50%，我國污水的實際處理率遠遠低于污水處理設(shè)施的處理能力。 統(tǒng)計資料表明：2010年要增加6722萬噸的污水處理，約需1344億元的環(huán)保資金投入。按目前日處理能力2685萬噸，每立方米的運行費用0.5元計算，需運行費用49億元/年，到2010年則需171.7億元，資金不足十分突出。雖然近幾年國家對污水處理投資有所增加，但與國外相比還差距甚遠，遠遠不能滿足需要。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計：發(fā)達國家包括美國、德國、日本、法國、英國等國家用于排水設(shè)施與污水處理方面的投資約占國民

30、經(jīng)濟總產(chǎn)值的0.530.88。而我國在20世紀(jì)90年代用于排水設(shè)施與污水處理方面的投資僅占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的0.020.03。所以我國應(yīng)通過宏觀調(diào)控調(diào)整投資結(jié)構(gòu)，加大對城市排水和城市污水處理設(shè)施的投入。2.1.2今后的發(fā)展趨勢 針對目前的實際情況，國家提出了至2010年要求設(shè)市城市污水處理率不低于60%，建制鎮(zhèn)污水處理率不低于50%的目標(biāo)，因此，未來一段時間內(nèi)我國污水處理事業(yè)將是大城市和廣大中小城市（鎮(zhèn)）并舉。 這就決定了應(yīng)用于中小城市（鎮(zhèn)）的污水處理技術(shù)首先必須經(jīng)濟、高效、節(jié)省能耗和簡便易行。因此，研究和開發(fā)對傳統(tǒng)工藝的改造和替代的新工藝，發(fā)展具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的、處理效果好且高效率低能耗的

31、污水處理技術(shù)，是我國當(dāng)前污水治理領(lǐng)域的一項主要任務(wù)。結(jié)合我國的實際情況，確定走簡易、高效率、低能耗的技術(shù)路線適合我國的國情。目前，國內(nèi)建成的城市污水廠絕大部分采用活性污泥法處理工藝，生物膜法應(yīng)用很少。上海在50年代建成一座用礫石為濾料的生物濾池，運行40余年，處理效果良好，經(jīng)常費比活性污泥法低50%多，但并未引起人們重視。1921年在上海已建成一座活性污泥法處理廠，1926年又建成兩座活性污泥法處理廠，處理規(guī)模各為1.4萬m3/d，其中上海東區(qū)污水廠一直延用至今，對活性污泥法運行管理積累了豐富經(jīng)驗。隨著科技的發(fā)展和微處理機與自控技術(shù)設(shè)備的進步與普及，對活性污泥法工藝進行改革，特別是80年代以來

32、，隨著改革開放步伐的加快，在污水處理方面，利用外國資金，引進了一批國外污水處理工藝和設(shè)備，使污水處理技術(shù)有較大的發(fā)展。目前，各種活性污泥變法已在工程中得到應(yīng)用，例如AB法、A/O法、A2O法、SBR法、氧化溝法等等。綜觀這些革新的活性污泥法，它們適用于不同場合，滿足不同出水水質(zhì)要求。污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢是簡易、高效率、低能耗。經(jīng)濟發(fā)展與污水處理協(xié)調(diào)發(fā)展，政策需要向這方面傾斜。多方投資，加快建設(shè)，改變運行機制，由事業(yè)型向企業(yè)型轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟管理型改變，加強參謀機制，各地審查把關(guān)，政府優(yōu)待，建設(shè)環(huán)保型污水處理廠，處理廠應(yīng)著重研究運行費用和管理水平，要從目前國內(nèi)現(xiàn)狀出發(fā)，選擇合適的工藝，切記盲目跟風(fēng)。

33、提高全民的節(jié)水意識。2.2污水生物處理中的方法比較2.2.1適合于大中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝 1.概論 目前國內(nèi)有以下幾種脫氮除磷工藝:活性污泥法脫氮傳統(tǒng)工藝缺氧-好氧活性污泥法脫氮工藝A2/O活性污泥法弗斯特利普除磷工藝厭氧-好氧除磷工藝同步脫氮除磷工藝：Bardenpho工藝；A2/O活性污泥法；生物轉(zhuǎn)盤同步脫氮除磷工藝 2.氧化溝工藝的特點、形式及實用情況 氧化溝(Oxidation ditch)又名連續(xù)循環(huán)曝氣池(Continuous Loop Reactor),是活性污泥法的一種變形,它是20世紀(jì)50年代由荷蘭衛(wèi)生工程研究所所研制成功的,自投入使用以來由于出水水質(zhì)好,管理方便等

34、技術(shù)特點,在國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)廢水的治理。 目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯威爾(Pasveer)氧化溝；卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝；奧伯爾(Orbal)氧化溝；三溝式(T型)氧化溝；雙溝式(DE型)氧化溝；一體化氧化溝。 實用情況：DE型氧化溝是丹麥克魯格公司在間歇運行的氧化溝基礎(chǔ)上發(fā)展的一種新型氧化溝。在運行穩(wěn)定可靠的前提下，操作更趨于靈活方便，它是雙溝半交替工作式氧化溝系統(tǒng)，具有良好的生物除氮功能，它與三溝式氧化溝不同之處是二沉池與氧化溝分開，并有獨立的污泥回流系統(tǒng)，兩個氧化溝相互連通，串聯(lián)運行，交替進水溝內(nèi)設(shè)有雙速曝氣轉(zhuǎn)刷，高速工作時曝氣充氧，低速時推動水

35、流，基本不充氧，使兩溝交替處于厭氧和好氧狀態(tài)，從而達到脫氮目的，在DE型氧化溝前增設(shè)一個缺氧段，基本不充氧，可以實現(xiàn)生物除磷，形成脫氮除磷的DE型氧化溝。 卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝，它是一種渠道更深，效率更高，機械性能較好的系統(tǒng)，它與其它系統(tǒng)相比其最大的特點是采用特殊的設(shè)計的立式低速表曝氣設(shè)備，由于曝氣設(shè)備的不同，（區(qū)別于水平軸式）使污水在混合曝氣充氧的同時具有泵的局部水力提升作用，使混合液和原水得到徹底的混合。 奧伯爾(Orbal)氧化溝，除了具有一般氧化溝的優(yōu)點外，流程簡單，抗沖擊負荷能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定并易于維護管理等特點，使其也具有廣泛的應(yīng)用。 三溝式(T型)氧化溝，它的工

36、藝流程比較簡單，不需要設(shè)初次沉淀池和二次沉淀池以及污泥回流裝置，又由于污泥齡較長，污泥多以趨于穩(wěn)定，無須另設(shè)污泥消化池，可節(jié)省污水廠占地面積，減少基建費用。2.2.2氧化溝工藝與SBR工藝的比較 1.從基建投資看，SBR工藝是合建式，一般情況下征地費和土建費用較氧化溝低，但是設(shè)備費用比氧化溝工藝高?？傇靸r高低要看具體情況而定：a.陜西省渭南市符合氧化溝工藝,其地價相對而言較低 b.污水處理廠所處理的進水COD濃度高,可將反應(yīng)容積與沉淀容積的比值取高,選用氧化溝工藝。 2.從運營成本上來看，SBR工藝常用鼓風(fēng)曝氣，氧化溝工藝用機械曝氣，一般來講，在供氧相同的情況下，鼓風(fēng)機比較省電，第二方面，氧化

37、溝是分建式，要回流，電耗大。 3.SBR工藝在水力混合方式上屬于完全混合式.污水進入曝氣池后立即與池內(nèi)活性污泥和氧充分混合，具有完全混合式的特征，氧化溝工藝的流態(tài)則是介于推流式和完全混合式之間，局部流態(tài)為推流式，整體處在完全混合狀態(tài)，同時具備兩種流態(tài)的特點，在有機物降解方面是時間的推流式，BOD隨著反應(yīng)時間的增加而降低。必需由多個SBR反應(yīng)器組成才能充分降解有機物，這一點，氧化溝工藝結(jié)構(gòu)則較為簡單。 4.氧化溝工藝是連續(xù)運行的，不需自動控制，而SBR工藝則是周期間歇運行，各工序轉(zhuǎn)換頻繁，需自動控制。選擇氧化溝工藝既節(jié)省自動控制設(shè)備的費用，又減少操控人員的工作量。 5.SBR工藝是靜態(tài)沉淀，氧化

38、溝工藝則是動態(tài)沉淀，在處理時間方面，氧化溝工藝處理每噸污水的時間要少于SBR工藝。 6.氧化溝工藝水力停留時間和污泥齡較長，懸浮物和溶解有機物可同時得到較徹底的降解，產(chǎn)泥量少，剩余污泥已得到高度的穩(wěn)定，不需設(shè)初沉池。污泥不需進行厭氧消化，減少消化池。有時還可以省去二沉池和污泥回流設(shè)施，總占地面積不僅沒有增加，反而有所減少。 7.氧化溝工藝具有抗沖擊負荷能力強的特點。2.2.3氧化溝工藝與A2/O工藝比較 A2/O工藝流程圖格柵沉砂池初沉池厭氧池缺氧池好氧池二沉池進水出水回流污泥剩余污泥回流混合液 1. A2/O工藝最為簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間短，總的水力停留時間短，總的污水廠占

39、地面積少，氧化溝工藝總的水力停留時間和污泥齡較長，能選擇氧化溝工藝的理由是它的懸浮有機物和溶解有機物可同時得到較徹底的降解，產(chǎn)泥量少，剩余污泥得到了高度的穩(wěn)定，不需設(shè)置初次沉淀池，污泥不需進行厭氧消化，又無需消化池，占地面積相對于A2/O活性污泥法工藝來講，應(yīng)該不相上下。 2. 氧化溝工藝的流態(tài)則是介于推流式和完全混合式之間，局部流態(tài)為推流式，整體處在完全混合狀態(tài)，同時具備兩種流態(tài)的特點，溶解氧在長方向形成濃度梯度，產(chǎn)生好氧，缺氧和厭氧條件。通過系統(tǒng)合理設(shè)計與控制可取得很好的脫氮除磷效果。A2/O活性污泥法工藝在這方面，其脫氮除磷效果都難以提高，污泥增長有一定的限度，當(dāng)P/BOD值高時除磷受抑

40、制，當(dāng)內(nèi)循環(huán)量大于2Q時，要想達到高效脫氮必須增加運行費用，這樣A2/O活性污泥法運行費用要高于氧化溝工藝。 3.在厭氧好氧交替運行下，A2/O活性污泥法的絲狀菌得不到大量的增殖，無污泥膨脹之虞。 4.A2/O活性污泥法在沉淀池要保持一定濃度的溶解氧，減少一定的停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)。但是溶解氧濃度也不宜太高，以防循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)器的干擾。這點要求比較嚴(yán)格，不好控制。2.2.4 DE氧化溝的選擇 氧化溝工藝流程圖 氮是植物生長的一種必不可少的營養(yǎng)成分，但是如果水體中氮的含量過高，就會產(chǎn)生富營養(yǎng)化，使溶解氧含量降低，藻類生長泛濫，加速水體天然老化的過程。另外，以硝酸

41、鹽形式存在的氮被認為是引起嬰幼兒的一種暫時性白血病高鐵紅蛋白癥的根源。因此，對于將流入飲用水水源的氧化溝出水很有必要脫氮。 氧化溝生物脫氮是首先由自養(yǎng)型好氧微生物在好氧狀態(tài)下，利用混合液中的溶解氧通過硝化反應(yīng)將氨氮氧化為硝酸鹽，再由異氧微生物在缺氧狀態(tài)下，利用混合液中的溶解氧通過硝酸鹽中的氧產(chǎn)生反硝化作用將硝酸鹽中的氮轉(zhuǎn)化釋放硝化反應(yīng)式反硝化反應(yīng)式 DE氧化溝的脫氮作用是通過特殊懂得運行方式，在兩條溝內(nèi)交替創(chuàng)造硝化和反硝化反應(yīng)的條件。典型的脫氮除磷雙溝式氧化溝系統(tǒng)運行模式見下圖（2-2-4） A階段來自厭氧池的混合液配入1溝，經(jīng)兩溝間的連通孔道進入2溝，再經(jīng)2溝的出水可調(diào)堰流往沉淀池。 在本階

42、段1溝中轉(zhuǎn)刷低速運轉(zhuǎn)，主要起攪拌作用，充氧很少，溶解氧在0.5mg/L以下，形成缺氧環(huán)境 ，溝中發(fā)生反硝化。2溝中轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)，既充氧又攪拌，形成好氧環(huán)境，溶解氧達到2mg/L，溝中發(fā)生硝化反應(yīng)。兩溝串聯(lián)形成前置缺氧脫氮系統(tǒng)。此階段時間為3.5h。 B階段是準(zhǔn)備將1溝和2溝的缺氧，好氧工況顛倒過來的過度段，本階段兩個溝的轉(zhuǎn)刷都高速運轉(zhuǎn)，保持好氧狀態(tài)，污水仍從1溝流向2溝，時間約0.5h。 C階段A階段的對稱狀態(tài)，來自厭氧池的混合液改從2溝進入，再經(jīng)1溝流往沉淀池，2溝中轉(zhuǎn)刷低速運轉(zhuǎn)，形成缺氧環(huán)境發(fā)生反硝化，1溝中轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)形成好氧環(huán)境發(fā)生硝化，兩溝串聯(lián)同樣組成缺氧脫氮系統(tǒng)，時間也是3.5h。

43、 D階段是B階段的對稱狀態(tài)，也是過渡段，轉(zhuǎn)刷工況與B階段相同，但水流方向與B階段相反，是從2溝流向1溝，時間也是0.5h。 一個循環(huán)周期為8小時，周而復(fù)始。DE氧化溝將反應(yīng)沉淀功能分開，設(shè)置單獨的沉淀池進行固液分離，氧化溝只承擔(dān)生物反應(yīng)的功能，兩條溝交替作為好氧區(qū)和缺氧區(qū)，其工藝流程不存在污泥回流問題。2.3工藝流程的確定2.3.1格柵 格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵站、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷。 截留污物的清除方法有兩種，即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大，以減輕勞動強度，一般應(yīng)用機械清除截

44、留物。2.3.2污水泵房 城市污水處理廠的運行費用大部分來自于電能，其中40%的電能為水泵消耗，所以，確定合理的水泵及水泵站是污水處理廠的關(guān)鍵所在。污水泵站的特點及形式 泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價，其它考慮因素還有：泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形條件、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。污水泵的站主要形式：合建式矩形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵數(shù)為4臺或更多時，采用矩形，機器間、機組管道和附屬設(shè)備布置方便，啟動簡單，占地面積大； 合建式圓形泵站，裝設(shè)立式泵，自灌式工作臺，水泵臺數(shù)不超過4臺，圓形結(jié)構(gòu)水力條件好，便于沉井施工法

45、，可降低工程造價，水泵啟動方便。對于自灌式泵房，采用自灌式水泵，葉輪（泵軸）低于集水池最低水位，在最高、中間和最低水位都能直接啟動，其優(yōu)點為啟動及時可靠，不需引水輔助設(shè)備，操作簡單。 非自灌式泵房，泵軸高于集水池最高水位，不能直接啟動，由于污水泵水管不得設(shè)底閥，故需設(shè)計水位設(shè)備，但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。 由以上可知，本設(shè)計因水量大，并考慮到造價、自動化控制等因素，以及施工的方便與否，采用自灌式半地下式矩形泵房。泵站的布置 該污水泵站設(shè)在污水處理廠內(nèi)，與其它構(gòu)筑物統(tǒng)一布置，為防止噪聲和污染，應(yīng)用綠化帶和公共建筑隔離，隔離寬度一般不小于30米。泵站進出口比室外地面高0.2米以上。

46、每臺泵應(yīng)設(shè)置單獨的吸水管，這不僅改善水力條件，而且可以減少雜質(zhì)堵塞管道的可能性。 泵房內(nèi)部的排水 由于泵房較深，采用電動排水。 泵房的通風(fēng)設(shè)施 自然通風(fēng)、機械通風(fēng)。 自然通風(fēng)：采用全部自然通風(fēng)布置特點，要有足夠自然通風(fēng)要求，適用于地面泵房或埋深較淺的低下式或半地下式泵房。 機械通風(fēng)：采用全部機械通風(fēng)和部分機械通風(fēng)。 部分機械通風(fēng)機械將電機排出的熱風(fēng)抽出，冷空氣自然補充。機械排風(fēng)可以分別是為電機分別排風(fēng)。也可以多臺電機組成排風(fēng)系統(tǒng)。使用較廣泛，一般用于半地下式泵站。2.3.3沉砂池的確定 沉砂池的功能的去除率比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站倒虹吸管前，以前減輕無機顆粒對于水泵、管道的磨損；

47、也可設(shè)于初沉池前，減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理條件，沉砂池的形式，按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池三類。 1.平流沉砂池 優(yōu)點：沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應(yīng)溫度變化。構(gòu)造簡單，易于施工，便于管理。 缺點：占地大，配水不均勻，易出現(xiàn)短流，易使沉砂池的后續(xù)處理增加難度。 2.豎流沉砂池 優(yōu)點：占地少，排泥方便，運行管理易行。 缺點：池深大，施工困難，造價較高，對耐沖擊負荷和溫度的適應(yīng)性較差，池徑受到限制，過大的池徑會使布水不均勻。 3.曝氣沉砂池 優(yōu)點：克服了平流沉砂池的缺點，使砂礫與外裹的有機物較好的分離，通過調(diào)節(jié)曝氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率穩(wěn)定，受流量變化

48、影響小，同時起調(diào)節(jié)曝氣作用，其沉砂量大，且其含有機物少。 缺點：由于需要曝氣，所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)有消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角。并且由于多了曝氣裝置從而使費用增加。 基于以上三種沉砂池的比較，本工程設(shè)計確定采用旋流沉砂池。2.3.4厭氧選擇池 主要去除有機氮和磷。2.3.5氧化溝 DE型氧化溝系統(tǒng)是在D型氧化溝的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由兩個平行的氧化溝和一個獨立的沉淀池組成，處理能力大大提高，曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率可達100%，該系統(tǒng)能夠在兩個平行的氧化溝分別進行硝化，反硝化的反應(yīng)，從而達到生物脫氮的目的，在該系統(tǒng)前設(shè)置厭氧池，使回流污泥與原污水在厭氧池混合，則可達到生物除磷的目的。2.3.6沉淀池（

49、二沉池） 由于本設(shè)計主要構(gòu)筑物采用氧化溝，可不設(shè)初沉池。 二沉池設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥（指生物膜法脫落的生物膜）。 1.平流沉淀池 優(yōu)點： (1)沉淀效果好； (2)耐沖擊負荷和溫度的變化適應(yīng)性強； (3)施工容易，造價低。 缺點： (1)池子配水不均勻； (2)采用多斗排泥時，每個泥斗需要單設(shè)排泥管各自排泥，操作量大。 適用條件:適用于大、中、小型污水處理廠； 適用于地下水位較高和地質(zhì)條件較差的地區(qū)。 2.輻流沉淀池 優(yōu)點： (1)多為機械排泥，運行較好，管理較簡單； (2)排泥設(shè)備已趨定型。 缺點： (1)池內(nèi)水速不穩(wěn)定，沉淀效果較差； (2)機械排泥設(shè)備

50、復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高。 適用條件：適用于大、中型污水處理廠； 適用于地下水位較高的地區(qū)。 3.豎流沉淀池 優(yōu)點： (1)排泥方便，管理簡單； (2)占地面積較小。 缺點： (1)池子深度大，施工困難； (2)對沖擊負荷和溫度變化的適應(yīng)性能力較差； (3)造價較高； (4)池徑不宜過大，否則布水不均勻。 適用條件：適用于處理水量不大的小型污水處理廠。 4.斜板（管）沉淀池 優(yōu)點： (1)沉淀效率高，停留時間短； (2)占地面積小。 缺點：用于二沉池時，當(dāng)固體負荷較大時其處理效果不太穩(wěn)定，耐沖擊負荷的能力較差。 綜上所述，四種沉淀池的優(yōu)缺點比較，并結(jié)合本設(shè)計的具體資料可知，本工程二沉池采用中心進

51、水、周邊出水的輻流式沉淀池。2.3.7消毒 接觸池：采用折板往復(fù)式池子。消毒劑的選擇： 1.液氯 優(yōu)點：價格便宜，投量準(zhǔn)備，效果可靠，投配設(shè)備簡單。缺點：氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度是對水生物有毒害；當(dāng)污水含工業(yè)廢水比例大時，氯化可能生成致癌物質(zhì)。使用條件：適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠。 2.漂白粉 優(yōu)點：投加設(shè)備簡單，價格便宜。 缺點：除用液氯缺點外，尚有投配量不準(zhǔn)確，溶解劑調(diào)制不便，勞動強度大。 使用條件：適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理廠。 3.臭氧 優(yōu)點：消毒效率高，能有效的降解水中殘留有機物、色味等，污水溫度、PH值對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理或生物積累性殘余物

52、。缺點：投資大，成本高，設(shè)備管理復(fù)雜。適用條件：使用于出水水質(zhì)較好，排入水體的衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠。4.次氯酸鈉優(yōu)點：用海水或濃鹽水作為原料，產(chǎn)生次氯酸鈉，可以在污水廠現(xiàn)場產(chǎn)生并直接投配，使用方便，投量容易控制。缺點：需要有次氯酸鈉發(fā)生器與投配設(shè)備。使用條件：適用于中、小型污水處理廠。5.紫外線優(yōu)點：是紫外線照射與氯化共同作用的物理化學(xué)方法，消毒效率高。缺點：紫外線照射燈具貨源不足，電耗能量較多。適用條件：適用于小型污水廠。 綜上三種消毒劑的比較，本工程設(shè)計采用液氯作消毒劑。2.4.8濃縮池 污泥濃縮池主要是降低污泥中的空隙水，來達到使污泥減容的目的。濃縮池可分為重力濃縮池和浮選濃縮池。

53、重力濃縮池按其運行方式分為間歇式或連續(xù)式。 1.浮選濃縮池：適用于濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥，并且運行費用較高貯泥能力小。 2.重力濃縮池：用于濃縮初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情況不多，c.運行費用低，動力消耗小。綜上所述，本設(shè)計采用間歇式重力濃縮池。2.3.9污泥脫水 污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。本設(shè)計采用機械脫水，采用板框式壓濾機。2.3.10中水回用 中水回用采用混合反應(yīng)沉淀過濾工藝。第3章 一級處理系統(tǒng)3.1進水干管及進水閘井3.1.1進水干管設(shè)計 污水處理廠進水管要求： 1.進水流速在0.81.5m/s(如明渠，v=0.60.

54、8 m/s)； 2.管材為鋼筋混凝土管； 3.非滿流設(shè)計，n=0.014. 由前面的計算和Qmax=1311L/s,查給水排水設(shè)計手冊第一冊得：D=1300mm h/D=0.70 管內(nèi)v=0.98 m/s ，則h=0.70×1100=0.91m所以，管內(nèi)水面標(biāo)高為：384.60.91=1385.51m； 管頂標(biāo)高為：384.6+1.3=385.9m。3.2中格柵設(shè)計 本設(shè)計采用兩道格柵，一道中格柵、一道細格柵。中格柵設(shè)于污水泵站前，細格柵設(shè)于污水泵站后。 格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的進口處或污水處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物。一般情況下，分粗細兩道格柵。3.2.1設(shè)計參數(shù)及要求1. 中格柵間隙1640mm，0.100.50m3柵渣/103 m3；2. 格柵不宜少于兩臺，如為一臺時