污水处理厂-氧化沟工艺设计说明书 104页

--摘要随着我国社会经济的不断发展，城市化水平的逐步提高，环境保护措施的落实，以及市场经济的建立，排水事业作为城市的重要基础设施这一，也得到了蓬勃的发展。全国大多的城市都对老城区的给排水管网进行了改造，并且还兴建了一大批污水处理厂对城市的生活污水，工业废水进行处理。本设计是对市建邺区某一排水工程设计。其设计围包括：雨水管网工程、污水管网工程和污水处理厂工程。本次设计均采用了最新的有关规定、标准、和设计规。管网的体制采用的是分流制。污水处理厂设计规模近期40000m3/d，远期60000m3/d，故本设计按近期设计,远期规划。污水厂二级处理出水排至河流下游。污水处理厂处理流程为：污水→中格栅→提升泵房→细格栅→钟式沉砂池→氧化沟→二沉池→紫外消毒→出水。污泥流程：剩余活性污泥→污泥提升泵房→浓缩脱水一化车间→污泥外运。本污水处理厂占地约为7.2公顷。关键词：污水管网雨水管网氧化沟浓缩脱水一体化设备Processdesignof40000t/dcitysewagetreatmentplant--可修编--\n--AstractWiththedevelopofourcountrysocietyeconomycontinuously,Vitalizationisgraduallyincreasing,Environmentalprotectionmeasureofpractical,andwithestablishingoftheMarketeconomy,Draining,Asoneoftheimportantfoundationfacilities,alsogotafastdevelopment.Thecityinthewholenationalmostreformdrainpipenet.Andstillbuiltthedirtywateroflargequantitydisposalthefactorytodiscardthewatertoproceedtohandletocity.ThisprojectisfordesigningsewerageengineeringofNanjingcityJianyeDistrict.Thedesignincludesstremwaterdrainagesystemandwastewatercollectingsystemandsewageworks.Andthisdesignalladoptednationallatestrelevantprovision,Standard,withdesignthenorm.Thesystemofpipenetadoptsisthebridgingsystem.Sewagetreatmentplantdesignscalenowis40000m3/d,inthefuturedateis60000m3/d.TherainfallisallputdinorderintoSanMingRiverandthehandledsewagefromthesewageplantputintoRiver.Thesewagetreatmentplanthandlethedistancetravelledbyastreamofwaterbeing:Sewage→Coarsescreens→Sewageelevatedpumbhouse→Finescreens→rotatedGritchamber→Oxidationditch→Secondarysedimentationtank→UVSterilizeinpool→River.Sludgedistancetravelledbyastreamofwater:Remaindersludge→sludgeelevatedhouse→theconcentrationanddehydrationworkshop→TransportoutsidethesludgeCoversanareaofandactas7.2hectaresaroundinthisthesewagetreatmentplant.Keywords:solidpipenetrainwatertulenetSewagetreatmentplantOxidationditchtheconcentrationanddehydrationworkshop--可修编--\n--目录摘要IAstractII第一章绪论11.1设计原则及目的11.1.1设计原则11.1.2设计目的21.2城市概况及自然条件21.2.1城市概况21.2.2自然条件21.3城市供水及排水工程现状31.4排水工程规划原则31.5设计指导思想及意义3第二章案论证52.1污水量及水质论证52.1.1设计年限52.1.2污水量预测52.1.3污水进出水水质72.1.4处理程度8--可修编--\n--2.2排水系统案论证82.2.1排水体制的选择82.2.2设计原则92.2.3污水处理厂厂址选择及排放水体论证92.3污水，污泥处理工艺案102.3.1污水处理工艺102.3.2常规二级处理工艺112.3.3污水脱氮除磷工艺122.3.4生物脱氮除磷基本原理142.3.5污水生物脱氮除磷工艺162.4污水处理厂工艺选择的案比较202.4.1案一Carrousel2000氧化沟202.4.2案二A2/O工艺212.4.3案比较222.5污泥处理工艺242.5.1污泥处理要求242.5.2污泥处理工艺242.5.3污泥最终处理26第三章污水管道系统设计计算273.1比流量q0的确定27--可修编--\n--3.2污水管网布置案选择273.3污水管道的设计计算283.4排水管道材料的选择303.5附属构筑物30第四章污水处理厂构筑物设计计算324.1设计依据324.1.1污水处理规模324.1.2污水进、出水水质324.2构筑物的设计计算324.2.1中格栅324.2.2污水提升泵房344.2.3细格栅354.2.4平流式沉砂池设计364.2.5卡塞尔2000氧化沟384.2.6二沉池424.2.7紫外线消毒池444.2.8贮泥池454.3污水处理厂构筑物及设备选型454.3.1沉砂系统454.3.2立式表面曝气机46--可修编--\n--4.3.3LHDY系列带式污泥脱水机474.3.4紫外线消毒池48第五章污水处理厂总体布置515.1污水处理厂平面布置515.2污水处理厂高程设计525.2.1高程布置的主要任务525.2.2污水处理高程计算525.2.3污泥处理高程计算565.3厂区竖向设计585.3.1竖向设计的原则585.3.2污水厂出水水位标高585.4给水排水及通讯595.5环保措施595.6电气自控设计615.7辅助构筑物设计615.8厂区人员编制62第六章工程概算及成本分析646.1工程费用646.1.1建筑安装工程费用646.1.2设备及工器具购置费65--可修编--\n--6.1.3工器具和生产家具购置费666.2工程建设其他费用计算666.3预备费用计算66致67参考文献68--可修编--\n\n--第一章绪论1.1设计原则及目的本毕业设计是对市某一污水处理工程的模拟，通过设计，使学生系统的熟悉和掌握环境工程专业图纸设计面的容体系、操作程序，培养学生综合运用所学理论知识解决实际问题的能力，为今后从事工程实际设计或施工工作打下基础。通过本次毕业设计可以培养学生以下几面的能力：（1）加深对所学的基础理论、基本技术能和专业知识的理解，培养学生的综合运用所学知识的能力；（2）培养学生独立工作、独立思考和分析解决实际问题的能力，特别是培养学生的创新能力和实践能力；（3）培养学生的图纸设计、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具使用等基本工作的实践能力。市建邺区污水管网部分工程设计围包括污水量预测，污水管平面定线、管道走向、竖向标高、管材、附属构筑物等设计。建邺污水处理厂部分工程设计围包括进水水质证、二级污水、污泥处理设计、自控仪表设计、建筑和结构设计、污水处理厂总图设计以及相配套的消防、给排水等设计。1.1.1设计原则（1）贯彻执行关于环境保护的政策，符合的有关法规、规及标准。--可修编--\n--（2）根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。（3）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。（4）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。部分关键设备，国产品无法代替的可考虑从国外引进。（5）采用适合我国国情的自动化仪表及监测仪器，做到技术可靠、经济合理。（6）为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有合理的备用率。（7）在污水厂征地围，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和围环境协调一致。（8）厂区竖向设计力求减少厂区土量和节省污水提升费用。（9）厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大，并与厂区围景观相协调。1.1.2设计目的（1）对污水处理厂终无水、污泥处理工艺及投资等进行技术可靠性、经济合理性、操作便性及实施可能性进行多案的比较和论证，推荐最优工艺案。--可修编--\n--（2）为下一阶段工程设计提供设计依据。1.2城市概况及自然条件1.2.1城市概况建邺区是市6个主城区之一，位于城区西南部。建邺区辖域东临外淮河，西至长江，南到淮新河，北至门大街，面积82平公里（含水域面积23平公里），人口29万（含10多万暂住人口），辖南湖、滨湖、兴隆、南苑、沙洲、双闸、江心洲7个街道、41个社区、20个行政村。1.2.2自然条件1.地形地貌及工程地质建邺区境地属北亚热带湿润气候，温暖宜人，四季分明，雨量充沛。境水系纵横交错。外淮河沿区域东边缘自南向北流淌；长江沿区域西边缘顺流直下，两水系均可通航，构成建邺区外向交流的水运要道。区莫愁湖、南湖碧水荡漾，景色优美。淮河、运粮河、南河等众多河流为城市排水提供便利。江东路、虎踞南路等主干道为框架的道路网络已初步形成。2.气象条件属亚热带季风气候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均温度15.4°C，年极端气温最高39.7°C，最低-13.1°C，年平均降水量1106毫米。春季风和日丽；梅雨时节，又阴雨绵绵；夏季炎热，与、并称“三大火炉”--可修编--\n--；秋天干燥凉爽；冬季寒冷、干燥。春秋短、冬夏长，冬夏温差显著，四时各有特色，皆宜旅游。1.3城市供水及排水工程现状建邺区现现有水厂二座，总供水能力为4万m3/d，均以长江为水源。99年供水总量最高日3.5万m3/d，2008年至2010年由于工业用水呈下降趋势，市生活用水所占比例较大(约占总用水量的75%)，近三年用水量较为平稳,据市自来水公司统计，平均日用水量在2.5～3.0万m3/d左右，最高日为3.0～3.5万m3/d。1.4排水工程规划原则1、遵守对环境保护及城市污水治理的有关规、标准和规定。2、污水管网建设必须与污水处理厂的建设相配合。3、根据统一规划、分期建设的原则，以近期为主，考虑远期发展。4、因地制宜地根据实际情况，在保证处理效果的前提下，尽量节约投资，减少用地，做到技术先进、安全适用。5、积极稳妥地引进和采用先进技术、先进设备、新材料，提高运转可靠性，尽可能减轻劳动强度，减少日常维护检修工作量。6、尽可能减少污水在收集、输送、处理、排放过程中对环境造成地不良影响，防止二次污染。--可修编--\n--1.5设计指导思想及意义随着社会的发展和人民生活水平的不断提高，环境的污染也变的越来越重，尤其是对水体的污染使我国的水资源更加贫乏。环境保护是我国的一项基本国策，对环境的保护和治理已经刻不容缓。坚持经济建设、城乡建设、环境建设、同步规划、同步实施、同步发展的针，开展以城市为中心的环境综合治理，以实现经济效益、社会效益和环境效益的统一，并结合环境保护法和水污染防治法进行城市排水工程的规划和设计。随着武穴市的不断发展，人口的不断增加，本地区的雨水，生活污水和工业废水使环境进一步恶化，环境的污染重影响着人民的身体健康和正常生活。为解决这一重大问题，提高环境质量，改善人们的生活条件，必须对该市的雨、污水进行改造，在设计期限使上述环境污染问题得到解决。在完成这项改造工程后，长江及其他河流等水体的水质将会得到很大的改善，故本工程设计具有重要的意义。--可修编--\n--第二章案论证2.1污水量及水质论证2.1.1设计年限本工程污水处理厂设计年限为按2020年考虑。2.1.2污水量预测1.给水量预测区服务中心城区现有水厂二座,总供水能力为4万m3/d,均以长江为水源。05年供水总量最高日3.5万m3/d,2008年至2010年由于工业用水呈下降趋势,市生活用水所占比例较大(约占总用水量的75%),近三年用水量较为平稳,据市自来水公司统计,平均日用水量在2.5～3.0万m3/d左右,最高日为3.0～3.5万m3/d。表2.1建邺区中心城区给水现状及规划一览表序号水厂名称现状供水能力规划供水能力现状供水能力水源地平均日最高日1建邺区第一水厂1万m3/d2万m3/d1.0万m3/d1.5万m3/d长江2建邺区第二水厂2万m3/d4万m3/d2.0万m3/d2.5万m3/d长江小计3万m3/d6万m3/d3.0万m3/d4万m3/d--可修编--\n--由于建邺区目前生活用水所占比例较大，2007年～2010年，约占总用水量的75%），故其综合用水量指标较低.考虑到近来建邺区招商引资源共享力度加大及城市化水平的提高，根据全国主要用水量普查及用水量指标趋势预测，其预测用水增长趋势为2～3%，同时参照市等边各区规划用水量指标，并结合建邺区现状用水量和生活用水与工业用水比值，本设计综合、生活用水量最高日用水量指标用水量按500升/人.日，用水下量增长趋势为2.72%。2.城市污水量预测由于建邺区发展格局将做较大的调整，帮故生活用水量所占比重下降，工业用水量和所占比重将呈上升的趋势。根据上述主城区趋势，同时依据总规和参照市等边各区用水比例，预测在服务年限建邺区污水量所占比例为50%，工业废水量占比例为35%，公建商业污水量见则为15%。服务年限建邺区污水各组分比例见表2.2。表2.2服务年限城市污水量组分年限项目2010年2015年2020年生活污水量比例0.750.640.60工业废水量比例0.110.220.25公建用水量比例0.140.140.15城市污水量即城市全社会污水排放量，包括城市给水工程统一供水的用户和自备水源供水用户排出的污水量，本设计的预测以城市综合用水量（平均日）为基数，再乘以城市污水排放系数确定，城市污水排放系数（排水量/给水量）一般为0.8～0.9,本工程取0.9。--可修编--\n--地下水渗入量与地下水位、土质、管材、管道接口形式、检查井材料、施工质量等因素有关，具体渗入量的确定国尚无成熟资料，一般按计算污水量的5%～10%考虑，本工程取5%。表2.3设计人均综合污水量达式20152020人均综合平均日用水量（lpc）305400折减系数ζ0.800.80人均综合污水量（lpc）244320设计人均综合污水量（lpc）245320由于受地形条件、管网改造等条件的制约，污水要全部接纳至污水处理厂需要一个过程，污水收集率分阶段逐步提高，一般为80～100%，本工程取90%。根据上面表，预测服务年限城市日均污水总量如下表2.4：表2.4建邺区污水量预测表2015年2020服务人口（万人）1215设计人均综合污水量（lpc）300320日均污水量（万m3/d）3.845.78污水收集率（%）8590污水量（万m3/d）3.55.8地下水渗入系数1.051.05污水量（万m3/d）4.06.03.污水处理厂规模--可修编--\n--建邺区西片为老城区，老城区面积相对总城区是很小的一部分，而且城市发展还不是很完善，便于管网改造，其排水现状为雨污合流管，经近期管网改造后，老城区改为分流制，故本设计采用分流制设计。另外，建邺区工业化发展程度不高，工业排水量相对较少，公用建筑排水量也较少。本设计缺乏关于工业排水和公用建筑排水的详细资料，故无法计算本设计的污水集中流量。根据上述污水量预测及计算，确定建邺区某一污水处理厂。近期污水规模为4万m3/d，远期污水规模为6万m3/d。2.1.3污水进出水水质根据市污水处理厂进水水质预测和城镇污水处理厂污染物排放标准《GB18918-2002》，污水处理厂进出水水质如下：表2.5进出水质对照表污染物进水出水（一级B标准）BOD5100mg/L≤20mg/LCODcr220mg/L≤60mg/LSSmg/L≤20mg/LTN30mg/L≤20mg/LNH3-N20mg/L≤15mg/LTP3.0mg/L≤1.5mg/L--可修编--\n--2.1.4处理程度根据设计的进水和出水水质，确定本工程处理程度见下表2.6表2.6污水处理程度表水质名称BOD5CODcrSSTNTP设计进水水质(mg/l)100220303.0设计出水水质(mg/l)206020201.5处理程度（%）83769043502.2排水系统案论证2.2.1排水体制的选择排水工程设计的指导思想就是要减少污染，节约资源，采用什么样的排水体制首先要考虑的当然是环境保护。如果采用合流制排水系统。在雨天是部分生活污水会直接排入水体，势必造成一定的水体污染。该城区以前没有完善的排水系统，采用分流制的施工也不是很难。因此，该城区采用分流制排水体制。将雨水直接排入水体，将生活污水送入污水处理厂进行处理后排放。雨水、污水分流比较灵活,以适应社会的发展。同时雨、污水分流是现代城市排水的一大趋势。其次，从该城区的实际情况考虑，该城区没有较大的工业用水，因此不必要单独进行处理，根据实际运行情况看，普遍存在着BOD5--可修编--\n--值小于设计值的问题，造成这个问题的主要原因有以下几点：a.水管网的地下水渗入或者湖水的流入，排水管材一般用抗震、抗折强度较低的混凝土管或钢筋混凝土管，大部分管道采用钢性接口，排水管使用年限较长，地下水、湖泊水极易流入排水管网。污水浓度被稀释。从而导致污水厂的进水BOD5浓度小于设计值。b.化粪池的不合理设置。化粪池能去除近20％的BOD5，使得污水厂的进水值小。增加了污水处理的难度。c.人民生活水平的提高，使人均排水量大幅度增加，这些水主要使盥洗、洗涤、淋浴排水，这些生活废水的加入。也会使BOD5的浓度降低。d.城市排水体制问题，由于雨水污水未做到真正分流，使部分雨水流入污水管网，降低了BOD5。由以上四点可以看出，分流制由利于提高污水BOD5浓度，使污水处理厂的二级处理能够正常运行，该城区的零星工业废水也可以直接排入城市排水管网，且可以适当增加污水的BOD5浓度。最后，总工程造价来看，合流制增大了污水厂的容量。这样使得合流制的污水厂的建设费用要高于分流制的，同时，分流制流入污水厂的水量和树枝变化小，污水厂的运行易于控制。综合上述的分析，分流制较合流制由一定的优越性，故采用分流制排水系统。--可修编--\n--2.2.2设计原则1.遵照对环境保护，城市污水治理制定的有关规定，标准及规定进行设计；2.按照“集中与分散相结合，以集中为主的原则”进行设计；3.在城市总规划指导下，建设污水收集系统，保护城市水资源和城市环境，充分发挥现有排水设施的作用，做到投资省，环境效益高；4.按城市规划道路结合地形河道的实际情况，考虑近远期，分期实施的可能性，进行污水管网系统的设计。5.设备选用先进可靠高效，运行管理便的污水泵及污水处理设备进行设计。2.2.3污水处理厂厂址选择及排放水体论证一.污水处理厂厂址选择城市污水处理厂的厂址应该根据城市建设的总体规划，结合城市地形，排入水体，城市排水设施状况等条件，对城市排水系统包括污水处理厂的厂址作出多案的技术经济比较后，选择最佳案。在对城市排水系统包括污水处理厂的厂址进行规划的时侯，应该首先处理好如下四个问题。1.集中与分散因为建设集中处理的大型污水处理厂比建设小型的污水处理厂，具有基建投资少，运行费用低,管理便等优点，所以当城市条件允，同时排水系统和污水处理厂可以分期实施的情况下，应该首先考虑集中处理的原则。--可修编--\n--2.近期与远期根据城市的总体规划的建设分期，对于集中处理与分散处理都应该个近期和远期分开，以便节省近期的投资，又能够适应远期城市建设总体规划的变化和调整。3.排水与水源城市污水处理厂应建设在城市河流的下游，以保护地面水源。有潮汐河流的城市，其污水厂的排放口应该考虑河水上涨对上游取水点的影响。4.排放与利用污水处理厂处理后出水应该考虑用于农业灌溉和市政与工业回用，所以污水厂应该尽量靠近农业灌溉区和工业区。尤其是对于干旱的城市尤为重要。当污水处理厂的厂址有多种案可供选择时，应从管道系统、泵站、污水处理厂各处理单元考虑，进行综合的技术、经济比较与最优化分析，并通过有关专家的反复论证后再行确定。二.排放水体论证污水处理厂尾水排放应执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级标准的B标准。污水处理厂尾水排放性质水体，一面须考虑排放水体是否有足够的环境容量，使尾水对水域的影响小，这是决定因素；另一面须考虑工程经济，使得工程造价较低，经过环境和经济的综合比较能确定。--可修编--\n--综上所述，本设计认为建邺区环境容量较大，水系庞大。无论排入夹河还是长江，尾水排入水体后对环境的影响都是很小的。2.3污水，污泥处理工艺案2.3.1污水处理工艺污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多种因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及污水处理厂的常年运行费用，保证出厂污水水质。根据上面章节对污水水质的分析，本工程要求的污水处理程度较高，对BOD5、SS、NH3-N、PO4-P去除率要求分别达到83％、90％、40％和50％以上，本工程污水处理工艺在去除BOD5的同时应充分考虑除磷脱氮，还应考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理便的成熟处理工艺。下面降对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的案。 2.3.2常规二级处理工艺根据我国现行《室外排水设计规》,污水处理厂的处理效率见表2.7表2.7污水处理厂的处理效率处理处理主要工艺处理效率(％)--可修编--\n--程度法SSBOD5一级沉淀法沉淀40-5520-30二级生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60-9065-90活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70-9065-95从表2.7可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工艺仅能有效地去除BOD5、COD和SS，而对氮去除率仅为10-20％，磷去除率为12-19％，达不到本工程对氮和磷去除率的要求。因此，必须采用污水脱氮除磷工艺。在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的式去除的。(1)SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水厂出水中悬浮浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、COD等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此，较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD、氮、磷均增加。因此，控制污水厂的SS指标是最基本的，也是很重要的。--可修编--\n--为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到20mg/L以下。(2)BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳地物质。在这种合成代和分解代的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞不被利用。而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞部被利用。由此可见，微生物的好氧代作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代产物是无害的稳地物质，因此，可以是处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据国外有关设计资料，在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS.d以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。(3)COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。污水厂出水中的剩余COD，即COD的去除率，取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。--可修编--\n--对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水详尽的工业废水组成的城市污水，这种城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，出水COD值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/COD比值较小的城市污水，其污水的可生化性差，处理后污水中剩余COD会较高，要满足出水COD≤60mg/L有一定的难度。建邺区污水处理厂进水BOD5/COD比值为0.48，接近0.5，污水的可生化性较好，采用二级处理工艺完全能使出水COD≤60mg/L。 2.3.3污水脱氮除磷工艺1.污水脱氮污水脱氮法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中最经济和最常用的法；物理化学脱氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮的法进行了大量的研究，结果认为物理化学法脱但从经济、管理等面均不适宜在大中型污水处理厂中使用，因此，本工程仍以生物脱氮法为主。2.污水除磷污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷，以确保出水的磷浓度在标准以。--可修编--\n--化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中去除。固液分离可单独进行，也可与初沉污泥和二沉污泥的排泥相接和。按工艺流程中化学药剂投加点的不同，化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀的药剂投加点是初沉池前，形成的沉淀物与初沉污泥一起排除；同步沉淀的药剂投加点设在曝气池中、曝气池出水处或在二沉池的进水处，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除；后置沉淀的药剂投加点设在二沉池之后的混合池中，形成的沉淀物通过另投的固液分离装置进行分离。化学除磷的药剂主要由铁盐、铝盐和灰。铁盐和铝盐均能与磷酸根离子作用生成难溶性的沉淀物，通过去除这些难溶性沉淀物去除水中的磷。按照德国规ATV-A131的规定，一般去除1kg磷需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定的污水，金属盐投加量需通过实验确定，随进水TP浓度和期望的除磷率不同，相应的投加量也不同。化学除磷法的产泥量将增加，仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量为2.3kgTs/kgFe或3.6kgTs/kgAl,除此之外，还要考虑附带的其它沉淀物，因此，在实际应用中按每kg用铁量产生2.5kg污泥或每kg用铝量产生4.0kg污泥来计算泥量。在初沉池投加化学药剂，除沉池产泥量将增加50-100%，如设后续生物处理，则全厂污泥量增加60-70%；在二沉池投药，活性污泥量增加35-45%，全厂污泥量增加10-25%。因此，化学药剂的投加使沉淀污泥的产量增加、浓度降低、污泥体积增大，使污泥处理的难度增加。采用化学除磷时还应考虑污泥处理与处置的费用。--可修编--\n--根据以上分析及武穴市目前进水水质和经济实力，暂不考虑化学除磷，应该在生物处理污水过程中达到除磷的效果。 2.3.4生物脱氮除磷基本原理国外从二十世纪六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物化处理法研究，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水厂一般推荐采用。从二十世纪七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从二十世纪八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，随后逐步实现污水处理设备国产化配套。目前，常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、氧化沟法等多种工艺。1.生物脱氮基本原理污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，消化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池，即所谓A2/O系统。A2--可修编--\n--/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是要有足够的污泥龄和进水的碳氮比。2.生物除磷基本原理生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就会降解体储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排除系统，从而达到除磷的目的。影响生物除磷的因素是要有厌氧条件，同时要有可快速降解的有机物，即BOD5/P比值恰当。同时，希望含磷污泥尽快排出系统，以免污泥中的磷又返回到液体中。按照上述原理，要进行除磷，必须具备厌氧/好氧过程，若在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧——缺氧——好氧系统。根据武穴市污水处理厂的设计进水水质和要求达到的出水水质标准，本工程最合适的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提下，BOD5、COD和SS的去除都可以满足排放标准要求。3.本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5:N:P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。从理论上讲，BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N>3时才能使反硝化正常运行。在BOD5--可修编--\n--/N＝3-4时氮的去除率大于50％,磷的去除率也可达到55％左右。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P>30，且BOD5/N>3。本工程进水BOD5/N＝3.4，BOD5/P＝40，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求。因此，本工程采用生物脱氮除磷工是可行的。实际上，生物脱氮除磷工艺对BOD5:N:P的要指进入曝气池的污水水质，而不是指原污水水质。因为在设有初沉池的情况下，其比值会有所变化。按照我国现行规，城市污水处理厂设初沉池的停留时间宜为1.0-2.0h，初次沉淀池对BOD5去除率为20-30％。德国排水规（ATVA131）中给出了不同停留时间的沉淀池对污染物的去除率，见表2.8。表2.8沉淀池对污染物的去除率　　　　项　目停留时间（h）0.5-1.0h1.0-1.5h>1.5hBOD516.7％25.0％33.0％COD16.7％25.0％33.0％SS42.9％50％57.1％N9.1％9.1％9.1％P8.0％8.0％8.0％按照表2.8的去除率，本工程若设初沉池，则经过初沉池沉淀之后的污水（即进入曝气池的污水）的BOD5/N和BOD5/P值见表2.9。表2.9初沉池出水BOD5/N和BOD5/P值　　　　　停留时间（h）BOD5/NBOD5/P0.5-1.0h3.1361.0-1.5h2.833>1.5h2.529--可修编--\n--将表2.9中BOD5/N和BOD5/P值与污水厂进水的比值进行比较，可以发现，对于不同停留时间的初沉池，其出水BOD5/N和BOD5/P值均有下降，除沉池停留时间越长，比值下降越多。设初沉池对脱氮除磷不利。因此，本工程布设初次沉淀池。 2.3.5污水生物脱氮除磷工艺目前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺可以分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。1.按空间分隔的连续流活性污泥法按空间进行分割的连续流活性污泥法是指各种功能在不同的空间（不同的池子）完成。目前，较为成熟的工艺有：A2/O法、氧化沟法等。(1)传统A2/O法A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。传统A2/O法即厌氧——缺氧——好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去处。其流程简图见图2.1.--可修编--\n--图2.1A2/O法流程简图该工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小与其它同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段只需轻微搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此，脱氮除磷效果较好。目前，该法在国外使用较为广泛。但传统A2/O工艺也存在着本身固有的缺点。脱氮和除磷对外部环境条件的要相互矛盾的，脱氮要求有机负荷低，污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡。另外，汇流污泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，对除磷不利。此外，还有取消混合液回流的A2/O工艺和倒置型A2/O工艺等改良型，但都处于试验研究阶段。(2)氧化沟法氧化沟（oxidationditch）又名连续循环曝气池（Continuousloop--可修编--\n--reactor），是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从1954年在荷兰的首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理便等技术特点，已经在国外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理[1]。目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡塞尔（Carrousel）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，因此各具特点。传统的Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟不具备脱氮除磷功能，但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池，在沟体增设缺氧区，形成改良型氧化沟，便具备生物脱氮除磷功能。图2.2氧化沟流程简图Carrousel氧化沟系多沟窜联系统，在沟体存在缺氧区和好氧区，但是缺氧区要求的充足的碳源和缺氧条件不能很好地满足，因此，脱氮效果不是很好。为了提高脱氮效果，荷兰DHV公司通过研究，在沟增加了一个预反硝化区，从而发明了Carrousel2000型氧化沟工艺。Carrousel--可修编--\n--2000系统在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区（又称前反硝化区）。全部回流污泥和10-30%的污水进入厌氧区，可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池创造绝氧条件。同时，厌氧区中的兼性细菌将可溶性BOD转化成VFA，聚磷菌获得VFA将其同化成PHB，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入部安装有搅拌器的绝氧区，所谓绝氧就是池混合液既无分子氧，也无化合物氧（硝酸根），在此绝氧环境下，70-90%的污水可提供足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接普通Carrousel氧化沟系统，进一步完成去除BOD、脱氮和除磷。最后，混合液在氧化沟富氧区排出，在富氧环境下聚磷菌过量吸磷，将磷从水中转移到污泥中，随剩余污泥排出系统。这样，在Carrousel2000系统，较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷。Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟水深一般为2.5～4.5m，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。综合采用该工艺的第一污水厂、市第二污水净化中心及市污水处理厂的运行效果可见：经过Carrousel2000系统处理后，BOD、COD、SS的去除率均达到了90%以上，TN的去除率达到了80%，TP的去除率也达到了90%。氧化沟池型具有独特指出，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，但氧化沟采用机械表面曝气，水深不宜过大，充氧动力效率较低，能耗较高，占地面积较大。--可修编--\n--Orbal氧化沟，即“0、1、2”工艺，由外到分别形成厌氧、缺氧和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从沟（好氧区）到中沟（缺氧区）之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免地会带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成，两沟串联运行，交替地作为曝气池和沉淀池，不单独设二沉池。为了达到脱氮目的，在D型氧化沟的基础上有发展了半交替工作式的DE型氧化沟。该沟设有独立的二沉池和回流污泥系统，两沟交替进行消化和反硝化。D型氧化沟的缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和沉淀，无需单独的二沉池和污泥回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差。而且，由于交替运行，总的容积利用率低，约为55％，设备总数量多，利用率低。2.按时间进行分割的间歇式活性污泥法—序批式活性污泥法序批式活性污泥法又称间歇式活性污泥法，近几年来，已发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法等。(1)传统SBR法序批式活性污泥法（SBR—SequencingBatchReactor）是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明了的水处理工艺。70年代初，美国NatreDame大学的R.Irvine--可修编--\n--教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国环保局（EPA）的资助下，在印第安那州的Culwer城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。SBR法污水处理反应是在同一容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧（此时不曝气）、缺氧，而后停止进水，开始曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，在通过滗水器出水，完成一个程序。这种法与以空间进行分割的连续流系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，而是在同一容器中，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧过程。SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出多种新型SBR处理工艺。(2)ICEAS法及CAST法ICEAS、CAST工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子，尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池子中完成，常用四座池子组成一组，轮流运转，间歇处理。ICEAS法虽有它的优点，可在一组池中完成脱氮、去除BOD5--可修编--\n--全过程，但每座池子都须安装曝气设备、沉淀的滗水器及控制系统，间歇排水，水头损失大，设备的闲置率较高、利用率低，设备投资大要求自动化程度相当高。(3)Unitank法Unitank工艺，又称单池系统，是SBR法的另一种形式，为八十年代后期比利时的史格斯公司所开发，其专利权归比利时WespelearSehgers工程公司所有。由三个矩形池组成，三个池水力相通，每个池均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。中间池连续曝气，两侧池间断曝气，交替作为沉淀池和曝气池。三个池交替地在缺氧、好氧和沉淀的状态下工作，通过自控程序，控制曝气器运转和改变进水点可使池中发生消化和反硝化作用，在去除BOD5、SS的同时，达到生物脱氮的目的。其优点是不需污泥回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差。其总的容积利用率为67％。2.4污水处理厂工艺选择的案比较从上述各种工艺优缺点的定性分析来看，污水脱氮除磷工艺有多种，结合本工程规模不是很大、进水浓度较低、大部分为生活污水、管理水平有限的具体情况，初步选用运行管理经验成熟，相对投资及运行成本较低，适合本工程的改良型氧化沟（即Carrousel2000型氧化沟前加厌氧池）和A2/O工艺作为比较案，进行全面技术经济比较，从而推荐一个更适合本工程的最佳案。--可修编--\n--2.4.1案一Carrousel2000氧化沟荷兰的DHV公司和其在美国的专利特公司EIMCO在原Carrousel系统的基础上发明了Carrousel2000系统，实现了更高要求的生物脱氮和除磷功能。至今世界上已有850多座Carrousel和Carrousel2000系统正在运行，实践证明该工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理便和运行维护费用低等优点。图2.4Carrousel2000氧化沟简图Carrousel2000型氧化沟由于其特殊的预反硝化区的设计(占氧化沟体积的15%)，在缺氧条件下进水与一定量的混合液混合(该量可通过部回流控制阀调节)；剩余部分(体积的85%)包括有氧和缺氧区，用于进行同时硝化反硝化，也用于磷的富集吸收。每座氧化沟中配有表曝机实现沟水体的推流、混合和充氧。系统的供氧量可以通过控制沟表曝机运行台数的多少进行调节，另外从节能的角度考虑，每座沟中还装有一定数量的推进器用于保证混合液具有一定的流速，并防止污泥在进水SOD5含量低的情况下发生沉淀。1.厌氧区Ⅰ--可修编--\n--在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌将溶解性BOD转化成低分子发酵产物，生物聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵产物，并将其运送到细胞、同化成胞碳源存贮物，所需能量来源于聚磷的水解以及细胞糖的水解，并导致磷酸盐的释放。经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在好氧状态下具有很强的吸磷能力，吸收、存贮超出生长需求的磷量，并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷污泥，通过剩余污泥的排放将磷从系统中除去。2.缺氧区Ⅱ泥水混合液由厌氧区Ⅰ进入缺氧区Ⅱ，一部分聚磷菌利用后续工艺的混合液(回流带来的)中硝酸盐作为最终电子受体以分解细胞的PHB(聚β羟基丁酸)，产生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成，同时反硝化菌利用回流带来的硝酸盐，以及污水中可生物降解的有机物进行反硝化，达到部分脱碳与脱硝、除磷的目的。缺氧区容积包括脱硝、除磷两部分。3.氧化沟区Ⅲ氧化沟兼有推流型和完全混合型反应池两者的特性，完成一次循环所需时间约为5～20min，而总的停留时间却很长。氧化沟中有好氧、缺氧交替出现的区域，具有硝化、生物除磷、反硝化的条件。在氧化沟好氧区聚磷菌除了吸收、利用污水中的可生物降解有机物外，主要是分解体贮积的PHB，产生的能量可供自身生长繁殖，此外还可主动吸收围环境中的溶解磷，并以聚磷的形式在体超量贮积。在剩余污泥中含有大量能超量聚磷的聚磷菌，大大提高了A2/C氧化沟系统的除磷效果。--可修编--\n--2.4.2案二A2/O工艺A2/O的工艺原理：首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，NH3—N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中NH3—N浓度下降，但NO3；—N含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3—N和NO2—N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3—N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3—N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3—N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。所以，A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3—N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。A2/O工艺的特点(1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。(2)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。(3)在厌氧—缺氧—--可修编--\n--好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。(4)污泥中磷含量高，一般为2．5％以上。(5)脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。图2.5A2/O法工艺流程图2.4.3案比较两个案各有特点，现对主要技术和经济情况进行比较分析：（1）处理效果和工艺流程两个案均有较好的生物处理效果，均能达到本工程要求的排放标准。两个案工艺流程都较简单。（2）运行管理与维护检修两个案主要设备均能国生产，氧化沟案运行可靠，管理简单且有成熟的运行经验，维护费用底；A2/O案采用鼓风曝气设备，维护费用较高，国也有成熟的运行经验。（3）运转灵活性--可修编--\n--在运行的过程中，两个案均可根据进水水质变化改变运行工况，减少运行成本，运转灵活性大。（4）占地面积A2/O案生物池和二沉池合建，较为节省用地，氧化沟生物池和二沉池分建，占地较大。（5）电耗A2/O案回流量大，污水提升设备多，电耗大。氧化沟虽然回流比较大，但能充分利用氧化沟的结构特点以较底的能耗实现回流，能耗较低。表2.10城市污水处理厂工艺流程案技术比较表案一案二普通A2/O法Carrousel2000氧化沟--可修编--\n--优点：（1）该工艺为最简单的脱氮除磷工艺总的水力停留时间，总的占地面积少于其他同类工艺。（2）在厌氧，缺氧，好氧交替的条件下运行，丝状菌得不到大量增殖，没有污泥膨胀之忧，SVI一般均小于100。（3）污泥中含鳞浓度高，具有很高的肥效。（4）运行得当没有必要投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧浓度，运行费用比较低。缺点：（1）除磷效果难以再提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别当P/BOD高时更是如此。（2）脱氮效果也难以再提高，循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。（3）对沉淀池要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象，但是溶解氧浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。优点：该工艺具有普通A2/O法工艺的各项优点外，还具有以下一些独特的优点：（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，兼有推流型反应池和完全混合型反应池的特点，有利于克服沟污水的短流现象，提高缓冲能力；有利于活性污泥的生物凝聚作用。（2）具有明显的溶解氧浓度梯度，比较适合于硝化—反硝化生物处理工艺；可将其工作区分为富氧区和缺氧区，用于进行消化和反消化，脱氮除磷效果好。（3）在整个氧化沟流程中，功率密度的不均匀分布有利于氧的传质、液体的混合和污泥絮凝。（4）整体体积功率密度较低，可以节约能源、降低能耗。（5）污水的循环量是进水的十倍甚至数十倍，具有较强的抗冲击负荷能力；（6）管理维护比较便。缺点：占地大。综上所述，氧化沟案计算先进成熟，运行可靠灵活，管理经验丰富，操作管理及维护简单，能耗较少，故本设计采用氧化沟案。2.5污泥处理工艺2.5.1污泥处理要求--可修编--\n--污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：a、减少有机物，使污泥稳定化；b、减少污泥提及，降低污泥后续处置费用；c、减少污泥中有毒物质；d、利用污泥中可用物质，化害为利；e、因选用生物脱氮除磷工艺，故尽量避免磷的二次污染。2.5.2污泥处理工艺通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为：剩余污泥——污泥浓缩——污泥消化——污泥脱水——泥饼由于本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺，污泥龄较长，污泥性质较为稳定，可不进行消化。若采用消化处理，需增加消化池、加热、搅拌的沼气处理利用等一系列构筑物及设备，使投资增加，而且，由于厂区用地面积有限，应此，暂不考虑设消化池，污泥直接进行浓缩、脱水。污泥浓缩、脱水有两种案可供选择，污泥含水率均能达到80％以下。案一：污泥机械浓缩、机械脱水案二：污泥重力浓缩、机械脱水将两种案的优缺点进行比较，见表2.11。--可修编--\n--表2.11污泥浓缩脱水比较表项　　目　案　一　案　二主要构筑物（1）污泥贮泥池（2）浓缩、脱水机房（3）泥堆棚（1）泥浓缩池（2）脱水机房（3）污泥堆棚主要设备（1）污泥浓缩脱水机（2）加药设备（1）浓缩池刮泥机（2）脱水机（3）加药设备占地面积小大絮凝剂总用量3.0-4.0kg/T.DS3.5kg/T.DS对环境影响无大的污泥敞开式构筑物，对围环境影响小污泥浓缩池露天布置，气味难闻，对围环境影响大总土建费用小大总设备费用稍大稍小剩余污泥中磷的释放无有从表2.11可看出，案一优于案二，另外由于本工程对磷去除率要求较高，重力浓缩中磷的释放，将进一步增加进水磷含量。因此，本工程污泥处理工艺推荐采用机械浓缩、机械脱水案。污泥浓缩、脱水机采用一体化设备，又两种类型可以选择：一种时带式浓缩、脱水一体化机；另一种是离心浓缩、脱水一体化机，两种类型相比，带式机在国应用较早，技术较成熟；离心机在国外使用较多，九十年代开始在国使用。带式机与离心机比较如下：--可修编--\n--a、脱水效果：带式浓缩脱水机的脱水污泥含水率略低于离心机。b、运行可靠性：带式机具有成熟的运行经验，可靠性较大，离心机在国使用时间较短，运行的可靠性有待证实。c、设备投资及运行成本：离心机必须依赖进口，价格很贵，电耗高，运行成本较大。按同等条件进行比较，其设备价格约高50％，运行电费每吨干泥增加170元。d、噪声：离心机高速旋转，噪声较大。e、环境卫生：离心机完全在全封闭状态下工作，环境卫生条件好，带式机卫生条件差，但可通过采用加盖型带式机使卫生条件得到改善。f、运行维护管理：带式机所需辅助设备较多，需要高压冲洗水泵和空压机，须清洗、更换滤布等，设备运行维护管理较麻烦。综合上述比较，考虑到降低工程投资，减少今后的常年运行费用，本工程污泥处理采用带式浓缩脱水一体化机。2.5.3污泥最终处理污泥的最终处理，目前我国城市污水处理厂大都未经无害化处理随意堆放或用作农肥，国外多对污泥处理采用较多的法，如焚烧、填埋、堆肥和投海等。焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多，无害化程度高。占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不太适应我国目前的国情。--可修编--\n--污泥卫生填埋、终结覆盖，是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的法之一。污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底。有利于污泥农用，是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。由于目前武穴市污泥制肥尚无销售市场，故本工程不预考虑该污泥处理工艺。根据武穴市的实际情况，污泥最终处置考虑将脱水泥饼外运，与城市垃圾一并进行卫生填埋。--可修编--\n--第三章污水管道系统设计计算3.1比流量q0的确定1.人均生活污水量n由《室外排水设计规》（GBJ14—87）知，居民生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑部给水排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定。根据各区用水量调查和现状人口（含暂住人口）统计，建邺区人均综合污水量指标为250L/（cap•d）。城市综合生活污水排水定额，近期按250L/(人.d),远期按320L/(人.d).由于污水管道埋入地下后一般很少做大规模的改建，所以污水管道的设计按远期考虑,故本设计n的取植应该为320L/(人.d)。2.街区人口密度p的计算为了取得较精确的计算值，p定义为街区人口密度。p=远期规划人口/街区总面积。根据城市规划,到2010年城区服务的人口数为12万人，经计算得设计区域总面积为688平公顷。故p=远期规划人口/街区总面积.=120000/688=175人/ha3.比流量q0的确定比流量q0即单位面积的本段平均流量，可用下面公式求得--可修编--\n--[l/s.ha]=0.644l/s.ha式中：n为污水量标准[l/人.d]；p为人口密度（人/ha）。3.2污水管网布置案选择1.排水面积及计算管段的划分两个检查井之间的管段采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，称它为设计管段。有的管段长度超过300m,出于管线和检查井繁多，不利于便计算，在图中并未详细标注。但其管流量是一样的，故可视为同一管段，在施工中则应该按应当间距设置检查井。计算管段的划分详见污水处理案1~2总平面图。2.管道定线和平面布置在城镇(地区)总平面图上确定污水管道的走向和位置，称为污水管道系统的定线。正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水处理管道系统设计的重要环节。管道定线一般按主干管、干管、支管的顺序依次进行。--可修编--\n--定线应遵循的主要原则是：应尽可能在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。在一定条件下，地形一般是影响管道定线的主要因素。又因为污水管道中的水流靠重力流动，因此管道具有坡度。污水主干管的走向取决于污水厂和出水口的位置。由于管道为重力流管道，管道的埋设深度较其管线大，且有很多连接支管，若管线位置安排不当，将会造成施工和维修的困难。因此，污水管道与建筑物间应有一定的距离。当其与给水管道相交时，应敷设在生活给水管道下面。3.3污水管道的设计计算1.设计管段的设计流量（1）每一设计管段的污水设计流量包括以下几种流量：a本段流量q1是从管段沿线街坊流来的流量；b转输流量q2是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；c集中流量q3—是从工业企业或其它大型公共建筑物流来的水量。（2）本段流量可用下式计算：q1=F•q0•Kz其中：q1—设计管段的本段流量（L/s）；F—设计管段服务的街区面积（ha）；Kz—生活污水量总变化系数；q0—单位面积的本段平均流量，即比流量（L/（s•ha））。2.生活污水量总变化系数生活污水量总变化系数Kz=其中：Q—平均日平均时污水流量（L/s）。（由于本设计原始资料关于工业集中流量和公用建筑等排水资料不详。故本设计只考虑居民生活污水排水。）--可修编--\n--3.参数要求（1）设计充满度污水管道的设计按非满流计算，以防止污水管沉积的污泥可能分解析出一些有害气体，以至管道爆炸。另外便于管道的疏通和维护和管理。表3.1管径及最大设计充满度管径mm最大设计充满度200~3000.55350~4500.65500~9000.70≥10000.75（2）设计流速污水在管流行缓慢时，污水中所含杂质可能下沉，产生淤泥。当污水流量增大时，可能长生冲刷现象，甚至损坏管道。为了防止管道产生淤积或冲刷，设计流速不宜过大或过小，规定污水管道的最小设计流速为0.6m/s,最大设计流速为5m/s。（3）最小管径为了不使管道堵塞和维修便，本设计采用最小管径为300mm。（4）最小设计坡度最小坡度应使管道流速大于最小设计流速，以防止管道产生沉淀，在给定设计充满度条件下，管径越大，相应的最小设计坡度值也就越小。规定300mm的最小设计坡度为0.003。（5）污水管道的埋设深度--可修编--\n--污水管道的最小覆土厚度必须满足几个条件：a、必须防止管道污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道。b、必须防止管壁因地面载荷而受到破坏。c、必须满足街区污水连接管衔接的要求。4.污水管道的衔接污水管道在管径、坡度、高程、向发生变化及支管接入的地需要设置检查井，管道在衔接时应遵循两个原则：a应尽可能提高下游管段的高程，以减少埋深，降低造价。b避免上游管段中形成回水而造成淤积。管道衔接的法通常有水面平接和管顶平接两种。本设计同管径的采用管顶平接，异径的采用水面平接。3.4排水管道材料的选择1.建设部推广应用塑料排水管的相关规定根据建设部推广应用塑料排水管和限制禁止使用水泥排水管的相关规定，本设计排水管管材采用FRPP管（改性塑料增强排水管）。该管材重量轻，耐腐蚀，水流阻力小。管体环刚度强，接口密封性能好，管道系统不渗漏，可防止地下水的污染，节能，环保。另外，该管材具有实际应用效果好，施工简便，工期短等面的优点。2.改性塑料增强排水管与钢筋混凝土管相比优势。--可修编--\n--（1）加筋塑料排水管重量较钢筋混凝土管轻90%以上。施工便，工期短，对施工机械和施工场地要求不高；（2）钢筋混凝土排水管接口通常采用平接，很容易泄漏造成污染，而改性塑料增强排水管为承插口管，管道接口连接采用弹性密封橡胶圈，防接口泄漏的安全等级提高了；（3）改性塑料增强排水管及其接口相对钢筋混凝土排水管及其刚性接口而言为柔性接口，对地基要求低，适应面更广；（4）对于一般的土质地段，改性塑料增强排水管基础仅需采用厚度约100mm的砂垫层，对软土地基，管道基础采用150mm厚的碎，上面再铺50mm厚砂垫层，较之钢筋混凝土基础，用料省，勿需养护，对土基强度要求较低；（5）就两种管材的排水功能来看，改性塑料增强排水管壁光滑，同等条件下，同等口径的加筋塑料排水管较之钢筋混凝土排水管流量、流速要提高近20%，也就是说，要满足相同的排水功能，改性塑料增强排水管管径要小，坡度更缓，埋深更浅；（6）正由于改性塑料增强排水管具有壁光滑的特点，根据对改性塑料增强排水管的使用现状的调查，改性塑料增强排水管管道沉积物较少，对于这些沉积物，只需要利用最便捷的竹片疏通管道即可，大大简化了排水管道后期养护中的一大难题：--可修编--\n--3.5附属构筑物1.检查井排水系统中设置检查井，主要用于连接管渠和定期检查清通。检查井通常设在管渠交汇，转弯，尺寸或者坡度改变，跌水以及相隔一定距离的直线管渠上。直线管渠上检查井之间的距离如表3.2。表3.2管渠管径及最大间距管渠类型管径或暗渠尽高（mm）最大间距（m）污水管道200-------40030500--------70050800--------1000701100-------1500901500-------2000100检查井一般采用圆形，由井底，井深，井盖三部分组成，建筑材料主要有混凝土，砖，，或者钢筋混凝土。2.雨水口雨水口主要在雨水管渠系统中收集雨水，地面雨水先经过雨水口流入连接管再流入排水管渠。雨水口一般设置在交叉路口，路侧边沟以及道路低洼地段，以防止雨水漫过道路。雨水口间距一般为25-----50米。雨水口由井筒，连接管，篦子三部分组成。篦子通常用铸铁或者钢筋混凝土制成，当汇水量大时可以用双篦子或者三篦子串联，井筒可以用砖砌或者用钢筋混凝土预制，也可以用预制的混凝土管，一般深度为0.6---0.8米，最大--可修编--\n--1米。连接管用于连接雨水口和排水管渠的检查井，一般用混凝土管或者钢筋混凝土管，连接管长度不大于25米。3.出水口排水管渠的出水口位置和形式，应该根据污水性质，下游用水情况，受纳水体水位，水流向以及地形地质状况等因素确定。出水口与水体岸边连接处应该采取防冲和加固措施，并征求有关部门同意。雨水管渠的出水口可以采用非淹没式，其底标高最好在水体水位以上，一般在常水位以上，以避免水体倒灌。--可修编--\n--第四章污水处理厂构筑物设计计算4.1设计依据4.1.1污水处理规模由于近期设计人口为120000人,远期设计人口为140000人。近期：Qavg=40000m3/d=263L/sKz=2.7/Qavg0.11=1.4Qmax=Qavg×Kz=263×1.4=368L/s远期：Qavg=60000m3/d=694L/s=2500m3/hKz=2.7/Qavg0.11=1.3Qmax=Qavg×Kz=694×1.3=902L/s=0.902m3/s=3247m3/h4.1.2污水进、出水水质进出、水水质详见第二章表2.5。4.2构筑物的设计计算4.2.1中格栅进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，用以去除大尺寸的漂浮物和悬浮物，以保护水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。中格栅设2座。设计参数--可修编--\n--设计流量：Qmax=902L/s,以近远期最高日最高时流量计栅前水深：h=1.0m,过栅流速：v2=0.9m/s栅条宽度：s=10mm=0.01m，格栅净间距b=20mm=0.02m栅前部分长度：0.5m，格栅倾角α=60º单位栅渣量：W1=0.03m3/103m3设计计算1.栅条的间隙数n栅前宽度为B1=0.65m，栅前水深为1.0mn=（Qmax）/bhv=0.9×（sin60º）0.5/（0.02×1.0×0.90）=29个2.栅槽宽度B:取栅条宽度：s=0.01mB=s(n-1)+b×n=0.01×(29-1)+0.03×29=1.15m3.进水渠道渐宽部分长度L1：取进水渠渐宽B1=0.8m渐宽部分展开角20ºL1=（B-B1）/2tan20º=（1.15-0.8）/2tan20º=0.48m4.栅槽出水连接处的渐窄部分的长度L2:L2=L1/2=0.48/2=0.24m5.格栅水头损失:因栅条为矩形截面,取K=3，ξ=β(s/e)4/3h1=3×sin60º×2.42×(0.01/0.0)4/3×(0.9)2/(2×9.81)=0.06m6.栅前槽总高:--可修编--\n--栅前渠道超高h2=0.3m,则栅前槽高H=h+h1+h2=1.0+0.06+0.3=1.36m7.格栅总高度:L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tg60º=0.48+0.24+0.5+1.0+1.3/tg60º=1.97m8.每日栅渣量：W=Q×W1×86400/Kz×1000=（0.9×0.03×86400）/（1.3×1000）=1.79m3/d>0.2m3/d宜采用机械格栅图4.1格栅草图4.2.2污水提升泵房选择水池和机器间合建的形泵站，选用远期的最大流量设计泵房，考虑远期发展。远期的Qmax=902l/s,选用三台泵，备用一台大泵。选用XX凯泉公司生产的潜污泵QW2368-609-25030型（其中2368为系列号；609为叶轮编号；250为排出口径；30配电功率），QW2445-618-30055型，QW2520-623-400--可修编--\n--110型各一台，选用QW2520-623-400110型潜污泵一台作为备用泵。1.集水池的容积:采用最大一台泵6分钟的容量:W=（2000×6×60）/3600=200m3有效水深采用H=2.5m,则集水池的面积为F=200/2.5=80m2泵前水面标高为13.694泵后水面标高为20.21进水管管底标高为-5.86m,管径为DN=1600mm,充满度为h/D=0.702.选泵前总扬程估算:进集水间的水管管径为1600mm，其中水深1.2m,管底埋深为5.85m,设进水管水面与中格栅前的水位高差为0.20m,计算得中格栅的水头损失为0.05m,计算得泵房集水间最低水位取较小的一台泵的最底水位标高为12.37m,细格栅水面标高为21.14m,取泵站管线水头损失为2.0m，取自由水头为2.0m则水泵的扬程大约为：21.14-12.37+2+2=12.77m,在选泵时可以选用15m扬程的水泵。根据流量和扬程选用QW2368-609-25030型（其中2368为系列号；609为叶轮编号；250为排出口径；30配电功率），QW2445-618-30055型，QW2520-623-400110型各一台，选用QW2520-623-400110型潜污泵一台作为备用泵。表4.1QW2368-609-25030型--可修编--\n--排出口径（mm）流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）功率（kw）效率重量（kg）250500159902882.1﹪2000表4.2QW2445-618-30055型潜污泵的性能参数为排出口径（mm）流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）功率（kw）效率重量（kg）3001000157454885.34﹪2900表4.3QW2520-623-400110型潜污泵的性能参数为排出口径（mm）流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）功率（kw）效率重量（kg）40020001598010685.34﹪2900为了安装和检修，W=5t,H=6m,DL型的电动单梁桥式起重机一台，配MD15-9D型电动葫芦。4.2.3细格栅1.设计参数栅前水深：h1=1.0m/s,过栅流速：v2=0.9m/s栅条宽度：s=0.01m，格栅净间距e=8mm=0.008m--可修编--\n--栅前部分长度：0.5m，栅后宽度:1.0m格栅倾角α=60º,污水栅前超高:h2=0.3m进水渠宽B=0.65,单位栅渣量：W1=0.1m3/103m32.设计计算栅条的间隙（n）n=Qmax/bhv=0.9×/(0.02×1.0×0.9)=43栅槽宽度（B）：B=s(n-1)+bn=0.008×(43-1)+0.01×43=0.85m进水渠道渐宽部分长度（L1）：L1=B-B1/2tga1=（0.85-0.65）/(2×tg200)=0.27m栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（L2）：L2=L1/2=0.27/2=0.14m格栅水头损失:因栅条为矩形截面,取K=3，ξ=β(s/e)4/3h1=3×2.42×sin60º×(0.01/0.01)4/3×(0.9)2/(2×9.81)=0.26m栅后槽总高:H=h+h1+h2=1.0+0.26+0.3=1.56m格栅总长度:L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tg60º=0.27+0.14+0.5+1.0+1.3/tg60º=2.26m--可修编--\n--4.2.4平流式沉砂池设计沉砂池远期设计为三座，近期建设两座，预留远期一座的位置。1.设计参数最大设计流量时的流速v=0.25m/s，最大设计流量时的流行时间t=30s，设计流量：Q=1.0m3/s2.设计计算：图4.2平流式沉砂池计算示意图沉砂池设一座，取3格，每格宽b=2.0m。（1）沉砂池长度L=vt==7.5m；（2）水流断面面积A===4m2；（3）池总宽B=nb==6.0m；--可修编--\n--（4）有效水深h2===0.67m；（5）沉砂斗容积=　　式中，T为清除沉砂的时间间隔，取2d。（6）每个沉砂斗的容积；（设每一个分格有2个沉砂斗，有3个分格。）　　沉砂斗上口宽；式中，斗高取；斗底宽取；斗壁与水平面的倾角取550。　　沉砂斗容积（7）沉砂室高度式中，；池底坡度去0.06；两个沉砂斗之间隔壁厚取0.2。（8）沉砂池总高度；式中，超高。（9）验算最小流速。--可修编--\n--4.2.5卡塞尔2000氧化沟本污水厂的氧化沟设计为三座，近期建两座，预留远期一座的用地空间，每座处理规模为25978m3/d.（即301L/S=1082.4m3/h）1.设计参数:进出、水水质详见第二章表2.5。总污泥龄一般是10〜30d，这里取污泥龄Qc=18d.曝气池溶解氧浓度为2mg/l；水温为150C.活性污泥浓度MLSS一般为2000〜6000mg/l（也可采用高达6000mg/s），这里取MLSS=4000mg/l。在一般情况下，MLVSS/MLSS的比值是比较固定的，在0.75左右，在这里取MLVSS/MLSS=0.7；NOD=4.6mgO2/mgNH3-N氧化，可利用氧2.6mgO2/mgNH-3-N还原。其他参数：a=0.6kgVSS/kgBOD5；b=0.05l/d.K1=0.23l/d,Ko2=1.3mg/l；α=0.9，β=0.98。剩余碱度100mg/l(保持pH>=7.2)所需碱度7.1mg碱度/mgNH3-N氧化；产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原。消化安全系数：2.5；脱销温度修正系数：1.08。2.设计计算由于设计出水BOD5为20mg/l，处理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得，此公式仅使用于氧化沟。--可修编--\n--BOD5f=0.7×Cɛ×1.42（1-e-0.23×5）=13.6mg/l式中：Cɛ——出水中BOD5的浓度，mg/l因此水溶解性BOD5的浓度为20-13.6=6.4mg/l采用的污泥龄18d，则日产泥量据公式==903kg/d式中：Q——氧化沟设计流量，m3/s；a——污泥增长系数，这里取0.6，kg/kgb——污泥自身氧化率，这里取0.05，l/dLr——（L-L）去除的BOD5浓度，mg/lTm——污泥龄，dL0——进水BOD浓度，mg/lL1——出水溶解性BOD5浓度，mg/l一般情况下，其中12.4%为氮，近似等于总凯式氮（TKN）中用于合成部分0.124×933=115.7kg/dTKN中有=4.5mg/l用于合成，需用于氧化的NH3-N=20-4.5-3.0=12.5mg/s，需用于还原的NO3-N=12.5-7.1=5.1mg/l碱度平衡计算：已知产生0.1mg碱度/去除1mgBOD5，进水中碱度为280mg/l剩余碱度=280-7.1×12.5-3.0×5.1+0.1×214=197.35碱度以CaCO3计。（1）硝化容积计算硝化速率为：--可修编--\n--uN=（0.47e0.98（T-15））×（）×（）=0.204l/d故t==4.9d采用安全系数为3.0d，故设计污泥龄=3.0×4.9=14.7d原假设污泥龄为18d，则硝化速率u==0.056l/d单位机质利用率u===0.177kgBOD5/（kgMLVSS.d）式中：uN——硝化速率，kgBOD5/（kgMLVSS.d）a——污泥增长系数，取0.6b——污泥自身氧化率，取0.05，l/d活性污泥浓度MLSS一般为2000〜6000mg/l，这里取MLSS=4000mg/l在一般情况下，MLVSS与MLSS的比值是比较固定的，在0.75左右，在这里取0.7故MLVSS=0.7×4000=2800mg/l所需MLVSS总量==31408.4kg硝化容积VN==11217.3m3水力停留时间tN=×24=10.36h（2）反硝化区容积120C时反硝化速率为：qDN=[0.03+0.]θ=[0.03×+0.]×1.08=0.016kgNO3-N/（kgMLVSS.d）式中：F——有机物降解量，mg/lM——微生物量，mg/l--可修编--\n--θ——脱硝温度修正系数，取1.08还原消化氮的总量==226.15kg脱氮所需的MLSS==14134.4kg脱氮多需池容vDN==5048.0m3水力停留时间tDN==4.66h（3）氧化沟总容积V总水力停留时间为t=tN+tDN=10.36+4.66=15.02h与一般取值在10〜24小时之间相一致总池容为V=VN+VDN=11217.3+5048=16265.3m3（4）氧化沟的尺寸采用六廊道式卡塞尔氧化沟，根据所采用曝气设备，池深为2.5〜8.0m，氧化沟由于采用倒伞表曝机，故取池深四米，宽八米.则沟长为==508.3m，其中好氧段长300.10m，缺氧段长208.20m弯道长：5π×4+16+π×2=116.53m则单个直道长：=65.30m故氧化沟总池长为：65.30+8+16=89.30m总宽度为：6×8=48m（未计池壁厚）（5）需氧量计算采用如下经验公式计算：100C时的脱氮的充氧量为--可修编--\n--R0===455.22kg/h式中：α——经验系数，取0.8ß——经验系数，取0.9ρ——相对密度，取1.0Cs（20）——20C时水中的溶解氧饱和度，9.17mg/lCs（5）——10C时水中溶解氧饱和度，7.63mg/lC——混合液中溶解氧浓度，取2.00mg/lT——温度，10C（6）回流污泥量可由下面公式求得==0.67式中X=MLSS=4g/l；XR=10g/L,为回流污泥浓度。回流到厌氧池的污泥为11%，回流到氧化沟的污泥总量为51.7%Q.（7）剩余污泥量QW=+×25978=2891.54（Kg/d）设二沉池的污泥浓度为10g/L，则每沟产泥量为289.2m3/d.2.厌氧区Ⅰ容积的确定厌氧区Ⅰ的主要设计参数是混合液停留时间。泥水混合液在厌氧区的停留时间一般为1～2--可修编--\n--h(释磷量就已达到可释磷总量的80%左右)，过长的厌氧停留时间可导致没有低分子发酵产物的磷释放，使得碳源贮存量不足，不能在好氧区产生足够的能量来吸收所有释放的磷。对一般城市生活污水(BOD/TP≥20～25mg/L、出水磷浓度≤1.0mg/L)，厌氧区的停留时间取1.5h，据此可计算厌氧区的容积。生物除磷系统的厌氧区水力停留时间取1.5h，所需容积V=QT=1082.4×1.5=1623.6m3。其中Q为每座氧化沟的设计流量。T厌氧区水力停留时间。厌氧区Ⅰ的尺寸V=B×L×HB为厌氧池宽，取为B=6.0mL为厌氧池总长，L定为48m，即与氧化沟区Ⅲ同宽。故，厌氧区Ⅰ水深h=V/(B×L)=1623.6/6×8=5.64m4.缺氧区Ⅱ容积的确定缺氧区容积包括脱硝、除磷两部分。a.除磷所需容积：在缺氧条件下聚磷菌吸收磷的速度大于好氧区的速度，为充分利用这一有利条件，在缺氧区磷被吸收所需停留时间一般为0.5～1.0h；b.脱硝所需容积：缺氧区反硝化菌利用污水中的有机物作反硝化碳源，但是其快速生物降解有机物在厌氧区已被利用，而在缺氧区所能利用的大部分有机物只能是慢速生物降解有机物。①除磷所需容积V3：若缺氧区水力停留时间取40min，则V3=qt=1082.4×40/60=721.6m3。②脱硝所需容积V4：--可修编--\n--脱硝量按总脱硝量的18%计算，（一般在15%~20%），反硝化速率可参照后续氧化沟中所采用的数据。故，V4=226.15×18%/（0.016×2.8）=1090m3所以，缺氧区Ⅱ容积V=V3+V4=1811.6m3设氧化沟区Ⅱ的总长度与氧化沟区Ⅰ等长，即为氧化沟的长度48m,取沟宽为8.0m,则氧化沟区Ⅱ的水深h=V/BL=1811.6/(8×48)=4.98m=5.00m取超高为0.5m,故沟总高度为5.00+0.5m=5.5m故氧化沟的尺寸为：L×B×H=48×8.0×5.5=2112m34.2.6二沉池二沉池采用中心进水,边出水的幅流式的沉淀池.采用割泥机排泥。以远期规模设计，共设计三组，每组两座。进期建两组（四座），预留远期一组的地空间。1.设计参数每组设计流量25978m3/d=1082.42m3/h设计表面负荷为q,=2.0m3/m2.hH1=0.3为保护高度。2.沉淀部分水面面积（F）==270.61m23.池子直径（D）--可修编--\n--D===18.56m取D=19m实际水面面积F=π×D2/4=π×192/4=283.5m2实际表面负荷q,===1.91m3/m2*h单池设计流量Q0===541.211m3/h4.有效水深沉淀时间取2.0h，一般是1.5~2.5h有效水深h2=q,t=1.91×2=3.8m5.沉淀部分所需要的容积V=S为每人每天产生的污泥量L/p*d，经过查表得S取0.5L/p*dN为设计人口数，本设计为120000人。T为两次排泥的时间间隔，由于采用机械刮泥，故污泥在斗的储存时间t取用4小时。故V===5.0m污泥斗容积用几公式计算V1=πh5（r12+r1r2+r22）/3设r1=2.0m,r2=1.0m,α=60o则h5=（r1-r2）×tg60o=（2-1）×tg60o=1.73m得V1=π×1.73×（22+2×1+12）/3=12.7m36.污泥斗以上圆锥体部分污泥容积及污泥总容积--可修编--\n--设池底径向坡度0.05.则h4=（R-r）×0.05=（9.5-2）×0.05=0.38m故V2=πh4（R2+r1R+r12）/3=π×0.38/3×（9.52+9.5×2+22）=12.7m3污泥总容积V1+V2=12.7+45.1=57.8m37.沉淀池总高度HH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.8+0.5+0.38+1.73=6.71m式中：h1为保护高度，取0.3m；h2为有效水深，m；h3为缓冲高，取0.5m;h4为沉淀池底坡落差，m;h5为污泥斗高度，m.8.沉淀池边处的高度及径深比边处的高度为h1+h2+h3=0.3+3.8+0.5=4.6m径深比为D/h2=19/3.8=5合格4.2.7紫外线消毒池1.《城镇污水处理厂污染物排放标准》新标准.环境保护总局和质量监督检验检疫总局于2002年12月24日颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)中首次将微生物学指标列为基本控制指标，要求对城市污水必须进行消毒；2003年5月4日，环境保护总局和建设部联合发文要求“非典”时期城镇污水处理厂出水应结合实际采取加氯或紫外线、臭氧等消毒灭菌处理，出水水质粪大肠菌群数小于10000个/L。2.紫外C消毒技术--可修编--\n--新大陆NLQ系列开放式污水消毒系统采用先进的紫外C消毒技术，以特殊的工艺设计、高效率、高强度、长寿命的新大陆紫外C灯管，性能可靠的新大陆电子镇流器以及电控系统为基础，利用紫外线C波段（T254nm）紫外光对细菌、病毒等致病微生物具有的高效、广谱杀灭能力，达到水净化和消毒的目的。表4.4新大陆NLC系列紫外-C水消毒系统性能技术参数型号/项目消毒水量（吨/小时）总功率（瓦）进出水管径（公称/英制）设备承压（Kg/cm2)紫外灯故障报警系统反应器尺寸（cm）长×高×宽控制柜尺寸(cm)地脚螺丝（cm)运输重量（Kg)电源紫外灯管使用寿命（小时）NLC－10K4002520DN250/108有176×95×6760×150×40（双门－前后开）120×28×Φ2.275220V/50Hz≥9000NLC-15K6003080DN300/128有176×110×78120×32×Φ2.4600220V/50Hz≥9000NLC-20K8003920DN350/14有指定指定指定指定220V/50Hz≥9000NLC-25K10004760DN350/148有指定指定指定220V/50Hz≥9000本设计选用NLC-25K紫外-C水消毒系统三套，近期运行两套，一套为远期预留。4.2.8贮泥池以远期规模共设计三座，近期建两座，预留远期一座用地空间。--可修编--\n--1.设计参数QW=48.2m3/d；贮泥时间T=12h；2.设计计算单个池为：V=QWT==24.1m3贮泥池尺寸：将贮泥池设计成为正形其L×B×H=3.0×3.0×2.7=24.3m34.3污水处理厂构筑物及设备选型4.3.1沉砂系统1.沉砂池的类型与比较砂系统主要去除污水中密度为2.65t/m2,粒径大于0.2mm的沙粒，使无机沙粒与有机物分离开来，便于后续生物处理。沉砂系统按构造可分为沉砂池和机械格栅（即微滤机）两种形式。沉砂池有平流式，竖流式，曝气式和旋流式四种。平流式沉砂池具有结构简单，处理效果好的优点；竖流式沉砂池处理效果一般较差，而且一般适用于处理规模较小的污水厂；曝气沉砂池通过向池中鼓入空气而产生旋流，使砂粒间产生摩擦作用，可使砂粒和悬浮性有机物得意分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和处置；旋流沉淀池（钟式沉砂池）是通过机械搅拌产生水力涡流，使泥砂和有机物分离，以达到除砂目的。--可修编--\n--四种沉砂池具有不同的适用条件，其选型应视具体条件而定。从效果看，曝气式和旋流式优于平流式和竖流式。4.3.2立式表面曝气机1.立式表面曝气机的特点和类型立式表面曝气机是专为Carrousel氧化沟设计的，一般每条沟安装一台，置于反应池的一端。它的提升能力强，允有较大的沟深（4~5m），适用于大流量的污水处理厂，应用较为广泛。它的充氧能力随叶轮直径变化较大，动力效率一般为1.8~2.3kgO2/kW×h。立式表面曝气机有固定式和浮筒式两种，其中浮筒式整机安装在浮筒上，用钢绳固定于水中，用防水电缆与之连接，它可根据需要在一定围移动；而固定式立式曝气机的规格品种最多，目前在我国是以泵型（E型）及倒伞型叶轮为主。泵型叶轮曝气机是我国自行研制的高效表面曝气机，叶轮直径在0.4~2.0m之间，叶轮的充氧式以水跃为主，液面更新为辅。倒伞型叶轮曝气机的叶轮直径一般在0.5~2.5m，国最大的倒伞型叶轮直径为3m。由于其叶轮直径较泵型的大，故其转速较慢，约为30~60r/min，动力效率为2.13~2.44kgO2/kW×h，在最佳时可达2.51kgO2/kW×h。倒伞型叶轮曝气机的充氧式是以液面更新为主，水跃及负压吸氧为辅，目前广泛应用的Carrousel氧化沟就多是采用这种曝气机。2.DS（倒伞）型立式大功率表面曝气机（1）工作原理:--可修编--\n--水在伞状叶轮的强力旋转推进作用下形成水跃，水跃将大量的新鲜空气裹进水体。同时，叶轮的径向推流作用使水体作上下循环流动，使得液面不断更新，气液混合充分，从而达到了快速、高效净化污水的效果。表4.5立式倒伞曝气机型号叶轮直径D（mm）叶轮高度H（mm）电机功率（kW）充氧量（kgO2/h）叶轮升降行程（mm）整机质量（kg）DS060LC6002201.52.85±100750DS060LB750DS285LC28508503777.73400DS285LB3450DS300LC30008704594.53460DS300LB3520DS325LC325096055115.53840DS325LB3950（2）结构特点叶轮结构设计成直叶片形式，具有搅拌能力大、推流能力强、充氧量高、处理效果好、不挂脏等优点。减速箱采用立式结构，占地面积小。齿轮为高精度硬质齿面齿轮，传动平稳、噪音低、效率高、运转可靠、使用寿命长。叶轮与减速箱的联接采用浮轴式结构，可实现自动对中，避免了叶轮的偏心力所造成的振动和噪声。升降装置采用升降平台形式，调整快速、便捷。本设计选用DS325LB立式倒伞曝气机15台，用于氧化沟廊道拐弯处进行曝气，其中5台为远期使用。--可修编--\n--4.3.3LHDY系列带式污泥脱水机LHDY型带式污泥脱水机及转鼓浓缩一体机，均为目前国技术水平较高的污泥脱水机组。可连续浓缩压滤大量的污泥，产品采用高强度材料制作，具有处理能力大、脱水效率高、使用寿命长等显著特点，广泛应用于市政及工业各行业的污泥浓缩脱水的治理中。目前该产品已遍及全国。1.LHDY系列带式污泥脱水机的性能及特征主要的脱水压辊是专业设计，高品质的滤带在压滤过程中可迅速脱水，后面渐小的压辊排列以及滤带接触角度的改变，确保压力和剪切的最佳组合，从而大大提高泥饼含固率和脱水效率。（1）结构LHDY系列带式污泥脱水机采用两条滤带压榨脱水，在正常压力脱水区之前还有一个重力脱水区，本独特结构不仅提高了脱水效率，减少化学药剂，而且大大降低了能耗。（2）优势a.浓缩脱水一体机可省去污泥浓缩池，大大减少占地，节约投资费用。lb.一体化设备，自动控制，连续运行。lc.能耗低，使用寿命长。d.浓缩脱水效率高，泥饼含固率高。le.易于管理，维护便。lf.低噪音，使用化学药剂少。l--可修编--\n--g.经济可靠，应用围广。2.LHDY系列带式污泥脱水机主要参数表4.6LHDY系列带式污泥脱水机主要参数参数LHDY带式污泥脱水机LHDY-50LHDY-100LHDY-150LHDY-200LHDY-250LHDY-300功率主电机kw0.40.751.51.52.22.2空压机kw0.750.750.750.750.750.75带宽(mm)50010001500200025003000外形尺寸长(mm)425042504250435043504350宽(mm)136518652365286533653865高(mm)232023202320237023702370安装重量(Kg)19503200520073001140013500安装尺寸L1(mm)23002350L2(mm)13001350B(mm)805130518052335283533354.3.4紫外线消毒池环境保护总局和质量监督检验检疫总局于2002年12月24日颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—--可修编--\n--2002)中首次将微生物学指标列为基本控制指标，要求对城市污水必须进行消毒；2003年5月4日，环境保护总局和建设部联合发文要求“非典”时期城镇污水处理厂出水应结合实际采取加氯或紫外线、臭氧等消毒灭菌处理，出水水质粪大肠菌群数小于10000个/L”。这标志着我国已开始重视污水消毒问题。紫外线是一种直射表层的、无穿透力的、效率很低的消毒技术。1.现代紫外C消毒原理现代紫外C消毒技术是在光学、生物学、化学、机械学、电子学、流体力学、空气动力学及土木工程学等学科的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的C波段紫外光（Ｔ254nm）发生装置产生的强紫外C光照射水或空气。当水或空气中的各种细菌病毒经过紫外Ｃ照射区域时，紫外线会穿透微生物的细胞膜和细胞核，破坏核酸（ＤＮＡ或ＲＮＡ）的分子键，使其失去复制能力或失去活性，因为细胞不能复制，微生物不久就会死亡，从而在不使用任化学药物的情况下杀灭水或空气中所有的细菌病毒。2.现代紫外C消毒技术的优势紫外C水消毒技术具有下列明显的优点。（1）高效率杀菌紫外C消毒技术具有其它技术无可比拟的杀菌效率。杀菌效率可达99％－99.9％。杀菌时间一般只需1秒以，而传统氯气、臭氧等化学消毒法要达到紫外Ｃ的杀菌效果一般需要20分钟至1小时的时间。（2）高效杀菌广谱性--可修编--\n--紫外C技术在目前所有的消毒技术中，杀菌的广谱性是最高的。它对几乎所有的细菌，病毒都能高效率杀灭。（3）无二次污染由于紫外C技术可以被控制为仅仅是杀菌，并且不加入任化学药剂，因此它不会对水体和围环境产生二次污染。不改变水中任成分。（4）运行安全、可靠传统的消毒技术如采用氯化物或臭氧，其消毒剂本身就是属于剧毒、易燃、易爆的物质。这些物质的使用对操作现场人员以及围环境和居民安全产生潜在的威胁。（5）运行维护费用低紫外C消毒技术不仅消毒效率是所有消毒手段中最高的，而且消毒运行维护最简单，运行成本最低，其性能价格比是所有消毒技术中最高的。（6）安装、操作简便紫外Ｃ消毒系统为模块化设计，安装简便，适合任的安装现场条件，不破坏现场的设备、管线和建筑结构。（7）占地小，无噪音日处理5万吨污水的紫外C消毒系统仅需1条（10米×2米）水渠。紫外Ｃ消毒设备靠自流式供水（无需水泵），不产生任噪音。（8）连续大水量消毒--可修编--\n--目前紫外消毒技术在实际应用中已达到日处理150万吨水量，如实际需要还可以更大，这是氯加脱氯及臭氧消毒法难以做到的。3.紫外Ｃ消毒技术与几种传统消毒技术的比较现代紫外C消毒技术与传统消毒技术的比较由表4.7给出。它克服了现有传统消毒技术的缺点。在消毒过程中，不添加任化学物质，也不产生或在水体中留下任有害物质，运行安全、可靠，安装、维修简单，特别是投资及运行维修费用低以及极好的消毒效果。表4.7消毒技术与传统消毒技术的比较主要指标紫外—C氯气臭氧膜过滤杀菌效率极高高高中杀菌广谱性高中中中二次污染无有有无消毒水量极大大中低安全性高低低高可靠性高中中中工程投资低高高高运行费用低中高高维护费用低中高高接触时间短长长短--可修编--\n--第五章污水处理厂总体布置5.1污水处理厂平面布置污水厂平面布置原则（1）按功能分区，配置得当主要是指对生产、铺助生产、生产管理、生活福利等各部分布置，要做到分区明确、配置得当而又不过度分散。既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行或逗留，确保安全生产。在有条件时（尤其建新厂时），最好把生产区和生活区分开，但二者之间不必设置围墙。（2）功能明确、布置紧凑首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管长度，便于操作管理。（3）顺流排列、流程简捷指处理构（建）筑物尽量按流程向布置，避免与进（出）水向相反安排；各构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，格将管线埋在构（建）筑物下面，目的在于减少能量（水头）损失、节省管材、便于施工和检修。（4）充分利用地形，平衡土，降低工程费用--可修编--\n--某些构筑物建于较高处，便于减少土，便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。（5）必要时应预流适当余地，考虑扩建和施工可能（尤其是对大中型污水处理厂）。（6）构（建）筑物应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构（建）筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。一般来讲，对于污水厂的现状情况应充分考虑，因地置宜，若厂址高差变化太大，厂区的设计地坪也应随之调整，采取不同标高。整个全厂看来，呈台阶式布置。有条件的尽量放坡处理，不做挡墙，以节省土建投资。在护坡上做绿化小品，起到美化全厂、改善环境的目的。若空中有高压线，则在地面上可考虑大量的进行绿化，在满足电气相关规的同时，尽可能的增加厂区的绿化面积。5.2污水处理厂高程设计5.2.1高程布置的主要任务污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是：确定各构筑物和泵房的标高，以确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在各构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。为了降低运行费用和便于维护和管理，污水在处理构筑物之间的流动，以按重力流考虑为宜（污泥流动不在此例）。为此必须精确地计算污水流动中的水头损失，水头损失包括：--可修编--\n--（1）污水流经各处理构筑物的水头损失。应当认识到，污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口和出口和需要的跌水（多在跌水处），而流经处理构筑物本体的水头损失则较小。（2）污水流经连接前后两处理构筑物管渠（包括配水设备）的水头损失。包括沿程与局部水头损失。（3）污水流经量水设备的水头损失。5.2.2污水处理高程计算水力计算时，选择一条距离最长、损失最大的流程，并按最大设计流量计算，同时要留有充分的余地，以使实际运行时能有一定的灵活性。水力计算常以接受处理后污水水体的高水位作为起点，逆污水流流程向上倒推计算，以使处理后的污水在洪水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑土平衡，并考虑有利排水。污水厂污水的水头损失主要包括：水流经过各处理构筑物的水头损失；水流经过连接前后两构筑物的管渠的水头损失，包括沿程损失与局部损失；水流经过量水设备的损失。设计中选取污水排放口至污水提升泵池这条管线作为污水高程计算管线，按最大流量计算即，从污水排放口至污水提升泵池倒推计算，在选取管径时留有一定余地。1.构筑物水头损失计算--可修编--\n--表5.1构筑物水头损失表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）中格栅0.06细格栅0.26平流沉砂池0.25消毒池0.3计量堰0.24氧化沟0.452.管渠水力计算（1）出水口至消毒池得沿程损失：局部损失：（2）消毒池至混合池得沿程损失：局部损失：（3）混合池至浓缩池--可修编--\n--得沿程损失：局部损失：（4）浓缩池至氧化沟得沿程损失：局部损失：（5）氧化沟至沉砂池得沿程损失：局部损失--可修编--\n--（6）沉砂池至细格栅得沿程损失：局部损失：（7）细格栅至污水提升泵房得沿程损失：局部损失：管道水力计算损失见表5-2表5.2污水管道水力计算表构筑物名称管渠设计参数水头损失（m）--可修编--\n--D(mm)I(‰)V(m/s)L(m)沿程(h)局部(hj)合计出水口至消毒池8000.1070.23560.04090.01930.0602消毒池至混合池8000.1070.23560.00060.00440.0050混合池至浓缩池7000.2040.307300.01550.02010.0356浓缩池至氧化沟7000.2040.30731.50.00940.01930.0287氧化沟至沉砂池8000.1070.2356.50.00070.00440.0051沉砂池至细格栅8000.1070.23550.00050.00440.0049细格栅至污水提升泵池8000.1070.2354.250.00050.00440.00493.污水处理高程布置根据高程布置原则以及污水处理厂所处地区的具体位置和水文环境来布置污水处理高程，使之合理。设计中污水处理厂所在地区为黑龙宫镇，该地区海拔为269.80m，由于该地区的洪水位比较高，考虑到污水要自流入自然沟壑，还要考虑土平衡和冻土层，因此设计中以接触池为基准，确定接触池水面标高为269.265m，因此向两边推算其他构筑物高程。计算结果见表5.3。表5.3构筑物及管渠水面标高计算表序号管渠及构筑物名称构筑物标高（m）地面标高（m）1出水口至消毒池270.002消毒池269.765270.003消毒池至混合池270.00--可修编--\n--4混合池270.069270.005混合池至二沉池270.006二沉池270.481270.007二沉池至氧化沟270.008氧化沟271.279270.009氧化沟至沉砂池270.0010平流沉砂池272.455270.0011平流沉砂池至细格栅270.0012细格栅273.265270.00根据计算和高程布置出水口的水面标高为269.215在冻土层之下又高出洪水位，满足排放要求。5.2.3污泥处理高程计算在污水处理厂中，经沉淀或处理后的污泥经污泥管道流动，所以应计算污泥流动中水头损失，进而计算污泥处理流程高程，污泥高程计算顺序与污水相同，即从控制性标高点开始。1.污泥量计算（1）脱水车间至污泥泵房--可修编--\n--沿程损失：局部损失：（2）污泥泵房至贮泥池沿程损失：局部损失：（3）贮泥池至污泥泵房沿程损失：局部损失：--可修编--\n--（4）污泥泵房至污泥浓缩池沿程损失：局部损失：（5）污泥浓缩池至氧化沟沿程损失：局部损失：--可修编--\n--5.3厂区竖向设计5.3.1竖向设计的原则(1)污水经厂泵房提升后能自流流经各处理构筑物，并尽量减少提升泵房扬程，节省能源。(2)尽量在满足工艺流程的条件下减少厂区的挖填量，以节省投资。5.3.2污水厂出水水位标高构筑物标高与污水处理厂常年运行费用有很大的关系,若构筑物标高较高，则进水泵房提升扬程大，运行费用增加,若构筑物标高较低，则二沉池出水不能自流排放,需建泵房从而增加运行成本。因此，构筑物标高的确定,应在消毒池出水能自流排放的前提下,尽量降低构筑物的标高。本设计污水厂UV消毒池出水管设计为距河流最高水位以上0.50米处。其余各构筑物标高根据水头损失依次推算。5.4给水排水及通讯（1）厂区道路为便交通运输和设备的安装维护，厂区道路宽度10~12米，道路布置成网络状。设有人行道,便维护管理，人行道宽为2米，通向每个建筑物和构筑物均有道路，路面结构采用混凝土。（2）厂区给水--可修编--\n--给水接城市自来水管，主要用于生活，绿化，设备冲洗及消防等，按规定设置室外消火栓。（3）厂区排水厂区排水采用雨污分流制。厂区雨水由道路雨水口收集后汇入雨水管道，就近排入河流。厂区生活污水，生产废水，构筑物放空水，滤液等经厂污水管道收集后均回到厂进水提升泵房，经提升后进入污水处理系统。（4）通讯厂通讯接城市通讯网络，配置10门直拨，为便生产管理和调度，在厂设置必要的无线对讲通讯系统。5.5环保措施如前所述，在小型污水处理厂的设计，有时因毗临居民区或处于小区的重要地区，往往有较高的环保要求，这就要求进行必要的环保面的考虑。大致可分为以下几个面。1.降噪尽量采用潜水电机。如水泵应首先选用潜水泵，这不仅可以降低土建造价，而且同时减少污水处理厂的噪音。对于曝气系统，应选用机械曝气式而不是鼓风曝气式。2.处理构筑物的处理--可修编--\n--对于环保要求较格的污水处理厂，可考虑在处理构筑物增设上部建筑或加盖的式，以隔绝臭气。如果增设上部建筑，可采用透光板或彩色压型钢板的罩棚，外形做成圆拱形。其特点外形美观，视觉效果好，设备设在室，便于维护管理。在高出地面的池子部分，做成天蓝色或湖绿色彩带。既与罩棚相呼应，又减弱了纯构筑物的僵硬、呆板。板的造价大约为300元/平米左右。而压型板则较低，仅为100元/平米左右。构筑物上部加盖的式，是在其上设混凝土盖板，在可能的情况下，在盖板上可填300-500mm的土，种植绿化，增加全厂的绿化面积。这种处理办法特别适用于需采用自重抗浮的情况。两种法比较各有优缺点，采用板或压形钢板拱形罩棚的办法，外形美观，管理便，但为了日常的检修，往往需要增加吊车，另外，采用这种圆拱顶应注意在寒地区冬季结露的问题；第二种案造价较省，但需在混凝土盖板上开，以便池设备的安装及维护管理。另外由于上部加了混凝土盖，对于表曝机不太适合。3.除臭措施污水处理厂在污水处理的同时，会产生的具有异味的副产品。臭气的主要成份是硫化氢(H2S)、氨、四硫醇类等，主要来自腐化污水和污泥。H2S在空气中会有一部分氧化成为SO2，一般空气中30%的SO2是由H2S转化过来的。这些臭气难免对围环境造成影响，为了减少臭气对围环境的不利影响，在很多要求比较格的小型污水处理厂，设置了生物除臭措施。常用的法有：化学吸收法、生物法、土壤法三大类。（1）化学吸收法是通过化学药剂（主要是碱液）吸收空气中的H2--可修编--\n--S等污染物。脱臭装置由脱臭罐各及再生塔组成。罐体直径与高度之比一般为：1：5左右，臭气由通风设备收集，通过风道从罐体下部进入脱臭罐。用浓度为2%-3%的碳酸钠溶液作为臭气吸收剂。这种法的优点是：处理效果好，运行稳定，耐冲击负荷能力强；缺点是药剂需定期更换，运行费用较高。（2）生物法是通过附着在填料上的生物膜来降解空气中的臭味，生物膜生长、成熟并达到生物降解能力过程是一个生物培养的过程。生物膜中微生物需要的养料来自于污水中有机物，对于污水处理厂一般采用原污水对填料进行喷淋。除臭罐空池停留时间为1-3min(可视臭气浓度变化)，进气流速2-3m/s。这种法的优点是加强管理的情况下，处理效果良好，运行费用很低（相对于其它两种法），缺点是：处理效果受进气浓度影响，不太稳定，对于喷淋污水中有机物浓度有一定要求。（3）土壤脱臭法是将气体收集后通过管道输入脱臭池底部并扩散于其中的土壤（土壤以天然土、腐植土为宜），臭气在通过土壤过程中受土壤颗粒表面吸附作用，多种致臭物质被截留。经过一段时间，在土壤颗粒表面可逐渐培养出针对致臭物质的微生物，并可不断将致臭物质分解，完成脱臭。同时，土壤脱臭池表面可天然生长或人工栽植花草，形成良好的环境效果。土壤脱臭的优点是投资少，运行费用低，且可与厂区绿化结合，无任副产品产生。缺点是易受地下水及冬天低气温的影响，除臭效果一般。在工程设计中，往往需要根据实际情况选择合适的除臭案。5.6电气自控设计--可修编--\n--在厂区电气自控的总体设计上，应在允的条件下，提高污水处理厂的自动化程度。尽量做到无人值守。这一点对减少小型污水处理厂的单经营成本有很重要的意义。因为，尽管污水厂较小，如果没有自动化程度较高的自控系统，往往需要按岗定员，这样的污水处理厂也需要10-30人。实际上，对于规模稍大的污水厂，定员也不过如此，所以相对人力成本很高。在条件允的情况下，尽量提高污水厂的自动化程度。有条件时，还可在反应池等重要地安装摄像头，以监视污水厂的运行状况。在电缆布置上，也有着与大型污水处理厂不同的特点。各处理构筑物的电气与信号电缆的铺设应尽量结合构筑物上的管沟和渠道，从整体效果来看，整个处理构筑物表面看不到任电缆和管线的敷设，只有走道板及盖镀锌钢格板的管沟，既美观又便于维护管理。在某些情况下，全厂的电缆沟可以借助某个构筑物实现。一般来讲，配电与信号传输从辅助处理单元（包括办公及变配电）要到水处理和泥处理单元，无论是先经过哪个处理单元，都可以在处理构筑物的侧壁上向池挑出管沟，做为管道与电缆的通道，服务于本处理单元的同时，又可使电力和信号到达另一个处理单元。这样既便了总图的布置，又节省的工程造价。5.7辅助构筑物设计1、综合楼总建筑面积：20×10=200m2设行政管理、中心控制、值班办公室。2、机修间主要用于厂设备和零配件的日常修理，面积25×8=200m23、仓库仓库及维修车间合建，建筑面积15×10=150m2--可修编--\n--4、变电所及中心控制室用于厂区变配电，建筑面积20×10=200m25、传达室建筑面积6×5=30m26、食堂建筑面积10×8=80m27、车库建筑面积20×10=200m25.8厂区人员编制根据有关规定，结合本厂实际需要，污水处理厂定员38人，详见下表：表5.4生产人员序号工程名称顶班人数1中格栅，进水泵房，细格栅，平流式沉砂池，4人2氧化沟4人3浓缩池4人4变电所及中心控制室4人5化验室2人6总人数18人--可修编--\n--表5.5助生产人员序号工程名称顶班人数1维修（设备，水电，仪表）3人2绿化2人3运输队3人总人数8人表5.6后勤人员序号部门人数1传达室1人2总机室1人总人数2人表5.7行政管理人员序号部门人数1厂长书记办公室4人2生产技术科4人3劳资财务科2人总人数10人--可修编--\n--第六章工程概算及成本分析6.1工程费用6.1.1建筑安装工程费用1.污水处理厂主要构筑物建筑安装工程费用造价见表6-1表6-1主要构筑物建筑安装工程费用造价表构筑物名称尺寸()池空容积（）单价(元/）数量总投资（元）中格栅1.36×0.80×1.201.5061011405.44污水提升泵房16.00×15.00×5.0012006631795600细格栅2.26×0.85×1.302.7861011693.85平流沉砂池7.50×2.00×1.0015.002642139630配水井Φ1.20,深4.004.5245012035.75氧化沟89.30×48.0×4.017145.655029430080接触池11×9×3.5346.52921101178污泥泵房20×10.0×5.015004501675000计量槽8.4×0.5×0.83.3645011512浓缩池Φ9.5,深6.711901.544021673331贮泥池3×3×2.724.3500112150--可修编--\n--总计12125579.75说明：总投资中包括建筑工程费和安装工程费。2.污水处理厂附属构筑物建筑安装工程费用造价见表6-2表6-2附属构筑物建筑安装工程费用造价表构筑物名称尺寸()面积（）单价（元）数量总投资（元）污泥脱水间12×7841000184000机修间112×10120750190000机修间210×880750160000变电所8×432750124000加氯间4×3121100113200门卫4×31260017200鼓风机房15×710511001115500综合办公楼48010001480000总计873900说明：总投资中包括建筑工程费和安装工程费。6.1.2设备及工器具购置费污水处理厂主要设备购置费用见表6-3表6-3设备购置费价格表名称数量（台）原价（元）运杂费（元）单价（元）总价(元)总功率（）潜污泵4（3用1备）13800107.713907.755630.8120--可修编--\n--细格栅170000240072400724001.1滗水器8100002000120009600020剩余污泥泵43000010003100012400016中心传动浓缩机130000075002575002575001.5污泥泵25000030005300010600016.5脱水机2(1用1备)200000390020390040780030-50鼓风机3（2用1备）1000003000103000309000555加氯机61200060012600756003.3总计1593023763.46.1.3工器具和生产家具购置费工器具和生产家具购置费=设备购置费×定额费率定额费率可按第一部分工程费用设备购置费总值的1%～2%估算，本设计取1.5%。工器具和生产家具购置费=1593023×1.5%=23895.3元6.2工程建设其他费用计算工程建设其他费用计算=第一部分工程费用×定额费率污水处理厂费率可取20.0%。第一部分工程费用=建筑工程及安装工程费+设备及工器具购置费=12125579.75+873900.0+1593023.0+23895.3=14616398.05元。工程建设其他费用计算=14616398.05×20.0%=2923279.61元--可修编--\n--6.3预备费用计算基本预备费用=（工程费用+工程建设其他费用）×基本预备费率基本预备费率的围是（8%～10%），本设计取10%所以基本预备费用=（14616398.05+2923279.61）×10%=1753967.77元--可修编--\n--致通过这三个月来的忙碌和学习，本次毕业论文设计已接近尾声，作为一个毕业生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有多考虑不全的地，在这里衷心感指导老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持，让我按时完成了这次毕业设计。在毕业设计、论文撰写阶段，我的指导老师**老师以及**老师，给予了我很多的指导与帮助。**老师及**老师不仅在专业知识上给我提供了支持，更以身作则让我明白以后该以怎样的责任感对待自己的工作，这些都将使我终身受益。在整个设计过程中，当我遇到疑难问题时，多同学都很热情的帮助我解决问题，特别要感宿舍同窗的耐心指导与帮助，使我的论文得以顺利完成，并且进一步增强了我们互相合作的团队精神和协作意识。在此，向他们致以最诚挚的意！--可修编--\n--参考文献[1]丁亚兰主编．《国外废水处理工程设计实例》化学工业．[2]于尔捷、杰主编．《给水排水工程快速设计手册2（排水工程）》．[3]《给水排水设计手册》第1册（常用资料）．．[4]《给水排水设计手册》第11册（常用设备）.．[5]《排水工程》（上、下册）.第四版.．[6]雹中、谭振江．中小型城市污水处理厂的优选工艺．中国给水排水，2000．[7]智、勤、郭士权、文玲等编著.《给水排水工程专业毕业设计指南》中国水利水电．[8]生华编著．《城市中小型污水处理厂的建设与管理》化学工业．[9]《城市排水工程规划规》（GB50318—2000）．．[10]《污水综合排放标准》（GB8978—1996）．．[11]《室外排水工程规》（2000年版）．．[12]军凯、贾立敏编著《城市污水生物处理新技术开发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