1、毕业设计（论文）50000 吨/天生活污水处理工艺设计学 院 环境科学与工程学院专 业 环 境 工 程 年级班别 2003 级（1）班 学 号 学生姓名 指导教师 2007 年 6 月 10 日50000吨/天生活污水处理工艺设计 陈玉娴 环境科学与工程学院广东工业大学本科生毕业设计（论文）任务书题目名称 50000 吨/天生活污水处理工艺设计学 院 环境科学与工程学院专业班级 环境工程姓 名学 号一、毕业设计（论文）的内容南海市丹灶镇横江生活污水处理厂一期处理规模为 50000 吨/天，对该污水处理进行工艺设计。二、毕业设计（论文）的要求与数据表 1 生活污水设计水质指标主要污染产物 SS
2、CODCr BOD5 氨氮 磷酸盐原水水质（mg/L ） 250 350 180 30 4排放标准（mg/L ） 40 40 20 8 0.5三、毕业设计（论文）应完成的工作选择工艺流程，计算各处理构筑物的尺寸，选定主要设备的型号及处理能力，并绘出总平面布置图、工艺流程图、高程图、管道布置图、二沉池的剖面图及溢流堰详图，对辅助构筑物进行布置和设计，给出整个工程的投资概算。编制正式设计说明书，完成毕业设计。四、毕业设计（论文）进程安排表 2 毕业设计进度安排序号 设计（论文）各阶段内容 地点 起止日期1 资料收集，查阅有关参考资料 大学城学校图书馆 2007.3.5-3.152 污水处理厂或环境
3、工程公司参观 工学 3 号楼 521 2007.3.16-3.233 方案设计、工程计算、工程概算 工学 3 号楼 521 2007.3.24-4.304 绘出工艺施工图 工学 3 号楼 521 2007.5.1-5.205 修改、翻译、打印 工学 3 号楼 521 2007.5.21-6.56 准备答辩 教学楼（待定） 2007.6.6-6.10五、应收集的资料及主要参考文献1. 给水排水工程快速设计手册 ，中国建筑工业出版社，1996。2. 张自杰主编， 环境工程手册水污染防治卷， 高等教育出版社，1996。3. 陈季华，奚旦立， 废水处理工艺设计及实例分析 ，高等教育出版社，1990。4
4、. 张希衡主编， 废水治理工程 ，冶金工业出版社，1984。5. 给水排水设计规范 。6.污水综合排放标准 （GB8978-96）一级标准。7.广东省地方标准水污染物排放限值 （DB44/26-2001）二时段一级标准。8.城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）B标准。发出任务书日期：2007 年 01 月 26 日 指导教师签名：预计完成日期： 2007 年 06 月 10 日 专业负责人签章：主管院长签章：摘 要随着经济快速发展和城市化程度越来越高，中心城区和小城镇建设步伐不断加快，城镇生活污水对城区及附近河流的污染也越来越严重。为了改善人民的生活环境，各地政府大力投入
5、资金，力图改变现今水体的水质。本设计要求处理佛山南海区丹灶镇 50000 吨/天的生活污水。进水水质为BOD5： 180mg/L，CODcr：350mg/L， SS：250mg/L， 氨氮：30mg/L，磷酸盐：4mg/L。出水水质达到广东省地方标准水污染物排放限值 （DB44/26-2001）二时段一级标准、 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002 ）B 标准的要求。具体出水指标为：BOD 520mg/L， CODcr40mg/L，SS：40mg/L，氨氮8mg/L，磷酸盐0.5mg/L。通过研究丹灶镇生活污水的特点，在参照了国内外运用传统氧化沟工艺处理城镇生活污水的成功经
6、验的基础上，本设计采取了较传统氧化沟法更有效的处理工艺卡鲁塞尔 2000 型氧化沟工艺。该工艺具有污水处理效率高，运行能耗低，生物脱氮除磷效果好的优点。基本工艺流程为：隔栅曝气沉砂池卡鲁塞尔 2000 氧化沟二沉池消毒池出水。本设计的主要工艺参数为：氧化沟中厌氧池、缺氧池和好氧池的水力停留时间分别是 1.2h、1.3 h 和 11h，B OD5 污泥负荷为 0.15 kgBOD5/(kgMLVSSd)，剩余污泥含水率 99.2%；二沉池水力停留时间 2.0h，表面负荷为 1.5m3/（m 2h） 。主要污染指标全部达到排放标准的要求。工程总占地面积为 44550m2，总投资为 5909.4 万
7、元，每年的总运行费用为 1110.8 万元，每吨水的运行费用是 0.6 元/ 天。关键词：城镇生活污水，氧化沟，脱氮除磷全套图纸加 153893706AbstractWith the rapid development of economic and high increase of urbanization, the pace of construction of the center city and small town is accelerating. The pollution of municipal sewage on the city and the nearby river
8、has become an increasingly serious problem. In order to improve peoples living environment, the local governments vigorously invest money, trying to change the current water quality.In this design project, it is required to treat 50000m3/d municipal sewage of Danzao town in Nanhai District in Foshan
9、 City. The quality of the influent water is 180mg/L of the BOD5, 350mg/L of the CODcr, 250mg/L of the SS, 30mg/L of the Ammonia nitrogen, and 4 mg/L of the Phosphate. The quality of the discharged water can meet the Guangdong province emission limits of municipal sewage and B emission standard of se
10、wage farm in town. The quality of the effluent water is 20mg/L of the BOD5, 40mg/L of the CODcr, 20mg/L of the SS, 8mg/L of the Ammonia nitrogen and 0.5mg/L of the Phosphate.With the study of the characteristic of municipal sewage in Danzao, and in the light of the successful experience of internal
11、and external use of traditional oxidation ditch process to treat municipal sewage, we select Carrousel 2000 oxidation ditch process that is more effective than the traditional one. Such a process has the advantage of high efficiency and low energy consumption, as well as good effect of biological ni
12、trogen and phosphorus removal. Basic process is: Sand Traps Aeration Grit Chamber Carrousel 2000 Oxidation Ditch Secondary Sedimentation Tanks Disinfection DischargeThe parameter of major buildings of the process are as follow. HRT of anaerobic pond, anoxic pool and aerobic pond of Oxidation Ditch w
13、ere 1.2h,1.3 h and 11h with the sludge charge of BOD5 0.15 kgBOD5/kgMLVSS d and the moisture content of the residual sludge 99.2%. HRT of Secondary Sedimentation Tanks is 2.0h and the surface charge is 1.5m/(mh). All the main pollution indicators can meet the requirements of emission standards. The
14、project covers a total of 56368m2 with the overall investment 59.094 million yuan. The total annual operating cost is 11.108 million yuan with 0.6 yuan per ton of water running. IIKey words: Municipal sewage, Oxidation Ditch, Nitrogen and Phosphorus RemovalI目 录1 绪论 11.1 项目背景 .11.2 工程简介 .11.3 设计进出水水质
15、 .21.4 设计处理能力 .21.5 设计依据 .21.6 设计原则 .22 污水处理工艺选择及说明 .32.1 气象与水文资料 .32.2 工艺选择 .32.2.1 氧化沟工艺 32.2.2A2O 活性污泥工艺 .42.2.3SBR 工艺 .42.3 工艺方案分析 .62.4 流程各结构介绍 .73 主要工艺参数设计计算 .93.1 格栅 .93.1.1 设计说明 93.1.2 格栅计算 93.1.3 栅渣量计算 103.2 污水提升泵站 .103.2.1 设计说明 103.2.2 设计选型 113.2.3 提升泵房 113.3 曝气沉砂池 .113.3.1 设计说明 11II3.3.2
16、池体设计计算 123.3.3 曝气系统设计计算 123.3.4 进水、出水及撇油 133.3.5 排砂量计算 133.4 提砂泵房与砂水分离器 .133.5 鼓风机房 .143.6 氧化沟 .143.6.1 设计说明 143.6.2 池体设计计算 153.6.3 需氧量计算 183.6.4 曝气机数量和选型 193.6.5 污泥计算 193.7 二沉池 203.7.1 设计说明 203.7.2 池体设计计算 203.7.3 进水系统计算 223.7.4 出水部分设计 223.7.5 排泥部分设计 233.8 消毒接触池 .243.8.1 设计说明 243.8.2 池体设计计算 243.8.3
17、加氯量计算 243.9 污泥浓缩池 .243.9.1 设计说明 243.9.2 池体设计计算 253.10 浓缩污泥提升泵房 .263.11 污泥脱水间 .263.12 污泥棚 .263.13 回流污泥泵设计选型 .26III4 主要构筑物和附属构筑物 .284.1 主要构筑物一览表 .284.2 各附属构筑物的尺寸 .305 污水处理厂总体布置 .315.1 总平面布置 .315.1.1 总平面布置原则 315.1.2 总平面布置结果 315.2 高程布置 .325.2.1 高程布置原则 325.2.2 高程布置结果 326 投资估算 .336.1 估算范围及编制依据 .336.2 估算结果
18、 .337 劳动定员与运行费用 .357.1 劳动定员 .357.2 运行费用 .357.2.1 成本估算有关单价 357.2.2 运行成本估算 357.2.3 年运行成本 36结论 37参考文献 38致 谢 3911 绪论1.1 项目背景2007 年世界水日的主题是“应对水短缺” 。联合国亚太经社会(UNESCAP)最近一项研究表明，水资源短缺已成为亚太地区实现经济可持续增长的主要障碍之一。我国作为亚太区经济龙头，造成水资源短缺的原因除了人口增长、气候变化和人为浪费外，其中一个最引人诟病的因素便是水环境污染。而作为经济发展先锋的珠三角地区，其水系虽在国内七大水系中属于较好水平，但水污染问题仍
19、然不容忽视，珠江流域突出的水污染问题在城市河段，由于工业发展较快，广州、深圳、佛山和东莞城区附近的珠江支流问题相对突出。造成我国水污染状况严重的原因主要有三：一是粗放型经济增长方式无根本转变，污染物排放量大，超过水环境容量；二是在治水过程中为除去水中污染物，水厂不得不加大混凝剂和消毒剂用量，使自来水中三氯甲烷等致癌物含量及铝含量增加；三是输水管道日久生锈、长霉或金属管道被腐蚀使重金属混入水中流入千家万户，加剧了水污染。位于佛山市南海区西部的丹灶镇，环境优美，民风淳朴，是国家卫生镇、广东省教育强镇、佛山市文明镇，周边与狮山、南庄、西樵、西南、白泥等镇相邻。2005 年初南海进行区域调整，原丹灶镇
20、、金沙镇合并组成了新丹灶，总面积达 143.6 平方公里，总人口超过 16 万。丹灶镇产业特色鲜明，拥有全国第一个国家级生态工业示范园区南海国家生态工业园，建设水平不断提高，两大世界 500 强企业也已建园投资项目。华南最大的全国性五金铁料市场横江铁料市场新增四大商贸板块，规模快速扩张。随着工业的发展和人们生活水平的提高，丹灶镇河内水体饱受工业废水和生活污水的污染困扰。为此，丹灶镇在 2003 年启动水污染综合整治专项工作，在镇内规划建设横江、丹灶和苏村三座污水处理厂。1.2 工程简介丹灶镇横江污水处理厂扩建工程在 06 年底启动，日处理量从原来的 3000 吨扩大到 13000 吨，投资额达
21、 6000 多万，直接惠及横江城区、荷村和新农村委会的镇南、徐2边等七个村小组，以及环保工业园五金工业区内的群众和厂企，覆盖人口约 6000 人左右。本设计生活污水处理规模为 50000 吨/天，以上区域的生活污水将通过截污的办法引入污水处理厂内进行处理，这将缓解丹灶镇北片生活污水对内河水体的污染问题。1.3 设计进出水水质本项目设计进出水水质根据生活污水来源和广东省地方标准水污染物排放限值 （DB44/26-2001）标准 1，及城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）一级标准的 B 标准中的严格者 2，具体如表 1.1。表 1.1 设计进出水水质项目 SS CODcr B
22、OD5 氨氮 磷酸盐进水水质(mg/L) 250 350 180 30 4出水水质(mg/L) 40 40 20 8 0.5去除率（） 84 88.6 88.9 73.3 87.5排放标准(mg/L) 20 40 20 8 0.51.4 设计处理能力横江污水处理厂位于南海区丹灶镇北面，针对现在丹灶城区存在的雨污合流状况，在各居民点的沿排水出口设施污水截流管，将旱流污水和初期雨水进行截流，再排入污水系统。预计日处理量 50000m3，流量变化系数为 1.35，最大处理量为 67500 m3/天。1.5 设计依据1、 中华人民共和国环境保护法 ；2、 中华人民共和国污水综合排放标准 （GB8978
23、 1996） ；3、 室外排水设计规范 （GBJ1487） ；4、 广东省地方标准水污染物排放限值 （DB44/26-2001）二时段一级标准；5、 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）一级标准的 B 标准；6、 供、配电系统设计规范 （GB5005292） 。1.6 设计原则1、严格执行国家有关环境保护的各项法规。2、采用先进、成熟、合理、可靠、节能的工艺，确保处理量及水质排放达到标准。33、流程布局合理，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。 4、在上述前题下，做到投资少，运行费用低。2 污水处理工艺选择及说明2.1 气象与水文资料丹灶镇属亚热带海洋性气候，冬暖夏
24、凉，四季宜人。2006 年年平均气温 23.6，是 1957 年以来气温最高的年份，其中 1、2、10、11 月的气温较常年偏高 2 以上。全年极端最高气温 38.5，出现在 7 月 24 日；极端最低气温 5.2，出现在 1 月 7 日。全年降雨总量 2011.0mm，较多年均值偏多 23%；雨日 145 天，较常年略少；5 月降雨量 427.7mm，为全年最大月降雨量；年内共出现 9 场暴雨，比常年偏多。全年总日照时数 1181.2 小时，较常年偏少 553.3 小时，为近五十年来的次小值。影响丹灶镇气候的主要事件为热带气旋、前汛期暴雨、强对流天气、干旱和阴霾等。丹灶镇一直以农业著称于珠三
25、角，养殖、种花和城郊农业是其强项。境内沃野平旷，丘陵山岗星罗棋布，纵横交错的河涌水系，凝聚了岭南水乡的深厚底蕴。近年镇政府对河涌综合整治工作高度重视，投入大量人力财力，着力解决河道淤塞和改善河道水质。主要整治的河涌包括官山涌、大洲河和联安电排站主涌。2.2 工艺选择污水处理工艺选择的原则包括：设计方案严格执行国家有关环境保护的各项规定，废水处理后必须确保各项出水水质指标均达到城市废水排放要求；针对本工程的具体情况和特点，采用成熟可靠的处理工艺和设备，尽量采用新技术、新材料，实用性与先进性兼顾；处理系统运行应有较大的灵活性和调节余地，以适应水质、水量变化；管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化
26、，减少劳动强度；在不影响处理效果的前提下，充分利用原有的构筑物和设施，节省工程费用，减少占地面积和运行费。根据污水处理厂出水水质达到一级排放标准要求，结合工程实际，参照国内外污水处理研究成果及已建成的污水处理厂的运行经验，本设计选择氧化沟工艺、A 2O 活性污泥工艺、SBR 工艺等三种工艺进行比较，见表 2.13。42.2.1 氧化沟工艺氧化沟工艺的曝气池呈封闭的沟渠型，池体狭长，可达数十至百米以上，曝气装置多采用表面曝气器，污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循环流动的过程，有机物质被混合液中的微生物分解。该工艺对水温、水质和水量的变动有较强的适应性，BOD 负荷低，污泥龄长，反应器内可存活
27、硝化细菌，发生硝化反应。在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间，氧化沟内流态是完全混合式的，但又具有某些推流式的特性，如在曝气装置的下游，溶解氧浓度从高向低变动，甚至可能出现缺氧段。氧化沟这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物聚凝作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得良好脱氮效应。2.2.2A2O 活性污泥工艺A2O 活性污泥工艺是在 A2O 除磷工艺基础上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。污水首先进入首段厌氧池，与进入的从二沉池回流的含磷污泥混合，本池主要功能为释放，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收
28、而使污水中 BOD 浓度下降；另外，NH 3 -N 因细胞的合成而被除去一部分，使污水中 NH3 -N 浓度下降，但 NH3 -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NH3 -N 和 NH2 -N 还原为 N2 释放至空气中，因此 BOD5 浓度下降，NH 3 -N 浓度大幅下降，而磷的变化很少。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，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，NH 3 -N 的浓度却继续增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以比较快的速度下降。所以，A 2O 工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄
29、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。2.2.3SBR 工艺SBR 法的工艺设施是由曝气装置、上清液排出装置（滗水器） ，以及其它附属设备5组成的反应器。其去除机理为：在反应器内预先培养驯化一定量的活性微生物（活性污泥） ，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机物转化为 CO2、H 20 等无机物，同时微生物细胞增值，最后将微生物细胞物质（活性污泥）与水沉淀分离，废水得到处理。SBR 法不同于传统活性污泥法，在流态及有机物降解上是空间的推流的特点
30、，该法在流态上属完全混合型，而在有机物降解方面，有机基质含量是随时间的进展而降解的。该法是由一个或多个 SBR 反应器曝气池组成的，曝气池的运行操作是由：流入；反应；沉淀；排放；待机（闲置）等五个工序组成。根据比较评价，考虑到该工程处理规模、实际运行、投资以及可行可靠性等问题，本设计采用出水水质最优、处理效果最稳定可靠、工艺流程最简单及投资最省的氧化沟处理工艺。其它两个工艺因为在实际处理上有一定弊端，运行和管理上存在较大难度，且投资较大，故在本设计中不予采用。表 2.1 污水处理工艺方案技术比较表方案项目 优点 缺点方案一氧化沟工艺1稳定的脱氮除磷功能，有机物去除率好，有一定的抗冲击负荷能力；
31、2剩余污泥较少，污泥不经消化也容易脱水；3处理厂与其它工艺相比，臭味较少；4曝气设备多样化，曝气强度可灵活调节；5具有推流式流态的某些特征；6工艺流程简单，构造形式多样；7自动化水平高，技术先进成熟，操作灵活；8占地面积不大，基建费用低，运行管理容易。1除磷效果不明显；2单位能耗高。6方案二A2O 活性污泥工艺1较稳定的脱氮除磷功能，总水力停留时间少于其它同类型工艺；2该工艺不需外加碳源，厌氧、缺氧池只进行缓速搅拌，节省运行费用；3技术较先进成熟；运行稳妥可靠；4国内工程实例多，容易获得工程管理经验。1该工艺脱氮效果受混合液回流比大小影响，除磷效果受回流污泥夹带的溶解氧和硝态氮的影响，故脱氮除
32、磷效果不可能太高；2一次性投资大，单位经营成本高；3占地面积大；4运行控制难度高。方案三SBR 工艺1稳定的脱氮除磷功能；2池内水质均匀，具有完全混合的水力学特征；3处理构筑物简单，不易产生污泥膨胀；4自动化水平高，运行稳妥可靠，单位电耗低；5国内工程实例较多，容易获得工程管理经验。1机械设备较多；2曝气易堵塞；3操作、管理、维护较复杂，要求管理人员具有较高素质。氧化沟工艺具体流程见图 2.1。图 2.1 氧化沟法工艺处理流程2.3 工艺方案分析本项目污水的特点为：（1）污水以有机污染为主，BOD 5/CODcr =0.51，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；（
33、2）污水中主要污染物指标 BOD5、CODcr、SS 值比国内一般城市污水高 70左右；（3）污水处理厂投7产时，多数重点污染源治理工程已投入使用。针对以上特点、出水要求、现有城市污水处理技术的特点以及参照国内工程实例的普遍工艺，并结合丹灶城镇污水处理技术的发展现状，采用氧化沟最为经济简便。本设计采用卡鲁塞尔（Carrousel ）2000 型氧化沟工艺，它是在普通 Carrousel 氧化沟前增加一个厌氧区和缺氧区，又称前反硝化区，对 BOD、COD、N 的去除率均达到 95。出水磷可降到 12mg/L，实际上就是一个改良的 A2O 工艺，并以其简单、实用、高效、可靠及其优异的投资效益比，成
34、功在各地推广和运行。Carrousel 2000 氧化沟工艺特点如下：1、工艺稳定可靠，控制简单，对 C、N、P 具有很高去除率；2、在处理城市污水时不需设初沉池，污泥稳定，不需消化可直接干化；3、其沟型可防止短流，通过完全混合作用产生很强的耐冲击负荷能力；4、其推流式模型的某些特征可使混合液在流到出水堰时会形成良好的混合液生物絮凝体，可提高二沉池内的污泥沉降速度及澄清效果，通过对表曝机的设计与控制可使曝气区末端的溶解氧减少到最低程度，有效防止前置缺氧池氧过量的问题，从而取得良好的反硝化效果；5、曝气设备单机容量大，设备数量少，在不使用任何辅助推进器的情况下氧化沟沟深可达 4.5m，且系统设备
35、的管理维护工作量少；6、Carrousel 氧化沟的优化设计可使表曝机的一部分能量专门用于为出渠道流速，但表曝机却可以只根据实际需氧量来设计，当需氧量减少时，氧化沟的一个或数个表曝机可停止或切换到较低的流速；7、Carrousel 曝气区可很方便地覆盖起来以防止可能的喷溅、水雾和结冰问题 4。2.4 流程各结构介绍1、格栅因为排入污水处理厂的污水中有杂物，所以在处理系统之前设置格栅，以拦截较大的杂物，防止杂物堵塞处理系统的管道、孔口和辅助设施。本设计采用中隔栅，又因杂物量多，可采用机械清渣。2、沉砂池城镇生活污水中含有一定量的无机颗粒，例如砂粒，砂粒如随着污水进入处理构8筑物，会损坏水泵和管道
36、，在流速较慢的地方会沉下来，例如曝气池的底部、沉淀池底部等，还会进入污泥系统。因此城镇污水处理系统中一般都设有沉砂池。由于本设计的处理量较大，并且污水经过中格栅除渣，对泵站影响不大，为了便于清砂，沉沙池设于泵站后；另外，考虑到曝气沉砂池除砂效果较好，水力漩流能使砂粒与有机物分离，沉渣不易腐败，且兼有除油、吹脱、氧化等效能，近年也较推广使用，故选用之。3、卡鲁塞尔（Carrousel） 2000 型氧化沟（1）Carrousel 氧化沟系列是 1967 年由荷兰 DHV 公司开发研制的，现已在原有的单级标准基础上开发出新的设计，提高了处理效率，降低了运行能耗，改进了活性污泥性能并实现了生物脱氮除
37、磷。Carrousel 2000 氧化沟工艺是在原 Carrousel 系统上增加一个缺氧池，这个预反硝化池通过两条窄沟与原 Carrousel 系统连接在一起。当缺氧区富含硝酸盐的混合液流向曝气机，部分液体被导入缺氧池，与未处理的污水接触，未处理污水 BOD 浓度高，可作为碳源满足并促进反硝化过程。曝气机周围的侧向导流渠可充分利用卡鲁塞尔氧化沟原有的渠道流速，在不增加任何回流提升动力的情况下，将相当于 400进水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池与原水混合并进行反硝化。（2）Carrousel 2000 氧化沟流程图如图 2-2 所示：图 2.2 Carrousel 2000 氧化沟流程（3）
38、工艺原理原水和二沉池回流污泥在厌氧池中搅拌混合，在厌氧池中完成以下反应：兼性反硝化菌异化原水和回流污泥中的硝酸盐和亚硝酸盐，得以脱氮；兼性细菌将可溶性BOD5 转化成挥发性脂肪酸（VFA） ，聚磷菌获得 VFA 将其同化成聚 羟基丁酸脂9（PHB） ，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧池后紧接缺氧池，微生物在缺氧池中完成下列反应：兼性反硝化菌异化厌氧出水和普通 Carrousel 氧化沟中分流过来的硝酸盐和亚硝酸盐，使脱氮更为充分；聚磷菌利用后续普通 Carrousel 氧化沟中分流出来的混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐所提供的电子吸磷，避免同时反硝化和吸磷时 BOD5 的不足；后续
39、Carrousel 氧化沟完成了硝化、吸磷和去除有机物等过程。4、二沉池二沉池在生物反应池后面，其作用是泥水分离，其能大大减少污水中的悬浮物，达到清澈的水质排放。本设计采用了运行较好，管理较简单，排泥设备已趋定型的辐流式沉淀池。5、浓缩池浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等 4。本设计针对污泥量大、节省运行成本，采用了重力浓缩方法，重力浓缩具有以下几个优点：（1）贮存污泥能力高；（2）操作要求不高；（3）运行费用少，尤其是
40、电耗。缺点：（1）占地面积大；（2）会产生臭气；（3）对于某些污泥作用少。3 主要工艺参数设计计算3.1 格栅3.1.1 设计说明格栅的截污主要对水泵起保护作用，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施，减轻后续处理构筑物的处理负荷，以保证污水提升系统的正常运行，同时除去污水中较大的漂浮物。而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵。为减少栅渣量，拟采用中隔栅，格栅栅条间隙设定为 30.0mm。设计流量：平均流量 Qd=50000m3/d=2084m3/h=0.579m3/s。最大流量 Qmax=KzQd=1.3550000m/d=67500m3/d =2813m/h=0.782m/s。10
41、设计参数：隔栅栅条间隙 e=30.0mm，过栅流速 v=0.8m/s，安装倾角 =60，栅前水深 h=0.8m，格栅数 N=1。格栅组图见图 3.1。图 3.1 隔栅3.1.2 格栅计算1、栅条间隙数为：nQ max(sin)1/2/ehv 0.782(sin60)1/2/0.0300.80.838（条） ；2、栅槽有效宽度 B：采用 10圆钢为栅条，即 S0.01m。比栅格宽取 0.2m；BS(n1)en+0.20.01370.03038+0.21.71m；3、过栅水头损失：h2k1.79(S/e) 4/3v2sin/2g31.79（0.01/0.03） 4/30.82sin60/(29.8
42、1)0.035m；4、栅槽总高 H：取 h20.05m，格栅前渠道超高取 h10.3m；栅前槽高 H1hh 10.80.31.1m；栅后槽总高 Hhh 1h 20.80.30.051.15m；5、隔栅总长 L：11设进水渠宽 B1=1.30m，渐宽部分展开角 20；进水渠道渐宽部位长度 L1（BB 1）/2tg(1.711.30)/2tg200.57m；栅槽与出水渠道连接处渐窄部分宽度 L20.5L 10.29m ；格栅总建筑长度 LL 1L 21.00.5H 1/tg0.570.291.00.51.1/tg603.0m；格栅间建筑规格为 644。3.1.3 栅渣量计算对于栅条间隙 e=30.
43、0mm 的中格栅处理城市污水，每单位体积污水拦截污物为W1=0.05m/10m；每日栅渣量为 W=QmaxW186400/(kz1000)=0.7820.0586400/(1.351000)=2.5 m/d；拦截污物量大于 0.2 m/d，须选择机械格栅 5。3.2 污水提升泵站3.2.1 设计说明采用氧化沟工艺方案，污水处理系统简单，对新建污水处理厂，工艺管线可充分优化，故污水只考虑一次提升。污水经污水提升后进入曝气沉砂池，然后自流通过氧化沟、二沉池及消毒池。设计流量 Qmax=KzQd=1.3550000m/d=2813m/h=0.782m/s。3.2.2 设计选型污水经消毒池处理后排入市
44、政污水管道，消毒水面相对高程为0.00m ，则相应二沉池、氧化沟、曝气沉砂池水面相对标高分别为 0.5、1.0 和 1.6m。污水提升前水位为2.20m，污水总提升流程为 4.68m，采用螺旋泵，其设计提升高度为 H=4.70m。设计流量 Qmax=2813m/h，采用两台螺旋泵，单台提升流量为 1406.5 m/h。采用 LXB-1500 型螺旋泵 3 台，2 用 1 备。该泵提升流量为 21002300 m/h，转12速 42r/min，头数 3，功率 55Kw6。3.2.3 提升泵房螺旋泵泵体室外安装，电机、减速机、电控柜、电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定检修空间。提升泵房占地面积
45、 10660m 2。3.3 曝气沉砂池3.3.1 设计说明污水经水泵提升后进入平流曝气沉砂池，共两组对称于提升泵房中轴线布置，每组分为两格。沉砂池池底采用延池长的矩形集砂槽集砂，沉砂由螺旋离心泵自斗底抽送至高架砂水分离器，砂水分离通入压缩空气洗砂，污水回至提升泵前，净砂直接卸入自卸载汽车外运。设计流量为 Qmax =0.782m/s，设计水力停留时间 t=2min，水平流速 v=0.08 m/s，有效水深 H1=2.0m。曝气沉砂池具体尺寸见图 3.3。图 3.3 曝气沉砂池3.3.2 池体设计计算1、曝气沉砂池有效容积 V=Qmaxt=0.782260=93.84m3；共 4 格，每格有效容
46、积 V1V/493.84/4=23.46 m 3；每格池平面面积为 A1=V1/H=23.46 /2.0=11.73 m2，取 A1=12 m2；132、沉砂池水流部分的长度 L=vt0.08260=9.6m，取 L=10m；每格池宽 B1= A1/L=12/10=1.2m；每组池宽 B=2B1=2.4 m，共 2 组；3、水力校核：长宽比 L/B=10/2.4 =4.2（在 3.05.0 之间，符合） ；宽深比 B/H=2.4 /2.0=1.2（在 1.01.5 之间，符合） 。3.3.3 曝气系统设计计算采用鼓风曝气系统，罗茨鼓风机供风，穿孔管曝气。1、设计曝气量 q=0.2m3 空气 /
47、m3 污水；2、空气用量 Q qQ max=0.22813=562.6 m3/h=9.4 m3/min；3、供气压力 P=(h1+h2+h3+h4+h) 9.8；式中 h1+h2供风管道沿程局部损失之和，取 0.2m；h3曝气器淹没水头，取 1.5m；h4曝气器阻力，取 0.1 m；h富余水头，取 0.2 m；所以，得到 P=(0.2 +1.5 +0.1 +0.2) 9.8=19.6Kpa。4、管路布置：每格曝气沉砂池池长边两侧分别设置 2 根穿孔曝气管，每格 2 根，共 8 根。曝气管管径 DN100mm，送风管管径 DN150mm7。3.3.4 进水、出水及撇油污水直接从螺旋泵出水渠进入，
48、设置进水挡板，出水由池另一端淹没出水，出水端前部设出水挡墙，进出水挡墙高度均为 1.5m。在曝气沉砂池会有少量浮油产生，出水端设置撇油管 DN200，人工撇除浮油，池外设置油水分离槽井 13。143.3.5 排砂量计算对城市污水，采用曝气沉砂工艺，产生砂量约为：x 1=2.03.0m 3/105m3；每日沉砂量为：Q s=Qmax x1=500001.353.010-5=2.03m3/d（含水率为 P=60%） ；假设贮砂时间为 t=1.5d，则存砂所需容积为 V= Qst=2.031.5=3.05m3；折算为 P=85.0%的沉砂体积为 ；31.8540.81065. mV每格曝气沉砂池设置两个砂斗，共 8 个砂斗；砂斗深 1.5m，斗底平面尺寸 0.5m0.5m；砂斗总容积为 ；3216.9)50.1.(3518V每组曝气沉砂池尺寸为 LBH=102.43.5=84m3。3.4 提砂泵房与砂水分离器选用直径 0.5m 钢制压力式漩流砂水分离器两台，一组曝气沉砂池一台。砂水分离器外形高度 H1=11.4m，入水口离地面相对高程为 11.0m，入水口离地面相对高程为11.0m，抽砂泵静扬为 14.5mH2O ，砂水分离器入口压力 H2=0.1MPa=10.0mH2O。
