給排水專業(yè)畢業(yè)設(shè)計--污水處理廠

1、<p>　　第二章 設(shè)計方案論證2</p><p>　　第一節(jié) 設(shè)計的基本要求2</p><p><b>　　一.設(shè)計水量2</b></p><p>　　二.設(shè)計水質(zhì)與出水水質(zhì)的確定3</p><p>　　三.設(shè)計污水的特點3</p><p>　　四.設(shè)計污水、污泥的最終處置

2、3</p><p>　　第二節(jié) 處理工藝方案選擇3</p><p>　　一.處理7920小型城鎮(zhèn)污水處理廠處理級別的選擇3</p><p>　　二.處理7920小型城鎮(zhèn)污水處理廠處理方法的選擇4</p><p>　　三.一級處理方法的確定5</p><p>　　四.處理7920小型城鎮(zhèn)污水處理廠二級處理方法確

3、定6</p><p><b>　　五.方案確定9</b></p><p>　　第三節(jié) 氧化溝處理工藝方案的比較選擇11</p><p>　　一.氧化溝系統(tǒng)的選擇11</p><p>　　二.氧化溝工藝的確定12</p><p>　　第四節(jié) 污泥處理工藝13</p>

4、<p>　　一.污泥處理的目的和原則13</p><p>　　二.污泥處理工藝的比選14</p><p>　　三.污泥處理工藝流程確定17</p><p>　　第五節(jié) 處理7920小型城鎮(zhèn)污水處理廠處理工藝流程圖17</p><p>　　第二章 設(shè)計方案論證</p><p>　　第一節(jié) 設(shè)計的基本要

5、求</p><p><b>　　一.設(shè)計水量</b></p><p>　　污水的平均處理量=7290 ；====；經(jīng)查表（3-5）使用內(nèi)插法求的污水流量總變化系數(shù)=1.62；====。</p><p>　　二.設(shè)計水質(zhì)與出水水質(zhì)的確定</p><p><b>　　表1 設(shè)計水質(zhì)情況</b></

6、p><p><b>　　三.設(shè)計污水的特點</b></p><p>　　由上面的水質(zhì)條件可知，設(shè)計污水的特點如下：</p><p>　　1.懸浮物的濃度比較低；</p><p>　　2.有機物濃度比較低，BOD濃度200；</p><p>　　3.污水呈中性，pH=6.5-7.2，符合污水排放標準。&

7、lt;/p><p>　　四.設(shè)計污水、污泥的最終處置</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，該污水處理廠處理的污水達到污水排放標準，可以直接排放到水體中；污泥經(jīng)過濃縮、消化、機械脫水后外運。 </p><p>　　第二節(jié) 處理工藝方案選擇</p><p>　　一.處理7920小型城鎮(zhèn)污水處理廠處理級別的選擇</p><p>

8、　　我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家、起步較晚。近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發(fā)展到利用各種先進技術(shù)、深度處理污水，并回用。簡單的一級處理是對污水中的懸浮的無機顆粒和有機顆粒,油脂等污染物物質(zhì)的去除，一般由沉砂池，沉淀池完成處理工程，經(jīng)一級處理后有機物（BOD）可以去除30%左右，達不到排放標準，而污水二級處理 ，主要去除污水中呈膠狀和溶解狀態(tài)的有機污染物質(zhì)。利用微生物去降解一級處理法無法去除的污染物質(zhì)，

9、通過二級處理BOD可以去除90%以上，由上述可知，污水經(jīng)一級處理和二級處理后，才能達到排放標準，符合設(shè)計要求。</p><p>　　二.處理7920小型城鎮(zhèn)污水處理廠處理方法的選擇</p><p>　　1.現(xiàn)代的污水處理技術(shù)，可分為物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法三類：</p><p>　?。?).物理處理法 </p><p>　　通過物理

10、作實現(xiàn)分離，回收污水中不容解的呈懸浮狀的污染物質(zhì)，一般來說，在分離過程中并不改變污染物的化學(xué)本性。物理法操作簡單，經(jīng)濟，常用的有：篩慮，沉淀，氣浮過濾等方法； </p><p><b>　?。?).化學(xué)處理法</b></p><p>　　向污水中投加一些化學(xué)物質(zhì)，利用化學(xué)反應(yīng)來分離；回收污水中的一些污染物質(zhì)或使其轉(zhuǎn)化為無害化的物質(zhì)，常見的方法有投藥法，傳質(zhì)法等；<

11、;/p><p><b>　?。?).生物處理法</b></p><p>　　污水生物處理法是利用微生物新陳代謝功能，使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物被降解，轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的低分子的無害物質(zhì)。</p><p>　　本次設(shè)計，主要任務(wù)是處理污水中的有機物和懸浮物濃度，達到排放標準，在污水處理方法中，物理法只能處理污水中不容解的呈懸浮狀的污染物質(zhì)，對于呈

12、膠體狀和溶解狀有機物和其它污染物卻不能處理；化學(xué)處理法不僅處理成本高而且不能一次性達到污水排放標準；生物處理法處理效果比較好，是目前最為普遍的工藝，它能夠達到無害化處理的目的。所以在本次設(shè)計中選用生物法處理工藝處理污水。</p><p>　　2.生物處理法又分為好氧處理法與厭氧處理法</p><p>　?。?）.好氧生物處理法是在有游離氧存在的條件下，好氧微生物降解有機物，使其穩(wěn)定無害化的

13、處理方法。優(yōu)點：反應(yīng)速度快，廢水停留時間短，故處理構(gòu)筑物容積??；處理過程中散發(fā)的臭氣較少；對能降解的有機物分解完全等。缺點：對難降解有機物去除率低，污泥量較厭氧處理多，運行費用較高。</p><p>　?。?）.厭氧生物處理法：是有機物在無氧條件下，借助轉(zhuǎn)性厭氧菌的作用下，將大部分有機物轉(zhuǎn)化為甲烷等簡單小分子有機物與無機物，從而使污水得到凈化。優(yōu)點：有機物去除率高，污泥量少，運行費用低；缺點：有污水停留時間較長，

14、有機物分解不完全，臭氣產(chǎn)生較多。綜合比較，為了經(jīng)濟方便，結(jié)合題意等各方面應(yīng)選擇好氧處理法。</p><p>　　三．一級處理方法的確定</p><p>　　格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施，為了攔截污水中漂浮和懸浮物，以保證后續(xù)處理設(shè)施順利運行，降低處理負荷，設(shè)計中使用泵前中格柵，泵后細格柵。能有效的從污水中分離密度較大的無機顆粒，避免砂粒對處理工藝和設(shè)備帶來不利影響，在進水泵房后面常設(shè)沉

15、砂池。一級處理工藝流程圖如圖1</p><p>　　圖1 一級處理工藝流程圖</p><p>　　四．處理7920小型城鎮(zhèn)污水處理廠二級處理方法確定</p><p>　　1.在好氧生物處理法中有活性污泥法、生物膜法等，活性污泥是由細菌、真菌、原生動物、后生動物等異種群體組成，此外，活性污泥中還含有一些無機物、未被生物降解的有機物和微生物自身代謝殘留物，活性污泥法的使

16、用時間長，理論知識較為扎實，實踐經(jīng)驗豐富?；钚晕勰喾ǖ闹饕獦?gòu)筑物是曝氣池，曝氣系統(tǒng)將壓縮空氣通過管道送進曝氣池，向曝氣池混合液供氧，保證活性污泥中微生物的正常代謝反應(yīng)，使有機物更好的被分解，二沉池的作用是活性污泥和水的分離，使混合液澄清，達到污水排放標準，總的來說，活性污泥法的處理費用較為低，管理維護簡單，處理效果好。而生物膜處理法優(yōu)點：操作方便；固體停留時間長，微生物濃度高；剩余污泥較少，且易分離；耗能較低，缺點：生物膜法的微生物膜不

17、宜刮起，用時較長，處理程度低，占地面積大，布水不均勻等。</p><p>　　由上面比較得，活性污泥法比較適合本次設(shè)計內(nèi)容，污水中的BOD、SS的含量均屬于低濃度，多數(shù)污水處理工藝采用活性污泥法，可以將污水處理到排放的標準，有較好的效果。以前建設(shè)的項目都是普通活性污泥法，隨著經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，活性污泥法出現(xiàn)了一系列新的工藝，達到了投資費用少，但處理效果更好?；钚晕勰喾ǔＳ玫男鹿に囉校篈B法，SBR法，A2/O法，

18、氧化溝法等，下面對各工藝進行比較：</p><p><b>　　(1).AB法</b></p><p>　　優(yōu)點：曝氣池的體積較小，基建費用相應(yīng)降低；污泥不易膨脹；抗負荷沖擊能量小。缺點：構(gòu)筑物較多；污泥產(chǎn)生量較多。A級負荷高，曝氣時間短，產(chǎn)生污泥量大， B級負荷低，污泥齡較長。A級與B級間設(shè)中間沉淀池。二級池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物群

19、體。AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點，但不適合低濃度污水水質(zhì)處理。</p><p>　　(2).SBR法  </p><p>　　優(yōu)點：不需要回流污泥和回流混和液，不設(shè)專門的二沉池，構(gòu)筑物少；占地面積少。缺點：容積及設(shè)備利用率較低（一般小于50%）；操作，管理，維護較復(fù)雜；自控程度高，對工人素質(zhì)要求較高；國內(nèi)工程實例少。此法集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構(gòu)成一

20、組，輪流運轉(zhuǎn)，一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法。現(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進水連續(xù)出水的改良性SBR工藝，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單，由于只有一個反應(yīng)池，不需二沉池、回流污泥及設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池，故節(jié)省占地和投資，耐沖擊負荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài)。但因每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用潷水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失

21、大，池容的利用率不理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠 。</p><p><b>　　(3).A2/O法</b></p><p>　　優(yōu)點：總的水力停留時間，總的占地面積少于其它同類工藝；在厭氧（缺氧）好氧交替運行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100；運行中勿需投藥，兩個A段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧濃度，運行費

22、用低。缺點：對沉淀池要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解氧濃度也不易太高，以防止循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)器的干擾。國內(nèi)10年前開發(fā)此厭氧—缺氧—好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO<0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系

23、統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對一般的城市污水，COD/TKN為3.5～7.0(完全脫氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN為1.5～3.5，COD/TP為30～60，BO</p><p><b>　　(4).氧化溝

24、工藝</b></p><p>　　優(yōu)點：氧化溝具有獨特的水力流動特點，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū)，缺氧區(qū)，用以進行硝化和反硝化作用；不使用初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內(nèi)能夠達到好氧穩(wěn)定的程度；BOD負荷低，類同于活性污泥的延時曝氣系統(tǒng)，使氧化溝具有：對水溫，水質(zhì)，水量的變動有較強的適應(yīng)性，污泥齡（生物固體平均停留時間）一般在10-20d左右，為傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的3-6倍

25、，可以存活，繁殖世代時間長，污泥產(chǎn)率低，且多已達到穩(wěn)定的程度，無需進行消化處理；氧化溝只有曝氣器和池中的推進器維持溝內(nèi)的正常運行，耗電較小，運行費用更低。缺點：氧化溝的占地面積較大。本工藝50年代初期發(fā)展形成，因其構(gòu)造簡單，易于管理，很快得到推廣，且不斷創(chuàng)新，有發(fā)展前景和競爭力，具有普通法工藝的各項優(yōu)點，當(dāng)前可謂熱門工藝。</p><p><b>　　五．方案確定</b></p>

26、<p><b>　　1.被選方案的提出</b></p><p>　　由上面幾種工藝的比較，初步提出兩個被選方案</p><p><b>　　(1).SBR工藝</b></p><p><b>　　流程圖如下：</b></p><p>　　圖2 SBR工藝流程圖&

27、lt;/p><p>　　SBR工藝結(jié)構(gòu)簡單、投資較低，其理論和實驗的特點比較好，但在實際運行工程中出水水質(zhì)不穩(wěn)定，處理效果不太理想。</p><p><b>　　(2).氧化溝工藝</b></p><p><b>　　流程圖如下：</b></p><p>　　圖3 氧化溝工藝流程圖</p>

28、<p>　　氧化溝工藝結(jié)構(gòu)簡單、運行維護管理容易，出水水質(zhì)較好，運行成本較低。</p><p><b>　　2.方案的確定</b></p><p>　　通過上面的方案比較，設(shè)計決定采用的處理方案是氧化溝工藝。氧化溝工藝屬于活性污泥的一種，污水和活性污泥在循環(huán)曝氣渠道中流動。</p><p>　　1.氧化溝工藝的特點</p&g

29、t;<p>　?。?）.工藝方面的特征</p><p>　　1）.水力停留時間長達10-40h；污泥量一般大于20d，有機負荷很低</p><p>　?。?）.結(jié)構(gòu)方面的特征</p><p>　　1）.單池的進水裝置簡單，只配置一個進水管；多溝系統(tǒng)可以是一組同心的相互連通的渠道，也可以是相互平行、尺寸相同的一組溝渠；</p><p&

30、gt;　　2）.出水一般采用溢流堰式，宜于采用可升降式的，以調(diào)節(jié)池內(nèi)水深；</p><p>　　3）.氧化溝一般是環(huán)形渠道，平面形狀多為橢圓形、圓形，溝渠長度可達幾十米，甚至幾百米以上。</p><p>　　第三節(jié) 氧化溝處理工藝方案的比較選擇</p><p>　　一.氧化溝系統(tǒng)的選擇</p><p>　　1.常見的氧化溝系統(tǒng)</p

31、><p>　　(1）.卡羅塞氧化溝</p><p>　　(2）.交替工作氧化溝系統(tǒng)</p><p>　　(3）.奧貝爾型氧化溝系統(tǒng)</p><p>　　2.常見氧化溝工藝特點</p><p>　　(1）. 卡羅塞氧化溝工藝</p><p>　　拉羅塞爾氧化溝的典型布置為一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進水與活性污

32、泥混合后在溝內(nèi)不停地循環(huán)流動；采用表面機械曝氣器，每溝渠的一端安裝一個，靠近曝氣器下游的區(qū)段為好氧區(qū)，處于曝氣器上游和外環(huán)的區(qū)段為缺氧區(qū)，混合液交替進行好氧和厭氧，有利于生物絮凝，使活性污泥宜于沉淀，卡洛塞爾氧化溝系統(tǒng)在國外得到了廣泛應(yīng)用。處理規(guī)模從200到650000之間，BOD去除率達95%-99%。</p><p>　　(2）. 交替工作氧化溝系統(tǒng)</p><p>　　交替工作氧化溝

33、又分為二溝和三溝兩種交替工作氧化溝系統(tǒng)，二溝交替工作式氧化溝系統(tǒng)由2個串聯(lián)的氧化溝組成，通過改變進水出水順序和曝氣轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)速使兩溝交替在缺氧和好氧條件下運行。該系統(tǒng)處理水質(zhì)較好，污水也比較穩(wěn)定，缺點是設(shè)備閑置率高，一般大于50%，曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率低。三溝式氧化溝屬于工作式氧化溝,由3條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)的A、C池交替作為曝氣池和沉淀池，中間的B池一直為曝氣池。原污水交替地進入A池或C池，處理出水則相應(yīng)地從作為沉淀池的C池或A池流出

34、，這樣提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率（達59%左右）。交替工作的氧化溝系統(tǒng)的自動控制需求較高，以控制進水、出水的方向，溢流堰的啟閉以及曝氣轉(zhuǎn)刷的開動與停止。</p><p>　　(3）.奧貝爾型氧化溝系統(tǒng)</p><p>　　奧貝爾式氧化溝是由多個同心的橢圓形或圓形渠道組成，污水與回流污泥均進入最外一個溝渠，在不斷循環(huán)的同時，依次進入下一個溝渠；它相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)而成，最后混合液從內(nèi)

35、溝渠排出，奧貝爾式氧化溝曝氣設(shè)備一般采用曝氣轉(zhuǎn)盤，由于曝氣轉(zhuǎn)盤上有大量的楔形突出物，增加了推進混合和充氧效率。圓形或橢圓形的平面形狀，比長渠道的氧化溝更能利用水流慣性，可節(jié)省推動水流的能耗。水深可采用2-3.6m，并保持溝底流速為0.3-0.9m/s，在運行時，外、中、內(nèi)溝渠的溶解氧分別為厭氧、缺氧、好氧狀態(tài)，使溶解氧保持較大的梯度，有利于提高充氧效率，同時有利于有機物的去除。</p><p>　　二.氧化溝工藝

36、的確定</p><p>　　在上面?zhèn)€氧化溝系統(tǒng)中，交替氧化溝工藝中有一種工藝三溝式氧化溝工藝，它的運行方式分六個階段，第一階段，污水在I溝內(nèi)低速運動，僅維持環(huán)流，使溝內(nèi)處于缺氧反硝化狀態(tài)；Ⅱ溝內(nèi)污水高速運行，保持環(huán)流進行有機物的降解，Ⅲ溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷處于閑置狀態(tài)，僅作沉淀池，使泥水分離。第二階段，I溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)，由缺氧狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)為富氧狀態(tài)，Ⅱ溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷高速旋轉(zhuǎn)，也處于好氧階段。Ⅲ溝內(nèi)為沉淀池，污水排出進入第三階段。第

37、三階段時I溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離，人流污水進入Ⅱ溝，出水仍由Ⅲ溝內(nèi)排出。第四階段，污水從Ⅱ溝調(diào)至Ⅲ溝，I溝內(nèi)出水堰降低，Ⅲ溝內(nèi)出水堰增高，轉(zhuǎn)刷以降低速度運行，使混合液懸浮物環(huán)流，處于缺氧狀態(tài)?；旌弦毫魅擘驕?，此時I溝內(nèi)作為沉淀池，清洗通過I溝降低的出水堰排出。第五階段污水從Ⅲ溝轉(zhuǎn)向Ⅱ溝，Ⅲ溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)以保證溝末端有剩余氧，I溝內(nèi)仍然做沉淀池，處理后污水通過該溝出水堰排出，Ⅱ溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷高速運轉(zhuǎn)，進行有機物降解。第六階段同第三階段

38、相同，Ⅲ溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離，人流污水進入Ⅱ溝，處理后的污水經(jīng)I溝出水堰排出。</p><p>　　由此可見，三溝式氧化溝其發(fā)展的前景也比較好，三溝式氧化溝運行靈活、穩(wěn)定、管理方便，在我國使用很多。因此在這次設(shè)計氧化溝系統(tǒng)的比較選擇中，考慮采用三溝式氧化溝工藝對7920小型城鎮(zhèn)污水進行處理。處理流程圖如下：</p><p>　　圖4 污水二級處理工藝圖</p>&l

39、t;p><b>　　污泥處理工藝</b></p><p>　　一.污泥處理的目的和原則</p><p>　　一是穩(wěn)定化通過穩(wěn)定化處理污泥消除污泥臭味；二無害化污泥處理，通過無害化污泥處理，殺滅污泥中的病危生物，去除或轉(zhuǎn)化其中的有害有毒物質(zhì)；三減量化處理，使之用于運輸處置；四污泥的利用，實現(xiàn)污泥的資源化。</p><p>　　二．污泥處理工

40、藝的比選</p><p>　　污水處理廠在對污水進行處理的同時會產(chǎn)生各種污泥，污泥的來源各有不同，有的是截留下來的懸浮物，有的是生物處理系統(tǒng)排出的生物污泥。在污水處理過程中，會產(chǎn)生大量的污泥，其中會含有許多有毒有害物質(zhì)，且含水率較高，不論對污泥的最后處置采用什么方法，對污泥都要進行適當(dāng)?shù)奶幚?，因此需要對污泥進行濃縮、消化、脫水及最終處置等工藝。達到減量、穩(wěn)定、無害化及資源化利用的目的。</p>&l

41、t;p><b>　　1.污泥濃縮</b></p><p>　?。?）.污泥濃縮方法</p><p>　　污泥濃縮方法的選擇，污泥濃縮是降低經(jīng)消化、脫水處置過程或最終處置污泥的體積，污泥含固率的提高，將大幅度減小污泥體積，降低污泥后續(xù)處理費用。常用的濃縮方法有離心濃縮法、氣浮濃縮法、重力濃縮法。</p><p>　　(2).污泥濃縮方法比選

42、</p><p><b>　　1）.離心濃縮法</b></p><p>　　優(yōu)點：只需少量土地科取得較強的處理能力，幾乎不存在臭氣問題；缺點：要求專用的離心機，電耗大，對操作人員要求有較高的技術(shù)素質(zhì)。</p><p><b>　　2）.氣浮濃縮法</b></p><p>　　優(yōu)點：濃縮效果理想，出泥

43、含水率較低，不受季節(jié)影響,運行效果穩(wěn)定，所需池容積僅為重力法的1/10左右，占地面積較小，臭氣問題小，能去除油脂，砂礫；缺點：運行費用低于離心法，但高于重力法，操作要求較高，污泥貯存能力小，占地比離心法多。</p><p><b>　　3）.重力濃縮法</b></p><p>　　優(yōu)點：貯存污泥能力強，操作要求不高，運行費用低，動力消耗??；缺點：占地面積大，污泥易發(fā)酵

44、，產(chǎn)生臭氣，對于某些污泥工作部穩(wěn)定，濃縮效果不理想。</p><p>　　重力濃縮由于裝置簡單，所需動力小等優(yōu)點而被廣泛采用，所以設(shè)計中采用重力濃縮法。</p><p><b>　　2．污泥的消化</b></p><p>　?。?）.污泥消化方法</p><p>　　污泥消化的目的是分解污泥中的有機物，除減少污泥量外，同

45、時也減少了污泥中的細菌、病原菌等。污泥消化工藝可以分為污泥厭氧消化和污泥好氧消化。</p><p>　?。?）.污泥消化方法的比選</p><p><b>　　1）.厭氧消化法</b></p><p>　　優(yōu)點：投資和運行費用相對較省、工藝條件（污泥溫度）穩(wěn)定、可回收能源（污泥氣綜合利用）、占地較小等；缺點：工藝工程的危險性較大。</p&

46、gt;<p><b>　　2）.好氧消化法</b></p><p>　　優(yōu)點：有機物去除率高、處理后污泥品質(zhì)好、處理場地環(huán)境狀況較好、工藝過程沒有危險性；缺點：投資和運行費用相對較高、工藝條件（污泥溫度）隨氣溫變化波動較大、冬季運行效果較差、占地面積較大、能耗高。</p><p>　　設(shè)計中有機物濃度較低，綜合比較，設(shè)計中采用厭氧消化法。</p&g

47、t;<p>　　3．污泥的脫水與干化</p><p>　?。?）.污泥脫水與干化方法</p><p>　　污泥經(jīng)過脫水、干化處理、污泥的含水率從96%左右降到60%-80%左右，其體積為原體積的1/10-1/5，從而使液體污泥變成固態(tài)污泥，有利于后續(xù)處置，污泥脫水與干化的方法有自然干化和機械脫水。</p><p>　?。?）. 污泥脫水與干化方法比選&

48、lt;/p><p>　　1）.污泥的自然干化</p><p>　　污泥的自然干化有污泥干化床、污泥塘兩種類型。適用于氣候比較干燥、占地面積不緊張及環(huán)境條件允許的地區(qū)。其中污泥干化床在中小型污水處理廠（一般服務(wù)人口不大于5000人）采用。設(shè)計人口以超過服務(wù)人口數(shù)，設(shè)計中不采用污泥的自然干化。</p><p>　　2）.污泥的機械脫水</p><p>

49、;　　污泥的機械脫水主要的方法有帶式壓濾機、板框壓濾機、轉(zhuǎn)筒離心機等。</p><p><b>　　a.帶式壓濾機</b></p><p>　　優(yōu)點：連續(xù)生產(chǎn)、機器制造容易、操作管理簡單、附屬設(shè)備較少，勞動力、能耗消耗和維護費用都較低；缺點：有機聚合物價格昂貴，使污泥帶式壓濾機的運行費用很高。</p><p><b>　　b．板框壓濾

50、機</b></p><p>　　優(yōu)點：泥餅的含固率高，濾液清澈，固體物質(zhì)回收率高，調(diào)理藥品消耗量少；缺點：基建設(shè)備投資大，過濾能力也較低。</p><p><b>　　c.轉(zhuǎn)筒離心機</b></p><p>　　優(yōu)點：處理量大、基建費用少、占地面積少、工作環(huán)境衛(wèi)生、操作簡單、自動化程度高、可以不投加或少投加化學(xué)調(diào)理劑；缺點：動力費用

51、較高。</p><p>　　由以上比較得，雖然轉(zhuǎn)筒離心機的動力費用較高，但總運行費用較低，世界各國都采用較多，所以本次設(shè)計中采用轉(zhuǎn)筒離心機進行污泥的脫水與干化。</p><p>　　三．污泥處理工藝流程確定</p><p>　　綜上所述，重力濃縮、機械脫水方式技術(shù)上優(yōu)于機械濃縮、機械脫水方式，重力濃縮、機械脫水方式雖土建費用較高，但設(shè)備費用較低，但總費用低于機械濃縮

52、、機械脫水方式，因此本次設(shè)計采用重力濃縮、機械脫水方式。設(shè)計中溫度變化較大，且好氧消化基建費用大，所以采用污泥厭氧消化法。處理工藝流程圖如下：</p><p>　　圖5 污泥處理工藝流程圖</p><p>　　第五節(jié) 處理7920小型城鎮(zhèn)污水處理廠處理工藝流程圖</p><p>　　經(jīng)上面四節(jié)的比選，污水一級處理工藝、二級處理工藝、污泥處理工藝的組合，最終形成污

53、水處理廠處理工藝，工藝流程圖如下：</p><p>　　圖6 處理7920小型城鎮(zhèn)污水處理廠處理工藝流程圖</p><p>　　第三章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算[3]</p><p>　　第一節(jié) 泵前中格柵 </p><p><b>　　一.設(shè)計流量</b></p><p>　　=7290

54、 ，====，經(jīng)查表（3-5）使用內(nèi)插法的=1.62 == </p><p>　　設(shè)計污水量按遠期最高日最高時流量計算，設(shè)置兩格，每格流量為0.07</p><p><b>　　二.設(shè)計參數(shù)</b></p><p><b>　　計算簡圖如圖4所示</b></p><p><

55、b>　　圖4 格柵示意圖</b></p><p>　　柵條凈間隙為e=20mm ，柵前流速 =0.7</p><p>　　過柵流速=0.8，柵前部分長度=0.7 ，格柵傾角</p><p>　　單位柵渣量=0.05 。</p><p>　　確定柵前水深：根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 計算得</p><p>&

56、lt;b>　　三.設(shè)計計算</b></p><p><b>　　1．柵條的間隙數(shù)n</b></p><p>　?。弧畲笤O(shè)計流量， ； —格柵傾角，； h —柵前水深，m； —污水的過柵流速， 。</p><p><b>　　2．柵槽的寬度B</b></p><p>　　設(shè)柵

57、條寬度S=0.01m，</p><p>　　選用回轉(zhuǎn)式格柵GH-600型兩臺，格柵槽安裝寬度1.00m，格柵槽有效格柵寬度600mm，柵條間隙20mm，整體（每臺）功率0.75kw，格柵傾角。實際過流量采用公式S(n-1)+n=B</p><p>　　3．進水渠道漸寬部分的長度。設(shè)進水渠道=0.4m，其漸寬部分展開角度（進水渠道內(nèi)的流速為0.7）</p><p>　

58、　4．柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度</p><p>　　5．通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為矩形斷面，，則</p><p><b>　　g—重力加速度；</b></p><p>　　—格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù)，一般取3:；</p><p>　　—阻力系數(shù)，其數(shù)值與格柵柵條斷面的斷面幾何形狀有關(guān)，，對于矩形斷

59、面</p><p>　　6．柵后槽的高度H。設(shè)柵前渠道超高，則柵前渠道深：</p><p>　　7．柵槽的總長度L。</p><p><b>　　8．每日的柵渣量。</b></p><p>　　在格柵間隙20mm的情況下，設(shè)柵渣量為，則</p><p>　　采用機械渣，污物的排出采用機械裝置為螺旋

60、輸送機。</p><p><b>　　9．校核</b></p><p>　　在之間，符合設(shè)計要求。</p><p><b>　　第三節(jié) 泵后細格柵</b></p><p>　　污水由進水泵房提升至細格柵沉砂池，細格柵用于進一步去除污水中較小的顆粒懸浮，漂浮物。設(shè)計污水量，污水經(jīng)過提升泵房提升后，采用

61、遠期最大設(shè)計流量進行計算，近期設(shè)置兩個細格柵，輪流使用，每個流量為：</p><p><b>　　一．設(shè)計參數(shù)</b></p><p><b>　　計算簡圖如圖4所示</b></p><p>　　柵條凈間隙為；柵條寬度；柵前流速；過柵流速；柵條前寬度：0.5m；柵條后寬度：1.5m；污水柵前超高：；格柵傾角；單位柵渣量。&

62、lt;/p><p><b>　　二．設(shè)計計算</b></p><p>　　1.格柵前水深。 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式，求得：所以，柵前水深為h=0.2m，柵前槽寬為</p><p>　　2.柵條間隙數(shù)：設(shè)計兩組格柵，則每組格柵間隙數(shù)n=17。</p><p>　　3.柵槽寬度：所以每個槽寬為0.42m，總槽寬為（考慮中間隔墻厚0

63、.2m）</p><p>　　4.進水漸寬部分長度為</p><p>　　5.柵槽出水渠道連接處的漸寬部分長度為</p><p>　　6.格柵水頭損失。設(shè)柵條段面為矩形為</p><p><b>　　7.柵前槽總高：</b></p><p><b>　　8.柵后槽總高：</b>

64、;</p><p>　　9.格柵總長度為：</p><p><b>　　10.每日柵渣</b></p><p>　　宜采用機械格柵清渣。</p><p><b>　　11.校核 </b></p><p>　　在之間，符合設(shè)計要求。</p><p>

65、<b>　　第四節(jié) 沉砂池</b></p><p><b>　　采用水平式沉砂池</b></p><p><b>　　一設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)計流量：遠期最大設(shè)計流量；設(shè)計流速：；流行時間：</p><p><b>　　二設(shè)計計算</b>

66、;</p><p><b>　　沉砂池長度為</b></p><p><b>　　水流斷面積為</b></p><p>　　池總寬度為：設(shè)計n=1格，每格寬b=1.2m，故池總寬度為B=1.2m（沒有考慮隔墻厚）</p><p><b>　　有效水深為</b></p>

67、;<p>　　貯泥區(qū)所需容積為;設(shè)計V=；X-城市污水沉沙量，一般取；T-清除沉沙的時間間隔，d；</p><p>　　沉砂池各部分尺寸及容積為：設(shè)計斗底寬，斗壁與水平面的傾角為，斗高為，則沉沙斗上口寬：</p><p>　　沉砂斗容積：7.沉砂池高度。采用重力排砂，設(shè)計池底坡度為0.06，坡向砂斗 為：；</p><p><b&

68、gt;　　沉泥區(qū):；</b></p><p>　　池總高度H：設(shè)超高；</p><p><b>　　。</b></p><p>　　8.進水漸寬部分長度為：</p><p>　　9.出水漸窄部分長度為：</p><p>　　10.校核最小流量時的流速：最小流量</p>&

69、lt;p>　　則符合要求。計算草圖見圖5</p><p>　　圖5 沉砂池計算草圖</p><p><b>　　第五節(jié) 氧化溝</b></p><p><b>　　一．設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　氧化溝為二組，氧化溝按遠期最大設(shè)計流量設(shè)計，每個氧化溝設(shè)計流量為，總污泥齡：18d，

70、,</p><p>　　曝氣池：；；；；,剩余堿度(保持):所需堿度氧化;產(chǎn)生堿度還原。硝化安全系數(shù)：2.5；脫硝溫度修正系數(shù)：1.08。</p><p><b>　　二．設(shè)計計算</b></p><p><b>　　1.堿度平衡計算：</b></p><p>　　(1)由于設(shè)計的出水為30mg/L

71、,則出水中溶解氧為：</p><p>　　(2)采用污泥齡18d，則日產(chǎn)泥量為</p><p><b>　??；</b></p><p>　　設(shè)其中有0.04%為氮，近似等于TNK中用于合成部分為；0.0004×363.45=0.145kg/d；TNK中有用于合成；需用于氧化的；需要還原的。</p><p>　　

72、(3)堿度平衡計算：已知產(chǎn)生0.1mg堿度/去除1mg，進水中堿度為200mg/L，計算所得剩余堿度以CaCO3計</p><p>　　2.硝化區(qū)容積計算。硝化速率為</p><p>　　故泥齡；采用安全系數(shù)為2.5，故設(shè)計污泥齡=2.5×4.9=12.5d；原假設(shè)污泥齡為18d，則硝化速率；單位基質(zhì)利用率；MLVSS=0.7×4000=2800mg/L；所需；<

73、/p><p>　　硝化容積：；水力停留時間：。</p><p>　　3.反硝化區(qū)容積。時，反硝化速率為</p><p>　　=0.017kgNO3-N/kgMLVSS.d；還原NO3-N的總量=；脫氮所需；脫氮所需池容：；</p><p><b>　　水力停留時間：</b></p><p>　　4.氧

74、化溝總?cè)莘e?？偹νＡ魰r間為</p><p><b>　　總池容為</b></p><p>　　5.氧化溝的尺寸。氧化溝采用6廊道式卡魯塞爾氧化溝，取池深4m，寬8m。則溝總長=。其中好氧段長度228.19m，缺氧段長度205.38m。彎道處長度：則單個直道長：，故氧化溝總池長：53+8+16=77m。總池寬：（未計赤壁厚）。</p><p>

75、　　6.需氧量計算。采用如下經(jīng)驗公式計算：</p><p>　?。坏谝豁棡楹铣晌勰嘈柩趿?，第二項為活性污泥內(nèi)源呼吸需氧量，第三項為硝化污泥需氧量，第四項為反硝化污泥需氧量。經(jīng)驗系數(shù)：A=0.5，B=0.1。Nr需要硝化的氧量為：</p><p>　　20時脫氧清水的充氧量為：取T=30C，，,</p><p><b>　　, </b></

76、p><p>　　=3730.19kg/h</p><p>　　7.回流污泥量。可由下式求得：</p><p>　　式中 X=MLSS=4g/l；Xr-回流污泥濃度，取10g/l。考慮到回流至氧化溝的污泥為51.7%Q。</p><p><b>　　8.剩余污泥量：</b></p><p>　　如由池底

77、排除，二沉池排泥濃度為10g/L，則每個氧化溝產(chǎn)泥量為：（m3/d）</p><p><b>　　計算草圖見圖6.</b></p><p><b>　　第六節(jié) 二沉池</b></p><p>　　該沉淀池采用中心進水，周邊出水的腐輻流式沉淀池，采用刮泥機。</p><p><b>　　一．

78、設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)計進水量：（每組）；表面負荷：；固體負荷：；堰負荷：2.2。</p><p><b>　　二．設(shè)計計算</b></p><p><b>　　1.沉淀池面積：</b></p><p>　　(1).按表面負荷計為</p><p>

79、;　　(2）.按固體負荷計為</p><p>　　由(2）計算出所需沉淀池面積大于(1）計算結(jié)果，從偏安全考慮，以(2）計算結(jié)果作為設(shè)計值。</p><p>　　2.沉淀池尺寸計算。采用兩座沉淀池，每座沉淀池面積為</p><p>　　沉淀池直徑為；沉淀時間取2.5h。；則有效水深。</p><p>　　3.貯泥斗容積。貯泥時間采用2h。&l

80、t;/p><p><b>　　所需容積：</b></p><p><b>　　4.污泥區(qū)高度：</b></p><p>　??；則池底坡度為0.05，池底進口處寬4m；則池底坡度降為。</p><p>　　5.沉淀池總高度：超高采用0.3m。沉淀池總高度為</p><p>　　6.

81、校核堰負荷：；符合要求。</p><p><b>　　計算草圖見圖7</b></p><p>　　圖7 輻流式沉淀池計算草圖 </p><p><b>　　第七節(jié) 接觸池</b></p><p>　　采用隔板式接觸反應(yīng)池。</p><p><b>　　一.設(shè)計參數(shù)

82、</b></p><p>　　水力停留時間：t=30min；平均水深：h=2m；隔板間隔：b=1.4m；池底坡度：2%-3%；排泥管：DN=150mm</p><p><b>　　二.設(shè)計計算</b></p><p><b>　　1.接觸池容積： </b></p><p><b&g

83、t;　　2.水流速度：</b></p><p><b>　　3.表面積：</b></p><p>　　4.廊道總寬：隔板數(shù)采用10個，則廊道總寬為B=11×b=11×1.4=15.4m。</p><p><b>　　5.接觸池長度：</b></p><p>　　6.水