卡魯塞爾3000型氧化溝設(shè)計(jì)(共70頁(yè))

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 摘要 本設(shè)計(jì)規(guī)劃設(shè)計(jì)了江寧市城市污水處理廠，其處理對(duì)象為城市污水,其處理水量，近期為9萬(wàn)m3,遠(yuǎn)期為13.5萬(wàn)m3。其進(jìn)水水質(zhì)：COD為380 mg/L，BOD為150 mg/L，SS為140 mg/L，NH4+-N為32mg/L ，TN為40 mg/L，TP為5 mg/L ，處理后的污水要求處理達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)。 本設(shè)計(jì)采用活性污泥法對(duì)城市污水進(jìn)行處理，設(shè)計(jì)中要求對(duì)城市污水進(jìn)行脫氮除磷處理，通過(guò)對(duì)比分析，本設(shè)計(jì)選用卡魯塞爾3000型氧化溝工藝。并在本設(shè)計(jì)中，要求氧

2、化溝產(chǎn)生的剩余污泥穩(wěn)定化，所以本設(shè)計(jì)中污泥處理不需要消化穩(wěn)定，只需要對(duì)污泥進(jìn)行減容處理。其污水處理工藝流程為：進(jìn)水、細(xì)格柵、沉砂池、卡魯塞爾3000氧化溝、終沉池、接觸消毒池、出水。污泥處理工藝流程為：濃縮池、泥貯、脫水機(jī)房、污泥外運(yùn)。 本設(shè)計(jì)完成了污水處理廠的處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算，污水處理廠的的平面布置及高程計(jì)算，以及污處理水廠總平面布置圖，高程布置圖，主要構(gòu)筑物詳圖。 關(guān)鍵詞：城市污水，污水處理，卡魯塞爾3000型氧化溝，污泥處理 Abstract The design of urban sewage treatment plant in Jiangning.the treatm

3、ent object is urban sewage, and the recent amount of water is 90000m3 and the forward amount of water is m 3. The water quality are: COD:380 mg / L, BOD:150 mg / L, SS:140 mg / L, NH+4-N:32mg/L, TN:40 mg / L, TP:5 mg / L.the treated sewage must achieve "urban sewage treatment plant pollutant dischar

4、ge standard" (GB 18918-2002) of a grade B standard. This design adopts activated sludge process for treatment of urban sewage,and the design requirements are to remove nitrogen and phosphorus of urban sewage. Through comparative analyses, this design selects the carrousel 3000 type oxidation ditch

5、process. In the design, the sludge stabilization is required for oxidation ditch, so the sludge process in this design does not need to achieve digesting stabilization. so it only needs to be treated by sludge. The waste water treatment process are: water, fine grille, sinking sand pool, Carrousel 3

6、000 oxidation ditch, final settling tank, disinfection pool, water contact. The sludge treatment process are: the concentrated pool, mud storage, dewatering room, sludge sinotrans. This design completed the calculation of the design, layout and elevation calculation of sewage treatment plant, and s

7、ewage disposal plant general layout, elevation layout, layout of main construction material on detail structure of sewage treatment plant. Keyword:City sewage, sewage treatment, Carrousel 3000 oxidation ditch, sludge treatment 

8、 專心---專注---專業(yè) 第一章 緒論 第一節(jié) 水污染的現(xiàn)狀 一、水體的污染以及水體污染的危害 水體的污染指的是排入水體中的污染物總量超過(guò)了該污染物質(zhì)在水體中的本地含量與水體環(huán)境容量，從而使水體的物理、化學(xué)及其生物的性質(zhì)發(fā)生了改變，使水體中的固有的生態(tài)系統(tǒng)和水體的功能受到破壞。 造成水體污染的主要原因是未經(jīng)妥善處理或未經(jīng)處理的城市污水（包括生活污水與工業(yè)廢水）集中排入水體和農(nóng)田肥料、農(nóng)藥以及城市地面的污染物隨著

9、雨水徑流入水體中，還有大氣中存在的有毒有害的污染物隨著降雨進(jìn)入水體中。 （一） 水體中的無(wú)機(jī)污染及其危害 水體中的無(wú)機(jī)污染物主要包括無(wú)機(jī)鹽、酸堿、氮磷、氯化物和重金屬等。無(wú)機(jī)鹽污染物使水體的硬度增加，如用于農(nóng)業(yè)灌溉用水會(huì)引起土壤板結(jié)以及土壤鹽堿化；如若用于給水水源，造成水位澀口危害人體健康。酸堿污染物可使水體的pH值發(fā)生改變，從而使微生物的生長(zhǎng)受到抑制，減弱水體的自凈能力，并且會(huì)影響水體中的其它生物的生長(zhǎng)繁殖。氨氮可使水體富營(yíng)養(yǎng)化，使得藻類大量繁殖，藻類會(huì)隔絕水面與大氣之間的氧氣傳遞，并且藻類的腐化消耗溶解氧，使得水體中的溶解氧含量迅速降低，造成水體中的魚(yú)類死亡。水體受氯化物污染后，無(wú)機(jī)鹽

10、含量會(huì)變高，會(huì)腐蝕金屬管道和金屬設(shè)備，并對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉不利。水體被重金屬污染，由于重金屬可產(chǎn)生毒性效應(yīng)并不能被為生物降解，反而會(huì)在微生物的作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的有機(jī)化合物；而且重金屬可以經(jīng)過(guò)食物鏈進(jìn)入人體并在人體中富集；重金屬進(jìn)入人體后會(huì)與體內(nèi)的蛋白質(zhì)以及酶發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)從而使其失活，而且重金屬在體內(nèi)積累會(huì)造成慢性中毒。 （二） 水體中的有機(jī)污染物及其危害 如若排入水體中的有機(jī)物的量超過(guò)水體的環(huán)境容量，由于微生物分解有機(jī)物消耗水中大量的溶解氧，使得水體出現(xiàn)缺氧甚至無(wú)氧的狀態(tài)。在水體缺氧的狀態(tài)下，水中的好氧微生物失活，厭氧微生物大量繁殖。在厭氧微生物的作用下，水體中的有機(jī)物被降解為CH4、

11、CO2，并會(huì)產(chǎn)生NH3、H2S等有害有臭的氣體，使水體惡化。 水體中的有機(jī)污染物主要包括油脂類污染、酚類污染和表面活性劑的污染。 （三） 水體中的病原微生物污染以及其危害 病原菌的水量多、分布廣，并會(huì)隨著水流傳播疾病，會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生潛在的危險(xiǎn)，尤其是在傳染病流行期間。 二、我國(guó)現(xiàn)階段的廢水情況 國(guó)家環(huán)境環(huán)境保護(hù)部發(fā)布：2013年，全國(guó)廢水排放總量為695.4億噸，其中工業(yè)廢水排放量209.8億噸，占廢水排放總量的30.2%；城鎮(zhèn)生活污水排放量485.1億噸，占廢水排放總量的69.8%。污染物總量方面，工業(yè)廢水中化學(xué)需氧量排放量為319.5萬(wàn)噸、城鎮(zhèn)生活污水中需氧量排放量為889.8萬(wàn)噸

12、；工業(yè)廢水氨氮排放量為24.6萬(wàn)噸、城鎮(zhèn)生活污水氨氮排放量為141.4萬(wàn)噸。 從以上數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)廢水排放主要來(lái)源于城市生活污水的排放。因此，從環(huán)境保護(hù)方面來(lái)說(shuō)，處理好城市生活污水對(duì)水資源的保護(hù)具有重要作用。 三、城市污水處理廠的必要性 城市污水處理廠作用是采用各種技術(shù)和手段，將城市污水中所含的污染物質(zhì)分離去除、回收利用，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，使水體得到凈化。 城市污水中的污染物是多種多樣的，包含了有機(jī)污染物質(zhì)、氮和磷還有多種致病微生物等，如果直接排放到水體中，會(huì)造成水體污染，影響的水體中生物的生長(zhǎng)，從而破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡，導(dǎo)致各種極端氣候的產(chǎn)生。污水直接排放到水體，污染了水資

13、源。在水資源短缺的今天，污染水資源就是對(duì)水資源的浪費(fèi)。 第二節(jié) 本設(shè)計(jì)的項(xiàng)目背景 一、城市概況 江寧區(qū)位于中南部，東方與接壤，東南方與南京市毗連，南方與銜接，西南方與安徽省馬鞍山市相鄰，西方與安徽省隔江相望，從東西南三面環(huán)抱南京，介于北緯3038′～3213′，東經(jīng)11831′～11904′之間，總面積1577.75平方公里，水域面積186平方公里。是國(guó)家重要的科教基地、創(chuàng)新基地，國(guó)家東部地區(qū)重要的交通物流樞紐和空港樞紐，是具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)基地?？偯娣e1577.75平方公里，水域面積186平方公里。江寧區(qū)地形呈馬鞍狀，兩頭高，中間低，地勢(shì)開(kāi)闊，山體高度都在海拔400米以下，屬典型

14、的丘陵、平原地貌。2012年末，江寧區(qū)戶籍總戶數(shù)32.88萬(wàn)戶，戶籍總?cè)丝跒?4.59萬(wàn)人。 二、自然條件 江寧區(qū)屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，氣候溫和，年平均氣溫15.7℃；無(wú)霜期長(zhǎng)，平均無(wú)霜期為224天。雨熱同季，天氣的變化比較復(fù)雜，常出現(xiàn)春秋季低溫冷害、雨澇、臺(tái)風(fēng)、寒潮、干旱、冰雹、等。年極端最低氣溫-13.3℃，年極端最高氣溫為40.4℃。 三、水處理廠概況 本設(shè)計(jì)的城市污水處理廠位于江寧區(qū)，近期設(shè)計(jì)水量為9萬(wàn)立方米，遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)水量為13.5萬(wàn)立方米。污水主要來(lái)自江寧區(qū)的生活污水。廠區(qū)地勢(shì)平坦開(kāi)闊，海拔在250m，進(jìn)廠污水干管管底標(biāo)高248m；處理后廢水排入的河流最

15、高洪水位245m，常水位241m。 第三節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 一、處理工藝的比選和處理構(gòu)筑物計(jì)算 根據(jù)不同處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)各處理工藝進(jìn)行選擇，最后選擇出處理效果良好，運(yùn)行管理方便，成本低的處理工藝。 本設(shè)計(jì)的處理構(gòu)筑物計(jì)算，考慮到近遠(yuǎn)期相結(jié)合。根據(jù)水量計(jì)算出處理構(gòu)筑物的尺寸，在計(jì)算構(gòu)筑物尺寸過(guò)程中應(yīng)考慮平面布置的問(wèn)題。 二、平面布置 污水處理廠的布置包括處理構(gòu)筑物的平面布置、管道的平面布置、與輔助建筑物的平面布置。平面圖布置過(guò)程中應(yīng)該考慮一下問(wèn)題： （一） 各處理構(gòu)筑物的平面布置 處理構(gòu)筑物作為污水廠功能的主要實(shí)現(xiàn)者，是污水廠的主體建筑物。在平面圖布置過(guò)程中，應(yīng)該要考慮各處理構(gòu)筑物

16、的功能要求和水力要求，并且結(jié)合污水廠的地形、地勢(shì)和地質(zhì)條件，從而確定各處理構(gòu)筑物在污水場(chǎng)中的位置，對(duì)此，平面布置中應(yīng)考慮以下問(wèn)題： 1、土方量應(yīng)該做到基本的平衡，從而降低污水廠的土建費(fèi)用，并且盡量避開(kāi)劣質(zhì)的地質(zhì)層。 2、連接各處理構(gòu)筑物的管道，應(yīng)該保證管道的直通、便捷，并且要避免管道的迂回曲折，以便于施工和日后的管理與維修。 3、在各個(gè)處理構(gòu)筑物之間，應(yīng)該保持一定的距離，要保證敷設(shè)連接管道的位置，并且以便于施工以及日后維修的的方便，一般間距的取值為5~10m，有些有特殊要求的構(gòu)筑物，如污泥消化池、沼氣罐等，其間距應(yīng)該在20m以上。 4、各構(gòu)筑物之間應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)木o湊性，以便于節(jié)約土地資源

17、，降低污水處理廠的建設(shè)投資成本。 （二） 管道的平面布置 各處理構(gòu)筑物之間的管道是用來(lái)連接各處理構(gòu)筑物，從而使水廠的工作連續(xù)的運(yùn)行。管道平面布置過(guò)程中應(yīng)考慮以下問(wèn)題： 1、在各處理構(gòu)筑物之間設(shè)置連接管道，還應(yīng)設(shè)置能夠使各處理構(gòu)筑物單獨(dú)運(yùn)行的管道，即超越管，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物因?yàn)楣收贤Ｖ惯\(yùn)行的時(shí)候，可以是后續(xù)的處理構(gòu)筑物正常的運(yùn)行。 2、應(yīng)該設(shè)置一條超越全部構(gòu)筑物，直接從污水提升泵房到排放水體的超越管線，可以在污水廠發(fā)生故障時(shí)將污水排出廠外。 3、在污水處理廠區(qū)內(nèi)設(shè)有空氣管、給水管及輸配電線管路等，這些管路在布置過(guò)程中應(yīng)該要考慮緊湊性，可以考慮敷設(shè)在地下，也可以考慮架空布置。 （三）

18、輔助建筑物的平面布置 污水處理廠的輔助建筑物包括：污水提升泵房、污泥提升泵房、辦公室、化驗(yàn)間、機(jī)修間、倉(cāng)庫(kù)、食堂、職工宿舍等。它們作為污水處理廠的輔助建筑物是不可或缺的部分。其建筑面積的大小應(yīng)該根據(jù)水廠的水量、職工人數(shù)確定。 污水處理廠內(nèi)應(yīng)該合理的修筑道路，一般的雙車道取6~7m，單車道取4~3m，以便于水廠內(nèi)的運(yùn)輸。并且水廠內(nèi)還要考慮綠化問(wèn)題，按規(guī)定水廠的綠化率不應(yīng)小于30%。 在工藝設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)就應(yīng)該考慮平面布置的問(wèn)題，合理的選取構(gòu)筑物的尺寸。而在進(jìn)行平面布置的過(guò)程中，也可以根據(jù)實(shí)際布置中產(chǎn)生的情況合理的調(diào)整處理構(gòu)筑物的尺寸以及構(gòu)筑物的數(shù)量。 三、高程計(jì)算 為了確定各處理構(gòu)筑物和污

19、水污泥提升泵房的標(biāo)高，并確定各處理構(gòu)筑物之間連接管道的尺寸及標(biāo)高，是污水處理廠構(gòu)筑物流程布置的主要任務(wù)。通過(guò)計(jì)算確定各處理構(gòu)筑物的水位，從而能夠使污水按重力流在各處理構(gòu)筑物之間流動(dòng)，從而保障了污水處理廠的正常的運(yùn)營(yíng)與運(yùn)行。 污泥在處理構(gòu)筑物之間也最好考慮重力流動(dòng)，這樣可以節(jié)約污水廠的運(yùn)行成本。如若需要對(duì)污泥進(jìn)行提升，最好減少污泥的提升次數(shù)，以便便于管理與運(yùn)行。 高程計(jì)算包括：污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失；污水流經(jīng)構(gòu)筑物之間連接管道的水頭損失，包括管道的沿程損失與管道的局部損失；污水流經(jīng)計(jì)量設(shè)備和分配設(shè)備的損失。 對(duì)污水的高程計(jì)算的時(shí)候，應(yīng)考慮以下問(wèn)題： 1、在進(jìn)行污水高程計(jì)算的時(shí)候，

20、應(yīng)選擇一條距離最長(zhǎng)，水流損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。并且應(yīng)該適當(dāng)?shù)亓粲幸欢ǖ母挥嗨^，以便保證在任何情況下，水廠的處理系統(tǒng)都能夠正常的運(yùn)行。 2、在進(jìn)行水頭損失計(jì)算時(shí)，一般以近期最大流量作為構(gòu)筑物和連接管道的設(shè)計(jì)計(jì)算流量；如若計(jì)算涉及到遠(yuǎn)期時(shí)，應(yīng)以遠(yuǎn)期的最大流量作為設(shè)計(jì)流量。 3、設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠在進(jìn)行水力計(jì)算的過(guò)程中，應(yīng)以污水接納水體的最高水位作為高程計(jì)算的起點(diǎn)，逆著污水處理流程向上倒退進(jìn)行高程計(jì)算，以便處理后的污水在洪水季節(jié)也可以順利排出，而且泵站的揚(yáng)程也可以較小，從而可以降低污水處理的運(yùn)行費(fèi)用。但同時(shí)還要考慮土方量的平衡，降低建設(shè)費(fèi)用。 4、在污水高程計(jì)算的過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)考慮

21、污水流程與污泥流程相配合，盡量減少污泥的提升量，并且還要考慮在污泥濃縮、污泥脫水、污泥干化、污泥消化產(chǎn)生的上清液可以自流入污水提升泵房的集水池中。 第二章 污水處理廠工藝的確定 第一節(jié) 可生化性分析 一、污水生化處理分析 以廢水中的有機(jī)物的某些綜合水質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)污水的可生化性，被稱作水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)法。人們習(xí)慣采用BOD5和COD作為廢水的有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)。 污水生化處理過(guò)程是以污水中所含的污染物質(zhì)作為微生物的營(yíng)養(yǎng)源，利用微生物的新陳代謝作用使水中的污染物質(zhì)得以降解，從而使污水得到凈化。污水可生化性的實(shí)質(zhì)是指通過(guò)微生物的生命活動(dòng)中

22、的新陳代謝來(lái)改變污水中污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而改變污水的化學(xué)和物理性能所達(dá)到的程度。討論污水中污染物的可生化性目的在于了解污染物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)能否在微生物的作用分解，以及是否能夠快速的分解。 BOD5/COD是污水能否生化處理的常用的水質(zhì)指標(biāo)，在一般情況下，比值越大，說(shuō)明污水的可生化處理性能越好。 本設(shè)計(jì)中污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)：COD為380 mg/L，BOD為150 mg/L，SS為140 mg/L，NH4+-N為32mg/L，TN為40 mg/L，TP為5 mg/L。其中BOD5/COD=150/380=0.395，可進(jìn)行生化處理，因此本設(shè)計(jì)采用生化處理。因?yàn)橄鄬?duì)于物理處理法、化學(xué)處理法和

23、物理化學(xué)處理法而言，生化處理法具有運(yùn)行成本低的特點(diǎn)。 二、生物脫氮除磷可行性分析 BOD5與TN的比值是判斷能否采用生物脫氮的重要要指標(biāo)。由于反硝化細(xì)菌在進(jìn)行反硝化脫氮時(shí)，是有機(jī)物提供能量。在不投加外加碳源的條件下，污水中必須有足夠的有機(jī)物，才能保證反硝化過(guò)程的順利進(jìn)行。從理論上講，當(dāng)比值大于2.86就可進(jìn)行生物脫氮，但一般認(rèn)為，BOD5/TN大于等于3.5才能進(jìn)行生物脫氮。本設(shè)計(jì)中TN 為40mg/L，BOD5/TN=150/40=3.75，大于所需水質(zhì)的值，可以實(shí)現(xiàn)污水處理系統(tǒng)中的生物脫氮。 BOD5與TP的比值是判斷能否采用生物除磷的主要指標(biāo)。在好氧的條件下，聚磷菌進(jìn)行有氧呼吸，并

24、過(guò)量的攝取磷；在厭氧條件下，聚磷菌體內(nèi)的ATP進(jìn)行分解，并釋放過(guò)量攝取的磷。污水中的有機(jī)物是為聚磷菌過(guò)量攝取磷提供能量，因此BOD5與TP的比值是判斷能否采用生物除磷的主要指標(biāo)。一般認(rèn)為BOD5與TP比值大于20就可以進(jìn)行生物除磷，本設(shè)計(jì)中BOD5/TP=150/5=30，因此本設(shè)計(jì)可以采用生物除磷工藝。 因?yàn)橄鄬?duì)于物理處理法、化學(xué)處理法脫氮除磷而言，生物處理法具有運(yùn)行成本低的特點(diǎn)。因此本設(shè)計(jì)的污水處理廠采用生物法對(duì)污水進(jìn)行脫氮除磷處理。 第二節(jié) 污水處理廠的處理流程 本設(shè)計(jì)污水處理廠設(shè)計(jì)中，采用生物處理法處理污水。生物法分為活性污泥法與生物膜法，但生物膜法容積利用率不高，不適用于大、中

25、型水廠，所以本設(shè)計(jì)考慮采用活性污泥法。 本設(shè)計(jì)要考慮污水的脫氮除磷的要求，生物除磷脫氮工藝都是由厭氧、缺氧、好氧三個(gè)不同階段進(jìn)行的交替循環(huán)到達(dá)處理目的地?，F(xiàn)階段在我國(guó)主要用于城市生活污水處理的主要有以下三個(gè)系類：氧化溝系類；A/O系類；序批式反應(yīng)器（SBR）系類。氧化溝類包括，卡魯塞爾型氧化溝工藝、DE型氧化溝工藝、T型氧化溝工藝、奧貝爾氧化溝工藝、A2/O微曝型氧化溝工藝、一體式氧化溝工藝；序批式反應(yīng)器（SBR）系類包括ICEAS工藝、CAST工藝、兩段SBR工藝、DAT-IAT工藝、UNITANK工藝、UNITANK工藝、MSBR工藝、厭氧SBR工藝；A/O系類包括A/O 工藝、A2/O

26、工藝、改良A2/O 工藝、倒置A2/O 工藝。 考慮本設(shè)計(jì)的污水處理程度，選取卡魯塞爾3000氧化溝工藝、兩段SBR工藝、倒置A2/O工藝這三種工藝進(jìn)行比選。 一、工藝比選 （一） 卡魯塞爾3000型氧化溝 卡魯塞爾3000型氧化溝是在卡魯塞爾2000系統(tǒng)前添加一個(gè)生物選擇區(qū)。添加生物選擇區(qū)是利用高有機(jī)符合篩選菌種，抑制絲狀菌的增長(zhǎng)，提高各污染物的去除率，其后工作原理與卡魯塞爾2000系統(tǒng)相同。 對(duì)卡魯塞爾3000系統(tǒng)的最新應(yīng)用實(shí)例是荷蘭的Leidsche Rijin 污水處理廠。該污水廠的處理工藝采用了緊湊的、水深7.5m的圓形一體式卡魯塞爾3000系統(tǒng)。第一期投建的生物處理能力為

27、70000人口當(dāng)量，流量為40000m3/d，最終建成后，處理能力為人口當(dāng)量，最大流量為 m3/d。 卡魯塞爾3000氧化溝工藝流程圖見(jiàn)圖2-1。 （二）兩段SBR工藝 兩段SBR工藝是借鑒AB工藝的基本思想，是由兩段SBR串聯(lián)而成，這樣就可以在每個(gè)SBR反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)出適合不同污染物降解的專屬性菌，從而可以使廢水中的不同的污染物在各自相適應(yīng)的微生物容器中得到充分的降解，從而提高了污水的處理程度。兩段SBR不但省去了AB工藝所需的兩段污泥回流，并且還集中了SBR法和AB污水泵提升 表曝機(jī) 加氯消毒 ↓

28、 ↓ ↓ 進(jìn)水→粗格柵→細(xì)格柵→平流式沉砂池→卡魯塞爾3000→終淀池→接觸池→出水 ↓ 外運(yùn)←脫水機(jī)房 ← 儲(chǔ)泥池 ← 濃縮池 圖2-1 卡魯塞爾3000工藝流程圖 法的優(yōu)點(diǎn)于一體。因此，兩段SBR法在處理水質(zhì)比較復(fù)雜的并難于降解的工業(yè)廢水，有較好的效果。 一般來(lái)說(shuō)，兩段SBR工藝中的前一段SBR主要的作用是去除比較容易降解的COD等物質(zhì)，第二段的SBR則主要起到了脫氮以及降解剩余難降解的COD的作用。通過(guò)有效的控制各反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間，可以使兩段

29、SBR工藝去除有機(jī)物的異養(yǎng)菌和與去除氨氮的硝化細(xì)菌分別生存在兩個(gè)反應(yīng)器中，這樣不僅可以很好地抑制脫氮過(guò)程中易降解有機(jī)物存在時(shí)產(chǎn)生的“葡萄糖效應(yīng)”，提高反應(yīng)器的脫氮性能，而且還可以進(jìn)一步加強(qiáng)了COD的去除效果。 兩段SBR工藝流程圖見(jiàn)圖2-2。 污水泵提升 鼓風(fēng)機(jī)房 加氯消毒 ↓ ↓ ↓ 進(jìn)水→粗格柵→細(xì)格柵→平流式沉砂池→兩段SBR工藝→接觸池→出水 ↓ 外

30、運(yùn)←脫水機(jī)房←消化池← 儲(chǔ)泥池 ← 濃縮池 圖2-2 兩段SBR工藝工藝流程圖 （三） 倒置A2/O工藝 由同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院開(kāi)發(fā)的倒置A2/O工藝是同時(shí)具有脫氮除磷效果。倒置A2/O工藝是在A2/O工藝的基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)缺氧區(qū)，并且使好氧區(qū)的混合液回流至缺氧區(qū)，使回流液在缺氧區(qū)脫氮。 污水泵提升 鼓風(fēng)機(jī)房 加氯消毒 ↓ ↓ ↓ 進(jìn)水→粗格柵→細(xì)格柵→平流式沉砂池→倒置A2/O工藝→終

31、淀池→接觸池→出水 ↓ 外運(yùn)←脫水機(jī)房← 消化池 ← 儲(chǔ)泥池 ← 濃縮池 圖2-3 倒置A2/O工藝工藝流程圖 倒置A2/O工藝將缺氧區(qū)放在厭氧區(qū)之前，可以使厭氧菌和兼性厭氧菌吧大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為分子量較小的中間發(fā)酵產(chǎn)物，與此同時(shí)聚磷菌將自身體內(nèi)的聚磷酸鹽分解，在分解過(guò)程中釋放的能量可供聚磷菌在厭氧條件下生存。在好氧區(qū)聚磷菌過(guò)量的吸收磷，然后進(jìn)入二沉池進(jìn)行沉淀下來(lái)，從而可以達(dá)到系統(tǒng)除去磷的目的。 倒置A2/O工藝流程圖見(jiàn)圖2-3。 二、優(yōu)缺點(diǎn)比較 卡魯塞爾3000氧化溝工藝、兩段SBR工藝、倒置A2/O工

32、藝這三種工藝都是可以達(dá)到脫氮除磷效果的。但這三種工藝本身具有一些優(yōu)缺點(diǎn)，通過(guò)對(duì)它們技術(shù)及經(jīng)濟(jì)優(yōu)缺點(diǎn)的分析，我們可以從中選取一種最有優(yōu)勢(shì)的工藝。 （一） 卡魯塞爾3000氧化溝工藝 優(yōu)點(diǎn)： 1、具有極強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力。 2、通過(guò)對(duì)表曝機(jī)的控制與設(shè)計(jì)，可以使曝氣區(qū)的末端溶解氧降到最低，可以有效防止前置缺氧區(qū)氧氣含量過(guò)量的問(wèn)題，從可以取得良好的反硝化的效果。 3、在處理城市污水的系統(tǒng)中不用設(shè)初沉池。 4、處理后，產(chǎn)生的剩余污泥穩(wěn)定，不需要硝化即可脫水或干化。 5、其工藝控制比較簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度比較低。 6、氧化溝內(nèi)具有推流式的流態(tài)特征，溶解氧的濃度梯度好，從而可以取得良好的脫氮除

33、磷效果。 7、前置添加了生物選擇區(qū)，生物選擇區(qū)利用了生物選擇去內(nèi)的高有機(jī)負(fù)荷對(duì)菌種進(jìn)行了篩選，從而可以抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，并且提高了各污染物質(zhì)的去除率。 8、這種工藝的氧化溝的有效水深可達(dá)到7.5~8m，并且采用的是同心圓式，池壁公用，減少了處理構(gòu)筑物的占地面積，降低了工程的造價(jià)，并且還提該工藝高耐低溫的能力。 9、本工藝采用一體化的設(shè)計(jì)，使氧化溝不用設(shè)置額外的回流管線即可實(shí)現(xiàn)溝內(nèi)的回流。 總的來(lái)說(shuō)，卡魯塞爾3000氧化溝工藝具有基建成本低，運(yùn)行管理方便，后期的運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。 （二） 兩段SBR工藝 優(yōu)點(diǎn)： 1、本工藝的SVI值比較低，污泥比較有利于沉淀，沉淀時(shí)間段

34、，并且在一般情況下不產(chǎn)生污泥膨脹的現(xiàn)象。 2、通過(guò)對(duì)厭氧、好氧、缺氧的水力停留時(shí)間和運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)在同一池體內(nèi)進(jìn)行脫氮除磷的功能 3、本工藝的自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)處理過(guò)程的自動(dòng)化。 4、在第二段的SBR池中培養(yǎng)出可降解難降解有機(jī)物的微生物，使得出水的COD更低。 5、本工藝同時(shí)具有兩大類的具有不同作用的微生物菌群存在不同反應(yīng)器中，可以使出水中各污染物質(zhì)濃度更低。 6、工藝流程簡(jiǎn)單，不用設(shè)初沉池與二沉池，節(jié)省了基建費(fèi)用。 7、本工藝的運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好。 8、本工藝是防止污泥膨脹的最好工藝。 9、耐沖擊呢你好，處理負(fù)荷大，處理有毒的或高濃度有機(jī)廢水的能力標(biāo)

35、膠強(qiáng)。 缺點(diǎn)： 1、本工藝的自動(dòng)化程度高，因此控制設(shè)備復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用高。 2、由于有閑置和流入階段，所以本工藝的容積利用率比較低。 3、出水損失大，能耗多。 總的來(lái)說(shuō)，兩段SBR工藝具有處理效果好，自動(dòng)化程度高，污泥不發(fā)生膨脹的優(yōu)點(diǎn)，但兩段SBR工藝的運(yùn)行費(fèi)用比較高，污水處理成本高的缺點(diǎn)。 （三） 倒置A2/O工藝 優(yōu)點(diǎn)： 1、本工藝的脫氮與除磷同時(shí)進(jìn)行，并且構(gòu)筑的功能明確，可以具有在良好的除磷效果下不影響脫氮效果。 2、缺氧過(guò)程與好氧的過(guò)程的交替運(yùn)行，從而使絲狀菌的增殖受到抑制，從而不產(chǎn)生污泥膨脹的現(xiàn)象。 3、本工藝使所有的回流污泥經(jīng)過(guò)了釋磷過(guò)程與吸磷過(guò)程，從而可以

36、使污泥的含磷率將提高，降低了污水的含磷率，保證了除磷的效果。 4、缺氧階段位于工藝的開(kāi)始階段，可以使反硝化優(yōu)先使用碳源，從而使系統(tǒng)的脫氮效果增強(qiáng)，保證了系統(tǒng)的脫氮效果。 5、總的水力停留時(shí)間比其它工藝短，從而可以降低池容，減少基建費(fèi)用。 6、省去了硝化過(guò)程中投加堿和反硝化過(guò)程中投加碳。 缺點(diǎn)： 1、需要用回流泵進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)的回流，增加了污水廠的運(yùn)行成本。 2、污水的分點(diǎn)進(jìn)水控制比較復(fù)雜。 總的來(lái)說(shuō)，倒置A2/O工藝具有處理效果好，不產(chǎn)生污泥膨脹，但倒置A2/O工藝的運(yùn)行成本較高，污水的分點(diǎn)進(jìn)水控制比較復(fù)雜。 三、工藝流程確定 根據(jù)以上對(duì)三種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)的分析，本設(shè)計(jì)選取卡魯塞爾

37、3000氧化溝工藝。 因?yàn)?，相比其它兩種工藝，卡魯塞爾3000的池體較深，池壁共用，占地小，基建成本低，運(yùn)行費(fèi)用低，污泥穩(wěn)定，不需要消化可直接干化，降低污泥處理成本且便于管理且易于控制的特點(diǎn)。 由于進(jìn)水的BOD值比較低，為保證脫氮除磷效果，本設(shè)計(jì)不設(shè)置初沉池。 第三節(jié) 處理構(gòu)筑物選型 一、格柵 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，泵前粗格柵安裝在泵房集水井的進(jìn)口處，是用來(lái)去除可能會(huì)堵塞水泵及其管道的較大懸浮物或漂浮物，并保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。細(xì)格柵安裝在污水處理廠的端部，以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵和工藝管線造成損壞。 （一） 格柵的分類 按格柵的形狀，可以將格柵分為兩類，

38、即平面格柵和曲面格柵。其中曲面格柵又分為固定曲面格柵和旋轉(zhuǎn)鼓筒式格柵這兩類。 平面格柵是由柵條和框架組成，是由人工除渣或機(jī)械除渣的；固定曲面格柵是利用渠道內(nèi)的水流推動(dòng)槳板進(jìn)行除渣；旋轉(zhuǎn)鼓筒式格柵是由水沖進(jìn)行除渣的。 按格柵柵條的凈間隙，可以將格分為三類，即粗格柵、中格柵和細(xì)格柵。 當(dāng)柵條的間隙為50~100mm時(shí)，為粗格柵；當(dāng)柵條間隙為10~40mm時(shí)，為中格柵；當(dāng)柵條的間隙為3~10mm時(shí)，為細(xì)格柵。 按格柵的清渣方式，可將格柵分為兩類，即人工清渣格柵和機(jī)械清渣格柵。 人工清渣格柵適合于小型的污水處理廠；機(jī)械清渣格柵，當(dāng)柵渣量大于0.2m3/d時(shí)，都應(yīng)該采用機(jī)械清渣格柵。 （二）

39、 設(shè)計(jì)中格柵的選擇 本設(shè)計(jì)中，在污水提升泵站的集水池前和沉砂池前都應(yīng)該設(shè)置格柵。在污水污水提升泵站的集水池前設(shè)置粗格柵，柵條間隙為50mm；在沉砂池前設(shè)置細(xì)格柵，柵條間隙為10mm。 二、沉砂池 沉砂池的作用是利用重力作用去除比重較大的無(wú)機(jī)顆粒（如泥沙、煤渣等，它們的相對(duì)密度約為2.65）。城市污水廠一般均設(shè)置沉沙池。 （一） 沉砂池的分類及特點(diǎn) 沉沙池按形式分可以分為四類：平流式沉砂池、曝氣式沉沙池、鐘式（渦流式）沉砂池、豎流式沉砂池。 平流式沉砂池內(nèi)污水水平流動(dòng)，利用重力的作用使無(wú)機(jī)顆粒下沉，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。 豎流式沉砂池內(nèi)的污水由池頂設(shè)置的中心管進(jìn)入池內(nèi)，污

40、水自下而上流動(dòng)，無(wú)機(jī)顆粒利用重力作用沉于池底，但處理效果相對(duì)于平流式沉沙池較差。 曝氣沉砂池在池內(nèi)的一側(cè)通入空氣，使池內(nèi)產(chǎn)生橫向旋流。曝氣沉砂池的優(yōu)點(diǎn)是，沉沙去除率穩(wěn)定，且受流量的變化較弱。 鐘式（渦流式）沉砂池利用的是機(jī)械力控制水流的流速和水流的流態(tài)，加速砂粒沉淀，并能使有機(jī)物隨水流帶走。 （二） 沉砂池的選型 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用氧化溝處理工藝，不能采用曝氣沉砂池，所以本設(shè)計(jì)采用平流式沉沙池，具有運(yùn)行方便、構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理效果較好的優(yōu)點(diǎn)。 三、終沉池 （一） 沉淀池的分類及其特點(diǎn) 按沉淀池內(nèi)的水流流向和沉砂池的形狀，可以將沉淀池分為四類：平流式沉淀池、豎流式沉淀池、輻流失沉淀池、斜管

41、沉淀池。 平流式沉淀池具有沉淀效果良好，施工比較方便，對(duì)水量水質(zhì)的變化及水溫變化有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，并且占地面積小。 輻流失沉淀池又分為普通（中心進(jìn)水周邊出水）幅流式沉淀池和向心式（四周進(jìn)水四周出水）沉淀池，具有管理比較方便，結(jié)構(gòu)受力條件較好，耐低溫的特點(diǎn)，但對(duì)施工質(zhì)量的要求較高。 豎流式沉淀池具有占地面積小優(yōu)點(diǎn)，但造價(jià)過(guò)高，對(duì)水量水質(zhì)的變化及水溫變化的適應(yīng)能力弱，池體的較深，施工不方便。 斜管沉淀池具有沉淀效率高，水力停留時(shí)間短，占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)污水廠而言，斜管沉淀池易于堵塞，滋生水草，并且維護(hù)管理不方便。 （二） 沉淀池池型的選擇 本設(shè)計(jì)采用普通（中心進(jìn)水周邊出水）幅流式二

42、沉池，具有管理比較方便，結(jié)構(gòu)受力條件較好，耐低溫的優(yōu)點(diǎn)。沉淀池的主要處理對(duì)象為活性污泥混合液，還起著污泥濃縮的作用。設(shè)計(jì)時(shí)采用表面負(fù)荷率計(jì)算二沉池面積，用固體通量進(jìn)行校核。 四、消毒設(shè)施 （一） 消毒劑的種類以及特點(diǎn) 為了防止污水中的病原微生物隨人體健康造成危害，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，在污水排入受納水體之前應(yīng)該消毒。 消毒類型有很多，現(xiàn)在主要的消毒類型有液氯消毒、次氯酸鈉消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、還有紫外線消毒。 液氯消毒的主要優(yōu)點(diǎn)包括：氯不但對(duì)細(xì)菌有很強(qiáng)的滅活能力，并且在水中能長(zhǎng)時(shí)間地保持一定數(shù)量的余氯，從而具有持續(xù)消毒能力，而且液氯具有效果可靠，使用方便，易于貯存、運(yùn)輸，成本較

43、低。而且液氯技術(shù)相對(duì)比較成熟。 二氧化氯是一種不會(huì)產(chǎn)生致癌物質(zhì)的廣譜環(huán)保型消毒劑。二氧化氯具有很強(qiáng)的殺菌能力，而且對(duì)人體及動(dòng)物沒(méi)有危。但二氧化氯消毒劑的價(jià)格昂貴，不具備持續(xù)消毒能力。 次氯酸鈉消毒劑的優(yōu)點(diǎn)是，在水中的溶解度高，并且消毒時(shí)從水中揮發(fā)的很少聞。而且可以殺死大多數(shù)的細(xì)菌，而且對(duì)環(huán)境無(wú)危害。但次氯酸鈉消毒劑的價(jià)格比較昂貴，并且需要現(xiàn)場(chǎng)制備，制備及投加設(shè)備復(fù)雜，運(yùn)行成本高。 臭氧消毒劑具有很多優(yōu)點(diǎn)，包可以殺滅水中大多數(shù)的細(xì)菌、病毒，不產(chǎn)生永久性殘余物質(zhì)、不產(chǎn)生致癌物質(zhì)，水無(wú)異味等優(yōu)點(diǎn)。但臭氧收水溫的影響，而且臭氧消毒劑必須現(xiàn)場(chǎng)制備，現(xiàn)場(chǎng)使用，并且制備設(shè)備費(fèi)用高，制備過(guò)程中能耗高，制

44、備過(guò)程中管理復(fù)雜。 紫外線消毒的優(yōu)點(diǎn)有，可以殺死大多數(shù)細(xì)菌與病毒，而且不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)。但紫外線消毒受水質(zhì)的影響較大，設(shè)備成本高，運(yùn)行費(fèi)用高 （二） 消毒劑的選擇 從價(jià)格和消毒效果各方面考慮，本設(shè)計(jì)采用液氯消毒劑。因?yàn)橐郝认緞﹥r(jià)格便宜，而且消毒效果能達(dá)到污水廠的出水水質(zhì)要求。 （三） 接觸池 接觸池是用來(lái)保證消毒劑與水具有足夠的接觸時(shí)間，時(shí)消毒劑達(dá)到殺菌的目的。 五、濃縮池 （一） 濃縮池的種類以及特點(diǎn) 污泥濃縮的工藝主要有重力濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法。污泥濃縮主要去除的時(shí)污泥的間隙水。 重力濃縮法分為連續(xù)式和間歇式兩種。適用于活性污泥以及活性污泥與初沉污泥的

45、混合污泥。重力濃縮池大多采用直徑為5~20米的圓池，池內(nèi)設(shè)有攪拌機(jī)械進(jìn)行緩慢攪拌。污泥在濃縮池中的停留時(shí)間，一般為12小時(shí)左右。在濃縮池中,固體顆粒借重力下降,水分從污泥中被壓出，濃縮污泥從池底排出，污水從池面堰口外溢。但重力濃縮法宜于用于脫氮除磷工藝產(chǎn)生的污泥。 氣浮濃縮法分為圓形池和矩形池。氣浮濃縮池由加壓泵、氣浮池、溶氣罐、溶氣釋氣器和排泥設(shè)備組成。為提高氣浮濃縮效果，也可投加混凝劑。 離心濃縮法在離心濃縮器中進(jìn)行污泥濃縮的。利用污泥中固、液比重不同，相同轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生的離心力不同，進(jìn)行泥水分離，達(dá)到污泥濃縮的目的。 （二） 濃縮池的選擇 本設(shè)計(jì)采用氧化溝處理系統(tǒng)，對(duì)污水由脫氮除磷的

46、作用，不宜采用重力濃縮，所以本設(shè)計(jì)采用氣浮濃縮法。 第三章　　污水廠處理構(gòu)筑物計(jì)算 本設(shè)計(jì)的南京市江寧區(qū)污水處理廠近期規(guī)模為9萬(wàn)立方米，遠(yuǎn)期規(guī)模為13.5萬(wàn)立方米，遠(yuǎn)期規(guī)模為近期規(guī)模的1.5倍。本設(shè)計(jì)考慮近遠(yuǎn)期相結(jié)合，即近期設(shè)計(jì)按兩組胡或兩組的倍數(shù)，遠(yuǎn)期建設(shè)按近期一半組數(shù)建設(shè)即可。 查《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50014-2006》得，當(dāng)秒流量大于或等于1000L/s時(shí)，綜合生活污水量總變化系數(shù)為1.3。本設(shè)計(jì)近期水量為Q=90000m3/d=1042L/s，遠(yuǎn)期水量為Q`=m3/d=1562.5L/s，近遠(yuǎn)期水量均大于1000L/s，本設(shè)計(jì)總變化

47、系數(shù)為1.3。 Qmax=90000m3/d1.3=m3/d； Q`max=m3/d1.3=m3/d； 注：Qmax為近期最大設(shè)計(jì)流量，m3/d； Q`max為遠(yuǎn)期最大設(shè)計(jì)流量，m3/d； 第一節(jié) 泵前粗格柵 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，泵前粗格柵安裝在泵房集水井的進(jìn)口處，是用來(lái)去除可能會(huì)堵塞水泵及其管道的較大懸浮物或漂浮物，并保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。 一、設(shè)計(jì)條件 泵前粗格柵按遠(yuǎn)期最大設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，即按Q`max=m3/d；本設(shè)計(jì)把泵前粗格柵分為三組設(shè)計(jì)，則單組最大設(shè)計(jì)流量Q0max=Q`max/3=m3/d/3=58500m3/d= 2437.5m3/h

48、=0.677m3/s。粗格柵計(jì)算示意圖見(jiàn)圖3-1。 圖3-1 粗格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖 二、設(shè)計(jì)計(jì)算 （一） 柵槽寬度 (1) 柵條間隙數(shù)n，個(gè) 式中:Q0max—單組最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； a—格柵傾角，一般采用45~75，本設(shè)計(jì)采用60； b—柵條間隙，m，粗格柵b=50~100mm之間，本設(shè)計(jì)采用50mm； n—柵條間隙數(shù)，個(gè)； h—柵前水深，m，按最優(yōu)水力斷面選擇，本設(shè)計(jì)采用0.7m； v—過(guò)柵流速，m/s，過(guò)柵流速一般采用0.6~1.0m/s，本設(shè)計(jì)采用0.8m/s。 (2) 柵槽寬

49、度B 取柵條寬度為 S=10mm=0.01m 則柵槽寬度 B=S(n-1)+bn=0.01(21-1)+0.0518=1.25m 取柵槽寬度為B=1.5m （二） 通過(guò)格柵的水頭損失 1、進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度L1；取進(jìn)水渠寬B1=1.2m，取其艱苦那部分展開(kāi)角a=20，進(jìn)水渠水深h=0.7m，則進(jìn)水渠內(nèi)流速為0.8m/s(在0.4~0.9m/s范圍內(nèi)）。 L1=(B-B1)/(2tana)=(1.5-1.2)/(2tan20)=0.41m 2、柵槽與出水渠道連接處漸窄部分長(zhǎng)度L2；一般的出水渠道漸窄部分長(zhǎng)度為進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度的一般。 則L2=1/2L1=0.41m/2=0.

50、205m 3、過(guò)柵流速校核 實(shí)際柵條間隙數(shù)為S(n-1)+bn=1.5m，解得：n=25 V=Q0max/(hnb)=0.677/(0.7250.05)=0.77m/s(過(guò)柵流速在0.6m/s~1.0m/s之間，符合） 4、通過(guò)格柵的水頭損失h1，m 式中：h1—設(shè)計(jì)水頭損失，m； h0—計(jì)算水頭損失，m； g —重力加速度，m/s2； k—系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3； ξ—阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，柵條斷面為矩形斷面時(shí)，β=2.42。 （三） 柵后槽總高度H，m 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.

51、5m H=h+h1+h2=0.7+0.022+0.5=1.222m （四） 柵條總長(zhǎng)度L，m L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα =0.41+0.205+0.5+1.0+(0.7+0.5)/tan60=2.9m 式中，H1為柵前渠道深，H1=h+h2，m （五） 每日柵渣量W，m3/d 在式中，W1為柵渣量，m3/103m3污水，格柵間隙為30~50時(shí)，W1=0.03~0.01m3/103m3污水。本工程粗格柵間隙為50mm，取W1=0.01m3/103m3污水。 采用機(jī)械清渣。 （六） 柵除污機(jī)設(shè)備 柵槽寬度B=1.5m，選用SG

52、H型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、運(yùn)行平衡、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。 選用SHG1500型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。SHG1500型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表3-1。 表3-1 SGS1500型鋼索式格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 柵柵寬 (mm) 格柵井深 H(m) 柵條間隙 (mm) 耙行速度 (m/min) 格柵傾角 α SGH1500 1500 2.5~8 10~60 5.97 60~75 第二節(jié) 泵后細(xì)格柵 細(xì)格柵格柵安裝在污水處理廠的端部，用以截留較大懸浮物，其主要作用是將污水中的大塊污物攔截,以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵和工藝管線造成損

53、壞。 圖3-2 細(xì)格柵設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖 一、設(shè)計(jì)條件 泵后細(xì)格柵按近期最大設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，即按Qmax=m3/d；本設(shè)計(jì)把泵后細(xì)格柵分為二組設(shè)計(jì)，則單組最大設(shè)計(jì)流量Q0max=Qmax/2=m3/d/2=58500m3/d= 2437.5m3/h=0.677m3/s。計(jì)算示意圖見(jiàn)圖3-2。 二、設(shè)計(jì)計(jì)算 （一） 柵槽寬度 1、柵條間隙數(shù)n，個(gè) 式中：Q0max—單組最大設(shè)計(jì)流量，m3/s； a—格柵傾角，一般采用45~75，本設(shè)計(jì)采用60； b—柵條間隙，m，細(xì)格柵b=3~10mm之間，本設(shè)計(jì)采用10mm； n—柵

54、條間隙數(shù)，個(gè)； h—柵前水深，m，按最優(yōu)水力斷面選擇，本設(shè)計(jì)采用0.9m； v—過(guò)柵流速，m/s，過(guò)柵流速一般采用0.6~1.0m/s，本設(shè)計(jì)采用0.8m/s。 2、柵槽寬度B 取柵條寬度為 S=10mm=0.01m 則柵槽寬度 B=S(n-1)+bn=0.01(80-1)+0.0180=1.59m 取柵槽寬度為B=1.8m （二） 通過(guò)格柵的水頭損失 1、進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度L1；取進(jìn)水渠寬B1=1.2m，取其艱苦那部分展開(kāi)角a=20，進(jìn)水渠水深h=0.9m，則進(jìn)水渠內(nèi)流速為0.63m/s(在0.4~0.9m/s范圍內(nèi)）。 L1=(B-B

55、1)/(2tana)=(1.8-1.2)/(2tan20)=0.82m 2、柵槽與出水渠道連接處漸窄部分長(zhǎng)度L2；一般的出水渠道漸窄部分長(zhǎng)度為進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度的一般。 則L2=1/2L1=0.82m/2=0.41m 3、過(guò)柵流速校核 實(shí)際柵條間隙數(shù)為S(n-1)+bn=1.8m，解得：n=96 V=Q0max/(hnb)=0.677/(0.9960.01)=0.78m/s(過(guò)柵流速在0.6m/s~1.0m/s之間，符合） 4、通過(guò)格柵的水頭損失h1，m 式中：h1—設(shè)計(jì)水頭損失，m； h0—計(jì)算水頭損失，m； g —重力加速度，m/s2；

56、 k—系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3； ξ—阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，柵條斷面為矩形斷面時(shí)，β=2.42。 （三） 柵后槽總高度H，m 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.5m H=h+h1+h2=0.9+0.195+0.5=1.595m （四） 柵條總長(zhǎng)度L，m L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tanα =0.82+0.41+0.5+1.0+(0.9+0.5)/tan60 =3.54m 式中，H1為柵前渠道深，H1=h+h2，m （五） 每日柵渣量W，m3/d 采用機(jī)械清渣。 式中，W1為

57、柵渣量，m3/103m3污水，取W1=0.1~0.01m3/103m3污水，粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值。本工程粗格柵間隙為10mm，取W1=0.1m3/103m3污水。 （六） 格柵除污機(jī)設(shè)備選用 柵槽寬度B=1.8m，選用SGH型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、運(yùn)行平衡、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。 選用SHG1800型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表3-2。 表3-2 SHG1800型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)表 型號(hào) 柵柵寬 (mm) 格柵井深 H(m) 柵條間隙 (mm) 耙行速度 (m/min) 格柵傾角 α SGH1800 1800 3~10

58、 10~70 5.97 60~75 第三節(jié) 平流式沉沙池 沉砂池的作用是利用重力作用去除比重較大的無(wú)機(jī)顆粒（如泥沙、煤渣等，它們的相對(duì)密度約為2.65）。城市污水廠一般均設(shè)置沉沙池。本設(shè)計(jì)采用平流式沉沙池，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理效果較好的優(yōu)點(diǎn)。 一、設(shè)計(jì)參數(shù) 沉沙池按近期最大設(shè)計(jì)流量進(jìn)行設(shè)計(jì)，即按Qmax=m3/d；本設(shè)計(jì)把分為二組設(shè)計(jì)，則單組最大設(shè)計(jì)流量Q0max=Qmax/2=m3/d/2=58500m3/d=0.677m3/s。設(shè)計(jì)流量的水平流速：最大流速應(yīng)為0.3m/s，最小流速應(yīng)為0.15m/s，本設(shè)計(jì)取V=0.20m/s。污水在池內(nèi)的停留時(shí)間不應(yīng)小于30s，一般為30~60

59、s，本設(shè)計(jì)取水力停留時(shí)間為40s。由于本設(shè)計(jì)采用卡魯塞爾3000工藝，為保證除磷效果，不采用曝氣沉沙池，而采用平流式沉砂池。沉砂池計(jì)算示意圖見(jiàn)圖3-3。 二、平流式沉沙池設(shè)計(jì)計(jì)算 （一） 沉沙池長(zhǎng)度L，m L=Vt=0.2m/s45s=9m 式中：V—最大流量時(shí)的流速，m/s； t—水力停留時(shí)間，s。 圖3-3 平流式沉沙池計(jì)算示意圖 （二） 水流斷面面積A，m2 式中，Q0max為最大設(shè)計(jì)流量，m3/s。 （三） 池總寬度B，m B=nb 取n=2格，每格寬取2m。 B=22=4m （四） 有效水深h2，m

60、 h2=A/B=3.85/4=0.85m （五） 間隔時(shí)間內(nèi)的沉砂量 式中，X—城市污水沉沙量，取30m3/106m3污水； T—清除沉沙的間隔時(shí)間，去T=2d。 （六） 沉沙斗尺寸 1、每個(gè)沉沙斗所需容積V`0 設(shè)每一格有兩個(gè)沉沙斗，則每組有四個(gè)沉砂斗。 V`0=V/4=2.70/4=0.675m3 2、沉砂斗上口寬a，m 式中：h`3—斗高取0.8m； a1—斗底寬取0.5m； 斗壁與水平面的傾角為60。 3、沉沙斗容積V0 V0=h`3(2a2+2aa1+2a12)/6=0.8m(21.422+21.420.5+20.5

61、2)/6=0.79m3>0.675m3 沉沙斗容積符合。 (七) 沉砂池總高度H，m 1、沉砂室高度h3，m 本設(shè)計(jì)采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.05，坡向砂斗。沉砂池長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2(L2+a)+0.2。則L2=(L-2a-0.2)/2=(9-21.42-0.2)/2=2.98m(0.2m為砂斗間壁厚)。 h3=h`3+0.05L2=0.8m+0.052.98m=0.949m 2、取沉砂池超高為h1=0.5m 則H=h1+h2+h3=0.5m+0.85m+0.949=2.299m (八) 驗(yàn)算最小流速Vmin，m/s 在最小設(shè)計(jì)流量Qmin時(shí)，只用一格工作即n1=1。最小設(shè)計(jì)流

62、量一般為最大設(shè)計(jì)流量的一半，即Qmin=0.5Q0max=0.6770.5=0.339m3/s。 Vmin=Qmin/(n1wmin)=0.399/(11.7)=0.23m/s>0.15m/s符合 式中，wmin—最小流量時(shí)沉砂池中水流斷面面積，wmin=bh2=2m0.85m=1.7m2 （九） 設(shè)備選擇 選用兩臺(tái)SLF型螺旋砂水分離機(jī)，每組沉砂池設(shè)一個(gè)。選用型號(hào)為SLF355型螺旋砂水分離機(jī)。SLF355型螺旋砂水分離機(jī)參數(shù)見(jiàn)表3-3。 排砂管直徑為200mm。 表3-3 SLF型螺旋砂水分離機(jī)參數(shù)表 型號(hào) 流量(m3/s) 池容積(m3) 電動(dòng)機(jī)功率

63、(kw) 脫水率(%) SLF355 80~110 3.2 0.75 95 第四節(jié) 卡魯塞爾3000型氧化溝 卡魯塞爾3000型氧化溝是在卡魯塞爾2000系統(tǒng)前添加一個(gè)生物選擇區(qū)。添加生物選擇區(qū)是利用高有機(jī)符合篩選菌種，抑制絲狀菌的增長(zhǎng)，提高各污染物的去除率，其后工作原理與卡魯塞爾2000系統(tǒng)相同。 對(duì)卡魯塞爾3000系統(tǒng)的最新應(yīng)用實(shí)例是荷蘭的Leidsche Rijin 污水處理廠。該污水廠的處理工藝采用了緊湊的、水深7.5m的圓形一體式卡魯塞爾3000系統(tǒng)。第一期投建的生物處理能力為70000人口當(dāng)量，流量為40000m3/d，最終建成后，處理能力為人口當(dāng)量，最大流量

64、為 m3/d。 一、已知參數(shù) 進(jìn)水水量Q=90000m3/d，本設(shè)計(jì)分為兩組，則單組進(jìn)水量Q0=45000m3/d。 本設(shè)計(jì)要求污泥穩(wěn)定化(即剩余污泥不需要硝化)及脫氮除磷，其水質(zhì)條件如下 進(jìn)水水質(zhì)：BOD=150mg/L SS=140mg/L NH+4-N=32mg/L TN=40mg/L TP=5mg/L 堿度=260mg/L 水溫=10~25C 出水水質(zhì)：BOD=20mg/L SS=20mg/L NH+4

65、-N=15mg/L TN=20mg/L TP=1mg/L 取SVI=150，r=1.2，X=4000mg/L 則 回流比R R=X/(XR-X)=4000/(8000-4000)=100% 二、設(shè)計(jì)計(jì)算 （一） 污泥齡θc，d 1、硝化菌的生長(zhǎng)速率un和硝化所需最小污泥齡θcm 式中 式中：un—硝化菌的生長(zhǎng)率，d-1; N—出水NH+4-N的濃度，mg/L; T—溫度，C； DO—氧化溝溶解氧濃度，本設(shè)計(jì)取2

66、.0mg/L； KO2—氧的半速常數(shù)在0.45~2.0mg/L，本設(shè)計(jì)取2.0mg/L。 則最小污泥齡 θcm=1/un=1/0.106=9.4d 2、氧化溝污泥停留時(shí)間θc θc=SFθcm=3.09.4=28.2d 式中 θc—設(shè)計(jì)污泥齡，d； SF—安全系數(shù)，通常取2.0~3.0，本設(shè)計(jì)取3.0。 則取氧化溝的污泥停留時(shí)間30d，大于20~30d，可以達(dá)到穩(wěn)定污泥的效果。 （二） 好氧池容積V1，m3 1、出水溶解性BOD5，Se 終沉池出水的BOD5由溶解性BOD5和懸浮性BOD5組成。其中只有溶解性BOD5與工藝計(jì)算有關(guān)。溶解性BOD5可以下估算 Se=Sz-7.1KdfCe=20mg-7.10.060.7520mg=13.6mg/L 式中：Se—出水溶解性BOD5； Sz—出水總BOD5； Kd—活性污泥自身氧化系數(shù)，一般為0.035~0.09d-1，本設(shè)計(jì)取0.0