4萬噸污水處理廠氧化溝工藝設(shè)計(jì)說明書

1、摘 要隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化水平的逐步提高，環(huán)境保護(hù)措施的落實(shí)，以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的建立，排水事業(yè)作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施這一，也得到了蓬勃的發(fā)展。全國(guó)大多的城市都對(duì)老城區(qū)的給排水管網(wǎng)進(jìn)行了改造，并且還興建了一大批污水處理廠對(duì)城市的生活污水，工業(yè)廢水進(jìn)行處理。本設(shè)計(jì)是對(duì)南京市建鄴區(qū)某一排水工程設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)范圍包括：雨水管網(wǎng)工程、污水管網(wǎng)工程和污水處理廠工程。本次設(shè)計(jì)均采用了國(guó)家最新的有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、和設(shè)計(jì)規(guī)范。管網(wǎng)的體制采用的是分流制。污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模近期40000 m3/d，遠(yuǎn)期60000m3/d，故本設(shè)計(jì)按近期設(shè)計(jì),遠(yuǎn)期規(guī)劃。污水廠二級(jí)處理出水排至河流下游。污水處理廠處理流程為：污水

2、中格柵提升泵房細(xì)格柵鐘式沉砂池氧化溝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濃縮脫水一化車間 污泥外運(yùn)。本污水處理廠占地約為7.2公頃。 關(guān)鍵詞：污水管網(wǎng) 雨水管網(wǎng) 氧化溝 濃縮脫水一體化設(shè)備Process design of 40000t/d city sewage treatment plantAstractWith the develop of our country society economy continuously, Vitalization is gradually increasing, Environmental protection measure of

3、practical, and with establishing of the Market economy, Draining, As one of the important foundation facilities, also got a fast development. The city in the whole nation almost reform drainpipe net. And still built the dirty water of large quantity disposal the factory to discard the water to proce

4、ed to handle to city.This project is for designing sewerage engineering of Nanjing city Jianye District. The design includes stremwater drainage system and wastewater collecting system and sewage works . And this design all adopted national latest relevant provision, Standard, with design the norm.T

5、he system of pipe net adopts is the bridging system . Sewage treatment plant design scale now is 40000m3/d, in the future date is 60000m3/d . The rainfall is all putd in order into San Ming River and the handled sewage from the sewage plant put into River.The sewage treatment plant handle the distan

6、ce travelled by a stream of water being : SewageCoarse screensSewage elevated pumb houseFine screensrotated Grit chamberOxidation ditch Secondary sedimentation tank UV Sterilize in poolRiver.Sludge distance travelled by a stream of water : Remainder sludgesludge elevated house the concentration and

7、dehydration workshop Transport outside the sludgeCovers an area of and act as 7.2 hectares around in this the sewage treatment plant .Keywords: solid pipe net rainwater tule net Sewage treatment plant Oxidation ditch the concentration and dehydration workshop目 錄摘 要IAstractII第一章 緒論11.1 設(shè)計(jì)原則及目的11.1.1

8、設(shè)計(jì)原則11.1.2 設(shè)計(jì)目的21.2 城市概況及自然條件21.2.1 城市概況21.2.2 自然條件21.3 城市供水及排水工程現(xiàn)狀31.4 排水工程規(guī)劃原則31.5設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想及意義3第二章 方案論證52.1 污水量及水質(zhì)論證52.1.1 設(shè)計(jì)年限52.1.2 污水量預(yù)測(cè)52.1.3 污水進(jìn)出水水質(zhì)72.1.4 處理程度82.2 排水系統(tǒng)方案論證82.2.1 排水體制的選擇82.2.2 設(shè)計(jì)原則92.2.3 污水處理廠廠址選擇及排放水體論證92.3 污水，污泥處理工藝方案102.3.1 污水處理工藝102.3.2 常規(guī)二級(jí)處理工藝112.3.3 污水脫氮除磷工藝122.3.4 生物脫氮除磷

9、基本原理142.3.5 污水生物脫氮除磷工藝162.4 污水處理廠工藝選擇的方案比較202.4.1 方案一Carrousel 2000氧化溝202.4.2 方案二A2/O工藝212.4.3 方案比較222.5污泥處理工藝242.5.1 污泥處理要求242.5.2 污泥處理工藝242.5.3 污泥最終處理26第三章 污水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算273.1 比流量q0的確定273.2 污水管網(wǎng)布置方案選擇273.3 污水管道的設(shè)計(jì)計(jì)算283.4 排水管道材料的選擇303.5 附屬構(gòu)筑物30第四章 污水處理廠構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算324.1 設(shè)計(jì)依據(jù)32污水處理規(guī)模324.1.2 污水進(jìn)、出水水質(zhì)324.2構(gòu)筑物的

10、設(shè)計(jì)計(jì)算324.2.1 中格柵324.2.2 污水提升泵房344.2.3 細(xì)格柵354.2.4 平流式沉砂池設(shè)計(jì)364.2.5 卡魯塞爾2000氧化溝384.2.6 二沉池424.2.7 紫外線消毒池444.2.8 貯泥池454.3 污水處理廠構(gòu)筑物及設(shè)備選型454.3.1 沉砂系統(tǒng)454.3.2 立式表面曝氣機(jī)464.3.3 LHDY系列帶式污泥脫水機(jī)474.3.4 紫外線消毒池48第五章 污水處理廠總體布置515.1 污水處理廠平面布置515.2 污水處理廠高程設(shè)計(jì)525.2.1 高程布置的主要任務(wù)525.2.2 污水處理高程計(jì)算525.2.3 污泥處理高程計(jì)算565.3 廠區(qū)豎向設(shè)計(jì)58

11、5.3.1 豎向設(shè)計(jì)的原則585.3.2 污水廠出水水位標(biāo)高585.4 給水排水及通訊595.5 環(huán)保措施595.6 電氣自控設(shè)計(jì)615.7 輔助構(gòu)筑物設(shè)計(jì)615.8 廠區(qū)人員編制62第六章 工程概算及成本分析646.1 工程費(fèi)用646.1.1 建筑安裝工程費(fèi)用646.1.2 設(shè)備及工器具購置費(fèi)656.1.3 工器具和生產(chǎn)家具購置費(fèi)666.2 工程建設(shè)其他費(fèi)用計(jì)算666.3 預(yù)備費(fèi)用計(jì)算66致 謝67參考文獻(xiàn)68第一章 緒論1.1 設(shè)計(jì)原則及目的本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)南京市某一污水處理工程的模擬，通過設(shè)計(jì)，使學(xué)生系統(tǒng)的熟悉和掌握環(huán)境工程專業(yè)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方面的內(nèi)容體系、操作程序，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)

12、解決實(shí)際問題的能力，為今后從事工程實(shí)際設(shè)計(jì)或施工工作打下基礎(chǔ)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生以下幾方面的能力：（1）加深對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)能和專業(yè)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力；（2）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作、獨(dú)立思考和分析解決實(shí)際問題的能力，特別是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力；（3）培養(yǎng)學(xué)生的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、文件編輯、文字表達(dá)、文獻(xiàn)查閱、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、工具使用等基本工作的實(shí)踐能力。南京市建鄴區(qū)污水管網(wǎng)部分工程設(shè)計(jì)范圍包括污水量預(yù)測(cè)，污水管平面定線、管道走向、豎向標(biāo)高、管材、附屬構(gòu)筑物等設(shè)計(jì)。建鄴污水處理廠部分工程設(shè)計(jì)范圍包括進(jìn)水水質(zhì)證、二級(jí)污水、污泥處理設(shè)計(jì)、自控儀表設(shè)計(jì)、建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

13、、污水處理廠總圖設(shè)計(jì)以及相配套的消防、給排水等設(shè)計(jì)。1.1.1 設(shè)計(jì)原則（1）貫徹執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。（2）根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和出廠水質(zhì)要求，所選污水處理工藝力求技術(shù)先進(jìn)成熟、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)合理，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運(yùn)行費(fèi)用。（3）妥善處理和處置污水處理過程中產(chǎn)生的柵渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。（4）為確保工程的可靠性及有效性，提高自動(dòng)化水平，降低運(yùn)行費(fèi)用，減少日常維護(hù)檢修工作量，改善工人操作條件。部分關(guān)鍵設(shè)備，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品無法代替的可考慮從國(guó)外引進(jìn)。（5）采用適合我國(guó)國(guó)情的自動(dòng)化儀表及監(jiān)測(cè)儀器，做到技術(shù)可靠、經(jīng)

14、濟(jì)合理。（6）為保證污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，供電系統(tǒng)需有較高的可靠性，采用雙回路電源，且污水廠運(yùn)行設(shè)備有合理的備用率。（7）在污水廠征地范圍內(nèi)，廠區(qū)總平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構(gòu)筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴(kuò)大綠化面積，并留有發(fā)展余地。使廠區(qū)環(huán)境和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。（8）廠區(qū)豎向設(shè)計(jì)力求減少廠區(qū)土方量和節(jié)省污水提升費(fèi)用。（9）廠區(qū)建筑風(fēng)格力求統(tǒng)一，簡(jiǎn)潔明快、美觀大方，并與廠區(qū)周圍景觀相協(xié)調(diào)。1.1.2 設(shè)計(jì)目的（1）對(duì)污水處理廠終無水、污泥處理工藝及投資等進(jìn)行技術(shù)可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、操作方便性及實(shí)施可能性進(jìn)行多方案的比較和論證，推薦最優(yōu)工藝方案。（2）為下一階段工程

15、設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。1.2 城市概況及自然條件1.2.1 城市概況建鄴區(qū)是南京市6個(gè)主城區(qū)之一，位于南京城區(qū)西南部。建鄴區(qū)轄域東臨外秦淮河，西至長(zhǎng)江，南到秦淮新河，北至漢中門大街，面積82平方公里（含水域面積23平方公里），人口29萬（含10多萬暫住人口），轄南湖、濱湖、興隆、南苑、沙洲、雙閘、江心洲7個(gè)街道、41個(gè)社區(qū)、20個(gè)行政村。1.2.2 自然條件1. 地形地貌及工程地質(zhì)建鄴區(qū)境地屬北亞熱帶濕潤(rùn)氣候，溫暖宜人，四季分明，雨量充沛。境內(nèi)水系縱橫交錯(cuò)。外秦淮河沿區(qū)域東邊緣自南向北流淌；長(zhǎng)江沿區(qū)域西邊緣順流直下，兩水系均可通航，構(gòu)成建鄴區(qū)外向交流的水運(yùn)要道。區(qū)內(nèi)莫愁湖、南湖碧水蕩漾，景色優(yōu)美。

16、內(nèi)秦淮河、運(yùn)糧河、南河等眾多河流為城市排水提供便利。江東路、虎踞南路等主干道為框架的道路網(wǎng)絡(luò)已初步形成。2. 氣象條件南京屬亞熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，年降水1200毫米，四季分明，年平均溫度15.4°C，年極端氣溫最高39.7°C，最低-13.1°C，年平均降水量1106毫米。春季風(fēng)和日麗；梅雨時(shí)節(jié)，又陰雨綿綿；夏季炎熱，與武漢、重慶并稱“三大火爐”；秋天干燥涼爽；冬季寒冷、干燥。南京春秋短、冬夏長(zhǎng)，冬夏溫差顯著，四時(shí)各有特色，皆宜旅游。1.3 城市供水及排水工程現(xiàn)狀建鄴區(qū)現(xiàn)現(xiàn)有水廠二座，總供水能力為4萬m3/d，均以長(zhǎng)江為水源。99年供水總量最高日3.5萬m3/

17、d，2008年至2010年由于工業(yè)用水呈下降趨勢(shì)，市內(nèi)生活用水所占比例較大(約占總用水量的75%)，近三年用水量較為平穩(wěn),據(jù)市自來水公司統(tǒng)計(jì)，平均日用水量在2.53.0萬m3/d左右，最高日為3.03.5萬m3/d。1.4 排水工程規(guī)劃原則1、遵守國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)及城市污水治理的有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。2、污水管網(wǎng)建設(shè)必須與污水處理廠的建設(shè)相配合。3、根據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃、分期建設(shè)的原則，以近期為主，考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。4、因地制宜地根據(jù)實(shí)際情況，在保證處理效果的前提下，盡量節(jié)約投資，減少用地，做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用。5、積極穩(wěn)妥地引進(jìn)和采用先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備、新材料，提高運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，盡可能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，減少日

18、常維護(hù)檢修工作量。6、盡可能減少污水在收集、輸送、處理、排放過程中對(duì)環(huán)境造成地不良影響，防止二次污染。1.5設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想及意義隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，環(huán)境的污染也變的越來越嚴(yán)重，尤其是對(duì)水體的污染使我國(guó)的水資源更加貧乏。環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，對(duì)環(huán)境的保護(hù)和治理已經(jīng)刻不容緩。堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)、環(huán)境建設(shè)、同步規(guī)劃、同步實(shí)施、同步發(fā)展的方針，開展以城市為中心的環(huán)境綜合治理，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，并結(jié)合環(huán)境保護(hù)法和水污染防治法進(jìn)行城市排水工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。隨著武穴市的不斷發(fā)展，人口的不斷增加，本地區(qū)的雨水，生活污水和工業(yè)廢水使環(huán)境進(jìn)一步惡化，環(huán)境的污染

19、嚴(yán)重影響著人民的身體健康和正常生活。為解決這一重大問題，提高環(huán)境質(zhì)量，改善人們的生活條件，必須對(duì)該市的雨、污水進(jìn)行改造，在設(shè)計(jì)期限內(nèi)使上述環(huán)境污染問題得到解決。在完成這項(xiàng)改造工程后，長(zhǎng)江及其他河流等水體的水質(zhì)將會(huì)得到很大的改善，故本工程設(shè)計(jì)具有重要的意義。第二章 方案論證2.1 污水量及水質(zhì)論證 2.1.1 設(shè)計(jì)年限本工程污水處理廠設(shè)計(jì)年限為按2020年考慮。2.1.2 污水量預(yù)測(cè)1. 給水量預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)服務(wù)中心城區(qū)現(xiàn)有水廠二座,總供水能力為4萬m3/d,均以長(zhǎng)江為水源。05年供水總量最高日3.5萬m3/d,2008年至2010年由于工業(yè)用水呈下降趨勢(shì),市內(nèi)生活用水所占比例較大(約占總用水量的75

20、%),近三年用水量較為平穩(wěn),據(jù)市自來水公司統(tǒng)計(jì),平均日用水量在2.53.0萬m3/d左右,最高日為3.03.5萬m3/d。表2.1 建鄴區(qū)中心城區(qū)給水現(xiàn)狀及規(guī)劃一覽表 序號(hào)水廠名稱現(xiàn)狀供水能力規(guī)劃供水能力現(xiàn)狀供水能力水源地平均日最高日1建鄴區(qū)第一水廠1萬m3/d2萬m3/d1.0萬m3/d1.5萬m3/d長(zhǎng)江2建鄴區(qū)第二水廠2萬m3/d4萬m3/d2.0萬m3/d2.5萬m3/d長(zhǎng)江小計(jì)3萬m3/d6萬m3/d3.0萬m3/d4萬m3/d由于建鄴區(qū)目前生活用水所占比例較大，2007年2010年，約占總用水量的75%），故其綜合用水量指標(biāo)較低.考慮到近來建鄴區(qū)招商引資源共享力度加大及城市化水平的

21、提高，根據(jù)全國(guó)主要用水量普查及用水量指標(biāo)趨勢(shì)預(yù)測(cè)，其預(yù)測(cè)用水增長(zhǎng)趨勢(shì)為23%，同時(shí)參照南京市等周邊各區(qū)規(guī)劃用水量指標(biāo)，并結(jié)合建鄴區(qū)現(xiàn)狀用水量和生活用水與工業(yè)用水比值，本設(shè)計(jì)綜合、生活用水量最高日用水量指標(biāo)用水量按500升/人.日，用水下量增長(zhǎng)趨勢(shì)為2.72%。2. 城市污水量預(yù)測(cè)由于建鄴區(qū)發(fā)展格局將做較大的調(diào)整，幫故生活用水量所占比重下降，工業(yè)用水量和所占比重將呈上升的趨勢(shì)。根據(jù)上述主城區(qū)趨勢(shì)，同時(shí)依據(jù)總規(guī)和參照南京市等周邊各區(qū)用水比例，預(yù)測(cè)在服務(wù)年限內(nèi)建鄴區(qū)污水量所占比例為50%，工業(yè)廢水量占比例為35%，公建商業(yè)污水量見則為15%。服務(wù)年限內(nèi)建鄴區(qū)污水各組分比例見表2.2。表2.2 服務(wù)年

22、限內(nèi)城市污水量組分 年限項(xiàng)目2010年2015年2020年生活污水量比例0.750.640.60工業(yè)廢水量比例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會(huì)污水排放量，包括城市給水工程統(tǒng)一供水的用戶和自備水源供水用戶排出的污水量，本設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)以城市綜合用水量（平均日）為基數(shù)，再乘以城市污水排放系數(shù)確定，城市污水排放系數(shù)（排水量/給水量）一般為0.80.9,本工程取0.9。地下水滲入量與地下水位、土質(zhì)、管材、管道接口形式、檢查井材料、施工質(zhì)量等因素有關(guān)，具體滲入量的確定國(guó)內(nèi)尚無成熟資料，一般按計(jì)算污水量的5%10%考慮，本工程取5%。表2.3 設(shè)計(jì)人均綜合污

23、水量達(dá)式 20152020人均綜合平均日用水量（lpc）305400折減系數(shù)0.800.80人均綜合污水量（lpc）244320設(shè)計(jì)人均綜合污水量（lpc）245320由于受地形條件、管網(wǎng)改造等條件的制約，污水要全部接納至污水處理廠需要一個(gè)過程，污水收集率分階段逐步提高，一般為80100%，本工程取90%。根據(jù)上面表，預(yù)測(cè)服務(wù)年限內(nèi)城市日均污水總量如下表2.4：表2.4 建鄴區(qū)污水量預(yù)測(cè)表 2015年2020服務(wù)人口（萬人）1215設(shè)計(jì)人均綜合污水量（lpc）300320日均污水量（萬m3/d）3.845.78污水收集率（%）8590污水量（萬m3/d）3.55.8地下水滲入系數(shù)1.051.0

24、5污水量（萬m3/d）4.06.03. 污水處理廠規(guī)模建鄴區(qū)西片為老城區(qū)，老城區(qū)面積相對(duì)總城區(qū)是很小的一部分，而且城市發(fā)展還不是很完善，便于管網(wǎng)改造，其排水現(xiàn)狀為雨污合流管，經(jīng)近期管網(wǎng)改造后，老城區(qū)改為分流制，故本設(shè)計(jì)采用分流制設(shè)計(jì)。另外，建鄴區(qū)工業(yè)化發(fā)展程度不高，工業(yè)排水量相對(duì)較少，公用建筑排水量也較少。本設(shè)計(jì)缺乏關(guān)于工業(yè)排水和公用建筑排水的詳細(xì)資料，故無法計(jì)算本設(shè)計(jì)的污水集中流量。根據(jù)上述污水量預(yù)測(cè)及計(jì)算，確定建鄴區(qū)某一污水處理廠。近期污水規(guī)模為4萬m3/d，遠(yuǎn)期污水規(guī)模為6萬m3/d。2.1.3 污水進(jìn)出水水質(zhì)根據(jù)南京市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)預(yù)測(cè)和城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-

25、2002，污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)如下：表2.5 進(jìn)出水質(zhì)對(duì)照表污染物進(jìn)水出水（一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)）BOD5100mg/L20 mg/LCODcr220 mg/L60 mg/LSS180 mg/L20 mg/LTN30 mg/L20 mg/LNH3-N20 mg/L15 mg/LTP3.0 mg/L1.5 mg/L2.1.4 處理程度根據(jù)設(shè)計(jì)的進(jìn)水和出水水質(zhì)，確定本工程處理程度見下表2.6表2.6 污水處理程度表 水質(zhì)名稱BOD5CODcrSSTNTP設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)100220180303.0設(shè)計(jì)出水水質(zhì)(mg/l)206020201.5處理程度（%）83769043502.2 排水系統(tǒng)方案論證

26、 2.2.1 排水體制的選擇排水工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想就是要減少污染，節(jié)約資源，采用什么樣的排水體制首先要考慮的當(dāng)然是環(huán)境保護(hù)。如果采用合流制排水系統(tǒng)。在雨天是部分生活污水會(huì)直接排入水體，勢(shì)必造成一定的水體污染。該城區(qū)以前沒有完善的排水系統(tǒng)，采用分流制的施工也不是很難。因此，該城區(qū)采用分流制排水體制。將雨水直接排入水體，將生活污水送入污水處理廠進(jìn)行處理后排放。雨水、污水分流比較靈活,以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。同時(shí)雨、污水分流是現(xiàn)代城市排水的一大趨勢(shì)。其次，從該城區(qū)的實(shí)際情況考慮，該城區(qū)沒有較大的工業(yè)用水，因此不必要單獨(dú)進(jìn)行處理，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況看，普遍存在著BOD5值小于設(shè)計(jì)值的問題，造成這個(gè)問題的主要原

27、因有以下幾點(diǎn)：a.水管網(wǎng)內(nèi)的地下水滲入或者湖水的流入，排水管材一般用抗震、抗折強(qiáng)度較低的混凝土管或鋼筋混凝土管，大部分管道采用鋼性接口，排水管使用年限較長(zhǎng)，地下水、湖泊水極易流入排水管網(wǎng)。污水濃度被稀釋。從而導(dǎo)致污水廠的進(jìn)水BOD5濃度小于設(shè)計(jì)值。b.化糞池的不合理設(shè)置?；S池能去除近20的BOD5，使得污水廠的進(jìn)水值小。增加了污水處理的難度。c.人民生活水平的提高，使人均排水量大幅度增加，這些水主要使盥洗、洗滌、淋浴排水，這些生活廢水的加入。也會(huì)使BOD5的濃度降低。d.城市排水體制問題，由于雨水污水未做到真正分流，使部分雨水流入污水管網(wǎng)，降低了BOD5。由以上四點(diǎn)可以看出，分流制由利于提高

28、污水BOD5濃度，使污水處理廠的二級(jí)處理能夠正常運(yùn)行，該城區(qū)的零星工業(yè)廢水也可以直接排入城市排水管網(wǎng)，且可以適當(dāng)增加污水的BOD5濃度。最后，總工程造價(jià)來看，合流制增大了污水廠的容量。這樣使得合流制的污水廠的建設(shè)費(fèi)用要高于分流制的，同時(shí)，分流制流入污水廠的水量和樹枝變化小，污水廠的運(yùn)行易于控制。綜合上述的分析，分流制較合流制由一定的優(yōu)越性，故采用分流制排水系統(tǒng)。2.2.2 設(shè)計(jì)原則1.遵照國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)，城市污水治理制定的有關(guān)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)；2.按照“集中與分散相結(jié)合，以集中為主的原則”進(jìn)行設(shè)計(jì)；3.在城市總規(guī)劃指導(dǎo)下，建設(shè)污水收集系統(tǒng)，保護(hù)城市水資源和城市環(huán)境，充分發(fā)揮現(xiàn)有排水設(shè)施

29、的作用，做到投資省，環(huán)境效益高；4.按城市規(guī)劃道路結(jié)合地形河道的實(shí)際情況，考慮近遠(yuǎn)期，分期實(shí)施的可能性，進(jìn)行污水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。5.設(shè)備選用先進(jìn)可靠高效，運(yùn)行管理方便的污水泵及污水處理設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2.3 污水處理廠廠址選擇及排放水體論證一. 污水處理廠廠址選擇城市污水處理廠的廠址應(yīng)該根據(jù)城市建設(shè)的總體規(guī)劃，結(jié)合城市地形，排入水體，城市排水設(shè)施狀況等條件，對(duì)城市排水系統(tǒng)包括污水處理廠的廠址作出多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，選擇最佳方案。在對(duì)城市排水系統(tǒng)包括污水處理廠的廠址進(jìn)行規(guī)劃的時(shí)侯，應(yīng)該首先處理好如下四個(gè)問題。1. 集中與分散因?yàn)榻ㄔO(shè)集中處理的大型污水處理廠比建設(shè)小型的污水處理廠，具有基建投

30、資少，運(yùn)行費(fèi)用低,管理方便等優(yōu)點(diǎn)，所以當(dāng)城市條件允許，同時(shí)排水系統(tǒng)和污水處理廠可以分期實(shí)施的情況下，應(yīng)該首先考慮集中處理的原則。 2. 近期與遠(yuǎn)期根據(jù)城市的總體規(guī)劃的建設(shè)分期，對(duì)于集中處理與分散處理都應(yīng)該個(gè)近期和遠(yuǎn)期分開，以便節(jié)省近期的投資，又能夠適應(yīng)遠(yuǎn)期城市建設(shè)總體規(guī)劃的變化和調(diào)整。3. 排水與水源城市污水處理廠應(yīng)建設(shè)在城市河流的下游，以保護(hù)地面水源。有潮汐河流的城市，其污水廠的排放口應(yīng)該考慮河水上漲對(duì)上游取水點(diǎn)的影響。4. 排放與利用污水處理廠處理后出水應(yīng)該考慮用于農(nóng)業(yè)灌溉和市政與工業(yè)回用，所以污水廠應(yīng)該盡量靠近農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)和工業(yè)區(qū)。尤其是對(duì)于干旱的城市尤為重要。當(dāng)污水處理廠的廠址有多種方案

31、可供選擇時(shí)，應(yīng)從管道系統(tǒng)、泵站、污水處理廠各處理單元考慮，進(jìn)行綜合的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較與最優(yōu)化分析，并通過有關(guān)專家的反復(fù)論證后再行確定。二. 排放水體論證污水處理廠尾水排放應(yīng)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠尾水排放性質(zhì)何水體，一方面須考慮排放水體是否有足夠的環(huán)境容量，使尾水對(duì)水域的影響小，這是決定因素；另一方面須考慮工程經(jīng)濟(jì)，使得工程造價(jià)較低，經(jīng)過環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的綜合比較方能確定。綜上所述，本設(shè)計(jì)認(rèn)為建鄴區(qū)環(huán)境容量較大，水系龐大。無論排入夾河還是長(zhǎng)江，尾水排入水體后對(duì)環(huán)境的影響都是很小的。2.3 污水，污泥處理工藝方案2.3.1 污水處理工藝污水

32、處理工藝的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)、處理程度要求、用地面積和工程規(guī)模等多種因素進(jìn)行綜合考慮，各種工藝都有其適用條件，應(yīng)視工程的具體條件而定。選擇合適的污水處理工藝，不僅可以降低工程投資，還有利于污水處理廠的運(yùn)行管理以及污水處理廠的常年運(yùn)行費(fèi)用，保證出廠污水水質(zhì)。根據(jù)上面章節(jié)對(duì)污水水質(zhì)的分析，本工程要求的污水處理程度較高，對(duì)BOD5、SS、NH3-N、PO4-P去除率要求分別達(dá)到83、90、40和50以上，本工程污水處理工藝在去除BOD5的同時(shí)應(yīng)充分考慮除磷脫氮，還應(yīng)考慮污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)條件和管理水平，優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟處理工藝。下面降對(duì)

33、各種工藝的特點(diǎn)進(jìn)行論述，以便選擇切實(shí)可行的方案。 2.3.2 常規(guī)二級(jí)處理工藝根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范,污水處理廠的處理效率見表2.7 表2.7 污水處理廠的處理效率 處理程度處理方法主要工藝處理效率()SSBOD5一級(jí)沉淀法沉淀40-5520-30二級(jí)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、曝氣、二次沉淀70-9065-95 從表2.7可見，二級(jí)活性污泥法的處理效率最高，但常規(guī)二級(jí)處理工藝僅能有效地去除BOD5、COD和SS，而對(duì)氮去除率僅為10-20，磷去除率為12-19，達(dá)不到本工程對(duì)氮和磷去除率的要求。因此，必須采用污水脫氮除磷工藝。在

34、常規(guī)二級(jí)活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。(1)SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的無機(jī)顆粒和大直徑的有機(jī)顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂扇コ?，小直徑的有機(jī)顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?，而小直徑的無機(jī)顆粒則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡(luò)作用，與活性污泥絮體同時(shí)沉淀被去除。污水廠出水中懸浮濃度不僅涉及到出水SS指標(biāo)，出水中的BOD5、COD等指標(biāo)也與之有關(guān)。這是因?yàn)榻M成出水懸浮物的主體是活性污泥絮體，其本身的有機(jī)成分就很高，因此，較高的出水懸浮物含量會(huì)使得出水的BOD5、COD、氮、磷均增加。因此，控制污水廠的SS指標(biāo)是最基本的，也是很重要的。為了降低出水中的懸浮物濃度，應(yīng)在工程中

35、采取適當(dāng)?shù)拇胧绮捎眠m當(dāng)?shù)奈勰嘭?fù)荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用較小的二次沉淀池表面負(fù)荷、采用較低的出水堰負(fù)荷、充分利用活性污泥懸浮層的吸附網(wǎng)絡(luò)作用等。在污水處理方案選用合理、工藝參數(shù)取值合理和單體設(shè)計(jì)優(yōu)化的條件下，完全能夠使出水SS指標(biāo)達(dá)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謝作用，然后對(duì)污泥與水進(jìn)行分離來完成的?；钚晕勰嘀械奈⑸镌谟醒醯臈l件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是CO2和 H2O等穩(wěn)地物質(zhì)。在這種合成代謝和分解代謝的過程中，溶解性有機(jī)物（如低分子有

36、機(jī)酸等易降解有機(jī)物）直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)不被利用。而非溶解性有機(jī)物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。由此可見，微生物的好氧代謝作用對(duì)污水中的溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)地物質(zhì)，因此，可以是處理后污水中的殘余BOD5濃度很低。根據(jù)國(guó)外有關(guān)設(shè)計(jì)資料，在污泥負(fù)荷為0.3kg BOD5/kgMLSS.d以下時(shí)，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去除的原理與BOD5基本相同。污水廠出水中的剩余COD，即COD的去除率，取決于原污水的可生化性，它與城市污水的組成有關(guān)。對(duì)于那些主要以生活污水及其成分與生活污水詳

37、盡的工業(yè)廢水組成的城市污水，這種城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性較好，出水COD值可以控制在較低的水平。而成分主要以工業(yè)廢水為主的城市污水，或BOD5/COD比值較小的城市污水，其污水的可生化性差，處理后污水中剩余COD會(huì)較高，要滿足出水COD60mg/L有一定的難度。建鄴區(qū)污水處理廠進(jìn)水BOD5/COD比值為0.48，接近0.5，污水的可生化性較好，采用二級(jí)處理工藝完全能使出水COD60mg/L。 2.3.3 污水脫氮除磷工藝1. 污水脫氮污水脫氮方法主要有生物脫氮和物理化學(xué)脫氮兩大類。目前生物脫氮是主體，也是城市污水處理中最經(jīng)濟(jì)和最常用

38、的方法；物理化學(xué)脫氮主要有折點(diǎn)氯化法、選擇性離子交換法、空氣吹脫法等。國(guó)外從六十年代開始對(duì)污水脫氮的方法進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果認(rèn)為物理化學(xué)法脫但從經(jīng)濟(jì)、管理等方面均不適宜在大中型污水處理廠中使用，因此，本工程仍以生物脫氮法為主。2. 污水除磷污水除磷主要有生物除磷和化學(xué)除磷兩大類。對(duì)于城市污水一般采用生物除磷為主，必要時(shí)輔以化學(xué)除磷，以確保出水的磷濃度在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。化學(xué)除磷主要是向污水中投加藥劑，使藥劑與水中溶解性磷酸鹽形成不溶性磷酸鹽沉淀物，然后通過固液分離將磷從污水中去除。固液分離可單獨(dú)進(jìn)行，也可與初沉污泥和二沉污泥的排泥相接和。按工藝流程中化學(xué)藥劑投加點(diǎn)的不同，化學(xué)沉淀除磷工藝可分為前置沉

39、淀、同步沉淀和后置沉淀三種類型。前置沉淀的藥劑投加點(diǎn)是初沉池前，形成的沉淀物與初沉污泥一起排除；同步沉淀的藥劑投加點(diǎn)設(shè)在曝氣池中、曝氣池出水處或在二沉池的進(jìn)水處，形成的沉淀物與剩余污泥一起排除；后置沉淀的藥劑投加點(diǎn)設(shè)在二沉池之后的混合池中，形成的沉淀物通過另投的固液分離裝置進(jìn)行分離?；瘜W(xué)除磷的藥劑主要由鐵鹽、鋁鹽和石灰。鐵鹽和鋁鹽均能與磷酸根離子作用生成難溶性的沉淀物，通過去除這些難溶性沉淀物去除水中的磷。按照德國(guó)規(guī)范ATV-A131的規(guī)定，一般去除1kg磷需要投加2.7 kg鐵或1.3 kg鋁。對(duì)特定的污水，金屬鹽投加量需通過實(shí)驗(yàn)確定，隨進(jìn)水TP濃度和期望的除磷率不同，相應(yīng)的投加量也不同?；?/p>

40、學(xué)除磷方法的產(chǎn)泥量將增加，僅由沉淀劑與磷酸根和氫氧根結(jié)合生成的干泥量為2.3 kgTs/ kgFe或3.6 kgTs/ kgAl,除此之外，還要考慮附帶的其它沉淀物，因此，在實(shí)際應(yīng)用中按每kg用鐵量產(chǎn)生2.5 kg污泥或每kg用鋁量產(chǎn)生4.0 kg污泥來計(jì)算泥量。在初沉池投加化學(xué)藥劑，除沉池產(chǎn)泥量將增加50-100%，如設(shè)后續(xù)生物處理，則全廠污泥量增加60-70%；在二沉池投藥，活性污泥量增加35-45%，全廠污泥量增加10-25%。因此，化學(xué)藥劑的投加使沉淀污泥的產(chǎn)量增加、濃度降低、污泥體積增大，使污泥處理的難度增加。采用化學(xué)除磷時(shí)還應(yīng)考慮污泥處理與處置的費(fèi)用。根據(jù)以上分析及武穴市目前進(jìn)水水

41、質(zhì)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，暫不考慮化學(xué)除磷，應(yīng)該在生物處理污水過程中達(dá)到除磷的效果。 2.3.4 生物脫氮除磷基本原理國(guó)外從二十世紀(jì)六十年代開始系統(tǒng)地進(jìn)行了脫氮除磷的物化處理方法研究，結(jié)果認(rèn)為物化法的缺點(diǎn)是耗藥量大、污泥多、運(yùn)行費(fèi)用高等。因此，城市污水廠一般推薦采用。從二十世紀(jì)七十年代以來，國(guó)外開始研究并逐步采用活性污泥法生物脫氮除磷。我國(guó)從二十世紀(jì)八十年代開始研究生物脫氮除磷技術(shù)，隨后逐步實(shí)現(xiàn)污水處理設(shè)備國(guó)產(chǎn)化配套。目前，常用的生物脫氮除磷工藝有A2/O法、氧化溝法等多種工藝。1. 生物脫氮基本原理污水中的有機(jī)氮、蛋白氮等在好氧條件下首先被氨化菌轉(zhuǎn)化為氨氮，而后在硝化。隨后在缺氧條件下，由反硝

42、化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮還原成氮?dú)鈴奈鬯幸莩?，此階段稱為缺氧反硝化。在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源 。生物脫氮系統(tǒng)中，消化菌增長(zhǎng)速度較緩慢，所以，要有足夠的污泥齡。反硝化菌的生長(zhǎng)主要在缺氧條件下進(jìn)行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進(jìn)行。按照上述原理，要進(jìn)行脫氮，必須具有缺氧/好氧過程，可組成缺氧池和好氧池，即所謂A2/O系統(tǒng)。A2/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要控制的幾個(gè)主要參數(shù)就是要有足夠的污泥齡和進(jìn)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厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸

43、收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚羥丁酸）儲(chǔ)存起來。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件時(shí)就會(huì)降解體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，隨剩余污泥一起排除系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。影響生物除磷的因素是要有厭氧條件，同時(shí)要有可快速降解的有機(jī)物，即BOD5/P比值恰當(dāng)。同時(shí)，希望含磷污泥盡快排出系統(tǒng)，以免污泥中的磷又返回到液體中。按照上述原理，要進(jìn)行除磷，必須具備厭氧/好氧過程，若在生物脫氮系統(tǒng)前再設(shè)置一個(gè)厭氧池，這樣就形成A2/O系統(tǒng)，即厭氧缺氧好氧系統(tǒng)。根據(jù)武穴市污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和要求達(dá)到的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，本工程最合適的處理工藝是生物脫氮除磷工藝，在滿足生物脫氮除磷

44、要求的前提下，BOD5、COD和SS的去除都可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。3. 本工程采用生物脫氮除磷工藝的可行性BOD5: N : P的比值是影響生物脫氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率隨著BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。從理論上講，BOD5/N>2.86才能有效地進(jìn)行脫氮，實(shí)際運(yùn)行資料表明，BOD5/N>3時(shí)才能使反硝化正常運(yùn)行。在BOD5/N3-4時(shí)氮的去除率大于50,磷的去除率也可達(dá)到55左右。對(duì)于生物除磷工藝，要求BOD5/P>30，且BOD5/N>3。本工程進(jìn)水BOD5/N3.4，BOD5/P40，能滿足生物脫氮除磷工藝對(duì)碳源的要求。因此，本工程采用生物脫

45、氮除磷工是可行的。實(shí)際上，生物脫氮除磷工藝對(duì)BOD5: N : P的要求是指進(jìn)入曝氣池的污水水質(zhì)，而不是指原污水水質(zhì)。因?yàn)樵谠O(shè)有初沉池的情況下，其比值會(huì)有所變化。按照我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范，城市污水處理廠設(shè)初沉池的停留時(shí)間宜為1.0-2.0h，初次沉淀池對(duì)BOD5去除率為20-30。德國(guó)排水規(guī)范（ATV A131）中給出了不同停留時(shí)間的沉淀池對(duì)污染物的去除率，見表2.8。表2.8 沉淀池對(duì)污染物的去除率項(xiàng)目停留時(shí)間（h）>1.5hBOD516.725.033.0COD16.725.033.0SS42.95057.1N9.19.19.1P8.08.08.0按照表2.8的去除率，本工程若設(shè)初沉池，則經(jīng)

46、過初沉池沉淀之后的污水（即進(jìn)入曝氣池的污水）的BOD5/N和BOD5/P值見表2.9。表2.9 初沉池出水BOD5/N和BOD5/P值停留時(shí)間（h）BOD5/NBOD5/P3.1362.833>1.5h2.529將表2.9中BOD5/N和BOD5/P值與污水廠進(jìn)水的比值進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同停留時(shí)間的初沉池，其出水BOD5/N和BOD5/P值均有下降，除沉池停留時(shí)間越長(zhǎng)，比值下降越多。設(shè)初沉池對(duì)脫氮除磷不利。因此，本工程布設(shè)初次沉淀池。 2.3.5 污水生物脫氮除磷工藝目前，用于城市污水處理具有一定脫氮除磷效果的污水處理工藝可以分為兩大類：第一類為按空間進(jìn)行分割的連續(xù)流活

47、性污泥法；第二類為按時(shí)間進(jìn)行分割的間歇式活性污泥法。1. 按空間分隔的連續(xù)流活性污泥法按空間進(jìn)行分割的連續(xù)流活性污泥法是指各種功能在不同的空間（不同的池子）內(nèi)完成。目前，較為成熟的工藝有：A2/O法、氧化溝法等。(1)傳統(tǒng)A2/O法A2/O處理工藝是AnaerobicAnoxicOxic的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱，A2/O工藝是在厭氧好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能。傳統(tǒng)A2/O法即厭氧缺氧好氧活性污泥法。污水在流經(jīng)三個(gè)不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物、氮和磷得到去處。其流程簡(jiǎn)圖見圖2.1.圖2.1A2/O法流程

48、簡(jiǎn)圖該工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單的同步除磷脫氮工藝，總水力停留時(shí)間小與其它同類工藝，在厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行的條件下可抑制絲狀菌繁殖，克服污泥膨脹，SVI值一般小于100，有利于處理后污水與污泥的分離，運(yùn)行中在厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕微攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。由于厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)嚴(yán)格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長(zhǎng)，因此，脫氮除磷效果較好。目前，該法在國(guó)內(nèi)外使用較為廣泛。但傳統(tǒng)A2/O工藝也存在著本身固有的缺點(diǎn)。脫氮和除磷對(duì)外部環(huán)境條件的要求是相互矛盾的，脫氮要求有機(jī)負(fù)荷低，污泥齡較長(zhǎng)，而除磷要求有機(jī)負(fù)荷較高，污泥齡較短，往往很難權(quán)衡。另外，匯流污泥中含有大量的硝酸鹽，回流到厭氧池中會(huì)影響厭氧環(huán)境

49、，對(duì)除磷不利。此外，還有取消混合液回流的A2/O工藝和倒置型A2/O工藝等改良型，但都處于試驗(yàn)研究階段。(2)氧化溝法氧化溝（oxidation ditch）又名連續(xù)循環(huán)曝氣池（Continuous loop reactor），是活性污泥法的一種變形。氧化溝污水處理工藝是在20世紀(jì)50年代由荷蘭衛(wèi)生工程研究所研制成功的。自從1954年在荷蘭的首次投入使用以來。由于其出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便等技術(shù)特點(diǎn)，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理1。目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括：帕斯韋爾（Pasveer）氧化溝、卡魯塞爾（Carrousel）氧化溝 、奧爾伯（Orbal）氧化溝、T

50、型氧化溝（三溝式氧化溝）、DE型氧化溝和一體化氧化溝。這些氧化溝由于在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上存在差異，因此各具特點(diǎn)。傳統(tǒng)的Passveer單溝型和Carrousel型氧化溝不具備脫氮除磷功能，但是在Carrousel氧化溝前增設(shè)厭氧池，在溝體內(nèi)增設(shè)缺氧區(qū)，形成改良型氧化溝，便具備生物脫氮除磷功能。圖2.2 氧化溝流程簡(jiǎn)圖Carrousel氧化溝系多溝竄聯(lián)系統(tǒng)，在溝體內(nèi)存在缺氧區(qū)和好氧區(qū)，但是缺氧區(qū)要求的充足的碳源和缺氧條件不能很好地滿足，因此，脫氮效果不是很好。為了提高脫氮效果，荷蘭DHV公司通過研究，在溝內(nèi)增加了一個(gè)預(yù)反硝化區(qū)，從而發(fā)明了Carrousel 2000型氧化溝工藝。Carrousel 2

51、000系統(tǒng)在普通Carrousel氧化溝前增加了一個(gè)厭氧區(qū)和絕氧區(qū)（又稱前反硝化區(qū)）。全部回流污泥和10-30%的污水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，可將回流污泥中的殘留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源條件下完成反硝化，為以后的絕氧池創(chuàng)造絕氧條件。同時(shí)，厭氧區(qū)中的兼性細(xì)菌將可溶性BOD轉(zhuǎn)化成VFA，聚磷菌獲得VFA將其同化成PHB，所需能量來源于聚磷的水解并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。厭氧區(qū)出水進(jìn)入內(nèi)部安裝有攪拌器的絕氧區(qū)，所謂絕氧就是池內(nèi)混合液既無分子氧，也無化合物氧（硝酸根）， 在此絕氧環(huán)境下，70-90%的污水可提供足夠的碳源，使聚磷菌能充分釋磷。絕氧區(qū)后接普通Carrousel氧化溝系統(tǒng)，進(jìn)一步完成去除BOD、脫氮和

52、除磷。最后，混合液在氧化溝富氧區(qū)排出，在富氧環(huán)境下聚磷菌過量吸磷，將磷從水中轉(zhuǎn)移到污泥中，隨剩余污泥排出系統(tǒng)。這樣，在Carrousel 2000系統(tǒng)內(nèi)，較好的同時(shí)完成了去除BOD、COD和脫氮除磷。Carrousel氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn)，又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。氧化溝斷面為矩形或梯形，平面形狀多為橢圓形，溝內(nèi)水深一般為2.54.5m，寬深比為2:1，亦有水深達(dá)7m的，溝中水流平均速度為0.3m/s。氧化溝曝氣混合設(shè)備有表

53、面曝氣機(jī)、曝氣轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)盤、射流曝氣器、導(dǎo)管式曝氣器和提升管式曝氣機(jī)等，近年來配合使用的還有水下推動(dòng)器。綜合采用該工藝的昆明第一污水廠、長(zhǎng)沙市第二污水凈化中心及漯河市污水處理廠的運(yùn)行效果可見：經(jīng)過Carrousel 2000系統(tǒng)處理后，BOD、COD、SS的去除率均達(dá)到了90%以上，TN的去除率達(dá)到了80%，TP的去除率也達(dá)到了90%。氧化溝池型具有獨(dú)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統(tǒng)，但氧化溝采用機(jī)械表面曝氣，水深不宜過大，充氧動(dòng)力效率較低，能耗較高，占地面積較大。Orbal氧化溝，即“0、1、2”工藝，由外到內(nèi)分別形成厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝（

54、好氧區(qū)）到中溝（缺氧區(qū)）之間沒有回流設(shè)施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設(shè)備，不可避免地會(huì)帶入相當(dāng)數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。D型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝，由池容完全相同的兩個(gè)氧化溝組成，兩溝串聯(lián)運(yùn)行，交替地作為曝氣池和沉淀池，不單獨(dú)設(shè)二沉池。為了達(dá)到脫氮目的，在D型氧化溝的基礎(chǔ)上有發(fā)展了半交替工作式的DE型氧化溝。該溝設(shè)有獨(dú)立的二沉池和回流污泥系統(tǒng)，兩溝交替進(jìn)行消化和反硝化。D型氧化溝的缺點(diǎn)主要是曝氣設(shè)備利用率低、池容積利用率低。T型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉淀于一體，兩條邊溝交替進(jìn)行反應(yīng)和沉淀，無需單獨(dú)的二沉池和污泥回流，流程簡(jiǎn)潔，具有生物脫氮功能。由于無專門的厭氧區(qū)

55、，因此，生物除磷效果差。而且，由于交替運(yùn)行，總的容積利用率低，約為55，設(shè)備總數(shù)量多，利用率低。2. 按時(shí)間進(jìn)行分割的間歇式活性污泥法序批式活性污泥法序批式活性污泥法又稱間歇式活性污泥法，近幾年來，已發(fā)展成多種改良型，主要有：傳統(tǒng)SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法等。(1)傳統(tǒng)SBR法序批式活性污泥法（SBRSequencing Batch Reactor）是早在1914年就由英國(guó)學(xué)者Ardern和Locket發(fā)明了的水處理工藝。70年代初，美國(guó)Natre Dame 大學(xué)的R.Irvine 教授采用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模對(duì)SBR工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，并于1980年在美國(guó)環(huán)保局（EPA

56、）的資助下，在印第安那州的Culwer城改建并投產(chǎn)了世界上第一個(gè)SBR法污水處理廠。SBR法污水處理反應(yīng)是在同一容器中進(jìn)行。在同一容器中進(jìn)水時(shí)形成厭氧（此時(shí)不曝氣）、缺氧，而后停止進(jìn)水，開始曝氣充氧，完成脫氮除磷過程，并在同一容器中沉淀，在通過潷水器出水，完成一個(gè)程序。這種方法與以空間進(jìn)行分割的連續(xù)流系統(tǒng)有所不同，它不需要回流污泥，也無專門的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，而是在同一容器中，分時(shí)段進(jìn)行攪拌、曝氣、沉淀，形成厭氧、缺氧、好氧過程。SBR工藝的過程是按時(shí)序來運(yùn)行的，一個(gè)操作過程分五個(gè)階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。 由于SBR在運(yùn)行過程中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。對(duì)于SBR反應(yīng)器來說，只