污水廠設(shè)計倒置AAO工藝

/摘要本次畢業(yè)設(shè)計的題目為xx市某污水處理廠工藝設(shè)計——倒置AAO工藝。設(shè)計主要任務(wù)是依據(jù)該市污水性質(zhì)、排污規(guī)模的要求完成污水處理廠初步設(shè)計和單項處理構(gòu)筑物設(shè)計。其中污水處理廠初步設(shè)計要完成設(shè)計說明書一份、污水處理廠總平面圖一張及污水處理廠污水和污泥高程圖一張；單項處理構(gòu)筑物設(shè)計中，主要是完成主體處理構(gòu)筑物平面圖及剖面圖及部分大圖樣。該污水處理廠工程，規(guī)模為7萬噸/日。該污水處理廠的污水處理流程為：污水由市政排水管網(wǎng)經(jīng)格柵由泵房提升進(jìn)入到渦流沉砂池，進(jìn)入倒置AAO反應(yīng)池，進(jìn)入輻流式二沉池，進(jìn)入接觸池，最終出水；污泥的流程為：從二次沉淀池池排出的剩余污泥進(jìn)入回流污泥泵房，再由污水泵送入濃縮池，再進(jìn)入儲泥池，由濃縮污泥泵房提升送入污泥脫水間，最終泥餅外運處置。污水處理廠處理后的出水優(yōu)于國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB)中的二級標(biāo)準(zhǔn)。所選擇的倒置AAO工藝，具有良好的脫氮除磷功能。關(guān)鍵詞：倒置AAO工藝，脫氮除磷ABSTRACTThetopicofthisgraduatedesignisaboutthedesignofthesewagetreatmentplantinthedevelopmentareaofeconomyandtechonologyinDalianCity.ThetechnicsoftheplantistheinvertedAAOprocess.Themaintaskistheprimarydesignoftheplantandtheshopdrawingoftheoxidationditchpond.Thetaskoftheprimarydesignisthatadesignbook、aplanoftheplant、thehighdrawingofthetreatmentofsludgeandsewage;Inthesingledisposalbuilddesign,theharvestisthatthesectionplanedrawing、theplanandsomepartmagnifyingdrawingsoftheinvertedAAOprocess.Theconstructionofthisplantis70000tonperday.Theprocessofthesewageintheplantisthat:Thesewagerunsfrompumphousetosandsinkingpond,entersthepondofsedimentationtank,entersdisinfectionpond,thenenterscalculationtrough,atlastletsout.Theprocessofthesludgeisthat:Surplussludgefromthesedimentationtankentersconcentrationpond,entersdigestionpong,thenitisdehydrated,atlastitiscarriedoutoftheplant.TheoutletwateroftheplantmeetstheleveltwooftheNationalSewageDischargeStandard(GB8978-1996).ThereisaninvertedAAOprocesspreventssludgefromeapending,promotsreleasingphosphorus,andstrengthensanti-nitration.Keywords：TheinvertedAAOprocess,Takingoffthenitrogenandthephosphorus目錄摘要 IABSTRACT II前言 1第一部分設(shè)計說明書 2第一章設(shè)計概論 21.1設(shè)計任務(wù) 21.2設(shè)計目的 21.3設(shè)計要求 21.4設(shè)計數(shù)據(jù)及材料 31.5處理程度的計算 4其次章總體設(shè)計 52.1工藝比較選擇 52.2主要生產(chǎn)構(gòu)筑物工藝設(shè)計 16格柵間 16污水提升泵房 16沉砂池 16倒置AAO池 17鼓風(fēng)機(jī)房 172.2.6二次沉淀池 172.2.7接觸消毒池 18回流污泥泵房 18污泥濃縮池 18脫水車間 19第三章污水處理廠總體布置 203.1污水廠平面布置 20污水處理廠平面布置的原則 20污水處理廠的平面布置 223.2污水廠的高程布置 223.2.1污水處理廠高程的布置方法 223.2.2本污水處理廠高程計算 24第四章組織結(jié)構(gòu)和人員編制 27第五章污水廠投資估算 285.1土建部分 285.2設(shè)備部分 295.3總投資費用 295.4經(jīng)濟(jì)效益分析 30其次部分設(shè)計計算書 31第一章設(shè)計流量 311.1設(shè)計規(guī)模 311.2設(shè)計最大流量 31其次章格柵設(shè)計計算 32第三章泵房設(shè)計計算 35第四章沉砂池設(shè)計 364.1工作原理 364.2設(shè)計數(shù)據(jù) 37第五章倒置AAO生物反應(yīng)池設(shè)計計算 39第六章二次沉淀池設(shè)計計算 50第七章接觸消毒池設(shè)計計算 547.1液氯消毒工藝設(shè)計計算 547.2接觸池設(shè)計計算 55第八章污泥濃縮池設(shè)計計算 56結(jié)語 59參考文獻(xiàn) 60致謝 62前言在維系人的生存、保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)和維護(hù)社會發(fā)展的全部自然要素中，水的重要性毋庸贅述。然而隨著工業(yè)化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在中國尤其嚴(yán)峻，中國是世界13個缺水國家之一，全國600多個城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水短缺雪上加霜：我國江河湖泊普遍遭受污染，全國75%的湖泊出現(xiàn)了不同程度的富養(yǎng)分化；90%的城市水域污染嚴(yán)峻，南方城市總?cè)彼康?0%70%是由于水污染造成的；對我國118個大中城市的地下水調(diào)查顯示，有115個城市地下水受到污染，其中重度污染約占40%。水污染降低了水體的運用功能，加劇了水資源短缺，對我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施帶來了負(fù)面影響。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標(biāo)排放工業(yè)廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴(yán)峻缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理干脆進(jìn)入水體造成環(huán)境污染。工業(yè)廢水近年來經(jīng)過治理雖有所削減，但城市生活污水有增無減，占水質(zhì)污染的51%以上。據(jù)環(huán)境部門監(jiān)測，1999年全國近80%的生活污水未經(jīng)處理干脆進(jìn)入江河湖海，年排污量達(dá)400億立方米，造成全國三分之一以上水域受到污染.本設(shè)計為為xx市某新建污水處理廠進(jìn)行工藝設(shè)計，設(shè)計水質(zhì)為85%生活污水及15%工業(yè)廢水，設(shè)計規(guī)模為70000，出水要求達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計接受倒置AAO工藝，該工藝流程簡潔，運行限制便利，占地面積較小，出水水質(zhì)優(yōu)于二級排放標(biāo)準(zhǔn)，是目前應(yīng)用較多的工藝。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我們將經(jīng)受一次較為全面、嚴(yán)格的工程設(shè)計訓(xùn)練，熟悉污水處理廠工藝設(shè)計過程，了解現(xiàn)代工程設(shè)計計算方法，培育分析解決問題的實力，樹立高度的工作責(zé)任感。第一部分設(shè)計說明書第一章設(shè)計概論1.1設(shè)計任務(wù)本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是完成xx市某污水處理廠倒置AAO工藝處理城市污水設(shè)計。工程內(nèi)容包括：污水處理廠方案的總體設(shè)計：通過調(diào)研收集資料，確定污水處理工藝方案；進(jìn)行總體布局進(jìn)行、豎向設(shè)計、廠區(qū)管道布置、廠區(qū)道路及綠化設(shè)計；完成污水處理廠總平面及高程設(shè)計圖。進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物工藝計算：包括初步設(shè)計、設(shè)備選型，圖中應(yīng)有設(shè)備、材料一覽表。進(jìn)行幫助建筑物(包括鼓風(fēng)機(jī)房、泵房、加藥間、脫水機(jī)房等)的設(shè)計：包括尺寸、面積、層數(shù)的確定；完成設(shè)備選型。1.2設(shè)計目的隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對環(huán)境愛惜的意識越來越強，污水處理率日益成為城鎮(zhèn)及區(qū)域環(huán)境愛惜的重要指標(biāo)。本設(shè)計旨在使學(xué)生依據(jù)污水性質(zhì)、排放規(guī)模、現(xiàn)實的城市條件和排放水域的要求，選擇較適宜的城市污水處理工藝，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用的水質(zhì)要求。1.3設(shè)計要求（1）獨立思索，獨立完成；（2）完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計布置；（3）工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細(xì)說明；（4）提交的成品：設(shè)計說明書、高程圖、廠區(qū)平面布置圖、主要構(gòu)筑物（平、剖面）圖。1.4設(shè)計數(shù)據(jù)及材料（1）設(shè)計規(guī)模：70000.（2）廢水來源：生活污水85％，生產(chǎn)廢水15％。（3）設(shè)計進(jìn)出水質(zhì)：見下表水質(zhì)參數(shù)進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)CODCr(mg/L)650100BOD5(mg/L)33020SS(mg/L)35020氨氮(mg/L)3020TP(以P計)(mg/L)61（4）氣象資料①氣溫資料（℃）：年平均氣溫11℃月平均氣溫5℃年最低氣溫-20℃月平均最高氣溫24℃年最高氣溫35℃月平均最低氣溫-5℃溫度在-10℃以下的天數(shù)75d溫度在0℃以下的天數(shù)110d降雨量650mm年蒸發(fā)量200mm②常年主導(dǎo)風(fēng)向：WS；（5）地質(zhì)資料污水處理廠處：土壤性質(zhì)冰凍深度（m）地下水位（在地表下）（m）亞粘土17（6）廠區(qū)規(guī)劃地形圖：廠區(qū)按整平地形考慮。距河500米，高差0.4米。（7）廠區(qū)供電狀況及其它問題：就近接入電源，設(shè)配電箱即可。1.5處理程度的計算1.BOD5的去除率2.CODcr的去除率3.SS的去除率4.總氮的去除率出水標(biāo)準(zhǔn)中的氨氮為25mg/L，處理水中的總氮設(shè)計值取20mg/L，氨氮的去除率為：5.總磷的去除率其次章總體設(shè)計2.1工藝比較選擇1.處理工藝流程選擇應(yīng)考慮的因素污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達(dá)到所要求的處理程度的前提下，所接受的污水處理技術(shù)各單元的有機(jī)組合。在選定處理工藝流程的同時，還須要考慮各處理單元構(gòu)筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據(jù)。①污水的處理程度；②工程造價和運行費用；③當(dāng)?shù)氐母黜棗l件；④原污水的水量和污水流入工程。該污水處理廠日處理實力約7萬噸,屬于中等規(guī)模的污水處理廠。按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求舉薦，20萬t/d規(guī)模大型污水廠一般接受常規(guī)活性污泥法工藝，10-20萬t/d污水廠可以接受常規(guī)活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可以接受生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應(yīng)接受二級強化處理，如A2/O工藝、A/O工藝、倒置AAO工藝、SBR及其改良工藝、氧化溝工藝、以及水解好氧工藝、生物濾池工藝等。由于該設(shè)計對脫氮除磷有要求故選取二級強化處理?？晒┻x取的工藝：A/O工藝，A2/O工藝，倒置AAO工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝。2.適合于中型污水處理廠的除磷脫氮工藝該污水處理廠要求對原水中的氮、磷有比較好的去除，應(yīng)接受二級強化處理。依據(jù)《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》舉薦，以及國內(nèi)外工程實例和豐富的閱歷，比較成熟的適合中等規(guī)模具有除磷、脫氮的工藝有：A2/O工藝，A/O工藝，倒置AAO工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。A/O工藝、A2/O工藝、倒置AAO工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較好用的除磷脫氮工藝。A2/O處理工藝(如下圖所示)厭氧缺氧厭氧缺氧好氧二沉池內(nèi)回流污泥回流圖1Ａ2/Ｏ工藝流程(1)A2/O處理工藝是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，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，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。(2)A2/O工藝的特點：優(yōu)點：①厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機(jī)協(xié)作，能同時具有去除有機(jī)物、脫氮除磷功能；②在同時脫氮除磷去除有機(jī)物的工藝中，該工藝流程最為簡潔，總的水力停留時間也少于同類其它工藝。③在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹。④污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。缺點：①除磷效果難于再行提高，污泥增長有確定的限度，不易提高，特殊是當(dāng)P/BOD值高時更是如此。②脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高，否則增加運行費用。③對沉淀池要保持確定的濃度的溶解氧，削減停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解氧濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)池的干擾。二、倒置AAO處理工藝和常規(guī)A2/O工藝相比,倒置AAO工藝省去了混合液內(nèi)回流,適當(dāng)加大了污泥回流比,其工藝流程如圖1所示。二沉池超越管短時初沉池來自沉砂池進(jìn)水好氧厭氧缺氧二沉池超越管短時初沉池來自沉砂池進(jìn)水好氧厭氧缺氧出水出水剩余污泥剩余污泥圖2倒置AAO工藝流程Fig.1FlowchartofinvertedAAOprocess依據(jù)進(jìn)水水質(zhì)不同，通過縮短初沉?xí)r間或者取消初沉池來滿足倒置AAO工藝的須要：初沉?xí)r間的縮短,一方面使得沉砂池出水中的微生物和部分或全部有機(jī)物干脆進(jìn)入生化反應(yīng)系統(tǒng),增加了反應(yīng)池進(jìn)水的有機(jī)物總量,保證了脫氮除磷新工藝對碳源的須要,提高了化反應(yīng)系統(tǒng)對氮、磷的去除效率;另一方面為微生物供應(yīng)了良好的棲息場所,使系統(tǒng)的生物種類和數(shù)量都大幅度提高。缺氧池、厭氧池配有攪拌設(shè)備,好氧池通過曝氣維持供氧。三個工藝段的作用如下：缺氧段,微生物利用進(jìn)水中有機(jī)物為碳源,使得回流污泥帶來的硝態(tài)氮反硝化,形成N2或NxOy逸至大氣中,達(dá)到脫氮目的；厭氧段,水中溶解氧和硝態(tài)氮結(jié)合氧均已消耗完畢處于厭氧狀態(tài),聚磷微生物利用胞內(nèi)聚磷分解產(chǎn)生的能量吸取污水中的易降解COD,同時釋放磷酸鹽;好氧段前段主要降解污水中的有機(jī)質(zhì)并過量吸磷,到好氧區(qū)后段則BOD5大幅度降低,BOD5/TKN值較低利于硝化菌的生長,主要進(jìn)行硝化反應(yīng)。缺氧段、厭氧段并無嚴(yán)格的界限,主要取決于工藝構(gòu)筑物接受的形式和前置反硝化的效果。生化反應(yīng)池較高的污泥濃度不僅從固定的生化反應(yīng)池容積中爭取到好氧池硝化所須要的反應(yīng)容積,而且活性污泥絮體內(nèi)部的缺氧微環(huán)境使得硝化和反硝化過程在曝氣時段內(nèi)就同步進(jìn)行,從而為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的脫氮效率創(chuàng)建了條件。倒置AAO工藝具有以下特點:①缺氧區(qū)位于工藝系統(tǒng)首端,優(yōu)先滿足反硝化碳源需求,強化了處理系統(tǒng)的脫氮功能;②全部的回流污泥全部經(jīng)過完整的厭氧釋磷和好氧吸磷過程,具有“群體效應(yīng)”,同時聚磷菌經(jīng)過厭氧釋磷后干脆進(jìn)入生化效率較高的好氧環(huán)境,其在厭氧狀態(tài)下形成的吸磷動力可以得到充分利用,提高了處理系統(tǒng)的除磷實力;③通過取消初沉池或縮短初沉池停留時間,不僅增加了系統(tǒng)脫氮除磷所需的碳源,而且提高了處理系統(tǒng)內(nèi)的污泥濃度,強化了好氧區(qū)內(nèi)的同步反硝化作用,進(jìn)一步緩解了處理系統(tǒng)內(nèi)的碳源沖突,提高了處理系統(tǒng)的脫氮除磷效率;④將常規(guī)A2/O工藝的混合液回流系統(tǒng)和污泥回流系統(tǒng)合二為一組成了唯一的污泥回流系統(tǒng),工藝流程簡捷,運行管理便利,占地面積削減;⑤和常規(guī)A2/O工藝相比,倒置AAO工藝的流程形式和規(guī)模要求和傳統(tǒng)法工藝更為接近,在老廠改造方面更具推廣優(yōu)勢。三、氧化溝工藝嚴(yán)格地說，氧化溝不屬于特地的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實踐范圍，出現(xiàn)了一系列除磷脫氮技術(shù)和氧化溝技術(shù)相結(jié)合的污水處理工藝流程。依據(jù)運行方式，氧化溝可以分為連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。連續(xù)工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應(yīng)用比較多，這些氧化溝通過設(shè)置適當(dāng)?shù)娜毖醵?、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續(xù)工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般接受合建式，多接受轉(zhuǎn)刷曝氣，不設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續(xù)式氧化溝和SBR工藝的一些特點，可以依據(jù)水量水質(zhì)的變更調(diào)整轉(zhuǎn)刷的開停，既可以節(jié)約能源，又可以實現(xiàn)最佳的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點：(1)工藝流程簡潔，運行管理便利。氧化溝工藝不須要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統(tǒng)。(2)運行穩(wěn)定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達(dá)到95%左右。(3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應(yīng)實力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環(huán)稀釋水量大。(4)污泥量少、性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝泥齡長。一般為20～30d，污泥在溝內(nèi)已好氧穩(wěn)定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡潔，運行費用低。(5)可以除磷脫氮。可以通過氧化溝中曝氣機(jī)的開關(guān)，創(chuàng)建好氧、缺氧環(huán)境達(dá)到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達(dá)到較高的除磷效果則須要實行另外措施。(6)基建投資省、運行費用低。和傳統(tǒng)活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3-N及去除BOD和脫氮三種狀況下，基建費用和運行費用都有較大降低，特殊是在去除BOD和脫氮狀況下更省。同時統(tǒng)計表明在規(guī)模較小的狀況下，氧化溝的基建投資比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)約更多。Carrousel原指游藝場中的循環(huán)轉(zhuǎn)椅，如下圖。為一個多溝串聯(lián)系統(tǒng)，進(jìn)水和活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內(nèi)不停的循環(huán)流淌，接受表面機(jī)械曝氣器，每溝渠的一端各安裝一個?？拷貧馄飨掠蔚膮^(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(jìn)行好氧和缺氧，不僅供應(yīng)了良好的生物脫氮條件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。Orbal氧化溝，即“0、1、2”工藝，由內(nèi)到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個區(qū)域，接受轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝(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)接受表面攪拌設(shè)備，不行避開的帶入相當(dāng)數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。三溝式氧化溝屬于交替運行式氧化溝，由丹麥Kruger公司創(chuàng)建，如上圖。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側(cè)的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子始終作為曝氣池。原污水交替地進(jìn)入兩側(cè)的池子，處理出水則相應(yīng)地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率(達(dá)59%左右)，另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡潔，具有生物脫氮功能，由于無特地的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運行，總的容積利用率低，約為55%，設(shè)備總數(shù)量多，利用率低。四、SBR工藝SBR是一種間歇式的活性泥泥系統(tǒng)，其基本特征是在一個反應(yīng)池內(nèi)完成污水的生化反應(yīng)、固液分別、排水、排泥。可通過雙池或多池組合運行實現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水。SBR通過對反應(yīng)池曝氣量和溶解氧的限制而實現(xiàn)不同的處理目標(biāo)，具有很大的靈敏性。SBR池通常每個周期運行4-6小時，當(dāng)出現(xiàn)雨水高峰流量時，SBR系統(tǒng)就從正常循環(huán)自動切換至雨水運行模式，通過調(diào)整其循環(huán)周期，以適應(yīng)來水量的變更。SBR系統(tǒng)通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負(fù)荷。SBR工藝具有以下特點：(1)SBR工藝流程簡潔、管理便利、造價低。SBR工藝只有一個反應(yīng)器，不須要二沉池，不須要污泥回流設(shè)備，一般狀況下也不須要調(diào)整池，因此要比傳統(tǒng)活性污泥工藝節(jié)約基建投資30%以上，而且布置緊湊，節(jié)約用地。由于科技進(jìn)步，目前自動限制已相當(dāng)成熟、配套。這就使得運行管理變得特殊便利、靈敏，很適合小城市接受。(2)處理效果好。SBR工藝反應(yīng)過程是不連續(xù)的，是典型的非穩(wěn)態(tài)過程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變更是連續(xù)的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時間的持續(xù)而慢慢降低。反應(yīng)器內(nèi)活性污泥處于一種交替的吸附、吸取及生物降解和活化的變更過程之中，因此處理效果好。(3)有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很簡潔地交替實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過變更曝氣量、反應(yīng)時間等方面來創(chuàng)建條件提高除磷脫氮效率。(4)污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長，削減了污泥膨脹的可能。同時由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。(5)SBR工藝獨特的運行工況確定了它能很好的適應(yīng)進(jìn)水水量、水質(zhì)波動。(6)其最大的缺點就是操作困難，難以管理。首先，大部分SBR工藝接受間歇進(jìn)水、排水，為實現(xiàn)連續(xù)進(jìn)出水需在幾個SBR反應(yīng)器之間頻繁切換；其次，SBR循環(huán)出現(xiàn)厭氧、好氧、缺氧環(huán)境，環(huán)境邊界變更范圍大，特定環(huán)境下優(yōu)勢菌屬的生化反應(yīng)是漸變和滯后的過程；此外，脫氮和除磷在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，相互之間的影響在所難免。3.適合于中型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較上述適合于中型污水處理廠的除磷脫氮工藝比較多，為了選擇出經(jīng)濟(jì)技術(shù)更合理的處理工藝，以下對上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。表2-1適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較工藝名稱氧化溝工藝倒置AAO工藝A2O工藝SBR工藝優(yōu)點1.處理流程簡潔，構(gòu)筑物少，基建費用?。?.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3.對高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4.有較強的抗沖擊負(fù)荷實力；5.能處理不簡潔降解的有機(jī)物；6.污泥生成量少，污泥不須要消化處理，不須要污泥回流系統(tǒng)；7.技術(shù)先進(jìn)成熟，管理維護(hù)簡潔；8.國內(nèi)工程實例多，簡潔獲得工程設(shè)計和管理閱歷；9.對于中小型污水廠投資省，成本底；10.無須設(shè)初沉池，二沉池。1．較A2O工藝省卻了污泥內(nèi)回流系統(tǒng)，節(jié)約了投資及運行費用；2.可設(shè)短時初沉池或不設(shè)；3.不設(shè)污泥消化池；4.出廠污泥含磷量高，肥效高。5.工藝簡潔，運行操作簡潔。6.國內(nèi)工程實例多，簡潔獲得工程設(shè)計和管理閱歷；8.和常規(guī)A2O工藝相比，流程形式和規(guī)模要求和傳統(tǒng)法工藝更為接近，在老廠改造方面更具推廣優(yōu)勢。1.具有較好的除P脫N功能；2.具有改善污泥沉降性能的作用的實力，削減的污泥排放量；3.具有提高對難降解生物有機(jī)物去除效果，運行效果穩(wěn)定；4.技術(shù)先進(jìn)成熟，運行穩(wěn)妥牢靠；5.管理維護(hù)簡潔，運行費用低；6沼氣可回收利用7.國內(nèi)工程實例多，簡潔獲得工程設(shè)計和管理閱歷。1.流程特殊簡潔；2.合建式，占地省，處理成本底；3.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；4.不須要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設(shè)特地的二沉池；5.除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時間限制的。缺點1.周期運行，對自動化限制實力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3.容積及設(shè)備利用率低；4.脫氮效果進(jìn)一步提高須要在氧化溝前設(shè)厭氧池。5.占地面積大。1存在活性污泥法的一些通病，如低溫條件下系統(tǒng)硝化功能將大幅度降低；2.C/N和C/P值過低時除磷脫氮效果將受到影響。1.處理構(gòu)筑物較多；2，污泥回流量大，能耗高。3.用于小型水廠費用偏高；4.沼氣利用經(jīng)濟(jì)效益差。1.間歇運行，對自動化限制實力要求高；2.污泥穩(wěn)定性沒有厭氧消化穩(wěn)定；3.容積及設(shè)備利用率低；4.變水位運行，電耗增大；5除磷脫氮效果一般。綜上所述，可得比較適合本污水處理廠的工藝是倒置AAO工藝。因為這種工藝具有較好的除磷脫氮功能；具有提高對難降解生物有機(jī)物去除效果，運行效果穩(wěn)定；技術(shù)先進(jìn)成熟，運行穩(wěn)妥牢靠；管理維護(hù)簡潔，運行費用低；國內(nèi)工程實例多，簡潔獲得工程設(shè)計和管理閱歷技術(shù)先進(jìn)成熟，最為重要的是該工藝總水力停留時間少于其他同類工藝，節(jié)約基建費用，占地面積相對較小，在市場經(jīng)濟(jì)的形勢下，寸土寸金，該工藝無疑具有特殊大的吸引力。4.倒置AAO法同步脫氮除磷工藝的原理：倒置AAO生物反應(yīng)池分為三個部分，即缺氧池、厭氧池、好氧池。缺氧池、厭氧池配有攪拌設(shè)備,好氧池通過曝氣維持供氧。三個工藝段的作用如下：缺氧段,微生物利用進(jìn)水中有機(jī)物為碳源,使得回流污泥帶來的硝態(tài)氮反硝化,形成N2或NxOy逸至大氣中,達(dá)到脫氮目的；厭氧段,水中溶解氧和硝態(tài)氮結(jié)合氧均已消耗完畢處于厭氧狀態(tài),聚磷微生物利用胞內(nèi)聚磷分解產(chǎn)生的能量吸取污水中的易降解COD,同時釋放磷酸鹽;好氧段前段主要降解污水中的有機(jī)質(zhì)并過量吸磷,到好氧區(qū)后段則BOD大幅度降低,BOD/TKN值較低利于硝化菌的生長,主要進(jìn)行硝化反應(yīng)。缺氧段、厭氧段并無嚴(yán)格的界限,主要取決于工藝構(gòu)筑物接受的形式和前置反硝化的效果。生化反應(yīng)池較高的污泥濃度不僅從固定的生化反應(yīng)池容積中爭取到好氧池硝化所須要的反應(yīng)容積,而且活性污泥絮體內(nèi)部的缺氧微環(huán)境使得硝化和反硝化過程在曝氣時段內(nèi)就同步進(jìn)行,從而為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的脫氮效率創(chuàng)建了條件。表2-2倒置AAO工藝的主要運行參數(shù)Tab.1MainoperatingparametersofinvertedAAOprocess運行參數(shù)取值缺氧區(qū)水力停留時間（h）2.0～4.0厭氧區(qū)水力停留時間（h）2.0～4.0好氧區(qū)水力停留時間（h）6.0～10.0污泥回流比R1.5～2.5泥齡SRT（d）8～20好氧區(qū)溶解氧DO（mg/L）1.5～2.0污泥負(fù)荷常溫＜0.15低溫＜0.10污泥濃度(g/L)傳統(tǒng)活性污泥法老廠改造5～7常規(guī)A2O工藝污水廠改造4.0新建污水廠4.0選定核心構(gòu)筑物后,本設(shè)計的工藝流程也就相應(yīng)確定了。污水、污泥處理工藝流程見下圖。上清液至廠內(nèi)污水管上清液至廠內(nèi)污水管出水沉砂池倒置AAO池配水井二次沉淀池污泥泵房污泥濃縮池格柵、泵房城市污水儲泥池鼓風(fēng)機(jī)房脫水間砂水分別器接觸消毒池柵渣砂渣外運處理干泥外運上清液至廠內(nèi)污水管事故超越管加氯消毒2.2主要生產(chǎn)構(gòu)筑物工藝設(shè)計格柵間平面尺寸：長寬=6.0米8.0米，地下深1.489米，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，格柵間內(nèi)設(shè)兩道機(jī)械格柵。機(jī)械格柵寬2.03米，高1.00米，柵條間隙20毫米，安裝傾角60°。選用2臺BLQ－Y型格柵除污機(jī)，每臺過水流量為45144m3/d。污水提升泵房泵房接受半地下室鋼筋砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸：長寬=8.00米16.60米，地下埋深3.13米，接受立式污水泵抽升污水，泵房內(nèi)設(shè)五臺型號為300QW900—8—37的立式污水泵(四用一備)。單泵流量為900米3/小時，揚程為8.0米，轉(zhuǎn)速980轉(zhuǎn)/分，電機(jī)功率37千瓦。每臺泵出水管上設(shè)微阻緩閉止回閥，起吊設(shè)備接受電動單梁起重機(jī)，最大起重量為3噸。沉砂池沉砂池接受了佩斯塔（pista）沉砂池(分兩組設(shè)2池)，單池直徑為3.66m、池深為3.04m，用砂泵干脆從砂斗底部經(jīng)吸水管排砂，由兩座沉砂池排出的泥砂經(jīng)2臺國產(chǎn)的砂水分別器處理后外運處置。渦流沉砂池利用水力渦流，使泥沙和有機(jī)物分開，以達(dá)到除砂目的。污水從切線方向進(jìn)入圓形沉砂池，進(jìn)水渠道末端設(shè)一跌水檻，使可能沉積在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池；還設(shè)有一個擋板，使水流及砂子進(jìn)入沉砂池時向池底流行，并加強附壁效應(yīng)。在沉砂池中間設(shè)有可調(diào)速的槳板，使池內(nèi)的水流保持循環(huán)。槳板、擋板和進(jìn)水水流組合在一起在沉砂池內(nèi)產(chǎn)生螺旋狀環(huán)流（如圖示），在重力作用下，使砂子沉下，并向池中心移動，由于越靠中心水流斷面越小，水流速度慢慢加快，最終將沉砂落入砂斗。而較輕的有機(jī)物，則在沉砂池中間部分和砂子分別。池內(nèi)的環(huán)流在池壁處向下，到池中間則向上，加上槳板的作用，有機(jī)物在池中心部位向上升起，并隨著出水水流進(jìn)入后續(xù)構(gòu)筑物。佩斯塔沉砂池除砂效率大于95％（砂粒≥0.297ｍｍ），有機(jī)物分別效率大于95％，大于鐘式沉砂池。倒置AAO池倒置AAO生物池分兩組(共2座)，污泥負(fù)荷，污泥濃度為4.0g／L，單池平面尺寸為49.0m×49.1m(不包括隔墻厚度)，池深為5.0m(有效水深為4.0m)，每池分三區(qū)即缺氧區(qū)、厭氧區(qū)及好氧區(qū)，缺氧區(qū)設(shè)1臺、厭氧區(qū)設(shè)2臺進(jìn)口潛水?dāng)嚢铏C(jī)，單臺攪拌機(jī)的功率為2.3kW。好氧區(qū)設(shè)有1397個PBP橡膠盤形微孔曝氣器，曝氣量為。每池設(shè)有2根進(jìn)氣總管，每根總管設(shè)有1個進(jìn)口電動空氣調(diào)整蝶閥(用于調(diào)整供氧量)。充氧方式接受高效的鼓風(fēng)微孔曝氣、智能化的限制管理，這大大提高了氧的利用率，在確保常規(guī)二級生物處理效果的同時，經(jīng)濟(jì)有效地去除了氮和磷。鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房和全廠的變配電間合建，其平面尺寸為40.0m×15.0m。機(jī)房內(nèi)設(shè)4臺進(jìn)口單級離心鼓風(fēng)機(jī)(型號為KA22S—GL225，電機(jī)功率為500kW)，該機(jī)帶有可調(diào)整擴(kuò)散器，風(fēng)量調(diào)整范圍為額定流量的45％～100％，風(fēng)機(jī)限制系統(tǒng)可依據(jù)生物池內(nèi)的溶解氧含量自動調(diào)整單機(jī)的送風(fēng)量及機(jī)組開啟臺數(shù)，實現(xiàn)了生物池充氧系統(tǒng)的智能化限制管理，使整個生物處理系統(tǒng)得以經(jīng)濟(jì)、正常地運行。該風(fēng)機(jī)具有整機(jī)體積小、能耗低、效率高、噪聲小等特點，隨機(jī)配有進(jìn)、出口空氣消音器，進(jìn)口配有空氣過濾器。風(fēng)機(jī)房內(nèi)還設(shè)有1臺國產(chǎn)10t電動單梁起重機(jī)用于設(shè)備的安裝及維護(hù)。二次沉淀池二次沉淀池分為兩組共兩座,每組規(guī)模為35000。二沉池接受周邊進(jìn)水、周邊出水幅流式沉淀池，每座池內(nèi)徑42米，池周邊水深5.8米，為半地下式鋼筋砼結(jié)構(gòu)。表面負(fù)荷1.4,停留時間為2.0小時,有效水深5.5米,另加超高0.3米,，緩沖層0.3米，底斜坡0.2米，泥斗原設(shè)為1.8米，二沉池總高為8.1米。出水接受雙側(cè)三角堰板出水，堰上負(fù)荷為0.47升/秒。兩座池共用一座三套筒式配水井，配水井井面面積11.5。每座二沉池上設(shè)1臺進(jìn)口全橋式刮泥機(jī)，旋轉(zhuǎn)速度1.5轉(zhuǎn)/時。2.2.7接觸消毒池接觸池設(shè)兩座，每座長45米，寬10米，分四格，每格2.5米。由于液氯消毒效果好且運轉(zhuǎn)成本低、技術(shù)成熟、投配設(shè)備簡潔且有后續(xù)消毒作用，故出水選用液氯消毒。加氯間和氯庫合建，加氯間內(nèi)設(shè)兩臺加氯機(jī)及其配套投加設(shè)備，一臺水加壓泵。氯庫中設(shè)8只氯瓶，容量為1000kg/只，氯瓶分兩排布置，設(shè)4臺稱量氯瓶質(zhì)量的液壓磅秤。為搬運氯瓶便利，氯庫內(nèi)設(shè)CD12—6D單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶上方，并通到氯庫大門外。氯庫外設(shè)事故池，池中長期貯水，水深1.5米。加氯系統(tǒng)的電控柜、自動限制系統(tǒng)均安裝在值班限制室內(nèi)。為便利視察巡察，值班室和加氯間設(shè)大型視察窗及連通的門。加氯間設(shè)一臺T30—3通風(fēng)軸流風(fēng)機(jī)，配電功率0.4kw，并安裝1臺漏氯探測器?；亓魑勰啾梅勘梅績?nèi)設(shè)有回流污泥泵和剩余污泥泵，均接受進(jìn)口潛污泵。接受半地下室鋼筋砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸：20.0米×10.3米，地下埋深1.8米。泵房內(nèi)設(shè)兩臺回流污泥泵，最大回流比為200%。泵(型號300QW900-8-37)流量1300，揚程6.5米，轉(zhuǎn)速980轉(zhuǎn)/分，電機(jī)功率37千瓦，效率76%。泵房內(nèi)還設(shè)有兩臺剩余污泥泵，單臺流量400m3/h，揚程10.0m，轉(zhuǎn)速1470轉(zhuǎn)/分，電機(jī)功率18.5千瓦，效率81.2%。污泥濃縮池處理廠每日排放剩余污泥量2475.67m3，進(jìn)入濃縮池污泥含水率99.4%，濃縮后含水率97%。設(shè)濃縮池2座，每座池內(nèi)徑18.0米，有效水深3.125米，緩沖層高0.3米，斜坡底高0.39米，斗高1.0米，超高0.4米，池總高5.215米，接受半地下式鋼筋砼結(jié)構(gòu)。每座池內(nèi)設(shè)1臺進(jìn)口濃縮機(jī)橋，旋轉(zhuǎn)直徑18.0米，轉(zhuǎn)速0.05轉(zhuǎn)/分。濃縮池內(nèi)徑濃縮后的污泥重力自流至脫水車間進(jìn)行脫水，上清液則排入廠內(nèi)污水管格柵前集水井內(nèi)。脫水車間每日由濃縮池來的干泥泥量為4109.8kg，含水率97%，污泥體積661m3/d，污泥經(jīng)壓濾脫水后，含水率為80%，脫水后的污泥外運。脫水車間內(nèi)設(shè)2臺3米寬滾壓帶式壓濾機(jī)，一用一備，另預(yù)留一臺機(jī)組位置，單臺處理實力230，兩臺機(jī)組每天工作12小時。車間內(nèi)另設(shè)有和壓濾機(jī)配套的單螺桿污泥投配泵2臺，和兩臺滾壓帶式壓濾機(jī)一一對應(yīng)。單臺流量21.4，揚程15；混凝劑選用聚丙烯酰胺，投加量為0.35％（污泥干重），脫水機(jī)房每日工作為三班制選用兩個容積為3.0m3的藥箱，配置兩臺JBK型反應(yīng)攪拌機(jī)，槳葉直徑d=1200mm,功率P=0.75kw，槳板外緣線速度5～6m/min，聚丙烯酰胺投加濃度為0.1％，故選用兩套在線稀釋設(shè)備，包括兩臺水射器和兩臺流量計量儀，以及配套的調(diào)整限制閥件。聚丙烯酰胺藥劑的投加接受單螺桿泵，共兩臺，一臺備用，投加流量為225L/h。另選用兩臺離心清水泵，一用一備。第三章污水處理廠總體布置3.1污水廠平面布置污水處理廠平面布置的原則1、處理單元構(gòu)筑物的平面布置處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應(yīng)依據(jù)各構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形和地質(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)平面的位置，對此，應(yīng)考慮：(1)功能分區(qū)明確，管理區(qū)、污水處理區(qū)及污泥處理區(qū)相對獨立。(2)構(gòu)筑物布置力求緊湊，以削減占地面積，并便于管理。(3)考慮近、遠(yuǎn)期結(jié)合，便于分期建設(shè)，并使近期工程相對集中。(4)各處理構(gòu)筑物順流程布置，避開管線迂回。(5)變配電間布置在既靠近污水廠進(jìn)線，又靠近用電負(fù)荷大的構(gòu)筑物處，以節(jié)約能耗。(6)建筑物盡可能布置為南北朝向。(7)廠區(qū)綠化面積不小于3O％，總平面布置滿足消防要求。(8)交通順暢，使施工、管理便利。廠區(qū)平面布置除遵循上述原則外，還應(yīng)依據(jù)城市主導(dǎo)風(fēng)向，進(jìn)水方向、排水方向，工藝流程特點及廠區(qū)地形、地質(zhì)條件等因素進(jìn)行布置，既要考慮流程合理，管理便利，經(jīng)濟(jì)好用，還要考慮建筑造型，廠區(qū)綠化及和四周環(huán)境相協(xié)調(diào)等因素。2、管、渠的平面布置廠區(qū)主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、廠區(qū)污水管及電纜管線等，設(shè)計如下：(1)污水管道污水管道為各污水處理構(gòu)筑物連接管線及廠區(qū)污水管道，管道的布置原則是線路短，埋深合理。廠區(qū)污水管道主要是解除廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)污水、清洗污水、構(gòu)筑物數(shù)量大，廠區(qū)污水經(jīng)污水管收集后接入廠區(qū)進(jìn)水管，和進(jìn)廠污水一并處理。(2)污泥管道污泥管道主要為二沉池出泥管，污泥泵房出泥管以及脫水機(jī)房污泥管。管道設(shè)計時考慮污泥含水率相對較低的特點，選擇適當(dāng)?shù)墓軓郊霸O(shè)計坡度以免淤積。(3)事故排放管在泵房格柵前設(shè)置事故排放管，一旦格柵或水泵發(fā)生故障以及需檢修時，關(guān)閉格柵前后閘門，進(jìn)廠污水可通過事故排放管溢流臨時排入河流。(4)超越管主要在進(jìn)水泵房后設(shè)事故超越管（干脆排放），以便在后續(xù)構(gòu)筑物發(fā)生事故時污水能順當(dāng)排入河流。(5)雨水管道為避開產(chǎn)生積水，影響生產(chǎn)，在廠區(qū)設(shè)雨水排放管，廠區(qū)雨水干脆排入河流。(6)電纜管線廠內(nèi)電纜管線主要接受電纜溝形式敷設(shè)，局部輔以穿管埋地方式敷設(shè)。3.廠區(qū)道路，圍墻設(shè)計為便于交通運輸和設(shè)備的安裝、維護(hù)，廠區(qū)內(nèi)主要道路寬為12米和6米，次要道路為3～4米，道路轉(zhuǎn)彎半徑一般均在6米以上。道路布置成網(wǎng)格狀的交通網(wǎng)絡(luò)。每個建、構(gòu)筑物周邊均設(shè)有道路。路面接受混凝土結(jié)構(gòu)。4、幫助建筑物污水處理廠內(nèi)的幫助建筑物有：泵房、辦公樓、宿舍樓、變電所、機(jī)修車間、倉庫、食堂等。他們是污水處理廠不行缺少的組成部分。其建筑面積大小應(yīng)按詳細(xì)狀況和條件而定。有可能時，可設(shè)立試驗車間，以不斷探討和改進(jìn)污水處理技術(shù)。幫助構(gòu)筑物的位置應(yīng)依據(jù)便利、平安等原則確定。在污水處理廠內(nèi)應(yīng)合理的修筑道路，便利運輸，廣為植樹綠化美化廠區(qū)，改善衛(wèi)生條件，變更人們對污水處理廠“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)看法。按規(guī)定，污水處理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。5、本設(shè)計污水處理廠的平面布置依據(jù)污水處理廠平面布置的原則，本設(shè)計污水處理廠的平面布置接受分區(qū)的方法，共分三區(qū)：廠前區(qū)（生活區(qū)）、污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)。（1）廠前區(qū)布置：設(shè)計力爭創(chuàng)建一個舒適、平安、便利的條件，以利于工作人員的活動。設(shè)有宿舍樓、辦公樓、食堂、車庫、修理車間及傳達(dá)室等。建筑物前留有適當(dāng)空地可作綠化用。辦公樓前設(shè)花壇一座，以美化環(huán)境。大門左右靠墻兩側(cè)設(shè)綠化帶。（2）水區(qū)布置：設(shè)計接受“一”型布置，其優(yōu)點是布置緊湊、分布協(xié)調(diào)、條塊分明。同時對幫助構(gòu)筑物的布置較為有利。（3）泥區(qū)布置：考慮到空氣污染，將泥區(qū)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，同時，遠(yuǎn)離人員集中地區(qū)。脫水機(jī)房接近廠區(qū)后門，便于污泥外運污水處理廠的平面布置污水處理廠東側(cè)為河流。在廠區(qū)平面布置及高程布置時，主要依據(jù)各構(gòu)筑物的功能和流程的要求，結(jié)合廠址地形、地質(zhì)條件、進(jìn)出水方向的可能來進(jìn)行布置。在平面布置中依據(jù)進(jìn)水方向，在進(jìn)廠污水管道經(jīng)格柵進(jìn)入污水進(jìn)水泵房，而依據(jù)排放水體方向及考慮夏季主導(dǎo)風(fēng)向?qū)⑽鬯幚順?gòu)筑物依其流程由西向東布置,形成處理廠生產(chǎn)區(qū),全廠的行政管理中心辦公樓則位于進(jìn)廠大門的西側(cè),倉庫、機(jī)修車間則為廠區(qū)東南側(cè),廠區(qū)綠化用地較多,可改善廠內(nèi)衛(wèi)生條件。在高程布置上，處理構(gòu)筑物標(biāo)高僅按處理后污水能自然排出為前提，使進(jìn)廠污水泵房揚程最小，節(jié)約運行費用。3.2污水廠的高程布置污水處理廠高程的布置方法(1)選擇兩條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計算。(2)以污水接納的水體的最高水位為起點逆污水處理流程向上計算。(3)在作高程布置時，還應(yīng)留意污水流程和污泥流程主動協(xié)作。污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，通過計算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流淌，保證污水處理廠的正常運行。為了降低運行費用和便于維護(hù)管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流淌，以重力流考慮為宜(污泥流淌不在此例)。為此，必需精確的計算污水流淌中的水頭損失，水頭損失包括：(1)污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失。在作初步設(shè)計時可按下表所列數(shù)據(jù)估算。但應(yīng)當(dāng)相識到，污水流經(jīng)處理構(gòu)筑物的水頭損失，主要產(chǎn)生在進(jìn)口和出口和須要的跌水(多在出口處)，而流經(jīng)構(gòu)筑物本身的水頭損失則很小。表3-1各構(gòu)筑物水頭損失【9】構(gòu)筑物名稱水頭損失(cm)構(gòu)筑物名稱水頭損失(cm)格柵10～25雙層沉淀池10～20沉砂池10～25曝氣池污水潛流入池25～50沉淀池：平流20～40污水跌水入池50～150豎流40～50接觸池10～30輻流50～60配水井10～20(2)污水流經(jīng)連接前后兩處構(gòu)筑物管渠(包括配水設(shè)備)的水頭損失。包括沿程和局部水頭損失。(3)污水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。在對污水處理流程的高程布置時，應(yīng)考慮下列事項：a、選擇一條距離最長，水頭損失損失最大的流程進(jìn)行水力計算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何狀況下，處理系統(tǒng)都能夠運行正常。b、計算水頭損失時，一般應(yīng)以近期最大流量(或泵的最大出水量)作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計流量；計算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計流量，并酌加擴(kuò)建時的備用水頭。c、設(shè)置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推計算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而泵須要的揚程則較小，運行費用也較低。但同時要考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。d、在作高程布置時還應(yīng)留意污水流程和污泥流程的協(xié)作，盡量削減抽升的污泥量，在確定污泥干化場、污泥濃縮池，消化池等構(gòu)筑物高程時，應(yīng)留意它們的污泥水能自動排入污水入流干管或其它構(gòu)筑物的可能。3.2.2本污水處理廠高程計算本設(shè)計處理后的污水排入處理廠東側(cè)河流水位后，河流水位接近廠區(qū)高程，故以該河流水位作為起點，逆流向上推算各水面高程：1.各處理構(gòu)筑物間連接管渠的長度：表3-2各構(gòu)筑物間連接管渠長度表管渠名稱長度(m)管渠名稱長度(m)出廠管入河542.78配水井至好氧池56.46配水井和接觸池48.72缺氧池至沉砂池8.94配水井和二沉池4.18沉砂池至泵房32.03二沉池至配水井3.76泵房至格柵8.712.污水處理部分高程計算：河邊水位：-0.4m跌水位：1.3m總出水口水位：0.9m出水廠管總損失：0.0007×542.78×1.2=0.456m接觸池合水處水位水位：1.356m接觸池出水支管損失：0.0016×63.57×1.2=0.122m接觸池出水口水位：1.478m自由跌水：0.10m接觸池池中水位：1.578m接觸池局部損失：0.20m接觸池進(jìn)水水位：1.778m接觸池進(jìn)水支管損失；0.0016×5.4×1.2=0.01m接觸池進(jìn)水分水處水位：1.788m配水井至接觸池分水處損失：0.0017×43.32×1.2=0.088m（配水井至接觸池）配水井出水口水位：1.876m配水井局部損失：0.10m（二沉池至配水井）配水井進(jìn)水口水位：1.976m二沉池至配水井損失：0.0021×3.76×1.2=0.009m二沉池出水口水位：1.985m自由跌水：0.10m二沉池池中水位：2.085m二沉池局部損失：0.60m二沉池進(jìn)水水位：2.685m配水井至二沉池?fù)p失：0.001×4.18×1.2=0.005m（配水井至二沉池）配水井出水口水位：2.690m二次沉淀池進(jìn)水管總損失：0.001231×9.75=0.012m配水井局部損失：0.10m配水井進(jìn)水井口水位：2.790m配水井進(jìn)水口自由跌水：0.20m配水井進(jìn)水剩余水頭：0.10m配水井進(jìn)水口水位：3.090m好氧池出水合水處至配水井損失：0.0007×56.46×1.2=0.047m好氧池出水合水處水位：3.137m好氧池出水口至合水處損失：0.0008×64.1×1.2=0.062m好氧池出水口水位：3.199m自由跌水：0.10m好氧池池中水位：3.299m好氧池局部損失：0.40m厭氧池池中水位：3.699m厭氧池局部損失：0.15m缺氧池池中水位：3.849m缺氧池局部損失：0.10m缺氧池進(jìn)水水位：3.949m缺氧池進(jìn)水分水處至缺氧池?fù)p失：0.0008×5.22×1.2=0.005m缺氧池進(jìn)水分水處水位：3.954m渦流沉砂池至缺氧池進(jìn)水分水處損失：0.0006×8.94×1.2=0.006m沉砂池出水水位：3.960m自由跌水：0.10m沉砂池池中水位：4.06m沉砂池局部損失：0.20m沉砂池進(jìn)水水位：4.26m泵房至沉砂池?fù)p失：0.0017×32.03×1.2=0.065m泵房出水水位：4.325m市政污水總管進(jìn)水水位：-1.0m進(jìn)水至格柵損失：0.0017×43.42×1.2=0.089m格柵進(jìn)水水位：-1.089m格柵局部損失：0.103m格柵出水水位：-1.192m格柵至泵房損失：0.0017×8.71×1.2=0.018m泵房進(jìn)水水位：-1.21m(高程布置圖見附圖)第四章組織結(jié)構(gòu)和人員編制人員編制系參考國家有關(guān)規(guī)定及可行性探討報告，并參照國內(nèi)已運行的污水處理廠的閱歷提出的，由于本廠自動化程度高，使勞動定員大大削減。人員編制見表4-1。在確定詳細(xì)崗位人數(shù)時可依據(jù)實際狀況加以調(diào)整。為提高污水處理廠的管理水平，對廠內(nèi)的機(jī)關(guān)、工段、獨立班等部門進(jìn)行電腦聯(lián)網(wǎng)。應(yīng)用專業(yè)管理軟件管理整個網(wǎng)絡(luò)，可在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)收發(fā)電子郵件、查詢生產(chǎn)、試驗數(shù)據(jù)，并將對設(shè)備、倉庫、人事、財務(wù)、圖片資料進(jìn)行電腦管理，使污水處理廠達(dá)到先進(jìn)的管理水平。表4-1污水廠人員編制序號人員分類班次每班人數(shù)人數(shù)1行政管理部4廠長111辦公室、人事財務(wù)122副廠長兼總工(生產(chǎn)技術(shù))1112生產(chǎn)技術(shù)部12格柵、泵房、沉砂池、生化池326中心限制室313脫水機(jī)房3133生產(chǎn)幫助部12化驗室122修理122保衛(wèi)326車隊1224總計28第五章污水廠投資估算5.1土建部分表5-1土建部分投資估算表序號構(gòu)筑物名稱數(shù)量單位建筑物尺寸B×L×H(m)或D,H(m)單價投資（元）備注1格柵間1座8.0×6.0×4.320000鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)2提升泵房1座16.6×8.0×9.550000鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)3集水間1座3.0×10.0×2.557042750鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)4沉砂池2座D=3.66H=3.04100000鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)5倒置AAO池2座49.1×49×5.03007217700鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)6二沉池2座D=42H=7.173005960172鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)7接觸消毒池2座10×45×2.5300675000鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)8污泥濃縮池2座D=18.0H=5.2300793943鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)9回流污泥泵房1座10.3×20×4300247200鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)10濃縮污泥泵房1座4×3.6×430017280鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)11脫水車間1座20.0×10×10120/m2120000框架結(jié)構(gòu)12鼓風(fēng)機(jī)房1座15×40×5.0120/m2210000框架結(jié)構(gòu)13加氯間1座14.1×7.0×8.0150/m2104310框架結(jié)構(gòu)14食堂1座16×23×5.0100/m2112600框架結(jié)構(gòu)15宿舍樓1座14×27×10.0100/m2195400框架結(jié)構(gòu)16機(jī)修間1座16×35×5.0100/m2163000框架結(jié)構(gòu)17辦公樓1座16×45×12130/m2564720框架結(jié)構(gòu)18門房2座5×4×3.510000磚混結(jié)構(gòu)19小計16604075(元)表5-2廠區(qū)總圖部分投資估算表序號名稱單價（/100㎡）投資估算(元)備注1土建420051418502廠區(qū)設(shè)施1000003廠區(qū)綠化1000004小計：5341850(元)5.2設(shè)備部分表5-3設(shè)備部分投資估算表序號名稱數(shù)量單位投資（元）備注1格柵除污機(jī)1套400000外購及配套2鼓風(fēng)機(jī)4臺1000000外購及配套3帶式壓濾機(jī)2臺300000外購及配套4泵臺1500000外購及配套5加氯設(shè)備2套300000外購及配套6泄氯吸取裝置1套100000外購及配套7管閥套3000000外購及配套8管配件套500000外購及配套9變配電設(shè)備2套250000外購及配套合計7350000(元)5.3總投資費用其他安裝費5%，7350000×5％＝367500設(shè)計費2%，(16604075+5341850+7350000+367500)×2%=29663425稅費3.413%,(16604075+5341850+7350000+367500+29663425)×3.413％=2024825合計W=59326850+2024825＝61351675元，約6135.2萬元。（征地費用另計）。5.4經(jīng)濟(jì)效益分析1、每立方米污水征收處理費用每噸污水征收處理費w1=0.5元,則每天征收費用為2、污水廠運營成本=1\*GB3①運行電費:總裝機(jī)功率為2000KW,實際運行1600KW,當(dāng)?shù)仉妰rw2=0.5元/度.每天運行電費=2\*GB3②藥劑費:液氯投加量為7mg/L,則每天投加490Kg.聚丙烯酰胺PAM，投加量為污泥干重的0.001藥劑費折合成w3=0.08元/噸每天運行藥劑費用=3\*GB3③運行管理人員工資費用人均工資1600元/月,折合污水處理費每天人員工資=4\*GB3④設(shè)備折舊和修理費用設(shè)備折舊和修理用折算成每噸污水0.01元每天的折舊和修理費用為=5\*GB3⑤總運行費用為元.3、年收益污水處理廠每天的收益為年收益為4、年可收回成本進(jìn)入投資回報期。N=其次部分設(shè)計計算書第一章設(shè)計流量1.1設(shè)計規(guī)模本設(shè)計設(shè)計規(guī)模Q=70000m3/d,屬中型污水處理廠（5萬～10萬m3/d），這種設(shè)計流量一般用來計算污水廠的柵渣量、沉砂量、年抽升電量、耗藥量、處理總水量、總泥量等。1.2設(shè)計最大流量（m3/h或L/s）污水廠進(jìn)水管設(shè)計用此流量，污水廠各構(gòu)筑物（另有規(guī)定除外）及廠內(nèi)管渠都應(yīng)滿足此流量。由設(shè)計流量乘以總變更系數(shù)而得到設(shè)計最大流量。設(shè)計最大流量用來計算各構(gòu)筑物工藝尺寸及廠內(nèi)管道的大小。（1）總變更系數(shù)的確定Kz=（式1-1）Q=70000m3/d=2916.67m3/h=810.2L/s代入可得Kz==1.29（2）設(shè)計最大流量的確定Qmax=2916.67×1.29=3762.5(m3/h)=810.2×1.29=1045.16(L/s)其次章格柵設(shè)計計算2.1已知條件設(shè)計平均流量Q=810.2L/s=0.81m3/s，總變更系數(shù)Kz=1.292.2設(shè)計計算（1）柵槽寬度①柵條的間隙數(shù)n,個n=（式2-1）式中——最大設(shè)計流量，；a——格柵傾角，（°），取α=60°；b——格柵間隙，m,取b=0.02m；n——柵條間隙數(shù)，個；h——柵前水深，m，取h=0.4m；v——過柵流速，m/s，取v=0.9m/s圖1格柵計算示意格柵設(shè)兩組，按兩組同時工作設(shè)計。即：Q=/2則：n=②柵槽寬度B柵槽寬度一般比格柵寬0.2～0.3m，取0.2m；設(shè)柵條寬度S=10mm(0.01m)則柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.2（式2-2）=0.01×(68-1)+0.02×68+0.2=2.23(m)(2)通過格柵的水頭損失①進(jìn)水渠道漸寬部分的長度。設(shè)進(jìn)水渠寬=1.5m，其漸寬部分綻開角度，進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.73m/s。（式2-3）②柵槽和出水渠道連接處的漸窄部分長度③通過格柵的水頭損失（式2-4）（式2-5）式中——設(shè)計水頭損失，m；——計算水頭損失，m；g——重力加速度，；k——系數(shù)，格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般接受3；——阻力系數(shù)，和柵條斷面形態(tài)有關(guān)，可按手冊供應(yīng)的計算公式和相關(guān)系數(shù)計算；設(shè)柵條斷面為銳邊距形斷面，。=0.103（m）（3）柵后槽總高度H，m設(shè)柵前渠道超高（4）柵槽總長度L,m式中，為柵前渠道深，，m。=3.404（m）（5）每日柵渣量W，(式2-6)式中，為柵渣量，污水，格柵間隙為16～25mm時，～0.05污水。格柵間隙為30～50mm時，=0.03～0.1污水。本設(shè)計格柵間隙為20mm,取=0.07污水。接受機(jī)械清渣。第三章泵房設(shè)計計算3.1設(shè)計要點（1）泵站形式：(自灌式)考慮到場地地形、地勢及水量接受半地下式方形泵站。（2）選泵原則：依據(jù)流量、揚程選擇污水泵。3.2設(shè)計參數(shù)選定設(shè)計流量：Qmax=1045L/s，泵房工程結(jié)構(gòu)按最大流量設(shè)計,考慮選取5臺潛水排污泵(四用一備)，則每臺流量為：。集水池容積接受相當(dāng)于一臺水泵的6min的流量，即：3.3泵房設(shè)計計算接受倒置AAO工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡潔，對于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入渦流沉砂池，然后自流通過倒置AAO池、接觸池，最終由出水管道排入廠東邊的河流。各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深見高程計算。污水提升前水位-1.21m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位4.325m(即出水口水面標(biāo)高)。所以，提升凈揚程Z=4.325－（－1.21）=5.535m水泵水頭損失取2.0m從而需水泵揚程H=Z+h=7.535m再依據(jù)設(shè)計流量1045L/s=3762m3/h，接受5臺QW系列污水泵，單臺提升流量940.5m3/h。接受QW系列潛水污水泵(300QW900-8-37)5臺，四用一備。該泵提升流量900m3/h，揚程8m，轉(zhuǎn)速980r/min，功率37kW。占地面積為816.6=132.8m2，高9.54m,泵房為半地下式，地下埋深3.13m。第四章沉砂池設(shè)計由于本設(shè)計接受倒置AAO工藝，市政污水經(jīng)沉砂池干脆進(jìn)入倒置AAO反應(yīng)池，故不宜接受曝氣沉砂池。通過對平流式沉砂池、豎流式沉砂池、鐘式沉砂池及渦流式沉砂池進(jìn)行優(yōu)缺點比較分析，最終選擇佩斯塔（Pista）渦流式沉砂池。4.1工作原理渦流沉砂池利用水力渦流，使泥沙和有機(jī)物分開，以達(dá)到除砂目的。污水從切線方向進(jìn)入圓形沉砂池，進(jìn)水渠道末端設(shè)一跌水檻，使可能沉積在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池；還設(shè)有一個擋板，使水流及砂子進(jìn)入沉砂池時向池底流行，并加強附壁效應(yīng)。在沉砂池中間設(shè)有可調(diào)速的槳板，使池內(nèi)的水流保持循環(huán)。槳板、擋板和進(jìn)水水流組合在一起在沉砂池內(nèi)產(chǎn)生螺旋狀環(huán)流（如下圖示），在重力作用下，使砂子沉下，并向池中心移動，由于越靠中心水流斷面越小，水流速度慢慢加快，最終將沉砂落入砂斗。而較輕的有機(jī)物，則在沉砂池中間部分和砂子分別。池內(nèi)的環(huán)流在池壁處向下，到池中間則向上，加上槳板的作用，有機(jī)物在池中心部位向上升起，并隨著出水水流進(jìn)入后續(xù)構(gòu)筑物。4.2設(shè)計數(shù)據(jù)沉砂池水力表面負(fù)荷為200m3/m2·h,水力停留時間約為20至30s；進(jìn)水渠道直段長度應(yīng)為渠寬的7倍，并且不小于4.5m，以創(chuàng)建平穩(wěn)的進(jìn)水條件；進(jìn)水渠道流速，在最大流量的40％～80％狀況下為0.6～0.9m/s，在最小流量時大于0.15m/s；但最大流量時不大于1.2m/s。出水渠道和進(jìn)水渠道的夾角大于270°，以最大限度的延長水流在沉砂池內(nèi)的停留時間，達(dá)到有效除砂目的。兩種渠道均設(shè)在沉砂池上部以防擾動砂子。出水渠道寬度為進(jìn)水渠道的2倍。出水渠道的直線段長度要相當(dāng)于出水渠的寬度。沉砂池前應(yīng)設(shè)格柵。沉砂池下游設(shè)堰板或巴氏計量槽，以便保持沉砂池內(nèi)所需的水位。該沉砂池接受砂泵排砂。佩斯塔沉砂池除砂效率大于95％（砂粒d≥0.297mm），有機(jī)物分別效率大于95％，優(yōu)于鐘式沉砂池。依據(jù)設(shè)計流量Q=7萬，設(shè)計選用兩套佩斯塔沉砂池并聯(lián)運用，其規(guī)格見下表。設(shè)計流量（）沉砂池直徑（m）沉砂池深度（m）砂斗直徑（m）砂斗深度（m）驅(qū)動機(jī)構(gòu)（kW）槳板轉(zhuǎn)速（r/min）3.53.661.521.522.030.7514圖3佩斯塔沉砂池結(jié)構(gòu)圖第五章倒置AAO生物反應(yīng)池設(shè)計計算5.1已知條件設(shè)計流量（不考慮變更系數(shù)）。設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)；濃度；TSS濃度；；；；。設(shè)計出水水質(zhì)；濃度；TSS濃度；；；。5.2設(shè)計計算(污泥負(fù)荷法)推斷可否接受倒置AAO法符合要求。有關(guān)設(shè)計參數(shù)①污泥負(fù)荷。②回流污泥濃度=6000。③污泥回流比R=200％。④混合液懸浮固體濃度。反應(yīng)池容積V，V=（式5-1）反應(yīng)池總水力停留時間：各段水力停留時間和容積：缺氧∶厭氧∶好氧=1∶2∶4缺氧池水力停留時間，池容厭氧池水力停留時間，池容好氧池水力停留時間，池容校核氮磷負(fù)荷，好氧段總氮負(fù)荷（符合要求）厭氧段總磷負(fù)荷（符合要求）剩余污泥量,=+（式5-2）（式5-3）=（式5-4）取污泥增值系數(shù)Y=0.5，污泥自身氧化率=0.07，將各值代入：=0.5×70000×（0.33－0.02）－0.07×38500×4.0×0.7=3304()=(0.35－0.02)×70000×50％=11550()=3304+11550=14854()濕污泥量：取剩余污泥含水率P=99.4％，則泥齡，d=(d)（式5-5）符合要求。反應(yīng)池主要尺寸圖4倒置AAO計算示意圖（單位mm）1－進(jìn)水管；2－進(jìn)水井；3－進(jìn)水孔；4－回流污泥管；5－集水槽；6－出水孔；7－回流污泥管；8－出水管；9－出水井；10－空氣管廊反應(yīng)池總?cè)莘eV=38500；設(shè)反應(yīng)池4組，單組池容=有效水深h=4.0m；單組有效面積接受7廊道式推流式反應(yīng)池，廊道寬b=7m；單組反應(yīng)池長度L=校核：（滿足=1～2）=（滿足=5～10）取超高為1.0m，則反應(yīng)池總高H=4.0+1.0=5.0（m）反應(yīng)池進(jìn)、出水系統(tǒng)計算進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計流量=1.2——平安系數(shù)管道流速v=0.9m/s；管道過水?dāng)嗝娣eA=/V=0.3135/0.9=0.348管徑d=取進(jìn)水管管徑DN700mm?；亓魑勰喙軉谓M反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計流量：1.2——平安系數(shù)管道流速v=0.9m/s；管徑d===0.83(m)取回流污泥管管徑DN800mm。進(jìn)水井反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸：進(jìn)水孔過流量：孔口流速v=0.6m/s；孔口過水?dāng)嗝娣e孔口尺寸取為1.3m×1.0m；進(jìn)水井平面尺寸取為2.2m×2.2m。出水堰及出水井按矩形堰流量公式計算：（式5-6）式中==0.73b——堰寬，b=0.6m；H——堰上水頭，m。出水孔過流量==0.73；孔口流速v=0.6m/s；孔口過水?dāng)嗝娣e孔口尺寸取為1.3m×1.0m；出水井平面尺寸取為2.2m×2.2m。出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計流量==0.73管道流速v=0.9m/s；管道過水?dāng)嗝鍭=管徑d==取出水管管徑DN1000mm；校核管道流速v=曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算設(shè)計需氧量AORAOR=去除需氧量－剩余污泥中氧當(dāng)量+硝化需氧量－剩余污泥中的氧當(dāng)量－反硝化脫氮產(chǎn)氧量碳化需氧量（式5-7）=硝化需氧量（式5-8）=4.6×70000×(43－25)－4.6×12.4％×3304=5796－1884.6=3911.4反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量=2.86（式5-9）=（式5-10）S=20－1.42×（式5-11）式中——需還原的硝酸鹽氮量，；——微生物同化作用去除的總氮，；S——出水所含溶解性濃度，；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，，取Y=0.5——內(nèi)源代謝系數(shù)，，取=0.05；—