畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-通山縣某鎮(zhèn)河水綜合治理工程初步設(shè)計(jì)

目錄摘要 I關(guān)鍵詞 IAbstract IIKeywords II1概述 11.1項(xiàng)目任務(wù)書 11.2設(shè)計(jì)采用的主要標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范 11.3城鎮(zhèn)概況及自然條件 11.3.1城鎮(zhèn)概況 11.3.2自然條件 22城鎮(zhèn)給排水現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃 32.1給水現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃 32.1.1給水現(xiàn)狀 32.1.2給水規(guī)劃 32.2排水現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃 32.2.1排水現(xiàn)狀 32.2.2排水規(guī)劃 42.2.3排水體制 42.3城鎮(zhèn)受納水體現(xiàn)狀 42.3.1通羊河概況 42.3.2流域功能區(qū)劃 42.3.3通羊河水體現(xiàn)狀 53工程建設(shè)規(guī)模與項(xiàng)目構(gòu)成 53.1項(xiàng)目服務(wù)范圍 53.2污水量預(yù)測(cè) 53.3工程建設(shè)規(guī)模 63.4項(xiàng)目構(gòu)成 64污水處理廠初步設(shè)計(jì) 64.1設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì) 64.2污水處理廠工藝選擇 74.2.1污水處理工藝選擇 74.2.2污泥處理和處置工藝選擇 124.3污水處理廠主體構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 134.3.1粗格柵及進(jìn)水泵房 134.3.2細(xì)格柵、沉砂池 154.3.3A2/C氧化溝 184.3.4二沉池 234.3.5污泥泵房 254.3.6消毒間及消毒池 254.3.7污水計(jì)量設(shè)備 264.3.8污泥濃縮池 274.3.9污泥脫水設(shè)備 285污水處理廠平面布置及高程布置 285.1污水處理廠平面布置 285.2污水處理廠高程布置 295.2.1污水高程計(jì)算 295.2.2污泥高程計(jì)算 306環(huán)境保護(hù)、建筑防火和職業(yè)安全防護(hù) 316.1環(huán)境保護(hù) 316.2廠區(qū)綠化 316.3建筑防火 316.4職業(yè)安全防護(hù) 32參考文獻(xiàn) 32致謝 34通山縣某鎮(zhèn)河水綜合治理工程初步設(shè)計(jì)摘要氧化溝又名連續(xù)循環(huán)曝氣池，是活性污泥法的一種變形。該工藝較為成熟，具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、脫氮除磷效率高、污泥易穩(wěn)定、能耗少、便于自動(dòng)化控制等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用頗為廣泛。本設(shè)計(jì)采用Carrousel氧化溝工藝，經(jīng)過改進(jìn)，在氧化溝前面增設(shè)厭氧池與缺氧池可以實(shí)現(xiàn)同步脫氮除磷，稱為A2/C氧化溝工藝，對(duì)氮磷具有更高的去除率.該設(shè)計(jì)近期設(shè)計(jì)水量為4萬t/d，遠(yuǎn)期5.5萬t/d。處理出水按《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8979-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)排放。本設(shè)計(jì)針對(duì)水質(zhì)水量確定處理工藝流程，對(duì)所需設(shè)備容積進(jìn)行計(jì)算，并做出平面布置、高程布置，然后提出了可靠的環(huán)保措施。關(guān)鍵詞A2/C氧化溝；脫氮除磷；工藝流程；污泥齡；污泥濃度PreliminaryDesignaboutPollutionControlofTongyangRiverProjectsofCertainTown,TongshanCountyAbstractKeywords1概述1.1項(xiàng)目任務(wù)書通山縣某鎮(zhèn)某河為通山縣該鎮(zhèn)的污水受納水體,擬建一污水處理廠處理該鎮(zhèn)生活污水及工業(yè)污水以達(dá)到改善其河流的水質(zhì)現(xiàn)狀,污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)為:CODcr=250mg/L，BOD5=120mg/L，SS=180mg/L，NH3-N=25mg/L，TP=3mg/L；處理要求：處理出水按《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8979-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即：CODcr≤60mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤15mg/L，TP≤0.5mg/L。1.2設(shè)計(jì)采用的主要標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范(1)《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》 （2001年）(2)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GBJ14-87）(3)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 （GB3838-2002）(4)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB8978-1996）(5)《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 （CJ18-96）(6)《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》 （CJ3025-93）(7)《城鎮(zhèn)污水廠附屬建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 （CJJ31-89）(8)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 （TJ－79）(9)《室外給水排水工程設(shè)施抗震規(guī)范》 （GBJ43-82）(10)《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GBJ69-84）(11)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GBJ10－89）(12)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GBJ7-89）(13)《水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SDJ20-78）(14)《工業(yè)企業(yè)采暖、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （TJ19-750）(15)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》 (GBJ108-85)(16)《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （GBJ231-75）(17)《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》 （第二版）(18)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》 （GB50282-98）(19)《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GBJ22-87）(20)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(21)《城市排水工程規(guī)劃》 （GB50318-2000）(22)《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GJJ50-92)(23)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 (GB50201-94)1.3城鎮(zhèn)概況及自然條件1.3.1城鎮(zhèn)概況通山縣歷史悠久?？h域古時(shí)為楚域，秦時(shí)為南郡，漢時(shí)屬下雉縣。早在新石器時(shí)代，就有古人在這塊綠色寶地上繁衍生息。勤勞的通山人民用智慧和汗水創(chuàng)造了通山古老的文化和燦爛的歷史。通山縣位于湖北省東南部，地處東經(jīng)1140～14′～114058′，北緯29019′～29051′。北偏東至大墓山主峰界咸寧市18.5公里，東北至石欄橋陽新縣32公里，東偏北至燕廈河江入富水處界36公里，東至賈家源界陽新縣42.5公里，東南至太平山主峰界江西省武寧縣41公里，南偏東至九宮山界武寧縣27.5公里，南至老崖尖界武寧縣28.5公里，南偏西至三界尖界崇陽縣33.5公里?？h域最大橫跨71公里，最大縱跨60公里，總面積為2680平方公里。（其中耕地面積22.7萬畝，山地面積316萬畝，其它30.3萬畝）西北距咸寧行署駐地溫泉鎮(zhèn)60公里，至省會(huì)武漢市161公里，共轄9鎮(zhèn)18個(gè)鄉(xiāng)、362個(gè)村、12個(gè)國(guó)營(yíng)林場(chǎng)和茶場(chǎng)，總?cè)丝诩s41.3萬人（其中非農(nóng)業(yè)人口9.7萬人）。通山縣政府位于某鎮(zhèn)，城區(qū)東、南、北三面環(huán)山，西部開敞，多為糧田，呈帶型發(fā)展。該河自西向東穿城而過，將城區(qū)分成河南、河北兩部分，老城區(qū)、新城區(qū)兩大片。1.3.2自然條件地形：全縣地勢(shì)西南方高，逐漸往東北方緩降。最高處是老崖尖，海拔1656.7米，最低處是富水河底，海拔20.13米。境內(nèi)海拔500米以上及其下有山名的山計(jì)308座。南境為幕阜山脈中段，至西向東有山界尖、大老崖尖系太陽山主峰，縣境北部有大幕山，主峰海拔954米，東為白茅山，虎旗山；西北為郭家?guī)X、龍嶺、界水嶺、楚王山等；西部還有雨山、白洋山；富水之北有龍巖山、烽火山、雞口山等；富水之南有白巖山；中部有六窯嶺、黃鷹山、橫檔山等。地質(zhì)：域內(nèi)地層從元古界到新生界均有分布，出露齊全。依沉積特征，寒武奧陶系以楊芳林、橫石、燕下一線為界，分為南北兩區(qū)。南區(qū)接近于中國(guó)東南區(qū)沉積，北區(qū)可與華中—西南區(qū)相對(duì)比，具備從侵入巖至第四系時(shí)期的地層構(gòu)造。本縣位于楊子臺(tái)與雪峰臺(tái)交接地，褶皺，斷裂較發(fā)育，時(shí)而伴有巖漿活動(dòng)。從元古界到中、新生界長(zhǎng)期的地質(zhì)構(gòu)造過程中，經(jīng)受了多次褶皺構(gòu)造活動(dòng)，主要為雪峰變動(dòng)、印支亞旋回的金子運(yùn)動(dòng)、南象變動(dòng)、燕山亞旋回構(gòu)造變動(dòng)及喜山旋回的構(gòu)造變動(dòng)。域內(nèi)斷裂有100多條。近東西向斷裂規(guī)模較大，多分布在縣域東北部，北東向斷裂規(guī)模次之，而數(shù)量較多，分布于縣域南部。北向西斷裂規(guī)模小，數(shù)量少，多分布于通山復(fù)式向斜中。地貌：縣域地貌為低山丘陵區(qū)。幕阜山脈聳峙于南，大墓山橫亙于北，嶺谷平行。山脈之間丘陵與盆地交錯(cuò)分布，山脈與丘陵約占域土總面積的80％。山間盆地中溪河網(wǎng)絡(luò)，山泉棋布，大小河流從南、西、北三個(gè)方向向富水匯集。氣候：通山縣城處于長(zhǎng)江中游以南，為北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),屬大陸性氣候。年平均氣溫16.3℃，全縣氣溫最高的地區(qū)是通羊鎮(zhèn)，最高氣溫40.5℃，最低氣溫零下13.3℃；氣溫最低的地區(qū)是九宮山，最高氣溫32℃，最低氣溫零下25℃。年霜降日數(shù)平均152天，全年平均降雨量1500mm，全年平均降雪10天左右，年平均日照時(shí)數(shù)1400小時(shí)，平均相對(duì)濕度80％。年均蒸發(fā)量1363毫米，最大蒸發(fā)量1640毫米，最小蒸發(fā)量1206毫米?？h域南、北部有高山屏障，出現(xiàn)大風(fēng)次數(shù)較少，每年1～2次，多屬雷雨風(fēng)。通羊鎮(zhèn)年均風(fēng)速1.4米／秒，主導(dǎo)風(fēng)向夏季為東南風(fēng)，冬季為東北風(fēng)。地表水：境內(nèi)地表水流入各河呈羽狀分布，流域10平方公里以下的數(shù)百條小溪和264處山泉，流向59條一、二、三級(jí)支流，再經(jīng)4條主要河流匯于富水，形成葉狀向心型水系。富水河：干流發(fā)源于三界尖北麓，流經(jīng)通山，至陽新縣富池口入長(zhǎng)江。其上游流經(jīng)廈鋪，故名廈鋪河，至通羊鎮(zhèn)河長(zhǎng)71公里，流域面積571平方公里，河道平均比降13.5‰，徑流深1064毫米，流量19.53立方米／秒，徑流量6.06億立方米。上游有支流8條，流域多為山區(qū)，河道彎曲，河底為沙卵石。中游為通羊鎮(zhèn)至富水鎮(zhèn)河段，俗稱大板河，河長(zhǎng)51公里，流域面積1486.7平方公里,流域多為低山丘陵區(qū),河道自上而下漸趨平緩、開闊，沿途納通山、橫石、黃沙、燕廈4條主要河流。通羊河為富水支流，發(fā)源于白羊山東麓，西東流向，經(jīng)南林、石壟、港畈、大路、通羊等地。河長(zhǎng)35.1公里，流域面積246平方公里，河道平均比降6.6‰，徑流深708.2毫米，流量5.61立方米／秒，徑流量1.74億立方米。（歷史最低水位是1978年12月18日，當(dāng)年最低水位為57.06米，最小流量為0.18立方米／秒；歷史最高水位是1994年6月26日，當(dāng)年最高水位為61.70米，最大流量為860立方米／秒）流域多為低山丘陵區(qū)，河道平緩、開闊，中、下游兩岸田連阡陌。地下水：境內(nèi)河流的水源多出于潛流，也有山泉，本縣有“山多高，水多高”的俗語。域內(nèi)有0.05～0.55立方米／秒的泉110處，流量0.04立方米／秒以下的泉140處。泉水四季不涸，匯成水溪澗，跌宕奔瀉形成瀑布，潛入巖沿即成伏流。官塘隱水的穿泉洞，是較長(zhǎng)的伏流之一，從泉口至出水口，地表直距3公里。萬家大地穿河洞長(zhǎng)500米，枯水時(shí)可行人，王家灣有溫泉，水溫約70℃。水資源總量及水質(zhì)：通山水源豐富，溪流縱橫，河床陡峭，落差很大，常有山洪為患。全縣水能理論蘊(yùn)藏量10.46萬千瓦，居鄂南各縣之首?？晒╅_發(fā)6.6萬千瓦?，F(xiàn)已開發(fā)3萬千瓦，占可開發(fā)量六分之一。地下水水質(zhì)：最大最復(fù)雜的富水層為古生界和中生界石灰?guī)r巖溶水，含豐盛的溶洞水及巖溶裂縫水。巖溶水天然露頭流量一般幾至幾十升／秒，最大50～100升／秒。水質(zhì)類型主要為重碳酸鈣水和重碳酸鎂水，礦化度在0.5克／升以下。地震烈度：根據(jù)國(guó)家地震局地震資料表明：本地區(qū)地震烈度為6度。2城鎮(zhèn)給排水現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃2.1給水現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃2.1.1給水現(xiàn)狀通山縣某鎮(zhèn)現(xiàn)有新老水廠共兩座，總的供水能力可達(dá)4.5萬噸/日，現(xiàn)有的給水管道長(zhǎng)度約30公里（管徑600毫米至100毫米），城關(guān)區(qū)現(xiàn)用水普及率已達(dá)100%。老水廠為1986年10月建成通水，供水規(guī)模為1.5萬噸/日。隨著該鎮(zhèn)規(guī)劃發(fā)展，其供水能力已不能滿足日益增長(zhǎng)的生活和工業(yè)用水需求。為了開辟新水源，保證城鎮(zhèn)的供水，1999年10月，新水廠建成投產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模為3萬噸/日，另外，鎮(zhèn)內(nèi)部分工礦企業(yè)有自備水廠。2.1.2給水規(guī)劃城關(guān)區(qū)現(xiàn)狀供水管網(wǎng)基本是樹枝狀管網(wǎng)，管道走向基本沿通羊河兩岸延伸。在城鎮(zhèn)末端在用水高峰期存在水量不足、水壓低的狀況，不能滿足用水要求。規(guī)劃對(duì)現(xiàn)有的樹枝狀輸配網(wǎng)逐步完善成環(huán)狀管網(wǎng)，克服管網(wǎng)末端供水狀況較差的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)給水管網(wǎng)環(huán)狀網(wǎng)與樹枝狀網(wǎng)相結(jié)合的形式，并嚴(yán)禁工礦企業(yè)自備水源與城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)相連。城關(guān)區(qū)采用生活、生產(chǎn)和消防共用的統(tǒng)一供水系統(tǒng)，為提高供水安全性，分別采用兩根DN500mm的干管向老區(qū)、新區(qū)和工業(yè)區(qū)供水。2.2排水現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃2.2.1排水現(xiàn)狀該區(qū)域目前采用雨污合流排水體制，城關(guān)區(qū)現(xiàn)有少量雨污合流管道，現(xiàn)狀排水設(shè)施不盡完善，存在排水管渠零散、窄淺，排水不通暢等諸多問題。城區(qū)所有居民生活污水和企業(yè)生產(chǎn)廢水未經(jīng)任何處理通過多個(gè)排口直接排放，這些排污口大多未經(jīng)過任何規(guī)劃設(shè)計(jì)，基本呈自然形成，大多數(shù)排污口都收集了居民生活污水和工業(yè)廢水以及流量較大的兩岸山地泉水。2.2.2排水規(guī)劃該鎮(zhèn)老城區(qū)建筑密度大，室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備不太完善，規(guī)劃近期采用截流式合流制，沿通羊河鋪設(shè)截流管道，溢水口設(shè)在截流管道與主干管交叉處，并接近自然水體，且高出平均月洪水位。充分利用原有排水設(shè)施，減少管道投資。規(guī)劃在老城區(qū)設(shè)置一座污水處理廠，污水處理規(guī)劃為二級(jí)處理。新區(qū)中心區(qū)和老城區(qū)污水直接輸送至污水處理廠，新區(qū)工業(yè)區(qū)的污水收集后送往污水廠。規(guī)劃污水收集管網(wǎng)按照三大排水區(qū)內(nèi)連續(xù)分布的形式布設(shè)，該鎮(zhèn)中心區(qū)污水收集干管沿主要干道敷設(shè)。其工業(yè)區(qū)受地形限制，分兩條干管收集污水，后匯集于干道污水干管，一并輸往污水處理廠。2.2.3排水體制通山縣某鎮(zhèn)老城區(qū)排水采用合流制排水體制，老城區(qū)污水經(jīng)過截污管道輸送至擬建通山縣某鎮(zhèn)污水處理廠；新城區(qū)排水采用分流制排水體制，新城區(qū)污水經(jīng)排污干管輸送與老城區(qū)截流污水一并進(jìn)入到擬建通山縣某鎮(zhèn)污水處理廠處理。2.3城鎮(zhèn)受納水體現(xiàn)狀2.3.1通羊河概況通羊河是目前該鎮(zhèn)生活污水和生產(chǎn)廢水排放的唯一受納水體，通羊河西起白羊山，最終匯入富水，干流全長(zhǎng)35.1公里，流域面積246平方公里，河床平均坡降為6.6‰，多年平均流量為1.49—6.09立方米/秒。通羊河為暴漲暴落山溪性河流，匯流快、調(diào)節(jié)能力差，洪水季節(jié)性變化與暴雨基本一致。根據(jù)國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201－94）及《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GJJ50-92），通山縣某鎮(zhèn)為一般城鎮(zhèn)，城市級(jí)別為IV等，城市防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。通羊河在該鎮(zhèn)城關(guān)域內(nèi)流長(zhǎng)7500米，目前防洪設(shè)施主要布置在通羊鎮(zhèn)城區(qū)及上游和下游唐家地等處，部分河段所能達(dá)到的防洪等級(jí)僅為5年一遇，防洪能力低于防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求，部分河段，因年久失修，基本坍塌，已不能滿足城市防洪的要求。2.3.2流域功能區(qū)劃通羊河為富水支流，該鎮(zhèn)位于通羊河末端，擬建通山通羊鎮(zhèn)污水處理廠尾水將排向通羊河，之后匯入富水。富水是長(zhǎng)江在我省境內(nèi)25條主要支流之一，發(fā)源于崇陽、通山和江西省修水三縣交界處幕阜山麓，流域界跨通山全境。富水干流全長(zhǎng)196公里，流域面積5310平方公里。富水現(xiàn)狀功能為生活飲用水源、農(nóng)灌、養(yǎng)殖。根據(jù)湖北省政府辦公廳鄂政辦發(fā)[2000]10號(hào)文《湖北省地表水環(huán)境功能區(qū)劃的通知》，富水通山段為生活飲用水集中式水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)，執(zhí)行GB3838-2002Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。通羊河通羊鎮(zhèn)段的環(huán)境功能區(qū)劃正在制訂，依照地表水環(huán)境質(zhì)量宏觀控制原則：功能區(qū)劃分不得影響潛在功能的開發(fā)和下游功能的保障。通羊河通羊鎮(zhèn)段水體作為生活飲用水集中式水源地保護(hù)區(qū)兼工農(nóng)業(yè)用水，執(zhí)行富水通山段同樣的水環(huán)境功能區(qū)劃，水體水質(zhì)適用類別為GB3838-2002Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。2.3.3通羊河水體現(xiàn)狀通羊河于該鎮(zhèn)段水體水質(zhì)在1995年各項(xiàng)污染指標(biāo)均能達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，2001年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，部分?jǐn)嗝娑囗?xiàng)污染物指標(biāo)超過（GB3838-2002）Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，表明該水體質(zhì)量已經(jīng)處于劣Ⅳ類，屬于有機(jī)型污染，主要超標(biāo)污染物為：高錳酸鹽指數(shù)、BOD5等。3工程建設(shè)規(guī)模與項(xiàng)目構(gòu)成3.1項(xiàng)目服務(wù)范圍項(xiàng)目服務(wù)區(qū)域?yàn)橥ㄉ娇h某鎮(zhèn)新老城區(qū)。項(xiàng)目服務(wù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀人口8.76萬人，其中非農(nóng)業(yè)人口約7萬人，無地農(nóng)業(yè)人口3000人，流動(dòng)人口約占城鎮(zhèn)總?cè)丝?0%。根據(jù)通山縣某鎮(zhèn)《總規(guī)》，該鎮(zhèn)人口按城區(qū)人口機(jī)械增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)，流動(dòng)人口按城鎮(zhèn)總?cè)丝?0%計(jì)。城區(qū)人口機(jī)械增長(zhǎng)情況較復(fù)雜，從近幾年的統(tǒng)計(jì)資料看，一般在20～30‰，參考其他同類城鎮(zhèn)人口機(jī)械增長(zhǎng)情況，采用25‰。近期2010年人口為：(7+0.3)(1+25‰)3(1+20%)=9.43萬人遠(yuǎn)期2015年人口為：(7+0.3)(1+25‰)8(1+20%)=10.67萬人規(guī)劃該鎮(zhèn)城鎮(zhèn)人口逐年增長(zhǎng)情況詳見表3-1。表3-1規(guī)劃該鎮(zhèn)城鎮(zhèn)人口逐年增長(zhǎng)Table3-1Yearlypopulationgrowthplanningofthetown年份人口（萬人）備注2007(7+0.3)(1+20%)=8.760.3：規(guī)劃城區(qū)內(nèi)無地農(nóng)業(yè)人口；20%：暫住人口占城鎮(zhèn)人口比例；25‰：城區(qū)人口機(jī)械增長(zhǎng)率。2008(7+0.3)(1+25‰)(1+20%)=8.982009(7+0.3)(1+25‰)2(1+20%)=9.202010(7+0.3)(1+25‰)3(1+20%)=9.432011(7+0.3)(1+25‰)4(1+20%)=9.672012(7+0.3)(1+25‰)5(1+20%)=9.912013(7+0.3)(1+25‰)6(1+20%)=10.162014(7+0.3)(1+25‰)7(1+20%)=10.472015(7+0.3)(1+25‰)8(1+20%)=10.673.2污水量預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)方法：按分項(xiàng)綜合污水量定額預(yù)測(cè)（張中和，2002）。（1）綜合生活污水量預(yù)測(cè)通山縣地處鄂南咸寧地區(qū)，根據(jù)通山縣目前的生活水平現(xiàn)狀，綜合生活用水量定額取180L/cap·d（cap為人的計(jì)量單位）。隨著城鎮(zhèn)發(fā)展，居民生活水平的提高，到2015年綜合生活用水量也存在相應(yīng)增加，依據(jù)《總規(guī)》、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-87），近期（2010年）綜合生活用水量以200L/cap·d進(jìn)行預(yù)測(cè)，遠(yuǎn)期（2015年）以230L/cap·d進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，污水量根據(jù)給水量來確定，污水量約為給水水量的80～90%，近期取80%，遠(yuǎn)期取85%。 近期2010年平均日生活污水量：QUOTEt/d=174.6L/s，日變化系數(shù)取1.525，則最大日設(shè)計(jì)流量為Q=15088QUOTE1.525=23009t/d； 遠(yuǎn)期2015年平均日生活污水量：QUOTEt/d=241.4L/s，日變化系數(shù)取1.486，最大日設(shè)計(jì)流量為Q=20860QUOTE30997t/d。（2）工業(yè)污水量預(yù)測(cè)根據(jù)通山縣“十五”規(guī)劃，通山縣工業(yè)將以結(jié)構(gòu)調(diào)整為根本措施，嚴(yán)格控制新污染，大力推行清潔生產(chǎn)，關(guān)閉產(chǎn)品質(zhì)量低劣、浪費(fèi)資源、污染嚴(yán)重、危害人民健康的廠礦，淘汰污染嚴(yán)重、規(guī)模以下的落后生產(chǎn)能力，以發(fā)展無污染工業(yè)為主，某鎮(zhèn)主要發(fā)展輕型加工業(yè)和建材工業(yè)。根據(jù)通山縣某鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，至2010年其工業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到3.5億，2015年工業(yè)產(chǎn)值預(yù)計(jì)為4.5億，工業(yè)用水量根據(jù)《工業(yè)用水定額》（TJ19-87），同時(shí)參照通山縣通羊鎮(zhèn)工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定萬元產(chǎn)值耗水量500升/日標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，工業(yè)廢水排放系數(shù)近期按0.80計(jì)，遠(yuǎn)期按0.85計(jì)：近期2010年平均日工業(yè)污水量：QUOTEt/d遠(yuǎn)期2015年平均日工業(yè)污水量：QUOTEt/d（3）其他水量其他水量是指不可預(yù)見的污水量，一般按上述水量的10%計(jì)。（4）總污水量根據(jù)以上的統(tǒng)計(jì)計(jì)算和預(yù)測(cè)，可以得出該鎮(zhèn)總污水量：近期2010年最大設(shè)計(jì)流量：QUOTEt/d；取4.0萬t/d；遠(yuǎn)期2015年最大設(shè)計(jì)流量：QUOTEt/d；取5.5萬t/d。3.3工程建設(shè)規(guī)模本工程規(guī)模近期規(guī)模為40000m3/d，遠(yuǎn)期規(guī)模為55000m3/d。3.4項(xiàng)目構(gòu)成本項(xiàng)目主要為污水處理廠。4污水處理廠初步設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)污染物指標(biāo)從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看有以日為周期的逐時(shí)變化、以年為周期的季節(jié)變化以及隨著城市發(fā)展、人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的發(fā)展而變化的逐年趨勢(shì)，同時(shí)又具有隨機(jī)性。因此污水的水質(zhì)我們不直接使用某一次的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)水質(zhì)，而是在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上和類似地區(qū)污水的水質(zhì)對(duì)比分析，得出設(shè)計(jì)污水水質(zhì)。本工程最終受納水體為富水河，根據(jù)通山縣環(huán)?！笆濉币?guī)劃及富水水系功能區(qū)劃，富水河通羊段水體應(yīng)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中的三類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因此污水處理廠排放尾水應(yīng)執(zhí)行國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行脫氮除磷處理。污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)見表4-1。表4-1設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)一覽表Table4-1TheDemandingWaterQualityandRemovalEfficiency序號(hào)項(xiàng)目進(jìn)水（mg/l）出水（mg/l）去除率（%）1CODCr25060762BOD512020833SS18020894NH3-N2515405PO4-P3.00.583污水處理廠處理后的污水亦稱生產(chǎn)尾水。本工程污水處理廠排放尾水根據(jù)通山縣十五環(huán)保規(guī)劃及富水水系的功能區(qū)劃的要求，應(yīng)執(zhí)行國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行脫氮除磷處理，經(jīng)污水處理廠處理后的尾水可直接排入富水。4.2污水處理廠工藝選擇4.2.1污水處理工藝選擇概述 污水處理工藝的選擇應(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)模等多因素進(jìn)行綜合考慮，各種工藝都有其適用條件，應(yīng)視具體情況而定。根據(jù)排放要求，本工程要求的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高，需除磷、脫氮。對(duì)BOD5、COD、SS、NH3-N、TP的去除率分別要求達(dá)到83%、76%、89%、40%、83%以上。對(duì)污水處理工藝的選擇應(yīng)十分慎重。下面將對(duì)各種工藝方案的特點(diǎn)進(jìn)行論述、比較，以便選擇可行的方案。常規(guī)二級(jí)處理工藝以活性污泥法的處理效率最高，污水中的BOD5、COD、SS的去除率分別可達(dá)到85%、75%、85%以上。但常規(guī)二級(jí)處理工藝僅能有效的去除BOD5、COD和SS，而對(duì)氮和磷的去除有一定限度，僅從剩余污泥中排除氮和磷，去除率達(dá)不到本工程對(duì)氮和磷去除率的要求。因此必須采用污水除磷脫氮的工藝。（一）污水脫氮污水脫氮方法主要有生物脫氮和物理脫氮兩大類。目前生物脫氮是主體，也是城市污水處理中經(jīng)濟(jì)和常用方法；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)法脫氮從經(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為主。（二）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(MetcalfandEddy，1996)。固液分離可單獨(dú)進(jìn)行，也可與初沉淀污泥和二沉污泥的排入相結(jié)合。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)是初沉淀池前，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設(shè)的固液分離裝置進(jìn)行分離?；瘜W(xué)除磷的藥劑主要有鐵鹽、鋁鹽和石灰。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)生能量用以吸附快速降解的有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚β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，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。故保證生物除磷效果穩(wěn)定主要因素是：1）是否存在厭氧環(huán)境（2）該環(huán)境下要有可快速降解的有機(jī)物，即BOD5/P恰當(dāng)；2）含磷污泥需能否較快排出系統(tǒng)等。污水中的營(yíng)養(yǎng)物對(duì)除磷和脫碳都有至重要的影響，無論是磷的厭氧釋放，還是氮的缺氧反硝化作用必須有充分的碳源作基礎(chǔ)。由有機(jī)物水解過程中可以得到，轉(zhuǎn)化1mg/L氨氮需要大約3.1mg/L的B0D5。對(duì)于生物除磷脫氮工藝，需要一定量的碳源，一般要求BOD5/NH3-N>3.0,BOD5/TP>30.0。由表2，BOD5/NH3-N=4.8>3.0，BOD5/TP=40>30，滿足生化除磷脫氮的生化條件，采用生化除磷脫氮工藝處理該鎮(zhèn)城廢水基本可行。根據(jù)以上分析及通山縣目前進(jìn)水水質(zhì)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，暫不考慮化學(xué)除磷，但廠區(qū)內(nèi)預(yù)留今后深度處理的位置。除磷脫氮工藝目前，用于城市污水生物處理具有一定除磷脫氮效果的污水處理工藝可分為兩大類：一是按空間進(jìn)行分割的連續(xù)流活性污泥法；二是按時(shí)間進(jìn)行分割的間歇式活性污泥法（龍瑩，2006）。1）按空間分割的連續(xù)流活性污泥法按空間分割的連續(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)完成的活性污泥法。目前較為成熟的工藝有：A2/O法、氧化溝法和AB法（龍瑩，2006）。（1）A2/O工藝A2/O法（厭氧—缺氧—好氧活性污泥法）在降解去除BOD的同時(shí)也能去除廢水中的NH3-N和磷酸鹽。生物反應(yīng)池分為厭氧池（A-anaerobic）、缺氧池（A-anoxic）、好氧池（O-oxic）三個(gè)部分。其工藝流程如下圖4-1所示。圖4-1A2/O脫氮除磷工藝Fig.4-1TheProcessofA2/OSystem該工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單的同步生物除磷脫氮工藝，總水力停留時(shí)間小于其它同類工藝，在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行的條件下可抑制s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)只需輕緩攪拌。由于該工藝厭氧、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)，因此脫氮除磷效果良好（龍瑩，2006）。A2/O法缺點(diǎn)是：工藝流程較復(fù)雜；能耗較高，處理單位廢水運(yùn)行費(fèi)用較高。（2）氧化溝法氧化溝工藝是在傳統(tǒng)活性污泥工藝上發(fā)展的，也稱為連續(xù)循環(huán)曝氣池，其流態(tài)具備推流式和完全混合式的雙重特點(diǎn)，因此耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)（龍瑩，2006）。氧化溝的曝氣形式主要以表曝為主，常見的曝氣設(shè)備有水平軸轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)蝶、垂直軸葉輪表曝機(jī)等。除此之外，氧化溝工藝還具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作管理簡(jiǎn)便、出水水質(zhì)好、處理效率穩(wěn)定等特點(diǎn)（丁巖，2005）。因此，人們對(duì)氧化溝的評(píng)價(jià)為“可以用一般水平的運(yùn)行管理，獲得不一般的處理效果”，氧化溝工藝從五十年代發(fā)展至今已有多種形式。從運(yùn)行方式上，可分成三大類；連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式(馬彬和陳峰，2008)。氧化溝技術(shù)發(fā)展較快，類型多樣，根據(jù)其構(gòu)造成和特征，主要分為帕斯維爾氧化溝（Pasveer）；奧貝爾氧化溝（Orbal）；卡魯塞爾氧化溝（Carrousel）；交替工作式氧化溝；一體化氧化溝（合建式氧化溝）（劉莎，2006；丁巖，2003）。各種氧化溝的形式及技術(shù)特點(diǎn)見表4-2（崔玉川等，2004）。表4-2氧化溝的特點(diǎn)及適用條件Table4-2CharacteristicsofDifferentOxidationDitchesandTheirUsingOccasions名稱性能特點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式曝氣設(shè)備適用條件帕斯維爾氧化溝1.出水水質(zhì)好，脫氮效果較為明顯2.構(gòu)筑物簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便3.結(jié)構(gòu)形式多樣，可根據(jù)地形選擇合適的構(gòu)筑物形狀4.單座構(gòu)筑物處理能力有限，流量較大時(shí)，分組太多占地面積大，增加了管理的難度單環(huán)路，有同心圓型、折流型和U型等形式，多為鋼盤混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)刷式轉(zhuǎn)盤，水深較深時(shí)配置潛水推進(jìn)器出水水質(zhì)要求高的小型污水處理廠卡魯塞爾氧化溝1.出水水質(zhì)好，由于存在明顯的富氧區(qū)和缺氧區(qū)，脫氮效率高2.曝氣設(shè)施單機(jī)功率大，調(diào)節(jié)性能好，并且曝氣設(shè)備數(shù)量少，既可節(jié)省投資，又可使運(yùn)行管理簡(jiǎn)化3.有極強(qiáng)的混合攪拌與耐沖擊負(fù)荷能力4.氧化溝溝深加大，使占地面積減少，土建費(fèi)用降低5.用電量較大，設(shè)備效率一般6.設(shè)備安裝較為復(fù)雜，維修和更換繁瑣多溝串聯(lián)立式低速表曝機(jī)，每組溝渠只在一端安設(shè)一個(gè)表面曝氣機(jī)大中型污水處理廠，特別是用地緊張的大型污水處理廠奧貝爾氧化溝1.出水水質(zhì)好，脫氮率高，同時(shí)硝化反硝化可以在未來負(fù)荷增加的情況下加以擴(kuò)展2.易于適應(yīng)多種進(jìn)水情況和出水要求的變化容易維護(hù)3.節(jié)能，比其他任何氧化溝系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)需要的動(dòng)力都小4.受結(jié)構(gòu)形式的限制，總圖布置困難三個(gè)或多個(gè)溝道，相互連通水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)碟），可進(jìn)行多個(gè)組合出水要求高的大中型污水處理廠交替工作式氧化溝1.出水水質(zhì)好2.可以不需單獨(dú)設(shè)置二沉池，處理流程短，節(jié)省占地3.不需單獨(dú)設(shè)置反硝化區(qū)，通過運(yùn)行過程中設(shè)置停曝期進(jìn)行反硝化，具有較高的氮去除率4.設(shè)備閑置率高5.自動(dòng)化程度要求高，增加了運(yùn)行管理難度單溝（A型）雙溝（B型）和三溝（T型），溝之間相互連通水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤出水要求高的大中型污水處理廠一體化氧化溝1.工藝流程短，構(gòu)筑物和設(shè)備少2.不設(shè)置單獨(dú)二沉池，氧化溝系統(tǒng)占地較小3.溝內(nèi)設(shè)置沉淀區(qū)，污泥自動(dòng)回流，節(jié)省基建投資和運(yùn)行費(fèi)用4.造價(jià)低，建造快，設(shè)備事故率低，運(yùn)行管理工作量少5.固液分離比一般二沉池高6.運(yùn)行和啟動(dòng)存在一定問題7.技術(shù)尚處于研究開發(fā)階段單溝環(huán)型溝道，分為內(nèi)置式固液分離和外置式分離式水平軸曝氣轉(zhuǎn)盤中小型污水處理廠按時(shí)間分割的間歇式活性污泥法間歇式活性污泥法又稱為序批式活性污泥法，近幾年來，已發(fā)展多種改良型序批式活性污泥法處理工藝，主要有：傳統(tǒng)SBR法、ICEAS法、CAST、MSBR等。（1）傳統(tǒng)SBR法可在同構(gòu)筑物中進(jìn)行，在其中進(jìn)水時(shí)形成厭氧（此時(shí)不曝氣）、缺氧，然后停止進(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，再通過撇水器出水，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，也無專門厭氧、缺氧、好氧區(qū)?？傮w說，這種方法，總?cè)莘e利用率較低，一般小于50%，在較小污水量的情況下更適用（徐向紅，2003）。（2）CAST法CAST法（CyclicSludgeTechnology）工藝是澳大利亞開發(fā)的一種循環(huán)式活性污泥法，是在傳統(tǒng)的SBR工藝和ICEAS（IntermittentCyclicExtendedAerationSystem）工藝（周期循環(huán)延時(shí)曝氣系統(tǒng)）基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新技術(shù)（劉興平和赫曉美，2003）。每組CAST系統(tǒng)通常由四個(gè)池子組成，每池輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，分別完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、閑置和出水工序。在每個(gè)池子前設(shè)有一道厭氧捕獲選擇器，部分污泥回流至該區(qū)，每個(gè)運(yùn)行周期總時(shí)間為4小時(shí)，每天運(yùn)轉(zhuǎn)6個(gè)周期。CAST工藝的特點(diǎn)：除具備SBR工藝一般特點(diǎn)外，兼有推流式和完全混合式活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，由于存在基質(zhì)濃度梯度和溶解氧濃度梯度，所以具有推流性質(zhì)。因而其處理效果很好，具有抗沖擊負(fù)荷的能力，適應(yīng)水質(zhì)的變化。工藝方案比較本工程規(guī)模不大，水量變化幅度大，對(duì)出水水質(zhì)要求高，需考慮脫氮除磷，且污水處理廠又處于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，為此需選用技術(shù)成熟，工藝流程簡(jiǎn)單，管理方便，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行費(fèi)用低的工藝。從上述各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)分析來看，采用生物法脫氮除磷處理城市污水，且結(jié)合通羊鎮(zhèn)的實(shí)際情況，以氧化溝法和SBR法較優(yōu)越，因此本工程將對(duì)改良型氧化溝工藝和SBR工藝這兩個(gè)工藝方案進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從而推薦一個(gè)適合工程的最佳方案。在生物處理過程中，氧氣的供給是一個(gè)關(guān)鍵。生物處理中提供足夠氧量和提高供氧效率是保證正常運(yùn)行和降低能耗的關(guān)鍵所在。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)了很多供氧效率較高的新型曝氣裝置，如微孔曝氣、轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟等（牟全君，2006）。采用曝氣轉(zhuǎn)碟，克服了采用傳統(tǒng)表面曝氣設(shè)備氧化溝池深較淺、占地面積大的缺點(diǎn)。該設(shè)備已在國(guó)內(nèi)多個(gè)污水工程中采用，氧化溝水深一般采用4～4.5米，可以滿足設(shè)計(jì)要求的充氧量和推動(dòng)力。微孔曝氣是采用微孔曝氣器水下充氧，水深大（與鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備配套，可達(dá)6.0米），充氧動(dòng)力效率高，占地面積小，節(jié)省常年運(yùn)行費(fèi)用，但須增設(shè)鼓風(fēng)機(jī)房，離心鼓風(fēng)機(jī)需從國(guó)外進(jìn)口，管理復(fù)雜。為了選擇出經(jīng)濟(jì)技術(shù)更合理的處理工藝，以下對(duì)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，見表4-3。表4-3適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較Table4-3ComparisonofPhosphorusandNitrogenRemovalProcessesSuitableforSmallandMedium-sizedSewageTreatmentPlants工藝名稱氧化溝工藝A2O工藝SBR工藝優(yōu)點(diǎn)1.處理流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少，基建費(fèi)用??；2.處理效果好，有穩(wěn)定的除P脫N功能；3.對(duì)高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4.有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)；5.能處理不容易降解的有機(jī)物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統(tǒng)；7.技術(shù)先進(jìn)成熟，管理維護(hù)簡(jiǎn)單；8.國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)；9.對(duì)于中小型無水廠投資省，成本底；10.無須設(shè)初沉池，二沉池。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能力，減少的污泥排放量；3.具有提高對(duì)難降解生物有機(jī)物去除效果，運(yùn)行效果穩(wěn)定；4.技術(shù)先進(jìn)成熟，運(yùn)行穩(wěn)妥可靠；5.管理維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低；6沼氣可回收利用7.國(guó)內(nèi)工程實(shí)例多，容易獲得工程設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)。1.流程十分簡(jiǎn)單；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.不需要污泥回流系統(tǒng)和回流液；不設(shè)專門的二沉池；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(shí)間控制的。缺點(diǎn)1.周期運(yùn)行，對(duì)自動(dòng)化控制能力要求高；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)一步提高需要在氧化溝前設(shè)厭氧池。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(fèi)用偏高；4.沼氣利用經(jīng)濟(jì)效益差。1.間歇運(yùn)行，對(duì)自動(dòng)化控制能力要求高；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(yùn)行，電耗增大；5除磷脫氮效果一般。經(jīng)過上述比較，由于SBR工藝操作復(fù)雜，對(duì)自動(dòng)化控制能力要求高，在國(guó)內(nèi)技術(shù)還不完善，且設(shè)備容積利用率低，通常為了節(jié)省用地用于緊湊的城鎮(zhèn)。而通山縣某鎮(zhèn)系科技不太發(fā)達(dá)地區(qū)，且用地富余，故而采用氧化溝工藝，因?yàn)檠趸瘻暇哂性趪?guó)內(nèi)技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)單、出水水質(zhì)好、基建及動(dòng)行成本低、且脫氮除磷效果好的優(yōu)點(diǎn)?？斎麪栄趸瘻霞夹g(shù)在國(guó)內(nèi)較為成熟，且操作較為簡(jiǎn)單。因此本設(shè)計(jì)擬采用卡魯塞爾氧化溝工藝，考慮到脫磷要求，采用卡魯塞爾氧化溝Carrousel2000工藝，并在氧化溝系統(tǒng)前設(shè)置厭氧區(qū)（WangShu-meiandLiujun-xin，2005），稱為A2/C卡魯塞爾氧化溝，其平面布置如圖4-2。圖4-2A2/C氧化溝平面布置圖Fig.4-2PlanningoftheA2/COxidationDitch自沉砂池而來的污水與回流污泥在圓型混合井混合后進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)Ⅰ，在厭氧區(qū)聚磷菌進(jìn)行厭氧釋磷，之后進(jìn)入缺氧區(qū)Ⅱ，進(jìn)行缺氧反硝化脫氮，之后進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)，交替進(jìn)行硝化反硝化，同時(shí)脫碳吸磷，最后出水(劉長(zhǎng)榮和常建一，2002)。經(jīng)過前面的比較，確定了該污水處理廠的流程，如圖4-3。圖4-3污水處理廠流程圖Fig.4-3ProcessflowoftheSewageWaterTreatmentPlant4.2.2污泥處理和處置工藝選擇我國(guó)城市污水處理廠常規(guī)的污泥處理工藝為污泥濃縮–––(消化)––––脫水––––最終處置。污泥經(jīng)濃縮、機(jī)械脫水后，含水率達(dá)75%~80%左右，泥餅外運(yùn)填埋，或經(jīng)無害化穩(wěn)定處理后用作農(nóng)肥。由于氧化溝工藝不需要進(jìn)行污泥消化，因此該污水處理廠的剩余污泥經(jīng)濃縮后，在污泥脫水機(jī)房中進(jìn)行脫水處理，脫水后的污泥經(jīng)帶式壓濾機(jī)壓縮成泥餅后鄉(xiāng)鎮(zhèn)的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)，與城市垃圾一并填埋處置。4.3污水處理廠主體構(gòu)筑物設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)考慮遠(yuǎn)期規(guī)劃，格柵、沉砂池等預(yù)處理設(shè)施均按遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì)，主體構(gòu)筑物——氧化構(gòu)按近期流量設(shè)計(jì)。4.3.1粗格柵及進(jìn)水泵房在污水處理系統(tǒng)前，均須設(shè)置格柵，以攔截較大的呈懸浮或漂浮狀態(tài)的固體污染物（給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)，2004）。按形狀，可分為平面格柵和曲面格柵兩種；按柵條凈間隙，可分為粗格柵（50~100mm）、中格柵（16~40mm）、細(xì)格柵（3~10mm）三種；按清渣方式，可分為人工清除格柵和機(jī)械清除格柵兩種。本設(shè)計(jì)采用兩道格柵：在提升泵房前設(shè)置一道粗格柵，一般采用16~40mm；在提升泵房后——污水處理設(shè)施前設(shè)置一道細(xì)格柵，柵條間隙一般采用1.5~10mm。 1）粗格柵及提升泵房土建按4萬m3/d規(guī)模一次建成，設(shè)備分期實(shí)施。功能：攔截污水中較大懸浮物，確保水泵正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Qmax=0.64m3/s過柵流速：Vmax=0.9m/s柵條間隙：b=30mm柵前水深：h=0.5m a粗格柵槽總寬度B 粗格柵安裝傾角αQUOTE=60°QUOTE。 格柵間隙數(shù)量： 取n=23式中：Qmax－最大設(shè)計(jì)流量，m3/sa格柵傾角b柵條間隙，mh柵前水深，mv污水流經(jīng)格柵的速度，m/s設(shè)計(jì)采用圓鋼柵條，取柵條寬度S=0.01m，則格柵槽總寬度：B=S(n-1)+bn=0.01×(23-1)+0.03×23=0.91mb過柵水頭損失QUOTEh2

柵條斷面形狀為圓形，形狀系數(shù)QUOTEβ=1.79，則阻力系數(shù)：式中：ξ—阻力系數(shù)β—形狀系數(shù)，圓形斷面取1.79過柵水頭損失：式中：h2QUOTE—過柵水頭損失，mk—系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用k=3。ξ—阻力系數(shù)

g—重力加速度，取9.81m/s2圖4-4格柵計(jì)算草圖Fig.4-4ComputingGraftoftheGrids c柵后槽的總高度HH=h+h1+h2=0.5+0.3+0.044=0.844m式中：H—柵后槽總高度，mh—柵前水深，mQUOTEh1—格柵前渠道超高，一般取為0.3mh2QUOTE—過柵水頭損失，m d格柵的總長(zhǎng)度L式中：L1QUOTE—進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度，m：QUOTE其中B1QUOTE為進(jìn)水渠道寬度，取為0.65m，α1QUOTE為進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，取為20°；則：L2—格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長(zhǎng)度，一般取L2QUOTE=0.5L1QUOTEH1QUOTE—柵前渠道深度，H1=h+h2=0.544mQUOTE，則： e每日柵渣量W式中：W—每日柵渣量，m3/d，W1QUOTE—單位體積污水柵渣量，m3/(103m3QUOTE污水)，當(dāng)格柵間隙為16~25mm時(shí)，取W1QUOTEQUOTE=0.10~0.05，當(dāng)格柵間隙為30~50mm時(shí)，取W1QUOTE=0.03~0.1，本工程格柵間隙為30mm，取W1=0.08/(103m3QUOTE污水)。KZ-污水總變化系數(shù)因?yàn)閃>0.2m3/d，所以采用機(jī)械清渣。經(jīng)計(jì)算，每格格柵的尺寸為2400mm(長(zhǎng))×QUOTE900mm(寬)×QUOTE850mm(高)6.格柵設(shè)備目前，格柵及除污機(jī)已經(jīng)設(shè)備化、產(chǎn)品化，設(shè)備制造廠提供格柵寬度、柵條間隙、安裝尺寸等技術(shù)性能參數(shù)，一般可根據(jù)設(shè)計(jì)水量進(jìn)行設(shè)備選型。本設(shè)計(jì)擬選用2臺(tái)由杭州蘇堤實(shí)業(yè)環(huán)保有限公司制造的JG—900型回轉(zhuǎn)式齒耙格柵除污機(jī)。設(shè)備寬度900mm，功率1.5kW。在每臺(tái)粗格柵前后設(shè)有1臺(tái)1.0×1.0m手動(dòng)閘門，共四臺(tái)，備作檢修和切換用。粗格柵間平面尺寸為8.30×4.56m，地下深度為6.2m。2）提升泵房設(shè)計(jì)流量為Qmax=0.64m3/s，本設(shè)計(jì)近期擬選用四臺(tái)由廣州洋茂泵業(yè)有限公司提供的WQ型潛污泵，三用一備。每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量為768m3/h，泵的揚(yáng)程15m。根據(jù)集水井內(nèi)水位計(jì)自動(dòng)控制水泵的開、停。4.3.2細(xì)格柵、沉砂池1）細(xì)格柵設(shè)計(jì)流量Qmax=0.64m3/s，柵前水深1.0m，過柵流速v=0.9m/s，柵條間隙b=10mm，柵前長(zhǎng)度L1=1.0m，柵后長(zhǎng)度L2=0.5m，格柵傾角a=60°，柵條寬度S=10mm，柵前渠超高h(yuǎn)1=0.5m。 a格柵槽總寬度B格柵間隙數(shù)量：取n=34式中:Qmax－最大設(shè)計(jì)流量，m3/sa-格柵傾角b-柵條間隙，mh-柵前水深，mv-污水流經(jīng)格柵的速度，m/s設(shè)計(jì)采用圓鋼柵條，取柵條寬度S=0.01m，則格柵槽總寬度：b過柵水頭損失h2柵條斷面形狀為圓形，形狀系數(shù)β=1.79，則阻力系數(shù)：式中：ξ—阻力系數(shù)β—形狀系數(shù)，圓形斷面取1.79過柵水頭損失：式中：h2-過柵水頭損失，mk—系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用k=3。ξ—阻力系數(shù)

g—重力加速度，取9.81m/s2 c柵后槽的總高度HH=h+h1+h2=1+0.5+0.19=1.24mQUOTE式中:H—柵后槽總高度，mh—柵前水深，mh1QUOTE—格柵前渠道超高，mh2—過柵水頭損失，m d格柵的總長(zhǎng)度L式中：L1-進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度L2-格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長(zhǎng)度H1—柵前渠道深度，H1=h+h2=1.19m,QUOTE，則： e每日柵渣量W：式中：W—每日柵渣量，m3/dW1—單位體積污水柵渣量，QUOTEm3/(103m3污水)，柵條間距b=10mm時(shí)，W1=0.1m3/(103m3污水)KZ—污水總變化系數(shù)因?yàn)閃>0.2m3/dQUOTE，所以采用機(jī)械清渣。經(jīng)計(jì)算，選用2道格柵，每道格柵的尺寸為3700mm（長(zhǎng)）×670mm（寬）×1240mm（高），配用電機(jī)功率1kW。每道細(xì)格柵前后設(shè)有手動(dòng)閘板備作檢修和切換用，并根據(jù)格柵前后水位差或按時(shí)間周期自動(dòng)控制清渣，也可機(jī)旁手動(dòng)控制清渣。選用JT-10型格柵除污機(jī)2臺(tái)，電機(jī)功率2.2kW；SY型柵渣壓榨機(jī)，功率1.5kW。柵渣輸送至壓榨機(jī)脫水后打包外運(yùn)。2）沉砂池(魏先勛，2002)沉砂池的設(shè)置目的是去除污水中泥沙、煤渣等相對(duì)密度較大、粒徑≥0.2mm的砂粒，使無機(jī)砂粒與有機(jī)物分離開來，便于后續(xù)生化處理。4m3/s，2m3/s，m3/sm3/s a長(zhǎng)度：設(shè)v=0.25m/s，t=30s，L=vt=0.25×30=7.5m 水流斷面積： b池總寬度：設(shè)n=2格，每格寬b=0.8m，則池總寬度B=nb=2×0.8=1.6m c有效水深： d沉砂室所需容積:設(shè)T=2d， e每個(gè)沉砂斗容積：設(shè)每一分格有兩個(gè)沉砂斗。圖4-5沉砂池計(jì)算草圖Fig.4-5ComputionGraftofHorizontalGritChamber f沉砂斗各部分尺寸:設(shè)斗底寬a1=0.6m，斗壁與水平面的傾角為55°，斗高h(yuǎn)3′=0.35m，沉砂斗上口寬： 沉砂斗容積：g沉砂室高度：采用重力排砂，設(shè)池底坡度為0.06，坡向砂斗：h池總高度：設(shè)超高h(yuǎn)1=0.4H＝h１＋h２＋h３＝0.4＋0.8＋0.51＝1.71ｍi驗(yàn)算最小流速：在最小流量時(shí)，只用一格工作（n=1）:j構(gòu)筑物大小7.5(長(zhǎng))×1.6(寬)×1.71(高)mk砂水分離裝置選用LSSF型螺旋砂水分離器(1臺(tái))，功率為0.37kw。該設(shè)備廣泛用于沉砂池的砂水分離，具有分離效率高，維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕等優(yōu)點(diǎn)（閃紅光，2002）。砂水混合物通過氣提輸送至砂水分離器，分離后的干砂外運(yùn)。4.3.3A2/C氧化溝采用Carrousel氧化溝，已知設(shè)計(jì)流量Q=40000m3/d，進(jìn)出水水質(zhì)如下：（1）進(jìn)水水質(zhì)：BOD5濃度S0=120mg/LQUOTE，TSS濃度X0=180mg/LQUOTE，NH3-N=25mg/L，最低水溫T=15°C，最高水溫25°C。（2）出水水質(zhì)：BOD5濃度Se=20mg/LQUOTE，TSS濃度Xe=20mg/LQUOTE，NH3-N=15mg/L。（3）考慮污泥穩(wěn)定化：污泥產(chǎn)率系數(shù)Y=0.55，混合液懸浮固體濃度（MLSS）X=4000mg/L，混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）Xv=2800mg/LQUOTE，污泥齡θQUOTEC=30d，內(nèi)源代謝系數(shù)Kd=0.055QUOTE，20°CQUOTE時(shí)脫硝率qdn=0.035kgQUOTE(還原的NO3--N)/（kgMLVSS·d）。（4）溝內(nèi)水流速度的范圍為0.25-0.6m/s，常取0.25-0.35m/s，流速太低易發(fā)生污泥下沉，流速太高會(huì)增大水頭損失，對(duì)構(gòu)筑的腐蝕等(A.Abusam等，2002)，本設(shè)計(jì)取0.3m/s。前置厭氧區(qū)——=1\*ROMANI容積計(jì)算在沒有溶解氧和硝態(tài)氮存在的厭氧條件下，兼性細(xì)菌可將溶解性BOD轉(zhuǎn)化成低分子發(fā)酵產(chǎn)物，生物聚磷菌將優(yōu)先吸附這些低分子發(fā)酵產(chǎn)物，并將其運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi)、同化成胞內(nèi)碳源存貯物，所需能量來源于聚磷的水解以及細(xì)胞內(nèi)糖的水解，并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。經(jīng)厭氧狀態(tài)釋放磷酸鹽的聚磷菌在好氧狀態(tài)下具有很強(qiáng)的吸磷能力，吸收、存貯超出生長(zhǎng)需求的磷量，并合成新的聚磷菌細(xì)胞、產(chǎn)生富磷污泥，通過剩余污泥的排放將磷從系統(tǒng)中除去。根據(jù)此工作原理，設(shè)計(jì)A2/C氧化溝厭氧區(qū)Ⅰ分3格，第1格的功能在于使混合液中的微生物利用進(jìn)水中的有機(jī)物去除回流污泥中的硝態(tài)氮，消除硝態(tài)氮對(duì)厭氧區(qū)的不利影響，保證第2、3格中磷酸鹽的正常釋放。厭氧區(qū)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)為混合液停留時(shí)間。泥水混合液在厭氧區(qū)的停留時(shí)間一般為1～2h(釋磷量就已達(dá)到可釋磷總量的80%左右)，過長(zhǎng)的厭氧停留時(shí)間可導(dǎo)致沒有低分子發(fā)酵產(chǎn)物的磷釋放，使得碳源貯存量不足，不能在好氧區(qū)產(chǎn)生足夠的能量來吸收所有釋放的磷。對(duì)一般城市生活污水(BOD/TP≥20～25mg/L、出水磷濃度≤1.0mg/L)，厭氧區(qū)的停留時(shí)間取1.5h，據(jù)此可計(jì)算厭氧區(qū)的容積（劉長(zhǎng)榮和常建一，2002）。前置反硝化區(qū)——=2\*ROMANII容積計(jì)算泥水混合液由厭氧區(qū)Ⅰ進(jìn)入反硝化區(qū)Ⅱ，一部分聚磷菌利用后續(xù)工藝的混合液(內(nèi)回流帶來的)中硝酸鹽作為最終電子受體以分解細(xì)胞內(nèi)的PHB(聚β羥基丁酸)，產(chǎn)生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成，同時(shí)反硝化菌利用內(nèi)回流帶來的硝酸鹽，以及污水中可生物降解的有機(jī)物進(jìn)行反硝化，達(dá)到部分脫碳與脫硝、除磷的目的。缺氧區(qū)容積包括脫硝、除磷兩部分。在缺氧條件下聚磷菌吸收磷的速度大于好氧區(qū)的速度，為充分利用這一有利條件，在缺氧區(qū)磷被吸收所需停留時(shí)間一般為0.5～1.0h；缺氧區(qū)反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作反硝化碳源，但是其快速生物降解有機(jī)物在厭氧區(qū)已被利用，而在缺氧區(qū)所能利用的大部分有機(jī)物只能是慢速生物降解有機(jī)物，因此其反硝化速率可參照后續(xù)氧化溝中所采用的數(shù)據(jù)。通過反硝化速率和確定的混合液MLVSS濃度及要去除的NO3-N量，可求得脫硝所需容積（劉長(zhǎng)榮和常建一，2002）。 （1）除磷所需容積Va 除磷停留時(shí)間取45min，則：QUOTE （2）脫硝所需容積VbQUOTE脫硝量按總脫氮量的15%計(jì)算，為60kg/d，在15°C時(shí)反硝化速率：qdn=0.035×1.08(15-20)=0.0238kg(還原的NO3--N)/kgMLVSS 則脫硝所需MLVSS=60/0.0238=2521kg，經(jīng)計(jì)算需要容積Vb=718m3QUOTE 則反硝化區(qū)=2\*ROMANII容積為：VⅡ=Va+Vb=2051m氧化溝——=3\*ROMANIII設(shè)計(jì)計(jì)算1）去除BOD5：（1）氧化溝出水溶解性BOD5QUOTE濃度S：為了保證沉淀池出水BOD5QUOTE濃度Se≤20mg/LQUOTE，必須控制氧化溝出水所含溶解性BOD5QUOTE濃度QUOTES2，因?yàn)槌恋沓爻鏊械腣SS也是構(gòu)成BOD5QUOTE濃度的一個(gè)組成部分。S=Se-S1QUOTES1為沉淀池出水中的VSS所構(gòu)成的BOD5QUOTE濃度:S1=1.42(VSS/TSS)×TSS×(1-e-0.23×5)=1.42×0.7×20×(1-e-0.23×5)=13.59S=20-13.59=6.41(mg/L)（2）好氧區(qū)容積V1QUOTE：好氧區(qū)容積計(jì)算采用動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法：（3）好氧區(qū)水力停留時(shí)間t1QUOTE：（4）剩余污泥量ΔXQUOTE：去除每1kgBOD5QUOTE產(chǎn)生的干污泥量QUOTE2）脫氮（1）脫氮量N1QUOTE：氧化溝產(chǎn)生的剩余污泥中含氮率為12.4%，則用于生物合成的總氮量為：需要氧化的NH3-N量N1=進(jìn)水TKN-出水NH3-N-生物合成所需氮N0：N1=25-15-2.92=7.08(mg/L)（2）脫氮所需容積V2QUOTE：脫硝率：qdn(t)=qdn(20)×1.08(T-20)15QUOTE時(shí)：qdn=0.035×1.08(15-20)=0.0238kg(還原的NO3--N)/（kgMLVSS）QUOTE脫氮所需的容積：（3）脫氮水力停留時(shí)間QUOTEt2：3）氧化溝總?cè)莘eV及停留時(shí)間tVⅢ=V1+V2=10104+4250=14354(m3)校核污泥負(fù)荷：4）需氧量（1）實(shí)際需氧量AORAOR=去除BOD5QUOTE需氧量—剩余污泥中BOD5QUOTE的需氧量+去除NH3-N耗氧量—剩余污泥中的NH3-N的耗氧量—脫氮產(chǎn)氧量a.去除BOD需氧量QUOTED1：D1=a′Q(S0-S)+b′VX=0.52×40000×(0.12-0.00641)+0.12×14354×2.8=2362.67+4822.94=7185.61(kg/d)QUOTEb.剩余污泥中BOD的需氧量D2QUOTE（用于生物合成的那部分BOD需氧量）：D2=1.42×△X1=1339.07(kg/d)c.去除NH3-N的需氧量D3：每1kgNH3-N硝化需要消耗4.6kgO2D3=4.6(TKN-出水NH3氮)×Q/1000=4.6×(25-15)×40000/1000=1840(kg/d)d.剩余污泥中NH3-N的耗氧量D4QUOTE：D4=4.6×污泥含氮率×氧化溝剩余污泥△X1=4.6×0.124×943.01=537.89（kg/d）e.脫氮產(chǎn)氧量D5QUOTE：每還原1kgN2QUOTE產(chǎn)生2.86kgO2QUOTE，D5=2.86×脫氮量=2.86×7.08×40000/1000=809.95（kg/d）總需氧量AOR=D1-D2+D3-D4-D5=7185.61-1339.07+1840-537.89-809.95=6338.7(kg/d)考慮安全系數(shù)1.4，則AOR=1.4×6338.7=8874.18(kg/d)去除每1kgBOD5QUOTE的需氧量：（2）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下需氧量SOR式中：Cs(20)QUOTE——20°C時(shí)氧的飽和度，查資料取9.17mg/L；T——取25°C； Cs(T)QUOTE——25°C時(shí)氧的飽和度，查資料取8.38mg/L； C——溶解氧濃度，取2mg/L； ——修正系數(shù)，取0.85；QUOTEβ——修正系數(shù)，取0.95。去除每1kgQUOTEBOD5的標(biāo)準(zhǔn)需氧量：5）氧化溝尺寸氧化溝各部分容積：前置厭氧區(qū)容積VI=2500QUOTEm3，前置缺氧區(qū)容積VⅡ=2051QUOTEm3，氧化溝主體部分VⅢ=14354QUOTEm3設(shè)氧化溝兩座，以下按單座容積計(jì)算各部分尺寸：（1）氧化溝主體部分尺寸單座氧化溝有效容積：14354/2=7177≈7200m3，取氧化溝有效水深h=4m，超高取0.5m，中間分隔墻厚度為0.25m，氧化溝面積：A=V單/h=7200/4=1800m2，QUOTE單溝道寬度取b=8m，彎道部分面積：直線段面積A2=A-A1=1177.89m2，直線段長(zhǎng)度：為改善氧化溝的水流狀況，在氧化溝彎道處設(shè)擋流板（曹瑞玨和付見中，2001）。（2）前置缺氧區(qū)尺寸單座氧化溝缺氧區(qū)容積：2051/2=1025.5m3，有效水深h=4m，超高取0.5m，中間分隔墻厚度為0.25m，缺氧區(qū)面積A=1025.5/4=256.375m2，由此計(jì)算出單溝寬b=6.6m。（3）前置厭氧區(qū)尺寸單座厭氧區(qū)尺寸容積2500/2=1250m3，水深為4m，超高取0.5m，厭氧區(qū)面積：QUOTEA=1250/4=312.5m2，已知總長(zhǎng)L=4×6+0.25×4=25m，QUOTE則總寬b=QUOTE，取12m，設(shè)兩格。（4）進(jìn)出水管污泥回流比R=100%，進(jìn)出水管流量QUOTE管道流速v=1.0m/s，則管道過水?dāng)嗝妫篈=Q/v=0.463/1.0=0.463m2管徑：取0.8m，即采用800mm管徑。校核管道流速：（5）出水堰及出水豎井初步估算δ/H<0.67，因此按薄壁堰來計(jì)算。a.出水堰式中：b——堰寬；H——堰上水頭高，取0.2m堰寬b取為2.8mb.出水豎井考慮可調(diào)堰安裝要求，堰兩邊各留0.3的操作距離。出水豎井長(zhǎng)L=0.3QUOTE+b=0.6+2.8=3.4m，出水豎井寬取B=1.7m，則出水豎井平面尺寸為L(zhǎng)×B=3.4m×1.7m，氧化溝出水孔尺寸為b×h=2.8m×0.5m。QUOTE6）曝氣設(shè)備選擇單座氧化溝需氧量：卡魯塞爾式氧化溝的曝氣設(shè)備采用特殊設(shè)計(jì)的立式低速表曝機(jī)，這種表曝機(jī)單機(jī)容量大，設(shè)備數(shù)量少，氧化溝溝深可達(dá)5m以上，較傳統(tǒng)的氧化溝節(jié)省占地10%～30%，土建費(fèi)用相應(yīng)減少（原培勝等，2006）。每座氧化溝設(shè)兩臺(tái)卡魯塞爾專用垂直軸表面曝氣機(jī)。充氧能力為1.8kgO2/(kw·h)QUOTE，則所需電機(jī)功率：取N=100kW，表面曝氣機(jī)葉輪直徑D=4000mm。7）回流比外回流比R：假設(shè)二沉池排放污泥濃度XR=8000mg/L，A2QUOTE/C氧化溝混合液濃度X=4000mg/L，則R=X/(XR-X)=100%。內(nèi)回流比r：由氧化溝Ⅳ的通道回流到缺氧區(qū)Ⅱ的回流量為Qr，通道寬度為1.0m、水深為4.0m、流速為0.3m/s，則Qr=1.2m3/s，最大回流比：r=(1.2×86400/20000)×100%=518%內(nèi)回流量可以通過安裝在回流通道上的旋轉(zhuǎn)閘板控制，混合液內(nèi)回流比r=300%～500%（劉長(zhǎng)榮和常建一，2002）。每座池厭氧區(qū)內(nèi)設(shè)2臺(tái)水下推進(jìn)器，每臺(tái)功率5.0KW。每座缺氧區(qū)內(nèi)設(shè)3臺(tái)淹沒式水下推進(jìn)器，每臺(tái)功率5.0KW。氧化溝內(nèi)厭氧區(qū)和缺氧區(qū)水下水下推進(jìn)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使污泥處于懸浮狀態(tài)，防止沉泥現(xiàn)象的發(fā)生(馬彬和陳峰，2008)。4.3.4二沉池進(jìn)行混合液固液分離，確保污水廠出水SS和BOD5等達(dá)到所要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，是生化處理不可缺少的一個(gè)組成部分。本設(shè)計(jì)擬采用中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式沉淀池。如下圖4-6所示：圖4-6輻流式沉淀池Fig.4-6Convergent-flowsedimentationtank本設(shè)計(jì)最大設(shè)計(jì)流量Qmax=1667m3/h，采用機(jī)械刮泥，各部分尺寸計(jì)算如下4-7：圖4-7輻流式沉淀池計(jì)算草圖Fig.4-7computinggraftofconvergent-flowsedimentationtank（1）沉淀部分水面面積設(shè)表面負(fù)荷q=0.9m3/(m2·h)QUOTE，n=2座。（2）池子直徑：取D=34m。（3）沉淀部分有效水深：設(shè)t=3h，h2=q′t=0.9×3=2.7m（4）沉淀部分有效容積：污泥部分所需容積：設(shè)S=0.5L/(人·d)QUOTE，T=4h，設(shè)計(jì)人口取N=100000污泥斗容積：設(shè)r1=2m，r2=1m，α=60o，則（5）污泥斗以上圓錐體部分污泥容積：設(shè)池底徑向坡度為0.05，則（6）污泥總?cè)莘e：V1+V2=12.7+171.22=183.92m3（7）沉淀池總高度：設(shè)h1=0.3m，h3=0.5mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.7+0.5+0.75+1.73=5.53（8）沉淀池池邊高度：H′=h1+h2+h3=0.3+2.7+0.5=3.5m（魏先勛，2002）。沉淀池出水采用環(huán)形集水槽，雙側(cè)溢流堰出水，最大堰上負(fù)荷為1.6L/s﹒m。每座沉淀池內(nèi)設(shè)1臺(tái)周邊傳動(dòng)的全橋式刮吸泥機(jī)，刮吸泥機(jī)橋架上還附帶有刮板，隨著刮板的移動(dòng)，將池表面浮渣至排渣斗內(nèi)。刮吸泥機(jī)、沉淀池與氧化溝協(xié)調(diào)連續(xù)運(yùn)行，排泥與污泥泵房協(xié)調(diào)動(dòng)轉(zhuǎn)。4.3.5污泥泵房泵房設(shè)于二沉池與氧化溝之間，回流活性污泥至生化池；提升剩余污泥至濃縮、脫水車間。最大污泥回流比：100%，正常污泥回流比：30～50%，剩余污泥總量：383.8m3/d（見4.3.8）?；亓魑勰啾?選用三臺(tái)螺旋泵，兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用。揚(yáng)程為8m，流量為200-300L/s。剩作污泥泵:選用兩臺(tái)小型高揚(yáng)程螺旋泵，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。揚(yáng)程為8m，流量為0-10L/s?；亓魑勰喔鶕?jù)氧化溝污泥濃度控制回流量，剩余污泥泵與污泥濃縮、脫水機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行。4.3.6消毒間及消毒池因?yàn)榧{污河段水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-88）中“IV”為準(zhǔn)，故需經(jīng)消毒處理后出水才能排放。加氯間為接觸消毒池提供氯氣，消毒池殺滅出廠污水中可能含有的細(xì)菌和病毒。 設(shè)計(jì)流量Q=4萬m3/d=1667m3/h；水力停留時(shí)間T=0.5h；設(shè)計(jì)投氯量為：C=3.0～5.0mg/La設(shè)置消毒池（接觸式）一座，為半地下式。池體容積V=QT=833.3m3，消毒池池長(zhǎng)L=21m，每格池寬b=5m，長(zhǎng)寬比L/b=4.2，接觸消毒池總寬B=nb=2×b=10m，消毒池有效水深設(shè)計(jì)為H1=4.0m，實(shí)際消毒池容積V′=BLH1=2×5×21.0×4.0=840m3，滿足有效停留時(shí)間的要求。 b加氯量計(jì)算設(shè)計(jì)最大投氯量為ρmax=5.0mg/L；每日投氯量為：W=ρmaxQ=5×40000×10-3=200kg/d=8.3kg/h氯庫(kù)儲(chǔ)存量按15天加氯量計(jì)算，選用1000kg貯氯鋼瓶，每日加氯量為1/5瓶，共貯用12瓶。氯庫(kù)內(nèi)還設(shè)有1臺(tái)漏氯自動(dòng)檢測(cè)儀。為確保安全，專門設(shè)漏氯吸收間安裝氯吸收裝置，以備大量泄氯時(shí)使用。 c混合裝置在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機(jī)2臺(tái)（立式）。實(shí)際選用JBK-2200框式調(diào)速攪拌機(jī)，攪拌器直徑φ2200，高度H=2000mm，電動(dòng)機(jī)功率為4.0KW。接觸消毒池設(shè)計(jì)為縱向折流反應(yīng)池。在第一格，每隔3m設(shè)縱向垂直折流板，第二格每隔7m設(shè)垂直折流板，第三格不設(shè)。圖4-8接觸消毒池Fig.4-8ComputingGraftofContactDisinfectionTank4.3.7污水計(jì)量設(shè)備為了提高污水廠的工作效率和運(yùn)轉(zhuǎn)管理水平，積累技術(shù)資料，應(yīng)準(zhǔn)確掌握污水量的變化情況，測(cè)量污水流量的設(shè)備和裝置要求應(yīng)當(dāng)是水頭損失小，精度高，操作簡(jiǎn)單且不易沉淀雜物，本設(shè)計(jì)中采用巴式計(jì)量槽，污水量測(cè)量測(cè)定范圍在0.250～1.800m3/s之間，主要部位尺寸如下： W=0.90mB=1.65mA=1.6832A/3=1.122C=1.20mD=1.56mH1=0.76mH2=0.53m圖4-9巴氏計(jì)量槽示意圖Fig.4-9ComputionGraftofPapMeasurementSlot測(cè)量計(jì)算公式為：Q=2.152H11.566式中：Q—流量，m3/sH1—上游水深，m。D=1.2W+0.48=1.2×0.9+0.48=1.56mC=W+0.3=0.9+0.3=1.2mB=0.5W+1.2=0.5×0.9+1.2=1.65m總長(zhǎng)L=B+0.6+0.9=1.65+0.6+0.9=3.15m4.3.8污泥濃縮池由于不設(shè)初沉池，只考慮剩余污泥。因此污泥量按剩余污泥量來計(jì)算。以濕污泥體積計(jì)：式中：Vss——以濕污泥體積計(jì)，剩余活性污泥量，m3QUOTE/d；QUOTEΔXss——產(chǎn)生的懸浮固體，kgss/dP——污泥含水率，%，此處取99.4%ρ——污泥密度，以1000kg/m3QUOTE計(jì)。則：本設(shè)計(jì)擬采用輻流式重力濃縮池。圖4-10污泥濃縮池計(jì)算圖Fig.4-10ComputingGraftofSludgeThickeningTank1）設(shè)計(jì)參數(shù) （1）進(jìn)泥含水率當(dāng)為初次污泥時(shí)，其含水率一般為95%～98%；當(dāng)為剩余活性污泥時(shí)，其含水率一般為99.2%～99.6%；當(dāng)為混合活性污泥時(shí)，其含水率一般為98%～99.5%。 （2）污泥固體負(fù)荷當(dāng)為初次污泥時(shí)，污泥固體負(fù)荷宜采用80～120kg/(m2·d)；當(dāng)為剩余活性污泥時(shí)，污泥固體負(fù)荷宜采用30～60kg/(m2·d)；當(dāng)為混合活性污泥時(shí),污泥固體負(fù)荷宜采用25～80kg/(m2·d)。 （3）濃縮后污泥含水率由二沉池進(jìn)入污泥濃縮池的污泥含水率，當(dāng)采用99.2%～99.6%時(shí)，濃縮后污泥含水率宜為97%～98%。 （4）污泥停留時(shí)間濃縮時(shí)間不宜小于12小時(shí)，但也不要大于24小時(shí)，以防止污泥厭氧腐化。 （5）有效池深 一般為4m，最低不小于3m。 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）濃縮池直徑式中:Q—污泥量，m3/dC—污泥固體濃度，g/l，進(jìn)泥含水率取99.4%，則C=6g/lM—濃縮池污泥固體通量，kg/(m2/d)，取25kg/(m3/d)A=383.8×6÷25=92.11m2則濃縮池直徑為：取為11m （2）濃縮池高度取污泥濃縮時(shí)間T=15h，則濃縮池有效水深：超高h(yuǎn)2取0.3m，緩沖層高h(yuǎn)3取0.3m，采用機(jī)械刮泥，池底坡度為1/20，取污泥斗下底直徑D1QUOTE=1m，取上底直徑D2=2mQUOTE，池底坡度造成的深度：污泥斗高度：H=h1+h2+h3+h4+h5=2.6+0.3+0.3+0.225+0.714=4.14m （3）濃縮后污泥體積4.3.9污泥脫水設(shè)備污泥脫水設(shè)備采用無錫金源環(huán)境保護(hù)設(shè)備有限公司提供的DY型帶式壓濾脫水機(jī)，該壓濾機(jī)是在引進(jìn)國(guó)外帶式壓濾脫水機(jī)的基礎(chǔ)上研制成功的。它廣泛應(yīng)用于污泥機(jī)械脫水，該機(jī)連續(xù)生產(chǎn)、節(jié)能、處理量大、操作方便，是污泥脫水的較好設(shè)備。DY系列帶式壓濾脫水機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、污泥布水機(jī)構(gòu)、濾帶調(diào)偏機(jī)構(gòu)、濾帶清洗機(jī)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、刮泥機(jī)構(gòu)、重力脫水區(qū)、壓濾脫水區(qū)、機(jī)架等組成（閃紅光，2002）。5污水處理廠平面布置及高程布置5.1污水處理廠平面布置由于廠區(qū)原始地形高差極大，遠(yuǎn)離沿河大道需要大量挖填方，因此廠區(qū)沿道路方向靠路平行布置。廠內(nèi)設(shè)一條東西向主干道路。道路由廠區(qū)東側(cè)進(jìn)廠。廠區(qū)東南區(qū)為綜合樓及廣場(chǎng)，東北區(qū)為生活區(qū)，西北區(qū)為污水處理區(qū)，西南區(qū)為遠(yuǎn)期預(yù)留地。明確分區(qū)以方便管理。廠區(qū)近期占地面積4.5萬m2，占地指標(biāo)為1.125m2/m3污水。其中綠化面積1.5萬m2，綠化率33.3%。廠區(qū)總平面布置遵循如下原則：（1）功能分區(qū)明確，構(gòu)筑物布置緊湊，減少占地面積。（2）考慮遠(yuǎn)期的發(fā)展，盡量為遠(yuǎn)期發(fā)展多留余地。（3）流程力求簡(jiǎn)短