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1、中州大学毕业设计论文题目：城市污水处理厂UCT工艺的设计二零一零年五月目 录摘要.5Abstract.61 前言.72 工程概况.93粗格栅设计.103.1 格栅的工艺原理103.2 设计说明103.3 常规设计原则103.4 设计参数123.5 格栅设计计算114 污水提升泵站设计.134.1 设计说明134.2 设计选型135 旋流沉砂池的设计.135.1 旋流沉砂池设计参数选取135.2 旋流沉砂池设计要求135.3 旋流沉砂池工艺尺寸确定146 辐流式初沉池的设计.156.1 初沉淀池的作用156.2 初次沉淀池的一般设计原则156.2.1 初沉池的设计参数要求166.2.2初次沉淀池
2、的工艺尺寸确定166.2.3初次沉淀池的工艺设计参数确定167 UCT生化池的设计及运行177.1 生化池设计计算.177.1.1 设计数据确定177.1.2生化池设计参数177.1.3 需氧量的计算187.2 生化池设计计算197.2.1 设计参数197.2.2设计计算197.2.3 鼓风机的选择237.2.4 空气管道的设计247.3 UCT工艺的结构与工作原理257.3.1 常规UCT工艺257.3.2 改良UCT工艺267.3.3 A2/O工艺267.3.4 倒置A2/O工艺278 二沉池的设计计算.288.1 二沉池的设计288.1.1 二沉池的工艺原理及功能288.1.2 二沉池设
3、计资料288.1.3 二沉池设计参数298.1.4二沉池设计计算298.2 二沉池进水配水槽设计计算308.3二沉池出水渠设计计算318.4二沉池排泥部分设计328.5 机械设备的选取359 污泥处理系统设计.369.1 污泥浓缩设计规定369.2 污泥浓缩池设计计算379.2.1 已知条件379.2.2 设计计算379.2.3 选用除泥设备399.2.4 污泥浓缩脱水机房399.2.5 污泥储罐409.2.6 污泥消化系统4010 结论.41参考文献.42致谢.43摘要(UCT)工艺是一项新的污水处理工艺，在脱氮、除磷及除磷脱氮方面有独特的效果。因此，研究(UCT)工艺的设计技术能够为改善城
4、市废水的脱氮除磷效果提供重要的理论基础。多功能UCT工艺，可根据水质、水量的变化以及季节的不同将系统灵活调整为常规UCT、改良UCT、A2/0和倒置A2/O等四种不同的处理工艺，从而保证了在不同的环境条件下均能达到最佳的运行工况。运行结果表明，该工艺既具有较高的COD、BOD、SS去除率，又解决了其他工艺在脱氮除磷时存在的问题，各项出水指标均达到了设计要求。关键词：城市污水处理 UCT工艺设计 脱氮 除磷Abstract (UCT) process is a new sewage treatment process, in the nitrogen, phosphorus and nitrog
5、en and phosphorus removal has a unique effect. Therefore, the study (UCT) process design techniques can improve the effects of urban wastewater nitrogen and phosphorus provide an important theoretical basis. Multi-UCT process, according to water quality, quantity and seasonal changes in the system f
6、lexibility to adjust the different conventional （UCT）, improved （UCT）, A2 / O and the inverted A2 / O such as four different treatment processes, to ensure the environment in different can achieve under the best operating conditions. The result shows that the process has both a high COD, BOD, SS rem
7、oval efficiency, but also resolved when the other process in nitrogen and phosphorus removal problem, the water index reached the design requirements.Keywords: Municipal Wastewater Treatment , UCT Process design, Denitrification, Phosphorus1 前言根据水利部水资源评价结果表明:全国多年平均年河川径流量为27115亿m3，多年平均年地下水资源量为8288亿m3
8、，扣除两者之间的重复计算量7279亿m3后，所得多年平均年水资源总量为28124亿m3。该总量居世界第6位，仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚等5国1。从总量上来说，我国的水资源不可谓不丰富。但由于我国幅员阔，人口众多，耕地总面积也不少，以占全球陆地6.4%的国土面积和全世界7.2%的耕地养育着占世界22%的人口，故而水资源的人均、亩均占有量少。据统计，我国人均占有水量约为2260m3，还不到世界平均值的1/4，居世界第121位;耕地每公顷平均占有水量为28320m3，仅为世界平均数的80%，远低于印度尼西亚、巴西、加拿大、日本等国。如果按国际标准，人均拥有水量达2000m3为严重缺
9、水边缘，人均拥有水量达1O00m3为起码要求，那么，中国己接近严重缺水的边缘，而且我国城市水资源更为缺乏。我国城市污水处理现状不容乐观，我国117座污水厂,大多数以二级生物处理为主,仅有24座一级污水处理厂。二级生物处理厂去除对象主要是BOD5和SS仅有极少数厂(如广州犬坦沙污水厂)有脱氮除磷功能。我国水体富营养化日趋严重,其原因一是城市污水处理率低;二是传统的活性污泥法仅能去除城市污水中20%40%的氮以及5%20%的磷。因此,大量兴建城市二级生物处理厂,不但投资大,运行费用高,并且脱氮除磷的效率也并不高2。随着我国城市化和工业化的发展,城市污水排放量必将大大增加。近20年来,我国城市污水年
10、排放量以每年6%的速度增长,预测到2020年将超过500亿吨。据统计现阶段我国城市污水处理率30%,二级处理率15%,工业用水的重复利用率为30%40%,实际可能更低,而发达国家为75%80%,甚至已达100%。经预测,如果要在2010年以前基本遏制城市水污染的蔓延趋势,保护城市供水水源,并在2030年以前使水环境有明显改善,2010年全国城市和建制镇的污水平均处理率应不低于50%,重点城市的污水处理率不低于70%;2030年城市污水的有效处理率必须达到80%以上。否则我国的水污染不仅不能得到控制,甚至还要继续扩展3。要达到以上目标,我们还要大力兴建城市污水处理厂,提高污水处理率。总之,我国城
11、市污水处理厂的建设和污水回用工程的实施还大有潜力,应给予充分的重视,把它作为解决城市水危机的重要措施来实行。长期以来,我国城市污水在处理过程中忽视对氮、磷等营养物质的处理,大量的未经过处理或处理不充分的含氮、磷废水外排,严重影响了地表水质,造成水体富营养化,所以城市对废水的脱氮除磷要求越现紧迫。一直以来生物法是人们普遍采用的脱氮除磷技术,多年的实际运用过程中,传统的生物法技术也得到很好的完善,出现了一系列的在脱氮、除磷及除磷脱氮方面有独特效果的处理技术和工艺4。为此研究发展城市污水处理中脱氮除磷工艺对减少水资源浪费，提高污水处理效果以及水的重复利用率有重要的价值意义为了达到预期的目标，我们必须
12、设计合理的污水处理系统，选择先进的工艺流程。本设计采用的是UCT工艺，内容主要是对UCT工艺中的单元处理设施的设计计算和运行进行具体介绍。内容包括：粗格栅、细格栅、平流沉砂池及巴式计量槽、初沉池、UCT生化反应池，二沉池、污泥处理系统、消毒设施等。2 工程概况某城市拟建设项目污水处理厂，进水COD=480mg/l， BOD5=220mg/l，SS=350mg/l，NH4+-N=55mg/L,TP=7.0mg/l要求出水COD=80mg/l， BOD5=20mg/l，SS=30mg/l，NH4+-N=20mg/L,TP=3.0 mg/L日处理污水量20104 m3/h。该污水处理厂进水中有60%
13、的生活污水和40%的工业废水，污水中除有机物含量较高外，NH4+-N和TP的含量也较高。综合国家现行产业技术政策对污水处理工艺的限制、环境要求达到的污染物去除率、运转经济性、污泥处理等因素后，决定采用UCT工艺，工艺流程见图1。UCT工艺可以解决硝态氮对除磷的不利影响，特别对于碳氮比和碳磷比不高的污水，更能显示其优越性5进水旋流沉沙池砂池提升泵房细格栅粗格栅初沉池二沉池加氯消毒间房UCT生化池池河流污泥泵房鼓风机房泥饼外排污水脱泥机房图1 工艺流程进水首先经粗格栅去除大颗粒悬浮固体，然后由进水泵房提升流经细格栅、旋流沉砂池进一步去除悬浮固体和细小的砂粒，之后进入UCT反应池，经二沉池沉淀后排入
14、河流。3 粗格栅设计3.1 格栅的工艺原理格栅，是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截留大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在水处理流程中，格栅是一种对后继处理构筑物或水泵机组具有保护作用的处理设备。3.2 设计说明 在进水前池设置了钢丝绳式粗格栅6台，安装角度为75，栅条长度为5m，栅条间距d为25mm，装深度为17m。格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵。3.3 常规设计原则1、设置在水泵前的格栅，其间隙应根据水泵要求而定。2、污水处理前的格栅栅条间隙，应符合下列要求：人工清除格栅以2540mm为宜械
15、清除格栅以1025mm为宜；最大间隙40mm。3、根据污水水质的实际情况设置粗细两道格栅。4、泵前的格栅间隙不大于25mm时，水泵后可不再设置格栅。5、栅渣的量与当地的特点、格栅的大小、污水的流量和性质以及下水道系统的类型因素有关。(1)格栅间隙在1525mm时，栅渣量取0.1 00.05 m3/103m3污水(2)格栅间隙在3050mm时，栅渣量取0.010.05 m3/l03m3污水6、若采用机械格栅时，格栅的数量不宜少于两台，若为一台时，应设置人工清除格备用。7、过栅流速一般采用0.61.0 m/s。8、格栅前渠道内的水流速度一般采用0.40.9 m/s。9、格栅的倾角宜采用45度70度
16、，若采用机械格栅，倾角可达80。10、通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。11、格栅间必须设置工作台，台面高出设计水位0.5m，工作台上应安装安全和冲洗口，工作台过道宽度不应小于0.7m，正面过道宽度按照清栅方式确定，人工清栅时不小于1.5m。12、机械格栅的动力装置(除水利传动外)一般宜设置在室内，或采用其它保护措施。13、机械清理的齿耙的移动速度为51.7m/s。14、格栅的栅条断面形状按表3-1选用。以上内容为设计参考资料6栅条断面形状一般采用尺寸（mm）公式说明正方形边长20取0.64圆形直径20=1.79锐边矩形宽10、厚50=2.24迎水面为半圆形的矩形宽10、厚50=1
17、.83迎水面、背水面均为半园形的矩形宽10、厚50=1.67表3-1栅条断面形状及一般尺寸和局部阻力系数3.4 设计参数栅前流程：v=0.409 m/s 取0.6 m/s，栅后流速：v=0.61.0 m/s 取0.8 m/s，采用中格栅，栅条间距：1625 mm 取20 mm栅渣截留量：0.010.1 m3/10 m3污水 取0.05m3/10m3污水倾角一般为：600700， 取=600栅前水深：h=0.4m栅条宽度：S=0.01 m进水渠宽：B1=0.75 m进水渠渐宽部位的展开角度：=200设计流量：平均日流量Qd =2105m3/d=2.31 m3/s取总变化系数Kz=1.55，则最大
18、日流量Qmax=2105m3/d1.55=12916.7 m3/h=3.5805m3/s3.5 格栅设计计算1、栅条间隙数n，取n=34条 2、栅槽有效宽度BB=s(n-1)+bn=0.01(34-1)+ 0.02034=1.01m栅前流速 ，符合要v=0.40.9m/s3、进水渠道渐宽部位的长度L1 4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度 , 一般取L2=0.5L1=0.1785m,5、格栅的水头损失：6、格栅前渠道超高， 一般取h2=0.3栅后槽的总高度 h总=h+h1+h2=0.8+0.056+0.3=1.156m格栅前的渠道深度 H1=h+h2=0.8+0.3=1.1m7、栅槽总长度
19、计算8、每日栅渣量（每单位体积污水拦截污物为W1=0.05m3/103m3 )图2 即为格栅的设计图纸拦截物量大于0.2 m3/d，须机械除污。需用机械格栅。根据计算得出的数据进行设计:在进水前池设置了钢丝绳式粗格栅6台，安装角度为60，栅条长度为635mm，栅条间距d为20mm，安装深度为17m。格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵。4 污水提升泵站设计4.1 设计说明 对于新建污水处理厂，污水只考虑一次提升。污水经提升后入旋流沉沙池。设计流量Qmax=1.0104 m3/h.4.2 设计选型 采用螺旋泵，设计流量Qmax=1.0104 m3/
20、h，采用5台螺旋泵，单台提升流量为2000 m3/h。根据上面计算，采用LXB1500型螺旋泵6台，5用1备。该泵提升流量为21002300 m3/h，转速42r/min，头数3，功率55kw,占地面积（2.0016.0）m2。5 旋流沉砂池的设计5.1 旋流沉砂池设计参数选取主要设计参数的选取是依据给水排水设计手册以及室外排水设计规范中的规定。理想的设计进水流速宜选用平均流量时的流速，介于0.60.9m/s。初期最小流速不宜0.6m/s,是小流量下沉积于渠道中的砂重新带入沉砂池。沉砂池最高时流量的停留时间不应小于30s。设计水力表面负荷宜为150200m3 /（m2.h),用沉砂池的表面负荷
21、来校核选取池体的体积是否满足设计要求。有效水深宜为1.02.0m，池径与池身比宜为2.02.5。污水的沉沙量可安0.03L/m3污水计算；合流制污水的沉沙量应根据实际情况确定。砂斗的容积不应大于2d的沉沙量，采用重力排砂时，砂斗斗壁与水平面的倾角不应小于550为宜7。5.2 旋流沉砂池设计要求最大设计流量：Qmax=3.5805m3/s设计水力停留时间：t=30s,水平v=0.1m/s。 水力表面负荷取值范围为150200m3/(m2h),本工程取q=200m3/(m2h)。最大流量水力停留时间t=50s。参考平流式沉砂池的设计要求,设计流速取v=0.150.20 m/s。5.3 旋流沉砂池工
22、艺尺寸确定1、沉砂池直径取D=9m2、有效水深取H=1.7m。3、池总高度:沉砂池直径为9m，深为3.2m，共有3座，单池设计高峰处理量为4063m3h。每座沉砂池设进、出水闸门各一个，池内装有功率为1.5kW的轴流搅拌器3套，并配套功率为7.5kW、流量为180m3h、出口压力为170kPa的罗茨鼓风机3台。沉砂池出水经3条喉宽为1m、单条设计流量为3125m3h的巴氏计量槽后进入初沉池 图3 旋流式沉砂池设计图纸6 辐流式初沉池的设计6.1 初沉淀池的作用沉淀池主要去除悬浮于污水中的可沉淀的固体物质。按在污水处理流程的位置，主要分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池的作用是对污水中的无机物
23、为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。二次沉淀池的作用是对污水中的微生物为主体的、比重小的，因水流作用已发生上浮的生物固体悬浮物进行沉淀分离。此外，还有在二级处理后设置的化学沉淀池，即在沉淀池中投加混凝剂，用以提高难以生物降解的有机物、能被氧化的物质和产色物质等的去除效率。本工艺采用辐流式沉淀池：池体平面多为圆形，也有方形的。直径较大而深度较小，直径为20100m,池中心水深不大于4m，周边水深不小于1.5m。废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。其优点是：采用机械排泥，运行较好；管理较简单；排泥设备已趋定型。
24、缺点：机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。适应条件：适用于大、中型污水处理厂、地下水位较高的地区。6.2 初次沉淀池的一般设计原则1、设计流量应按分期建设考虑：(1)当污水为自流时，应按每期的最大设计流量计算。(2)当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算。(3)在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。沉淀时间不宜少于30 min。2、沉淀池的只数沉淀池的只数不应小于2个。3、沉淀池的几何尺寸沉淀池超高不少于0.3m；缓冲层高采用0.30.5m；贮泥斗的斜壁的倾角，方斗不宜小于600，园斗不宜小于550；排泥管的直径不应小于200mm。4、沉淀池出水部分一般采用堰流，在堰口
25、保持水平。出水堰的负荷为：对初沉池，应不大于2.9 L/(s.m)5、贮泥斗的容积一般按不大于2日的污泥量计算。6、排泥部分沉淀池采用静水压力排泥时，初沉池的应不小于14.71kPa(1.5mH2O)。7、池径 20m，一般采用周边传动的刮泥机。8、非机械刮泥时，缓冲层高0.5m。机械刮泥时，缓冲层高上缘宜高出刮泥板0.3m。 9、进水口周围整流板的开孔面积为过水断面积的6%-20%86.2.1 初沉池的设计参数要求设3座辐流式中进周出沉淀池，单池直径为42m，池边有效水深为4.3m，池底坡度为12：1，池容为5400m3，设计表面负荷为196m3(m2h)停留时间为1.24h。初沉池可以去除
26、约50%的悬浮物、25%的BOD5。每座初沉池均设有直径为40m的刮泥机1台，刮泥机每小时运行一周。6.2.2初次沉淀池的工艺尺寸确定1、表面负荷q立方米/（平方.米小时），初沉池取1.0-2.0，二沉池0.71.0本工艺取表面负荷为：q=1.96m3(m2h)2、沉淀池表面积F平方米：3、沉淀池直径Dm(内径)取整数Dm=42m4、沉淀池外行尺寸取整值D1m=42.5m5、池壁d=0.5m6、沉淀池高度4.5m7、沉淀池超高0.5m8、池直径与有效水深之比612； 本工艺设计为：9.89、坡向泥斗的底坡0.05； 10、停留时间宜为：11.5h； 本工艺设计为：1.24h11、刮泥机转速为1
27、3r/h，刮泥机外缘线速度3m/min；6.2.3 初次沉淀池的工艺设计参数确定 相关参数：污泥容重：=1000 kg/m3 流量：Q=200000m3/d 污泥储存时间：T=2d 含水率：p=95% 悬浮物浓度：C1=500mg/L 悬浮物去除率：=70% 图4 普通辐流式初沉池结构图7 UCT生化池的设计及运行7.1 生化池设计计算 7.1.1 设计数据确定生化反应池4座。单座池长为160m，宽为62370m，水深为6m，有效池容为57370m3，由厌氧段、缺氧段和好氧段组成，好氧段预留一机动区，其中厌氧段池容为9120m3，缺氧段池容为9900m3，好氧段池容为38350m3。全池总停留
28、时间为15h，泥龄为12d，气水比为7.6：l，污泥负荷为0.104kgBOD5(kgMLSSd)。每座反应池安装刚玉曝气器约12500个，设叶轮直径为650mm、功率为5kW的搅拌器8台，叶轮直径为2200mm、功率为4kW的推进器16台，安装内回流泵6台。反应池的几何池型采用完全混合式和推流式相结合的流态布置，其中厌氧段和缺氧段采用完全混合循环流方式，机动区和好氧段采用推流式。该生化池可根据需要通过改变进水及内外回流的位置，将工艺调整为常规UCT、改良UCT、A2/O、倒置A2/O等四种运行工艺。7.1.2生化池设计参数当无试验资料时，设计可采用经验值项目设计参数BOD污泥负荷N2kgBO
29、D/(kgMLSS.d)0.150.2(0.150.7)TN负荷kgTP/(kgMLSS.d)0.05TP负荷kgTN/(kgMLSS.d)0.0030.006污泥浓度(mg/L)20004000(3000500)水力停留时间（h）68;厌氧:缺氧:好氧=1:1:（34）污泥回流比（%）25100%混合液混流比（%）200(100300)泥龄1020（2030d）溶解氧浓度（mg/L）好氧段DO=2mg/L缺氧段DO 0.5mg/L厌氧段DO0.2mg/L表717.1.3 需氧量的计算脱氮工艺的好氧段需氧量，应包括有机物降解的需氧量和硝化需氧量两部分，并考虑扣除排放剩余污泥所减少的BOD5和氨
30、氮的氧当量(此部分BOD5和氨氮并未消耗)以及反硝化过程的产氧量，按下式计算：式中：O2为需氧量(kg/d)；Lr为BOD去除量(kg/d)Lr=KQ(Lo-Le)式中：Q为污水平均日流量(m3/d)；K为污水日变化系数；Lo，Le分别为污水流入、流出的BOD浓度(kg/m3)Nr，为氨氮被硝化去处量(kg/d)，即Nr=QK(NKo-NKe-NKe)-0.12 Xw式中：KNo，KNe，分别为进、出水K氏氮浓度(kg/m3)；Xw为每天生成的剩余活性污泥的量(kg/d)；0.12为生物体中氮含量的比例；ND为硝态氮的脱氮量(kg/d)ND=QK(NKo-NKe-NOe)-0.12 Xw式中：
31、NOe为出水中硝态氨的浓度(kg/m3)，其余符号同上，a,b,c分别为BOD5、NH4+-N和活性污泥氧当量，其数值分别为1、4.6、1.42，详细的计算公式为：式中：第一项为有机物降解的需氧量；第二项为氨氮硝化需氧量；第三项为反硝化脱氮所放出的氧量。b0.56=4.60.562.6，即每千克硝态氮被反硝化脱氮释放出2.6kg氧量；第四项为排放剩余污泥氧当量的总和。7.2 生化池设计计算7.2.1 设计参数水力停留时间：t=15hBOD污泥负荷：Ns=0.18kgBOD5/(kgMLSS d)回流污泥浓度：污泥回流比：33%曝气池混合浓度：7.2.2设计计算1、曝气池容积（1）有效容积（2）
32、有效深度H1=4.5m 取超高0.5m,则总高度H=5.0+0.5=5.5(m)（3）有效面积（4）取4个池子，设5廊道曝气池，廊宽为8m。取65m介于5070m，合理符合规定：L(510)B（5）各段停留时间缺氧池：厌氧池：好氧池=1:1:4缺氧池：t1=2.5h厌氧池：t2=2.5h好氧池：t2=10.0h2、剩余污泥量（1）降解生成污泥量（2）内源呼吸分解泥量 （3）不可生物降解和惰性悬浮物量NVSS该部分占总TSS的40（4）剩余污泥量每日生成活性污泥量（5）湿污泥量(剩余污泥含水率p=99.2)（6）污泥龄（7）内回流比3、需氧量的计算（1）最大需氧量 （2）平均需氧量（3）去除每千
33、克BOD5的需氧量（4）最大需氧量与平均需氧量之比4、计算曝气池内平均溶解氧饱和度采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于池底，距池底0.2m，淹没深4.0m，计算温度为300C在运行正常的曝气池中，当混合液在l 5300C范围内，混合液溶解氧浓度C能够保持在1.52.0mg/L左右，最不利的情况将出现温度为30350 C的盛夏，故计算水温采用300CCsb为鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值(mg/L)；Cs为在大气压力条件下，氧的饱和度(mg/L)；Pb为空气扩散装置出口处的绝对压力(Pa)；Ot为气泡离开池面式样的百分比()。（1）空气扩散装置出口处的绝对压力Pb=P+9.81034.5
34、=1.013105+9.81034.5=1.45105Pa（2）气泡离开池面的氧的百分比、EA为空气扩散装置的氧的转移效率一般为61 2取10（3）查表确定20o和30o的氧的饱和度5、计算鼓风曝气池时脱氧清水的需氧量6、求供气量每立方米污水的需氧量校核每千克BOD5气的需氧量7.2.3 鼓风机的选择（1）鼓风机配套电动机的理论输出功率式中，Gs供气量，Gs=1428.05 m3/min；P1空气进口处的绝对压力，mmH2O；P2空气出口处的绝对压力，mmH2O；该设计P2=P1+4800+1500=10130+4800+1500=16430(mmH2O)其中，1500mmH2O为空气管道的压
35、力损失(500mmH2O)和扩散装置的压力损失(1000mmH2O) 1000之和。电动机传动效率，一般为0.7；K空气压缩指数，k=140； （2）鼓风机的选择取风管的阻力为500mmH20，微孔曝气头的装置压力损失为350mmH20，则总压力损失为：850mmH20。设微孔曝气器设在距池底0.2m处，则H：4.5-0.2=4.3(m)，鼓风机所需的风压：H0=4.3+0.85=5.15(mH20)，再加上超高的0.5mH20的剩余压力， H0=4.3+0.85=5.15(mH20)，再加上超高的0.5mH20的剩余压力，则总压力为H总=5.15+0.5=5.65(mH20)。根据以上计算，
36、选用8台LG60/7000型罗茨鼓风机，其电动功率230KW，其中一台备用。7.2.4 空气管道的设计总需氧量为 取24m3/s（1）干管取干管的空气流速为V1=14 m/s干管截面积则干管直径即1092mm 取1100mm（2）支管取支管的空气流速为V2=8 m/s每隔3.0m安一根，每根长8.0m则支管个数为支管截面积为 支管直径 取240mm每根支管并行2根穿孔管，穿孔管长0.5m取每个孔眼直径为D3=20mm则每个孔眼的面积为 取气体出眼流速为V3=12m3/s则每个孔眼的出气量为孔眼数为每孔眼间距为45 mm7.3 UCT工艺的结构与工作原理本工程进水中约有40的工业废水，水质、水量
37、变化较大，为此在工程设计中采用了可以调节的多功能UCT工艺，生化池的平面结构如图5所示。其中4为好氧段，由5条串联廊道组成，2为缺氧段，1和3在不同的工艺可调整为厌氧段或缺氧段，1、2和3均设有进水调节堰门，1和2还设有好氧段混合液回流闸门和二沉池回流污泥闸门，1设有缺氧段混合液回流闸门。在实际运行中，根据水质、水量和季节的变化，通过调节1、2和3的堰门和闸门可将系统灵活转变为常规UCT工艺、改良UCT工艺、A2/O工艺和倒置A2/O工艺。 图5 UCT生化池平面结构7.3.1 常规UCT工艺打开图5中的1进水调节堰门和缺氧段混合液回流插板闸，以及2回流污泥插板闸、2好氧段混合液回流闸门，关闭
38、其余可调堰门及闸门即可转变成常规UCT工艺，工艺流程如图3所示，此时1为厌氧段，2和3为缺氧段。缺氧混合液回流二沉池出水好氧池缺氧池厌氧池一级出水好氧混回液回流回流污泥剩余污泥图6 常规UCT工艺流程在常规UCT工艺中，二沉池的回流污泥和好氧段的混合液分别回流到缺氧段，其中携带的NO；通过反硝化得以去除，另增设了缺氧段至厌氧段的混合液回流，实现生物释磷。这样就有效地避免了反硝化和释磷争夺有机质而相互影响，实现了高效脱氮除磷。但该工艺由于增加了两段混合液内回流会造成运行费用增加。对于污水中有机物、氮、磷浓度都较高，又处于满负荷运转的冬、春季节，该工艺是一种最理想的处理工艺。7.3.2 改良UCT
39、工艺打开图5中的1进水调节堰门和缺氧段混合液回流插板闸及2回流污泥插板闸，关闭其余调节堰门及闸门即转变成改良UCT工艺，工艺流程如图4所示，此时1仍为厌氧段，2和3为缺氧段。缺氧污泥回流二沉池出水好氧池缺氧池厌氧池一级出水回流污泥剩余污泥图7 改良UCT工艺流程与常规UCT工艺相比，改良UCT工艺减少了好氧段向缺氧段的混合液回流，这主要适用于污水中有机物、SS磷含量都较高，而氮含量不是很高，污泥具有较好的吸附凝聚性能的春季。该工艺同样克服了反硝化和释磷争夺有机质的问题，而且减少了一段混合液内回流，运行费用也会降低。7.3.3 A2/O工艺打开图5中的1进水调节堰门、1回流污泥插板闸以及2进水调
40、节堰门、2好氧段混合液回流插板闸，关闭其余调节堰门及闸门即可转换成AO工艺，工艺流程如图5所示，此时1仍为厌氧段，2和3为缺氧段。缺氧混合液回流 二沉池出水好氧池缺氧池厌氧池一级出水剩余污泥回流污泥图8 A2/O工艺流程A2/O工艺的分点进水方式，保证了缺氧池中的反硝化和厌氧池的生物除磷对碳源的需求，其混合液内回流形式提高了系统的生物脱氮效率。但二沉池回流污泥直接回流到厌氧段，会造成回流污泥中NO；在厌氧段反硝化时与释磷菌争夺碳源，导致不能充分释磷，使出水中磷含量偏高。因此，该工艺目前在强化脱氮除磷的污水处理厂的应用逐步减少。但该工艺只有一段混合液内回流，运行费用相对较低，可用于进水中有机物、
41、氮含量较高，而SS、磷含量不是很高，且污泥吸附凝聚性能不是很好的秋、冬季节。7.3.4 倒置A2/O工艺打开图5中的1进水调节堰门、1回流污泥插板闸、l好氧段混合液回流插板闸及2好氧段混合液回流插板闸、3进水调节堰门，关闭其余调节堰门及闸门，即可转换成倒置A0工艺，工艺流程如图6所示，此时1和2为缺氧段，3为厌氧段。可调进水出水二沉池一级出水好氧池厌氧池缺氧池好氧混合液回流剩余污泥回流污泥图9 倒置A2/O工艺流程倒置A2/O工艺是将A2/O工艺的厌氧段、缺氧段倒置，缺氧段设在厌氧段之前。回流污泥、好氧段混合液回流和大部分污水先进人缺氧池，回流污泥和好氧段混合液中的；在此进行反硝化去除，使脱氮能力得到显著加强，也避免了回流污泥中携带的NO3-段的不利影响，确保后续厌氧池处于绝对厌氧状态。聚磷微生物经历厌氧环境之后直接进入生化效率较高的好氧段，其在厌氧环境下形成的吸磷动力得到了更有效的利用，从而提高了对磷的去除效率。该工艺对于氮磷含量都较高、水温相对较低的污水都有较好的去除效率。8 二沉池的设计计算8.1 二沉池的
