某污水处理厂毕业设计优秀完整版（包含图纸）.doc

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1、 目 录设计说明书8第一部分 城市排水管网的设计8第1章 设计概述81.1 设计依据、原则、任务、要求81.1.1 设计题目81.1.2 设计依据81.1.2 设计编制原则81.1.2设计任务81.1.2设计要求81.2设计内容91.3 B县原始资料9第2章 城市排水体制的确定102.1 方案一:分流制102.1.1分流制的定义102.2.2分流制的优缺点102.2 方案二:合流制112.1.1合流制的定义112.2.2合流制的优缺点112.3 方案确定原则112.4 方案确定11第3章排水管网设计113.1确定排水区界及划分排水流域113.1.1 排水区界113.1.2 排水流域123.2

2、排水管网定线123.2.1排水管网定线原则123.2.2定线的影响因素123.2.3定线方案比较123.3排水管网水量计算说明133.3.1 水量计算方法与步骤133.3.2 水量计算公式说明133.4管网水力计算说明133.4.1 水力计算的目的133.4.2 水力计算的设计数据143.4.3 水力计算的方法具体规定：143.4.4 进行管道水力计算时应注意的问题143.4.5 水力计算的结果15第二部分污水处理厂的设计说明16第1章工艺流程的确定161.1城市污水处理的现状和发展161.1.1目前存在的问题161.1.2今后的发展趋势161.2污水处理中生物方法的比较171.2.1适合于中

3、小型污水处理厂的除磷脱氮工艺171.2.2 SBR工艺和氧化沟工艺的比较181.2.3 氧化沟的选择181.3工艺流程的确定201.3.1工艺流程图201.3.2格栅201.3.3沉砂池201.3.4氧化沟211.3.5沉淀池211.3.6污泥处理21第3章 污水处理构筑物设计说明223.1进水闸井223.1.1计算223.1.2设备223.2粗格栅223.2.1格栅规范要求223.2.2格栅设计说明223.3细格栅233.4沉砂池设计233.4.1沉砂池设计要求233.4.2沉砂池设计说明233.5氧化沟243.5.1说明243.6二沉池243.6.1设计参数243.6.2 运行参数24第4

4、章 污泥处理构筑物的设计244.1污泥泵房244.2污泥浓缩池254.3脱水机房25第5章 污水处理厂总体布置255.1污水厂厂址选择255.1.1污水厂厂址选择应遵循下列各项原则255.2污水厂平面布置265.2.1污水处理厂平面布置的原则265.2.2本设计污水厂的平面布置265.3污水厂的高程布置275.3.1污水厂高程的布置方法275.3.2污水厂高程布置原则27设计计算书28第章管网计算说明281.1污水干管水量计算281.2污水干管水力计算30第2章污水处理工艺计算说明332.1 格栅的设计计算332.2 平流式沉砂池的设计372.2.1 设计要求372.2.2 设计参数372.3

5、 氧化沟的设计402.3.1 设计参数402.3.2 设计计算402.4二沉池的设计442.4.1 设计要求442.4.2 设计参数442.4.3 设计计算45第3章 污泥处理工艺的设计计算493.1 浓缩池的设计493.1.1 设计要求493.1.2设计参数493.1.3设计计算493.2污泥控制室513.2.1 污泥提升泵513.2.2 污泥控制室的布置513.3脱水机房513.3.1机械脱水513.3.2 设计计算51第4章污水处理厂高程计算524.1高程计算原则524.2水头损失计算534.3高程计算53附录56致谢56参考文献57设计说明书第一部分 城市排水管网的设计第1章 设计概述

6、1.1 设计依据、原则、任务、要求1.1.1 设计题目新疆B县城市排水工程1.1.2 设计依据a.排水工程毕业设计任务指导书；b.给水排水设计手册；b.排水工程(上、下)册；c.排水工程设计规范；d.给水排水标准图集；e.给水排水工程结构设计规范；f.给水排水制图标准；g.室外排水工程设计规范97版（GBJ14-87）；h.城市污水处理工程项目建设标准；i.污水综合排放标准（GB8978-96）；g.其他相关设计资料。1.1.2 设计编制原则a、根据B县建设规划，对管网和污水处理厂进行统一规划，做到近、远期相结合，以近期为主，为远期发展留有余地。b、依据B县建设规划和排水专业规划，确定出符B县

7、实际需要的排水工程建设规模。c、根据城镇建设规划，确定排水系统。d、结合城镇具体情况，提出技术可靠经济合理的工程建设方案。e、保证污水达标排放，并得以综合利用。1.1.2设计任务a.排水管网规划设计，含两个以上的方案比较；b.污水处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；c.污泥处理工艺设计，含部分单体构筑物的工艺施工图设计；d.污水处理厂平面布置；e.污水处理厂平面布置；1.1.2设计要求a.完成排水管网的定线，至少对两个排水管网定线方案（也可以是局部变化的方案）进行技术经济比较，从中优选。b.排水管网的主干管、区域干管、支干管应进行详细的水力计算。c.根据原始资料与城市规划情况、并考

8、虑环境效益与社会效益，合理地选择污水处理厂的位置。d.根据水体自净能力以及要求的处理水质并结合当地的具体条件，如水资源情况、水体污染情况等来确定污水处理程度与处理工艺流程。e.根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺方法，进行各单体构筑物的设计计算。f.污水处理厂的平面布置要紧凑合理， 节省占地面积，同时应保证运行管理方便。g.在确定污水处理工艺流程时，同时选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有构筑物都进行设计计算，如包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸与所需的材料与规格等。h.对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必需的设计与计算，包括各部位构件的形

9、式、构成与具体尺寸等。i.污水与污泥处理系统要做出较准确的水力计算与高程计算1.2设计内容排水工程毕业设计一般包括城市排水工程规划与城市污水处理厂工艺设计两方面的内容。a.城市排水工程规划城市排水工程规划具体包括以下几项内容：（1）排水系统体制的选择（2）排水管道规划及污水处理厂的位置选择。具体有排水管网定线，污水处理厂的位置确定、排水管网的水力计算、绘制排水工程规划图及污水主干管纵断面图。b城市污水处理厂工艺设计 城市污水处理厂工艺设计具体包括以下几项内容。 (1)污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定、各单体构筑物的工艺设计。要求绘制部分主要构筑物的工艺施工图。(2)污泥处

10、理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算，包括工艺流程的确定、单体处理构筑物的工艺设计。(3)污水处理厂的平面布置，包括污水处理厂处理构筑物和辅助建筑物的平面布置图及工艺平面图绘制。(4).污水处理厂竖向布置及高程计算。1.3 B县原始资料1地形与城市规划资料 (1)城市地形与总体规划图一张，比例为1：5000。 (2)城市人口密度为160人/公顷，居住区生活污水量标准为近期120L/人.天，远期130L/人.天。2地形地貌B县位于天山南部中段，地处东经82.3584.17,北纬40.46-42.35之间。全县总面积1.52万平方公里,期中南部平原约占总面积的53.8%，北部山地约占46.2%

11、。B县东连巴音郭楞蒙古自治州的轮台县，西接阿克苏地区的新和县、拜城县，北与巴音郭楞蒙古自治州的和静县相邻，南通沙雅，是南疆四地州的东大门。B县的地形特点北高南低，西高东低，平均坡降约89左右，县城平均海拔在1030-1070米之间。3地震设防烈度确定B县的地震基本设防烈度为7度。4气候特征B县地处欧亚大陆腹地，纬度较高，其气候特点是：冬季长且寒冷，降雨量稀少，蒸发量大，气候干燥日照长，风多，年主导风向是北风。城区内地下水位偏高，丰水期在2.5米左右，地下水流向与城镇地形坡度相同，由北向南。B县水土光热资源丰沛。属温带大陆性气候，年均气温为11.4，年均降水量为64.5毫米，无霜期长达266天，

12、是全国年平均晴天最多的县市；全县耕地面积达79万亩，可垦荒地约350万亩；全国最长的内陆河塔里木河流经县域，渭干河、库车河两大河系年径流量达14.8亿立方米，地下水年总补给量达7.14亿立方米，具有发展现代农业的有利条件。县城历年冻土深度1.5米。5水文及水质经测试，污水排出口地水质指标是：SS240mgL，COD260mgL，BOD200mgL。污水级处理后，其水质至少达到二级排放标准，应当满足：SS40mgL，COD60mgL，BOD30mgL。其他特殊要求根据计算确定。第2章 城市排水体制的确定2.1 方案一:分流制2.1.1分流制的定义将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自

13、独立的管渠内排除。分流制是将城市污水全部送至污水厂进行处理。初雨径流未加处理就直接排入水体。2.2.2分流制的优缺点其缺点是初降雨水径流对水体的污染相当严重，优点是方式比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求。从总造价来看完全分流制比合流制可能要高。即在降雨量与总污水量的比例较小的情况下，采用分流制，造价要高与合流制。从维护管理方面来看，分流制系统可以保持管内的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。2.2 方案二:合流制2.1.1合流制的定义合流制排水系统是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管渠内排除的系统。合流制将

14、城市生活污水、工业废水和雨水全部截留送往污水厂进行处理，从控制和防止水体的污染来看，是较好的。2.2.2合流制的优缺点从造价方面来看，据国外有的经验认为合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20%40%。从维护管理方面来看，晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时才接近满管流，因而晴天时合流制管内流速较低，易于产生沉淀。2.3 方案确定原则2.2.2合理选择排水体制的重要性合理地选择排水系统的体制，是城市排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资用以及维护管理费用。2

15、.2.选择排水体制的要求排水系统的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定。根据该市的城市和工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用情况、原有排水设施、水质、水量、地形、气候和水体等条件，从全局出发，在满足环境保护的前提下，通过技术经济比较，综合考虑后确定排水体制。工业企业排出的废水应尽量考虑直接排入城市排水系统，利用城市排水系统统一排除和处理，这是比较经济的，但同时要满足室外排水规范的规定。该市的工业废水量不大，而且所有污水可经适当处理后排放，因此，工业废水可与城市生活污水一起排放。2.4 方案确定考虑到降水量，结合远期发展和环境的需要，采用分流制比较好。第3章排水管网设

16、计3.1确定排水区界及划分排水流域3.1.1 排水区界排水区界是污水排水系统设置的界限。本设计排水区界的确定见总平面及管道布置简图。3.1.2 排水流域根据该县地形特点北高南低，西高东低，保证流域内绝大部分污水能以自流方式接入的划分原则进行流域划分，划分结果详见管道布置简图。3.2 排水管网定线3.2.1排水管网定线原则在城镇总平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管道定线。正确的定线是合理的、经济的设计污水管道系统的先决条件，是污水管道系统设计的重要环节。管网定线一般按主干管、干管、友管顺序依次进行。定线的主要原则是：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的水污水能自流排出。

17、包含污水处理厂的排水工程，管网在定线之前，还要首先确定污水处理厂的厂址，以便确定管线走向及控制点。污水厂厂址选择的原则：厂址的选择应根据城市总体规划，结合污水厂规模和城市地形等因素综合考虑，通过技术经济比较确定。（1）厂址应选择在工程地质条件较好的地方；（2）水厂应少占用农田、少拆迁，有一定的卫生防护距离，并留有适当的发展余地；（3）水厂选择在城镇的下游，夏季最小频率风向的上风向侧；（4）有方便的交通、运输和水电条件；（5）厂区的地形不受水淹。有良好的排水条件。便于污水、污泥的排放和利用。根据所给城市的平面图，该县城的地形为北高南低。夏季最大频率风向是正北，最小频率风向是东南，所以，污水厂的位

18、置选在县城的南方偏东处。3.2.2定线的影响因素定线的影响因素包含：1 地形和用地布局；2 排水体制和线路数目；3 污水厂和出水口位置；4 水文地质条件；5 道路宽度，地下管线构筑物的位置；6 工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。 地形是影响管道定线的主要因素。定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。在地形平坦地区，应避免小流量的横支管长距离平行于等高线敷设，让其尽早接入干管。宜使干管与等高线垂直，主干管与等高线平行敷设。当地形坡度很大时，主干管与等高线垂直，干管与等高线平行。3.2.3定线方案比较 根据定线原则及影响因素，本设计特制定两种不同的定线方案。 方案一

19、：干管与等高线垂直，主干管与等高线平行敷设，其结果详见附录管网平面布置简图1。 方案二：主干管与等高线垂直，干管与等高线平行布置，其结果详见附录管网平面布置简图2。 方案比较：两种方案均充分利用了地形的原有坡度，污水都可依靠重力自流，所以无法直接确定谁优谁劣，需在对每种方案进行水力计算之后确定。即根据水力计算结果中的管径、管长、埋深等进行经济比较确定出一个合理、经济的方案。经计算，发现方案二在管径、管长相差不大的情况下，埋深普遍小于方案一，因此选用方案二。3.3排水管网水量计算说明3.3.1 水量计算方法与步骤a. 水量计算方法先根据县城居住区人口密度和居民污水定额计算出每公顷街区面积的生活污

20、平均流量（比流量），再由各街区面积计算各街区生活污水流量。工业污废水按集中流量的方式计入管段流量。b.水量计算步骤（1） 将各街区编上号码，并按各街区的平面范围计算它们的面积，用箭头标出各街区污水排出的方向。结果详见管网平面布置简图一、二及计算说明书。（2） 根据设计管段的定义和划分方法，将各方案中的各干管及主干管中有本段流量进入的点，集中流量及旁侧支管进入的点，作为设计管段的起迄点的检查井编上号码。各设计管段的设计流量列表进行计算，结果见计算书管网水量计算表。3.3.2 水量计算公式说明公式：式中：q每公顷街区面积的生活污平均流量（比流量），L/(s；n居住区生活污水定额，本设计取n=130

21、 L/(cap d)；p居住去人口密度，本设计为p=160 cap/ha。公式：Q=式中：Q相应街区的管段流量，L/S；F管段服务的街区面积，ha。3.4管网水力计算说明3.4.1 水力计算的目的 污水管道水力计算的目的，在于选择合理经济的管道断面尺寸、坡度和理深。3.4.2 水力计算的设计数据（1） 设计充满度在设计流量下，污水在管道中的水h和管道直径D的比值称为设计充满度。我国的按非满流（）进行设计，这样按规定的原因是：a.保留一部分管道断面，为未预见水量的增长留有余地，避免污水溢出。b.留出适当空间，以利管道的通风，排出有害气体。设计充满度见下表：充满度规范管径充满度2003000.55

22、3504500.655009000.7010000.75（2） 设计流速和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫做设计流速。为了防止管道中产生於积和或冲刷，设计流速不宜过小或过大，应在最大和最小设计流速范围之内。我国规定污水管道的最小设计流速定为0.6m/s，非金属管道的最大设计流速为5m/s。（3） 最小管径在街区和厂区内最小管径定为200mm，在街道下为300mm。（4） 最小设计坡度相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度为最小设计坡度。管径200mm的最小设计坡度0.004；管径300mm的最小设计坡度0.003。（5） 管道的埋设深度管道埋深是指管道内壁底到地面的距离。规范规定：无

23、保温措施的生活污水管道或水温与生活污水接近的工业废水管道，管底可埋设在冰冻线以上0.15m，结合本设计冻土线为1.5m，可确定最小埋深为1.35m。3.4.3 水力计算的方法具体规定：根据已知的设计流量，确定管段的断面尺寸和敷设坡度，选择管道断面尺寸，必须在规定的设计充满度和设计流速的情况下，能够排泄设计流量。管道坡度参照地面坡度和最小坡度确定。3.4.4 进行管道水力计算时应注意的问题（1）必须细致研究管道系统的控制点。这些控制点常位于本区的最远或最低处，它们的埋深控制该地区污水管道的最小埋深。各条管道的起点、低洼地区的个别街坊和污水出口较深的工业企业或公共建筑都是研究控制点的对象。（2）必

24、须细致研究管道敷设坡度与管线经过地段的地面坡度之间的关系。使确定的管道坡度，在保证最小设计流速的前提下，又不使管道的埋深过大，以及便于支管的接入。（3）水力计算自上游依次向下游管段进行，一般情况下，随着设计流量逐段增加，设计流速也应相应增加。如流量保持不变，流速不应减小。只有在管道坡度由大骤然变小的情况下，设计流速才允许减小。另外，随着设计流量逐段增加，设计管段也应逐段增大，但当管段坡度骤然增大时，下游管段的管径可以减小，但缩小的范围不得超过5010mm。（4）在地面坡度太大的地区，为了减小管内水流速度，防止管壁被冲刷，管道坡度往往需要小于地面坡度。这就有可能使下游管段的覆土厚度无法满足最先限

25、值的要求，甚至超出地面，因此在适当的点可设置跌水井，管段之间采用跌水连接。（5）水流通过检查井时，常引起局部水头损失，检查井底部在直线管道上要严格采用直线，在管道转弯处要采用匀称的曲线。通常直线检查井可不考虑局部水头损失。（6）在旁侧管与干管的连接点处，要考虑干管的一定埋深是否允许旁侧管接入。若连接处旁侧管的埋深大于干管埋深，则需要在连接处的干管上设置跌水井，以使旁侧管能够接入干管。另一方面，若连接处旁侧管的管底标高比干管的管底标高高出许多，为使干管有较好的水力条件，需要在连接处前的旁侧管上设置跌水井。3.4.5 水力计算的结果 设计手册中排水管渠的流速，是按下列公式计算得出的： v =式中

26、v 流速（ms）； R 水力半径（m）； I 水力坡降； n 粗糙系数。水力计算的结果参见计算书污水干管水力计算表。第二部分污水处理厂的设计说明第1章 工艺流程的确定1.1城市污水处理的现状和发展 世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力得到提高，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程序的环境污染。污水也是造成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。由于各界政府的高度重视，我国的污水处理事业得到了长足的发展，但是我们要清醒的看到，我国工农业生产发展的步伐很快，特别是改革开放的20年乡镇企业的诞生

27、使我国的企业结构发生了变化，有些企业在追求经济效益时忽视了社会、环境效益，若长此下去将带来环境受到严重污染的后患。为此当今环境污染的治理不能停留在各级政府的重视，而要深化到全民族每位公民环保意识的提高。我们不仅要达到经济发展了，生活水平提高了，还要做到经济与环境保护协调发展，生活的质量不断提高。为此我们要唤起民众为21世纪可持续发展目标的实现，为人类健康的生存，为子孙后代留下优质的环境而努力完成自己的责任。 1.1.1目前存在的问题 （1）污水处理厂建设资金的短缺；（2）污水处理厂运行经费不能到位； （3）进口设备的维修及设备备件的开发； （4）污水处理工艺选择有一阵风的现象，不结合本地区的实

28、际情况选热门工艺； （5）污水处理后的再生水得不到充分的利用； （6）污泥没有真正达到无害化，没有最终处置的途径； （7）污水处理厂没有除臭装置。 1.1.2今后的发展趋势 （1）经济发展与污水处理事业协调发展； （2）扶植国内环保产业（污水处理行业）的发展； （3）多方筹资加速污水处理厂的建设，以最短的时间控制、治理已造成污染的水环境； （4）改变污水处理行业的运营机制，由事业型向企业经营型转变； （5）加强污水处理工艺选择参谋机制，为各地区污水处理厂建设的工艺审查把关； （6）政府应给予污水处理行业优惠的政策； （7）再生水回用； （8）污泥最终处置要向无害化、资源化方向迈进； （9）建设

29、环保型的污水处理厂； （10）环保要从娃娃抓起，提高全民水的忧患意识。 1.2污水处理中生物方法的比较 1.2.1适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺 1、概论 按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2 /O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：A/O工艺，A

30、2/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺。 A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。 在上述各种除磷脱氮工艺中，对中小污水厂来讲，比较有发展前途的工艺是SBR工艺、氧化沟工艺。因为这两种工艺一般都不设初沉地，SBR工艺和合建式氧化沟工艺也不需要二沉地、污泥回流设施，因此，水、泥处理流程大为简化，可以达到占地少、能耗低、投资省。运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合建、简化发展的总趋势。采用延时曝气的SBR工艺和氧化沟工艺产生的剩余污泥已经基本达到好氧稳定，剩余污泥经过浓缩脱水后

31、就可以直接应用于农田、填埋或者焚烧，不需要搞污泥消化，因此建设、运转的费用大为减少，这一点对中小城镇污水厂来说，是非常有吸引力的。 2、氧化沟工艺的特点、各种形式和适用情况 严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。 交

32、替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。 氧化沟具有以下特点： (1)工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。 (2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。 (3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释

33、水量大。 (4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。 (5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。 (6)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。 1.2.2 SBR工艺和氧化沟工艺的比较 如

34、前所述，SBR工艺和氧化沟工艺都比较适合于中小型污水厂，如果设计管理的好，都可以取得比较好的除磷脱氮效果。但是这两种工艺又各有优缺点，分别适用于不同的情况。 1、SBR工艺由于采用合建式，不需要设置二沉地，同时由于采用微孔曝气，可以采用的水深一般为46m，比一般氧化沟的水深(34m)要深，因此在同样的负荷条件下，SBR工艺的占地面积小，如果污水处理厂所在地的征地费用比较高，对SBR工艺有利。 2、SBR工艺中一个周期的沉淀时间是由活性污泥界面的沉速、MLSS浓度、水温等因素确定的，浑水时间是由滗水器的长度、上清液的滗除速率等因素决定的，对于一个固定的反应系统，沉淀时间和滗水时间的和基本上是固定

35、的，一般都不应小于2小时，因此，每个周期的时间短，反应时间所占的比例就低，反应池的体积利用系数降低。对于对污泥稳定要求不高的污水厂，选择SBR工艺不利。(合建式氧化沟工艺也有这个缺点)。 3、SBR工艺和交替式氧化沟需要频繁地开停进水阀门，曝气设备，滗水器等，因此，对自控设备的要求比较高，目前，某些国产设备的质量尚不过关，如果考虑进口，自控系统所占的投资比例将增加，而且将增大维修费用。 1.2.3 氧化沟的选择 1、目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟 、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一

36、体化氧化沟。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，因此各具特点。 在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件，但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成，各部分用隔墙分开自成体系，但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流，节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。Carrousel氧化沟由于具有良好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点，已经得到了广泛的应用。所以这里我们也将选择卡鲁塞尔氧化沟

37、作为生物处理工艺。 2、比较 Orbal 氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。 三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger公司创建。由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出，这样提高了曝气转刷的利用率（达59%左右），另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟流程简洁，具有生物脱

38、氮功能，由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差，而且由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%，设备总数量多，利用率低。 Carrousel氧化沟的结构 由图可见，Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.54.5，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器

39、、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。 3、Carrousel氧化沟处理污水的原理 最初的普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约23mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液

40、进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限。 为了取得更好的除磷脱氮的效果，Carrousel 2000系统在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区（又称前反硝化区）。全部回流污泥和10-30%的污水进入厌氧区，可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池创造绝氧条件。同时，厌氧区中的兼性细菌将可溶性BOD转化成VFA，聚磷菌获得VFA将其同化成PHB，所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入内部

41、安装有搅拌器的绝氧区，所谓绝氧就是池内混合液既无分子氧，也无化合物氧（硝酸根）， 在此绝氧环境下，70-90%的污水可提供足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接普通Carrousel氧化沟系统，进一步完成去除BOD、脱氮和除磷。最后，混合液在氧化沟富氧区排出，在富氧环境下聚磷菌过量吸磷，将磷从水中转移到污泥中，随剩余污泥排出系统。这样，在Carrousel 2000系统内，较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷。Carrousel氧化沟由于具有良好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点，已经得到了广泛的应用。 1.3工艺流程的确定 1.3.1工艺流程图1.3.2格栅格栅的

42、主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。 格栅按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条式格栅。 由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格栅。 格栅设置方式。 粗格栅细格栅 进水粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。 拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，适用于市政污水处理厂污水预处理。 1.3

43、.3沉砂池 沉砂池的形式，按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式和旋流式三种；按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。 平流式沉砂池是常用的形式，污水在池内沿水平方向流动，具有构造简单、截留物及颗粒效果较好的优点。竖流式沉砂池是污水自下而上由中心管进入池内，无机物颗粒藉重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池的优点是，通过调节曝气量，可以控制污水旋流的速度，使除砂效率较稳定，受流量变化的影响较小。同时，还对污水起预曝气作用。按生物除磷设计的污水处理厂，为了保证除磷效果，一般不采用

44、曝气沉砂池。近年来日益广泛使用的旋流式沉砂池是利用机械力控制流态，加速砂粒的沉淀，有机物则被留在污水中，具有沉砂效果好、占地省的优点。 平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点；竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气沉砂池则是在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用，可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于沉砂和有机物的分别处理和处置。 经比较,考虑到本处理厂规模较小、氧化沟采用表面曝气(从而不设鼓风机房) 等因素，本设计工艺流程中沉砂池选用平流式沉砂池。1

45、.3.4氧化沟 主要比较已经在前面叙述，采用卡鲁塞尔氧化沟两座。 1.3.5沉淀池 沉淀池较为常用的有三种：平流式、辐流式、竖流式。平流式沉淀池：由流入装置、流出装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等组成； 流入装置由配水槽、挡流板组成，流出装置由流出槽与挡板组成，缓冲层的作用时避免已沉污泥被水流搅起以及缓解冲击负荷，污泥区起贮存、浓缩和排泥作用，排泥方式有静水压力法、机械排泥法。宜做初沉池。辐流式沉淀池：池型呈圆形或正方形，直径（或边长）6-60m，池周水深1.5-3.0m，用机械排泥，池底坡度不宜小于0.05。可用作初沉池或二沉池。 竖流沉式淀池：池型可用圆形或正方形。为了池内水流分布均

46、匀，池径不宜太大，一般采用4-7m。沉淀区呈柱形，污泥斗呈截头倒锥体。 辐流沉淀池工艺成熟，适合范围广，处理效果较好，故本设计二次沉淀池采用辐流沉淀池。 1.3.6污泥处理 1、污泥的处理要求 污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。 污泥处理要求如下： (1)减少有机物，使污泥稳定化； (2)减少污泥体积，降低污泥后续处置费用； (3)减少污泥中有毒物质； (4)利用污泥中有用物质，化害为利。 2，常用污泥处理的工艺流程 ： （1）生污泥浓缩消化机械脱水最终处置；（2）生污泥浓缩机械脱水最终处置； （3）生污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处置； （