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1、摘 要本次毕业设计的题目为某县污水处理厂工艺设计奥贝尔氧化沟工艺。设计主要任务是根据该县污水性质、排污规模的要求完成污水处理厂初步设计和单项处理构筑物设计。其中污水处理厂初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水与污泥高程图一张；单项处理构筑物设计中，主要是完成主体处理构筑物平面图及剖面图及部分大图样。该污水处理厂工程，一期规模为2万吨/日，二期规模4万吨/日。该污水处理厂的污水处理流程为：污水由市政排水管网经格栅由泵房提升进入到旋流沉砂池，进入厌氧选择池，进入奥贝尔氧化沟，进入辐流式二沉池，进入接触池，最后出水；污泥的流程为：从二次沉淀池池排出的剩余污泥进入回流污泥
2、泵房，再由污水泵送入浓缩脱水一体机，再进入储泥池，由浓缩污泥泵房提升送入污泥脱水间，最后泥饼外运处置。污水处理厂处理后的出水优于国家污水综合排放标准（GB)中的一级B标准。所选择的奥贝尔氧化沟，具有良好的脱氮除磷功能。关键词：污水处理，奥贝尔氧化沟，排放标准，脱氮除磷 ，Abstract：The topic of this graduate design is about the design of the sewage treatment plant in the development area of economy and techonology in this City. The te
3、chnics of the plant is the in Orbal oxidation ditch process. The main task is the primary design of the plant and the shop drawing of the oxidation ditch pond.The task of the primary design is that a design book、a plan of the plant、the high drawing of the treatment of sludge and sewage; In the singl
4、e disposal build design, the harvest is that the section plane drawing、the plan and some part magnifying drawings of the Orbal oxidation ditch process. The construction of this plant is 20000 ton per day now and 40000 ton per day in the future.The process of the sewage in the plant is that: The sewa
5、ge runs from pump house to sand sinking pond, enters anaerobicselectpool, enters Orbal oxidation ditch , enters disinfection pond, then enters calculation trough, at last lets out. The process of the sludge is that: Surplus sludge from the sedimentation tank enters Concentratedewatering machine, ent
6、ers digestion pong, then it is dehydrated, at last it is carried out of the plant.The outlet water of the plant meets the level one-B of the National Sewage Discharge Standard (GB8978-1996).There is an Orbal oxidation ditch process prevents sludge from eapending, promots releasing phosphorus ,and st
7、rengthens anti-nitration.Key words：Sewagetreatment，The Orbal oxidation ditch process, dischargestandard，Taking off the nitrogen and the phosphorus1 绪论在维系人的生存、保障经济建设和维护社会发展的所有自然要素中，水的重要性毋庸赘述。然而随着工业化、城市化加快，世界面临着水资源短缺、污染严重的挑战。在中国尤其严重，中国是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：我国江河湖泊普遍遭受污染，全国7
8、5%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的60%-70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响。我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。据环境部门监测，1999年全国近80%的生活污水未经处理直接进入江
9、河湖海，年排污量达400亿立方米，造成全国三分之一以上水域受到污染.污水处理工程是改善生态环境，保护人民身体健康，造福人类的环境保护工程。该县污水处理工程的建设，将通过逐步完善污水收集系统，促使老城区的污水截流以及新城区的雨污分流工作顺利进行。同时，将城市污水集中收集处理、达标排放，保护地表水免受污染，特别是减少贯穿整个县城的县河的污染。本设计为为某县新建污水处理厂进行工艺设计，设计水质为85%生活污水及15%工业废水，但是近几年，随着该县规模的扩大、经济的发展以及人口的增长，城市的用水量、生活污水量、工业废水量逐年增加。大量未经处理或处理程度较低的城市污水直接排入附近水体,降低了城市的环境质
10、量，影响了居民的健康生活和工农业生产，更严重的是污染了宝贵的地下水资源和下游的水质。城市水环境的恶化与城市规模的扩大形成了鲜明对比，所以设计规模为一期规模为2万吨/日，二期规模4万吨/日，出水要求达到国家一级B排放标准。本次设计采用奥贝尔氧化沟工艺，该工艺流程具有管理方便、投资省、占地省、耐冲击负荷能力强、节约能耗等优点，考虑到本厂是该县的第一座污水处理厂，县财政也并不富裕，污水处理厂管理专业人员较缺乏的特点，因此本次设计采用Orbal氧化沟工艺方案。通过毕业设计，我们将经受一次较为全面、严格的工程设计训练，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，可在不同程度上提高调查研究，查
11、阅文献，收集资料和正确熟练使用工具书的能力，提高理论分析、制定设计方案的能力以及设计、计算、绘图的能力；技术经济分析和组织工作的能力；提高总结，撰写设计说明书的能力等。2 设计说明书2.1 概述2.1.1 设计题目根据给定的原始资料及相关要求，进行某县污水处理厂处理工艺计计。2.1.2 设计任务本设计内容是某县污水处理厂一期规模为2万m3/d；二期规模为4万m3/d。2.1.3 设计阶段（设计程度）完成整套城市污水治理工程的初步设计（方案设计与单体工艺设计）。2.1.4 设计原始资料2.1.4.1 设计进水水量本次设计采用城市综合用水定额法和面积比流量法分别对县县城污水量进行预测，具体预测过程
12、如下：（1）城市综合用水定额法根据县县城总体规划文本和室外给水设计规范（GBJ 13-86），2010年，县县城污水处理厂服务范围内规划人口17.5万人，属于一区的中、小城市。城市综合用水定额平均日用水量为110559L/cap.d。考虑到近期县经济发展、居民的生活水平和工业发展水平不是很高的特点，2007年城市综合用水定额取240L/cap。d；随着经济的发展、工业区的完善以及人民生活水平的提高，县城居民的综合生活用水量应有所增长，2010年县城城市综合用水定额取为350L/cap.d。最终确定2007年污水量为2.0万m3/d，2010年污水量为3.7万m3/d。（2）面积比流量法县县城总
13、体规划文本确定了县县城城市建设用地的类型和面积。参考国内类似城市污水量预测以及排水设施的设计、管理经验，针对城区不同的用地性质确定城市污水面积比流量。2007年县县综合生活污水面积比流量为0.35 l/ sha ，2010年为0.40 l/ sha；考虑到近年来工业用水量指标一直存在下降趋势，所以工业废水面积比流量近远期均取为0.55 l/ sha。县县城2007年污水处理厂收水范围内规划综合生活用地面积为6.18km2，工业用地为0.87 km2；2010年规划综合生活用地面积为9.38 km2，工业用地为2.36 km2，最终确定2007年污水量为1.94万m3/d，2010年污水量为4.
14、1万m3/d。综合以上两种污水量预测方式，考虑到县县城现状和规划确定的发展步伐，特别是城市污水收集系统建设的进度，确定县污水处理厂2007年处理规模为2.0万m3/d； 2010年污水处理规模为4万m3/d。 本次设计采用城市综合用水定额法和面积比流量法分别对县县城污水量进行预测，加上考虑到县县城现状和规划确定的发展步伐，特别是城市污水收集系统建设的进度，确定县污水处理厂一期处理规模为2.0万m3/d； 二期污水处理规模为4万m3/d。2.1.4.2设计进水水质（1）生活污水水质根据规范及近年来国内城市实测资料，考虑到县县城的具体情况，确定生活污水污染物排放指标：BOD5为25g/capd，S
15、S为35g/capd。2010年县县城污水服务区人口可达17.5万人，综合生活污水量指标为185L/capd，生活污水总量3.24万m3/d；BOD5/CODCr按0.50计算。则生活污水水质BOD5为135mg/l，SS为189mg/l，CODCr为270mg/l。（2）工业废水水质县县城的工业类型主要以酿酒、食品、农产品资源开发、综合加工为主。结合环保部门提供的废水监测报告以及国内其他类似城市污水处理厂的设计、管理经验，确定本次设计的工业废水的综合水质为：CODCr为470mg/l，BOD5为260mg/l，SS为270mg/l。通过对以上两部分污水水质的综合预测，考虑到庐江县县城今后的发
16、展方向，拟定本工程设计污水进水水质为：BOD5 =170mg/l CODCr =320mg/l SS =210mg/lTN =40mg/l NH3-N =30mg/l TP =4mg/l 2.1.4.3设计出水水质根据GB18918-2002的相关规定,要求出水水质达到一级标准(B标准)。水质情况如下：BOD5 20mg/l CODcr 60mg/l SS 20mg/lNH3-N 8(15)mg/l TN 20mg/l TP1.0mg/l（二）城市自然状况气候：大陆行季风气候气温：最低温度: 13.7; 最高气温：41.3年平均气温：15.9年平均日照时数：2308.5小时多年平均降水量115
17、7.6mm，年最大降水量2177.0mm，年最小降水量631.3mm。常年主导风向为西北风、北风，平均风速2.7米秒3、污水处理厂厂区概况该污水处理厂为新建污水厂,根据规划位于城市下游, 县域为江淮和沿江圩区。全县地形复杂，山丘起伏，岗畈相间，素有东丘、南岗、西山、北圩之称，西南多低山丘陵，属大别山东坡余脉向丘陵的过渡地带。海拔最高峰牛王寨595m，海拔最低5.8m，相对高差589m。县城南傍县河，北依塔山。圩地与低丘山岗交错，地形为四周环岗的丘陵小盆地。城区西北高东南低。高程一般在8.5m-16.5m（黄海高程，下同），西门岗顶及北门岗一带为岗地，高程在19m左右，高差47m之间。2.1.5
18、设计工作量1、设计说明书一份。 设计概述、城市概况、设计范围、设计任务与资料 城市污水水量与水质的计算、排水方案与处理方案的选择 污水厂污水管道平面布置、污水处理厂平面与高程布置 泵站设计计算与污水管道水力计算 污水处理厂工艺流程及各单体构筑物设计计算2、扩初设计图纸。 包括城市污水厂平面布置图、城市污水厂工艺高程图、工艺流程图、工艺管道平面布置图、各主要单元处理工艺的设计图纸等。2.1.6设计要求1、按照学院关于毕业设计的相关规定的要求，独立按时完成课程设计、要求图面正确、整洁、字迹工整。2、本设计题目与设计成果同时上交、以便校阅。2.1.7 毕业设计日期毕业设计任务书发出日期：2011年3
19、月10号毕业设计成果的提交日期：2011年5 月20日2.2 设计要求2.2.1 设计原则（1）要符合适用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件，以及当地的具体情况(如施工条件)，在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足污水厂功能的实现，使处理后污水符合水质要求。（2）污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面地分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新
20、结构和新材料的采用积极慎重的态度。（3）污水处理厂（站）设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用，（4）污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。（5）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置放空管、超越管线等。（6）污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。2.2.2 设计内容污水处理厂工艺设计流程设计说明一
21、般包括以下内容:（1）据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址；（2）处理厂工艺流程设计说明；（3）处理构筑物型式选型说明；（4）处理构筑物或设施的设计计算；（5）主要辅助构筑物设计计算；（6）主要设备设计计算选择；（7）污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置；（8）处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制；（9）编制主要设备材料表。2.3 水质分析 2.3.1进水水质根据资料进水水质设计见表1-1。表2.1进水水质数据水质指标BOD5（mg/L）CODcr（mg/ L）SS（mg/ L）NH3N（mg/ L）TN（mg/ L）TP（mg/ L）原水水质1
22、70320210304042.3.2 出水水质污水应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB8918-2002）中的一级标准（B标准）。因此确定西北某市污水处理厂二级出水标准为：表2.2出水水质数据水质指标BOD5（mg/L）CODcr（mg/ L）SS（mg/ L）NH3N（mg/ L）TN（mg/ L）TP（mg/ L）原水水质20602082012.4 处理程度的计算表2. 3污水处理厂进出水水质及处理程度水质类别BOD5CODCrSSNH3-NTNTP设计进水水质17032021030404设计出水水质2060208201处理程度（%）8881907350752.5 工艺选择污水处理工艺
23、流程设计应按照以下要求进行。（1）污水处理后必须达到排放标准。（2）要尽量采用成熟的、先进的、可靠的、效率高的处理技术。城市污水处理成熟的处理路线一般为：预处理、一级处理、二级处理、三级处理和污泥处理，其中核心部分二级处理要求比较高，不仅要求去除有机污染物，而且要求能够脱N除P，主要技术有A-B法，A2/0法，SBR法，氧化沟法等。（3）防止处理污染物过程中产生二次污染或污染转移。要避免和抑制污染物无组织排放，特别是剩余污泥的处理。设置溢流、事故排除口应慎重合理。（4）要充分利用和回收能源。污水处理高程安排应尽量考虑利用自然地势。（5）处理量较大时宜选择连续处理工艺。（6）处理量较小时宜选用间
24、歇处理工艺。（7）尽可能回收利用有用物质。（8）考虑处理能力的配套性和一致性且要有一定操作的弹性。设计的处理能力一般要略大于实际所需的处理量。对于易损部件应采用双套切换，保证系统正常运行。（9）确定运行条件和控制方案。包括整个系统中各个单元设备运行时的温度、压力、电压、电流等，主要构筑物在线测定系统。（10）操作、检修方便，运行可靠。设计中应考虑到当地的实际情况和操作人员的技术素质。（11）设计中应考虑节能、节水。尽量选择能耗底的处理工艺和设备。设计中应尽量较少用水，并考虑经过处理后重复循环利用。（12）保温，防腐设计。应考虑到东、夏季气候差异对构筑物的影响，防止裂缝。（13）在满足处理要求的
25、前提下，减化流程，节约资金。2.5.1 方案对比2.5.1.1污水处理工艺对比（1）此废水具有如下特点：（a）BOD5/CODCr=170/320=0.53，说明废水可生化性很好；（b）废水N、P含量较高，出水N、P应符合要求。（2）针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：（a）具有一定的BOD5去除能力；（b）具备一定的脱N除P功能，使出水N、P达标；（c）使污水处理过程中产生的剩余污泥基本达到稳定。（3）生化处理工艺选择目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，A2/O法，A-B法，SBR法等。为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采
26、取的处理工艺方案进行对比和选择。氧化沟工艺，A2/O工艺和CASS工艺三种工艺均能达到处理要求。在设计可行性分析阶段，对氧化沟工艺，A2/O工艺和CASS工艺的比较分析：（a） A2/O工艺 一般在A2/O工艺中，为同时实现脱N除P的要求，必须满足如下条件：BOD5/TKN=5-8 实际进水中：BOD5/TKN=170/60=2.85BOD5/TP15 BOD5/TP=170/4.5=3715 通过比较,采用传统A2/O工艺，脱N所需碳源不足，影响脱N效果，为此采用倒置A2/O工艺。污水先进缺氧段再进厌氧段，或厌氧、缺氧段同时进水，这样既解决了缺氧段的碳源不足的问题，使脱N能够很好的进行，同时
27、也有利于除P，聚磷菌在厌氧段释放P，同时聚集能量，利用厌氧段聚集的能量，在好氧段进行好氧吸P过程，厌氧段结束后立即进入好氧段，能够使聚磷菌在厌氧段聚集的能量，充分用来吸P，加强了除P过程。（b）CAST工艺该工艺是在SBR工艺基础上发展而来的，增加了厌氧段、缺氧段，可实现脱N除P。运行简单，可实现自动化控制。（c）氧化沟工艺氧化沟工艺目前在城市污水处理方面应用最为广泛，处理工艺成熟，结构、设备简单，管理运行费用低。表2. 4 CAST工艺与氧化沟工艺比较方案一（CAST工艺）方案二（奥贝尔氧化沟）单池间歇多池连续。多座反应池交替运行保持进、出水连续连续进水，连续出水。有机物降解与沉淀在一个池子
28、完成，无需设独立的沉淀池及其刮泥系统。在氧化沟中完成有机物降解，在沉淀池中进行泥水分离，需设独立的沉淀池和刮泥系统。通过每一个周期的循环，造成有氧和无氧的环境，对氮和磷有很好的去除效果。氧化沟系统三个沟道的DO值呈0-1-2的梯次变化，脱氮效果好，除磷效果一般。固体停留时间较长，可抵抗较强的冲击负荷。较长的固体停留时间，可抵抗冲击负荷。污泥有一定的稳定性污泥有一定的稳定性采用鼓风曝气，曝气器均布池底，动力效率高；能耗低；间歇运转须采用高质量的膜式曝气器，设备的闲置率较高，曝气器寿命较短，维修及维护量大。采用表面曝气，设有转碟曝气设备，转碟分点布置；设备少，管理简单，维护量小，但能耗较高。自动化
29、水平高，对电动阀门等设备的可靠性需求高，控制管理复杂。设备少且经久耐用，控制管理简单。自控系统编程工作量较大，PLC硬件费用高，自动化水平较高，劳动强度较低，对操作人员的素质要求较高，总设备费用较高。自控系统编程工作量较小，PLC硬件费用低，自动化水平较低，劳动强度较高，对操作人员的素质要求较低，总设备费用较低。（4）氧化沟工艺与A2/O工艺相比，具有如下优势：（a）工艺流程简单，处理构筑物少，机械设备少，运行管理方便。与A2/O法比较，可不设初沉池，没有混合液内回流系统，由于污泥相对好氧稳定，一般不设污泥的厌氧消化系统。（b）A2/O工艺由于停留时间较短，剩余污泥的稳定性较差，一般需要污泥消
30、化和浓缩过程，这不利于除P，生物除P是通过聚磷菌在好氧条件下，过量吸P而使废水中的P得到去除的，最终P随聚磷菌进入剩余污泥中除去，剩余污泥长时间处于厌氧状态，将导致聚磷菌吸收的P重新释放出来，影响除P效果。氧化沟的水力停留时间较长，污泥泥龄较长，具有延时曝气的特点，悬浮有机物在沟内可获得较彻底的降解，污泥在沟内达到相对好氧稳定，剩余污泥量少，根据国内外经验，氧化沟不再设污泥厌氧消化处理系统，剩余活性污泥只须经机械浓缩、脱水即可利用或污泥后处置，简化了污泥后序处理程序。污泥在进行机械浓缩、脱水过程中，停留时间很短，基本没有污泥中磷的释放问题。（c）转碟曝气，混合效率较高，水流在沟内的速度最高可达
31、0.60.7m/s，在沟道使水流能快速进行有氧、无氧交换，交换次数可达5001000次，可同时进行有机物的降解和氮的硝化、反硝化，并可有效的去除污水中的磷。沟道的这种脉冲曝气和大区域的缺氧环境，可以较高程度地实现“同时硝化反硝化”的效果。（d）污水进入氧化沟，可以得到快速的有效的混合，由于池容较大，缓冲稀释能力强，耐高流量，高浓度的冲击负荷能力强，具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势，对难降解有机物去除率高，出水水质稳定。（e）供氧量的调节，可以通过改变转碟的转速、浸水深度和转碟安装个数等多种手段来调节整体供氧能力，使池内溶解氧值经常控制在最佳值，保证系统稳定、经济、可靠的运行。（f）曝气转
32、碟由高强度玻璃钢制成，使用寿命可达20年以上，独特的结构设计使其具有较高的混合和充氧能力，新型转碟曝气机可以使氧化沟的工作水深达到5.0米以上。氧化沟转碟曝气机工作在水面上，而且安装的数量少，安装、巡检、维修方便，可以即时发现了解设备运行情况，随时解除存在隐患。而A2/O法所用的鼓风曝气设备使用寿命短，目前市场上的曝气器一般正常使用23年左右，而且会随着使用时间的增长效率降低。曝气器位于池底，日常无法了解水下设备运行状况，检修或者更换都需要放空，这会给污水厂的运行带来很大的不便。通过对以上三种工艺的比较，可以看出，这三种工艺都能达到要求，各具优势，但考虑到城市现状和对工作人员的要求，最终选择工
33、艺成熟、应用广泛的氧化沟工艺作为此污水处理厂污水生化处理主体工艺。（5） 氧化沟工艺的选择目前用于处理城市污水的氧化沟主要有以下几种：（a）卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟是一种单沟环形氧化沟，主要采用表面曝气机，兼有供氧和推流的作用。污水在沟内转折巡回流动，处于完全混合状态，有机物不断得以去除。表曝机少，灵活性差，设备维修期间沟不能工作，沟内混合液自由流程长，由于紊流导致的流速不均，很容易引起污泥沉淀，影响运行效果。单沟氧化沟的平均溶解氧维持在2mg/L左右，加之单点供氧强度过大，耗氧较高。在一般情况下，单沟很难形成稳定的缺氧段，不利于脱N。（b）三沟式氧化沟三沟式氧化沟工艺有两个边沟，一个中沟
34、，当一个曝气时，另外两个作为沉淀池使用。一定时间后改变水流方向，使两沟作用相互轮换，中沟则连续曝气，三沟式氧化沟无需污泥回流装置，如果条件合适，还可以进行反消化。缺点：进、出水方向，溢流堰的起闭及转刷的开动于停止必须设自动控制系统；自控系统要求管理水平高，稍有故障就会严重影响氧化沟正常工作。由于侧沟交替运行，设备利用率较低。（c）一体化氧化沟一体化氧化沟就是将沉淀池建在氧化沟内，即氧化沟的一个沟内设沉淀槽，在沉淀池两侧设隔板，底部设一导流板。在水面上设集水装置以收集出水，混合液从沉淀池底部流走，部分污泥则从间隙回流至氧化沟。一体化氧化沟将曝气、沉淀功能集于一体，免除了污泥回流系统，但其结构有待
35、进一步完善。（d）奥贝尔氧化沟奥贝尔氧化沟由三个同心椭园形沟道组成，污水由外沟道进入沟内，然后依次进入中间沟道和内沟道，最后经中心岛流出，至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量转碟气机，进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。外沟道体积占整个氧化沟体积的5055%，溶解氧控制趋于0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用：中间沟道容积一般为25%30%，溶解氧控制在1.0mg/L，作为“摆动沟道”，可发挥外沟道或内沟道的强化作用；内沟道的容积约为总容积的15%20%，需要较高的溶解氧值（2.0mg/L左右），以保证有机物和氨氮有较高的去除率。外沟道的供氧量通常为总供氧量的50%左右，但80%以上的BOD
36、5可以在外沟道中去除。由于外沟道溶解氧平均值很低，绝大部分区域DO为0mg/L，所以，氧传递作用是在亏氧条件下进行的，大大提高了氧传递效率，达到了节约能耗的目的。一般情况下，可以节省电耗20%左右。内沟道作为最终出水的把关，一般应保持较高的溶解氧，但内沟道容积最小，能耗是较低的。中沟道起到互补调节作用，提高了运行的可靠性和可控性。因此，奥贝尔氧化沟可以在确保处理效果的前提下，可以获得较大的节能效益。对于每个沟道内来讲，混合液的流态为完全混合式，对进水水质、水量的变化具有较强的抗冲击负荷能力；对于三个沟道来讲，沟道与沟道之间的流态为推流式，且具有完全不同溶解氧浓度和污泥负荷。奥贝尔氧化沟实际上是
37、多沟道串联的沟型，同时具有推流式和完全混合式两种流态的优点，这种特殊设计兼有氧化沟和A2/O工艺的特点，耐冲击负荷，可避免普通完全混合式氧化沟易发生的污泥膨胀现象，可以获得较好的出水水质和稳定的处理效果。不同工艺的处理效果与其所配套的附属设备是分不开的，往往是新设备的产生、发展带动了工艺的改革，使其处理优越性得以突现。奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟，其表面有符合水力特性的一系列凹孔和三角形突起，使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花，具有较高的充氧能力和混合效率。通过改变曝气机的旋转方向、浸水深度、转速和开停数量，可以调整其供氧能力和电耗水平。尤其是蝶片可以方便拆装，更为优化运行提供了简便手段。另
38、一方面，由于转碟直径达1.5m，并在碟片最大切线区设置T形推流和切割叶片，增强切割气泡，推动混合液的能力。平行切入在水中旋转运行，具有极强的整流和推流能力。实践证明，在水深为5m ，在不需要水下推进器时，氧化沟池底流速仍可达0.2m/s以上。当污水浓度下降，为节能而减少曝气机运行台数时，一般也不必担心沉淀的发生。这是曝气转碟和奥贝尔沟型所独具的优点。奥贝尔氧化沟的沟道布置，便于采用不同种类的工艺模式。在使用普通活性污泥法时，内沟道用于曝气，外沟道用于需氧消化；使用接触稳定和分段曝气时，是把进水和回流污泥引入相应的沟道中；为了保证高质量而稳定的处理效果和减少污泥量，需要进行硝化时采延时曝气模式。
39、综合比较，选用奥贝尔氧化沟，其兼具氧化沟和A2/O工艺的双重优势。2.5.1.2污泥处理工艺选择污水处理所产生的剩余污泥必须按照减量化，无害化的原则进行妥善安全的处理、处置。本工程污水处理工艺，采用生物脱氮除磷的奥贝尔氧化沟工艺，污泥龄达20天以上，污泥已基本稳定，无需厌氧消化，可以直接进行机械浓缩脱水，同时可以防止P的厌氧释放，保证了除P效果。选择带式浓缩压滤一体机，泥饼含固率高，能耗底，可连续运行，生产效率高。二沉池污泥经贮泥池，直接进入机械脱水阶段，同时投加PAM等药剂，以强化污泥脱水性能。经压滤机压滤后的泥饼含水率一般小于85%，可以直接外运处理。2.5.1.3污水、污泥处理工艺流程图
40、进水粗 格 栅进水泵房细 格 栅旋流沉沙池厌氧选择池氧 化 沟二 沉 池出水栅渣沉砂污泥泵房回流污泥剩余污泥浓 缩 脱 水 机泥饼外运图2. 1污水厂处理工艺流程图2.6 污水处理构筑物设计说明2.6.1 格栅2.6.1.1 格栅的作用 格栅是由一组平行的的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水井的井口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在污水处理流程中，格栅是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备。2.6.1.2 格栅的选择（1）格栅的选择：格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式。（2）栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水条件好，但
41、刚度差。一般多采用矩形断面。（3）栅渣清除方式：一般按栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应采用机械清渣。2.6.1.3 粗格栅参数（一）构筑物 设计流量：Qmax=2250m3/h 类 型：地下钢筋砼结构，直壁平行渠道 栅 渠 数：2条 平面尺寸：LB=7.63.9m（二）主要设计参数： 设计流量Qmax=2250m3/h 栅条间隙b=20mm 栅渠宽度B=800mm 过栅水深H=1100mm 过栅流速V=0.8m/s 格栅倾角=75 最大水位差h=200mm2.6.1.4 细格栅参数（一）构筑物 功 能：去除污水中相对较小的悬漂浮物，保证后序工艺的正常运行。 设计流量：Qmax=225
42、0m3/h 类 型：钢筋砼结构，直壁平行渠道 栅 渠 数：2条 平面尺寸：LB=6.04.6m（二）主要设计参数：设计流量Qmax=2250m3/h 栅条间隙b=6mm 栅渠宽度B=1000mm 过栅水深H=900mm 格栅倾角=75 过栅流速V=0.80m/s 最大水位差h=225mm2.6.2 泵房功 能：提升污水以满足污水处理流程要求（一）构筑物设计流量：Qmax=2250m3/h类 型：半地下式泵站 地下钢筋砼结构、地上框架结构数 量：1座进水泵房与粗格栅合建，污水提升后去细格栅间。平面尺寸：LB=9.09.5m（二）潜污泵主要设计参数：单台流量：Q=125L/S扬 程：H=17m功
43、率：P=34kW远期增加2台（5用1备）Q=125L/sH=17mP=34KW2.6.2.1 水泵的选择 本工程中选用200QW400-24-45型潜水排污泵四台，它满足本设计中流量及扬程的要求，并且能够在高效区内运行。2.6.2.3 水泵的适用范围及性能特点(1) 适用范围：QW型潜污泵是在吸收国外先进技术的基础上，研制而成的潜水排污泵。适用于市政污水处理厂、泵站、工厂、医院、建筑、宾馆排水。(2) 性能特点：图2. 4QW型潜污泵性能型号流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)电动机功率(kw)效率(%)出口直径(mm)200QW400-20-45400249804577.532002
44、.6.3沉砂池2.6.3.1 沉砂池的作用沉砂池的作用是从污水中分离相对密度较大的无机颗粒，沉砂池一般设于倒虹管、泵站、沉淀池前，保护水泵和管道免受磨损，防止后续处理构筑物管道的堵塞，减小污泥处理构筑物的容积，提高污泥有机组分的含量，提高污泥作为肥料的价值。2.6.3.2 沉砂池的形式沉砂池有三种形式：平流式、曝气式平流式矩形沉砂池是常用的型式，具有结构简单、处理效果较好的优点。其缺点是沉砂中含有15%的有机物，使沉砂的后续处理难度加大。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，可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳
45、定，受流量变化的影响小，同时，还对污水起预曝气的作用。涡流式沉砂池是利用水力涡流，使泥砂和有机物分开，以达到除砂目的。该池型具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点,在北美国家广泛应用。2.6.3.3 旋流式沉砂池考虑到除磷工艺的厌氧要求所以不采用曝气沉砂池，而采用现在应用比较广泛的旋流式沉砂池。具有占地省、除砂效率高、操作环境好、设备运行可靠等优点。本工程选用旋流式沉砂池I，旋流式沉砂池I是一种涡流式沉砂池，由进水口、出水口、沉砂分选区、集砂区、砂提升管、排沙管、电动机和变速箱组成。污水由流入口沿切线方向流入沉砂区，利用电动机及传送装置带动转盘和斜坡式叶片旋转，在离心力的作用下，污水中密度较大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗，有机物则被留在污水中。调整转速，可达到最佳沉砂效果。沉砂用压缩空气经砂提升管、排沙管清洗后排出，清洗水回流至沉砂区。根据处理水量的不同，旋流式沉砂池可分为不同型号，各部分尺寸可查给排水设计手册第五册进行设计计算。（一）构筑物设计流量：Qmax=2250m3/h 型 式：圆型旋流式沉砂池数 量：2座池 直 径：=3505mm池 深：H=3810mm2.6.4厌氧选择池（一）构筑物功 能：生物除磷类 型：钢筋砼结构数 量：2座设计参数：设计流量：Qavg=833m3/h停留时
