万吨污水处理厂设计DOC

1、本科生毕业设计目录目录摘要 IABSTRACT II第1章文献综述 11.1城市污水的来源 11.2城市污水的危害 11.3现有城市污水处理技术 21.3.1传统活性污泥法21.3.2氧化沟法 31.3.3 A/0 法 321.3.4 A /0 法 41.3.5 AB 法 41.3.6 SBR 法 51.3.7 MSBR 法 51.3.8生物膜法51.3.9 UASB 法 61.4城市污水处理新技术61.4.1 MBR 法 61.4.2 高级氧化技术 71.4.3脉冲电晕技术 71.4.4光聚合法新型水处理技术71.5结语 7第2章工艺比较与确定92.1设计依据 92.2工艺选择的基本原则92

2、.3 工艺选择的影响因素 92.4方案比较102.4.1方案一：传统活性污泥法 102.4.2 方案二：AB 法102.4.3方案三：卡鲁塞尔氧化沟工艺 112.5方案比较122.6方案的确定12第3章 计算与设备选型 143.1预处理设施一一中格栅、提升泵房、细格栅及沉砂池 143.1.1中格栅143.1.2集水池173.1.3提升泵房173.1.4细格栅183.1.5沉砂池213.2卡鲁塞尔氧化沟223.2.1已知条件233.2.2设计参数233.2.3设计计算233.3中心进水辐流式沉淀池253.3.1设计参数263.3.2池体设计计算 263.3.3进水系统设计计算273.3.4出水系

3、统设计计算 283.4集泥池293.5污泥泵房303.5.1回流污泥泵303.5.2剩余污泥泵 303.6污泥浓缩脱水机房31第4章 厂址选择与总体布置 334.1厂址选择334.2总体布置334.2.1平面布置334.2.2高程布置34第5章 工作制度与劳动定员 36第6章 环境保护与职业安全防护 376.1环境保护376.1.1水及污泥的最终处置 376.1.2厂区绿化376.2职业安全防护37第7章 工程估算与技术经济 387.1工程投资估算387.2污水处理成本估算397.2.1年总成本397.2.2年经营成本41723单位水处理总成本41724单位水处理经营成本417.3技术经济指标

4、42致谢错误！未定义书签参考文献45附图附图一：工艺流程图附图二：水力高程图附图三：平面布置图附图四：卡鲁塞尔氧化沟3本科生毕业设计摘要摘要本设计说明书介绍了国内外常用的传统活性污泥法、氧化沟法、A/0法、AB法、SBR法等几种城市污水处理工艺的应用现状与研究进展。根据设计任务书的要求，遵循技术上可 靠、经济上合理的原则，选择了传统活性污泥法、AB法和卡鲁塞尔氧化沟工艺作为三种初选方案。通过对三种方案进行详细的分析比较，确定采用卡鲁塞尔氧化沟工艺作为本设计处 理城市污水的工艺方案。具体工艺为：经格栅、沉砂池预处理后，污水中大的漂浮物和悬浮 物得到去除；然后污水进入卡鲁塞尔氧化沟，氧化沟内通过生

5、化反应去除有机污染物；最后 污水流入沉淀池，悬浮固体沉淀，而上清液则被排出。本设计说明书还包括工艺参数计算、 设备计算与选型、厂址选择与车间布置、劳动定员、安全生产和技术经济等。并附有如下图 纸：工艺流程图、高程图、厂区平面布置图和主体设备图。关键词： 污水；污水处理；卡鲁塞尔氧化沟I中南大学本科生毕业设计ABSTRACTABSTRACTThe prese nt applicati ons and new research developme nt of several sewage treatme nt methods such as traditional activated sludge

6、 process, oxidation ditch process anaerobic-oxic process, adsorpti on -biodegradati on process and seque ncing batch reactor activated sludge process in the world are introduced in this design specification. According to the request of design task sheet, prin ciple of reliability in tech no logy and

7、 reas on ability in econo mics was followed and traditi onal activated sludge process, adsorptiobiodegradati on process and carrousel oxidati on ditch process, were in itially chose n as three can didates for the project. Detailed comparis on and an alysis was made, and the carrousel oxidati on ditc

8、h process was chose n in this desig n for sewage treatme nt. The process is as follows: firstly, big floating objects and suspended solids were departed from the sewage after prelimi nary treatme nt in cludi ng a series of scree ns and grit removal; the n the sewage en tered into the carrousel oxida

9、tio n ditch, where biological and chemical processes were invo Ived to remove dissolved organic pollutants at last, the sewage flew into the sedimentation tank where the solids settled, while the supernatant was discharged. Technical parameter calculation, calculatio n and lectotype of facilities, s

10、ite select ion and pla nt layout, the staff pla ns, safe producti on and technical economy are also included in this design specification. Following drawings are attached: the flow chart, altitude drawing, plane layout drawing and main equipment drawing.KEY WORDS : sewage; sewage treatment; carrouse

11、l oxidation ditch中南大学本科生毕业设计第1章文献综述第1章文献综述长期以来，人们一直认为水是 諏之不尽、用之不竭I的资源。但近半个世纪以来的事实 表明，随着人类对水资源的利用范围不断扩大、强度不断增加，对水的需求量在许多国家和 地区已大大超出水资源的产出，水资源危机频频告急。甚至在那些水资源比较丰富的国家和 地区，由于在开发、禾I用水的同时污染了水资源，也出现了水质型水资源缺乏的问题。我国 是世界上人口最多的国家，随着城市人口的骤增、乡村的城镇化和人民生活水平的提高，人 均需水量和总需水量不断增加，城市污水总排放量也随之相应逐渐增加水环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为

12、我国社会经济发展的重要制约因素。随着经济的突飞猛进和 人民生活水平的提高，人们对周围环境的要求越来越高，消除污水对社会、经济和环境的负 面影响成为提高城市环境舒适性的一项重要内容。城市污水处理技术也随着经济的发展和人 们环保意识的增强而得到了发展。1.1城市污水的来源城市污水为城市下水道系统收集到的各种污水，通常由生活污水、工业废水和城市降水 径流三部分组成，是一种混合污水。生活污水是指人们日常生活中的排水，经由居住区、公共场所（饭店、宾馆、影剧院、体育场、医院、机关、学校、商场、车站等）和工厂的厨房、卫生间、浴室及洗衣房等生活设施 排出。工业废水是从工业生产过程中排出的废水。常见的污染较严重

13、的工业废水有：造纸废 水、酿造废水、生物制药废水、煤气洗涤废水、印染废水、农药废水、制革废水、毛纺废水、 电镀废水、油漆废水、化工废水、炼油废水等。工业废水是城市污水中有毒有害污染物的主 要来源。降雨径流是由城市降雨或冰雪融化水形成的。1.2城市污水的危害（1）危害人体健康。水被污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或 慢性中毒。砷、铬、铵类、笨并（a）芘等，还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染 的水，会引起多种传染病和寄生虫病。（2）影响工农业生产。水被污染后，工业用水必须投入更多的处理费用，造成资源、 能源的浪费。农业使用污水，使作物减产，品质降低，甚至使人畜受害。（3

14、）水体富营养化。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放，大量有机物在水中降解 放出营养元素，促进水中藻类丛生，植物疯长，使水体通气不良，溶解氧下降，甚至出现无 氧层。以致使水生植物大量死亡，水面发黑，水体发臭，导致环境卫生状况恶化。总而言之，日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经 济和社会可持续发展的重大障碍。1.3现有城市污水处理技术城市污水处理技术就是利用各种设施设备和工艺技术，将污水所含的污染物质从 水中分离去除，使有害的物质转化为无害的物质、有用的物质，水则得到净化，并使 资源得到充分利用。城市污水处理技术通常有物理处理技术、化学处理技术、物理化学处理技术、生

15、物处理技术等2。典型的物理处理技术在城市污水处理中应用的有沉淀技术、过滤技术、气浮技术 等；典型的化学处理技术和物理化学处理技术有中和、加药混凝、离子交换等。典型 的生物处理技术有好氧牲氧化分解和厌氧生物发酵技术。污水生物处理技术 是19世纪末出现的治理污水技术，发展至今，它已经成为世界各国处 理污水的主要手段，我国现阶段的城市污水处理也以生物法为主，物理法和化学法起辅助作 用3。以生物法为主的处理工艺主要有以下几种类型。1.3.1传统活性污泥法传统活性污泥法的基本原理是污水在曝气池停留一段时间后，水中的有机物绝大部分被 曝气池中的微生物吸附后氧化分解成无机物，形成呈絮状的微生物絮体即活性污泥

16、，并在沉 淀池中下沉，与上部的清液分离，为了保持曝气池中污泥的浓度，沉淀后的部分活性污泥又回 流到曝气池中，另一部分污泥则作为剩余污泥浓缩制饼，经处理后的污水排出。活性污泥法是我国目前应用最广泛的污水处理方法，如1984年投产的我国第一座大型污水处理厂一天津纪庄子污水处理厂，采用的就是传统活性污泥法，处理水量为2.6 >105m3/d, 1984年1992年间平均去除效率为 B0D5 88.5% （质量百分比，下同）,CODcr80%, SS85 % ,TN24 % ,TP37% 。多年的应用实践表明，此方法稳定可靠，已经积累了丰富的设计和管理经验，配套设备生产已经系列化；处理效果稳定，

17、出水水质较好。但该工艺容易产生污泥膨胀现象，除磷和 脱氮效果差，且抗冲击负荷能力较差。1.3.2氧化沟法氧化沟又称循环曝气池，是活性污泥法的变种，属于低负荷、延时曝气活性污泥法。氧 化沟利用连续环式反应池（Continuous Loop Reactor简称CLR）作生物反应池，使用一种带 方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合 式渠道中循环，同时污水和氧气得到充分的混合。该方法通常在延时曝气条件下使用。氧化沟法在我国的大中型污水处理厂中得到了广泛应用，如昆明兰花沟污水处理厂、桂 林市东区污水处理厂、上海龙华肉联厂以及邯郸市东污水厂等。其中邯郸市东污水处

18、理厂处53理水量为1.0 >10m/d,各项指标（去除效率，下同）为BOD595%, CODcr89%,SS94%,TN62%，TP53%。运行实践证明，氧化沟法具有处理工艺及构筑物简单，运行管理方便，操作维护简单； 耐冲击负荷能力强；出水水质稳定，工艺可靠性强；基建投资省，运行费用低等优点。但存 在占地大、氧利用率不高；污泥膨胀、上浮等缺点。自1920年英国Sheffield建立的污水厂成为氧化沟技术先驱以来，氧化沟技术一直在不断 的发展和完善。其技术方面的提高是在两个方面同时展开的：一是工艺的改良；二是曝气设 备的革新。国内污水处理厂应用最为广泛的当属卡鲁塞尔氧化沟以及变形工艺，下面

19、作简单介绍。单级标准卡鲁塞尔氧化沟工艺使用于BOD5去除，氨氮去除以及延时曝气等场合。有缺氧段的 卡鲁塞尔工艺，可在单一池内实现部分反硝化作用，适用于有反硝化要求单要求不高的场合。 在单级标准卡鲁塞尔氧化沟的上游加设厌氧池，可提高活性污泥的沉降性能，有效抑制污泥 膨胀，同时为生物除磷提供了先进行磷的释放、后进行磷的过度吸收的场所，此工艺即卡鲁 塞尔AC工艺。以上两种工艺相当于传统活性污泥工艺的 A/O和A2/0工艺。类似的还有卡鲁塞 尔2000工艺及其表形。1.3.3 A/O 法A/O法是在传统活性污泥法基础上发展起来的一种缺氧-好氧生物法处理工艺。由于该工艺中好氧池和缺氧池形成硝化-反硝化系

20、统，具有明显的脱氮作用。A/O法生物去除氨氮原理是在充氧的条件下（O段），污水中的氨氮被硝化菌硝化为硝态 氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧的条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机 物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮被还原为无污染的氮气，逸入大气中而最 终达到脱氮的目的。硝化反应：NH4+ + 202宀 NO3 + 2H + H2O反硝化反应：6N0J + 5CH3OH (有机物)5CO2 T + 7H0 + 60H- + 3N2 T此方法在有效去除COD、BOD、SS的同时具有脱氮除磷的功能，且运行稳定、出水水质 好，能处理高浓度生活污水；运行费节省、好电少。但投资较大，运行

21、管理要求比较高。此 方法在国内应用较为广泛，如北京市高碑店污水处理厂于1993年投产，处理水量为5.0 X05m3/d。出水水质为 BOD5< 2mg/L,SS< 30mL6。1.3.4 A2/O 法a2/o法即厌氧/缺氧/好氧工艺。它把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程巧妙地结合 起来，但工艺条件比较复杂。此方法适用于那些对脱氮除磷要求较高的污水处理项目，该工艺主要优点是生化效率高、流程简捷、管理方便、运行稳定、经济节能，缺点是污泥回流，污泥处理工作量大，节 能差。我国许多城市的污水处理厂，如广州大坦沙污水处理厂、桂林的第四污水处理厂、泰 安污水处理厂采用了该工艺。其中泰安污水处

22、理厂处理水量为5.0 >104m3/d,各项指标为BOD5 93.9%, CODcr 90.8%, SS91.3% TN48.3%，TP52.1%。1.3.5 AB 法AB法是吸附生物降解法(Absorption Biodegradation)的简称，是70年代中期开发的一种 新工艺。该工艺不设初沉池，由污泥负荷较高的A段和污泥负荷较低的B段串联组成，并分别 有独立的污泥回流系统。A段为吸附段，B段为生物氧化段。A段对有机物的去除，主要是靠污泥絮体的吸附作用，A段污泥产率较高，吸附能力较强， 重金属、难讲解物质以及氮、磷等植物性营养物质等，都可以通过污泥的吸附作用而得到去 除。废水经A段

23、处理后，BOD去除40%70%，可生化性有所提高，有利于B段的工作。B段 为生物氧化段，主要依靠好氧微生物氧化分解水中的有机物质。AB法污水处理工艺在今年得到迅速发展， 并应用到许多城市污水处理厂，如青岛海泊河 污水处理厂，淄博市污水处理厂等，其中淄博污水处理厂处理水量为1.4 X05m3/d，各项指标：BOD590%, CODcr86%, SS90%, TN30%。运行证明，该工艺处理高浓度生活污水效果好，且出水稳定、水质高，抗冲击负荷能力 强、运行稳定性好，良好的脱氮除磷效果，投资省、运转费用低，还可根据经济实力分批建 设。但A/B法也存在污泥量较大、构筑物及设备较多、运行管理复杂等缺点。

24、1.3.6 SBR 法SBR是 序列间歇式活性污泥法（Seque ncing Batch Reactor Activated Sludge ProceSs 的简 称，是一种按间歇曝气方式运行的活性污泥处理技术，又称序批式活性污泥法。它由一个或 多个曝气反应池组成，污水分批进入池中，经活性污泥净化后，上清液排出池外即完成一个 运行周期。每个工作周期顺序完成进水、反应、沉淀、排放4个工艺过程9。SBR法近年来在国内外引起广泛的重视和研究应用， 1995年投产的澳大利亚吉郎市污水 厂，采用的就是 SBR法污水处理工艺，处理水量为 7104m3/d，各项指标为BOD589.2%， SS83.3%, N

25、H3-N48.7%10。我国的第一座SBR处理设施也于1985年在上海市吴淞肉联厂投 入使用。实践证明，SBR法具有以下优点：（1）工艺流程简单，占地少、造价低；（2）耐冲击 负荷，出水水质稳定，水质好，脱氮除磷效果好；（3）运行管理简单，自控水平高，操作灵活，易于维护管理；（4）污泥沉降性能好，能有效防止丝状菌膨胀。但 SBR法存在对自动 控制技术和连续在线分析仪表要求高，运行管理复杂的缺点。1.3.7 MSBR 法MSBR （ Modified Sequencing Batch Reacto）是改良式序列间歇反应器，是 C.Q .Yang等 人根据SBR技术特点1114，结合传统活性污泥法

26、技术，研究开发的一种更为理想的污水处理 系统。MSBR法是A2/O法和SBR法工艺组合合成的工艺系统，它具有二者的一些优点，因而 出水水质稳定。是20世纪80年代发展起来的处理工艺在北美、南美和韩国均有应用，我国深 圳盐田处理厂在国内首次采用该工艺15。16。MSBR工艺目前被认为是最新、集约化程度最高的污水处理工艺.从系统的可靠性、土建工程量、总装机容量、节能、降低运行成本和节约用地等多方面来看，均具有明显优势1.3.8生物膜法生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的 方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的 生态系

27、统，其附着的固体介质称为滤料或载体。根据生物膜与废水的接触方式，生物膜法可分为：填充式和浸渍式两种。填充式包括生 物滤池和生物转盘；浸渍式包括接触氧化法和生物流化床。生物膜法具有以下特点：（1）对水量、水质、水温变动适应性强；（2）处理效果好并具 良好硝化功能；（3）污泥量小（约为活性污泥法的四分之三）且易于固液分离； （4）动力费 用省。1.3.9 UASB 法UASB是升流式厌氧污泥反应器的简称。由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀 区）和气室三部分组成。UASB的主要优点是：（1） UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为 2040g/L; （2）有机 负荷高，水力停留时间短，采用中温发

28、酵时，容积负荷一般为10kgCOD/（m3d）左右；（3）无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥 床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；（4）污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；（5） UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉 淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。主要缺点是：（1）进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/L以下；（2）污泥床内有短流现象，影响处理能力；（3）对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。UASB工艺近年来在国内外发展很快，应用面很宽，在各个行业都有应用，生产性

29、规模 不等。实践证明，它是污水实现资源化的一种技术成熟可行的污水处理工艺，既解决了环境 污染问题，又能取得较好的经济效益，具有广阔的应用前景。1.4城市污水处理新技术1.4.1 MBR 法MBR是膜生物反应器（Membrane Bioreactor）的简称，是由膜分离技术和传统的生物技 术相结合而产生的一种先进、高效的污水生物处理技术。膜生物反应器的基本原理与常规活性污泥法相似，不同的是它结合了高效膜分离技术， 将活性污泥几乎全部截留在反应器内，实现水力停留时间和污泥泥龄的完全分离，使反应器 内微生物浓度大大提高，从而提高装置的容积负荷。MBR工艺具有污染物去除率咼、出水水质好、流程简单、结构

30、紧凑、并能大幅度去除细 菌和病毒等许多常规工艺无法比拟的优势。近年来，这种工艺作为一种新型高效的废水处理 技术，在高层建筑的中水处理、粪便废水处理以及工业、医疗废水处理等方面得到越来越广 泛的关注17。2000年投产的北京海淀区医院污水处理项目，采用的就是 MBR法，处理水量20m3/d，各 项指标为 BOD598%, CODcr80%，浊度 83%, NH3-N93%，大肠杆菌数 98%18。1.4.2高级氧化技术高级氧化技术是通过强活性自由基（如OH等）来降解有机污染物的一种先进水处理技术。OH的氧化电位是2.8V，仅次于氟的2.87V，它可使难降解的有机污染物发生开环、断键、加成、取代、

31、电子转移等反应，使大分子难降解有机污染物转变成小分子易降解物质，甚至 可以直接氧化成CO2和H?O，达到无害化处理的目的。根据反应条件不同，高级氧化技术可 分为湿式氧化方法、超临界水氧化技术、光催化氧化水处理技术等。1.4.3脉冲电晕技术此项技术是在污水水面上方几毫米处放置一个可产生1万伏电压的电极束，在盛放污水的器皿底部安装一个电极，接通电源后，电极束进行脉冲式放电，形成冠状电晕。电极束放 电时，周围空气中生成具有强氧化性的自由基和臭氧，在高压电的作用下，这些物质可渗透 至污水水面以下两厘米处，自由基和臭氧可杀死污水中的微生物，并将水中的污染物转化成 无害物质。据报道，国立莫斯科大学核物理研

32、究所经过研究，已经做出电晕放电污水处理工 艺实验样机。1.4.4光聚合法新型水处理技术此技术采用常温光引发技术，以多种水溶性单体为原料进行新型热泵水处理剂的合成开 发。该方法室温聚合，不需加热，不消耗热能，生产过程中具有节能作用。该新型热泵水处 理剂原料易得，生产工艺简单可行。主要应用于各种污水处理，处理效果明显优于现有同类 产品，使污水达到回收再利用的效果。1.5结语据估计，到2010年，我国城市生活污水排放总最为1050亿m3,其中村镇污水排放量可 达270亿m3。然而，我国目前城市生活污水处理率尚未达到 10%19,20。根据国民经济和社会 发展2010年远景规划，到2010年，城市生活

33、污水处理率要达到 50%1921。按照这一要求， 大量城市生活污水有待处理。因此，急需发展，研制更为经济、更为高效或更为普遍适用的城镇生活污水处理技术。目前我国城市污水 处理多以生物法为主，但随着经济的发展，人们对环境要求的提高以及世界水资源的日益紧 张，仅凭生物法已经不能满足对水环境污染的治理要求。因此环保工作者必须研究和发展污 水处理技术，以满足水资源的保护和水污染的有效防治，以传统的生物法处理为基础，结合 物理法化学法生化法，或研究开发其他新型高效的污水处理技术，对污水进行深度处理，使 处理水质达到标准后作为工业冷却或日常冲洗、景观等用水，以提高水资源的重复利用率， 创造更好的社会效益和

34、经济效益。8中南大学本科生毕业设计第2章工艺比较与确定第2章工艺比较与确定2.1设计依据(1) 设计规模为18万t/d ；(2) 污水进、出水各项指标如表2-1所示。其中出水水质要求符合污水综合排放标准(GB897821996)中的一级排放标准22。表2-1污水进、出水水质指标BOD5CODSS进水/( mg/L)150300300出水/( mg/L)0詬002.2工艺选择的基本原则城市污水处理厂的工艺选择一般应遵循以下三条原则 23:(1) 技术可行。应正确处理技术的先进性和成熟性的关系，应特别注重工艺本身对水 质变化的适应性及处理出水的稳定性；(2) 经济合理。选择简捷紧凑的处理工艺，尽可

35、能地减少占地，力求降低地基处理和 土建造价；同时，必须充分考虑节省电耗和药耗，把运行费用减至最低；(3) 管理简单。在工艺选择过程中，必须充分考虑到我国现有的运行管理水平，尽可 能做到设备简单，维护方便，适当采用可靠实用的自动化技术。任何一种工艺总有是有利有敝，关键在于适用性如何。在工程实践中，应该具体情况具 体分析，因地制宜，综合比较，取长补短，作出较为优化的选择。2.3工艺选择的影响因素污水处理工艺的选择是对各单元处理技术的优化组合，它受到多种因素的影响，主要需 考虑的影响因素有：(1) 进水水质和水量的情况；(2) 尾水的最终用途和排放标准的要求；(3) 可供利用的处理场地和周边环境条件

36、;(4) 工程投资和处理成本。2.4方案比较2.4.1方案一：传统活性污泥法传统活性污泥法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行培养，形成活性污 泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使 污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。活性污泥法工 艺流程见图2-1：剩余污泥细格栅U提升泵电L沉砂池初沉池OnJ房I曝二气沉，池池污泥回流出水剩余污泥污泥脱水机房污泥外运图2-1传统活性污泥法工艺流程简图2.4.2方案二：AB法AB法污水处理工艺是两段活性污泥法，分为 A段和B段，A段为吸附段，B段为生物氧化 段。AB法通常不设初

37、沉池，A段和B段分别在两种不同的而且相差较为悬殊的负荷条件下运行，拥有各自独立的污泥回流系统，因此有各自独特的微生物种群，有利于系统的稳定。AB法工艺流程见图2-2：11中南大学本科生毕业设计第2章工艺比较与确定细格栅沉砂池片段曝气池中沉池一一沉池A段污泥回流|B段污泥回流| Fi h| h清渣排砂剩余污泥剩余污泥图2-2 A吐工艺流程简图243方案三：卡鲁塞尔氧化沟工艺卡鲁塞尔氧化沟使用立式表曝机，曝气机安装在沟的一端，因此形成了曝气机上游的缺氧区和下游的富氧区，即沟内同时存在反硝化与硝化作用，在有效去除BOD、COD、SS的同时对N的去除效果也较好，且有利于生物絮凝，改善污泥的沉降性能，防

38、止污泥膨胀。此 外，卡鲁塞尔氧化沟是一个完全混合曝气池，其浓度变化系数极小甚至可以忽略不计，进水 将迅速得到稀释，因此它具有很强的抗冲击负荷能力。卡鲁塞尔氧化沟工艺流程见图2-3：污泥回流粗格栅进水泵站细格栅氧 化 沟沉砂池污泥脱水机房污泥外运图2-3卡鲁塞尔氧化沟法工艺流程简图ii中南大学本科生毕业设计第2章工艺比较与确定2.5方案比较对三种方案从多方面进行比较分析，结果见表2-2:表2-2污水处理工艺方案比较评比项目方案一技术成熟，工艺简单， 技术可行性工程实例多。出水水质一般，对N、 出水水质P去除效果较差。较差，出水水质易受进 抗冲击负荷能力水水质、水量的影响。万案二万案三技术先进，工

39、程实技术成熟，工乙流程简例多。单，工程实例多。出水水质好，对出水水质好且稳定，对NN、P去除效果好。P去除效果好。较强，出水稳定。强，出水稳定。曝气耗电量大，运仃费运行费用用较高。一般施工难度一般一般，可根据需要分步施工。基建费用一般一般运行管理要求较高，控制不当易操作复杂，管理要较高一般一般运行管理简单，系统较为环境影响发生污泥膨胀。求较高污泥量大，处理后卫生污泥量大，但处理稳定。污泥量小，一般无需消化条件差效果较好。处理2.6方案的确定污水厂的设计规模为18万m3/d，建设规模类别属于III类24。根据其进水水质（见表2-1），污水属于中低浓度污水，但污水的 SS较高。比较发现，方案二和方

40、案三较方案一具有 明显优势，尤其是在处理效果及抗冲击负荷能力方面。方案二和方案三的处理效果相近，前 者在运行管理方面不如后者，且污泥量大，须后续处理，此外，方案三在国内的应用较方案 二更为广泛，因此设计与运行经验更为丰富。综上所述，结合工艺选择的基本原则，方案三 无疑是最佳的选择。卡鲁塞尔氧化沟法在我国的大中型污水处理厂中应用十分广泛，如昆明兰花沟污水处理 厂、桂林市东区污水处理厂等。运行实践证明，该工艺技术成熟、稳定、经济、出水水质好。12中南大学本科生毕业设计第2章工艺比较与确定13中南大学本科生毕业设计第2章工艺比较与确定综上所述，确定采用卡鲁塞尔氧化沟工艺，详细工艺流程见图2-4:故超

41、越管污水中格栅集水池提升泵细格栅沉砂池配水井氧化沟配水井螺 旋 输 送 机螺 旋 输 送 机砂水分离器滤岀水并厂区生活水回流污泥提升泵集泥池提升泵污泥脱水机房剩余污泥栅渣、砂、泥饼外运图2-4卡鲁塞尔氧化沟工艺流程图#中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型第3章计算与设备选型3.1预处理设施一一中格栅、提升泵房、细格栅及沉砂池格栅的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。格栅与水泵房的设置方式：中格盯一提升泵房一细格栅3.1.1中格栅进水中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 后续设施设备的正常运转。(1) 设计参

42、数栅条间隙b=20mm ,格栅倾角:-60 ,栅前水速=0.6m/s，过栅流速v = 0.8m/s, 栅前部分长度为0.5m，栅后部分长度为1.0m，单位栅渣量W1=0.07m3栅渣/103m3污水，共设 置4格。(2) 设计计算格栅计算草图见图3-1，图3-2 :B BBa 1|L1500H/tan a1000L21图3-1格栅计算草图114中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型栅条工作平台15中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型#中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型a. 单台格栅设计流量Qmax污水厂设计流量Q =18万m3/d = 2083.3L/S> 1000L/

43、s，故污水总变化系数Kz=1.325QmaxKz Q 1 3 乂 183335.85 万 m3/d =2437.5m3/h =0.677m3/s4b. 确定栅前水深h根据最优水力断面公式Bi=2h =F"5mh=Bic. 栅条间隙数nQmax sin ：0.677 .sin60bhv0.020 0.75 0.8=53条式中:Qmax 最大设计流量,m3 /s ;#中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型一格栅倾角,(° b 栅条间隙，m ;h 栅前水深，m ;v 污水的过栅流速,m /s。#中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型#中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备

44、选型d.栅槽有效宽度B栅槽宽度一般比格栅宽0.2 0.3m, 取 0.3m ;设栅条宽 S =10mm =0.010m。B =S(n -1) bn 0.3 =0.010 (53 T)0.020 53 0.3 = 1.88m选用GH-1600型链条回转式格栅除污机5台(4用1备)，其主要性能参数见表3-1:表3-1 GH-1600型链条回转式格栅除污机性能参数表项目参数项目参数安装宽度/mm1800整机功率/kW1.1有效宽度/mm1600安装倾角/°60栅条间隙/mm20实际过流量采用公式S(n -1) nb二B求得实际e + o.。10 =54 条S b 0.010 0.020 八

45、Qmax Jsin a0.677 7sin60。= 0 78m / snbh54 0.020 0.75 一 .e. 通过格栅的水头损失h1h1二 K h016中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型#中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型h0sini2g式中：h0 计算水头损失;g 重力加速度;K格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取 3；阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的计算公式和相关系数计算；设栅条断面为锐边矩形断面，一：= 2.42，则4 Kfs方电=2.42 汉-I <b .丿h1 =3 2.424*0.010I X10.020 丿0.7822 9.8sin6

46、0=0.077mf. 栅后槽总高度H设栅前渠道超高h2二0.3mH =h g h2 =0.75 0.077 0.3=1.127mg. 进水渠道渐宽部分的长度L1L1=g=4=0.14m2tanc2 江 tan20°式中：B1 进水渠宽，m，取B1.2m ；8 进水渠渐宽部分展开角度，度（°,取口 1=20。h. 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 L2Li0.142=0.07 m18中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型#中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型i. 栅槽总长度L比=h h2 二 0.75 0.3 = 1.05mH11.05L * L21.0 0.5-

47、 =0.140.07 1.00.52.32mtanata n60°j. 每日栅渣量WW=486400%1000 KzW14 86400 0.677 0.071000 汇 1.333二 12.6m /d 0.2m /d采用机械清渣式中：W,单位栅渣量，m3/105m3污水。栅渣的排出采用LS200型无轴螺旋输送机2台（1用1备），输送量4m3/min，转速一 12 6 21r/ min，电机功率1.1kW，每天实际运行时间:0.1 h。4603.1.2集水池集水池的容积应根据设计流量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。一般应符合下列 要求：污水泵站集水池的容积，不应小于最大一台水泵5m

48、in的出水量25。5按最大一台泵5min的抽水量计算：V =2500爼 -208m3有效水深3.5m，池子超高600.38m，集水池尺寸为 L B H -12m 5m 3.88m。3.1.3提升泵房将污水提升到一定的高度，为后续工艺的顺利进行提供水流动力。（1）扬程计算集水池最低水位=-3.78m，泵后最高水位=3.30m，取泵站内水头损失=0.30m，富余 水头=1.00m，所以水泵扬程二泵后最高水位-集水池最低水位+泵站内水头损失+富余水头=3.30- （-3.78） + 0.30+ 1.00=8.38m19中南大学本科生毕业设计第3章计算与设备选型（2）流量计算泵的总设计流量按最高日最高

49、时流量计算：Qmax 二 Q Kz =18 1.3 = 23.4万m3/d = 9750m3/h根据水量和扬程，选用5台（4用1备）WQ2500-13-132型潜水排污泵，采用自动耦合 形式安装。其主要性能参数见表 3-2：表3-2 WQ2500-13-132型潜水排污泵性能参数表项目参数项目参数流量/（ m3/h）2500出水口径/mm500扬程/m13对应机座号M315转速 /（ r/min）740自动耦合型号500GA泵效率/ %80通过颗粒/mm125配套功率/kW132质量/kg25003.1.4细格栅污水由进水泵房提升经细格栅进入沉砂池，细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬 浮、

50、漂浮物。（1）设计参数栅条间隙b =10mm，格栅倾角=60 ，栅前水速v 0.6m/s，过栅流速v = 0.8m /s， 栅前部分长度为0.5m，栅后部分长度为1.0m，单位栅渣量W, = 0.12m3栅渣/103m3污水，共 设4格。（2）设计计算格栅计算草图见图3-1，图3-2。a. 单台格栅设计流量QmaxKz Q1.3"8十 333Qmax5.85万 m /d = 2437.5m /h = 0.677m /s44b. 确定栅前水深h根据最优水力断面公式Q = B卫得B2h 二 2Qmax 二 2。.昭二伽,则h = B =15 = 0.75m。v,0.622c. 栅条间隙数

51、nn _Qmaxlsina _ 0.677 江*sin60= =105条一 bhv - 0.010 0.75 0.8 " 八、式中：Qmax 最大设计流量，m'/S ；:-格栅倾角，(° ；b 栅条间隙，m ;h 栅前水深，m ;v 污水的过栅流速，m/s。d. 栅槽有效宽度B栅槽宽度一般比格栅宽0.2 0.3m，取0.3m ;设栅条宽S =10mm =0.010m。B 7n -1) bn 0.3 =0.010 (105 -1)0.010 105 0.3 =2.39m选用GH-2000型链条回转式格栅除污机5台(4用1备)，其主要性能参数见表3-3：表3-3 GH-

52、2000型链条回转式格栅除污机性能参数表项目参数项目参数安装宽度/mm2300整机功率/kW1.5有效栅宽/mm2000安装倾角/°60栅条间隙/mm10实际过流量采用公式S(n -1) nb二B求得实际B S 2.0 0.010n101 条S b 0.010 0.010maxnbh-101 0.010 0.750.83m/sQmax sin ：0.677 . sin 60v 二e. 通过格栅的水头损失h1戶v2h0sin:2g式中:h0 计算水头损失;g 重力加速度;f. 栅后槽总高度HK格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数，一般取 3 ;阻力系数，与栅条断面形状有关，可按手册提供的

53、计算公式 和相关系数计算；设栅条断面为锐边矩形断面，1 =242，"二3 2.4240.010 话 0.832. ccc I x汇 sin 60 = 0.22m l0.010 丿2x9.8设栅前渠道超高h2二0.3mH 二 h hih2 二 0.75 0.22 0.3 = 1.27mg. 进水渠道渐宽部分的长度L1进水渠渐宽部分展开角度=20L- B1空= 0.69m2 tan%2 江 tan20°h. 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2L2 丄二业"35m2 2i. 栅槽总长度LHi =h h2 -0.75 0.3=1.05mLL2 1.0 0.5 肛=0.

54、69 0.35 1.0 0.51053.15mta nata n60°j.每日栅渣量WW _ 4 86400Qmax W14 86400 0.6770.121000 Kz1000 1.33321.6m /d 0.2m /d采用机械清渣。式中：w 单位栅渣量,333m /10 m污水。栅渣的排出采用LS200型无轴螺旋输送机2台（1用1备），输送量4m3 /min，转速21 60.1h。21r/min，电机功率11W，每天实际运行时间厂6齐3.1.5沉砂池沉砂池主要用于去除污水中相对密度2.65,粒径0.2mm以上的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞25。由于钟式沉砂池有占地小、能耗低、土建费用低的优点，因此本设计采用