1、2、氧化沟工艺氧化沟又称循环曝气池，属活性污泥法的一种变形，其工艺流程如图 2所示。进水排入白银河图2厌氧池+氧化沟处理工艺流程氧化沟又称循环曝气池，氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展。污 水和活性污泥混合液在环状曝气渠道中循环流动， 属于活性污泥法的一种变形, 氧化沟的水力停留时间可达10-30h，有机负荷很低，实质上相当于延时曝气活 性污泥系统。由于它运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好、耐 冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷，可用于大中型水厂。（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用， 而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取
2、得 脱氮的效果。（2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小， 运行费用低。（1污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多， N、P量不平衡，pH值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌 性污泥膨胀。（ 2）泡沫问题。（ 3）污泥上浮问题。（ 4）流速不均及污泥沉积问题。（ 5）氧化沟占地面积很大。3、 CASS 工艺CASS为周期循环活性污泥法的英文 （Cyclic Activated Sludge System）的缩 写，是将好养的生物选择器与传统的连续进水 SBR 反应器相结合的
3、产物。 CASS 工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成 简单的污水处理新工艺。目前 CASS 工艺在欧美等国家已得到广泛的应用，从 运行效果看，处理效果好，除磷脱氮效果也不错。其基本工艺流程如图 3 所示。、CASS 工艺尤其适合含有较多工业污水的城市污水及要求除磷脱氮的污水 的处理。其优缺点如下：（ 1）工艺流程简单、管理方便、造价低。 CASS 工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比活 性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，占地面积可减少 35%。（ 2）处理效果好。反应器内活性污泥处于一种交替的
4、吸附、吸收及生物降 解和活化的变化过程中，因此处理效果好。3）有较好的脱氮除磷效果。 CASS 工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱 氮除磷效果。（4）污泥沉降性能好。 CASS 工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状 菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于 CASS 工艺的沉淀阶段是在静止 的状态下进行的，因此沉淀效果更好。（5）CASS 工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的 波动。缺点： 由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊 动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间
5、较长。4、SBRt艺SBR是 序列间歇式活性污泥法（ Seque ncing Batch Reactor ActivatedSludge Process ）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理 技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同， SB戏术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应， 静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操 作，SB技术的核心是SBF反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能 于一池，无污泥回流系统。SBR具有以下优点：（ 1）理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌
6、氧、好氧 处于交替状态，净化效果好。（ 2）运行效果稳定， 污水在理想的静止状态下沉淀， 需要时间短、 效率高， 出水水质好。（ 3）耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效 抵抗水量和有机污物的冲击。（ 4）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。（ 5）处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。（6）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。（7） SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和 改造。（8） 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具 有良好的脱氮除磷效果。（9） 工艺流程简单、造价低。主
7、体设备只有一个序批式间歇反应器，无二 沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。 SBR系统的适用范围（1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水， 尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。（2需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去 除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。（3） 水资源紧缺的地方。SBRg统可在生物处理后进行物化处理，不需要 增加设施，便于水的回收利用。（4） 用地紧张的地方。（5） 对已建连续流污水处理厂的改造等。（6） 非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。 注：SBR工艺管理较为复杂，排泥受到一定限
8、制，在本工程中不予考虑。223污水处理工艺的确定表1生化处理方案综合比较表比较内容氧化沟CASSA/A/O（1）氧化沟具有独 特的水力流动特点，有 利于活性污泥的生物絮 凝作用，而且可以将其 工作区分为富氧区、缺 氧区，用以进行消化和 反消化作用，取得脱氮 的效果。（1） 工艺流程简 单、管理方便、造价 低。CASS工艺只有一 个反应器，不需要二 沉池，不需要污泥汇 流设备，一般情况下 也不需要调节池，因 此要比活性污泥工艺1）该工艺为最简单 的同步脱氮除磷工艺， 总的水力停留时间，总 产占地面积少于其匕的 工艺。（2）在厌氧的好氧 交替运行条件下，丝状 菌得不到大量增殖，无（2）不使用初沉节
9、省基建投资30%以池，有机性悬浮物在氧上，而且布置紧凑，化沟内能达到好氧稳定占地面积可减少的程度。35%。（3）氧化沟只有曝（2）处理效果气器和池中的推进器维好。反应器内活性污持沟内的正常运行，电泥处于一种交替的吸工耗较小，运行费用低。附、吸收及生物降解-艺（4）脱氮效果还能和活化的变化过程特进一步提高。因为脱氮中，因此处理效果好。占效果的好坏很大一部分（3）有较好的脱决定于内循环量，要提氮除磷效果。CASS工高脱氮效果势必要增加艺可以很容易地交替内循环量。而氧化沟的实现好氧、缺氧、厌内循环量从理论上说可氧的环境，并可以通以是不受限制的，从而过改变曝气量、反应氧化沟具有较大的脱氮时间等方面来创
10、造条能力。件提咼脱氮除磷效 果。（4）污泥沉降性 能好。CASS工艺具有 的特殊运行环境抑制 了污泥中丝状菌的生 长，减少了污泥膨胀 的可能。同时由于 CASS工艺的沉淀阶 段是在静止的状态卜 进行的，因此沉淀效 果更好。污泥膨胀之虞，SVI值 一般均小于100。（3） 污泥中含磷浓 度高，具有很高的肥效。（4） 运行中勿需投 药，两个A段只用轻缓 搅拌，以不啬溶解氧浓 度，运行费低。（5）CASS 工艺独特的运行工况决定 了它能很好的适应进 水水量、水质的波动。缺点（1） 污泥膨胀问 题。当废水中的碳水化 合物较多，N、P量不平 衡，pH值偏低，氧化沟 中的污泥负荷过高，溶 解氧浓度不足，排
11、泥不 畅等易引发丝状菌性污 泥膨胀。（2） 泡沫问题。（3） 污泥上浮问 题。（4） 流速不均及污 泥沉积问题。（5） 氧化沟占地面 积很大。由于进水贯穿于整 个运行周期，沉淀阶 段进水在主流区底 部，造成水力紊动， 影响泥水分离时间， 进水量受到一定限 制，水力停留时间较 长。（1） 除磷效果难于 再行提高，污泥增长有 一定的限度，不易提咼， 特别是当P/BOD值高 时更是如此。（2） 脱氮效果也难 于进一步提高，内循环 量一般以2Q为限，不 宜太高，否则增加运行 费用。（3）对沉淀池要保持 一定的浓度的溶解氧， 减少停留时间，防止产 生厌氧状态和污泥释放 磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过
12、高。以防 止循环混合液对反应器 的干扰。运行管理运行成本低，构造简单，易于维护管理工艺流程最简单，处 理效果好，除磷脱氮 效果也不错，易于管 理单，处理效果好，易于日常维护管理占地占地面积大占地面积小占地面积最小综上所述，本项目的工艺流程确定如下：总的说来，这三个方案都比较好,都能达到要求处理的效果。考虑到该污水厂设计水量较小，且方案一工艺流程 更为简单、管理更为方便、占地少、造价低、运行费用少等优势，所以，本设 计采用A/A/O方案一作为污水厂处理工艺。2.3设计污水水量由设计资料可知，该镇日流量为：Q=80000+27*9000=323000 立方米 / 天查GB50014 2006室外排
13、水设计规范知： 500 L s 894L s 1000 L s 则用内插法可得总变化系数Kz=1.17从而可计算得：设计秒流量为 Q K Q式中 Q 城市每天的平均污水量，L s ;K 总变化系数；Q 设计秒流量，L s。Q=1.17*6.64=0.76 立方米 | 秒2.4污水处理程度计算城市污水排入受纳水体后，经过物理的、化学的和生物的作用，使污水中的污染物浓度降低，受污染的受纳水体部分地或全部地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化，水体所具有的这种能力称为水体自净能力。在选择污水处理程度时，既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体受 到污染，避免污水排入水体后污染下游取水口和影响水体
14、中的水生动植物。2.4.1污水的COD处理程度计算匚C CeE1C式中 E1 COD的处理程度，%C 进水的COD浓度，mg, L ;Ce 处理后污水排放的COD浓度，mgL。Ei 90口 93%900242污水的BOD5处理程度计算L LeE2 丁E2 丝0 97.6%420243污水的SS处理程度计算进水的SS浓度，mgfL ；E3 3 97.5%400244污水的氨氮处理程度计算Ec CeE4丁245污水的磷酸盐处理程度计算式中 e5 磷酸盐的处理程度，%C 进水的磷酸盐浓度， mgL ;Ce 处理后污水排放的磷酸盐浓度， mgjL。则3 1 E5 66.7%3第三章污水的一级处理构筑物
15、设计计算3.1格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水井 的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎 皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷， 并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计中格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好，但刚度差， 故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流 式格栅、转筒式格栅、活动格栅等；按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格栅（1.510mm）;按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅，目前
16、， 污水处理厂大多都采用机械格栅；按照安装方式分为单独设置的格栅和与水泵 池合建一处的格栅。3.1.1格栅的设计城市的排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管进水水量为Q 1180 L s，污水进入污水处理厂处的管径为 800mm ,管道水面标高为43 m。本设计中采用矩形断面并设置两道格栅（中格栅一道和细格栅一道），采用 机械清渣。其中，中格栅设在污水泵站前，细格栅设在污水泵站后。中细两道格栅都设置两组即N=2组，每组的设计流量为0.509 m3. s3.2沉砂池沉砂池是借助污水中的颗粒与水的比重不同，使大颗粒的砂粒、石子、煤 渣等无机颗粒沉降，以去除相对密度较大的无机颗粒。常用的沉砂池有
17、平流沉 砂池、曝气沉砂池、竖流式沉砂池、涡流式沉砂池和多尔沉砂池。这几种沉砂 池各有其优点，但是在实际工程中一般多采用曝气沉砂池。本设计中采用曝气 沉砂池，其优点是：通过调节曝气量可控制污水旋转流速，使之作旋流运动， 产生离心力，去除泥砂，排除的泥砂较为清洁，处理起来比较方便；且它受流 量变化影响小，除砂率稳定。同时，对污水也起到预曝气作用。第四章 污水的二级处理构筑物设计计算本设计中选用AlO工艺。取两组池子，则每组的设计流量为 0.509 m3s。污水经过一级处理后会处理掉一部分的悬浮物（ SS）和BOD5，处理程度按表1取值，而氮磷按不变计算表2处理厂的处理效果处理级别处理方法主要工艺处
18、理效果%SSbod5一级r沉淀法沉淀（自然沉淀）40 55%:2030%二级生物膜法初次沉淀、生物膜反应、 二次沉淀60 90%65 90%活性污泥法初次沉淀、活性污泥反应、 二次沉淀70 90%65 95%设计中取一级处理效果为： SS=40%，BOD5=20%则 进入曝气池中污水的BOD5浓度：Sa=Sy （1-20%） =420X（ 1-20%） =336mg/L进入曝气池中污水的SS浓度：La=Ly （1-40%） =400X（ 1-40%） =240mg/L4.1厌氧池计算1、厌氧池容积V 60Qt式中 V 厌氧池容积，m3;t 厌氧池水力停留时间。设计中取 t=0.75h=45mi
19、 nV=60 X 0.509X 45=1374.3m32、厌氧池尺寸计算厌氧池面积：设计中取厌氧池有效水深为 h 3.0m2458.1m八 V 1374.3A -h 3厌氧池尺寸为：长宽=23 20厌氧池实际面积为：23 X 20=460m2设计中取厌氧池的超高为0.3 m则池总高为H h 0.3 3.0 0.3 3.3m3 、污泥回流量计算：设计中取污泥回流比为 R 80%则 Q1 RQ 0.8 1.18 0.944m3 s 81561.6m3. d4.2缺氧池计算1、缺氧区有效容积 反消化区脱氮量：W=Q（N o-N e） -0.124YQ（So-Se）缺氧区有效容积:式中 Vdn反消化速
20、率设计中取 Vdn= 0.025 kgNO3N, kgMLSS d , X=3000mg/L缺氧池面积：设计中取缺氧池有效水深为 h 3.0m922.2307.4m2缺氧池尺寸为：长 宽=31 10 缺氧池实际面积为：31 x 10=310m2 设计中取缺氧池的超高为0.3 m设计中取内回流比为R=300%则 Q2 RQ 3 1.18 3.54 m3 s 305856 m3 d4.3好氧池计算1、内源呼吸系数式中 KdT 内源呼吸系数，d 1；Kd20 20 C时，内源呼吸系数，d 1，一般取0.040.075;t 温度系数，一般取1.021.06。设计中取Kd20 =0.06,t=1.04假
21、设全年平均气温T, 8 208 C 时 KdT 0.06 1.04 0.0372、出水计算设计中取BOD5的去除率为98%,氨氮的去除率为85%,磷的去除率为85%Ne Na（185%）30 0.24.5mg/ L去除的氨氮的浓度为：NrN0 Ne30 4.5 25.5mg/ LPe P0 （13 0.150.45mg/ L去除的磷的浓度为：P Pr 0Pe 30.45 2.55mg/L去除的BOD5的浓度为：Sr336 6.72 329.28mg/L3、污泥龄计算XYsr设计中取 Y 0.6 , X=3000mg/L则 Q1 RQ 0.8 1.18 0.944m3. s 81561.6m3.
22、 d4.4设计参数的较核1、水力停留时间较核大于8h小于15h,符合要求。2、BOD 污泥负荷率NsQ（S。Se）VXv77200 329.282 18555 0.6 30000.38kgBODs/（kgMLV SS- d）YQ（S。1 2 c介于0.30.5之间，符合要求。4.5剩余污泥量计算.6 77200 32928 11133kg/d1000 （1 0.037 10）湿污泥量：设污泥含水率为P 99.3%4.6需氧量计算设生物污泥中大约有12.4%的氮，用于细胞的合成，则每天用于合成的总氮为：0.124 X 11133=1380kg/d 即 TN 中有 1380 1000 17.88m
23、g/L 用于合成细胞。77200按最不利情况，设出水中NO3 N量和NH3 N量各为4mg：L ,则需要氧化的NH3 N量为：30-17.88-4=8.12mg/L需要还原的NO3 N量为：8.12-4=4.12mg/L需氧量（同时去除BOD和脱氮）计算：设计中取 k=0.23 f VSS 0.7则平均需氧量为：R Q 春 1.42W f 4.6Q 0.56W f 2.6Q NO31 eQ0.56 11133 0.7 2.6 77200 -10004901.78kg/d 204.2kg/h最大需氧量为:1.42W f 4.6Q Nr0.56W f 2.6Q NO36128kg/d 255kg/
24、h4.7供气量1、供气量计算采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底0.2m处，淹没深度为H 4 0.2 3.8m,氧转移效率Ea18% ,计算最不利温度为T 30 C 。空气扩散器出口处的绝对压力计算:5 5 5Fb 1.013 105 9800H 1.013 105 9800 3.8 1.3854 105 Pa空气离开好氧反应池池面时，氧的百分数为:Ot 21 1Ea21 1 0.18 100% 100% 17.9%79 21 1 EA 79 21 1 0.18Pb好氧反应池中平均溶解氧饱和度计算（按最不利的温度考虑）Csb（30） Cs（30） 2.026 105曇表得 Cs（30）
25、7.63 mg L o51.3854 10 17.9Csb（30） 7.63 5 8.47mg L（） 2.026 105 42标准需氧量（换算为20 C时的脱氧清水的充氧量）：RoR Cs（20 ）T 20Cs（T） C 1.024表得 Cs（20） 9.17 mg L ；曝气池内溶解氧浓度，mgL ；污水传氧速率与清水传速率之比，一般采用 0.50.95 ;0.90 0.97压力修正系数。4901.78设计中取 =0.9， =0.95，C=2mg L， =1.0R。（30 20） 710.6kg / h0.9 （0.95 1.0 8.47 2） 1.024（）最大标准需氧量:61280.9 （0.95 1.0 8.47 2） 1.024（30 20）最大标准需氧量与标准需氧量之比:R0叱1.25710.6好氧反应池供气量计算:平均时供气量为：最大时供气量为:2、曝气机数量计算（
