611城市污水處理工程設(shè)計(jì)（氧化溝工藝）學(xué)生：張龍龍指導(dǎo)老師：高婷教學(xué)單位：機(jī)械與材料學(xué)院摘要：城市污水處理廠是現(xiàn)代城市發(fā)展和水資源保護(hù)不可缺少的組成部分。本課題是設(shè)計(jì)一座日處理量為3萬m3的城市生活污水處理廠。其核心處理工藝選用的是氧化溝工藝流程。污水在氧化溝中經(jīng)曝氣設(shè)備的攪動(dòng)與活性污泥充分接觸后，大部分的污染物被除去。最后出水達(dá)到國家的有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。本文設(shè)計(jì)介紹了該工藝的特點(diǎn)，并有相關(guān)的城市污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)過程。Abstract:Thecitysewagetreatmentplantisessentialconstituentofthemodernurbandevelopmentandthewaterresourcesconservation.Thistopicdesignsacitylifesewagetreatmentplantwhichcantreat30,000m3sewageoneday.Itscoreprocessingcraftselectstheoxidationditchtechnicalprocess.Sewageinoxidationditchafteraeratormixingandactivesludgefullcontact,mostofpollutantsofwhichareremoved.Last,thewaterleakageachievedthecountryrelateddischargesstandard.Thisarticleintroducedsthecharacteristicofthiscraftandsuppliesthecorrelatedprocessofthecitysewagetreatmentplant.關(guān)鍵詞：污水處理廠工藝設(shè)計(jì)氧化溝工藝污泥處理Keywords:SewagetreatmentplantTechnologicaldesignOxidationditchcraftSludgeprocessing前言612水，是人類生存、養(yǎng)息、發(fā)展的根本條件。然而，人類社會(huì)在工業(yè)化的進(jìn)程中大量消耗水資源的同時(shí)，排出污水，污染河湖，危害環(huán)境，造成嚴(yán)重后果。英國及美國都曾在19世紀(jì)中發(fā)生因引用水源遭生活污水污染而引起的霍亂大流行；二十世紀(jì)工業(yè)迅過發(fā)展和城市人口劇增更帶來不少河流水質(zhì)惡化、生物絕跡的惡果。所以說城市污水處理廠是現(xiàn)代城市發(fā)展和水資源保護(hù)不可缺少的組成部分。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是以污水處理廠工程設(shè)計(jì)等污水處理相關(guān)理論知識(shí)的前提下，以生活污水為處理廠源進(jìn)水，結(jié)合多年來的國內(nèi)外的污水處理廠發(fā)展水平和實(shí)際情況，自選污水處理工藝流程，按照課題任務(wù)書的要求，設(shè)計(jì)日處理量為3萬立方米的城市污水處理廠。本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用氧化溝法為二級(jí)處理的核心工藝。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括了對(duì)城市污水處理廠工程各構(gòu)筑物的選型及設(shè)計(jì)計(jì)算、污水處理廠工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、污水處理廠的總體布置等方面的內(nèi)容。氧化溝污水處理技術(shù)是一種典型的污水處理方法，并有多種改進(jìn)工藝。氧化溝處理工藝的主要部件包括氧化溝體、曝氣轉(zhuǎn)刷、異步電極、進(jìn)出水系統(tǒng)（初沉池、高位水箱、二沉池）及控制系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)曝氣轉(zhuǎn)刷的轉(zhuǎn)速，可以實(shí)現(xiàn)氧化溝體的不同部位及不同程度的充氧，可以滿足污水處理過程中不同微生物對(duì)氧的需求,同時(shí)實(shí)現(xiàn)好氧厭氧過程實(shí)現(xiàn)脫氮除磷同時(shí)進(jìn)行。1954年在荷蘭沃紹本，A.Psaveer博士設(shè)計(jì)建成第一座間歇運(yùn)行的氧化溝系統(tǒng)，1967年在荷蘭，由DHV公司設(shè)計(jì)建成第一座CARROUSEL氧化溝系統(tǒng)，七十年代末氧化溝技術(shù)進(jìn)入我國。早期氧化溝只是一單溝道的“循環(huán)曝氣池”，主要用于去除污水中的BOD及進(jìn)行硝化反應(yīng)，現(xiàn)已發(fā)展形成各種不同的類型，包括卡魯塞爾型、奧貝爾型、二溝或三溝交替工作613型，一體化氧化溝等。氧化溝是活性污泥法的發(fā)展，溝中的活性污泥以污水中的有機(jī)物作為食料，使其降解、無機(jī)化。在氧化溝系統(tǒng)中，通過轉(zhuǎn)刷（或轉(zhuǎn)盤和其他機(jī)械曝氣設(shè)備），使污水和混合液在環(huán)狀的渠內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，依靠轉(zhuǎn)刷推動(dòng)污水和混合液流動(dòng)以及進(jìn)行曝氣?；旌弦和ㄟ^轉(zhuǎn)刷后，溶解氧濃度被提高，隨后在渠內(nèi)流動(dòng)過程中又逐漸降低。氧化溝通常以延時(shí)曝氣的方式運(yùn)行，水力停留時(shí)間為1024h，污泥泥齡為2030h。通過設(shè)置進(jìn)水、出水位置及污泥回流位置、曝氣設(shè)備位置，可以使氧化溝完成硝化和反硝化功能。如果主要去除BOD5或硝化，進(jìn)水點(diǎn)通常設(shè)在靠近轉(zhuǎn)刷的位置（轉(zhuǎn)刷上游），出水點(diǎn)在進(jìn)水點(diǎn)的上游處。氧化溝的渠道內(nèi)的水流速度為0.250.35m/s。溝的幾何形狀和具體尺寸與曝氣設(shè)備和混合設(shè)備密切相關(guān)，要根據(jù)所選的設(shè)備最后確定。常用的氧化溝曝氣和混合設(shè)備是轉(zhuǎn)刷（盤）、立軸式表曝機(jī)和射流曝氣機(jī)。目前也有將水下空氣擴(kuò)散裝置與表曝機(jī)或水下擴(kuò)散裝置與水下推進(jìn)器聯(lián)合使用的工程實(shí)例。污泥沉淀設(shè)施可采用分建式或合建式。通過大學(xué)四年對(duì)基礎(chǔ)課、專業(yè)課以及相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，我本人基本上掌握了本專業(yè)環(huán)境工程的理論知識(shí)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在已有的基本理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的知識(shí)和實(shí)際情況，由我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成該設(shè)計(jì)的。本此設(shè)計(jì)既是對(duì)我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)的一次綜合性的檢測(cè)，同時(shí)還是對(duì)我四年所學(xué)作了一個(gè)總結(jié)與提高。由于本人的水平有限加之時(shí)間倉促，難免存在許多不足之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。6141城市污水處理廠設(shè)計(jì)說明書11基礎(chǔ)資料及設(shè)計(jì)依據(jù)111基礎(chǔ)資料本畢業(yè)設(shè)計(jì)旨在設(shè)計(jì)一座以氧化溝法為核心處理工藝的城市污水處理廠來處理典型的城市污水，設(shè)計(jì)規(guī)模：近期3萬m3/d、遠(yuǎn)期5萬m3/d。具體設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)見表1-1生活污水進(jìn)出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)。表1-1生活污水進(jìn)出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目BOD5（mg/L）COD（mg/L）TSS（mg/L）TKN（mg/L）堿度（以CaCO3計(jì)）（mg/L）進(jìn)水20050022035250出水301203012大于100112設(shè)計(jì)依據(jù)課題設(shè)計(jì)任務(wù)書是本設(shè)計(jì)的原始依據(jù)。在設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格按照城市污水處理及污染技術(shù)政策、給排水設(shè)計(jì)規(guī)范、給排水制圖標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范的要求認(rèn)真設(shè)計(jì)。要求城市污水處理廠出水排入地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB38381998）中規(guī)定的類水域（劃定的保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外），執(zhí)行一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。12工程概況615121建設(shè)范圍本設(shè)計(jì)擬定建設(shè)范圍為污水處理廠所有污水、污泥處理工程技術(shù)與輔助工程。122建設(shè)原則本污水處理工程建設(shè)過程中考慮遵循以下原則：（1）污水處理工藝技術(shù)方案，在達(dá)到治理要求的前提下應(yīng)優(yōu)先選擇基建投資和運(yùn)行費(fèi)用少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的先進(jìn)的工藝；（2）所有污水、污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)不僅要求先進(jìn)，更要求成熟可靠；（3）和污水處理廠配套的廠外工程應(yīng)同時(shí)建設(shè)，以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益；（4）污水處理廠出水應(yīng)盡可能回用，以緩解城市嚴(yán)重缺水問題；（5）污泥及浮渣處理應(yīng)盡量完善，消除二次污染；（6）盡量減少工程占地13城市環(huán)境條件131城市概況宜昌是湖北省省轄市，位于湖北省西部，長(zhǎng)江三峽的西陵峽口，上接巴蜀，下連荊襄，是長(zhǎng)江中上游分界線上的一個(gè)重要港口城市。一九九二年宜昌地市合并后，現(xiàn)轄宜昌、枝江、遠(yuǎn)安、興山、秭歸、長(zhǎng)陽、五峰等七縣，枝城、當(dāng)陽兩個(gè)縣級(jí)市和西陵、伍家、點(diǎn)軍等三個(gè)城區(qū)。城區(qū)現(xiàn)有國土面積330Km2,橫跨長(zhǎng)江兩岸，地處東經(jīng)1110811128，北616緯30343049，建成區(qū)面積29.02Km2,城區(qū)非農(nóng)業(yè)人口38.3萬人。建成區(qū)中，鐵路壩一帶為全市政治、經(jīng)濟(jì)、文化、商業(yè)和交通中心，夜明珠一帶為葛洲壩水利樞紐區(qū)，伍家崗一帶則為輕型和部分重型工業(yè)區(qū)。132自然條件（1）地形、地貌宜昌市為鄂西山地與江漢平原西部邊緣接壤處的丘陵地帶。市區(qū)從西北部南津關(guān)至東南部伍家崗，地勢(shì)豁然開闊，形成由宜昌單斜紅層所構(gòu)成的山前低丘，其間嵌入第四系松散堆積物多級(jí)階地構(gòu)成的河谷沖積盆地。市區(qū)沿江一帶地形平坦，海拔在55米至80米之間，腹背山地在120米至300米之間（黃海高程，下同）。（2）水系宜昌市區(qū)水系屬長(zhǎng)江水系，市域內(nèi)以長(zhǎng)江為主干的支流有34條，支流總流域面積240.42Km2。長(zhǎng)江從西北向東南橫穿市區(qū)，市區(qū)內(nèi)主要支流有黃柏河、卷橋河、五龍河、太平橋溪、臨江溪等。長(zhǎng)江（宜昌段）多年平均流量14300m3/s,史載最大洪峰流量110000m3/s（1870年），實(shí)測(cè)最大洪峰流量71100m3/s，最小流量2770m3/s（1970年）。史載最高洪水位57.36m（1870年7月20日，黃海高程，下同），實(shí)測(cè)最高洪水位54.14m（1896年），實(shí)測(cè)最低水位36.17m（1987年），多年平均水位42.19m。（3）氣象宜昌市屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，處于中亞熱帶和北亞熱帶的交匯地帶。氣候特點(diǎn)是：春早、夏溫、秋遲、冬暖，四季分明。617氣溫：年平均氣溫：16.8極端最高氣溫：43.9極端最低氣溫：-8.9濕度：平均相對(duì)濕度：77%氣壓：年平均氣壓：1000毫巴絕對(duì)最高氣壓：1029毫巴絕對(duì)最低氣壓：976毫巴降水量：年最大降水量：1702.7毫米（1954年）年最小降水量：643.9毫米年平均降水量：1164.1毫米風(fēng)向及風(fēng)速：冬季以西北風(fēng)為主，夏季以東南風(fēng)為主最大風(fēng)速：18m/s年平均風(fēng)速：1m/s日照：區(qū)內(nèi)日照時(shí)