內(nèi)蒙古烏海市烏達(dá)區(qū)城市污水處理廠工藝設(shè)計(jì)摘要內(nèi)蒙古烏海市烏達(dá)區(qū)地處干旱半干旱地區(qū)，水資源短缺且生態(tài)環(huán)境脆弱，城市污水處理對(duì)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。為了有效處理城市污水，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高居民生活質(zhì)量，本工藝根據(jù)烏海市污水的水質(zhì)特點(diǎn)、處理要求及當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件，選擇采用處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的改良A2O（厭氧-缺氧-好氧）處理工藝對(duì)烏海市烏達(dá)區(qū)24000m3/d城市污水處理廠進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，原污水中各項(xiàng)指標(biāo)為：BOD濃度180mg/L，COD濃度為320mg/L，SS濃度為300mg/L，pH為6～9，TN濃度為35mg/L，TP濃度為3mg/L，本工藝設(shè)計(jì)以《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，結(jié)合烏達(dá)區(qū)工業(yè)廢水與生活污水混合的進(jìn)水特征（COD，BOD，TN，TP，SS濃度較高），構(gòu)建一套高效能、低能耗且具備強(qiáng)適應(yīng)性的污水處理工藝方案。關(guān)鍵詞：污水處理廠；A2O；污泥濃縮池；生物脫氮除磷；城市污水PROCESSDESIGNOFURBANSEWAGETREATMENTPLANTINWUDADISTRICT,WUHAICITY,INNERMONGOLIAAbstractWudaDistrict,WuhaiCity,InnerMongoliaislocatedinanaridandsemi-aridregionwithscarcewaterresourcesandfragileecologicalenvironment.Urbansewagetreatmentisofgreatsignificanceforregionalsustainabledevelopment.Inordertoeffectivelytreaturbansewage,protecttheecologicalenvironment,andimprovethequalityoflifeofresidents,thisprocessselectstheimprovedA2O(anaerobicanoxicaerobic)treatmentprocesswithgoodtreatmenteffect,stableoperation,andstrongresistancetoimpactloadbasedonthewaterqualitycharacteristics,treatmentrequirements,andlocalenvironmentalconditionsofWuhaiCity'ssewage.Theprocessdesignofthe24000m3/durbansewagetreatmentplantinWudaDistrict,WuhaiCityiscarriedout.Thevariousindicatorsoftheoriginalsewageare:BODconcentrationof180mg/L,CODconcentrationof320mg/L,SSconcentrationof300mg/L,pHof6-9,TheTNconcentrationis35mg/L,andtheTPconcentrationis3mg/L.ThisprocessdesignisbasedontheClassAstandardofthe"PollutantDischargeStandardsforUrbanSewageTreatmentPlants"(GB18918-2002),combinedwiththeinflowcharacteristicsofindustrialwastewateranddomesticwastewatermixedinWudaDistrict(highCOD,BOD,TN,TP,SSconcentrations),toconstructasetofhigh-efficiency,low-energyconsumptionandhighlyadaptablesewagetreatmentprocessschemes.Keywords:Sewagetreatmentplant;A2O;Sludgethickeningtank;Biologicaldenitrificationandphosphorusremoval;urbansewage目錄TOC\o"1-3"\h\u195281概述 57371.1前言 5194351.2設(shè)計(jì)目的 586321.3設(shè)計(jì)背景 5264341.3.1地理與氣候條件 5298921.3.2城市發(fā)展需求 5227981.3.3環(huán)保政策和標(biāo)準(zhǔn) 5205281.3.4經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求 5244421.4設(shè)計(jì)原始資料 6290551.5設(shè)計(jì)任務(wù) 6250761.6國(guó)內(nèi)外污水處理現(xiàn)狀 6108721.6.1國(guó)內(nèi)污水處理現(xiàn)狀 669021.6.2國(guó)外污水處理現(xiàn)狀 8256781.7工藝選擇原則 833241.7.1一級(jí)處理 8177291.7.2二級(jí)處理 810761.7.3深度處理 8215121.8處理工藝對(duì)比分析 8129751.8.1改良A2O工藝 840351.8.2氧化溝工藝 989881.8.3CAST工藝 9266951.9工藝流程的確定 10241452污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 1087052.1粗格柵 10169472.1.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 10188892.1.2設(shè)計(jì)參數(shù) 11155422.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算 11164632.2泵站 13297132.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 13251102.2.2設(shè)計(jì)參數(shù) 13279922.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算 14143542.3細(xì)格柵 1433492.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 14159712.3.2設(shè)計(jì)參數(shù) 14270462.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算 15311762.4平流式沉砂池 17259432.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 1765832.4.2設(shè)計(jì)參數(shù) 17303662.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算 1751922.5平流式初沉池 19304302.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 19210682.5.2設(shè)計(jì)參數(shù) 19216612.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算 20300262.6A2O池 21112842.6.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 21200242.6.2設(shè)計(jì)參數(shù) 2285662.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算 2249052.6.4進(jìn)出水系統(tǒng) 24293022.7二次沉淀池 2549402.7.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 2583862.7.2設(shè)計(jì)參數(shù) 26255762.7.3設(shè)計(jì)計(jì)算 26260002.8消毒池 2856932.8.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 28241842.8.2消毒劑的投加 29177802.8.3平流式消毒接觸池 2997693污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 3012813.1污泥濃縮池 30245103.1.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 30151443.1.2剩余污泥量 30127313.1.3輻流式濃縮池 3142203.2污泥脫水機(jī) 33220143.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 3393664高程布置計(jì)算 34200064.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 34310684.2設(shè)計(jì)計(jì)算 3421074.2.1構(gòu)筑物水頭損失 34208694.2.2管渠水力計(jì)算 34239724.2.3污水處理高程布置 35256664.2.4污泥處理構(gòu)筑物高程布置 35262785結(jié)論與展望 375942參考文獻(xiàn) 381概述1.1前言如今城市污水排放量愈發(fā)增加，污水處理已成為保障城市生態(tài)環(huán)境、居民生活質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著人口的增長(zhǎng)，工業(yè)的發(fā)展，內(nèi)蒙古烏海市烏達(dá)區(qū)人民對(duì)美好生活環(huán)境的追求，對(duì)城市污水處理的要求也越來(lái)越高。本工藝設(shè)計(jì)結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的污水處理技術(shù)，通過(guò)充分調(diào)查和分析，提出科學(xué)合理的污水處理方案。1.2設(shè)計(jì)目的針對(duì)烏達(dá)區(qū)工業(yè)廢水占比高、水質(zhì)復(fù)雜的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)高效、穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)的污水處理工藝。通過(guò)深度處理實(shí)現(xiàn)中水回用，緩解烏海市干旱缺水問(wèn)題，支持工業(yè)冷卻、生態(tài)補(bǔ)水等需求實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，并且減少污染物排入黃河支流，保障黃河流域生態(tài)安全，符合國(guó)家“黃河流域生態(tài)保護(hù)”戰(zhàn)略。滿足生態(tài)保護(hù)需求。具體目標(biāo)包括；（1）水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)REF_Ref18804\r\h[1]。（2）構(gòu)建資源循環(huán)體系，踐行綠色低碳發(fā)展路徑，充分利用排出污泥為后續(xù)建材利用或土地改良提供優(yōu)質(zhì)原料。1.3設(shè)計(jì)背景1.3.1地理與氣候條件烏海市呈現(xiàn)顯著的水文資源稀缺性特征，疊加水體環(huán)境承載閾值偏低與流域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性不足的復(fù)合型壓力，構(gòu)成了特殊的生態(tài)脆弱區(qū)本底條件，針對(duì)該區(qū)域的地理和氣候條件，在進(jìn)行污水處理廠設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到節(jié)約水資源和和提高其循環(huán)利用等問(wèn)題。1.3.2城市發(fā)展需求隨著烏海市的城市邊界擴(kuò)大、城市發(fā)展進(jìn)程加快，城市污水量逐年增加，該設(shè)計(jì)需滿足不斷增長(zhǎng)的污水處理需求。1.3.3環(huán)保政策和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)保政策日趨嚴(yán)格的背景下，市政污水處理系統(tǒng)對(duì)高級(jí)處理技術(shù)的需求顯著增加。因此本設(shè)計(jì)應(yīng)符合更高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)污水的零排放或近零排放。1.3.4經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求烏海市作為工業(yè)主導(dǎo)型城市，工業(yè)廢水的處理及循環(huán)利用對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤為關(guān)鍵?；诖?，本設(shè)計(jì)需充分考量工業(yè)廢水的處理與資源化回用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的協(xié)同提升1.4設(shè)計(jì)原始資料本設(shè)計(jì)最大處理水量Q=24000m3/d，含自用廢水的排水量。處理后的污水需滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)REF_Ref18804\r\h[1]。表1-1進(jìn)出水濃度BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）PH進(jìn)水1803203003536~9出水≤10≤5010150.56~91.5設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)對(duì)污水處理廠的工藝選擇，主要構(gòu)筑物的計(jì)算說(shuō)明的撰寫做了詳細(xì)說(shuō)明，并且繪制平面圖、高程圖、主體構(gòu)筑物的圖紙。1.6國(guó)內(nèi)外污水處理現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外污水處理現(xiàn)狀呈現(xiàn)“雙軌并行”特征：國(guó)內(nèi)以政策驅(qū)動(dòng)規(guī)模擴(kuò)張與技術(shù)升級(jí)為主，國(guó)外以市場(chǎng)機(jī)制推動(dòng)資源循環(huán)與精細(xì)化管理。1.6.1國(guó)內(nèi)污水處理現(xiàn)狀伴隨我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程推進(jìn)，城市生活污水與工業(yè)廢水的排放規(guī)模迅速擴(kuò)大，這使得污水處理系統(tǒng)承受著巨大壓力，在此情形下，提升城市污水處理效率、改善水質(zhì)狀況，成為推進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要工作。環(huán)境保護(hù)不只關(guān)系到自然生態(tài)的和諧穩(wěn)定，還與人們的生活質(zhì)量緊密相連。在新的發(fā)展時(shí)期，需要以科技創(chuàng)新為支撐，政策扶持為保障，公眾參與為助力，探索出符合國(guó)情的城市污水處理途徑REF_Ref11049\r\h[2]。我國(guó)污水處理設(shè)施在建設(shè)規(guī)模與處理效能層面仍存在提升空間，處理技術(shù)的區(qū)域發(fā)展不均衡問(wèn)題較為突出，在眾多中小城鎮(zhèn)及鄉(xiāng)村地區(qū)，受限于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大量污水未經(jīng)處理或處理效果未達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)便直接排入河流、湖泊等，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成極大破壞，即便在城市生活污水處理領(lǐng)域已初步構(gòu)建起設(shè)施基礎(chǔ)，但處理效率偏低，技術(shù)手段滯后等問(wèn)題待解決，國(guó)內(nèi)多數(shù)城市污水處理廠在生活污水處理環(huán)節(jié)仍普遍采用傳統(tǒng)活性污泥法，該工藝在氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的處理上存在技術(shù)瓶頸REF_Ref11244\r\h[3]。2022年投入運(yùn)行的污水處理廠2618座，其日均污水處理達(dá)1.93億m3/dREF_Ref11493\r\h[4]，區(qū)域間發(fā)展不均衡的矛盾較為顯著，以山西為代表的資源型省份仍面臨管網(wǎng)建設(shè)覆蓋率偏低、資金配套保障乏力等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題REF_Ref11754\r\h[5]。污水處理技術(shù)應(yīng)用廣泛，涵蓋的主要類型有生物法，物化法和膜處理技術(shù)，生物處理法通過(guò)微生物的代謝活動(dòng)實(shí)現(xiàn)有機(jī)污染物的降解，這類方法在去除有機(jī)污染物及氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)方面表現(xiàn)出顯著成效REF_Ref8932\r\h[6]。在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域，彭永臻院士團(tuán)隊(duì)研究成果引人關(guān)注，其提出的單質(zhì)硫，菱鐵礦復(fù)合填料技術(shù)，在冬季低溫環(huán)境（平均7.3±0.3°C）下實(shí)現(xiàn)了總氮去除率達(dá)97.7%的高效處理效果，顯著突破了傳統(tǒng)污水處理工藝在極端氣候條件下的效能瓶頸REF_Ref12574\r\h[7]。在技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐中，張永明教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的垂直折流式生物反應(yīng)器（VBBR）采用無(wú)污泥循環(huán)的創(chuàng)新型設(shè)計(jì)，使總氮去除率提高了22%。該技術(shù)已在福建永春污水處理廠成功實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用，處理后出水達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)。這些創(chuàng)新性技術(shù)突破，有力助力我國(guó)污水處理行業(yè)從“達(dá)標(biāo)排放”傳統(tǒng)模式向“資源循環(huán)”新型發(fā)展范式加速轉(zhuǎn)型REF_Ref12861\r\h[8]。國(guó)家明確提出，到2025年，缺水城市的再生水利用率要達(dá)到25%以上，并建成100座綠色低碳標(biāo)桿污水處理廠REF_Ref13148\r\h[9]。加強(qiáng)污水凈化設(shè)備的自主研發(fā)與生產(chǎn)亦是提升技術(shù)實(shí)力的關(guān)鍵舉措。鼓勵(lì)企業(yè)針對(duì)國(guó)內(nèi)實(shí)際需求開(kāi)展凈化設(shè)備的研發(fā)工作，這既能夠有效降低成本，又能推動(dòng)整個(gè)凈化行業(yè)技術(shù)水平的提升REF_Ref19926\r\h[10]。當(dāng)前，全國(guó)多地農(nóng)村污水設(shè)施普遍存在區(qū)域發(fā)展失衡、資金投入短缺、設(shè)備布局欠合理、管理力量薄弱、監(jiān)督機(jī)制不健全等問(wèn)題，這些情況嚴(yán)重阻礙了農(nóng)村污水處理工作的推進(jìn)REF_Ref20011\r\h[11]。農(nóng)村生活污水治理是“十四五”規(guī)劃中人居環(huán)境整治的關(guān)鍵任務(wù)，然而當(dāng)前我國(guó)農(nóng)村污水處理率仍處于較低水平，部分地區(qū)存在農(nóng)村污水處理站點(diǎn)重建設(shè)輕運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)象。建議各地在規(guī)劃建設(shè)過(guò)程中考量資源回收利用效能、處理技術(shù)維護(hù)便利性、工藝運(yùn)行簡(jiǎn)易性與經(jīng)濟(jì)合理性等要素REF_Ref20060\r\h[12]。工業(yè)廢水處理從分散式低效處理模式向園區(qū)集中化處理模式升級(jí)。山東大學(xué)洪靜蘭團(tuán)隊(duì)研究顯示，采用厭氧消化與焚燒聯(lián)合工藝可將污泥含水率從80%降低至60%REF_Ref14200\r\h[13]。王毅力團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的氧化調(diào)理脫水策略可將污泥含水率從80%降至60%，顯著提升后續(xù)資源化利用效率REF_Ref14363\r\h[14]。受“重水處理，輕污泥處置”觀念影響，我國(guó)污泥處理行業(yè)起步較晚、基礎(chǔ)薄弱，違規(guī)傾倒污泥等非法處置行為屢禁不止，不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，更對(duì)人類生命健康構(gòu)成潛在威脅，污泥處理處置問(wèn)題成為重要議題。在巨大治理需求的背后，是一片蘊(yùn)含巨大發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)空間。隨著我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的全面推進(jìn)及節(jié)能減排要求的嚴(yán)格，政府層面出臺(tái)系列政策法規(guī)，為污泥資源化與無(wú)害化奠定了基礎(chǔ)，梳理我國(guó)污泥處理技術(shù)研究進(jìn)展與政策規(guī)劃現(xiàn)狀，對(duì)于破解行業(yè)發(fā)展瓶頸，構(gòu)建污泥管理長(zhǎng)效機(jī)制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義REF_Ref14641\r\h[15]。1.6.2國(guó)外污水處理現(xiàn)狀歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)嚴(yán)苛法規(guī)與持續(xù)技術(shù)革新主導(dǎo)全球污水處理技術(shù)革新進(jìn)程。美國(guó)環(huán)保署（EPA）的系統(tǒng)性研究揭示，污水處理廠是PFAS（全氟烷基物質(zhì)）污染的首要貢獻(xiàn)者，每年向環(huán)境釋放數(shù)萬(wàn)公斤含氟化合物，導(dǎo)致1500萬(wàn)人口的飲用水安全受到威脅。鑒于此，美國(guó)正推進(jìn)源頭污染管控與高級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)用，例如過(guò)硫酸鹽基氧化工藝（PS-AOPs）雖能高效降解PFAS，但應(yīng)用成本制約了該技術(shù)的推廣REF_Ref14863\r\h[16]。歐盟于2024年頒布新法規(guī)，要求在2045年前，所有處理規(guī)模達(dá)10萬(wàn)人口及以上的污水處理廠必須升級(jí)至四級(jí)處理標(biāo)準(zhǔn)。新規(guī)同時(shí)引入生產(chǎn)者責(zé)任延伸（EPR）機(jī)制，明確由醫(yī)藥和化妝品生產(chǎn)企業(yè)承擔(dān)80%的相關(guān)處理成本REF_Ref15029\r\h[17]。奧地利借助厭氧氨氧化技術(shù)達(dá)成能量自給目標(biāo)，其工藝中厭氧氨氧化菌豐度達(dá)12.5%，能耗相比傳統(tǒng)工藝降低40%，成為全球污水處理領(lǐng)域的低碳示范標(biāo)桿REF_Ref15326\r\h[18]，加利福尼亞州橙縣水區(qū)（OrangeCountyWaterDistrict）通過(guò)“微濾、反滲透、紫外線消毒”組合工藝，將污水凈化為飲用水，日處理規(guī)模達(dá)7億加侖，水資源回用率超過(guò)70%。紐約市亥伯龍污水處理廠應(yīng)用膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)，處理后出水水質(zhì)達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，日處理能力達(dá)3.7億加侖REF_Ref15490\r\h[19]。歐洲倡導(dǎo)“污水處理廠即資源工廠”的理念，Dokhaven污水廠以此為實(shí)踐，從污水中回收氮、磷、甲烷等資源，構(gòu)建起資源循環(huán)體系REF_Ref15607\r\h[20]。美國(guó)借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)污水處理過(guò)程中的曝氣、加藥等參數(shù)進(jìn)行智能優(yōu)化，例如紐約市污水處理廠部署基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能預(yù)警系統(tǒng)，通過(guò)分析實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，使膜污染發(fā)生頻率降低40%REF_Ref15774\r\h[21]。1.7工藝選擇原則1.7.1一級(jí)處理一級(jí)處理主要通過(guò)物化手段去除水中的懸浮物和大顆粒物。由于本工程進(jìn)水PH為6-9，較為穩(wěn)定，考慮后續(xù)需要碳源，同時(shí)考慮后續(xù)設(shè)備處理負(fù)荷及污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模。本工藝一級(jí)處理設(shè)計(jì)為：粗格柵→泵站→細(xì)格柵→平流式沉砂池。1.7.2二級(jí)處理主體工藝依據(jù)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》，對(duì)于規(guī)模在10萬(wàn)噸及以下的污水處理廠，可用A/O法、A2O法外，氧化溝法、SBR法、水解好氧法及生物濾池法等。本設(shè)計(jì)選用改良A2O工藝。1.7.3深度處理污水的性質(zhì)是選擇深度處理工藝的重要依據(jù)，包括污水的有機(jī)物含量、懸浮物含量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量、酸堿度、溫度等。深度處理后的污水需滿足排放或回用標(biāo)準(zhǔn)。1.8處理工藝對(duì)比分析1.8.1改良A2O工藝改良A2O工藝是在傳統(tǒng)A2O工藝基礎(chǔ)上，針對(duì)其碳源競(jìng)爭(zhēng)、硝酸鹽干擾、除磷效率不穩(wěn)定等問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化的污水處理工藝。其核心是通過(guò)調(diào)整反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、回流方式或功能分區(qū)，提升脫氮除磷效率，適應(yīng)復(fù)雜水質(zhì)需求，該工藝優(yōu)缺點(diǎn)如下表1-2所示。表1-2改良A2O工藝優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)脫氮除磷效率顯著碳源利用率提升：節(jié)省外碳源投加量30~50%；抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)：適應(yīng)C/N≥3的污水；技術(shù)成熟：全球超500座污水廠應(yīng)用。工藝復(fù)雜度增加：需多級(jí)回流系統(tǒng)和精準(zhǔn)控制；低溫適應(yīng)性差：＜15℃時(shí)效率下降，需延長(zhǎng)污泥齡；化學(xué)除磷依賴：TP＜0.5mg/L時(shí)需投加藥劑；基建成本較高：比傳統(tǒng)A2O增加15~20%投資。1.8.2氧化溝工藝氧化溝工藝（OxidationDitch）是活性污泥法的優(yōu)化工藝，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間曝氣與溝道式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)處理。其核心是將曝氣、沉淀、污泥回流等功能整合于同一系統(tǒng)，具有工藝流程簡(jiǎn)潔、處理效率穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。該工藝優(yōu)缺點(diǎn)如下表1-3所示。表1-3氧化溝工藝優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)流程簡(jiǎn)單，基建與運(yùn)維成本低；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；脫氮效能顯著，實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化；污泥產(chǎn)率低且穩(wěn)定性佳。占地面積較大（比MBR工藝多30-50%）；除磷需化學(xué)藥劑；低溫環(huán)境下處理效率下降，需延長(zhǎng)HRT或加強(qiáng)保溫。1.8.3CAST工藝CAST工藝（循環(huán)活性污泥技術(shù)）作為序批式活性污泥法（SBR）的優(yōu)化工藝，通過(guò)空間分區(qū)與時(shí)間分割技術(shù)實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水、間歇排水，其核心是在SBR基礎(chǔ)上增設(shè)生物選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)，強(qiáng)化脫氮除磷效果。該工藝優(yōu)缺點(diǎn)如下表1-4所示。表1-4CAST工藝優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)脫氮除磷效率高；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；基建及運(yùn)維成本較低，因無(wú)需獨(dú)立設(shè)置二沉池和污泥回流系統(tǒng)，占地面積可減少20~30%；對(duì)水質(zhì)變化具有較強(qiáng)適應(yīng)性，可通過(guò)調(diào)整曝氣時(shí)間、污泥回流比等參數(shù)，適應(yīng)不同水質(zhì)條件。設(shè)備維護(hù)要求高，潷水器、曝氣頭易堵塞，需定期清洗；自控系統(tǒng)故障可能導(dǎo)致排水不均；溫度對(duì)穩(wěn)定性影響大；單池處理能力有限單池最大處理規(guī)模約5萬(wàn)m3/d，大型污水處理廠需多池并聯(lián)，增加投資。1.9工藝流程的確定本次設(shè)計(jì)中，進(jìn)水水質(zhì)與出水標(biāo)準(zhǔn)是工藝選擇的重要依據(jù)。結(jié)合污水處理廠的實(shí)際情況與具體需求，對(duì)三種工藝方案進(jìn)行評(píng)估后發(fā)現(xiàn)，A2O工藝有效降低成本?？紤]到國(guó)內(nèi)已有許多該工藝的成功應(yīng)用案例，便于借鑒成熟的設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)，因此本次設(shè)計(jì)最終確定采用A2O工藝處理污水。工藝流程如圖1-1所示：圖1-1工藝流程2污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算2.1粗格柵2.1.1設(shè)計(jì)說(shuō)明格柵可截留水中懸浮物、纖維及固體顆粒，以保證后續(xù)單元和水泵運(yùn)行，降低處理負(fù)荷。本設(shè)計(jì)格柵設(shè)計(jì)兩組，當(dāng)一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)另一個(gè)可接替。2.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)大型污水處理廠采用機(jī)械清渣。機(jī)械格柵數(shù)量不應(yīng)少于2臺(tái)，過(guò)柵流速通常取0.6~1.0m/s。格柵前渠道內(nèi)水流速度在0.4~0.9m/s。格柵傾角通常采用45°~75°。格柵水頭損失：粗格柵約0.2m，細(xì)格柵約0.3~0.4m。2.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算最大日流量；①柵條的間隙數(shù)n（個(gè)）式中n——柵條間隙數(shù)，個(gè)；Qmax最大設(shè)計(jì)流量，0.278m3/s;格柵傾角α，取α=60°；b——柵條間隙，m,取b=0.020m;H——柵前水深，m,取h=0.5m;過(guò)柵流速，m/s,取v=0.8m/s。②柵槽寬度B比格柵寬0.2~0.3m，選取0.2m；設(shè)柵條寬度S為0.015m，則柵槽寬度通過(guò)格柵的水頭損失hhξ=β(式中h1——設(shè)計(jì)水頭損失，m;h0——g——重力加速度，m/s；K——系數(shù)，采用3；ξ——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，設(shè)柵條是矩形斷面，β取2.42h=設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m柵后槽總寬度H（m），H=h+柵槽總長(zhǎng)度L進(jìn)水渠漸寬段長(zhǎng)度L1取進(jìn)水渠寬0.45m，α1=20°L柵槽與出水渠道連接段長(zhǎng)度L2LL=H式中H1——柵前渠道深，mL=（5）每日柵渣量W（m3/d）W=式中，W?為柵渣量，取0.05m3/103m3污水。流量系數(shù)Kz=1.5W=采用機(jī)械清渣。表2-1粗格柵去除率BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）PH進(jìn)水1803203003536~9出水1803202703536~9去除率（%）//10///2.2泵站2.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明污水提升泵將污水提升至下一處理構(gòu)筑物，采用自灌式泵房，具有及時(shí)可靠、無(wú)需引水設(shè)備、操作便捷等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)將水池與機(jī)器結(jié)合，布局緊湊、占地面積小、結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)便于開(kāi)槽施工。2.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)取集水池的有效水深為2m；提升的最高水位取6.778m；出水管線為37m，系數(shù)取8；DN200管，流速1.33m/s，水力坡度19.1；設(shè)集水池的有效水深為2m；所需要提升的最高水位設(shè)為6.778m；設(shè)計(jì)水量。2.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算格柵后的水面標(biāo)高式中：h1——經(jīng)過(guò)格柵的水頭損失為0.1398m；h2——柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m。則集水池的最低水位H=h?2=式中：2——設(shè)集水池的有效水深為2m。故集水池最低水位與所提升最高水位之間差為：ΔH=6.778?H=式中：6.778——所需要提升的最高水位為6.778m。出水管管線水頭損失計(jì)算出水管Q=0.11m3/s，選用DN200，流速V=1.33m/s，水力坡度19.1。出水管線估算長(zhǎng)度為37米，取局部阻力系數(shù)8，計(jì)算得出出水管線水頭損失為1.50米，管線水頭損失2m，自由水頭1m，總揚(yáng)程H污水泵的選擇用兩臺(tái)泵（一臺(tái)備用），水泵的流量為Q=416m3/h,水頭總揚(yáng)程為H=13.4382m；因此，選擇300-800-20-75型水泵，其流量為Q=800m3/h，揚(yáng)程H=20m，功率75kW，兩臺(tái)電機(jī)，一臺(tái)備用。2.3細(xì)格柵2.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明格柵能截留廢水中漂浮物，懸浮物，固體顆粒，保證后續(xù)單元的可靠運(yùn)行，減輕構(gòu)筑物負(fù)荷并避免管道堵塞。2.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)柵條間隙需滿足：人工清除25~40mm;機(jī)械清除16~25mm;最大間隙40mm；格柵間隙為30~50mm時(shí)，每103m3污水產(chǎn)生0.01~0.03m3柵渣；對(duì)于大型污水處理廠采用機(jī)械清渣方式；機(jī)械格柵不應(yīng)少于2臺(tái)，過(guò)柵流速一般采用0.6~1.0m/s；格柵前水流速度取0.4~0.9m/s；格柵傾角一般采用45°~75°；2.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算柵條的間隙數(shù)n（個(gè)）n=式中：n——柵條間隙數(shù)，個(gè)；Qmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s;α——格柵傾角，取α=60°；b——柵條間隙，m,取b=0.01m;h——柵前水深，m,取h=0.4m;v——過(guò)柵流速，m/s,取v=0.9m/s。格柵以一組停用、一組運(yùn)行進(jìn)行校核。柵條間隙數(shù)n=n=柵槽寬度B取柵條S=0.01m，柵槽寬度B=S(n?1)+bn+0.2=0.0通過(guò)格柵的水頭損失hhξ=β(式中:h1——設(shè)計(jì)水頭損失，m;h0——計(jì)算水頭損失，m;g——重力加速度，m/s2；K——系數(shù)，取3；ξ——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)。β=2.42，計(jì)算得h=2.42(柵后槽總寬度H（m）設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)H=h+柵槽總長(zhǎng)度L進(jìn)水渠漸寬段L?，進(jìn)水渠寬度B?取0.45m，展開(kāi)角α1=20L1出水渠道連接處漸窄L2LL=H式中:H1——為柵前渠道深，m。L=0.63+0.315+1.0+0.5+每日柵渣量W（m3/d）W=式中:W?柵渣量，取0.05~0.10m3/103m3污水；W=采用機(jī)械清渣表2-2細(xì)格柵去除率BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）PH進(jìn)水1803202703536~9出水1803202163536~9去除率（%）//20///2.4平流式沉砂池2.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明平流式沉砂池通過(guò)重力，使污水無(wú)機(jī)顆粒沉淀到池底，從而與污水分離，避免對(duì)處理設(shè)備如水泵、管道等造成磨損和堵塞。減輕后續(xù)處理負(fù)荷，可降低進(jìn)入后續(xù)處理單元的固體懸浮物含量，減少有機(jī)物和細(xì)菌的附著載體，使后續(xù)生物處理、深度處理等工藝能更高效地運(yùn)行，提高處理效果和穩(wěn)定性。2.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)最大日流量Q=24000m3/d=1000m3/h=0.278m3/s流速v=0.25m/s水力停留時(shí)間t=30s2.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算沉砂池長(zhǎng)度LL=vt式中:L——沉砂池長(zhǎng)度；V——流速，m/s；T——停留時(shí)間，s。L=vt=0.25×30=7.5m水流斷面積A（設(shè)計(jì)一組分為兩格）A=式中:Qmax——最大日流量，m3/s；V——流速，m/s。A=池總寬度B設(shè)n=2格，每格寬取b=1mB=n×b=2×1=2m有效水深h2h貯砂斗所需容積V1V式中:T——取2d；X1——沉砂量，采用30m3/106m3；Kz——污水流量變化系數(shù)，取1.5。V每個(gè)污泥沉砂斗的容積v0每一格有兩個(gè)沉砂斗v沉砂斗格部分尺寸及容積沉砂斗上口寬b2b沉砂斗容積VV=（略大于v0=0.24m3式中:b1——沉砂斗底寬，一般取0.5m；hd——斗高，一般取0.45m；60°——斗壁與水平面的傾角60沉砂池高度H池底坡度0.06；坡向沉砂斗長(zhǎng)度L2L污泥區(qū)高度h3h池總高度HH=式中h1——超高，取0.3m表2-3平流式沉砂池去除率BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）PH進(jìn)水1803202163536~9出水180320151.23536~9去除率（%）//30///2.5平流式初沉池2.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明平流式初沉池是污水處理中常見(jiàn)的預(yù)處理單元，主要用于通過(guò)重力沉降去除污水中的懸浮固體（SS）和部分有機(jī)物，通過(guò)重力沉降分離污水中的懸浮顆粒（如泥沙、纖維、食物殘?jiān)龋?，去除率一般?0~60%。2.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)沉淀池的數(shù)量不應(yīng)少于2個(gè)；沉淀時(shí)間1~2h，表面負(fù)荷1.5~2.5m3/(m2?h)，沉淀效率40~60%設(shè)計(jì)有效水深不大于3.0m,多介于2.5~3,0之間；池的超高不宜小于0.3m；池坡度一般為0.01-0.02；混斗坡度約為45~60°；進(jìn)水端需設(shè)擋板，高出水面0.1~0.15m，浸沒(méi)深度大于0.25m，與出水口距離0.25~0.5m，浸沒(méi)深度0.3~0.4m，高出水面0.10~0.15m。Q2.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算池子總面積AA=式中:Q——表面負(fù)荷，取2m3/（m2·h）。沉淀池有效水深h2h式中:T——沉淀時(shí)間，取2h。沉淀池有效容積v0v沉淀池長(zhǎng)度L設(shè)初沉池流速v=4.5mm/sL=3.6vt=3.6×池總寬BB=池寬bb=校核長(zhǎng)寬比：Lb長(zhǎng)深比：Lh設(shè)計(jì)合理。沉淀池總長(zhǎng)度L1設(shè)流入口與流出口距擋板0.5mL污泥所需容積V‘設(shè)污泥量S=0.55L/（人?d），初沉池排泥時(shí)間2天V=V污泥斗的容積v1污泥斗上口6.5m，下口0.5m，傾角60°，污泥區(qū)高h(yuǎn)v0污泥斗上方梯形部分的容積池底坡度i=0.01則由坡度引起的高度hV校核V1設(shè)計(jì)合理。1沉淀池的總高度（采用機(jī)械刮泥設(shè)備）設(shè)污泥緩沖高度h3=0.3m，沉淀池超高H=表2-4平流式初沉池去除率BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）PH進(jìn)水180320151.23536~9出水12622460.4831.52.76~9去除率（%）3030601010/2.6A2O池2.6.1設(shè)計(jì)說(shuō)明厭氧、缺氧、好氧工藝借助不同微生物菌群的協(xié)同效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物去除和脫氮除磷。2.6.2設(shè)計(jì)參數(shù)水力停留時(shí)間水力停留時(shí)間t=8h。曝氣池內(nèi)活性污泥濃度XV，設(shè)計(jì)中取XV式中：SVI——污泥指數(shù)，一般采用100；r——系數(shù)，一般采用r=1.2。進(jìn)水渠道寬度為1.5m，渠道內(nèi)水深為1.0m。2.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算回流污泥濃度XX式中：Xr——回流污泥濃度；SVI——污泥指數(shù)，一般采用100；r——系數(shù)，一般采用r=1.2。污泥回流比RX式中：Xv——曝氣池內(nèi)活性污泥濃度；R——污泥回流比；Xr'——回流污泥濃度，反解上式得：3000=解得：R=0.5。TN去除率e===52.4%式中：E——TN去除率；S1S內(nèi)回流倍數(shù)R內(nèi)R總有效容積VV=Qt=24000×式中：V——總有效容積；Q——進(jìn)水流量，m3/d；t——水力停留時(shí)間，d；每段的水力停留時(shí)間分別為厭氧池內(nèi)水力停留時(shí)間t1缺氧池內(nèi)水力停留時(shí)間t2好氧池內(nèi)水力停留時(shí)間t曝氣池總面積：AA=式中：A——曝氣池總面積；H——曝氣池有效水深，取為5m。每組曝氣池面積AA式中：A1——每組曝氣池表面積；A——曝氣池總面積；N——曝氣池個(gè)數(shù)，取為2。曝氣池廊道5條，每廊道寬8m，長(zhǎng)度為L(zhǎng)；L式中：L——曝氣池每廊道長(zhǎng)；A1——每座曝氣池表面積；B——每廊道寬度；N——廊道長(zhǎng)。2.6.4進(jìn)出水系統(tǒng)曝氣池的進(jìn)水設(shè)計(jì)進(jìn)水渠寬1.5m、水深1.0m，渠道水流流速為：v式中v1——渠道內(nèi)的最大水流流速；Qs——設(shè)計(jì)流量，QsN——曝氣池個(gè)數(shù)；b1——進(jìn)水渠道寬度，取1.5m；h1——渠道內(nèi)水深，取1m。反應(yīng)池孔口面積F：F式中：F——每座反應(yīng)池所需孔口面積；Qs——設(shè)計(jì)流量；N——曝氣池個(gè)數(shù)；V2——孔口流速，一般采用0.2~1.5m/s，采用0.7。設(shè)每個(gè)孔口尺寸為0.5×0.5m，則孔口數(shù)為：n式中：n——每座曝氣池所需孔口數(shù)；F——每座反應(yīng)池所需孔口面積；f——每個(gè)孔口面積。曝氣池的出水設(shè)計(jì)出水為薄壁堰跌落，堰上水頭為：H式中：H——堰上水頭；Q——每座反應(yīng)池出水量；m——流量系數(shù)，一般采用0.4；B——堰寬，與反應(yīng)池寬度相等；回流污泥量：R×Q=0.5×0.417=0.21回流流量Qr經(jīng)計(jì)算最大出水流量為1.877m3/s。剩余污泥量ΔX=Y(=0.6×（0.18?0.01）×24000?0.1×8000×3=48kg/d式中：ΔX——曝氣池每日增加的污泥量；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，本設(shè)計(jì)采用0.6；Sa——曝氣池進(jìn)水BOD5濃度，Sa=180mg/L=0.18Sb——曝氣池出水BOD5濃度，SbQ——平均日污水量；V——曝氣池容積；Xv——活性污泥濃度，XV=3000mg/L=3kg/mKd——污泥自身氧化率，本設(shè)計(jì)取0.1。表2-5A2O池去除率BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）PH進(jìn)水12622460.4831.52.76~9出水6.344.8129.450.546~9去除率（%）9580807080/2.7二次沉淀池2.7.1設(shè)計(jì)說(shuō)明輻流式沉淀池用于大中型污水處理廠，通過(guò)環(huán)形配水井實(shí)現(xiàn)均勻配水具有諸多優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用輻流式沉淀池。2.7.2設(shè)計(jì)參數(shù)采用四座輻流式沉淀池，單座沉淀池流量為0.104m3/s，曝氣池混合液流入集配水井，經(jīng)配水后進(jìn)入輻流式沉淀池。2.7.3設(shè)計(jì)計(jì)算沉淀池表面積FF=式中：F——沉淀部分有效面積；Q——設(shè)計(jì)流量；q’——表面負(fù)荷，一般采用0.5~1.5。沉淀池直徑DD=式中：D——沉淀池直徑；F——沉淀部分有效面積；經(jīng)計(jì)算，沉淀池的直徑可以取為18m，則半徑為9m。沉淀池的有效水深h式中：h2——沉淀池的有效水深；q’——表面負(fù)荷；t——沉淀時(shí)間，一般采用1.5~3.0h。徑深比D式中：D——沉淀池直徑；h2——沉淀池的有效水深。污泥部分所需容積V==283.5式中：V1——污泥部分所需容積，m3；Q0——污水平均流量，m3/s；R——污泥回流比，%；X——曝氣池中污泥濃度，mg/L；Xt——二沉池排泥濃度，mg/L；N——沉淀池組數(shù)。其中：X式中：Xr——回流污泥濃度；SVI——污泥指數(shù)，一般采用100；R——系數(shù)，一般采用r=1.2。X式中：X——曝氣池內(nèi)活性污泥濃度，mg/L；R——污泥回流比；Xr——二沉池排泥濃度，mg/L。沉淀池總高度H==0.3+4+0.3+0.4+0.98=5.98m式中：H——總高度，m；h1——超高，m，取0.3mh2——有效水深，m；h3——緩沖層高度，取0.3m；h4——底部圓錐體高度，m；h5——污泥區(qū)高度，m。其中各參數(shù)確定的過(guò)程為：污泥容積較大，采用機(jī)械刮吸泥機(jī)連續(xù)排泥，池底坡度為0.05。h式中：h4——底部圓錐體高度，m；r——半徑，m；r1——進(jìn)水豎井半徑，取1.0m；I——池底坡度。h式中：V1——污泥部分容積，m3；V2——底部圓錐體容積，m3；F——表面積，m2，V式中：V2——沉淀池底部圓錐體容積，m3；h4——沉淀池底部圓錐體高度，m；r——沉淀池半徑，m；r1——沉淀池進(jìn)水豎井半徑，取1.0m。表2-6二沉池去除率BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）PH進(jìn)水6.344.8129.450.546~9出水640.322.49.450.4326~9去除率（%）51080/20/2.8消毒池2.8.1設(shè)計(jì)說(shuō)明污水經(jīng)構(gòu)筑物處理后含大量細(xì)菌，排放至水體前需進(jìn)行消毒處理。消毒主要通過(guò)投加消毒劑實(shí)現(xiàn)，常用種類包括液氯，次氯酸鈉，臭氧，二氧化氯，考慮到本項(xiàng)目處理規(guī)模較大，采用液氯消毒，具有效果可靠，成本低廉等好處。2.8.2消毒劑的投加加氯量計(jì)算液氯投加量8.0mg/L。日投加量：q=式中：q——每日加氯量；q0——液氯投量；Q——污水設(shè)計(jì)流量。加氯設(shè)備通過(guò)加氯機(jī)投加，加氯機(jī)一用一備。每小時(shí)加氯量為：2882.8.3平流式消毒接觸池消毒接觸池容積V=Qt=0.417×式中：V——消毒接觸池的容積，m3；Q——污水設(shè)計(jì)流量，m3/s；t——消毒接觸時(shí)間，h，一般采用30min。消毒接觸池表面積F=式中：V——消毒接觸池的容積；F——消毒接觸池表面積；h2——消毒接觸池水深取2.5m。消毒接觸池池長(zhǎng)L式中：L'——F——消毒接觸池表面積；B——消毒接觸池廊道寬4.5m。3個(gè)廊道，池長(zhǎng)：L=池高H=式中：h1——超高，一般采用0.3m；h2——有效水深。出水部分H=式中：H——堰上水頭；n——消毒接觸池個(gè)數(shù)，為4；m——流量系數(shù)，一般采用0.42；b——堰寬，取4.5m3污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1污泥濃縮池3.1.1設(shè)計(jì)說(shuō)明污泥濃縮可以減少顆粒間的孔隙水，采用輻流式污泥濃縮裝置對(duì)剩余污泥進(jìn)行脫水處理，經(jīng)工藝優(yōu)化后最終產(chǎn)物的含水率可控制在97%技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)。3.1.2剩余污泥量曝氣池內(nèi)每日增加的污泥量：ΔX=Y(=0.6×（0.18?0.01）×24000?0.1×8000×3=48kg/d式中ΔX——曝氣池每日增加的污泥量；Y——污泥產(chǎn)率系數(shù)，取0.6；Sa——曝氣池進(jìn)水濃度，=180mg/L=0.18kg/m3；Sb——曝氣池出水濃度，=10mg/L=0.01kg/m3；R——平均日污水量；V——曝氣池容積；Xv——活性污泥濃度，取XV=3000mg/L=3kg/mKd——污泥自身氧化率，本設(shè)計(jì)采用0.1。曝氣池每日排出的剩余污泥量Q式中：Q2——日排出剩余污泥量；f——0.75；Xr——回流污泥濃度。3.1.3輻流式濃縮池沉淀部分有效面積F=式中：F——沉淀部分有效面積；C——流入濃縮池剩余污泥濃度，取10kg/m3；G——固體通量[kg/（m2·h）]，一般取0.8~1.2[kg/（m2·h）]，本設(shè)計(jì)中采用1.0[kg/（m2·h）]；Q——入流剩余污泥流量，m3/h。沉淀池直徑D=式中：D——沉淀池直徑；F——沉淀部分有效面積；經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)中沉淀池直徑取為1.7m。濃縮池的容積V=QT=0.22×式中：V——濃縮池的容積，m3；Q——入流剩余污泥流量，m3/h；T——濃縮池濃縮時(shí)間，本設(shè)計(jì)取用16h。沉淀池有效水深h式中:h2——沉淀池有效水深，m；V——濃縮池的容積，m3；F——沉淀部分有效面積，m2；濃縮后剩余污泥量Q式中：Q1——濃縮后剩余污泥量；Q——入流剩余污泥流量；P——濃縮前污泥的含水率（%）；P0——濃縮后污泥的含水率（%）。池底高度輻流式沉淀池運(yùn)用中心驅(qū)動(dòng)式刮泥機(jī)，借助持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式把污泥推移至污泥斗內(nèi)。池底高度為：h式中：h4——池底高度，m；D——沉淀池直徑，m；I——池底坡度，一般采用0.01。污泥斗容積污泥斗高度：h式中：h5——污泥斗高度，m；tanα——傾角，取a——污泥斗上口半徑，m；b——污泥斗底部半徑，m；污泥斗的容積為：V式中：V1——污泥斗容積；h5——污泥斗高度；a——污泥斗上口半徑；b——污泥斗底部半徑。污泥斗中污泥停留時(shí)間T=式中：T——污泥斗中污泥停留時(shí)間，h；V1——污泥斗容積，m3；Q1——濃縮后剩余污泥量，m3/h；濃縮池總高度h==0.3+1.6+0.3+0.0085+1.43=3.63m式中H——濃縮池總高度，m；h1——超高，m，一般采用0.3m；h2——沉淀池有效水深，m；h3——緩沖層高度，m，一般采用0.3～0.5m，本設(shè)計(jì)采用0.3m；h4——池底高度，m；h5——污泥斗高度，m；經(jīng)計(jì)算，濃縮池總高度為3.7m。3.2污泥脫水機(jī)3.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明對(duì)污泥開(kāi)展脫水處理，把含水率控制在60~80%，降低污泥體積。本設(shè)計(jì)里，脫水機(jī)采用兩用一備的運(yùn)行模式，工作周期定為12小時(shí)。4高程布置計(jì)算4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明城市污水處理廠高程布置是工藝流程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要目的是合理確定各處理構(gòu)筑物、泵站及連接管渠的標(biāo)高，確保污水在處理流程中實(shí)現(xiàn)自重力流的順暢銜接。4.2設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1構(gòu)筑物水頭損失表4-1構(gòu)筑物水頭損失構(gòu)筑物名稱水頭損失粗格柵0.12細(xì)格柵0.2沉砂池0.25曝氣池0.5二沉池管渠水力計(jì)算表4-2管渠水力計(jì)算管渠及構(gòu)筑物流量管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失名稱（L/s）D（mm）I（‰）V（m/s）L（m）沿程局部合計(jì)出水口至計(jì)量堰115711001.01.22500.250.1760.426計(jì)量堰至消毒池115711001.01.2400.040.0770.117消毒池至集配水井115711001.01.2350.0350.3060.341二沉池至集配水井2895001.51.5100.0150.2360.250曝氣池至集配水井5798001.51.0100.0150.1680.1834.2.3污水處理高程布置污水處理廠設(shè)置終點(diǎn)泵站，水力計(jì)算以受納水體的最高水位為基準(zhǔn)，沿流程反向推算。本設(shè)計(jì)地面標(biāo)高采用當(dāng)?shù)亍?.00作為基準(zhǔn)。4-3污水處理高程布置表序號(hào)管渠及構(gòu)筑物名稱水面上游標(biāo)高（m）水面下游標(biāo)高（m）構(gòu)筑物水面標(biāo)高（m）地面標(biāo)高（m）1出水口至消毒池-0.60-1.1000.002消毒池-0.20-0.60-0.300.003消毒池至集配水井0.10-0.2000.004集配水井至二沉池0.250.1000.005二沉池0.606二沉池至集配水井0.900.6500.007集配水井至曝氣池1.300.9000.008曝氣池1.401.301.400.009曝氣池至集配水井1.901.4000.0010集配水井至沉砂池2.151.9000.0011沉砂池50.0012格柵3.502.202.400.004.2.4污泥處理構(gòu)筑物高程布置污泥管道水頭損失管道沿程損失：h管道局部損失：h式中CH——污泥濃度系數(shù)；ξ——局部阻力系數(shù)；D——污泥管管徑，m；L——管道長(zhǎng)度，m；V——管內(nèi)流速，m/s。各連接管道的水頭損失：表4-4各連接管道的水頭損失管渠及構(gòu)筑物名稱流量（L/S）管渠設(shè)計(jì)參數(shù)水頭損失（m）D（mm）V（m/s）L（m）沿程局部總計(jì)二沉池至濃縮池16.41500.93200.260.120.38濃縮池至貯泥池15.31500.87100.070.030.10

5結(jié)論與展望烏達(dá)區(qū)城市污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)，緊緊貼合當(dāng)?shù)匚鬯奶匦砸约疤幚矸矫娴男枨?。借助科學(xué)且恰當(dāng)?shù)墓に囂暨x與流程規(guī)劃安排，達(dá)成了污水處理過(guò)程中的高效與穩(wěn)定，為該區(qū)域水環(huán)境的改善以及可持續(xù)發(fā)展筑牢了根基。此次工藝設(shè)計(jì)對(duì)烏達(dá)區(qū)城市污水的水質(zhì)特征予以了全面考量，像其中較高的有機(jī)物濃度、包含氮磷在內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及或許存在的少量工業(yè)污染物等情況都有涉及。每日24000m3，出水依照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行REF_Ref18804\r\h[1]。經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行的檢驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)都穩(wěn)定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，有效降低了污染物的排放，使得受納水體的水質(zhì)環(huán)境得到了改善。在工藝選擇上，既合理又高效，選取改良A2O工藝作為主體處理工藝。這一工藝將