环境工程 毕业设计说明书

摘 要

本设计是关于深圳市龙岗区污水处理厂的设计。主要任务是完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图,高程图各一张；同时完成A2/O反应池和二沉池等图。该污水厂处理规模为5.2万吨/日。通过工艺比较，确定了污水处理工艺为A2/O。

该污水厂的污水处理流程为：从泵房到沉砂池，进入初沉池，经过A/O反应池，流入辐流式二次沉淀池，进入消毒池，最后出水；污泥的流程为：从A2/O反应池和初沉池排出的剩余污泥进入浓缩池，最后脱水外运处置。

污水处理厂处理后的出水处理出水达到《城镇污水处理厂污染物放标准》(GBl8918—2002)中的二级标准，本次工程的投资为16875.7万元，处理每吨污水的费用为0.38元。

所选择的A2/O工艺，具有良好的脱氮除磷功能。同时具有工艺流程简单，节省基建投资，污泥沉降性能好，无需外加碳源等特点。

关键词：A2/O工艺；脱氮除磷；城市污水

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Abstract

The design here is about the sewage treatment plant in Shenzhen.The major assignment is to accomplish a brochure、a general layout of the sewage treatment plant and a flow chart,and also finish several maps about structure at same time.The ability of disposing the sewage of the plant is 52000 tons per day.By comparison with crafts,I confirm A2/O craft as the craft of the plant.

The sewage treatment process is that first the sewage is pumped from pump house to grit chamber then enter primary settling tank,second through A2/O reactor tank,then into secondary sedimentation tank.third into disinfecting tank.At last,the sewage is discharged. The sludge treatment process is that the sludge from A2/O reactor tank and primary settling tank will enter concentrated tank,then dehydrate the sludge and get them out of the plant.

After these processes,the quality of the water which is discharged reach the second standard of the discharge pollutant standard of city and town.In this project,the total investment is 16875.7 yuan,the fee of disposing sewage is 0.38 per ton.

The A2/O craft I have chosen have a good performance on removing nitrogen and phosphorus.Besides this craft has many merits such as simple process flow、saving investment on infrastructure、good performance on sludge settling、no extra carbon source.

Key words: A2/O craft; Nitrogen and Phosphorus Removal; The sewage of city

目 录

摘要 Abstract 第一章 绪论

1.1概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2技术方案比较. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3设计参数及实施方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

第二章 原始资料及流程设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1设计原始资料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2污水处理程度的确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3城市污水处理厂设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第三章 污水处理构筑物设计计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1泵前粗格栅. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2污水提升泵房计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3泵后细格栅. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.4平流式沉砂池. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5初沉池（平流式）. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6 A/O生物反应池. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7曝气系统设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8二沉池计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.9接触消毒池. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10加氯间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.11配水井. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12配泥池. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 3.13污泥提升泵房的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 3.14污泥浓缩池. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.15贮泥池. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.16脱水机房. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.17污泥的最终处置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.18附属建筑物面积的确定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

第四章 城市污水处理厂的平面布置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第五章 处理流程高程设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第六章 其它. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6.1建筑结构设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2安全卫生及消防. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3自动控制及监测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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第七章 处理成本的计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1水厂的工程造价. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1.1估算依据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1.2单项构筑物的工程造价计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7.2污水处理成本计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 致 谢. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

第一章 绪论

1.1 概 述

由于人类经济社会的发展，物质生活越来越丰富，对于生活的环境质量的要求也越来越高。所以环境问题越来越受到人们的普遍关注。像大气污染，水污染，土壤污染时常见诸报端，这其中水污染更加备受关注。因为人类的生产生活时时刻刻都需要水。但是地球上的水是有限的，不能够无限的供应人类使用。虽然我国水资源较为丰富, 淡水资源总量仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚, 居世界第6位, 但人均占水量却较低, 约2420亿m3。只相当于世界人均占有量的1/4.8。全国河川多年平均总量约为26300亿m3, 其中地下水资源补水量约7700亿m。由于水资源严重污染, 实际可用的清洁水资源仅仅约为4000亿m3左右。2000年估计, 我国总用水量已达5000亿m3左右。水资源供不应求, 预计2010年若不严格控制水资源污染。并合理使用水资源, 则缺水将达50% 以上, 目前我国缺水城市达300多个, 严重缺水的城市约为约40多个[1], 中国水资源总量大, 但人均及亩均值小。中国水资源总量约为2. 9 万亿m3, 人均水资源量约为2 700m3, 约为世界人均的1/ 4; 亩均水资源量约为1 700 m3, 约为世界亩均的3/ 4[2]。

所以为了提供人类生活生产足够的用水需求，除了节约用水之外，将处理污水回用是一个极有前途的方法。目前污水造成的环境污染引起了世界各国的高度关注, 治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。据世界卫生组织报告，全世界80%的疾病与水有关系。常见的伤寒、霍乱、胃炎、痢疾、肝炎等疾病，都是由于直接饮用污染的水所引起的，城市污水的排放量在逐年增加, 但处理能力却十分有限, 大部分城市污水未经任何处理直接排入自然水体, 对环境造成严重的危害。同时, 由于淡水资源的缺乏, 人们越来越关注污水回用技术的发展, 在节约用水的同时积极利用城市污水作为第二水资源。因此, 增加和扩建城市污水处理厂便成为了当务之急。

我国的污水处理始于20世纪70年代。主要处理方式是利用稳定塘对污水进行净化处理, 其中生活污水量占一半, 其余包括石油、化工、造纸、印染等多种工业废水, 此阶段我国的处理技术和设备远远落后于国外。之后我国加强了与国外的技术交流, 开始逐步探索适合我

国国情的污水处理技术和工艺在我国现有的城市污水处理厂中, 80%以上的采用 活性污泥法, 其余的采用一级处理、强化一级处理、稳定塘法及土地处理法等。“ 七五”、“八五”、“九五”期间, 我国在污水处理、污水再生利用、污泥处理等新技术研究方面都取得了可喜的进展, 某些研究成果已达到国际先进水平。同

3

时, 我国引进了许多国外的新技术、新工艺、新设备, 如AB法、氧化沟法、A /O工艺、A /A /O工艺、SBR法也在我国城市污水处理厂中得到了应用。污水处理的工艺技术也由过去的只注重去除有机物发展为具有除磷脱氮功能[3]。 在我国随着一大批城市污水处理厂的投入使用，污水处理能力大幅提升，这对于保护生态环境，维护生态平衡，保障人民健康具有重要意义。此外，污水厂的运营还能巨大的社会经济效益，能够提升人民的生活水平和增加财政收入，促进社会经济又好又快发展。

1.2 技术方案比较

深圳市龙岗区污水处理厂工程的工艺选择是综合了多方面的因素而进行设计的，考虑到深圳的气候条件、水质类型、城市环境、人口数量、经济条件以及污水处理厂的运行可靠性和操作便利性，该厂处理工艺选择了A2/O。该工艺具有技术成熟，成本低廉，运行可靠，同时还能脱氮除磷。对于污水处理方法，还有SBR、氧化沟法、生物膜法等。现通过以下工艺比较，进行污水厂的工艺确定。

（1）SBR工艺

SBR 是序批式间歇活性污泥法的简称, 是近年来被国内外引起重视、研究并大力推广应用的一种污水生物处理新技术。SBR 工艺是通过时间上的交替运行实现传统活性污泥法的运行全过程。该工艺只有一个SBR 池,但同时具有调节池、曝气池和沉淀池的功能。运行过程分为进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。一个运行周期内, 各阶段的运行时间、反应器混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握[4]。

SBR 技术的特点

与连续流活性污泥法相比, SBR 法有以下优势:

1) 工艺流程简单,设备少,占地省,投资小,构筑物少, 一般只设反应池, 无需二沉池和污泥回流设备。

2) SBR 在静置阶段属理想静止沉淀, 出水带走的活性污泥少, 出水质量高。 3) SBR 运行方式灵活控制, 具有较强的脱氮除磷能力。

4) SBR 好氧反应过程相当于反应器内有机物浓度降低是按时间变化的理想推流过程[5],即生化反应推动力大, 因而它能提高生化反应速率 外, 它利用时间上的推流代替空间上的推流, 易于实现自动控制。

5) SBR 法可以有效防止污泥膨胀，由于SBR 具有理想推流式特点, 反应期间反应底物浓度大、缺氧与好氧状态交替变化以及泥龄较短, 都是抑制丝状菌生长的因素。

6) SBR 虽然在运行稳定性上不如连续流容易控制, 但是SBR 利用高的循环率

有效稀释进液中高浓度的难降解的或对微生物有抑制作用的有机化合物, 因而具有较高的耐冲击负荷的能力。

7) 由于SBR 法本身的间歇运行特点, 很适合处理流量变化大甚至间歇排放的工业废水，大量资料显示,小型企业废水量少,不宜采用连续流生物处理工艺, 多采用SBR 工艺, 既可以节省基建费用又可以灵活操作[6]。

（2）生物膜法

生物膜法模拟了自然界中土壤自净的一种污水处理法，使游离态的微型动物，通过吸附作用附着在滤料或某些载体上，如天然材料（如卵石）、合成材料（如纤维），在那里生长繁育，并形成膜状生物污泥生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物作为营养物质，为生物膜生的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁殖增殖。生物膜表面积增大，可为微生物提供较大的附着表面，有利于加强对污染物的降解[7]。

工艺流程：

生物膜法优点:生物膜法是城市污水二级生物处理的一种常用方法，与活性污泥法相比具有以下特点：一是生物膜对污水水质、水量的变化有较强的适应性，管理方便，不会发生污泥膨胀。二是微生物固着在载体表面、世代时间较长的微生物也能增殖，生物相对更为丰富、稳定，产生的剩余污泥少。三是能够处理低浓度的污水。缺点:生物膜法的不足之处在于生物膜载体增加了系统的投资；载体材料的比表面积小，反应装置容积有限、空间效率低，在处理城市污水时处理效率比活性污泥法低；附着于固体表面的微生物量较难控制，操作伸缩性差；靠自然通风供氧，不如活性污泥供氧充足，容易产生厌氧[8]。

目前，对生物膜法的机理和作用研究还不太成熟，国内外科研工作者从微生物菌种、膜反应器、曝气生物滤池、滤料等方面进行科研工作。特别是对微生物对物质的代谢机理、微生物的群落结构和功能、曝气生物滤池和膜反应器的创新改进及滤料的选择应用， 这些都将直接影响生物膜法对污水的处理能力。因此

不适合于深圳市龙岗区污水处理厂。

（3）氧化沟

氧化沟是活性污泥处理工艺的一种变形工艺, 一般不需设初沉池。且通常采用延时曝气。 其结构形式采用封闭的环形沟渠形式, 污水及活性污泥混合液在氧化沟曝气池的推动下作水平流动。

优点：传统氧化沟工艺成熟可靠; 对污水水质适应性强、抗冲击负荷性能好; 处理构筑物较少、基建投资较低、管理比较简单; 剩余污泥较少且较稳定、无需经消化处理、具有良好的脱水性能，能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力。

缺点：目前在我国已广泛采用,但该工艺虽有一定的脱氮除磷效果, 却难以保证出水中所含的氮、磷达到排放标准。当处理厂规模较大时（大于37850 m3/d）

[9]

,氧化沟法所需的运行费用仍比一般活性污泥法略高。

存在的技术问题： 1）污泥膨胀

当废水中的碳水化合物较多, N、P 含量不平衡,pH 值偏低, 氧化沟中污泥

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; 非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高, 细菌吸取了大量营养物质, 由于温度低, 代谢速度较慢, 积贮起大量高粘性的多糖类物质, 使活性污泥的表面附着水大大增加, SVI 值很高, 形成污泥膨胀。

2） 泡沫问题

由于进水中带有大量油脂, 处理系统不能完全有效地将其除去, 部分油脂富集于污泥中, 经转刷充氧搅拌, 产生大量泡沫; 泥龄偏长, 污泥老化, 也易产生泡沫。

3）污泥上浮

当废水中含油量过大, 整个系统泥质变轻, 在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间, 易造成缺氧, 产生腐化污泥上浮; 当曝气时间过长, 在池中发生高度硝化作用, 使硝酸盐浓度升高, 在二沉池易发生反硝化作用, 产生氮气, 使污泥上浮; 另外,废水中含油量过大, 污泥可能挟油上浮[10]。氧化沟对于出水的氮磷指标无法达到出水排放标准，并且占地面积较大，所以不适宜深圳市龙岗区污水处理厂。 （4）A2/O工艺

A2/ O 工艺是在20 世纪70 年代, 由美国的一些专家在厌氧 氧法脱氮工艺的基础上开发的污水处理工艺。旨在能同步去除污水中的氮和磷。A2/ O 工艺,

是英文Anaerobic-Anoxic-Ox ic 第一个字母的简称,称为厌氧-缺氧-好氧法, 它是在厌氧-好氧除磷工艺的基础上加入缺氧池, 并将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池, 同时达到反硝化脱氮的目的[11]。

A2/O工艺优点：a. 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合, 具有同时去除有机物、脱氮除磷的功能。

b. 在同步脱氮除磷的工艺中, 此工艺流程最为简单, 总的水力停留时间也少于同类其他工艺。

c. 在厌氧-缺氧-好氧交替运行条件下, 丝状菌不能大量繁殖, SVI 值一般均小于100, 污泥沉降性好。

d. 污泥中含磷浓度高, 一般在2. 5 %以上, 具有很高的肥效。 根据本设计条件，A2/O工艺比较适合该污水处理厂。

1.3设计参数及实施方案

A2/O工艺是anaerobic—anoxic—oxic第一个字母的简称，在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区，能够同时做到脱氮除磷和有机物的降解。

该工艺的方案特点是：

采用较短时间的初沉池，使进水中的细小有机悬浮物固体有相当一部分进入生物反应器，以满足反硝化菌和聚磷菌对碳源的需求，并使生物反应器中的污泥能达到较高的浓度。

整个系统中的活性污泥都完整地经历过厌氧和好氧的过程，因此排放的剩余污泥中都能充分地吸收磷。

避免了回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷的影响。

由于反应器中活性污泥浓度较高，从而促进了好氧反应器中的同步硝化、反硝化，因此可以用较少的总回流量达到较好的总氮去除效果[12]。

设计水质：

主要设计水质参数 表1.1

处理要求：

主要出水水质参数 表1.2

本工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺, 总水力停留时间小于同类其它工艺。在厌氧、缺氧和好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖, 克服污泥膨胀,SVI值一般小于10, 有利于处理后污水与污泥的分离, 运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌, 运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开, 有利于不同微生物菌群的繁殖生长, 因此脱氮除磷效果非常好。目前在国内外使用较为广泛。特别是在好氧池中有机物浓度很低, 十分有利于自养型硝化细菌的生长繁殖[13]。总之A2/O 工艺处理城市污水具有较好的除磷效果。动力效率高, 运行成本低等优点。

。

第二章 原始资料及流程设计

2.1 设计原始资料

(1) 龙岗区位于深圳市东北部，北面连接东莞、惠州两市，南靠罗湖、盐田两区，西临宝安区，东临南海的大亚湾及大鹏湾。地理坐标:东经114°05～114°36`，北纬22°30～22°50`。下辖平湖、布吉、横岗、龙岗、坪地、坪山、坑梓、葵涌、大鹏、南澳等10 个镇，面积940.9Km2，为深圳市面积最大的行政区[14]。

(2) 城市气象资料

龙岗区地处亚热带海洋季风带，气候温和湿润. 年平均气温 22.4℃ 月平均最高气温 32.2℃ 月平均最低气温 11.5℃ 最高气温 38.7℃ 最低气温 0.2℃ 年平均降雨量1933.2mm

主风向: 偏东风 温度在0 c 以下0天 温度在-10 c以下0天 相对湿度77% (3)地质资料

深圳市的岩溶地质作用主要发育在龙岗区，龙岗区为地下水比较活跃的地段, 地质环境较为复杂，地形地貌多样，地形起伏较大，地质构造复杂，断裂发育，水文地质条件复杂，为地质灾害易发地区。污水处理厂地下为岩溶地质。

(3)原污水水质水量 原污水水质水量

CODcr = 370 mg/L BOD5 = 150 mg/L SS = 230 mg/L PH=6～9

总氮 = 34 mg/L 总磷 = 2 mg/L 氨氮 = 23mg/L

设计水量: 5.2×104 m3/d 时变化系数:1.4 (4)处理后水质(GB8978-96 二级标准)

CODcr ≤ 50mg/L BOD5 ≤ 10 mg/L SS ≤ 10 mg/L 氨氮 =5mg/L PH=6～9 总磷 ≤0.5 mg/L

龙岗区地形是以低山丘陵为主，总的地势是西南高东北低。在低山与丘陵之间形成一些冲积台地及山间盆地，一级台地5～35m；二级台地35～80m。。本区河流较少，其中龙岗河、坪山河属东江水系，向东北汇入淡水河入东江。海湾水系的河流有：葵涌河、东冲河、西冲河、王母河、新大河等。

2.2 污水处理程度的确定

根据设计任务书,该厂处理规模定为：5.2万m3/d

（一）进出水水质 表2.1

CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) 项目

进水 370 150 230

≤50 ≤10 ≤10 出水

(二)处理程度计算

1. 按《污水综合排放标准》计算允许排放的BOD5浓度，和计算BOD5去除率。 根据国家《污水综合排放标准》（GB8978-96）中新建城镇二级污水处理工程一级排放标准，最高允许排放的BOD5浓度为20mg/L。

所以BOD5的去除率为:ε=2.总磷的去除率:ε=3.总氮的去除率:ε=

150 20150

TN(mg/L) NH-N(mg/L) TP(mg/L)

34

≤15 23 ≤5 2 ≤0.5

×100％=86.67％

2 0.5234 1534

×100%=75% ×100%=55.88% ×100%=86.49%

4.CODCr的去除率：ε=5.氨氮的去除率:ε=6.SS的去除率:ε==

370 50370

23 523

×100%=78.26% ×100%=95.65%

230 10230

2.3 城市污水处理厂设计

图2.2 厌氧池＋三沟式氧化沟处理工艺流程

（2）方案比较

（1）技术比较 表2.2 方案1. A2O普通法处理工艺 方案2. 氧化沟处理工艺 优a.厌氧、缺氧、好氧三种不同的环优a.传统氧化沟工艺成熟可靠，点： 境条件和不同种类微生物菌群的点： 对污水水质适应性强、抗冲击

有机配合, 具有同时去除有机物、负荷性能好。 脱氮除磷的功能。 b.处理构筑物较少、基建投资b.在同步脱氮除磷的工艺中, 此较低、管理比较简单。 工艺流程最为简单, 总的水力停c.剩余污泥较少且较稳定、无留时间也少于同类其他工艺。 需经消化处理、具有良好的脱c.在厌氧-缺氧-好氧交替运行条件水性能，能承受水量、水质冲下, 丝状菌不能大量繁殖,污泥沉击负荷，对高浓度工业废水有降性好。 很大的稀释能力。 d.污泥中含磷浓度高, 一般在2. 5 %以上, 具有很高的肥效。 根据本设计条件，A2/O工艺比较适合该污水处理厂。

e.处理效果好,工程投资省，直接运行费低，占地面积小。

缺A2/O 工艺的内在固有缺欠就是硝缺点： 化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负点：

荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争, 很难在同一系统中同时获得氮、磷的高效去除, 阻碍着生物除磷脱氮技术的应用。

a.污泥膨胀

当废水中的碳水化合物较多, N、P 含量不平衡,pH 值偏低, 氧化沟中污泥负荷过高, 溶解氧浓度不足, 排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀; 非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。 b） 泡沫问题

如果进水中带有大量油脂,部分油脂富集于污泥中, 经转刷充氧搅拌, 产生大量泡沫; 泥龄偏长, 污泥老化, 也易产生泡沫。

c）污泥上浮

当废水中含油量过大, 整个系统泥质变轻,易造成缺氧, 产生腐化污泥上浮; 当曝气时间过长, 使硝酸盐浓度升高, 在二沉池易发生反硝化作用, 产生氮气, 使污泥上浮。 d）占地面积巨大

(2)经济比较：通过对安装工程费、设备购置费、建筑工程费等费用的比较，氧化沟工艺较经济，但是深圳市寸土寸金，而氧化沟占地巨大，导致总体工程费用大。所以A2/O工艺较经济。

（3）结论：经过技术、经济比较，方案一技术上较先进，经济上其造价及运行费用较低。本设计最终选用方案一为深圳龙岗污水厂处理工艺。

第三章 污水处理构筑物设计计算

3.1 泵前粗格栅

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。

格栅的拦截物称为栅渣，其中包括腐木，树杈、木塞、塑料袋、破布条、瓶盖、尼龙绳等。

本设计中Q=5.2万m3/d=总变化系数：KZ=1.4 一.栅条的间隙数

设计流量Qmax=

52000 1.424 3600

5200024 3600

=0.6m3/s

=0.84（m3/s）

取最优水力断面时，B1=2h， B1=

B122QV

2 0.60.9

1.15m

h=

1.152

=0.58m

取栅条间距b=0.025m， 栅前倾角α=60º， 过栅流速v=0.7m/s

取两台相同格栅，则Q＝0.5Qmax n=

Q sin

bhv

=

0.5 0.84 sin60

0.025 0.58 0.7

=39个

二.栅槽宽度

设栅条宽度S=0.01m

B0=S（ n－1）＋bn=0.01×（39－1）＋0.025×39=1.355m 考虑隔墙厚0.4m

B=2B0＋0.4=2×1.355＋0.4=3.11m 三.进水渠道渐宽部分的长度

进水渠宽B1=1.15m，其渐宽部分展开角度α1=20。

进水渠道内的流速为v1=

B B12tg 1

3.11 1.152tg20

QmaxBh

0.843.11 0.58

=0.47m/s

l1=

=2.69m

四.栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

l2＝

l12

＝

2.692

=1.35m

五.通过格栅的水头损失

设栅条断面为锐边矩形断面

h1＝β（

0.010.025

Sb

）×sinα×k

4/3

v

2

2g

2

＝2.42（

六.栅后槽的高度

）×sin60×3×

4/3

0.7

2 9.8

＝0.046m

设栅前渠道超高h2＝0.3m

有H＝h＋h1＋h2＝0.58＋0.046＋0.3＝0.926m 为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1作为补偿 七.栅槽的长度

L＝l1＋l2＋0.5＋1.0＋

H1tg

=2.69+1.35+0.5+1.0+

0.58 0.3tg60

6.05m

H1＝h＋h2＝0.58＋0.3＝0.88m（栅前渠道深） 八.每日栅渣量：

在格栅间隙25mm时，设栅渣量为0.07（m3/103×m3污水） 有kz＝1.2 w＝

86400Qmax w1

1000kz

＝

86400 0.84 0.07

1000 1.2

＝4.2m3/d>0.2m3/d

采用机械清渣 LXG链条旋转背耙式格栅除污机性能 示意图如下:

图3.1 LXG链条旋转背耙式格栅示意图

3.2 污水提升泵房的设计

本设计采用潜污泵湿式安装，即泵直接放在集水池中，泵的效率较高，而且节省投资和运行费用。

一.流量确定 Qmax＝0.84m3/s

考虑采用五台潜污泵（三用二备），则每台流量为 Q＝

‘

0.843

＝0.28m/s=1008m/h

33

二.集水池容积

考虑不小于一台泵5min的流量 W＝

100860

×5＝84m

3

取有效水深h＝1.5m， 则集水池面积 A=三.泵站扬程计算

Wh

＝

841.5

＝56m2

设水平面为0 m,估算泵站扬程： 表3.1

表3.2 取集水池有效水深为2.5m，污水进出入厂区均为地下2m。取地面标高为0m。加上5个集水井水头损失，每个0.3m,共1.5m,以及与集水井相连的管道沿程损失共1m。

厂区水位最高点为5.654m 厂区水位最低点为-2.3m

H总扬程=厂区水位最高点-厂区水位最低点+集水池有效水深， 即H总扬程=10.454m

四.设备选用

据扬程选用450QW2200-10-110型 Q＝2200m3/h H=10m r=990r/min P=110kw 出口直径DN450 效率86.64％ 五.泵房平面尺寸

据所选泵型，每台泵宽0.93m，取机器间隔为1.0m， 则L＝0.93×5+1.0×6＝10.65m 取L＝11m

则B＝

AL

＝

5611

＝5.1m

泵房平面尺寸即为：L×B＝11×5.1m2

选择LD－A型电动单梁起重机，据安装尺寸，设计泵房高H＝7.6m

3.3 泵后细格栅

一.栅条的间隙数. 设栅前水深h＝0.58m 过栅流速v＝0.8m/s 栅条间隙宽度b＝0.005m 格栅倾角α＝60度

取二台相同的细格栅，则Q=1/2Qmax n＝

1/2 Qmax

bhv

sin

＝

1/2 0.84 sin60

0.005 0.58 0.8

＝168.5个 取168个（二台）

二.栅槽宽度

设栅条宽度S=0.01m

B0=S（ n－1）＋bn=0.01×（168－1）＋0.005×168=2.5m 考虑0.4m隔墙

B＝2B0＋0.4×2＝2×2.5＋0.8＝5.8m 三、进水渠道渐宽部分的长度

设进水渠宽B1＝3.0m 其渐宽部分展开角度α1＝20度 进水渠流速v1＝

(B B1)2tg 1

QmaxBh

＝

0.840.58 3.0

＝0.48(m/s)

l1＝＝

5.8 3.02tg20

＝3.8m

四、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

l2＝

l12

＝

3.82

＝1.9m

五.通过格栅的水头损失

设栅条断面为锐边矩形断面