华北理工大学轻工学院
Qing Gong College North China University of Science and Technology
毕业设计说明书
设计题目：20万m3/d生活污水氧化沟处理工艺设计
学生姓名：邱光兆
学号：201224040113
专业班级：12环境工程1班
学部：材料化工部
指导教师：李娟娟
2016年5月15日
摘要
本次毕业设计的题目为某污水处理厂设计——氧化沟工艺。主要任务是工艺流程选择及构筑物设计和计算。本污水处理厂主体处理系统分为两个部分污水处理系统和污泥处理系统，污水处理系统包括：格栅、污水提升泵站、曝气沉砂池、鼓风机房、配水井、氧化沟、接触消毒池与加氯间。污泥处理系统包括：污泥浓缩池、污泥脱水机房。污水处理工艺流程为污水先到粗格栅，通过污水提升泵到细格栅，再到曝气沉砂池通过配水井到三槽式氧化沟，通过接触消毒池后出水。污泥处理工艺流程为：氧化沟中的污泥到达浓缩池经脱水机房，最后泥外运。设计进水水质为：BOD5=260mg/L，COD=400mg/L，SS=380mg/L，TN=50mg/L，TP=8mg/L；设计出水水质为：BOD5≤30mg/L，COD≤100mg/L，SS≤30mg/L，TN≤25mg/L，TP≤3.0mg/L，即污水处理厂出水水质要求达到国家《污水综合排放标准（GB8978-2002）》中二级标准。
关键词：三槽式氧化沟；生活污水；污泥处理
Abstract
The graduation design topic for a sewage treatment plant design - oxidation ditch process. Main task is to process selection and structure design and calculation. This sewage treatment plant main processing system is divided into two parts of the sewage treatment system and sludge treatment system, sewage treatment system include: grille, sewage pumping station, aerated grit chamber, blower room, match well, oxidation ditch, the contact between chlorine disinfection pool. Sludge treatment systems include: the sludge thickener and sludge dewatering machine room. Wastewater treatment process for wastewater to coarse grid, first by sewage lift pump to fine screen, and then to aerated grit chamber through the Wells to three slot type oxidation ditch, through contact disinfection after the pool water. In the sludge treatment process is: the oxidation ditch arrive sludge thickener dewatering machine room, finally sinotrans mud. Design the water quality is: the BOD = 260 mg/L, COD = 400 mg/L, SS = 380 mg/L, TN = 50 mg/L, TP = 8 mg/L; Design for discharging water, BOD 30 mg/L, or less COD acuities were 100 mg/L, SS 30 mg/L, or less TN acuities were 25 mg/L, TP 3.0 mg/L or less, the sewage treatment plant effluent water quality requirements meet the national "integrated wastewater dischargestandard(GB8978-2002)" in the secondary standard.
Key words: three slot oxidation ditch; Wastewater; Sludge treatment.
目录
摘要..................................................................................................................................................................I Abstract ................................................................................................................................................................... I I 引言.. (1)
1 概述 (2)
1.1 设计任务和依据 (2)
1.2 设计要求 (2)
1.3 设计参数 (3)
2 生活污水处理工艺比较与确定 (4)
2.1传统活性污泥法 (4)
2.2 SBR工艺 (4)
2.3氧化沟 (6)
2.4 工艺的确定 (10)
3 设计计算 (10)
3.1 格栅 (10)
3.2污水泵房 (15)
3.3 沉砂池 (17)
3.4配水井设计计算 (21)
3.5 三槽式氧化沟 (22)
3.6 消毒设施 (28)
3.7 污泥处理系统 (29)
4 污水厂平面布置 (33)
4.1 平面布置原则 (33)
4.2 平面布置 (33)
5 污水高程布置 (34)
5.1 高程布置任务 (34)
5.2 高程布置考虑事项 (34)
5.3 构筑物间的确定 (34)
5.4 高程布置设计计算 (34)
6 系统与仪表 (37)
6.1 变配电系统 (37)
6.2 仪表的设计 (37)
7 工程概预算及运行管理 (38)
7.1 生产组织 (38)
7.2 人员编制 (38)
7.3 安全生产和劳动保护 (38)
7.4 工程概算 (39)
7.5 安全措施 (39)
7.6 污水厂运行管理 (40)
7.7 污水厂运行中注意事项 (40)
参考文献 (41)
引言
生命起源于水环境，水是所有生物生存不可缺少的重要因素，亦是人类发展的物质基础，是不可替代的宝贵资源。据21世纪城市水资源国际学术研讨会透露联合国已经把我国列为世界上13个最缺水的国家之一，目前我国人均用水量是世界人均用水量的30%左右，淡水资源人均不超过2545立方米，不到世界人均值的1/4，严重制约着我国社会主义市场经济的发展。中国经济的高速发展，我们为之付出的是环境污染的代价。
为保护环境，解决城市污水的排放对水体的污染，为了保护自然环境和自然生态系统，为了保证人民的身体健康，就必须要建立有效的污水处理设施，来解决这一问题。综合废水处理工程是一项保护环境、治理污染、促进健康、造福社会的公益事业。这不仅仅是对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义。因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。本设计就是基于水污染的危害性和严重性，以保护环境为宗旨，以达到城镇污水处理厂污染物排放标准为要求，对系统进行全面设计。
1 概述
1.1 设计任务和依据
1.1.1 设计题目
20万m3/d生活污水氧化沟处理工艺设计。
1.1.2 设计任务
本设计方案是对某地生活污水的处理工艺，处理能力为200000m3/d，内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算。完成总平面布置图、主要构筑物的平面图和剖面图。
1.1.3 设计依据
（1）《中华人民共和国环境保护法》（2014）
（2）《污水综合排放标准》（GB8978－2002）
（3）《生活杂用水水质标准》（CJ25.1—89）
（4）《给水排水设计手册1-10》
（5）《水污染防治法》
1.2 设计要求
（1）通过调查研究并收集相关资料经过技术与经济分析，做到技术可行、经济合理。必须考虑安全运行的条件，确保污水厂处理后达到排放要求。同时注意污水处理厂内的环境卫生，尽量美观。设计原则还包括：基础数据可靠；厂址选择合理；工艺先进实用；避免二次污染；运行管理方便。选择合理的设计方案。
（2）完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水处理工程设计的主要原始资料；污水水量的计算、污泥处理程度计算；污水泵站设计；污水污泥处理单元构筑物的详细设计计算；设计方案对比论证；厂区总平面布置说明等。设计说明书要求内容完整，计算正确文理通顺。
（3）毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、正确清晰，符合工程制图要求。
1.3 设计参数
某地生活污水200000m3/d，其总变化系数为1.4，排水采用分流制。
表1-1 设计要求
项目进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)
BOD5 COD SS TN TP 260
400
380
50
8
30
100
30
25
3
2 生活污水处理工艺比较与确定
2.1传统活性污泥法
这是活性污泥法最早的形式,并一直沿用至今。传统活性污泥法是污水处理中应用最早且最广泛工艺方法，相对于其它污水处理方法，其工艺成熟，管理运行经验丰富。在污水处理过程中好氧微生物降解污染物需要大量的溶解氧，因此传统活性污泥法处理污水时曝气时间较长，污泥产生量大，对污染物的吸附量大，BOD5去除率可高达80～95%，出水水质稳定[1]。但由于污水中大量存在的溶解氧，导致污水中氮磷的处理程度不高。
①曝气池内污水浓度从池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，污水降解反应的推动力较大，效率较高，对污水处理的方式较灵活。
②对悬浮物和BOD5的去除率较高。
③运行较稳定。
④推流式曝气池沿池长均匀供氧，会出现池首供氧过剩，池尾供氧不足，会增加动力费用[2]。
2.2 SBR工艺
序批(间歇)式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor，SBR)是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR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，滗水器是该法的一项关键设备。按运行次序分为进水、反应、沉淀、排水和闲置五阶段。进水期用来接纳污水；反应期是在没有进水的情况下，通过曝气使微生物降解有机物，并使氨氮进行硝化；沉淀期是让污泥与水进行分离；排放期用来排放水和活性污泥；闲置期是处于进水等待状态。
尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合[3]。目前在国内有广泛的应用。
2.2.1工艺流程图
进水
图2-2 SBR工艺流程图
2.2.2 SBR工艺优点
（1）运行灵活。可根据水量水质的变化调整各时段的时间，或根据需要调整或增减处理工序，以保证出水水质符合要求[4]。
（2）反应阶段在时间上属于理想的推流状态，生化反应推动力大、效率高且稳定。
（3）在某一时刻，SBR反应器内各处水质均匀，具有完全混合的水力特征，因而具有较好的抗冲击负荷能力。
（4）在处理周期开始和结束时，反应器内水质和污泥负荷由高到低变化，溶解氧则由低到高变化。就此而言，SBR工艺在时间上具有推流反应器特征，因而不易发生污泥膨胀。
（5）工艺流程简单、造价低，主题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、占地面积小。
（6）在沉淀阶段，反应器内无水流的干扰属于理想静态沉淀，无异重流或短流现象，污泥也不会被冲走，所以泥水分离效果好，出水悬浮物相对少，污泥浓缩得也好，也可以缩短沉淀时间[5]。
2.2.3 SBR工艺缺点
（1）因为运行灵活，运行管理成为处理效果的决定因素。这要求管理人员具有较高的素质，不仅要有扎实的理论基础，还应有丰富的实践经验。
（2）排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（出水器），且对排水器的要求很高。
（3）后处理设备要求大。如：消毒设备很大，接触池容积也很大。排水设施如排水管道也很大[6]。
2.3氧化沟
目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟、奥尔伯（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，因此各具特点。
在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件，但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成，各部分用隔墙分开自成体系，但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流，节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。
2.3.1卡鲁塞尔氧化沟
卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制的。它的研制目的是为满足在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混合，并能维持较高的传质效率，以克服小型氧化沟沟深较浅，混合效果差等缺陷。至今世界上已有850
多座Carrousel氧化沟系统正在运行，实践证明该工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点。
图2-3 Carrousel 氧化沟平面结构图
2.3.1.1原理
最初的普通Carrousel 氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2～3mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO 值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去除BOD，但除磷脱氮的能力有限。
2.3.1.2特点
Carrousel 氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置，向混合液传递水平速度，从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，又有推流式反应器的特点，沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为2.5～4.5ｍ，宽深比为2:1，亦有水深达7m的，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导
氧化沟在污水处理中的应用 摘要:阐述了氧化沟工艺的原理和技术特征，介绍了Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、交替式氧化沟（如双沟、三沟式）、微孔曝气氧化沟等几种常用的氧化沟工艺类型和特点及它们在污水处理中的应用现状。 关键词:氧化沟;污水处理;工艺;应用 在污水处理技术中，生物技术占有极其重要的地位，至今人们已开发了多种生物处理技术和工艺，其中氧化沟就是重要的处理技术之一。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。1954年荷兰建成了世界上第一座氧化沟污水处理厂。自20。随着我国城镇化进程的推进，氧化沟工艺以其显著的优势成为了中小城市污水处理厂的首选工艺。由于其流程简洁、运行稳定、运行方式灵活、管理方便、处理费用低，所以在我国引进、新建的污水处理工艺中，运用最多的是氧化沟技术。 1 氧化沟工艺 1. 1 工艺原理 氧化沟是活性污泥处理工艺的一种变形工艺, 一般不设初沉池, 且通常采用延时曝气。其曝气池呈封闭的环形沟渠形, 池体狭长, 曝气装置多采用表面曝气器, 污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循环流动。 1. 2 系统构成 氧化沟系统的基本构成包括: 氧化沟池体, 曝气设备, 进、出水装置, 导流和混合装置及附属构筑物。 1. 3 技术特征 氧化沟工艺与一般的活性污泥法工艺相比有其独特的技术性能特征，主要表现在以下几方面：①氧化沟兼具完全混合和推流的特征。在长期内呈现完全混合特征，而在短期内则呈现推流特征，这种独特的反应器水流特征有利于克服短流
现象和提高氧化沟的缓冲能力；②氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度。由于曝气设备的定位分区布置，使沟内沿水流方向存在明显的溶解氧浓度梯度，使沟内同时具有好氧区和缺氧区，呈现出好氧区和缺氧区的交替变化，从而实现了脱氮除磷；③氧化沟具有高能区和低能区两个能量区。在装置曝气设备附近处呈现高能区，有利于氧的转移和液体的充分混合；在环流的低能区，增加了污泥絮凝的机会，使污泥呈现出良好的悬浮状态；④曝气和推流混合的分离，提高了氧化沟运行的灵活性；水下推动器的使用，使曝气和推流混合分离开来。这些不仅解决了曝气设备很难同时满足曝气量控制和推流速度大小要求的矛盾，而且还大大增加了氧化沟的沟深，从而构造出了更好的脱氮除磷环境，提高了氧化沟的处理性能和运行的灵活性；⑤氧化沟的HRT和SRT均较长，一般情况下，HRT为8～40h，SRT为10～30d，而硝化菌的世代周期大于10d，因此，较长的污泥龄有利于硝化菌的繁殖和生存，使氨氮转化率高，去除效果好。 2 工程中常用的几种氧化沟及其应用 根据氧化沟的构造和运行特征, 以下介绍几种常用的、典型的氧化沟系统。 2. 1 Carrousel 氧化沟 2. 1. 1 Carrousel 氧化沟工艺原理 Carrousel 工艺为一个多沟串联系统, 由多沟串联氧化沟及二次沉淀池、污泥回流系统所组成，进水与活性污泥混合后在沟内不停的循环流动。装置采用表面机械曝气器, 每个沟渠的一端各安装一个。靠近曝气器下游的区段为好氧区, 处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区, 混合液交替进行好氧和缺氧, 不仅提供了良好的生物脱氮条件, 而且有利于生物絮凝, 使活性污泥易于沉淀。Carrousel 工艺氧化沟系统在国内外得到了广泛应用。规模大小不等，从200m3/d到650000m3/d，BOD去除率达95%～99%，脱氮效果可达90%以上。
奥贝尔氧化沟的工艺特点及工艺设计 温汝青 （中国市政工程华北设计研究院，天津，300074） 起源于南非，发展于美国的奥贝尔氧化沟是具有除磷脱氮功能的新工艺之一，因其在技术和经济上具有独特的优势，在国外得到广泛的应用。我国在八十年代就引进了这门技术，但真正被广泛使用是在近几年。在我国最早采用奥贝尔氧化沟处理工艺的污水处理厂为北京燕山石化公司牛口峪污水处理厂，设计规模6×104 m3/d，主要处理乙烯生产过程所排放的废水和居民区排放的生活污水，其全套技术由美国引进，部分配套产品为国内产品。于1994年12月建成投产。随着我国给排水工作者对其技术和设备的深入研究以及关键设备的国产化，使其近几年在国内得到广泛的应用。青岛莱西市污水处理厂是国内最早独立完成工程设计、设备完全国产化的奥贝尔氧化沟工艺污水处理厂之一，设计规模4×104 m3/d，主要处理市政污水，于1998年12月建成投产。据不完全统计，截止目前全世界采用奥贝尔氧化沟工艺的污水处理厂达600多座。 1 奥贝尔氧化沟的工艺特点 ①处理流程简单，构筑物少； ②特有的外、中、内沟道0－1－2溶解氧分布形式创造了一个极好的脱氮条件。能达到较高的脱氮效果，总氮的去除率高达90%以上； ③对高浓度污染物耐冲击负荷性能强； ④处理效果好而且稳定，不但对一般污染物有较高的去除率，而且具有良好、稳定的硝化/反硝化脱氮功能； ⑤采用的设备种类和数量少，建设投资省，运行管理简单。 2 工艺方案的选择及工艺设计 以青岛莱西市污水处理厂为例，介绍奥贝尔氧化沟工艺的工程设计。莱西市是青岛市的卫星城市，青岛市70%的水源地来自莱西市。由于莱西市污水的直接排放造成青岛市的水源地受到严重污染，其中NH3-N超标15倍。为解决水污染问题，青岛市政府和莱西市政府决定自筹资金建设莱西市污水处理厂。本工程1998年3月立项，1998年12月建成投产，创造了国内当年立项当年建成通水的先河。 2.1 设计规模 根据莱西市环保局对主要排放口的水质、水量的检测报告进行分析和预测确定莱西市污水处理厂的近期设计规模4×104 m3/d。为节省建设投资，采用分期实施的工程方案，一期工程2×104 m3/d，二期工程增至4×104 m3/d。 2.2 进、出水水质 根据莱西市环保局对主要排放口的水质、水量的检测报告进行分析和预测，及青岛市环保局对排放水体大沽河的水质规划以及《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的要求，确定莱西市污水处理厂的进、出水水质，见表1。
卡鲁塞尔氧化沟和奥贝尔氧化沟的区别 解决时间：2011-7-2 19:06 |提问者：458553122 最佳答案 我把它们简单的原理和特点给你，自己去对比吧！寻找它们的相似和区别之处！要是有水处理工程方面的书可以看看，或是看看给排水设计手册，氧化沟部分！奥贝尔氧化沟工艺特点 奥贝尔氧化沟属活性污泥法中的延时曝气法，沟体通常由三个同心椭圆形沟道组成，污水与回流污泥混合后，由外沟道进入，再依次进入中沟和内沟，在各沟道内循环数十到数百次，最终出水至二沉池。各沟道内安装有数量不等的转碟曝气机，以进行充氧及推流搅拌作用。 与普通氧化沟相比，奥贝尔氧化沟可看作是由外沟、中沟和内沟串联的一种多级氧化沟： 外沟道的功能主要是高效完成碳源氧化、反硝化及大部分硝化，容积通常占氧化沟容积的50%～55%，可去除80%左右的有机物，溶解氧浓度一般在 0mg/l～0.5mg/l之间，在沟道内形成交替耗氧和大区域的缺氧环境，可较高程度地同时进行“硝化和反硝化”，脱氮效果明显，氨氮的去除率可高达90%；同时，由于沟道中大部分区域溶解氧在0mg/l～0.5mg/l之间，氧传递作用是在氧亏条件下进行的，氧的转移速率有所提高，节能效果明显。 中沟道是联系外沟与内沟的过渡段，进行互补调节，进一步去除剩余的有机物及继续完成氨氮硝化，并可充分发挥外沟道或内沟道的强化作用，有利于保证系统运行的可靠性，中沟道容积一般占25%～30%，溶解氧浓度控制在1.0mg/l 左右。 内沟道主要是为了确保氧化沟出水水质，溶解氧浓度约在2.0mg/l左右，以保证有机物和氨氮较高的去除率，同时保证出水带有足够的溶解氧进入二沉池，抑制磷的释放。内沟道容积约占氧化沟总容积的15%～20%。 从奥贝尔氧化沟三个沟的溶解氧分布来看，外沟、中沟、内沟的溶解氧呈0—1—2mg/L的梯度分布，其中，仅内沟道的溶解氧值要求较高，与普通氧化沟要求（2mg/L）一致，外沟及中沟的溶解氧均低于普通氧化沟要求。由于氧的转移速率随混合液溶解氧浓度的降低而提高，故在奥贝尔氧化沟的外沟及中沟中，氧的转移速率将高于普通氧化沟，这样充氧量可相应减少，这就决定了奥贝尔氧化沟较普通氧化沟更为节能，一般约节省能耗15%～20%。因此，在设计奥贝尔氧化沟时，应充分结合工艺特点，科学合理地计算充氧量。 Carrousel氧化沟处理污水的原理 最初的普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2～3mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO 值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用
给水排水工程技术 毕业课程设计 乌鲁木齐市某地区排水工程 施工图预算 学年学期 班级 指导教师 姓名 学号 新疆学院 设备工程系
目录内容摘要 一、设计题目 二、设计任务书 三、污水处理厂的设计规模 四、污水处理程度的要求 五、设计内容 六、氧化沟的工艺流程图 七、设计计算 八、污水处理厂平面布置 九、污水处理厂高程计算 十、参考文献 十一、附图
内容摘要 本设计为策勒县污水处理厂工程工艺设计，污水处理厂规模为30240 m3,污水主要来源为生活污水和工业污水，主要采用氧化塘处理方法。污水处理厂处理后的出水达到污水综合排放标准（8978-96） 一、设计题目 新疆策勒县污水处理厂工艺设计 二、设计任务书 1、设计的任务和目的 毕业设计是一项重要的实践性教学环节，是培养学生应用所学专业理论知识解决工程实际问题、提高设计制图水平及使用各种技能资料能力的重要手段，通过毕业设计，使学生了解和熟悉排水工程设计的一般原则、步骤和方法；掌握污水处理厂的设计计算方法及设计说明、计算书的编制方法、施工图的绘制方法。 2、设计简介 本设计为给水排水工程技术专业专科毕业设计，是大学三年教学计划规定的最后一个实践性环节。本设计题目为策勒县污水处理厂工艺设计。在指导老师的指导下，在规定的时间内进行城市污水处理厂的设计。 3、设计内容 （1）、处理工艺流程选择 （2）、污水处理构筑物的设计 （3）、污水处理工艺施工图初步设计的绘制 4、设计依据 本设计根据给水排水工程技术专业毕业设计任务指导书、《给水排水设计手册》（第五册）、《水处理手册》《水处理设计手册》《给水排水设计手册（第二版）第1册》《给水排水常用数据手册（第二版）》《水处理工程技术》《给水排水设计手册》（第11册）《排水工程（第二版）》（下册）等进行设计。 设计原始资料
前言 在我国经济高速发展的今天，污水处理事业取得了较大的发展，已有一批城市兴建了污水处理厂，一大批工业企业建设了工业废水处理厂（站），更多的城市和工业企业在规划、筹划和设计污水处理厂。水污染防治、保护水环境，造福子孙后代的思想已深入人心。 近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用发面，都取得了一定的进步，新工艺、新技术大量涌现，氧化沟系统和高效低耗的污水处理技术，如各种类型的稳定塘、土体处理系统、湿地系统都取得了长足的进步和应用。这些新工艺、新技术已成为水污染防治领域的热门研究课题。在国家科委、建设部、国家环境保护局的组织和领导下，广泛、深入地开展了这些课题的科学研究工作，取得了一批令人瞩目的研究成果。 不应回避，我国面临水资源短缺的严重事实，北方一些城市人民生活水平的提高和工农业生产的发展已受到水资源不足的制约。城市污水和工业废水回用，以城市污水作为第二水源的趋势，不久将成为必然。这就是我国污水事业面临的现实。作为给水排水工程专业的学生，就更应该深刻地了解这种形势，掌握并发展污水处理的新工艺、新技术，成为跨世纪的工程技术人才，将我国的污水处理事业提升到一个新的高度。 本次设计的题目是污水处理厂设计。目的是让学生了解排水工程的设计内容与方法，其中包括了城市排水管网的规划与设计和污水处理厂的建设以及工艺流程的选用，收获甚多，为日后的学习与工作积累了宝贵的经验。设计成果包括设计说明书与工艺平面图、高程图。在此，还要对老师的悉心指导表示感谢。
目录 一．设计题目 (2) 二．设计目的及任务 (2) 三．设计原始资料 (2) 四．城市污水处理厂设计 (2) 4.1污水厂选址 (2) 4.2工艺流程 (3) 五 .处理构筑物工艺设计 (4) 5.1设计流量的确定 (4) 5.2格栅设计计算 (4) 5.3.污水提升泵房设计计算 (6) 5.4．平流式沉砂池设计计算 (7) 5.5．平流式初沉池设计计算 (9) 5.6．奥贝尔氧化沟设计计算 (11) 5.7.普通辐流式二沉池设计计算 (16) 5.8．消毒 (18) 六．污泥处理工艺设计 (19) 6.1污泥浓缩池设计计算 (19) 6.2污泥消化系统设计计算 (20) 6.3贮泥池设计计算 (21) 6.4脱水机选择 (21) 七．污水处理厂的平面布置 (22) 八．污水厂的高程布置 (22) 8.1污水厂的高程布置 (22) 8.1.1控制点高程的确定 (22)
氧化沟工艺的介绍 摘要：近年来，在氧化沟中尝试使用各种综合曝气装置，即采用曝气器与水下混合器独立运行，将氧化沟中的水流循环混合作用与曝气传氧作用区分开来，使氧化沟中交替出现缺氧与好氧状态，已达到脱氮除磷目的，同时这种运行方式还能取得节能的效果。据报道，这种综合曝气系统已在国外得到应用，在国内也可尝试并推广采用这种综合曝气设备。 1 氧化沟工艺概述 1.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数： 水力停留时间：10－40小时； 污泥龄：一般大于20天； 有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：2000－6000mg/l； 沟内平均流速：0.3－0.5m/s 1.2 氧化沟的技术特点： 氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生
物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟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。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性： 1) 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟
氧化沟工艺设计计算书 1.项目概况 处理水量Q=5万m 3/d ；进水水质BOD 为150mg/L ；COD 为300 mg/L ；SS 为250mg/L ； L mg TN L mg N NH /30,/304==-+ 。处理要求出水达到国家一级(B)排放标准即 COD ≤60 mg/L ，BOD 5≤20 mg/L ，SS ≤20mg/L ，L mg TN L mg N NH /20,/84≤≤-+ 。 2. 方案对比 三种方案优缺点比较如下表： 本方案设计采用氧化沟，氧化沟分两座，每座处理水量Q=2.5万m3/d 。下面是氧化沟 工艺流程图。 氧化沟工艺流程图 3. 设计计算
3.1设计参数 总污泥龄：20d MLSS=4000mg/L MLVSS/MLSS=0.7 MLVSS=2800mg/L 污泥产率系数（VSS/BOD 5）Y=0.6kg /（kg.d ） 3.2 工艺计算 (1)好氧区容积计算 出水中VSS=0.7SS=0.7×20=14mg/L VSS 所需BOD=1.42×14（排放污泥中VSS 所需得BOD 通常为VSS 的1.42倍） 出水悬浮固体BOD 5=0.7×20×1.42×（1-e -0.23× 5）=13.6 mg/ L 出水中溶解性Se=BOD 5＝20-13.6 mg/ L=6.4mg/L %.795%100150 .4 61505=?-= 去除率BOD 好氧区容积：内源代谢系数Kd=0.05 35.77467 .04000)2005.01() 4.6150(25000206.0)1()(m X c Kd c Se So YQ V V =???+-???=+-= θθ好氧 停留时间 h h Q V t 7.442425000 7746.5 =?==好氧 校核： )/(17.05 .77467.0400025000)4.6150()(5d kgMLVSS kgBOD V X Se So Q M F V ?=???--=好氧 满足脱氮除磷的要求。 硝化校核：硝化菌比增长速率 105.020 1 1 -== = d c n θμ n f 为硝化菌在活性污泥中所占比例，原污水中BOD 5/TKN=150/30=5，此时对应n f =0.054 N kgNH kgVSS Y n -=+ 4/1.0（硝化菌产率系数） n q 为单位质量的硝化菌降解N NH -+ 4 的速率：5.01 .005 .0== =n n n Y q μ 实际硝化速率1 027.05.0054.0-=?=?=d q f r n n n
氧化沟介绍 氧化沟又名氧化渠，实际上它是活性污泥法的一种变型。因为废水和活性污泥的混合液在环状的曝气沟渠中不断循环流动，有人称其为“循环曝气池”、“无终端的曝气系统”。 早在1920年，Haworth研制的桨板式曝气机应用于英国Shefiidd的Tynsley 污水处理厂，该处理厂被认为是现代氧化沟的先驱，但当时尚未出现“氧化沟”一词。得到公认的第一座氧化沟污水处理厂建于1954年，它是由A．Pasveer博士设计的，在荷兰的Voorshopcn市投入使用，服务人口为360人，从此以后才有了“氧化沟”这一专用术语。其运行方式为间歇运行，将曝气净化、泥水分离和污泥稳定等过程集于一体。由于Pasveer博士的贡献，这项技术又被称为Pasveer沟。 从本质上讲，氧化沟属于活性污泥改良法的延时曝气法范畴。但与通常的延时曝气法有所不同，氧化沟中污泥的SRT长，尽可能使污泥浓度在沟中保持高些，以高MISS运行。因此，那些比增殖速度小的微生物便能够生息，特别是硝化细菌占优势，使氧化沟中的硝化反应能显著进行。另外，长的SRT使剩余污泥量少且已好氧稳定，可不需要污泥的消化处理。 氧化沟处理系统的基本特征是曝气池呈封闭式沟渠形，它使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反应池中的物质传递水平速度，使污水和活性污泥的混合液在沟内作不停的循环流动。从反应器的观点看，氧化沟属于一种独具特色的连续环式反应器(CLR)。 由于氧化沟巧妙地结合了连续式反应器和曝气设备特定的定位布置，使氧化沟具有若干与众不同的特性：
(1)氧化沟结合推流和完全混合的特点，有利于克服短流和提高缓冲能力； (2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化反硝化生物处理工艺； (3)氧化沟功率密度的不均匀分配，有利于氧的传递、液体混合和污泥絮凝； (4)氧化沟的整体体积功率密度低，可节省能量
氧化沟污水处理说明 系统简介 污水处理厂根据实际达标排放的要求，进行选择不同的处理工艺。从实际情况来看，很多中型污水处厂大多采用氧化沟工艺。对污水处理达标排放的标准有一级B标、一级A标。其排放参数如下 一级A标 一级B标 以上参数都是生活污水处理厂常规达标排放的主要参数之一，由此，根据这些参数选择相对应的工艺模式，这里集中说明氧化沟处理的工艺的一些重要部分第一节工艺流程说明 污水处理工艺：推荐采用改良型Orbal 氧化沟工艺污泥处理工艺：推荐采用污泥机械浓缩脱水工艺。流程说明： （1）预处理（包括粗格栅池、提升泵房、细格栅池及旋流沉砂池）污水通过进水管导入粗格栅池，进入污水泵站，经提升后进入细格栅池，然后流入旋流沉砂池。粗格栅池内安装机械粗格栅，污水中的较大的杂物，如树枝、塑料袋等在此处得以去除，且能够起到保护下阶段设备的作用。机械格栅的工作根据粗格栅前后的液位差由PLC自动控制清污动作，同时设置定时自动控制和手动控制。进水泵站内安装潜水泵，将污水提升至细格栅池，潜水泵的工作依据泵站内的水位而设定的程序实现自动控制。细格栅池内细格栅，污水中较细的杂物在此得以去除，细格栅的工作根据细格栅前后的液位差由PLC自动控制清污动作，同时设置定时自动控制和手动控制。污水沿切线方向进入旋流沉砂池，旋流沉砂池通过机械搅拌产生水力涡流，使泥砂、陶粒和有机物分离以达到除砂的目的，气提抽砂与砂水分离机联动工作，将污水中砂粒分离出来。预处理阶段产生的杂物，陶粒、砂粒等，可以定期运至垃圾填埋场另行处理。
（2）生物处理（包括改良型氧化沟及紫外消毒池） 自旋流沉砂池出来的污水经计量后进入改良型氧化沟，在改良型氧化沟进水端与来自污泥泵的回流污泥在较小的空间内水力混合，然后经过过水孔，进入到改良型氧化沟的预反应区，经过厌氧处理去除一定的CODcr和BOD5，最主要是污染物较高的原水与预反应区内的微生物混和后，对预反应区内的微生物起到一定的生物选择作用，抑制了丝状菌的生长繁殖，防止污泥膨胀；污水经过预反应区后，进入主反应区，主反应区内采用微孔曝气器进行曝气，在此过程中进行脱氮除磷；改良型氧化沟的出水进入紫外消毒池，进行紫外线消毒，消毒后一部分作为生产用水进行滤带反冲洗，其余可就近排入中河较为合适。今后可根据城市发展情况考虑其他回用用途，节约水资源。 （5）污泥处理 为了保持改良型氧化沟中污泥浓度不变, 过多的污泥必须要排走。剩余污泥由污泥泵转送到脱水机房。在脱水机房，首先由螺杆泵将剩余污泥经与絮凝剂混合，再把它们送入带预脱水的带式脱水机脱水。干滤饼的干固含量可望达到20%以上。脱水后污泥的最终外运处置。 工艺流程框图如图：
3.3.3 carrousel 氧化沟 假设沉砂池出水BOD =200mg/L ，氧化沟出水BOD =20mg/L 。 图6 氧化沟计算图 （1）氧化沟所需容积V 设污泥负荷N S =0.06kgBOD 5/(kgMLSS·d) 污泥回流比R =100%，污泥回流浓度X R =6000mg/L （6kg/m 3） 混合液污泥浓度 ()2006000100%3100/11100%R ss X R X mg l R +?+?===++ 氧化沟所需容积 30()60000(20020)58065()0.063100e s Q L L V m N X -?-= ==? （2）氧化沟平面尺寸的确定 设池数为两个，则每个池子的容积V 0为： V=V/2=0.5×58065=29032(m 3) 设池宽w =13m ，池深h =4.5m ，超高h 1=0.5m （采用曝气转碟曝气），则池长为 220329032313 4.53313132()4413 4.5V w h l w m wh ππ--??=+=+?=?? 所以氧化沟的工艺尺寸为：132m （长）×52m （宽）×5m （高）×2（池数） （3）校核
氧化沟有效容积： ()'23643328926()V l w wh w h m π??=-+=?? BOD-SS 负荷： 05()600001800.06kgBOD /(kgMLSS 580653100e s Q L L N VX -?===? =0.06kgBOD 5/(kgMLSS·d)（在0.03~0.15范围之间） 容积负荷： 3 30560000200100.21/()58065V QL N kgBOD m d V -??=== （在0.2~0.4 范围之间） 水力停留时间： 24245806523.2()60000V T h Q ?===（在10~48小时之间） 污泥回流比： 3100200 1.060003100R X ss R X X --===--（在50%~100%之间） 污泥龄： 58065310015()20060000C VX t d ss Q ?===??（在10~20天去除BOD 并消化） （4）曝气设备必要需氧量（SOR ） 设去除1kgBOD 需氧2kg ，则每天实际需氧量 AOR=L r ×Q ×2=（200-20）×10-3×60000×2=21600kg/d 标准条件下必须的供氧量（SOR ） ()2076011.024()24sw t S A AOR C SOR C C p αβ-=??- 2020216008.8476011210(/)1.0240.93(0.978.84 1.5)76024kg h -?=??=???- C SW =8.84mg/L ，C S =8.84mg/L （假设水温为20℃），C A =1.5mg/L ； α、β—修正系数，利用延时曝气法α=0.93，β=0.97；
4.4.2奥贝尔氧化沟的设计 4.4.2.1基本设计参数 设计污泥龄θc ： 由于点源曝气，氧化沟中存在缺氧区域，在奥贝尔氧化沟的外沟，由于亏氧，缺氧区更大，因此，当只要求硝化时，泥龄应取10d ，再加上除磷要求的厌氧区，以及增加污泥同步稳定的要求，氧化沟总泥龄取20d 。 θc =20d 污泥产率系数Y ： ()()()?? ?????+???--+=--151500072.117.01072.175.017.02.016.075.0T C T C S X K Y θθ ()()()?? ??????+????--+=--151********.12017.01072.12075.017.02.011501606.075.09.0 =0.87 KgSS/kgBOD 查表知，混合液悬浮固体浓度 （MLSS ）X = 4500 mg/L 。 由MLVSS/MLSS=0.75可知，混合挥发性悬浮固体浓度 （MLVSS ）Xv = 3375 mg/L 进水水质：BOD 5浓度S 0=160mg/l SS=160mg/l TN=32mg/l TP=3mg/l NH 3-N =20mg/l COD Cr =320mg/l 最低水温10摄氏度， 最高水温25摄氏度 出水水质： BOD 5浓度S e =10mg/l SS=10mg/l TN=15mg/l TP=0.5mg/l NH 3-N =5mg/l COD Cr =50mg/l 内源呼吸系数K d =0.055，200C 时脱氮率q dn =0.035kg(还原的NO 3—N/(kgMLVSS ?d) 4.4.2.2 去除BOD 计算 1.氧化沟中BOD 5浓度S )1(42.1523.0?--???-=e TSS TSS VSS S S e = 10-1.42×0.7×10× （523.01?--e ） =3.23mg/l
污水处理氧化沟工艺 氧化沟(ox idat ion ditch) 又名连续循环曝气池(Con t inuou s loop reacto r) , 是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺自投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点,已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理。目前应用较为广泛的氧化沟类型包括: 帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟、奥尔伯氧化沟、T 型氧化沟、DE 型氧化沟和一体化氧化沟。 氧化沟是由荷兰卫生工程研究所在上世纪50年代研制开发的废水生物处理技术, 是活性污泥法的一种改型, 属延时曝气的一种特殊形式。其基本特征是曝气池呈封闭、环状跑道式, 池体狭长, 池深较浅, 在沟槽中设有表面曝气装置。废水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作不停地循环流动, 完成对废水的硝化与反硝化处理。生物氧化沟兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特点。在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。氧化沟在空间上形成了好氧区、缺氧区和厌氧区, 具有良好的脱氮功能。 最早的氧化沟为20 世纪50 年代开发的帕斯韦尔(Pasveer) 氧化沟, 在沟道转弯处采用竖轴表面曝气器, 在一侧沟道上设有横轴转刷曝气器, 取得曝气与搅拌两个作用, 二沉池与之分建; 1960 年, 一种结构更为紧凑的奥贝尔(O rbal) 氧化沟在南非被开发和使用, 后被Envirex 收购, 成为美国USFilter 公司的一项专利; 20 世纪60 年代荷兰DHV 公司开发了使用广泛的Car rou sel 氧化沟, 除了能获得较高的BOD5 去除效率, 同时还能达到部分脱氮除磷的目的; 80 年代初, 美国开发了将二次沉淀池设置在氧化沟中的合建式氧化沟——BM TS 型, 并发展成现在所说的一体化氧化沟; 此外, 还有目前常用的多沟交替式氧化沟(双沟DE、三沟T 型) 等等, 形成了颇为庞大的氧化沟家族。 氧化沟工艺概述 1.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数： 水力停留时间：10－40小时； 污泥龄：一般大于20天； 有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：2000－6000mg/l； 沟内平均流速：0.3－0.5m/s
奥贝尔氧化沟属活性污泥法中的延时曝气法，沟体通常由三个同心椭圆形沟道组成，污水与回流污泥混合后，由外沟道进入，再依次进入中沟和内沟，在各沟道内循环数十到数百次，最终出水至二沉池。各沟道内安装有数量不等的转碟曝气机，以进行充氧及推流搅拌作用。 与普通氧化沟相比，奥贝尔氧化沟可看作是由外沟、中沟和内沟串联的一种多级氧化沟： 外沟道的功能主要是高效完成碳源氧化、反硝化及大部分硝化，容积通常占氧化沟容积的50%～55%，可去除80%左右的有机物，溶解氧浓度一般在0mg/l～0.5mg/l之间，在沟道内形成交替耗氧和大区域的缺氧环境，可较高程度地同时进行“硝化和反硝化”，脱氮效果明显，氨氮的去除率可高达90%；同时，由于沟道中大部分区域溶解氧在0mg/l～0.5mg/l之间，氧传递作用是在氧亏条件下进行的，氧的转移速率有所提高，节能效果明显。 中沟道是联系外沟与内沟的过渡段，进行互补调节，进一步去除剩余的有机物及继续完成氨氮硝化，并可充分发挥外沟道或内沟道的强化作用，有利于保证系统运行的可靠性，中沟道容积一般占25%～30%，溶解氧浓度控制在1.0mg/l左右。 内沟道主要是为了确保氧化沟出水水质，溶解氧浓度约在2.0mg/l左右，以保证有机物和氨氮较高的去除率，同时保证出水带有足够的溶解氧
进入二沉池，抑制磷的释放。内沟道容积约占氧化沟总容积的15%～20%。 从奥贝尔氧化沟三个沟的溶解氧分布来看，外沟、中沟、内沟的溶解氧呈0—1—2mg/L的梯度分布，其中，仅内沟道的溶解氧值要求较高，与普通氧化沟要求（2mg/L）一致，外沟及中沟的溶解氧均低于普通氧化沟要求。由于氧的转移速率随混合液溶解氧浓度的降低而提高，故在奥贝尔氧化沟的外沟及中沟中，氧的转移速率将高于普通氧化沟，这样充氧量可相应减少，这就决定了奥贝尔氧化沟较普通氧化沟更为节能，一般约节省能耗15%～20%。因此，在设计奥贝尔氧化沟时，应充分结合工艺特点，科学合理地计算充氧量。 Carrousel氧化沟处理污水的原理 最初的普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2～ 3mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD 降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构
氧化沟工艺设计计算 Revised by Jack on December 14,2020
1 概述 设计任务和依据 设计题目 20万m3/d生活污水氧化沟处理工艺设计。 设计任务 本设计方案是对某地生活污水的处理工艺，处理能力为200000m3/d，内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算。完成总平面布置图、主要构筑物的平面图和剖面图。 设计依据 （1）《中华人民共和国环境保护法》（2014） （2）《污水综合排放标准》（GB8978－2002） （3）《生活杂用水水质标准》（—89） （4）《给水排水设计手册1-10》 （5）《水污染防治法》 设计要求 （1）通过调查研究并收集相关资料经过技术与经济分析，做到技术可行、经济合理。必须考虑安全运行的条件，确保污水厂处理后达到排放要求。同时注意污水处理厂内的环境卫生，尽量美观。设计原则还包括：基础数据可靠；厂址选择合理；工艺先进实用；避免二次污染；运行管理方便。选择合理的设计方案。 （2）完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水处理工程设计的主要原始资料；污水水量的计算、污泥处理程度计算；污水泵站设计；污水污泥处理单元构
筑物的详细设计计算；设计方案对比论证；厂区总平面布置说明等。设计说明书要求内容完整，计算正确文理通顺。 （3）毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、正确清晰，符合工程制图要求。 设计参数 某地生活污水200000m3/d，其总变化系数为，排水采用分流制。 表1-1 设计要求 项目进水水质(mg/L) 出水水质(mg/L) BOD5 COD SS TN TP 260 400 380 50 8 30 100 30 25 3 2 设计计算 格栅 设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网组成，在污水处理系统（包括水泵）前，均须设置格栅，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。 格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅 （50~100mm），中格栅（10~40mm），细格栅（3~10mm）三种。
氧化沟工艺 1 氧化沟工艺概述 1.1 氧化沟工艺基本原理和主要设计参数 氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数：水力停留时间：10－40小时； 污泥龄：一般大于20天； 有机负荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容积负荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥浓度：2000－6000mg/l； 沟内平均流速：0.3－0.5m/s 1.2 氧化沟的技术特点： 氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟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。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性： 1) 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高缓冲能力，通常在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在沟内的停留时间又较长，这就要求沟内由较大的循环流量（一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍），进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。 2) 氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说又是完全混合的，而液体流动却保持着推流前进，其曝气装置是定位的，因此，混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高，然后沿沟长逐步下降，出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化－反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。
1 概述 1.1 设计任务和依据 1.1.1 设计题目 20 万m3/d 生活污水氧化沟处理工艺设计。 1.1.2 设计任务 本设计方案是对某地生活污水的处理工艺，处理能力为200000m3/d，内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、设备选型、平面布置、高程计算。完成总平面布置图、主要构筑物的平面图和剖面图。 1.1.3 设计依据 （1）《中华人民共和国环境保护法》（2014） （2）《污水综合排放标准》（GB8978－2002） （3）《生活杂用水水质标准》（CJ25.1—89） （4）《给水排水设计手册1-10》 （5）《水污染防治法》 1.2 设计要求 （1）通过调查研究并收集相关资料经过技术与经济分析，做到技术可行、经济合理。必须考虑安全运行的条件，确保污水厂处理后达到排放要求。同时注意污水处理厂内的环境卫生，尽量美观。设计原则还包括：基础数据可靠；厂址选择合理；工艺先进实用；避免二次污染；运行管理方便。选择合理的设计方案。 （2）完成一套完整的设计计算说明书。说明书应包括：污水处理工程设计的主要原始资料；污水水量的计算、污泥处理程度计算；污水泵站设计；污水污泥处理单元构筑物的详细设计计算；设计方案对比论证；厂区总平面布置说明等。设计说明书要求内容完整，计算正确文理通顺。 （3）毕业设计图纸应准确的表达设计意图，图面力求布置合理、正确清晰，符合工程制图要求。
1.3 设计参数 某地生活污水200000m3/d，其总变化系数为1.4,排水采用分流制。 表1-1设计要求 项目进水水质（mg/L）出水水质（mg/L） B0D526030 COD400100 SS38030 TN5025 TP83 2设计计算 2.1格栅 2.1.1设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网组成，在污水处理系统（包括水泵）前，均须设置格栅，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以拦截较大的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。 格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅条间隙可分为粗格栅 （50~100mm）,中格栅（10~40mm），细格栅（3~10mm）三种。 栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。而其中具有强度高，阻力损失小的优点⑹0本设计采用两道中格栅、两道细格栅，迎水面为半圆形的矩形的栅条，选用机械清渣
氧化沟 奥贝尔氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，一般采用圆形或椭圆形廊道，池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有机械曝气和推进装置，近年来也有采用局部区域鼓风曝气外加水下推进器的运行方式。池体的布置和曝气、搅拌装置都有利于廊道的混合液单向流动。通过曝气或搅拌作用在廊道中形成0.25—0.30m/s的流速，使活性污泥呈悬浮状态，在这样的廊道流速下，混合液在5—15min完成一次循环，而廊道量的混合液可以稀释进水20—30倍，廊道中水流虽呈推流式，但过程动力学接近完全混合反应池。当污水离开曝气区后，溶解氧浓度降低，有可能发生反硝化反应。 大多数情况下，氧化沟系统需要二沉池，但有些场合可以在廊道进行沉淀以完成泥水分离过程。 1、氧化沟类型选择 本工艺所采用的Orbal氧化沟具有如下工艺特点： 1)采用转碟曝气，混合效率较高，水流在沟的速度最高可达0．6～0．7m／s，水流快速地在外沟道进行有氧、无氧交换，同时进行有机物的氧化降解和氮的硝化、反硝化，并可有效的去除污水中的磷。中沟与沟中污水的有机物进一步得到去除降解。出水水质好。 2)供氧量的调节，可以通过改变转碟的旋转方向、转速、浸水深度和转碟安装个数等多种手段来调节工艺系统的供氧能力，使沟溶解氧值保持在最佳值，使系统稳定、经济、可靠地运行。
3)污水进入氧化沟。具有推流式和完全混合式两种流态的优点，出水水质稳定。对于每个沟道来讲，混合液的流态基本上为完全混合式，由于池容较大，缓冲稀释能力强，耐高流量。高浓度的冲击负荷能力强；对于3个沟道来讲，沟道与沟道之间的流态为推流式。有着不同的溶解浓度和污泥负荷，兼有多沟道串联的特征，难降解有机物去除率高。并可减少污泥膨胀现象的发生。 4)椭圆形沟平面布置有利于利用水流惯性，节约推动水流的能耗。在曝气过程中。串联的沟道水流形成典型的溶解氧浓度变化O ～1～2(mg ／L)，因而自动控制了系统的生物脱氮过程。外沟溶解氧平均值很低。氧的传递作用在亏氧条件下进行，具有较高的效率，因而起到节能的作用。 5)污泥龄较长，使污泥量较少并趋于好氧稳定，从而简化工艺流程，管理方便其中，采用人工加药后进行机械搅拌。 2、 设计泥龄 与其他氧化沟一样，由于点源曝气，氧化沟中存在缺氧区域，在奥贝尔氧化沟的外沟，更由于亏氧，缺氧区更大，因此当只要求硝化时，泥龄应取10d ，再加上除磷要求的厌氧区，反硝化泥龄由公式确定 N 0=N-0.05(S 0-S e )-N e =15-0.05(150-20)-5=3.5mg/L K de =N 0/S 0=3.5/150=0.023 查表近似得Vd/v=cd θ/c θ=0.17 总泥龄为θc=10/(1-0.17)=12.1d 其中缺氧泥龄为cd θ=co c θθ-=2.1d