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 ............................................................................................................................................ II 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 (2)
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 (9)
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 (27)
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 (35)
5.1 高程布置任务 (35)
5.2 高程布置考虑事项 (35)
5.3 构筑物间的确定 (35)
5.4 高程布置设计计算 (35)
6 系统与仪表 (38)
6.1 变配电系统 (38)
6.2 仪表的设计 (38)
7 工程概预算及运行管理 (39)
7.1 生产组织 (39)
7.2 人员编制 (39)
7.3 安全生产和劳动保护 (39)
7.4 工程概算 (40)
7.5 安全措施 (40)
7.6 污水厂运行管理 (41)
7.7 污水厂运行中注意事项 (41)
参考文献 (42)
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，BOD 5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。
2.1.1工艺流程图
提升泵房粗格栅曝气池
二沉池出水沉砂池
剩余污泥细格栅
回流污泥
图2-1传统活性污泥法工艺流程图
2.1.1.1传统活性污泥法的特点
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BOD 5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
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。
干泥外运
进水 出水 格栅 沉砂池 SBR 反应池 消毒接触池
浓缩池 硝化池 污泥脱水
（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、导管式曝气器和提升管式曝气机等，近年来配合使用的还有水下推动器。
2.3.2 三槽式氧化沟
三槽氧化沟以3条相互联系的氧化沟作为一个整体，每条沟都装有用于曝气和推动循环的转刷。在三沟式氧化沟运行时，污水有进水配水井进行3条沟的进水配水切换，进水在氧化沟内，根据已设定的程序进行工艺反应。污水经生化处理后流入作为沉淀区的另一侧沟体内，泥水分离后由出水堰流出，沉淀沟进水作曝气沟使用，原曝气侧沟作沉淀沟，根据运行模式交替进行，它的循环运行方式非常适合于脱氮。在实际运行中，可通过调整运行方式和曝气量在氧化沟内形成好氧段完成硝化反应和缺氧段完成反硝化反应。曝气沉淀均在沟内交替运行，因而既无二沉池，也无需污泥回流系统。在三个沟当中，中沟一直作为曝气区使用，提高了转刷的利用率[7]。
2.3.2.1原理
该工艺具有出水水质好、运行管理方便等优点。但是由于工艺本身所有的独对性，使其在自动控制程度上采用单纯的时间顺序控制，从而无法很好获得最优反应效果并实现减少系统能耗的目的。
图 2-4 三槽式氧化沟
2.3.2.2 特点
三槽氧化沟特点：①处理效果稳定，出水水质好，并且具有较强的脱氮功能，有一定的抗冲击负荷能力。②工程费用相当于或低于其他污水生物处理技术。③污水处理厂只需要最低限度的机械设备，增加了污水处理厂正常运转的安全性。④管理简化，运行简单。⑤剩余污泥较少，污泥不经消化也容易脱水，污泥处理费用较低。⑥与其他工艺相比，臭味较小。⑦曝气强度可以调节。
2.3.3奥尔伯（Orbal ）氧化沟
起源于南非发展于美国的Orbal 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，在国外得到广泛的采用。我国在20世纪80年代就引进了这项技术，但真正被广泛使用是在近几年。近年来，随着北京大兴污水处理厂、山东莱西污水处理厂、温州市污水处理厂、廊坊市东方污水处理厂和无锡市城北污水处理厂等的建成运行，充分显现了该工艺良好的技术性能和工艺优越性。
图 2-5奥尔伯（Orbal ）氧化沟
外沟
中沟
内沟
中心岛 二沉池
曝气转碟
污泥回流
2.3.3.1原理
氮硝化在生物絮体外进行，污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，然后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮。在较高浓度梯度的NO3-N可渗入絮体内部，而在外沟道和中沟道中溶解氧含量又不高，一般控制在0～1mg/L左右，因此低溶解氧难渗入絮体内，就在微生物絮体中形成了缺氧环境，使絮体内部在反硝化菌的作用下，发生反硝化作用，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出。污水在外沟道流动（水平流速约为0.5m/s）150～250圈后才能进入中间沟道，经过这种有氧、无氧区的交换次数达500～1000次（次数多少取决于沟道上设置了多少道盘），从而完成了有氧、无氧的快速交换，较大程度地发生“同时硝化反硝化”，脱除氨氮。
2.3.3.2特点
从外到内，第一渠的容积为总容积的50﹪-55﹪；第二渠为30﹪-35﹪；第三渠为15﹪-20﹪。运行时，应保持第一、第二、第三渠的溶解氧分别为0mg/L、1mg/L、2mg/L。第一渠中可同时进行硝化和反硝化，其中硝化的程度取决于供氧量。由于第一条渠道中氧的吸收率通常很高，一次可在该段反应池中提供90﹪的供氧量，仍可把溶解氧的含量保持在10mg/L的水平上。在以后的几条渠道中，氧的吸收率比较低，因此，尽管反应池中的供养量较低，溶解氧的含量却可以保持较高的水平。
2.4 工艺的确定
本项目处理的污水主要以有机污染物为主，BOD5/COD=0.52，可生化性较好，重金属及其它难降解的有毒有害污染物不超标。，三槽式氧化沟能有脱氮除磷效果，根据处理规模，进水水质，出水要求，本设计选择三槽式氧化沟。
3 设计计算
3.1 格栅
3.1.1 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[8]。
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。
3.1.2 设计原则（图）
α1
进
水
工作平台
栅条α
图1 中格栅计算草图
α
图3-1 格栅结构示意图 3.1.3 设计参数
（1）原水水量：Q =2.31m 3/s ；
（2）取流量总变化系数为：Kz =1.4；
（3）设计流量：Q max =Kz ?Q =1.4×2.31≈3.23m 3/s ；
（4）设过栅流速：v =0.8m/s ；
（5）格栅安装倾角：?=60α
3.1.4 中格栅（2道）设计计算
（1）进水渠道宽度计算
根据最优水利断面公式：
2
221111v B v B B hv B Q === 代入s m v 8.0=得：
m v Q B 00.28
.061.1221=?== 则栅前水深：
m B h 12
1== （2）格栅间隙数
bhv
Q n 2sin max α= 式中： Q max ——最大废水设计流量 m 3/s ；
α——格栅安装倾角 60~75 取60；
h ——栅前水深 m ；
b ——栅条间隙宽度，取20mm ； υ——过栅流速 m/s 。 则个868
.0102.0260sin 23.3≈???=
n 。 验算平均水量流速υ= 0.80m/s ，符合(0.65~1.0) 。
（3）栅槽宽度
()bn n S B +-=1
式中：S ——栅条宽度，取0.015m ；
B ——栅槽宽度，m 。
代入得：()m B 0.39302.0193015.0=?+-?=
（4）进水渠道渐宽部分的长度计算
1
11tan 2αB B l -= 式中1α——渐宽部分的展开角，一般采用20。 代入得：m l 37.120
tan 2231=-= （5）进水渠道渐窄部分的长度计算 m l l 69.02
37.1212=== （6）通过格栅的水头损失 αβsin 2234
1g
v b S k h ??? ??= 式中：1h ——水头损失，m ；
β——格栅条的阻力系数，查表得知42.2=β；
k ——格栅污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取3=k 。 则m g h 14.060sin 28.002.0015.042.2323
41=??? ????=
（7）栅后槽总高度
m h h h H 44.13.014.0121=++=++=
式中：2h ——超高，取0.3m 。
（8）栅槽总长度
m H l l L 39.460tan 44.15.169.037.1tan 0.15.021=+++=++++=
α （9）每日栅渣量
d m K w Q W Z 31m ax 9.42
4.11000864000
5.02.3100086400=????==>0.2m 3/d 式中：w 1取3331005.0m m 。
应采用机械除渣或无轴传送栅渣，采用机械栅渣打包机降栅渣打包，汽
车运走。
3.1.5 细格栅（2道）设计计算
（1）进水渠道宽度计算
根据最优水利断面公式：
2
221111v B v B B hv B Q === 代入s m v 0.1=得：m v Q B 79.10.161.1221=?==
则栅前水深：m B h 90.02
1==
（2）格栅间隙数 bhv
Q n 2sin max α= 式中：Q max ——最大废水设计流量，m 3/s ；
α——格栅安装倾角60~75，取60；
h ——栅前水深m ；
b ——栅条间隙宽度，取20mm ；
υ——过栅流速，1m/s 。 则个840
.19.002.0260sin 23.3≈???=
n （3）栅槽宽度
()bn n S B +-=1
式中：S ——栅条宽度，取0.01m
B ——栅槽宽度，m 。
()m B 51.28402.018401.0=?+-?=
（4）进水渠道渐宽部分的长度计算
1
11tan 2αB B l -= 式中：α——渐宽部分的展开角，一般采用20。 则：m l 99.020tan 279.151.21=-=
（5）进水渠道渐窄部分的长度计算
m l l 49.02
99.0212=== （6）通过格栅的水头损失 αβsin 2234
1g v b S k h ??
? ??= 式中：1h ——水头损失，m ；
β——格栅条的阻力系数，查表得知42.2=β；
k ——格栅污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取3=k 。 则m g h 19.060sin 20.102.001.042.2323
41=??? ????= （7）栅后槽总高度
m h h h H 39.13.019.090.021=++=++=
式中：2h ——超高，取0.3m 。
（8）栅槽总长度
m H l l L 78.360
tan 39.15.149.099.0tan 0.15.021=+++=++++= α （9）每日栅渣量
d m K w Q W Z 31max 99.324.110008640004.023.3100086400=????==>0.2m 3 式中：w 1取3331004.0m m 。
应采用机械除渣或无轴传送栅渣，采用机械栅渣打包机降栅渣打包，汽
车运走。
选用NC—400型机械格栅两台。
设备宽度400mm，有效栅宽250mm，有效栅隙30mm，运动速度3m/min,
水流速度≤1m/s，安装角度60，电机功率0.25kw，支座长度960mm，格栅
槽深度500mm，格栅地面高度360mm。生产厂：上海南方环保设备有限公
司、上海惠罗环境工程有限公司。
3.2污水泵房
3.2.1 设计说明
污水总泵站接纳来自城市排水管网来的所有污水，其任务是将这些污水抽送到污水处理厂，以利于处理厂各构筑物的设置。因采用城市污水与雨水分流制，故本设计仅对城市污水排水系统的泵站进行设计[9]。
排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池和辅助间。
泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其它考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。
污水泵站的主要形式：
(1)合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4 台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；
(2)合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4 台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。
(3)自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。
(4)非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。
由以上可知，本设计因水量较大，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式矩形泵房。
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。
盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 公徽祈华浄兜 ANHLU XINHL：A LNIVBKSITY 课程设计书 课程名称：水处理课程设计 院（系） ：一土木与环境工程学院 专业班级：10 环境工程⑴班起止日期： 指导教师：潘争伟
目录
1、城市环境条件概况 合肥王小郢污水处理厂是合肥市污水处理的主要工程，位于合肥市大城区东南。主要 但尚未达标的工业废水。服务人口约 30万。 1、地形资料 污水处理厂位于淝河西六公里处, 最低为12 m 。污水总进水管底标高为 为9 m 。污水厂长（南北向） 750 m ，宽（东西向）600 m 。 2、水量和水质资料 应处理水量： Q 平均=150000 m 3/d Q 最大=195000 m 3/d 城市混合污水平均水质: mg/ 3、气象及地基资料 年平均气温15.7 C ，夏季平均气温 28.3 C,冬季平均2.1 C; 年平均降雨量1010 mm ,日最大降雨量160 mm ; 地下水位 10 m ； 最大冻土 2.5 cm ; 土壤承载力 2.3 kgf/cm 2; 河流常水位8m ，最高河水位9m ，最低河水位7 m 。 服务范围是合肥市中市区、 东市区、西南郊的生活污水和东市区、 西南郊的部分经初步处理 占地约45万平方米，地势西咼东低。最咼标咼19 m ， 12 m ,进水管处地面标高为 16 m 。附近河流最高水位
2、污水处理工艺方案比较 1 、工艺方案分析 1、普通活性污泥法方案 普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在艺及设备等方 面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/0 ”或“ A2O”工艺，从面实现脱N和除P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到20%以上，从面节省了运行费用。 国内已运行的大中型污水处理厂，如西安邓家村（12万m3/d）、天津纪庄子（26万m3/d）、北京高碑店（50万m3/d）、成都三瓦窑（20万m3/d） 普通活性污泥法如设计合理、运行管理得当，出水B0D5可达10?20mg/L。它的缺点 是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理管理困难，基建投资及运行费均较高。 国内已建的此类污水处理厂，单方基建投资一般为1000?1300元/m3? d,运行费为0.2?0.4 元/（m3? d）或更高。 本项目污水处理的特点为： ①污水以有机污染为主，BOD/COD=0.42，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒物一般不超标； ②污水中主要污染物指标BOD5、COD cr、SS值比国内一般城市污水高70%左右； ③污水处理厂投产时，多数重点污染源治理工程已投入运行。 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N浓度较低，不必完全 脱氮。 根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟法”。 2、氧化沟方案 氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代由荷兰人首创。60年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国已被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高 且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。 据报道，1963?1974年英国共兴建了300多座氧化沟，美国已有500多座，丹麦已建成300多座。目前世界上最大的氧化沟污水厂是德国路德维希港的BASF污水处理厂，设计最大流量为76.9万m3/d,1974年建成。 氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成 碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/0（ A-A-O ）工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。 氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。 ①工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性 污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩 散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。 ②处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均
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
兰州理工大学 课程设计说明书 设计题目:南方某城市污水处理厂氧化沟工艺主体方案初步设计 课程名称水污染控制 学生姓名钱九州 专业班级环境工程二班 学号 13180207 指导教师赵霞 学院石油化工学院 时间 2015年秋学期
摘要 本设计是污水处理厂的初步设计。该处理厂处理城市污水。根据设 和SS的同时，计要求，该污水处理工程进水中氮含量偏高，在去除BOD 5 还需要进行脱氮处理，故采用当代水处理工艺中常用的三沟式氧化沟工 艺。本设计采用了三沟式氧化沟主体工艺，工艺流程简单，省去了初沉 池和污泥消化系统，节省了基建投资和运行费用，同时曝气设备和构造 形式多样，运行灵活，管理方便，保证出水达到污水排放标准，做到了 水资源的合理利用。 关键词：三沟式氧化沟；脱氮；达标排放 Abstract The design is the preliminary design of the sewage treatment plant.The treatment plant to treat municipal sewage. According to design requirements, the high nitrogen content in the influent of the sewage treatment works, the removal of BOD and SS at the same time, the need 5 for nitrogen removal process, it is the contemporary water treatment processes used in three oxidation ditch process. This design uses three oxidation ditch the main process, the process is simple, eliminating the primary sedimentation tank and sludge digestive system, investment in infrastructure and operating costs savings, while the aeration equipment and construction of various forms, flexible and easy management to ensure that the effluent can meet the effluent standards, so that a reasonable use of water resources. Key words: Types of three ditch oxidizing ditch，nitrogen remvol， discharge to reach standard
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
目录 1工程概述 1.1 设计任务与设计依据 1.2 城市概况及自然条件 1.3 主要设计资料 2 污水处理厂设计 2.1污水量与水质确定 2.2 污水处理程度的确定 2.3 污水与污泥处理工艺选择 2.4处理构筑物的设计 按流程顺序说明各处理构筑物设计参数的选择，介绍各处理构筑物的数量、尺寸、构造、材料及其特点，说明主要设备的型号、规格、技术性能与数量等。 2.5污水处理厂平面与高程布置 2.6泵站工艺设计 3 结论与建议 4 参考文献 附录（设计计算书）
第一部分设计说明书 第一章工程概述 1.1设计任务、设计依据及原则 1.1.1设计任务 某城镇污水处理厂处理工艺设计。 1.1.2设计依据 ①《排水工程(下) 》（第四版），中国建筑工业出版社，2000年 ②《排水工程(上) 》（第四版），中国建筑工业出版社，2000年 ③《给水排水设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2004年2月(第 一、五、十一册) ④《室外排水设计规范》（GB 50014—2006） 1.1.3编制原则 本工程的编制原则是: a.执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。 b.根据招标文件和设计进出水水质要求，选定污水处理工艺，力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。 c.在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境协调一致。 d.污水处理厂的竖向布置力求工艺流程顺畅、合理，污水、污泥处理设施经一次提升后达到工艺流程要求，处理后污水自流排入排放水体。 e.单项工艺构、建筑物设计力求可靠、运行方便、实用、节能、省地、经济合理，尽量减少工程投资，降低运行成本。 f.妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免产生二次污染。 g.为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程设备选型考虑采用国内先进、可靠、高效、运行维护管理简便的污水处理专用设备，同时，积极稳妥地引进国外先进设备。 h.采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。 i.为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。 j.厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。 k.积极创造一个良好的生产和生活环境，把滨湖新城污水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。
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
1.2氧化沟的特点 1.2.1氧化沟的工艺特点[2] （1）简化了预处理氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法厂，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可不设初沉池，污泥不需要进行厌氧消化。 （2）占地面积少因为在流程中省略了初沉池、污泥消化池，有时还省略了二沉池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小。 （3）具有推流式流态的特征氧化沟具有推流特性，使得溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制，可以取得较好的脱氮除磷效果。 （4）简化了工艺将氧化沟和二沉池合建为一体式氧化沟，以及近年来发展的交替工作的氧化沟，可不用二沉池，从而使处理流程更为简化。 1.2.2 氧化沟的技术特点[3] （1）构造形式的多样性氧化沟沟的基本形式呈封闭的沟渠形，而沟渠的形状和构造则多种多样。沟渠可以呈圆形和椭圆形等形状，可以是单沟或多沟，多沟系统可以是一组同心的互相连通的沟渠（如奥贝尔氧化沟），也可以是互相平行、尺寸相同的一组沟渠（如三沟式氧化沟），有与二沉池分建的氧化沟，也有合建的氧化沟。 （2）氧化沟的曝气设备的多样性常用的曝气装置有转刷、转盘和微孔曝气等。 （3）曝气强度的可调节形氧化沟的曝气强度可以调节，其一式通过出水溢流堰调节堰的高度改变沟渠内水深，进而改变曝气装置的淹没深度，改变氧量已适应运行的需要。淹没深度的变化对于曝气设备的推动力也会产生影响，从而也可对水的流速起一定的调节作用。其二式通过曝气器的转速进行调节，从而可以调整曝气强度和推动力。 2各类型氧化沟特点 2.1卡鲁塞尔（Carroussel）氧化沟
1工程概况 1.1 设计原始资料 污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中，某河的最高水位约为-1.60 m，最低水位约为-3.2 m，常年平均水位约为-2.00 m。污水处理厂的污水进水总管管径为DN800，进水泵房处沟底标高为绝对标高-4.3 m，坡度1.0 ‰，充满度h/D = 0.65。处理量为3万吨/天。 初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。 1.2设计要求 污水处理厂污水的水质以及预期处理后达标的数据如表所示： 表1.1 污水原水和处理后的数据 处理后的标准符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中规定城市二级污水处理厂二级标准。 1.3选定处理方案和确定处理工艺流程 根据《城市污水处理和污染防治技术政策》条文4.2.2中规定，日处理大于20万立方的污水处理厂一般可以采用常规活性污泥法工艺，10~20m3/d污水处理厂可以采用传统活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺。
本次设计只需除去COD、BOD、SS不用考虑除氮和除磷工艺，而且BOD/COD=0.5可生化性较好，所以选择两种方案进行选择。 方案一：传统活性污泥法 普通活性污泥法是指系统中的主体构筑物曝气生物反应池的水流流态属推流式。工艺流程见图1.1。
方案二：AB法污水处理工艺 AB法污水处理工艺是指吸附—生物降解工艺，该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段A段停留时间约20－40分钟，，去除BOD达50％以上。B段与常规活性污泥相似，负荷较低，泥龄较长。工艺流程见图1.2。 图1.1 传统活性污泥法工艺流程图 图1.2 AB法污水工艺流程图 1.4方案的优缺点比较 传统活性污泥法AB法污水处理工艺
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；
污水处理工程课程设计 （氧化沟工艺设计） 一课程设计的内容和深度 污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图等方面得到锻炼。 针对一座二级处理得城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定污水厂的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图纸（污水处理厂平面布置图和污水处理厂高程图及主要构筑物结构图）。设计深度一般为初步设计的深度。 二污水处理工程课程设计任务书 1．设计题目 已给 2．基本资料 （1）污水水量与水质 污水处理水量：已给 污水水质：COD Cr450mg/L，BOD5 200mg/L,SS 250mg/L,氨氮15mg/L。 （2）处理要求 污水经二级处理后的出水水质应符合以下具体要求： COD Cr≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/L,氨氮≤8mg/L。 （3）处理工艺流程 污水拟采用氧化沟法工艺处理，具体流程如下： 污水→分流闸井→格栅间→污水泵房→出水井→计量槽→ 沉砂池→氧化沟→二沉池→消毒池→出水 ↑回流泵↓→污泥浓缩→污泥脱水 （4）气象与水文资料 风向：多年主导风向为北北东风； 气温：最冷月平均为-3.5℃； 最热月平均为32.5℃； 极端气温，最高为41.9℃，最低为-17.6℃， 最大冻土深度为0.18m； 水文：降水量多年平均为每年728mm; 蒸发量多年平均为每年1210mm; 地下水水位，地面下5-6m。 （5）厂区地形 污水厂选址区域海拔标高在64-66m之间，平均地面标高为65.0m。。 3. 设计内容 ①对工艺构筑物选型作说明；
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
目录 第一章设计任务书 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 原始资料 (1) 1.3 出水要求 (1) 1.4 设计内容 (1) 1.5 设计成果 (2) 1.6 时间分配表（第19周） (2) 1.7 成绩考核办法 (2) 第二章设计说明书 (3) 2.1 设计原始资料 (3) 2.1.1 设计题目 (3) 2.1.2 原始资料 (3) 2.1.3 水质情况： (3) 2.1.4 出水要求 (3) 2.2 工艺的确定 (3) 2.2.1 工艺流程图 (3) 2.2.2 主要处理构筑物的选择 (3) 2.3 氧化沟 (4) 1.3.1 氧化沟工艺简介 (4) 2.3.2 氧化沟的类型 (5) 2.3.3氧化沟工艺设计总则 (7) 2.3.4氧化沟工艺的优缺点 (7) 2.3.5三沟式氧化沟工艺原理 (8) 2.3.6 三沟式氧化沟特点 (10) 2.4 氧化沟的详细设计要求 (10) 2.4.1 氧化沟沟体 (10) 2.4.2 氧化沟的几何尺寸 (11) 2.4.3 进、出水管 (11)
1.4.4 导流墙和导流板 (11) 2.4.5 曝气器的位置 (12) 2.4.6 走道板和防飞溅控制 (12) 第三章设计计算 (13) 3.1 原始设计参数 (13) 3.2 选取设计参数 (13) 3.3 去除BOD5 的设计计算 (13) 3.3.1 计算污泥龄 (13) 3.3.2 计算出水BOD5和去除率 (13) 3.3.3 计算曝气池体积 (14) 3.3.4 校核停留时间和污泥负荷 (14) 3.3.5 计算剩余污泥量 (14) 3.3.6 校核挥发性固体产率 (14) 3.3.7 复核可生物降解MLVSS比例（fb） (14) 3.4 脱氮的设计计算 (15) 3.4.1 需要氧化的NH3-N量为 (15) 3.4.2 脱氮所需容积 (15) 3.4.3 脱氮水力停留时间 (15) 3.4.4 计算总体积 (15) 3.5 曝气设备设计 (15) 3.5.1 需氧量的计算 (15) 3.5.3 配置曝气设备 (16) 3.6氧化沟的尺寸 (16) 致谢............................................... 错误！未定义书签。参考文献.. (17)
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