Carrousel2000氧化沟系统毕业设计（论文）.pdf

西华大学毕业设计说明书目录摘要.41前言.52工程概述.62.1项目简介.62.2设计依据及规范.62.3设计原则.62.4自然资料与城市概况.72.5设计水量及进出水水质.82.6污水处理程度.82.7污水处理厂厂址.93污水处理厂工艺设计.113.1工艺设计原则.113.2污水处理工艺比较.113.3 工艺流程的选择.143.4污泥处理工艺比较.163.5污水处理厂工艺流程.164污水处理构筑物的设计及计算.184.1中格栅.184.2污水提升泵房.214.3细格栅.224.4平流式沉砂池.264.5卡鲁赛尔2000型氧化沟.294.6二沉池的设计.374.7紫外线消毒.434.8计量设施.445污泥处理处理构筑物的设计计算.465.1污泥浓缩池的设计.465.2污泥泵房.495.3污泥脱水机房.516污水处理厂总体布置.53西华大学毕业设计说明书6.1 污水处理厂平面布置.536.2污水处理厂高程布置.557污水处理厂劳动定员.607.1生产组织.607.2劳动定员.607.3人员培训.608污水处理厂工程技术经济分析.618.1工程概算.618.2污水处理成本.619环境保护、建筑防火和职业安全防护.639.1环境保护.639.2建筑防火.649.3职业安全防护.6410结论.65总结与 体会.66致谢 67西华大学毕业设计说明书摘要近年来，随着崇州市城区的不断发展，城市生活污水产生量急剧增加。该市拟于崇州市崇阳镇徐渡村兴建崇州城市生活污水处理厂，污水厂总设计 规模4000011?4一期工程为20000m3/d及40000m3/d的配套设施，采用卡鲁 赛尔2000氧化沟工艺。Car r o usel 2000氧化沟系统是在普通Car r o usel氧化沟前增加了一个厌氧区 和缺氧区(又称前反硝化区)而形成的一个具有良好除磷脱氮效果的污水处 理工艺，它综合了 A/0法和氧化沟法的优点，完成有机污染物去除、硝化反 硝化脱氮和除磷。污水处理工艺流程为：原污水一粗格栅-提升泵站一细格栅 一沉砂池一Car r o usel 2000氧化沟一二沉池一紫外光消毒一排放。处理后出水 执行国家GB18918-2002 一级B标准。关键词：污水处理厂；卡鲁塞尔2000氧化沟；脱氮除磷AbstractDur ing r ecent year s,t h e ur ban sewag e o ut put incr eased d r amat ical l y,wit h t h e co nt inuo usl y d evel o ping o f Ch o ng zh o u Cit y.To so l ve t h is pr o bl em,Ch o ng zh o u Cit y d ecid ed t o buil d a municipal sewag e t r eat ment pl ant in Xud u vil l ag e,Ch o ng yan To wn,Ch o ng zh o u Cit y.Th e t o t al d esig ned t r eat ment scal e is 4000m3/d,t h at o f t h e fir st pr o ject is 2000m3/d,co ncl ud ing t h e suppo r t facil it ies o f 4000m3/d.Th e wast ewat er t r eat ment pr o cess is Car r o use2000 Ox id at io n Dit ch.Car r o usel 2000 o x id at io n Dit ch syst em based o n Car r o usel o x id at io n d it h an incr ease o f Car r o usel o x id at io n d it ch an anaer o bic zo ne and ano x ic zo ne(al so k no wn as pr e-d enit r ificat io n zo ne),h ad a g o o d effect o f r emo ving ph o sph o r us and nit r o g en.It co mbines t h e ad vant ag es o f A/O and o x id at io n d it ch met h o d,can r emo ve o r g anic po l l ut ant s,nit r ificat io n,d enit r ificat io n and ph o sph o r us r emo val.Sewag e t r eat ment pr o cess:r aw sewag e-*co ar se g r id-*pump st at io n-*fine g r id f g r it ch amber-*Car r o usel 2000 Ox id at io n Dit ch-*seco nd ar y sed iment at io n t ank-*UV d isinfect io n d isch ar g e.Aft er t r eat ed,t h e sewag e co ul d r each t h e o f nat io nal GB 18918-2002 Gr ad e B st and ar d.Key wo r d s:Sewag e t r eat ment pl ant s;Car r o usel 2000 o x id at io n Dit ch;nit r o g en and ph o sph o r us r emo val西华大学毕业设计说明书1前言随着经济的快速发展，人口的迅猛增长，城市污水产生量急剧增加。人民生活水 平的不断提升，对生态环境的要求也日益提高，因此越来越多的城市污水需要经过处 理达标后再排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。20世纪90年代以来，我国城市污水治理工作取得了较大进展，建成了一批城市 污水处理厂，还有一部分正在建设中。国家在治理废水方面投入了大量人力和物力。随着水污染治理工作的发展，城市污水处理技术已取得了一定的进展，涌现出大量新 工艺、新设备和新材料，在实际中得到了应用和推广。为了加强城市污水治理，保护水环境，中央增加了投资力度。1998年分二批下达 的城市污水治理项目达117项，投资约300亿元。1999年又下达近百亿国家债券资金,支持城市污水处理厂建设。为了确保污水处理厂建设后的正常运行，国家已明确在水 价中增收排污费。一年多来，全国有上百座城市污水处理厂正在建设，按照“七大流 域、三大湖泊和重点沿海城市及其近岸海域要新增城市集中式污水处理能力2000X 104m3/d”和“非农业人口 50万以上城市都要建设城市污水处理厂”的目标，在2000 年年底前，还有上百座城市污水处理厂正立项要求建设。我国现有668个城市中，仅有123个城市有307座不同处理等级的城市污水处理厂，其中城市污水二级处理 率10%左右，全国17000个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施。纵观世界各 国，排水系统和污水处理率均有一个逐步龙展和逐步完善的过程。国家提出至2000 年我国污水处理率要求达到25%,2010年达到40%,这是根据国家（包括地方）财力，在各方面作出努力后争取达到的目标。城市污水主要包括城市生活污水和城市工业废水。而崇州污水处理厂主要处理的 对象是崇州市生活污水。本设计针对崇州市城镇生活污水的进、出水水质情况，决定 采用卡鲁塞尔2000氧化沟工艺对其进行处理。该工艺具有具有出水水质好、抗冲击负 荷能力强、不易发生污泥膨胀、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化 控制等优点。出水水质达到国家GB18918-2002一级B标准，对改善水环境质量和提 高城镇人民的生活水平起到积极的作用。西华大学毕业设计说明书2工程概述2.1项目简介工程名称：崇州污水处理厂卡鲁赛尔氧化沟设计设计规模：总设计规模40000m3/d,一期工程为20000m3/d及40000m3/d的配套 设施。2.2设计依据及规范中华人民共和国水污染防治法(1996)污水综合排放标准(GB18918-2002)室外排水设计规范(GB50101-2005)氧化沟设计规程(CECS112:2000)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ31-89)建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)给水排水工程结构设计规范(GBJ69-84)城市污水处理厂污水污泥排放标准(CJ3025-93)污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)地表水环境质量标准(GB3838-2002)2.3设计原则污水处理厂设计遵循以下原则：(1)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。(2)积极稳妥地采用新技术，充分利用国内外的先进技术和设备，以提高行业的 装备和技术水平。(3)功能分区明确，生产、生活、人、物、车流向合理。(4)规划布置四优先：工艺流程先进，安全可靠优先；运行管理便利，经济优先;环境绿化、美化优先；有利于排水事业可以持续发展优先。西华大学毕业设计说明书2.4 自然资料与城市概况2.4.1地形地貌崇州市境内属山地、丘陵、平原兼有的地貌类型，海拔1000米以上的高中 山区占了全市总面积的38.4,低山和丘陵为8.7%,平坝为52.9%。地势从东南 到西北逐渐升高。西北部多有海拔2000米以上的山峰，海拔最高处为苟家乡境 内极西处之大雪塘主峰，达5364米。丘陵和平原地区的平均海拔高度为560米，最低点为三江镇境内之蒙渡，海拔高度仅480米。2.4.2工程地质与水文全市土壤类型有油沙土、紫色冲积土、灰色冲积土、冲积黄泥土和黄壤等。市境属岷江流域，主要河流有西河、黑石河、金马河。西河流经市域16个乡镇,纵贯南北，排灌兼用，为全市农业命脉；黑石河南流经7个乡镇，是外江输水干渠之 一；金马河系岷江正流，位于市境之东，系市境届河，市内河流总长达10.2公里。2.4.3气候气象崇州属四川盆地亚热带湿润季风气候，四季分明，春秋短，冬夏长，雨量充 沛，日照偏少，无霜期较长。年平均气温15.9C,最热月7月平均气温为25C,最冷月1月平均气温为5.4C温差为19.7O年平均日照时数为1161.5小时，年平均降雨量1012.4mm,雨日和雨量均为夏多冬少，春季为176.1mm,夏季 为588.0mm,秋季218.4mm,冬季为29.9mm。风向频率以静风最多，占全年 的37%；其次是北风，占9%。年平均风速为1.3m/s。平均霜日19天，平均无 霜期为285天。年平均雪日3天，且雪量较小。主要灾害性天气为连续性阴雨、洪涝、干旱、大风、冰雹、寒潮、霜冻等。2.4.4城市现状崇州市(原崇庆县)地处美丽富饶的川西平原，东距成都25公里，位于天府之 国的腹心。全市面积1090平方公里，平坝区占总面积的52%,山区占总面积的43%,丘陵区占总面积的5%。总人口 64.15万人。市辖25个乡镇。2.4.5城市总体规划根据成都市城市总体规划(20032020)、崇州市城市总体规划(20032020)1,以及其未来发展趋势，城市总体规划如下表：西华大学毕业设计说明书表2-1规划人口和规划用地规模2004 年2010 年2020 年人口 规模（万人）用地 规模（公顷）人均 用地（平方米）人口 规模（万人）用地 规模（公顷）人均 用地（平方 米）人口 规模（万人）用地 规模（公 顷）人均 用地（平方 米）15.0166711126260010049.04732972.5 设计水量及进出水水质（1）设计水量总最大设计流量：Qmax=L2x 40000 m3/d=2000 m3/h=0.56 m3/s一期最大设计流量：Q=等=2400 m3/d=100m3/h（2）进水水质污水处理厂的进水大部分为崇州市崇阳镇徐渡村周边片区的居民城市生活污水,其余为少量工业废水。进水水质为：BOD5=200mg/LSS=18()mg/LT-N=40mg/L pH=6 9(3)出水水质CODcr=300mg/LNH3N=30mg/L T-P=3mg/L该城镇污水处理厂排水水质要求达到污水综合排放标准（GB8978 1996）中 的一级标准，其出水水质为：BOD520mg/L SS20mg/L T-N20mg/L pH=69CODcr60mg/LNH3-N8mg/L T-P=1.42x(126/180)x 180 x(1-1及)=10.32mg/L处理水中溶解性BOD5为20-10.32=9.68(mg/L)溶解性BOD5的去除率为：r j=x 100%=95.16%(2)CODcr的去除率CODcr 的去除率：71=9一60 x 100%=80%300(3)SS的去除率1 QA _ o nSS 的去除率：r)=-X100%=88.88%180(4)NH3-N的去除率0 A _ QNH3-N 的去除率：77=-x l 00%=73.33%(5)T-N的去除率40-90T-N 的去除率：=;o x l 00%=50%2.7污水处理厂厂址2.7.1污水处理厂厂址选择的原则城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提，应根据选址条件和要求 综合考虑，选出适用的，系统优化的，工程造价低，施工及管理方便的厂址。具体的说，厂址的选择应当考虑下面几项选择：(1)污水处理厂应选在成长水体下游，污水处理厂处理后出水排入的河段，应 对上下游水源的影响最小。(2)厂址选择要便于污泥处理与处置。(3)厂址一般应位于城镇夏季主风向的下风侧，并与城镇、工厂厂区、生活区 及农村居民点之间，安环境评价和其他相关要求，保持一定的卫生防护距离。(4)厂址应有良好的工程地质条件，包括地质、地基承载力和地下水位等因素,西华大学毕业设计说明书可为工程的设计、施工、管理节省造价提供有利条件。（5）我国耕地少、人口多，选址时应尽量减少拆迁、少占农田和不占良田，使污 水厂工程易于实施。（6）根据城市总体发展规划或工厂与厂区的发展规划，废水处理厂厂址的选择 应考虑远期发展的可能性，必要时留有扩建的余地。（7）除采用稳定塘等处理工艺外，厂址不宜设在雨季受水淹的地方。靠近水体 的处理厂，要考虑免受洪水及其他自然灾害的威胁。当污水处理厂有可能污染地下水 时应考虑防渗措施。（8）有良好的交通、运输和水利条件，有利于缩短污水厂建造周期和污水厂的 日常管理。（9）如有可能，选择在有适当坡度的位置，以有利于处理构筑物高程布置，减 少土方工程量。2.7.2污水处理厂选址该市的地形地势是从东南到西北逐渐升高，西河、金马河及黑石河等3条主要 河流同市境内180多条大小支流相联结，在全市构成水道网，至新津县境内汇 入岷江，风向频率以静风最多，占全年的37%；其次是北风，占9%。年平均风 速为1.3m/s,并根据城市总体规划、污水管网的布局、污水的走向及处理后污水的 出路，确定污水处理厂厂址选定崇州市崇阳镇徐渡村。该厂址周围500m的范围内，无工厂和生活区，厂区地势相对受纳水体较高，不易被水淹，交通便利，利于运输，回填土方量小，可以节省工程投资。西华大学毕业设计说明书3污水处理厂工艺设计3.1工艺设计原则（1）选择污水处理工艺，首先应考虑处理工艺的实际效果，使处理工艺的去除 效果满足污水处理的要求，使污水处理工程出水水质达到国家排放标准。（2）在国家GB18918-2002 一级B标准，除了对CODcr、BOD5、SS提出更严 格的要求外，还提高了对脱氮除磷的效果，同时在选择污水处理工艺时，还要考虑工 艺的可靠性、稳定性。（3）在保证达标前提下，则应考虑工艺的经济指标，投资少、运行费用低是该 工艺选择的重点。（4）占地少，工艺流程短，运行管理方便亦是选择工艺时应注意的问题，选择 的设备必须质量优、较先进、运行稳定、维修方便，具有良好的性价比。3.2污水处理工艺比较根据城市污水处理及污染防治技术政策，中小型污水处理厂常采用工艺，有 氧化沟法、SBR法、AB法和生物滤池法等技术，也可选用常规活性污泥法。本城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BODs又要适当去除N,故可选择 三种典型的工艺流程，有三种可供选择的工艺：（1）间歇式活性污泥法（SBR工艺）;（2）氧化沟工艺；（3）好氧一缺氧（Ai/O）脱氮工艺。以下是三种工艺流程的比较：（1）SBR工艺SBR是序批间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥 污水处理技术，又称序批式活性污泥法。其工艺流程图如图3-1所示。原污水出水图3-1传统SBR工艺流程简图SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程 包括五个阶段：进水期；反应期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。SBR的 运行工况以间歇操作为特征。五个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器中依次 进行，所以省去了传统活性污泥法中的沉淀池和污泥回流设施。在处理过程中，周而 复始地循环这种操作周期，以实现污水处理的目的。西华大学毕业设计说明书SBR工艺的优点如下：a.工艺流程简单，运转灵活，基建费用低；b.处理效果好，出水可靠；c.具有较好的脱氮除磷效果；d.污泥沉降性能良好；对水质水量变化的适应性强。SBR工艺的缺点如下：a.反应器容积利用率低；b.水头损失大；c.不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力；d.峰值需氧量高；e.设备利用率低；f.管理人员技术素质要求较高。对于小型污水处理厂而言，SBR是一种系统简单、投资节省、处理效果较好的工 艺，但是它用于大型污水处理厂就不太适合了。因为大型污水处理厂的进水量大，需 要设计多个SBR反应池进行并联运行，个数增多，必定使操作管理变得复杂，运行 费用也会提高。而且由于SBR法是一种设备利用率低的处理工艺，用于大型污水处 理厂时，基建费用也高。(2)氧化沟工艺氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除BODs和 脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BODs和SS均为95%以上，总氮为70%80%。氧化沟具有工艺流程短，处理效率 高。出水水质稳定，运行管理简单等优点。但占地面积过大。在流态上，氧化沟介于 完全混合与推流之间。污水在沟内的流速v平均为0.4m/s,氧化沟总长为L,当L为 100500m时，污水完成一个循环所需时间约为420min,如水力停留时间定为24h,则在整个停留时间要做72360次循环。可以认为在氧化沟内混合液的水只是几近一 致的，从这个意义来说，氧化沟内的流态是完全混合式的。但是又具有某些推流式的 特征，如在曝气装置的下游，溶解氧浓度从高向低变动，甚至可能出现缺氧段。氧化 沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富 氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。常用的氧化沟系统由卡罗 塞氧化沟、交替工作氧化沟及二沉池交替工作氧化沟。氧化沟工艺流程见图3-2所示:西华大学毕业设计说明书原污水一A预处理一氧化沟f沉淀池f出水图3-2氧化沟工艺流程简图普通卡鲁赛尔氧化沟处理污水的原理如下：氧化沟中的污水直接与回流污泥一起 进入氧化沟系统。在充分掺氧的条件下，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。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一个池子内。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效去除BOD,但脱氮除磷的能力有限。氧化沟的主要优点如下：a.氧化沟的流态在整体上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中 能形成良好的混合液生物絮凝体，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果；另外，其 独特的水流性能对除磷脱氮也是极其重要的。b.处理效果稳定，出水水质好，并可实现脱氮。c.污泥厂量少，污泥性质稳定。d.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。氧化沟的缺点如下：a.单纯的氧化沟工艺的除磷效率很低，需要增设厌氧段才能达到一定的除磷效 率。b.虽然污泥产量少，耐冲击负荷，但是这是建立在该工艺很低的污泥负荷上的,且要求处理构筑物内水深要浅，而这又决定了在处理相同水质、水量污水的情况下，该工艺是最占土地的，也即增加了基建费用。（3）好氧一缺氧（A/O）脱氮工艺好氧一缺氧（AJO）脱氮工艺的基本原理：污水在好氧条件下使含氮有机物被细菌分解为氨，然后在好氧自养型亚硝化细菌 的作用下进一步转化为亚硝酸盐，再经好氧自养型硝化细菌作用转化为硝酸盐，至此 完成了硝化反应；在缺氧条件下，兼性异氧细菌利用或部分利用污水中原有的有机物 碳源为电子供体，以硝酸盐替代分子氧作电子受体，进行无氧呼吸，分解有机质，同 时，将硝酸盐中氮还原为气态氮，至此完成了反硝化反应。AJO工艺不但能取得比较 满意的脱氮效果，而且通过上述缺氧一好氧循环操作，同时可取得高的COD和BOD 的去除率。西华大学毕业设计说明书图3-3 A/O脱氮工艺流程简图A./0的工艺特点：a.A，O工艺同时去除有机物和氮，流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统 和混合液回流系统，节省基建费用；b.反硝化缺氧池一般无需外加有机碳源，降低了运行费用；c.因为好氧池在缺氧池后，可使反硝化残留的有机物得到了进一步去除，提高了 出水水质；d.缺氧池中污水的有机物被反硝化细菌所利用，减轻了其他好氧池的有机物负荷,同时缺氧池中反硝化产生的碱度可补充好氧池中硝化需要的碱度；e.脱氮效果较高，一般氮的去除率约为60%85%。三种工艺经过比较，氧化沟除了具有A/O的效果外，还具有如下特点：a.具有独 特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧 区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果。b.不设初沉池，有机性悬 浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。c.BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理。d.脱氮效果还能进一 步提高。e.电耗较小，运行费用低。所以本设计选择氧化沟处理工艺。3.3工艺流程的选择氧化沟可分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟如帕 斯韦尔(Pasveer)氧化沟、卡鲁赛尔(Car r o usel)氧化沟。Car r o usel氧化沟目前主 要有三种：普通Car r o usel型氧化沟，Car r o usel 2000型氧化沟，Car r o usel 3000型氧 化沟。结合Car r o usel氧化沟当前在我国应用情况，及本设计需求，本设计的工艺流 程主体采用Car r o usel 2000型氧化沟。Car r o usel氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制。在原Car r o usel氧化沟 的基础上DHV公司和其在美国的专利特许公司EIMCO又发明了 Car r o usel 2000系统,实现了更高要求的生物脱氮和除磷功能。至今世界上已有850多座Car r o usel氧化沟 和Car r o usel 2000系统正在运行。Car r o usel氧化沟的研制目的是为了满足在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混 西华大学毕业设计说明书合，并能够维持较高的传质效率，以克服小型氧化沟沟深浅，混合效果差的缺陷。至 今，世界上已有近千座各类型Car r o usel氧化沟运行。实践证明，该工艺具有适应范 围广、投资省、处理效果高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点。由图3-4可见，Car r o usel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2.54.5m,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。图3-5 Car r o usel 2000氧化沟平面结构图Car r o usel 2000系统在普通Car r o usel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区（又称 西华大学毕业设计说明书前反硝化区），如图3-5所示。全部回流污泥和10-30%的污水进入厌氧区，可将回流 污泥中的残留硝酸氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化，为以后的绝氧池创造 绝氧条件。同时，厌氧区中的兼性细菌将可溶性BOD转化成VFA,聚磷菌获得VFA 将其同化成PHB,所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入 内部安装有搅拌器的绝氧区，所谓绝氧就是池内混合液既无分子氧，也无化合物氧（硝 酸根），在此绝氧环境下，70-90%的污水可提供足够的碳源，使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接普通Car r o usel氧化沟系统，进一步完成去除BOD、脱氮和除磷。最后，混合液在氧化沟富氧区排出，在富氧环境下聚磷菌过量吸磷，将磷从水中转移到污泥 中，随剩余污泥排出系统。这样，在Car r o usel 2000系统内，较好的同时完成了去除 BOD、COD和脱氮除磷。3.4污泥处理工艺比较污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化,并含有寄生虫卵，因此要对污泥进行妥善处理和处置。根据城市污水处理及污染防 治技术政策日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施产生的污泥，可进行堆 肥处理和综合利用。采用延时曝气的氧化沟法、SBR法等技术的污水处理设施，污泥 需达到稳定化。城市污水处理厂经过稳定化处理后的污泥，用于农田时不得含有超标 的重金属和其它有毒有害物质。氧化沟工艺污泥量较少，稳定，但污水中重金属含量 较多，不易采用农田处置方式。所以可采用的污泥处理工艺为：污泥一浓缩一机械脱 水一最终处置本方案具有技术成熟可靠，投资较低，施工容易周期短，能耗少，对外界环境污 染小的优点。3.5污水处理厂工艺流程经过工艺比较，确定选用卡鲁赛尔2000氧化沟工艺。污水处理厂的工艺流程为:原污水一粗格栅一提升泵站一细格栅一沉砂池fCar r o usel 2000氧化沟一二沉池一紫 外光消毒f排放具体的工艺流程如图3-6所示。西华大学毕业设计说明书图3-6崇州市城市生活污水处理厂流程简图西华大学毕业设计说明书4污水处理构筑物的设计及计算4.1 中格栅中格栅是污水处理厂第一道预处理设施，它是由一组平行的金属栅条制成，安装 在泵房集水井的进口处，可以截留污水中的漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬 菜、塑料制品等，以保护进水泵的止常运转。本设计设中格栅两座，并联运行，渠道 采用钢筋混凝土结构。4.1.1设计参数设计流量(采用最大流量):Qmax=&即=1.2x 40000=4800加/d=0.56/7?/s 单座中格栅设计流量：=fimax=24O(X)根3/d=0.28租3/$2粗格栅座数：2座；过栅流速：V=0.61.0m/s；格栅倾角：a=4580；格栅栅条间隙：d=0.02m；栅前流速：Vi=0.40.9m/s；栅渣量：Wi=0.050.1 n?栅渣/ICPm?污水。4.1.2设计计算中格栅计算草图如图4-1所示。西华大学毕业设计说明书WUCHi/tga图4-1中格栅计算草图（单位：mm）1）栅前槽宽瓦根据最优水力断面公式Q=罕则：c 2Q 2x 0.28“rB=-=0.97mV Vi V 0.6式中：Q设计流量，n?/s,设计值为0.28n?/s；Vi一栅前流速，m/s，设计值为0.6m/s。2）栅前水深h/t=-=0.48m2式中：Bi一栅前槽宽，mo3）栅条间隙数nQsin a0.28Vsin75n=-=-dhV 0.02x 0.48x 0.8=35.83（条）设计取n=36（条）式中：Q设计流量，m%,设计值为0.28m7s；d一栅条间隙，m,设计值为0.02m；。一格栅倾角，（。），设计值为75；h栅前水深，m,设计值为0.48m；V一过栅流速，m/s,设计值为0.8 m/s。4）格栅的建筑宽度BB=S（n-l）+dn=0.01（36-1）+0.02x 36=1.07m 式中：B一格栅建筑宽度，m；S一栅条宽度，m,设计值为0.01m；西华大学毕业设计说明书n一栅条间隙数，条，设计值为36条;d一栅条间隙，m,设计值为0.02m。5）过栅水头损失h ih=K/3:-sin 75=0.069k2x 9.81式中：k一系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般k=3；V一过栅流速，m/s,设计值为0.8m/s；g重力加速度，m/s2；S一栅条宽度，m,设计值为0.01m；d一栅条间隙，m,设计值为0.02m；a一格栅倾角，（。），设计值为75。；13栅条的形状系数，该中格栅断面为迎水面，是半圆形矩形；取0=1.83。6）进水渠道渐宽部分的长度L,B-B 1.07-0.97 八L=-=-=0.19m2次 15。215式中：B一格栅建筑宽度，m；取B=L07m；Bi一栅前槽宽,m,取B|=0.97m；进水渠道渐宽部分的展开角度，（。），设计值为15。7）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度L2,一般L2=0.5LL2=0Am 2式中：L一进水渠道渐宽部分的长度，mo8）栅槽总长度LL=Li+L2+0.5+1.0+-=0.19+0.1+0.5+1.0+-=2.00m 吆75。区75。式中：L一进水渠道渐宽部分的长度，m,设计值为0.19m；L2一栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度，m,设计值为0.1m；h一栅前水深，m,设计值为0.48m；h 2栅前渠道超高，m,设计值为0.3m。9）栅前槽总高度H.H=h+h 2=0.48+0.3=0.78（m）式中：h一栅前水深，m,设计值为0.48m；西华大学毕业设计说明书h 2栅前渠道超高，m设计值为0.3m。10)栅后槽总高度HH-h+h+h2-0.48+0.069+0.3=0.95m式中：h一栅前水深，m,设计值为0.48m；%一过栅水头损失，m,设计值为0.069m；h 2栅前渠道超高，m,设计值为0.3m。11）每日栅渣量WW=QWi 1000 Kz24000 x 0.08 1000 x 1.2=1.6m3 0.2(m3/d)采用机械清渣式中：Q一单座中格栅设计流量，m3/d,设计值为24000m3/d；W1一栅渣量，n?栅渣/1。3 m?污水，设计值为0.08 n?栅渣/1。3 n?污水。Kz污水流量总变化系数，设计值为1.20o4.1.3设备选择采用HG-U00型回转格栅除污机（2台），其技术参数见表4-1。表4HG-H00型回转格栅除污机技术参数型号HG-1100栅隙（mm）20安装倾角75电机功率（k W）1.1-2.2设备宽（mm）1100栅前水深（m）1.0过栅流速（m/s）0.5 1.0过水流量（n?/d）25000500004.2污水提升泵房4.2.1设计参数泵房工程结构按最大流量设计，设计流量（采用最大流量）:Q max=1.2 x 40000n3/d。4.2.2设计计算1）集水间计算选择集水池与机器间合建式的方形泵房，本设计采用4台水泵，每台水泵的流量:八 2 max 1.2 X 40000 3/Qo=-=12000 m-/d2 4集水间的容积，采用相当于1台水泵5min的容量，则集水池容积为：西华大学毕业设计说明书12000 x 524x 60=41.67/有效水深采用H=2.5m,则集水池面积为H41.672.5=16.67m2设集水池池长为5m,则池宽为3.33m,取为4m,设集水池超高为0.5m,则集水池尺寸为：BxLx H-4mx5mx 3m。2）总扬程计算a.水泵净扬程确定污水提升前水位535.431m（既泵站吸水池最低水位标高），提升后水位544.0493加（即细格栅前水面标高）。所以，提升净扬程：Z=544.0493-535.431=8.62根b.出水管道的水头损失每台水泵单用一根出水管，其流量为Qo=24OOOm3/d。选用管径300mm的管道，出水管总长L=15m,查表得v=1.4m/s,i=0.0026m,局部损失占沿程损失的表,则 总损失为：加=（1+0.5）以=（1+0.5）x 0.0026X 15=0.05 所c.泵房内的管线水头损失h 2假设为0.5m,考虑自由水头h 3为1.0m。d.水泵总扬程为：H=Z+加+/?2+/3=8.62+0.059+0.5+1.0=10.18m4.2.3水泵选型每台泵的设计流量Qo=12OOOm3/d=5OO m3/h o 一期3台采用250WL600-12-37型直 立式排污泵两用一备，其性能参数如表4-2所示：表4-2 250WL-600-12-37型排污泵的性能参数型号流量加3/?扬程m功率KW转速r/min效率使用扬程范围250WL600-12-3760012371480785-124.3细格栅污水经污水提升泵房后进入细格栅，细格栅的作用是进一步截留污水中的漂浮 物，保证后续构筑物和设备的安全。本设计设两座细格栅，并联运行。渠道采用钢筋 混凝土结构。西华大学毕业设计说明书4.3.1设计参数设计流量（采用最大流量）：Qmax=KzQav=1.2x40000=48000/23/d=0.5 6/7i3/s 单座细格栅设计流量：=Qmax=24000 租3/d=o.28m3/5；2细格栅座数：2座；过栅流速：V=0.6l m/s；格栅倾角：。=6090；格栅栅条间隙：d=0.01m；栅前流速：V,=0.40.9m/s；栅渣量：Wi=0.050.1 m3栅渣/IC?m3污水。4.3.2设计计算细格栅计算草图如图4-2所示。图4-2细格栅计算草图（单位：mm）1）栅前槽宽日根据最优水力断面公式Q=色1则：2式中：Q设计流量，m3/s,设计值为0.28nr 7s；Vi栅前流速，m/s，设计值为0.6m/s。西华大学毕业设计说明书2）栅前水深h=0.48m2式中：Bi栅前槽宽，mo3）栅条间隙数nQylsin a 0.2SVsin75n=-=-dhV 0.01x 0.48x 0.9=63.69（条）设计取n=64（条）式中:Q设计流量,m3/s,设计值为0.28m%；d一栅条间隙，m,设计值为0.01m；。一格栅倾角，（。），设计值为75。；h栅前水深，m,设计值为0.48m；V过栅流速，m/s,设计值为0.9m/s。4）格栅的建筑宽度BB=S（n-l）+d n=0.01x（64-1）+0.01x 64=1.27（m）式中：S一栅条宽度，m,设计值为0.01m；n一栅条间隙数，条，设计值为64条；d一栅条间隙，m,设计值为0.01m。5）格栅水头损失上4，h=S节V2sin=3x l.83x0.01V 0.9D）2g0.01 J2x 9.812sin 75=0.22/7?4式中：k一系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3；V过栅流速，m/s,设计值为0.9m/s；S一栅条宽度，m,设计值为0.01m；d一栅条间隙，m,设计值为0.01m；。一格栅倾角。（）,设计值为75。；B一栅条的形状系数，该中格栅断面为半圆形矩形，设计值为1.83。6）渠道渐宽部分的长度L,B-Bi 1.27-0.97 L=-=-=0.41m2t ga 2次 20式中：B一格栅的建筑宽度，m,设计值为L27m；B1一栅前槽宽，m,设计值为0.97m；.一进水渠道渐宽部分的展开角度，（）,设计值为20。7）与出水渠道连接处的渐