a2o工艺污水处理厂毕业设计 污水处理厂a2o工艺

　 a2o工艺污水处理厂毕业设计 目录 摘

　 要 3 Abstract 4 第一章 设计概论 6 1.1 设计依据和任务 6 1.2 设计目的 7 第二章 工艺流程的确定 8 2.1 工艺流程的比较 8 2.2 工艺流程的选择 11 第三章 工艺流程设计计算 13 3.1 设计流量的计算 13 3.2 设备设计计算 13 3.2.1 格栅 13 3.2.2 提升泵房 14 3.2.3 沉砂池 15 3.2.4 初沉池 16 3.2.5

　A2/O 17 3.2.6 二沉池 23 3.2.7 接触池和加氯间 25 3.2.8 污泥处理构筑物的计算 26 3.3 构建筑物和设备一览表 29 第四章 平面布置 31 4.1 污水处理厂平面布置 31 4.1.1平面布置原则 31 4.1.2具体平面布置 33 4.2污水处理厂高程布置 34 4.2.1主要任务 34 4.2.2高程布置原则 34 4.2.3高程布置结果 35 第五章

　供电仪表与供热系统设计 41 5.1变配电系统 41 5.2监测仪表的设计 41 第六章

　劳动定员 42 6.1定员原则 42 6.2污水厂人数定员 42 第七章 参考文献 43 致谢 44 英文原文与文献 45 摘

　 要

　以作为某开发区污水处理厂的初步设计和施工图设计。该处理厂处理城市污水，且水质较复杂： 五日生化需氧量（BOD5）：140mg/L； 悬浮物（SS）：200mg/L； 化学需氧量（）：260mg/L； NH3-N：30mg/L； 处理后的水质要求；

　 BOD5≤20mg/L； SS≤20mg/L； ≤60mg/L； NH3-N≤15mg/L；

　根据设计要求和求新的思想，该污水处理工程进水中氮含量均偏高，在去除BOD5和SS的同时，还需要进行脱氮处理，故采用当代水处理工艺中较流行的工艺。工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对不可降解有机物的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3－N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 此外该工艺还具有高效、节能的特点，且耐冲击负荷较高，出水水质好。因此,更具有广泛的适应性，完全适合本设计的实际要求。本工艺的主要构筑物包括格栅、污水泵房、平流沉砂池、好氧池、厌氧池、缺氧池、二沉池、接触消毒池、浓缩池、污泥脱水机房等。 本设计采用了为主体工艺，工艺流程相对简单，省去了污泥消化系统，节省了基建投资和运行费用，该工艺处理污水运行稳定，易于管理，出水水质达到设计要求，真正做到了污水的综合利用。 关键词：

　 格栅

　 泵房

　 新工艺

　二沉池

　Abstract

　It is a preliminary design and construction drawing for the sewage treatment plant development zone. This plant treats municipal sewage mainly. Its water quality is more complicated:

　Suspended substance (): 200mg/L;

　The biochemical oxygen demand of five days (): 140mg/L; The chemical oxygen demand (): 260mg/L;

　 NH3-N: 30mg/L; Treated water quality is required:

　≤20mg/L;

　 SS≤20mg/L;

　≤60 mg/L;

　NH3-N≤15mg/L;

　 According to the designing requirement and thought of looking for novelty: the content of nitrogen in the municipal sewage is on the high side in this project .so while getting rid of

　and, it should be treated with a proper process. We adopt and use a kind of craft, which is a comparatively popular craft at present named Anaerobic-Anoxic-Oxic. The advantage of this comprehensive craft is extensive adaptability , totally suitable for reality originally designed purpose. Its main structures includes gate well , grid , sewage pumping house , earate and sinking sand pool , oxidizing ditch , the second sinking pool, contacting pool , concentration tank , mud to dehydrate in the computer lab etc.

　Process due to different environmental conditions, different functions of microbial communities in the organic, combined with anaerobic, anoxic condition, some non-biodegradable organic matter can be open or broken chain, making N, P, organic carbon is also removed, and to enhance non-degradable organic removal. It can simultaneously remove organic matter, nitrification and denitrification, excessive intake of phosphorus was removed and other functions, provided that removal of NH3 - N should be fully nitrification, aerobic tank to complete the function, oxygen tank is complete removal function. Anaerobic tank and aerobic phosphorus removal capabilities to complete the joint pool This design have adopted the practical craft and equipment of good performance, and the procedure is simple, management is convenient, do not need to add the first sinking pool ,digestive system .reducing building and operating expenses, realizing automation totally at the same time, easy to manage, making the treated water reach sewage discharge standard , accomplish the rational utilization of water resource.

　 Keywords:

　Grid

　Pumpraft

　The second sinking pool. 第一章 设计概论 1.1 设计依据和任务 (1)原始依据

　设计题目: 6万m3/d城镇污水推流式曝气池处理工程设计 设计基础资料： 原始数据:

　Q=60000m3/d 进水水质：BOD5=140mg/l

　COD=200mg/l

　SS=200mg/l

　 NH3-N=30mg/l

　 出水水质：BOD5<20mg/l

　COD<60mg/l

　 SS<20mg/l

　 NH3-N<15mg/l (2)设计内容和要求

　设计内容主要包括： 1) 文献获取：充分利用现有文献资源，获取充分的国内外相关文献。 2) 工艺方案比选：对文献认真阅读后，就课题内容进行酝酿和思考，确定设计方案。 3) 工艺及主要构筑物计算：对计算确定各构筑物主要尺寸及工艺流程主要运行参数。 4) 设计图纸：详见设计要求。 5) 设计说明书的编制：包括单元构筑物的设计、附属设备的设计、设备选型与运行费用、投资估算。 6) 撰写论文：按照毕业论文的要求与规范完成论文。 (3)设计要求 1) 根据设计任务书提供的资料及相关标准、规范进行该项目的设计，包括：学会查阅科技文献资料了解城市污水处理技术的国内外现状、发展趋势。 2) 对所查阅科技文献资料进行归纳、运用，写出文献综述。 3) 弄清设计思路，掌握工艺设计的程序并进行该项目的工艺设计，包括：确定工艺流程、设计计算、编制说明书及绘制工程设计图纸等。实际成果及要求包括： ① 设计说明书（附400字摘要，4-8个关键词，与中文摘要对应的英文摘要）； ② 计算书； ③ 设计图纸（6~8张），即： a. 污水处理站总平面布置设计图1张； b. 污水处理站高程布置图（兼做工艺流程图）1张； c. 单元处理构筑物工艺设计图纸3-5张。 d.管道系统图1~2张。 4) 毕业论文撰写要规范。 5) 论文期间，同学们要按照学院要求遵守各项规定，听从老师指导。 1.2 设计目的 伴随着我国城乡经济的快速发展，不可避免的带来了各种各样的环境问题，环境污染，生态破坏。在“三废”污染问题中，水污染问题成为重中之重。水是生命之源，而我国又是一个严重缺水的国家，水资源分布不平衡，南多北少，东多西少，人均水资源占有量不到世界的平均水平。面对我国水资源紧缺的现状，面对我国各大河流、湖泊均不同程度的受到了污染的现状，我国推行了一系列旨在节约用水，保护现有水资源的政策。大规模建设污水处理厂，从源头治理，无疑是保护河流、湖泊不被污染的最好的办法。同时，经过污水处理厂处理的污水，其中BOD5、COD等主要污染物指标都得到了大幅下降，排水符合国家规定，不会对生态环境造成污染。

　通过对城市污水处理厂处理工艺的选择、设计，可以培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化，各主要构筑物的尺寸、运行参数等。为他们进一步深造和学习打下基础。 第二章 工艺流程的确定 2.1 工艺流程的比较 城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N，P故可采用SBR或氧化沟法，或A/A/O法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计. A　SBR法 工艺流程： 污水 → 一级处理→ 曝气池 → 处理水 工作原理： 1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种， 2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。 3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池， 4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。 5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。 特点： ①大多数情况下，无设置调节池的心要。 ②SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。 ③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。 ④自动化程度较高。 ⑤得当时，处理效果优于连续式。 ⑥单方投资较少。 ⑦占地规模大，处理水量较小。 B　厌氧池＋氧化沟 工作流程： 污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟 →二沉池→接触池→处理水排放 工作原理： 氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。 工作特点： ①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。 ②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。 ③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。 ④污泥产量低，且多已达到稳定。 ⑤自动化程度较高，使于管理。 ⑥占地面积较大，运行费用低。 ⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。 ⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。 C

　A/A/O法 优点： ①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。 ②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。 ③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。 ④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。

　 缺点： ①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此 。 ②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。 ③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。 D 一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟） 一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。 阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。 阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。 阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。 阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开， 第三沟出水堰关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。 阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。 阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。 其主要特点： ①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。 ②处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。 ③产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。 ④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。 ⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。 ⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。 以下为各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较

　 各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较 方案 技术指标 （BOD5去 除率％） 经济指标* 运行情况

　基建费 能耗 占地 运行 稳定 管理 情况 适应负 荷波动 备注 传统活性 污泥法 85～95

　100 100 100 一般 一般 不适应 适用于中等浓度的生 活污水和工业废水，对冲击敏感 渐减曝气法 85～95

　100 100 100 一般 一般 一般 空气供应逐渐减小以配合 有机负荷的需要 分段曝气法 85～95 100 100 100 一般 一般 一般 处理污水的范围较广 完全混合法 85～90 <100 <100 >100 稳定 简便 适应 一般都能使用， 能抗冲击负荷 浅层曝气法 85～91 <100 <100 >100 稳定 简便 一般 适用于中小型规模的污水厂 深层曝气法 85～95 >100 <100 <100 稳定 简便 适应 适用于中小型规模的污水厂 深井曝气法 85～90 >100 <100 <100 稳定 一般 适应 施工难度大，一般不用 吸附再生法 80～90 <100 >100 <100 一般 简便 一般 适用高悬浮固体污水 纯氧曝气法 85～95 >100 >100 <100 一般 麻烦 适应 一般应用于空间较小， 有经济氧源的地方 氧化沟 90～95 <100 >100 >100 稳定 简便 适应 适用于中小型污水厂、 需要脱氮除磷地区 SBR 90～99 <100 100 <100 稳定 简便 适应 适用于中、小型污水处理厂 AB 法 85～95 <100 <100 约100 一般 简便 适应 可分期建设达到不同的 水质要求 A/O和A2/O

　 90～95 >100 >100 >100 一般 一般 一般 需脱氮除磷的大型污水厂 生物膜法 >=90 <100 <100 约100 稳定 简便 适应 适用于小型污水厂 2.2 工艺流程的选择 本项目污水处理的特点为：①污水以有机污染为主，BOD/COD =0.75,可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；②污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值为典型城市污水值。 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出水浓度排放要求较低，不必完全脱氮。根据国内外已运行的中、小型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“A2/O活性污泥法”。 具体工艺流程： 进水 格栅 提升泵房 沉砂池 砂水分离 砂 初沉池 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 接触池 排放 消毒剂 初沉污泥 泵房 浓缩池 贮泥池 脱水间 泥饼

　第三章 工艺流程设计计算 3.1 设计流量的计算 平均流量：=60000t/d≈60000m3/d=2500 m3/h=0.694 m3/s

　总变化系数： =

　(－平均流量，L/s)

　 设计流量：

　 1.31×60000=78600 m3/d=3275 m3/h=0.9097 m3/s

　 3.2 设备设计计算 3.2.1 格栅 格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。

　格栅型号：链条式机械格栅 设计流量 栅前流速，过栅流速 栅前部分长度0.5m,格栅倾角，单位栅渣量 (1) 确定栅前水深

　则 (2) 栅前间隙数（取58） (3) 栅条有效宽度 (4) 设水渠渐宽部分展开角 则进水渠渐宽部分长度 (5) 格栅与出水渠道渐宽部分长度 (6) 过栅水头损失，取栅前渠道超高部分 则栅前槽总高度 栅后管总高度 (7) 格栅总长度

　=

　=2.65m (8) 每日栅渣量

　宜采用机械清渣 3.2.2 提升泵房 1、水泵选择 设计水量78600m3/d，选择用4台潜污泵(3用1备)

　所需扬程6.0m 选择350QZ-100型轴流式潜水电泵 扬程/m 流量/(m3/h) 转速/(r/min) 轴功率/kw 叶轮直径/mm 效率/% 7.22 1210 1450 29.9 300 79.5 2、集水池 (1)、容积 按一台泵最大流量时6min的出流量设计，则集水池的有效容积

　(2)、面积 取有效水深，则面积

　(3)、泵位及安装 潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架 3.2.3 沉砂池 沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，保证后续处理构筑物的正常运行。

　选型：平流式沉砂池 设计参数： 设计流量，设计水力停留时间t=40s 水平流速v=0.25m/s (1) 长度： (2) 水流断面面积： (3) 池总宽度：，有效水深 (4) 沉砂斗容积： T＝2d，X＝30m3/106m3

　(5) 每个沉砂斗得容积（）

　 设每一分格有2格沉砂斗，则

　(6) 沉砂斗各部分尺寸： 设贮砂斗底宽b1＝0.5m；斗壁与水平面的倾角60°，贮砂斗高h’3＝1.0m

　(7) 贮砂斗容积：(V1) >

　 符合要求 (8) 沉砂室高度：(h3) 设采用重力排砂，池底坡度i＝6％，坡向砂斗，则

　(9) 池总高度：(H)

　 设超高， (10) 核算最小流速

　3.2.4 初沉池 初沉池的作用室对污水仲密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。 选型：平流式沉淀池 设计参数： (1) 池子总面积A，表明负荷取

　(2) 沉淀部分有效水深h2

　 (3) 沉淀部分有效容积

　 (4) 池长L

　(5) 池子总宽度B

　(6) 池子个数，宽度取5m

　(7) 校核长宽比

　 （符合要求） (8) 污泥部分所需总容积V 已知进水SS浓度=200mg/L 初沉池效率设计50％，则出水SS浓度 设污泥含水率97％，两次排泥时间间隔T=2d，污泥容重

　(9) 每格池污泥所需容积

　 (10) 污泥斗容积V1，

　(11) 污泥斗以上梯形部分污泥容积V2

　 (12) 污泥斗和梯形部分容积

　(13) 沉淀池总高度H

　 3.2.5

　A2/O

　设计参数 1、设计最大流量 Q=60000m3/d 2、设计进水水质 COD=260mg/L；BOD5(S0)=140mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L 3、设计出水水质 COD=60mg/L；BOD5(Se)=20mg/L；SS=20mg/L；NH3-N=15mg/L 4、设计计算，采用A2/O生物除磷工艺 (1) BOD5污泥负荷 (2) 回流污泥浓度XR=6 000mg/L (3) 污泥回流比R=100% (4) 混合液悬浮固体浓度 (5) 反应池容积V

　 (6) 反应池总水力停留时间

　 (7) 各段水力停留时间和容积 厌氧：缺氧：好氧＝1：1：3

　厌氧池水力停留时间，池容

　 缺氧池水力停留时间，池容

　 好氧池水力停留时间，池容 (8) 反应池主要尺寸

　反应池总容积

　 设反应池2组，单组池容

　有效水深h=5.0m

　单组有效面积

　 采用5廊道式推流式反应池，廊道宽

　单组反应池长度

　 校核： (满足)

　(满足)

　 取超高为1.0m，则反应池总高 (9) 反应池进、出水系统计算

　(1)进水管

　 单组反应池进水管设计流量

　管道流速

　 管道过水断面面积

　管径

　取出水管管径DN800mm

　 校核管道流速 (2)回流污泥渠道。单组反应池回流污泥渠道设计流量QR

　 渠道流速 取回流污泥管管径DN800mm (3)进水井

　 反应池进水孔尺寸：

　 进水孔过流量：

　孔口流速

　 孔口过水断面积

　孔口尺寸取

　进水竖井平面尺寸 (4)出水堰及出水竖井。按矩形堰流量公式

　 式中 ——堰宽，

　H——堰上水头高，m

　出水孔过流量

　孔口流速

　 孔口过水断面积

　孔口尺寸取 进水竖井平面尺寸

　(5)出水管。单组反应池出水管设计流量

　 管道流速

　 管道过水断面积

　 管径

　 取出水管管径DN1100mm

　 校核管道流速 (10) 曝气系统设计计算

　(1)设计需氧量

　 其中：第一项为合成污泥需要量，第二项为活性污泥内源呼吸需要量，第三项为消化污泥需氧量，第四项为反硝化污泥需氧量

　(2)的氨氮中被氧化后有90%参与了反硝化过程，有10%氮仍以存在

　(3)用于还原的

　仍以存在的=

　 (4)取

　 =+ +

　 =4809.6+5502+1620-414=11517.6

　所以总需氧量为11517.6=479.9

　最大需要量与平均需氧量之比为1.4，则

　 去除1kgBOD5的需氧量

　 (5)标准需氧量

　 采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器敷设于池底，距池底0.2m，淹没深度3.8m，氧转移效率EA＝20％，计算温度T=25℃。

　 相应的最大标准需氧量

　最大时的供气量

　 (6)所需空气压力p

　式中

　 (7)曝气器数量计算(以单组反应池计算) 按供氧能力计算所需曝气器数量。

　 供风管道计算 供风干管道采用环状布置。 流量 流速

　管径

　取干管管径为DN600mm，单侧供气(向单侧廊道供气)支管

　流速

　管径

　取支管管径为DN400mm

　 双侧供气

　流速

　管径

　取支管管径DN500mm (11) 厌氧池设备选择(以单组反应池计算) 厌氧池设导流墙，将厌氧池分成3格。每格内设潜水搅拌机1台，所需功率按池容计算。 厌氧池有效容积. 混合全池污水所需功率为 污泥回流设备 污泥回流比 回流污泥量 设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备) 单泵流量 水泵扬程根据竖向流程确定。 (12) 混合液回流设备

　 (1)混合液回流比

　混合液回流量

　设混合液回流泵房2座，每座泵房内设3台潜污泵(2用1备)

　单泵流量 (2)混合液回流管。

　混合液回流管设计

　 泵房进水管设计流速采用

　管道过水断面积

　 取泵房进水管管径DN1000mm

　 校核管道流速：

　(3)泵房压力出水总管设计流量

　设计流速采用

　 管道过水断面积

　管径

　取泵房压力出水管管径DN900mm

　3.2.6 二沉池 设计参数 为了使沉淀池内水流更稳、进出水配水更均匀、存排泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。二沉池为中心进水，周边出水，幅流式沉淀池，共2座。二沉池面积按表面负荷法计算，水力停留时间t=2.5h，表面负荷为1.5m3/（m2•h-1）。 (1) 池体实际计算 (1)二沉池表面面积

　(2)池体有效水深 (3)混合液的浓度,回流污泥浓度为

　 为保证污泥回流浓度，二沉池的存泥时间不宜小于2h， 二沉池污泥区所需存泥容积

　 采用机械刮吸泥机连续排泥，设泥斗的高度H2为0.5m。 (4)二沉池缓冲区高度H3=0.5m，超高为H4=0.3m，沉淀池坡度落差H5=0.63m

　二沉池边总高度 (5) 校核径深比

　 二沉池直径与水深比为

　 (2) 进水系统计算 (1)进水管计算 单池设计污水流量 进水管设计流量

　选取管径DN1200mm

　(2)进水竖井

　进水竖井采用D2=1.5m，流速为0.1～0.2m/s 出水口尺寸0.5×1.5m²,共6个，沿井壁均匀分布。 出水口流速 (3)稳流筒计算

　取筒中流速 稳流筒过流面积 稳流筒直径

　(4)出水部分设计

　单池设计流量 环形集水槽内流量 采用周边集水槽，单侧进水，每池只有一个总出水口，安全系数k取1.2 集水槽宽度，取b=0.5米 集水槽起点水深 集水槽终点水深 槽深取0.7m，采用双侧集水环形集水槽计算，取槽宽b=0.8m，槽中流速 设计取环形槽内水深为0.6m，集水槽总高为0.6+0.3（超高）=0.9m，采用90°三角堰。 出水溢流堰的设计 采用出水三角堰（90°），堰上水头（三角口底部至上游水面的高度）H1=0.05m(H2O)。 每个三角堰的流量 三角堰个数 三角堰中心距（单侧进水）

　(4) 排泥部分设计 (1)单池污泥量

　总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量

　回流污泥量

　 剩余污泥量

　(2)集泥槽沿整个池径为两边集泥

　设计泥量为

　 集泥槽宽，取b=0.5m

　 起点泥深

　 终点泥深

　3.2.7 接触池和加氯间 采用隔板式接触反应池 1. 设计参数 设计流量： 水力停留时间： 设计投氯量： 平均水深： 隔板间隔：

　2. 设计计算 (1)每座接触池容积： 表面积 隔板数采用2个 则廊道总宽为 接触池长度 长宽比 实际消毒池容积 实际水深 径校核均满足有效停留时间

　(2)加氯量的计算： 设计最大加氯量为

　 选用3台REGAL-2100型负压加氯机（2用1备），单台加氯量10kg/h 3.2.8 污泥处理构筑物的计算

　 (1)回流污泥泵房 二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。 设计回流污泥量为QR=RQ,污泥回流比R=50％－100％。按最大考虑。

　 回流污泥泵设计选型： (1)扬程： 设二沉池水面相对地面标高0.5m.套筒阀井泥面相对标高0.3m,回流污泥泵房泥面相对标高-0.6m,生物处理构筑物水面相对标高1.5m,则污泥回流泵所需提升高度2.1m (2)流量： 泵房回流污泥量 (3)选泵： 选用LXB-900螺旋泵6台（5用1备），单台提升能力为480m3/h，提升高度为2.0m－2.5m,电动机转速n=48r/min,功率N=55kW (2)剩余污泥泵房 (1)设计说明

　 二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井，剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。 (2)选泵：选用1PN污泥泵Q7.2-16 ,H=12-14m,N3kW (3)污泥浓缩池

　 采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房将污泥送至浓缩池。 1. 设计参数 设计流量 进泥浓度：6g/L 初层池污泥含水率95% 污泥含水率99%,浓缩后含水率97% 贮泥池出口污泥含水率92% 浓缩时间T=20h,浓缩池固体通量 2. 浓缩池的尺寸 面积： 直径： 高度：工作高度

　取超高,缓冲层高度

　总高度 浓缩后污泥流量 (4)贮泥池

　污泥量

　浓缩后的污泥量853.3 ，含水率97%

　初沉污泥量350 ，含水率95%

　污泥量

　贮泥池的容积

　设贮泥时间为4h，则贮泥池的容积

　贮泥池尺寸

　 取池深H=4m,则贮泥池面积

　设计圆形贮泥池一座，直径D=5.4m.

　搅拌设备

　 为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机1台，功率10kw。

　(5) 脱水间

　 压滤机选型：过滤流量

　设计2台压滤机，每台每天工作7h,则每台压滤机处理量

　 ，选择DY15型带式压滤脱水机

　加药量计算

　设计流量

　 絮凝剂PAM

　投加量，以干固体的0.4%计

　 3.3 构建筑物和设备一览表 序号 名称 规格 数量 设计参数 主要设备

　1

　格栅

　 L×B = 2.65m×1.73m

　1座 设计流量 =60000m3/d 栅条间隙 栅前水深 过栅流速 HG-1200回旋式机械格栅1套 超声波水位计2套 螺旋压榨机（Φ300）1台 螺纹输送机（Φ300）1台 钢闸门（2.0X1.7m）4扇 手动启闭机（5t）4台

　 2

　 进水泵房

　L × B = 20m× 13m

　 1座 设计流量Q=3215 m3/h 单泵流量Q= 350m3/h 设计扬程H=6mH2O 选泵扬程H= 7.22mH2O 1mH2O=9800 Pa 螺旋泵（Φ1500mm,N60kw）5台，4用1备 钢闸门（2.0mX2.0m）5扇 手动启闭机（5t）5台 手动单梁悬挂式起重机（2t，Lk4m）1台

　 3

　平流沉砂池

　L×B×H= 10m×4.6m×2.3m

　 1座 设计流量 Q＝3275 m3/h 水平流速v= 0.25 m/s 有效水深H1= 0.8m 停留时间T= 40S

　 砂水分离器（Φ0.5m）2台

　 4

　 平流式初沉池

　L×B×H= 21.6m×75.8m×8m

　 13座

　设计流量Q= 3275 m3/h 表面负荷q= 2.0m3/(m2·h) 停留时间T= 2.0 d

　 全桥式刮吸泥机(桥长40m,线速度3m/min, N0.55X2kW) 2台 撇渣斗4个

　5

　 曝气池

　 L×B×H = 70m×55m×4.5m

　 1座

　BOD为150，经初沉池处理，降低25% 罗茨鼓风机（TSO-150，Qa15.9m3/min, P19.6kPa,N11kw）3台 消声器6个

　 6

　 辐流式二沉池

　 D×H= Φ32.6m×3.75m

　 2座 设计流量Q= 2500m3/h 表面负荷q= 1.5m3/(m2·h) 固体负荷 停留时间T= 2.5 h 池边水深H1=2 m

　 全桥式刮吸泥机(桥长40m,线速度3m/min, N0.55X2kW) 2台 撇渣斗4个 出水堰板1520mX2.0m 导流群板560mX0.6m

　7 接触消毒池 L×B×H= 32.4m×3.6m×3m

　1座 设计流量Q=3275 m3/h 停留时间T= 0.5 h 有效水深H1=2 m

　注水泵（Q3～6 m3/h ）2台

　 9

　 加氯间

　 L×B= 12m×9m

　 1座

　投氯量 300 kg/d 氯库贮氯量按15d计

　负压加氯机(GEGAL-2100)3台 电动单梁悬挂起重机(2.0t)1台

　10

　回流及剩 余污泥泵房（合建式）

　L×B= 10m×5m

　1座

　无堵塞潜水式回流污泥泵2台 钢闸门(2.0X2.0m)2扇 手动单梁悬挂式起重机(2t)1台 套筒阀DN800mm, Φ1500mm 2个 电动启闭机（1.0t）2台 手动启闭机（5.0t）2台 无堵塞潜水式剩余污泥泵3台

　第四章 平面布置

　 在污水处理厂的厂区内有各处理单元的构筑物；连通各处理构筑物之间的管、渠极其他管线；辅助性建筑物；道路以及绿地等。因此，要对污水处理厂厂区内各种工程设施进行合理的平面规划。 4.1 污水处理厂平面布置 污水处理厂的平面布置包括：生产性的处理构筑物和泵房、鼓风机房、药剂间、化验室等辅助性建筑物以及各种管线等的布置。在厂区内还有道路系统、室外照明系统和美化的绿地设施。根据处理厂的规模大小，一般采用比例尺的地形图绘制总平面图，常用比例尺为。 4.1.1平面布置原则 1、污水厂的厂区面积，应按项目总规模控制，并作出分期建设的安排，合理确定近期规模，近期工程投入运行一年内水量宜达到近期设计规模的60％。 2、污水厂的总体布置应根据厂内各建筑物和构筑物的功能和流程要求，结合厂址地形、气候和地质条件，优化运行成本，便于施工、维护和管理等因素，经技术经济比较确定。 3、污水厂厂区内各建筑物造型应简洁美观，节省材料，选材适当，并应使建筑物和构筑物群体的效果与周围环境协调。 4、生产管理建筑物和生活设施宜集中布置，其位置和朝向应力求合理，并应与处理构筑物保持一定距离。 5、污水和污泥的处理构筑物宜根据情况尽可能分别集中布置。处理构筑物的间距应紧凑、合理，符合国家现行的防火规范的要求，并应满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各种管道以及养护、维修和管理的要求。 6、污水厂的工艺流程、竖向设计宜充分利用地形，符合排水通畅、降低能耗、平衡土方的要求。 7、厂区消防的设计和消化池、贮气罐、污泥气压缩机房、污泥气发电机房、污泥气燃烧装置、污泥气管道、污泥干化装置、污泥焚烧装置及其他危险品仓库等的位置和设计，应符合国家现行有关防火规范的要求。 8、污水厂内可根据需要，在适当地点设置堆放材料、备件、燃料和废渣等物料及停车的场地。 9、污水厂应设置通向各构筑物和附属建筑物的必要通道，通道的设计应符合下列要求： 1） 主要车行道的宽度：单车道为3.5～4.0m，双车道为6.0～7.0m，并应有回车道； 2） 车行道的转弯半径宜为6.0～10.0m； 3） 人行道的宽度宜为1.5～2.0m； 4） 通向高架构筑物的扶梯倾角一般宜采用30°，不宜大于45°； 5） 天桥宽度不宜小于1.0m； 6） 车道、通道的布置应符合国家现行有关防火规范要求，并应符合当地有关部门的规定。 10、污水厂周围根据现场条件应设置围墙，其高度不宜小于2.0m。 11、污水厂的大门尺寸应能容运输最大设备或部件的车辆出入，并应另设运输废渣的侧门。 12、污水厂并联运行的处理构筑物间应设均匀配水装置，各处理构筑物系统间宜设可切换的连通管渠。 13、污水厂内各种管渠应全面安排，避免相互干扰。管道复杂时宜设置管廊。处理构筑物间输水、输泥和输气管线的布置应使管渠长度短、损失小、流行通畅、不易堵塞和便于清通。各污水处理构筑物间的管渠连通，在条件适宜时，应采用明渠。 管廊内宜敷设仪表电缆、电信电缆、电力电缆、给水管、污水管、污泥管、再生水管、压缩空气管等，并设置色标。 管廊内应设通风、照明、广播、电话、火警及可燃气体报警系统、独立的排水系统、吊物孔、人行通道出入口和维护需要的设施等，并应符合国家现行有关防火规范要求。 14、污水厂应合理布置处理构筑物的超越管渠。 15、处理构筑物应设排空设施，排出水应回流处理。 16、污水厂宜设置再生水处理系统。 17、厂区的给水系统、再生水系统严禁与处理装置直接连接。 18、污水厂的供电系统，应按二级负荷设计，重要的污水厂宜按一级负荷设计。当不能满足上述要求时，应设置备用动力设施。 19、污水厂附属建筑物的组成及其面积，应根据污水厂的规模，工艺流程，计算机监控系统的水平和管理体制等，结合当地实际情况，本着节约的原则确定，并应符合现行的有关规定。 20、位于寒冷地区的污水处理构筑物，应有保温防冻措施。 21、根据维护管理的需要，宜在厂区适当地点设置配电箱、照明、联络电话、冲洗水栓、浴室、厕所等设施。 22、处理构筑物应设置适用的栏杆，防滑梯等安全措施，高架处理构筑物还应设置避雷设施。 4.1.2具体平面布置 1、工艺流程布置 工艺流程布置根据设计任务书提供的面积和地形，采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短，水头损失小，管理方便，且有利于日后扩建。 2、构（建）筑物平面布置 按照功能，将污水处理厂布置分成三个区域： 1）污水处理区，由各项污水处理设施组成，呈直线型布置。包括：污水总泵站、格栅间、平流沉砂池、初沉池、、沉淀池、消毒池、鼓风机房。 2）污泥处理区，位于厂区主导风向的下风向，由污泥处理构筑物组成，呈直线型布置。包括：污泥浓缩池、贮泥池等。 3）生活区，该区是将办公室、宿舍、食堂、锅炉房、浴房等建筑物组合的一个区， 位于主导风向的上风向。 3、污水厂管线布置 污水厂管线布置主要有以下管线的布置： 1）污水厂工艺管道 污水经总泵站提升后，按照处理工艺经处理构筑物后排入水体。 2）污泥工艺管道 污泥主要是剩余污泥，按照工艺处理后运出厂外。 3）厂区排水管道 厂区排水管道系统包括构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物的排水管、厂区雨水管。对于雨水管，水质能达到排放标准，可以直接排放，而构筑物上清液和溢流管与构筑物放空管及各建筑物的排水管，这些污水的污染物浓度很高，水质达不到排放标准，不能直接排放，设计中把它们收集后接入泵前集水池继续进行处理。 4）空气管道 5）超越管道 6）厂区该水管道和消火栓布置 由厂外接入送至各建筑物用水点。厂区内每隔120.0m的检间距设置1个室外消火栓。 4、厂区道路布置 1）主厂道路布置 由厂外道路与厂内办公楼连接的带路为主厂道路，道宽6.0m，设双侧1.5m的人行道，并植树绿化。 2）车行道布置 厂区内各主要构（建）筑物布置车行道，道宽4.0m呈环状布置。 3）步行道布置 对于无物品、器材运输的建筑物，设步行道与主厂道或车行道相连。 5、厂区绿化布置 在厂区的一些地方进行绿化。 4.2污水处理厂高程布置 为使污水能在各处理构筑物之间通畅流动，以保证处理厂的正常运行，需进行高程布置，以确定各构筑物及连接管高程。 为降低运行费用和便于维护管理，污水在处理构筑物之间的流动已按重力流考虑为宜；污泥也最好利用重力流动，若需提升时，应尽量减少抽升次数。为保证污泥的顺利自流，应精确计算处理构筑物之间的水头损失，并考虑扩建时预留的储备水头。 4.2.1主要任务 污水处理厂污水处理流程高程布置的主要任务是： 1、确定各处理构筑物和泵房的标高； 2、确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高； 3、通过计算确定各部分的水面标高，从而能够使污水沿处理流程在处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理厂的正常运行。 4.2.2高程布置原则 1、保证污水在各构筑物之间顺利自流。 2、认真计算管道沿程损失、局部损失，各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量、雨天流量和事故时流量的增加，并留有一定的余地；还应考虑当某座构筑物停止运行时，与其并联运行的其余构筑物及有关的连接管渠能通过全部流量。 3、考虑远期发展，水量增加的预留水头。 4、选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。 5、计算水头损失时，一般应以近期最大流量作为构筑物和管渠的设计流量；计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。 6、设置终点泵站的污水厂，水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以防处理后的污水不能自由流出。二泵站需要的扬程较小，运行费用较低。但同时应考虑挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。 7、在作高程布置时，还应该注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需要提升的污泥量。 8、协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又有利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。 4.2.3高程布置结果 由于该污水处理厂出水排入市政排水总干管后，经终点泵站提升才排入河流，故污水处理厂高程布置由自身因素决定。 采用普通活性污泥法，辐流式二沉池、曝气池、初沉池占地面积较大，如果埋深设计过大，一方面不利于施工，也不利于土方平衡，故按尽量减少埋深。从降低土建工程投资考虑，出水口水面高程定为64m，则相应的构筑物和设施的高程可以从出水口逆流计算出其水头损失,从而算出来 高层布置计算过程 (1)简单计算过程

　 h1—沿程水头损失

　h1=

　—坡度=0.005 h2—局部水头损失

　h2=h1×50%

　h3—构筑物水头损失

　a、 巴氏计量槽

　H=0.3m 巴氏计量槽标高

　-1.7000m

　b、 消毒池的相对标高 排水口的相对标地面标高：

　0.00m 消毒池的水头损失：

　0.30m 消毒池相对地面标高：

　-1.4000m

　c、 沉淀池高程损失计算 l=40m h1=

　=0.005×40=0.20m h2= h1×50%=0.10m h3=0.45m H2=h1+h2+h3=0.20+0.10+0.45=0.75m 沉淀池相对地面标高

　-0.6000m

　d、 A2/O反应池高程损失计算 l=60m h1=

　=0.005×60=0.3m h2= h1×50%=0.15m h3=0.60m H3=h1+h2+h3=0.6+0.15+0.30=1.05m A2/O反应池池相对地面标高

　 0.4625m

　e、 平流式沉砂池高程损失计算 l=10m h1=

　=0.005×10=0.05m h2= h1×50%=0.025 h3=0.3m H4=h1+h2+h3=0.05+0.025+0.30=0.375m 平流式沉砂池相对地面标高

　0.8525m

　f、 细格栅高程损失计算 h1= 0.30m h2= h1×50%=0.15m h3=0.30m H5=h1+h2+h3=0.30+0.15+0.30=0.75m 细格栅相对地面标高

　1.6025m

　g、 污水提升泵高程损失计算 l=8m h1=

　=0.005×8=0.04m h2= h1×50%=0.02m h3=0.20m H6=h1+h2+h3=0.04+0.2+0.20=0.44m 污水提升泵相对地面标高

　-4.1600m （2）详细计算过程

　在污水处理工程中，为简化计算一般认为水流是均匀流。管渠水头损失主要有沿程水头损失和局部水头损失。 沿程水头损失按下式计算：

　式中

　——为沿程水头损失，； ——为管段长度，； ——为水力半径，； ——为管内流速，； ——为谢才系数。 局部水头损失为：

　 式中

　——局部阻力系数。 (1)、构筑物水头损失

　 由于各构筑物的水头损失比较多，计算起来比较烦琐，本设计中若在设计计算过程中计算了的就用计算的结果，若在设计计算过程中没计算的就用经验数值。

　 构筑物水头损失见表4-1 表4-1

　构筑物水头损失表 构筑物名称 水头损失（m） 构筑物名称 水头损失（m） 中格栅 0.14 消毒池 0.30 细格栅 0.75 辐流沉淀池 0.75 平流沉砂池 0.38 平流接触池 0.30 污水提升泵房 0.24 巴氏计量槽 0.3

　管渠水力计算 计量槽至出水口有一个突然扩大和突然缩小，局部阻力系数为：0.958+0.10=1.058。 接触池至计量槽有一个突然扩大和突然缩小，局部阻力系数为：0.10+0.77=0.87。 二沉池至接触池有一个突然扩大和突然缩小及两个弯头，局部阻力系数为：。 集配水井至二沉池有一个突然扩大和突然缩小，局部阻力系数为：0.48+0.973=1.453。 好氧池至集配水井有一个突然扩大、一个弯头和一个突然缩小，局部阻力系数为：0.48+1.08+0.973=2.533。 缺氧池至厌氧池有两个突然扩大和突然缩小，局部阻力系数取为 。 集配水井至厌氧池有一个突然扩大、一个弯头和一个突然缩小，局部阻力系数为：0.48+0.55+0.973=2.003。 在沉砂池至集配水井有一个突然扩大、一个直角弯头和一个突然缩小，局部阻力系数为：0.48+1.05+0.973=2.503。

　管渠水力计算见表4-2 表4-2

　污水管渠水力计算表 管渠及构筑物名称 流量

　管渠设计参数 水头损失

　（‰）

　 沿程 局部 合计 出水口至 计量槽 694.7 900 2.05 0.9 150 0.3075 0.138 0.307 计量槽至 接触池 694.7 900 2.05 0.9 30 0.062 0.114 0.176 接触池至 二沉池 694.7 1000 2.33 0.9 80 0.186 0.374 0.560 二沉池至 集配水井 694.7 1000 2.33 0.7 50 0.017 0.152 0.169 集配水井至好氧池 694.7 1000 2.00 0.8 50 0.100 0.268 0.368 好养池至 缺氧池

　694.7 1000 2.00 0.8 20 0.040 0.307 0.347 缺氧池至 集厌氧池 694.7 800 2.39 0.8 45 0.108 0.183 0.291 集配水井至初沉池 694.7 800 2.39 1.0 6 0.014 0.229 0.243

　 (2)、污泥管道的水头损失 管道沿程损失按下式计算：

　 管道局部损失计算：

　式中

　——污泥浓度系数；

　——污泥管管径，；

　——管内流速，； ——管道长度，； ——局部阻力系数。 查《给水排水设计手册》可知：当污泥含水率为97%时，污泥浓度系数=71，污泥含水率为95%时，污泥浓度系数为=53。 各连接管道的水头损失见下表4-4 表4-4

　连接管道的水头损失 管渠及构筑物名称 流量 管渠设计参数 水头损失（）

　 （‰）

　沿程 局部 合计 浓缩池至贮泥池 29.6 200 0.86 6.8 10 0.047 0.083 0.130 贮泥池至脱水机房 29.6 200 0.86 6.8 10 0.047 0.083 0.130

　2、污泥处理构筑物水头损失 当污泥以重力流排出池体时，污泥处理构筑物的水头损失以各构筑物的出流水头计算，浓缩池一般取1.5m，二沉池一般取1.2m。 3、污泥高程布置 地面标高6.0m 设计中污泥只是在二沉池到污泥浓缩池提升，后面的按重力流考虑。脱水机房采用地面式（即有效容积在地面，污泥斗设在地下），其污泥泥面标高为6.0+3.2=9.2m 污泥高程布置计算如下表4-5

　表4-5

　污泥高程布置计算表 序号 管渠及构筑物名称 上游泥面 标高（m） 下游泥面 标高（m） 构筑物泥面标高（m） 地面标高 （m） 1 脱水机房

　 6.00 6.00 2 贮泥池至脱水机房 6.05 6.04

　6.00 3 贮泥池

　 7.03 6.00 4 浓缩池至贮泥池 6.06 6.02

　6.00 5 浓缩池

　 6.00 6.00

　第五章

　供电仪表与供热系统设计 5.1变配电系统 1、全厂变配电采用10千伏双电源供电，380伏变配电系统； 2、污水泵，回流污泥泵房就地控制； 3、变配电间，低压电瓶设有紧急按钮，污水泵可按水位自动停车；

　 4、变配电间从邻近接触220伏照明电源。 5.2监测仪表的设计 5.2.1设计原则

　（1）污水和污泥两部分分别集中设置显示记录仪，污水部分设置单独的仪表 间，污泥记录仪设在污泥泵房内；

　（2）根据目前国内监测仪表情况，选定物力参量和化学参量均采用DDZ-Ⅱ型监测仪表；

　（3）仪表自动控制设计，要掌握适当的设计标准，在工程实效的前提下，考虑技术的先进性。 5.2.2监测内容

　（1）污水泵房：集水池液位应集中显示，并设上下限报警；

　（2）沉砂池：水温指示记录，PH值指示记录；

　（3）沉砂池：水温指示记录，PH；

　（4）A20处理设施：水温，DO监测仪，PH值，回流污泥量

　（5）二沉池：水温指示记录，PH；

　（6）接触池：水温指示记录，PH指示记录，DO指示记录；

　（7）浓缩池：泥温，泥位指示记录，并设上下限报警，PH指示记录；

　（8）污泥脱水机房：污泥流量指示记录，加药量指示记录。 5.2.3供热系统的设计 本设计污水厂处于华北地区，冬季应考虑采暖问题，供热范围有：综合楼，职工娱乐室，食堂、中控室、加氯间、加药间等供热方式选用暖气，各室内装有散热片。

　第六章

　劳动定员 6.1定员原则 按劳动定员试行规范规定：日处理量5—10万吨的城市二级污水处理厂职工定员不小于50人，日处理量在5吨以下的职工人数位20—30人（不包括管理人员和干部）占全厂人数的70%。 6.2污水厂人数定员 污水处理厂人员包括生产人员、生产辅助人员及管理人员。生产人员指直接参加生产的人员，一般包括运转工、机修工、电工和加药工等；生产辅助人员指非直接参加生产的人员，如维修、化验、司机、瓦工、绿化、食堂及浴室工作人员等；管理人员指党团工会、行政、技术、调度与财会人员等。 本设计污水厂污水量为6万吨，采用职工人数为60人。管理人员及干部12人站20%，工人45人占75%，其它3人占5%。 第七章 参考文献 [1] 张自杰.排水工程.北京：中国建筑工业出版社，2000 [2] 李圭白 张杰.水质工程学.北京：中国建筑工业出版社，2006 [3] 中国市政工程西南设计研究院主编：给水排水设计手册第1册.北京：中国建筑工业出版社，2001 [4]

　北京市市政工程设计研究院主编：给水排水设计手册第5册.北京：中国建筑工业出版社，2001 [5] 中国市政工程西北设计研究院主编：给水排水设计手册第10册.北京：中国建筑工业出版社，2001

　[6] 中国市政工程华北设计研究院主编：给水排水设计手册第11册.北京：中国建筑工业出版社，2001 [7] 张智.给水排水工程毕业设计（论文）指南.北京：水利水电出版社，2000 [8] 韩洪军.水处理工程设计计算.北京：中国建筑工业出版社，2006 [9] 尹士君，李亚.水处理构筑物设计计算.北京：化学工业出版社，2007 [10] 邰生霞，乔庆云.给水排水工程设计实践教程，机械工业出版社，2007 [11] 《室外排水设计规范》GB50014－2006 [12] 《给水排水制图标准》GB/T 50106-2001.中华人民共和国建设部，2002 [13] 《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918－2002 [14] 《地面水环境质量标准》GB3838－2002 [15] 《中华人民共和国环境保护法》 [16]

　GB3838－2002《地面水环境质量标准》 [17]

　GB50335－2002《污水再生利用工程设计规范》 [18]

　GJ31-89《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》 [19]

　GB14554-93《恶臭污染物排放标准》 [20]

　DBJ08-23-91《污水泵站设计规范》 [21]

　GB8978-96《污水综合排放标准》

　 致谢 在我一个月的毕业设计生活中，老师和同学们给予了我很多的帮助，在此我向他们表示衷心的感谢！ 首先，我要感谢XX对我的耐心指导和悉心关怀。你给我们留下了深刻的印象；在给予我设计上的指导时，老师科学的思考方法和严谨的治学态度使我受益匪浅、终生难忘。在此，我衷心地祝愿老师你家庭和美，身体健康，万事如意，培养出更多更好的学生！ 其次，感谢三年来给予我教育的老师们。是他们让我对专业课和各项基础知识有了深入的了解，使我的知识得到了充实，也让我对本专业产生了浓厚的兴趣，使我对日后的工作充满了希望和信心。尤其对各门专业基础课及专业课有了更深的认识，为我以后的学习和帮助有了坚强的基础，也为我更好的从事本专业工作树立了信心。在此，我再一次衷心的感谢我所有的任课教师。 再次，感谢指导我设计的每一位老师，他们在教会我知识的同时也教会了我们做人的道理和他们严谨的治学作风，让我受益非浅，并将伴随一生。我衷心祝愿动力工程学院的每一位老师，身体健康，事业有成，桃李难天下！ 最后，感谢我的同学们。他们在日常的学习生活中给予了我很多帮助，帮我度过了一个个难关，点点滴滴见真情，他们是我的好同学好朋友。祝他们早日飞黄腾达一展宏图，也祝愿每一位同学能够在将来的工作中为南师动院争光添彩！ 感谢所有帮助过我的人！ 我爱我的大学，我爱我的老师，我爱我的同学，虽然大学即将结束，我并不感到惆怅，因为我在大学中得到了很多很多的知识，不仅仅是书本上的，还有更多做人的道理，我感谢我的老师我的同学我美丽的校园，是你们给予了我快乐，我会用我的努力，用我的一腔热血去奋斗，去建设我们的国家，为我们美丽的校园增光添彩！也不辜负老师对我们厚望。 祝福我们美丽的校园明天会更好！

　英文原文与文献 Oxidize the ditch craft in dirty water handle of application and development Summary: This text expatiated primarily the Carrousel oxidizes the construction, craft mechanism of the ditch and circulate the problem exsited in the process with the homologous the method of solution.Finally, introduce the Carrousel oxidize the latest research progress of the ditch and pointed out the future and main research

　direction. Key phrase: The Carrousel oxidizes the ditch divideds by the phosphor takes off the nitrogen construction mechanism Application and Development of Carrousel Oxidation Ditch Process on Wastewater Treatment

　Abstract: The structure and the techniques of carrousel oxidation ditch process on nitrogen and phosphor removal are introduced in this paper. The problems

　inrunning and their corresponding resolvent are also pointed. At last, The authorshowed the up to date research improvement and the mainly future research dire-ction.

　Key words: Carrousel; oxidation ditch; nitrogen and phosphor removal; structure;techniques 1. Foreword Oxidize the ditch( oxidation ditch) again a continuous circulation spirit pond( Continuous loop reactor), is a live and dirty mire method a kind of to transform.Oxidizing the dirty water in ditch handles the craft be researched to manufacture by the hygiene engineering graduate school of Holland in the 50's of 20 centuries success.Since in 1954 at Dutch throw in the usage for the very first time.Because its a water fluid matter good, circulate the stability and manage convenience etc. technique characteristics, already at domestic and international and extensive application in live the dirty water to is dirty to manage aqueously with the industry[1]. Current application than oxidize extensively the ditch type include:The ( Pasveer) oxidizes the ditch, the

　( Carrousel) oxidizes the ditch, ( Orbal) oxidizes the ditch, the type of T oxidizes the ditch( three ditch types oxidize the ditch), the type of DE oxidizes the ditch to turn to oxidize the ditch with the integral whole.These oxidize the ditch because of the difference of esse in construction with circulating, therefore each characteristics[2].This text will introduce construction, mechanism, existent problem and its latest developments that Carrousel oxidize ditches primarily. 2. The Carrousel oxidizes the construction of the ditch The Carrousel oxidize the ditch to be researched to manufacture by Dutch DHV company development in 1967.Oxidize the last the company of DHV in foundation of the ditch in the original Carrousel to permited specially the company EIMCO to invent again with its patent in the United States Carrousel 2000 system( see the figure ), realizes the living creature of the higher request takes off the nitrogen with divided by the function of .There has been in the world up to now more than 850 Carrousels oxidize the ditch with the Carrousel 2000 system are circulating[3]. From diagram therefore, the Carrousel oxidizes the ditch the usage the spirit of

　that definite direction control with shake up the device, face to mix with the liquid deliver the level speed, from but make drive the liquid of admixture that shake up is in oxidize ditch shut match outlet circulate flow.Therefore oxidize the ditch have the special hydraulics flows the

　, current complete mix with the characteristics of the type reactor, have the characteristics that push the flow type reactor again, the ditch inside exsits obviously of deliquescence oxygen density steps degree.Oxidizing the ditch cross section is rectangle or trapezoids, the flat surface shape is many for oval, the ditch internal water is deep general for 2.5 ～ 4.5 ｍ , the breadth is deep compare for 2:1, also have the deep water amount to 7 ms of, ditch inside average speed in water current is 0.3 ms/ s.Oxidize ditch spirit admixture equipments contain surface spirit machine, the spirit of turn to brush or turn the dish and shoot to flow the

　spirit machine, pipe type

　spirit machine with promote take care of type spirit machine etc., match with in recent years usage still contain underwater push machine[4~6]. 3. The Carrousel oxidizes the mechanism of the ditch 3.1 The Carrousel oxidizes the ditch handles dirty and aqueous principle The at the beginning

　common Carrousel oxidizes the dirty water in inside in craft of the ditch direct with dirty mire in reflux together enter oxidize the ditch system.The surface spirit machine makes fuse in the liquid of admixture the density of the oxygen DO increases about 2 the 3 mgs/ L.Under this kind of well the term of the oxygen , the microorganism gets the enough deliquescence oxygen comes and go to divided by the BOD;At the same time, the ammonia

　were too oxidized nitrate with second nitrate, this time, mix with the liquid be placed in the oxygen appearance.In the spirit machine downstream, after water current be become by the swift flow appearance of the spirit District of even flow the appearance, the water current maintains in the minimum current velocity, guaranteeing the live and dirty mire be placed in the

　floats the appearance.( average current velocity>0.3 ms/ s)Oxidize microbially the process consumed to fuse the oxygen in the water, until the value of DO declines for zero, mixing with the liquid report the anoxia appearance.Versa nitric that turn the function through anoxia area, mix with the liquid enter to have the oxygen area, completing once circulating.That system inside, the BOD declines the solution is a continuous process, the nitric turns the function to turn with the versa nitric the function take place in same pond.Because of structural restrict, this kind of oxidize the ditch although can then valid whereabouts BOD, divided by the phosphorus take off the nitrogenous ability limited[7]. For the sake of the acquisition better divided by the phosphorus take off the nitrogenous result, Carrousel 2000 systems increased a oxygen District before common Carrousel oxidize ditch with the unique oxygen area.( call again that the versa nitric in front turns the area)The dirty mire in all refluxes enters the anaerobic District with 10-30% dirty water, can under the anoxia with 10-30% carbon source term complete remaining of dirty mire in reflux inside nitric acid nitrogen to versa nitric to turn, creates for the unique oxygen pond of hereafter unique oxygen term.At the same time, anaerobic District inside of concurrently the sex germs convert the dissolubility BOD VFA, the germ acquire the VFA its assimilation PHB, the energy source needed solves in the phosphoric water

　and cause phosphatic releasing.The anaerobic District a water enters the inner part installs the unique oxygen area that have the mixer, the so-called unique oxygen is a pond inside to mix with

　 liquid since have no the numerator oxygen, also have no the compound oxygen( nitric acid root), the here unique oxygen environment is n ext,70-90% dirty water can provide the enough carbon source, can make the germ of released the phosphorus well.The unique oxygen area connects behind the common Carrousel oxidizes the ditch system, further completing to do away with the BOD and take off the nitrogen with divided by the phosphorus .Finally, mix with the liquid transfer the dirty mire inside in oxidize ditch enrich oxygen area eject, while enriching the oxygen environment germ surfeit, phosphorus from the water, ejecting the system with the dirty mire in surplus.Like this, in Carrousel 2000 systems, than completed to do away with the BOD, COD with take off at the same time goodly the nitrogen divided by the phosphorus .Synthesizing

　and

　Dirty

　water in the river City , long sand City decontamination center[s of the dirty the factory of water in the first in Kunming of adoption that crafts handles the movement result of the factory therefore:Through Carrousel 2000 system after handling, the BOD, COD, SS does away with the rate to all come to a 90% above, the TN does away with the rate comes to a 80%, the TP does away with the rate to also come to a 90%. 3.2 The Carrousel oxidizes the ditch divideds by the phosphorus takes off the nitrogenous influence factor. Affecting the Carrousel oxidizes the ditch divideds by the phosphoric factor is dirty mire , nitrate density and

　quality densities primarily.The research expresses, being total and dirty mire

　as 11% that a hour biggest phosphorus 4% with deal is its fuck dirty mire deal within live and dirty mire, keep for the

　the germ physical endowment measures, but when dirty mire over 15 d hour dirty mire the inside is biggest to contain the obvious descent in deal in phosphorus , canning not reach the biggest divideding by the result of phosphorus on the contrary.Therefore, prolong persistently

　the dirty mire

　( for example 20ds,25ds,30ds) is to have no necessary, proper choose to use within the scope of 8~15 d.At the same time, high nitrate density with low quality density disadvantage in divided by the process of phosphorus . Affecting the Carrousel oxidizes the ditch takes off the nitrogenous and main factor is DO, nitrate density and carbon source densities.The research expresses, oxidizing the ditch inside exsits deliquescence oxygen density steps degree namely the good oxygen area DO attains 3~3.5 mgs/ L, the anoxia area DO attains 0~0.5 mgs/ L is a prior condition to take place nitric turn reaction and versa nitrics turn the reaction.At the same time, ample carbon source and higher C/ the N ratio benefits to take off to complete nitrogenously[7]. 4. The Carrousel oxidizes problem and solution methods of the ditch esse. Though the Carrousel oxidizes the ditch has a water fluid matter good, the anti- pounds at the burthen ability strong, divided by the phosphorus take off the nitrogen efficiency. But, in physically of movement process, still exsits a series of problem. 4.1 Dirty mire inflation problem When discard the aquatic carbohydrate more, the N, P contains the unbalance of deal, the pH value is low, oxidizing the dirty mire in inside in ditch carries high, fuse the oxygen density the shortage, line up the mire not

　etc. causes easily dirty mire in germ in form in silk inflation;Not the dirty mire in germ in form in silk inflation takes place primarily at the waste water water temperature

　is lower but the dirty mire carries higher hour.The microbial burthen is high, the germs absorbed the large quantity nourishment material, is low because of the temperature, metabolism the speed is slower, accumulating the rises large quantity is high to glue sexual and many sugar materials, making the surface of the live and dirty mire adhere to the water to increase consumedly, SVI the value is very high, becoming the dirty mire inflation. Cause that aim at the dirty mire inflation, can adopt the different counterplan:From the anoxia, water temperature high

　result in of, can enlargement tolerance or lower into the water measures to alleviate burthen, or the adequacy lowers the MLSS( control dirty mire reflux measure), making need the oxygen measures decrease;If the dirty mire carries high, can increase MLSS, to adjust the burthen, necessity the hour can stop into the water, stuffy a period of time;Can pass the hurl add the nitrogen fertilizer, phosphorus fatty, adjust the admixture

　nourishment in the liquid material equilibrium( BOD5:N:P=100:5:1);The value of pH over low, can throw to add the lime regulate;Bleach the powder with the liquid chlorin( press to fuck 0.3% of the dirty mire~0.6% the hurl adds), can repress the silk form germ breed, controling the dirty mire in combinative water inflation[11]. 4.2 Foam problem Because entering to take the grease of large quantity in the water, handling system can't completely and availably its obviation, parts of greases enriches to gather in in the dirty mire, through turn to brush the

　oxygen agitation, creation large quantity foam;The mire

　is partial to long, the dirty mire is aging, and also easy creation foam.Spray to pour the water or divided by with the surface the of

　do away with the foam, in common use divided by the

　an organism oil, kerosene, the oil of silicon, throw deal as 0.5~1.5 mgs/ L.Pass to increase dirty mire in pond in spirit

　 in density or adequacies let up the tolerance of

　, also can control the foam creation effectively.When contain the live material in surface in the waste water more, separate with the foam easily and in advance method or other methods do away with.Also can consider to increase to establish a set of divideding by the oil device moreover.But enhance most importantly the headwaters manage, reducing to contain the oil over the high waste water and other poisonous waste water of into[12]. 4.3 Float the problem on the dirty mire When contain in the waste water the oil measures big, whole system mire quality become light, can't like to control very much in operate process its at two sink the pond stop over time, resulting in the anoxia easily, producing the corrupt and dirty mire ascend to float;When

　spirit time over long, take place in pond the high degree nitric turnthe function, making nitrate density high, at two sink the versa nitric in easy occurrence in pond turn the function, creation nitrogen spirit, make dirty mire ascend float;Moreover, contain the oil in the waste water? Take place the dirty mire ascend after floating should pause enter water, broke off or dirty mire in clearance, judge the clear reason, adjust the operation.The dirty mire sinks to decline the sex bad, can throw to add of oagulate or sloth materials, the improvement precipitates the sex;Such as enter the water carries big let up into the water measures or the enlargement reflux measures;Such as the dirty mire grain small lower the spirit machine turn soon;If discovers versa nitric turning, should let up the tolerance , enlarge the reflux or row the mire measures;If discover the dirty mire is corrupt, should enlargement tolerance, the clearance accumulates the mire, and try the ameliorative pond internal water dint term[12]. 4.4 Current velocity is not all and the dirty mire sinks to accumulate the problem In Carrousel oxidize ditch, for acquiring its special admixture with handles result, mix with liquid must with certain current velocity is in ditch circulate flow.Think generally, the

　lowest current velocity should should attain for an average current velocity for, doing not take place sinking accumulating 0.3~0.5 ms/ s.The spirit equipments that oxidize the ditch is general to turn to brush for the spirit of

　to turn the dish with the spirit of

　, turning to brush of immerse to have no depth for 250~300 mms, turn the dish immerse to have no depth for 480~530 mms.With oxidize the ditch water the deep(3.0~3.6 ms) comparing, turn to brush occupied the deep 1/10~ in water 1/12, turned the dish to also occupy the 1/6~ only 1/7, therefore result in to oxidize the ditch upper part current velocity bigger( roughly 0.8~1.2 ms, even larger), but the bottom currenvelocity is very small( especially at the water is deep 2/3 or 3/4 below, mix with the liquid has no current velocity almost), causing ditch bottom large quantity accumulate the mire( sometimes accumulate the mire thickness amount to a 1.0 ms), the valid capacity that reduced to oxidize the ditch consumedly, lowered to handle result, affected a water fluid matter. Adding the top, downstream leads to flow the plank is a valid method that ameliorative current velocity distribute, increases the

　oxygen ability with the most convenient measure.The upper stream leads to flow the plank installs at be apart from to turn the 4.0 places( upper stream) ： dish( turn to brush) axis, lead to flow plank high degree as the deep 1/5~ in water 1/6, combine the perpendicularity install in the surface;The downstream leads to flow the plank installs at be apart from to turn dish( turn to brush) axis 3.0 ms.Leading to flow knothole material can use metals or glass steels, but regard glass steel as good.Lead to flow the plank compares with other ameliorative measure, can't not only increase the motive consumes with revolves cost, but also can still than significantly exaltation 充 oxygen ability with theories motive efficiency[13]. Moreover, pass in the spirit

　on board swim to establish the underwater push machine can also turn to the spirit of

　the liquid of admixture that brush the bottom low speed area circulates to flow to rise positive push function, from but the solution oxidizes the problem that low and dirty mire in current velocity in bottom in ditch sink accumulates.Establish the underwater push machine useds for exclusively the push mixs with the liquid can make movement method that oxidize the ditch much more vivid, this for economy energy, lift the high-efficiency having the very important meaning[14]. 5. Conclusion The Carrousel oxidizes the ditch because of having the good a phosphorus takes off the nitrogen ability, anti- pounds at the burthen ability with circulate to manage the convenience etc. the advantage, having got the extensive application.But because of technological development with social advance, that craft is necessarily will exaltation getting further.The author thinks:The Carrousel oxidizes the future research direction of the ditch will now of main below several aspects. 1 Combination living creature

　method, research with develop the living creature model Carrousel oxidize the ditch.Like this can not only increases the microorganism gross of the unit reactor measures, from but increases the organism carries, but also living creature

　oneself the inside that have places the A/ the system of O enhances to take off the nitrogen result[18]. 2 Increases continuously the Carrousel oxidize the microbial activity in inside in ditch.For example throw to add the EM in oxidize ditch with single mind the germ grow, throws in that the salt of iron make the microorganism tame the live char in iron, devotion in living creature to become the formation to strengthen the germ gum regiment and increases to bear the toxicity pound at etc.. 3 Increasing the Carrousel oxidizes the ditch equipments function with supervise and control the technique.Function that increases form machine, underwater propeller, reduce to maintain the workload;Making use of DO, etc. of ORP many targets supervises and control the technique and changes the technique of

　is from now on the Carrousel oxidizes ditch science circulate necessarily from it road. 4 Increasing the Carrousel oxidizes the ditch resistant to cold and bear toxicity can, reduce to cover the area to build the price with the engineering.Theoretical application, deep pond in water power term with the research of the craft function is to lowers the engineering builds the price and increases resistant to cold bear the toxicity can wait to provide the possible direction. 氧化沟工艺在污水处理中的应用与发展 摘要： 本文主要阐述了Carrousel氧化沟的结构、工艺机理、运行过程中存在的问题和相应的解决方法。最后，介绍了Carrousel氧化沟的最新的研究进展并指出了未来的主要研究方向。 关键词： Carrousel 氧化沟 除磷脱氮 结构 机理 Application and Development of Carrousel Oxidation Ditch Process on Wastewater Treatment Abstract: The structure and the techniques of carrousel oxidation ditch process on nitrogen and phosphor removal are introduced in this paper. The problems in running and their corresponding resolvent are also pointed. At last, The author showed the up to date research improvement and the mainly future research direction.

　Key words: Carrousel; oxidation ditch; nitrogen and phosphor removal; structure；techniques 1. 前言 　　氧化沟（oxidation ditch）又名连续循环曝气池（Continuous loop reactor），是活性污泥法的一种变形。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。自从1954年在荷兰的首次投入使用以来。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[1]。 　　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[2]。本文将主要介绍Carrousel氧化沟的结构、机理、存在的问题及其最新发展。 2. Carrousel氧化沟的结构 Carrousel氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制。在原Carrousel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Carrousel 2000系统（见图1），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Carrousel氧化沟和Carrousel 2000系统正在运行[3]。 　　由图可见，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[4~6]。

　图1 Carrousel 2000系统平面结构图 3. Carrousel氧化沟的机理 3.1 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。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD，但除磷脱氮的能力有限[7]。 　　为了取得更好的除磷脱氮的效果，Carrousel 2000系统在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和绝氧区（又称前反硝化区）。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Carrousel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Carrousel 2000系统内，较好的同时完成了去除BOD、COD和脱氮除磷[8]。 　　综合采用该工艺的昆明第一污水厂[9]、长沙市第二污水净化中心[10]及漯河市污水处理厂的运行效果可见：经过Carrousel 2000系统处理后，BOD、COD、SS的去除率均达到了90%以上，TN的去除率达到了80%，TP的去除率也达到了90%。 3.2 Carrousel氧化沟除磷脱氮的影响因素 　　影响Carrousel氧化沟除磷的因素主要是污泥龄、硝酸盐浓度及基质浓度。研究表明，当总污泥龄为8~10d时活性污泥中的最大磷含量为其干污泥量的4%，为异养菌体质量的11%，但当污泥龄超过15d时污泥中最大含磷量明显下降，反而达不到最大除磷效果。因此，一味延长污泥龄（例如20d、25d、30d）是没有必要的，宜在8~15d范围内选用。同时，高硝酸盐浓度和低基质浓度不利于除磷过程。 　　影响Carrousel氧化沟脱氮的主要因素是DO、硝酸盐浓度及碳源浓度。研究表明，氧化沟内存在溶解氧浓度梯度即好氧区DO达到3~3.5mg/L，缺氧区DO达到0~0.5mg/L是发生硝化反应及反硝化反应的前提条件。同时，充足的碳源及较高的C/N比有利于脱氮的完成[7]。 4. Carrousel氧化沟存在的问题及解决方法 尽管Carrousel氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、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。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题。 4.1 污泥膨胀问题 　　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。 　　针对污泥膨胀的起因，可采取不同对策：由缺氧、水温高造成的，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS（控制污泥回流量），使需氧量减少；如污泥负荷过高，可提高MLSS，以调整负荷，必要时可停止进水，闷曝一段时间；可通过投加氮肥、磷肥，调整混合液中的营养物质平衡（BOD5：N：P=100：5：1）；pH值过低，可投加石灰调节；漂白粉和液氯（按干污泥的0.3%~0.6%投加），能抑制丝状菌繁殖，控制结合水性污泥膨胀[11]。 4.2 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。用表面喷淋水或除沫剂去除泡沫，常用除沫剂有机油、煤油、硅油，投量为0.5~1.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量，也能有效控制泡沫产生。当废水中含表面活性物质较多时，易预先用泡沫分离法或其他方法去除。另外也可考虑增设一套除油装置。但最重要的是要加强水源管理，减少含油过高废水及其它有毒废水的进入[12]。 4.3 污泥上浮问题 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。 　　发生污泥上浮后应暂停进水，打碎或清除污泥，判明原因，调整操作。污泥沉降性差，可投加混凝剂或惰性物质，改善沉淀性；如进水负荷大应减小进水量或加大回流量；如污泥颗粒细小可降低曝气机转速；如发现反硝化，应减小曝气量，增大回流或排泥量；如发现污泥腐化，应加大曝气量，清除积泥，并设法改善池内水力条件[12]。 4.4 流速不均及污泥沉积问题 　　在Carrousel氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.3~0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为250~300mm，转盘的浸没深度为480~ 530mm。与氧化沟水深（3.0~3.6m）相比，转刷只占了水深的1/10~1/12，转盘也只占了1/6~1/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为0.8~1.2m，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达1.0m），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。 　　加装上、下游导流板是改善流速分布、提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。上游导流板安装在距转盘（转刷）轴心4.0处（上游），导流板高度为水深的1/5~1/6，并垂直于水面安装；下游导流板安装在距转盘（转刷）轴心3.0m处。导流板的材料可以用金属或玻璃钢，但以玻璃钢为佳。导流板与其他改善措施相比，不仅不会增加动力消耗和运转成本，而且还能够较大幅度地提高充氧能力和理论动力效率[13]。 　　另外，通过在曝气机上游设置水下推动器也可以对曝气转刷底部低速区的混合液循环流动起到积极推动作用，从而解决氧化沟底部流速低、污泥沉积的问题。设置水下推动器专门用于推动混合液可以使氧化沟的运行方式更加灵活，这对于节约能源、提高效率具有十分重要的意义[14]。 5. 结论 　　Carrousel氧化沟由于具有良好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点，已经得到了广泛的应用。但由于科技的发展和社会的进步，该工艺必将得到进一步的提高。作者认为：Carrousel氧化沟的未来研究方向将主要体现在以下几方面。 1 结合生物膜法，研究和开发生物模型Carrousel氧化沟。这样不仅可以提高单位反应器的微生物总量，从而提高有机负荷，而且生物膜本身具有的内置A/O系统强化了脱氮效果[18]。 2 不断提高Carrousel氧化沟中微生物的活性。例如在氧化沟中投加EM专一菌种、投入铁盐使微生物驯化成生物铁、投入活性炭增强菌胶团的形成并提高耐毒性冲击等。 3 提高Carrousel氧化沟设备性能和监控技术。提高表曝机、水下推进器的性能，减少维修工作量；利用DO、ORP等多目标监控技术及变频技术是今后Carrousel氧化沟科学运行的必由之路。 4 提高Carrousel氧化沟的耐寒、耐毒性能，减少占地面积和工程造价。膜理论的应用、深池水力条件和工艺性能的研究为降低工程造价、提高耐寒耐毒性能等提供了可能的方向。 参考文献： [1] Xia Shibin, Liu Junxin. An innovative integrated oxidation ditch with vertical circle for domestic wastewater treatment. Process Biochemistry, 2004, 39(4):1111~1117. [2] X, Hao; Doddema, H. J.; van Groenestijn, J. W. Use of contact tank to enhance denitrification in oxidation ditches. Water Science and Technology, 1996, 34(1-2):195~202. [3] 汪大，雷乐成。水处理新技术及工程设计[M]。北京化学工业出版社，2000。 [4] 李正明。导管式氧化沟设计介绍。化工给排水设计，1997，2：16~18。 [5] 朱谋溪。自吸式射流曝气器在中小型氧化沟中的应用。给水排水，1999，25(8)：13~18。　　　 [6] Dudley, J. Process testing of aerators in oxidation ditches. Water Research, 1995,29(9):2217~2219. [7] Stamou, Anastasios T. Modeling of oxidation ditches using an open channel flow 1-D advection dispersion equation and ASMI process description. Water Science and Technology, 1997,36(5):269~276. [8] Abusam, A.; Keesman, K.J.; van Straten, G. Forward and backward uncertainty propagation: an oxidation ditch modelling example. Water Research, 2003,37(2):429~435. [9] 施成忠。昆明第一污水厂氧化沟工艺运行实践及分析。中国给水排水，1997，13(3)：17~19。 [10] 张华。氧化沟工艺处理低浓度城市污水的研究。广西土木建筑，1998，23(4)：183~187。 [11] 潘玲，徐得潜，张乐英。氧化沟活性污泥膨胀原因及控制措施。工业用水与废水，2003，34(6)：49~52。 [12] 吴昊，刘庆臣，李强利等。氧化沟工艺运行中常见问题与解决方法。给水排水，2002，28(5)：26~29。 [13] 曹瑞钰，付见中。改善氧化沟流速分布的措施　　　　中国给水排水，2001，17(2)：16~18。 [14] 李伟民，邓荣森，王涛等。水下推动器对氧化沟混合液的循环作用。中国给水排水，2003，19(9)：45~47。 [15] 黄伏根，朱炳林。微孔曝气、Carrousel-2000型氧化沟工艺处理城市污水。冶金矿山设计与建设，2000，32(6)：23~27。