城市污水處理廠氧化溝工藝設計

❶ 氧化溝工藝的氧化溝工藝引言

氧化溝又名氧化渠，因其構築物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動，因此有人稱其為「循環曝氣池」、「無終端曝氣池」。氧化溝的水力停留時間長，有機負荷低，其本質上屬於延時曝氣系統。以下為一般氧化溝法的主要設計參數：
水力停留時間：10－40小時；
污泥齡：一般大於20天；
有機負荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)；
容積負荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)；
活性污泥濃度：2000－6000mg/l；
溝內平均流速：0.3－0.5m/s
氧化溝工藝 - 1.2 氧化溝的技術特點：
氧化溝利用連續環式反應池（Continuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應池，混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應池中的物質傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。
氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，溝體的平面形狀一般呈環形，也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。
氧化溝法由於具有較長的水力停留時間，較低的有機負荷和較長的污泥齡。因此相比傳統活性污泥法，可以省略調節池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果，這主要是因為巧妙結合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有獨特水力學特徵和工作特性：
1) 氧化溝結合推流和完全混合的特點，有力於克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區上游安排入流，在入流點的再上游點安排出流。入流通過曝氣區在循環中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續循環。這樣，氧化溝在短期內（如一個循環）呈推流狀態，而在長期內（如多次循環）又呈混合狀態。這兩者的結合，即使入流至少經歷一個循環而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數而提高了緩沖能力。同時為了防止污泥沉積，必須保證溝內足夠的流速（一般平均流速大於0.3m/s），而污水在溝內的停留時間又較長，這就要求溝內由較大的循環流量（一般是污水進水流量的數倍乃至數十倍），進入溝內污水立即被大量的循環液所混合稀釋，因此氧化溝系統具有很強的耐沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也有較好的處理能力。
2) 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用於硝化－反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說又是完全混合的，而液體流動卻保持著推流前進，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區內溶解氧濃度是上游高，然後沿溝長逐步下降，出現明顯的濃度梯度，到下游區溶解氧濃度就很低，基本上處於缺氧狀態。氧化溝設計可按要求安排好氧區和缺氧區實現硝化－反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補充硝化過程中消耗的鹼度。這些有利於節省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學葯品數量。
3) 氧化溝溝內功率密度的不均勻配備，有利於氧的傳質，液體混合和污泥絮凝。傳統曝氣的功率密度一般僅為20－30瓦/米3，平均速度梯度G大於100秒－1。這不僅有利於氧的傳遞和液體混合，而且有利於充分切割絮凝的污泥顆粒。當混合液經平穩的輸送區到達好氧區後期，平均速度梯度G小於30秒－1，污泥仍有再絮凝的機會，因而也能改善污泥的絮凝性能。
4) 氧化溝的整體功率密度較低，可節約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對於維持循環僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統以低得多的整體功率密度來維持混合液流動和活性污泥懸浮狀態。據國外的一些報道，氧化溝比常規的活性污泥法能耗降低20%－30%。
另外，據國內外統計資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡單，操作管理方便；出水水質好，工藝可靠性強；基建投資省，運行費用低等特點。
氧化溝工藝 - 1.3 氧化溝技術的發展
自1920年英國sheffield建立的污水廠成為氧化溝技術先驅以來，氧化溝技術一直在不斷的發展和完善。其技術方面的提高是在兩個方面同時展開的：一是工藝的改良；二是曝氣設備的革新。
1.3.1工藝的改良
工藝的改良過程大致可分為四個階段：
見圖一
1.3.2曝氣設備的革新：
曝氣設備對氧化溝的處理效率，能耗及處理穩定性有關鍵性影響，其作用主要表現在以下四個方面：向水中供氧；推進水流前進，使水流在池內作循環流動；保證溝內活性污泥處於懸浮狀態；使氧、有機物、微生物充分混合。針對以上幾個要求，曝氣設備也一直在改進和完善。常規的氧化溝曝氣設備有橫軸曝氣裝置及豎軸曝氣裝置。
1)橫軸曝氣裝置為轉刷和轉盤。其中轉刷更為常見，轉刷單獨使用通常只能滿足水深較淺的氧化溝，有效水深不大於2.0－3.5米。從而造成傳統氧化溝較淺，佔地面積大的弊端。近幾年開發了水下推進器配合轉刷，解決了這個問題，如山東高密污水廠，有效水深為4.5米，保證溝內平均流速大於0.3米/秒，溝底流速不低於0.1米/秒，這樣氧化溝佔地大大減少，轉刷技術運用已相當成熟，但因其供氧率低，能耗大，故其逐漸被另外先進的曝氣技術所取代。
2)豎軸式表面曝氣機，各種類型的表面曝氣機均可用於氧化溝，一般安裝在溝渠的轉彎處，這種曝氣裝置有較大的提升能力，氧化溝水深可達4－4.5米，如1968年荷蘭PHV開發的著名Carrousel氧化溝在一端的中心設垂直軸的一定方向的低速表曝葉輪，葉輪轉動時除向污水供氧外，還能使溝中水體沿一定方向循環流動。表曝設備價格較便宜，但能耗大易出故障，且維修困難。
3)射流曝氣，1969年Lewrnpt等創建了第一座試驗性射流曝氣氧化溝（JAC），國外的射流曝氣多為壓力供氣式，而國內通常是自吸空氣式，JAC的優點是氧化溝的寬度和水的深度不受限制，可以用於深水曝氣，且氧的利用率高，目前最大的JAC在奧地利的林茨，處理流量為17.2萬噸/天，水深7.5米。
4)微孔曝氣，現在應用較多的微孔曝氣裝置，採用多孔性空氣擴散裝置克服了以往裝置氣壓損失大，易堵塞的毛病，且氧利用率較高，在氧化溝技術運用中越來越廣泛，目前，我國廣東省某污水廠已成功運用此種曝氣系統。
5) 其他曝氣設備，包括一些新型的曝氣推動設備，如浙江某公司開發的復葉節流新型曝氣器，氧利用率較高，浮於水面，易檢修，充氧能力可達水下7米，推動能力相當強，滿足氧化溝的曝氣推動一體化要求，同時能夠滿足氧化溝底部的充氧和推動。
氧化溝在國內外都發展很快。歐洲的氧化溝污水廠已有上千座，在國內，從20世紀80年代末開始在城市污水和工業廢水中引進國外氧化溝的先進技術，從原來的日處理量3000立方米到目前10萬噸以上的污水處理廠已比較普遍，氧化溝工藝已成為我國城市污水處理的主要工藝。
2.氧化溝脫氮除磷工藝
2.1傳統氧化溝的脫氮除磷傳統氧化溝的脫氮，主要是利用溝內溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設計，使溝中產生交替循環的好氧區和缺氧區，從而達到脫氮的目的。其最大的優點是在不外加碳源的情況下在同一溝中實現有機物和總氮的去除，因此是非常經濟的。但在同一溝中好氧區與缺氧區各自的體積和溶解氧濃度很難准確地加以控制，因此對除氮的效果是有限的，而對除磷幾乎不起作用。另外，在傳統的單溝式氧化溝中，微生物在好氧－缺氧－好氧短暫的經常性的環境變化中使硝化菌和反硝化菌群並非總是處於最佳的生長代謝環境中，由此也影響單位體積構築物的處理能力。
隨著氧化溝工藝的反展，目前，在工程應用中比較有代表性的有形式有：多溝交替式氧化溝（如三溝式，五溝式）及其改進型、卡魯塞爾氧化溝及其改進型、奧貝爾(Orbal)氧化溝及其改進型、一體化氧化溝等。他們都具有一定的脫氮除磷能力，
2.2.PI型氧化溝的脫氮除磷
PI（Phase Isolation）型氧化溝，即交替式和半交替式氧化溝，是七十年代在丹麥發展起來的，其中包括DE型、T型和VR型氧化溝，隨著各國對污水處理廠出水氮，磷含量要求越來越嚴，因而開發出現了功能加強的PI型氧化溝，主要由Kruger公司與Demmark技術學院合作開發的，稱為Bio-Denitro和Bio-Denipho工藝，這兩種工藝都是根據A/O和A2/O生物脫氮除磷原理，創造缺氧/好氧，厭氧/缺氧/好氧的工藝環境，達到生物脫氮除磷的目的。
2.2.1DE型、T型氧化溝脫氮工藝
DE型氧化溝為雙溝系統，T型氧化溝為三溝系統，其運行方式比較相似，都是通過配水井對水流流向的切換，堰門的起閉以及曝氣轉刷的調速，在溝中創造交替的硝化，反硝化條件，以達到脫氮的目的。其不同之處在於DE型氧化溝系統是二沉池與氧化溝分建，有獨立的污泥迴流系統；而T型氧化溝的兩側溝輪流作為沉澱池。
2.2.2VR型氧化溝脫氮工藝VR氧化溝溝型宛如通常的環形跑道，中央有一小島的直壁結構，氧化溝分為兩個容積相當的部分，其水平形式如反向的英文字母C，污水處理通過二道拍門和二道出流堰交替起閉進行連續和恆水位運行。
2.2.3PI型氧化溝同時脫氮除磷工藝交替式氧化溝在脫氮效果上良好，為了達到除磷效果，通常在氧化溝前設置相應的厭氧區或構築物或改變其運行方式。據國內外實際運行經驗顯示，這種同時脫氮除磷工藝只要運行時控制的好，可以取得很好的脫氮除磷效果。
西安北石橋污水凈化中心採用具有脫氮除磷的DE型氧化溝系統（前加厭氧池），一期工程處理能力為15萬立方米/天，對各階段處理效果實測結果表明，DE型氧化溝處理城市污水效果顯著。COD、TN、TP的總去除效率分別達到87.5%－91.6%，63.6%－66.9%，85.0%－93.4%，出水TN為9.0－10.1mg/l,TP為0.42－0.45mg/l,出水水質優於國家二級出水排放標准。
上述三種PI型氧化溝脫氮除磷工藝都有轉刷的調速，活門、出水堰的啟閉切換頻繁的特點，對自動化要求高，轉刷利用率低，故在經濟欠發達的地區受到很大的限制。
2.3奧貝爾氧化溝脫氮除磷工藝Orbal氧化溝簡稱同心圓式，它也是分建式，有單獨二沉池，採用轉碟曝氣，溝深較大，它的脫氮效果很好，但除磷效率不夠高，要求除磷時還需前加厭氧池。應用上多為橢圓形的三環道組成，三個環道用不同的DO(如外環為0，中環為1，內環為2)，有利於脫氮除磷。採用轉碟曝氣，水深一般在4.0～4.5m,動力效率與轉刷接近，現已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應用。
2.4卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝
2.4.1傳統的卡魯塞爾氧化溝工藝
卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝是1967年由荷蘭的DHV公司開發研製的。它的研製目的是為滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，並能維持較高的傳質效率，以克服小型氧化溝溝深較淺，混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化溝系統正在運行，實踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運行維護費用低等優點。Carrousel氧化溝使用立式表曝機，曝氣機安裝在溝的一端，因此形成了靠近曝氣機下游的富氧區和上游的缺氧區，有利於生物絮凝，使活性污泥易於沉降，設計有效水深4.0－4.5米，溝中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可達95%－99%，脫氮效率約為90%，除磷效率約為50%，如投加鐵鹽，除磷效率可達95%。
2.4.2.單級卡魯塞爾氧化溝脫氮除磷工藝
單級卡魯塞爾氧化溝有兩種形式：一是有缺氧段的卡魯塞爾氧化溝，可在單一池內實現部分反硝化作用，使用於有部分反硝化要求，但要求不高的場合。另一種是卡魯塞爾A/C工藝，即在氧化溝上游加設厭氧池，可提高活性污泥的沉降性能，有效控制活性污泥膨脹，出水磷的含量通常在2.0mg/l以下。以上兩種工藝一般用於現有氧化溝的改造，與標準的卡魯塞爾氧化溝工藝相比變動不大，相當於傳統活性污泥工藝的A/O和A2/O工藝。
2.4.3.合建式卡魯塞爾氧化溝
缺氧區與好氧區合建式氧化溝式美國EIMCO公司專為卡魯塞爾系統設計的一種先進的生物脫氮除磷工藝（卡魯塞爾2000型）。它的構造上的主要改進是在氧化溝內設置了一個獨立的缺氧區。缺氧區迴流渠的埠處裝有一個可調節的活門。根據出水含氮量的要求，調節活門張開程度，可控制進入缺氧區的流量。缺氧和好氧區合建式氧化溝的關鍵在與於對曝氣設備充氧量的控制，必須保證進入迴流渠處的混合液處於缺氧狀態，為反硝化創造良好環境。缺氧區內有潛水攪拌器，具有混合和維持污泥懸浮的作用。
在卡魯塞爾2000型基礎上增加前置厭氧區，可以達到脫氮除磷的目的，被稱為A2/C卡魯塞爾氧化溝。
四階段卡魯塞爾Bardenpho系統在卡魯塞爾2000型系統下游增加了第二缺氧池及再曝氣池，實現更高程度的脫氮。五階段卡魯塞爾Bardenpho系統在A2/C卡魯塞爾系統的下游增加了第二缺氧池和在曝氣池，實現更高程度的脫氮和除磷。
綜上所述，厭氧，缺氧與好氧合建的氧化溝系統可以分為三階段A2/O系統以及四、五階段Bardenpho系統，這幾個系統均是A/O系統的強化和反復，因此這種工藝的脫氮除磷效果很好，脫氮率達90%－95%。
另外，卡魯塞爾3000型氧化溝也有較好的脫氮除磷效果。在此不加以詳述。
2.4.4. 合建式一體化氧化溝
是指集曝氣、沉澱、泥水分離和污泥迴流功能為一體，無需建造單獨二沉池的氧化溝。這種氧化溝設有專門的固液分離裝置和措施。它既是連續進出水，又是合建式，且不用倒換功能，從理論上講最經濟合理，且具有很好的脫氮除磷效果。
一體化氧化溝除一般氧化溝所具有的優點外，還有以下獨特的優點：
①工藝流程短，構築物和設備少，不設初沉池、調節池和單獨的二沉池；
②污泥自動迴流，投資少、能耗低、佔地少、管理簡便；
③造價低，建造快，設備事故率低，運行管理工作量少；
④固液分離效果比一般二次沉澱池高，使系統在較大的流量濃度范圍內穩定運行。
一體化氧化溝的工藝特點見圖二：
氧化溝工藝 - 3 氧化溝工藝選擇的討論
1）提高中小城市污水治理率是今後污水治理領域的重點，對於規模小於10萬噸/天的中小型污水處理廠來說，氧化溝和SBR是首選工藝，目前總體來說應用最多的是氧化溝工藝，在氧化溝各種工藝中，考慮其各自的特點及污水脫氮除磷的要求，推薦中小城市使用較成熟的卡魯塞爾氧化溝.對於合建式一體化氧化溝，國內應用該工藝的污水廠已超過十餘座，其示範工程——四川新都污水處理廠己成功運行5年多，是未來氧化溝工藝發展的一個主要方向。
2）近年來，在氧化溝中嘗試使用各種綜合曝氣裝置，即採用曝氣器與水下混合器獨立運行，將氧化溝中的水流循環混合作用與曝氣傳氧作用區分開來，使氧化溝中交替出現缺氧與好氧狀態，已達到脫氮除磷目的，同時這種運行方式還能取得節能的效果。據報道，這種綜合曝氣系統已在國外得到應用，在國內也可嘗試並推廣採用這種綜合曝氣設備。
3）微孔曝氣氧化溝工藝即保留了氧化溝沿水流方向間斷曝氣和循環流動的特點，又克服了氧化溝因採用表面曝氣機而佔地面積大，充氧效率低，水流斷面流速不均，池底易沉澱等不足，不失為一種可推廣使用的工藝。
4）在土地十分緊張的地區，在取得較准確的設計參數的基礎上，可考慮使用立體式循環氧化溝。
5）在氧化溝工藝設計中，溝深的設計是一個很重要的問題，盡管水下推進器的使用使溝深有所提高，但也並非越大越好，因為有效水深的增加會引起能量模式的改變，從而需增加動力設備就不同，引起投資和運行費用的提高。不同地質情況，不同進水水質及處理要求，有不同的溝深要求。因此，每一個選用氧化溝工藝的污水廠，都因根據各種因素綜合分析以確定最佳的溝深。

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❸ 卡魯塞爾氧化溝工藝及流程！

中國高等學校教學資源網-卡魯賽爾氧化溝
http://www.cctr.net.cn/search_courseware_detail.asp?id=35403
北京市卡羅塞爾氧化溝工藝污水處理廠設計.doc
http://ishare.iask.sina.com.cn/f/8094554.html

我的畢業設計也是羅塞爾氧化溝工藝，我有具體的圖紙。

❹ 求某市污水處理廠設計 工藝氧化溝

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❺ 污水處理中的氧化溝工藝流程是怎樣的

Carrousel氧化溝工藝流程

由上圖可知，這是一個多溝串聯系統，進水與活性污泥混合後沿箭內頭方向在溝內作不停容的循環流動。Carrousel氧化溝採用垂直安裝的低速表面曝氣器，每組溝渠安裝一個，

均安裝在同一端，因此形成了靠近曝氣器下游的富氧區和曝氣器上游以及外環的缺氧區，這不僅有利於生物凝聚，還使活性污泥易於沉澱。BOD5去除率可達95～99%，脫氮效率約90%，除磷效率約為50%。
Carrousel氧化溝的表面曝氣機單機功率大，其水深可達5m以上，使氧化溝面積減少土建費用降低。由於曝氣機功率大，使得氧的轉移效率大大提高，平均傳氧效率至少達到達

2.1Kg/Kw.h。因此這種氧化溝具有極強的混合攪拌耐沖擊能力。當有機負荷較低時，可以停止某些氣器運行，以節約能耗。

氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態上不同於傳統的活性污泥法，它是一種首尾相連的循環流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化，最早的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，而是加以護坡處理的土溝渠，是間歇進水間歇曝氣的，從這一點上來說，氧化溝最早是以序批方式處理污水的技術。

❻ 生活污水一體氧化溝的處理工藝

小區污水不同於城市污水（常包括部分工業廢水），屬於生活污水范疇。其水質水量特徵可概括
為：水質水量變化較大，污染物濃度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，處理難度小。
小區污水的處理工藝依據小區污水排入水體的功能不同而異，常用處理方法有：化糞池、一級處理（初次沉澱池）、生物二級處理及二級處理後再經消毒回用等。由於小區污水處理水量較小，管理水平不高，所以，在工藝設計時盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以防止因污泥處理不善造成 二次污染 。目前，較為常用的處理工藝有：①污水→調節池→初次沉澱池→ 生物接觸氧化 池→二沉池→出水， 生物接觸氧化 是應用最廣泛的方法，主要優點是停留時間短、易掛膜，尤其適合設備化，埋地建設倍受環保公司及用戶青睞，但由於維修管理及設備防腐等方面的問題，近年來應用受到限制。但如果建成地下鋼筋混凝土形式，設置人員通道以便維修，此種地下建設方式在小區水處理中具有較大市場，但這種方式一般處理規模較小，每天排放污水量小於幾百噸的小區較為理想。對上千噸的小區污水處理，推薦採用地面建設方式，生物處理部分可採用接觸氧化，也可採用SBR或其改進型CASS工藝， 曝氣 方式建議採用低噪音的風機或水下 曝氣 機。②污水→調節池→混凝沉澱→過濾→出水，對處理程度要求不高，且水量較小時，可採用此工藝，具有佔地面積小，異味小，管理簡單等優點。另外，在好氧生物處理之前加上酸化水解，有利於降低能耗，提高系統的總去除率。生活小區通常有較大的綠地面積，如果把污水處理後回用於澆灌綠地、道路、沖洗汽車，應在上述處理出水後加上消毒或其它補充措施。
二、小區污水處理廠設計原則
1. 處理出水要求和處理程度
一般來說，不同小區對出水的要求差異較大。應根據我國《地面環境質量標准》（GB3838—88）和《污水綜合排放標准》（GB8978—96）的有關規定和當地環保部門的要求確定處理程度，以確保出水水質。如果出水採用土地處理法處理，則按土地處理法的要求計算；
2. 污水處理設施的設計和建設必須結合小區的整體規劃和建築特點，即外觀設計上要與小區建築環境相協調，以求美觀；
3. 在污水處理工藝上力求簡單實用，以方便管理；
4. 在高程布置上應盡量採用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節省用地；
5. 污水處理廠位置應盡可能位於小區下風向，與其它建築物有一定的距離，以減少對環境的影響；
6. 設備化，定型化，模塊化，施工安裝方便，運行簡易，設備性能穩定，
適合分期建設；
7．處理程度高，污泥產量少，並盡可能採用節能處理技術；
8．處理構築物對水力負荷和有機物負荷的適應范圍較大，使系統有較好的經受沖擊負荷的能力。
9．小區內的人口是逐漸增加的。因此，小區污水處理廠應按可預期的發展規劃作為流量設計的基礎。根據我國情況，可考慮採用20年的設計周期。
三、小區污水處理流程
根據小區廢水處理的原則，應選擇處理效果穩定、產泥少、節能的處理方法。小區系統中的各類建築物一般均建有化糞池，所以，化糞池應與污水處理方法相結合。
幾種常用的處理工藝：
（1）污水→格柵→調節池→提升泵→接觸氧化池→沉澱池→出水
（2）污水→格柵→調節池→提升泵→ 曝氣 池→沉澱池→出水
污泥迴流
（3）污水→格柵→調節池→提升泵→SBR池或CASS→出水
加葯
↓
（4）污水→格柵→調節池→提升泵→混凝沉澱→過濾→出水(物化方法)
回用工藝流程： 生物處理出水再經混凝過濾和消毒
在流程開始時一般要考慮設置均化池，這是因為小區在水質和水量上的變化都比城市污水處理廠大。均化池一般設在格柵以後。物化和生化處理是去除污染物的核心部分。
四、組合式污水處理廠或設備
組合式處理廠以裝配好的或易於組裝的標準定型設備部件出售。在國內埋地設備曾風靡一時，主要優點是施工快，不佔地面綠地，很多設計單位和用戶非常歡迎，設計人員選設備很簡單，而要設計污水處理廠工作量較大，所以，非常喜歡用設備化產品。環保公司製造設備利潤豐厚，而土建工程利潤較低，因此，企業大做廣告和公關。但是實際應用表明，確實存在不少問題，對設備的維修管理困難，對運行情況考核不便，單機處理水量有限，使用壽命等均有待時間驗證，因此，對埋地設備一直爭議很大，現在，埋地設備熱已經降溫。建於地下的可檢修、便於操作（有人員操作空間）污水處理設計方式應於推薦。上千噸的污水處理廠建議採用地上式。在水量不大，場地十分緊張時仍可考慮用埋地設備。埋地設備的確工藝流程一般均採用兩段接觸氧化和沉澱工藝，水力停留時間一般為2小時，污水進入設備前，先進行水量調節和提升。
五、SBR及CASS處理工藝的原理及參數選擇
(一)序批式活性污泥法(SBR)
SBR的核心是SBR反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一體。典型SBR工藝的一個完整運行周期由五個階段組成，即進水階段、反應階段、沉澱階段、排水階段和閑置階段。從第一次進水到第二次進水稱為一個工作周期。
從目前的污水好氧生物處理的研究、應用及發展趨勢來看，SBR稱得上簡易、快速、低耗的污水處理工藝。與連續式活性污泥法比較，SBR法具有以下特點：①SBR裝置結構簡單，運轉靈活，操作管理方便。②投資省，運行費用低。Ketchum等人的統計結果表明：採用SBR法處理小城鎮污水，要比用普通活性污泥法節省基建投資30%。③可抑制絲狀菌生長繁殖，不易發生污泥膨脹，污泥指數SVI較低，有利於活性污泥的沉澱和濃縮。④SBR處於好氧/厭氧的交替運行過程中，能夠在去除碳物質的同時實現脫氮除磷。⑤SBR處理工藝系統布置緊湊、節省佔地。⑥運行穩定性好，能承受較大的水質水量沖擊。⑦各項運行控制參數都能通過計算機加以控制，易於實現系統優化運行。
(三)周期循環 曝氣 活性污泥法(CASS工藝)
CASS（Cyclic Activated Sludge System ）工藝是近年來國際公認的處理生活污水及工業廢水的先進工藝。該工藝是在序批式活性污泥法（SBR）的基礎上，反應池沿長度方向設計為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，後部為主反應區，在主反應區後部安裝了可升降的自動撇水裝置， 曝氣 、沉澱、排水等過程在同一池子內周期循環運行，省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥迴流系統。

❼ 簡述氧化溝污水處理工藝

氧化溝一般採用延時曝氣，並增加了脫氮功能，它採用機械曝氣，一般不設初沉池和污泥消化池。由於氧化溝水深較淺（一般3m左右），流程較長，可以按照曝氣器前作為缺氧段與曝氣器後作富氧段的方式設計運行。提供兼氧菌與好氧菌交替作用的條件，達到脫氮的目的。

❽ 常用的城市污水處理工藝

常用的城市污水處理工藝：
一、氧化溝工藝（污水二級處理，適應全范圍）
二、A2/O工藝（污水二級處理，重在脫氮除磷）
三、活性污泥法工藝（污水二級處理，用在大型污水處理廠）
四、SBR工藝（污水二級處理，適用於間歇排放）
五、A/O工藝（污水二級處理，廣泛用於中小型城市）

❾ 【污水處理廠工藝流程設計計算】 污水處理廠基本流程

1概述

1.1 設計依據

本設計採用的主要規范及標准：

《城市污水處理廠污染物排放標准 （GB18918-2002） 》二級排放標准 《室外排水設計規范》（1997年版） （GBJ 14-87） 《給水排水工程概預算與經濟評價手冊》

1.2 設計任務書（附後）

2原水水量與水質和處理要求

2.1 原水水量與水質

Q=60000m3/胡攜d

BOD 5=190mg/L COD=360mg/L SS=200mg/L NH 3-N=45mg/L TP=5mg/L

2.2處理要求

污水排放的要求執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准：

BOD 5≤30mg/L COD≤100mg/L SS≤30mg/L NH 3-N ≤25（30）mg/L TP≤3mg/L

3污水處理工藝的選擇

本污水處理廠水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准，其污染物的最高允許排放濃度為：BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L；TP ≤3mg/L。

城市污水中主要污染物質為易生物降解的有機污染物，因此常採用二級生物處理的方法來進行處理。

二級生物處理的方法很多，主要分兩類：一類是活性污泥法，主要包括傳統活性污泥法、吸附—再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延時活性污泥法（氧化溝）、AB 工藝、A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝等。另一類是生物膜法，主要包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等工藝。任何工藝都有其各自的特點和使用條件。

活性污泥法是當前使用比較普遍並且有比較實際的參考數據。在該工藝中微生物在處理單元內以懸浮狀態存在，因此與污水充分混合接觸，不會產生阻塞，對進水有機物濃度的適應范圍較大，一般認為BOD 5在150—400 mg/L之間時，都具有良好的處理效果。但是傳統活性污泥處理工藝在處理的多功能性、高效穩定性和經濟合理性方面已經難以滿足不斷提高的要求, 特別是進入90年代以來, 隨著水體富營養化的加劇, 我國明確制定了嚴格的氨氮和硝酸鹽氮的排放標准, 從而各種具有除磷、脫氮功能的污水處理工藝:如 A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝、氧化溝等污水處理工藝得到了深入的研究、開發和廣泛的應用, 成為當今污水處理工藝的主流。

該地的污水中BOD 5 在190 mg/L左右, 要求出水BOD 5低於30mg/L。在出水的水質中,

不僅對COD 、BOD 5、SS 去除率都有較高的要求, 同時對氮和磷的要求也進一步提高. 結合具體情況在眾多的污水處理工藝中選擇了具有良好脫氮除磷效果的兩種工藝—CASS 工 藝和Carrousuel 氧化溝工藝進行方案技術經濟比較。

4污水處理工藝方案比選

4.1 Carrousuel氧化溝工藝(方案一)

氧化溝時二十世紀50年代由荷蘭的巴斯維爾開發，後在歐洲、北美迅速推廣，80年代中期，我國部分地區也建造了氧化溝污水處理工程。近幾年來，處理廠的規模也發展到日處理水量數萬立方米的工業廢水及城市污水的大、中型污水處理工程。

氧化溝之所以能在近些年來褲孝伏得到較快的發展，在於它管理簡便、運行穩定、流程簡單、耐慎局沖擊負荷、處理效果好等優點，特別是氧化溝具有特殊的水流混合特徵，氧化

溝中的曝氣裝置只設在某幾段處，溶解氧濃度較高，理NH 3-N 效果非常好，同時由於存在厭氧、好氧條件，對污水中的磷也有一定的去除率。

氧化溝根據構造和運行方式的不同，目前較多採用的型式有「Carrousel 型氧化溝」、「Orbal 型氧化溝」、「一體化氧化溝」和「交替式氧化溝」等，其中，由於交替式氧化溝要求自動化水平較高，而Orabal 氧化溝因水深較淺，佔地面積較大，本報告推選Carrousel 氧化溝作為比選方案之一。

本設計採用的是Carrousel 氧化溝工藝. 其工藝的處理流程圖如下圖4-1所示: `

圖4-1 Carrousel氧化溝工藝流程圖

4.1.1污水處理系統的設計與計算

4.1.1.1進水閘門井的設計

進水閘門井單獨設定, 為鋼筋混凝土結構。設閘門井一座, 閘門的有效面積為1.8m 2, 其具體尺寸為1.2×1.5 m,有效尺寸為1.2 m×1.5 m×4.5 m。設一台矩形閘門。當污水廠正常運行時開啟, 當後序構築物事故檢修時, 關閉某一閘門或者全部關閉, 使污水通過超越管流出污水處理廠。

4.1.1.2 中格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數:設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.02m,格柵傾角α=60°，建議格柵數為2，一備一用。

Q max sin α0. 652⨯sin 60

=≈68個 n =

Nbhv 0. 02⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度:設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(68-1)+0.02×68=2.03≈2.00m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.60m,其漸寬部分的展開角

α1=20（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 12. 0-1. 6

=≈0.56m 2tg α12tg 20



(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 56==0.28m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 02⎭

43

=0.103m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.103+0.3≈0.9m

(7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1



tg 60

0. 5+0. 3

=2.8m

tg 60

=0. 56+0. 28+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為20mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=3. 29m 3/d＞0.2 m3/d =

1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

圖4-2 格柵計算示意圖

4.1.1.3細格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數：設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.006m,格柵傾角α=600，格柵數為2。

Q max 0. 652⨯sin 60

=≈109個 n =

Nbhv 2⨯0. 006⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度：設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(109-1)+0.006×109=1.73≈1.75m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.6m,其漸寬部分的展開角α1=20

（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 11. 75-1. 60

=≈0.22m 2tg α12tg 20

(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 22

==0.11m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 006⎭

43

=0.51m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.3+0.51≈1.3m (7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1

tg 60

0. 5+0. 3

=2.41m

tg 60

=0. 22+0. 11+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為6mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=1. 65m 3/d＞0.2 m3/d =

2⨯1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

4.1.1.4 曝氣沉砂池的設計與計算

本設計採用曝氣沉砂池是考慮到為污水的後期處理做好准備。建議設兩組沉砂池一備一用。其計算簡圖如圖4-3所示。具體的計算過程如下：

(1)池子總有效容積：設t=2min,

V=Q max t ×60=0.652×2×60=78 m3

(2)水流斷面積：

A=

Q max 0. 652

==9.31m2 0. 07v 1

沉砂池設兩格，有效水深為2.00m ，單格的寬度為2.4m 。

(3)池長：

V 78L===8.38m，取L=8.5 m A 9. 31

(4)每格沉砂池沉砂斗容量：

V 0=0.6×1.0×8.5=5.1 m

(5)每格沉砂池實際沉砂量：設含砂量為20 m3/106 m3污水，每兩天排一次，

3

20⨯0. 652

⨯86400⨯2=1.13〈5.1 m3

6

10⨯2

(6)每小時所需空氣量：設曝氣管浸水深度為2.5 m，查表得單位池長所需空氣量為28 m3/(m·h),

q=28×8.5×(1+15%)×2=547.4 m3

圖4-3 曝氣沉砂池計算示意圖

4.1.1.5 厭氧池的設計與計算

4.1.1.5.1 設計參數

設計流量為60000 m3/d，設計為兩座每座的設計流量為30000 m3/d。 水力停留時間：

T =2h 。

污泥濃度：

X =3000mg/L

污泥迴流液濃度：

V 0"=

X R =10000 mg/L

4.1.1.5.2 設計計算 (1)厭氧池的容積：

V =QT =30000×2/24=2500 m3

(2)厭氧池的尺寸：

水深取為h =5,則厭氧池的面積：

V 2500A ===500 m2。

h 5

厭氧池直徑：

D =

4A

π

=

4⨯500

=25 m。 3. 14

考慮0.3的超高，故池總高為H =h +0. 3=5.3 m。 (3)污泥迴流量的計算 迴流比計算：

R =

X

=0.42

X R -X

污泥迴流量：

Q R =RQ =0.42×30000=12600 m/d

4.1.1.6 Carrousel氧化溝的設計與計算

氧化溝，又被稱為循環式曝氣池，屬於活性污泥法的一種。見圖4-4氧化溝計算示3

4.1.1.6.1設計參數

設計流量Q=30000m3/d設計進水水質BOD 5=190mg/L； COD=360mg/L；SS=200mg/L；NH 3-N=45mg/L；污水水溫T =25℃。

設計出水水質BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L； TP ≤3mg/L。

污泥產率系數Y=0.55; 污泥濃度（MLSS ）X=4000mg/L;揮發性污泥濃度（MLVSS ）X V =2800mg/L; 污泥齡θc =30d; 內源代謝系數K d =0.055. 4.1.1.6.2設計計算

(1)去除BOD

氧化溝出水溶解性BOD 濃度S 。為了保證沉澱池出水BOD 濃度S e ≤30mg/L,必須控制所含溶解性BOD 濃度S 2，因為沉澱池出水中的VSS 也是構成BOD 濃度的一個組成部分。

S=Se -S 1

S 1為沉澱池出水中的VSS 所構成的BOD 濃度。

S 1=1.42(VSS/TSS)×TSS ×(1-e-0. 23⨯5) =1.42×0.7×20×(1-e-0. 23⨯5)

=13.59 (mg/L)

S=20-13.59=6.41(mg/L)

好氧區容積V 1。好氧區容積計算採用動力學計算方法。

V 1=

Y θc Q (S 0-S )

X V (1+K d θc )

=

0. 55⨯30⨯30000⨯(0. 16-0. 00641)

2. 8⨯(1+0. 055⨯30)

=10247m 3

好氧區水力停留時間：t=剩餘污泥量∆X

Y

∆X=Q (S 0-S ) +Q (X 0-X 1) -QX e

1+K d θc

V 110247⨯24==8.20h

30000Q

=2096（kg/d）

去除每1kgBOD 5所產生的干污泥量=

∆X

=0.499（kgD S /kgBOD5）。

Q (S 0-S )

(2)脫氮

需氧化的氨氮量N 1。氧化溝產生的剩餘污泥中含氮率為12.4%，則用於生物合成的總氮量為：

0. 124⨯769. 93⨯1000N 0==3.82(mg/L)

25000

需要氧化的氨氮量N 1=進水TKN-出水NH 3-N-生物合成所需要的氨N 。

N 1=45-15-3.82=26.18(mg/L)

脫氮量NR=進水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=45-20-3.82=21.18(mg/L) 脫氮所需要的容積V 2

脫硝率q dn(t)= qdn(20)×1.08(T-20)=0.035×1.08(14-20)=0.022kg 脫氮所需要的容積:

V 2=

脫氮水力停留時間t 2:

QN r 30000⨯21. 18

==10315 m3 q dn X v 0. 022⨯2800

t 2 =

氧化溝總體積V 及停留時間t:

V 2

=8.25 h Q

V=V1+V2=10247+10315= 20562m3

t=V/Q=16.45 h

校核污泥負荷N =

QS 025000⨯0. 16

==0.083[kgBOD 5/(kgMLVSS ∙d )] XV 2. 8⨯17135

(3)氧化溝尺寸：取氧化溝有效水深為5m ，超高為1m ，氧化溝深6m 。

V

=20562/5=4112.4m 2 h

單溝寬10m ，中間隔牆寬0.25m 。則彎道部分的面積為：

2⨯10+0. 2523π()

3⨯10+3⨯0. 252A 1=+() π⨯10=965.63m

22

直線段部分的面積:

氧化溝面積為A=

A 2=A -A 1 =4112.4-965.63=3146.77 m2

單溝直線段長度：

L=

A 23146. 77

==78.67m ，取79m 。 4⨯104⨯b

進水管和出水管：污泥迴流比R=63.4%，進出水管的流量為：Q 1=(1+R ) Q =1.634×

30000m /d=0.568 m /s，管道流速為v =1.0m/s。

3

3

則管道過水斷面：

A=

管徑d=

Q 0. 568==0.568m 2 v 1

4A

π

=0.850m, 取管徑850mm 。

校核管道流速：

v=

(4)需氧量

Q

=0.94m A

實際需氧量：

AOR=D1-D 2-D 3+D4-D 5

去除BOD 5需氧量：

D 1=a "Q (S 0-S ) +b "VX =7754.03(kg/d) （其中a "=0.52，b "=0.12）

剩餘污泥中BOD 5需氧量：

D 2=1. 42⨯∆X 1=1131.64(kg/d)

剩餘污泥中NH 3-N 耗氧量：

D 3=4. 6⨯0. 124⨯∆X =454.57(kg/d) （0.124為污泥含氮率）

去除NH 3-N 的需氧量：

D 4=4.6×（TKN-出水NH 3-N ）×Q/1000=3450(kg/d)

脫氮產氧量：

D 5=2.86×脫氮量=1514.37(kg/d)

AOR= D1-D 2-D 3+D4-D 5=8103.45(kg/d)

考慮安全系數1. 2，則AOR=8103.45×1. 2=11344.83(kg/d) 去除每1kgBOD 5需氧量=

AOR

Q (S 0-S )

11344. 83

25000⨯(0. 16-0. 00641)

=

=2.95（kgO 2/kgBOD5）

標准狀態下需氧量SOR

SOR=

AOR ∙C S (20)

α(βρC S (T ) -C ) ⨯1. 024

(T -20)

（C S （20）20℃時氧的飽和度，取9.17mg/L；T=25℃；C S(T)25℃時氧的飽和度，取 8.38mg/L；C 溶解氧濃度，取2 mg/L；α=0.85；β=0.95；ρ=0.909）

SOR=

11344. 83⨯9. 17

=20764.89(kg/d) (25-20)

0. 85⨯(0. 95⨯0. 909⨯8. 38-2) ⨯1. 024

∆SOR

=5.41（kgO 2/kgBOD5）

Q (S 0-S )

去除每1kgBOD 5需氧量=

曝氣設備的選擇：設兩台倒傘形表面曝氣機，參數如下： 葉輪直徑：4000mm ；葉輪轉速：28R/min；浸沒深度：1m ； 電機功率：210KW ；充氧量：≥2.1kgO 2/(kW·h)。

4.1.1.7二沉池的設計與計算

其計算簡圖如圖4-5所示

4.1.1.7.1設計參數

Q max =652 L/s=2347.2 m 3/h;

氧化溝中懸浮固體濃度 X =4000 mg/L;

二沉池底流生物固體濃度 X r =10000 mg/L;

污泥迴流比 R=63.4%。

4.1.1.7.2 設計計算

(1) 沉澱部分水面面積 F 根據生物處理段的特性，選取二沉池表面負荷q=0.9m3 /(m2·h), 設兩座二次沉澱池 n =2.

F =Q max 2347. 22==1304(m) nq 2⨯0. 9

(2)池子的直徑 D

D =4F

π=4⨯1304

π=40. 76(m)，取D =40m 。

(3)校核固體負荷G

24⨯(1+R ) QX 24⨯（1+0. 634）⨯30000⨯4000G == F 1304

=141.18 [kg/(m2·d)] (符合要求)

(4) 沉澱部分的有效水深h 2 設沉澱時間為2.5h 。

h 2=qt =0.9×2.5=2.25 (m)

(5) 污泥區的容積V

V =2T (1+R ) QX 2⨯2⨯(1+0. 634) ⨯30000⨯4000 =24⨯(X +X r ) 24⨯(10000+4000)

=1945.2 (m3)

(6)污泥區高度h 4

污泥斗高度。設池底的徑向坡度為0.05，污泥斗底部直徑D 2=1.6m，上部直徑D 1=4.0m，傾角為60°，則：

"= h 4D 1-D 24. 0-1. 6⨯tg 60°=2.1(m) ⨯tg 60°=22

11

V 1=2)πh 1"⨯(D 12+D 1D 2+D 2

12=13.72 (m3)

圓錐體高度

""＝h 4D -D 140-4⨯0. 05＝0.9(m) ⨯0. 05＝22

V 2=

=

豎直段污泥部分的高度 ""πh 412⨯(D 2+DD 1+D 12) ⨯(402+40⨯4+42) =418.25(m3) π⨯0. 912

"""=h 4V -V 1-V 21945. 2-13. 72-418. 25==1.16(m) 1304F

"+h 4""+h 4"""=2.1+0.9+1.16=4.16(m) 污泥區的高度h 4=h 4

沉澱池的總高度H 設超高h 1=0.3m，緩沖層高度h 3=0.5m。

則 H =h 1+h 2+h 3+h 4=0.3+2.25+0.5+4.16=7.21m

取H =7.2 m

4.1.1.8接觸池的設計與計算

採用隔板式接觸反應池。其計算簡圖如圖4-5所示。

水力停留時間：t=30min

12

平均水深：h =2.4m。

隔板間隔：b=1.5m。

池底坡度：3%

排泥管直徑：DN=200mm。

4.1.1.8.2設計計算

接觸池容積：

V =Qt =0.652×30×60=1174 m 3

水流速度：

v =Q 0. 652==0. 18 m/s hb 2. 4⨯1. 5

表面積：

Q 1174==489. 2 m2 h 2. 4

廊道總寬度：隔板數採用10個，則廊道總寬度為B=11×b=11×1.5=16.5m。 接觸池長度：

F 489. 2L ===29.6m取30m 。 B 16. 5

水頭損失，取0.4m 。 F =

13