#卡魯塞爾氧化溝處理某城市污水的工藝設計

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1、深圳市布吉污水處理廠工藝設計 資源環(huán)境學院 環(huán)境工程專業(yè) 高懸 指導老師：王應軍 摘 要 ：本文介紹卡魯塞爾氧化溝處理城市污水的工藝設計，其工藝特點是能夠讓出水 BOD 穩(wěn)定在 20mg/L 以內。進水水質 COD=300mg/L，BOD=200mg/L ，SS=200mg/L， NH3-N=30 mg/L ， TP=2 mg/L ；出水水質 COD<60mg/L ， BOD<20mg/L ， SS<20mg/L， NH3-N<15 mg/L, TP<1 mg/L。根據(jù)工藝設計原則和進出水水質對整個工藝流程和主要構筑 物進行初步設計。 關鍵詞 ：卡魯塞爾；氧化溝；工藝設計；城市污

2、水處理 The Process Design of Buji Sewage Treatment Plant in Shenzhen Source and Environment College Environment Engineering Gao Xuan Academic advisor: Wang Yingjun Abstract: The paper introduce the process design of Carrousel Oxidation Ditch in municipal sewage treatment. The Technology Features is th

3、at it can keep the BOD of effluent below 20mg/L.The influent quality: COD=300mg/L,BOD=200mg/L,SS=200mg/L,NH 3-N=30mg/L, TP=2mg/L.The effluent quality: COD=30mg/L,BOD=20mg/L,SS=20mg/L,NH 3-N<15mg/L, TP<1mg/L.According to the principles of the process design and the water access, the passage give the

4、preliminary design to the entire process and major structures. Keywords: Carrousel; Oxidation ditch; Process design; Municipal sewage treatment 、尸■ 、 亠 前言 目前,一般的城市生活污水處理工藝多采用普通活性污泥法、 SBR 法以及生物膜法等。 本文考慮到現(xiàn)在的城市污水的復雜性,由于人們生活中的洗滌會使用一些含磷洗滌劑,使 污水中有不少的磷；其次,沖廁的污水沒有和其它污水進行分流,使得污水中總氮含量有 所增加；另外,城市排水系統(tǒng)的不健全,沒有

5、完全建立分流制排水系統(tǒng),工業(yè)污水與生活 污水相互混雜，導致污水水質變化較大。普通的活性污泥法不能夠有效的去除 N和P,而 生物膜法處理大流量的污水,其抗沖擊負荷不高,且基礎投資較大。為找到一個既在技術 上可行又在經(jīng)濟合理的方法，本文采用CarrouseI氧化溝活性污泥法，它既可以有效降低污 水的COD、BOD，又可以有效去除總N。文章主要從工藝方案的比選、工藝流程的確定、 各構筑物尺寸的設計計算、污泥的消化處置以及本工藝的技術經(jīng)濟指標等諸多方面進行設 計和計算。 1 總則 1.1 設計原則 （1） 處理工藝符合最佳適用技術（即技術上可行，經(jīng)濟上合理）和清潔生產(chǎn)的基本要 求。 （2）

6、建設項目符合國家和地方的環(huán)境法律法規(guī)的有關規(guī)定。 （3） 廠址的選擇符合城市發(fā)展規(guī)劃的布局。 （4） 各處理單元構筑物的平面布置應根據(jù)各構筑物的功能要求和水力要求， 結合地形 和地質條件，確定其在廠區(qū)內的平面排列和布局的合理通暢，以節(jié)省占地。 （5） 輔助建筑物的面積或規(guī)模應符合有關規(guī)定。 （6） 設備選型和價格經(jīng)濟合理。 （7） 設計中盡量選用低噪聲的動力設備， 產(chǎn)生臭氣或者噪聲的設備或構筑物應加蓋處 理，防止二次污染。 1.2 設計依據(jù) （1）《中華人民共和國環(huán)境保護法》 （2） 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 （ GB 18918-2002） （3） 《中華人民共和國

7、水污染防治法》 （4） 《水處理工程師手冊》 （5） 《污水處理廠工藝設計手冊》 （6） 《環(huán)保機械產(chǎn)品手冊》 （7） 《給排水設計手冊》及有關設計規(guī)范 （8） 《建筑結構設計統(tǒng)一標準》 （9）《混凝土結構設計規(guī)范》 （10）《建設項目環(huán)境保護環(huán)境管理條例》 （11） 《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》 （GJ 31-89） （12） 《全國市政工程投資估算指標》 （13）《給水排水設計手冊 第10冊技術經(jīng)濟》 （ 14）《城市污水處理及防治技術政策》建城 [2000]124 號 (15)《城市污水處理工程項目建設標準》建城 [2001]77號 1.3設計范

8、圍 本文根據(jù)國內污水處理工藝技術的研究發(fā)展現(xiàn)狀， 確定了經(jīng)濟可靠的carrousel氧化溝 工藝來處理城市污水。文章主要對carrouseI氧化溝工藝主要污水處理構筑物和污泥消化池 進行初步設計，確定各構筑物的基本尺寸、主要設備的選型、基本建設投資、運行成本概 算和整個污水處理廠的平面布置等情況。另外，文章的最后還提出工藝和技術方面的改進 措施。 2工程概況 該污水處理廠位于深圳市鹽田區(qū)布吉鎮(zhèn)， 廠區(qū)離城鎮(zhèn)中心距離約2000m，靠近深圳河。 污水廠出水的直接受納水體為深圳河，再由深圳河流入珠江，最終流入南海。布吉鎮(zhèn)常住 人口數(shù)約為400000人，按照每人每天排放污水150L計算，日處

9、理水量60000m3/d。主體 構筑物占地約57000m2，其他附屬建筑物占地面積約 60000m2，構筑物實際占地約26400m2， 綠化占地面積約50000m2 (占總面積的30%左右)；總投資約9681萬元，其中設備投資約 1035萬元，土建投資約7440萬元，綠化及其他費用約1500萬元。污水廠出水水質達到國 家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 GB18918-2002 —級B排放標準。處理成本為0.59 元 /m3。 3 3 該城市污水處理廠的最大設計污水量 Qmax = 86000m /d (1.0 m /s)，污水平均流量為 3 3 3 3 60000 m /d (0.

10、69 m /s),最小設計污水量 Qmin = 30000 m /d (0.35 m /s),流量變化系數(shù) Kz =1.3。進水水質 COD=300 mg/L，BOD=200mg/L，SS=200mg/L,按照污水排放標準要求 出水水質 COD=60 mg/L，BOD<20mg/L，SS<20mg/L。 3工藝設計 3.1污水排放執(zhí)行標準 根據(jù)設計要求和國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 GB18918-2002一級B排放 標準，列出污水處理廠設計進、出水水質如表如表 1: 表1設計進出水水質表 項目 COD Cr BOD 5 SS NH3-N TP 進水水質/mg/

11、L 300 200 200 30 2 出水水質/mg/L GB18918-2002 一級B排放標準 V 60 V 20 V 20 V 15 V 1 3.2工藝流程的選擇和布置 工藝方案的比選 321.1氧化溝工藝簡介 污水進入工藝系統(tǒng)，經(jīng)格柵除污機去除浮渣，再經(jīng)沉砂池將污水中的砂粒沉降后用砂 水分離裝置分離，上清夜進入氧化溝主體生物處理構筑物。氧化溝可以采用轉刷或者轉碟 曝氣。其BOD去除率高達93%以上，COD去除率為90%以上，NH3-N和TP的去除率分 別是80%和65%以上。由于其采用循環(huán)式曝氣，實際處理水量相當于普通活性污泥法的 5~6 倍。氧

12、化溝出水經(jīng)二沉池沉淀后，上清夜 BOD穩(wěn)定在20mg/L以下，污泥經(jīng)過回流至氧化 溝進水口與沉沙池出水共同進入氧化溝混合，如此循環(huán)。出水若需達到更高要求，必須進 行消毒處理后方能排放。以下為氧化溝的主要性能參數(shù)： BOD-SS 負荷 0.03~0.05 kgBOD5/(kgMLSS d),污泥回流比 100%，污泥停留時間 24h, 3 2 表面負荷15m /(m d)，水力停留時間4.0h,BOD去除率93%以上，出水BOD穩(wěn)定在20mg/L 以下，抗水量、濃度變化能力強，水溫變化影響小，容易實現(xiàn)脫氮且效率高，在國內沿海 地區(qū)應用廣泛，占地面積大，建設費相對較高。 污水處理工藝的比較

13、 根據(jù)污水處理方式的影響因素，采用列表比較法。具體比較項目和工藝見表 2。 表2污水處理工藝方式比較 序號 項目 標準活性污泥法 生物轉盤法 氧化溝法 延時曝氣法 接觸曝氣法 SBR法 1 BOD去除率 △ X ◎ ◎ ◎ △ 2 抗負荷變化能力 △ △ O O O △ 3 污泥膨脹的控制 △ O O △ O X 4 污泥回流設備 △ O △ △ O O 5 污泥量 △ O ◎ ◎ O △ 6 氣溫、水溫的影響 O X O O O O 7 日常操作難易 △ O O O

14、 O △ 8 設備的可靠性 O X O O △ X 9 噪聲 O O O O O O 衛(wèi)生 O O O O O O 美觀 O O O O O O 10 設施面積 O △ △ △ O ◎ 11 能耗 △ ◎ O X O ◎ 12 脫氮運行 △ O ◎ O O O 13 工程應用實績 O △ O O △ O 3 適 Q<1000m /d O ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 用 Q<5000m 3/d O O ◎ ◎ O O 性 Q<

15、10000m3/d ◎ O ◎ ◎ O △ 3 Q>10000m /d ◎ △ O △ △ X 14 維護管理費 △ O O △ O O 15 建設費 △ X △ △ △ O 16 綜合評價 △ X ◎ ◎ △ O 注：◎為優(yōu)良 O為良好 △為一般 X為差 由上表可以很明顯的看出氧化溝工藝在處理較大水量的城市生活污水時，與其他幾個 工藝相比，無論從處理能力還是經(jīng)濟指標的綜合性能看，都具有較大的優(yōu)勢，所以采用氧 化溝工藝是經(jīng)濟可行的。 工藝流程布置 由上面的工藝方式比較，可以采用氧化溝工藝，本例采用卡魯塞爾式

16、（ Carrouse）氧 化溝，曝氣方式采用轉碟延時曝氣。因為氧化溝工藝的循環(huán)水量是設計水量的 30~60倍， 所以此工藝可以不設初次沉淀池。由于氧化溝工藝所產(chǎn)生的污泥含有的揮發(fā)性物質濃度較 大，必須進行穩(wěn)定化處理，讓揮發(fā)性物質降低到40%以下即可認為污泥已經(jīng)達到穩(wěn)定狀態(tài)。 本例采用厭氧消化方式進行污泥的穩(wěn)定化處理。氧化溝工藝流程圖見下圖 3-1: 回流污泥 圖1工藝流程圖 平面布置 總平面布置原則 廠區(qū)的總平面布置主要包括：污水處理廠廠址的選擇；各種構（建）筑物的平面定位; 各種線管、管道及渠道的平面布置；各種管道交叉位置；道路、綠化、圍墻及輔助建筑物 的布置等。所有廠

17、區(qū)的平面布置因該符合以下要求。 ① 按功能分區(qū)，配置得當。主要是對生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)管理等各部分的布置，要做 到分區(qū)明確、配置得當，而又不過分獨立分散。 ② 功能明確，布置緊湊。保證生產(chǎn)需要，結合地形、地質、土方結構和施工等因素全面 考慮。布置時力求減少占地面積，減少連接管長度，便于操作和管理。 ③ 順流排列，流程簡捷。 ④ 構（建）筑物布置應注意風向和朝向。 ⑤ 必要時應預留適當余地，考慮擴建和施工的可能性。 ⑥ 充分利用地形，平衡土方，降低工程費用。將排放異味，有害氣體的構（建）筑物布 置在居住與辦公場所的下風向；為保證良好的自然通風條件，建筑物布置應考慮主導風向 323.

18、2總平面布置結果 根據(jù)污水處理廠的平面布置要求和規(guī)范，本污水處理廠的平面布置見圖 3-2。 15 15 15 II 15 17 II II II 15 II 15 20 圖2平面布置圖 編號 名稱 1 宿舍 2 食堂及活動屮心 -3~ 維修機房 4 化驗樓 辦公樓 ~6~ 配電房 砂水分離器 ~8~ 泵房 9 格柵 10 沉砂池 11 氧化溝 12 二沉池 13 氯庫 14 接觸池 15 污泥消化池 16 污泥堆肥場 17 污泥脫水機房 18 停車場 19 門衛(wèi) 20 未開發(fā)場

19、地 3.3構筑物的尺寸設計 根據(jù)工藝流程圖，計算確定流程中的主要構筑物的尺寸并選擇所需要的主要設備 格柵 由設計要求知qmax=1.0m3/s，Kz=1.3，由于污水量較大，設計兩個并聯(lián)的柵條槽，每個 柵槽通過的最大水量 Qmax=0.5 m3/s。柵槽內設置一道細格柵，柵條間距 b=20mm h i h ?H ? * H -w (1)柵條間隙數(shù)n 設柵前水深h= 0.5m,過柵流速v= 0.9m/s，柵條間距b = 20mm,格柵傾角 a60° 則柵條數(shù) Qmax sin： 0

20、.5 、sin 60 條 — 52( 條 ) bhv 0.02 0.5 0.9 (2)柵槽寬度B 設柵條寬度s= 0.01m B= s (n-1) +bn= 0.01 (52-1) +0.02 g2=1.55(m) (3)進水渠道漸寬部分長度 設進水渠寬B1 = 0.80m,漸寬部分展開角 如=20°° 2 tan :-1 2 tan 20 03(m) (4) 出水渠道漸窄部分長度12 |2 丄=^^ = 0.52(^) 2 2 (5) 過柵水頭損失h2 設柵條為銳邊矩形斷面，取k=3 R f s 1 - h2 =kQ 一 | ——sin 口 =3漢

21、 2.42 漢 lb 丿 2g 漢sin 60 =0.10m 0.02 2 9.81 (6) 柵后槽總高度H 取柵前渠道超高h1 = 0.3m, 柵前槽高 H1=h+h1 = 0.5+0.3= 0.8 (m) 柵后槽總高度 H= H 1+ h 2=0.8+0.1=0.9 (m) (7) 柵槽總長度L L ￡ 0.5 1.0 丨2 - tan ot -1.03 1.5 0.52 tan 60 =3.51(m) (8) 每日柵渣量W 取 w=0.075m3/i03m3 W Qmaxw 21000 86000 0.075 -1.3 1000

22、 = 4.96m3/d>0.2m3/d 適宜采用機械清渣。 平流式沉砂池 共設池子個數(shù)N=5,每個池子格數(shù)n = 2, 設水力停留時間t=30s，沉砂停留時間T= 2d, 每格寬b = 0.6m，每一分格有2個沉砂斗。 城市污水沉砂量X=30m3/106m3。具體設計 如下。 欄桿 (1) 池長L 設 v= 0.25m/s, t= 30s L = v t =0.25 30 = 7.5(m) (2) 水

23、流斷面積A (3) 池總寬度B 設池子個數(shù)N=5,每個池子格數(shù)n=2,每格寬b= 0.6m，貝U B=Nn b=5>2X).6=6.0m (4) 有效水深h2 A 4 h2 0.67( m) B 6 (5) 貯砂斗所需容積V 設停留時間T= 2d,城市污水沉砂量X=30m3/106m3,則 V _CUXT3640\1.030<2X864003 99肩 kz 1(f 1.310 (6) 每個沉砂斗容積V0 設每一分格有2個沉砂斗，共5個沉砂池，每個沉砂池有兩個分格，則 V 3.99 3 V) 0.20(1) N n 2 5 2 2 (7) 沉砂斗各部分尺寸

24、 設斗底寬a1=0.5m，斗高h3‘ =0.35m,斗壁傾角 a 55°則砂斗上口寬 tg: a—2 0.35 0.5=1.0(m) tg55 復核沉砂斗容積 圖5沉砂斗計算圖 V' = h3 (3 S2 0.35 (0.52 1.02 、0.52 1.02 ) = 0.2( m3) 3 3 符合要求。 (8) 沉砂室高度h3 采用重力排砂，設池底坡度i=0.06,坡向砂斗， L-2a-0.2 12= 0.5 (7.5-2 1.0-0.2) =2.65(m) 2 h3=h3 0.06 l2 =0.35 0.06 2.

25、65 =0.51(m) (9) 沉砂池總高度H 設超高h1=0.3m H = h,① h^ 0.3 0.67 0.5仁 1.92m (10) 驗算最小流速Vmin 在最小流速時，只用兩池工作(n= 2) Vmin 0.35 2 2 0.67 0.6 =0.22(m/s) 0.15m/s 符合要求 3.3.3 carrousel 氧化溝 假設沉砂池出水BOD=200mg/L,氧化溝出水BOD=20mg/L。 圖6氧化溝計算圖 (1) 氧化溝所需容積V 設污泥負荷 Ns=0.06kgBOD5/(kgMLSS d) 污泥回流比R

26、=100%，污泥回流濃度 XR=6000mg/L (6kg/m3) 混合液污泥濃度 3100 mg /l 1 100% 7 ss Xr R 200 6000 100% X 二 1 + R 氧化溝所需容積 x/ Q(L°-Le) V 二 NsX =60000(200 -20)=58065曲) 0.06 3100 (2) 氧化溝平面尺寸的確定 設池數(shù)為兩個，則每個池子的容積 V0為: 3 V=V/2=0.5 >8065=29032(m) 設池寬w=13m，池深h=4.5m,超高h1=0.5m (采用曝氣轉碟曝氣)，則池長為 2 2 ,V°-3「：

27、whc 29032 -3二 13 4.5 l _ 3w 3 13 = 132( m) 4wh 4X13X4.5 所以氧化溝的工藝尺寸為：132m (長)>52m (寬)>5m (高)>2 (池數(shù)) (3) 校核 氧化溝有效容積: V' =6 4 l -3w wh 3二w2h = 28926(m3) BOD-SS 負荷: ? 60000 180 0.06kgBOD 5/(kgMLSS? d) VX 58065 3100 =0.06kgBOD5/(kgMLSS d)(在 0.03~0.15范圍之間) 容積負荷: Nv QL。 60000 200 10 V 58065

28、 -=0.21kgBODs/(mtd) (在0.2~0.4范圍之間) 水力停留時間: 24V -Q 24 58065 -23.2(h) 60000 (在10~48小時之間) X -ss R ' XR-X 6000 -3100 污泥回流比: 3100 -200 1.0 在 50%~100%之間) 污泥齡: VX 58065 3100 760 — -1210(kg/h) 760 24 R 15(d) 200 60000 (在10~20天去除BOD并消化) (4) 曝氣設備必要需氧量(SOR 設去除IkgBO

29、D需氧2kg，則每天實際需氧量 AOR=LrXQ>2= (200-20) X10-3>60000>2=21600kg/d 標準條件下必須的供氧量(SOR (AORGw 蘭 760= 1 1.024七節(jié):CCS -CA) p 24 21600 匯 8.84 20 _20 1.024 0.93 (0.97 8.84- 1.5) CsW=8.84mg/L, CS=8.84mg/L (假設水溫為 20C), CA=1.5mg/L; a 0-修正系數(shù)，利用延時曝氣法 0=0.93, 3=0.97; P—當?shù)卮髿鈮簭?，P=760mmHg。 由于有2個氧化溝池子，每個池子每小時需氧量為

30、 SOR 1209 (SOR)0 605 kg/h 選用ZD型轉碟曝氣機，ZD-12型(電機功率37kw) 8臺X2池 轉碟安裝間距， 4(1 -3w) 3二 w t D 62( m) 8 輻流式二次沉淀池 最大設計流量Qmax=3750m3/h，設混合液懸浮固體濃度 Nw=3100mg/L,回流污泥濃度 Cu=6000mg/L，污泥回流比R=1.0,因為氧化溝為延時曝氣方式，所以二沉池設計參數(shù)可按 延時曝氣參數(shù)選擇。 圖7輻流式二次沉淀池計算圖 ⑴沉淀部分水面面積F' 設池數(shù)n=2，表面負荷q'=1.0m3/(m2 h)，則水面面積為: nq 3750 2 1.0

31、 = 1875(m2) (2) 沉淀池直徑D 取直徑D=50m。 (3)實際水面面積F 二 D2 =1963(m2) 3750 q' = 0.96(m3/m! h) (4) 實際表面負荷q nF 2 1963 在0.5~1.5范圍之間，符合要求。 (5) 單池設計流量Q0 Q 3750 3 Q 1875(m /h) n 2 ⑹復核堰口負荷q1' 設池邊水深h=3.6m，則 q 1875 q 0 11.658l￡/(s*m))< 1.7IL((sm)?(符合要求) n h^D 2 匯 3.6 兀匯 50 (7) 復核

32、固體負荷q2‘ '24(1 R)Q°Nw24 24 (1 1.0) 1875 3.1 2 2 . q2 142.1(kg/m d) ：： 150kg/m d F 1963 =142.1kg/m2 d<150 kg/m2 d (符合要求) (8) 沉淀區(qū)水深h2 設沉淀時間t=1h，則澄清區(qū)水深h2' Q°t F -0.96 1 -0.96(m) 按最小咼度1.5m計。 設污泥停留時間t=1.5h，則污泥區(qū)高度h2'' (1 + R)QoNwt2 = (1+"875?>d.5=i 0.5(Nw Cu)F 0.5 (3.1 6) 1963 池邊水深h2 h2=h2

33、'+h 2”=1.5+1.95=3.75(m) 取 h2=4.0m。 (9) 污泥區(qū)所需容積V 設污泥貯留時間T=2h,污泥量為S=0.6L/ (人d),貝U 、， SNT 0.6 400000 2.0 3、 V 240(mr) 1000n 1000 2 (10) 污泥區(qū)尺寸 設 r1=2m, r2=1m，傾角 a55° 坡度 i=0.06，貝U h3=(R-rJ 0.06 = (25-2) 0.06=1.38(m) h4=(ri-r2) tan： -(2-1) tan55 = 1.43m) (11) 二沉池總高度H H = h1+h2+h3+h4=0.4+4.0+1.

34、4+1.4=7.2(m) (12) 驗算污泥斗容積 污泥區(qū)上部分容積 兀 02 2 1 4 2 2 3 VI 3(R2 Rr1 r；) (252 25 2 22) =680.9(m3) 3 3 污泥區(qū)下部分容積 H h 2 2 H X 14 2 2 3 V2 - (r1 r1r2 r2 ) (2 2 11) = 10.3( m ) 3 3 復核污泥區(qū)容積 3 3 V1 V2 =10.3 680.9 = 691.2(m ) 240m (符合要求) 污泥消化池 采用中溫厭氧分級消化，以達到污泥的穩(wěn)定化。 (1) 消化池有效容積 由二沉池每日產(chǎn)生污泥480m3確定每日

35、投入消化池中的污泥量，為便于管理和檢修， 一級消化池共設四座，二級消化池二座(均設為圓柱型) ，設一級消化池污泥停留時間為 20天，二級消化池停留時間為10天(溫度在33~35(C)o 一級消化池： y =Q污泥J竺蘭= 2400 m3 n 1 4 二級消化池: Q污泥T2 480 10 =2400 m3 n2 (2) 確定消化池尺寸 設一級消化池直徑D=20m, 圓柱高h3=10m,底面坡度i=0.08，頂蓋坡度0.2,集氣罩 直徑取2m,高度1.2m，污泥斗 r1=2m, r2=1m, a= 55°。則 hi=1.2m h2=(10-1) (X

36、2=1.8m h3=10m h4=(10-2) 0.08=0.64m (取 0.65m) h5=(2-1) tan55 =1.43m (取 1.45m) 總高度 H=h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=1.2+1.8+10+0.65+1.45=15.1(m) 驗算咼和直徑的比值 H 15.1 20 0.76 (約為0.8,在0.8~1.0之間，符合要求) (3) 驗算容積 圓柱容積 V圓柱 2 1 2 3 3 D h3 20 10 =3140 m 2400m 4 (符合要求) 池頂部距污泥面的高度 h'=1.8+1.2=3.0m>1.5m (符合要求) (4

37、) 二級消化池 二級消化池同一級消化池尺寸完全相同(不需安裝攪拌裝置) 加氯接觸池 (1)接觸池所需容積 設氯氣與二沉池出水接觸時間為 30min。 Q 60000 30 =1250 m3 24 24 60 (2)確定接觸池尺寸 設有效水深 h=2.2m,超高 hi=0.3m, L=30m, w=20m 驗算接觸池容積 Vo=Lwh=3O>20 >2.2=1320m3>1250m3 （符合要求） 3.4設備選擇 根據(jù)構筑物的基本尺寸，各處理單元的主要設備選用如下表 3： 表3構筑物尺寸和設備選用表 構筑物 設備 名稱 尺寸/m 材料 數(shù)量 名稱 型號

38、 格柵槽 3.51 >.55 >95 混凝土 2 FH型旋轉式格柵除污機 FH-1300 沉砂池 7.5 >X1.92 鋼筋混凝土 5 LSSF砂水分離器 LSSF-300 氧化溝 132 >52 >5 鋼筋混凝土 2 ZD型轉碟曝氣機 ZD-12 二沉池 ?50 >7.2 鋼筋混凝土 2 BG型周邊傳動刮泥機 BG-50 污泥 一級 ?20 M5.1 鋼筋混凝土 4 混合式沼氣攪拌裝置 消化池 二級 ?20 M5.1 鋼筋混凝土 2 一 一 接觸池 30 >20 >2.2 鋼筋混凝土 1

39、 加氯裝置 JY0.6/1.44 脫水間 一 一 1 污泥脫水機 LY500 4技術經(jīng)濟指標 4.1運行費用概算 基本建設投資估算 參照1996年建設部頒發(fā)的《全國市政工程投資估算指標》和《給水排水設計手冊 第 10冊技術經(jīng)濟》，并結合近年來各地市政設施建設項目的實際施工工程投資結算情況，對 基本建設投資進行估算，見表4-1 o 表4污水處理廠單位水量投資及主要材料消耗的綜合指標 規(guī)模 104m3/d 單位投資元 /m3 主要材料 鋼材/kg 水泥/kg 木材/m 金屬管/kg 非金屬管/kg 二級污水處理 20以

40、上 950~1000 16~19 95~115 0.013~0.015 9~11 4~6 10~20 1100~1250 18~22 115~140 0.015~0.018 11~15 6~8 5~10 1250~1450 20~24 135~160 0.018~0.022 15~17 8~9 2~5 1450~1750 24~28 150~180 0.022~0.025 17~23 9~12 1~2 1750~2000 28~32 180~240 0.025~0.030 23~40 12~22 根據(jù)上表4可以得出本工程

41、項目的基本建設投資費用，如下表 5 表5基本建設投資費用 規(guī)模 104m3/d 單位投資 （元）/m3 主要材料 鋼材/kg 水泥/kg 木材/m 金屬管/kg 非金屬管/kg 二級污水處理 6 1240 20.8 140 0.019 15.4 8.2 合計/萬元 7440 124.8 840 0.114 92.4 49.2 設備成本概算 6。 根據(jù)各構筑物的尺寸，查詢《環(huán)保機械產(chǎn)品手冊》選取合理適用的設備，如表 表6設備價格計算表 設備名稱 型號 性能特點 單價 /力兀 臺數(shù) 合計 /萬元

42、FH型旋轉式 GH-1300 結構新穎，占地少，運行平穩(wěn)安全，能 8 2 16 格柵除污機 耗低，安裝維護方便，電機功率 1.2kW 污水提升泵 AS75-4CB 流量145m3/h，揚程10m，功率7.5kW， 0.3750 18 6.75 轉速 1450r/min （1備） 污泥回流泵 AS30-2CB 流量42m3/h，揚程11m，功率3kW，轉 0.26 5 1.3 速 2850r/min （1備） 排泥泵 AS10-2CB 流量15m3/h，揚程4.5m，功率4kW，轉 速 2850

43、r/min 0.12 8 0.96 LSSF砂水分 LSSF-300 分離效率 96%-98%，可分離粒徑大于 2 3 6 離器 0.2mm的顆粒，處理量5~35L/s，電機功 率 0.6kW （1備） ZD型轉碟曝 ZD-12 充氧能力 76kg/h，轉速50~r/min，功率 20 18 360 氣機 37kW （2備） 鼓風機 流量范圍為1. 46立方米/分?711立方 8 16 (2備) 128 米/分，升壓范圍 9. 8kPa — 68.6kPa BG型周邊傳 BG-50 池徑

44、50m，池深 2.5~4.5m，周邊線速 40 2 80 動刮泥機 2~3m/min，功率(0.55~0.75) 2kW 混合式沼氣攪 拌裝置 混合充分，維修方便 0.2 5 1 加氯裝置 JY0.6/1.44 結構緊湊、操作方便、質量輕，可適用 4.5 4 18 不冋工藝要求 污泥脫水 LY500 設計先進合理故障率，低處理能力大， 脫水效率咼，能連續(xù)生產(chǎn)性能穩(wěn)定，全 自動化，生產(chǎn)能力 90~100t/d 40 3 120 其它電氣設備、 自動化設備及管道設置等 300

45、總合計： 1035萬兀 污水處理成本的計算 污水處理成本一般包括土建費用、設備購置費、設備安裝費、處理人工費、電費、藥 劑費、維修費等費用組成，具體計算可以按如下公式進行簡化計算 處理成本二折舊成本?運行成本 折舊成本: 基本土建費+設備及其安裝費 日處理流量 運行年限（n） 365 運行成本 = 維修費 日處理流量 運行年限（n） 365 處理日人工費 定員總數(shù)+日用藥劑費 士弗 + +電費 日處理流量 其中設備安裝費按照設備購置費的10%計算；維修費按總投資的3%計算；運行年數(shù) 假定為15年；電費按0.23元/m3計算；日用藥劑費假設為1000元/d;每人每

46、日人工費按 60元/（人天），工廠定員按照《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》 （GJ 31-89） 有關規(guī)定執(zhí)行。表7城市二級污水處理廠（處理規(guī)模 5~10X104m3/d）定員表統(tǒng)計如下： 表7城市二級污水處理廠（處理規(guī)模 5~10X 104m/d ）定員表 定員項目 監(jiān)測化驗 生產(chǎn)和維修 管理 行政辦公 工藝技術 合計 定員/人 5~7 16~25 5~8 4~8 4~8 35 所以計算出折舊成本為0.30元/m3，運行成本0.29元/m3為，所以處理成本為0.59元/m3 4.2技術經(jīng)濟指標 為確定本工藝在技術和經(jīng)濟上的合理與否，以下

47、將其與國內同類型污水處理廠進行比 較，比較項目有規(guī)模、工藝、總投資、運行成本等，統(tǒng)計如下表 8: 表8污水處理廠情況調查表 序 號 城市 污水廠名 規(guī)模 4 3 /10 m 米用工藝 總投資 /力兀 運行成 本/元 折舊成 本/元 處理成 本/元 1 廣州 廣州經(jīng)濟技術開發(fā) 區(qū)污水處理廠 3 活性污泥法 4694 0.38 0.29 0.67 2 深圳 深圳市招商局蛇口 工業(yè)區(qū)污水處理廠 2.8 氧化溝 7000 0.4 0.46 0.86 3 深圳 深圳龍崗區(qū)平湖污 水處理廠 4.5 TE-氧化溝 / A2/O) 73

48、60 0.35 0.30 0.65 4 珠海 珠海香洲水質凈化 中心 3.2 氧化溝 6500 0.35 0.37 0.72 5 佛山 南海桂城區(qū)污水處 理廠 1.4 氧化溝 4400 0.61 0.57 1.18 6 朝州 朝州市區(qū)污水處理 廠 4 氧化溝 / A/O ) 9360 0.31 0.42 0.73 7 - 本例污水處理廠 6 氧化溝 9681 0.29 0.30 0.59 由上表可以很明顯的看出此污水處理廠在工藝技術上能夠運用于城市污水的處理，并 且氧化溝工藝在實際運用上也取得了不錯的效果，運

49、行費用和折舊成本相對其他幾個已經(jīng) 運行的例子也較低一些，所以得出結論本污水處理廠的設計工藝在技術和經(jīng)濟上是可行 的，可以進行詳細設計和投入建設。 5結論與改進 本污水處理廠是一大型污水處理廠， 總占地面積約180000m2,其中工藝主體構筑物及 設施占地57000m2，其綠化面積和輔助建筑屋符合建設項目有關規(guī)范。平面布置也是按照 均是按照設計規(guī)定進行。污水的處理成本相對同等工藝來說較低，運行費用很少，只需要 支付工人工資、設備耗電費和藥劑費，維修費較少，其出水水質也能達到《城鎮(zhèn)污水處理 廠污染物排放標準》（GB18918-2002）—級B排放標準。計算過程中未對 NH3-N和TP進行 計

50、算，是因為目前所有氧化溝工程實例中對 NH3-N和TP的去除率都在50%以上，本例中 NH3-N和TP含量低，其去除率達到50%就可以滿足要求，運用經(jīng)驗數(shù)據(jù)可以不對其計算。 但其初投資比普通活性污泥法高，占地面積也較大，不適于用地緊張和地皮較貴的地區(qū)使 用。另外，二沉池的污泥中 MLVSS含量較高，必須對污泥進行穩(wěn)定化處理（本例采用污 泥厭氧消化）。 本工藝還有許多有待改進的地方，以下對該工藝設計提出幾點建議。 （1） 如果污水流量不穩(wěn)定，變化幅度較大，可以在沉砂池后設一調節(jié)池，使氧化溝可 以連續(xù)穩(wěn)定的運行。 （2） 如果污水水質變化較大，氧化溝對高負荷和低負荷的水質處理效果較差，可以在

51、 氧化溝進水處設置選擇器，使其有更穩(wěn)定的進水水質。 （3） 氧化溝的溝槽較寬，使得在圓弧處產(chǎn)生水量的不平衡，靠近圓心的水量小，而遠 離圓心的水量大流速快，為解決這一問題，可以在氧化溝槽內設置導流墻或導流板（如圖） 圖8氧化溝導流墻示意圖 （4） 合理利用污泥消化產(chǎn)生的沼氣能源，可以將其用于發(fā)電，如此可以節(jié)約運行成本； 沼氣還可以直接作為燃料供給于廠內。 （5） 脫水后的污泥可以用來種植花草和景觀林木，即使污水中含有有害金屬，被植物 吸收后也不會進入人和動物的食物鏈，危害人體健康。 參考文獻 [1] 施成忠.昆明第一污水廠氧化溝工藝運行實踐及分析 [J].中國給水排水，1997，13

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