1.設計說明書
1.1設計任務
本設計內容是阜新市生活汙水處理廠交替式氧化溝工藝設計，設計規模為8萬噸每天。
1.2設計目的及意義
1.2.1設計目的
阜新市是內蒙古高原和遼河平原的中間過渡帶，屬遼寧西部的低山丘陵區。阜新交通便利，自然資源，特別是煤炭資源尤為豐富。因此，對於阜新，水環境質量不僅僅影響人們的身體健康，而且還關係到牧畜、糧產量等各個工農業及經濟建設等方面的發展，但不幸的是阜新市是乙個十分缺水的城市，因此，如何解決阜新水資源短缺以及有限水資源的汙染和治理已經迫在眉睫。
1.2.2設計意義
設計是實現高等工科院校培養目標所不可缺少的教學環節，是教學計畫中的乙個有機組成部分，是培養學生綜合運用所學的基礎理論、基礎知識以及分析解決實際問題能力的重要一環。它與其他教學環節緊密配合，相輔相成，在某種程度上是前面各個環節的繼續、深化和發展。
我國城市汙水處理相對於國外發達國家、起步較晚。近200年來，城市汙水處理已從原始的自然處理、簡單的一級處理發展到利用各種先進技術、深度處理汙水，並回用。處理工藝也從傳統活性汙泥法、氧化溝工藝發展到a/o、a2/o、ab、sbr等多種工藝，以達到不同的出水要求。
雖然如此，我國的汙水處理還是落後於許多國家。在我們大力引進國外先進技術、裝置和經驗的同時，必須結合我國發展，尤其是當地實際情況，探索適合我國實際的城市汙水處理系統。
其次，做本設計可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高調查研究，查閱文獻，收集資料和正確熟練使用工具書的能力，提高理論分析、制定設計方案的能力以及設計、計算、繪圖的能力；技術經濟分析和組織工作的能力；提高總結，撰寫設計說明書的能力等。
1.3設計要求
1.3.1 設計原則
（1）貫徹執行國家關於環境保護政策,按照國家頒布的有關法規、規範及標準進行設計。
（2）汙水處理廠採用的各項設計引數必須可靠。設計時必須充分掌握和認真研究各項自然條件，如水質水量資料、同類工程資料。按照工程的處理要求，全面地分析各種因素，選擇好各項設計資料，在設計中一定要遵守現行的設計規範，保證必要的安全係數。
對新工藝、新技術、新結構和新材料的採用積極慎重的態度。
（3）根據進水水質和對出水水質的要求,選擇工藝技術先進、處理效果穩定、可靠、操作管理簡單、節能占地面積小,工程投資省和執行費用低的工藝。
（4）汙水廠設計應當力求技術合理。在經濟合理的原則下，必須根據需要，盡可能採用先進的工藝、機械和自控技術，但要確保安全可靠。
（5）採用現代化管理模式，系統分散控制，集中管理減少人員編制。
（6）妥善處理和處置汙水處理過程中分離出來的柵渣、沉砂和汙泥，避免對環境造成二次汙染。
（7）汙水廠的設計在經濟條件允許情況下，場內布局、構（建）築物外觀、環境及衛生等可以適當注意美觀和綠化。
1.3.2 設計依據
設計依據包括：
(1)gbj14-87 《室外排水設計規範》；
(2)gb8978-1996 《汙水綜合排放標準》；
(3)gb18918-2002 《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》。
1.2.3 設計任務
汙水處理廠工藝設計流程設計說明一般包括以下內容:
（1）據城市或企業的總體規劃或現狀與設計方案選擇處理廠廠址；
（2）處理廠工藝流程設計說明；
（3）處理構築物型式選型說明；
（4）處理構築物或設施的設計計算；
（5）主要輔助構築物設計計算；
（6）主要裝置設計計算選擇；
（7）汙水廠總體布置(平面或豎向)及廠區道路、綠化和管線綜合布置；
（8）處理構築物、主要輔助構築物、非標裝置設計圖繪製；
（9）編制主要裝置材料表；
（10）計算工程概預算。
1.4水質分析
1.4.1 進水水質
根據資料進水水質設計見表1-1。
表1-1 進水水質資料
本專案汙水處理的特點：汙水以有機汙染物為主，bod/cod=0.53，可生化性較好，採用生化處理最為經濟。bod/tn＞3.0,cod/tn＞7,滿足反硝化需求。
1.4.2 出水水質
汙水處理後達到《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準（gb8918-2002）中的一級標準（b標準），遠遠滿足設計要求。因此該縣汙水處理廠二級出水標準為：
表1-2 出水水質資料
1.4.3 去除率計算
（1）bod5的去除率
（2）cod的去除率
（3）ss的去除率
（4）總氮的去除率
1.4.4環境條件狀況
阜新氣候屬於北溫帶大陸季風氣候區，四季分明，雨熱同季，光照充足。阜新市的四季是以候平均氣溫高於20℃為夏季，低於3℃為冬季(全國標準：高於22℃為夏季，低於10℃為冬季)。
介於二者之間的氣溫分別為春、秋季。
1.5 工藝選擇
1.5.1適合於中小型汙水處理廠的除磷脫氮工藝
(1)概論:
按《城市汙水處理和汙染防治技術政策》要求推薦，20萬t/d規模大型汙水廠一般採用常規活性汙泥法工藝，10-20萬t/d汙水廠可以採用常規活性汙泥法、氧化溝、sbr、ab法等工藝，小型汙水廠還可以採用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應採用二級強化處理，如工藝，a/o工藝，sbr及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。由於該設計對脫氮除磷有要求故選取二級強化處理。
可供選取的工藝：a/o工藝，工藝，sbr及其改良工藝，氧化溝工藝。a/o 工藝、工藝、各種氧化溝工藝、sbr 工藝這些從活性汙泥法派生出來的工藝都可以實現除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實用的除磷脫氮工藝。
在上述各種除磷脫氮工藝中，對中小汙水廠來講，比較有發展前途的工藝是sbr 工藝、氧化溝工藝。因為這兩種工藝一般都不設初沉地，sbr 工藝和合建式氧化溝工藝也不需要二沉地、汙泥回流設施，因此，水、泥處理流程大為簡化，可以達到占地少、能耗低、投資省。執行管理方便的目的，符合當前汙水處理工藝合建、簡化發展的總趨勢。
採用延時曝氣的sbr 工藝和氧化溝工藝產生的剩餘汙泥已經基本達到好氧穩定，剩餘汙泥經過濃縮脫水後就可以直接應用於農田、填埋或者焚燒，不需要搞汙泥消化，因此建設、運轉的費用大為減少，這一點對中小城鎮汙水廠來說，是非常有吸引力的。
(2)氧化溝工藝的特點、各種形式和適用情況
嚴格地說，氧化溝不屬於專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術的發展，它早已超出原先的實踐範圍，出現了一系列除磷脫氮技術與氧化溝技術相結合的汙水處理工藝流程。按照執行方式，氧化溝可以分為連續工作式、交替工作式和半交替工作式。
連續工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應用比較多，這些氧化溝通過設定適當的缺氧段、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。
交替工作式氧化溝一般採用合建式，多採用轉刷曝氣，不設二沉池和汙泥回流設施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續式氧化溝和sbr 工藝的一些特點，可以根據水量水質的變化調節轉刷的開停，既可以節約能源，又可以實現最佳的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點：
①工藝流程簡單，執行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和汙泥消化池。有些型別氧化溝還可以和二沉池合建，省去汙泥回流系統。
②執行穩定，處理效果好。氧化溝的bod 平均處理水平可達到95%左右。
③能承受水量、水質的衝擊負荷，對濃度較高的工業廢水有較強的適應能力。這主要是由於氧化溝水力停留時間長、泥齡長和迴圈稀釋水量大。
④汙泥量少、性質穩定。由於氧化溝泥齡長。一般為20～30d，汙泥在溝內已好氧穩定，所以汙泥產量少從而管理簡單，執行費用低。
⑤可以除磷脫氮。可以通過氧化溝中曝氣機的開關，創造好氧、缺氧環境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達到較高的除磷效果則需要採取另外措施。
⑥基建投資省、執行費用低。和傳統活性汙泥法工藝相比，在去除bod、去除bod和nh3-n及去除bod和脫氮三種情況下，基建費用和執行費用都有較大降低，特別是在去除bod和脫氮情況下更省。同時統計表明在規模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統活性汙泥法節省更多。
1.5.2 sbr 工藝和氧化溝工藝的比較
如前所述，sbr 工藝和氧化溝工藝都比較適合於中小型汙水廠，如果設計管理的好，都可以取得比較好的除磷脫氮效果。但是這兩種工藝又各有優缺點，分別適用於不同的情況。
(1)sbr 工藝由於採用合建式，不需要設定二沉地，同時由於採用微孔曝氣，
可以採用的水深一般為4～6m，比一般氧化溝的水深(3～4m)要深，因此在同樣
的負荷條件下，sbr 工藝的占地面積小，如果汙水處理廠所在地的徵地費用比較
高，對sbr 工藝有利。
表1-3 生物處理方法的特點和適用條件
考慮氧化溝工藝比較普遍工藝，sbr及其改良工藝，a2/o工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等，所以選氧化溝。
氧化溝具有處理流程簡單，超作管理方便；出水水質好，工藝可靠性強；基建投資省，執行費用低等特點。
1.5.2 工藝流程
圖1-1 工藝流程圖
1.6 汙水處理構築物設計說明
1.6.1 格柵
1.6.1.1 格柵的作用
格柵是由一組平行的的金屬柵條製成的框架，斜置在汙水流經的渠道上，或幫浦站集水井的井口處，用以截阻大塊的呈懸浮或漂浮狀態的汙物。在汙水處理流程中，格柵是一種對後續處理構築物或幫浦站機組具有保護作用的處理裝置。
1.6.1.2 格柵的選擇
DE型氧化溝畢業設計 設計計算書
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