卡鲁塞尔3000型氧化沟设计

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建设投资成本。

（二） 管道的平面布置

各处理构筑物之间的管道是用来连接各处理构筑物，从而使水厂的工作连续的运行。管道平面布置过程中应考虑以下问题：

1、在各处理构筑物之间设置连接管道，还应设置能够使各处理构筑物单独运行的管道，即超越管，当某一处理构筑物因为故障停止运行的时候，可以是后续的处理构筑物正常的运行。

2、应该设置一条超越全部构筑物，直接从污水提升泵房到排放水体的超越管线，可以在污水厂发生故障时将污水排出厂外。

3、在污水处理厂区内设有空气管、给水管及输配电线管路等，这些管路在布置过程中应该要考虑紧凑性，可以考虑敷设在地下，也可以考虑架空布置。

（三） 辅助建筑物的平面布置

污水处理厂的辅助建筑物包括：污水提升泵房、污泥提升泵房、办公室、化验间、机修间、仓库、食堂、职工宿舍等。它们作为污水处理厂的辅助建筑物是不可或缺的部分。其建筑面积的大小应该根据水厂的水量、职工人数确定。

污水处理厂内应该合理的修筑道路，一般的双车道取6~7m，单车道取4~3m，以便于水厂内的运输。并且水厂内还要考虑绿化问题，按规定水厂的绿化率不应小于30%。

在工艺设计计算时就应该考虑平面布置的问题，合理的选取构筑物的尺寸。而在进行平面布置的过程中，也可以根据实际布置中产生的情况合理的调整处理构筑物的尺寸以及构筑物的数量。

三、高程计算

为了确定各处理构筑物和污水污泥提升泵房的标高，并确定各处理构筑物之间连接管道的尺寸及标高，是污水处理厂构筑物流程布置的主要任务。通过计算确定各处理构筑物的水位，从而能够使污水按重力流在各处理构筑物之间流动，从而保障了污水处理厂的正常的运营与运行。

污泥在处理构筑物之间也最好考虑重力流动，这样可以节约污水厂的运行成本。如若需要对污泥进行提升，最好减少污泥的提升次数，以便便于管理与运行。

高程计算包括：污水流经各处理构筑物的水头损失；污水流经构筑物之间连接管道的水头损失，包括管道的沿程损失与管道的局部损失；污水流经计量设备和分配设备的损失。

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对污水的高程计算的时候，应考虑以下问题：

1、在进行污水高程计算的时候，应选择一条距离最长，水流损失最大的流程进行水力计算。并且应该适当地留有一定的富余水头，以便保证在任何情况下，水厂的处理系统都能够正常的运行。

2、在进行水头损失计算时，一般以近期最大流量作为构筑物和连接管道的设计计算流量；如若计算涉及到远期时，应以远期的最大流量作为设计流量。

3、设置终点泵站的污水处理厂在进行水力计算的过程中，应以污水接纳水体的最高水位作为高程计算的起点，逆着污水处理流程向上倒退进行高程计算，以便处理后的污水在洪水季节也可以顺利排出，而且泵站的扬程也可以较小，从而可以降低污水处理的运行费用。但同时还要考虑土方量的平衡，降低建设费用。

4、在污水高程计算的过程中还应当考虑污水流程与污泥流程相配合，尽量减少污泥的提升量，并且还要考虑在污泥浓缩、污泥脱水、污泥干化、污泥消化产生的上清液可以自流入污水提升泵房的集水池中。

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第二章 污水处理厂工艺的确定

第一节 可生化性分析

一、污水生化处理分析

以废水中的有机物的某些综合水质指标评价污水的可生化性，被称作水质标准法。人们习惯采用BOD5和COD作为废水的有机物污染的综合指标。

污水生化处理过程是以污水中所含的污染物质作为微生物的营养源，利用微生物的新陈代谢作用使水中的污染物质得以降解，从而使污水得到净化。污水可生化性的实质是指通过微生物的生命活动中的新陈代谢来改变污水中污染物的化学结构，从而改变污水的化学和物理性能所达到的程度。讨论污水中污染物的可生化性目的在于了解污染物质的分子结构能否在微生物的作用分解，以及是否能够快速的分解。

BOD5/COD是污水能否生化处理的常用的水质指标，在一般情况下，比值越大，说明污水的可生化处理性能越好。

本设计中污水处理厂的进水水质：COD为380 mg/L，BOD为150 mg/L，SS为140 mg/L，NH4+-N为32mg/L，TN为40 mg/L，TP为5 mg/L。其中BOD5/COD=150/380=0.395，可进行生化处理，因此本设计采用生化处理。因为相对于物理处理法、化学处理法和物理化学处理法而言，生化处理法具有运行成本低的特点。

二、生物脱氮除磷可行性分析

BOD5与TN的比值是判断能否采用生物脱氮的重要要指标。由于反硝化细菌在进行反硝化脱氮时，是有机物提供能量。在不投加外加碳源的条件下，污水中必须有足够的有机物，才能保证反硝化过程的顺利进行。从理论上讲，当比值大于2.86就可进行生物脱氮，但一般认为，BOD5/TN大于等于3.5才能进行生物脱氮。本设计中TN 为40mg/L，BOD5/TN=150/40=3.75，大于所需水质的值，可以实现污水处理系统中的生物脱氮。

BOD5与TP的比值是判断能否采用生物除磷的主要指标。在好氧的条件下，聚磷菌进行有氧呼吸，并过量的摄取磷；在厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP进行分解，并释放过量摄取的磷。污水中的有机物是为聚磷菌过量摄取磷提供能量，因此BOD5与TP的比值是判断能否采用生物除磷的主要指标。一般认为BOD5与TP比值大于20就可以进行生物除磷，本设计中BOD5/TP=150/5=30，因此本设计可以采用生物除磷工艺。

因为相对于物理处理法、化学处理法脱氮除磷而言，生物处理法具有运行成本低的

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特点。因此本设计的污水处理厂采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。

第二节 污水处理厂的处理流程

本设计污水处理厂设计中，采用生物处理法处理污水。生物法分为活性污泥法与生物膜法，但生物膜法容积利用率不高，不适用于大、中型水厂，所以本设计考虑采用活性污泥法。

本设计要考虑污水的脱氮除磷的要求，生物除磷脱氮工艺都是由厌氧、缺氧、好氧三个不同阶段进行的交替循环到达处理目的地。现阶段在我国主要用于城市生活污水处理的主要有以下三个系类：氧化沟系类；A/O系类；序批式反应器（SBR）系类。氧化沟类包括，卡鲁塞尔型氧化沟工艺、DE型氧化沟工艺、T型氧化沟工艺、奥贝尔氧化沟工艺、A2/O微曝型氧化沟工艺、一体式氧化沟工艺；序批式反应器（SBR）系类包括ICEAS工艺、CAST工艺、两段SBR工艺、DAT-IAT工艺、UNITANK工艺、UNITANK工艺、MSBR工艺、厌氧SBR工艺；A/O系类包括A/O 工艺、A2/O工艺、改良A2/O 工艺、倒置A2/O 工艺。

考虑本设计的污水处理程度，选取卡鲁塞尔3000氧化沟工艺、两段SBR工艺、倒置A2/O工艺这三种工艺进行比选。

一、工艺比选

（一） 卡鲁塞尔3000型氧化沟

卡鲁塞尔3000型氧化沟是在卡鲁塞尔2000系统前添加一个生物选择区。添加生物选择区是利用高有机符合筛选菌种，抑制丝状菌的增长，提高各污染物的去除率，其后工作原理与卡鲁塞尔2000系统相同。

对卡鲁塞尔3000系统的最新应用实例是荷兰的Leidsche Rijin 污水处理厂。该污水厂的处理工艺采用了紧凑的、水深7.5m的圆形一体式卡鲁塞尔3000系统。第一期投建的生物处理能力为70000人口当量，流量为40000m3/d，最终建成后，处理能力为155000人口当量，最大流量为110000 m3/d。

卡鲁塞尔3000氧化沟工艺流程图见图2-1。 （二）两段SBR工艺

两段SBR工艺是借鉴AB工艺的基本思想，是由两段SBR串联而成，这样就可以在每个SBR反应器内培养出适合不同污染物降解的专属性菌，从而可以使废水中的不同的污染物在各自相适应的微生物容器中得到充分的降解，从而提高了污水的处理程度。两段SBR不但省去了AB工艺所需的两段污泥回流，并且还集中了SBR法和AB

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