材料科学与工程学院毕业论文（设计） 3方案比较 ③ 曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质； ④ A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝
气，后段减，少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态[4]。 缺点：
① 由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污
泥，难降解物质的降解率较低；
② 若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，
内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％。
③ 影响因素：水力停留时间 （硝化＞6h ，反硝化＜2h ）循环比MLSS
（＞3000mg/L）污泥龄（ ＞30d ）N/MLSS负荷率（ ＜0.03 ）进水总氮浓度（ ＜30mg/L）。 （3）氧化沟工艺
氧化沟又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除BOD5和脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。
普通卡鲁赛尔氧化沟处理污水的原理如下：氧化沟中的污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。在充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD5；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。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，知道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，BOD5降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在一个池子内。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效去除BOD5，但脱氮除磷的能力有限[7]。
氧化沟的主要优点如下：
① 氧化沟的液态在整体上是完全混合的，而局部又具有推流特性，使得在污水中能形成良好的混合液生物絮凝体，提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果，另外，其独特的水流性能对除磷脱氮也是极其重要的。
② 处理效果稳定，出水质好，并可实现脱氮。 ③ 污泥厂量少，污泥性质稳定。
④ 能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力 氧化沟的缺点如下：
① 单纯的氧化沟工艺的除磷效率很低，需要增设厌氧段才能达到一定
的除磷效率。
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材料科学与工程学院毕业论文（设计） 3方案比较 ② 虽然污泥产量少、耐冲击负荷，但是这是建立在该工艺很低的污泥负荷上的，且要求处理构筑物内水深要浅，而这又决定了在处理相同水质，水量污水的情况下，该工艺是最占土地的，也即增加了基建费用。 3.4 工艺的比选
对SBR工艺、氧化沟工艺、A/O工艺进行比选。氧化沟除了具有A/O的效果外，还具有如下特点：（1）具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果。（2）不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。（3）BOD5负荷低，使氧化沟具有对水温，水质，水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理。（4）脱氮效果还能进一步提高。（5）电耗较小，运行费用低。而SBR工艺仅适合处理量为10万t/d以下的处理厂，所以本课题选择氧化沟处理工艺。
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材料科学与工程学院毕业论文（设计） 4工艺流程 4 工艺流程
以氧化沟为主工艺的工艺流程图见图2：
污 水
集水井 中格栅 泵 细格栅 鼓风机曝气沉砂 巴士计量二沉池 水井 配 污泥泵 污泥回流 排放 污泥浓缩 Caroussel氧PAM 污泥脱水车外运 图2 Carrousel型氧化沟的污水处理工艺流程
Figure 2 Carrousel oxidation ditch sewage treatment process
污水处理流程：从泵房经格栅到达沉砂池，进入Carrousel氧化沟，二沉池，最后消毒出水。
污泥处理流程：从二沉池排出的剩余污泥经污泥泵进入浓缩池，进行污泥浓缩，然后进入贮泥池，经过浓缩的污泥再送至带式压滤机，进一步脱水后，运至垃圾填埋场。
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材料科学与工程学院毕业论文（设计） 5总平面布置 5 总平面布置
5.1 水力计算
污水处理厂厂区水力计算包括管道设计和相应的构筑物水头损失及管道阻力计算。
构筑物水头损失在各构筑物设计完成的基础上，根据相关的具体设计可确定相应的水头损失，也可按照有关的设计规范进行估算。本设计采用估算的方法，污水处理构筑物的水头损失选择见水力计算表。
管道设计包括管材的选择、管径及流速的确定。为了便于维修，本设计除泵房（提升泵房、污泥泵房）内及相关压力管道选择铸铁管和气体管道选择钢管外，其余管道均采用钢筋混凝土管。
考虑到城市污水处理厂水量变化较大，各管道内的流速设计控制在1.1～1.5m/s的范围，以便水量减小时，管内流速不致过小，形成沉淀；当水量增大时，管内流速又不致于过大，增加管道水头损失，造成能量浪费。
流速和管材确定后，根据各管段负担的流量，依据水力计算表确定各管段的管径、水力坡度，然后根据管段长度（由平面图确定）确定相应的沿程水力损失。
局部水头损失的计算在有关管道附件的形式确定后（在完成管道施工图后进行），按局部阻力计算公式进行计算，也可根据沿程损失进行估算。本设计采用估算法，相应管段的局部水头损失取该管道沿程水力损失的50%[8]。水头损失计算结果见表3。 5.2 高程计算
通过高程计算确定构筑物的水面高程，结合地平面高程确定相应构筑物的埋深。此外，通过高程计算，同时确定提升泵房水泵的扬程。提升泵房后的构筑物高程计算方法为沿受纳水体逆推计算；提升泵房前的构筑物高程计算顺推。两者的差值加上泵房集水池最高水位与最低水位的差值即为提升泵的扬程。
本设计的水力及高程计算见表2、表3。表中的水力损失=构筑物的损失+沿程损失+局部损失，其中：局部损失为沿程损失的50%。 （1）提升泵房的扬程
污水厂地表水位为3m，污水处理厂厂区最高水位5.69m，高出地面
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材料科学与工程学院毕业论文（设计） 5总平面布置 2.69m；最低水位-0.8m，低于地面3.8m。
提升泵房最高水位与最低水位差为3m，则提升泵房扬程为
H?3.8?2.69?3?9.49m
（2）各处理构筑物的高程确定
设计地面标高为0m（并作为相对标高±0.00m），其他标高均以此为基准。设计进水管处的水面标高为-3.00m，依次推算其他构筑物的水面标高，具体标高见表2。
表2 污水处理构筑物的水面标高、池顶标高及池底标高
Table 2 Water surface elevation、tank top and bottom elevation of sewage
treatment structures
构筑物名称 进水井 中格栅 泵房集水池 细格栅前 细格栅后 曝气沉砂池 氧化沟 配水井 二沉池 接触消毒池 巴式计量槽 污泥泵房 浓缩池 污泥井 储泥池 脱水机房
水面标高(m)
-3.20 -3.20 -6.80 3.04 2.69 2.19 1.14 0.73 0.09 -0.22 -0.81 -0.60 1.75 -0.30 3.00 —
池底标高(m)
-3.85 -4.41 -8.00 1.83 1.48 -1.23 -3.86 -2.77 -6.44 -2.72 — -3.10 -4.51 -2.80 -0.50 0.00
池顶标高(m)
0.15 0.30 4.00 3.34 — 2.49 1.64 1.23 0.39 0.28 — 0.90 2.05 1.20 3.50 4.00
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