万吨氧化沟法污水处理厂工艺设计.doc

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毕业设计(论文)

20万吨氧化沟法污水处理厂工艺设计

学生姓名
贡浩
学院名称
环境工程学院
学号
20111702217
班级
环工（2）班
专业名称
环境工程
指导教师

年
月
日

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日期： 　　 年 　月　 　日 日期： 　　 年 　月　 　日

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摘要
根据徐州工程学院环境工程学院下达的设计任务书, 设计污水处理量为200000t/d的污水处理厂。进水水质为=170mg/L,COD=360mg/L,SS=240mg/L, 氨氮=32mg/L,总磷=4.5mg/L；而出水水质要求达到≤30mg/L, COD≤100mg/L,SS≤30mg/L,氨氮≤25mg/L,总磷≤3mg/L。 经过了仔细考虑和分析后, 本设计方案决定使用三沟式氧化沟。
三沟式氧化沟具有比较好净化污水的能力, 经过比较计算发现, 对COD、BOD、SS、N的去除率达到72.2%、82.4%、87.5%。污水在经过格栅后, 经过管道通过沉砂池到达主体构筑物三沟式氧化沟进行处理。然后处理后的污水在经过接触池消毒后排放, 使得BOD、COD、SS, 以及TP达到任务书中对污水处理厂的要求。污泥经过压缩, 脱水后向外出运。设计中需要详细的计算出各个构筑物的结构尺寸, 水头损失, 和污泥, 污水管道的计算。最后在根据当地的地形地貌, 整体规划布置污水处理厂的平面布置和高程计算。
污水最后经过处理后排向河流, 也可以供给了农业灌溉的需求, 缓解了城镇用水危机。

关键字：污水；三沟式氧化沟；生物处理；脱氮除磷

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Abstract
According to the design assignment of the College of environmental engineering, Xuzhou Institute of technology, I designed the sewage treatment plant in which the sewage treatment capacity is 200000t/d. The quality of water is =170mg/L, COD=360mg/L, SS=240mg/L, Ammonia nitrogen=32mg/L, TP=4.5mg/L. After a careful consideration and analysis, I decided to design the program which the sewage treatment plant made by triple oxidation ditch.
Triple oxidation ditch has a better ability of sewage purification, After the comparison and calculation, I found the removal rate of COD, BOD, SS and nitrogen was 72.2%, 82.4% and 87.5%. After along the grill, the sewage will pass the pipe through the sand pool to the main structure of the triple oxidation ditch process. After the treatment, the sewage is discharged through the contact pool, and then the BOD, COD, SS, and TP will meet the requirements of the sewage treatment plant in the design. The sludge was compressed and dehydrated and flowed out. The design needs a detailed calculation of the structure size, head loss, and the calculation of sewage pipes for each structure. Finally, according to the local topography and , layout and the overall layout of the sewage treatment plant.
Finally, the sewage which has been treated will down to the river, it can also supply to the agricultural irrigation., which will also release the crisis of water consumption.

Keywords: sewage triple Oxidation Ditch biological treatment nitrogen and phosphorus removal

目 录
1 绪论 1
1.1 我国水环境现状 1
1.1.1 我国水污染现状 1
1.2我国污水处理厂发展概况、现状及展望 2
1.2.1我国污水处理厂发展概况 2
1.2.2 我国污水处理厂现状 3
1.2.3我国污水处理厂发展展望 3
1.3 本课题研究的意义及目的 4
2 处理工艺大方案的比选 5
2.1 方案初选 5
2.1.1 两种生物处理方法的比较 5
2.2 方案比选 6
2.3 方案的确定 9
2.4 处理工艺小方案的比选 10
2.4.1 选择氧化沟类型 10
2.4.2 氧化沟工艺的确定 12
2.4.3 三沟式氧化沟的结构特征 12
2.5主要构筑物的选择 14
2.5.1 粗格栅 15
2.5.2 进水闸井 15
2.5.3 污水泵房 15
2.5.4 细格栅的确定 16
2.5.5 沉砂池 16
2.5.6 消毒 16
2.5.7 接触池的确定 17
2.5.8 计量设施 17
2.5.9 浓缩池 18
2.5.10 污泥脱水 18
2.5.11 确定污泥输送方式 18
3污水处理系统 19
3.1 确定基础数据 19
3.1.1 确定设计流量 19
3.2 启闭机的计算 20
3.3 进水格栅间的设计 21
3.3.1 粗格栅的设计计算 21
3.3.2 污水提升泵房 24
3.3.3 计算泵后格栅 25
3.4 曝气沉砂池 28
3.4.1 设计草图 28
3.4.2 设计计算 28
3.5 三沟式氧化沟的计算 31
3.5.1 去除的计算 31
3.5.2 计算氧化沟尺寸 37
3.5.3 进水管和出水管 38
3.5.4 出水堰和出水竖井 38
3.5.5 设备选择 39
3.6 消毒 40
3.6.1 液氯消毒 40
3.6.2 加氯机的选择 40
3.6.3 氯瓶的选择 40
3.7 接触池 41
3.7.1 设计参数 41
3.7.2 设计计算 41
3.8 计算巴氏计量槽 42
3.8.1 选择计量槽 43
4污泥处理系统 43
4.1 污泥的管道输送 43
4.1.1 流速的确定 43
4.1.2 污泥管道设计计 44
4.2 污泥泵房 45
4.2.1 剩余污泥 45
4.2.2 污泥泵的选择 45
4.2.3 污泥泵房集泥池 45
4.2.4 泵房的布置 45
4.3 浓缩池 45
4.3.1 设计计算 46
4.4 贮泥池 47
4.5 污泥脱水机房 48
4.5.1 压滤机 48
5.处理厂高程计算 48
5.1 水处理厂高程布置考虑事项 48
5.2 计算 50
6 经济评价 51
6.1工程投资 51
6.2 运行费用估算 53
结 论 53
致谢 54
参考文献 55
附录 57
附录1 57

1 绪论
1.1 我国水环境现状
1.1.1 我国水污染现状
水是人类必不可少的再生资源。自然界可探测到的水量为13.6亿, 然而能够给人类使用的淡水量为0.4亿, 只占总储水量的百分之2.7。并且中国水资源的问题矛盾非常突出和尖锐, 2007年的中国水资源报告显示:中国含有总量大约为2.5万亿的水资源。北方地区含有水资源总量4980亿, 占全国20.4%；南方地区拥有的水资源竟然达到了20513亿, 比例达到了全部水资源的80%多。多年的数据表明, 水资源短缺问题已成为制约我国经济发展的重要因素, 然而水资源短缺的同时, 我国却普遍存在着严重的水污染问题。
水污染大体可以分为:(1)自然污染。日起日落随着时间的流逝自然生成的污染, 土地中矿物质分解产生的污染；(2)人为污染。在人类进行普通生活或者进行生产活动时造成的对水体的污染。人为产生的水污染可大致归纳为以下几个原因:一是人们对水资源短缺的危机感不强, 对水体污染认识不够；三是水价相对低廉, 老百姓用水毫不珍惜, 大大咧咧；四是执法部门没有作为, 没有把功夫精力放在正处, 让企业工厂偷偷排放污水；五城市规划布局没有考虑周全, 雨水污水难以集中处理；六是人口增长迅速, 这也加剧了水体的污染。
1.1.1.1 地表水污染
我国的地表水河段有着较重的有机物污染, 普通老百姓在日常生活中会排放大量的有机污水, 工业生产中的企业还会排放含有有毒有害物质的废水, 比如农药和工业染料等等, 水源水质的降低和污水处理成本的增加, 对普通老百姓的生活造成了很大的影响, 污水的污染加剧了水资源的短缺, 也使得我国的可持续发展受到了严重的阻力。下表1-1是国内主要河流污染情况, 总体上表现为中度污染。检测的污染指标是、。

表1-1 2009年我国七大水系干流水质统计
水系
断面数（个）
Ⅰ~Ⅲ类（%）
Ⅳ、Ⅴ类（%）
劣Ⅴ类（%）
长江
31
100
0
0
黄河
22
73
18
9
珠江
15
87
13
0
松花江
11
36
64
0
淮河
14
79
21
0
海河
2
0
50
50
辽河
4
0
0
100
资料来源：全国地表水水质报告
湖泊水质国家环保总局于2009年公布的数据资料显示:在经过44个湖泊的监测评价后, 水质在III类水之上的水域的面积占48.9%, 余下的水域全是Ⅳ类、Ⅴ类水和劣V类水。水域指标详情见下表1-2。
水库水质在监测评价的372座水库中, 水质优良(也就是水质达到III类水以上)的水库大约占了全部监测评价水库的79.1%；余下水库全是没有达到Ⅲ类水以上的水库, 总体水库监测详情见表1-2。

表1-2 2009年重点湖泊水库水质类别统计表
个数水系
个数
Ⅰ~Ⅲ类
Ⅳ、Ⅴ类
劣Ⅴ类
主要污染指标
三湖
3
0
0
3
总氮、总磷
大型淡水湖
10
3
4
3
总氮、总磷
城市内湖
5
0
2
3
总氮、总磷
大型水库
8
3
3
2
总氮、总磷
总计
26
6
9
11
总氮、总磷
比例%
100
23
35
42
总氮、总磷
资料来源：全国地表水水质报告
1.1.1.2 地下水污染
水资源的另一重要组成是地下水, 从水污染方面来看, 地下水污染更加有隐蔽性和难逆转性。一旦地下水受污染, 治理恢复难度非常大。因为地下水污染, 污染往往是无味、无色的, 人们难以察觉污染水的慢性影响。
最近几年, 随着工业发展迅速, 我国地下水的污染也愈发严重, 地下水污染对环境和经济造成的影响也越来越大。总结原因大致有:(1)处理废弃物的方式有问题, 随意处置；(2)在修建地基等时, 为了自己的私利破坏污染了地下水；(3)经济发展城里人越来越多, 排放的污水也大幅度上涨；(4)化工化学业的金属污染；(5)地下水受到各种人为泄漏物的污染。
可以看出, 我国水污染已经十分严重了。
1.2我国污水处理厂发展概况、现状及展望
1.2.1我国污水处理厂发展概况
伴随经济的发展, 我国在污水处理这一行业的进步举世共瞩。特别是在改革开放后, 我国的资本业迅速膨胀, 工业得到快速发展, 污水处理行业也不可避免的发展起来了。据可靠的数据统计, 从上世纪90年代到二十世纪初的几年我国的污水处理厂数目增长迅速。具体数据见表1-3。

表1-3 1998~2006我国城市污水处理厂概况
年份
厂数（座）
设计处理能力（万t/天）
污水处理（万t）
生活污水处理量（万t）
1998年
266
1136
292745
199929
1999年
283
1191
512295
234998
2000年
315
1659
438325
320667
2001年
319
2022
326190
417709
2002年
418
2544
632848
522483
2003年
511
3231
775041
646797
2004年
637
4255
1014404
857963
2005年
764
5220
1287059
1084444
2006年
937
6360
1630080
1304230
资料来源：中国环境统计年报
1.2.2 我国污水处理厂现状
江苏是我国污水厂数目最多的省份, 然后是山东和广东；广东省处理污水能力最大, 其次是江苏和山东。据可靠数据分析, 到目前为止中国平均城镇污水的处理效率大约只有百分之四十, 在所有城市中, 只有首都北京的污水处理效率最高, 达到了百分之八十九点三。
1.2.3我国污水处理厂发展展望
尽管最近几年国家对环境保护项目的投资的投资力度有所加大, 大力推广城镇的污水处理厂, 可是如今的水质还是不能达到要求。原因可能是在运行维护污水厂的成本比较高, 很多城镇还没有建设相应的污水厂, 而且污水厂的实际处理能力远没有达到当初设计污水厂的污水处理量。另外, 污水厂操作人员的技术水平及管理能力较低也是影响已建污水厂的正常运行的因素之一。
表1-4是中国和其他国家城镇处理污水率比较。

表1-4 我国与世界其他国家城镇污水处理率比较
国家
年份
城镇污水处理率%
国家
年份
城镇污水处理率%
摩纳哥
2005
100.0
挪威
2004
75.9
新加坡
2005
99.9
加拿大
1999
71.7
荷兰
2004
98.6
日本
2003
67.0
德国
2004
93.5
意大利
1999
68.6
丹麦
2002
87.9
葡萄牙
2003
60.0
瑞典
2002
85.0
波兰
2004
59.0
芬兰
2002
81.0
希腊
1997
56.2
法国
2001
79.4
墨西哥
2005
35.0
中国
2006
43.8
土耳其
2004
35.0

总体上讲, 现在我国的污水处理仍处于发展阶段, 而且也有许多面的制约, 在发展向前中面临着许多问题。经过思考后我推测我国污水行业的问题主要有：(1)市场秩序规则有很大问题。监督行业管理有漏洞, 行业没有发挥自己应有的作用。(2)水污染治理行业还处在发展的初期。环保企业规模小、生产力落后, 专业分工不足, 产品质量不高, 市场竞争力弱。（3）污水处理厂盲目选择热门工艺, 没有因地制宜。设计人员在进行设计时没有考虑当地的实际情况, 导致污水厂建成后出现了一系列问题, 增加了后续维护成本。此外, 产生的污泥没有有效处置, 给环境造成了再次污染。
大多数污水处理厂都采用脱氮除磷二级生化处理工艺技术以满足国家环保总局颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准)))(GB 18918-2002)标准。因此, 我感觉我国的污水处理行业未来还是有广阔的发展之路的, 只是同时存在技术与资金的问题。为了更好地治理我国的水污染, 一方面向外国发达资本主义国家学习人家的技术和宝贵的教训经验, 然后回到中国结合我国的各地实际情况, 进行水污染的综合整治。
1.3 本课题研究的意义及目的
目前, 我国城镇处理污水的比例和效率都相对比较低, 老百姓的生活污水, 工业迅速发展产生的废水, 农业上农药的不节制使用产生的水污染, 都是使我国的水污染问题迟迟难以解决。有相关部门预算, 到未来我国对污水的处理效率能达到百分之九十以上, 但是由于相应的污水排放量的加大, 水污染不会消除, 所以污水处理在当下或是未来都对保护我国水资源有着重要意义。
水对于人类生产生活, 尽管是不可或缺的必需品, 但是水是可以循环再生的。水在人类使用过程中, 不是被消耗了, 只是水质发生了变化, 失去了部分使用功能。污水厂处理后的污水可以进行循环使用不仅代替了清洁水的使用, 还减少了污水的排放, 水处理循环使用是解决国内水资源问题的不二之选。
目前适合我国污水厂的污水处理技术有传统活性污泥法、SBR技术、氧化沟技术、/0、A/0等工艺。氧化沟工艺是相对比较成熟的工艺, 许多中小型污水处理厂都采用氧化沟法处理技术。

2 处理工艺大方案的比选
2.1 方案初选
通过数据可知进入污水厂的污水特点：
(一)污水中含有COD的比例并不算高,达到360mg/L, 可以算作是普通的城市排放的污水；
(二)BOD和COD的比值为0.67, 大于0.3, 可以看出该污水用生物处理是蛮合适的；
(三)SS浓度还行, 在可以接受的范围, 并不算高；
(四)污水含有比较丰富的氮、磷和碳水化合物。
污水的种种特点和数据指标都可以表明其只是普通生活污水。要主力这种污水, 我感觉用生物处理的方法是比较合理可行的。目前对污水的处理比较倾向于使用活性污泥法和生物膜法。当然, 两种处理方法都有着自己的独有的优势, 就需要通过比选来选择我们使用的工艺。
2.1.1 两种生物处理方法的比较
1.活性污泥法的特征
活性污泥法中污水和活性污泥在曝气池中接触混合, 通过曝气使得活性污泥中微生物对污水中有机物充分完全的进行反应。接触效果好, 反应充分进行。
活性污泥中的微生物需要氧气来进行对有机物的反应, 所以反应过程中需要持续进行曝气, 让有机物被更好的分解
活性污泥法中设计二沉池, 为了让反应过后的污泥和水分离, 让出水液澄清。对污泥的处理还要设置污泥回流系统, 使回流的污泥浓缩。
(4)污泥回流：对污泥的提升、剩余污泥的处理、污泥的回流系统。
2．生物膜法的特点
优点：
(1)微生物浓度高；
(2)种类多样的微生物；
(3)微生物对维持生命的食物要求不高, 生命力顽强；
(4)能适应不同的水质、水量、温度；
(5)污泥生成少、易于固液分离、消耗较少的动力, 有较好的脱氮除磷效果；
缺点：
(1)生物膜的寿命时间长；
(2)处理的水量小；
(3)污水分布不均匀、整个工艺容易产生臭味；
(4)载体主要是滤料, 滤料容易堵塞；
(5)对于构筑物的维修不方便
通过上面的对比可以得出, 相对于生物膜法来说, 我们这设计使用活性污泥法比较合适。活性污泥法新工艺主要有：SBR 工艺、工艺、氧化沟工艺等一系列先进工艺, 目前氧化沟工艺在大中型污水处理厂中比较常见, 是一种比较好的污水处理工艺。
2.2 方案比选
在上面的活性污泥和生物膜法对比中, 我决定采用活性污泥法来进行本污水厂设计。
活性污泥法的工艺有：
(一)传统活性污泥法；
(二)的工艺；
(三)SBR的工艺；
(四)氧化沟法；
(五)生物滤池；
不同工艺的对比, 分析它们各自的优点和缺点：
传统活性污泥法

初沉池
沉砂池
泵站
格栅
原水

二沉池
曝气池
排放
消毒

脱水
消化
浓缩

图2-1 普通活性污泥法工艺流程

1.优点
(1)在曝气池内的反应微生物经历了完整生长周期；
(2)处理污水的能力不错, 效果也不错, 能去除90%的BOD；
(3)传统活性污泥法处理污水时稳定性高；
2．缺点
(1)曝气池负荷过多有机物, 为了避免由于缺氧对氧气的消耗速率比较大, 处理的污水浓度不能过高；
(2)供养速率和好氧速率难以吻合；
(3)对不同的进水水质和水量的不同变化, 它的处理效果会大打折扣；
(4)脱氮除磷效果一般
SBR工艺

曝气池
初沉池
原污水
间歇式曝气
处理水

图2-2 SBR工艺流程

1．优点
(1)SBR整体工艺流程简单清晰, 构筑物数量少, 所以建造SBR的费用比较低；
(2)SBR中污泥比较容易沉淀, 所以污泥膨胀的现象十分少见；
(3)SBR经过适当的调节, 对BOD、N、P也有很好的去除效果；
(4)一般出水的的水质优于连续式；
(5)自动化控制运行操作、参数设定
2．缺点
(1)不好确定几个同事运行工序的时间；
(2)经过SBR处理的污水, 到时候水质不怎么稳定；
(3)SBR工艺整体的自动化程度要求比较高；
(三) 工艺
工艺的处理可以简单形容为先厌氧反应然后缺氧反应再然后好氧反应。
1．优点
(1)工艺的系统十分简单, 水力停留时间少；
(2)厌氧（缺氧）、好氧交替运行, 无污泥膨胀；
(3)污水反应产生的污泥中有较高比例的P, 可以作为农名生产的肥料；
(4)运行费用低。
2．缺点
(1)对P的处理效果几乎无法再进一步提高；
(2)当然对污水中氮的去除效果, 在现阶段来看, 以目前的技术也无法再次提高；
(3)在沉淀池中, 污水反应需要的溶解氧的浓度很难以捉摸, 对于污水厂来说是个难题。
（四）氧化沟工艺
氧化沟工艺你可以将他简单的认为是活性污泥法在环状沟内的使用, 它可以认为是活性污泥法的一种变种。氧化沟工艺的曝气采用延时曝气, 能比较好地除和N。构筑物相对也不多, 一般情况下设计也无需建造初沉池和消化池。氧化沟处理效率相对不错, 能去除95%的SS和, 去除75%~83%的污水中的N。工艺流程短, 处理效率高、水质稳定、管理简单。但是构筑物面积比较大, 所以占地面积比较高, 比较适合建造在郊外。

图2-3 氧化沟工艺流程
1．优点
(1)污水进入氧化沟后主要是在好氧区和厌氧区进行反应。
(2)氧化沟工艺无需放置初沉池。也无需放置建造二沉池；
(3)在不同的水温、水质、水量的变化下, 对氧化沟的影响不大, 对不同环境有较好对应。
(4)污泥龄较长, 有良好的脱氮效果；
(5)反应产生的污泥不多, 所以大部分情况下也不用放置消化池；
（五）生物滤池
优点：
1.构造简单, 操作容易
2.污水的停留时间短, 生物膜受到破坏较小；
3.反应过程中产生的污泥量少, 曝气设备都不需要, 氧气来源依靠自然通风。
缺点：
微生物寄负在滤料表面, 一旦进水污水的浓度和水量变化, 可能处理效果就会打折扣。
2.3 方案的确定
通过不同方案的比较, 也经过了我的细细思考, 在不同的工艺面前我仔细的分析对比了它们各自的优劣, 最后我决定使用氧化沟工艺来设计本次设计。氧化沟工艺的主要特点可以说是主要反应是在环状沟渠内循环流动反应, 然后处理污水去除有机物、N和P。
(一)被选方案的特点（氧化沟工艺的特点）
1． 在构造方面的特征
(1)从远处看是呈现环状的样子, 从平面上看呈椭圆形或者圆形状。一般建筑物的长度可以达到上百米。
(2)氧化沟的进水要求不是很高。如果多池平行工作, 那就要在整体设计中加个配水井, 来对整体进行合理分配；
(3)氧化沟的出水要使用溢流堰的哦。在交替工作系统中, 溢流堰控制池内水流方向的变化；
2．在水流混合方面的特征
氧化沟的水流状态, 你可以看作是混合式也可以看作是推流式。反应过程中, 氧化沟在曝气机的作用下进行曝气冲氧, 让微生物能充分的反应分解有机物。而且氧化沟的独特之处在于, 其能分成不同的好氧区和厌氧区, 这样就能进行硝化和反硝化的反应, 来去除氮和磷。
3．在工艺方面的特征
(1)初沉池可以省去, 污水到达氧化沟内时已经是稳定状态；
(2)氧化沟就是将反应池和二沉池融为一体了, 不要二沉池也不要污泥回流系统；
(3)和传统活性污泥法相比氧化沟的曝气系统有以下特点：
① 能较强的适应不同水质、水量、水温；
② 污泥龄可以达到半个月到一个月, 相对来说比较长；
③反应过程中产生的污泥比较少, 而且产生的污泥已经比较稳定了, 那就不要再硝化处理啦, 节省投资费用了；
通过以上的特点, 可以看出氧化沟工艺与其他工艺相比一系列的特点和优势, 并且随着污水厂出水水质的要求越来越高, 氧化沟工艺的优点和其独特的构造已经无法被磨灭了啦, 所以经过我的再三思考和四处询问考察, 我就决定用氧化沟工艺来设计本次污水处理厂。
下表2-1是氧化沟工艺主要参数。

表2-1 氧化沟工艺主要参数
污泥负荷 NS/[kgBOD5/(kg.d)]
0.05～0.15
水力停留时间T/h
10～24
污泥龄
/d
去除BOD5
5～8
去除BOD5, 并硝
10～20
去除BOD5, 并反硝
30
污泥回流比R %
50～60
污泥浓度X mg/L
2000～6000
容积负荷[kgBOD5/( m3d)]
0.2～0.4
出水水质mg/L
BOD5
10～15
SS
10～20
NH3-N
1～3
TP
＜1
数据来源：水处理工艺云库网
2.4 处理工艺小方案的比选
2.4.1 选择氧化沟类型
2.4.1.1 常见的氧化沟系统
1．氧化沟工艺
2．三沟式氧化沟工艺
3．氧化沟工艺
4．一体化氧化沟工艺
2.4.1.2 待选氧化沟的优缺点
1.氧化沟工艺
(一)优点：
（1）处理污水后的水质好, 氧化沟的好氧区和缺氧区分割比较明显；
（2）曝气机能量大、性能强、费用少运行管理简便；
（3）搅拌均匀, 对于水力的冲击力有比较强的抵抗能力；
（4）占地面积减少、土建费用少；
(二)缺点：
（1）曝气机对电量的消耗比较多, 增加了污水厂的运行费用；
（2）安装设备繁琐；
（3）整体设备维护比较复杂, 对于处理厂员工来说是个比较大的工作量；
2．三沟式氧化沟工艺
优点：
(1)三沟式氧化沟就是融合了二沉池和硝化池, 占地面积少；
(2)氧化沟的设备高级先进, 处理厂员工的工作量少, 机器自动化程度高；
(3)员工工作量少, 相对的需要的员工也少了；减少了运行费用；
(4)去除氮和磷的能力很强, 出水水质稳定；
(5)污泥龄一般能达到半个多月, 性质稳定；
(6)能适应较强冲击负荷；
缺点：设备自动化程度高, 相应的费用也比较大, 员工也需要学习相应的操作；
3．奥巴勒型氧化沟工艺
优点：
(1)效率比较高, 主要是消化和反硝化竟然能够同时进行, 比较有特点；
(2)如果未来负荷增加, 可以进行扩建；
(3)在进水水质和水量变化的情况下, 表现不错；
(4)容易维护
(5)节能, 需要的动力少；
缺点：总图布置困难；
4．曝气—沉淀一体化氧化沟系统
优点:
(1)工艺流程图简单明了, 建造时的构筑污水量不多, 设备数量要求也不大；
(2)因为系统工艺是一体化的, 所以一般后续处理需要的二沉池也不需要啦；
(3)氧化沟内划分了沉淀区域, 自动回流污泥, 省投资费用啊；
(4)投资不多, 建造的时间也比较迅速, 安全稳定；
(5)处理后污水澄清效果不错；
缺点：
(1)开机启动的时候有时候会突然出现问题；
(2)技术还未完全成熟；
2.4.2 氧化沟工艺的确定
在上面各个氧化沟系统中, 有一种工艺叫做三沟式氧化沟工艺。这一类型氧化沟主要是为了去除BOD,如果要同时脱氮除磷, 三沟式氧化沟最大的特点就是三个氧化沟是组在一起, 并列放置的, 三个沟一个整体一起运行, 曝气池由中间氧化沟来担任, 污水进入两侧的氧化沟进行有机物的分解, 来去除氮和磷, 处理的水从当作沉淀池的氧化沟流出。这样的设计新颖且节省了资源, 提高了曝气机的利用率。
2.4.3 三沟式氧化沟的结构特征
三沟式氧化沟一般的水深达到了3米多, 在两侧安装曝气机对污水进行曝气, 比较特别的是两侧的氧化沟不是一直运行的, 他们是交替运作的, 交替运行就能使污水一会处于缺氧一会处于好氧状态。对中间的氧化沟道用连续曝气方式。每个氧化沟都配有转刷用以污水和环流。进水分配与出水调节堰全是受控制于自动装置。
四、三沟式氧化沟的基本运行方式
三沟式氧化沟整个运行的一周期可以被细分为六个小的阶段, 周期大约为8 小时。各个小阶段的运行方式和时间如下：
阶段A：2.0 小时, 污水开始进入Ⅰ池, 反应过的水从Ⅲ池出。三池的工作状态分别为：Ⅰ池为缺氧状态, 进行反硝化降解部分有机物；Ⅱ池现在当作好氧区, ；Ⅲ池这时候是当作沉淀池。
阶段B：1.0 小时, 污水从Ⅱ池进入, 反应过得水Ⅲ池出。Ⅰ池和Ⅱ池现在都是当作好氧区运行, Ⅲ这时候还是当作沉淀池。
阶段C：1.5 小时, 污水还是从Ⅱ池进入, 反应过的污水还是从Ⅲ池出。但是Ⅰ池现在是沉淀状态, Ⅱ池现在是当作缺氧区使用, 进行反硝化, Ⅲ池现在还是当作沉淀池。
阶段D：2.0 小时, 污水终于从Ⅲ池进水, 现在反应过的污水从Ⅰ池出去。Ⅰ池现在当作沉淀池了, Ⅲ池现在是缺氧区, Ⅱ池现在还是当作好氧区。
阶段E：0.5 小时, 污水从Ⅱ池进入, Ⅱ池当作好氧区, 反应后污水从Ⅰ池出, Ⅰ池是沉淀池
阶段F：1.0 小时, 污水从Ⅱ池进入, 但是Ⅱ池现在是当缺氧区, 反应后污水从Ⅰ吃出, Ⅲ池现在是沉淀状态哈。
具体运行方式见图2-4

表 2-2 三沟式氧化沟不同阶段时间
阶段
A
B
C
D
E
F
时间/h
2.5
0.5
1.0
2.5
0.5
1.0

三沟式氧化沟除了上面演示的一种6阶段的运行方式外, 如果外界的进水水质或者水量发生改变它还能灵活的改变其运行方式, 可是说三沟式氧化沟因其特殊的方式变成了灵活的多面手, 能处理很多奇怪的情况。但是他的自动化程度比较高。如果未来污水厂处理的污水负荷过大, 污水处理厂需要进行扩建, 我们也可以将整个三个氧化沟作为一个整体的曝气池, 然后按照传统的活性污泥法的设计要求在整个三沟式氧化沟的后面增加二沉池以及污泥的处理设备啊, 比较方便。
从上面这么多的演示以及表达我们可以知道三沟式氧化沟确实因为其“三沟”让其工艺变得不这么复杂, 不需要额外的设置比如像二沉池啊, 初沉池啊, 等乱七八糟的构筑物。其工艺处理效果稳定, 从管理方面上看也是不难的, 而且因为构筑物不是太多, 整个污水处理厂的占地面积也不是太多, 这样就是节省了很多投资的费用。
由此可以看出, 三沟式氧化沟不仅仅在投资费用也就是经济层面上, 还是在技术层面上, 都是相当不错的。当前污水处理厂主流的发展方向都是为了更高的污水处理效果, 减少污水厂整体的投资, 运行费用也要少, 操作也不难, 比较符合可持续发展战略的目标。所以我决定采用三沟式氧化沟来作为设计方案。
图2-5 三沟式氧化沟工艺流程

图2-4 三池交替工作氧化沟系统的运行过程

图2-5 三沟式氧化沟工艺流程图

2.5主要构筑物的选择
2.5.1 粗格栅
格栅一般是用金属栅条或筛网平行组成的, 污水处理厂的端部或者污水管道、泵站的进口处一般都会进行安装, 较大的漂浮物和悬浮物会被截留下来。
清除格栅上留下的遗留污染物的方法大致上有二种, 就是机械清除和人工清除。我们这个设计的污水厂的日处理量十分大, 用人工清除的话, 一来效率比较低, 而且对工人的工作量太大, 所以我决定采用机械清除。
2.5.2 进水闸井
刚开始粗格栅的建造与进水闸井一起。
2.5.3 污水泵房
用电的费用占污水处理厂运行总费用的很大一部分, 水泵消耗大约40%的电能。这样来看, 怎样选泵, 怎样选好泵, 都是我们做设计的需要考虑的。
(1)泵站特点和种类
污水泵站常见种类：
1）合建式矩形泵站, 装备有立式泵, 自灌式的工作台, 当水泵数量大于等于4台时, 采用矩形的形式, 布置机器间和管道的附属设备比较方便, 但是我们需要注意它的占地面积还是相当大的；
2）合建式圆形泵站, 与合建式矩形泵站相比, 它也配备有立式泵, 并且它的水利条件, 从横线对比来看比较好, 造价低, 启动迅速方便。
3）自灌式泵房, 使用自灌式水泵, 启动及时并且可靠, 操作无脑简单。
4）非自灌式泵房, 这个泵房不能直接启动, 污水泵房中的水管也不能设置蝶阀, 在污水厂工作的人员必须熟练严格的掌握相关的启动操作, 这对从业人员的素质要求就比较高。
由以上可知, 在考虑到设计水量、造价、控制、施工等因素后, 我考虑再三后选择自灌式半地下室矩形泵房。
(2) 泵站的布置
泵站要和整个污水厂构筑物合体, 布局要好看合理。并且需要用用绿化带进行隔离防止噪声污染, 从相关书籍和经验来看, 我觉得隔离宽度至少要在三十米以上才行。
污水泵进水管的提升高度至少要比外面水平面高度高0.2米以上。并且非常重要的一点是每台泵一定要有单独的吸水管, 吸水管的作用就是改善水利条件并且