污水处理可行性研究报告（6）
本章将对C县污水处理系统采用导流曝气生物过滤系统处理和CASS工艺分别进行方案设计。通过在工程投资、运行成本、管理方式等方面比较选择合适的C县污水处理方案。
6.1方案一：导流曝气生物滤池
根据第三章论证C县污水处理总规模为10000m3/d。分河东CB坝污水处理厂和河西WJ坝污水处理厂，处理规模各为5000m3/d。本章将就河西WJ坝污水处理厂5000m3/d进行工程设计，污水总变化系数按照1.7计算。河西WJ坝污水处理厂与之相同。
设计进水水质指标：
根据第三章水质论证工程设计水质如下：
BOD5：150 mg/L， CODcr：250 mg/L， SS：200mg/L，TP：4 mg/L，NH3-N：30 mg/L。
6.1.1工艺流程及运行过程
污水首先通过收集渠道依次通过格栅进入调节池，污水中固体悬浮物（SS）进行大部分得去除，同时去除部分CODcr以及BOD5。潜污对泵提升污水进入旋流沉砂池去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，然后污水重力自流进入水解酸化池，在去除悬浮的同时，改善和提高原污水的可生化性和溶解性，通过水解酸化池污水重力进入导流曝气生物滤池，对水中污染物进行进一步去除，出水经过过滤并消毒后，污水达到排放标准进行排放。
6.1.2核心工艺“导流曝气生物滤池法”简介
6.1.2.1构造形式
导流曝气生物过滤法的单元构造为U型双锥、三区、三级、三相导流、沉降分离和无泵污泥回流反应器。由内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区也称（一区）、锥底即导流沉降分离无泵污泥回流区也称（二区）和外锥即上向流曝气生物过滤区也称（三区）。
在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）设有滤料，在导流沉降分离无泵污泥回流区（二区）内装有导沉板和排泥管。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）、和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区），与锥底即导流沉降分离无泵污泥排泥区（二区）之间，设有反冲洗空气管和水管，其结构详见图6-1导流曝气生物过滤法污水处理构筑示意图。
图6-1 导流曝气生物过滤法污水处理池构筑示意图
6.1.2.2工艺技术
1、下向流对流接触氧化区
预处理后的污水自上而下进入内锥，即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）内，通过滤料空隙间曲折下行，空气是自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，在对流接触氧化的过程中，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。
该区借鉴了接触氧化法、下向流曝气生物滤池法、人工快滤法、生物膜法、给水快滤法等五者的设计手法。继而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池的内锥、及下向流对流接触生物过滤区（一区）内，综合完成污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的第一级处理过程。
2、沉降分离无泵污泥回流区
通过内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）处理后的污水，在重力作用下继续下行，进入导流沉降无泵污泥回流区（二区）内，在导流板的作用，并借助于流体下行的重力，使重于水的污泥顺势下沉于锥底，并在上部的水压作用下，压入锥底排泥管，排入污泥槽，流至污泥干化池。污泥流至干化池后，上清液和污泥在干化过程中外排的废液都通过回流槽回流到污水处理池前端，进入厌氧池或水解酸化池进行反硝化处理，干化污泥外运处理。
污水在导流沉降无泵污泥回流区沉降排泥后分离出来的水，在导流板的作用下进入外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）继续处理。
导流沉降无泵污泥回流区借鉴沉降分离法、无泵污泥回流法二者的设计手法，继而实现泥水分离，分离出来的污泥外排并回流，分离出来的污水导入外锥即上向流曝气生物过滤区，从而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的沉降分离无泵污泥回流区（二区）内，综合完成第二级处理过程。
3、上向流曝气生物过滤区
导流沉降分离出来的水在导流板的作用下进入到外锥，即上向流曝气生物过滤区（三区），与空气一道自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下，发生气、液、固三相反应。该区借鉴了接触氧化法、上向流曝气生物滤池法、生物膜法、人工快滤法、给水快滤法五者的设计手法，继而使污水在上向流曝气生物过滤区这个基本单元内，综合完成污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的第三级处理。
污水在外锥，即上向流曝气生物过滤区（三区）的处理过程中、也要产生一定的污泥，产生的污泥同样借助于重力作用，使重于水的污泥通过导流板间隙，也同样下沉于底部的导流沉降无泵污泥回流区，还同样通过上部水的压力，将污泥压入锥底的排泥管，排入污泥槽，流至干化池。在这里不难看出，污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中，综合实现了二次曝气，而共用一个沉淀区的综合作用，因此导流曝气生物过滤法污水处理还具备两曝两沉的污水处理工艺特征。污泥流至干化池后，上清液和污泥干化过程中外排的废液通过回流槽，回流到污水处理池前端，进入厌氧池或水解酸化池反硝化处理。污泥消毒干化后外运处理。
4、气、水、泥运行线路
(1)曝气过程
曝气（内锥即下向流对流接触气化区）→不曝气（导流沉降无泵污泥回流区）→曝气（上向流曝气生物过滤区）
（2）污水处理过程
下向流（内锥即下向流接触氧化区）→下向流（沉降分离无泵污泥回流区）→上向流（上向流曝气生物过滤区）→消毒→排放或回用
（3）气、水混合运行过程
水下行↓气上行↑，气水对流接触（内锥即对流接触氧化区）→泥下行↓水上行↑，曝气混合液借重力下行进入导流沉降分离无泵回流区→水上行↑气上行↑（外锥即曝气生物过滤区）
(4)污泥流动过程
4.5、硝化反硝化过程
6.1.3 污水处理构筑物设计及设备选型
1、调节池
1）功能
调节污水水量、水峰和水质，以削减高峰符合，利于下一步后续处理，同时用过污水提升泵将污水提升满足污水处理构筑物高程布置。
2）土建尺寸
调节池 L×B×H=14×10×5m，钢砼结构。
3）设计参数
格栅：安装角度70度，过栅损失：0.08m，过栅流速0.84m/s。
调节池： 有效水深h=3m，有效容积V有=625m3，停留时间t=3h。
4）设备选型
格栅：设计选用HF300型回转格栅。
粗格栅间距e=15mm， 电机功率：0.75kw。2台（1用1备）。
细格栅间距e=5mm， 电机功率：0.75kw，2台（1用1备）。
潜污泵：型号150QW180-9，流量Q=121～233m3/h，扬程H=5.9～11m，电机功率7.5kw，3台（2用1备）。
2、旋流沉砂池
1）功能
去除污水中的砂粒，使无机砂粒与有机物分离，便于后续生物处理。
2）沉砂池的选择
旋流式沉砂池是污水沿切线方向进入砂区，靠离心力的作用把砂甩向池壁，掉入砂斗而去除。
3）土建尺寸
选择 XLS-2.13型 2座，每座直径1.8m，池深1.12m，砂斗直径0.91m，砂斗深度1.52m，传动装置功率0.55kw。
3、砂水分离间
1）功能：
对沉砂池产生的砂水混合物进行固液分离。
2）土建尺寸：
L×B=9×6m。
3）设备选型
砂水分离器： LSF型螺旋式砂水分离器，电动机功率：0.37 kw，2台（1用1备）。
鼓风机：型号GRB-50型，风量1.75m3/min，风压：39.2kp，功率2.2kw，2台(1用1备) 。
4、水解酸化池
1）功能
采用升流式污泥床反应工艺，废水均均引入水解酸化池的底部，以向上流的运行方式通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床完成水解和酸化的过程，在对悬浮物进行去除的同时，改善和提高原污水的可生化性和溶解性，以利于后续处理。
2） 设计参数
设计水力停留时间为2h。有效水深4.5m，有效容积416m3
3） 土建尺寸
设计1座，分2池，钢混结构。单池尺寸：L×B×H=6×8×5m。
5、导流曝气生物滤池
1）功能设计参数：
利用微生物水中去除污水中的BOD5、COD、N、P等有机污染物。
接触氧化部分：BOD容积负荷4.0kgBOD/m3.d，采用半软性填料，填料高度2m。水力停留时间0.5h，气水比：4：1。
曝气过滤系统：BOD容积负荷3.0kgBOD/m3.d，采用轻质陶粒，填料高度2m。
水力停留时间0.64h，滤速：1.5m/s，气水比：3.5：1。反冲洗强度：8L/s.m2
系统污泥产率按照0.3kgDS/kgBOD计算。每天产生干污泥285kg/d,含水率97%。
2） 土建尺寸：
生物反应池设计1座，分2池，钢混结构。
单池尺寸：L×B×H=8×8×5m。
3） 设备选型：
鼓风机：型号RT125型，风量13.5m3/min，风压：0.045MPa，电机功率22kw，3台(2用1备) 。
6、清水池
1）用于导流曝气生物滤池反冲洗水的贮存。水力停留时间21min,
2）土建尺寸：
设计1座，钢混结构。
单池尺寸：L×B×H=6×5×3.0m，有效水深：2.5m
3）设备选型
反冲洗泵：300QW800-8A，流量Q=959 m3/h，扬程H=7m，电机功率45kw 选用2台，1用1备
7、消毒系统
消毒是水处理的重要工序，2000年6月由建设部、国家环保总局、科技部联合发布了“关于印发《城市污水处理及污染防止技术政策》的通知（建城[2000]124号”中规定“为保证公共卫生安全，防止传染性疾病传播，城市污水处理应设置消毒设施”。因此，污水处理厂必须考虑和设置消毒设施，由于污水中含有大量细菌及病毒，污水处理厂应把好最后一道关，尽可能杀灭致病菌。
污水处理厂常用的消毒方式有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。
紫外线消毒操作安全、不会产生有害物质、有益于环境、系统简单、占地少，但设备投资大、运行费用高。
臭氧消毒比较安全，运行费用高，目前大多用于纯净水机医药等行业。臭氧消毒很少于用污水处理厂。
氯消毒投资相对较小、运行费低，但氯易与水中有机物反应生成三氯甲烷等致癌物质，且氯气为危险品，操作管理复杂，易产生安全隐患，储药间的占地也偏大。
因此本方案推荐采用使用安全可靠的二氧化氯消毒系统，对污水进行消毒处理。
1）功能：
对处理后的污水进行消毒。
2）消毒池土建尺寸：
尺寸为L×B×H=8×5×2.5m。接触时间t：30min
3）消毒间尺寸：
L×B×H=6×3×3m。
4）设备型号：
二氧化氯发生器一套。功率2.2KW
8、污泥自然干化场
1）功能及工艺参数
导流曝气生物处理系统每四天排泥一次，排放污泥厚度0.3m。设计干化天期12天。
2）土建尺寸
干化场总面积600m2，池体结构采用土池结构，池底部和侧壁内侧采用天然粘土夯实，铺1.5mm HDPE防渗膜。外侧采用浆砌石，砂浆勾缝。池壁按照1：0.5放坡。填料分上下两层各0.2m，下层用粗矿渣、砾石、碎石，上层用砂，填料下端铺设排水管，管径75mm。上部尺寸：L×B=30.6×20.6m，下部尺寸：L×B=29.4×19.4m，分3格。为防止降雨对污泥自然干化的影响可以在干化场上方修建挡雨棚。
渗滤污水直接进入调节池，干污泥外运肥田。
9.鼓风机房及消毒间
平面尺寸为L×B＝9×6m。框架结构。
10、综合楼
平面尺寸为L×B＝21×9m。框架结构。两层建筑。
11．值班室
平面尺寸为L×B＝6×3m。框架结构，共1座。
主要建构筑物见表6.1
主要设备见表6.2
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延伸阅读
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