城市污水的一级处理是通过物理方法对污水中的悬浮物、漂浮物以及大颗粒固体污染物质进行的处理。它位于污水处理系统的前端，对后续污水处理工序的正常运行起着重要的保障作用，是污水处理工艺中不可缺少的工序。在城市污水一级处理中，格栅主要去除污水中体积较大的漂浮物或悬浮物，沉砂池主要去除密度较大的无机颗粒，初沉池主要去除无机颗粒和部分有机物质，一级处理能去除污水中40%～55%的固体悬浮物，以及20%～30%左右的BOD5[3]。
城市污水一级处理的主要构筑物有格栅、沉砂池和初沉池，其工艺流程如图1.7所示：
污水升泵房粗格栅提 栅渣栅渣处理系统砂池细格栅沉 沉砂沉砂处理系统初沉池后续处理 污泥污泥处理系统 图1.7 城市污水一级处理工艺流程图
污水处理厂一般设置两道格栅，提升泵房站前设置粗格栅或中格栅，沉砂池前设置中格栅或细格栅。
中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。
城市大、中型污水处理厂或泵站前截留杂物大于0.2 m3/d的格栅，清除杂物量较大，一般采用机械清除设备。采用机械除渣设备时，一般采用单独格栅井。
本设计中粗格栅选用回转式格栅除污机。
1.6.2 污水提升泵房
提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。
为运行方便，本设计采用采用自灌式泵房。自灌式水泵多用于常年运转的污水泵站，它的优点是：启动及时可靠，管理方便。且鉴于其设计和施工均有一定
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经验可供利用，故常选用方形泵房。由于自灌式启动，故采用集水池与机器间合建，前后设置。污水提升泵房选用半地下式，地下埋深8m。
1.6.3 细格栅
细格栅是安装在污水泵房后的格栅，其作用是拦截中格栅未截留的悬浮物和漂浮物，设计形式和粗格栅相似。
1.6.4 平流沉砂池
污水中的无机颗粒不仅会磨损设备和管道，降低活性污泥性，而且会板积在反应池底部减小反应器有效容积，甚至在脱水时扎破滤带损坏脱水设备。沉砂池的设置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续构筑物的正常运行。
沉砂池的工作原理是以重力分离或离心分离为基础，即以控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮物颗粒则随水流带走。在污水处理系统中，沉砂池一般设在生物处理池前，从污水中分离密度较大的无机颗粒，以保护后续处理构筑物中的设备免受磨损、堵塞。按池内水流的方向不同，沉砂池可分为平流式、竖流式和旋流式三种，按池形可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。
平流式沉砂池是常用的沉淀池形式，具有构造简单、处理效果较好、工作稳定的优点。
竖流式沉砂池通常用于去除较粗（粒径在0.6mm以上）的砂粒，结构比较复杂，处理效果一般较差，目前生产中采用较少。
曝气沉砂池中曝气的作用式使颗粒之间产生摩擦，将包裹在颗粒表面的有机物除掉，产生洁净的沉砂，提高颗粒的去除效率；同时通过调节曝气量还可以控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，且对污水还有预曝气作用。
旋流沉砂池利用机械控制污水的流态和流速，加速砂粒的沉淀，具有沉砂粒径小，效果好、占地省的优点。
本设计采用的是平流沉砂池。
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1.6.5 氧化沟
本设计采用的是卡罗塞尔（Carrousel）2000氧化沟。
氧化沟是二级处理的主体构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质得到很大的改善。
每座Carrousel 2000 型氧化沟中配有一定数量的表曝机，实现沟内混合液的推流、混合和充氧。系统的充氧量可以通过沟内表曝机运行的台数的多少进行调节。另外，从节能的角度考虑，每座氧化沟中还装有一定数量的液下推进器，用于保证混合液具有一定的流速，并防止混合液在部分表曝机运转的情况下，发生污泥沉降分离的现象[3]。
1.6.6 二沉池
（1）概述
二沉池是活性污泥系统的重要组成部分，一般布置在生化处理构筑物后面，主要用以澄清混合液，并回收浓缩活性污泥，其效果的好坏，直接影响出水的水质和回流污泥的浓度。
二沉池除了进行泥水分离外，还需要进行污泥浓缩，同时由于进水的水量和水质的变化，它还要暂时贮存污泥。由于二沉池需要起到污泥浓缩的作用，往往所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的池面积。
（2）池型选择
沉淀池按池内水流方向不同分为平流式、竖流式、辐流式三种。三种初沉池的优缺点比较见表1.2[4]。
表1.2 平流式、辐流式和竖流式沉淀池比较
池型 优点 ①沉淀效果好； ②对冲击负荷和温度变化平流式 的适应能力强； ③施工简易，造价较低。 泥斗需单独设排泥管排泥，②适用于大、中、小型操作量大。 污水处理厂。 缺点 ①配水不易均匀； ②采用多斗排泥，每个 适用条件 ①适用于地下水位高及地质较差地区； 18
①池子深度大； ②对冲击负荷和温度变化①排泥方便，管理简单； 竖流式 ② 占地面积小。 ③造价较高； ④池径不宜过大，否则布水不均。 ①水流速度不稳定； ①多为机械排泥，运行 ②易于出现异重流现象； 辐流式 效果好，管理较简单。 ③机械排泥设备复杂，对施②排泥设备已趋定型。 工质量要求高。 ①用于地下水位较高地区； ②用于大、中型污水处理厂。 处理厂。 的适应能力差； 适用于中、小型污水（3）设计参数的选择
沉淀池的设计参数可参照表1.3
表1.3 沉淀池的经验设计参数
类别沉淀时间 表面负荷 沉淀池位置 h 单独沉淀池 二级处理前 活性污泥法后 生物膜法后 1.5～2.0 1.0～2.0 1.5～2.5 1.5～2.5 m3（/m2·h） 1.5～2.5 1.5～3.0 1.0～1.5 1.0～2.0 污泥量干物质 污泥含g（人·d） 15～17 14～25 10～21 7～9 水率% 95～97 95～97 99.2～99.4 96～98 固体负荷堰口负荷 kg/（m2·d） L（m·s） ------- ------- ≤150 ≤150 ≤2.9 ≤2.9 1.7 1.7 初沉池二沉池
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本设计采用中心进水周边出水辐流式沉淀池。如图1.7：
出水槽穿孔挡板中心管刮泥机出水管进水管排泥管
图 1.7 中心进水辐流式沉淀池
中心进水周边出水辐流式沉淀池的基本原理是：混合液经进水管进入中心筒后，通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔挡板，沿径向呈辐射状流向沉淀池周边。由于过水断面的不断增大，因此，流速逐渐变小，颗粒沉降下来。澄清水则经溢流堰或淹没孔口汇入集水槽排出。
1.6.7 接触消毒池
（1）概述 消毒是保证污水安全排放或回用的最后环节。尽管在污水处理过程中，水中的微生物和可能的致病菌已绝大部分被杀灭（氧化）或随着沉淀物一起被去除，但经过二级处理的城市污水中仍可能含有一些游离的微生物（致病菌），其排放仍可能对水体的卫生安全（尤其是排放水体作为饮用水源或其他可能与人类接触的用途时）造成威胁。因此，消毒是污水（尤其是城市污水、医院污水、屠宰污水等含有人类及动物代谢物的污水）处理必需的最终的处理单元。 消毒方法分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用化学药剂进行消毒，常用的化学消毒剂有氯及其化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等。污水消毒常用的消毒剂为氯系消毒剂，主要为液氯和漂白粉。
消毒过程在接触池中进行。接触池有水平隔板式、垂直隔板式和搅拌池等，由于水平隔板式（又称廊道式）流态稳定，不易短流和形成漩涡，且阻力较小，因此为最常见的接触池池型。
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