本科毕业论文---修文县污水处理工程设计.doc

修文县污水处理工程设计摘要 本工程设计是修文县污水处理工程设计，设计内容包括修文县污水、雨水管网设计和修文县污水处理厂设计。工程建设规模为：近期（2020年）处理规模3104m3/d，远期（2025）年处理规模5.6104m3/d。污水通过污水管网收集，然后送至修文县污水处理厂，雨水通过雨水管网收集排至猫跳河。污水主要生活污水，进水水质为：COD=330mg/L、BOD5=155mg/L、SS=130mg/L、NH3-N=25mg/L、TP=3.0mg/L、TN=38mg/L。根据城镇污水处理厂污染物的排放标准（GB18918-2002）规定，处理后的水质应达到国家一级B类的标准，即出水水质为：COD=60mg/L、BOD5=20mg/L、SS=20mg/L、NH3-N=8mg/L、TP=1.0mg/L、TN=20mg/L。根据当地地形地貌及污水处理厂的选址，确定污水管道主干管采用布置周边式布置，干管布置采用正交布置，雨水管道布置采用与污水干管正交布置。再根据排入污水厂的污水水质和排放标准，确定本工程设计污水处理流程。 污水经集水井流至中格栅，经中格栅初步拦截杂质后进入污水提升泵房，经提升后流经细格栅、旋流沉砂池，接着进入厌氧池进行污水的预处理，再流入氧化沟反应池。氧化沟反应池的出水进入集配水井，处理水经配水井后进入二沉池，污水经过二沉池沉淀后进入紫外线消毒阶段，最后处理水经巴氏计量槽随渠道排入猫跳河，污泥处理采用先浓缩后脱水工艺，中间用储泥池来进行调节。污水处理厂占地面积为6.82公顷，其中包括远期预留。污水处理厂项目总投资估算为0000万元。水厂运行费用为0.0636元/m水。关键词：修文县：污水管网：雨水管网：脱氮除磷：氧化沟：活性污泥法 第一部分 设计说明分第一章 绪论1.1 设计项目背景、目的及意义1.1.1 工程项目背景1、工程概况 修文县位于贵州中部，是贵阳市所辖县，地处北纬26452712，东经1062110653。东面与乌当区接壤，南面与白云区毗邻、以猫跳河与清镇市为界，西面与黔西、金沙两县隔六广河相望，北面与息烽县交界。县城驻地龙场镇，位于县境南部，距省会贵阳38公里，距市行政中心20公里。全县总面积1075.70平方公里。 修文区位优越，地处贵州省地理中心，位于省会贵阳北部近郊，是黔中经济区和贵阳北部新区的重要节点城市，是白云区、高新区、综保区、修文县“三区一县”同城化的重要组成部分，县城距贵阳市中心城区38公里，距金阳市级行政中心25公里。修文交通便捷，川黔铁路、210国道及在建的渝黔快铁纵横县境，西南出海大通道贵遵高速、贵毕公路贯穿县域，白云到修文的城市干道建成通车，到龙洞堡国际机场、贵阳火车北站、金阳客车站都在半小时车程内。修文资源丰富，铝、煤等矿藏储量大、品位高、易开采，已探明的铝矿和原煤储量超过1亿吨和3.5亿吨。修文气候宜人，环境秀美，民风淳朴，文化底蕴深厚，加快发展、加快转型、推动跨越势头强劲。2014年，全年实现地方生产总值119.78亿元，增长17.5%，增速在全省31个经济强县中排名第一。完成财政总收入13.67亿元；公共财政预算收入7.03亿元；城镇居民和农村居民人均可支配收入分别为23601元和9807元。地区生产总值、固定资产投资、工业增加值、旅游总收入等9个指标增速在全省排前3位，在全省31个经济强县增比进位中预排第10位，列贵阳市第5位。近年来，县委、县政府始终按照省委、省政府主基调、主战略和总要求，进一步深化县情认识，分析比较优势，以生态文明建设为统揽，以发展大数据产业为引领，围绕“十二五”末建成西部百强县和全面实现小康的奋斗目标，坚持以工业化带富农民，以城镇化带动农村，以产业化提升农业，正确处理改革、发展、稳定和富民的关系，大力实施工业强县、农业稳县、旅游活县、城镇兴县“四大战略”，全力推动经济社会跨越发展。2、自然资料（1）气象 气候属亚热带季风湿润区，春到迟，秋临早，夏季短，冬季长，阴雨多，日照少，夏无酷暑，冬无严寒，雨热同期，气候温和。年平均气温13到16之间，平均降水量1000毫米至1250毫米之间，无霜期269天，冬无严寒，极端低温为 -3，夏无酷暑，极端高温为 30。（2）水文 境内流域面积在20平方公里以上的河流共13条，流域面积798平方公里，河网密度，每平方公里有河流250米，平水年水资源6.7亿立方米，解放后先后建河口、修文、窄巷口、红林、红岩和索风营6个水力发电站。3 、城市规模 根据修文县总体规划要求，修文县污水处理厂服务人口近期2020年城市人口为10万人，年工业产值为19亿元；远期2025年城市人口为18万人，年工业产值为36亿元；平均日综合生活用水指标为250 L/cap.d，工业污水量近期为1.0104m3/d，远期为2.0104m3/d，其中包括工业企业内部生活淋浴污水。4 、市政排水条件 修文县各片区现状均为雨污分流制。污水水质如下：项目CODBOD5SSNH3-NTPTN数值330mg/L155mg/L130mg/L25 mg/L3.0mg/L38mg/L1.1.2 工程项目目的 拟对修文县进行污水、雨水管道的设计和生活污水处理工程的设计，通过本次设计，熟悉设计过程和污水处理工艺流程，熟练掌握管网中管道的设计，污水处理工艺中各处理构筑物的设计、设备的选型、CAD工程绘图，通过设计及实习增进对大学期间所学知识的认识，使得大学四年所学课程能够有机结合成为一个整体，进行知识上的融会贯通。1.1.3 项目意义随着国名经济的发展要求和人民生活水平的提高，水环境质量的重要地位不断提升，这使得我国的水污染控制工程建设日益重要。水污染是当前我国面临的严重环境问题，做好污水的处理，有利于保护水环境，保护水源，促进水资源的持续开发利用。根据我国经济发展和环境保护需求，结合我国环境保护最新研究成果和国际环境保护技术水平和发展趋势，提出一套合理、经济、运转效率高的工艺流程对污水进行处理，以达到设定的污水排放标准。减少排入自然系统的污染物质含量，对于保护环境、减轻环境污染、遏制生态恶化趋势有着重要的意义。1.2 设计内容、要求1.2.1 设计内容1、 设计方案要有至少两个或两个以上设计方案的比较，最终确定设计方案。2、 设计计算（1）确定污水厂的处理工艺流程及处理构筑物（或设备）的类型和数量。（2）进行处理构筑物及设备的工艺设计计算。（3）进行污水厂各构筑物、建筑物以及各种管渠等总体布置。3、设计图纸设计图纸一套（折合1#图12张以上，手绘图不少于1张。）：包括污水处理厂总平面布置图、污水处理厂高程布置图、泵站、单项处理构筑物施工图、污水处理厂内部给排水（含雨水）管线布置图、大样图等。4、 设计说明书、计算书至少四万字(约合80页）以上。1.2.2 设计要求通过毕业设计，使学生熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法及步骤，能根据原始设计资料正确选择设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸，且合乎规范。要求综合运用所学知识及有关参考工具书接资料充分发挥独立思考和独立工作能力，积极创新，所选工艺流程应体现出技术上可行，经济上合理，在保证出水水质条件下，尽量节省投资，安全可靠，管理方便。设计说明书的书写格式负荷学校和土木建筑学院毕业设计细则中的相关规定。1.3 设计原则、依据1.3.1 设计原则本次设计主要是在保护环境的基础上进行的，尤其是保护自然的水环境，保证受纳水体的可持续发展；保障当地人民群众的正常生活和正常工作；同时要推动修文县政治、经济、文化等各方面的全面快速发展。在本次设计中，要遵循以下几个原则，确保选取合理、高效、经济的处理方案和工艺流程。1、 在修文县政府及环境保护局的大力支持下，根据城镇污水处理厂污染物的排放标准（GB18918-2002）规定，制定了污水排放标准，确定该县污水排放标准属于国家一级B标准。根据排放标准，我们选取处理方案对对修文县污水进行处理，使其达到排放标准进行排放。2、 选择处理方案时，尽量选取使其运行安全可靠、高效、经济合理的工艺流程，尽可能使其基建费用投资和设备的购买和运行管理费用较少，其次尽量降低占地面积，降低能耗。3、 在工程设计的过程中尽量考虑到国内外先进设备和技术的引进，通过采用高效节能、简便易行的污水处理新工艺、新技术、新材料、新设备以及污水和污泥的综合利用技术，提高处理效果和污水厂处理的技术含量。适应不断提高的污水排放标准。4、 在处理工艺运行过程中，要考虑到污水处理和处置过程中产生的格栅栅渣和污泥的妥善处理，尽量做到资源的回收利用。为避免产生二次污染，要做到生产过程的清洁。5、 做到控制和生产管理的自动化、信息化水平，做到技术可靠、便于管理、出水水质达到受纳水体标准要求，使其经济合理。6、 不仅要做到污水、污泥处理工艺流程的合理经济，还要做到水厂的环境绿化满足设计规范要求。总之，在进行处理设计时，首先要考虑的是污水、污泥的处理效果，使其符合标准：其次是尽量节省投资、运行费用和占地面积，使各个构筑物安全有效的运行，避免二次污染事故的发生，达到资源的可持续发展性。尽可能的保护环境，是受纳水体不受污染。1.3.1 设计依据设计依据主要是国家现行的有关法律法规和相应的设计手册1、室外排水设计规范（GB50014-2006）2014版. 2、污水处理厂工艺设计手册第二版，化学工业出版社，2011. 3、给水排水设计手册第五册，城镇排水第二版. 4、地表水环境质量标准（GB3838-2002). 5、污水综合排放标准（GB8978-96). 6、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）. 7、城市污水处理厂污水污泥排放标准（GJJ3025-93）. 8、给水排水工程实用设计手册排水工程，中国建筑工业出版社.9、新型城市污水处理构筑物图集中国建筑工业出版社.10、中国人民共和国环境保护法11、城镇污水处理工程项目建设标准（2011）12、城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南13、污水排入城市下水道水质标准（CJ3080-1999)14、泵站设计规范（GB/T50265-2010)15、工业企业卫生设计标准（TJ36-2010)16、城市防洪工程设计规范（JT7162-2001)17、城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准（CJJ31-89)第二章 工程总体设计2.1 设计题目修文县污水处理工程设计2.2 排水管网根据修文县地形地貌特点和该县城的排水界限，考虑到该县雨、污水排水受纳河流的分布和流向，确定修文县排水管道的布置与设计。综合环境、工程造价和运行管理等方面的因素，采用分流制排水系统，即雨水和污水的管道系统单独设计和布置。2.3 设计规模修文县污水管网设计：生活综合污水量3.6104m3/d，工业污水量2.0104m3/d。修文县雨水管网设计：暴雨强度公式为：，静流系数为：=0.5，重现期P=3，集流时间=12min。修文县污水处理厂设计规模：近期为：3.0104m3/d，远期为：5.6104m3/d.2.4 设计流量在设计中有以下集中设计流量：1） 平均日流量（m3/d),一般用以表示污水厂的规模，并用以计算污水厂每年的抽升等电耗、耗药量、处理总水量、处理总泥量等。2） 最高日最高时流量、最高日平均时流量，以m3/h、m3/s、m3/d、L/s等表示。一般用于计算构筑物和管渠尺寸时采用的流量。3） 最小设计流量，以m3/h、m3/s、m3/d、L/s等表示。是指构筑物工作期间所可能接受的最小流量。修文县污水厂设计流量见下表2-1所示：表2-1 污水处理厂设计流量项目近期（L/s）远期（L/s）平均日平均时流量347.12648.15最高日最大时流量493.05855.562.5 污水厂进、出水水质 根据资料和排放水体，考虑城市污水特性，确定污水厂进出水水质：根据城镇污水处理厂污水排放标准（GB18918-2002）和地表水环境质量标准（GB3838-2002)知该污水处理厂排放的水体为类地表水域，海水水域，执行级B标准。由设计原始资料和级B标准知污水厂设计进水水质、出水水质及处理程度见下表2-2所示：表2-2 污水厂进水水质、出水水质项目CODBODsSSNH3-NTPTN进水水质（mg/L)330155130253.038进水水质（mg/L)60202081202.6 污水处理程度本工程设计的污水处理程度按二级生物处理后的水质标准排放污水处理程度见下表2-3所示：表2-3 污染物处理程度项目CODBODsSSNH3-NTPTN处理效率E（%）81.887.184.668.066.747.4第三章 排水系统设计3.1 概述3.1.1 排水系统规划设计原则（1） 排水系统的设计规划应符合相应城市和工业企业的总体规划，并且应该与城市工业企业中其他单项工程建设密切配合、相互协调。修文县的道路规划、建筑界限、设计规模对排水系统的设计有很大的影响；（2） 排水系统设计还要与相临近区域的污水和污泥处理和处置相协调；（3） 要考虑到污水的集中或分散分质处置；（4） 设计排水区域内需考虑污水排水问题与给水工程协调性，以节省总投资；（5） 在排水工程的设计时，要考虑到原有管道系统使用的可能性；（6） 排水工程的设计规划应该全面，按近期设计考虑远期发展；（7） 在规划设计排水工程时必须认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范及规定。3.1.2 排水体制比选排水系统体制应根据城市及工业企业的规划、环境保护的要求、污水利用的情况、原有排水设施、排水水质、水量、地形等条件确定。（1） 从环境保护方面看如果采用合流制将污水和雨水全部截流送至污水处理厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，这种体制的结果是较好的，但是会造成排水干管管径过大，污水厂处理水量过高，管网和污水厂的建设费用会相应的增加。采用合流制时，雨天时部分混合污水通过溢流井溢流如受纳水体，会造成一定的污染。分流制排出污水和雨水，初期雨水径流未加处理就直接排入水体，对城市水体造成一定的污染，但是它比较灵活，可以适应社会发展的需要，故应采用分流制。（2）从技术方面考虑，混合制把工业废水和生活污水、雨水混合排放，加到了污水处理的难度。（3）从造价方面考虑根据国外相关的经验认为合流制排水管道的造价比分流制一般要低20%40%，但是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高。根据以上几个方面，综合考虑该城市的地形地貌和分布情况，决定采用分流制排水系统，他可以更有效的处理污水，降低污水厂的运行负荷，相对比较经济合理。3.2 污水管道系统设计3.2.1 污水管道布置从小区平面图可知该区地势自西南向东北倾斜，坡度较小，虽有明显的水域分线，但河流在城市的东部不影响排水流域的集中，可以划分一个排水流域。排水管渠系统的设计，应以重力流为主，不设或少设提升泵站。当无法采用重力流或重力流不经济时，可采用压力流。排水灌渠系统应根据城镇总体规划和建设情况统一布置，分期建设。排水灌渠断面尺寸应按远期规划的最高日最高时设计流量设计，按现状水量复核，并考虑城镇远景发展的需要。3.2.2 街区编号并计算其面积污水排水街区分区编号及其面积见附表3-1，其中街区的污水排出方向见污水面积划分图，图中见箭头所示。3.2.3 划分设计管段、计算设计流量1、设计管段及其划分(1)设计管段：两个检查井之间的管段采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，称它为设计管段。但在划分设计管段时，为了简化计算，不需要把每个检查井都作为设计管段的起讫点。（2)划分设计管段：因为在直线管段上为了疏通管道，需要在一定的距离处设置检查井，估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，就可以划作为一个设计管段。设计管段的起止点都标上序号。2、 设计管段设计流量的确定每一设计管段的污水设计流量可能包括以下几种流量：1) 本段流量是从管段沿线街坊流来的污水量；2) 转输流量是从上游管段和旁侧管段流来的污水量；3) 集中流量是从工业企业或其它大型公共建筑物流来的污水量。对于某一设计管段而言，本段流量沿线是变化的，即从管段起点的零增加到终点的全部流量，但为了计算的方便，通常假定本段流量集中在起点进入设计管段。它接受本段服务地区的全部污水流量。本段设计流量可用下式计算：=F式中：设计管段的本段流量（L/s）； F设计管段服务的街区面积（ha）； 生活污水量变化系数； 单位面积额本段平均流量，即比流量（L/(s.ha)）。可用下式求得：=式中：n居民区生活污水定额（L/(cap.d)）； P人口密度(cap/ha)。从上游管段和旁侧管段流来的平均流量以及集中流量对着以管段是不变的。初步设计时，只计算干管和主干管的流量，本次工程设计中，该县城远期人口密度为177cap/ha，平均日综合生活用水指标为250L/(cap.d），排污系数为0.8，则每公顷街区面积的生活污水平均流量即比流量为：某一设计管段的设计流量可以由下式确定：式中：某一设计管段的设计流量（L/s）； 本段流量（L/s）； 转输流量（L/s）； 生活污水总变化系数。由室外排水规范GB50014-2006(2014版）知综合生活污水水量总变化系数可根据当地实际综合生活污水水量变化资料确定。无测定资料时，可按室外排水规范GB50014-2006(2014版表3.1的规定取值表3.1 综合生活污水水量总变化系数平均日流量（L/s）51540701002005001000总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.33.2.4 管段水力计算在确定设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行主干管各管段的水力计算。一般常列表进行计算。水力计算步骤如下：1、 从管道平面布图上量出每一个设计管段的长度，并列入表格中。2、 将各设计管段的设计流量列入表格中。3、 将设计管段起讫点检查井的地面标高列入表格。4、 计算每一设计管段的地面坡度（）。5、 确定起始管段的管径D以及设计流速v、设计坡度I、设计充满度h/D。6、 确定其他管段的管径D、设计流速v、设计坡度I、设计充满度h/D。7、 计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度。8、 进行污水管道的水力计算污水管道水力计算结果见附表3-2。3.3 雨水管道系统设计3.3.1 雨水管道布置从小区平面图可知该区地势自西南向东北倾斜，坡度较小，虽有明显的水域分线，但河流在城市的较东部，把城市分为了大小两个区域，所以可以划分两个排水流域。街道支管布置在地势较高一侧的道路下，管道采用正交方式布置。3.3.2 街区编号并计算其面积雨水排水街区分区编号及其面积见附表3-4，其中街区的污水排出方向见污水面积划分图，图中见箭头所示。3.3.3 划分设计管段、计算设计流量1、设计管段及其划分(1)设计管段：两个检查井之间的管段采用的设计流量不变，且采用同样的管径和坡度，称它为设计管段。（2)划分设计管段：因为在直线管段上为了疏通管道，需要在一定的距离处设置检查井，估计可以采用同样管径和坡度的连续管段，就可以划作为一个设计管段。设计管段的起止点都标上序号。 2、设计管段设计流量的确定雨水设计流量用下式计算：F式中：Q雨水设计流量（L/s）； F汇水面积（ha）； 设计暴雨强度（L/(cap.ha)）； 径流系数，其数值小于1。 根据室外排水规范GB50014-2006(2014版）中规定，汇水面积的综合径流系数应按地面种类加均平均计算，根据表3-2的规定取值。表3.2 综合径流系数区域情况4城镇建筑密集区0.600.70城镇建筑较密集区0.450.60城镇建筑稀疏区0.200.45 根据修文县人口密度，综合径流系数采用=0.5本次设计暴雨强度，应按下列公式计算：式中：设计暴雨强度（L/(cap.ha)）； 设计重现期（a)； 降雨历时（min）。根据室外排水规范GB50014-2006(2014版）中规定当地当前雨水管渠设计重现期为P=3年。 按照经验，一般在建筑密度较大、地形较陡、雨水口分布较密的地区或街区内设置雨水暗管，宜采用较小的值，可采取=58min左右。而在建筑密度较小、汇水面积较大、地形较平坦、雨水口布置较稀疏的地区，宜采用较大值，一般可取=1015min。本设计选用=12min。降雨历时按下式计算：式中：t降雨历时（min）； 地面集水时间（min），视地面坡度，距离长短和敷设情况而定，一般采用515min； 管渠内雨水流行时间（min）； m折减系数，取为1。其次，在本次工程设计中取12min，m取1，则暴雨强度公式为：所以雨水设计流量为：各管段的雨水总变化系数按照线性内插法求得，各设计管段的设计流量应列表计算，各管段设计流量的计算见附表3-5.3.2.4 管段水力计算在确定设计流量后，便可以从上游管段开始依次进行主干管各管段的水力计算。一般常列表进行计算。水力计算步骤如下： 1、从管道平面布图上量出每一个设计管段的长度，并列入表格中。 2、将各设计管段的设计流量列入表格中。 3、将设计管段起讫点检查井的地面标高列入表格。 4、计算每一设计管段的地面坡度（）。 5、确定起始管段的管径D以及设计流速v、设计坡度I、设计充满度h/D。 6、确定其他管段的管径D、设计流速v、设计坡度I、设计充满度h/D。 7、计算各管段上端、下端的水面、管底标高及其埋设深度。 8、进行污水管道的水力计算污水管道水力计算结果见附表3-5。第四章 污水处理厂设计方案比选 4.1 概述城市污水处理工艺的主要目的是使自然界中的水资源健康循环，实现排水系统的社会功能，使受纳水体不会受到排水水量和水质的不良影响。为达到这一目的的实现，尽可能的有效利用城市污水，将其作为稳定的淡水资源，使其成为城市的第二水源，进而减少自然水体的被使用量和自然水体排放的污染负荷。基于1水循环和物质循环的基本原理，污水处理工艺流程的考虑有如下原则：1、 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术比较好优先确定。2、 尽可能的节省资源、节省能源。节省占地面积。3、 结合当地地方条件充分考虑到污水处理水的有效利用。4、 应切合实际的确定污水进出水水质，优先工艺设计参数必须对污水的现状、水质特征、污染物构成进行详细调查和测定，做出合理的分析预测。5、 在满足出水水质和处理程度的条件下，选择工艺成熟、由运行经验的先进技术。 6、充分利用厌氧和好氧的结合和生物学除磷脱氮工艺，尽可能在消减碳源（有机物）污染的同时，去除营养盐类。 7、工艺选择的主要经济技术指标包括：处理单位水量投资、处理单位水量电耗和成本、占地面积、削减单位污染物电耗和成本、运行性能，可靠性、管理维护难易程度、总体环境效益。4.2 污水处理工艺流程比选本工程污水处理设计的污水以有机污染物为主，BOD/COD=155/330=0.47大于0.45，可生化性较好。而且重金属和难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标。本设计中:/TN=4.08，COD/TN=8.68，/TP=5.17。生物脱氮过程中起电子供体作用的是含碳化合物，其与含氮物质浓度之比是影响生物反硝化速率和反硝化过程的主要因素。在理论上，当/TN2.85时才能保证反硝化反应的顺利进行：一般认为，能摆正反硝化反应足够碳源的最低/TN值为3，也就是说当COD/TN在4左右时，基本能满足反硝化菌对碳源的需求，但为了提高反硝化速率同时满足聚磷菌除磷需要的一部分碳源，COD/TN值应大于4.碳磷比（/TP）污水中有机物的可生化性能对生物除磷过程的影响至关重要，影响生物除磷的最基本因素是生物处理厌氧段进水中挥发性脂肪酸VFA与TP的比值，最好是采用VFA/TP值来判断污水生物除磷的可能性，但是，由于工艺反应过程的复杂性而无法测定厌氧区发酵产物的产生速率，因而，一般采用进水的/TP值来作为判断可生物除磷的近似比值。针对以上要求及要求的出水水质标准和现有的城镇污水处理工艺特点，以采用生化处理比较经济。由于氮磷超标，处理工艺要求能够脱氮除磷。根据水厂规模和进出水水质要求，污水处理厂既要有效的去除、COD和SS等，还要进行脱氮除磷，所以选择活性污泥法进行污水处理。根据国内外和新型工艺的发展，选择典型工艺和改良工艺进行对比比选，以下可供选择的工艺有：1） 生物脱氮除磷工艺2） 厌氧池+氧化沟工艺3） SBR改良工艺4.2.1 处理工艺流程介绍1、 生物脱氮除磷工艺进水 格栅 沉砂 反应阶段 二沉池消毒池出水回流污泥 剩余污泥图4-1 生物脱氮除磷工艺流程示意图 普通的A2O生物脱氮除磷工艺（即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法亦称A-A-O工艺）是在除磷工艺基础上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池。污水经预处理和一级处理后首先进入厌氧池，在厌氧池中的反应过程与生物除磷工艺中的厌氧反应过程相同，即在厌氧状态下，聚磷菌能利用体内聚磷水解和细胞内糖酵解产生的能量。将污水中的挥发性脂肪酸（UFA）转化为聚-羟基丁酸（PHB）贮存体内。在这个过程中释放出磷酸盐，在缺氧池中的反应过程与AN/0生物脱氮工艺中的缺氧过程相同。在缺氧池内，有机氮等首先氮化成氨氮，再与污水中的氨氮一起进入好氧池进行磷化。反硝化所需的硝酸盐由二沉池污泥回流和好氧区混合液内回流提供；在好氧池中的反应过程中兼有和AN/0工艺中好氧池中的反应和作用，因此A2O工艺可以达到同步去除有机硝化脱氮，除磷的功能。 其特点如下： 优点： 流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建投资。 在厌氧，缺氧，好氧环境下交替进行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉 降性能。 不需外加碳源，厌氧，缺氧池只进行缓速搅拌，节省投资 出水水质较好，有利于回用。 污泥经厌氧消化能达到稳定 用于大型污水厂费用较低 沼气可回收利用缺点： 脱氮除磷效果不是很高，总氮去除率为60%-70%，总磷去除率为70%-80%。为保 证出水磷达标，好氧池末端需按加混凝剂或二沉池后设快滤池进一步降低出水SS. 沉淀池要防止产生厌氧，缺氧状态 反应池容积较大 污泥内回流量大，能耗较高 用于中小型污水处理厂费用较高 沼气回收利用经济效益差 污泥渗出液需化学除磷 同时达到较好脱氮除磷效果的运行二次难以把握。2、 厌氧池+氧化沟工艺 厌氧池氧化沟 二沉池 进水 出水回流污泥剩余污泥 图4-2 厌氧池加氧化沟工艺流程示意图此工艺是在氧化沟前加一个厌氧池用来达到除磷效果。氧化沟是由延时曝气工艺转变而来，是活性污泥工艺中的一大类型，也称作环形曝气池。它的基本特点是污水在一个首尾相接的闭合沟道内循环流动，沟内设有曝气和推动水流的装置，污水在流动过程中得到净化。其特点和优势：1.处理效果稳定，出水水质较好，并且有较强的脱氮除磷功能，有一定的抗冲击负荷能力。2.规模较小，采用氧化沟越有利。用于10000m3/d以下污水厂其基建和运行费用较其他工艺低。3.处理厂只需要最低限度的设备，增加了污水处理厂正常运行的安全性。4.管理简化，运行简单。5.剩余污泥较少，污泥脱水性能好，处理费用较低。6.处理厂与其他工艺相比，臭味小。7.构造形式和曝气设备多样化。8.曝气强度可以调节。9.一般不设初沉池，采用延时曝气，能保证低温时的处理效果。10.一般不设污泥消化构筑物。11.对中小型污水厂投资较省，成本较低。氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统，表面曝气机使混合液中溶解氧的DO浓度增加到大约23mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；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（平均流速0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到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，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。3、 SBR改良工艺排放闲置沉淀反应 流入 图4-3 SBR运行操作工序示意图间歇式活性污泥法（SBR)的污水处理机制与普通活性污泥法完全相同。基本操作程序由流入，反应，沉淀。排放和闲置等5个基本过程组成，从污水流入开始到待机时间结束算作一个周期，在一个周期内一切过程都在一个没有曝气或搅拌装置的反应池内依次进行。SBR法即间歇式活性污泥法，其污水处理机制与普通活性污泥法完全相同。模从每日击败立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。氧化沟曝气效果较好，处理效果也好，不但可以达到95%以上的BOD去除率，还可以同时达到部分脱氮除磷的目的。其特点和优势：1.流程简单，一般不设调节池，多数情况下可省掉初沉池，没有二沉池和回流污泥泵房，整个工序不及常规活性污泥法的一半，占地少，比常规活性污泥法少占地30%50%。2.曝气时间短，效率高，沉淀接近理想静止沉淀，出水水质好。3.具有脱氮除磷功能。4.缓冲能力强，适用于水量水质变化较大的污水处理。5.节约投资，处理成本也低于常规活性污泥法。6.可具有生物选择器功能，能有效地防止污泥膨胀。7.适用于中小型污水处理系统。缺点：1.对自控要求高，对管理人员要求高。2.水头损失大。3.设备利用率低，存在浮渣问题。4.脱氮除磷效率不太高。4.2.2 方案比选通过对以上不同工艺优缺点和污水处理工艺流程的选择应考虑的要求，本水厂选择厌氧池+氧化沟处理工艺。运行简单，成本较低，且可以有效的脱氮除磷，无初沉池和消化池。本水厂采用的方案工艺流程图如下图4-4所示： 格栅 沉砂池 厌氧池 氧化沟 二沉池 消毒池 进水 出水 回流污泥剩余污泥 污泥外运 脱水间 浓缩池 贮泥池 污泥泵房图3-1 厌氧池加氧化沟工艺流程示意图4.3 污泥处理工艺流程比选 典型的污泥处理工艺包括4个阶段：第一阶段为污泥浓缩，主要目的是使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容量；第二阶段为污泥消化，使污泥中的有机物分解，使污泥趋于稳定；第三阶段为污泥脱水，使污泥进一步减容，便于运输；第四阶段为污泥处置，采用某种适宜的途径，将最终的污泥给予消纳和处置。 典型的污泥处理工艺流程：污泥消化污泥浓缩污泥污泥脱水滤液滤液 滤液污泥处置污水处理系统图4-5 污泥处理工艺流程图 由于本水厂设计中采用的是厌氧池+氧化沟的二级处理，且不采用初沉池，污泥主要是剩余活性污泥，且富含磷，处于不稳定状态，一旦遇到厌氧环境，并存在易降解有机物时，便可大量释放出来。要使污水处理系统得到较高的除磷效率，必须控制污泥中的总磷浓度，否则这些磷将重新回到污水处理系统，导致除磷效率下降。所以常用的控制方法有： 不采用污泥消化，应经浓缩后直接脱水 当必须采用消化工艺时，可向消化池投加适量石灰或者无机混凝，达到磷的消化封闭。 浓缩工艺最好采用离心浓缩。絮凝机械浓缩或好氧的气浮浓缩。 污泥脱水的调质最好采用无机混凝剂或者有机高分子絮凝剂与无机混凝剂同时使用。 所以本水厂设计采用的污泥处理工艺如下： 剩余活性污泥 浓缩 脱水 处理第五章 污水处理厂高程设计说明5.1 主要构（建）筑物设计说明5.1.1 格栅格栅按形状，可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净间隙，可分为粗格栅（50100mm）、中格栅（1640mm）、细格栅三种（310mm）；按清渣方式，可分人工清除格栅和机械清除格栅两种。栅距小于1mm的超细格栅，一般用于膜生物反应器(MBR)。1、设计依据：表5-1 格栅设计依据项目一般规定1、设置位