某市污水厂毕业设计.doc

华北地区M市污水处理厂
毕业设计

系 别
环境科学与工程系
专 业
环境工程
学 号
9070126
姓 名
宣文山
指导老师
杨忆新

2011 年 06 月 15 日

华北地区M城市污水处理厂设计
摘 要
随着经济的不断发展，城市规模的扩大，水环境污染的问题日渐突出。水环境的污染影响人类的身体健康，制约了经济建设的进一步发展。因此近年来我国兴建了大量的污水处理厂，对于消除水体污染，改善环境起到了积极作用。M市污水处理厂设计污水日处理能力为，属于中小型型污水处理厂。本设计采用三沟式氧化沟法处理城市污水，其特点是工艺流程简单，构筑物少；处理效果稳定，出水水质好；污泥产生量少，污泥的性质稳定。设计中对污水处理工艺和污泥处理方案进行了选择论证；对污水、污泥处理构筑物进行了工艺设计计算；对废水处理厂进行了平面、高程布置，并绘制了平面布置图、高程图。
经技术经济分析，此设计方案投资总额为2619.53万元，废水处理成本为0.53元/ m3。

关键词：城市污水，污水处理，氧化沟法

North China Urban Sewage Treatment Plant M
Abstract
Author：Xuan Wenshan
Tutor：Yang Yixin
With the economy development and expanding of cities, the problem of water pollution increased obviously. The pollution of water environment affects the human health and hampers the further development of economic construction. So in recent years our country constructs a large number of sewage treatment plants. It has played a positive role for eliminating the water pollution and improving the environment. The designed daily freatment of the city sewage treatment plant designed in M City is 30,000 m3,which belongs to big-sized sewage treatment plant. This design uses three oxidation ditch to treat urban sewage. The characters are follouing：simple process,less structures; stable effect, good water quality; less sludge, stable sludge. In the design, we demonstrate the wastewater treatment technology and sludge treatment ant selectively; made a technology design of sludge treatment structures; layout the plane and elevation of the wastewater treatment plant; draw the layout map, elevation map.
This project total investment is about 261,953,00Yuan, and processing unit cost is about 0.53 Yuan per cube meter.

Key words: Municipal wastewater;Sewage treatment; Oxidation ditch

目 录
1 绪论 1
1.1概述 1
1.1.1城市概况 1
1.1.2设计目的和意义 1
1.1.3设计内容 2
1.2设计原始资料 3
1.2.1自然资料 3
1.2.2气象资料 3
1.2.3排水资料 3
1.2.4 受纳水体资料 4
1.3设计水量 5
1.4设计水质 7
1.4.1生活污水水质 7
1.4.2工企业污水水质 8
1.4.3设计进水水质 8
1.4.4设计出水水质 10
1.5污染物处理程度 10
1.6设计原则及依据 11
2城市污水处理厂方案确定 13
2.1方案选择原则 13
2.2工艺方案选择 13
2.2.1氧化沟法与AAO法比较 14
2.2.2氧化沟系统的比选 17
2.2.3三沟式氧化沟 19
2.3工艺流程的确定 22
2.4主要构筑物的选择 22
2.4.1污水处理构筑物 22
2.4.2污泥处理构筑物 26
2.5污水处理厂布置 27
2.5.1污水处理厂厂址选择 27

2.5.2污水厂平面布置 27
2.5.3污水厂的高程布置 28
3污水处理厂设计计算 29
3.1污水处理构筑物计算 29
3.1.1进水闸井的设计 29
3.1.2中格栅 30
3.1.3提升泵房及集水井设计计算 32
3.1.4泵后细格栅设计 35
3.1.5沉砂池设计 37
3.1.6配水井 40
3.1.7三沟式氧化沟 40
3.1.8接触池 49
3.1.5巴氏计量槽设计 51
3.2污泥处理构筑物的设计计算 53
3.2.1污泥输送方式的确定 53
3.2.2污泥的管道输送的设计计算 54
3.2.3 污泥泵房计算 55
3.2.3污泥浓缩池 55
3.2.4贮泥池 58
3.2.5污泥脱水间 59
3.3平面及高程计算 60
4 工程概预算 63
4.1 污水厂项目总投资 63
4.1.1 第一部分费用 63
4.1.2第二部分费用 64
4.1.3第三部分费用 64
4.1.4项目总投资 65
4.2污水厂处理成本估算 65
4.2.1药剂费 65
4.2.2动力费（电费） 65
4.2.3工资福利费 66
4.2.4折旧费 66
4.2.5摊销费 66
4.2.6大修理基金提成率 66
4.2.7检修维护费 67
4.2.8利息支出 67
4.2.9其他费用 67
4.2.10工程项目年总成本 67
4.2.11项目年经营成本 67
4.3污水厂综合成本 67

1 绪论
1.1概述
随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多。大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流和人民生活造成了危害。人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成为当前迫切需要解决的问题之一。
1.1.1城市概况
本设计为华北地区M城市污水处理厂设计。本地区地质结构复杂。由平原（约占总面积的36%）、低山丘陵（约占总面积的9%）、沙带（约占总面积的29%）、沿海（河）滩涂（约占总面积的26%）构成多相性资源结构。昌黎倚山傍海，山、海、滩、泉具备，有“东方夏威夷”美称的黄金海岸旅游区，是国家级海洋自然保护区，国际滑沙活动中心、翡翠岛海洋大漠风光，国内独有，国际罕见，2005年10月M市黄金海岸以“沙漠与大海的吻痕”特色风光被评为“中国最美的八大海岸之一”。其葡萄沟素有“十里葡萄长廊”之称，与新疆“吐鲁番”齐名。境最高峰为碣石山主峰仙台顶，海拔695.1米。
为保护环境，实现社会、经济的可持续性发展，应尽可能的减少污染物的排放量，故需对城市污水及工业废水进行综合处理，使排入河流的污水水质达到设计要求并符合国家规定的标准。
1.1.2设计目的和意义
此工程设计研究的目的在于通过对城市进行排水流域划分，排水体制确定，确定污水厂规模、处理程度，各处理构筑物工艺尺寸及运行参数进行计算，并对整个城市的排水工程的总造价进行概预算分析及不同方案之间的技术经济比较来确定一个较为合理的方案来解决该市现有的排水状况问题。
意义在于通过设计，可以确定一套技术可行，经济合理的方案。改善当地生态环境，
提高人民生活质量和城市形象。避免城市下游旅游区由于受到污水的污染而影响经济效益。另外通过本次毕业设计，让我们对排水工程有一个更系统全面深入地了解，培养我们分析问题、解决问题，综合运用所学知识独立工作能力，并能从技术、经济、环境与社会等多方面综合考虑，为将来在排水工程的实际工作岗位上工作打下坚实基础。
1.1.3设计内容
1. 污水处理程度计算
根据原始资料和城市规划情况，并考虑环境效益与社会效益，合理地选择污水处理厂厂址。然后根据水体自净能力、要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算污水处理程度与确定污水处理工艺流程
2. 污水处理构筑物计算
确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有单体构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸及所需要的材料、规格等。
3. 污泥处理构筑物计算
根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行各单体构筑物的设计计算。
4. 平面布置及高程计算
对污水与污泥处理流程要做出准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行详细的施工图所必须的设计计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。
5. 排水泵站工艺计算
对污水处理工程的总排水泵站进行工艺设计，确定水泵的类型，扬程和流量，计算水泵管道系统和集水井容积，进行泵站的平面尺寸计算和附属设施的计算。
6. 投资估算
根据当地市场主要建材价格、劳动力工资标准和其他管理费用的规定进行污水处理工程的投资估算，确定土建及市政工程估算定额标准，计算污水处理工程的投资估算和单位污水的处理成本。
1.2设计原始资料
1.2.1自然资料
M市位于河北省东缘，东临渤海。总面积1184平方千米。市政府，距秦皇岛市区44千米，距石家庄438千米。城市人口为20万。M市背山面海，地质结构复杂。由平原（约占总面积的36%）、低山丘陵（约占总面积的9%）、沙带（约占总面积的29%）、沿海（河）滩涂（约占总面积的26%）构成了多相性资源结构。
1.2.2气象资料
1. 气温（℃）等资料，见表1.1
表1.1 气象资料
县最高气温（℃）
33
年平均降雨量（mm）
460
县最低气温（℃）
-10
年最大降雨量（mm）
510
地下水位深度（m）
-7.0
日最大降雨量（mm）
55
2. M市夏季主导风向为：西。
3. 最大冻土深度1.3m，封冻期100天。
1.2.3排水资料
1. 主要工业企业的排水情况，见表1.2
表1.2 工业企业排水量及排水水质
工业企业名称
污水日排水量m3/d
最大排水量m3/班
SS
mg/L
COD
mg/L
BOD mg/L
氨氮mg/L
总磷mg/L
总氮mg/L
pH
A
1300
900
250
480
260
40
60
5
6-9
B
2000
1100
500
700
400
35
50
5.5
6-9
注：1.工业企业废水的特殊水质可以另行说明；
2.如果企业与公共建筑的废水已经经过处理，按处理后的水质填写。
表1.3 工业企业淋浴用水量
工业企业名称
工人总人数
最大班人数
分班
热车间人数
一般车间人数
占最大班（%）
淋浴（%）
占最大班（%）
淋浴（%）
A
300
180
2
20
80
80
20
B
500
350
2
30
70
70
30

2. 公共建筑排水情况，见表1.4
表1.4 公共建筑排水情况
名称
排水量（m3/d）
甲
900
乙
1200

3. 市区覆盖情况，见表1.5
表1.5 市区覆盖情况
房盖（%）
草地（%）
路面（混凝土沥青）（%）
土地（%）
40
10
35
15

1.2.4 受纳水体资料
表1.6 受纳水体水文资料
最小流量（m3/s）
3.0
水流速度（m/s）
0.21
水体BOD5（mg/L）
4
水体SS（mg/L）
15
地下水位深度（m）
-7.0
水体温度（℃）
12
最高水位（m）
313
最低水位（m）
311
注：污水厂排放口上游最小流量时水体溶解氧浓度为5.8mg/L，排放口处水体的水位标高，在污水排放口下游50km处有一集中取水口。
1.3设计水量
居住区生活污水量标准，应根据本地区气候条件，建筑物内部设备情况，生活习惯，生活水平因素确定。如有本地区获相似条件地区实际统计的生活用水量（或当地污水量标准）时，生活污水量标准也可按实际生活用水量（或当地污水量标准）计算。
表1.7 居民生活用水定额（平均每人L/d）
城市规模
分区
特大城市
大城市
中小城市
一
140-210
120-190
100-170
二
110-160
90-140
70-120
三
110-150
90-130
70-110
注：1.居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额。结婚建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素综合考虑确定。对给排水系统完善的地区可按用水定额90%。一般地区可按用水定额的80%计。
2. 居民生活污水指居民日常生活中洗涤、冲厕、洗澡等产生的污水；综合生活污水指居民生活污水和公共设施排水部分的总水量。公共设施排水指娱乐场所、宾馆、浴室、商业网点、学校和机关办公室等地方产生的污水。
3. 特大城市指：市区和近郊区非农业人口100万以上的城市；大城市指：市区和近郊区非农业人口50万以上不满100万的城市；中、小城市指：市区和近郊区非农业人口不满50万的城市。
一区包括：贵州、四川、湖北、湖南、江西、浙江、福建、台湾、广东、广西、香港、澳门、海南、上海、云南、江苏、安徽；二区包括：黑龙江、吉林、辽宁、北京、天津、河北、山西、河南、山东、宁夏、陕西、内蒙古河套以东和甘肃黄河以东的地方；三区包括：新疆、青海、西藏、内蒙古河套以西的地区。
4.经济开发区和特区城市，根据用水实际情况、用水定额情况适当增减。
由秦皇岛市昌黎县人口20万知此次设计属于中小型城市范畴，二区。所以用水定额取值范围为70-120L/cap.d，取100L/cap.d。排水系数为0.8。
1. 居民平均日生活用水量

由排水系数为0.8，得居民区平均日综合生活污水量：

居民区生活污水量总变化系数
居民区生活污水设计流量为：
2. 工业企业工业废水设计最大流量

由工业企业生活污水量设计最大流量：
— 一般车间每班每人污水量定额，一般30计
— 热车间每班每人污水量定额，一般50计
— 一般车间最大班工人数（人）
— 热车间最大班工人数（人）
— 一般车间最大班工人数生活污水量班内变化系数，一般取3.0
— 热车间最大班工人数生活污水量班内变化系数，一般取2.5
— 每班工作小时数，这里因为是两班制，所以取12h
所以，有设计所给资料计算得：

工业企业生活污水量设计最大流量：
工业企业淋浴用水设计最大流量：
—一般车间每班每人淋浴水量定额[L/（人˙班）]，一般以40计
—热车间每班每人淋浴水量定额[L/（人˙班）]，一般以60计
—一般车间最大班使用淋浴的人数（人）
—热车间最大班使用淋浴的人数（人）
所以

工业企业淋浴用水设计最大流量：
公共建筑用水：
3. 总设计最大流量
所以取设计最大量为：，即347.22L/s。
1.4设计水质
1.4.1生活污水水质
1. 查典型生活污水水质如下图
表1.8 居民典型生活污水水质
浓度（mg/L）
指标
高
中
低
SS
350
200
100
CODcr
1000
400
250
BOD5
400
220
110
氨氮
50
25
12
总氮
85
40
20
总磷
15
8
4

2. 由北方城市中，一般设计水质：CODcr=400mg/L，BOD5=220mg/L左右 。所以此次设计居民生活水质去中常值。
1.4.2工企业污水水质
由设计原始资料知工企业排水水质，见表1.9
表1.9 工业企业排水水质
工业企业名称
污水日排水量m3/d
SS
mg/L
COD
mg/L
BOD mg/L
氨氮mg/L
总氮mg/L
总磷mg/L
pH
A
1300
250
480
260
40
60
5
6-9
B
2000
240
500
250
35
50
5.5
6-9
1.4.3设计进水水质
A企业的污水量为：
B企业的污水量为：
生活污水量为：

1. 生活污水与工业废水混合后，SS浓度为

= 205mg/L
2. 生活污水与工业废水混合后，CODcr浓度为
= 411mg/L
3. 生活污水与工业废水混合后，BOD5浓度为
= 224mg/L
4. 生活污水与工业废水混合后，NH3-N浓度为
= 26mg/L
5. 生活污水与工业废水混合后，TN浓度为

= 42mg/L
6. 生活污水与工业废水混合后，TP浓度为

= 7.7mg/L
表1.10 污水处理厂设计进水水质
指 标
单位
数值
SS
mg/L
205
CODcr
mg/L
411
BOD5
mg/L
224
NH3-N
mg/L
26
TN
mg/L
42
TP
mg/L
7.7
1.4.4设计出水水质
城市污水处理厂出水水质应满足国家城市污水排放水质标准中的一级B排放标准。查城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）
表1.11 污水出水水质
指 标
单位
数值
SS
mg/L
≤20
CODcr
mg/L
≤80
BOD5
mg/L
≤20
NH3-N
mg/L
≤8（15）
TN
mg/L
≤20
TP
mg/L
≤1
pH

6~9

注：1.下列情况按去除率执行，当进水COD大于350mg/L时，去除率应大于60%；BOD大于160mg/L时，去除率应大于50%。
2. 括号外数值为水温＞12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。由设计原始资料，受纳水体水温为12℃，所以处理后NH3-N的数值应为15mg/L。
1.5污染物处理程度
1. 由处理效率：
其中—进水中某种物质平均浓度（mg/L）
—出水中该种物质平均浓度（mg/L）
根据污水处理厂进水水质和所要求达到的出水水质，计算得
(1) 污水中SS的处理程度：

(2) 污水中CODcr的处理程度：

(3) 污水中BOD5的处理程度：

(4) 污水中NH3-N的处理程度：

(5) 污水中TN的处理程度：

(6) 污水中NH3-N的处理程度：

表1.12 污水处理程度
指 标
处理程度
SS
≥90.02%
CODcr
≥80.54%
BOD5
≥91.07%
NH3-N
≥42.31%
T-N
≥52.38%
TP
≥87.01%
1.6设计原则及依据
1. 设计原则
(1) 根据城市污水排放的标准，本方案对华北地区M市废水进行处理，使出水水质达到城市污水排放标准。
(2) 选用运行安全可靠，经济合理的处理方案和工艺流程。尽可能减少基建投资和设备
运行管理费用，节省占地和降低能耗。
(3) 利用国内外的先进技术和设备，提高污水处理厂的技术含量，确保污水处理的效果。
(4) 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣和污泥等，尽可能作的资源的回收利用，避免二次污染的发生。
2. 执行的主要设计规范和标准
(1) 地表水环境质量标准 (GB3838-2002)
(2) 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)
(3) 污水综合排放标准(GB8978-1996)
(4) 污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)
(5) 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ31-89)
(6) 城市污水处理厂污水污泥排放标准(CJ3025-93)
(7) 华北地区M城市污水处理厂设计任务书
(8) 《给水排水设计手册》（第二版）1～12册
(9) 《排水工程》 张自杰主编，建筑工业出版社，2000

2城市污水处理厂方案确定
2.1方案选择原则
1. 城市污水处理应采用先进的技术设备，要求经济合理，安全可靠，出水水质好；保证良好的出水水质，效益高；
2. 污水厂的处理构筑物要求布局合理，建设投资少，占地少；自动化程度高，便于科学管理，力求达到节能和污水资源化，进行回用水设计；
3. 为确保处理效果，采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物；提高自动化程度，为科学管理创造条件；
4. 污水处理采用生物处理，污泥脱水用机械脱水并设事故干化厂；污水用季节性消毒；
5. 提高管理水平，保证运转最佳经济效果；充分利用沼气资源，把沼气作为燃料；
6. 查阅相关的资料确定其方案。最佳的处理方案要体现以下优点：
(1) 保证处理效果，运行稳定；
(2) 基建投资省，耗能低，运行费用低；
(3) 占地面积小，泥量少，管理方便。
2.2工艺方案选择
根据污水的特点：
1. 有机物的浓度比较低，CODcr浓度在400mg/L左右；
2. 污水以有机污染物为主，BOD5/CODcr=0.5〉0.3，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，易进行生物处理；
3. 悬浮物的浓度比较低；
4. 进水中N、P含量高于污水综合排放标准一级B标准，需选择相关脱氮除磷工艺；
5. 废水呈中性，pH=6-9，这一项指标符合污水排放标准；
6. 在达到污水处理要求的前提下，应着重考虑工程占地面积和污水处理费用节省。
针对水质特点，以及出水要求，现有城镇污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于氮磷超标，处理工艺尚用硝化除磷。根据处理规模（3吨/天），进出水质（一般的生活污水），出水质要求（国家《污水综合排放标准》〈GB18918—2002〉中一级B标准），污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水中的氮、磷进行适当处理，防止水体的富营养化，以及该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源），污水水量及其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使用条件。本节对其处理工艺流程进行方案筛选，并通过论证选择合理的污水及污泥处理工艺流程。我们对活性污泥法和人工生物净化的几个方案进行筛选。初步选到下列两种工艺三个方案，再进行比较：
1. AAO 同步脱氮除磷工艺；
2. 氧化沟工艺。
2.2.1氧化沟法与AAO法比较
1. 优缺点比较
表2.1 工艺方案优缺点比较
方案一(AAO处理工艺)
方案二(氧化沟工艺)
优点：
(1)该工艺是最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间﹑总的占地面积少于其它同类工艺。
(2)在厌氧（缺氧）好氧交替运行的条件下，丝状菌得不到大量的繁殖，无污泥膨胀之忧，SVI值一般均小于100。
(3)污泥中的含磷浓度高，具有很高的肥效。
(4)运行无须投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧浓度，运行费用低。
缺点：
(1)除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不宜太高，特别是P/BOD5值高时更是如此。
(2)脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行的费用。
(3)对沉淀池要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。

(1)氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。
(2)不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。
(3)氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。
(4)脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮能力。
缺点：
(1)污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多，N、P量不平衡，pH值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。
(2)泡沫问题
(3)污泥上浮及污泥沉积问题
(4)占地面积很大，运行管理费用高

2. 工艺相关参数比较
表2.2 工艺方案相关项目比较
方案
项目
方案一（AAO处理工艺）
方案二（厌氧池+氧化沟工艺）
污泥负荷
中负荷
浓缩池
低负荷
污泥龄(d)
5-15
20-30
污泥量
较多
少
污泥处理方式
硝化浓缩脱水
直接浓缩脱水
曝气水平
鼓风曝气
表曝机
能耗水平
高
低
碳化效果
好
好
脱氮效果
好
好
除磷效果
好
较好
厂区环境
一般
好

3. 污水处理工艺流程比较
(1) 方案一 AA0处理工艺流程图

混合液回流

剩余污泥
污泥回流
泥饼外运
中格栅
污水提升泵房
细格栅
沉砂池
初沉池
厌氧池
缺氧池
好氧池
二沉池
接触池
浓缩池
贮泥池
脱水机房
消化池

图2.1 AAO处理工艺流程图
(2) 方案二 氧化沟工艺处理工艺流程图
中格栅
污水提升泵房
细格栅

沉砂池
接触池
二沉池
氧化沟

污泥回流
剩余污泥

泥饼外运
脱水机房
贮泥池

图2.2 氧化沟工艺处理工艺流程图

4. 推荐方案
总的说来，两种方案都能够达到要求处理的效果，而且工艺简单，污泥处理的难度较小，在技术上都是可行的。但结合实际的工程要求来看，对于污水的除磷率要求比较高，只有方案二符合；并且，有证据表明，城市污水经氧化沟工艺处理后，污水中各项
污染物平均去除率能满足上面的脱氮除磷的要求；而且经过多年实践证明，、氧化沟工艺二级处理工艺具有工艺简单成熟﹑操作管理简便，处理效果好，出水水质稳定，脱氮除磷性能好的特点，同时，该工艺省去了初沉池，也不必象AAO法等其它脱氮除磷工艺那样需要大量混合液回流和多个池子，并且污泥处理工艺省去了污泥消化池，因此工艺布置紧凑，可省地﹑省电﹑降低基建费用和运行费用，是城市污水处理厂比较理想的处理工艺。综合所述，方案二从经济和技术上都是可行的，而且符合各项原则，是较为合理的选择。所以确定为氧化沟工艺。
2.2.2氧化沟系统的比选
1. 卡鲁塞尔氧化沟工艺
(1) 工艺特点
卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串连的系统，进水和活性污泥混合后在沟内做不停的循环运动。污水和回流污泥在第一个曝气区中混合。由于曝气器的泵送作用，沟中的流速保持0.3m/s。水流在连续经过几个曝气区后，便流入外边最后一个环路，出水从这里通过出水堰排出，出水位于第一曝气区的前面。
卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器，每组沟渠安装一个，均安装在同一端，因此形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧区。这不仅有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉淀。BOD5去除率可达到95%~99%，脱氮效率约为90%，除磷率约为50%。
在正常的设计流速下，卡鲁塞尔氧化沟渠道中混合液的流量时进水流量的50~100倍，曝气池中混合液平均每5~20min 完成一个循环。具体循环时间取决于渠道长度、渠道流速、设计负荷等。这种状态可以防止短流，还通过完全混合作用产生很强的耐冲击。
卡鲁塞尔氧化沟的表面曝气机单机功率大（可达150kW）,其水深可达5m 以上，使氧化沟占地面积减小，土建费用降低。同时具有很强的混合搅拌和耐冲击负荷能力。当有机负荷较低时，可以停止某些曝气机的运行，或者切换较低的转速，在保证水流搅拌混合循环流动的前提下，节约能量消耗。由于曝气机周围的局部地区能量强度比传统活性污泥曝气池中强度高得多，使得氧的转移效率大大提高，平均传氧效率达到2.1
kg/(kW•h)。
为满足越来越严格的水质排放标准，卡里塞尔氧化沟在原来的基础上开发了许多新的设计，实现了新的功能。提高了处理效果，降低了运行能耗，改进了活性污泥性能，提高了生物除磷脱氮功能。主要有单级标准卡鲁塞尔氧化沟工艺和变形；Carrousel denitlR/Carrrousel 2000工艺；Carrousel 3000工艺；以及四阶段和五阶段Carrousel Bardenpho工艺系统。
(2) 优点 出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率比较高；曝气设施的单机功率大、调节性能好，并且曝气设备数量少。既节省投资又可使运行管理简化；有极强的混合搅拌和耐冲击能力；氧化沟沟深加大，使占地面积减少、土建费用降低。
(3) 缺点 曝气设备用电量比较多，能耗较高；设备安装比较复杂、繁琐。
2. 三沟式氧化沟工艺
(1) 优点 占地面积少，集曝气、二沉、污泥浓缩为一体；设备先进，自动化程度高；管理人员少，工程造价及运行费用比较低；具脱氮除磷功能，出水水质比较稳定；污泥龄较长，污泥性质比较稳定；三沟式氧化沟因单池体积大，对冲击符合的适应能力较强。
(2) 缺点 三沟式氧化沟自动化控制要求较高，自动控制水流方向和出水堰升降要求比较高。
3. 二次沉淀池交替运行氧化沟系统
(1) 优点 出水水质好；可以不单独设置二沉池，处理流程短，节省占地面积；不需单独设置反硝化区，通过运行过程中设置停曝期进行反硝化，具有较高的氮去除率。
(2) 缺点 设备闲置率高；自动化程度的要求高，增加了运行管理费用。
4．奥巴勒型氧化沟工艺
奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气， 水深一般在4.0～4.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。
(1) 优点 出水水质好，脱氮率高，同时进行硝化和反硝化；可以在将来负荷增加的情况下，加以扩建；易于适应多种进水情况和出水要求的变化；容易维护；节能，比其他
任何氧化沟系统运行时所需要的动力都小。
(2) 缺点 受结构形式的限制，总图布置困难。
5. 曝气—沉淀一体化氧化沟系统
(1) 优点 工艺流程短，构筑物和设备少；不设置单独的二沉池，氧化沟占地面积较小；沟内设置沉淀区，污泥自动回流，节省基建投资和运行费用；造价低、建造快、设备事故率低，运行管理工作量少；固液分离比一般二沉池效果好。
(2) 缺点 运行和启动存在一定问题；技术尚处于研究开发阶段。
2.2.3三沟式氧化沟
在上面各个氧化沟系统中，交替工作氧化沟工艺中有一种工艺叫做三沟式氧化沟工艺，由丹麦Kruger公司创建的。根据运行方式和沟的数量分为单沟（A 型）、双沟（B型）、和三沟（T 型）三种形式。其中双沟在原D 型的基础上开发出了VR 型氧化沟。这一类型氧化沟主要是为了去除BOD,如果要同时脱氮除磷，多于单沟和双沟就要在氧化沟前后分别设置厌氧池和沉淀池，即成为AE 型或DE 型氧化沟。而三沟式氧化沟除磷脱氮可在同一反映器中完成。
交替式工作氧化沟系统没有单独设置反硝化区，通过在运行过程中设置停曝期来进行反硝化，从而获得较高的氮去除率。交替式工作氧化沟VR 型是将曝气沟渠分为A、B 两部分，其间有单向活板门相连。利用定时改变曝气转刷的旋转方向，以改变沟渠中的水流方向，使A、B 两部分交替的作为曝气区和沉淀区。D 型氧化沟有容积相同的A、B 两部分组成，串联运行，交替的作为曝气区和沉淀区，一般以8 小时为一个运行周期。该系统出水水质好，污泥稳定，不需设污泥稳定装置，但是最大的缺点是曝气设施利用率仅为37.5%。
三沟式氧化沟（T 型）是有三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行，中间氧化沟一直为曝气池，原污水交替的进入两侧氧化沟，处理水则相应的从作为沉淀池的两侧氧化沟中流出，这样提高了曝气设备的利用率（可达58%），另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟基本运行方式大体分为6 个阶段，工作周期为8 小时。通过控制系统自动控制进、出水方向，溢流堰的升降以及曝气设备的开动和停止。
三沟式氧化沟运行方式可根据不同的入流水质及出水要求而改变，所以系统运行灵
活，操作较方便，但要求自动控制程度高。三沟式氧化沟又称三沟轮换式氧化沟，将曝气与沉淀工作置于同一构筑物内。如果要将三沟式氧化沟工艺的污水厂进行扩展，在其后再增建二沉池和回流设备。可将原污水厂的处理能力提高一倍。
三沟式氧化沟是一个A-O（兼氧—好氧）活性污泥系统，可以完成有机物的沉降和硝化反硝化过程，能取得较好的BOD5去除效果和脱氮效果，依靠三池工作状态的转换，可以免除污泥回流和混合液回流，运行费用大大降低。处理流程简单，省去二沉池，管理方便，基建费用低，占地少。其缺点是设备利用率低。
我国邯郸市污水处理厂是我国利用丹麦政府赠款，首次