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污水处理厂毕业论文
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绪论
据《2003年中国环境状况公报》公布，2003年全国废水排放总量为460亿吨，其中城市生活污水排放量247.6亿t，占污水排放总量的53.8%。废水化学需氧量（COD）排放总量1333万t，其中生活污水COD排放821.7万t，占废水COD排放总量的61.6%，由此可见，目前我国的水污染形势严峻，特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响显得更加突出。据有关资料统计，全国近80%的生活污水未经处理，直接排入江河湖海，年排污量达400亿m3，造成全国1/3以上的水域受到污染。专家指出，水污染加剧了水资源的短缺，直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康，影响到工农业生产和农作物安全造成的经济损失约为GNP的1.5%～3%，水污染已成为不亚于洪灾、旱灾甚至更为严重的灾害。未来城市的最大危害就是污水。造成我国水污染严重的主要原因之一是由于全国城市污水处理率较低，使大量的城市污水未经处理而直接外排，导致了严重的水污染，并加剧了水资源的短缺。
尤其是随着我国城镇化水平的不断提高，小城镇的水环境也受到了前所未有的严峻挑战。绝大部分小城镇中的城市污水仍然处于不加治理直接排放到水体的状态，这成为水体环境污染的主要来源。据统计，我国90%以上小城镇的水体环境均受到不同程度的污染，78%的城镇河段不宜作饮用水源，50%的城镇地下水受到污染，工业较发达的城镇附近的水域污染则更加突出。根据建设部、国家环保总局、科技部2000年5月颁布的《城市污水处理及防治技术政策》规定，到2010年，全国城市和建制镇的污水处理率不低于50% [1]。
因此,要改善我国水环境被污染的状况,保护我国紧缺的水资源，除了要刻不容缓地对大中城市的城市污水进行处理外，小城镇也应该成为关注的重点，加快小城镇的城市污水处理步伐 [1]。

1总论
1.1 项目概况
1.1.1 设计年限
设计基准年2008年，设计近期2015年，远期2020年。
1.1.2 污水处理厂及污水管网工程规模
污水处理厂规模：近期（2011年）处理规模2000m3/d。
1.1.3 污水处理厂厂址
拟建场地位于海北州原221厂污水处理厂院内，迎宾路西侧。
1.1.4 建设规模及内容
项目的建设规模为2000m3/d的污水处理厂。项目占地面积为3079.29m2 ，构筑物及建筑物占地面积为971 m2，绿地占地面积为250 m2。
（1）进水水质
CODCr≤400mg/L；BOD5≤200mg／L；SS≤200mg／L；NH3-N≤30mg；TP≤5mg／L；pH=7～8。
（2）出水水质
污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准，即：
CODCr≤60mg/L；BOD5≤20mg／L；SS≤20mg／L；NH3-N≤15mg；TP≤1mg／L；pH=6～9。
（3）推荐工艺
生活污水进行二级生物强化处理，处理工艺为SBR工艺，处理后重力作用直接排入麻皮河。污泥直接机械脱水，外运填埋。
1.2 地理位置
海北藏族自治州位于青海省东北部祁连山东翼，青海湖北缘，东邻青海省海南地区和西宁市大通县，南与青海湖接壤，西连海西州。北靠甘肃省河西走廊。西海镇位于海北州西海镇县境内，即东经100°08′，北纬36°50′区域内的金银滩草原上，西南与青海湖隔山相望，西部以团宝山为界，西北侧与刚察县相邻，北接祁连县，占地面积570km2。原系中国核工业总公司221厂，距西海镇县城不到10km，与青海省省会西宁市相距103km，是海北藏族自治州人民政府驻地。
1.3 社会经济
2007年全州生产总值达到28.73亿元，比2000年增长145%，年均增长12.5%；地方财政一般预算收入由5670万元增加到10302万元，年均增长13%；地方财政支出达到10.45亿元，年均增长24.97%；累计完成全社会固定资产投资89亿元，年均增长29%。大力调整农牧业经济结构，加快传统畜牧业向现代高效畜牧业的发展，着力发展冷凉特色种植业和农区养殖业，农牧业综合生产能力得到提高，农牧民生活水平得到提高，农牧民人均纯收入由2000年的1357元增加到2007年的2698元，保持了年均10%的增长速度，西部大开发以来共有2.98万人农牧民实现了脱贫。初步培育形成了以煤炭、电力、多金属采选、农畜产品加工为主的工业体系。工业增加值由2000年的1.9亿元增加到2007年的5.39亿元。旅游业加快发展，2007年接待游客140万人次，旅游综合收入1.57亿元。基础设施得到改善，全州公路通达里程已达4264公里，比十五末增长了23%。实现乡乡通公路，其中87%的乡通油路；基本完成农村电网改造；乡镇和93%的行政村覆盖移动通讯，90.3%的乡镇和67%的行政村通固定电话；积极推进生态环境保护和建设，完成人工造林12.75万亩、封山育林90万亩、退耕还林还草69万亩。围绕教育、科技、文化、卫生、就业等事关民生的重点，依靠国家的支持和自身努力，着力实施了一批项目，各项社会事业得到发展。全州九年义务教育普及率为91.9%；农牧区低保工作启动实施，4084户1.2万人纳入农牧区低保范围；农村牧区新型合作医疗制度覆盖全州，农牧民参合率达到99.2%；2000年至2007年城镇新增就业4300人。大力推进“平安海北”、“文明海北”和民族团结进步创建活动，和谐社会建设取得成效，巩固和发展了民族团结、社会稳定的良好局面。
1.4 工程地质概况
通过勘察得出的《西海镇污水处理厂及进厂管网场地岩土工程勘察报告》总结如下：
(1) 拟建场地地貌比较单一，地层结构简单，无不良工程地质作用，场地稳定性与适宜性好。
(2) 污水处理厂地下水埋藏较深，管网沿线地下水较浅，对管网施工有影响。
(3) 西海地区为季节性冻土区，标准冻深为1.81m。
(4) 西海地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组，建筑场地类别为Ⅱ类，场地对建筑抗震属一般地段。
(5) 建议在以后勘察工作中注意查明管网沿线地下水埋深情况，场地土渗透性及土的冻胀情况等。
1.5 自然条件
表1-1 西海镇气象统计资料
气象因素
历年极端最高气温
历年极端最低气温
最热日平均温度
年平均气温
年平均相对湿度
年主导风向
冬季室外平均风速
统计数据
33.5℃
－30.6℃
17.2℃
5.7℃
56%
SE
1.9m/s
气象因素
夏季室外平均风速
供暖天数
供暖期日平均气温
冬季大气压力
夏季大气压力
场地标准冻深
海拔
统计数据
2.1 m/s
210d/y
－5.2℃
750KPa
760 KPa
1.81m
3010.0m
西海镇地区为半干旱高原大陆性气候，其特点是为多风干燥，蒸发量远远大于降水量，冬季寒冷，夏季凉爽，四季不分明，冬长夏短，昼夜温差大，太阳辐射强等气候特点，当地气象统计资料见表1-1。
1.6 水文条件
(1) 地表水状况
绕西海镇而过的包忽图河及其一级支流属湟水河上游段，发源于大通河南段，自北向南径流，在马匹寺汇合后转向南流出西海镇县城。主河长60km，比降15.1%，流域面积1100km2。据17年观测资料，多年平均流量1.52m3/s，年平均最大流量1.61 m3/s（1961年），年平均最小流量1.39 m3/s（1964年）。
(2) 地下水情况
据青海省第二水文地质局98年5月提交的地质报告介绍，该地区地下水主要是包忽滩冲洪积，冰水沉积层潜水。该滩地位于西海镇以北至二郎卡拖，南北长约18km，东西宽3~4.5km以12.5%的地形坡度向南斜。基地由第三系红层构成，上覆盖中新统冰水相泥质沙砾卵石和全新统冲洪积砂卵石构成统一的潜水含水组。滩内潜水主要接受包忽图河及其流出口后听河水渗透补给，其次还有大气降水和周边山区岩裂隙水的补给，河水补给量为69960t/d。
潜水位埋深受地形条件和基地控制而各地有异，大致以马匹寺为界，向北埋深邃逐渐增大，向南渐浅。含水层厚度一般在13~25m之间，但区域内含水厚度变化较大，据对14个钻孔抽水资料统计，单位涌水量大于2C—30L/S.M的钻孔数量占78.6%。上述河谷区松散岩类空隙潜水水质好，矿化度小于0.29g/L,水化学类型为HC03—C01型，pH值7.6，总硬度9.06HO，其他生化指标均符合GB5749—85《生活饮用水卫生标准》（详见地勘报告）。根据地勘计算资料计算数据，该区内断面径流量5.12~5.3万t/d，水源在目前开采1.5万t/d地下水时，在该区内可增加开采3.2万t/d。
另外，第三系红层的包忽图滩组成一向斜承压水储水构造。承压含水层埋深155m，含水层岩性为紫红色沙砾和砂岩。累计厚度大于20m，直接受潜水补给，水质良好，也不失为较好的供水发展水源。因此，水源扩采规模定为3.55万t/d是有保障的。
1.7 资源条件
(1) 有丰富多样的生物、水利资源
海北州是青海省主要畜牧业的生产基地之一，是驰名中外的“西宁毛”产地，现有可利用草场228.8万公顷，1999年度有各类牲畜254.43万头（只），以盛产藏系羊、大通马、牦牛而著称。本州还是青海省主要小油菜集中产区，每年可提供商品油2.1万t。
海北州有乔、灌木林42万公顷，木材蓄积量330余万m3，有各种珍贵野生动物鹿、天鹅等30余种，还有大黄、冬虫夏草等30余种药材资源。
境内水利资源丰富，有浩门河、黑河、布哈河等140余条大小河流，年径流量近60亿m3，水能理论蕴藏量110万kW，可建7个梯级水电站。
丰富多样的生物资源和水利资源为本州拓宽致富门路，发展乡镇企业提供了非常有利的条件。
(2) 有量大质优的矿产资源
境内现有已探明石棉、煤炭、沙金、宝玉石等金属、非金属矿藏30余种，其中煤炭储量25亿t，占全省53%；素有“味精棉”之称的石棉储量达1700万t以上，为国内唯一可施法生产的优质棉矿。丰富的矿产资源是发展资源加工型工业、进而激活本州经济的有利条件。
(3) 有多姿多彩的旅游资源
境内有国家和省级文物、风景名胜保护单位10处。其中，国家级风景名胜区青海湖，总体面积达4473km2，四周高山环抱，山与湖之间为广阔平坦的大草原，湖中有一个1 km2的海心山和0.5 km2、栖息10万只候鸟的“鸟岛”，山、湖、草原、湖中岛、候鸟共同构成了一壮美绮丽的特有景观；国家级文物保护单位古西海郡治三角城遗址，城址明晰，并出土有古币、砖瓦、尤以西汉郡护符石匮为珍贵；尕海古城、“德州墓地”阿拉善旗王府、仓开遗址等古遗址以及雄奇巍峨的祁连山、风景秀丽的门源仙米风光、古朴多彩的民族风情。除此，境内还有神秘的“原子城”即中国第一个核武器研制基地等，得天独厚的旅游资源可开展“原子城风光”、“西海郡遗址”、“青海湖风光”、“牧民定居点”、“民族文体活动”等多种旅游活动。
1.8 海北州西海镇给排水现状
(1) 给水现状
西海镇供水水源为原221厂二分厂水源，日供水能力为2万t。给水管道全长23.30km。
(2) 排水现状
西海镇排水体制采取截流式雨污合流制，排水采用机制铸铁管，柔性卡箍连接，排水检查井有251座，井径为1000mm。排水管道总长14.38km。
1.9 规划概况
根据《西海镇城市总体规划》排水体制采取截流式雨污合流制，但在排水干管适当的地段设溢流井。管网布局采用分区低边截流工程布局，东西向道路沿北侧人行道布置，南北向沿东侧布置，支管根据地形合理敷设，并根据规范设置排水检查井等设施。
1.10 污水厂厂址确定
1.10.1 厂址选择原则
城市污水处理厂厂址选择应遵循以下原则：
(1) 符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求；
(2) 在城镇水体的下游；
(3) 便于处理后出水回用和安全排放；
(4) 便于污泥集中处理和处置；
(5) 在城镇夏季主导风向的下风侧；
(6) 有良好的工程地质条件；
(7) 少拆地、少占地，根据环境影响评价要求，有一定的卫生防护距离；
(8) 有扩建的可能；
(9) 厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；
(10) 有方便的交通、运输和水电条件。
1.10.2 厂址选择
拟建场地位于海北州原221厂污水处理厂院内，迎宾路西侧，西海镇西南方向，距城镇中心约4500m，保证了城镇卫生环境不被污染。
原221厂已10年未启用，内部设施很少且老化，从现有的设备上看，该水厂对污水仅能做到一级处理，厂内仅有4个直径为5.3 m深6.1 m的沉砂池，若结构可靠还可考虑使用。
根据气象资料表明，该地区常年主导风向为偏西风，该厂址正好处于城镇下风向处，符合选址的原则要求。由于西海镇位于金银滩草原，地势开阔，不存在毁田的问题。
距厂址450 m处为麻皮河，解决了污水的出路。西海镇地势由西北向东南倾斜，平均坡度0.95～1%之间，而污水处理厂建在城镇东南处，污水经重力自流入污水厂及处理构筑物，可节省动力费。
根据以上分析，将污水处理厂选择在原221厂污水处理厂址是完全合理的。
1.11 项目建设的背景
“十一五”期间，海北州面临着难得的发展机遇和严峻的挑战，要面临转变经济增长方式、调整经济结构、促进协调发展三大战略任务，加快全省现代化高效畜牧业生产和示范基地，全省能源、资源开发基地，全省重要的生态屏障和水源涵养地，以青海湖、祁连山草原风光为重点的旅游基地建设，保持和发展经济社会快速健康协调发展的势头，保持和发展社会稳定、各族人民团结和谐、积极奋进的势头，努力成为全省新的快速发展区。大力发展循环经济，加快建设资源节约型、环境友好型社会，坚持生态立州，促进经济发展与人口、资源、环境相协调，实现可持续发展。坚持“预防为主、防治结合、突出重点、综合治理”的方针，加大环境污染防治和环保执法力度，重点抓好工业污染防治和城镇生活污染防治，防止浪费资源、破坏生态，在大力推行清洁生产工艺的同时，以州、县政府所在地为重点，争取并抓紧污水和垃圾处理设施建设，提高污水和垃圾集中处理率。这种背景下污水处理厂的修建就已成为必然。
1.12 项目建设的意义
设计中坚持生态立州，促进人与自然和谐相处，实现可持续发展的需要；为保护湟水河水系水质及促进海北州西海镇整体发展，保障海北州西海镇城镇用水安全起到了至关重要的作用。设计项目的应用提高了工业和生活污染物的集中处理率，更加有利于其下游160km 处湟水河段两岸的农牧业、工业以及黄河上游两岸经济的可持续发展。
2方案论证
2.1污水处理工艺方案
2.1.1 工艺方案选择的原则
污水处理工艺流程选择是根据原水水质、出水水质要求，污水处理厂规模、污泥处置方法及当地的温度、工程地质、征地费用、电价等实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在确定处理工艺的过程中应遵循以下原则：
(1) 采用的工艺运行可靠、技术成熟、处理效果良好，能保证出水水质达到排放标准，从而减少污水对城市水环境的影响。
(2) 采用的工艺投资省、污水处理厂占地面积小，能耗少，运行费用低。
(3) 安全稳妥的处理处置污泥，既节省投资，又避免而次污染。
(4) 所采用的工艺应运转灵活，能适应一定的水质、水量的变化。
(5) 操作管理简便有效，便于实现处理过程的自动控制，降低劳动强度和人工费用，提高管理水平。
(6) 污水处理工艺的确定应与污泥处理和处置工艺的方式结合起来考虑，以保证污水处理厂排出的污泥应易于处理和处置。
(7) 所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响，如气味、噪声、气雾等，同时也要避免对周围环境产生不安全因素。
(8) 一般来说, 大型城市污水处理厂（处理能力为10万～20 万m3/d）的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O 和A/A/O 法，与SBR工艺相比最大的优势就是能耗低、运营费用较低，污水厂规模越大，这种优势越明显。
(9) 中小型污水厂(处理能力小于10 万m3/d) 的优选工艺是氧化沟法和SBR法，这些工艺去除有机物的 效率较高，有的兼有除磷脱氮的功能，基建费用明显低于传统活性污泥法，且整个处理单元的占地面积只有传统活性污泥法的的50%，由于中小型污水厂的水质水量变化比较剧烈，因此更适合选用抗冲击负荷能力强的氧化沟法和SBR法。
2.1.2 污水水质特性分析
原污水能否采用生化处理，特别是是否适用于生物除磷脱氮工艺，取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要，因此首先应判断相关的指标能否满足要求。
海北州西海镇污水处理厂进水水质各污染物配比表见表2-1。
表2-1 进出水水质各污染物配比
项目
BOD5/CODCr
BOD5/TN
BOD5/TP
设计
0.5
6.67
40
指标
≥0.3
≥3
≥20
(1) BOD5/CODCr
污水BOD5/CODCr 值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODCr ＞0.3可生化性较好，BOD5/CODCr ＜0.3较难生化，BOD5/CODCr ＜0.25不易生化。设计中BOD5/CODCr =0.5，因此可生化性较好，适合采用生物处理工艺进行处理。
(2) BOD5/TN （即C/N）比值
C/N比值是判别能否有效脱氮的重要指标。由于生物脱氮的反硝化过程中主要利用原污水中的含碳有机物作为电子供体，该比值越大，表明碳源越充足，反硝化进行越彻底。理论上BOD5/TN ＞2.86时反硝化才能进行；实际运行材料表明3.0时才能使反硝化过程正常进行；当BOD5/TN =4～5时，氨氮去除率＞80%，总氮的去除率＞60%。
设计中的进水水质C/N=6.67可满足生物脱氮要求。
(3) BOD5/TP 比值
该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-§-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，聚磷菌又可利用聚-§-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。
分析进水水质，设计中BOD5/TP >20可以采用生物除磷工艺。
综上所述，海北州西海镇污水处理厂进水水质不仅适宜于采用二级生化处理工艺，而且还适宜于采用生物脱氮除磷工艺。
2.1.3 污水处理程度分析
污水处理工艺不同，对污染物的去处率也不同。根据确定的污水厂进出水水质以及需要达到的处理程度来确定污水处理工艺。
海北州西海镇污水处理厂进出水水质及污染物去除率见表2-2。
表2-2 进出水水质及污染物去除率
项目
进水（mg/L）
出水（mg/L）
去除率（%）
CODCr
400
≤60
≥85
BOD5
200
≤20
≥90
SS
200
≤20
≥90
NH3-N
30
≤15
≥50
TP
5
≤1
≥80
日本下水道设计指南和我国现行《室外排水设计规范》（GB50014-2006）中对常用处理工艺的处理效率做了统计，见表2-3。

表2-3 污水处理厂的处理效率

名 称
一级处理处理效率（%）
二级处理处理效率（%）

备 注
SS
BOD5
SS
BOD5
日本指南
30～40
25～35
65～80
65～85
二级处理：生物过滤法
80～90
85～95
二级处理：活性污泥法
中国规范
40～55
20～30
60～90
65～90
二级处理：生物过滤法
70～90
65～95
二级处理：活性污泥法
从表中可以看出，二级活性污泥法的处理效率最高，生物膜法次之，生物过滤法最低。二级处理工艺能有效地去除BOD5（包括CODCr）和SS，排除剩余污泥时也同时去除了污水中的氮和磷。
根据经验数据，污水处理厂采用二级生物脱氮除磷处理工艺出水水质就能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准。
2.1.4 常用二级强化污水处理工艺简介
目前日常采用的污水处理脱氮除磷工艺主要有传统的A/A/O工艺及其改良工艺（如UCT法等）、各种氧化沟工艺、SBR类及其变型工艺（如CAST法等）、曝期生物滤池（BAF）工艺等。
(1) 传统活性污泥法
传统活性污泥法工艺是最早采用的活性污泥法，它具有以下几个特点：曝气池为推流式，采用空气曝气且沿池厂均匀曝气，有机负荷F/M在0.2～0.5Kg BOD5/(KgMLVSS·d)之间。传统活性污泥法处理效果较好，BOD5去除率可达90%～95%，适用于处理净化程度和稳定程度要求较高的废水；对废水的处理程度比较灵活。但是传统活性污泥法曝气池容积较大，占地面积多；在曝气池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，增加动力费用；并且对冲击负荷适应性较弱。
(2) 厌氧、好氧活性污泥法
在传统的活性污泥基本流程的基础上，由于应用生物除磷和脱氮，将厌氧状态组合到活性污泥法中，因此采用在生化反应池中隔开一段作为厌氧段，其他部分仍然保留好氧状态的方法；或使生化反应池反复周期地实现厌氧、好氧状态，把这种厌氧和好氧状态同时存在或反复周期实现以达到处理效果。
厌氧、好氧活性污泥法包括脱氮为主的A/O法，除磷为主的A/O法和脱氮除磷的厌氧、缺氧、好氧活性污泥法（A/A/O法）。
美国Largo FL污水处理厂采用的是除磷为主的A/O法，除磷效果良好。我国天津市东郊污水处理厂采用的是脱氮为主的A/O法。广州大坦沙污水处理厂和太原北郊污水厂都采用了A/A/O法，现在运行良好。
A/O法的特点：
①流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；
②反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；
③曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；
④A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。
(3) 氧化沟活性污泥法
氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟活性污泥法是将传统活性污泥法中的生物反应池用氧化沟来代替，其他保持不变。氧化沟利用连续环式反应池（Cintinuous Loop Reator,简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。
　　氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形，也可以是长方形、L形、圆形或其他形状，沟端面形状多为矩形和梯形。
从20世纪60年代开始，氧化沟污水处理技术在欧美等地区得到迅速发展，有些国家拥有氧化沟的数量占全国污水厂的比例为40%，我国氧化沟的数量也在日益增加，全国各地都有氧化沟工艺的污水处理厂，不但数量越来越多而且规模也越来越大；运行方式也在不断地发展，其迅速发展的原因是十分明显的，因为氧化沟具有出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、管理简便、污泥量少等优点，得到广泛的应用。
氧化沟包括卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、三沟式氧化沟和厌氧段加氧化沟等。
(4) AB法活性污泥系统
AB法是吸附生物降解法（Adsorption Bioderation）的简称，是原西德亚琛大学B.Bohnke教授于20世纪70年代中期开发，80年代初开始应用于工程实践的。该法是在传统两端活性污泥法和高负荷活性污泥法的基础上开发的一种新工艺，属于高负荷活性污泥法的范畴，在技术上有所突破。
AB法的主要特征是:
① 不需设初沉池；
② A段具有高效和稳定的特点；
③ A段和B段运行既独立又联系，可以根据出水水质特点和要求，灵活地调整运行参数；
④ AB法具有一定的脱氮除磷功能；
⑤ 适合某些难降解有机废水的处理，在处理过程中，A段兼氧运行，可使长链大分子有机物变为短链小分子有机物，提高污水的可生化性，使B段处理效果提高；
⑥ AB法的基建投资省，运行费用低，能耗少，处理效果好；
⑦ 易于实现分期建设，可先建A段，通过A段去除大多数有机物，部分达到削减有机物的环境质量要求，资金到位后，再续建B段；
(5) SBR间歇式活性污泥法
SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：
① 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
② 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
③ 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。
④ 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
⑤ 处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
⑥ 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。
⑦ SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。
⑧ 脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。
⑨ 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。　
(6) 曝气生物滤池
曝气生物滤池（Biological Aerated Filter）简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺。该工艺具有去除SS、CODCr、BOD5、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，其占地面积小（是普通活性污泥法的1/3），容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省等优点，但它对进水SS要求较严（一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg /L），因此对进水需要进行预处理。同时，它的反冲洗水量、水头损失都较大。
2.1.5 污水处理工艺方案确定
将各种好氧生物处理工艺方法总结并对其技术经济指标作出比较如表2-4所示。
表2-4 各种好氧生物处理工艺方法的技术经济指标比较
方案
技术指标
（BOD5去除率％）
经济指标*
运行情况

基建费
能耗
占地
运行
稳定
管理
情况
适应负荷波动
备注
传统活性
污泥法
85～95
100
100
100
一般
一般
不
适应
适用于中等浓度的生活污水和工业废水，对冲击敏感
吸附再生法
80～90
<100
>100
<100
一般
简便
一般
适用高悬浮固体污水
纯氧曝气法
85～95
>100
>100
<100
一般
麻烦
适应
一般应用于空间较小，
有经济氧源的地方
氧化沟法
90～95
<100
>100
>100
稳定
简便
适应
适用于中小型污水厂、
需要脱氮除磷地区
SBR法
90～99
<100
100
<100
稳定
简便
适应
适用于中、小型污水处理厂
AB 法
85～95
<100
<100
≈100
一般
简便
适应
可分期建设达到不同的
水质要求
A/O和A/A/O法
90～95
>100
>100
>100
一般
一般
一般
需脱氮除磷的大型污水厂
生物膜法
≥90
<100
<100
≈100
稳定
简便
适应
适用于小型污水厂
注：将传统活性污泥法100 作为相对经济指标基准。
根据表2-4，从工程技术经济比较可以看出，针对海北州西海镇污水处理工程污水量小的特点，以及工程设计要求能耗小、基建少、占地小、运行稳定且管理简便的原则，SBR法（即间歇式活性污泥法）和氧化沟是海北洲西海镇污水处理厂的首选处理工艺。
　　但SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。就近期的技术条件，与氧化沟相比，SBR系统更适合以下情况：
(1) 中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。
(2) 需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。
(3) 水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。
(4) 用地紧张的地方。
(5) 对已建连续流污水处理厂的改造等。
(6) 非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。
而西海镇污水量小，且属于间歇排放，综合以上特点及当地各方面条件，SBR法比氧化沟法更适合西海镇污水处理厂的工艺处理，西宁第一污水处理厂活性污泥法的正常运行，也证明SBR法在冬季微生物培养上没有问题。
海北州西海镇污水处理厂SBR工艺处理流程图见附录1-图W-1，其简图如图2-1所示。
图2-1 海北州西海镇污水处理工艺流程简图
2.2 尾水消毒方案

表2-5 不同消毒方法的综合比较
类 型
液 氯
含氯化合物
臭 氧
紫外线照射
应用范围
自来水
各种废水

自来水
各种废水
饮用水
游泳池水
自来水
二级废水
三级处理废水
优点
工艺成熟
处理效果稳定
设备投资低
运行费用低
处理效果稳定
设备投资少
对环境影响较小
占地面积小
杀菌率高
有脱色除臭效果
对环境影响小
占地面积小
杀菌效率高
危险性小
无二次污染
缺点
占地面积大
有潜在危险性
占地面积大
运行费比液氯高
有二次污染
设备投资大
运行费用高
设备费用高
水质水量影响大
基建投资
中
低
高
高
运行费
低
中
高
中
2.2.1 尾水消毒方案论述
为了有效地保护水体，防止传染性病原菌对人们的危害，降低水源的总大肠菌数，对污水处理厂出水进行消毒时十分必要的。
常用的消毒方法有液氯消毒、二氧化氯、臭氧、紫外线、热处理、膜过滤等。
2.2.2 尾水消毒方案比较确定
几种常用消毒法的比较列于表2-5。通过以上比较，液氯消毒法是比较合适的消毒方法，设计中采用加氯消毒方案。由于海北州西海镇污水量小，可考虑在接触池内投加氯片，氯片存放在仓库在中即可。
2.3 污泥处理方案
2.3.1 污泥处理要求
污水处理过程中产生的污泥，有机物含量较高且不易稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，处理不好将造成二次污染，故必须妥善处理。
污泥处理的要求：
① 减少有机物，使污泥稳定化；
② 减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；
③ 减少污泥有害物质；
④ 利用污泥中可用物质，化害为利；
⑤ 应选用生物脱氮除磷工艺，故尽量避免磷的二次污染。
2.3.2 污泥产量
污水中悬浮物含量越多、溶解性污染浓度较高、污水的净化率越高，其产泥量也就越多。由于进水水质及处理效率在不断变化，难以精确计算污泥产生量。设计时往往根据有关公式计算污泥产量，再结合生产中污泥产量统计值，确定污泥产量。
根据现行规范计算并参考一些统计资料，污水处理厂近期产泥量为0.4tDS干固体/d。
2.3.3 污泥处理工艺选择
污泥消化的最大优点就是使污泥得到充分的稳定，避免在处置过程中造成二次污染。但是目前国内比较一致的观点是，对于规模小于10×104m3/d的污水厂，污泥采用厌氧消化是不经济的。另一方面，如果在污水处理中，反应池系统污泥龄（硝化及反硝化）≥20d，好氧泥龄约14d，可以认为污泥已得到基本的稳定。
所以设计中污泥处理系统不需设消化池，污泥直接浓缩、脱水，外运。
(1) 污泥浓缩
污泥浓缩常用的工艺有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。
这几种方法的优缺点见表2-6。
表2-6 各种浓缩方法的优缺点
浓缩方法
优点
缺点
重力浓缩法
储存污泥能力强、操作要求不高
运行费用低、动力消耗小
占地面积大、易发酵
浓缩效果不理想
气浮浓缩法
浓缩效果较理想，出泥含水率低
占地面积小，不易发酵
能去除油脂、砂砾
操作要求较高
污泥储存能力小
占地比离心法多
离心浓缩法
占地面积小，处理能力高
几乎不存在发酵问题
要求专用的离心机电耗大
操作人员素质要求高
根据西海镇现有经济及其他条件可选用间歇式重力浓缩池。
(2) 污泥的脱水
污泥的脱水分为自然干化和机械脱水两大类。
利用污泥干化场使污泥自然干化，是污泥脱水中最经济的方法，适用于气候比较干燥，占地不紧张的地区，但维护管理费工作量大，且产生大范围的恶臭，蚊蝇滋生，卫生条件差。
污泥机械脱水与自然干化相比，其特点是脱水效果好，效率高，占地少，恶臭环境影响小，无需人工操作。
污泥机械脱水设计时应遵守的规定：
(1) 污泥脱水机械的类型，应按污泥的脱水性质和脱水要求，经技术经济比较后选用。
(2) 污泥进入脱水机前的含水率一般不大于98%。
(3) 脱水后的污泥应设置泥饼外运堆场贮存，堆场的容量应根据污泥出路和运输条件等确定。
(4) 机械脱水应考虑通风设施。
污泥加药应符合以下要求：
(1) 药剂的种类应根据污泥的性质和出路等选用，投加量由试验或者参照相似污泥的数据确定。
(2) 污泥加药后，应立即混合反应，并进入脱水机。
（注：生产污水是否加药处理，由试验或参照类似污泥的数据确定。）
(3) 压滤机宜采用箱式压滤机、板框压滤机、带式压滤机或微孔挤压脱水机，其泥饼产率和泥饼含水率，应