毕业设计论文--某城市污水处理厂A2O设计.doc

论文题目 某城市污水处理厂A2/O设计

目录

引言 1
1.概述 2
1.1 设计任务和依据 2
1.1.1 设计任务 2
1.1.2 依据 2
1.2 设计要求 3
1.2.1污水处理厂设计原则 3
1.2.2 污水处理工程运行过程中应遵循的原则 3
1.3 设计参数 4
1.4 污水的主要来源 4
1.5 污水处理厂厂址 4
1.6 污水处理工艺方案的选择 4
1.6.1污水处理工艺选择原则 4
1.6.2 工艺的比较 5
1.6.3 工艺流程的确定 6
2 污水处理系统 7
2.1 粗格栅 7
2.1.1 设计参数 7
2.1.2 设计计算 8
2.2 提升泵 10
2.3细格栅设计计算 10
2.4 沉砂池 12
2.4.1设计参数 12
2..4.2 设计计算 13
2.5 初次沉淀池 14
2.5.1 设计参数 15
2.5.2 设计计算 15
2.6 A2/O生化反应池 17
2.6.1 设计参数 17
2.6.2 设计计算 18
2.7二沉池 22
2.7.1设计说明 22
2.7.2设计计算 22
2.8接触消毒池 25
3 污泥处理系统 27
3.1 污泥水分去除的意义和方法 27
3.2 污泥浓缩池 27
3.3污泥脱水间 29
3.3.1设计说明 29
3.3.2恶臭处理系统 29
4 污水处理厂总体布置 30
4.1 平面布置 30
4.2高程布置 31
5 供配电系统设计 34
5.1 电源 34
5.2 配电系统 34
5.3 用电功率统计表 34
6 仪表控制系统设计 35
6.1 设计原则 35
6.2 设计内容 35
7 工程概预算 36
7.1 范围估算 36
7.2 项目总投资 36
7.3 运行费用 36
8 消防、安全、土建工程和劳动定员 37
8.1 消防 37
8.2 安全 37
8.3 土建工程 37
8.4 劳动定员 37
9 效益分析 38
9.1 环境效益 38
9.2 社会效益 38
9.3 经济效益 38
10 环境保护 39
10.1 施工过程中对环境影响及对策 39
10.2 项目建成后的环境影响及对策 40
10.3 污水处理厂工程环境保护设计标准 41
11 结论 42
致谢 42
参考文献： 42

摘要：采用A2/O工艺设计6万m3/d的城市污水处理厂。该污水处理厂的进水水质为COD＝512mg/L，BOD=242mg/L,SS=277mg/L，氨氮为25mg/L，TP为5mg/L，设计流量为6万m3/d，出水要求达到污水综合排放标准的二级标准。本文主要介绍了其工艺流程、主要构筑物的特点和设计参数以及工程的概预算，环境、经济效益分析，平面、高程的布置，和设计了8张CAD工艺流程图纸。
关键词：城市污水，A2/O工艺，工艺流程、设计参数、平面高程布置
Abstract: Using A2 / O process design 60,000 m3 / d of municipal wastewater treatment plant.The sewage treatment plant influent water quality for the COD = 512mg / L, BOD = 242mg / L, SS = 277mg / L, ammonia nitrogen is 25mg / L, TP of 5mg / L, design flow of 60,000 m3 / d, water requirements meet wastewater discharge standards of the second standard.This paper describes the process, the main characteristics of structures and design parameters and project budget estimate, the environment, economic analysis, plane, elevation of the layout, and design of the CAD process 8 drawing.
Key words: urban sewage, A2 / O process, process, design parameters, surface elevation layout

5

引言
水是人类的生命之源，它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类服务。但是，水环境中的淡水资源却很少，仅占总量的2.53%，而且目前能提供人类直接取用的淡水占0.22%。加之自然水源的季节变化和地区差异，以及自然水体遭到的普遍污染，致使可能直接取用的优质水量日益短缺，难以满足人们生活和工农业生产日益增长的需求。因此保护和珍惜水资源，是整个社会的共同职责。所以说水资源是基础性自然资源，战略性资源，水资源安全属于资源和经济安全。
80年代以来，废水生物处理新工艺的研究，开发和应用，已在全世界范围内得到了长足的进展，并出现了许多新型的废水生物处理技术。这些新工艺有的已在国内外实际工程中得到了良好的应用，有的已显示出其良好的应用发展前景、得到广大的研究者和工程技术人员的关注并正在得到不断深入的研究，他们的共同特点是高效、稳定、节能，并具有对污染物去除的多功能性，大多具有脱氮除磷等深度处理的良好效能，并正朝自动化控制的方向发展。
一个城市的生活污水如果不经处理，直接排入河中或海中，将带来污染，使水质降低，而且也造成水资源大量浪费，这使本来就少的水资源越来越少。所以一个城市的污水处理厂至关重要。[1]

1.概述
1.1 设计任务和依据
1.1.1 设计任务
采用A2/O工艺设计6万m3/d的城市污水处理厂。该污水处理厂的进水水质为COD＝512mg/L，BOD=242mg/L,SS=277mg/L，氨氮为25mg/L，TP为5mg/L，设计流量为6万m3/d，出水要求达到污水综合排放标准的二级标准，要求采用A2/O工艺进行生物处理，对该处理方案与其他的生物处理方案进行技术比较，设计主要的处理流程，进行各主要单体构筑物的设计计算，进行构筑物、管道，绿地、道路等的平面布置和高程布置。
1.1.2 依据
1）《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》
2）《污水综合排放标准GB8978－1996》
3）《城市污水处理及污染防治技术政策》
4）《室外排水设计规范（1997 年版）》GBJ14-87
5）《地表水环境质量标准》GHZB1-1999
6）《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999
7）《城市污水处理工程项目建设标准》建标［2001］77 号
8）《污水综合排放标准》DB8978-1996
9）《城市给水工程规划规范》GB50282-98
10）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-93
11）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89
1.2 设计要求
1.2.1污水处理厂设计原则
（1）污水厂的设计应符合适用的要求，首先必须确保污水厂处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体情况。在可能的基础上，选择的处理工艺流程、构筑物型式、主要设备设计标准和数据等。
（2）处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真呀牛各项自然条件，如水质谁来那个资料、同类工程资料。按照工程的处理要求，全面的分析各种因素，选择好各项设计数据，在设计中一定要遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。
（3）处理厂设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置，单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用。
（4）水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要，尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。
（5）污水厂设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如泵房，加药间等，其土建部分应一次建成；在无远期规划的情况下，设计时应为今后发展留有挖掘和扩建的条件
（6）污水厂设计必须考虑安全运行的条件，如适当设置分流措施等。
（7）污水厂的设计在经济条件允许情况下，场内布局、构筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。[2]
1.2.2 污水处理工程运行过程中应遵循的原则
在保证污水处理效果同时，正确处理城市、工业、农业等各方面的用水关系，合理安排水资源的综合利用，节约用地，节约劳动力，考虑污水处理厂的发展前景，尽量采用处理效果好的先进工艺，同时合理设计、合理布局，做到技术可行、经济合理。[3]
1.3 设计参数
设计水量：60000m3/d
进水水质：
BOD5= 242mg/L COD＝512mg/L SS=277mg/L
氨氮= 25mg/L TP=5mg/L
出水水质达国家污水综合排放标准（GB18918-2002）中的二级标准
BOD5=30 mg/L COD=100 mg/L SS= 30mg/L
氨氮= 20mg/L TP= 3mg/L
1.4 污水的主要来源
主要来源于该地生活区的污水。
1.5 污水处理厂厂址
污水处理厂的厂址是一个十分重要的问题，它对厂区周围的环境卫生，污水处理厂的基建设投资及运行管理都有很大影响，在考虑规划的总体布局的基础上，污水处理厂的厂址选择又考虑了如下原则：
（1） 厂址须位于集中给水水源下游；
（2） 污水处理厂要和受纳水体靠近并考虑防洪问题；
（3） 要考虑污水处理厂建设位置的工程地址情况，以节省造价，方便施工；
（4） 充分利用地形，随坡顺势建设污水处理厂，节省能量；
（5） 应考虑交通、供水和供电等方面的条件。
1.6 污水处理工艺方案的选择
1.6.1污水处理工艺选择原则
选择二级处理方案的原则主要以下几点：
（1） 对所需处理的污染物有高效的处理效率，具有国际先进水平的工艺流程：
（2） 投资及运行成本应较低；
（3） 具有很强的抗冲击负荷能力；
（4） 具有足够的经济以资借鉴；
（5） 操作和维修简单。
根据本工程的进出水水质要求，最终选用的污水处理工艺必须具有脱氮除磷的功效。
污水脱氮除磷的处理方法通常有生物处理法和物理化学法两大类。物理化学法需投加相当数量的化学药剂，有运行费用高、残渣量大等缺陷，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用，而生物处理法又可分为活性污泥法和生物膜法两种。
1.6.2 工艺的比较
对生活污水的处理方案主要是采用生物法中的A2/O、SBR和AB法。这些处理工艺都各自有各自的优缺点。
（1） A2/O工艺
A2/O工艺活性污泥反应池由厌氧、缺氧、好氧三部分组成，其基本原理是原污水和含磷回流污泥进入厌氧反应池进行磷的释放和吸收低分子有机物；在缺氧池，以进水中的有机物为碳源，利用混合液回流带入的硝酸盐进行反硝化脱氮；然后从缺氧池进入曝气池，进一步去除BOD，进行消化反应和磷的过量吸收；在沉淀池中进行泥水分离，富磷污泥通过排剩余污泥把磷排出处理系统，达到生物脱磷的目的地。
（2） SBR工艺
SBR工艺也称为间歇曝气活性污泥工艺或序批式活性污泥工艺，它的污水处理机制与普通活性污泥法完全相同，其区别在于源污水不是顺次流经各个处理单元，而是放流到单一反应池内，随时间顺序实现不同目的的操作。早在1914 年到1920年期间，国外就建成若干座采用活性污泥法的污水处理装置，采用间歇式运行方式。1920年后，由于种种原因，未得到广泛应用。70年代起，随着监控和监测技术的发展以及SBR工艺本身的特点，使SBR技术再度得到重视。
由于SBR法中，曝气及沉淀汇集在同一池内，节约了二次沉淀池和污泥回流系统（但曝气池体积、曝气动力设备均要增加），在中小规划污水处理中是较好的处理工艺。
（3） AB法
AB法是一种生物吸附——降解两段活性污泥法，A段负荷高，曝气时间短，约0.5h，污泥负荷高达2~6KgBOD5/KgMLSS·d。B段污泥负荷较低，为0.1~0.3KgBOD5/KgMLSS·d；该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率。它适用于进水浓度高、处理程度较高、水质水量变化大的污水。小型污水处理站似乎没必要用AB法，因为AB法有两段污泥回流系统，管理起来较困难，运行管理发杂。[5]
1.6.3 工艺流程的确定
综上，在充分考虑处理效果，运行条件和经验条件等各方面因素的情况下，选择应用A2/O工艺流程对进行污水处理厂的设计。其流程图如下
图1-1 A2/O工艺流程
2 污水处理系统
2.1 粗格栅
格栅是一组平行的刚性栅条制成的框架，可以用它来拦截水中的大块漂浮物。格栅通常倾斜架设在其他处理构筑物之前或泵站集水池进口处的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道、闸门和管道或损坏水泵等机械设备。因此，格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。
格栅的栅条多用50×10或40×10的扁钢或d=10的圆钢制作。扁钢的特点是强度大，不易弯曲变形，但水头损失较大；而圆钢则正好相反。栅条间距随被拦截的漂浮物尺寸的不同，分为粗、中、细三种。细格栅的栅条间距为3~10mm，中格栅和粗格栅分别为10~25mm和50~100mm。
被拦截在栅条上的栅渣有人工和机械两种清除方式。小型水处理厂采用人工轻渣时，格栅的面积应留有较大裕量，以免操作过于频繁。在大型水处理中采用的大型格栅，则必须采用机械自动清渣。格栅设计计算示意图如下
2.1.1 设计参数
（1）栅前流速
污水在栅前渠道内的流速控制在0.4~0.8m/s，可保证污水中颗径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积。
（2）过栅流速
即污水通过格栅的流速，一般控制在0.6~1.0m/s，过大则会使拦截在格栅上的软性栅渣冲走，小于0.6m/s会造成栅前渠道内的流速小于0.4m/s，使栅前渠道发生淤积。
（3） 过栅水头损失
污水的过栅水头损失与污水的过栅速度有关，一般在0.2~0.5m之间。
（4） 栅渣量
栅渣量以每单位水量产渣量计0.1~0.01（m3/103·m3），粗格栅用小值，细格栅用大值。也可根据实际情况调整该数值。
（5） 栅渣的容量及含水率
栅渣的容量；960Kg/m3；含水率：80%。
（6） 变化系数；KZ=2.7/Q0.11=2.7/（0.694×103）0.11=1.31[3]
（7） 污水流量：Qmax=KZQ=60000×1.31=78600m3/d=0.91m3/s
2.1.2 设计计算
（1）栅条间隙数n
过栅流速一般为0.6~1.0m/s,取v=0.8m/s；栅条间隙宽度b=0.04m
格栅倾角a=60 º；格栅个数两个[6]
由最优水力断面公式：
Q单=B1hv B1=2h
式中：Q单——污水设计流量，Q平=Q/2=0.91/2=0.455 m3/s
h——栅前水深；
B1——进水渠宽；
V——过栅流速，v=0.8m/s.
则 h==0.38m
B1=2h=2×0.38 =0.76m
n=35个
（2）格栅宽度
设栅条宽度S=0.01m，有
B=S（n-1）+bn=0.01×（35-1）+35×0.04=1.74m
有两个格栅，中间格栅墙取厚度0.10m，总宽度B2=B+0.26=1.74+0.10=1.84m
（3）进水渠道渐宽部分的长度L1
设其渐开部分展开角度a=25 º ,则
L1= = =1.05m
（4）栅槽与水渠道连接处得渐窄部分长度L2
L2= =0.525m
（5）通过格栅的水头损失h1
设栅条断面迎水面为半圆形的矩形断面
h1=kh0=k

式中：h0 ——计算水头损失
K ——格栅被栅渣堵塞而使水头损失增大的系数，取k=3
ε——格栅局部阻力系数；
β——收缩系数，查表知β=1.83。
ε=1.83×=0.29 则
h1= k =3×0.29×sin60=0.05m
（6） 栅后槽总高度H
设栅前渠道超高h2=0.3m,有H=h+ h1+h2=0.38+0.3+0.05=0.73m,为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1作为补偿。
（7） 栅槽的总长度L
L=l1+l2+0.5+1.0+ =1.05+0.525+0.5+1.0+ =3.6m
式中：H1——栅前渠道深; H1=h+h1=0.38+0.3=0.68m
(8)每日湿栅渣量W
W=
式中： W1——栅渣量（m3/m3污水），取W1=0.05 m3/m3污水；
Kz——生活污水流量的变化系数，Kz=1.31
Qmax——最大流量
>0.2m3/d
所以采用机械清渣。
（8） 设备选型
采用GH 型链式旋转除污机，型号为GH—800
技术参数
格栅宽度 栅条净距 过栅流速 电机功率
800mm 16 <1 0.75kw
2.2 提升泵
根据实际流量以及提升高度等要求，选用QW 系列潜水排污泵
400QW1692—7.25—55，3 台，1台备用。
技术参数：
流量Q 扬程H 转数n 效率ç 功率Pm
1692m3/h 7.25m 740r/min 75.7% 55kw
排出口径 重量
400mm 1350kg
为了减少占地面积，便于操作管理将污水提升泵房与细格栅合建。
2.3细格栅设计计算
（1）栅条间隙数n
过栅流速一般为0.6~1.0m/s,取v=0.8m/s；栅条间隙宽度b=0.01m
格栅倾角a=60 º；格栅个数3个；
取栅前水深为0.8m，进水渠宽B1为0.6m。
n==44.1个 取n=45个
（2）格栅宽度
设栅条宽度S=0.01m，有
B=S（n-1）+bn=0.01×（45-1）+45×0.01=0.89m
有两个格栅，中间格栅墙取厚度0.10m，总宽度B2=B+0.10=1.74+0.10=0.99m,取B2=1m
（3）进水渠道渐宽部分的长度L1
设其渐开部分展开角度a=25 º ,则
L1===0.31m
（4）栅槽与水渠道连接处得渐窄部分长度L2
L2==0.155m
（5）通过格栅的水头损失h1
设栅条断面迎水面为半圆形的矩形断面
h1=kh0=k

式中：h0——计算水头损失
k——格栅被栅渣堵塞而使水头损失增大的系数，取k=3
ε——格栅局部阻力系数；
β——收缩系数，查表知β=1.83。
ε=1.83×=1.83 则
h1= k =3×1.83×sin60=0.16m
（6）栅后槽总高度H
设栅前渠道超高h2=0.3m,有H=h+h1+h2=0.8+0.3+0.16=1.26m,为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h2作为补偿。
（7）栅槽的总长度L
L=l1+l2+0.5+1.0+=0.31+0.155+0.5+1.0+=2.6m
式中：H1——栅前渠道深; H1=h+h1=0.8+0.3=1.1m
(8) 每日湿栅渣量W
W=
式中：W1——栅渣量（m3/m3污水），取W1=0.05 m3/m3污水；
Kz——生活污水流量的变化系数，Kz=1.31
Qmax——最大流量
>0.2m3/d
所以采用机械清渣。
2.4 沉砂池
沉砂池一般是设在污水处理厂生化构筑物之前的泥水分离的设施。分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子，沉淀物质比重较大，无机成分高，含水量低。污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池可以缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。沉砂池的类型，按池内水流方向的不同，可以分为平流式沉砂池，曝气沉砂池，钟式沉砂池和多尔沉砂池。
平流沉砂池是常用的型式，污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸门、水流部分及沉砂斗组成。它的构造简单、处理效果好，工作稳定且易于排除泥沙等优点。[7]
2.4.1设计参数
平流式沉砂池在池内最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s。最大流量时，废水在池内停留时间不少于30s，一般采用30~60s。有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25~1.0m，每格宽度不宜小于0.6m，超高不宜小于0.3m。沉砂池设计计算示意图如下

图2-1 平流式沉砂池
污水流量；Qmax=60000×1.31=78600 m3/d
水平流速，一般为0.15~0.3m/s，取v=0.3m/s
2..4.2 设计计算
（1）长度L
L=vt=0.3×40=12m
其中t为最大设计流量时的流行时间，取t=40s
（2）水流断面积A
A===3.03m2
( 3 ) 池总宽度
取n=3格，每格宽b=1m
B=nb=3×1=3m
（4）有效水深h
H===1.01m
（5）沉砂斗所需容积V
V===1.8m3
式中 V——沉砂斗所需容积，m3
t——清除沉砂间隔时间，d，取t=1d
X——城市废水的沉砂量，一般采用30m3/106m3废水；
Kz——生活污水流量总变化系数。
（6）每个沉砂斗的容积V
设每一个分格有两个沉砂斗，共有6个沉砂斗，则
V= =0.3m3
沉砂斗上口宽a
a= +a1=+0.7=1.2m
式中：h3——斗高，m，取0.4m
a1——斗底宽，取0.7m
斗壁与水平方向夹角取60°
（7）沉砂斗容积V0
V0=0.37m3 > 0.23m3负荷要求
（8）沉砂室高度h5
采用重力排砂，设池底坡度为0.06，坡向砂斗。沉砂室有两部分组成：一部分为沉砂斗，另一部分为沉砂池坡向沉砂斗的过渡部分，沉砂室的宽度为
[2（L2+a）+0.2]。
L2= =
h5= h ¢ + 0.02L = 0.4 + 0.02´×3.2=0.464m
沉砂池总高度（H）
H=h1+h2+h3=0.3+1.01+0.464=1.764m
式中 H——沉砂池总高度，m
h1——超高，m，取0.3m
h3——沉砂斗的高度，m
经过计算确定沉砂池的各部尺寸后，还应核算在最小流量时，废水流经沉砂池的最小流速（vmin）是否在规定的范围内。核算按下式：
vmin= ≧0.15m/s
式中 Qmin——最小流量，m3/s;
n1——最小流量时工作的沉砂池座数；
wmin——最小流量时，沉砂池中水流断面面积，m2
2.5 初次沉淀池
初沉池的作用是对水中的以无机物为主题的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。辐流沉淀池是一种直径较大的圆形池，废水经进水管进入水中布水管后，通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔整流挡板，沿径向呈辐射状流向池周，经溢流堰或淹没孔口汇入集水槽排出。沉于池底的泥渣由刮泥机刮入泥斗，再借污泥泵排出。初沉池设计计算示意图如下

图2-2 辐流式沉淀池
2.5.1 设计参数
（1）池子直径与有效水深的比值，一般取6~12；
（2）池径不宜小于16m
（3）池底坡度一般采用0.05~0.10；
（4）刮泥机的旋转速度一般为1~3r/h，外周刮泥板的线速不超过3m/min
一般采用1.5m/min;
（5) 在进水口的周围应设置整流板，整流板的开口面积为过水断面面积的6%~20%。[8]
2.5.2 设计计算
（1）池子总面积A，取表面负荷q0=2m3/m2·h；设计3个辐流沉淀池即n=3
A= = =545.83m2
池径D
D= =26.4m
（2）有效水深h2
设沉降时间t=2h，则
h2=qt=2×2=4m
（3) 泥渣 V
V=
式中：P——泥渣含水率（%），P=95%；
r——泥渣容重kg/m3,r=1000kg/m；
T——排泥周期，T=2d
C0，C——分别为进水和出水的SS浓度mg/l,C0=280×80%=224mg/l
C=224×50%=112mg/l,
则 V=
=88m3
（4）圆锥形泥斗容积V0
V0==
=11.9m3
式中h3=（r1-r2）tga=(2.2-1.6) ×tg60°= 1.04m
r1、r2——为泥斗的上、下底半径，r1=2.2m，r2=1.6m
（5）池中心与池边落差h4
设池底坡度i=0.05。
h4 =（-r1）i=（-2.2）×0.05=0.47m
（6）污泥斗以上圆锥部分污泥容积V3

（7）污泥斗体积校核
>88m3
（8）沉淀池总高H
H=h1+h2+h3+h4+h5
式中：h1——保护高度，h1=0.3m；
h3——缓冲高度，h3=（hw+0.3），hw为刮泥板高度取0.4m；
h3=（hw+0.3）=0.4+0.7=0.7m
h4 ——底坡落差，h4=0.47
H=h1+h2+h3+h4+ h5=0.3+3+0.7+0.47+1.04=5.51m
（9）径深比校核
在6~12范围内，符合要求

（10）设备选型
当D>20m 时，一般采用周边传动刮泥机。选ZG 周边传动刮泥机，型号
ZG—22
技术参数
适用池径 电机功率 刮泥板边缘线速度 中心载荷 周边载荷
22m 1.5w 2~3 m/min 53955 58860
2.6 A2/O生化反应池
生化池由三段组成，即厌氧段、缺氧段、好氧段。在厌氧段，回流的好氧微生物因缺氧而释放出磷酸盐，同时得到一定的去除。缺氧段虽不供氧，但有好氧池混合液回流供给NO3—N作电子受体，以进行反硝化脱氮。在最后的好氧段中，好氧微生物进行硝化和去除剩余BOD的同时，还能大量吸收溶解性磷酸盐，并将其转化为不溶性多聚正磷酸盐而在菌体内贮藏起来，通过沉淀池排放剩余污泥而达到除磷的目的。生化池示意图如下[9]

图2-3 A2/O生化反应池
2.6.1 设计参数
设计水量：60000m3/d
进水水质：
BOD5= 242mg/L COD＝512mg/L SS=277mg/L
氨氮= 30mg/L TP=5mg/L
出水水质达国家污水综合排放标准（GB18918-2002）中的二级标准
BOD5=25 mg/L COD=100 mg/L SS= 30mg/L
氨氮= 20mg/L TP= 3mg/L
（1）水利停留时间，t=9h
（2）BOD5污泥负荷，N=0.15KgBOD5/(aKgMLSS·d);
（3）回流污泥浓度，Xr=8000mg/l;
（4) 污泥回流比，R=100%；
（5）曝气池混合液浓度X
X===4000mg/l=4Kg/m3
（6) 内回流比R内
R内= 100%=25%
式中：= =20%[10]
2.6.2 设计计算
（1）A2/O曝气池
①有效容积V
V= = =27772m3
式中 Sr——去除的BOD5浓度，Kg/m3
Ns——污泥负荷，KgBOD5
——混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS），取=4000
②反应池总水力停留时间 t
t===0.35d=8.4h
各段水力停留时间和容积
厌氧：缺氧：好氧=1:1:4
厌氧池水力停留时间t厌=8.4×=1.4h，池容V厌=×27772=4628.67m3
缺氧池水力停留时间t缺=8.4×=1.4h，池容V厌=×27772=4628.67m3
好氧池水力停留时间th好=5.6h,池容=18514.66 m3
③曝气池有效面积S
设反应池两组，单组池容V单
V单= =13886 m3
有效水深取h=5m
单组有效面积S单= = =2773.2m2
采取6廊道推流式反应池，廊道宽b=10m。
单组反应池长度L
L= = =46.22m
校核：b/h=10/5=2(满足1—2)
L/b=46.22/10=4.6(满足4—10)
取超高0.6m，则反应池总高H=5+0.6=5.6,m
（2）反应池进、出水系统计算
① 进水管
单组反应池进水管段计算流量Q1=Q/2=0.347m3/s
管道流速v=0.8m/s
管道过水断面面积 A=Q1/v=0.347/0.8=0.4338m2
管径d===0.74m
② 出水堰
采用90出水三角堰
堰上水头取H1=0.05m（H2O）
每个三角堰的流量q1
q1=1.343×0.052.47=0.0008213m3/s
三角堰个数n1
n1= = =422.5 取n1=423个
两组池n=2， n1=846个
③ 剩余污泥量
取污泥增值系数y=0.6，污泥自身氧化率kd=0.05，污泥龄θc=15d
则 yobs===0.3429
计算排除的以挥发性悬浮固体计的污泥量
Px= yobsQ（S-S0）=0.3429×78600×（277-30）/1000=6657.13Kg/d
计算排除的以SS计
Px（ss）=6657.13/0.8=8321.4Kg/d
④ 1) 需氧量的计算
碳化需氧量
D1==-1.42×6657.13
=12232.6Kg/d=509.7Kg/h
硝化需氧量
D2=4.6Q（N0-Ne）-4.6×12.4%×6657.13=4.6×60000×（0.04-0.025）
-4.6×12.4%×6657.13=342.8Kg/d=14.3Kg/h
反硝化供氧量
D3=2.85NT=2.85×491.4=1400.5 Kg/d=58.35 Kg/h
总需氧量
AOR= D1 +D2-D3=509.7+14.3-58.35=465.65Kg/h
2) 标准需氧量
采用鼓风曝气，微孔曝气器。取气压调整系数ρ=1，曝气池内平均溶解氧CL=2mg/l,水中溶解氧Cs（20）=9.17mg/l,Cs（30）=7.63mg/l
空气扩散气出口处绝对压
Pb=1.013×105+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×4.7
=1.474×105（Pa）
采用圆盘式微孔曝气器，安装在距曝气池底0.3m处，故实际浸没深度为4.7m，即H=4.7m
微孔曝气器的氧转移效率（EA）取15%，则空气离开曝气池时氧的百分比为：
Ot=×100%==18.43%
曝气池中的平均溶解氧饱和度（按最不利温度条件考虑）为
C（30）=Cs(30)( )=7.63×()=8.79mg/l
温度为20℃时，曝气池中的溶解氧饱和度为：
Csm（20）=9.17×1.109=10.17mg/l
温度为20℃时，脱氧清水的充氧量为：
R0=
取α=0.82，β=0.95，ρ=1.0，cl=2.0mg/L，则
R0===717.36kg/h
相应最大需氧量为
R0max=×1.31
=939.74kg/h
曝气池的平均时供气量为：
GS===15941.33m3/h=265.69m3/min
最大时需氧量的供气量为：
Gsmax= =×1.31=20883.15m3/h
=348.05 m3/min
每立方米废水的供气量为
=6.38m3/m3废水
3）空气管道计算，在两个廊道的中间设一根干管，共4根干管。每隔3m设一竖管，则每条干管上设16对竖管，共计144根竖管，每根竖管的最大供气量为：
=72.51m3/h
曝气池平面面积S
S=55.46×10×5×2=5546m2
每个微孔曝气器服务面积按0.5m2计，则所需微孔曝气器的数量为
=11092个
每个微孔曝气器的配气量为：=1.88m3/h
4) 鼓风机选择
根据供气量选择L100 系列罗茨鼓风机，型号为JS137—12。
技术参数
电机重量 电机功率 电压 风机重量
1800kg 155kw 380v 16600kg
2.7二沉池
2.7.1设计说明
二沉池是设置于曝气池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为主要目的的。二沉池有别于其它沉淀池，其作用一是泥水分离（沉淀）、二是污泥浓缩，并因水量、水质时常变化还要暂贮存活性污泥。辐流式二沉池是一种直径较大的圆形池，其结构见图2-5 废水经进水管进入中心布水筒后，经过筒壁上的筒口和外围的环形穿孔整流挡板，沿径向呈辐射状流向池周，经溢流堰或淹没空孔汇入集水槽排出。沉于池底的泥