1、 第 页 1 一、污水处理工艺选择与可行性分析 1、污水厂的设计规模 近期污水量为 2 104 m3/d，远期污水量为 4 104 m3/d，其中生活污水和工业废水所占比例约为 6:4。污水厂主要处理构筑物拟分为二组，这样既可满足近期处理水量要求，又留有空地以二期扩建之用。 2、进出水水质 单位： mg/L COD BOD5 SS NH3 N TN TP 进 水 500 180 420 30 60 5 出 水 60 20 20 8 20 1 由于进水不但含有 BOD5，还含有大量的 N， P所以不仅要求去除 BOD5 还应去除水中的 N， P 使其达到排放标准。 3、处理程度的计算 1. BO
2、D5 的去除率 %89.88%100180 20180 2 .COD 的去除率 %88%1 0 05 0 0 605 0 0 3.SS 的去除率 %24.95%1 0 04 2 0 204 2 0 4.总氮的去除率 %67.66%10060 2060 5.总磷的去除率 %80%1005 15 4、 本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性 BOD5： N： P 的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率 随着第 页 2 BOD5/N 和 BOD5/P 比值的增加而增加。 理论上， BOD5/N2.86 才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明， BOD5/N3时才能使反硝化正常进行。在 BOD5
3、/N=4 5 时，氮的去除率大于 50%，磷的去除率也可达 60%左右。本工程 BOD5/N=3,可以满足生物脱氮的要求。 对于生物除磷工艺，要求 BOD5/P=33 100。本工程 BOD5/P 等于 36，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求，由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。 在脱氮方面，由脱氮除磷的机理可知，有机负荷是影响硝化反应的重要因素之 一， 在碳化与硝化合并处理工艺中，硝化菌所占的比例很小，约 5%。一般认为处理系统的 BOD5负荷小于 0.15kg BOD5/kgMLSS.d 时，处理系统的硝化反应才能正常进行。 根据所给定的污水水量及水质，参考目前国内外城市污水处理厂的设计及
4、运转经验，对于生活污水占比例较大的城市污水而言，以下几种方法最具代表性： A2/O 法、 AB 法、生物滤池、循环式活性污泥法（改良 SBR）、氧化沟法。 5、工艺比较及确定 城市污水处理厂的方案，既要考虑去除 BOD5 又要适当去除 N， P 故可采用SBR 或氧化沟法，或 A2/O 法。 A A2/O 法 A2/O 工艺即缺氧 /厌氧 /好氧活性污泥法 , A2/O 法处理城市污水的特点：运行费用较传统活性污泥法低，曝气池池容小，需气量少，具有脱氮除磷功能，BOD5和 SS 去除率高，出水水质较好，工作稳定可靠，有较成熟的设计、施工及运行管理经验，产泥量较传统活性污泥法少；污泥脱水性能较好
5、；无需设初沉池；对水质和水温度化有一定适应能力；另外，从节省能耗的角度看， A2/O 可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化 BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城 市污水可以不另外加碱来调节 PH。 优点： 第 页 3 该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺 。 在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虑， SVI 值一般均小于 100，有利于泥水分离。 污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。 运行中勿需投药，两个 A段只用轻缓搅拌，以不溶解氧浓度，运行费低。
6、缺氧、厌氧和好氧三个分区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。 缺点： 内循环量一般以 2Q 为限，不宜太高，否则增加运行费用。 对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，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 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。 B SBR 法 工艺流程： 污水 一级处理 曝气池 处理水 工作原理： 1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种， 2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除 P脱 N 应进行相应的处理工作。 3）沉淀工艺：使混合液泥水分
7、离，相当于二沉池， 4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上 清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。 5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。 第 页 4 特点： 大多数情况下，无设置调节池的心要。 SVI 值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。 通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。 自动化程度较高。 得当时，处理效果优于连续式。 单方投资较少。 占地规模大，处理水量较小。 C 氧化沟 工作流程： 污水 中格栅 提升泵房 细格栅 沉砂池 氧化沟 二沉池 接触池 处理水排放 工作原理： 氧化沟一 般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形
8、流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。 工作特点： 在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。 对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。 污泥龄较长，一般长达 15 30 天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。 污泥 产量低，且多已达到稳定。 第 页 5 自动化程度较高，使于管理。 占地面积较大，运行费用低。 脱氮效果还可以进一步提高，因为
9、脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，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政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。 氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富 。 D 曝气 -沉淀 一体化反应池（一体化氧化沟又称合建式氧化沟） 一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。 阶段 A： 污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为
10、碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰 从第三沟排出。 阶段 B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。 阶段 C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡
11、段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在 C 阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。 阶段 D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开， 第三沟出水堰关停止出水。同时， 第三沟内转刷开始以低 转速运转，污水污泥一起流入第二第 页 6 沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段 D 与阶段A 相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。 阶段 E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段 E 与阶段 B 类似，所
12、不同的是两个外沟功能相反。 阶段 F：该阶段基本与 C 阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。 其主要特点： 工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。 处理效果稳定可靠，其 BOD5和 SS 去除率均在 90 -95或更高。 COD 的去除率也在 85以上，并且硝化和脱氮作用明显。 产生得剩余污泥量少，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。 造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。 固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳
13、定运行。 污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。 缺点： 构造尚待进一步完 善，运行也待进一步完善。 综上所述，任何一种方法，都能达到除磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言， SBR 法一次性投资较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，厌氧池 +氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低，产污泥量大，但构筑物多且复杂。一体化反映池科技含量高，投资省，但其工艺在国内还不完善。综合考虑本工程的建设规模、进水特性、处理要求、运行费用和维护管理等情况，经技术经济比较、分析，确定采用倒置 A2/O第 页 7 法生物处理工艺。 6、工艺流程的选择 卡车运出回流污泥二沉池加氯间
14、排于渭河接触池剩余污泥沉沙池沙沙水分离器细格栅提升泵房栅渣压干机栅渣浓缩池污水粗格栅栅渣压干机栅渣栅渣外运鼓风机房缺氧、厌氧、好氧斜板沉淀池消化池 污泥脱水硝化液回流A 2 / O 生物反应池第 页 8 二、污水厂设计计算书 设计技术参数 1、污水处理厂服务范围及建设规模 : 本工程所在地为某市新区，辖区基础设施齐全，具备承载大规模现代化工业发展的能力。服务范围北起渭河，南至西潼高速路；东起渭清路，西至零河（见附图）。近期污水量为 2 104m3/d，远期污水量为 4 104m3/d，其中生活污水和工业废水所占比例约为 6:4。 2、污水处理厂进水水质 : 根据该污水处理厂工程可行性研究报告和
15、环境影响报告书的批复， 并参考类似工程，确定污水处理厂进厂水质指标如下 : COD ： 500mg/l BOD5： 180mg/l SS ： 420mg/l TN ： 60mg/l TP： 5mg/l T 13C NH4+-N： 30mg/L 3、污水处理厂出水水质 : 根据国家现行城镇污水处理厂污染物排放标准（ GB18918-2002）中一级 B 类标准，该污水处理厂工程可行性研究报告及环境影响报告书的批复，考虑到接纳水体的环境容量确定出厂水质指标为： COD 60mg/l BOD5 20mg/l SS 20mg/l NH4+-N： 8mg/L TN 20mg/L T-P 1.0 mg/L
16、 pH： 6 9 粪大肠菌群数 104个 /l 城市自然状况 1、城市性质与规模 第 页 9 规划面积 18km2， ，人口 4.5 万人。 2、地形、地貌、地质、地震 该高新区的地形南高北低，拟建场地距受纳水体渭河仅约 350m，地貌属渭河南岸一级阶地，场地平坦。绝对高程在 348.30m 349.05m 之间。场地区地下水位埋深 12m 左 右，据区域水文地质资料，场地区地下水位年变幅小于 1m，多年水位变幅 3m 左右。可不考虑地下水对基础的腐蚀性。地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。拟建场地为非自重湿陷性场地，地基湿陷等级为级（轻微），按中国地震烈度区划图划分，基本地
17、震烈度为八度。 3、排水现状 该区域为新规划建设开发区，根据总体规划，将在开发区内的主次干道上分别敷设雨水和污水管道，形成分流制雨、污水排水系统，在污水厂建设同时，排水管网 将同时建设。 排水系统的输送能力能保证污水处理厂 2万 m3/d的工程规模。 4、气象 工程场 地属温暖带半湿润大陆性季风气候，具有冬长夏短，春秋温凉典型特征。四季分明，春季和冬季干旱多风，夏季炎热，降雨集中，秋季天气晴朗，日照充足。 气温：年平均气温： 13.5，极端最低气温： -15.8，极端最高气温： 42.2，年平均相对湿度： 70 85% 降雨：年平均降水量： 577.4mm，日最大降水量： 835.6mm，日最
18、小降水量：301.0mm，年平均蒸发量： 1524 1638mm 风：冬季平均风速： 1.8m/s，夏季平均风速： 2.2m/s，主导风向：东、东北 冻土深度：最大冻土深度： 36cm 污水处理 厂厂区概况 第 页 10 该污水处理厂为新建污水厂，规划用地面积 68 亩 。污水厂进水口位于厂区西南 角，进水污水管管底标高 343.60m。污水经处理后出水靠重力流直接排入规划用地北侧的渭河 ,该河流符合地表水环境质量标准中的 类标准。河水最高水位 343.40m。 水量： 近期： 2 104m3/d=0.231 m3/s=231L/s 远期： 4 104m3/d=0.463 m3/s=463 L/s 1、污水处理构筑物设计计算 1.1、进水控制井计算 1、（ 1）进水管按远期计算，根据流量从 给水排水管网系统查：设计流量 q(L/s)在 458.72 545.92 时，管径取 1000mm；粗糙系数为 nm=0.014;最小坡度 I=0.28 （ 2）出水管：设计流量按近期取， q(L/s)在 225.50 285.39 时 ，管径 取600mm；粗糙系数为 nm=0.014；最小坡度为 I=1.26 2、尺寸计算： 平面草图如下： 控制井中事故水量，即水力停留时间取 60s ,则事故管管底标高为：
