1、 1 目 录 引言 . 4 1 设计任务及设计资料 . 4 1.1 设计任务与内容 . 4 1.2 设计原始资料 . 5 1.2.1 城市气象资料 . 5 1.2.2 地质资料 . 5 1.2.3 设计规模 . 5 1.2.4 进出水水质 . 5 2、设计说明书 . 6 2.1 去除率的计算 . 6 2.1.1 溶解性 BOD5的去除率 . 6 2.1.2 CODr的去除率： . 7 2.1.3.SS 的去除率： . 7 2.1.4.总氮的去除率： . 7 2.1.5.磷酸盐的去除率 . 7 2.2 城市 污水处理工艺选择 . 8 2.3、污水厂总平面图的布置 . 9 2.4、处理构筑物设计流
2、量 (二级 ) . 9 2.5、污水处理构筑物设计 . 10 2.5.1.中格栅和提升泵房（两者合建在一起） . 10 2.5.2、沉沙池 . 11 2.5.3、初沉池 . 11 2.5.4、厌氧池 . 12 2.5.5、缺氧池 . 12 2.5.6、曝气池 . 12 2.5.7、二沉池 . 13 2.6、污泥处理构筑物的设计计算 . 13 2.6.1 污泥泵 房 . 13 2.6.2 污泥浓缩池 . 13 2.7、污水厂平面，高程布置 . 14 2.7.1 平面布置 . 14 2 2.7.2 管线布置 . 14 2.7.3 高程布置 . 15 3 污水厂设计计算书 . 15 3.1 污水处理
3、构筑物设计计算 . 15 3.1.1 中格栅 . 15 3.1.2 污水提升泵房 . 17 3.1.3、沉砂池 . 22 3.1.4、初沉池 . 23 3.1.5、厌氧池 . 25 3.1.6、缺氧池计算 . 26 3.1.7、曝气池设计计算 . 30 3.1.8、二沉池 . 34 3.1.9 计量堰设计计算 . 36 3.2 污泥处理部分构筑物计算 . 37 3.2.1 污泥浓缩池设计计算： . 37 3.2.2 储泥灌与污泥脱水机房设计计算 . 41 3.3、高程计算 . 42 3.3.1 污水处理部分高程计算 : . 42 3.3.2 污泥处理部分高程计算 : . 43 参考文献 . 4
4、2 3 某市污水处理厂 A/A/O 工艺设计 【摘要】随着社会进步，人们对于城市污水的处理的要求愈加严格。除了基本的去除污水中 BOD 和 SS 的要求外，通常还要求脱氮除磷，以保护水体环境。本设计即采用了众多脱氮除磷工艺中较为经济合理的 AAO 工艺对进入污水厂的污水进行处理。设计污水处理厂处理 所在城市生活污水，日处理能力 10万方，有效去除水中 BOD、 SS 以及氮、磷元素，出水质量将达到国家污水综合排放标准二级标准。本设计对污水处理厂处理流程、处理构筑物、以及高程进行了初步设计。 【关键词】： A2/O ，生物脱氮除磷 ，水污染治理，城市污水 The design of biolog
5、icalphosphorus and nitrogen removal with the A2/O process Author： JiangLili Supervisor： SunFengxia (ShanDong Agriculture University)1 Abstract: With social progress, the demand for peoples treatment of the municipal sewage is stricter.Except the demands of BOD and SS in the sewage, demand denitrific
6、ation get rid of the phosphorus yet usually to go besides a basic one, in order to protect the water body environment .W have adopted A2 O craft to deal with the sewage which enters the sewage factory in this design. This paper Introduces the principles of biological phosphorus and nitrogen removal
7、with the A2 O process and describes the flow chart of this process which Is then analyzed In detail Keyword A2/O ， biological phosphorus and nitrogen removal， wastewater treatment municipal wastewater 引言 长期以来，城市污水处理均以去除有机物和悬浮物为目的，其工艺为普通活性污泥法该法对氮、磷等无机营养物去除效果很差一般来说 *1，氮的去除率只有 20 30，磷的去除率只有 10 20随着大量的化
8、肥、农药、洗4 涤剂等高浓度氮、磷工业废水的排出，导致城市污水中 N、 P 浓度急剧增加，从而 引起水体中溶解氧降低及水体富营养化，同时影响了处理后污水的复用所以，要求在城市污水处理过程中不仅要有效地去除 BOD 和 SS，而且要有效地脱氮除磷八十年代以来，生物脱氮除磷工艺已成为现代污水处理的重大课题，特别是以厌氧缺氧好氧 *2*3（ Anaerobic Anoxic aerobic，简称 A2 O 工艺）系统的生物脱氮除磷工艺，因其特有的技术经济优势和环境效益，越来越受到人们的高度重视。 本设计中即采用厌氧缺氧好氧（ Anaerobic Anoxic aerobic，即 A2 O工艺）对某城
9、市生活污水进行 处理，日处理能力 100000 方。出水达到 1996年颁布的国家综合污水排放标准 *4水质要求。 1 设计任务及设计资料 1.1 设计任务与内容 该城市污水处理厂的 AAO 工艺流程设计，对流程进行详细的工艺计算，水力计算，对工程进行概算，绘制总平面图、流程高程图，单体构筑物工艺图。工艺要求对污水进行生物脱氮除磷。 1.2 设计原始资料 1.2.1 城市气象资料 经调查和咨询，该城市的气象资料见表 1： 表 1 污水处理厂所处城市气象资料 年平均气温 12 月平均最高气温 25 月平均最低气温 4 最高气温 36 最 低气温 -4-5 年平均降雨量 1000 冰冻线深 300
10、 主风向 西南风 温度在 -10度以下 0天 相对湿度 70 5 1.2.2 地质资料 污水处理厂处的地下土壤为：亚黏土，平均地下水位在地表以下： 20m 1.2.3 设计规模 污水厂的处理水量按最高日最高时流量，污水厂的日处理量为 10万方。主要处理城市生活污水以及部分工业废水，按生活污水量来取其时变化系数为1.2。 1.2.4 进出水水质 该水经处理以后，水质应符合国家污水综合排放标准（ GB8978 1996）中的二级标准，由于进水不但含有 BOD5，还含有大量的 N， P 所以不仅要求去BOD5除还应去除不中的 N， P 达到排放标准。 进水 PH 为 6-7，总氮为 44-45mg/
11、L。其他见表 2： 表 2 污水厂设计进出水水质对照表 单位： mg/L CODcr BOD5 SS NH3 N TP 进水 230-370 150-250 200-350 35-45 10 以下 出水 120 30 30 25 0.3 城市污水总干管进入污水厂入口处的管径为 1 米，水量 2000 毫米，管底埋深 2.3 米。 该城市地势为东南方向较高，西北方向较低，城市的排水出路在西北方向 ，在城市北侧有一条河流为污水的最终收纳水体，污水厂址位于城市西北，河流的南岸，污水厂厂区地势平坦，地面标高（黄海高程）为 18 米，受纳水体洪水位为 17 米。 6 2、设计说明书 2.1 去除率的计算
12、 2.1.1 溶解性 BOD5的去除率 活泩污泥处理系统处理水中的 BOD5 值是由残存的溶解性 BOD5 和非溶解性BOD5二者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性 BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的 BOD5从处理水的总 BOD5值中减去。 取原污水 BOD5值（ S0）为 250mg/L，经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理，按降低 25考虑，则进入曝气池的污水，其 BOD5值（ S）为： S 250（ 1-25） 187.5mg/L 计算去除率，对此，首先按式 BOD5 5（ 1.42bX Ce ） =7.1X Ce 计算处理水中
13、的非 溶解性 BOD5值 ,上式中 Ce 处理水中悬浮固体浓度，取用综合排放一级标准 20mg/L; b-微生物自身氧化率，一般介于 0.05-0.1 之间，取 0.09； X -活性微生物在处理水中所占比例，取值 0.4 得 BOD5 7.10.090.420 5.1mg/L. 处理水中溶解 性 BOD5值为： 20-5.1 14.9mg/L 去除率 92.05.187 9.14187.5 2.1.2 CODr 的去除率： 取入水 CODc为 300mg/L； %60%100003 012003 7 2.1.3.SS 的去除率： 取入水 SS 为 300mg/L %09%1 0 03 0 0
14、 303 0 0 2.1.4.总氮的去除率： 出水标准中的总氮为 25mg/L，处理水中的总氮设计值取 25mg/L，入水总氮取 40mg/L，总氮的去除率为： %5.37%1 0 004 2504 2.1.5.磷酸盐的去除率 进水中磷酸盐的浓度为 5mg/L 计。如磷酸盐以最大可能成 Na3PO4计 *5，则磷的含量为 5 0.189=0.945mg/L.注意： Na3PO4中 P的含量在可能存在的磷酸盐（溶解性）中是含量最大的，这样计算出来的进水水质中的磷含量偏大，对整个设计来说是偏安全的。 磷的去除率为 %25.68%1 0 0459.0 3.0459.0 2.2 城市污水处理工艺选择
15、处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合；构筑物的选型是指 处理构筑物形式的选择。两者是相互联系，互为影响的。 城市生活污水一般以 BOD 物质为主要去除对象。由于经过一级处理后的污水， BOD 只去除 30左右，仍不能排放；二级处理 BOD 去除率可达 90以上，处理后的 BOD 含量可能降到 20-30mg/L，已具备排放水体的标准 *4。 又该城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除 BOD5又要适当去除 N， P故本设计采用 A/A/O 法。污水处理工艺流程如图 1 所示。 8 该流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。污水经由一级处理的隔栅、沉沙池和
16、初沉池进入二级处理的厌氧池缺氧池和曝气池，然 后在二次沉淀池中进行泥水分离，二沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分，剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池，经浓缩之后的污泥进入脱水机房加药脱水，最后外运。 图 1 污水处理厂设计工艺流程图 优点： 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，无污泥膨胀之虞， SVI 值一般均小于 100。 污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。 运行中无需投药，两个 A 段只用轻缓搅拌，以保证充足溶解氧浓度 ，运行费低。 缺点： 除磷效果难于再行提
17、高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD 值高时更是如此 。 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反应器的干扰。 9 2.3、污水厂总平面图的布置 本污水处理厂平面布置在满足工艺流程的前提下进行布置，大致分为生活区、污水处理区、污泥处理区三区，布置紧凑，进出水流畅；其中，综合办公楼 、宿舍楼、食堂、浴室等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居生活，同时也方便外来人员；隔栅间气味大，锅炉房多烟尘，污泥
18、区设在夏季主导风向的下风向、在脱水机房附近设有后门，以减少煤、灰、泥饼、栅渣外运时对环境的污染。 2.4、处理构筑物设计流量 (二级 ) 最高日最高时 12 万吨 平均日平均时 10 万吨 2.5、污水处理构筑物设计 2.5.1.中格栅和提升泵房（两者合建在一起） 中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的 较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的装置。 提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ，从而达到污水的净化。 设计参数： 格栅与水泵房合建在一起。 （ 1）水泵处理系统前格栅栅条间隙，应符
19、合下列要求： 人工清除 25 40mm 机械清除 16 25mm 最大间隙 40mm （ 2）在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅 (每日栅渣量大于 0.2m3),一般应采用机械清渣。 10 （ 3）格栅倾角一般用 450 750。机械格栅倾角一般为 600 700。 （ 4）通过格栅的水头损失一般采用 0.08 0.15m。 （ 5）过栅流速一般采用 0.6 1.0m/s。 运行参数： 设计流量 Q=105m3/d=1157L/s 栅前流速 v1=0.7m/s 过栅流速 v2=0.9m/s 栅条宽度 s=0.01m 格栅间隙 e=25mm 栅前部分长度 0.5m 格栅倾角 =60 过栅水头损失
20、： 0.175m 设计中的各参数均按照规范规定的数值来取的。 提升泵房 说明 *6： 1泵房进水角度不大于 45 度。 2相邻两机组突出部分得间距，以及机组突出部分与墙壁的间距，应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸，并不 得小于 0.8。如电动机容量大于55KW 时，则不得小于 1.0m，作为主要通道宽度不得小于 1.2m。 3.泵站为半地下式，污水泵房设计占地面积 120m2（ 12*10）高 10m,地下埋深 5 米。 4.水泵为自灌式。 2.5.2、沉沙池 沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带起立。 沉砂池设计中，必需按照下列原则 *7： 1.城市污水厂一般均应设置沉砂池，座数或分格数应不少于 2 座 (格 )，并按并联运行原则考 虑。 2.设计流量应按分期建设考虑： 当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算； 当污水为用提升泵送入时，则应按每期工作水泵的最大组合流量计算；
