1、 本科 毕业 设计 (论文 ) （二零 届） A2/O 工艺处理小城镇生活污水设计 所在学院 专业班级 环境工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 I 摘要 : 随着我国城镇化水平的不断提高，小城镇的水环境受到了前所未有的严峻挑战，小城镇生活污水处理提到了上升轨 道。 本工程为某小城镇生活污水处理厂的工艺设计，确定污水处理厂的处理工艺流程和处理构筑物的类型与数量，进行处理构筑物及设备的工艺设计计算和污水厂各构筑物总体布置。 设计日处理量为 2 万 m3/d，本设计所采用的工艺为 A2/O 工艺，该工艺不仅能够有效地去除水中的 BOD5、 SS，还具有良好的脱氮除磷效果，出水稳定
2、可靠，运行费用低。主要工艺流程为格栅、沉砂池、 A2/O 反应池、污泥浓缩池、污泥井等。 经过 A2/O 工艺处理后的出水水质达到 城镇污水处理厂污染物排放标准（ GB18918-2002）一级排放标准中的 B 标准。 关 键词 : 小城镇；生活污水；污水处理；工艺设计； A2/O 工艺 II Abstract: As China continues to increase the level of urbanization, small towns water environment has been unprecedented challenges, the small towns sew
3、age treatment being mentioned. This project is a small town sewage treatment plant process design, determine the treatment process of sewage treatment plant， treatment structuress type and quantity. To design and calculations of treatment structures and equipment, and the sewage treatment plant proc
4、ess general layout of the structure. The daily processing capacity is 20000m3/d. The process of anaerobic/anoxic/oxic (A2/O) is employed in this design, which is considered economically feasible for the removal of BOD5, SS, nitrogen and phosphorus, with the stable and reliable effluent and low cost.
5、 The main process includes grille, grit chamber, A2/O tank, secondary sedimentation tank, sludge thickener and sludge tank. After the A2/O process treatment, the effluent quality can achieve the 1B discharge standards of Municipal Sewage Treatment Plants Standards for Pollutant Discharge （ GB18918-2
6、002） . Keywords: small town; domestic sewage; sewage treatment; engineering design; A2/O process目 录 摘要 . I Abstract . II 1 绪论 . 1 2 设计概论 . 2 2.1 设计任务和依据 . 2 2.1.1 设计任务 . 2 2.1.2 设计依据 . 2 2.1.3 设 计原则 . 2 2.2 设计水量和进出水水质 . 3 2.2.1 设计水量 . 3 2.2.2 进水水质 . 3 2.2.3 出水水质 . 3 3 污水处理厂设计 . 4 3.1 污水处理厂厂址的选择 . 4
7、3.2 污水处理工艺方案的选择 . 4 3.2.1 污水处理厂工艺方案的选择原则 . 4 3.2.2 污水处理厂工艺方案比较 . 5 3.2.3 污水处理厂工艺方案的选择 . 5 3.2.4 工艺流程图说明 . 6 3.3 主要构筑物的设计 . 6 3.3.1 粗格栅 . 6 3.3.2 进水泵房 . 9 3.3.3 细格栅 . 10 3.3.4 平流式沉砂池 . 12 3.3.5 A2/O 生物反应池 . 14 3.3.6 配水井 . 20 3.3.7 二沉池 . 20 3.3.8 消毒池与加氯量 . 23 3.3.9 污泥浓缩池 . 23 3.4 污水处理厂平面布置 . 25 3.4.1
8、平面布置原则 . 25 3.4.2 主要构筑物及设备 . 26 3.5 污水处理厂高层布置 . 28 3.5.1 高 程布置原则 . 28 3.5.2 高程计算 . 29 3.6 投资估算 . 32 3.7 运行费用 . 33 4 结论 . 34 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 35 附 录 . 36 1 1 绪论 随着我国城镇化水平的不断提高，全国小城镇从 1978年的 2178个增加到迄今为止的 48000多个。与此同时，小城镇的水环境受到了前所未有的严峻挑战，城市生活污水水量越来越大，如果直接排入河流，将对河流产生不可逆转的影响和变化，我国绝大多数的小城镇污水处理工程缺乏
9、科学的规划和系统的设计，现在的小城镇污水处理系统通常比较简陋，甚至没有，不少小城镇由于污水处理设施建设严重滞后，已经成为制约当地社会经济发展的“瓶颈”。 为了尽可能避 免再走国内外大城市走过的“先污染、后治理”的老路，尽早做好小城镇污水治理工作，促进我国小城镇社会经济与生态环境协调发展是明智之举。 随着环境保护工作的深入，小城镇生活污水处理提到了上升轨道。其特点是：人口少，用水量标准较低，污水处理规模小；产业结构区域特定差异、受雨季影响及用水量时变化系数较大，因此污水水量、水质变化大；经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的适用技术少。 对全国 660个城市的有关数据分析表明， 2003年
10、底，我国城市污水排放总量为 349.2亿吨，比2000年城市污水排放总量增加 5.2%。 2000年全国有污水处理厂 427个， 2003年增加到 612个，城市污水处理厂个数增加了 43%。总规模增长了 97%，其中二级生化处理厂的规模增长 114%。污水处理能力也由 2000年的 2158 104m3/d增加到 2003年的 4253 104m3/d，污水处理能力大约翻了一番。 本工程为某 小城镇 生活污水处理厂的施工图设计，需确定污水处理厂的处理工艺流程和处理构筑物的类型与数量，进行处理构筑物及设备的工艺设计计算和污水厂各构筑物以及各种管渠等总体布置。污水工艺流程的确定主要依据污水水量、
11、水质及变化规律，以及对出水 水质和对污泥的处理要求来确定。本文选 择 A2/O工艺设计 污水处理工艺。 该工艺技术成熟、运行经验丰富。 2 2 设计概论 2.1 设计任务和依据 2.1.1 设计任务 本设计方案的编制范围是城市生活污水处理厂，日处理能力为 20000m3/d， 内容包括处理工艺的确定、各构筑物的工艺尺寸设计计算、设备选型、平面布置、高程计算、经济技术分析。完成毕业设计所有成果，包括设计说明书、计算书各一份，设计图纸（工艺高程图、平面布置图、主要构筑物图等）。 2.1.2 设计依据 根据以下设计依 据 ： 中 华人民共和国环境保护法 中华人民共和国水污染防治法 城镇污水处理厂污染
12、物排放标准（ GB18918-2002） 中华人民共和国农田灌溉水质标准（ GB5084GB2005） 城市污水处理和污染防治技术政策 2.1.3 设计原则 （ 1）依照国家环境保护的基本国策，执行国家有关法律法规、政策、规范和标准。 （ 2）依据城市的整体规划，依据保护和改善环境、防止和减少污染、造福人民的原则，结合实际情况，对城市污水进行综合处理，满足现代化城市对环境的要求。 （ 3）依据城市基础设施统一规划、分期实施的 方针，在废水处理系统和厂区的选择方面，充分考虑近、远期相结合，合理设计，并为远景发展留有余地。 （ 4）采用集中处理和分散处理相结合、以集中处理为主的原则，充分利用现有的
13、污水设施，实行污水综合治理，设置污水处理厂并配套相应污水管道。 （ 5）处理构筑物尽可能布置紧凑以减少动力消耗，同时应根据河流的水位变化及环境容量，处理流程考虑多种运行方式。 （ 6）处理工艺力求技术先进、成熟、可靠、经济合理、高效节能、运行管理方便、简单、成本低、占地少。 （ 7）妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂及污泥，避免二次污染。 3 （ 8）采用可靠的控制系统，做到技术可靠、经济合理、操作简便，以实现污水处理厂的科学管理。 2.2 设计水量和进出水水质 2.2.1 设计水量 Q 为 20000 m3/d，取总变化系数 ZK 为 1.34，则 a.日平均流量： Q 20000 3/
14、md 833.33 3/mh 30.2315 /ms b.日最大流 量： 33m a x 1 . 3 4 2 0 0 0 0 / 2 6 8 0 0 /zQ K Q m d m d 331 1 1 6 .6 7 / 0 .3 1 /m h m s 2.2.2 进水水质 表 2-1 进水水质 BOD5 ( mg/L) COD( mg/L) SS ( mg/L) NH3-N( mg/L) TP( mg/L) 140 300 200 30 6 2.2.3 出水水质 表 2-2 出水水质 BOD5 ( mg/L) COD( mg/L) SS ( mg/L) NH3-N( mg/L) TP( mg/L)
15、 20 60 20 8 1 4 3 污水处理厂设计 3.1 污水处理厂厂址的选择 污水处理厂厂址的选择与城市的总体规划、污水管网的走向、城区地形地貌及处理后终水的出路问题有着密切的关系，并根据城市功能区布局，地形、地势、风向等自然条件及空气状 况而定。一般污水处理厂厂址的选择，应该满足以下条件： （ 1）城市的总体地势，污水处理厂厂址应位于地势低洼，有利于污水的收集。减少排水管网铺设深度。 （ 2）厂区内尽量没有现状建筑物和障碍物，可节省工程拆迁费和土建施工费。 （ 3）满足两路供电的电源要求。 （ 4）应距受纳水体较近，有利于终水排放。 根据以上原则和城市总体规划，在可行性研究报告阶段，经过
16、比较后，污水处理厂厂址选在郊区，地势平坦、接近受纳水体的地区，供水、供电及交通三便利。该厂应具有如下特点： （ 1）厂址位于城市下游，地势较低，有利于城市污水收集； （ 2）厂址靠近河流，有利于排水； （ 3）该厂远离城市居民区，不影响城市发展； （ 4）厂址地势开阔，有发展余地； （ 5）厂址现状公共设施齐全，供水、供电、通讯方便。 3.2 污水处理工艺方案的选择 3.2.1 污水处理厂工艺方案的选择原则 （ 1）考虑受纳水体的稀释能力，满足出水水质要求，尽量降低占地、运行费用和工程投资。 （ 2）工艺先进可靠，对水质变化适应能力强，运行管理简便、灵活、稳定。 （ 3）与当地经济发展和现有条
17、件相适应。 （ 4）工艺反应应有利于今后扩建。 （ 5）污水处理排出的污泥应易于处理和处置 。 该污水处理厂日处理能力为 20000m3/d， 属于中小规模的污水处理厂。按城市污水处理和污染防治技术政策要求推荐， 20万 t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺， 10-20万 t/d5 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、 SBR、 AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如 A2 /O工艺， A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。 3.2.2 污水处理厂工艺方案比较 （ 1）普
18、通活性污泥法工艺 该工 艺技术成熟、运行经验丰富。但该工艺构筑物及设备相对较多，污泥消化工程技术投资较大；活性污泥易产生膨胀，耐冲击差，不具备脱氮和除磷功能。 （ 2）厌氧 -好氧活性污泥法工艺（ A/O 或 A2/O） 该工艺最主要的变革是将厌氧状况组合到活性污泥法中（简称 A/O 或 A2/O），该工艺特点是在除 BOD 的同时能有效地去除氮、磷营养物质，但是，其一次性投资大，运行控制难度高。 （ 3）间歇式活性污泥法工艺（ SBR） 该工艺最主要的变革是将连续运行的活性污泥法改变为间歇运行。如果说连续式推流曝气池是空间上的推流，那么间歇式活性污 泥法则是时间上的推流。该工艺特点是处理构筑
19、物简单，不需要设置沉淀池、回流污泥泵等装置，也不易产生污泥膨胀，同时可以实现单池内生物脱氮、除磷的目的。但是存在着机械设备多、曝气易堵塞的弊端。 （ 4）吸附生物降解工艺（ AB 法） 该工艺最主要的变革是在传统两段活性污泥法（ Z-A 法）和高负荷活性污泥法的基础上突破的。该工艺与单级活性污泥法系统相比，微生物群体处在完全隔开的两个系统内，使处理效果更佳和更稳定；对于一个连续的工作 A 段，从外界连续不断地接种具有很强繁殖能力和适应环境变化能力的短世代原核微生物，大大提高了处 理工艺的稳定性。因此其特点是 A 段负荷高，抗冲击负荷能力很强，但 A 段的污泥产量较高，给污泥处理增加难度。 （
20、5）氧化沟工艺 该工艺最主要的变革是处理流程简单，为连续形的曝气池，可不设初沉池，其特点是操作灵活，管理方便，基建费用低，出水水质好。但氧化沟能耗较大，除磷效果不明显。 3.2.3 污水处理厂工艺方案的选择 虽然技术发展日新月异，但传统的活性污泥处理系统在配合新的多种运行方式下仍很受用。生物同步脱氮除磷工艺中的传统活性污泥工艺包括 A2/O 工艺、 Phordedox 工艺和 UCT 工艺。 综上所述，能够满足 污水处理工艺 的 很多，其基本原理都是相同的，每一种工艺均各有特点，分别适用于各种不同场合，应该具体问题具体分析后加以采用。 本设计将采用 A2/O 工艺。 A2/O 工艺相应的工艺流程如图所示：
