摘 要

我国面临水资源短缺的严峻问题，且污水回用率较低的困境。因此建设污水处理厂，用物理、化学、生物处理的方法将污水处理达标后循环再利用是保护水资源的有效方法。

本论文为洪湖市某乡镇1500m³/d污水处理厂的设计说明书。通过对比各项工艺的处理效果、占地面积、施工难易程度等要素，选择A²/O工艺作为主体工艺，该工艺的流程具体是：污水经过粗格栅初步过滤，至污水提升泵在经过细格栅，到平流沉砂池，在经过厌氧池、缺氧池、好氧池，最后到二沉池，再经过紫外线消毒池和巴氏计量槽，然后出水，主要来自二沉池的污泥经过污泥浓缩、脱水后再利用。本文包括污水处理的构筑物计算、选型。该污水处理厂处理后的城镇污水，其出水水质便可达到以下标准：BOD₅≤10 mg/L；CODcr≤50 mg/L；SS≤10 mg/L；总氮≤15 mg/L；氨氮≤5 mg/L；总磷≤0.5 mg/L，即城镇污水处理厂污染物排放的标准（GB18918-2002）一级A标准。本设计不仅有利于水资源的保护，也对社会的发展和人民的生活有重大影响。

关键词：生活污水；污水处理厂；A²/O工艺；污泥处理

Abstract

China is facing the serious problem of water resource shortage and low sewage recycling rate.Therefore, it is an effective way to protect water resources to construct sewage treatment plant, and to use physical, chemical and biological treatment methods to treat sewage to the standard and then recycle it.

This paper is the design specification of a town in honghu city of 1500m³/d sewage treatment plant.By comparing the process of treatment effect, cover an area of an area, such as ease of construction elements, choose A²/O process as the main body, process flow is: the sewage through the coarse screen preliminary filter, to the sewage pump after fine grille, the advection grit chamber, after anoxic pond, anoxic pond, aerobic pond, finally to the second pond, pool and pap tank after ultraviolet disinfection, and then out of the water, mainly from the second pond after concentration, sludge dewatering of sludge recycle.This paper includes the calculation and selection of sewage treatment structures.After the treatment of urban sewage by the sewage treatment plant, the effluent quality can reach the pollutant discharge standard of the urban sewage treatment plant (GB18918-2002) level A standard: BOD₅≤10 mg/L;CODcr≤50 mg/L or less;SS 10 mg/L or less;Total nitrogen ≤15 mg/L;Ammonia nitrogen ≤5 mg/L;Total phosphorus ≤0.5 mg/L.The design is not only conducive to the protection of water resources, but also has a significant impact on the development of society and people's lives

Keywords: domestic sewage；Sewage treatmnt plants；A²/O process；Sludge treatment

目录

第1章 绪论 7

1.1目的及意义 7

1.2国内外研究现状 7

1.2.1生活污水常用处理方法论述 7

1.2.2国内外研究现状 8

1.3课题设计内容 8

1.4预期目标 8

第2章 工程总体设计 9

2.1工程规模 9

3.2设计水质 9

3.2.1进出水水质 9

3.2.2处理程度 9

3.2.3进水水质分析 10

3.3方案确定 11

3.3.1方案选择原则 11

3.3.2主体工艺 12

3.3.3 污泥处理工艺 13

3.3.4污水消毒工艺 15

3.3.5 污水除臭 15

3.3.6 工艺流程 15

3.4 其他构筑物的选择 16

3.4.1 粗格栅 16

3.4.2 污水提升泵房 16

3.4.3 细格栅 17

3.4.4 沉砂池 17

第4章 污水处理厂设计计算 18

4.1 设计污水流量 18

4.2 粗格栅 18

4.3 提升泵站 20

4.4 细格栅 20

4.5 平流式沉砂池 23

4.5.1 设计数据 23

4.5.2 参数计算 23

4.6 A²/0 设计计算 24

4.6.1 有关设计参数 24

4.6.2 A²/0 曝气池计算 25

4.6.3 反应池进、出水系统计算 26

4.6.4 反应池回流系统计算 26

4.6.5 需氧量和空气量计算 27

4.6.6 鼓风机出口风压P计算 27

4.7 二沉池计算 28

4.7.1 有关设计参数 28

4.7.2 设计计算 28

4.8紫外线消毒池设计 28

4.9巴氏计量槽 29

4.10污泥处理和处置 29

第5章 污水厂总体布置 31

5.1污水处理厂平面布置原则 31

5.2 污水厂辅助构筑物计算 31

5.3 污水处理厂高程布置原则 32

5.4 污水厂的高程计算 32

6技术经济分析 35

致谢 36

参考文献 37

第1章 绪论

1.1目的及意义

通过污水处理厂的工程设计，运用掌握的专业知识，以提高综合应用专业知识的能力以及培养独立分析和解决实际问题的能力，熟悉污水处理厂设计的基本内容和步骤，掌握设计的基本方法，提高研究工程问题、查阅规范、手册和参考资料以及编写设计文件等的能力，了解国家相关环境保护的法规和规范，正确使用有关的专业技术规范和规定。此次毕业设计的题目为洪湖市某乡镇生活污水厂的设计，这是关于城镇生活污水厂建设设计。这次设计不仅是学习深入、拓展、综合教学的重要过程，同时全面地总结了学习研究和实践成果，是提升综合素质与实践能力的有效手段。这不仅能使我在设计复习许多专业知识，同时也能让我了解污水处理厂设计的内容，使我对这方面项目有更深一层的了解。这将对我以后的工作和学习有很大的帮助。

设计合理的污水处理工艺流程，使经过该处理厂处理的污水达标后排放，对保护环境，节约资源有着重要的意义。

1.2国内外研究现状

1.2.1生活污水常用处理方法论述

污水处理办法有物理、化学以及生物处理这三种方法。处理方法随着针对的处理对象不同而不同。物理法处理效果比较理想的情况是当不溶解的悬浮物质存在于污水中时；如果许多化学物质存在于其中时，可以采取化学处理法使得离子、粒子等之间产生化学反应，取得成效；生物法则是针对大量呈胶态和溶解态的有机物存在于污水的情况，采用此种方法利用人工方法创建适宜微生物生长和繁衍的条件，使得微生物大量进行繁殖，从而提高氧化和有机物被分解的效率。因此，生物法与物理法和化学法相比，在硫、有机碳、磷、氮等污染物质等方面的污水处理中存在很大的优势。

由此可见，当前生物活性污泥法处理的方法是主要用于城市污水处理的方法。而生物活性污泥法有许多工艺。最常用的二级处理工艺有：SBR 法、A/O 法、氧化沟法、A²/O法、普通曝气法等。

1.2.2国内外研究现状

根据构筑物的组成形式、运行性能及运行操作方式分类，现有的生物脱氮除磷工艺分为以下三个系列：A/O 系列、氧化沟系列以及序批式反应器（SBR）系列等。各个系列工艺通过被不断地改进和优化，形成了CASS工艺、A²/O工艺、改良A/O工艺、倒置 A²/O工艺、Orbal 氧化沟工艺、Car-rousel 氧化沟工艺、ICEAS 工艺、CAST 工艺、A/O工艺、UCT 工艺、改良UCT工艺等典型的工艺。 国外污水处理技术及方法都是比较先进的，除上述的一系列工艺外，污水处理正在向低低费、高去除效率的方向发展，国外也在积极地研究污水处理的新方法，如植物吸收法、阳光照射法、电子流法、电渗析法等。

1.3课题设计内容

该污水处理站位于洪湖市某乡镇，来水为生活污水，设计处理能力为1500 m³/d，收纳水体为自然水体。设计污水水质：BOD₅：200 mg/L；CODcr：320 mg/L；SS：320mg/L；氨氮：31 mg/L；总氮：42 mg/L；总磷：3.5 mg/L。通过设计使处理后的水达到标准。

1.4预期目标

通过工艺比选、各构筑物计算选型，设计工艺流程，使出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准：BOD₅≤10 mg/L；CODcr≤50 mg/L；SS≤10 mg/L；总氮≤15 mg/L；氨氮≤5 mg/L；总磷≤0.5 mg/L。

第2章 工程总体设计

2.1工程规模

设计工程规模为1500 m³/d= 17.4 L/s，属于小规模污水处理厂。查询综合生活污水总量变化系数K总表^[[1]]知，当q=15 L/s时，K_z=2.0；当q=40 L/s时，K_z=1.8；利用内插法可知，当q=17.4 L/s时，K_z=1.98，取K_z=2.0，则Q_max=3000 m³/d。

2.2设计水质

2.2.1进出水水质

已知进水的水质，出水的水质和《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准^[[2]]相符。具体表1、2。

表1 进水水质

表2 出水水质

2.2.2处理程度

污水处理程度E=*100%

E---污水处理程度，%

C_i---进水中某污染物的平均浓度，mg/L

C_e---出水中该污染物的平均浓度，mg/L

代入计算得：

BOD₅去除率：E=

COD_cr去除率： E =

SS去除率：E =

NH₃-N去除率：E =

TN去除率：E =

TP去除率：E =

列出污水处理程度表，表3。

表3 污水处理程度表

2.2.3进水水质分析

污水处理采用生物处理工艺，尤其是生物脱氮除磷工艺，对进水中污染物的各种比值有很高的要求。现将进水水质配比指标列表并予以分析。

表4 进水水质各污染物配比表

(1)污水可生化性（BOD₅/ COD_cr）

该指标是用于鉴定污水是否易于生化处理的一个重要指标，也是判断污水是否可生化的最普遍、最简单的方法。一般认为，只有BOD₅/ COD_cr在0.3以上的污水才适合采用生化处理。该比值越大，可生化性就越好^[[3]]。从污水的可生化性方面来看，该城镇污水的BOD₅/ COD_cr=0.63gt;0.3，属于可生化处理范畴。

(2)碳氮比（BOD₅/TN）

该指标是衡量污水生化脱氮的重要指标。原水中的含碳有机物为生物脱氮过程中的反硝化过程提供电子供体，该比值越大，表示碳源越充足，反硝化就进行得越彻底^[[4]]。理论上BOD₅/TNgt;2.86时适于反硝化。实际运行资料表明，当BOD₅/TNgt;3时，反硝化过程可正常进行，不需要外加碳源。因为该城镇污水的BOD₅/TN=4.8gt;3，因此生物脱氮时无需外加碳源。

(3)碳磷比(BOD₅/TP)