摘 要

根据设计要求，本设计是为苏北某市M镇设计处理日均13.5万m³/d的城镇污水处理厂。进过设计工艺，提高出水水质，能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。同时，将剩余污泥转变成污泥饼运送到污泥处理厂，从而实现污泥资源化利用或卫生填埋，减少对环境污染。

本设计处理工艺二级处理工艺为A²/O，该工艺简单且处理效果较好，稳定性较高，运行费用较低，同时有较好的脱氮除磷效果。

污水经过格栅，沉砂池，初沉池，A²/O，二沉池，接触消毒池，最后经过计量堰排出。格栅主要是用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物。沉砂池主要是用来去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。初沉池是一级污水处理系统的主要处理构筑物，对于一般的城镇污水去除的对象是悬浮物。二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀分离活性污泥。接触池主要是用于改善水质，减少治病微生物。

污泥经过浓缩，脱水，最后泥饼外运。浓缩和脱水主要是用来降低污泥的体积，同时使污泥稳定，便于运输。

关键词：城镇污水 污水处理厂 A²/O 污泥处理

Process Design of M Zhen sewage treatment Plant

Abstract

According to the design requirements, this design is designed for the urban sewage treatment plant, which is designed to deal with the daily average of 135 thousand m3/d in M Town, Northern Jiangsu. The design process has been designed to improve the water quality and reach the first grade B standard of the pollutant discharge standard of the municipal wastewater treatment plant (GB18918-2002). To realize sludge resource utilization or sanitary landfill, reduce environmental pollution.

The designed secondary treatment process is A²/O, which is simple and has better treatment effect, higher stability, lower operating cost and better denitrification and phosphorus removal effect.

The sewage passes through the grille, the sand sink, the initial sink, the A²/O, the two sink, the contact disinfection pool, and the final metering weir out. The grille is mainly used to intercept the larger floating and suspended solids in the sewage. The sedimentation tank is mainly used to remove the relatively dense inorganic particles, such as sediment and coal cinder, so as not to affect the normal transportation of the subsequent treatment structures. The primary sedimentation tank is the main treatment structure of the first grade sewage treatment system. The object of the sewage removal in the general town is the suspended substance. The two sink is located behind the biological treatment structure and is used to precipitate and separate the activated sludge. The contact pool is mainly used to improve the water quality and reduce the cure microorganism.

The sludge is condensed, dewatered, and finally the mud cake is shipped out. Concentration and dewatering are mainly used to reduce sludge volume, while making sludge stable and easy to transport.

Key Words:town sewage;sewage disposal work;A²/O;sludge disposal;

目录

摘要 II

Abstract III

第一章 设计任务概述 1

1.1设计规模 1

1.2城市自然状况 1

1.3设计水量及水质 1

1.3.1设计水量 1

1.3.2设计出水及除去率 1

1.4设计要求 2

第二章 方案和构筑物比选 3

2.1工艺流程的选择 3

2.1.1生物处理工艺比选 3

2.1.2 工艺流程简图 4

2.2 主要构筑物选择说明 5

第三章 污水处理设计计算 8

3.1 中格栅设计计算 8

3.2 污水泵房设计 10

3.3 细格栅设计计算 11

3.4 旋流沉砂池 14

3.5 初沉池 14

3.6 A²/O设计计算 17

3.5 二沉池设计计算 21

3.6 接触消毒池设计计算 23

3.7 计量槽设计计算 24

第四章 污泥处理设计计算 25

4.1 污泥浓缩池设计计算 25

4.2 贮泥池设计计算 27

4.3 污泥脱水间 28

第五章 污水处理厂总体布置 29

5.1 污水处理厂平面布置 29

5.2 污水处理厂高程计算 29

5.2.1 高程布置原则 29

5.2.2 污水高程计算 29

5.2.3 污泥高程计算 31

第一章 设计任务概述

1.1设计规模

根据苏北某市M镇总体规划，拟建设一座13.5万m³/d的城镇污水处理厂，要求采用生物处理工艺，处理出水达到《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B排放标准,并尽量提高出水水质。

1.2城市自然状况

1.3设计水量及水质

（1）地理位置：位于苏北地区。

（2）气温：年平均温度15.2℃，最高温度37.2℃，最低温度-9.1℃。

（3）降雨量：年平均降雨量达1005.6mm。

（4）主导风向：夏季东南风，冬季西北风。

无自发性震源，强度在4级以下。

（5）土壤冰冻深度：0.26m。

（6）地下水水位：平均距地表3.2m。

（7）污水由管径1100mm的管道直接输送入污水处理厂格栅间，其管内底标高49.30m，充满度65%。污水排放水体最高水位48.50m，常水位47.40m，最低水位46.10m。厂区按整平地形考虑,平均标高为53.60m。

（8）厂区供电情况及其它问题：就近接入电源，设配电箱即可。

1.3.1设计水量

流量Q_平=13.5万m³/d，生活污水的总变化系数K_总取1.30，则设计水量

Q_设计=Q_max=K_总Q_平，即Q_max=175500m³/d=7312.5m³/h=2.03m³/s。

1.3.2设计出水及除去率

生活污水原水水质和排水要求水质见于表1-1

表1-1生活污水原水水质和排水要求水质

1.4设计要求

本设计通过对污水处理厂设计计算，使学生掌握污水及污泥处理方案选择原则、处理构筑物设计计算、污水处理厂平面及高程图纸绘制等，使学生得到工程师的基本训练。本设计要求完成以下内容：

（1）完成污水及污泥处理工艺设计计算，主要包括经过方案比选，确定污水处理工艺流程；完成污水处理构筑物设计计算；完成污水提升泵房设计计算；确定污泥处理工艺流程，完成污泥处理构筑物设计计算；完成污水处理厂平面布置及高程计算。

（2）编制设计说明书和设计计算书绘制A1或A2图纸5～8张，主要包括污水厂总平面图（标明占地面积、定位坐标、构筑物尺寸、附属建筑、工艺管线、道路、绿化等）； 污水处理工艺流程高程图（标明构筑物工艺高程关系）；污泥处理工艺流程图（标明构筑物工艺逻辑关系）；主体处理构筑物详图（至少选择3个单体构筑物，绘制平、立、剖面图）。

第二章 方案和构筑物比选

2.1工艺流程的选择

2.1.1生物处理工艺比选

本次设计要求用生物处理这种二级处理工艺，生物处理法则可以根据微生物的生长方式的不同分为两种，即生物悬浮生长处理法和生物附着生长处理法。生物悬浮生长处理法主要是指活性污泥生物处理法，而生物附着生长处理法主要是指生物膜法。本次污水处理工艺设计综合考虑选用活性污泥生物处理法。活性污泥生物处理法适应性广泛、运行方式多样、可控制性良好、及经济效益较好。此外，活性污泥法可设置厌氧或缺氧区，使其拥有生物脱氮、除磷的效果。现用的活性污泥处理工艺主要有普通活性污泥法、厌氧-缺氧－好氧法(A²/O)、序批式活性污泥法(SBR)和氧化沟。

1. 普通活性污泥生物处理法，主要由曝气充氧池、沉淀池、污泥回流系统和排泥系统组成。主要流程包括：污水和回流污泥首先进入曝气充氧池形成混合液，同时，混合液中的有机物、微生物和氧气在曝气池中进行充分的传质和反应；然后，混合液流入二沉池进行固液分离，处理过的水流出二沉池。由活性污泥处理工艺可看出，有机污染物在过程中进行了吸附和代谢，最后得到成功的降解，活性污泥也在曝气池里完成了循环一个生长周期。普通活性污泥生物处理法可用于净化废水，效果较好，适应性较高，但脱氮除磷效果不是很好。
2. 序批式活性污泥法(SBR)拥有“注水-反应-排水”类型的反应器。SBR主要包括进水、反应、沉淀、出水和闲置五个部分。SBR工艺运行一个周期的五个过程都可以在同一个池子内进行，该池内含有曝气和搅拌装置，不需要另设沉淀池。该工艺运行操作简单灵活，而且污泥的沉降性能良好，在一定程度上有效地防止了丝状菌的膨胀。 此外，随着计算机科学的发展，该工艺已经可以采用自动控制，使操作、维护和管理都变得十分简单方便。该工艺具有一定脱氮除磷，但对设备要求较高，运行费用较高。
3. 氧化沟是活性污泥生物处理法的一种变形，其池体窄且长。氧化沟有

多种构造型式，例如，卡罗塞式、奥巴尔型、交替工作式氧化沟、曝气—沉淀一体化氧化沟。氧化沟的工艺特点主要有以下几点：拥有推流式和完全混合式两种流态的优点；拥有较强的耐冲击和耐负荷的能力；可用来去除难降解有机物；可

降低污泥膨胀现象的发生；臭味较少；较低的BOD负荷；能达到良好的出水；有较强的适应性；污泥产率低，排泥量少，污泥龄长；具有较强的脱氮除磷效果。但是，氧化沟生物处理法也存在缺点，例如，不合理设置构型、沟深、曝气转碟个数与位置、配置的功率密度等会发生污泥沉淀现象；工艺稳定性也较差。

1. A²/O生物处理工艺同时具有厌氧段、缺氧段、好氧段，从而能同时做

到脱氮、除磷和有机物的降解。A²/O生物处理工艺具体流程为：污水和回流污泥首先一起进入厌氧段，聚磷菌在厌氧条件下释放磷，同时将部分含氮有机物进行氨化；然后，混合液进入缺氧段进行脱氮，同时在反硝化菌作用下利用硝酸盐作为电子受体降解部分有机物；之后，混合液进入好氧段，进一步降解有机物，主要进行氨氮的硝化和磷的吸收；最后在二沉池中进行固液分离。该工艺流程简单，使污泥在厌氧、缺氧、好氧的环境中交替运行，在一定程度上限制了丝状菌的

大量繁殖，以此来限制活性污泥的特性和作用。此外剩余污泥中磷的含量较高，说明它能够作为效果较好的肥料，同时，流程中不需要投加额外的药剂，只需轻微搅拌污水，所以流程运行费用低。

本设计选取A²/O，碳源充足时，设计得当该处理工艺能够使磷浓度基本达到1mg/L以下，氨氮达到5mg/L以下，CODcr、BOD₅去除率达到90%以上，满足设计要求。

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