论文总字数：20909字

摘 要

本设计是设计一座每天能够处理17.6万m³污水的城镇污水处理厂，污水的总变化系数根据经验公式，在设计中取为1.3，所以设计中每天最大污水处理量是22.88万m³。

在设计中，我采用的生物处理工艺是Ａ²／O工艺，这种生物处理工艺具有处理效率好，运行费用低，脱氮除磷效果好等特点。经过这种工艺的处理，设计的污水处理厂，最后污水的排放能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

整个污水处理厂的处理工艺流程是污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→配水井→初沉池→Ａ²／O反应池→配水井→二沉池→消毒池，最后污水再经过计量堰排出。污泥方面的处理是采用了浓缩、消化、脱水、泥饼外运的工艺流程。

本设计的污水经过上述流程，最终污水排放标准能够达到一级B的排放标准，污水处理产生的污泥最被做成泥饼，然后外运进行资源化利用或卫生填埋。

关键词：城镇污水；污水处理厂；Ａ²／O工艺；污泥处理

Abstract

This design is to design a town sewage treatment plant that can process 176,000 m³ of sewage every day. The total variation coefficient of the sewage is based on the empirical formula and is taken as 1.3 in the design. Therefore, the maximum daily sewage treatment volume in the design is 228,800 m³.

In the design, the biological treatment process I use is the A²/O process. This biological treatment process has the characteristics of good treatment efficiency, low operating cost, and good effect of nitrogen and phosphorus removal. After the treatment of this kind of process, the designed sewage treatment plant's best sewage discharge can meet the Class I B standard of the 《Emission Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plants》 (GB18918-2002).

The entire wastewater treatment plant's treatment process is sewage → medium grille → lift pump room → fine grid → grit chamber → distribution well → primary sedimentation tank → A²/O reaction tank → distribution well → secondary sedimentation tank → disinfection tank. Finally, the sewage is discharged after metering. The treatment of sludge is the adoption of the process flow of concentration, digestion, dewatering, and mud cake transport.

The sewage of this design goes through the above-mentioned process, and the final sewage discharge standard can reach Class I B emission standard. The sludge produced by the sewage treatment is made into mud cake, and then it is transported for resource utilization or sanitary landfill.

Key words: urban sewage; sewage treatment plant; A²/O process; sludge treatment

目录

摘要 I

Abstract II

目录 1

第一章 设计任务 3

1.1 设计原始资料 3

1.1.1 设计规模 3

1.1.2 城市自然状况 3

1.1.3 进出水水质 3

第二章 污水处理方案及选择论证 4

2.1 污水主要处理方法 4

2.1.1 AB工艺 4

2.1.2 A²/O工艺 4

2.1.3 氧化沟工艺 5

2.1.4 SBR工艺 5

2.2 污水处理方案的选择 5

第三章 污水处理工艺设计与计算 6

3.1 设计流量的计算 6

3.2 格栅 6

3.2.1 中格栅设计计算 6

3.2.2 细格栅 8

3.3 污水提升泵房设计 10

3.4 沉砂池设计 11

3.5初沉池设计 13

3.5 A²/O池设计 16

3.5.1 判断是否可采用A²/O法 16

3.5.2 污水处理程度计算 16

3.5.3 A²/O池设计参数 17

3.5.5反应池进、出水系统计算 19

3.5.6 A²/O工艺需氧量设计 20

3.6 二沉池 24

3.7接触消毒池 26

第四章 污泥处理设计计算 30

4.1 污泥浓缩池设计 30

4.2 贮泥池设计 32

4.3 污泥消化池设计 33

4.4 污泥脱水机房 36

4.5 污泥泵房 37

4.5.1回流污泥泵 37

4.5.2 污泥提升泵 38

第五章 污水厂总体布置 39

5.1 污水处理厂平面布置 39

5.2 高程布置 39

5.2.1高程布置原则 39

5.2.2高程布置计算 39

致谢 44

第一章 设计任务

设计原始资料

设计规模

根据苏北某市T镇总体规划，拟建设一座17.6万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。

1.1.2 城市自然状况

（1）地理位置：位于苏北地区。

（2）气温：年平均温度15.6℃，最高温度37.9℃，最低温度-9.5℃。

（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3.5m。

（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48.80m，充满度65%。污水排放水体最高水位48.90m，常水位46.50m，最低水位45.40m。厂区按整平地形考虑,平均标高为52.60m。

（8）厂区供电情况及其它问题：就近接入电源，设配电箱即可。

1.1.3 进出水水质

污水经处理之后，水质应符合进出水水质，对照表1如下：

表1 污水厂进出水水质对照表

第二章 污水处理方案及选择论证

2.1 污水主要处理方法

当今社会，城镇的污水主要是来自人们日常生活产生的生活污水，所以城镇污水中，主要都是有机物。现在国内外治理生活污水的手段很多，在我国主要是采用生物处理技术来处理城镇污水。生物处理技术主要分成两大类，一类是活性污泥法，另一类是生物膜法。

但是生物膜法处理效率不高，卫生条件也很差，在我国用这种方法的污水处理厂并不是很多。

目前而言，我们国家绝大多数的污水处理厂还是使用的活性污泥法。活性污泥法对大中小型的污水处理厂都适用。有几种类型的活性污泥法在我们国家用的比较多，其中用的最多的就是氧化沟和A²／O工艺，这两种工艺的处理效果都不错，在大中型污水处理厂用的很多。相对而言，像A/O、AB、SBR这些工艺用的就比较少，因为它们的处理效率比较差点，而且在中大型污水处理厂中不是很适合用。

2.1.1 AB工艺

AB工艺的原理是它把曝气池分成了AB两段，A段是高负荷段，B段是低负荷段。A段主要起到生物絮凝吸附的作用并且还会进行不完全的反应。B段还是和常规的活性污泥法一样。

这种工艺的优点是运行起来比较稳定，去除BOD能达到50%以上，而且污泥沉降性能也不错。但是缺点也很明显，一点对处理要求提高，这项工艺就可能达不了标，而且污泥产率会提高很多，这样的话后期污泥的处置就会十分麻烦。

2.1.2 A²/O工艺

A²/O工艺是我在这些中的选用的工艺，它的特点还是比较突出的，这种工艺是将池体分成了三个区域，分别是厌氧区、缺氧区、好氧区。

工艺原理是磷在厌氧区被释放，在好氧区被吸收，达到除磷目的;污染物在好氧区被氧化降解，去除COD和BOD₅，同时在硝化菌作用下，有机氮转化的氨氮继续转化为亚硝酸氮和硝酸氮，含有硝酸氮的大量混合液回流到缺氧区进行反硝化脱氮。

A²/O工艺的优点就是它的处理效果很好，能够满足高标准的污水排放要求，所以这种工艺目前在我们国家也是运用的很多。缺点就是对运行管理的要求比较高，因为整体的工艺流程比较复杂，构筑物比较多，一旦有仪器出问题，构筑物出问题，就要及时的进行检修，另外，它的占地面积也比较大。

2.1.3 氧化沟工艺

氧化沟的曝气池是封闭、环状跑道式的，整个池体部分比较狭长，深度比较浅，表面曝气装置设在沟槽里面。

因为这种特殊的建造形式，它的运行效率也是很高的。污水、污泥以及微生物在这样的池子里面，不停地循环流动，来完成废水的硝化和反硝化处理。

这种工艺目前的运用也很多，它一般不需要设置初沉池，而且运行管理都十分的方便，脱氮除磷效果也很好。但是缺点是，会有污泥上浮、膨胀、起泡沫等问题。

2.1.4 SBR工艺

SBR工艺的特点是它所有的反应都在一个设有曝气或者是搅拌装置的反应器里面进行。虽然这样做，能够省去很多构筑物的建设，但是很明显这种做法不适合中大型的污水处理厂，而且这样做，整个的处理效率也不是很高，还会给后面的构筑物带来很大的负荷。所有这种工艺优点不多，但是缺点很足。

2.2 污水处理方案的选择

本污水厂污水处理的特点是，污染物指标BOD、COD、SS值是典型的城镇污水值。

在这几种工艺处理技术中，AB工艺在脱氮除磷要求比较高的情况下，脱氮除磷的效果不是很好，氧化沟工艺会有污泥上浮、膨胀、起泡沫的问题。SBR对反应器的利用率不是很高，而且水头损失也十分大，不适合在中大型污水处理厂中使用。

综合来说，我们国家目前最常用的几种方法中，A²/O工艺和氧化沟工艺是很适合17.6万m³/d污水处理厂的。但是考虑到国家的标准一直在提高，A²/O工艺脱氮除磷效果更好，而且一旦有新的标准，后面改造也会方面很多，所以最后我才用了A²/O工艺。

第三章 污水处理工艺设计与计算

3.1 设计流量的计算

平均流量：

总变化系数：（数值来源于经验公式）

当时，。

设计流量：。

3.2 格栅

格栅的作用在初步处理中很重要，因为污水中一般都会夹杂很多悬浮物，如果不用格栅去除那些体积比较大的悬浮物，直接进行处理的话，会造成后面管道的堵塞，使整个处理流程无法正常的进行，所以设置格栅是十分有必要的。本设计中涉及的两道个格栅，一道是这在污水提升泵房前的中格栅，还有一道是设在污水提升泵房后的细格栅，这两道格栅的设置，能够有效的去除污水中体积比较大的污染物质。

中格栅设在提升泵前，设置两组，一用一备。细格栅设在提升泵后，细格栅设置四组，三用一备，每组设计流量为。

设计中格栅倾角一般为45°～70°,机械格栅的倾角一般为60°～70°，在该设计中取α=60°。过栅流速一般取0.6～1.0m/s,设计中过栅流速取v=1.0m/s。

3.2.1 中格栅设计计算

1.格栅间隙数（n）

（3.1）

式中：Qmax —设计流量，2.648；

—格栅安装倾角，取；

—栅前水深，取；

—过栅流速，取；

—工作格栅数量，；

—栅条间隙，取。

则格栅间隙数n为：

2.栅槽总宽度(B)

（3.2）

设：栅条宽度

则：

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