【正文】 所有生物除磷脫氮工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個不同過程的交替循環(huán)?；瘜W除磷：通過投加化學沉淀劑與廢水中的磷酸鹽生成難溶沉淀物，然后分離去除。在生化處理過程中，有機磷和聚磷酸鹽可轉化為正磷酸鹽。常見的有活性污泥法、生物膜法、厭氧生物消化法、穩(wěn)定塘與濕地處理等。常見的有格柵、篩濾、離心、澄清、過濾、隔油等方法。 物理化學法：利用物理化學作用來去除廢水中溶解物質或膠體物質。 化學法：利用化學反應的作用來去除廢水中的溶解物質或膠體物質,可去除廢水中的COD。4． COD的去除物理法：利用物理作用來分離廢水中的懸浮物或乳濁物，可去除廢水中的COD。物理化學法主要有沸石選擇性交換吸附、空氣吹脫及折點氯化。在未處理的原污水中，有機態(tài)氮和氨氮的是氮的主要存在形式，經傳統(tǒng)二級生化處理后的出水中氮主要以氨或硝酸鹽和亞硝酸鹽的形式存在。3． 氮的去除廢水中的氮一般以有機態(tài)和無機態(tài)，包括氨態(tài)、亞硝酸鹽和硝酸鹽等形式存在。在這種合成代謝與分解代謝的過程中，溶解性有機物(如低分子有機酸等易降解有機物)直接進入細胞內部被利用，而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內部被利用。2． BOD5的去除 生活污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用，然后對污泥與水進行分離來完成的。主要方法有篩選法、沉淀法、氣浮法、過濾法、離心法和膜分離法。本工程要求的污水處理程度較高，對BODCOD、SS、NH3N、TP的去除率如表43所示。根據(jù)設計進水水質，計算出原水中各營養(yǎng)物質比值，見表42。《水污染控制工程課程設計指導書》，P5。污水處理廠在采用一級處理或不同工藝二級處理系統(tǒng)時，處理效率一般情況見表41。 對于以除碳和脫氮為主的處理時，一般也為生物法（硝化－反硝化）。對于城市污水處理來說經過近百年的研究、發(fā)展和實踐，已經形成了一套經實踐檢驗行之有效且經濟可靠的處理方法。最低氣溫：12℃，最高氣溫：42℃，年平均氣溫：13℃多年平均降雨量：560mm/y，主導風向及風速：常年風向為東北與西南風，最大風速25m/s， 工程地質： 土壤：Ⅱ級失陷性黃土 地下水位：8m 廠區(qū)平均海拔高程：461m 《水污染控制工程課程設計任務書》 進水條件 來水管位置：廠區(qū)西南角 來水水頭：無壓 來水管底標高：457m《水污染控制工程課程設計任務書》 排水條件 距離廠區(qū)圍墻西側500米有一條河流，河水最大流量48m3/s，最小流量2 m3/s，最高水位458m。水質執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理站污染物排放標準》（GB189182002）中一級標準的B標準，主要水質標準見表33。 設計水量設計水量：100000m3/d 變化系數(shù)Kz=所以最高日最高時流量：Qmax=QKz=100000=130000m3/d平均流量及最大日最大時流量見表31。各企業(yè)工業(yè)廢水經就地處理達到國家相關標準后，排入成排水系統(tǒng)。面積40平方公里，主要為商業(yè)住宅區(qū)。目 錄第一章 設計依據(jù)及主要資料 7 設計依據(jù) 7 主要資料 7第二章 設計背景 8第三章 工程規(guī)模及設計基礎數(shù)據(jù)確定 8 設計原則 8 工程規(guī)模 9 設計任務 9 設計水量 10 設計水質及處理目標 10 進水水質 10 處理目標 11 廠區(qū)條件 11 進水條件 12 排水條件 12第四章 污水處理廠工藝方案比選 13 污水處理工藝分析 13 進水可生化性的確定 14 污染物去除及處理工藝要求 15 常見污水生物脫氮除磷工藝 18 污水處理工藝方案的確定 20 污泥處理工藝選擇 22 污泥處理目的 22 污泥濃縮脫水工藝 22 污泥消化工藝 24 污泥處置方案選擇 24第五章 污水處理廠工藝設計 26 粗格柵 26 功能 26 設計參數(shù) 26 工藝尺寸設計計算 27 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 32 工藝裝備 32 提升泵房 33 功能 33 設計參數(shù) 34 工藝尺寸設計計算 34 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 35 工藝裝備 35 細格柵 36 功能 36 設計參數(shù) 36 工藝尺寸設計計算 37 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 40 工藝裝備 40 曝氣沉砂池 42 功能 42 設計參數(shù) 42 工藝尺寸設計計算 43 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 48 工藝裝備 49 初沉池 49 功能 49 設計參數(shù) 50 工藝尺寸設計計算 51 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 54 工藝裝備 55 初沉池污泥泵房 56 A2/O生化池 57 功能 57 設計參數(shù) 57 工藝尺寸設計計算 59 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 70 工藝設備 71 鼓風機房 73 二沉池 73 功能 73 設計參數(shù) 74 工藝尺寸設計計算 74 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 78 工藝裝備 80 剩余及回流污泥泵房 81 化學強化除磷 82 接觸池 84 功能 84 設計參數(shù) 84 工藝尺寸設計計算 85 構（建）物結構形式及工藝尺寸 88 88 功能 88 設計參數(shù) 89 工藝尺寸設計計算 89 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 89 工藝裝備 89 巴氏計量槽 90 污泥濃縮池 92 功能 92 設計參數(shù) 93 工藝尺寸設計計算 94 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 97 工藝裝備 98 消化池 98 功能 98 設計參數(shù) 99 工藝尺寸設計計算 99 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 101 儲泥池設計 102 脫水機房 103 功能 103 設計參數(shù) 103 工藝尺寸設計計算 104 構（建）筑物結構形式及工藝尺寸 105 工藝裝備 105 污泥外運 105 污水處理廠主要構（建）筑物 106 污水處理廠主要設備 109第六章 平面及豎向布置 113 布置原則 113 平面布置 117 豎向布置 118 高程布置方法 118 本污水處理廠高程計算 119第一章 設計依據(jù)及主要資料 設計依據(jù)1) 水污染控制工程課程設計任務書2) 《地表水環(huán)境質量標準》（GB38382002)3) 《室外排水設計手冊》（GB500142006)4) 《城鎮(zhèn)污水處理站污染物排放標準》（GB189182002) 主要資料（2) 《地表水環(huán)境質量標準》（GB38382002）；（3) 《城鎮(zhèn)污水處理站污染物排放標準》（GB189182002）；（4) 《污水綜合排放標準》（GB89781996）；（5) 《室外排水設計規(guī)范》(GB500142006)；（6) 《室外給水設計規(guī)范》(GB500132006)；5) 《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》（GB5018793）；6) 《廠礦道路設計規(guī)范》（GBJ2287）；7) 《泵站設計規(guī)范》（GB/ T 5026597）；8) 《建筑模數(shù)協(xié)調統(tǒng)一標準》（GBJ286）；9) 《廠房建筑模數(shù)協(xié)調標準》（GBJ686）；第二章 設計背景 根據(jù)當?shù)丨h(huán)境條件經批準在某市西側修建城市污水處理廠一座，處理該市西區(qū)城市污水，該區(qū)人口800000人，綜合人均自來水量為150L/人天。其生活污水與工業(yè)污水的比例為3:1，該區(qū)域中工業(yè)主要為食品、醫(yī)藥、機械、電子。第三章 工程規(guī)模及設計基礎數(shù)據(jù)確定 設計原則1) 選擇工藝技術先進、成熟可靠，且方案切實可行；2) 占地面積小，且流程布局合理；3) 處理系統(tǒng)自動化程度高、操作管理方便、運行費用低，且污水處理系統(tǒng)有較長的使用壽命； 工程規(guī)模 設計任務 依據(jù)設計資料和設計要求，確定工藝流程，進行構筑物工藝設計計算、水力計算，附屬構筑物設計，在此基礎上進行平面及高程布置。 表31 污水流量表流量單位平均流量最大流量m3/d100000130000m3/hL/s11571505《給排水設計手冊》，第二版，第05期，城鎮(zhèn)排水：P3 設計水質及處理目標 進水水質 設計任務書已給出本次設計進水水質，見表32表32 進水水質(mg/L)BOD5CODcrSSTNNH4+NTP23047030050365《水污染控制工程課程設計任務書》 處理目標該河段水功能區(qū)劃為《地表水環(huán)境質量標準》中III類水體。表33 出水水質要求BOD5CODcrSSTNNH4+NTP2060202081 廠區(qū)條件廠區(qū)平面見附圖，地勢平坦，適合于工廠建設。第四章 污水處理廠工藝方案比選 污水處理工藝分析 污水處理分為生物法、物理法、化學法以及相關的各種組合方法。 對于以除碳（COD）處理為主時，其核心處理方法一般為生物法（普通活性污泥法或其變種）。對于以除碳、脫氮和除磷為主時，可選擇生物法、生物法+化學法或單純化學法。表41 各處理工藝處理效率處理級別處理方法主 要 工 藝處理效率（%）SSBOD5一級沉淀法沉淀（自然沉淀）40～5520～30二級生物膜法初次沉淀、生物膜反應、二次沉淀60～9065～90活性污泥法初次沉淀、活性污泥反應、二次沉淀70～9065～95根據(jù)進水水質及出水水質要求，本次設計采用具有脫氮除磷功能的處理工藝。 進水可生化性的確定上節(jié)已初步確定選用具有脫氮除磷的工藝對污水進行二級處理，但原水是否能進行生化處理，特別是能否進行脫氮除磷處理，取決于原水中各營養(yǎng)成分的含量及其比例是否能滿足生物的生長需要，因此需確定原水的相關指標是否滿足要求。 表42 污水處理廠原水營養(yǎng)物比值項目比值BOD5/CODBOD5/NH4+NBOD5/TNBOD5/TP46 污染物去除及處理工藝要求污水處理的目的是去除水中的污染物，使污水得到凈化，污水中的主要污染物有BODCOD、SS、N和P等。表43 污水處理廠進出水水質指標及處理效率項目進水水質（mg/L）出水水質（mg/L）去除率（%）BOD523020COD47060SS30020NH4+N368TP51801． SS的去除SS的去除主要依靠物理處理法來實現(xiàn)，物理處理法利用作用分離水中呈懸浮態(tài)的固體物質。 污水處理廠一級處理通過物理處理法去除懸浮狀態(tài)的固體污染物質，主要處理設施有初沉池，一般SS能去除40%—55%。 活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質。由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，而且代謝產物是無害的穩(wěn)定物質，因此，可以使處理后污水中的殘余BOD5濃度很低。生活污水中氮的存在形式以有機氮和氨氮為主，亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮含量很低，不超過總氮含量的1%。氮的去除方法主要有物理化學法和生物化學法兩大類。生物化學法主要為硝化反硝化生物脫氮。常見的有格柵、篩濾、離心、澄清、過濾、隔油等方法。常見的有中和、沉淀、氧化還原、催化氧化、光催化氧化、微電解、電解絮凝、焚燒等方法?？扇コ龔U水中的COD。 生物處理法：利用微生物代謝作用，使廢水中的有機污染物和無機微生物營養(yǎng)物轉化為穩(wěn)定、無害的物質。5． 磷的去除磷在水中有三種存在形式，即正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷。除磷的方法有化學法和生物法。根據(jù)使用的藥劑，化學沉淀法可分為石灰石沉淀法和金屬鹽沉淀法。應用于城市污水廠的懸浮型活性污泥法污水處理工藝主要有以下幾個系列：1． 氧化溝工藝 氧化溝也稱氧化渠或循環(huán)曝氣池，是于20世紀50年代由荷蘭的巴斯韋爾（Pasveer）所開發(fā)的一種污水生物處理技術，屬活性污泥法的一種變法。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應器中的混合液傳遞水平速度，從而使被攪動的混合液在氧化溝閉合渠道內循環(huán)流動。2) 運行穩(wěn)定，處理效果好，氧化溝的BOD平均處理水平可達95%左右。A2/O工藝A2/O工藝是將厭氧/好氧除磷系統(tǒng)和缺氧/好氧脫氮系統(tǒng)相結合而形成，是生物脫氮除磷的基礎工藝。圖41 A2/0系統(tǒng)流程示意圖 A2/O工藝的優(yōu)點：可以充分利用混合液中的硝態(tài)氧來氧化BOD5，回收了部分硝化反應的需氧量，反硝化反應所產生的堿度可以部分補償硝化反應消耗的堿度，因此對含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來調節(jié)pH。2． UCT工藝UCT工藝與A2/O工藝不同之處在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厭氧池。圖42 UCT系統(tǒng)流程示意圖這樣可以防止由于硝酸鹽氮進入厭氧池，破壞厭氧池的厭氧狀態(tài)而影響系統(tǒng)的