【正文】 年 月 日 I 摘 要 本設(shè)計是針對城市生活污水處理廠的工藝設(shè)計，采取的是 A/O工藝，處理能力為 80000m3/d。該設(shè)計說明書主要涉及到設(shè)計的目的和意義， A/O工藝脫氮除磷的原理，主體設(shè)備的計算和選型，以及工藝流程等。該污水廠的污水處理流程為：從泵房到沉砂池，進(jìn)入 A/O反應(yīng)池，進(jìn)入輻流式二次沉淀池，進(jìn)入接觸池，最后出水；污泥的流程為：從 A/O反應(yīng)池排出的剩余污泥進(jìn)入集泥配水井，再由污水泵送入濃縮池，進(jìn)入消化池，進(jìn)入貯泥池，再進(jìn)入脫水機房，最后外送處置。污水處理廠處理后的水質(zhì)執(zhí)行 《 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》 G89182021中的一級 B標(biāo)準(zhǔn) 。s putation and shaping ,and technical process and so on. Simultaneously also introduced the characteristic of A/O craft, And were pared with other nitrogen and phosphorus removal process of the sewage in the plant is that:The sewage runs from pump house to sand sinking pond,etters A/O tank,enters the pond of sedimentation tank,then enters disinfection pond,at last lets process of the sludge is that: Surplus sludge from the A/O tank enters sludge setting tank, enters concentration pond, enters digestion pong,enters sludge reserving pond, then it is dehydrated,at last it is carried out of the plant. The choice of A/O process has the good function of denitrification and phosphorus prevents sludge from eapending,promots releasing phosphorus . The outlet water of the plant meets the level 1 B standard of the Discharge Standard of Pollutants for Urban Wewage Treatment plant (G89182021). Key words： The AnoxicOxic。Sewage disposal plant。工程設(shè)計內(nèi)容包括： (1)進(jìn)行污水處理廠方案的總體設(shè)計：通過調(diào)研收集資料，確定污水處理工藝方案；進(jìn)行總體布局、廠區(qū)道路及綠化設(shè)計；完成污水處理廠總平面及高程設(shè)計圖。 (3)進(jìn)行輔助構(gòu)筑物 (包括鼓風(fēng)機房、配電室、加藥間、脫水機房等 )的設(shè)計：包括尺寸、面積的確定；完成設(shè)備選型。A/O 系統(tǒng)污水處理工藝，在城市污水與工業(yè)廢水處理與回用中，憑其處理出水水質(zhì)好、占地面積少、投資省、能耗低、節(jié)省藥劑以及運行、管理方便等特點受到了廣泛的應(yīng)用，由其改進(jìn)的多級 A/O 工藝及 /O 工藝得到了更加廣泛的應(yīng)用 [2]。盡管水污染防治工作取得了一定進(jìn)展，但是水環(huán)境形勢依然十分嚴(yán)峻，主要水污染物排放量明顯超過環(huán)境最大容納量，老百姓對水污染事件的反映和投訴越來越多 [3]。在全國一百多個大中小城市中，污水生物處理新技術(shù)得到迅速發(fā)展，同步環(huán)境污染防治教育課的開展，使得人們高度認(rèn)識到了環(huán)境破壞對生命財產(chǎn)的威脅?！笆濉眹铱萍脊リP(guān)課題的建立與完成，使我國在污水處理新技術(shù)、污水再生利用新技術(shù)、污泥處理新技術(shù)等方面獲得了可觀的科研成果，一些研究成果還達(dá)到國際先進(jìn)水平 [5][6]。污水處理工藝技術(shù)由過去只注重去除有機物發(fā)展到具有脫氮除磷功能。 據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計： 1997 年，全國城市的污水年排放量為 億 ,但全國不同等級的污水處理廠日處理能力總計為 1292 萬 ,即年處理量為 億，處理率僅為 ％ [8]。在全國 684 個城市中，僅有 200 余座在建的和建成的污水處理廠，且集中在七八十個大中 城市里，全國污水處理率僅為 20％左右 [9]。其中城市生活污水集中處理率大于 60％的城市有 143 個，占上報城市總數(shù)的的 ％，還有 193個城市的生活污水集中處理率為零 [10]。第三季度以來，雖然增幅明顯下降，但時污染物排放量仍在繼續(xù)增加 [11]。河北平原和長江三角洲等區(qū)域，淺層地下水已呈現(xiàn)面區(qū)域污染態(tài)勢。由此開發(fā)了改良工藝和回流污泥反硝化生物除磷工藝，并已開始在實際建設(shè)工程中大量應(yīng)用 [12]。 3 設(shè)計規(guī)模及設(shè)計水質(zhì) 污水廠的設(shè)計規(guī)模 設(shè)計規(guī)模 Q 指的是污水處理廠接納的日平均污水量（單位： dm3 ）；最大流量指的是污水處理廠最大每小時污水流量（單位： h3m ）。 BOD20mg/L CODCr60 mg/L SS20 mg/L 氨氮 ? 8mg/L 處理工藝確定原則 為了同時達(dá)到污水處理廠 高效穩(wěn)定和基建投資、運行費用低的目的，根據(jù)下列原則進(jìn)行了污水處理工藝方案的選擇： （ 1） 技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 （ 3） 選定工藝的技術(shù)設(shè)備先進(jìn)、可靠、國有化程度高、一致性好。一般 來說 ，如果污水 處 理流程確定后，污水 處 理廠的投 資規(guī) 模、 運 行 費 用以及 處 理效率等也就相 繼 被確定。 4 處理程度的確定 （ 1） BOD 去除率 %90%100200 20200 ????? （ 2） COD 去除率 %85%100400 60400 ????? （ 3） SS 去除率 %%100300 20300 ????? （ 4）氨氮去除率 %68%10025 825 ????? 處理方法的確定 污水處理分為生物法、物理法、化學(xué)法以及相應(yīng)的各種方法組合。 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改良）。 對于以除碳、脫氮和除磷為主時，可選擇生物法、生物法 化學(xué)法或單純化學(xué)法。 工藝流程的比較 按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦， 20萬 t/d規(guī)模大型污水廠一般采用常規(guī)活性污泥法工藝， 10～ 20萬 t/d污水廠可以采用常規(guī)活性污泥法、氧化溝、 SBR、AB法等工藝，小型污水廠還可采用生 物濾池、水解好氧法工藝等。 本設(shè)計要求對原水中的氮、磷有較高的去除，應(yīng)采用二級深化處理。 A/O工藝、 /O工藝、各種氧化溝工藝、 SBR工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都能夠?qū)崿F(xiàn)除碳 、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較有效的脫氮除磷工藝 [13]。擁有活性污泥法特點的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu) 5 點。該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運行管理方便等特點而被廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)的污水處理系統(tǒng)中。 生物處理是經(jīng)過物理化學(xué)方法處理后的環(huán)節(jié)，也是整個循環(huán)流程中的重要環(huán)節(jié)，在這里氨 /氮、亞硝酸、硝酸鹽、硫化氰等有害物質(zhì)都將被去除，對之后流程中水質(zhì)的進(jìn)一步處理起到關(guān)鍵性作用。生物接觸氧化法具有以下特點： ?由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷； ?由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流完全混合，因而對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力； ?剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理方便。它是近年來在國內(nèi)外被引起廣泛重視和研究日趨增多的一種污水生物處理新技術(shù)，目前已有很多 生產(chǎn)性裝置在運行中。 1985年，上海市政設(shè)計院為上海吳淞肉聯(lián)廠設(shè)計投產(chǎn)了我國第一座 SBR污水處理站，設(shè)計處理水量為2400t/d。 目前 ， SBR藝主要應(yīng)用在以下幾個污水處理領(lǐng)域：①城市污水：主要有家庭生活污水，醫(yī)療廢水；② 工業(yè) 廢水：主要有啤酒、制藥、餐飲、造紙、印染、洗滌、屠宰等工業(yè)的污水。 另一方面， SBR 法能夠有效地控制絲狀菌的過量繁殖，這一特性是由缺氧好氧并存、反應(yīng)中底物濃度較大、污泥泥齡短、比增長速率大決定的。該工藝對水溫、水量和水質(zhì)的變化有較強的適應(yīng)性， BOD 負(fù)荷低，污泥 泥 齡長，反應(yīng)器內(nèi) 生活著 硝化細(xì)菌，發(fā)生硝化反應(yīng)。氧化溝這種獨特的水流狀態(tài)，有利于活性污泥的生 物凝聚作用，而且可以將其區(qū)分為富氧、缺氧區(qū)，用以進(jìn)行硝化和反硝化，取得脫氮的效應(yīng)。 ?構(gòu)造方面的特征 a 氧化溝一般呈環(huán)形渠狀，平面多為橢圓形或圓形，總長可達(dá)幾十米，甚至百米以上，溝深取決于曝氣裝置，為 3～ 7 米。 ?在水流混合方面的特征 污水在氧化溝內(nèi)做幾十次甚至上百次的循環(huán)流動，在這點上可以認(rèn)為在氧化溝內(nèi)混合液的水 質(zhì)幾乎均勻一致，即認(rèn)為氧化溝內(nèi)的流態(tài)時是完全混合的。 ?工藝方面的特征 a 操作單元少。還可以考慮不單設(shè)二次沉淀池，使氧化溝和二次沉淀池合建，省去污泥回流裝置并節(jié)省用地。氧化溝中的污泥總量比普通氣池高 10～ 30 倍。氧化溝即使在嚴(yán)冬季節(jié)運行，出水仍能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 d)，就可得到高質(zhì)量的出水，其中 BO 平均含量在 20mg/L 以下，而普通的曝氣池的污泥負(fù)荷率一般是～ Kg BO/(kgMLSS178。 c 耐沖擊負(fù)荷。 d 污泥產(chǎn)泥率低，剩余污泥較穩(wěn)定，沒有臭味，脫水快，可以不經(jīng)硝化直接脫水。以普通氧化溝為例，其脫氮水平為 40%～ 70%，而不需另加建造費和運行費。氧化溝不僅能處理生活污水，還能處理工業(yè)廢水；不僅能用于溫暖地區(qū)，還能用于寒冷地區(qū)。 (4)/O 處理工藝 /O 處理工藝是 Anaerobic－ Anoxic－ Oxic 的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱， /O 工藝是在厭氧－好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。 ?在厭氧 缺氧 好氧交替運行下，絲狀菌不能大量增殖， SVI 一般小于 100，不會發(fā)生污泥膨脹。 (5)A/O 生物脫氮工藝 A/O (Anoxic/Oxic)法脫氮工藝，是在 20 世紀(jì) 80 年代初開創(chuàng)的工藝流程，其主要特點是將反硝化反應(yīng)器放置在系統(tǒng)之前， 故又稱為前置反硝化生物脫氮系統(tǒng)，這也是目前在城市污水與工業(yè)廢水處理與回用中采用比較廣泛的一種脫氮工藝。通常被稱為 A/O 工藝的實際上可分為兩類，一類是厭氧 /好氧工藝，另一類是缺氧 /好氧工藝。 A/O 工 藝在去除水中碳污染的同時，能有效地去除氮和磷的污染。一般采用硝化混合液回流，將 BOD去除，與反硝化脫氮在同一池中完成。 A/O 生物脫氮 系統(tǒng)由于流程簡單，無需外加碳源，因此，建設(shè)費用與運行費用均較低。 除磷機理 : 磷通常是一聚磷酸鹽、磷酸鹽和有機磷的形式存在于廢水中的。當(dāng)廢水中含有鈣、鎳、鐵和鉛等金屬離子時，化學(xué)沉淀作用也有助于磷的去除。但近年來的研究發(fā)現(xiàn)，氣單胞菌屬、假單胞菌屬、諾卡式菌屬、放線菌屬和棒桿菌屬均表現(xiàn)了上述能力。典型的 A/O 系統(tǒng)包括活性污泥反應(yīng)池和標(biāo)準(zhǔn)的二沉池，反應(yīng)池劃分為厭氧區(qū)和好氧區(qū)，其中厭氧區(qū)約占80%池容，兩個反應(yīng)區(qū)進(jìn)一步分為體積相同的格產(chǎn)生推流式流態(tài)，一般情況下，厭氧區(qū)和好氧區(qū)都被分隔成 24 個格。在厭氧池中，由沉淀池回流的活性污泥一旦處于厭氧狀態(tài) ，其中的磷即以正磷酸鹽的形式釋放到混合液中，隨后進(jìn)入好氧池，處于好氧狀態(tài)時，又將混合液中的正磷酸鹽大量吸收到活性污泥中，使污水的含磷量達(dá)到很低，最后進(jìn)入二沉池，通過固液分離，污泥從二沉池回流到厭氧區(qū)，部分富磷污泥以剩余污泥的形式從系統(tǒng)中排出，達(dá)到除磷和去除BOD 的目的。此時，可采用 A/O 生物除磷及硝化工藝。 在該工藝系統(tǒng)的活性污泥中，除去除 BOD 的兼性菌以外，還同時存在硝化細(xì)菌和聚磷菌。 該工藝流程簡單，不設(shè)內(nèi)循環(huán)，不投藥，因此建設(shè)費和運行費都較低，厭氧池內(nèi)能夠保持良好的厭氧狀態(tài)。 污水中的含氮化合物，在充氧的條件下 (O 段 )，被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量硝態(tài)氮回流至 A 段，在缺氧條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮被還原為無污染的氮氣，逸入大氣從而達(dá)到最終脫的自的。 反應(yīng)式為 N+ + —— → N+ 2O+ 2H+ N+ + —— → N 總反應(yīng)式為 N+ + 2 —— → N+ O+ 2H+ 由上式可見在硝化過程中 1g N+N 完全硝化反應(yīng)需 克氧。一般 1 克 N+N 完全硝化需堿度 （以 CaC 計）。 其反應(yīng)式為 4N + N —— → 5C+2 ↑ +N+ 4OH 可見內(nèi)源反硝化的結(jié)果將導(dǎo)致細(xì)胞之減少，同時還聲稱 N ，因此 不能讓內(nèi)源反硝化占主導(dǎo)地位。 本次設(shè)計采用 A/O 工藝。 污泥處理要求如下： ?減少有機物，使污泥穩(wěn)定化； ?減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費用