污水處理廠單元

A. 【污水處理廠工藝流程設計計算】 污水處理廠基本流程

1概述

1.1 設計依據

本設計採用的主要規范及標准：

《城市污水處理廠污染物排放標准 （GB18918-2002） 》二級排放標准 《室外排水設計規范》（1997年版） （GBJ 14-87） 《給水排水工程概預算與經濟評價手冊》

1.2 設計任務書（附後）

2原水水量與水質和處理要求

2.1 原水水量與水質

Q=60000m3/胡攜d

BOD 5=190mg/L COD=360mg/L SS=200mg/L NH 3-N=45mg/L TP=5mg/L

2.2處理要求

污水排放的要求執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准：

BOD 5≤30mg/L COD≤100mg/L SS≤30mg/L NH 3-N ≤25（30）mg/L TP≤3mg/L

3污水處理工藝的選擇

本污水處理廠水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准（GB18918-2002） 》二級排放標准，其污染物的最高允許排放濃度為：BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L；TP ≤3mg/L。

城市污水中主要污染物質為易生物降解的有機污染物，因此常採用二級生物處理的方法來進行處理。

二級生物處理的方法很多，主要分兩類：一類是活性污泥法，主要包括傳統活性污泥法、吸附—再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延時活性污泥法（氧化溝）、AB 工藝、A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝等。另一類是生物膜法，主要包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等工藝。任何工藝都有其各自的特點和使用條件。

活性污泥法是當前使用比較普遍並且有比較實際的參考數據。在該工藝中微生物在處理單元內以懸浮狀態存在，因此與污水充分混合接觸，不會產生阻塞，對進水有機物濃度的適應范圍較大，一般認為BOD 5在150—400 mg/L之間時，都具有良好的處理效果。但是傳統活性污泥處理工藝在處理的多功能性、高效穩定性和經濟合理性方面已經難以滿足不斷提高的要求, 特別是進入90年代以來, 隨著水體富營養化的加劇, 我國明確制定了嚴格的氨氮和硝酸鹽氮的排放標准, 從而各種具有除磷、脫氮功能的污水處理工藝:如 A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝、氧化溝等污水處理工藝得到了深入的研究、開發和廣泛的應用, 成為當今污水處理工藝的主流。

該地的污水中BOD 5 在190 mg/L左右, 要求出水BOD 5低於30mg/L。在出水的水質中,

不僅對COD 、BOD 5、SS 去除率都有較高的要求, 同時對氮和磷的要求也進一步提高. 結合具體情況在眾多的污水處理工藝中選擇了具有良好脫氮除磷效果的兩種工藝—CASS 工 藝和Carrousuel 氧化溝工藝進行方案技術經濟比較。

4污水處理工藝方案比選

4.1 Carrousuel氧化溝工藝(方案一)

氧化溝時二十世紀50年代由荷蘭的巴斯維爾開發，後在歐洲、北美迅速推廣，80年代中期，我國部分地區也建造了氧化溝污水處理工程。近幾年來，處理廠的規模也發展到日處理水量數萬立方米的工業廢水及城市污水的大、中型污水處理工程。

氧化溝之所以能在近些年來褲孝伏得到較快的發展，在於它管理簡便、運行穩定、流程簡單、耐慎局沖擊負荷、處理效果好等優點，特別是氧化溝具有特殊的水流混合特徵，氧化

溝中的曝氣裝置只設在某幾段處，溶解氧濃度較高，理NH 3-N 效果非常好，同時由於存在厭氧、好氧條件，對污水中的磷也有一定的去除率。

氧化溝根據構造和運行方式的不同，目前較多採用的型式有「Carrousel 型氧化溝」、「Orbal 型氧化溝」、「一體化氧化溝」和「交替式氧化溝」等，其中，由於交替式氧化溝要求自動化水平較高，而Orabal 氧化溝因水深較淺，佔地面積較大，本報告推選Carrousel 氧化溝作為比選方案之一。

本設計採用的是Carrousel 氧化溝工藝. 其工藝的處理流程圖如下圖4-1所示: `

圖4-1 Carrousel氧化溝工藝流程圖

4.1.1污水處理系統的設計與計算

4.1.1.1進水閘門井的設計

進水閘門井單獨設定, 為鋼筋混凝土結構。設閘門井一座, 閘門的有效面積為1.8m 2, 其具體尺寸為1.2×1.5 m,有效尺寸為1.2 m×1.5 m×4.5 m。設一台矩形閘門。當污水廠正常運行時開啟, 當後序構築物事故檢修時, 關閉某一閘門或者全部關閉, 使污水通過超越管流出污水處理廠。

4.1.1.2 中格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數:設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.02m,格柵傾角α=60°，建議格柵數為2，一備一用。

Q max sin α0. 652⨯sin 60

=≈68個 n =

Nbhv 0. 02⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度:設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(68-1)+0.02×68=2.03≈2.00m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.60m,其漸寬部分的展開角

α1=20（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 12. 0-1. 6

=≈0.56m 2tg α12tg 20



(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 56==0.28m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 02⎭

43

=0.103m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.103+0.3≈0.9m

(7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1



tg 60

0. 5+0. 3

=2.8m

tg 60

=0. 56+0. 28+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為20mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=3. 29m 3/d＞0.2 m3/d =

1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

圖4-2 格柵計算示意圖

4.1.1.3細格柵的設計與計算

其計算簡圖如圖4-2所示

(1)格柵間隙數：設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.006m,格柵傾角α=600，格柵數為2。

Q max 0. 652⨯sin 60

=≈109個 n =

Nbhv 2⨯0. 006⨯0. 5⨯0. 9

(2)格柵寬度：設柵條寬度S=0.01m,

B=S(n-1)+bn=0.01×(109-1)+0.006×109=1.73≈1.75m

(3)進水渠道漸寬部分的長度：設進水渠道寬B 1=1.6m,其漸寬部分的展開角α1=20

（進水渠道內的流速為0.82m/s）,

l 1=

B -B 11. 75-1. 60

=≈0.22m 2tg α12tg 20

(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度：

l 2=

l 10. 22

==0.11m 22

(5)通過格柵的水頭損失：設柵條斷面為銳邊矩形斷面（β=2.42，K =3），

2

⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK

b 2g ⎝⎭

4

3

0. 92⎛0. 01⎫

sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯

19. 6⎝0. 006⎭

43

=0.51m

(6)柵後槽總高度：設柵前渠道超高h 2=0.3m,

H =h +h 1+h 2=0.5+0.3+0.51≈1.3m (7)柵槽總長度：

L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+

H 1

tg 60

0. 5+0. 3

=2.41m

tg 60

=0. 22+0. 11+0. 5+1. 0+

(8)每日柵渣量：在格柵間隙為6mm 的情況下，設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3，

W =

Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400

=1. 65m 3/d＞0.2 m3/d =

2⨯1. 2⨯1000K Z ⨯1000

宜採用機械清渣。

4.1.1.4 曝氣沉砂池的設計與計算

本設計採用曝氣沉砂池是考慮到為污水的後期處理做好准備。建議設兩組沉砂池一備一用。其計算簡圖如圖4-3所示。具體的計算過程如下：

(1)池子總有效容積：設t=2min,

V=Q max t ×60=0.652×2×60=78 m3

(2)水流斷面積：

A=

Q max 0. 652

==9.31m2 0. 07v 1

沉砂池設兩格，有效水深為2.00m ，單格的寬度為2.4m 。

(3)池長：

V 78L===8.38m，取L=8.5 m A 9. 31

(4)每格沉砂池沉砂斗容量：

V 0=0.6×1.0×8.5=5.1 m

(5)每格沉砂池實際沉砂量：設含砂量為20 m3/106 m3污水，每兩天排一次，

3

20⨯0. 652

⨯86400⨯2=1.13〈5.1 m3

6

10⨯2

(6)每小時所需空氣量：設曝氣管浸水深度為2.5 m，查表得單位池長所需空氣量為28 m3/(m·h),

q=28×8.5×(1+15%)×2=547.4 m3

圖4-3 曝氣沉砂池計算示意圖

4.1.1.5 厭氧池的設計與計算

4.1.1.5.1 設計參數

設計流量為60000 m3/d，設計為兩座每座的設計流量為30000 m3/d。 水力停留時間：

T =2h 。

污泥濃度：

X =3000mg/L

污泥迴流液濃度：

V 0"=

X R =10000 mg/L

4.1.1.5.2 設計計算 (1)厭氧池的容積：

V =QT =30000×2/24=2500 m3

(2)厭氧池的尺寸：

水深取為h =5,則厭氧池的面積：

V 2500A ===500 m2。

h 5

厭氧池直徑：

D =

4A

π

=

4⨯500

=25 m。 3. 14

考慮0.3的超高，故池總高為H =h +0. 3=5.3 m。 (3)污泥迴流量的計算 迴流比計算：

R =

X

=0.42

X R -X

污泥迴流量：

Q R =RQ =0.42×30000=12600 m/d

4.1.1.6 Carrousel氧化溝的設計與計算

氧化溝，又被稱為循環式曝氣池，屬於活性污泥法的一種。見圖4-4氧化溝計算示3

4.1.1.6.1設計參數

設計流量Q=30000m3/d設計進水水質BOD 5=190mg/L； COD=360mg/L；SS=200mg/L；NH 3-N=45mg/L；污水水溫T =25℃。

設計出水水質BOD 5≤30mg/L；COD ≤100mg/L；SS ≤30mg/L；NH 3-N ≤25（30）mg/L； TP ≤3mg/L。

污泥產率系數Y=0.55; 污泥濃度（MLSS ）X=4000mg/L;揮發性污泥濃度（MLVSS ）X V =2800mg/L; 污泥齡θc =30d; 內源代謝系數K d =0.055. 4.1.1.6.2設計計算

(1)去除BOD

氧化溝出水溶解性BOD 濃度S 。為了保證沉澱池出水BOD 濃度S e ≤30mg/L,必須控制所含溶解性BOD 濃度S 2，因為沉澱池出水中的VSS 也是構成BOD 濃度的一個組成部分。

S=Se -S 1

S 1為沉澱池出水中的VSS 所構成的BOD 濃度。

S 1=1.42(VSS/TSS)×TSS ×(1-e-0. 23⨯5) =1.42×0.7×20×(1-e-0. 23⨯5)

=13.59 (mg/L)

S=20-13.59=6.41(mg/L)

好氧區容積V 1。好氧區容積計算採用動力學計算方法。

V 1=

Y θc Q (S 0-S )

X V (1+K d θc )

=

0. 55⨯30⨯30000⨯(0. 16-0. 00641)

2. 8⨯(1+0. 055⨯30)

=10247m 3

好氧區水力停留時間：t=剩餘污泥量∆X

Y

∆X=Q (S 0-S ) +Q (X 0-X 1) -QX e

1+K d θc

V 110247⨯24==8.20h

30000Q

=2096（kg/d）

去除每1kgBOD 5所產生的干污泥量=

∆X

=0.499（kgD S /kgBOD5）。

Q (S 0-S )

(2)脫氮

需氧化的氨氮量N 1。氧化溝產生的剩餘污泥中含氮率為12.4%，則用於生物合成的總氮量為：

0. 124⨯769. 93⨯1000N 0==3.82(mg/L)

25000

需要氧化的氨氮量N 1=進水TKN-出水NH 3-N-生物合成所需要的氨N 。

N 1=45-15-3.82=26.18(mg/L)

脫氮量NR=進水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=45-20-3.82=21.18(mg/L) 脫氮所需要的容積V 2

脫硝率q dn(t)= qdn(20)×1.08(T-20)=0.035×1.08(14-20)=0.022kg 脫氮所需要的容積:

V 2=

脫氮水力停留時間t 2:

QN r 30000⨯21. 18

==10315 m3 q dn X v 0. 022⨯2800

t 2 =

氧化溝總體積V 及停留時間t:

V 2

=8.25 h Q

V=V1+V2=10247+10315= 20562m3

t=V/Q=16.45 h

校核污泥負荷N =

QS 025000⨯0. 16

==0.083[kgBOD 5/(kgMLVSS ∙d )] XV 2. 8⨯17135

(3)氧化溝尺寸：取氧化溝有效水深為5m ，超高為1m ，氧化溝深6m 。

V

=20562/5=4112.4m 2 h

單溝寬10m ，中間隔牆寬0.25m 。則彎道部分的面積為：

2⨯10+0. 2523π()

3⨯10+3⨯0. 252A 1=+() π⨯10=965.63m

22

直線段部分的面積:

氧化溝面積為A=

A 2=A -A 1 =4112.4-965.63=3146.77 m2

單溝直線段長度：

L=

A 23146. 77

==78.67m ，取79m 。 4⨯104⨯b

進水管和出水管：污泥迴流比R=63.4%，進出水管的流量為：Q 1=(1+R ) Q =1.634×

30000m /d=0.568 m /s，管道流速為v =1.0m/s。

3

3

則管道過水斷面：

A=

管徑d=

Q 0. 568==0.568m 2 v 1

4A

π

=0.850m, 取管徑850mm 。

校核管道流速：

v=

(4)需氧量

Q

=0.94m A

實際需氧量：

AOR=D1-D 2-D 3+D4-D 5

去除BOD 5需氧量：

D 1=a "Q (S 0-S ) +b "VX =7754.03(kg/d) （其中a "=0.52，b "=0.12）

剩餘污泥中BOD 5需氧量：

D 2=1. 42⨯∆X 1=1131.64(kg/d)

剩餘污泥中NH 3-N 耗氧量：

D 3=4. 6⨯0. 124⨯∆X =454.57(kg/d) （0.124為污泥含氮率）

去除NH 3-N 的需氧量：

D 4=4.6×（TKN-出水NH 3-N ）×Q/1000=3450(kg/d)

脫氮產氧量：

D 5=2.86×脫氮量=1514.37(kg/d)

AOR= D1-D 2-D 3+D4-D 5=8103.45(kg/d)

考慮安全系數1. 2，則AOR=8103.45×1. 2=11344.83(kg/d) 去除每1kgBOD 5需氧量=

AOR

Q (S 0-S )

11344. 83

25000⨯(0. 16-0. 00641)

=

=2.95（kgO 2/kgBOD5）

標准狀態下需氧量SOR

SOR=

AOR ∙C S (20)

α(βρC S (T ) -C ) ⨯1. 024

(T -20)

（C S （20）20℃時氧的飽和度，取9.17mg/L；T=25℃；C S(T)25℃時氧的飽和度，取 8.38mg/L；C 溶解氧濃度，取2 mg/L；α=0.85；β=0.95；ρ=0.909）

SOR=

11344. 83⨯9. 17

=20764.89(kg/d) (25-20)

0. 85⨯(0. 95⨯0. 909⨯8. 38-2) ⨯1. 024

∆SOR

=5.41（kgO 2/kgBOD5）

Q (S 0-S )

去除每1kgBOD 5需氧量=

曝氣設備的選擇：設兩台倒傘形表面曝氣機，參數如下： 葉輪直徑：4000mm ；葉輪轉速：28R/min；浸沒深度：1m ； 電機功率：210KW ；充氧量：≥2.1kgO 2/(kW·h)。

4.1.1.7二沉池的設計與計算

其計算簡圖如圖4-5所示

4.1.1.7.1設計參數

Q max =652 L/s=2347.2 m 3/h;

氧化溝中懸浮固體濃度 X =4000 mg/L;

二沉池底流生物固體濃度 X r =10000 mg/L;

污泥迴流比 R=63.4%。

4.1.1.7.2 設計計算

(1) 沉澱部分水面面積 F 根據生物處理段的特性，選取二沉池表面負荷q=0.9m3 /(m2·h), 設兩座二次沉澱池 n =2.

F =Q max 2347. 22==1304(m) nq 2⨯0. 9

(2)池子的直徑 D

D =4F

π=4⨯1304

π=40. 76(m)，取D =40m 。

(3)校核固體負荷G

24⨯(1+R ) QX 24⨯（1+0. 634）⨯30000⨯4000G == F 1304

=141.18 [kg/(m2·d)] (符合要求)

(4) 沉澱部分的有效水深h 2 設沉澱時間為2.5h 。

h 2=qt =0.9×2.5=2.25 (m)

(5) 污泥區的容積V

V =2T (1+R ) QX 2⨯2⨯(1+0. 634) ⨯30000⨯4000 =24⨯(X +X r ) 24⨯(10000+4000)

=1945.2 (m3)

(6)污泥區高度h 4

污泥斗高度。設池底的徑向坡度為0.05，污泥斗底部直徑D 2=1.6m，上部直徑D 1=4.0m，傾角為60°，則：

"= h 4D 1-D 24. 0-1. 6⨯tg 60°=2.1(m) ⨯tg 60°=22

11

V 1=2)πh 1"⨯(D 12+D 1D 2+D 2

12=13.72 (m3)

圓錐體高度

""＝h 4D -D 140-4⨯0. 05＝0.9(m) ⨯0. 05＝22

V 2=

=

豎直段污泥部分的高度 ""πh 412⨯(D 2+DD 1+D 12) ⨯(402+40⨯4+42) =418.25(m3) π⨯0. 912

"""=h 4V -V 1-V 21945. 2-13. 72-418. 25==1.16(m) 1304F

"+h 4""+h 4"""=2.1+0.9+1.16=4.16(m) 污泥區的高度h 4=h 4

沉澱池的總高度H 設超高h 1=0.3m，緩沖層高度h 3=0.5m。

則 H =h 1+h 2+h 3+h 4=0.3+2.25+0.5+4.16=7.21m

取H =7.2 m

4.1.1.8接觸池的設計與計算

採用隔板式接觸反應池。其計算簡圖如圖4-5所示。

水力停留時間：t=30min

12

平均水深：h =2.4m。

隔板間隔：b=1.5m。

池底坡度：3%

排泥管直徑：DN=200mm。

4.1.1.8.2設計計算

接觸池容積：

V =Qt =0.652×30×60=1174 m 3

水流速度：

v =Q 0. 652==0. 18 m/s hb 2. 4⨯1. 5

表面積：

Q 1174==489. 2 m2 h 2. 4

廊道總寬度：隔板數採用10個，則廊道總寬度為B=11×b=11×1.5=16.5m。 接觸池長度：

F 489. 2L ===29.6m取30m 。 B 16. 5

水頭損失，取0.4m 。 F =

13

B. 對城市污水處理廠工程設計的相關探討

本文主要闡述了污水處理的特點及難點，提出了污水處理工藝設計，並結合作者多年的工作經驗，對AAO污水處理工藝流程以及各主要構築物工程設計相關參數進行了分析。對今後類似的工程設計具有一定的借鑒意義。
1 工程概況
本污水處理廠規劃用地面積約12km2，分兩期建設，總規模為30萬m3/d( Kz=1.3)，近期工程設計規模為10萬m3/d，雨季合流污水規模為18萬m3/d；而遠期工程設計規模為20萬m3/d，雨季合流污水規模為30萬m3/d。納污范圍內服務面積約60km2。污水廠出水水質執行GB 18918-2002城市污水處理廠污染物排放標準的一級A標准；大氣污染物排放執行GB 18918-2002的二級標准； 污泥直接濃縮脫水外運處置，含水率小於80%。污水廠總進水管道為φ2 000鋼筋混凝土管，出廠尾水排放管為φ1 800排入附近河流，作為河流的生態補水，尾水排放管長度約1100 m。
2工程污水處理的特點和難點
本工程污水處理的特點和難點主要有:（1）本工程出水排放標准較高，由於SS，BOD5，CODCr，TP等污染物均可通過三級深度處理去除，而化學加葯、過濾等三級處理手段對 TN 的去除是基本無效的，只有通過強化生物處理手段進行去除。（2）有限碳源的合理分配問題，解決近期進水碳源可能較低的問題。（3）近期雨季合流污水對污水廠水量水質的沖擊問題。（4）雨季合流制污水 SS 值和含砂量較高的問題。以上問題是本工程技術路線重點考慮的技術問題。
3 工藝流程
本工程設計為了滿足進水水質的變化和雨季合流污水量的沖擊，推薦採用AAO污水處理工藝(見圖1)，該工藝具有水質水量變化及負荷沖擊適應性強、處理效果穩定可靠、運行模式靈活等優點。二級處理出水後採用三級深度處理(微絮凝過濾)和紫外線消毒+ClO2輔助消毒。污泥處理採用機械離心濃縮脫水一體機，除臭採用生物除臭工藝，對全廠有惡臭產生的構築物進行加蓋除臭，最大限度降低污水廠的生產運行對周圍環境的影響。
4 各段主要構築物工程設計及設計參數
4.1 預處理構築物設計
預處理構築物包括粗格柵及進水泵房、細格柵及曝氣沉砂池，主要功能包括:
1) 去除污水中較大漂浮物，並攔截直徑大於20mm的雜物，以保證潛水泵正常運行，將污水進行提升後，使污水籍重力依次流過處理構築物，以保證污水廠正常運轉( 粗格柵及進水泵房)；
2)去除污水中較大漂浮物，並攔截直徑大於6mm的固體物，以保證生物處理及污泥處理系統正常運行，同時去除污水中比重大於2.65，粒徑不小於0.2mm的砂粒，使無機砂粒與有機物分離開來，便於後續生物處理，兼帶除油撇渣功能(細格柵及曝氣沉砂池)。
設計參數:
1) 粗格柵及進水泵房。地下式鋼筋混凝土結構，格柵採用輕質加罩除臭； 內凈尺寸: L×B=23m×22.6m，池深10.5m。主要設備為: 2台鋼絲繩格柵除污機；單台過柵流量:Qmax=1.04m3/s。4台潛污泵，單泵性能參數:流量:580L/s，揚程:13.5m，功率:125kW。
2) 細格柵及曝氣沉砂池。鋼筋混凝土構築物，內凈尺寸: L×B=16.8m×10.8m。停留時間:近期旱季污水停留時間:約5.8 min(高峰流量)；近期雨季合流污水停留時間:約4.2 min。曝氣沉砂池共兩格，單格凈寬4.0m，設計有效水深2.7m，有效長度24m。曝氣量按0.2 m3空氣/m3污水配置，在細格柵的架空渠道下設鼓風機房間，內設3台羅茨風機(2用1 備)，單機風量750m3/h，風壓4.5m，功率15kW。
4.2 水處理構築物設計
水處理構築物主要為 A/A/O 生物反應池，主要功能為在生物反應池中營造厭氧、缺氧、好氧環境，利用生物反應池中大量繁殖的活性污泥，降解水中污染物，以達到凈化水質的目的。本構築物也是本污水處理廠工程的核心部分。
設計參數:
1) 生物反應池。內凈尺寸: L×B×H=100 m×88.8m×7.0m。設計參數:設計流量:10萬m3/d，最低水溫:15℃最高水溫:25℃，系統設計泥齡:13d,污泥負荷:0.07kgBOD5/( kgMLSS・d)，容積負荷:0.245 kgBOD5/（m3・d），MLSS:3.5 g/L，MLVSS:2.45g/L，污泥生成系數: 1.1 kgMLSS/( kgBOD5・d) ，有效水深: 7.0 m，總水力停留時間: 13.46 h，高峰時供氣量:24167m3/ h，氣水比: 5.80∶1，剩餘污泥量:15.4 t/d。
2)二沉池。周進周出二沉池: 直徑38 m，共4 座。單池流量: Qmax=1354m3/ h，最大表面負荷( 雨季) : qmax= 1.38m3/(m2・h)，最大表面負荷(旱季):qmax=1.19 m3/( m2・h)，平均表面負荷( 旱季):qav=0.92 m3/( m2・h)，池邊有效水深:4.0m，設計流量停留時間:3.4hr，平均流量停留時間:4.4hr。
4.3 深度處理構築物設計
深度處理構築物包括自動反沖洗濾池、紫外線消毒渠，其主要功能為:
1)通過過濾進一步去除二沉池出水中的污染物質，確保污水處理廠的出水達標。
2) 殺滅細菌，使細菌指標達到國家排放標准。
設計參數:
1) 自動反沖洗濾池。濾池單元數: 1座，每座分4條廊道； 設計規模: 5417m3/h(旱季高峰)；單池濾池單元面積:169.4 m2；單池結構尺寸:34.77m×4.9m×1.5 m；設計濾速:8.0m/h(高峰)，9.23 m/h(雨天)。
2) 紫外線消毒渠。內凈尺寸: L×B=13.0m×5.54m；Qmax=5417m3/h；BOD5:10mg/L；SS:10mg/L；進水糞大腸菌群數106個/L～107個/L；出水糞大腸菌群數小於103個/L。
4.4 污泥處理構築物設計
污泥處理構築物主要包括污泥濃縮池、污泥濃縮脫水機房及料倉，主要功能為:
1) 儲存一定量污泥，保證脫水裝置穩定運行，撇除污泥內游離水，縮小污泥體積。
2) 降低污泥含水率，減少污泥體積，幫助污泥固化並外運。
設計參數:
1) 污泥濃縮池。2座直徑8m圓池，進泥量:16.8 TDs/d( 旱季)，20.2TDs/d( 雨季)；進泥含水率:99.3%；進泥體積: 2400m3/d(旱季)，2880m3/d(雨季)；出泥含水率:98.5%；出泥體積:1120 m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；停留時間:3.5h(旱季)，2.9h(雨季)。
2) 污泥濃縮脫水機房及料倉。構築物外尺寸:30m×15.2m，層高11.7m。污泥量:16.8TDs/d(旱季)，20.2TDs/d(雨季)；進泥含水率: 98.5%；進泥體積:1120m3/d(旱季)，1344m3/d(雨季)；出泥含固率:≥20%；出泥體積:84m3/d(旱季)，101m3/d(雨季)。
5 結語
本污水處理廠工程是一座較大規模的污水處理廠，所採用的工藝必須是成熟、可靠的，同時也要考慮工藝的先進性、運行的穩定性、調整的多樣性和出水的安全性。推薦的 AAO 系列處理工藝可衍生出多種運行模式，如改良AAO可強化除磷，倒置AAO處理工藝可強化脫氮效果，每個工藝均各有特點，適用於不同的環境和工況。
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C. 城市污水處理廠工藝

城市污水處理廠工藝是非常重要的，初衷是為了更好的處理污水，減少有害物質排放，最關鍵的是工藝要做好才能解決問題。中達咨詢就城市污水處理廠工藝和大家介紹一下。
建設城市污水處理廠是水資源利用和水污染控制的必然趨勢，是可持續發展要求的必然結果。而污水處理廠工藝的選擇，直接關繫到建設費用和運行費用的多少、處理效果的好壞、佔地面積的大小、管理上的方便與否等關鍵問題。因此，在進行污水處理廠設計時，必須做好工藝方案的比較，以確定最佳方案。
處理廠工藝是指在達到所要求的處理程度的前提下，污水處理各單元的有機組合。確定污水處理廠工藝的主要依據是所要達到的處理程度，而處理程度則主要取決於接受處理後污水的水體的自凈能力或處理後污水的出路。因此，各個地區、各個城市的具體情況不同，需求不同，選擇的工藝亦有所不同。根據統計資料，目前世界上使用最多的是活性污泥法，其中又有不同的模式，如傳統活性污泥法、階段曝氣法、曝氣沉澱池、A B法、A O法等。當然，也有採用其它方法的如：生物膜法、物理化學法以及自然處理法、氧化塘等培卜。每種處理工藝方法均有其各自的特點及適應范圍，應根據當地的各種不同條件和要求選擇處理形式。
1 活性污泥法
活性污泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體在曝氣池內是懸浮狀，並和污水接旅運觸而使之凈化的方法。包括標准活性污泥法、STEP曝氣法、長時間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB法等傳統活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年來開發高效脫氮除磷工藝。目前，活性污泥法佔主導地位，適用於處理生活污水所佔比重較大的城市污水，但隨著如AO法、AOO法、AB法等新工藝的開發，對於工業污配鎮穗水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。
1．1 傳統活性污泥法
優點：①不宜採用物理化學方法處理的廢水，BOD去除率可達95％以上。②建設投資額高，但處理的動力費較低。
缺點：所需停留時間長，設備龐大，基建投資大，因而要加各種構築物，使各種構築物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。
發展方向：①為了廢水體系的組分、濃度均勻化，重新估價預處理，重新研究調整槽。②探討選擇活性污泥微生物系的菌種。③ 活性污泥法的設備中引入儀表化和擬定管理指標。
1．2 間歇式活性污泥法
近幾年來隨著城市規模的不斷擴展以及城鎮自身的發展，下水道設施已呈現出大城市轉向中小城市、農村小鎮的趨勢，小規模污水處理設施逐步增加，農村小城鎮對於改善生活環境條件的要求越來越迫切了。
小規模污水處理設施與大規模處理設施比較，它的自然條件和社會條件大不相同，因此，必須研究採用適於小規模污水處理設施，用以取代過去的大規模處理方式。小規模污水處理應具備如下特點：① 容易運行管理；② 維修方便；③建設費用低；④出水水質良好。經過國內外一些污水處理廠(如日本千葉縣的大原町污水凈化廠等)的多年實踐證明，間歇式活性污泥法正是一種能滿足這些條件的處理方法。
間歇式活性污泥法是採用一個處理池進行曝氣、沉澱、排出處理水，使設備簡單化、小型化，池內流態分明，運行管理方便，可做到無人運轉，對於流入污水的負荷變動，有緩沖能力，處理性能穩定，不僅能去除有機物質和懸浮固體而且脫氮效果好。間歇式活性污泥法具有代表性的方式，一般設2個曝氣沉澱池，連續進入混合污水，各自錯開半個周期進行運轉，運行一個周期為6h，周而復始，反復進行。
1．3 AB工藝法
AB工藝法也稱為吸附生物降解法，是七十年代中期首先在德國興起的，是傳統活性污泥法的一種改型，從許多污水廠資料中表明該工藝在處理難降解的工業廢水或較高濃度的城市污水處理方面，它與普通活性污泥法相比，有特殊的凈化機制和多方面的優越性，它把傳統活性污泥法的曝氣池分為兩段——A段和B段，A段在對有機物質吸附、吸收、氧化三種方式中，前兩者起主要作用，而B段主要由後兩者起作用，特別是氧化作用佔主要地位。
從工藝流程來看，AB工藝的主要特徵是：①AB工藝不設初沉池，污水經細格柵、沉砂池後直接進入A段曝氣池；②設置中間沉澱池，使A段和B段污泥嚴格分開，單獨迴流，保持各自的菌群特徵；③AB工藝的A段曝氣吸附池以高負荷運行，污泥泥齡較短，B段曝氣池以低負荷運行；④AB工藝的A段曝氣池可以根據污水組分進行兼氧或好氧運行，改善污水的可生化性，這樣大大降低B段曝氣池的負荷。因此，AB工藝兩段曝氣池的總容積比傳統活性污泥法的曝氣池顯著減小；⑤由於AB工藝中A、B兩段運行條件的差異，而導致兩段中微生物群落新陳代謝功能不同，因此A、B兩段均設有污泥迴流設備，但據專家的研究及一些污水廠實際運行(如我市北中部污水凈化責任有限公司)證明，一般情況下仍然比傳統活性污泥法節省基建投資和電耗，污水濃度越高，節省投資和電耗就越多，優越性就越明顯。
1．4 AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年來開發出的生物脫氮除磷新工藝，與傳統的化學和生物脫氮除磷相比，它還有效提高了BOD、COD、SS的出水指標。AO法是缺氧、好氧的簡稱，AOO法是厭氧、缺氧和好氧的簡稱，脫氮是在缺氧段完成的，除磷則要求有厭氧段。AO法主要是脫氮，AOO法可以同時去除氮、磷。這兩種工藝都要求污水充分曝氣，使含氮有機物充分硝化，所以必須降低污泥負荷，延長曝氣時間和增大鼓風量。根據天津東郊污水處理廠和沈陽市北部污水處理廠的實踐，採用A O工藝比傳統活生污泥流程的曝氣池容積、二沉池容積、迴流污泥量、鼓風量和曝氣裝置數量都增大一倍左右，而且由於該工藝要求比較低的污泥負荷，否則不足以達到污泥好氧穩定，所以AO法將帶來基建投資和電耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面還加有一個厭氧池，以達到對磷的有效去除效果，基建費用與電耗比AO工藝更高點。1/2 12下一頁尾頁
2 生物膜法
污水的生物膜處理法是與活性污泥法並列的一種好氧生物處理技術。它是土壤自凈的人工強化，是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀，並讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等形式。優點：①對水量、水質變動有較強的適應勝；②在低水溫條件下，也能夠保持一定的凈化功能；③宜於固液分離；④ 能夠處理低濃度的污水；④動力費用低，產生的污泥量少。缺點：① 負荷低，佔地面積大，不適用處理水量較大的污水；②濾料易於堵塞；③產生濾池蠅，影響環境衛生；④生物膜再生管理相對復雜。在我國只有少數幾家污水處理廠使用該工藝，我市的殷家堡污水處理廠就是較早採用該工藝的污水處理廠之一，從三十多年的運行管理經驗來看，該工藝確實運行費用低，但生物膜易脫落，且不易培養，在一定程度上增加了管理難度。
3 氧化塘
氧化塘是一種構造簡單、易於維護管理、污水凈化效果良好、節省能源的污水處理法。氧化塘對污水的凈化過程和自然水體自凈過程很相近，污水在塘內經較長時間的緩慢流動、貯存，通過微生物的代謝活動，使污水中的有機污染物降解，污水得到凈化。據統計，目前全世界已有近5 0個國家採用氧化塘處理污水。氧化塘具有一些較為突出的優點：①可以充分利用地形，工程簡易，基建投資省；②能夠實現污水資源化，使污水凈化與利用相結合；③污水處理成本低廉。但氧化塘也具一定的不足之處：① 佔地面積大；②污水凈化效果不穩定；③ 污泥應及時清除；④浮油應及時去除。
氧化溝在世界上應用也很廣泛，我市北郊污水凈化廠在2OO6年也採用了奧貝爾氧化溝工藝，經過一年的試運行，處理效果基本能達到原設計指標，對氮的去除率很高，但對磷的去除效果一般。氧化溝工藝相對普通活性污泥法，提高了混合液污泥濃度(M L s s)，降低了剩餘污泥生成量。氧化溝有很多形式：卡魯塞爾型、三溝式、合建式等等。一般用機械曝氣器擊動水面而充氧，曝氣器有水平軸轉刷型的，氧化溝的水深為3m左右，最大水深不超過3．6m。有的氧化溝採用碟式或立軸倒傘曝氣器。三溝式氧化溝在在某些污水廠中被應用，如香洲凈化廠、深圳污水廠，這種氧化溝不另設二次沉澱池，進出水通過程序定時切換兼有曝氣沉澱功能，不需要污泥迴流，節省能耗和地建費用，但由於曝氣設備利用率低，增加了設備費用。
由於可不設迴流污泥裝置運行管理簡單，且氧化溝具有氧化塘的某些優點，並克服了氧化塘佔地面積大，處理效果不穩定等缺點，應用有一定發展。合建式氧化溝是近年來開發出的一系列改型的總稱，它們的特點是沉澱池與氧化溝合建，進水和曝氣都連續不變，它同時具備了其它氧化溝的優點，達到基建費省，運行費用低，管理又簡單方便。但是不論是何形式的氧化溝，都由於受水深不能過大的限制，在部分曝氣器是滿負荷運行等，致使其發展受到影響。
4 序批式曝氣法(SBR法)
序批式曝氣法(SBR)是一種古老的工藝，最初是在一個池中間歇進水、間歇曝氣，然後沉澱、排水、排泥，處理工序相當簡化。如採用延時曝氣的SBR法，還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序，整個污水廠只需要幾個構築物。目前我國只在一些規模不大的城市污水廠應用，規模為每天10 0(~n3以下，但由於其突出的簡易特點，已顯示出管理簡單、運行穩定等優點，引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡單，而且對水量水質的變化有很強的適應性，可以省去調節池，不存在污泥膨脹的危險，污泥沉降性好，可以脫氮除磷，出水水質好，佔地省，在一定規模下造價省，運行費用低。它的缺點是進水、曝氣倒換頻繁，且由於排出裝置，國內尚未形成該工藝，發展有一定限制，一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢的工藝，逐漸受到重視。
SBR工藝近年來發展很快，已出現多種改型，目前常用的有以下幾種型式：①傳統間歇進水，間歇曝氣，這種型式對水量水質變化適應性強，水量變化很大，水型污水廠最為適用。②連續進水，間歇曝氣，對進水不加控制，但必須使其不影響沉澱。③雙池串聯，連續進水，前池連續曝氣，後池間歇曝氣，從後池往前池迴流混合液以保持污泥濃度。後兩種形式均為連續進水，可用於較大型污水處理廠。
5 下水道內部處理
污水中含有微生物和容易同化的有機物，因此，如果污水處於一種需氧狀態(存在溶解氧)，則大部分有機物逐漸氧化為二氧化碳或轉化成新的細菌細胞。當污水在壓力管道中長時間輸送時，就中斷了大氣中氧的供給，所剩餘的溶解氧迅速被用光，短時間後特殊的微生物就開始將硫酸鹽還原成硫化氫，因而此時的污水就稱為腐化污水。當這種污水同空氣再次接觸時，會釋放出硫化氫，並在下水道的管壁上氧化成硫酸鹽，從而造成嚴重的危害與腐蝕。在英國，至少有50種下水道已經成功地採用向下水道內噴入氧氣來預防這種腐蝕與損害。但這種氧的氧化作用，部分地受到懸浮污水中的微生物和下水道干管表面生長的生物膜的影響，而且氧的用量大，費用也比其它方法高25倍左右。所以這種技術僅適用於一定的條件，但它們仍可以作為減輕超負荷運轉的污水處理廠負荷的一種有效的補充方法。在我國目前尚無使用此項方法的實例，這是由於該方法投資太巨大，我國目前的經濟條件還不能達到。但就我站對全市下水道的十數年監測資料，如果能徹底貫徹誰污染、誰治理的方針，由各排水大戶承擔起部分責任，對整個城市的水環境是有不容忽視的益處的。
6 結論
通過以上工藝的比較，我們不難看出，從處理效果上講，通常活性污泥法的處理效率較高，生物膜法則較低，在活性污泥法中，SBR法、氧化溝法、AB法等處理效率更高。污水的有機物濃度高時，AB法、AO法等工藝比較有利。當有機物濃度低時，氧化溝、SBR法等延時曝氣工藝具有明顯)的優勢。而傳統活性污泥法的適應范圍很廣，有機物濃度高、低都能很好適應，當其他工藝的優點不明顯時，傳統污泥法往往是最好工藝。當對出水有脫氮除磷的特殊要求時，可根據要求的不同，利用AO法、AOO法等法實現脫氮或除磷或同時脫氮除磷。從投資方面來看，活性污泥法比其它方法要多一些，生物膜法、氧化塘較少，但生物膜法管理上有較嚴格的要求，而氧化塘衛生條件差，還會污染地下水。從佔地面積來講，傳統活性污泥法、氧化塘佔地面積較大。目前從世界各國的污水處理看，大型污水廠多用傳統活性污泥法，小型污水廠中氧化溝則占很大比例。
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D. 生活污水處理廠是怎樣處理污水

國內外一般都採用生化方法處理生活污水，因為生活污水的BOD5/CODcr≈0.5，可生化性強。接觸氧化法具有容積負荷高，停留時間短，有機物去除效果好，運行簡單和佔地面積小等優點。為此，我們選用了工藝成熟、運行可靠的接觸氧化法。

處理方法:

物理處理法：通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物(包括油膜和油珠)的廢水處理法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎的處理法也屬於物理處理法。

化學處理法：通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。在化學處理法中，以投加葯劑產生化學反應為基礎的處理單元是：混凝、中和、氧化還原等;而以傳質作用為基礎的處理單元則有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子差畝交換以及電滲析和反滲透等。後兩種處理單元又合稱為膜分離技術。其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用，又有與之相關的物理作用，所以也可從化學處理法中分出來，成為另一類處理方法，稱為物理化學法。

生物處理法：通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物，轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。根據作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按傳統，需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運行方式。屬於生物膜法的處理設備有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池以及生物流化床等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法。

厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用於處理高濃度有機廢水和污泥。使用的處理設備主要為消化池。

生物接觸氧化法：用生物接觸氧化法處理廢水，即用生物接觸氧化工藝在生物反應池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，並以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新備禪陳代謝的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化。最後,處理過仿慶塵的廢水排入生物接觸氧化處理系統與生活污水混合後進行處理,氯消毒後達標排放。