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1、城镇生活污水厂处理工艺设计方案摘 要 本次大赛设计是以相关的资料为依据，设计一座城镇生活污水处理厂，其日处理量为20000 m3/dm。由于城市污水的主要成分为固体悬浮污染物（即SS）和 溶解和胶体状态的有机污染物（即BOD）,所以本次设计采用了cass工艺，CASS是周期循环活性污泥法的简称，又称为循环活性污泥工艺，是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累-再生理论，使活性污泥在选择器中经
2、历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。 该工艺最早在国外应用，为了更好地将其引进，开发出适合我国国情的新型污水处理新工艺，有关科研机构在实验室进行了整套系统的模拟试验，分别探讨了CASS工艺处理常温生活污水、低温生活污水、制药和化工等工业废水的机理和特点（高效、稳定、工艺流程简单）以及水处理过程中脱氮除磷的效果，具有较高的自动化水平，可大大降低污水厂的运行成本。获得了宝贵的设计参数和对工艺运行的指导性经验。将研究成果成功地应用于处理生活污水及不同种工业废水的工程实践中，取得了良好的经济、社会和环境效益。本次设计在
3、构想中充分考虑了环境效益与经济效益之间的联系, 尽量最大限度使两者协调。同时，结合具体事例，介绍cass工艺污水处理厂主要处理构筑物的设计要点， 关键词：污水处理、cass工艺、脱氮除磷、环境效益、技术特征、经济评价目 录前 言3第一篇 设计说明书3一、 污水厂的设计规模及进出水水质3二、处理程度的计算3三、城市污水处理设计41、工艺流程的比较42、工艺流程的选择6四、污水处理构筑物的设计说明71、粗格栅的设计72、集水井和提升泵房83、细格栅84、沉砂池95、CASS96、二沉池107、接触消毒池10五、污泥处理构筑物的设计计算111、污泥泵房112、排泥泵房113、污泥浓缩池114、贮泥池
4、及提升泵125、脱水间12六、污水厂平面、高程布置121、平面布置122、管道布置123、高程布置13第二篇 污水厂设计计算书13七、污水处理构筑物设计131、粗格栅的设计132、集水井与提升泵房153、细格栅的设计164、平流沉砂池的设计185、氧化沟的设计206、二沉池的设计257、接触消毒池与加氯间的设计27八、 污泥处理构筑物设计281、污泥泵房282、排泥泵房293、污泥浓缩池294、贮泥池及提升泵315、脱水间32九、 高程计算321、选用管道322、管道计算333、污水厂的高程布置方法364、各构筑物高程确定36十、经济分析371、估算范围及编制依据372、固定资产投资估算372
5、.2设备投资383、 运行费用计算393.2.2 工资福利开支393.2.3 生产用水水费开支393.2.4 运费393.2.5 维护维修费393.2.6 管理费用393.2.7 运行成本核算39结 论40参考文献40致 谢41前 言水是生命之源，是人类环境的重要组成部分，是人类赖以生存和社会发展的必不可少的物质条件之一。但水是不可再生资源，随着社会经济和旅游业的快速发展，城市的污水量与日俱增，污水不经处理直接排放，对人居环境和城市形象造成不良影响，与城市建设步伐不相适应。因此，为了给人民身体健康和投资环境创造一个良好的城区环境，我们就得对水进行处理，即控制污染源，从而达到防止水污染的根本目的
6、。本方案的设计对象广州市从化区，城镇生活污水厂流量为20000 m3/d，常年风向为东南风。近年来，随着该市工农业的发展及人民生活水平的不断提高，城市生活污水量和工业废水量也相应的大幅度增加。为保障人民的身体健康，提高生活质量，城市排水问题的解决也日益迫切。本设计就是对污水处理厂进行的初步设计，完成污水泵站、污水及污泥处理的方案选择、技术经济分析、工艺设计及部分施工图设计等。本设计的处理对象为城镇生活污水，主要污染物质为悬浮固体（即ss）及溶解和胶体状态的有机污染物（即BOD）。因此，采用活性污泥法，具体的工艺流程为：进水计量井粗格栅提升泵房细格栅鼓风机房cass反应池消毒间接触池出水（农田灌
7、溉及排放）; 贮泥池污泥浓缩脱水机房污泥外运第一篇 设计说明书一、 污水厂的设计规模及进出水水质参赛的内容为城镇城镇生活污水处理工程，原水设计水量为20000 m3/d，根据中华人民共和国环境保护法、水污染防治法、广东省水污染物排放限值DB44/26-2001，小区污水处理站的出水就近排入沙溪水库，根据排放水功能区域划分，需达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）III类水质标准，经过处理后出水水质要求达到广东省水污染物排放限值（DB44/26-2001）中第二时段一级标准。进出水水质如表1所示：表1项目类别CODCrBOD5SSNH4-N动植物油TPPH进水水质25015020040
8、25568出水水质90206010100.569从表中可以看出：根据对各项污染物去除率的要求，表明污水处理工艺在满足常规去除BOD和COD以及SS的同时，必须具备脱氮和除磷的功能。采用适宜的除磷脱氮污水生物处理工艺，确保表中污染物的有效去除。二、处理程度的计算1、 的去除率为:2、 的去除率为:3、 SS的去除率为:4、 NH4-N的去除率为:5、 动植物油的去除率为:6、 TP的去除率为:三、城市污水处理设计1、工艺流程的比较生物处理方法主要有活性污泥法和生物膜法。活性污泥法是在人工充氧的条件下，对污水和各种微生物群体进行连续的混合培养，形成活性污泥，利用活性污泥的生物凝聚，吸附和氧化作用，
9、以分解去除污水中的有机污染物，然后使污泥与水分离，大部分污泥回流到曝气池，而剩余污泥则排出。生物膜法则是利用各种不同载体，通过污水与载体的不断接触，在载体上繁殖生物膜，利用膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有机污染物，而脱落下来的生物膜与水进行分离。当前国内外城市污水厂大多都采用活性污泥法二级生物处理，同时对活性污泥法有着丰富的管理运行经验和有关技术资料。这种方法能有效地去除城市污水中的主要污染物质，并且处理费用较低。因此，污水处理厂工艺选用活性污泥法进行比选。活性污泥法又有多种工艺方案，按上述方案选择的原则，参照国内外的研究成果., 及污水处理厂的运行实践，在进行多方案比较的基础上，
10、选择了A2/O工艺和CASS活性污泥法工艺两种污水处理方案进行论证及经济技术比较，从而确定最佳方案。1.1技术比较方案一A2/O 处理工艺是 AnaerobicAnoxicOxic 的英文缩写，它是厌氧缺氧好氧生物脱氮除磷工艺的简称，目前广泛采用的具有脱氮除磷功能的工艺，是80年代在普通活性污泥法基础上发展起来的新工艺。 A2/O流程的特点是：污水流经厌氧池、缺氧池、再进入好氧池；并将好氧池的混合液和沉淀池的污泥分别回流至缺氧池、厌氧池。使缺氧池中即从原污水中得到充足的有机物，又从回流的混合液中得到大量硝酸盐，而回流污泥则可保证其微生物量，因此可进行反硝化反应，回流污泥中硝酸盐浓度降低，提高了
11、聚磷菌在厌氧区磷的释放，相应提高了在好氧区的磷吸收率，而且在厌氧、高污染物负荷条件下抑制了丝状菌的繁殖，可以有效的防止污泥膨胀，而后在好氧池中进行BOD5的进一步降解和硝化。A2/O法脱氮工艺流程不需外加碳源，以原废水为碳源，可保证充分的反硝化反应，好氧池设在缺氧池之后，可使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高了出水水质，另外缺氧池放在好氧池之前，一方面可减轻好氧池的有机负荷，另一方面也有利于控制污泥膨胀，反硝化过程中产生的碱度还可补偿硝化过程对碱度的消耗。但要取得较好的脱氮率，必须保证足够大的混合液回流比，这势必增加系统的运行费用，这也是A2O系统的一个缺点。图1 方案一生化反应工艺示
12、意图方案二CASS工艺是SBR的改进工艺，即“循环式活性污泥法工艺” (cyclic activated sludge system)。CASS工艺是在同一池子内，在不同的时间阶段完成生物处理过程和泥水分离过程，是集生物降解和沉淀等功能为一体的污水生化处理工艺，具有流程简单，运行方式灵活，在空间上是完全混合，在时间上是理想推流等优点。CASS反应池由三个区域组成，即生物选择区、兼性区和主反应区构成。三者经典的体积比大致为1：5：30。生物选择区的工艺过程遵循活性污泥的基质积累再生理论使活性污泥在生物选择区中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完
13、成整个基质去除过程。由于该部分活性污泥在高BOD负荷条件下运行，生物吸附作用增强；另一方面，微生物在此区域得到驯化，促进了微生物的增殖。兼性区(预反应区)在厌氧或兼氧条件下运行时不仅与生物选择区共同对进水水质、水量的变化起到缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和氮的反硝化作用。主反应区是最终去除有机底物的主场所。运行过程中的曝气阶段，通常将主反应区的曝气强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，而活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制而硝态氮由污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。主反应区：有四
14、个阶段。进水反应阶段：根据情况可采用曝气及半限制曝气的运行方式，在进水的过程或后期进行曝气。在曝气阶段，通过微孔曝气器充氧，在曝气开始时，溶解氧控制在较低水平(约0.20.5mg/L)，直到曝气结束前使溶解氧最终达到23mg/L，由DO监控系统控制鼓风机进风量与反应池进气阀的开度，保持DO最佳值，为微生物生长创造一个适宜的生长环境，并节约能耗，在好氧条件下完成了有机物的氧化、硝化和吸磷作用。在此阶段，聚磷菌利有机物氧化释放的能量，过量吸收混合液中的磷，使水中的磷转移到污泥中，随剩余污泥排到系统外，达到除磷的目的。这种运行方式不像前置反硝化系统中需较高的内回流，因此省去了内循环系统，而且在系统中
15、不需要单独设置一个缺氧段以进行反硝化，从而达到除氮的目的。沉淀阶段：反应池静止沉淀，完成泥水分离过程。滗水阶段：污泥继续沉淀，经过处理的上清液由排水装置(旋转式滗水器)排出池外至最低水位。闲置阶段：此阶段可进行剩余污泥的排放。上述各个阶段组成一个循环，并不断重复。循环开始时，由于进水，池子中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的曝气和非曝气反应后停止，使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀后，由旋转式滗水器排出已处理的上清液，使水位下降至池子所设定的最低水位。完成上述各阶段后，系统进入下一循环过程，重复以上操作。污泥回流/剩余污泥排除系统：在CASS活性污泥法中主反应池内设有潜污泵，污泥通过此潜污泵不断地从主曝气区抽送至生物选择区中。为保持池子中有一个
