城镇污水处理厂工艺设计（生物脱氮除磷工艺）_水污染课程设计 选题背景 目 录1．设计任务书 32.设计说明书 52.1 工程概况 52.2污水处理厂设计规模及污水水质 52.2.1 设计规模 52.2.2 污水水质及污水处理程度 52.3 污水处理厂工艺设计 62.3.1污水处理工艺设计要求 62.3.2污水处理工艺选择 62.3.3污泥处理工艺选择 112.4 污水处理厂工程设计 122.4.1污水处理厂总平面设计 122.4.2污水处理厂总高程设计 152.5 各主要构筑物及设备说明 172.5.1粗格栅间 172.5.2水提升泵房 172.5.3细格栅间 182.5.4曝气沉砂池 192.5.5氧化沟 192.5.6二沉池 202.5.7 接触池 202.5.8加氯间 212.5.9污泥回流泵房 212.5.10污泥浓缩池 222.5.11污泥脱水间 222.5.12其他建筑物 233.设计计算书 233.1 设计依据 233.2设计流量 243.3格栅设计 243.3.1设计参数 243.3.2设计计算 243.4曝气沉砂池 293.4.1设计参数 293.4.2设计计算 293.5氧化沟 313.5.1设计参数 313.5.2设计计算 313.6辐流式二沉池 383.6.1设计参数 383.6.2 设计计算 383.7消毒池 403.7.1设计参数 403.7.2 设计计算 403.8液氯投配系统 403.8.1设计参数 403.8.2设计计算 413.9计量堰 413.10泥回流泵房 423.11浓缩池 423.12泥脱水间 424.污水厂成本概算 434.1 水厂工程造价 434.1.1 计算依据 434.1.2 单项构筑物工程造价计算 434.2 污水处理成本计算 45参考文献 46 课程设计任务书 城镇污水处理厂工艺设计（生物脱氮除磷工艺）1．设计任务书一、设计任务根据所给的其他原始资料,设计污水处理厂,具体内容包括:(1)确定污水处理厂的工艺流程,选择处理构筑物并通过计算确定其尺寸；(2)画出污水厂的工艺流程图内容；(3)编写设计说明书、计算书。
二、设计资料1.设计规模及水质（1）原始资料该城镇要求设计城市污水处理厂一座，设计污水处理规模6万m3/d，资料显示经由城镇下水道系统集中起来的污水，称为城镇污水一般城镇下水道系统不仅有住宅，医院，公共场所等处的生活污水排入，而且还有工业污水的排入2）设计进水水质：BOD5 = 250 mg/L，TSS = 300 mg/L，VSS =240 mg/L，TN=60 mg/L，NH3-N=40 mg/L，TKN=58 mg/L，TP=6 mg/L;（3）设计出水水质：BOD5 = 20 mg/L，TSS = 20 mg/L，NH3-N=6 mg/L，TP= 3mg/L, NO3--N = 10 mg/L2、城市自然状况气候:大陆行季风气候 主导风向:西北风3、污水处理厂厂区概况 该污水处理厂为新建污水厂,根据规划位于城市下游,城市海拔高度340.0m,规划用地长宽分别为:350mx200m,场地平整.污水厂进水口位于厂区西南角,进水污水管的标高为336.0m;出水靠重力排入厂区东侧500m处某河,该河符合<<地表水环境质量标准>>中的III类标准.河水最高水位336.0m.地下水位深度:3-4m.4、通过在设计过程中的思考，主要有一下几点看法：（a） 城市污水处理目前已经形成了一定的模式，污水处理方法比起其他行业污水处理，也相对比较固定。
目前用于处理城市污水的主要工艺有A2/O工艺、CASS工艺、氧化沟工艺，这几年来，随着对出水水质要求的不断提高，处理工艺也在原有基本工艺的基础上有了进一步的发展，改革，使工艺更完善、高效在设计的过程中，除考虑工艺本身的处理效率和经济价值外，主要应该考虑的，应该是工艺在当地的可实现性问题，即环境因素和人文因素b） 污水处理工艺选择的关键是各个工艺阶段之间、各个工艺及其配套的辅助设备的协调性问题，设备的发展推动了工艺的进步，工艺的进步又反过来带动了设备的进一步发展正如一个有凝聚力的团队才是无坚不摧的团队c）目前，我国的城市污水处理已经初具规模，但对剩余污泥的处置一直停留在填埋的阶段据统计，我国城市污水处理厂每年排放的干污泥约20万吨，以湿污泥计约为380万～550万吨，并以每年20％的速度递增剩余污泥中含有大量的水分，丰富的有机物及N，P，K等营养元素，同时还可能含有重金属元素及病原菌等有害物质如果不加处理，任意排放，不仅对环境可能引起二次污染，同时也是资源的浪费目前，由于对污泥的处理并没有做到无害化，仅是简单填埋，这对当地的土壤环境造成了严重的破坏d） 污水处理的资源化问题是我们一直都在关注的问题，特别是在北方缺水城市，更成了一条解决缺水问题的途径，通过对城市污水处理厂出水进行深度再处理，出水达到市政用水指标、农业用水指标、及某些工业用水指标，可以用于市政绿化、清扫街道、农业灌溉、某些工业原水、冷却水、循环水等。
大大减轻了城市水资源利用的压力目前在中水回用方面，主要存在的问题是中水管道系统的不完善问题根据可持续发展理论和生态平衡关系，处于系统循环中的东西才是不灭的，所以不论是污泥处理，还是污水回用，让其回到原有的系统中是最佳的终极处理办法城市污水处理产生的污泥经过无害化处理后，在应用于农业时污泥最为可行和现实的处置方案2.设计说明书2.1 工程概况 设计名称：某城镇6万m3/d污水处理厂设计设计规模：日处理城镇污水6万m3，包括生活污水和城市工业废水处理工艺：主要处理工艺为奥贝尔氧化沟设计内容：污水处理厂一座，及其他附属建筑物，包括综合楼、配电室、锅炉房、传达室、食堂、浴室、篮球厂等本设计污水处理厂出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准(B标准)，排入厂区东侧500m处某河,该河符合<<地表水环境质量标准>>中的III类标准 2.2污水处理厂设计规模及污水水质2.2.1 设计规模某城市污水处理厂设计规模为6万m3/d为城市生活污水和工业废水的混合污水2.2.2 污水水质及污水处理程度进水水质：BOD5 = 250 mg/L，TSS = 300 mg/L，VSS =240 mg/L，TN=60 mg/L，NH3-N=40 mg/L，TKN=58 mg/L，TP=6 mg/L;出水水质：BOD5 = 20 mg/L，TSS = 20 mg/L，NH3-N=6 mg/L，TP= 3mg/L, NO3＋-N = 10 mg/L。
2.3 污水处理厂工艺设计2.3.1污水处理工艺设计要求污水处理工艺流程设计应按照以下要求进行1）污水处理后必须达到排放标准2）要尽量采用成熟的、先进的、可靠的、效率高的处理技术3）防止处理污染物过程中产生二次污染或污染转移4）要充分利用和回收能源污水处理高程安排应尽量考虑利用自然地势5）设计中应考虑节能、节水尽量选择能耗底的处理工艺和设备设计中应尽量较少用水，并考虑经过处理后重复循环利用6）在满足处理要求的前提下，减化流程，节约资金2.3.2污水处理工艺选择（1）此废水具有如下特点：废水N、P含量较高，出水N、P应符合要求有机物含量较少2）针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：（a）具备一定的脱N除P功能，使出水N、P达标；（b）使污水处理过程中产生的剩余污泥基本达到稳定3）生化处理工艺选择目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，A2/O法，A-B法，SBR法等为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择氧化沟工艺，A2/O工艺和CASS工艺三种工艺均能达到处理要求在设计可行性分析阶段，对氧化沟工艺，A2/O工艺和CASS工艺的比较分析：（a） A2/O工艺一般在A2/O工艺中，为同时实现脱N除P的要求，必须满足如下条件：BOD5/TKN=5-8 实际进水中：BOD5/TKN=170/60=2.8<5BOD5/TP≥15 BOD5/TP=170/4.5=37≥15 通过比较,采用传统A2/O工艺，脱N所需碳源不足，影响脱N效果，为此采用倒置A2/O工艺。
污水先进缺氧段再进厌氧段，或厌氧、缺氧段同时进水，这样既解决了缺氧段的碳源不足的问题，使脱N能够很好的进行，同时也有利于除P，聚磷菌在厌氧段释放P，同时聚集能量，利用厌氧段聚集的能量，在好氧段进行好氧吸P过程，厌氧段结束后立即进入好氧段，能够使聚磷菌在厌氧段聚集的能量，充分用来吸P，加强了除P过程b）CAST工艺该工艺是在SBR工艺基础上发展而来的，增加了厌氧段、缺氧段，可实现脱N除P运行简单，可实现自动化控制c）氧化沟工艺氧化沟工艺目前在城市污水处理方面应用最为广泛，处理工艺成熟，结构、设备简单，管理运行费用低CAST工艺与氧化沟工艺比较如表2-2： CAST工艺与氧化沟工艺比较方案一（CAST工艺）方案二（奥贝尔氧化沟）单池间歇多池连续多座反应池交替运行保持进、出水连续连续进水，连续出水有机物降解与沉淀在一个池子完成，无需设独立的沉淀池及其刮泥系统在氧化沟中完成有机物降解，在沉淀池中进行泥水分离，需设独立的沉淀池和刮泥系统通过每一个周期的循环，造成有氧和无氧的环境，对氮和磷有很好的去除效果氧化沟系统三个沟道的DO值呈0-1-2的梯次变化，脱氮效果好，除磷效果一般固体停留时间较长，可抵抗较强的冲击负荷。
较长的固体停留时间，可抵抗冲击负荷污泥有一定的稳定性污泥有一定的稳定性采用鼓风曝气，曝气器均布池底，动力效率高；能耗较低；间歇运转须采用高质量的膜式曝气器，设备的闲置率较高，曝气器寿命较短，维修及维护量大采用表面曝气，设有转碟曝气设备，转碟分点布置；设备少，管理简单，维护量小，但能耗较高自动化水平高，对电动阀门等设备的可靠性需求较高，控制管理较复杂设备少且经久耐用，控制管理简单耗电量较小，运行费用低耗电量较大，运行费用较高自控系统编程工作量较大，PLC硬件费用高，自动化水平较高，劳动强度较低，对操作人员的素质要求较高，总设备费用较高自控系统编程工作量较小，PLC硬件费用低，自动化水平较低，劳动强度较高，对操作人员的素质要求较低，总设备费用较低4）氧化沟工艺与A2/O工艺相比，具有如下优势：（a）工艺流程简单，处理构筑物少，机械设备少，运行管理方便与A2/O法比较，可不设初沉池，没有混合液内回流系统，由于污泥相对好氧稳定，一般不设污泥的厌氧消化系统b）A2/O工艺由于停留时间较短，剩余污泥的稳定性较差，一般需要污泥消化和浓缩过程，这不利于除P，生物除P是通过聚磷菌在好氧条件下，过量吸P而使废水中的P得到去除的，最终P随聚磷菌进入剩余污泥中除去，剩余污泥长时间处于厌氧状态，将导致聚磷菌吸收的P重新释放出来，影响除P效果。
氧化沟的水力停留时间较长，污泥泥龄较长，具有延时曝气的特点，悬浮有机物在沟内可获得较彻底。