某城镇污水处理厂的初步设计.doc

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1、本页为“5毕业论文摘要（1页或2页）”，点击菜单“USTB本科论文各部分”中的本部分菜单进行相应操作。本提示信息为非打印信息，可一直保留，不影响打印。 摘 要随着经济的高速发展及人民生活水平的不断提高，城市污水成分越来越复杂，水量也越来越大，城市的污水处理成了居民在环境方面关注的焦点问题。污水处理工艺的好坏将直接影响到污水处理的难易程度和处理效果，高效的污水处理技术既能提高污水的处理效果，还能减少资金投入。在全面了解各污水处理工艺的优缺点、处理效果和适用情况之后，结合该10104m3/d的某城镇污水处理厂的进水水量和主要污染物，对该污水处理厂的工艺进行比选。通过对AO工艺、A2O工艺、SBR工

2、艺、氧化沟工艺、AB工艺及生物接触氧化法这6种常用的城镇污水处理工艺进行优缺点的综合比较，初步选出了A2O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺，再对上述三种工艺进行技术和经济方面分析比较，最终选择A2O工艺和SBR工艺进行设计计算。通过对A2O工艺和SBR工艺分别进行构筑物的大小计算、平面布置、高程布置、管线布置及附属建筑物的计算完成工程总投资概算，再对各处理单元和其他附属设施的运行费用进行综合计算。通过计算分析得知：在出水水质相近且达标的情况下，A2O工艺和SBR工艺工程总投资相近，但SBR工艺的运行成本较低，每吨水的处理费用为0.38元/吨，比A2O工艺低0.07元，每年可节省255.5万。综合技

3、术和经济两方面的考虑，本设计最终确定SBR工艺为该城镇污水处理厂的主体工艺。关键词：城镇污水处理厂，初步设计，A2O工艺，SBR工艺，经济分析- I -本页为“7毕业论文目录（1页或若干页）”，点击菜单“USTB本科论文各部分”中的本部分菜单进行相应操作。本提示信息为非打印信息，可一直保留，不影响打印。Preliminary design of an urban sewage treatment plantAbstractWith the rapid development of Chinas economy and the continuous improvement of peoples

4、living standards, the composition of urban sewage is becoming more and more complex, and the amount of water is becoming larger and larger. The quality of sewage treatment technology will directly affect the degree of difficulty and treatment effect of sewage treatment, efficient sewage treatment te

5、chnology can not only improve the quality of sewage treatment, but also reduce the investment. Through a comprehensive understanding of the advantages and disadvantages of each sewage treatment process, treatment effect and application of the situation, combined with the water quality and water volu

6、me of sewage and the main pollutants to process election.The graduation design for the 10104m3/d preliminary design of urban sewage treatment plants, AO process,A2O process, SBR process, oxidation ditch technology, AB process and biological contact oxidation process of the six commonly used it compa

7、res the advantages and disadvantages of urban sewage treatment techniques, preliminary chose A2O process, SBR, oxidation ditch process, againt other above three kinds of technology are compared, and technical and economic analysis A2O process, SBR process was finally chosen for design calculation.By

8、 calculating the size of structures, plane layout and elevation layout, pipeline layout and ancillary buildings of A2O process and SBR process, the total project investment was estimated, and then the operating costs of each treatment unit and other ancillary facilities were calculated comprehensive

9、ly. Under the condition that the effluent water quality is similar and reaches the standard, the total investment of A2O process and SBR process project is similar. However, the operation cost of SBR process is relatively low, and the treatment cost per ton of water is 0.38 yuan/ton,0.07 yuan lower

10、than that of A2O process, which can save 2.555 million yuan per year. Based on the consideration of technology and economy, the SBR process is determined as the main process of the urban sewage treatment plant.Key Words：municipal sewage treatment plant， preliminary design， A2O process，SBR process， e

11、conomic analysis目 录摘 要IAbstractIII1 引 言12 文献综述22.1 城镇污水的来源及水质22.1.1 城镇污水的来源22.1.2 城镇污水的水质22.2 城镇污水处理工艺32.2.1 一级处理32.2.2 二级处理42.2.3 三级处理113 设计概述143.1 工程概况143.2 设计任务和范围143.3 设计要求144 工艺流程选择与评价164.1 水质分析164.2 工艺流程的拟定164.2.1 工艺流程的选择原则及影响因素164.2.2 污水处理工艺的选择165 A2O工艺参数与设计计算205.1 格栅计算205.1.1 设计概述205.1.2 参数选

12、定205.1.3 中格栅的设计计算205.1.4 细格栅的设计计算225.2 污水泵站的设计计算245.2.1 污水泵站的设计规定245.2.2 污水泵站计算245.3 曝气沉砂池设计计算265.3.1 一般规定265.3.2 参数选定265.3.3 设计计算265.4 初沉池设计计算285.4.1 设计概述285.4.2 一般规定及参数拟定295.4.3 设计计算305.5 A2O工艺设计325.5.1 工艺参数325.5.2 设计计算325.6 二沉池设计计算425.6.1 池型选择与参数拟定425.6.2 辐流式沉淀池设计计算435.7 紫外线消毒设施设计计算445.7.1 设计概述45

13、5.7.2 设计计算455.8 污泥浓缩池的设计465.8.1 设计基本参数的确定465.8.2 污泥浓缩池的设计计算465.9 贮泥池的设计475.10 污泥脱水设计475.11 主要构筑物、设备一览表486 SBR工艺设计计算506.1 格栅计算506.1.1 设计概述506.1.2 设计基本参数的确定506.1.3 中格栅的设计计算506.1.4 细格栅的设计计算526.2 污水泵站的设计计算546.2.1 污水泵站的设计规定546.2.2 污水泵站的设计计算546.3 曝气沉砂池的设计计算566.3.1 设计参数576.3.2 沉砂池计算576.4 SBR反应池的计算596.4.1 判

14、断进水水质是否满足SBR工艺水质要求596.4.2 SBR工艺设计的一般规定596.4.3 SBR工艺主要设计参数606.4.4 SBR工艺设计计算606.5 紫外线消毒设施设计计算646.5.1 设计概述646.5.2 设计计算656.6 污泥浓缩池的设计666.6.1 设计基本参数的确定666.6.2 污泥浓缩池的设计计算666.7 污泥脱水设计676.8 主要构筑物、设备687 平面和高程布置707.1 平面布置707.1.1 平面布置的原则707.1.2 A2O工艺平面布置707.1.3 SBR工艺平面布置717.2 高程布置727.2.1 高程布置原则727.2.2 A2O工艺水头损

15、失计算727.2.3 SBR工艺水头损失计算778 工程投资与成本概算828.1 A2O工艺工程投资与成本概算828.1.1 建筑费用预算828.1.2 主要设备费用848.1.3 工程总投资预算858.1.4 运行成本预算858.1.5 单位污水处理成本868.2 SBR工艺工程投资与成本概算878.2.1 建筑费用预算878.2.2 主要设备费用898.2.3 工程总投资预算898.2.4 运行成本预算908.2.5 单位污水处理成本918.3 最终方案的确定919 结 论92参考文献93附录A图纸目录97在学取得成果99致 谢101- VII -本页为“10毕业论文正文页（若干页）”，点

16、击菜单“USTB本科论文各部分”中的本部分菜单进行相应操作。本提示信息为非打印信息，可一直保留，不影响打印。1 引 言城镇污水处理在城市的进步发展中起着至关重要的作用，高效的污水处理方法不仅有利于城市以及国家水资源的利用和保护，而且还能最大程度的提高居民生活环境质量。众所周知，我国的人均水资源远低于世界人均水平，水资源短缺形势日益严峻。同时，由于我国城市污水处理的起步时间较晚，我国的城市污水处理问题相对严重，其中部分城市已经受到不同程度的影响。在目前时代发展的大环境下，如何在城市环境工程处理过程中实现较高效的污水处理和治理，进一步促进城市发展进步已经成为我国城市提高发展潜力和城市形象的重点任务

17、和使命。此次10104m3/d某城市污水处理工艺设计对我们来说意义重大，可以综合运用所学水污染处理相关知识，结合实际独立完成课题，提高理论与实际相结合的工作能力；同时通过查阅了解相关资料与文献，结合污水水质和相关的排放标准，再综合劳动定员设计、运行成本费用、工程投资与管理等多方面的比较考量，拟建一座污水处理厂，选择合适的工艺流程，设计各工艺的运行参数，运用所学知识处理和解决复杂环境工程问题。本次设计的目标在于使城市生活污水经过处理后，出水达到污水综合排放标准（GB 8978-2002）中的一级B污染物排放标准。通过计算分析，A2O工艺的工程投资与SBR工艺相近，但SBR工艺运行成本较低，作为该

18、10104m3/d城市污水处理厂的主体工艺更具经济性，最后确定SBR工艺为最终方案。在城镇污水处理厂的设计中，只有设计合理、运行高效、二次污染尽可能小的城市污水处理方法，才能有效保障城市水环境资源的安全，才能真正实现城市发展的优化与进步。2 文献综述2.1 城镇污水的来源及水质2.1.1 城镇污水的来源城市污水是排入城镇排水系统中各类废水的总称，包括人们日常生活产生的污水，行政机构、教育机构、医疗机构、商业服务机构及各公共设施的排水，排入城镇污水管网的处理工业废水和初期雨水等1。由于工业的迅速发展，工业废水的水质日趋复杂、径流污水的污染越来越严重，城市污水中含有不同种类的有毒、有害污染物。城市

19、污水的来源主要有：1、生活污水生活污水指的是人们在日常生活中从事不同活动而产生的废水，包括教育机构、商场、医疗机构等场所产生的废水，以及在人们的日常生活中洗衣、做饭、冲厕等产生的废水。一般来说，这类生活废水污染物浓度较低，水质较稳定2。2、工业废水工业废水指的是工业生产和工业操作过程中产生的废水3。水的使用条件和用途不同，产生的废水的性质也有很大的差异。一般来说，工业废水具有较大的毒性、较高的浓度，因而工厂不能直接排放工业废水，必须要对其进行一定程度上的处理。3、城市径流污水城市径流污水指的是由雨水及冰雪融化淋洗城市大气污染物和冲洗建筑物、地面、废渣、垃圾而形成的含污径流。这种污水的成分复杂，

20、水质水量随季节变化较大，在降水初期，污染物浓度通常会高出生活污水多倍。降水量大的雨季，城市污水管道不足以输送所有污水，通常导致雨水和污水混合后溢流，整个城市的水质环境遭到严重污染。2.1.2 城镇污水的水质进水水质对于一个污水处理厂来说至关重要，污水处理厂的设计依此选择相应的处理工艺，整个工程建设投资、占地和运行费用等都会被影响到4。城镇生活污水水质受到城市规模、城市发达程度、居民生活条件的影响。一般来说，用水量越大，污染物的浓度越小。生活污水的水质相对稳定，其中污染物主要是有机物和氮、磷等营养物质5，水质浑浊、颜色深且具有难闻气味，通常呈微碱性，虽然不含有毒物质，但含有大量的细菌、病毒和寄生

21、虫卵等对人类有害生物6。溶解性固体是生活污水中含有的主要固体物质，其比例大概为60%67%，悬浮固体的比例约为33%40%。不同城镇污水水质相差很大，不同污染物的浓度随城市的发达程度和城市生活习惯变化而变化。但一般城镇生活污水的水质的变化在一定的幅度之内，一些常规水质指标的浓度变化：PH约为7.17.7，BOD5在100400mg/L之间，COD在2501000mg/L之间，SS在50330mg/L之间，NH3-N在1559mg/L之间，P3034.6mg/L之间，K17.722mg/L之间。2.2 城镇污水处理工艺污水处理，即采用特定的处理方法和流程降低或者分离污水中所含的污染物质，或将其转

22、变为无害和稳定的物质，使污水得到净化以达到其原来性状或使用功能的过程7。目前市政污水处理工艺已经经过大量实践应用，其技术水平日趋成熟，污水处理技术已经和多个学科结合起来，相互配合，共同完成污水的处理。城市污水和工业废水要求处理的程度一般不同，通常按实际污水处理要求选择相应的处理工艺。2.2.1 一级处理一级处理包括预处理和一级强化处理，是通过物理、化学作用，使污水得到初步净化，保障后续的生化处理稳定运行。一般来说，一级处理之后的出水BOD5的去除率能达到20%40%，SS的去除率能达到40%70%。1、预处理（1）格栅：由于市政污水排水管网和污水处理厂的建设，一般都需要由提升泵将污水提升至沉砂

23、池中，格栅是放置于污水提升泵之前的进水渠上，为了拦截污水中的漂浮物和较大体积的悬浮物，保护提升水泵不受损害。格栅有粗、细和破碎格栅之分；渣量小的一般为人工清渣，渣量大的为机械清渣，破碎格栅不用清渣。（2）沉砂池：进入污水厂的污水中通常含有一定量的砂子，通过沉砂池的污水，较大的砂子得到有效去除。预先将污水中的砂沉降去除，减小后续机泵的磨损，防止管网的堵塞以及减小对生化处理工艺过程的干扰。2、一级强化处理物化强化、生物吸附强化、水解酸化强化是几种常用的强化处理方法，相应的处理工艺有初沉池、强化絮凝（吸附）沉淀池，在污水的浓度特别高的时候也用水解酸化池以及某些特殊强化处理。（1）初沉池：应用沉淀作用

24、去除水中沉降性能较好的无机悬浮颗粒和少量的颗粒性BOD5，沉淀污泥中含有较多的无机成分。（2）物化强化絮凝沉淀：污水里的污染物质在絮凝剂的絮凝作用下得到去除，通常对悬浮物和胶体比较有效。（3）生物吸附强化絮凝：利用微生物细胞及其代谢产物作为吸附剂和絮凝剂，将污水中较小的颗粒物和部分胶体物质去除。（4）水解酸化：将污水中的非溶性有机物分解为可溶性小分子有机物，有效提高污水的可生化性8。2.2.2 二级处理在一级处理之后，再次对污水进行的处理叫做二级处理，能有效去除污水中绝大部分的有机物。经二级处理的污水BOD和SS去除率为85%95%，一般能达到农业灌溉水的要求和废水排放标准。活性污泥法和膜处理

25、法是污水二级生化处理的两种方法。常见的污水二级处理方法有：1、传统活性污泥法传统活性污泥法主要去除碳源污染物，该系统由曝气池、二沉池和污泥回流管线及设备三部分组成9。有机污染物在曝气池中经过微生物吸附，分解代谢两个过程被降解。通常有普通曝气法、阶段曝气法、吸附再生曝气法、合建式完全混合曝气法之分。工艺流程如图2-1所示。图2-1 传统活性污泥法工艺流程图缺点：不具备脱氮、除磷效果，出水直接排入湖泊、水库等水体，将会导致水体的富营养化。2、AO工艺AO工艺是厌氧-好氧工艺法的简称，其中厌氧段进行脱氮除磷，好氧段去除污水中的有机污染物。缺氧段将大分子物质分解为小分子有机物，使污水的可生化性明显提高

26、。通过缺氧氨化，好氧硝化和污水的回流，来自好氧段的NO3-被还原成无毒无害的N2，从而实现氮的脱除。AO工艺特点：污染物的去除效果明显。流程简单，运行费用低。不需要人为添加碳源。缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。耐负荷冲击能力强、操作管理十分简单。3、多级AO国外称多级AO工艺为百乐克工艺，该工艺的前身是氧化塘工艺，处理效果良好。在该工艺中，通过对曝气系统的控制，能在曝气池中形成波浪式曝气，从而形成多级A/O生化反应，通过硝化和反硝化交替运行，能有效脱除污水中的氮。优点：工艺流程操作比较简单、运行的成本相对较低；污泥稳定性好，处理简单；曝气头效率高，寿命长，投资节省。缺点：TP处理效果

27、比较差；曝气时间相对较长，曝气量大；占地面积太大。4、A-B法吸附-生物降解工艺简称A-B法，分高负荷吸附段和生物降解段。两个阶段有独立的沉淀和污泥回流系统。AB工艺不设初沉池，所以A段的微生物不断更新，原污水中的微生物被充分利用，A段俨然成了一个开放性的生物动力学系统，A级污泥负荷很高，有较强的缓冲能力。工艺流程如图2-2所示。图2-2 AB法工艺流程图优点：污染物去除效果明显；脱氮除磷效果良好；较强的抗冲击力；投资及运转费用较低。缺点：A段难控制，易产生难闻气味；污泥产率高且有机物含量高，不利于污泥的稳定化处置。5、A2O工艺A2O法是即厌氧-缺氧-好氧污水处理法，该法是目前广泛应用的脱氮

28、除磷、除COD的污水处理工艺10。它是能够同时脱氮除磷的污水处理工艺，二级污水处理比较常见。当然，在部分三级污水处理和中水回用也会有使用，具有良好的脱氮除磷效果11。A2O工艺流程如图2-3所示。图2-3 A2O工艺流程图各反应器单元功能:厌氧反应器，在该反应区来自初沉池的污水和二沉池的含磷回流污泥一起进入，在该厌氧区实现磷的释放和部分有机物的氨化；缺氧反应器，在该反应区混入来自好氧区含有大量硝态氮的回流液，回流液的量一般为进水量的2倍，在该区主要是实现氮的脱除；好氧反应器，好氧反应器也叫曝气池，实现BOD的去除，氨的硝化和磷的吸收。同时混合液回流到缺氧区。沉淀池，顾名思义，是用来进行污泥沉淀

29、的，沉淀的污泥分成两部分，一部分回流，另一部分排到污泥浓缩池进行后续处理。对于处理要求较低的地区，沉淀池上清液可直接外排，也可排到消毒池进行消毒处理或进入下一级处理12。工艺特点如下：A2O工艺在系统上是所有同步脱氮除磷工艺中相对简单的工艺，同时其总的水力停留时间最短；由于不同环境交替运行，丝状菌的繁殖受到抑制，通常SVI值低于100；剩余污泥肥效很高；运行费用低，其中缺氧段和厌氧段只需缓慢的搅拌，运行中也不需要添加药剂；三个反应区的微生物菌群不同，通过他们的有机配合，去除有机物的同时，也能脱N除P；工艺缺点：聚磷菌厌氧释磷的环境容易遭到硝酸根的破坏；反硝化需要充足的碳源，但缺氧区的碳源常常供

30、给不够，脱氮效率受到限制；循环污泥只是剩余污泥的一部分，剩余污泥中大部分没有经历完整的厌氧释磷，好氧吸磷，因而对系统除P不利13。工艺占地面积较大，需要有大量的回流污泥和回流混合液，将会消耗较多的电能，运行费用相对偏高。6、氧化沟氧化沟又称为连续环式曝气池，该工艺起源于上世纪50年代的荷兰，是活性污泥处理技术的变形和进化产物，属于活性污泥改良法的延时曝气范畴。氧化沟工艺的污水是在一条闭合渠道进行连续循环，在池中特定的位置进行曝气，曝气区域为好氧区，随着氧气的消耗，逐渐转化为缺氧区，一直到厌氧区，三个区域不断循环，因而和A2O工艺一样，氧化沟工艺具有脱氮除磷功能。一般氧化沟工艺流程图如图2-4所

31、示。图2-4氧化沟工艺流程图氧化沟工艺特征如下：工艺流程简单，构筑物少。通常氧化沟和二沉池合建为一体，某些氧化沟可不用二沉池，整个处理流程变得十分简单。构造形式多样，运行灵活。污泥龄长，剩余污泥量少。污染物去除彻底，剩余污泥的量大大减少，且有机含量低，污泥十分稳定。具有推流式流态的特征。在池内合理设置曝气区与曝气量，氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，能形成良好的脱氮除磷环境，从而取得较好的脱氮除磷效果。抗冲击负荷的能力强。氧化沟内本来就存在一定量的污水在循环，能对进水起到很好的稀释作用，因而短暂的高浓度污水对沟中浓度影响几乎可以忽略不计，因而承受水质冲击负荷的能力强14。该工艺缺点：易出现因缺氧

32、、pH异常、水温过高等引起的污泥膨胀，污泥老化易产生泡沫。因缺少独立的除磷系统，脱氮除磷效果有限。污泥回流量大，能耗较大。污泥负荷低，占地大。7、SBR序批式活性污泥法，简称SBR，是一种按间歇曝气方式来操作的活性污泥污水处理工艺。序批式活性污泥法具有有序和间歇运行的特征，整个运行工期由进水、反应、沉淀、排水和闲置5个基本工序组成15。SBR反应池不需要污泥回流系统，也不需要在前端设置初沉池，后续不需要设置二沉池，由于运行的特点16，对于间歇排放和流量变化较大的工业污水处理或者城镇污水处理来说，SBR工艺绝对是一个极佳的选择，该工艺在国内有广泛的应用。SBR工艺流程的优点在于：构筑物较少，由于

33、SBR池具有沉淀，曝气，静置的作用，无需均化池、初沉池、二沉池等构筑物单元，因而占地少，投资省。处理设备较少，通常最重要的设备是滗水器和进水、曝气智控系统，操作与管理维护比较容易17。耐冲击负荷，根据设计要求，池内的水是不会一次排净的，池底总是会有大量的滞留水和活性污泥，能对高浓度的污水起到稀释的作用，有效抵抗有机污染物的冲击。通过控制曝气系统的曝气时间和曝气量，在池内根据时间推移，可出现好氧、缺氧、厌氧三种状态，对于脱氮除磷来说，能产生较好的脱除效果。SVI值较低，污泥易于沉淀18。安装智控仪器和在线监测仪表，可实现全程自动化处理，减少人力劳动。在SBR反应池内进行氧化还原电位监测，通过电脑

34、自动分析反应进程，控制反应条件，进一步提高了对氮磷的去除效果、节约能源和投资。缺点：间歇运行，对自控要求高。变水位运行，电耗较大。脱氮除磷的效率不太高。部分污泥沉降时间较长且污泥稳定性不太好19。8、接触氧化池生物接触氧化法是从生物膜法衍生出的废水生物处理方法。池内填充一定数量的填料，在池内进行曝气充氧，附着在载体上的生物膜上的各种微生物通过吸附，分解代谢等作用将污水净化，该法是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的一种生物处理技术，是有机废水的一种高效水处理工艺。池底铺设有一定数量的曝气管道和分布一定数量的曝气头，用于提供微生物分解、代谢所需的氧量，同时也能起到搅拌和混匀的作用20。随着污染物被

35、分解代谢，微生物自身也在增长，生物膜的厚度逐渐增加，在生物膜上，由外向里分别进行有氧和厌氧反应，厌氧反应会产生一定量的气体，由于气体的存在，生物膜的附着性大大降低，生物膜会被水流冲刷而脱落，随出水流出池外；填料上会出现新的生物膜继续附着生长，从而完成生物膜的更新21。工艺特点：污染物的去除过程为两个吸附合成和氧化两个阶段。吸附合成速度很快，第二阶段速度较慢。加接触层的办法可以提高沉淀池效率。对沉淀池的生物膜采取沉淀的方法，而对细小的悬浮物采取滤层截取的方法。效果好，该工艺1h的处理效果，活性污泥工艺需要处理8h才能达到。由于厌氧产生的气泡附着在脱落的污泥上，采用气浮法分离该活性污泥效果显著22

36、。优点：污泥的浓度相对高、对进水有机负荷的变化适应性较强。相比于传统的活性污泥法及生物滤池法，它具有表面积大、氧利用率高的特点。动力消耗低，只需要设置曝气装置，无需其他推流设备和污泥回流，运行费用低。处理时间短，污泥产量少，基本不会出现污泥膨胀的情况。设备易操作、易维修，运行管理方便。缺点：由于池内布水或曝气不易均匀，局部易出现死角。填料易堵塞，造成水流不畅；填料使用寿命有限，二次投入高。9、生物转盘生物转盘是生物膜污水处理技术的一种，与曝气池相比，生物转盘是利用转盘的转动，将空气中的氧溶解到污水中的。转盘总有一部分淹没在水里，一部分暴露在空气中，暴露在空气中部分的盘层表面附着的水膜会溶解氧，

37、一部分氧被微生物利用氧化分解有机物，一部分随转盘的转动将氧气带入水中，被水中好氧菌利用，完成对污染物的降解；淹没部分的转盘上附着的微生物不断吸附水中的污染物质，强化生化降解。随着转盘的转动，污水中污染物质被分解的同时，微生物自身也得到了的生长，转盘上的膜越来越厚，紧挨转盘盘层的膜由于衰老黏着性变差，整层膜在水流冲刷作用下脱落，新的膜继续形成，脱落的膜在池中继续净化，最终进入沉淀池沉淀去除。由此看来，生物转盘也具有活性污泥池的功能。工艺特点：转盘巨大的表面积给微生物生长提供了附着点，池中一般不会出现滤料堵塞的现象，也不会出现污泥膨胀，可以有较高浓度的有机物进入池中，高浓度的有机污水很适合用该工艺

38、处理；该工艺中，污水停留时间比在生物滤池中停留的时间还长，能够承受冲击负荷的能力比活性污泥法和生物滤池都高。在长时间超负荷工作导致微生物活性变低后，生物转盘也能很快恢复到正常状态；污泥龄长，硝化菌和反硝化菌的世代期长，生物转盘恰能满足其增殖的条件，从而，该工艺具有硝化、反硝化的功能；多个生物转盘同时转动，使接触氧化槽里的污水得到良好的混合。缺点：建造费用高。一般来说，为了盘片具有良好的附着性和耐腐蚀性，需特殊材料制作，因而盘片的材料成本高。当处理的水量较大时，所需盘片的数量巨大，占地面积相对较大。因此，生物转盘适宜处理水量较小的有机污水。2.2.3 三级处理三级处理也叫深度处理，顾名思义，三级

39、处理是在二级处理之后的，某些城镇出水水质要求较高，或是某些地方需要中水回用，因而必须使得处理后的水质达到很高的标准，当然，污水深度处理也是采用物理、化学和生物方法。常用的处理方法有活性炭吸附法、离子交换法，絮凝沉淀法、电渗析、反渗透臭氧氧化法等。经过深度处理，水质通常比较优良，通常可以达到工业城市用水的标准。1、活性炭吸附活性炭是一种多孔性物质，具有巨大的比表面。由于比表面积很大，具有很强的吸附性，因而，能有效去除水中残留的物质23。活性炭的性质比较稳定，水质和水温的变化对其的影响几乎可以忽略不计，在污水处理应用上，其具有极强的适应性。它强大的吸附能力,能够将水体中的悬浮颗粒物、重金属、一些有

40、毒有害物质有效地去除24，特别是对于相对分子量为的有机物的去除效果非常显著，去除率一般为。2、离子交换法离子交换法是指废水中的部分污染物与离子交换剂接触，通过离子交换作用，有效减小污水中的有机污染物的浓度，该法主要用于去除水中溶解性物质，其实质是离子交换剂上的可交换离子与废水中其他同性离子进行交换，是一种不同于一般吸附的吸附过程，通常为可逆化学吸附，离子交换剂通常能再生，实现循环利用。3、混凝沉淀法混凝沉淀法在物化处理方法中因其较好的经济性通常成为首选方法。混凝的一般步骤就是向污水中投加一定量的絮凝剂和其他辅助药剂，混匀，让药剂与水充分接触，然后进行一定速度的搅拌混合，在压缩双电层、吸附架桥、

41、吸附电中和、网捕或卷扫中一种或几种的作用下，水中不易沉淀的胶体颗粒互相聚合成大的可沉降絮体。通过混凝沉淀处理的出水，浊度和色度均得到相应的降低，多种难降解有机物、重金属、放射性物质等均得到一定程度的去除。4、膜分离法膜分离法是利用膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，实现对液体的分离、分级、提纯和富集的方法的统称。随着科技的发展，膜分离技术从微滤一直到纳滤，可以说取得了巨大的发展进步，该技术的进步为城市污水处理作出了重要的贡献。膜分离法处理污水是在常温下操作的，不会发生相变，因而具有能耗低的优点，且该法效率高、工艺简单，比传统分离法投资小。其最大的缺点是处理能力有限且需要较高的预处理。5、高

42、级氧化法高级氧化法基于羟基自由基（OH）极强的活性，在反应中通常充当强氧化剂，使难降解的有机污染物变成易分解小分子物质，从而使其无害。（1）湿式催化氧化法湿式催化氧化法是在原来湿式氧化处理工艺中加入合适的催化剂，经过催化作用，反应所处的条件温和（温度123320）、反应速度更快，低温不仅可以减少设备的腐蚀，反应时间缩短能极大降低运行的费用。此方法能将污水中的有机污染物和NH3-N氧化分解成CO2、N2和H2O等无害无机物。催化剂的种类分为金属盐、氧化物和复合氧化物3种。（2）光催化氧化法光催化氧化法的催化剂是半导体，利用光照使某些具有能带结构的半导体光催化剂激发强氧化自由基（OH），使许多通常

43、条件下难以实现的化学反应能在催化作用下在常规条件中进行。此法可用来分解破坏废水中含有的氯代脂肪烃和氯代芳烃、农药、染料等难降解的物质，以及用来处理含氰、铬离子和重金属离子的废水。（3）臭氧氧化法臭氧是具有很强的氧化能力，用臭氧处理废水，能去除废水中的有机污染物，使其得到净化，同时还具有消毒的作用。该法主要通过直接反应和间接反应两种途径得以实现25，顾名思义，直接反应就是臭氧与有机物直接发生反应，但是直接反应的选择性较强，通常对含有不饱和双键的有机物去除效果较好，而且氧化的产物不彻底，对TOC和CODcr的去除率不是很高；间接反应是指臭氧分解产生高活性OH，利用OH的强氧化性，将大部分有机物彻底

44、氧化，这种方式不具有选择性。臭氧氧化污水处理流程简单、反应快、无二次污染。该法虽然具有较强的脱色和去除有机污染物的能力，但该方法的运行费用较高，且低剂量和直接作用效果差。3 设计概述3.1 工程概况该城镇污水处理厂设计规模为10万m3/d，进水中生活污水的比例为80%，工业污水的比例为20%。进水混合水质：CODCr=400 mg/L；BOD5=150 mg/L；SS=200 mg/L；氨氮20 mg/L；TP（以P计）4 mg/L。经污水厂处理后各污染物浓度满足：CODCr60 mg/L；BOD520 mg/L；SS20 mg/L；氨氮小于15 mg/L；TP（以P计）小于1 mg/L。以此

45、选择合适的工艺进行工程的设计，最终设计出符合要求的城市污水处理厂。3.2 设计任务和范围（1）设计说明书、计算书各一份（设计说明书、计算书可以合在一起编写），应有选择及参考的依据说明，如采用的参数、计算公式、数据、结果、图表、图示等。（2）设计图纸包括污污水处理厂工艺流程图、总平面布置图、高程布置图、工艺管线布置图、主要处理构筑物单元施工图等，折合图纸量不少于4张A1。3.3 设计要求该Q=100000m3/d城镇污水处理厂，进水水质、出水水质26及污染物去除率分别如表3-1、表3-2、表3-3所示。表3-1污水处理厂进水水质序号污染物项目污染物指标1CODCr（mg/L）4002BOD5（m

46、g/L）1503SS（mg/L）2004NH4+-N（mg/L）205TP（mg/L）4表3-2污水处理厂出水水质序号污染物项目污染物指标1CODCr（mg/L）602BOD5（mg/L）20续表3SS（mg/L）204NH4+-N（mg/L）155TP（mg/L）1表3-3 污水处理各污染物去除率指标单位进水水质出水水质去除率CODCrmg/L4006085%BOD5mg/L1502086.7%SSmg/L2002090%NH4+-Nmg/L201525%TPmg/L4175%4 工艺流程选择与评价4.1 水质分析有机污染物为污水处理厂的主要污染物，其中BOD/COD值约为0.375，可以选择生化方法来处理污水。该污水厂要求BOD去除率为86.7%，SS去除率为90%，TP的去除率为75%，氨氮的去除率为25%。通常来说，经二级处理后的污水BOD、SS去除率能达到85%95%，因而，只要保证工艺运行稳定，二级处理就能是出水水质达到污水综合排放标准（GB 8978-2002）中的一级B污染物排放标准。4