工业废水污水处理厂设计方案

1/1工业废水污水处理厂设计方案目录

第一章总论(5)

第一节污水处理发展概况(5)

第二节设计原则、任务、内容及依据(7)

一、设计题目(7)

二、设计原则(7)

三、设计内容(7)

四、设计依据(7)

五、工艺采用的规范标准(7)

第三节设计基础资料、规模、经济指标(8)

一、设计基础资料(8)

二、设计规模(8)

三、经济指标分析与运行报表(8)

第二章污水处理工艺的选择(10)

第一节污水处理工艺选择原则(10)

第二节污水处理工艺流程的选择(10)

第三章活性污泥法(11)

第一节概述(11)

第二节工艺选择原则(11)

第三节活性污泥的性能及其评价指标(12)

第四节活性污泥法的影响因素(13)

第五节活性污泥的净化机理(13)

一、活性污泥对有机物的吸附(13)

二、被吸附有机物的氧化和同化(14)

三、活性污泥絮体的沉淀和分离(14)

四、硝化(15)

五、脱氮(15)

六、除磷(15)

第六节活性污泥法工艺比较(16)

一、A2/O处理工艺(16)

二、氧化沟(17)

三、SBR工艺(18)

四、A＋A2/O工艺(19)

五、好氧—缺氧—好氧活性污泥法（生物脱氮）(21)

六、废水中和处理(21)

七、污泥处理工艺方案(22)

第七节处理工艺的确定(23)

一、活性污泥法工艺方案确定(23)

二、中和法的确定(24)

三、污泥处理(24)

第四章污水的预处理(25)

第一节格栅(25)

一、概述(25)

二、格栅的设计(26)

第二节沉砂池(30)

一、沉砂池概述(30)

二、沉砂池的设计原则及优缺点(30)

三、曝气式沉砂池的设计(31)

第三节调节池(34)

一、调节池概述(34)

二、调节池的计算(34)

三、调节池中的中和处理(35)

四、搅拌机(35)

第五章污水生化处理(36)

第一节反应池概述(36)

一、好氧池概述(36)

二、厌氧池概述(37)

第二节设计参数(38)

第三节设计计算(44)

第六章沉淀池(49)

第一节沉淀池概述(49)

第二节辐流式沉淀池(49)

第三节沉淀池设计(50)

一、设计参数(50)

二、设计计算(51)

三、进水系统设计(54)

四、排泥部分设计(57)

第七章污泥的处理与处置(59)

第一节概述(59)

一、污泥分类(59)

二、污泥指标(59)

三、污泥的水力特性(59)

四、经济分析(59)

第二节污泥处理工艺流程(60)

一、污泥处理的目的与处理方法(60)

二、污泥处理流程(61)

三、污泥浓缩(61)

四、重力浓缩池的设计(62)

第三节污泥脱水(66)

一、污泥脱水概念(66)

二、污泥调理(66)

三、加药调理(66)

四、各污泥脱水方法(67)

第八章设备选型及说明(68)

第一节设备的选择原则(68)

一、设备的选型概述(68)

二、设备选型的原则(68)

第二节格栅的选择(68)

第三节曝气设备的选型(70)

一、风机的选型(70)

二、风机计算(70)

三、曝气器的选型(73)

第四节二沉池设备选型(75)

一、刮泥设备的选型(75)

二、回流污泥泵的选型(76)

第五节搅拌器及附件(80)

一、搅拌器的作用(80)

二、搅拌器的形式(80)

三、搅拌器附件(80)

四、搅拌器的选择(80)

五、选型(81)

第六节污水提升泵选择(82)

一、概述(82)

二、污水泵(83)

第九章污水厂布置(84)

第一节厂址选择(84)

一、厂址选择遵循的基本原则(84)

二、厂址选择的基本要求(84)

三、厂址选择中的环保要求(84)

第二节总平面布置(85)

一、概述(85)

二、平面布置原则(85)

三、管道布置(85)

四、其他(86)

第三节污水厂的高程布置(86)

一、概述(86)

二、高程布置原则(86)

三、高程计算(86)

第十章环境保护、安全生产、社会效益(89)

第一节环境保护(89)

一、气味和噪声控制(89)

二、厂区废水、废渣处置(90)

三、防止事故性排放(90)

第二节安全生产(90)

一、劳动保护(90)

二、消防(91)

第三节社会效益(91)

第一章总论

第一节污水处理发展概况

随着工业化步伐的不断加快，废水污染物的产生量也明显的增加。为使环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制，就要对工业废水污染进行综合防治。污水处理主要对象为有机物（COD）、氨氮和磷酸盐。控制富营养化为目的的氮磷脱除已成为各国重要的奋斗目标。在此情况下，发展可持续污水处理工艺变得势在

释放，最少必行。所谓可持续污水处理工艺就是朝着最小COD氧化，最低的CO

2

的剩余污泥产量以及实现磷回收和处理重金属回收等方向努力。着需要较综合的方式来解决污水处理问题，即污水处理不应仅仅满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技术必须以低能耗、低成本付出，避免出现污染物的转移现象为前提。

发展新颖的适合行业生产工艺、生产规模和排污特点与达到排放标准相匹配的污染防治实用技术依赖于在微生物学及生物化学等方面的新发现和新认识。荷兰研究人员Mulder在10年前发现了“厌氧氨（氮）氧化”现象，与此同时，南非、日本等国科学家对生物摄放磷代谢机理新认识后确定了“反硝化除磷”新途径。这两种新技术的研发与应用对发展可持续污水处理工艺具有划时代意义的推动作用。

我国现有城市污水处理厂80%以上都采用活性污泥处理系统，其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘及土地处理发等。目前，我国新建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥发为主流，占90%。从国情出发，我国的城市污水处理发展趋势：

1）氮磷营养物质的去除仍为重点也是难点；

2）工业废水处理开始转向全过程控制；

3）单独分散处理开始转为城市污水集中处理；

4）水质控制指标越来越严；

5）由单纯工艺技术研究转向工艺工程的综合集成与产业化及经济、政策标准的综合性研究；

6）污水再生利用提上日程；

7）中小城镇污水污染与治理问题开始受到重视。

在我国工业生产中，许多仍沿用高能耗、低效益的粗放性方式。造成资源、

能源利用率低，污染物产生量大，结构型污染问题突出。我国水资源不足和时空分布不均匀，水环境容量低，工业污染源排放污染物达到水环境质量改善要求的任务是长期而艰巨的。

随着都市发展和人民生活水平的提高，城市对文明的卫生水平的要求也越来越高，企业和外商对投资环境的期望也越高。没有污水治理将使城市的环境质量恶化，使投资减少，最终是城市不能发展。因此治理污水已成为城市持续发展的保障。

第二节设计原则、任务、内容及依据

一、设计题目

日处理水量5万m3/d工业废水污水处理厂设计

二、设计原则

1、对废水处理工艺流程选择先进成熟、稳妥可靠、操作管理方便的流程；

2、对设备、仪器、仪表选型本着先进、可靠、适用的原则。

三、设计内容

1、对工艺流程的选择说明；

2、对工艺处理构筑物选型说明；

3、主要处理设施的工艺计算；

4、污水处理厂的平面布置。

四、设计依据

需要参考的设计指南、规范和设计手册:

1、《中华人民共和国环境保护法（试行）》

2、《中华人民共和国水污染防治法》（1984年5月）

3、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（1985年9月）

4、《巨化集团公司污水处理厂工程设计说明书》

五、工艺采用的规范标准

1、地面环境质量标准（GB3838-88）

2、《地表水环境标准》（GBHZB1-1999）

3、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）

4、污水综合排放标准（GB8978-1999）

5、污水排放城市下水道水质标准（CJ18-86）

第三节设计基础资料、规模、经济指标

一、设计基础资料

温度：

年平均温度：17.3℃最冷月（一月）平均温度：5.2℃

最热月（七月）平均温度：29.2℃

降雨量：

年平均降雨量1664.4mm年最大降雨量：2464.5mm

一日最大降雨量：148.1mm一次最大降雨量：285.8mm风：

常年主导风向：东北夏季主导风向：西南

冬季主导风向：东北全年地面平均风速：3m/s

二、设计规模

1、污水水量与水质

实际进水量：Q=5万m3/d

水质CODcr：800—1000mg/LBOD

：300—400mg/L

5

-N：40—50mg/LSS：300mg/L

NH

3

PH：2—4

2、处理要求

污水经二级处理后应符合以下要求：

：10—20mg/L

CODcr：70—80mg/LBOD

5

-N≤15mg/LSS≤30mg/L

NH

3

PH：6—9

三、经济指标分析与运行报表

工程经济分析和工程造价管理是基本建设的重要组成内容，也是投资控制的基本依据，所以要合理、有效、科学地编制和确定工程的概预算。在工程完工后的运行成本也要尽量节约，以减少单位生产成本。

运行报表包括以下内容：

1、处理污水量：一般用巴氏剂量槽或其他流量计测量。

2、BOD

去除率。

5

3、SS去除率。

4、砂、栅渣、浮渣的去除。

5、泥饼量。

6、沼气产量及沼气的利用指标。

7、设备完好率和设备使用率。

8、出水水质达标率。出水水质达标天数应在95％以上。

9、电耗或能源消耗。

10、运行原始记录与报表。

第二章污水处理工艺的选择

第一节污水处理工艺选择原则

1、按照科学的分析方法，以环境质量基准为依据，在确保水环境质量的前提，合理利用排水受纳的环境容量；

2、根据水质和水量、受纳水体的环境容量和利用情况，结合实际，因地制宜选择处理工艺；

3、积极慎重地采用经实践证明的是行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备；

4、妥善安置处理过程中产生的格渣、沉渣和污泥，避免二次污染。

第二节污水处理工艺流程的选择

根据进出水质对污染物的去除率要求均达到80%以上，因此污泥必须经过二次处理。

通过对污水处理进水水质的分析，BOD、COD浓度较高，而且BOD/COD达到0.28，此污水的生化性能较好。按此水质，经对活性污泥法、生物膜法和物理化学三种工艺比较，活性污泥处理工业废水具有处理效果好，出水水质稳定，运转经验丰富等优点，一般BOD

、SS的去除率可达90%以上，CODcr的去除率达80%

5

以上，能满足出水水质的要求，同时工业污水处理厂的规模较大，不宜采用生物膜法和物理化学法。因此，本工艺采用活性污泥法。

活性污泥法是现在最广泛使用的污水处理方法。它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质。无机盐类（磷和氮的化合物）也能被去除。

活性污泥法既适用于大流量的污水处理，也适用于小流量的污水处理，运行方式灵活，日常运行费用较低。

活性污泥法本质上与天然水体（江、湖）的自净过程相似，二者都为好氧生物过程，只是活性污泥法的净化强度大，因而活性污泥法是天然水体自净作用的人工化和强化。

第三章活性污泥法

第一节概述

活性污泥法(activatedsludgeprocess)是废水生物处理的一种技术。自1913年在英国建立第一座活性污泥法以来，采用活性污泥法处理废水至今已有90多年的历史。几十年来，活性污泥法处理技术有很快的发展，现已成为世界各国广泛采用的污水处理方法。

活性污泥法是在人工充氧的条件下，对废水和各种微生物群体进行培养和驯化，形成活性污泥。利用活性污泥的吸附和氧化作用，以分解去除废水中的有机物。然后进入二沉池使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

随着废水处理需要和技术的不断发展，出现多种活性污泥法。如普通活性污泥法、缺氧—好氧活性污泥法、好氧—缺氧—好氧活性污泥法、厌氧—好氧活性污泥法(A2/O)、氧化沟等。

第二节工艺选择原则

1、活性污泥处理工艺应根据处理规模、水质特性、排放标准及当地的实际情况和要求、经全面技术经济比较后优先确定。

2、工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资、削减单位污染物投资、处理单位水量电耗和成本、削减单位污染物电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难易程度。

3、应切合实际地确定废水进水水质，优化工艺设计参数。必须对废水的现状水质特性、污染物构成进行详细的调查或测定，做出合理的分析预测。在水质构成复杂或特殊时，应进行处理工艺的动态试验，必要时进行中试。

4、积极审慎地采用高效经济的新工艺。对在国内首次应用的新工艺，必须经过中试和生产性试验，提高可靠的设计参数后进行应用。

第三节活性污泥的性能及其评价指标

活性污泥发的关键在于足够数量和性能良好的活性污泥，其数量可以用污泥的浓度表示：

1、混合液悬浮固体浓度（MLSS），即表示混合液中活性污泥的浓度，在单位体积混合液内所含有活性污泥固体物的总重量，即：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii

2、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS），表示活性污泥中有机性固体物质的浓度。即：MLVSS=Ma+Me+Mi

在一定条件下，MLVSS/MLSS比较稳定。

式中：Ma——具有活性的微生物群体；Me——微生物自身氧化的残留物Mi——原污水挟入的不能为微生物降解的惰性有机物质；

Mii——原污水挟入的无机物质。

活性污泥的性能主要表现为沉淀性和絮凝性。性能良好的具有一定浓度的活性污泥在30min内即可完成絮凝沉淀和成层沉淀过程。

3、污泥沉降比（SV%），是指混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液的容积的百分数。

SV能够相对地反映污泥浓度和污泥的絮凝沉降性能。

4、污泥体积指数（污泥指数）（SV%），指在曝气池出口处混合液经30min静置后，每克污泥所形成的沉淀污泥所占的容积，以mL计。单位为mL/g，其计算公式如下：

SVI=SV%×1000/MLSS（g/L）（mL/g）

SVI能够更好的评价活性污泥的絮凝性能和沉降性能，其值过低，说明泥粒细小、密实，无机成分多；反之说明沉降性能不好，将要或已经发生污泥膨胀。

5、污泥龄，是活性污泥在曝气池中的平均停留时间，它能够直接影响曝气池内的活性污泥的性能和功能。

第四节活性污泥法的影响因素

活性污泥发的废水处理设备就是要创造有利于微生物生理活动的环境条件。充分发挥活性污泥微生物的代谢功能，必须充分考虑影响活性污泥微生物的环境因素，这些因素主要有：

1、有机物负荷也称BOD负荷率，是影响活性污泥增长、有机物降解、污泥沉淀性能以及需氧量的重要因素。一般活性污泥的负荷控制在/KgMLSS.d左右，最低可达0.05-0.1左右，属于延时曝气法；最高可0.3KgBOD

5

达2左右，属于高负荷活性污泥法。

2、水温微生物酶系统酶促反应的最佳温度范围是20℃-30℃之间，水温上升有利于混合、搅拌、沉淀等物理过程，但不利于氧的传递。一般将活性污泥反应进程的最高和最低的温度分别控制在35℃和10℃.

3、溶解氧活性污泥微生物最适宜PH值范围是6.5-8.5。

4、营养物平衡BOD

：N：P=100：5：2是最适宜的，含有的营养物质比

5

较的合适。

5、有毒物质大多数化学物质都可能对微生物生理功能有毒害作用。

第五节活性污泥的净化机理

活性污泥法的净化机理有活性污泥对有机物的吸附、被吸附有机物的氧化和同化、活性污泥絮体的沉淀和分离、硝化、脱氮和除磷。

一、活性污泥对有机物的吸附

在气液、固液等相界面上，物质因物理及化学性质作用被浓缩，这个现象叫做吸附。活性污泥对有机物的吸附就是有机物在活性污泥表面的浓缩现象。

将废水与活性污泥进行混合曝气，废水中的有机物就会减少，被去除。有机物在废水与活性污泥开始接触的短时间内被大量的去除。被吸附去除的有机物经水解后，被微生物摄入体内，接着被氧化和同化。

二、被吸附有机物的氧化和同化

以被活性污泥吸附的有机物作为营养源、经氧化和同化作用，被微生物所利用，表示如下：

被吸附的有机物→一部分被氧化分解（产生能量）+一部分被同化合成（合成细胞）

所谓氧化是指微生物为了获得合成细胞和维持其生命活动等所需的能量，将吸附的有机物进行分解，这个过程可用下式表示：CxHyOz+(4y

x+2

z)O2??→?微生物xCO2+H2O+能量所谓同化作用是指微生物利用所获得的能量，将有机物合成为新的细胞物质。这个过程可用下式表示：

CxHyOz+nNH3(4yx+2z5)O2

??→?微生物（C5H7NO2）n+n（x-5）CO2+

2n（y-4）H2O式中CxHyOz——污水中的有机物

C5H7NO2——活性污泥微生物的细胞物质

如果废水中的有机物很少时，活性污泥中的微生物就会被氧化体内积蓄的有机物和自身细胞物质来获得维持生命活动所需的能量。者称为内源呼吸过程，可用下式表示：

（C5H7NO2）n+5nO2→5nCO2+2nH2O+nNH3+能量

三、活性污泥絮体的沉淀和分离

采用活性污泥法处理技术，除应保证活性污泥对有机物的吸附、氧化和同化能顺利的进行外，为了得到澄清的出水，还需要活性污泥具有良好的混凝和沉淀性能。

活性污泥的混凝和沉淀性能与其中微生物所处的增殖期有关。微生物的增殖过程可分为停滞期、对数增殖期、衰减增殖期和内源呼吸期。在对数增殖期，有机物与微生物之比（称F/M比，工程上以BOD-SS负荷表示）高，微生物对有机物的去除速度虽然很快，但活性污泥的混凝和沉淀性能较差。随曝气时间的增长，F/M比越来越小，当微生物增殖接近内源呼吸期时，活性污泥的吸附、混凝和沉淀性能都很高。在曝气池内，活性污泥具有良好的去除有机物的性能；在二沉池

也具有良好的沉淀性能。

四、硝化

普通活性污泥法是利用异养菌以有机物为能源处理污水的。活性污泥中还有以氮、铁或其化合物为能源的自养菌，如硝化菌，它能在绝对好氧条件下，将氨氮氧化为亚硝酸盐，并进一步可氧化为硝酸盐。这些都是硝化反应，参与消化反应的细菌有Nitrosomonas等氨氧化菌和Nitrobacter等亚硝酸氧化菌，它们从氧化反应中获得所需的能量，而从碱度中获得所需的碳源。

由于硝化仅的增殖速度比活性中的异养菌慢，因此要将其保留在活性污泥中，就需比较长的SRT，另外，硝化细菌的增殖速度还受水温、溶解氧浓度、PH等的影响。

硝化细菌生命活动所需的氧将没g氨氮氧化为硝酸盐需要4.57g氧。同时将每g氨氮氧化为硝酸盐需消耗7.14g碱度。

当进水的氨氮浓度高，切碱度低时，随着硝化反应的进行而逐渐消耗水中的碱度，结果出水的PH会下降，这样需投加NaOH等以提高碱度。

五、脱氮

活性污泥中的异养菌，在无溶解氧的条件下，能利用硝酸盐中的氧（结合氧）来氧化分解有机物，这种细菌属于兼性异养菌。兼性异养菌利用有机物将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氨气。

脱氮反应是在无溶解氧的条件下，脱氮菌进行呼吸的反应，其反应如下：

（NO

3-→NO

2

-）：2NO

3

-+2（H

2

）→2NO

2

-+2H

2

O

（NO

2-→N

2

）：2NO

2

-+3（H

2

）→2N

2

+2OH-+2H

2

O

（NO

3-→N

2

）：2NO

3

-+5（H

2

）→N

2

+2OH-+4H

2

O

式中（H

2

）为氢供体。氢供体由污水中的有机物、投加甲醇等有机物或细菌内储存物质分解产物来提供。为使脱氮反应能顺利进行，要求活性污泥混合液中不存在溶解氧，但应有足够的有机物。

六、除磷

生物除磷法就是利用活性污泥中的聚磷菌对磷的过剩摄取现象的一种除磷方法。A/O法除磷的活性污泥多次反复处于厌氧和好氧的交替状态，会提高其含

磷率。生物除磷法的磷的去除率较高。生物除磷法，由于磷不会以气态挥发，因此，从二沉池排出剩余污泥的含磷量等于磷的去除量。

第六节活性污泥法工艺比较

按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A2/O工艺，A/O

工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。

由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：A/O工艺，A2/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，

一、A2/O处理工艺

(如下图所示)

图1Ａ2/Ｏ工艺

A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。

A2/O工艺的特点：

1、厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；

2、在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。

3、在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。

4、污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。

二、氧化沟

严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的

发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相

结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工

作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥

回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟

兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的

开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。

氧化沟具有以下特点：

(1)工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。

(2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。

(3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。

(4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。

(5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般＞80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。

(6)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、

-N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较去除BOD和NH

3

大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。

三、SBR工艺

SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。

SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。

SBR工艺具有以下特点

(1)SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。

(2)处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程之中，因此处理效果好。

(3)有较好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、

厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮

效率。

(4)污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的

生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下

进行的，因此沉淀效果更好。

(5)SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。

四、A＋A2/O工艺

A＋A2/O处理工艺由污泥负荷率很高的A段和污泥负荷率较低的B段（A2/O段）二级活性污泥系统串联组成，并分别有独立的污泥回流系统。该工艺于80年代初应用于工程实践，现在越来越广泛地得到了应用。

○1A＋A2/O工艺原理

A＋A2/O生物处理工艺图如下所示：

图三.A＋A2/O

该工艺主要特点是不设初沉池，由A－B二段活性污泥系统串联运行，并各自有独立的污泥回流系统。

原水经格栅进入A段，该段充分利用原污水中的微生物，并不断地繁殖，形成一个开放性生物动力学系统。A段污泥负荷率高达2～6kgBOD5/(kgMLSS.d)，水力停留时间短（一般为30min），污泥龄短（0.3~0.5d）。A段中污泥以吸附为主，生物降解为辅，对污水中BOD的去除率可达40％～70％，SS的去除率达60％～80％，正是A段对悬浮物和有机物较彻底的去除，使整个工艺中以非生物降解的途径去除的BOD量大大提高，降低了运行和投资费用。

B段中，厌氧池主要是进行磷的释放，使污水中P的浓度升高，溶解性有机物

被细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外NH

3

－N因细胞的合成而被去除一部分，

使污水中NH

3

－N浓度下降。但含量没有变化。

在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的

大量NO

3－-N和NO

2

－－N还原为N

2

释放至空气，因此BOD浓度继续下降，NO

3

－－N

浓度大幅度下降，而磷的变化很小。

在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被

硝化，使NH

3－N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO

3

－-N的浓度增加，而P随着

聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。

所以，A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH

3

－N应完全硝化，好氧池能完成这一功能。缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。

○2A+A2/O工艺的特点：

1、该工艺中A段负荷高达2～6kgBOD

5

/(kgMLSS.d)，因此具有很强的抗冲击负荷能力和具有对PH、毒物影响的缓冲能力，活性污泥中全部是繁殖速度很快的细菌。

2、A段活性污泥吸附能力强，能吸附污水中某些重金属、难降解有机物以及氮、磷等植物性营养物质，这些物质通过剩余污泥的排放得到去除。

3、B段中，厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。

4、在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。

5、在厌氧－缺氧－好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。

6、污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。

7、厌氧－缺氧池只需轻缓搅拌，使之混合，而以不增加溶解氧为度。

8、沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释放磷而降低出水水

质和反硝化产生N

2

而干扰沉淀。

9、脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果受回流污泥中挟带DO和

硝酸态氧的影响。

五、好氧—缺氧—好氧活性污泥法（生物脱氮）

本工艺流程由好氧池、缺氧池、好氧池组成。与缺氧—好氧活性污泥法相比具有以下特点：

1、缺氧—好氧活性污泥法总氮去除率为60%-70%，本工艺达70%-90%。

2、本工艺在硝化池后设缺氧池，因此在反应池后需设再曝气池。

3、本工艺硝化液不需回流，不需设硝化液循环系统。

4、本工艺反应池容积，一般为缺氧—好氧活性污泥法的1.2-1.3倍。

5、本工艺为确保脱氮反应充足的有机碳源，原则上不设初沉池。

6、本工艺硝化池溶解氧的浓度保持在0.5mg/L左右，使在好氧条件下也能进行脱氮反应，因此即使与缺氧—好氧活性污泥法相同的反应池容积，也能得到总氮去除率很高的处理水。

7、缺氧—好氧活性污泥法由于脱氮池在前，脱氮反应生成的碱度，可补给后续硝化池。本工艺靠70%-100%的高污泥回流比，虽可利用脱氮反应生成的碱度供给硝化反应，但有时应根据进水的碱度、总氮浓度，如果笑话过程因消耗碱度而使PH值下降时，则需投加NaOH等来提高碱度。

六、废水中和处理

废水中和处理可采用间歇式和连续式两种方式，本工艺的酸碱废水量较大，如果采用间歇式方案存在以下不足：

1、由于处理量大，从而造成占地面积大，工程投资高；

2、操作繁琐，管理复杂，由于池子大，池内污水充分混合均匀极为困难，PH监测不够精确，中和效果难以保证；

3、耗能，采用间歇式中和池需对大量的池水进行搅拌混匀，要消耗大量的动力。

七、污泥处理工艺方案

1、污泥的处理要求

污泥生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。

污泥处理要求如下：

☆减少有机物，使污泥稳定化；

☆减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；

☆减少污泥中有毒物质；

☆利用污泥中有用物质，化害为利；

☆因选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染。

2、常用污泥处理的工艺流程：

（1）

（2）

（3）

（4）由于该工艺选用A＋A2/O工艺A段污泥较多，不稳定，且污水中重金属含量较多，不易采用农田处置方式，干燥焚烧方式没有必要，因此综合比较各处理工艺选用第一种（生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置）较好。

其中污泥浓缩，脱水有两种方式选择，污泥含水率均能达到80%一下。

（1）、方案一:污泥机械浓缩、机械脱水；

（2）、方案二:污泥重力浓缩、机械脱水。

方案比较:

由表可见方案一优于方案二，因此本工程污泥处理工艺选用污泥机械浓缩，机械脱水。

第七节处理工艺的确定

一、活性污泥法工艺方案确定

由进水水质可知BOD

5

/COD=0.3-0.5，所以该工艺废水属易生化废水，并且

BOD

5/NH

3

-N=6-10。采用生物脱氮A/O系统时，理论上废水中C：N>3。根据废水

性质本着先进可靠和经济的原则，确定采用好氧—缺氧—好氧活性污泥法（生物脱氮）流程处理该股废水。为了保证脱氮反应充足的有机碳源，原则上不设初沉池，废水直接流入反应池，反应池由好氧池（硝化池）、缺氧池（脱氮池）和好氧池（再曝气池）组成。好氧池硝化后由缺氧池脱氮，缺氧池脱氮反应所需的氢供体在好氧池被活性污泥吸附和贮存于细胞内的有机物，因此脱氮反应不需要外加摊源。反应池后段的再曝气池是为了使二沉池的混合液保持好氧状态，避免其在二沉池发生生物脱氮反应而使污泥上而设置的。

本工艺由于前段好氧池，被硝化的氮可全部杂缺氧池进行脱氮，因此总氮去除率比A/O法高，从理论上将可达100%，但实际上因一部分有机物不能被硝化，

总氮去除率一般为70%-90%。

本工艺除在缺氧池进行生物脱氮外，剩余污泥可去除进水20%-30%的氮，好氧池（主要是硝化池）在好氧条件下进行脱氮反应可去除进水12%-60%的氮。硝化池的脱氮率取决于BOD-SS负荷和溶解氧的浓度。BOD-SS负荷低，溶解氧的浓度为0.5mg/L时，脱氮率占40%-60%。相反，BOD-SS负荷高，溶解氧的浓度为1.5mg/L以上时，脱氮率只占12%。因此根据运行条件的差异，考虑到缺氧池和好氧池都能进行脱氮，本工艺整个系统的总氮去除率可达到70%-90%。

其工艺流程图如下。

二、中和法的确定

因此，根据实际情况，本设计方案采用连续中和方式，整个处理过程采用自动监控仪表，根据水质，水量自动调节酸、碱投加量，使酸碱废水在输送过程中被处理达标，由于自动测量分析调节精确，整个过程不需人工操作，均在中控室显示，控制。因此，处理效果稳定、可靠，同时操作管理十分简便，也达到了投资省、占地少，耗能低的目的。

三、污泥处理

从污泥浓缩，脱水的选择（方案一:污泥机械浓缩、机械脱水；方案二:污泥重力浓缩、机械脱水）方案比较:本工程污泥处理工艺选用污泥机械浓缩，机械脱水。

第四章污水的预处理

第一节格栅

一、概述

在排水工程中，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。

格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中较粗大的悬浮物及杂质。

格栅按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条式格栅。

由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格栅。

格栅所能接六污染物的数量，随所选的栅条间距和水的性质而有很大的区别。一般不以堵塞水泵和水处理厂的处理设备为原则。当采用PW型或PWL型污水泵时，格栅的栅条间距及所截留的污染物的数量可按下表4-1选用。

设置在污水处理厂处理系统之前的格栅，还应考虑到使整个污水处理系统能正常运行，对处理设施或管道等均不应产生堵塞作用。因此。可设置粗细两道格栅。

格栅的清渣方法，有人工清渣和机械清除两种。每日的栅渣量大于0.2m3时，一般采用机械清除的方法。

拟用回转式固液分离机。回转式固液分离机运转效果好，该设备由动力装置，机架，清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调

整维修方便，适用于市政污水处理厂污水预处理。

二、格栅的设计

1、设计参数

1）、格栅截流的栅渣量栅渣量与栅条间隙、当地的废水特征、废水流量、排水体制等因素有关。本工艺采用以下数据：

当栅条的间距为16~25mm时，栅渣截留量为0.10~0.05m3/10m3污水。

当栅条的间距为40mm左右时，栅渣截留量为0.03~0.01m3/10m3污水。

栅渣的含水率约为80%；密度约为960kg/m3。

2）、水头损失可通过计算确定，一般采用0.08~0.15m，栅后渠应比栅前相应降低0.08~0.15m，栅前渠道内水流速度一般采用0.4~0.8m/s，废水通过栅条间隙的流速可采用0.6~1.0m/s。

3）、格栅的倾角一般采用45°~75°，格栅设有棚顶工作台，其高度应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台过道高度不小于0.7m，正面过道宽度不应小于1.5m。

2、设计公式

表4-2，污水流量总变化系数

3、设计内容图

图4.1.1，格栅计算草图4、设计计算

a.日平均流量

Qd=5万m3/d=0.579m3/s=579L/s

根据表4-2，由内差法得

40

.130.14007504.1400579--=--ZK解得

ZK=1.349

则maxQ=ZKQ.平均

又因为minQ根据经验约为平均日流量的1/2~1/4。

所以得

）（平均145.0~290.0)4

1~21(min==QQ（m3/s）假设本设计工程的栅前水深0.6m，过栅流速取smv/9.0=，采用中格栅，栅条宽度为mms10=，栅条间隙为mmb20=，格栅安装倾角?=60a。

（1）栅条的间隙数

9

.06.002.060sin78.0

sinQAmax???==bhvan=n68（个）

（2）栅槽宽度

bnnsB++=)1(

6802.0)168(01.0?++=03.2=(m/s)

验证:hnbQv)1(max+==94.06

.0)168(02.078.0=+(m/s)01

.004.003.2.60sin02.06.094.0.sinmax+??=+=sbBahbvQ

=0.529(m3/s)>0.290(m3/s)符合要求。

（3）进水渠道渐宽部分长度

设进水渠道B1=1.65m，渐宽部分展开角=a20°，此时进水渠道内的流

速为

79.06.065.178.01max1===?h

BQv(m/s)52.020265.103.22111≈?-=-=

tgtgaBBL)(m

（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度

26.02

52.0212===LL(m)（5）通过格栅的水头损失

采用格栅栅条断面为矩形，取3=k，

由khh.01=和ahgvsin202

ξ=得

????==60sin81

.9279.0)02.001.0(42.23sin2)(2342341ag

vbskhβ

0113.0=(m)

（6）栅后槽总宽度取栅前水渠道超高mh3.02=，栅前槽高mhhH9.06.03.021=+=+=，则：

21hhhH++==91.03.00113.06.0=++(m)

（7）栅槽总长度

?

+++=++++=609.05.126.052.05.00.11121tgLLLtgaH79.2=(m)

（8）每日栅渣量

取污水栅渣333110/05.0mmW=，

得：1000

349.18640005.078.010*********max???==?Z

KWQWdmdm/2.0/5.233>=所以采用机械除渣的方法。

(9)格栅间工作台

台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台上应有安全和冲洗设施。格栅工作台两侧过道宽度为0.8m，工作台过道宽度为1.5m。

选用回转式格栅HG-800型两台，格栅槽安装宽度1.05m，格栅槽有效格栅宽度800mm，栅条间隙20mm，整机（每台）功率1.1Kw，格栅倾角60°。

污物的排出采用机械装置：?600螺旋输送机，选用长度l=8.0m的一台。

第二节沉砂池

一、沉砂池概述

沉砂池的作用是去除废水中比重较大的粒径大于0.2mm，密度2.65t/m3的砂粒、无机颗粒，如泥砂、煤渣等。一般设在泵站、倒虹管、沉淀池前，以减轻水泵和管道的磨损，防止后续处理构筑物管道的堵塞，缩小污泥处理构筑物的容积，提高污泥有机组分的含量，提高污泥用作废料的价值。

沉砂池的工作原理是以重力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。

沉砂池，可分为平流式、竖流式和曝气式沉砂池三种方式。

二、沉砂池的设计原则及优缺点

1、设计原则

1）、工业污水是否需要设置沉砂池，应根据水质情况而定。

2）设计流量应安分期建设考虑。

①当污水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；

②当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；

③在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量

2、各沉砂池的优缺点

1）、平流式沉砂池

平流式沉砂池具有截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等优点。但沉砂中约夹杂有15％的有机物，对被有机物包覆的砂粒，截留效果不佳，沉砂易于腐化发臭，增加了沉砂后续处理的难度。

2）、曝气式沉砂池

曝气式沉砂池具有下述特点：

①沉砂中含有机物的量不低于5％；

②由于池中没有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加速污水中油类的分离作用。

这些特点对后续的沉淀、曝气、污泥消化池的的正常运行以及对沉砂池的干燥脱水提供了有力条件。

综上所述优缺点，比较及结合本工艺，本工艺采用曝气沉砂池。

三、曝气式沉砂池的设计

1、设计参数

1）、废水在曝气沉砂池过水断面周边的最大旋转速度为0.25～0.30m/s，在池内的水平前进速度为0.08～0.12m/s。如考虑预曝气的作用，可将曝气沉砂池过水断面增大3～4倍。池底坡度5.0

i。

=