2023年江浙沪发达地区城镇污水治理工程设计说明书及计算书

目录

第一篇概述...............................................................1

1概述................................................................1

1.1设计任务..................................................1

1.2设计依据..................................................1

1.3区域概况..................................................1

14自然条件2

L5给肆束现漩莉婉翊二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二3

L6工程建设的必要性和工程内容.................................5

第二章说明书.............................................................6

1排水体制确定6

2排水管网设计7

2.1污水管网布置原则..........................................7

2.2设计依据..................................................7

2.3污水管网系统方案..........................................9

2.4污水管网水力计算方法.....................................11

2.5管网工程量...............................................11

3污水处理厂设计.....................................................13

3.1设计规模及处理程度的确定.................................13

3.2污水处理厂的工艺选择.....................................16

3.3污水处理厂的工艺设计.....................................21

3.4污水处理厂厂区设计.......................................28

4.工程概算与成本分析................................................31

4.1工程概况及编制依据.......................................31

4.2造价估算.................................................31

5.环境保护，安全生产和编制管理....................................37

5.1环境保护.................................................37

5.2安全生产和消防措施.......................................38

5.3编制管理.................................................38

6工程效益分析.......................................................40

6.1环境效益.................................................40

6.2社会经济效益.............................................40

7存在问题与建议.....................................................40

7.1存在问题.................................................41

7.2建议.....................................................41

第三章设计计算书........................................................43

1处理规模、处理程度、管网设计计算...................................43

1.1污水处理规模的计算.......................................43

1.2工业废水量计算...........................................43

1.3污水厂设计规模的确定.....................................44

1.4污水处理程度的计算......................................44

1.5排水管网的水力计算.......................................46

2污水处理构筑物设计计算.............................................60

2.1泵前中格栅...............................................60

2.2污水提升泵房.............................................62

2.3泵后细格栅...............................................64

2.4沉砂池...................................................66

2.5配水井...................................................67

2.6生物池设计计算...........................................69

2.7MBR膜池................................................83

2.8接触消毒池与加氯间.......................................87

2.9加药除磷的计算...........................................89

3污泥处理构筑物设计计算.............................................90

3.1回流污泥和剩余污泥.......................................90

32污泥贮泥池................................................92

3.3脱水机房.................................................92

4高程计算..........................................................93

4.1污水处理构筑物高程布置...................................93

4.2污水处理构筑物高程布置...................................95

第一篇概述

1概述

1.1设计任务

根据**镇总体规划及相关资料进行城市污水处理工程设计，具体内容有：

(1).污水收集管网系统设计

(2).污水处理工艺设计

(3).污水处理构筑物设计

(4).污泥处理构筑物设计

1.2设计依据

(1)《室外排水设计规范》(GB50014—2006)；

(2)《投资估算指标》(第二册，排水工程)中国建筑工业出版社；

(3)《建筑制图标准汇编》中国建筑工业出版社，1996；

1.3区域概况

**镇中心地理坐标为东经118°18'38",北纬33°13'38"。镇域面积86平方

公里，人口5.10万，辖9个行政村、8个居委会和1个小农场，可耕地面积4.2万

亩。近年来，**镇在上级党政组织的正确领导下，坚持“工业突破、城镇带动、创业富

民、维护稳定”的发展思路，立足镇情，突出重点，扎实推进社会主义新农村建设，经

济和各项社会事业都取得了长足发展。

**镇辖8个居委会，9个行政村，63个自然村。2007年全镇总人口51005人，其

中镇区人口28645人，占总人口的56.16%。规划到2010年**镇镇区人口将达到5万人,

城市化率68.87%,2020年镇区人口达11万人，城市化率84.62%。

1.4自然条件

1.4.1气象资料

(1)温度：处于中纬度地带，属于温暖带向北亚热带的过渡地区，四季分明，温差

较大，常年平均气温为14.10℃

(2)湿度：历年年蒸发量1079mm,最大年蒸发量1543mm,

(3)降雨量：年均降水量925mm,年平均无霜期213天

(4)土壤冰冻资料：冻土深度-20cm

(5)风向：主导风向为东南、东北风。

1.4.2地形与地貌

全镇以宁徐路为分水岭，中间高，东西低，地势属丘陵地带，地面标高在

12.50m-39.00m之间；**镇域地形复杂，除洪泽湖边有部分平原外，其余为岗垄、沟谷

交错，皆为纵横向断裂几经升降运动和雨水冲刷所致，本区属秦岭断裂的东延部分，北

北东一南南西向的郊庐断裂纵贯镇域，地震基本烈度为8度。**镇地质复杂，沿湖沿河

地带土质较差，持力层为淤质土，地基承载力为80—110兆PA；沟洼地带地面为杂填

±,2米以下持力层地基承载力为140—180兆PA；岗垄地带地质较好，地基承载力为

180兆PA以上。

1.4.3水文及水文地质

境内主要河流有窑河、怀洪新河二条大河流，较大的水库有罗岗、陈涧、李陆、刘

符套等水库。**镇域地下水较为丰富，在地下100米深度以内有三层含水层：第一含水

层在地下6-8米，为地表水浅水层；第二含水层深度为25-65米，含水层厚度约20米,

出水量为70-90U13/小时；第三含水层深度为70-90米，出水量为110m3/小时。地下

水水质良好，经水质分析，其类型为低矿淡水，不含或含量甚微的有害元素，有益元素

锯、偏硅酸等含量较高，已达到饮用水标准，其对于发展酿酒业和开发矿泉水、饮料是

得天独厚的有利条件。

1.5给排水现状和规划

1.5.1给排水现状

**镇镇区有1个自来水厂，四口深井，除供应镇区用水外，还供应四周各村部分农

户，受益人口约20000人。目前，水厂的水取自于深井地下水，日生产能力为5000m3。

各行政村都建了自来水厂，但由于村庄分散，管网投资大，效益差，所以供水普及率低。

**镇污水管网现状多采用道路两侧暗沟，雨水和污水合流排入附近水体，没有单独

的污水收集系统，污水收集率低，乱排现象严重，污水管网建设严重滞后。

现**镇没有统一污水处理设施，双沟酒业集团内部有污水处理设施，处理规模

1700m3/d,处理达标后排入怀洪新河。其他城镇生活污水直接排入附近河流，严重污染

**镇河流水质。因此，**镇污水处理率低，污水处理设施建设滞后。

1.5.2城镇规划

规划年限：2008——2020年

其中：近期规划2008——2010年

远期规划2011——2020年

注：镇区人口规模现状28645人，近期50000万，远期110000人。

1.5.3生活污水

**镇属于江苏省的一个中小城市，根据《室外排水设计规范》表4.0.3-2规定，

第一区中小城市的综合生活用水定额（平均日）为170-280L/（人.d）,故该镇的近期

综合生活用水定额选为230L/（人.d）,远期的选为250L/（人.d）。

根据《城市排水工程规划规范》表3.1.6城市综合生活污水排放系数为0.8-0.9。

由于该镇给水排水设施不完善、城市排水设施规划普及率低，近期综合生活污水排放系

数定为0.8,远期综合生活污水排放系数定位0.9。

1.5.4工业废水

根据《城市排水工程规划规范》3.1.4城市工业废水量宜根据城市工业用水量（平

均日)乘以城市工业废水排放系数。城市工业废水排放系数为0.70〜0.90。近期选为

0.75,远期选为0.85。

根据《城市给水工程规划规范》表2.2.5-3单位工业用地用水量指标：一类工业

用地为1.20-2.00m3/(km2・d),二类工业用地为2.00-3.50m3/(km2•d),三类工业用

地为3.00-5.00m3/(km2•d),该指标已包括了工业用地中职工生活用水及管网漏失水

量。

根据所给资料，将**镇工业用地定为三类工业用地定为三类工业用地，其单位工业

用地用水量近期的取3.50m3/(km2.d),远期的取4.50m3/(km2.d)o近期工业用地的面积

为163.93公顷，远期为397.66公顷，工业重复利用率为75%。

1.5.5设计水质

根据《室外排水设计规范》3.4.1城镇污水的设计水质应根据调查资料确定，或

参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时，可按下列标准采用：

生活污水的W.H生化需氧量可按每人每天25〜50g计算，生活污水的悬浮固体量可按

每人每天40〜65g计算,生活污水的总氮量可按每人每天5〜11g计算，生活污水的

总磷量可按每人每天0.7〜1.4g计算，工业废水的设计水质，可参照类似工业的资料采

用，其五日生化需氧量、悬浮固体量、总氮量和总磷量，可折合人口当量计算。由于设

计资料中没有充分的工业资料，故工业废水水质根据《污水综合排放标准》来确定。

表1-2进入污水处理厂参考设计污水水质

项目污水水质，mg/L

BOD5CODcrSSNH3-NTPTN

生活污水266178222304.535.6

工业废水35025025030很小30

总进水水质22131723930432

1.5.6出水水质

根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的要求，尾水排放执行

该标准中的一级A标准，处理后出水水质指标应达到:

CODCr：W50mg/L

B0D5：WlOmg/L

SS：WlOmg/L

NH3-N：W5mg/L（8mg/L,当温度低于12℃时）

TN:W15mg/L

TP：W0.5mg/L

1.6工程建设的必要性和工程内容

1.6.1工程建设的必要性

我国是一个水资源相对贫乏、时空分布又极不均匀的国家。由于我国城市化

进程的加快和国民经济的高速发展，水环境污染和水资源短缺日趋严重。为了保护水体

环境，国家已把城市污水处理列为基本建设领域重点支持的产业，并提出至2010年污

水处理率达到40%的总体要求，“七大流域”、“三大湖泊”和重点沿海城市及其近岸

海域城市、非农业人口50万以上的城市都要建设城市污水处理厂。污水的资源化、污

水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统

的健康、良性循环，从长远利益来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化

问题的优化途径。

近几年来，**镇工业发展迅速，各种工厂相继兴建，大量污水未经处理就排入水体,

致使宜兴市域河流的部分水质指标枯水季节在IV类或IV类以上，有的甚至超过V类，水

污染情况较严重。**镇域河流最终均汇入长江，直接影响到长江水质。目前，长江水受

氮、磷污染严重，富营养化程度较高，长江的整个生态环境受到严重威胁。该污水处理

厂工程的建设可对该市生活污水和部分工业废水进行处理，达标后排放，减轻该市污水

对长江的污染，有利于生态环境的恢复。因此，兴建该污水处理厂是非常必要的。

1.6.2工程内容

本工程内容是：建设该镇污水处理厂，同时完成管网铺设工程，将污水收集后送到

污水处理厂进行处理。项目建设总规模60000m3/d,一期工程规模为20000m3/d。

第二章说明书

1排水体制确定

对于一个现有的城市，要建设污水收集系统，采用的排水体制主要有两种，即合流

制与分流制。

合流制是将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道内排除。早期的合流制是将

排除的水不经处理和利用直接就近排入水体，这种排水系统对水体污染严重。近年来，

常采用的是截流式合流制排水系统，它市邻河岸设截流干管，同时设置溢流井，并设污

水厂。这种排水系统虽有很大改进，但在雨天仍有部分污水未经处理排放。

分流制是将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上独立管渠内排除的系

统。排除生活污水、城市污水或工业废水。

合理选择排水系统体制是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅

从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境

保护影响深远。同时，也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。

城市及工业企业的规划废水的系统称污水排水系统。排除雨水的系统称为雨水排水

系统。

根据环境保护要求，污水利用、水质水量的变化、地区气候及水文资料、工矿企业

的水质状况及设计地区的自然状况，本设计采用分流制排水系统，即将完整的城市污水

送入污水处理厂进行处理，雨水则就近排入受纳水体。其优点如下：

(1)环境保护方面

全部城市污水都送到污水处理厂进行处理，有效的保护了水体免受污染，而且比较

灵活，较容易适应社会发展需要。一般又能符合城市卫生的要求，式城市排水系统体制

的发展方向。

(2)从工程造价方面

由于分流制是排水系统增加了一套管线，但相对合流制管径变化小，且合流制污水

处理厂比分流制造价高，总造价相差不多。从初期投资看，分流制可分期建设，节省初

期投资，又可缩短工期，发挥工程效益快，比较适合我国国情。

(3)从维护管理方面

虽然分流制排水系统的管线较多，但管径变化小，可以保持管内的流速均匀，不致

发生沉淀。同时，流入污水厂的水质水量变化小，污水厂的运行易于控制。

2排水管网设计

2.1污水管网布置原则

(1)根据城市整体规划，结合当地实际情况布置排水管网，并进行多方案技术经

济比较。

(2)先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，按照从干管到支管的顺序

进行布置。

(3)充分利用地形，采用重力流排除雨水和污水，并使管线最短和埋深最小。

(4)协调好与其他管道,、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔

接。

(5)规划设计要考虑到管道施工、运行和维护的方便。

(6)规划设计要近远期结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。

**镇以宁徐路为分水岭，中间高，东西低，地势属丘陵地带，地面标高在

12.50m-39.00m之间；**镇域地形复杂，除洪泽湖边有部分平原外，其余为岗垄、沟谷

交错，皆为纵横向断裂几经升降运动和雨水冲刷所致，本区属秦岭断裂的东延部分，北

北东一南南西向的炎B庐断裂纵贯镇域，污水收集采用重力自流，故在布置污水管网时，

将该镇进行分区。**镇被分为四个排水区域，在各排水区域内各设一条主干管，将污水

收集到区域的最低点，由提升泵将污水送至污水处理厂，进行处理。

(2)最大埋深控制在6m左右，尽量根据地形趋势布设支管收集街坊污水入干管,

以减小管段的坡度和埋深，少建污水提升泵站，节省投资

2.2设计依据

污水管网设计所采用的设计依据如下：

(1)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)

《室外排水设计规范》对管网设计参数有如下规定：

1)设计充满度：在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值。

表2T最大设计充满度

管径D或暗渠高H(mm)最大充满度h/D或h/H

200〜3000.55

350〜4500.65

500〜9000.70

>10000.75

2)设计流速：和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度。设计污水流速增大

时，可能产生冲刷现象，甚至损坏管道；流速缓慢时，污水中所含杂质可能下沉产生淤

积。

规范规定，污水管道在设计充满度下的最小设计流速为0.6m/s。金属管道的最大

设计流速为lOm/s,非金属管道最大设计流速为5m/so

3)最小管径

在污水管道上游部分，流量很小，若管径过小极易堵塞。故在设计中常规定一个允

许最小管径。在街坊和厂区内，最小管径为200mm,街道最小管径为300mm。

4)最小设计坡度

它相当于管内流速为最小设计流速时的管道坡度；当给定设计充满度条件下，管径

越大，相应的最小设计流速时的最小设计坡度也就越小。

规范规定：管径300mm的污水管道最小设计坡度是0.003,塑料管为0.002。

(2)《室外给水设计规范》(GB50013-2006)

**镇属于一区的中小城市(小于50万人)，根据《室外给水规范》规定：中小城市

综合生活用水量定额[L/(人・d)](平均日)为170~280L/(人・d).

(3)《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)

规范规定：城市综合生活污水排放系数为0.80-0.90；城市工业废水排污系数为

0.70^0.90o

(4)《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)

规范规定，单位工业用地用水量指标如下(包括了工业用地中职工生活用水及管网

漏失水量)：

一类工业用地1.20-2.00万m3/(km2«d)

二类工业用地200-3.50万m3/(km2・d)

三类工业用地为3.00-5.00m3/(km2•d)。

2.3污水管网系统方案

2.3.1管网方案比选

根据【城市排水工程规范】规定，排水管渠的铺设有以下几个原则：

(1)排水管渠应以重力流为主，宜顺坡敷设，不设或少设排水泵站。当排水管遇

有翻越高地、穿越河流、软土地基、长距离输送污水等情况，无法采用重力流或重力流

不经济时，可采用压力流。

(2)排水干管应布置在排水区域内地势较低或便于雨、污水汇集的地带。

(3)排水管宜沿规划城市道路敷设，并与道路中心线平行。

(4)排水管道穿越河流、铁路、高速公路、地下建(构)筑物或其他障碍时，应

选择经济合理路线。

(5)截流式合流制的截流干管宜沿受纳水体岸边布置。

(6)排水管道在城市道路下的埋设位置应符合《城市工程管线综合规划规范》(GB

50289)的规定。

(7)城市排水管渠断面尺寸应根据规划期排水规划的最大秒流量，并考虑城市远

景发展的需要确定。

本设计拟有两个方案：

方案一：将**镇分成四个排水区域，四个区的污水主干管分别在东环路、经六路、

东西小街、双西路及双中路。东边的东环路主干管服务的区域为经三、经四、经五、经

六、经七路所包围的区域，东南方向双中路主干管服务的区域为经十路、双新路所包围

的区域，东西小街、双西路上的主干管服务的面积为东大街、经十路、文化路所包围的

区域，经六路上的主干管服务的是经五路、经六路、经七路、经八路、经九路所包围的

区域。四个区域的分界线是121省道、老121省道、建设路。

方案二：西南方向的东西小街开始铺设，污水主干管沿着双中路、121省道和东环

路铺设，整个**镇只设一条主干管，干管垂直于主干管布置，主干管的走向是先由西向

东再由南往北走。干管的走向是以经七路为界，北边是由西往东铺设，南边是由北向南

铺设。

两个方案中，方案一中，将排水区域划分成了四个区域，充分考虑了地面高程，管

段顺着地势减低的方向铺设，减小了管段的埋设深度，同时也给施工带来了方便，土方

量减少，管网施工投资降低。并且相对于方案二而言管网铺设比较容易，并且管段的管

径不会很大，分区以后各区要建设提升泵站，将个区域收集的污水送至污水处理厂进行

处理，建设提升泵站需要花费一定量的资源。方案二中只考虑了污水收集的集中性，没

有充分考虑**镇的地形问题，双钩镇的地形崎岖不平，变化复杂，如果采用方案二的设

计，会导致污水管段的埋设深度很大，增加了施工的难度，城区内的水也不容易排进管

网了。在方案二中，由于没有分排水区，这就意味着整个城镇的水都将排至一个管网系

统中，这会导致管网的干管系统比较复杂，随着水量的增加，后面的干管管径将越来越

大，埋深会越来越大，同时投资业越来越大，主干管的设计施工也相应增加了难度。对

于一个面积较大的镇来说，整体用一个主干管也不能够很好的适应城市的发展规划。综

合各方面考虑，方案一远优于方案二，没有方案二所面临的这些问题。故管网的设计采

用方案一。具体管网布置详见城市管网布置图。

2.3.2管网布置

根据以上的方案比选，遵循污水管道的布设原则进行污水管道设计，铺设污水收集

管网，管网布设见图“**镇污水收集管网规划图”。

污水管网共设4根主干管，干管起点埋深一般控制在2.0m（对于DN300而言）。最

大埋深控制在6.0m以内，在地形变化很大，导致管道坡度很大的管段，考虑中间设跌

水进，详细跌水井的位置见管网水力计算及管段剖面图。。

2.3.3管材选定

工程量上，塑料管在开挖量上略小于钢筋混凝土管。两种管材布置，均需污水提升

泵站。但是，塑料管在价格和施工要求上均高于钢筋混凝土管。考虑到工程的造价，以

及污水收集要求。本次规划设计，采用钢筋混凝土管材。

2.4污水管网水力计算方法

2.4.1管段的设计流量

每一设计管段的设计流量可能包括三种流量：本段流量ql,转输流量q2,集中流

量q3o

本段流量是从管段沿线街坊流来的污水量，

转输流量是从上游管段和旁侧管段流来的污水量。

集中流量是从工业企业或其它大型公共建筑物流来的污水量

2.4.2管网的水力计算方法

根据已求出的管道的设计流量，采用管材为塑料管，(非满流，n=0.009),求出各

管段的管径，坡度，流速和充满度，然后计算各管段上端，下端的水面，管底标高及其

埋深。方法如下：

①根据设计管段长度和管道坡度求降落量，H降落量=iL,将结果列入表中。

②根据管径和充满度求管段的水深，h=D(h/D),将结果列入表中。

③求设计管段上下端的管内底标高，水面标高及埋设深度。

方法如下：如管段12,

1点的管内底标高等于1点的地面标高减去1点的埋深。将结果列入表中。

2点的管内底标高等于1点的管内底标高减降落量。将结果列入表中

2点的埋设深度等于2点的地面标高减2点的管内底标高。将结果列入表中。

1点水面标高等于1点的管内底标高加水深。将结果列入表中。

④根据管段在检查井处的衔接方法，可确定下游管段的管内底标高。

管径不同，采用管顶平接；管径相同，采用水面平接。

2.5管网工程量

2.5.1污水管网

规划新建污水管道总长约49.6km,塑料管材埋深工程量详见表2-2

表2-2钢筋混凝土管埋深工程量表

管径(mm)管长(m)平均埋深(m)管径(mm)管长(m)平均埋深(m)

3000070000

4009668.192.358001278.832.00

5004158.31.8090000

6003325.881.90120000

E=18431.2m

2.5.2污水提升泵站

污水管段的埋深不能超过了6.0m,若超过则需设提升泵站，由于管网进行了分区，

每个区提升到污水厂时设提升泵房，本设计有4个分区，需设4座提升泵站，根据《室

外排水设计规范》(GB50014-2006)，第5.1.1条“排水泵站宜按远期规模设计，水泵

机组可按近期水量配置”提出的原则进行泵型选择。详见表2-3

表2-3污水提升泵站参数表

泵设计参数

泵站位置泵型泵站规模(台)

扬程

流量(L/s)

(m)

节点47139.1715.82200ZQ-371用1备

节点121283.7615.48250Z-371用1备

节点12429.079.05100ZQ-381用1备

节点122198.5321.09300TLW-500IA1用1备

2.5.3跌水井的设置

为避免地面坡度较大而导致的管段流速过大、坡度较大的问题，在地面坡度较大的

地方设置了跌水井，可减少开挖的土方量，降低工程的投资。详见表2-4

表2-4跌水井详细情况

跌水井跌水井数单个跌水井跌水高度

跌水井位置单个跌水井跌水高度跌水井位置

数量量

45-90管段61个跌水1m,56-79管段3

其他均跌水2m每个跌水1m

1个跌水0.5米，

79-78管段478-77管段3

其他跌水1m每个跌水1m

跌水2m

30-29管段1跌水1.1m28-10管段1

16-15管段1跌水1.5m21-14管段3每个跌水1m

23-22管段1跌水0.5m22-13管段3一个跌水1.5m

其他的均跌水1m

86-85管段5每个跌水1m34节点1跌水0.2m

40-39管段2每个跌水2m1-123管段4每个跌水3m

2-3管段4每个跌水2m6-3管段3每个跌水2m

节点41跌水0.5m12-11泞殷3每个跌水2m

11-10管段1跌水0.5m7-8管段41个跌水2.5m,

其他的跌水均2m

8-9管段31个跌水0.5m,9-120管段1跌水0.6m

其他的均跌水1m

35-67管段5每个跌水1m39-85管段51个跌水0.5m,

其他均跌水1m

3污水处理厂设计

3.1设计规模及处理程度的确定

3.1.1生活污水计算

根据《城市排水工程规划规范》的3.1.3规定：城市综合生活污水量宜根据城市

综合生活用水量（平均日）乘以城市综合生活污水排放系数确定。

**镇属于江苏省的一个中小城市，根据《室外排水设计规范》表4.0.3-2规定，

第一区中小城市的综合生活用水定额（平均日）为170-280L/（人.d）,故该镇的近期

综合生活用水定额选为230L/(人.d),远期的选为250L/(人.d)。

根据《城市排水工程规划规范》表3.1.6城市综合生活污水排放系数为0.8-0.9。

由于该镇给水排水设施不完善、城市排水设施规划普及率低，近期综合生活污水排放系

数定为0.8,远期综合生活污水排放系数定位0.9。

表3-1生活污水量计算

生活用水综合生活综合生活

设计人口生活污水

定额用水量污水量

(人)排放系数

L/(人.d)m3/dm3/d

近期23050000115000.89200

远期250110000275000.924750

3.1.2工业废水量计算

根据《城市排水工程规划规范》3.1.4城市工业废水量宜根据城市工业用水量(平

均日)乘以城市工业废水排放系数。城市工业废水排放系数为0.70〜0.90。近期选为

0.75,远期选为0.85。

根据《城市给水工程规划规范》表2.2.5-3单位工业用地用水量指标：一类工业

用地为1.20-2.00m3/(km2•d),二类工业用地为2.00-3.50m3/(km2•d),三类工业

用地为3.00-5.00m3/(km2•d),该指标已包括了工业用地中职工生活用水及管网漏失

水量。

根据所给资料，将**镇工业用地定为三类工业用地定为三类工业用地，其单位工业

用地用水量近期的取3.50m3/(km2d),远期的取4.50m3/(km2・d)。近期工业用地的面积

为163.93公顷，远期为397.66公顷，工业重复利用率为75%。具体见下表：

表3-2工业废水量计算

单位工业用

工业废水工业用地工业重复工业用水工业废水

地用水量

排放系数ha利用率量m3/d量m3/d

m3/(km2.d)

近期0.753.5163.930.7514343.8810757.91

远期0.854.5397.660.7544736.7538026.24

3.1.3污水厂设计规模的确定

表3-3设计规模计算

综合生活

工业废水地下水渗污水厂集总设计水

污水量

量m3/d入量系数中收集率量m3/d

m3/d

近期920010757.910.150.818361.3

远期2475038026.240.150.857754.1

3.1.4进水水质的确定

参考设计水质如表3-1所示。

表3-4进入污水处理厂参考设计污水水质

项目污水水质，mg/L

CODcrBOD5SSNH3-NTPTN

生活污水266.1177.5221.9304.535.6

工业废水35025025030很小30

总进水水质31722123930432

3.1.5污水处理程度的确定

污水处理厂对污水中的主要污染物的处理程度是确定处理工艺的基本依据，而处理

程度主要根据尾水受纳水体的功能划分及环境容量，依照国家颁布的有关排放标准来确

定。

尾水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A准。

即处理后出水水质指标应达到：

CODCr：W50mg/L

B0D5：WlOmg/L

SS：WlOmg/L

NH3-N：W5mg/L(8mg/L,当温度低于12c时)

TN:W15mg/L

TP：WO.5mg/L

800%=95.5%

COD%=84.3%

SS%=95.8%

去除率：

TN%=53.5%

TP°/0=87.5%

N%-N%=83.5%

3.2污水处理厂的工艺选择

为使污水厂的出水标准达到一级A标准，有些学者专家提出了两个方案：

第一种方案是采用先进的短流程污水处理工艺,提升生物处理系统的去碳、脱氮除

磷能力，使出水C、N、P直接达到一级A标准。例如在MBR工艺前端设置A池（含缺氧池

和厌氧池），通过混合液回流,能够达到脱氮除磷的效果,辅以化学除磷,MBR工艺出水C、

N、P能够同时达到一级A标准，因此,与传统活性污泥法比较,MBR工艺不需要后续深度

处理，出水水质直接达到一级A标准,缩短了工艺流程。

第二种方案是在传统的二级生物处理系统中强化生物脱氮,使出水N指标稳定达到

一级A标准,再在后面采用短流程深度处理技术，使出水P指标达到一级A标准,最终实

现出水C、N、P达到一级A标准。强化生物脱氮+磁分离工艺、强化生物脱氮+微絮凝

过滤工艺是针对已建污水处理厂提标改造需要提出的短流程工艺，符合第二种短流程提

标技术路线,适用于已建污水处理厂的改（扩）建。

A70工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工

艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值

一般小于100,有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅

拌。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此

脱氮除磷效果非常好,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。

本设计拟采用上述方案中的一种，且以A70同步脱氮除磷工艺为基本工艺，常见

的达污水排放一级标准的污水处理工艺有A-A2/0工艺+深度处理、倒置A2/0工艺+深度

处理、活性污泥法+膜生物反应器（MBR）。

3.2.1A-A2/0工艺

A-A2/0生物池由污泥反硝化池、厌氧池、缺氧池和好氧池4个功能区合建而成，

在污泥反硝化池、厌氧池、缺氧池设置水下搅拌器进行混合搅拌；好氧区为传统的廊道

式样，采用微孔曝气器进行曝气，并防止污泥沉淀，末端投加PAC辅助除磷。

A-A2/0生物池不同于普通的A2/0工艺的最大区别在于设置了污泥反硝化区，全部

污泥回流至此，可以利用进水中的碳源进行污泥反硝化而脱氮。由于回流的活性污泥含

水率很高，含有大量的经好氧池曝气后的硝酸盐氮，将部分进水与回流到污泥反硝化区

的污泥混合，反硝化细菌利用进水中的碳源和其它营养物质在此进行缺氧反硝化，将硝

酸盐氮转化为N2,可以大大降低进入厌氧区的硝酸盐氮浓度，减少对厌氧段释磷的影

响，还可以起到生物选择，抑制丝状菌生长的作用。

3.2.2倒置A2/0工艺

所谓倒置A2/0即把常规脱氮除磷系统的厌氧、缺氧环境倒置过来，可得到更好的

脱氮除磷效果。其特点在于：a缺氧区位于厌氧区之前，硝酸盐在这里消耗殆尽，厌氧

区ORP较低，有利于微生物形成更强的吸磷动力；b微生物厌氧释磷后直接进入生化效

率较高的好氧环境，其在厌氧条件下形成吸磷动力可以得到更充分利用；c缺氧段位于

工艺的首端，答应反硝化优先获得碳源，进一步加强了系统的脱氮能力。d由于取消了

内循环，倒置A2/0工艺在流程上更为简捷。同时，参与回流的全部污泥均经历了完整

的厌氧一好氧过程，在除磷方面具有一种“群体效应”，是十分有利的。

目前倒置A2/0工艺已广泛应用于新建城镇污水处理厂和老厂脱氮除磷工艺的改造,

但在实际运行中常因进水碳源不足和工艺控制不合理,致使出水磷含量无法达到一级A

标准。

试验结果表明，对碳源含量偏低的进水,在保证出水氮浓度达标的前提下适当降低

混合液回流比和曝气量,并采用进水分流措施可有效提高除磷效果，出水水质可满足一

级A标准的要求

3.2.3膜生物反应器(MBR)

膜生物反应器(MBR)是以酶、微生物或动、植物细胞为催化剂，进行生化反应或

生物转化，同时凭借超滤分离膜断的分离出反应产物并截留催化剂而进行连续反应的装

置。该工艺使用膜分离技术取代常规的活性污泥法中的二沉池，用膜分离技术作为处理

单元中富集生物的手段，而不是用回流污泥来增加曝气池中微生物的浓度，它用一个外

部循环的板推式膜组件来实现膜过滤。MBR对有机物的去除效果来自两个方面：一方面

是生物反应器对有机物的降解作用，MBR系统中生物降解作用增强；另一方面是膜对有

机物大分子物质的截留作用，大部分物质可以被截留在生物反应器，获得比传统活性污

泥更多的与微生物接触反应的时间，并有助于某些专性微生物的培养，提高有机物的去

除效率。

3.2.4工艺的比选

从工艺流程上来说，根据目前的实验研究看，A-A2/0工艺中遇到的最主要的问题

就是碳源不足。即使进水中的碳源足够高，经过污泥反硝化区和厌氧区之后，污水中的

碳源也已所剩无几，这会导致后面的反硝化不彻底。要进一步提高TN去除率，需补充

碳源。但由原水固有的性质，处理水量又较大，外加碳源必然会增加成本，若在设计时,

考虑缺氧池也可部分进水，反硝化菌就可直接利用进水中的碳源，将有利于TN的进一

步提高。该工艺在除磷方面尽管该系统优先保证聚磷菌对碳源的需求，也即聚磷菌在厌

氧段吸收水中的易降解有机物并合成PHB及糖原以提供过量吸收磷的能量，但还是由于

碳源不足，生物除磷效果并不理想。为了进一步降低出水TP的浓度，需要采取辅助化

学除磷的方法。而倒置A70工艺设计中主要考虑的是脱氮功能，将缺氧区调到厌氧池

之前对于脱氮是一个很大的改善，但与此同时又引起了另一个问题就是，前面的缺氧曝

气会影响后面厌氧区的除磷。如果运行中厌氧区之前采用了高曝气，那么系统得需要很

长时间才能够恢复其除磷功能。为满足一级A标准的出水水质要求,在倒置A2/0工艺的

实际运行中，需要加强对曝气量的控制和调节，在保证硝化过程和污泥沉降性能不受明

显影响的前提下，应尽可能保持稳定的低DO好氧环境，避免高曝气量对除磷过程的危

害。

为稳定除磷效果,优化脱氮除磷的碳源配置,也可将进水进行分流，部分初沉池出水

越过缺氧池直接进入厌氧池，为聚磷菌的厌氧释磷提供了充足的碳源，保证了其释磷需

要。在处理本设计的污水时，这两种工艺并不能够稳定的达到一级A标准，还需要在二

沉池后面加上一个深度处理过程。传统的活性污泥法+MBR膜池的脱氮除磷处理效果与

前面的两种工艺相比基本上差不多，使用传统的活性污泥法同样也会遇到碳源不足、除

磷不达标的问题，但是后面的MBR膜池可以进一步处理从生物池内出来的污水。在传统

活性污泥法中，由于受二沉池对污泥沉降特性要求的影响，当生物处理达到一定程度时，

要继续提高系统的去除效率很困难，往往需要延长很长的水力停留时间也只能少量提高

总的去除效率。而膜生物反应器用膜组件替代了传统的二沉池进行固液分离，由于膜的

高截留率并将浓缩污泥回流到生物反应器内，而使生物反应器内具有很高的微生物浓度

和很长的污泥停留时间，所以MBR法可以在比传统活性污泥法更短的水力停留时间内达

到更好的去除效率。通过实验证实，生物反应器对COD的去除主要由生物降解作用完成

的。一些专家在一体式膜生物反应处理生活污水的研究表明，MBR对COD的平均去除率

为97%其中生物反应器贡献为85胎其余的12%由膜分离贡献。与传统活性污泥相比，

MBR系统对于COD的去除效果的强化作用主要体现在：由于膜对污泥的截留作用，污泥

浓度得以提高，从而减少了反应器的体积，同时，由于膜的截留作用是的出水水质得到

保证。膜-生物反应器在优化生化作用的优越性有以下几点：

(1)对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中

没有悬浮物；

(2)膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的彻底分离，

设计、操作大大简化；

(3)膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓

度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，且MBR工艺略去了二沉池，大大减少占

地面积；

(4)由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减

少污泥产量，剩余污泥产量很低，污泥处理费用很低；

(5)由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化

细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物

的处理效率和促使其彻底的分解；

(6)MBR曝气池的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进

入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击

负荷的特点；

(7)较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散

性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理

的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比

的；

(8).膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便；

从经济性上说，前两种工艺所涉及的构筑物差不多，大概构筑物是：中格栅、提升

泵房、细格栅、沉砂池、生物池、二沉池、滤池、消毒池、污泥浓缩池、消化池、贮泥

池、脱水机房、污泥泵房、鼓风机房、加药间。A7O+MBR膜池与前两种工艺最大的区

别就是处理构筑物中没有二沉池和滤池，取而代之的是