前 言
20世纪90年代以来，我国城市污水治理工作取得了较大进展，建成了一批城市污水处理厂，还有一部分正在建设中。随着水污染治理工作的发展，城市污水处理技术已取得了一定的进展，涌现出大量新工艺、新设备和新材料，在实际中得到了应用和推广[1]。
为了加强城市污水治理，保护水环境，中央增加了投资力度。1998年分二批下达的城市污水治理项目达117项，投资约300亿元。1999年又下达近百亿国家债券资金，支持城市污水处理厂建设。为了确保污水处理厂建设后的正常运行，国家已明确在水价中增收排污费。一年多来，全国有上百座城市污水处理厂正在建设，按照“七大流域、三大湖泊和重点沿海城市及 其近岸海域要新增城市集中式污水处理能力2000×104m3/d”和“非农业人口50万以上城市都要建设城市污水处理厂”的目标，在2000年年底前，还有上百座城市污水处理 厂正立项要求建设。我国现有668个城市中，仅有123个城市有307座不同处理等级的 城市污水处理厂，其中城市污水二级处理率10%左右，全国17000个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施。纵观世界各国，排水系统和污水处理率均有一个逐步发展和逐步完善的过程。国家提出至2000年我国污水处理率要求达到25%，2010年达到40%，这是根据国家(包括地方)财力，在各方面作出努力后争取达到的目标。
城市污水主要来源于城市居民生活中的污水、各工业企业在生产制造过程中产生的生产废水以及城市降水和部分受污染的地表水这3方面。城市居民日常生活中产生的污水包括居民家庭、宾馆饭店、机关单位、学校、商场等设施由于居民日常活动排放的污水，如洗菜、做饭、淋浴、冲厕等。这类污水的水质特点是往往含有较高的有机物，如淀粉、蛋白质、优质等，以及氮、磷等无机物，此外，还含有病原微生物和较多的悬浮物。
各工厂企业在生产制造过程中产生的废水包括生产工艺废水、循环冷却水、冲洗废水以及综合废水。由于生产行业不同，其产生的废水水质也不相同。这类废水总的来说废水排放量较大、污染物含量高、较难进行处理、对环境危害大。有的废水水质指标距离国家规定的排放标准相差得很远。由于水产的周期性，1天之中排放的废水水量变化也很大。这类废水是城市污水的重要组成部分，目前
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也得到了广泛的重视，有许多污水处理工程的应用实例，取得了一定的效果。
本课题的研究目的在于通过设计城市污水处理厂的处理工艺，比较选择哪种工艺更适合处理所要求的水质。城市污水是废水处理中最为普遍的一种，设计处理城市污水的主要内容包括：处理工艺的比较及选择、工艺流程的确定、处理工艺的设计计算、绘制总平面布置图、工艺流程图、高程图、主体构筑物的平、剖面图。
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第一章 城市污水处理厂设计概况
1.1 设计概况
城市污水一般由生活污水和工业废水组成，城市污水的水质与城市的规模、生活水平、工业企业的状况及废水处理水平、排水系统的形式及完善程度、气候环境等因素有关。
城市污水处理站一般由预处理、生化处理、污泥处理三部分组成。
城市污水处理程序包括预处理、一级处理、二级处理、深度处理及污泥处理、其中的核心部分为二级生化处理。
城市污水一级处理系统主要由格栅、筛网、沉砂池、沉淀池等组成。格栅和沉砂池也常作为城市污水的预处理系统。
城市污水常挟带大量悬浮物和漂浮物，通过一级处理系统可以拦截和沉淀体积和密度较大的污染物，以保护后续处理设施，保证处理出水效果达标。因此，是污水处理工艺前必不可少的组成部分。本设计中，采用格栅、沉砂池、初次沉淀池。
城市污水二级处理系统主要为生物处理系统，以生物处理技术为主体。城市污水二级处理系统可以大幅度去除污水中呈胶体和溶解性状态的有机污染物，BOD5去除率达85%～95%，而一级处理只能去除BOD520%～30%[2]。
目前，城市污水二级处理技术主要有活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法、生物膜法等。本设计中采用氧化沟法。
污水的深度处理包括脱氮除磷及有机物的进一步去除，常用混凝沉淀和过滤工艺，也有采用生物陶粒和生物炭工艺，而最后进行消毒处理。
污泥处理是污水处理厂的重要组成部分，主要包括浓缩、消化、脱水和干化等。
污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理要求。采用何种处理流程还要根据污水的水质、水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定。因为进水水质中各种水质指标的浓度比较低且氮磷的去除率要求不高，所以在二级处理过程中氧化沟法进行处理。不仅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，无机盐类也能被部分去除，
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而且通过厌氧或缺氧区的设置可以脱氮、除磷。
1.2 设计原则、范围与依据
1.2.1 设计原则
错误！未找到引用源。执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
错误！未找到引用源。积极稳妥地采用新技术，充分利用国内外的先进技术和设备，以提高 行业的装备和技术水平。
错误！未找到引用源。功能分区明确，生产、生活、人、物、车流向合理。 错误！未找到引用源。规划布置四优先：工艺流程先进，安全可靠优先；运行管理便利，经 济优先；环境绿化、美化优先；有利于排水事业可以持续发展优先。
1.2.2 设计范围
本设计范围为对污水处理厂厂内的污水处理构筑物、污泥处理构筑物及必要的附属建筑进行工艺及总图的初步设计，不包括收集管网及泵站部分。
1.2.3 设计依据
设计任务书以及原始数据
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002） 《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93） 《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999） 《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
1.3 工程规模以及处理水质要求
工程规模：日处理20万吨城市生活污水处理厂设计。
处理后的水质要达到国家一级B排放标准，根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）可得进出水水质情况如表1.1：
表1.1 设计污水处理厂生化处理阶段污染物去除率
单位：mg/l
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水质指标 进水水质 出水水质 去除率
BOD5 120 ?20 CODcr 240 ?60 SS 150 ?20 NH3-N 30 ?8 TP 3.5 ?1 83.3% 75.0% 86.7% 73.3% 71.4% 1.4 工艺流程的比较与选择
1.4.1 工艺流程的比较
根据《城市污水处理及污染防治技术政策》，日处理量能力在10～20万立方米的污水处理设施，可选用常规活性污泥法、氧化沟法、SBR法和AB法等成熟工艺[2]。本城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N、P故可选择三种典型的工艺流程，有三种可供选择的工艺：1）间歇式活性污泥法（SBR工艺）；2）Carrousel氧化沟工艺；3）A/A/O工艺。以下是三种工艺流程的比较： (1) SBR工艺
SBR是序批间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。其工艺流程图如图1.1。
鼓风机房原污水预处理配水井反应池污泥浓缩脱水机房出水泥饼外运处置
传统
工艺流程简图图1.1 传统SBR工艺流程图
SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括五个阶段：①进水期；②反应期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤闲置期。SBR的运行工况以间歇操作为特征。五个工序都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器中依次进行，所以省去了传统活性污泥法中的沉淀池和污泥回流设施。在处理过程中，周而复始地循环这种操作周期，以实现污水处理的目的[3]。
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