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1、城镇污水处理初步方案上海班德环保设备有限公司目 录一、 前言 3二、 工程总体设计 8三、 污水处理厂工艺方案选择 10四、 污水处理厂工程设计 36五、 工程效益评价 53前 言项目基本情况项目名称：海口市第一污水处理厂扩建工程项目地点：海口市第一污水处理厂东侧设计目标本工程初步设计主要是对污水处理规模、进出水水质、污水污泥处理工艺方案、污水处理设备选择、污泥处置方案等方面进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的多方案比较和论证，在此基础上，提出推荐方案，使所选方案科学合理、技术先进且成熟、运行稳妥可靠、占地面积小、造价省、运行成本低。使工程的社会效益、环境效益和经济效益达到最佳统一。设计范
2、围及服务对象设计范围本工程设计范围为污水处理厂区内工程以及污水处理厂出水排海工程两个部分。包括污水处理厂厂区内的污水处理、污泥处理的生产设施及附属生产设施等。服务范围城市污水主要由生活污水和工业污水构成，本工程的主要服务范围是该市中心组团的生活污水和工业废水。建设内容本工程污水处理规模20万m3/d（KZ=1.3）。设计依据及基础资料1) 海口市城市总体规划（2005-2020年）2) 海南省城镇污水处理控制性规范3) 海口市中心城区污水截流并网工程初步设计4) 海口市中心区污水处理厂工程初步设计5) 海口生态市建设总体规划（20052020年）6) 海口市排放设施发展规划设想汇报7) 海口市
3、污水管网总平面布置图8) 海口市中心区污水处置工程环境影响报告书9) 海口市第一污水处理厂建设用地规划许可证10) 海口市第一污水处理厂申领海口市排放污染物许可证有关资料11) 海口市第一污水处理厂一期工程2005年运行月报12) 海口市第一污水处理厂一期工程2005年进（出）水检测数据月报13) 海口市发展和改革局关于海口市主城区污水处理工程立项的批复14) 海口市城市下水道水质检测结果（2006.1-2006.2）15) 海口市排水沟、湖水质监测结果16) 海口市第一污水处理厂扩建工程可行性研究报告17) 海口市第一污水处理厂岩土工程初勘报告18) 相关规划采用的主要规范、标准及相关法规工
4、艺序号标准规范编号标准规范名称备 注1GB50014-2006室外排水设计规范2GB50013-2006室外给水设计规范 3GB50282-1998城市给水工程规划规范4GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准5GB/T50103-2001总图制图标准6GB/T50106-2001给水排水制图标准7GBJ125-1989给水排水设计基本术语标准8GB50331-2002城市居民生活用水量标准9GB3838-2002地表水环境质量标准10GB8978-1996污水综合排放标准11CECS97：1997鼓风曝气系统设计规程12CECS149：2003城市污水生物脱氮除磷处理设计规范13
5、新版给水排水设计手册（第5册）城镇排水14新版给水排水设计手册（第11册）常用设备15新版给水排水设计手册（第12册）器材与装置建筑序号标准规范编号标准规范名称备注1GB/T50033-2001建筑采光设计标准2GB50037-1996建筑地面设计规范3GB/T50104-2001建筑制图标准4GB/T50121-2005建筑隔声评价标准5GB50345-2004屋面工程技术规范6GBJ16-1987 (2001局修)建筑设计防火规范7GB50222-95 (99年局修)建筑内部装修设计防火规范结构序号标准规范编号标准规范名称备注1.GB50003-2001砌体结构设计规范2.GB50007-
6、2002建筑地基基础设计规范3.GB50009-2001建筑结构荷载规范4.GB50010-2002混凝土结构设计规范5.GB50011-2001建筑抗震设计规范6.GB50032-2003室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范7.GB50069-2002给水排水工程构筑物设计规范8.GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范9.GB50164-1992砼质量控制标准10.GB50223-2004建筑抗震设防分类标准11.GB50332-2002给水排水工程管道结构设计规范12.CECS25：1990混凝土结构加固技术规范13.CECS28：1990钢管砼结构设计与施工规范14.CECS
7、117：2000给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程15.CECS138：2002给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程16.CECS141：2002给水排水工程埋地钢管管道结构设计规范17.JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程18.JGJ140-2004预应力混凝土结构抗震设计规程19.DL5077-1997水工建筑物荷载设计规范电气序号标准规范编号标准规范名称备注1.GB50034-2004建筑照明设计标准 2.GB50052-1995供配电系统设计规范 3.GB50053-199410kV及以下变电所设计规范 4.GB50054-1995低压配电设计规范 5.GB50055-1
8、993通用用电设备配电设计规范 6.GB50057-1994(2000版)建筑物防雷设计规范7.GB50060-19923110kV高压配电装置设计规范 8.GB50062-1997电力装置的继电保护和自动装置设计规范 9.GBJ64-1983工业与民用电力装置的过电压保护设计规范 10.GBJ65-1983工业与民用电力装置的接地设计规范 11.GB50194-1993建筑工程施工现场供用电安全规范 12.GB50260-1996电力设施抗震设计规范 13.GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范14.CECS81: 1996工业计算机监控系统抗干扰技术规范 设计原则贯彻国家和
9、地方关于环境保护的基本方针和政策，严格执行相关的法规、规范和标准。根据城市总体规划、给水规划、排水规划，结合城市给水、排水现状，合理确定工程服务范围、工程规模及总体方案等。根据进水水质、水量的特点，结合污水处理厂一期工程处理工艺，选用符合本污水处理厂特点的、成熟的、稳定可靠的、先进的污水处理及污泥处理工艺。 采用先进的节能技术，降低污水处理厂的能耗及运行成本。 采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理厂的管理水平，以保证污水处理厂运行在最佳的状态，并减少人员的配置。 结合污水处理厂一期工程，采用布置紧凑的污水处理工艺，以节省用地。用质量好、价格低、效率高的污水处理设备，以减少污水处理厂的维
10、护工作量，保证运行的稳定性。工 程 总 体 设 计工程规模本工程规模预测以海口市城市总体规划（2005年-2020年）为主，结合海南省城镇污水处理控制性规划，对海口市主城区污水量进行预测，以确定工程规模。生活污水量包括居民家庭生活产生的污水以及公共场所、机关、学校、医院、宾馆、饭店等商业服务设施及流动人口活动产生的污水量，由规划服务范围内生活用水量与污水产生系数的乘积所得。污水处理厂建设规模的确定由于海口第一污水处理厂目前的处理能力将不能满足要求，且第一污水处理厂处理程度较低，需要进行海口市第一污水处理厂的扩建工程。随着海口市中心城区污水截流并网工程和府城分区污水并网工程两个工程的陆续实施，海
11、口市污水管网将逐步完善，污水收集量将大大增大。根据污水量的预测，以及海口市第一污水处理厂扩建工程可行性研究报告及批复，结合海口市城市总体规划（2005-2020）、海南省城镇污水处理控制性规划和现状实际，据此确定中心组团第一污水处理厂的总处理污水量为50万m3/d，第一污水处理厂一期工程规模为30万m3/d，因此，本期扩建工程规模为20万m3/d。污水水质及处理程度设计进水水质污水处理厂设计进水水质的确定，通常是根据污水水质实测资料、室外排水设计规范、国内同类型城市污水处理厂进水水质及城市将来的发展等方面进行综合考虑。根据第一污水处理厂扩建工程可行性研究报告及目前第一污水处理厂进厂水质的实际监
12、测数据，以及国内已建成污水处理厂的调查，拟建第一污水处理厂扩建工程进水水质如下：BOD5 150mg/LCODcr 350mg/LSS 220mg/LTN 30mg/L氨氮 22mg/LTP 4mg/LpH 7-9设计出水水质本项目污水经过第一污水处理厂集中处理后排放入深入海湾，排放海域为二类海水环境功能区。根据可研报告及本项目的环评报告，本项目污水处理厂的出水水质应达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）表1的一级B标准。出水水质主要指标如下：BOD520mg/L CODcr60mg/L SS20mg/L pH：69 NH4-N8mg/L TP（以P计）1mg/L粪大肠
13、菌群数（个/L）104处理程度根据设计进水水质和出水水质，确定本工程处理程度见下表。污水处理程度表 水质指标类别BOD5CODcrSSNH3-NTP设计进水水质（mg/L）150350220224设计出水水质（mg/L）20602081.0去除率（%）86.782.990.963.675.0污 水 处 理 厂 工 艺 方 案 选 择工艺方案选择原则污水处理工艺的选择与污水处理厂的进出水水质、排水体制、水量、设备、用地、经济条件、管理水平等因素有关，应该具体问题具体分析。本污水处理厂工艺流程选择根据污水水质与水量、排放水体的环境容量与利用情况，结合一期工程的处理工艺、当地的实际条件，充分考虑经济
14、条件和管理水平，优先选用安全可靠、技术先进、低能耗、低运行费、低投入少占地、操作管理方便的成熟处理工艺。工艺选择原则是：贯彻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。从该市的实际情况出发，在城市总体规划的指导下，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。根据设计进水水质和出厂水水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理、确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检
15、修工作量，改善工人操作条件，本工程的设备采用国内优质产品，关键设备采用进口设备。为保护污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积。同时，充分考虑与一期工程设施的协调，使厂区环境和周围环境协调一致。厂区竖向设计力求减少厂区填、挖方量，节省污水提升费用。厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。污水处理工艺选择污水处理工艺介绍污水处理工艺需根据进厂污水水质、出厂水质要求、处理厂规模、污泥处置方案以及
16、当地气温、工程地质、环境等条件来慎重选择。各种处理工艺都有一定的适用条件，工程设计时需因地制宜，适度引进一些新技术和新设备，把污水处理厂建设成为一个现代化的工厂。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证处理厂出水水质。根据本项目污水水质的分析，本工程要求污水处理程度的特点是：对BOD5、SS、NH3-N、PO4-P去除率要求较高，分别达到86.7%、90.9%、63.6%、75%以上。 因此，对污水处理工艺的选择应根据其特点，慎重选择。本初步设计文件的污水处理工艺选择充分考虑污水量、污水水质、经济条件和管理水平，污水处理工
17、艺的选择力求做到：1工艺合理，技术先进，对水质变化的适应能力强，出水达标且稳定，污泥易于处置；2经济合理，电耗省，造价低，占地省；3易于管理，操作方便，设备可靠；4重视环境、臭气的防护，噪声的控制。下面对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。常规二级处理工艺根据我国现行室外排水设计规范，污水处理厂的处理效率见下表。污水处理厂的处理效率处理程度处理方法主 要 工 艺处理效率（%）SSBOD5一级沉淀法沉 淀40552030二级生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60906590活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70906595 从上表可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工
18、艺仅能有效地去除BOD5、COD和SS，而对氮和磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为1020%，磷的去除率约为1219%，故均达不到本工程对氮和磷去除率的要求，因此，必须采用污水脱氮除磷工艺。污水脱氮除磷工艺1.污水脱氮1. 污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中经济和常用的方法，生物脱氮工艺较多，原理是一样的；物理化学脱氮主要有折点氯化法去除氨氮、选择性离子交换法去除氨氮、空气吹脱法去除氨氮。主要的物理化学除氮方法概述如下： 折点氯化法去除氨氮折点氯化法去除氨氮是将氯气或次氯酸钠投入污水中，将污水中NH4+-N氧化成
19、N2的化学脱氮工艺。其最终化学反应式可表示为：NH4+ + 1.5HOCl 0.5N2 + 1.5H2O + 2.5H+ + 1.5Cl-氯投加量与NH4+-N重量比为7.6：1，由于污水水质的不同，投加量将大于理论计算值。此外，折点氯化法还需要消耗水中碱度，理论计算1mg/LNH4+-N消耗14.3mg/L碱度（以CaCO3计），一般需向污水中投加NaOH和石灰来补充污水碱度的不足；并且尚需对出水余氯进行脱除，以免毒害鱼贝类水生生物，余氯脱除可用还原剂二氧化硫将余氯还原成氯离子或用活性炭床过滤吸附。采用折点氯化法脱氨氮，工艺复杂，投氯量大，再加上补充碱度、余氯脱除等工艺环节，而且投氯尚会产生
20、一些新的有毒和有害物质，故从经济上、运行管理上和环境上分析均不适宜于本工程。 选择性离子交换法去除氨氮阳离子交换树脂的离子交换反应可用下式表示：nR-A+ + Bn+ Rn-Bn+ + nA-离子交换树脂对各种离子所表现的不同亲和力或选择性是离子交换的基本条件。目前在污水处理中主要采用沸石天然离子交换物质作为离子交换物质，但该法在国内尚无应用。该法存在的主要问题是进入交换柱的SS值不应大于35mg/L，以免增加水头损失，堵塞沸石床；吸附饱和后必须对沸石进行再生，以恢复其离子交换能力；无运行管理经验。因此该方法脱氮尚不宜在本工程中使用，国外也仅在小型污水厂中有使用。 空气吹脱法去除氨氮污水中的氨
21、氮大多以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）形式存在，并在水中保持如下平衡：NH4+ NH3 + H+当PH值升高时，平衡向右移动，污水中游离氨的比率增加，当PH值升高到11左右时，水中的氨氮几乎全部以NH3形式存在，若加以搅拌、曝气等物理作用可使氨气从水中向大气转移。氨吹脱包括三个工艺过程：一是提高污水PH值，将污水中NH4+转变为NH3；二是在吹脱塔中反复形成水滴；三是通过吹脱塔大量循环空气，增加气水接触，搅动水滴。该工艺方案主要存在的问题是需对污水调节PH值，投加大量石灰，药剂投加量大，另外还产生大量的污泥，增加处理难度和污泥处理量；水温20时气水比为2280m3/m3，PH值大于9.0
22、的条件下，为保证90%氨去除率，气水比应为3590m3/m3，动力费用较高；另外水力负荷为3.6m3/m2h，氨氮去除率的计算值为78.1%。而且该方法在城市污水处理中尤其是大中型污水处理厂中尚无使用先例，也缺少运行管理经验，故不推荐采用。综上所述，物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大型污水处理厂中使用，因此本工程采用生物脱氮。2.污水除磷污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷，以确保出水的磷浓度在标准以内。3.生物脱氮除磷基本原理国外从上世纪六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多
23、、运行费用高等。因此，城市污水厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程。目前，常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、氧化沟法等。 生物脱氮基本原理污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，
24、所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。 按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池，即所谓A/O系统。A/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是要有足够的污泥龄和进水的碳氮比。 生物除磷基本原理生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌在好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。影响生物除磷的因
25、素是要有厌氧条件，同时要有可快速降解的有机物，即BOD5/P比值恰当。同时，希望富含磷污泥尽快排出系统，以免污泥中的磷释放又返回到液体中。按照上述原理，要进行除磷，必须具备厌氧/好氧过程，若在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧缺氧好氧系统。根据该污水处理厂的设计进水水质和要达到的出水水质标准，本工程最合适的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提下，BOD5、COD和SS的去除都可以满足排放标准要求。污水处理工艺选择本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性实际上，生物脱氮除磷工艺对BOD5：N：P的要求是指进入曝气池的污水水质，而不是指原污水水质。因为在设
26、有初沉池的情况下，其比值会有所变化。按照我国现行规范，城市污水处理厂设初次沉淀池的停留时间宜为1.02.0h，初次沉淀池对BOD5去除率为2030%。德国排水规范（ATV A131 ）中给出了不同停留时间的沉淀池对污染物的去除率，见下表。沉淀池对污染物的去除率项 目停 留 时 间0.51.0h1.01.5h1.5hBOD516.7%25.0%33.0%COD16.7%25.0%33.0%SS42.9%50.0%57.1%N9.1%9.1%9.1%P8.0%8.0%8.0%按照上表的去除率，本工程若设初沉池，则经过初沉池沉淀之后的污水（即进入曝气池的污水）的BOD5/N和BOD5/P值见下表。初
27、沉池出水BOD5/N和BOD5/P值停 留 时 间（h）BOD5/NBOD5/P0.51.03.0527.161.01.52.7524.461.52.4721.85将上表中BOD5/N和BOD5/P值与污水厂进水的比值进行比较，可以发现，对于不同停留时间的初沉池，其出水BOD5/N和BOD5/P值均下降，初沉池停留时间越长，比值下降越多。设初沉池对脱氮除磷不利。因此，本工程不设初次沉淀池。BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。从理论上讲，BOD5/N2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N3时才能使反
28、硝化正常运行。在BOD5/N=45时，氮的去除率大于60%，磷的去除率也可达60%左右。对于生物脱氮除磷工艺，要求BOD5/TP17，且BOD5/TN4。针对本工程水质特点，进水BOD5/N=6.8，BOD5/P=37.5，因此采用生物脱氮除磷工艺去除氨氮及磷是可行的。污水生物脱氮除磷工艺选择目前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺可以分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。一按空间分割的连续流活性污泥法按空间分割的连续流活性污泥法是指各种功能在不同的空间（不同的池子）内完成。目前，较成熟的工艺有：A2/O法、氧化沟法和A
29、B法。1A2/O法A2/O法即厌氧缺氧好氧活性污泥法。A2/O工艺是通过厌氧和好氧、缺氧和好氧交替变化的环境完成除磷脱氮反应。在厌氧条件下，回流污泥中的聚磷菌受到抑制，只能释放体内的磷酸盐获取能量，以吸收污水中的可快速生化降解的溶解性有机物来维持生存，并在细胞内将有机物转化成聚羟丁酸（PHB）贮存起来。在这个过程中完成了磷的厌氧释放；在缺氧条件下，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体进行“无氧呼吸”，将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来，完成反硝化过程；而在好氧条件下，一方面聚磷菌将体内的PHB进行好氧分解，释放的能量用于细胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸盐，随剩余
30、污泥排出系统，从而实现污水的除磷，另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐；再向缺氧池回流，为脱氮作好必要的准备。 A2/O 工艺的特点是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程结合起来，在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同的反应条件，在最后的好氧段为有机物及氨氮的处理提供了共同的反应条件。这就能够用简单的流程，尽量少的构筑物，完成复杂的处理过程，给工程实施创造方便条件。本工艺在系统上是同步除磷脱氮工艺，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，运行
31、费用低。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。目前，该法在国内外使用较为广泛。 2.双威工艺双威工艺是加拿大诺曼(NORAM)公司在污水处理方面的一项专利技术-双威污水污泥处理系统，包括VT污水处理工艺和VD污泥处理工艺。它利用潜置于地下的竖向反应器对污水、污泥进行超深好氧生物处理。其主要特点是将普通深井曝气工艺中的三个分离处理区合并，使反应池体积更小、氧的利用率更高，从而降低了工程投资和运行费用。VT污水处理工艺利用潜置于地下的竖向反应器对污水进行超深水好氧生物处理。该工艺与普通深井曝气工艺相比，其主要特点是：设有3个不同功能的处理区，使
32、反应池体积更小、氧的利用率更高，从而有效地降低了工程投资和运行费用。井式生化反应器从上而下分为氧化区、混合区及深度氧化区3个部分。该反应器深一般为75110 m，直径通常为0.76 m。 VERTREATTM是一种高效率的生物反应器，可以广泛地用于高浓度工业废水和生活污水的处理，与其他深井曝气工艺相比较，其不同之处在于，VERTREATTM工艺包括3个不同的处理区。氧化区：这个区在井筒的上部，包括一个同心通风试管和供混合液体再循环带；混合区：这个区域直接位于氧化区的下部，恰好位于整个井深度为3/4的位置，上部区域高速率的生物氧化反应所需的空气注入到混合区，提供空气提升循环的运行动力；深度氧化区
33、：这部分位于井的底部。 VERTREATTM反应器可以通过普通的井钻和井凿技术来安装。反应器深度通常可达110 m，其占地面积仅相当于传统活性污泥法一个反应池的占地；其空气消耗量为传统活性污泥法的10%。井筒的直径一般可达3 m，其具体大小由待处理的污水的水质和水量来决定。 工艺运行如下：起始阶段，空气通过入流管进入混合区以产生循环。升起的气泡产生一个密度坡度，从而导致空气在氧化区内循环。 一旦这个循环建立并稳定后，空气注入点转移到混合区的下部。未处理的污水通过入流管在混合区空气注入点的同等高度进入液体循环。 压力和深度导致了高的氧气传导速率从而保证混合区内的混合溶液中具有高的溶解氧量。氧化区
34、内高的反应速率保证了有机物能在垂直循环圈的上部被生物氧化。 再循环液体沿着井筒的竖壁到达上部箱体中，在那里含有废气的气泡可以将废气释放进入大气。去掉这些微生物呼吸作用产生的气态产物对于防止这些废气重新回到系统内而影响空气动力效率是非常必要的。 混合液体中比例较小的一部分从混合区进入下部深度氧化区。这个区域内溶解氧含量极高，停留时间较长，因而有极高的BOD去除率。同时饱含的溶气也有利于后续气浮澄清池中的固液分离。 深度氧化区内的混合液体以极快的速度(2 m/s)进入气浮澄清池，这可保证砂粒和固体物质不会沉积在井的底部。 混合液体行至上表面过程中的快速减压可以产生经过充分充氧的低密度的悬浮物。再经
35、过气浮澄清池中的有效分离，可以产生结合密实的生物絮体和高质量的待消毒和排放的液体。 目前该工艺在加拿大和美国已建有3座采用该工艺的污水处理厂投入运行。3氧化沟法氧化沟工艺是五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式，因其构造简单、易于维护管理，很快得到广泛应用。到目前为止已发展成为多种形式，主要有：Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式、T型三沟式及一体化氧化沟等。传统的Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟脱氮除磷功能差，但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池，在沟体内增设缺氧区，形成改良型氧化沟，便具备生物脱氮除磷功能。Carr
36、ousel氧化沟系多沟串联系统，在沟体内存在缺氧区和好氧区，但是缺氧区要求的充足的碳源和缺氧条件不能很好地满足，因此，脱氮效果不是很好。为了提高脱氮效果，荷兰DHV公司通过研究，在沟内增加了一个预反硝化区，从而发明了Carrousel 2000型氧化沟工艺。 Carrousel 2000型氧化沟池型具有独特之处，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，通过设置预反硝化区，进水与回流污泥及一定量的混合液充分混合，进行反硝化作用，剩余部分包括好氧和缺氧区，用于硝化和内源反硝化作用同时进行，也用于磷的富集吸收。但氧化沟采用机械表面曝气，水深不宜过大，充氧动力效率低，能耗较高，占地面积较大。
37、奥贝尔(Orbal)简称同心圆式氧化沟，典型的Orbal氧化沟由三个同心渠道组成，渠道呈圆型或椭圆形。其特点是外沟容积约占总容积的50%，从外到内的三条沟的溶解氧浓度由低到高递增，称之为“0、1、2”(外沟溶解氧为零，中沟溶解氧为1mg/L，内沟溶解氧为2mg/L)工艺，由外到内形成厌氧、缺氧及好氧区域，以满足生物除磷脱氮的要求,称为生物反应池的大环境。污水及回流污泥由外沟进入,处理后出水从内沟流入二沉池。该工艺由于从内沟（好氧区）到中沟（缺氧区）之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免地会带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。D型氧化沟为双沟交替工作式氧化
38、沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成，两沟串联运行，交替地作为曝气池和沉淀池，不单独设二沉池。为了达到脱氮目的，在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE型氧化沟。该沟设有独立的二沉池和回流污泥系统，两沟交替进行硝化和反硝化。D型氧化沟的缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和沉淀，无需单独的二沉池和污泥回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差。而且，由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%，设备总数量多，利用率低。一体化氧化沟将氧化沟与二次沉淀池合建，采用侧沟式固液分离器，将好氧处理与泥
39、水分离合二为一，同时，也可将缺氧区与一体化氧化沟合建，将三个反应器合为一体，占地较省。一体化氧化沟从系统布置上无严格的厌氧区，因而除磷效果较差；同时以侧沟式固液分离器取代单独设置的二沉池，设计表面负荷较大，一般大于2 .0m3/m2h，沉淀时间较短，对水量变化的适应能力较差，较难保证出水水质；另外，受固液分离器影响，排泥浓度较低，加大了污泥处理难度和处理成本。4AB法处理工艺分高低负荷两段，A段为高负荷低供氧，可去除BOD55060%，曝气时间仅0.5h，污泥负荷在3kgBOD5/kgMLSS.d以上，容积负荷6kgBOD5/m3.d；B段为常规好氧池。这种处理方法，污水水质BOD5在2503
40、00mg/L以上才合理。而南方城市污水处理厂进水BOD5大多在200mg/L以下，用较低的曝气量（气水比为3:1）就可满足处理要求。AB法尽管具有节能的先进性，但并不适用于低浓度污水。国内某城市从国外引进此工艺，设计中假定的进水水质浓度颇高，但由于实际进水浓度低，以致造价和运行均不经济。本工程设计进水BOD5为150mg/L，采用AB法显然不太合适。二按时间分割的间歇式活性污泥法序批式活性污泥法序批式活性污泥法又称间歇式活性污泥法，近几年来，已发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。1传统SBR法序批式（Sequencing Batch
41、Reactor）法是相对常用的连续流而言的。连续流是一种空间顺序的处理方式，污水在流经不同功能的构筑物过程中逐渐净化，最终达到排放标准。SBR法则是一种时间顺序的处理方式，进水、曝气、沉淀、出水等处理过程同一周期不同时段在同一座池子中完成，但进水是连续的。设计上常需若干座池子组合成一组，轮换运转，譬如：第一池进水，第二池曝气，第三池沉淀排水，第四池备用。虽然一座池子集进水、曝气、沉淀、排水多种功能于一体，但并不能省去工序，相反每座池子的设备要适应多种功能。国内已有多处采用SBR工艺，但大多用于小规模厂站。SBR法适用于水量、水质排放不均匀的工业废水处理，可节省投资，亦可适用于水量负荷、有机负荷
42、变化悬殊的小型城镇污水处理厂。现代SBR工艺是最原始的工艺与先进的自动化控制系统组合而成的，对控制系统的维护管理有较高要求，其对城市污水处理厂并没有明显的优越性，主要有以下问题：.城市污水处理厂采用SBR工艺，需设很多个处理单元，每单元设34座池，运行、管理难度大。.虽然可以省去二沉池、污泥回流设备等，在流程上各构筑物容积之和并没有减少，但总容积利用率低，一般小于50%，故实际土建工程投资并不省。.常规的连续流处理方法只需一组池子有曝气和搅拌设备，而SBR工艺则要求每组池子都有这些曝气和搅拌设备，还要有符合沉淀池排水要求的升降堰（在SBR中称滗水器）。SBR法虽可省去污泥回流抽升，但因它是降堰
43、排水，水头损失大，对于规模较大的污水处理厂仅此一项电耗就十分可观（1万m3/d规模其电耗约多出120kWh/d）。滗水器等设备工艺要求高，价格昂贵，要求能随池内出水水位的下降而同步下降，否则不是出水带走大量活性污泥碎片，就是不能充分利用生化反应池的容积。.SBR法要求有程度较高的自动化操作，高素质的操作、维护人员，易损件的配备及大量检修、保养工作都势必给业主增加了维护、管理上的难度。.SBR法应用曝气头充氧，其能量消耗指标与连续流的普通曝气法、A/O法和A2/O法相当，并不具备明显节能优势。序批式工艺虽有其一定的先进性,也能满足本工程对出水水质的要求,但其操作管理要求高,设备投资大,在国内城市
44、污水处理厂中采用此工艺的并不多,不适合市的实际情况。因此，本工程设计不采用SBR工艺。2ICEAS法及CAST法ICEAS、CAST工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子，尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池子中完成，常用四座池子组成一组，轮流运转，间歇处理。ICEAS法虽有它的优点，可在一组池中完成脱氮、去除BOD5全过程，但每座池子都需安装曝气设备、沉淀的滗水器及控制系统，间歇排水，水头损失大，设备的闲置率较高、利用率低，设备投资大，要求自动化程度相当高。目前，国内昆明第三污水处理厂采用了ICEAS工艺，设计规模为15万m3/d，已建成投入运行。3Unitank法Unitank工艺，又称单池系统，是SBR法的另一种形式，为八十年代后期比利时的史格斯公司所开发，其专利权归比利时Wespelear Sehgers工程公司所有。由三个矩形池组成，三个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。中间池连续曝气，两侧池内间断曝气，交替作为沉淀池和曝气池。三个池交替地在缺氧、好氧和沉淀的状态下工作，通
