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1、HUBEI UNIVERSITY FOR NATIONALITIES学士学位论文A城市100000m3/d污水处理厂的初步设计院 系 化学与环境工程学院 专 业 环境科学 姓 名 吴灵进 学 号 0406314 指导老师 史永红 日 期 2010年5月摘 要本设计是A城市污水处理厂的工艺流程和施工图的初步设计。该污水处理厂总设计处理能力100000m3/d。由于进水水质较为复杂，进水中的BOD：N：P=67：11：1，污水经二级生物处理后，氮、磷将难以达到规定排放标准，必须同时进行脱氮除磷处理。根据设计要求和求新的思想，为满足在去除BOD、COD和SS的同时还必需脱氮除磷，故决定选用当代水处理
2、工艺中较流行的A/A/O工艺方案。工艺流程为：“中格栅进水泵房细格栅涡流沉砂池A/A/O生物池二次沉淀池接触消毒池”。该工艺综合了以往工艺的优点，同时该工艺具有高效，节能的特点，且耐冲击负荷高，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺，因此具有广泛的适用性。根据国内众多城市污水处理厂运行结果显示，A/A/O工艺处理出水一般可达到中华人民共和国国家标准污水综合排放标准(GB89781996)中的一级排放标准，能够确保城市周边农业用水和河流水体的要求。关键词：A/A/O工艺，城市生活污水，二次沉淀池，污泥处理，出水水质ABSTRACTThis design is a preliminary desi
3、gn of a process of A urban sewage treatment plant and its construction drawings. The total design processing capacity of sewage is 100000m3/d. Because of the complex water in which its BOD: N: P = 67:11:1, Sewage water, after second biological treatment, its nitrogen and phosphorus is difficult to a
4、chieve the prescribed discharge standards, so the nitrogen and phosphorus must be processed simultaneously. According to design requirements and the novelty of ideas, to meet in the removal of BOD, COD and SS, nitrogen and phosphorus removal is also necessary, it was decided to use modern water trea
5、tment processes of the more popular A / A / O process plan. The technological process is: Medium-sized grid The water pumpFine gridFirst sank sand leakingA/A/O biological poolRadiant flow secondary sedimentation poolDisinfectant pool of contact form. This process comprehend its previous processes, a
6、nd this process is efficient, energy-saving, and impact-resistant and its load is high, which can get good quality water, it is a kind of deep water treatment processing, thus A/A/O process has extensive applicability. According to many domestic sewage treatment plant operation results, A /A / O pro
7、cess of dealing with the water can usually reach The Peoples Republic of China national standard - Integrated Wastewater Discharge Standard (GB8978-1996) in the level of emissions standards and ensure that the city surrounding agricultural water and river water requirements.Key words: A / A / O proc
8、ess; Municipal living sewage; Secondary sedimentation pool; Sludge treatment; Quality of effluent water目 录摘 要Abstract1 总 论11.1 项目提出的背景及投资的必要性11.2 A城市环境条件的基本概括11.2.1 自然地理11.2.2 气象水文21.3 A城市污水排放现状21.3.1 A城市污水排放量21.3.2 A城市污水水质现状31.4 污水处理厂的设计任务与治理目标31.4.1 污水处理厂设计任务31.4.2 污水处理厂进出水的水质指标31.5 设计要求31.5.1 污水处
9、理厂的建设依据31.5.2 污水处理厂的建设原则42 A城市污水处理工艺流程及说明52.1 污水处理工艺方案的分析52.1.1 AB法(Adsorption Bioderadation)52.1.2 SBR法(Sequencing Batch Reactor)52.1.3 A/A/O法(Anaerobic Anoxic Oxic)62.1.4 奥贝尔(Orbal)氧化沟工艺72.2 污水处理工艺方案的确定82.2.1 A城市污水处理特点82.2.2 给出适合A城市的方案82.2.3 A城市污水处理工艺流程图92.3 污水处理流程构筑物92.3.1 格栅92.3.2 旋流沉砂池102.3.3 A
10、/A/O生物化反应池112.3.4 二次沉淀池122.3.5 消毒投氯池122.3.6 污泥浓缩池132.3.7 污泥硝化池132.3.8 污泥脱水房133 A城市污水处理工艺设计计算153.1 污水一级处理系统153.1.1 中格栅153.1.2 污水提升泵房193.1.3细栅格213.1.4旋流沉砂池243.2 污水深度二级处理263.2.1 A2/O生物化反应池263.2.2 生化反应池曝气计算283.2.3 生化反应池设备选择303.2.4 二次沉淀池323.2.5 液氯消毒池363.3 污泥处理系统363.3.1 污泥浓缩池363.3.2 污泥消化池394污水处理厂总体布置414.1
11、 总平面布置414.1.1 总平面布置原则414.1.2 总平面布置规划414.2 高程布置414.2.1 高程布置原则414.2.2 高程布置规划42结 论43参考文献44致 谢461 总 论1.1 项目提出的背景及投资的必要性据统计，我国目前共有大中小城市600余座，其中400多个城市存在资源型或水质型缺水，有110个城市属于严重缺水，大部分在我国北方及西北半干旱、干旱地区1。A城市是我国西北部重点建设城市之一，工业及生活用水以地下水源为主。近年来随着A城市工业化及城市化的迅速发展，由各类工厂以及生活排放的污水量逐渐增长，该市的水环境污染问题也日趋严重。流经市区的B河均受到较为严重的污染。
12、由2010年5月实测的数据可以得出，取自B河断面BOD5高达148mg/L,COD高达300mg/L，SS高达147mg/L,NH3N高达24.5mg/L,PO4P高达2.2mg/L2。分别高出中华人民共和国国家标准污水综合排放标准（GB89781996）中的一级排放标准的7.5倍、5倍、7.4倍、1.7倍、4.5倍3。地面水体的污染也间接的污染了市区的浅层地下水，从而危及市区28万人口的生活用水和工业用水。该市地面水污染问题在一定程度上限制了A市的工业发展和城市化的进程。按地面水使用目标和保护目标，该市的发展将受到用水的制约。为实现该市走可持续发展的道路，实现环境与经济的同步发展，实现A市及
13、区域河流水质达到国家规定的相关目标，该市建立A城市污水处理厂4。1.2 A城市环境条件的基本概括51.2.1 自然地理(1) 地理位置A市地处中华人民共和国的中西结合部，地跨东经10823121103808，北纬290710312413，位于湖北省西南部，东西宽为220公里，南北长为260公里。全市管辖总面积 2.4 万平方公里，总人口380万，市区面积3995平方千米。 (2) 地形地貌A市地处我国阶梯状地形的第二阶梯东缘，云贵高原东延武陵山余脉与大巴山之间，平均海拔高度1000米左右，海拔1200米以上的地区占总面积的29.4%，海拔800l200米的地区占总面积的43.6%，海拔800米
14、以下的地区占总面积的27%境内地形复杂，具有多种特殊类型的地貌，大河、小溪呈树枝状展布，整个地势呈西北、东北部高，中部相对较低的状态，地貌基本特征是：阶梯状地貌发育。因受新构造运动间歇活动的影响，大面积隆起成山，局部断陷、沉积形成多级夷面与山问河谷断陷盆地。1.2.2 气象水文(1) 气象气候A市区海拔8001200米的，属于温和湿润的中山气候，该气候的显著特征是冬长夏短，春迟秋早。年平均气温为1214，最冷月平均气温在12.8，大于10的活动积温为36004300，年降水量l200l400毫米左右，相对湿度平均值为82%83%左右。日照时数年平均值为11601600小时，日照百分率26%37
15、%之间。从季节的分布看，冬季日照时数最少，每月几乎都低于100小时，春季每月接近100小时，夏季日照时数较丰富，各月日照在120230小时，是冬季的23倍，人秋后日照逐渐下降，仅9月和l0月仍保持在100小时以上。(2) 水文及水质地质B河与长江平行，曲折东流，河长423千米，总落差1430米。按河谷地形及河道特性，划分为上游、中游、下游三个区段。上游段长约153千米，属高山河型，总落差1070米，占干流总落差的75%，平均比降6.5，一般枯水面宽约5070米，集水面积约3700平方千米。中游段长约160千米，总落差约280米，平均比降为1.8，在中游段河道大部分流经深山峡谷， 两岸陡坡可以达
16、到6080，属山地河型。河床一般为岩石，覆盖层多为卵石，枯水期河宽一般为1060米，水深平均为1.5米左右，集水面积约9800平方千米。下游段，长约110千米，属半山地河型，总落差约80米，河床平均比降0.73，集水面积3500平方千米。1.3 A城市污水排放现状1.3.1 A城市污水排放量(1) 生活污水量现状该市市区用水人口数约为28万人，生活用水量标准现状值为250L/(人d)，生活用水排放系数为0.8，则日总排放生活污水量为Q1=0.8280.25=5.6(万m3/d)。(2) 工业废水水量现状据该市市区近35个主要企业的工业用水量及排放工业废水量调查统计，总工业废水年排放量约为157
17、0万m3，则日总排放污水量为Q2=1570365=4.3(万m3/d)。(3) 城市混合污水水量现状该市污水日排放总量为= Q1+ Q2=5.6+4.310(万m3/d)。1.3.2 A城市污水水质现状该市区的污水将近完全的直接排放入B河流。从B河流勘测取得水样分析得出，B河断面污水水质现状如表1.1表1.1 B河道混合污水水质现状表BOD5（mg/L）COD（mg/L）SS（mg/L）NH3N（mg/L）PO4P（mg/L）B河污水水质14830014724.52.21.4 污水处理厂的设计任务与治理目标1.4.1 污水处理厂设计任务根据A城市污水排放量现状，污水日排放量为9.9万m3/d，
18、因综合考虑到A城市正处于发展阶段及其相关经济制约问题，最终将A城市污水处理厂的规模确定为10万m3/d，且一次性建设完成。该项工程设计的内容包括如下：(1) 细化污水处理工艺流程(2) 选定污水处理设备参数(3) 给出污水处理工艺相关计算(4) 绘制复合规范的工程设计图(5) 编制设计说明书1.4.2 污水处理厂进出水的水质指标该污水处理厂处理目标是B河河水在流出该市时达到中华人民共和国国家标准污水综合排放标准（GB89781996）中的一级排放标准。污水处理厂进、出水水质如表1.2表1.2 污水处理厂进出水水质表BOD5CODSSNH3NPO4P进水水质（mg/L）出水水质（mg/L）去除率
19、 （%）1482086.530060801472086.424.51538.82.20.577.31.5 设计要求1.5.1 污水处理厂的建设依据6(1) 中华人民共和国环境保护法；(2) 中华人民共和国国家标准污水综合排放标准(GB89781996)；(3) 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)(4) 室外排水设计规范(GBJ1487)；(5) 给水排水制图标准(GB/T501062001)；(6) 总图制图标准(GB/T501032001)；(7) 建筑制图标准(GB/T501042001)；(8) 建筑结构制图标准(GB/T501052001)；1.5.2 污水处理厂的
20、建设原则7(1) 污水处理厂的整个设计过程应严格执行国家有关环境保护的各项法律和法规。(2) 污水处理厂的设计应符合适用的要求。首先，必须确保污水厂处理后污水达到规定的排放标准。然后，考虑现实的经济和技术条件，以及当地的具体施工条件，在可能的基础上，选择处理工艺流程，构筑物形式，主要设备设计标准和数据等。(3) 污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠，设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件，如水质水量资料、同类工程在资料。按照工程处理要求，全面的分析各种因素，选择好各个设计数据，保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用既要积极又要慎重。(4) 污水处理厂的设计应当力求技术合理
21、，在达到治理要求的前提下，应优先选择基于投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺。(5) 污水处理厂设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后，总体布置、单体设计及消毒药剂选用等尽可能采取合理措施，以降低工程造价和运行管理费用。(6) 污水处理厂在经济条件允许的条件下，用注重流程布局合理，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。2 A城市污水处理工艺流程及说明2.1 污水处理工艺方案的分析2.1.1 AB法（Adsorption Bioderadation）该法由德国Bohuke教授开发。AB(Adsorption Bioderadation)工艺是吸附生物降解工艺的简称，是在常规
22、活性污泥法和两段活性污泥法的基础上发展起来的工艺。目前已普遍用于欧洲。我国已成功的用于泰安、深圳、新疆等污水处理厂。典型的AB工艺可以看成是一种改进的二级生物处理技术。典型AB工艺流程如图2.18图2.1 AB工艺典型流程图AB工艺中的A段为高负荷的生物吸附段，通常污泥负荷2kgBOD/(kgMLSSd),利用活性污泥的吸附、絮凝能力将污泥中的有机物吸附于活性污泥上，进而将其部分降解，产生的污泥在后置的A段沉淀池中被分离后排出。A段中以常规活性污泥法的30%需氧量的低能耗除去50%60%有机物。B段为低负荷段，污泥负荷量通常为0.150.3（kgMLSSd）运行，以保证较高的处理效率，BOD去
23、除效率达90%98%，A段可根据污水水质，采用好样或缺氧运行方式。AB法尽管有节能、不需设初沉池、能降解有机废水等优点，但不适合低浓度水质，且AB法不能较好适用于脱氮除磷9。2.1.2 SBR法（Sequencing Batch Reactor）SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予以推广，大都处于研究阶段。SBR即序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的一种改良的活性污泥法,其主要特征是运行上的有序和间歇操作10。SBR是一种应用范围较广的新型工艺，随着工程应用发展的需要，不断开发出一些新的形式。SBR反应池集均化、初沉、生物降解、沉淀等功能于一体，它的操作模式由进水
24、、反应、沉淀、出水和待机等五个基本过程组成，常有四个或三个池子构成一组，轮流运作，一池一池的间歇运行，故又称序批式活性污泥法11。比较典型的SBR法工艺流程如图2.2图2.2 SBR工艺典型流程图这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需要二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的12。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失打，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于城市污水处理厂。2.1.3 A/A/O
25、法（Anaerobic Anoxic Oxic）A2/O工艺是Anaerobic/Anocic/Oxicde简称，是生物同步除磷脱氮工艺。由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺，现已成功的应用于浙江重镇污水处理厂、通州市污水处理厂、昆明市第五污水处理厂、杭州市七格污水处理厂。在A2/O工艺中，由于不同的环境，不同功能的微生物菌群的有机配合，使其不仅能去除有机物，还能去除污水中的氮和磷。在厌氧，兼氧条件下，兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为低分子中间产物，再在好氧条件下为好氧菌生物氧化，特别是部分不可生物降解的有机物在厌氧、兼氧条件下能被开
26、环、断链，提高去除率13。其典型的工艺流程如图2.3图2.3 A/A/O同步脱氮除磷工艺流程图生物脱氮过程是污水中各种形态的氮转化为氮气，从水中逸出的过程。污水在好氧池进行有机氮的氨化和氨氮的硝化等反应，然后在厌氧池、兼性池硝基氮还原成氮气，从水中逸出，从而达到除氮的目的。同时，好氧池中的微生物可以在他们的细胞内大量吸收、积贮超过细胞合成所需要的磷，然后在厌氧池将积贮的磷酸盐释放出来。通过对微生物的这种过剩摄取和释放磷的控制，排出系统中的剩余污泥，达到除磷的目的。该工艺具有以下显著的优点14：工艺稳定，设计参数成熟；有机物去除效率高，出水水质好；良好的脱氮除磷效果；污泥沉降性能好，污泥中含磷量
27、高，一般2.5%；反硝化池不需要外加碳源，还可以减轻后续好氧池的有机负荷，降低了运行费用，优于其他工艺。2.1.4 奥贝尔（Orbal）氧化沟工艺奥贝尔氧化沟工艺是以活性污泥法为基础的一种污水处理工艺，它由三个环形沟渠组成，使用一种带方向控制的曝气和搅拌装置，向污水和混合液中充氧，同时也向混合液传递水平速度，使混合液在氧化沟内流动。它既具有完全混合式，又具有推流式的特征，氧化沟的曝气点装置按点交替分布，因而在沟内形成好氧和兼氧交替出现的状态，这种环境可以发挥各内微生物的特性，可进行碳源代谢、硝化、反硝化生物脱氮、除磷等生物化学过程。其典型的工艺流程如图2.4图2.4 奥贝尔氧化沟工艺流程图由以
28、上工艺流程可以看出奥贝尔氧化沟有三个同心沟组成，第一沟的池容量为总池容的50%55%，第二沟的池容为总池容的30%35%，第三沟的池容为总池容的10%15%15。由于曝气装置设置的特点，三个沟的溶解氧浓度呈012的梯度分布。第一沟的溶解氧的浓度为00.5mg/L,第二沟的溶解氧的浓度为0.51.5mg/L,第三沟的溶解氧浓度22.5mg/L。这样人为造成有氧和无氧的环境，达到有机物的生物降解及脱氮除磷的目的。奥贝尔氧化沟系统012的溶解氧浓度分布为脱氮提供了一个很好的的环境。在第一沟内存在曝气区与缺氧区，可同时进行硝化和反硝化。在曝气转碟的一定范围内曝气，其溶解氧浓度0.5mg/L,除此以外的
29、为缺氧区。在曝气区污水中的有机氮化合物在在微生物的作用下，发生氨化和硝化反应，在缺氧区发生反硝化反应进行氮的脱除。加之污水从第一沟进入的，为反硝化反应提够了充足的碳源。同时，在好氧环境中，某些微生物在污水中吸收超过起生长所需要的磷，并以聚磷酸盐的形式贮存起来。在厌氧环境含磷化合物成溶解性磷，聚磷菌释放出贮存的磷酸盐。通过对微生物的这种过量摄取和释放的控制，排出系统中富磷的活性污泥而达到生物除磷的目的。该工艺具有以下的显著优点16：处理效果好，运行稳定；奥贝尔氧化沟溶解氧浓度值梯度变化可大大降低系统能耗，且脱氮除磷效果好；耐水量的冲击负荷高；丝状菌被抑制，污泥沉降性能好；操作管理简单方便。2.2
30、 污水处理工艺方案的确定2.2.1 A城市污水处理特点结合前面污水的进水水质特点，经过分析可以得出A城市污水处理具有以下的显著特点：(1) 污水以有机物污染为主，BOD5/COD=0.5，可生化性能好，重金属及其他难降解的有毒有害物质一般不超标；(2) 污水主要指标污染物BOD5，COD，SS值与国内同等城市污水排放平均值相接近；(3) 污水厂进厂原水设计水质指标BOD5/TP=67.2，BOD5/TN=4.2；(4) 污泥中含磷量高，在2%以上。2.2.2 给出适合A城市的方案征对以上特点，以及出水水质要求，现有城市污水处理的特点，拟采用生化处理最为经济。经综合比较，污水处理工艺选用了具有同
31、步脱氮除磷功能的二级生物处理系统，A/A/O生物处理系统。该生物处理系统在同时脱氮除磷的工艺中，工艺流程较为简单，总的水力停留时间少与同类的其他工艺。在厌氧缺氧好氧交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，SVI值一般少于100，污泥沉降性好。同时，该生物处理系统要求进入生物池的原水含有一定量的碳源，通常要求BOD5/TP20，BOD5/TN4.0，由以上的污水特点知，选用A/A/O生物处理系统满足生物除磷对碳源的要求，基本满足生物脱氮对碳源的要求。若在上述污水处理工艺流程中设置初次沉淀池，假设BOD5经初次沉淀池的去除率为25%，则进入生物池的BOD5/TN=3.14.0，不能满足生物脱氮对碳源的
32、要求，故本处理系统不设初次沉淀池，这样既可以保持生物池较高的碳含量，以利于脱氮除磷，又可以减少工程投资、降低水处理费用17。2.2.3 A城市污水处理工艺流程图经过以上对A城市污水的水质情况综合分析，以及比较各个污水处理工艺流程，给出A城市污水处理工艺流程图，具体工艺流程图见图2.5图2.5 A城市污水处理工艺流程图2.3 污水处理流程构筑物2.3.1 格栅格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，斜置或垂直安装在污水渠道、泵房、集水井的进口处或污水处理厂的前端，多用于废水预处理工程，以截留废水中的较大的悬浮物与漂浮物18。因为A城市排入污水处理厂的污水含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，所以在处理污
33、水之前设置栅格，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、空口和损坏辅助设施。格栅可以根据栅格条的净间隙不同分为粗格栅、中格栅以及细格栅，用以分别截留不同粒径的杂物。(1) 粗栅格 栅条间距为10050mm，是设于泵前的第一道栅格，以拦截粗大的的漂浮物，使水泵不受损害。(2) 中栅格 中栅格的间距为5010，用于垃圾较少的合流制或分流制系统的水泵前，以拦截中等大小的漂浮物，保护水泵不受到损害。(3) 细格栅 细格栅的间距为103mm，在处理来水中存在大量的小型漂浮物，极易通过上述两种格栅到处理构筑物里，并漂浮在水面，从而影响到曝气系统的正常运行，因此，细格栅的存在进一步拦截细
34、小的漂浮物。格栅的的栅条间距与截留污物的关系如表2.1表2.1 格栅的栅条间距与截留污物栅条间距/mm截留污染物/L/(人d)格栅可安装的水泵型号20407090462.70.80.521/4PWA4/PWA6PWA8PWA同时，格栅也可以根据栅渣量的大小，选择不同的清渣方式，可采用人工清渣或机械清渣。本设计采用中格栅和细格栅进行隔渣，分别设置在污水泵房前后，以去除不同大小的废渣，由于栅渣量较大，采用机械清渣方式。2.3.2 旋流沉砂池污水中含有一定的无机物，当其进入处理构筑物后，可能会在流速缓慢的地方沉下来，也会随污泥进入到污泥处理系统，并破坏管道和处理设施，为此设沉砂池。沉砂池的功能主要是
35、去除水中的砂粒、煤渣等相对密度较大的无机颗粒杂质，通常这些颗粒杂质的相对密度为2.1左右19。同时，沉砂池也去除少量较大、较重的有机杂质，如骨屑、种子等。沉砂池一般设在泵站、沉淀池之前，这样可以防止对水泵和污泥处置设备的磨损，还可以使沉淀池中的污泥具有良好的流动性。常用的沉砂池有平流沉砂池、竖流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。在上述4种沉砂池中，平流式沉砂池应用最为广泛，它具有构造简单、处理效果好的优点。竖流沉砂池应用较少，因污水由中心管进入池后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。曝气沉砂池在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒速环流。曝气沉砂
36、池可通过调节曝气量，控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定，受流量变化的影响较小，其应用亦较多，但该池对污水有预曝气作用，在原水有脱氮除磷等处理要求时，应慎重采用该池型。涡流沉砂池是利用水力涡流，使泥砂和有机物分开，以达到出砂目的，该池型具有基建、运行费用低和除砂效果好等优点20。由于本污水处理厂处理污水有脱氮、除磷的要求，设计采用旋流式沉砂池，采用气提排砂，在排砂之前有一洗气过程，使得排出的砂含有机物较少，以利于后续的生物处理及泥砂的处置。2.3.3 A/A/O生物化反应池A/A/O生物化反应池的设计是整个设计工艺中的核心部分，该部分的设计也是深度二级处理的最重要的部分。该部分的工艺设计如图2
37、.621图2.6 A/A/O生物化反应池在上述工艺流程中，厌氧池中原污水及同步进入的混合液回流的含磷污泥的注入，本段主要功能是释放磷，使污水中的磷的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD浓度下降。此外，因细胞的合成而被去除一部分，使污水中的浓度下降，但的含量没有什么变化。在缺氧池中，反硝化细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和还原为释放至空气中。因此的浓度下降，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，使浓度显著下降，但随着硝化过程使浓度增加。磷随着聚磷菌的过量摄取，也比较快的速度下降。2.3.4
38、二次沉淀池二次沉淀池在污水二级处理中，在生物反应池构筑物的后面。在活性污泥工艺中，用于沉淀分离活性污泥并提供污泥回流。二次沉淀池也是整个活性污泥法系统中非常重要的一个组成部分，整个系统的处理效能与二次沉淀池的设计和运行是否良好密切相关。一般情况下二次沉淀池的构造如下：(1) 二次沉淀池中普遍地存在着四个区：清水区、絮凝区、成层沉降区、压缩区22。一般存在着两个界面：泥水界面和压缩界面。(2) 混合液进入二沉池以后，立即被池水稀释，固体浓度大大降低，并形成一个絮凝区。絮凝区上部是清水区，清水区与絮凝区之间有一泥水界面。(3) 絮凝区后是一个成层沉降区，在此区内，固体浓度基本不变，沉速也基本不变。
39、絮凝区中絮凝情况的优劣，直接影响成层沉降区中泥花的形态、大小和沉速。(4) 靠近池底处形成污泥压缩区。压缩区与成层沉降区之间存在一明显界面，固体浓度发生突变。运行正常的、沉降性能良好的活性污泥，在污泥压缩区的积存量是很少的。排出二沉池的底流浓度主要决定于污泥性质和污泥在泥斗中的积存时间。同时，二次沉淀池在功能上要同时满足以下两个方面的要求：(1) 澄清 使污水中的固体物质和液体物质完全分离开；(2) 污泥浓缩 使回流污泥的含水率降低，回流污泥的体积减少。基于以上各个方面的分析，为了使二次沉淀池能运行良好且管理方便，A城市污水处理厂的二次沉淀池才用辐流式沉淀池。2.3.5 消毒投氯池深度处理技术
40、主要去除水中的有机物、氮、磷，以减少排出水流的需氧量，有效地防止了水体的富营养化，可以去除一部分的病原体和引起传染病的微生物，但为保证公共为生安全，保证人类的健康，需要对处理水采取消毒措施，而终水回用必须符合回用水细菌数量的标准，消毒更加重要23。消毒剂通过破坏细胞壁、改变细胞的渗透性、改变原生质的胶体特性、抑制酶的活性而达到消毒的效果。氯消毒的目的使致病微生物失去活性。用氯对饮用水消毒是最早使用的消毒方式，由于其具有价格便宜、容易使用、杀灭细菌能力强及在水中持续时间较长等有点，目前仍是最常用的方法。氯化法消毒所需要的加氯量，应满足两个方面的要求：(1) 在规定的反应时间内，应达到指定的消毒指
41、标；(2) 出水要保持一定的余氯量，使那些在反应过程中受到抑制而未杀死的致病菌不能复活24。由于投氯消毒具有易控制、操作简便、价格便宜等优点，因此，A城市污水处理厂消毒池采用投氯消毒。2.3.6 污泥浓缩池污泥是少量固体与大量水份的集合体，在进行最终处理以前，必须首先脱除污泥中的大量水份。脱除水份是污泥处理的首要环节。浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程的含水污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。A城市污水处理厂针对污泥处理量大、节省运行成本，采用了重力浓缩方法，该法
42、具有以下优点：(1) 贮存污泥能力高；(2) 操作要求不高；(3) 运行费用少，尤其是电耗2.3.7 污泥硝化池污泥的消化处理是污泥稳定化的有效方法，即污泥中的有机物在无氧条件下，被细菌降解为以甲烷为主的污泥气和稳定的污泥。污泥消化池用来处理从污水里沉淀下来的污泥，产出沼气和无污染的泥饼。污泥经厌氧消化可以使有机物消化分解，污泥不再腐败；同时通过中温消化，大部分病原菌、蛔虫卵被杀灭并作为有机物被分解。由此，污泥达到稳定、无害，所产生的生物能沼气还可加以利用。正规的消化池大多采用圆柱形密闭池，其形状为锥底、拱顶。少数也有采用多边形的池子。圆形消化池直径一般在635米，直墙高度约为直径之半,池顶可
43、为固定盖或浮盖。池身大多用钢筋混凝土结构，小型池也可用钢结构。浮盖一般为钢制，可随池内液位高低而升降,以免池内空间出现真空。 综合考虑用地面积，A城市污水处理厂的设计采用圆柱形密闭池。2.3.8 污泥脱水房将流态的原生、浓缩或消化污泥脱除水分，转化为半固态或固态泥块的一种污泥处理方法。经过脱水后，污泥含水率可降低到55%80%，污泥的进一步脱水则称污泥干化，干化污泥的含水率低于10%25。污泥脱水的方法，主要有自然干化法、机械脱水法和造粒法。自然干化法和机械脱水法适用于污水污泥，造粒法适用于混凝沉淀的污泥。A城市污水处理厂采用机械脱水法中的滚压带式压滤污泥脱水技术，工艺具有连续操作、自动控制、
44、附属设备较少、操作管理简单、投资费用低等特点，而且技术较为成熟。经压滤后脱水泥饼含水率为60%，大大降低污泥外运处理费用。3 A城市污水处理工艺设计计算3.1 污水一级处理系统3.1.1 中格栅(1) 设计说明由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中栅格，格栅栅条间隙拟定为d=25.00mm。设栅前水深=1.2m，过栅流速v=0.9m/s，格栅安装角。(2) 格栅计算a、最大设计流量：每日污水量流量 100000/24/3600=1.16=1160L/s，根据下表3.1 城市污水总变化系数污水平均日流量（L/s）51540701002005001000150
45、0总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.31.2所以=1.3。由最大设计流量= 可得最大设计设计流量=1.161.3=1.5。b、栅条的间隙数，n： (3.1)式中 最大设计流量，； 格栅倾角，； d栅条间隙，m； 栅前水深，m； v过栅流速，m/s； n栅条间隙数，个。根据综合情况考虑，格栅设两组，并按同时工作设计，则； =24 (个)c、栅槽宽度，B：单个栅槽的宽度= (3.2)式中 s栅条宽度，m； n栅条间隙数，个； d栅条间隙，m； c超出栅格宽度； 单个格栅宽，m。设栅条宽度为s=0.01m，栅槽的宽度常比安装的格栅宽0.20.3m，取c=0.2m。所以理论计算单个栅格宽度=1.03m在实际施工过程中取单个格栅宽为1.5m，且两格栅间隔墙取0.6m。所以栅槽的总宽度
