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1、目 录摘 要I关键词IABSTRACTIIKEYWORDSII1 概述11.1 项目任务书11.2 设计采用的主要标准和技术规范11.3 城镇概况及自然条件11.3.1 城镇概况11.3.2 自然条件22 城镇给排水现状和发展规划32.1 给水现状及发展规划32.1.1 给水现状32.1.2 给水规划32.2 排水现状及发展规划32.2.1 排水现状32.2.2 排水规划42.2.3 排水体制42.3 城镇受纳水体现状42.3.1 通羊河概况42.3.2 流域功能区划42.3.3 通羊河水体现状53 工程建设规模与项目构成53.1 项目服务范围53.2 污水量预测53.3 工程建设规模63.4
2、 项目构成64 污水处理厂初步设计64.1 设计进出水水质64.2 污水处理厂工艺选择74.2.1 污水处理工艺选择74.2.2 污泥处理和处置工艺选择124.3 污水处理厂主体构筑物设计134.3.1 粗格栅及进水泵房134.3.2 细格栅、沉砂池154.3.3 A2/C氧化沟184.3.4 二沉池234.3.5 污泥泵房254.3.6 消毒间及消毒池254.3.7 污水计量设备264.3.8 污泥浓缩池274.3.9 污泥脱水设备285 污水处理厂平面布置及高程布置285.1 污水处理厂平面布置285.2 污水处理厂高程布置295.2.1 污水高程计算295.2.2 污泥高程计算306 环
3、境保护 、建筑防火和职业安全防护316.1 环境保护316.2 厂区绿化316.3 建筑防火316.4 职业安全防护32参考文献32致谢34某镇河水综合治理工程初步设计摘 要氧化沟又名连续循环曝气池，是活性污泥法的一种变形。该工艺较为成熟，具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、脱氮除磷效率高、污泥易稳定、能耗少、便于自动化控制等特点，在国内应用颇为广泛。本设计采用Carrousel氧化沟工艺，经过改进，在氧化沟前面增设厌氧池与缺氧池可以实现同步脱氮除磷，称为A2/C氧化沟工艺，对氮磷具有更高的去除率。该设计近期设计水量为4万t/d，远期5.5万t/d。处理出水按污水综合排放标准（GB8979-19
4、96）一级标准排放。本设计针对水质水量确定处理工艺流程，对所需设备容积进行计算，并做出平面布置、高程布置，然后提出了可靠的环保措施。关键词A2/C氧化沟；脱氮除磷；工艺流程；污泥龄；污泥浓度Preliminary Design about Pollution Control of Tongyang River Projects of Certain Town, Tongshan CountyAbstractOxidation Ditch, also known as Continuous Loop Reactor, is a deformation of Activated Sludge Pr
5、ocess. The process is widely used in China, with good outlet-water quality, impact resistance capacity, high removal efficiency of nitrogen and phosphorus, easy-stable sludge, less energy consumption, and easy automation and control characteristics . After improvement of adding Anaerobic and Anoxic
6、tanks in front of the Oxidation ditch, it can realize Simultaneous nitrogen and phosphorus removal, also known as A2/C Oxidation Ditch process, which has higher removal efficiency of nitrogen and phosphorus. The currently designing water quantity is 40,000t/d, and in the future 55,000t/d. The outlet
7、 water of the plant meets the level one of the National Sewage Discharge Standard (GB8978-1996). The design gives a treatment process and the calculation of the volume of the needed equipment. It also gives the layout and the elevation layout. Then put forward some credible environmental protection
8、measures.KeywordsA2/C Oxidation Ditch; Removal of nitrogen and phosphorus; Treatment process; Solids retention time; Mixed liquor volatile suspended solids1 概述1.1 项目任务书某镇某河为该镇的污水受纳水体,拟建一污水处理厂处理该镇生活污水及工业污水以达到改善其河流的水质现状,污水处理厂进水水质为: CODcr=250mg/L，BOD5=120mg/L，SS=180mg/L，NH3-N=25mg/L，TP=3mg/L；处理要求：处理出水按
9、污水综合排放标准（GB8979-1996）一级标准，即：CODcr60mg/L，BOD520mg/L，SS20mg/L，NH3-N15mg/L，TP0.5mg/L。1.2 设计采用的主要标准和技术规范(1) 城市污水处理工程项目建设标准 （2001年）(2) 室外排水设计规范 （GBJ14-87）(3) 地表水环境质量标准 （GB3838-2002）(4) 污水综合排放标准 （GB8978-1996）(5) 污水排入城市下水道水质标准 （CJ18-96）(6) 城市污水处理厂污水污泥排放标准 （CJ3025-93）(7) 城镇污水厂附属建筑和设备设计标准 （CJJ31-89）(8) 工业企业设
10、计卫生标准 （TJ79）(9) 室外给水排水工程设施抗震规范 （GBJ43-82）(10) 给水排水工程结构设计规范 （GBJ69-84）(11) 混凝土结构设计规范 （GBJ1089）(12) 建筑地基基础设计规范 （GBJ7-89）(13) 水工砼结构设计规范 （SDJ20-78）(14) 工业企业采暖、通风及空气调节设计规范 （TJ19-750）(15) 地下工程防水技术规范 (GBJ108-85)(16) 机械设备安装工程施工及验收规范 （GBJ231-75）(17) 建设项目经济评价方法与参数 （第二版）(18) 城市给水工程规划规范 （GB50282-98）(19) 厂矿道路设计规
11、范 （GBJ22-87）(20) 泵站设计规范(21) 城市排水工程规划 （GB50318-2000）(22) 城市防洪工程设计规范 (GJJ50-92)(23) 防洪标准(GB50201-94)1.3 城镇概况及自然条件1.3.1 城镇概况历史悠久。县域古时为楚域，秦时为南郡，汉时属下雉县。早在新石器时代，就有古人在这块绿色宝地上繁衍生息。勤劳的通山人民用智慧和汗水创造了通山古老的文化和灿烂的历史。位于湖北省东南部，地处东经114014 114058，北纬2901929051。北偏东至大墓山主峰界咸宁市18.5公里，东北至石栏桥阳新县32公里，东偏北至燕厦河江入富水处界36公里，东至贾家源界
12、阳新县42.5公里，东南至太平山主峰界江西省武宁县41公里，南偏东至九宫山界武宁县27.5公里，南至老崖尖界武宁县28.5公里，南偏西至三界尖界崇阳县33.5公里。县域最大横跨71公里，最大纵跨60公里，总面积为2680平方公里。（其中耕地面积22.7万亩，山地面积316万亩，其它30.3万亩）西北距咸宁行署驻地温泉镇60公里，至省会武汉市161公里，共辖9镇18个乡、362个村、12个国营林场和茶场，总人口约41.3万人（其中非农业人口9.7万人）。政府位于某镇，城区东、南、北三面环山，西部开敞，多为粮田，呈带型发展。该河自西向东穿城而过，将城区分成河南、河北两部分，老城区、新城区两大片。1
13、.3.2 自然条件地形：全县地势西南方高，逐渐往东北方缓降。最高处是老崖尖，海拔1656.7米，最低处是富水河底，海拔20.13米。境内海拔500米以上及其下有山名的山计308座。南境为幕阜山脉中段，至西向东有山界尖、大老崖尖系太阳山主峰，县境北部有大幕山，主峰海拔954米，东为白茅山，虎旗山；西北为郭家岭、龙岭、界水岭、楚王山等；西部还有雨山、白洋山；富水之北有龙岩山、烽火山、鸡口山等；富水之南有白岩山；中部有六窑岭、黄鹰山、横档山等。地质：域内地层从元古界到新生界均有分布，出露齐全。依沉积特征，寒武奥陶系以杨芳林、横石、燕下一线为界，分为南北两区。南区接近于中国东南区沉积，北区可与华中西南
14、区相对比，具备从侵入岩至第四系时期的地层构造。本县位于杨子台与雪峰台交接地，褶皱，断裂较发育，时而伴有岩浆活动。从元古界到中、新生界长期的地质构造过程中，经受了多次褶皱构造活动，主要为雪峰变动、印支亚旋回的金子运动、南象变动、燕山亚旋回构造变动及喜山旋回的构造变动。域内断裂有100多条。近东西向断裂规模较大，多分布在县域东北部，北东向断裂规模次之，而数量较多，分布于县域南部。北向西断裂规模小，数量少，多分布于通山复式向斜中。地貌：县域地貌为低山丘陵区。幕阜山脉耸峙于南，大墓山横亘于北，岭谷平行。山脉之间丘陵与盆地交错分布，山脉与丘陵约占域土总面积的80。山间盆地中溪河网络，山泉棋布，大小河流从
15、南、西、北三个方向向富水汇集。气候：城处于长江中游以南，为北亚热带季风气候区,属大陆性气候。年平均气温16.3，全县气温最高的地区是通羊镇，最高气温40.5，最低气温零下13.3；气温最低的地区是九宫山，最高气温32，最低气温零下25。年霜降日数平均152天，全年平均降雨量1500mm，全年平均降雪10天左右，年平均日照时数1400小时，平均相对湿度80。年均蒸发量1363毫米，最大蒸发量1640毫米，最小蒸发量1206毫米。县域南、北部有高山屏障，出现大风次数较少，每年12次，多属雷雨风。通羊镇年均风速1.4米秒，主导风向夏季为东南风，冬季为东北风。地表水：境内地表水流入各河呈羽状分布，流域
16、10平方公里以下的数百条小溪和264处山泉，流向59条一、二、三级支流，再经4条主要河流汇于富水，形成叶状向心型水系。富水河：干流发源于三界尖北麓，流经通山，至阳新县富池口入长江。其上游流经厦铺，故名厦铺河，至通羊镇河长71公里，流域面积571平方公里，河道平均比降13.5，径流深1064毫米，流量19.53立方米秒，径流量6.06亿立方米。上游有支流8条，流域多为山区，河道弯曲，河底为沙卵石。中游为通羊镇至富水镇河段，俗称大板河，河长51公里，流域面积1486.7平方公里,流域多为低山丘陵区,河道自上而下渐趋平缓、开阔，沿途纳通山、横石、黄沙、燕厦4条主要河流。通羊河为富水支流，发源于白羊山
17、东麓，西东流向，经南林、石垄、港畈、大路、通羊等地。河长35.1公里，流域面积246平方公里，河道平均比降6.6，径流深708.2毫米，流量5.61立方米秒 ，径流量1.74亿立方米。（历史最低水位是1978年12月18日，当年最低水位为57.06米，最小流量为0.18立方米秒；历史最高水位是1994年6月26日，当年最高水位为61.70米，最大流量为860立方米秒）流域多为低山丘陵区，河道平缓、开阔，中、下游两岸田连阡陌。地下水：境内河流的水源多出于潜流，也有山泉，本县有“山多高，水多高”的俗语。域内有0.050.55立方米秒的泉110处，流量0.04立方米秒以下的泉140处。泉水四季不涸，
18、汇成水溪涧，跌宕奔泻形成瀑布，潜入岩沿即成伏流。官塘隐水的穿泉洞，是较长的伏流之一，从泉口至出水口，地表直距3公里。万家大地穿河洞长500米，枯水时可行人，王家湾有温泉，水温约70。水资源总量及水质：通山水源丰富，溪流纵横，河床陡峭，落差很大，常有山洪为患。全县水能理论蕴藏量10.46万千瓦，居鄂南各县之首。可供开发6.6万千瓦。现已开发3万千瓦，占可开发量六分之一。地下水水质：最大最复杂的富水层为古生界和中生界石灰岩岩溶水，含丰盛的溶洞水及岩溶裂缝水。岩溶水天然露头流量一般几至几十升秒，最大50100升秒。水质类型主要为重碳酸钙水和重碳酸镁水，矿化度在0.5克升以下。地震烈度：根据国家地震局
19、地震资料表明：本地区地震烈度为6 度。2 城镇给排水现状和发展规划2.1 给水现状及发展规划2.1.1 给水现状某镇现有新老水厂共两座，总的供水能力可达4.5万吨/日，现有的给水管道长度约30公里（管径600毫米至100毫米），城关区现用水普及率已达100%。老水厂为1986年10月建成通水，供水规模为1.5万吨/日。随着该镇规划发展，其供水能力已不能满足日益增长的生活和工业用水需求。为了开辟新水源，保证城镇的供水，1999年10月，新水厂建成投产，生产规模为3万吨/日，另外，镇内部分工矿企业有自备水厂。2.1.2 给水规划城关区现状供水管网基本是树枝状管网，管道走向基本沿通羊河两岸延伸。在城
20、镇末端在用水高峰期存在水量不足、水压低的状况，不能满足用水要求。规划对现有的树枝状输配网逐步完善成环状管网，克服管网末端供水状况较差的现状，实现给水管网环状网与树枝状网相结合的形式，并严禁工矿企业自备水源与城镇给水管网相连。城关区采用生活、生产和消防共用的统一供水系统，为提高供水安全性，分别采用两根DN500mm的干管向老区、新区和工业区供水。2.2 排水现状及发展规划2.2.1 排水现状该区域目前采用雨污合流排水体制，城关区现有少量雨污合流管道，现状排水设施不尽完善，存在排水管渠零散、窄浅，排水不通畅等诸多问题。城区所有居民生活污水和企业生产废水未经任何处理通过多个排口直接排放，这些排污口大
21、多未经过任何规划设计，基本呈自然形成，大多数排污口都收集了居民生活污水和工业废水以及流量较大的两岸山地泉水。2.2.2 排水规划该镇老城区建筑密度大，室内卫生设备不太完善，规划近期采用截流式合流制，沿通羊河铺设截流管道，溢水口设在截流管道与主干管交叉处，并接近自然水体，且高出平均月洪水位。充分利用原有排水设施，减少管道投资。规划在老城区设置一座污水处理厂，污水处理规划为二级处理。新区中心区和老城区污水直接输送至污水处理厂，新区工业区的污水收集后送往污水厂。规划污水收集管网按照三大排水区内连续分布的形式布设，该镇中心区污水收集干管沿主要干道敷设。其工业区受地形限制，分两条干管收集污水，后汇集于干
22、道污水干管，一并输往污水处理厂。2.2.3 排水体制某镇老城区排水采用合流制排水体制，老城区污水经过截污管道输送至拟建某镇污水处理厂；新城区排水采用分流制排水体制，新城区污水经排污干管输送与老城区截流污水一并进入到拟建某镇污水处理厂处理。2.3 城镇受纳水体现状2.3.1 通羊河概况通羊河是目前该镇生活污水和生产废水排放的唯一受纳水体，通羊河西起白羊山，最终汇入富水，干流全长35.1公里，流域面积246平方公里，河床平均坡降为6.6，多年平均流量为1.496.09立方米/秒。通羊河为暴涨暴落山溪性河流，汇流快、调节能力差，洪水季节性变化与暴雨基本一致。根据国家防洪标准（GB5020194）及城
23、市防洪工程设计规范（GJJ50-92），某镇为一般城镇，城市级别为IV等，城市防洪标准为20年一遇。通羊河在该镇城关域内流长7500米，目前防洪设施主要布置在通羊镇城区及上游和下游唐家地等处，部分河段所能达到的防洪等级仅为5年一遇，防洪能力低于防洪标准的要求，部分河段，因年久失修，基本坍塌，已不能满足城市防洪的要求。2.3.2 流域功能区划通羊河为富水支流，该镇位于通羊河末端，拟建通山通羊镇污水处理厂尾水将排向通羊河，之后汇入富水。富水是长江在我省境内25条主要支流之一，发源于崇阳、通山和江西省修水三县交界处幕阜山麓，流域界跨通山全境。富水干流全长196公里，流域面积5310平方公里。富水现状
24、功能为生活饮用水源、农灌、养殖。根据湖北省政府办公厅鄂政办发200010号文湖北省地表水环境功能区划的通知，富水通山段为生活饮用水集中式水源地二级保护区，执行GB3838-2002类标准。通羊河通羊镇段的环境功能区划正在制订，依照地表水环境质量宏观控制原则：功能区划分不得影响潜在功能的开发和下游功能的保障。通羊河通羊镇段水体作为生活饮用水集中式水源地保护区兼工农业用水，执行富水通山段同样的水环境功能区划，水体水质适用类别为GB3838-2002类标准。2.3.3 通羊河水体现状通羊河于该镇段水体水质在1995年各项污染指标均能达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）类水质标准，2001
25、年监测数据显示，部分断面多项污染物指标超过（GB3838-2002）类水质标准，表明该水体质量已经处于劣类，属于有机型污染，主要超标污染物为：高锰酸盐指数、BOD5等。3 工程建设规模与项目构成3.1 项目服务范围项目服务区域为某镇新老城区。项目服务区内现状人口8.76万人，其中非农业人口约7万人，无地农业人口3000人，流动人口约占城镇总人口20%。根据某镇总规，该镇人口按城区人口机械增长率预测，流动人口按城镇总人口20%计。城区人口机械增长情况较复杂，从近几年的统计资料看，一般在2030，参考其他同类城镇人口机械增长情况，采用25。近期2010年人口为：(7+0.3)(1+25)3(1+2
26、0%)=9.43万人远期2015年人口为：(7+0.3)(1+25)8(1+20%)=10.67万人规划该镇城镇人口逐年增长情况详见表3-1。表3-1 规划该镇城镇人口逐年增长Table 3-1 Yearly population growth planning of the town年 份人 口（万人）备 注2007(7+0.3)(1+20%)=8.760.3：规划城区内无地农业人口；20%：暂住人口占城镇人口比例；25：城区人口机械增长率。2008(7+0.3)(1+25)(1+20%)=8.982009(7+0.3)(1+25)2(1+20%)=9.202010(7+0.3)(1+25)
27、3(1+20%)=9.432011(7+0.3)(1+25)4(1+20%)=9.672012(7+0.3)(1+25)5(1+20%)=9.912013(7+0.3)(1+25)6(1+20%)=10.162014(7+0.3)(1+25)7(1+20%)=10.472015(7+0.3)(1+25)8(1+20%)=10.673.2 污水量预测预测方法：按分项综合污水量定额预测（张中和，2002）。（1）综合生活污水量预测地处鄂南咸宁地区，根据目前的生活水平现状，综合生活用水量定额取 180L/capd（cap为人的计量单位）。随着城镇发展，居民生活水平的提高，到2015年综合生活用水量也
28、存在相应增加，依据总规、室外排水设计规范（GBJ14-87），近期（2010年）综合生活用水量以200L/capd进行预测，远期（2015年）以230L/capd进行预测，根据规范规定，污水量根据给水量来确定，污水量约为给水水量的8090%，近期取80%，远期取85%。近期2010年平均日生活污水量：t/d=174.6L/s，日变化系数取1.525，则最大日设计流量为Q=150881.525=23009 t/d；远期2015年平均日生活污水量：t/d=241.4L/s，日变化系数取1.486，最大日设计流量为Q=2086030997 t/d。（2）工业污水量预测根据“十五”规划，工业将以结构调
29、整为根本措施，严格控制新污染，大力推行清洁生产，关闭产品质量低劣、浪费资源、污染严重、危害人民健康的厂矿，淘汰污染严重、规模以下的落后生产能力，以发展无污染工业为主，某镇主要发展轻型加工业和建材工业。根据某镇经济发展规划，至2010年其工业总产值将达到3.5亿，2015年工业产值预计为4.5亿，工业用水量根据工业用水定额（TJ19-87），同时参照通羊镇工业统计数据，确定万元产值耗水量500升/日标准计算，工业废水排放系数近期按0.80计，远期按0.85计：近期2010年平均日工业污水量： t/d远期2015年平均日工业污水量： t/d（3）其他水量其他水量是指不可预见的污水量，一般按上述水量
30、的10%计。（4）总污水量根据以上的统计计算和预测，可以得出该镇总污水量：近期2010年最大设计流量： t/d；取4.0万t/d；远期2015年最大设计流量：t/d； 取5.5万t/d。3.3 工程建设规模本工程规模近期规模为40000m3/d，远期规模为55000 m3/d。3.4 项目构成 本项目主要为污水处理厂。4 污水处理厂初步设计4.1 设计进出水水质污染物指标从统计学角度看有以日为周期的逐时变化、以年为周期的季节变化以及随着城市发展、人口和经济活动的发展而变化的逐年趋势，同时又具有随机性。因此污水的水质我们不直接使用某一次的实测数据作为设计水质，而是在实测数据的基础上和类似地区污水
31、的水质对比分析，得出设计污水水质。本工程最终受纳水体为富水河，根据环保“十五”规划及富水水系功能区划，富水河通羊段水体应达到地表水环境质量标准 （GB3838-2002）中的三类水质标准，因此污水处理厂排放尾水应执行国家污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准，并进行脱氮除磷处理。污水处理厂进出水水质见表4-1。表4-1 设计进出水水质一览表Table 4-1 The Demanding Water Quality and Removal Efficiency序号项目进水（mg/l）出水（mg/l）去除率（%）1CODCr25060762BOD512020833SS18020894N
32、H3-N2515405PO4-P3.00.583污水处理厂处理后的污水亦称生产尾水。本工程污水处理厂排放尾水根据十五环保规划及富水水系的功能区划的要求，应执行国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准，并进行脱氮除磷处理，经污水处理厂处理后的尾水可直接排入富水。4.2 污水处理厂工艺选择4.2.1 污水处理工艺选择4.2.1.1 概述污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视具体情况而定。根据排放要求，本工程要求的出水水质标准高，需除磷、脱氮。对BOD5、COD、SS、NH3-N、TP的去除率分别要求达到
33、83%、76%、89%、40%、83%以上。对污水处理工艺的选择应十分慎重。下面将对各种工艺方案的特点进行论述、比较，以便选择可行的方案。常规二级处理工艺以活性污泥法的处理效率最高，污水中的BOD5、COD、SS的去除率分别可达到85%、75%、85%以上。但常规二级处理工艺仅能有效的去除BOD5、COD和SS，而对氮和磷的去除有一定限度，仅从剩余污泥中排除氮和磷，去除率达不到本工程对氮和磷去除率的要求。因此必须采用污水除磷脱氮的工艺。（一）污水脱氮污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理脱氮两大类。目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中经济和常用方法；物理化学脱氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、
34、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮的方法进行了大量的研究，结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大中型污水处理厂中使用，因此，本工程仍以生物脱氮为主。（二）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。化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中去除(Metcalf and Eddy，1996)。固液分离可单独进行，也可与初沉淀污泥和二沉污泥的排入相结合。按工艺流程中化学药剂投加点的不同，化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀、同步沉
35、淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀的药剂投加点是初沉淀池前，形成的沉淀物与初沉污泥一起排除；同步沉淀的药剂投加点设在曝气池中、曝气池出水处或在二沉池的进水处，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除；后置沉淀的药剂投加点设在二沉池之后的混合池中，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离。化学除磷的药剂主要有铁盐、铝盐和石灰。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，产生能量用以吸附快速降解的有机物，并转化为PHB（聚羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入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
36、。故保证生物除磷效果稳定主要因素是：1）是否存在厌氧环境（2）该环境下要有可快速降解的有机物，即BOD5/P恰当；2）含磷污泥需能否较快排出系统等。污水中的营养物对除磷和脱碳都有至重要的影响，无论是磷的厌氧释放，还是氮的缺氧反硝化作用必须有充分的碳源作基础。由有机物水解过程中可以得到，转化1mg/L氨氮需要大约3.1mg/L的B0D5。对于生物除磷脱氮工艺，需要一定量的碳源，一般要求BOD5/NH3-N3.0, BOD5/TP30.0。由表2，BOD5/NH3-N=4.83.0，BOD5/TP=4030，满足生化除磷脱氮的生化条件，采用生化除磷脱氮工艺处理该镇城废水基本可行。根据以上分析及目前
37、进水水质和经济实力，暂不考虑化学除磷，但厂区内预留今后深度处理的位置。4.2.1.2 除磷脱氮工艺目前，用于城市污水生物处理具有一定除磷脱氮效果的污水处理工艺可分为两大类：一是按空间进行分割的连续流活性污泥法；二是按时间进行分割的间歇式活性污泥法（龙莹，2006）。1）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）内完成的活性污泥法。目前较为成熟的工艺有：A2/O法、氧化沟法和AB法（龙莹，2006）。（1）A2/O工艺A2/O法（厌氧缺氧好氧活性污泥法）在降解去除BOD的同时也能去除废水中的NH3-N和磷酸盐。生物反应池分为厌氧池（A-anae
38、robic）、缺氧池（A-anoxic）、好氧池（O-oxic）三个部分。其工艺流程如下图4-1所示。图4-1 A2/O脱氮除磷工艺Fig. 4-1 The Process of A2/O System该工艺在系统上是最简单的同步生物除磷脱氮工艺，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s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。由于该工艺厌氧、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，因此脱氮除磷效果良好（龙莹，2006）。A2/O法缺点是：工艺流程较复杂；能耗较高，处
39、理单位废水运行费用较高。（2）氧化沟法氧化沟工艺是在传统活性污泥工艺上发展的，也称为连续循环曝气池，其流态具备推流式和完全混合式的双重特点，因此耐冲击负荷能力强（龙莹，2006）。氧化沟的曝气形式主要以表曝为主，常见的曝气设备有水平轴转刷、转蝶、垂直轴叶轮表曝机等。除此之外，氧化沟工艺还具备结构简单、操作管理简便、出水水质好、处理效率稳定等特点（丁岩，2005）。因此，人们对氧化沟的评价为“可以用一般水平的运行管理，获得不一般的处理效果”，氧化沟工艺从五十年代发展至今已有多种形式。从运行方式上，可分成三大类；连续工作式、交替工作式和半交替工作式(马彬和陈峰，2008)。氧化沟技术发展较快，类型
40、多样，根据其构造成和特征，主要分为帕斯维尔氧化沟（Pasveer）；奥贝尔氧化沟（Orbal）；卡鲁塞尔氧化沟（Carrousel）；交替工作式氧化沟；一体化氧化沟（合建式氧化沟）（刘莎，2006；丁岩，2003）。各种氧化沟的形式及技术特点见表4-2（崔玉川等，2004）。 表4-2 氧化沟的特点及适用条件 Table 4-2 Characteristics of Different Oxidation Ditches and Their Using Occasions名称性能特点结构形式曝气设备适用条件帕斯维尔氧化沟1.出水水质好，脱氮效果较为明显2.构筑物简单，运行管理方便3.结构形式多
41、样，可根据地形选择合适的构筑物形状4.单座构筑物处理能力有限，流量较大时，分组太多占地面积大，增加了管理的难度单环路，有同心圆型、折流型和U型等形式，多为钢盘混凝土结构转刷式转盘，水深较深时配置潜水推进器出水水质要求高的小型污水处理厂卡鲁塞尔氧化沟1.出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高2.曝气设施单机功率大，调节性能好，并且曝气设备数量少，既可节省投资，又可使运行管理简化3.有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力4.氧化沟沟深加大，使占地面积减少，土建费用降低5.用电量较大，设备效率一般6.设备安装较为复杂，维修和更换繁琐多沟串联立式低速表曝机，每组沟渠只在一端安设一个表面曝气机大
42、中型污水处理厂，特别是用地紧张的大型污水处理厂奥贝尔氧化沟1.出水水质好，脱氮率高，同时硝化反硝化可以在未来负荷增加的情况下加以扩展2.易于适应多种进水情况和出水要求的变化容易维护3.节能，比其他任何氧化沟系统在运行时需要的动力都小4.受结构形式的限制，总图布置困难三个或多个沟道，相互连通水平轴曝气转盘（转碟），可进行多个组合出水要求高的大中型污水处理厂交替工作式氧化沟1.出水水质好2.可以不需单独设置二沉池，处理流程短，节省占地3.不需单独设置反硝化区，通过运行过程中设置停曝期进行反硝化，具有较高的氮去除率4.设备闲置率高5.自动化程度要求高，增加了运行管理难度单沟（A型）双沟（B型）和三沟
43、（T型），沟之间相互连通水平轴曝气转盘出水要求高的大中型污水处理厂一体化氧化沟1.工艺流程短，构筑物和设备少2.不设置单独二沉池，氧化沟系统占地较小3.沟内设置沉淀区，污泥自动回流，节省基建投资和运行费用4.造价低，建造快，设备事故率低，运行管理工作量少5.固液分离比一般二沉池高6.运行和启动存在一定问题7.技术尚处于研究开发阶段单沟环型沟道，分为内置式固液分离和外置式分离式水平轴曝气转盘中小型污水处理厂2） 按时间分割的间歇式活性污泥法间歇式活性污泥法又称为序批式活性污泥法，近几年来，已发展多种改良型序批式活性污泥法处理工艺，主要有：传统SBR法、ICEAS法、CAST、MSBR等。（1）传
44、统SBR法可在同构筑物中进行，在其中进水时形成厌氧（此时不曝气）、缺氧，然后停止进水，开始曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再通过撇水器出水，完成一个程序。这种方法与以空间进行分割的连续流系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门厌氧、缺氧、好氧区。总体说，这种方法，总容积利用率较低，一般小于50%，在较小污水量的情况下更适用（徐向红，2003）。（2）CAST法CAST法（Cyclic Sludge Technology）工艺是澳大利亚开发的一种循环式活性污泥法，是在传统的SBR工艺和ICEAS（Intermittent Cyclic Extended Aeration Syst
45、em）工艺（周期循环延时曝气系统）基础上发展起来的一种新技术（刘兴平和赫晓美，2003）。每组CAST系统通常由四个池子组成，每池轮流运转，分别完成进水、反应、沉淀、闲置和出水工序。在每个池子前设有一道厌氧捕获选择器，部分污泥回流至该区，每个运行周期总时间为4小时，每天运转6个周期。CAST工艺的特点：除具备SBR工艺一般特点外，兼有推流式和完全混合式活性污泥法的优点，由于存在基质浓度梯度和溶解氧浓度梯度，所以具有推流性质。因而其处理效果很好，具有抗冲击负荷的能力，适应水质的变化。4.2.1.3 工艺方案比较本工程规模不大，水量变化幅度大，对出水水质要求高，需考虑脱氮除磷，且污水处理厂又处于经济欠发达地区，为此需选用技术成熟，工艺流程简单，管理方便，抗冲击负荷能力强，运行费用低的工艺。从上述各种工艺的优缺点分析来看，采用生物法脱氮除磷处理城市污水，且结合通羊镇的实际情况，以氧化沟法和SBR法较优越，因此本工程将对改良型氧化沟工艺和SBR工艺这两个工艺方案进行全面的技术经济比较，从而推荐一个适合工程的最佳方案。在生物处理过程中，氧气的供给是一个关键。生物处理中提供足够氧量和提高供氧效率是保证正常运行和降低能耗的关键所在。随着科学技术的发展，开发了很多供氧效率较
