1. 设计说明书 1.1 设计概况
本设计为平凉市城市污水回用处理工程设计，污水厂位于平凉市市郊，设计占地51912米2，东西方向长252米，南北方向宽206米。市郊河流最高洪水位1509.00m,厂区地面高于河流最高洪水位。要求经过处理的水用于绿化，二沉池剩余污泥经浓缩处理后部分用泵输送至处理厂南面的苗圃作为肥料用，剩余污泥送至市郊添埋。
厂区地面稍有坡度，平均的坡度为0.5‰，地面平整，海拔高度为1515.20米左右，属黄土土质，土质盐碱，全年月平均最高气温21度，最低-5.1度，绝对最高温度34.9度，最低-19.4度。冻土深度为1.0米，全年平均降水量584毫米。夏季主导风向为西南风。厂区土壤承载能力2.5kg/平方厘米。 市区排水干管状况如下：
管径D800(mm),充满度h/D=0.5,管底标高在地面以下3米。
当地土壤资料：垦殖土﹤0.5；砂土0.5～1.5；中砂1.5～3；粗砂﹥3。 其他情况：
当地建材供应充足，100KV高压线，电价0.6元/度，自来水2.5元/立方米，液氯由当地供应。
1.2 设计内容
该市已建设成完备的各种市政设施。污水水质按一般的生活污水性质考虑。 本工程处理水量：近 期：3000031.48=44400m3/d，
远 期：6000031.48=88800m3/d。
处理进出水水质：
生活污水与工业废水混合后其水质平均值为：BOD5=250mg/L，SS=300mg/L，CODcr=360mg/L，TP=7mg/L，NH3-N=49mg/L TN=70mg/L，要求经过处理后水质达到绿化用水标准（BOD5≤10mg/L，SS≤10mg/L，CODcr≤20mg/L，TP≤0.5mg/L，NH3-N≤10mg/L，TN≤15 mg/L）。
设计要求按近期一期4.44万吨/天建设完成，污水厂主要处理构筑物拟分为二组，每组处理规模为2.22万吨/天。在满足近期处理水量要求的前提下，要留有空地以备后期扩建之用。
污水厂的建设要求：
首先，从经济角度，污水厂要求造价最低，并且运行成本不能太高。
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其次，从技术角度，处理后出水水质要达标，（达到设计要求）。
最后，从环境角度，污水厂的建设，不能对市区环境造成不良影响，要于城市规划紧密联系起来。
1.3 处理工艺方案比选
1.3.1 提出拟选工艺流程
（1）传统活性污泥法
传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。工艺流程见图1：
原水 格栅 泵房 沉砂池 初沉池 排放 消毒 二沉池 曝气池 污泥回流 图1 传统活性污泥法工艺流程
（2）氧化沟
又称循环混合式活性污泥法。一般采用延时曝气，同时具有去除BOD5 和脱氮的功能，它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BOD5 和SS均为95%以上，总氮为70%～80%。氧化沟具有工艺流程短，处理效率高。出水水质稳定，运行管理简单等优点。但占地面积过大。在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间。污水在沟内的流速v 平均为0.4m/s,氧化沟总长为L，当L 为100～500m 时，污水完成一个循环所需时间约为4～20min，如水力停留时间定为24h,则在整个停留时间要做72～360 次循环。可以认为在氧化沟内混合液的水只是几近一致的，从这个意义来说，氧化沟内的流态是完全混合式的。但是又具有某些推流式的特征，如在曝气装置的下游，溶
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解氧浓度从高向低变动，甚至可能出现缺氧段。氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。常用的氧化沟系统由卡罗塞氧化沟、交替工作氧化沟及二沉池交替工作氧化沟。工艺工艺流程见图2：
进水 二沉池 出水 回流污泥 污泥泵房 图2 氧化沟工艺流程
（3）A-A-O法
本法是在70年代，由美国的一些专家在厌氧-好氧（An-O）法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。工艺流程见图3：
各反应器单元功能与工艺特征：
①厌氧反应器，原污水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化
②污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的主要功能是脱氮，硝态氮
是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q—原污水流量）。
③混合液从缺氧反应器进入好氧反应器—曝气池，这一反应器单元是多功能的，去
处BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD（或COD）则得到去除。流量为2Q的混合液从这里回流缺氧反应器。
④沉淀池的功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清液作为处理水排放。
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回流混合液厌氧池缺氧池好氧池沉淀池回流污泥图3 A-A-O法同步脱氮除磷工艺流程
1.3.2三种工艺的比较
1传统活性污泥法 优点：
(1)活性污泥法适合处理城市污水，并且其适合处理的水量比较大，处理效果比较好，可以除去污水中大部分的有毒有害的物质；
(2)活性污泥法利用活性微生物去氧化、分解、去除污水中的有机物，保持活性污泥的活性，就可以达到好的处理效果；
(3)活性污泥法不需要滤料等微生物的载体，可避免滤料堵塞等一系列不良问题的出现；
(4)活性污泥法的微生物繁殖较快，微生物的种类较多、世代时间短，可以保证活性污泥的活性；
(5)活性污泥法对环境的适应性较强；
(6)活性污泥法工艺中的污泥接种和驯化的操作比较简单、用时比较短，可以较快的投入运行；
(7)活性污泥法对营养的要求比较低，一般C：N：P=100：5：1 即可满足要求，而城市污水中的营养物质可以满足活性微生物的营养要求，故不需要另外投加营养物质，可以降低运行费用；
(8)活性污泥法运行管理较方便，便于维修。 缺点：
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(1)对水质、水量变化的适应能力较低,运行效果易受水质、水量变化的影响； (2)处理单元较多,操作管理复杂, 体积负荷率低，曝气池庞大，占用土地较多，基建费用高；
(3)在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用； (4)产生的污泥量大 。 2 氧化沟
本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：
帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.5～3.5m，转刷动力效率1.6～1.8kgO2/(kW2h)。
奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0～4.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。
卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。 工作原理：
氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。
工作特点：
①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。 ②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。
③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。
④污泥产量低，且多已达到稳定。 ⑤自动化程度较高，使于管理。 ⑥占地面积较大，运行费用低。
⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要
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