浦江学院

2017 届毕业设计（论文）

题 目：云南某镇污水处理厂设计

专 业：给排水科学与工程

班 级： 浦给水1304

姓 名： 陆邮

指导老师： 孙永军

起讫日期：2016.12~2017.6

2017年 6 月

目录

第一章 污水处理

第1节 总述

1.1 基本资料…………………………………………………………………………………1

1.2 生化工艺的比选和确定………………………………………………………………1

1.3 工艺流程…………………………………………………………………………………5

1.4 流程说明…………………………………………………………………………………5

第2节 处理构筑物以及设备的选择

2.1 设计参数…………………………………………………………………………………9

2.2 粗格栅……………………………………………………………………………………10

2.3 提升泵房…………………………………………………………………………………12

2.4 细格栅……………………………………………………………………………………12

2.5 沉砂池……………………………………………………………………………………14

2.6 初沉池……………………………………………………………………………………16 2.7 A²/O脱氮除磷工艺………………………………………………………………………20

2.8 二沉池……………………………………………………………………………………28

2.9 接触池……………………………………………………………………………………32

2.10 加氯间………………………………………………………………………………… 34

第3节 污泥处理构筑物

3.1 污泥浓缩池…………………………………………………………………………… 35

3.2 贮泥池……………………………………………………………………………………39

3.3 污泥脱水间…………………………………………………………………………… 40

第二章 各构筑物的高程布置

高程计算………………………………………………………………………………………41

1. 造价估算

第1节 造价

造价……………………………………………………………………………………………43

第2节 运行费用

2.1 装机容量和用电量…………………………………………………………………… 44

2.2 运行费用估算……………………………………………………………………………44

2.3 年运行能力……………………………………………………………………………… 44

2.4 药剂费…………………………………………………………………………………… 44

2.5 维护费…………………………………………………………………………………… 45

2.6 人工费…………………………………………………………………………………… 45

2.7 总运行费用……………………………………………………………………………… 45

第一章 污水处理

第一节 总述

1.1 基本资料

云南驿镇位于祥云县县境南部，云南驿污水厂处理规模近期为 0.6万m³/d，远期目标为0.8万m³/d。占地面积为6.6亩。该污水处理厂及配套管网工程的总投资为2445.56万元，其中污水处理厂总投资870.75 万元。

云南驿污水处理厂的出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的城镇污水处理厂出水一级 A 标准。具体设计进、出水水质如表1所示：

表1 设计进、出水水质

Tab.1 Design Quality of Influent and Effluent

注：NH₃-N指标在温度大于12℃时，执行8mg/L的排放标准，在温度小于12℃时，执行15mg/L的排放标准。

1.2 生化工艺的比选和确定

本设计工程中，污水处理厂主要收集城镇污水，云南驿污水处理厂的出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的城镇污水处理厂出水一级 A 标准对脱氮除磷有要求，故选取二级强化处理，可供选取的工艺有A/O工艺，氧化沟工艺，SBR工艺，CASS工艺，A²/O工艺，生物接触氧化工艺等。

a. A/O工艺：

A/O工艺在我国污水处理厂中应用较为广泛，其BOD5的去除率较高可达90～95%以上，系统简单，运行费低，占地小；以原污水中的含碳有机物和内源代谢产物为碳源，节省了投加外碳源的费用；好氧池在后，可进一步去除有机物；缺氧池在先，由于反硝化消耗了部分碳源有机物，可减轻好氧池负荷；反硝化产生的碱度可补偿硝化过程对碱度的消耗。

A/O工艺脱氮除磷效果稍差，较适用于含磷较少的污水处理工程。处理效果受温度、进水水质影响较大，脱氮除磷效率难以进一步提高，其后二沉池若控制不当易发生污泥上浮，影响出水水质。由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。此外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90%。

b. 氧化沟工艺

氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池，初沉池，污泥消化池，有的还可以省略二沉池。在国内外中小型城市应用广泛，改良型Carrousel 2000 氧化沟污水处理效果显著，BOD去除率达95%～99%，COD去除率达95%，脱氮、除磷效率能够达到90%以上。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性。

氧化沟工艺占地面积大。同时还存在污泥膨胀问题：当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。在同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地加以控制，因此对除氮的效果是有限的，而对除磷几乎不起作用。由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。由于采用机械曝气，动力效率低，能耗也较大。

c. SBR工艺

优点：1.SBR工艺沉降性能好，有机物去除率90%以上，氨氮去除率75%-80%，除磷率可达90%以上，不需要污泥回流，工艺简单；2.运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好；3.工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活；4.处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。

缺点：1.SBR工艺自动化控制要求高。排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高；2.后处理设备要求大：如消毒设备很大，接触池容积也很大，排水设施如排水管道也很大。滗水深度一般为1~2m，这部分水头损失被白白浪费，增加了总扬程；3.设备的闲置率较高，且操作、管理、维护复杂，对人工素质要求较高。SBR工艺沉降性能好，有机物去除率90%以上，氨氮去除率75%-80%，除磷率可达90%以上，不需要污泥回流，工艺简单。理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。

SBR工艺自动化控制要求高。排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高。后处理设备要求大：如消毒设备很大，接触池容积也很大，排水设施如排水管道也很大。滗水深度一般为1~2m，这部分水头损失被白白浪费，增加了总扬程。由于不设初沉池，易产生浮渣，浮渣问题尚未妥善解决。但不能达到连续进水、连续出水的要求，对于多个SBR反应器，其进水和出水阀门自动切换频繁，设备的闲置率较高，且操作、管理、维护复杂，对人工素质要求较高。

d. A²/O工艺

具有较好的除P脱N功能，且脱氮除磷效果明显提高；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量，能提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定。本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行条件下不易发生污泥膨胀丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效，运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。沼气可回收利用，国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。

污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现、但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。处理构筑物较多，污泥回流量大，能耗高。

e. 生物接触氧化工艺

生物接触氧化工艺兼有活性污泥法及生物膜法的特点，池内的生物固体浓（5~10g/l）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达2.0~3.0kgBOD₅/m³.d），另外接触氧化工艺不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理较活性污泥法简单，对水量水质的波动有较强的适应能力。生物接触氧化法是一种好氧生物膜法工艺，接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。该工艺兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。

用生物接触氧化工艺处理城市污水，可以在一个反应器内使BOD₅、COD_Cr和SS的去除率分别达到92%、83%和94%。去除氨氮的效果良好，去除率可达60%。均达到本工程水质中微生物的去除率。有特殊的微生物生长环境和种群分布，使各类具有特殊降解污染物能力的微生物都有良好的生长环境，并且可以将生物膜厚度自动维持在一定范围内而无堵塞问题，所以运行管理非常简单。本工艺产生的剩余污泥非常少。工艺采用的无泡充氧方法可使污水处理过程在密闭条件下进行，对环境几乎没有影响。

由于本污水处理厂进厂污水 COD/TN = 210/25=8.4gt;8 、TP/BOD₅ = 3.56/100=0.0356lt;0.06，经过技术经济综合比选，本工程属于集镇污水处理，最终推荐A²/O工艺为本工程实施方案。综上比较，A²/O脱氮除磷工艺无需另建厌氧池，经济性好，优势明显，故选择A²/O工艺。

1.3 工艺流程

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