1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的

目前，我国的经济不断发展，城市规模日益扩大，城市人口不断地增加，由此带来的城市污水排放量越来越大，城镇污水排放问题不断凸显出来。城镇污水排放的问题越来越受到人们的重视，这个问题是否能合理解决关系到各种环境问题与城镇的发展。

本课题将要研究的是仙居县的城区排水问题，仙居县是浙江省台州市的下辖县，地处浙江东南、台州市西部，是中国“ 国家公园 ”试点县 ，台州市母亲河（永安溪-灵江-椒江）的源头。县域面积2000平方公里，其中丘陵山地（1612平方公里）占全县80.6%，有“八山一水一分田”之说。全县下辖7镇10个乡3个街道，418个行政村。为了仙居县的环境保护，同时也为了地区人民的良好生活环境，将城镇污水进行收集，统一处理是十分必要的。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计基本内容

（1）城区雨水、污水管网工程。

（2）城区污水处理厂工程。

2.2设计目标

（1）确定污水处理工艺流程。

（2）设计计算单体处理构筑物 (包括污水和污泥处理部分) 。

（3）进行污水处理厂平面布置、污水处理厂高程布置图、污水处理厂指定构筑物细部工艺设计。

（4）管网布置及其水力计算

2.3进水水质

城市居住人口到2020年近期为8万，远期2040年为12万，该市的居住人口及水质见表。

人口及水质

该县内主要有制药，农产品加工和陶瓷产业，各产业的排水量及水质见表。

各工厂的排水量及水质

2.4拟采用技术方案

2.4.1排水体制的方案比选

根据目前我国现行的《室外排水设计规范》中要求：新建城市的排水系统，一般应采用分流制排水系统。因此，合流制已完全不符合环境、经济等相关的要求，分流制排水系统基本符合环境、经济、规范的相关要求。统筹兼顾，在该市的排水管网设计中应选择分流制。

2.4.2 生物处理工艺比选

2.4.2.1流量计算

（1）近期：

平均时流量

生活污水：

地下水入渗：

工业废水：

总平均时流量：

最大时流量：

其中

（2）远期：

平均时流量

生活污水：

地下水入渗：

工业废水：

总平均时流量：

最大时流量：

其中

考虑近远期合理搭配，最终确定，近期设计规模为2.5万吨/天，远期4万吨/天。

2.4.2.2生物处理工艺比选

（1）方案初选

该污水处理厂日处理能力约2.5万吨,属于中小规模的污水处理厂。按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如A²/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。

活性污泥处理法：活性污泥法是以活性污泥为主体的污水处理生物技术。它的工作原理就是向生活污水注入空气进行曝气，每天保留沉淀物，更换新鲜污水。这样在持续一段时间后，在污水中即将形成一种呈黄褐色的絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群所构成，它易于沉淀与水分离，并使污水得到净化、澄清。这种絮凝体就称之为“活性污泥”的生物污泥。同时我国目前对于活性污泥法的三种基本工艺：A²/O、SBR、氧化沟都有着丰富的工程经验。

在当前的污水处理技术领域中，活性污泥处理法是应用最为广泛的技术之一。结合仙居县的当地情况选择处理工艺应为活性污泥处理法。

（2）方案比选及确定

由于该设计对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。可供选取的工艺：A²/O工艺，氧化沟工艺，SBR及其改良工艺。

氧化沟工艺:

优点:1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度工业废水有较大的稀释作用；4.能处理不容易降解的有机物；5.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；6.技术先进成熟，管理维护简单；7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；8.对于中小型无水厂投资省，成本底；9.无须设初沉池，二沉池。

缺点：1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。

SBR工艺：

优点：1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。

缺点：1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大；5除磷脱氮效果一般。

A2/O工艺：

优点：1.具有较好的除P脱N功能；2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用；7.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。

缺点：1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高；3.用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。

虽然氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、脱氮除磷效率高、污泥较稳定、能耗省、自动化控制高等优点。但是，在实际运行过程中，仍存在污泥膨胀的问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题等一系列问题。且仙居县的污水处理量较大，若选择氧化沟法则可能会造成污水处理厂超负荷的运转，不符合经济和维护管理的要求。

SBR法虽然简单，在实际应用中也存在一定的局限性：反应器容积利用率低（由于SBR反应器水位不恒定，反应器有效容积需要按照最高水位来设计，大多数时间，反应器内水位均达不到此值，所以反应器容积利用率低）；水头损失大；峰值需氧量高，整个系统氧的利用率低。不适用于大型污水处理厂（采用SBR工艺的污水处理厂规模一般在20 000t以下，规模大于100000t的污水处理厂几乎没有采用SBR工艺的）。并且SBR工艺脱氮除磷效果不及其他两种好，为达到出水水质要求，不选择SBR工艺。

综上所述，根据仙居县总体规划要求和其自然条件，最终选定的的污水处理工艺为活性污泥处理法中的A2/O法。污水厂污水处理采用二级处理后并进行深度处理达标后，排入就近水体河流，设计采用一次性完成，分期建设。

工艺流程图

2.3.4 污水厂厂址选择

污水处理厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求，并应根据下列因素综合确定：

（1）应与选定的污水处理工艺相适应，如选定稳定塘或土地处理系统为处理工艺时，必须有适当的土地面积。

（2）无论采用什么处理工艺，都应尽量做到少占农田和少占良田。

（3）厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向。为保证卫生要求，厂址应与城镇、工厂厂区、生活区及农村居民点保持约300米的距离，但也不宜太远，以免增加管道长度，提高造价。

（4）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或者便于运输，当处理水排放时，则应与受纳水体靠近。

（5）厂址不易设在雨季易受水淹的低洼处，靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁，厂址应设在地理条件较好的地方，如无塌方、滑坡等特殊地质现象，土壤承载力较好（一般要求在0.15Mpa以上）；要求地下水位低，以方便施工，降低造价。

（6）要充分利用地形，应选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少上方工程量，若有可能，宜采用污水不经水泵提升而自流入处理构筑物的方案，以节省动力费用，降低处理成本。

（7）根据城市总体发展规划，污水处理厂厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。

根据以上原则及实际情况，将污水厂建于河流下游远离居民区处，标记见CAD图。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 室外排水设计规范(gb50014-2006)（2016版）

[2] 泵站设计规范.（gb 50265-2010）张自杰等

[3] 城镇污水处理厂污染物排放标准 (gb18918-2002).