1、摘 要本次畢業設計的題目為xx市某污水處理廠工藝設計倒置aao工藝。設計主要任務是根據該市污水性質、排污規模的要求完成污水處理廠初步設計和單項處理構筑物設計。其中污水處理廠初步設計要完成設計說明書一份、污水處理廠總平面圖一張及污水處理廠污水與污泥高程圖一張；單項處理構筑物設計中，主要是完成主體處理構筑物平面圖及剖面圖及部分大圖樣。該污水處理廠工程，規模為7萬噸/日。該污水處理廠的污水處理流程為：污水由市政排水管網經格柵由泵房提升進入到渦流沉砂池，進入倒置aao反應池，進入輻流式二沉池，進入接觸池，最后出水；污泥的流程為：從二次沉淀池池排出的剩余污泥進入回流污泥泵房，再由污水泵送入濃縮池，再進入

2、儲泥池，由濃縮污泥泵房提升送入污泥脫水間，最后泥餅外運處置。污水處理廠處理后的出水優于國家污水綜合排放標準（gb)中的二級標準。所選擇的倒置aao工藝，具有良好的脫氮除磷功能。關鍵詞：倒置aao工藝，脫氮除磷abstractthe topic of this graduate design is about the design of the sewage treatment plant in the development area of economy and techonology in da lian city. the technics of the plant is the inv

3、erted aao process. the main task is the primary design of the plant and the shop drawing of the oxidation ditch pond.the task of the primary design is that a design book、a plan of the plant、the high drawing of the treatment of sludge and sewage; in the single disposal build design, the harvest is th

4、at the section plane drawing、the plan and some part magnifying drawings of the inverted aao process. the construction of this plant is 70000 ton per day.the process of the sewage in the plant is that: the sewage runs from pump house to sand sinking pond, enters the pond of sedimentation tank, enters

5、 disinfection pond, then enters calculation trough, at last lets out. the process of the sludge is that: surplus sludge from the sedimentation tank enters concentration pond, enters digestion pong, then it is dehydrated, at last it is carried out of the plant.the outlet water of the plant meets the

6、level two of the national sewage discharge standard (gb8978-1996).there is an inverted aao process prevents sludge from eapending, promots releasing phosphorus ,and strengthens anti-nitration.key words：the inverted aao process, taking off the nitrogen and the phosphorus目 錄摘 要iabstractii前 言1第一部分 設計說明

7、書2第一章 設計概論21.1 設計任務21.2 設計目的21.3 設計要求21.4 設計數據及材料31.5 處理程度的計算4第二章 總體設計52.1 工藝比較選擇52.2 主要生產構筑物工藝設計162.2.1 格柵間162.2.2 污水提升泵房162.2.3 沉砂池162.2.4 倒置aao池172.2.5 鼓風機房172.2.6 二次沉淀池172.2.7 接觸消毒池182.2.8回流污泥泵房182.2.9 污泥濃縮池182.2.10 脫水車間19第三章 污水處理廠總體布置203.1 污水廠平面布置203.1.1 污水處理廠平面布置的原則203.1.2 污水處理廠的平面布置223.2 污水廠的

8、高程布置223.2.1 污水處理廠高程的布置方法223.2.2 本污水處理廠高程計算24第四章 組織結構與人員編制27第五章 污水廠投資估算285.1 土建部分285.2 設備部分295.3 總投資費用295.4 經濟效益分析30第二部分 設計計算書31第一章 設計流量311.1設計規模311.2 設計最大流量31第二章 格柵設計計算32第三章 泵房設計計算35第四章 沉砂池設計364.1工作原理364.2 設計數據37第五章 倒置aao生物反應池設計計算39第六章 二次沉淀池設計計算50第七章 接觸消毒池設計計算547.1 液氯消毒工藝設計計算547.2 接觸池設計計算55第八章 污泥濃縮池

9、設計計算56結 語59參考文獻60致 謝62前 言在維系人的生存、保障經濟建設和維護社會發展的所有自然要素中，水的重要性毋庸贅述。然而隨著工業化、城市化加快，世界面臨著水資源短缺、污染嚴重的挑戰。在中國尤其嚴重，中國是世界13個缺水國家之一，全國600多個城市中目前大約一半的城市缺水，水污染的惡化更使水短缺雪上加霜：我國江河湖泊普遍遭受污染，全國75%的湖泊出現了不同程度的富營養化；90%的城市水域污染嚴重，南方城市總缺水量的60%-70%是由于水污染造成的；對我國118個大中城市的地下水調查顯示，有115個城市地下水受到污染，其中重度污染約占40%。水污染降低了水體的使用功能，加劇了水資源短

10、缺，對我國可持續發展戰略的實施帶來了負面影響。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業發展超標排放工業廢水，二是城市化中由于城市污水排放和集中處理設施嚴重缺乏，大量生活污水未經處理直接進入水體造成環境污染。工業廢水近年來經過治理雖有所減少，但城市生活污水有增無減，占水質污染的51%以上。據環境部門監測，1999年全國近80%的生活污水未經處理直接進入江河湖海，年排污量達400億立方米，造成全國三分之一以上水域受到污染.本設計為為xx市某新建污水處理廠進行工藝設計，設計水質為85%生活污水及15%工業廢水，設計規模為70000，出水要求達到國家二級排放標準。設計采用倒置aao工藝，該工藝流程簡單，運

11、行控制方便，占地面積較小，出水水質優于二級排放標準，是目前應用較多的工藝。通過本次畢業設計，我們將經受一次較為全面、嚴格的工程設計訓練，熟悉污水處理廠工藝設計過程，了解現代工程設計計算方法，培養分析解決問題的能力，樹立高度的工作責任感。第一部分 設計說明書第一章 設計概論1.1 設計任務本次畢業設計的主要任務是完成xx市某污水處理廠倒置aao工藝處理城市污水設計。工程內容包括：1. 污水處理廠方案的總體設計：通過調研收集資料，確定污水處理工藝方案；進行總體布局進行、豎向設計、廠區管道布置、廠區道路及綠化設計；完成污水處理廠總平面及高程設計圖。2. 進行污水處理廠各構筑物工藝計算：包括初步設計、

12、設備選型，圖中應有設備、材料一覽表。3. 進行輔助建筑物(包括鼓風機房、泵房、加藥間、脫水機房等)的設計：包括尺寸、面積、層數的確定；完成設備選型。1.2 設計目的隨著城市經濟的發展和人們生活水平的不斷提高，對環境保護的意識越來越強，污水處理率日益成為城鎮及區域環境保護的重要指標。本設計旨在使學生根據污水性質、排放規模、現實的城市條件和排放水域的要求，選擇較適宜的城市污水處理工藝，達到排放標準或回用的水質要求。1.3 設計要求（1） 獨立思考，獨立完成；（2） 完成主要處理構筑物的設計布置；（3） 工藝選擇、設備選型、技術參數、性能、詳細說明；（4） 提交的成品：設計說明書、高程圖、廠區平面布

13、置圖、主要構筑物（平、剖面）圖。1.4 設計數據及材料（1） 設計規模：70000.（2） 廢水來源：生活污水85，生產廢水15。（3） 設計進出水質：見下表水質參數進水水質出水水質codcr(mg/l)650100bod5(mg/l)33020ss(mg/l)35020氨氮(mg/l)3020tp(以p計) (mg/l)61（4） 氣象資料 氣溫資料（）：年平均氣溫11月平均氣溫5年最低氣溫-20月平均最高氣溫24年最高氣溫35月平均最低氣溫-5溫度在-10以下的天數75d溫度在0以下的天數110d降雨量650mm年蒸發量200mm常年主導風向：ws；（5） 地質資料污水處理廠處：土壤性質冰

14、凍深度（m）地下水位（在地表下）（m）亞粘土17（6） 廠區規劃地形圖：廠區按整平地形考慮。距河500米，高差0.4米。（7） 廠區供電情況及其它問題：就近接入電源，設配電箱即可。1.5 處理程度的計算1. bod5的去除率2 .codcr的去除率3.ss的去除率4.總氮的去除率出水標準中的氨氮為25mg/l，處理水中的總氮設計值取20mg/l，氨氮的去除率為：5.總磷的去除率第二章 總體設計2.1 工藝比較選擇1. 處理工藝流程選擇應考慮的因素污水處理廠的工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術各單元的有機組合。在選定處理工藝流程的同時，還需要考慮各處理單元

15、構筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據。 污水的處理程度； 工程造價與運行費用； 當地的各項條件； 原污水的水量與污水流入工程。該污水處理廠日處理能力約7萬噸,屬于中等規模的污水處理廠。按城市污水處理和污染防治技術政策要求推薦，20萬t/d規模大型污水廠一般采用常規活性污泥法工藝，10-20萬t/d污水廠可以采用常規活性污泥法、氧化溝、sbr、ab法等工藝，小型污水廠還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應采用二級強化處理，如a2 /o工藝、a/o工藝、倒置aao工藝、sbr及其改良工藝、氧化溝工藝、以及水解好氧工藝、生

16、物濾池工藝等。由于該設計對脫氮除磷有要求故選取二級強化處理。可供選取的工藝：a/o工藝，a2/o工藝，倒置aao工藝，sbr及其改良工藝，氧化溝工藝。2.適合于中型污水處理廠的除磷脫氮工藝該污水處理廠要求對原水中的氮、磷有比較好的去除，應采用二級強化處理。根據城市污水處理和污染防治技術政策推薦，以及國內外工程實例和豐富的經驗，比較成熟的適合中等規模具有除磷、脫氮的工藝有：a2 /o工藝，a/o工藝，倒置aao工藝，sbr及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。a/o工藝、a2 /o工藝、倒置aao工藝、各種氧化溝工藝、sbr工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實現除碳、除氮、除磷三種流程的組合，

17、都是比較實用的除磷脫氮工藝。一. a2/o處理工藝(如下圖所示)厭氧 缺氧 好氧 二沉池內回流污泥回流圖1 2/工藝流程(1) a2/o處理工藝是anaerobicanoxicoxic的英文縮寫，它是厭氧缺氧好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，a2/o工藝是在厭氧好氧除磷工藝的基礎上開發出來的，該工藝同時具有脫氮除磷的功能。(2) a2/o工藝的特點：優點： 厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷功能； 在同時脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時間也少于同類其它工藝。 在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖

18、，svi一般小于100，不會發生污泥膨脹。 污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。缺點： 除磷效果難于再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當p/bod值高時更是如此 。 脫氮效果也難于進一步提高，內循環量一般以2q為限，不宜太高，否則增加運行費用。 對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產生厭氧狀態和污泥釋放磷的現象出現，但溶解氧濃度也不宜過高。以防止循環混合液對缺氧反應池的干擾。二、倒置aao處理工藝與常規a2/ o 工藝相比,倒置aao 工藝省去了混合液內回流,適當加大了污泥回流比,其工藝流程如圖1 所示。 二沉池超越管短時初沉池來自沉砂池進水好氧厭氧缺氧出水剩余污

19、泥圖2 倒置aao 工藝流程fig. 1 flow chart of inverted aao process根據進水水質不同，通過縮短初沉時間或者取消初沉池來滿足倒置aao工藝的需要：初沉時間的縮短,一方面使得沉砂池出水中的微生物和部分或全部有機物直接進入生化反應系統,增加了反應池進水的有機物總量,保證了脫氮除磷新工藝對碳源的需要,提高了化反應系統對氮、磷的去除效率;另一方面為微生物提供了良好的棲息場所,使系統的生物種類和數量都大幅度提高。缺氧池、厭氧池配有攪拌設備,好氧池通過曝氣維持供氧。三個工藝段的作用如下：缺氧段,微生物利用進水中有機物為碳源,使得回流污泥帶來的硝態氮反硝化,形成n2

20、或nxoy 逸至大氣中,達到脫氮目的；厭氧段,水中溶解氧和硝態氮結合氧均已消耗完畢處于厭氧狀態,聚磷微生物利用胞內聚磷分解產生的能量吸收污水中的易降解cod ,同時釋放磷酸鹽;好氧段前段主要降解污水中的有機質并過量吸磷,到好氧區后段則bod5大幅度降低,bod5/tkn 值較低利于硝化菌的生長,主要進行硝化反應。缺氧段、厭氧段并無嚴格的界限,主要取決于工藝構筑物采用的形式和前置反硝化的效果。生化反應池較高的污泥濃度不僅從固定的生化反應池容積中爭取到好氧池硝化所需要的反應容積,而且活性污泥絮體內部的缺氧微環境使得硝化和反硝化過程在曝氣時段內就同步進行,從而為進一步提高系統的脫氮效率創造了條件。倒

21、置aao 工藝具有以下特點: 缺氧區位于工藝系統首端,優先滿足反硝化碳源需求,強化了處理系統的脫氮功能; 所有的回流污泥全部經過完整的厭氧釋磷與好氧吸磷過程,具有“群體效應”,同時聚磷菌經過厭氧釋磷后直接進入生化效率較高的好氧環境,其在厭氧狀態下形成的吸磷動力可以得到充分利用,提高了處理系統的除磷能力; 通過取消初沉池或縮短初沉池停留時間,不僅增加了系統脫氮除磷所需的碳源,而且提高了處理系統內的污泥濃度,強化了好氧區內的同步反硝化作用,進一步緩解了處理系統內的碳源矛盾,提高了處理系統的脫氮除磷效率; 將常規a2/ o 工藝的混合液回流系統與污泥回流系統合二為一組成了唯一的污泥回流系統,工藝流程

22、簡捷,運行管理方便,占地面積減少; 與常規a2/ o 工藝相比,倒置aao 工藝的流程形式和規模要求與傳統法工藝更為接近,在老廠改造方面更具推廣優勢。三、氧化溝工藝嚴格地說，氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術的發展，它早已超出原先的實踐范圍，出現了一系列除磷脫氮技術與氧化溝技術相結合的污水處理工藝流程。按照運行方式，氧化溝可以分為連續工作式、交替工作式和半交替工作式。連續工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應用比較多，這些氧化溝通過設置適當的缺氧段、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化

23、溝一般采用合建式，多采用轉刷曝氣，不設二沉池和污泥回流設施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續式氧化溝和sbr工藝的一些特點，可以根據水量水質的變化調節轉刷的開停，既可以節約能源，又可以實現最佳的除磷脫氮效果。氧化溝具有以下特點： (1)工藝流程簡單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統。 (2)運行穩定，處理效果好。氧化溝的bod平均處理水平可達到95%左右。 (3)能承受水量、水質的沖擊負荷，對濃度較高的工業廢水有較強的適應能力。這主要是由于氧化溝水力停留時間長、泥齡長和循環稀釋水量大。 (4

24、)污泥量少、性質穩定。由于氧化溝泥齡長。一般為2030 d，污泥在溝內已好氧穩定，所以污泥產量少從而管理簡單，運行費用低。 (5)可以除磷脫氮。可以通過氧化溝中曝氣機的開關，創造好氧、缺氧環境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施。 (6)基建投資省、運行費用低。和傳統活性污泥法工藝相比，在去除bod、去除bod和nh3 -n及去除bod和脫氮三種情況下，基建費用和運行費用都有較大降低，特別是在去除bod和脫氮情況下更省。同時統計表明在規模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統活性污泥法節省更多。carrousel原指游藝場中的循環轉椅，如下圖。為一個多溝

25、串聯系統，進水與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內不停的循環流動，采用表面機械曝氣器，每溝渠的一端各安裝一個。靠近曝氣器下游的區段為好氧區，處于曝氣器上游和外環的區段為缺氧區，混合液交替進行好氧和缺氧，不僅提供了良好的生物脫氮條件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。orbal 氧化溝，即“0、1、2”工藝，由內到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個區域，采用轉碟曝氣。由于從內溝(好氧區)到中溝(缺氧區)之間沒有回流設施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區采用表面攪拌設備，不可避免的帶入相當數量的溶解氧，使得除磷效率較差。三溝式氧化溝屬于交替運行式氧化溝，由丹麥kruger公司創建，如上圖。由三條同容

26、積的溝槽串聯組成，兩側的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子一直作為曝氣池。原污水交替地進入兩側的池子，處理出水則相應地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉刷的利用率(達59%左右)，另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡潔，具有生物脫氮功能，由于無專門的厭氧區，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運行，總的容積利用率低，約為55%，設備總數量多，利用率低。四、sbr工藝sbr是一種間歇式的活性泥泥系統，其基本特征是在一個反應池內完成污水的生化反應、固液分離、排水、排泥。可通過雙池或多池組合運行實現連續進出水。sbr通過對反應池曝氣量和溶解氧的控制而實現不同的處理目標，具有很大的靈活性。

27、sbr池通常每個周期運行4-6小時，當出現雨水高峰流量時，sbr系統就從正常循環自動切換至雨水運行模式，通過調整其循環周期，以適應來水量的變化。sbr系統通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負荷。sbr工藝具有以下特點： (1) sbr工藝流程簡單、管理方便、造價低。sbr工藝只有一個反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設備，一般情況下也不需要調節池，因此要比傳統活性污泥工藝節省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節省用地。由于科技進步，目前自動控制已相當成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。 (2) 處理效果好。sbr工藝反應過程是不連續的，是典型的非穩態過程，但在曝

28、氣階段其底物和微生物濃度變化是連續的(盡管是處于完全混合狀態中)，隨時間的延續而逐漸降低。反應器內活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過程之中，因此處理效果好。 (3) 有較好的除磷脫氮效果。sbr工藝可以很容易地交替實現好氧、缺氧、厭氧的環境，并可以通過改變曝氣量、反應時間等方面來創造條件提高除磷脫氮效率。 (4) 污泥沉降性能好。sbr工藝具有的特殊運行環境抑制了污泥中絲狀菌的生長，減少了污泥膨脹的可能。同時由于sbr工藝的沉淀階段是在靜止的狀態下進行的，因此沉淀效果更好。 (5) sbr工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進水水量、水質波動。(6) 其最大的缺點就是操

29、作復雜，難以管理。首先，大部分sbr工藝采用間歇進水、排水，為實現連續進出水需在幾個sbr反應器之間頻繁切換；其次，sbr循環出現厭氧、好氧、缺氧環境，環境邊界變化范圍大，特定環境下優勢菌屬的生化反應是漸變和滯后的過程；此外，脫氮和除磷在同一反應器中進行，相互之間的影響在所難免。3. 適合于中型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較上述適合于中型污水處理廠的除磷脫氮工藝比較多，為了選擇出經濟技術更合理的處理工藝，以下對上述適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝進行經濟技術比較。表2-1 適合于中小型污水處理廠的除磷脫氮工藝的比較 工藝名稱氧化溝工藝倒置aao工藝a2o工藝sbr工藝優點1.處理流程簡單，

30、構筑物少，基建費用省；2.處理效果好，有穩定的除p脫n功能；3.對高濃度的工業廢水有很大稀釋作用；4.有較強的抗沖擊負荷能力；5.能處 理不容易降解的有機物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統；7.技術先進成熟，管理維護簡單；8.國內工程實例多，容易獲得工程設計和管理經驗；9.對于中小型污水廠投資省，成本底；10.無須設初沉池，二沉池。1較a2o工藝省卻了污泥內回流系統，節省了投資及運行費用；2.可設短時初沉池或不設；3.不設污泥消化池；4.出廠污泥含磷量高，肥效高。5.工藝簡單，運行操作容易。6. 國內工程實例多，容易獲得工程設計和管理經驗；8.與常規a2o工藝相比，流

31、程形式和規模要求與傳統法工藝更為接近，在老廠改造方面更具推廣優勢。1.具有較好的除p脫n功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；3.具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩定；4.技術先進成熟，運行穩妥可靠；5.管理維護簡單，運行費用低；6沼氣可回收利用7.國內工程實例多，容易獲得工程設計和管理經驗。1.流程十分簡單；2.合建式，占地省，處理成本底；3. 處理效果好，有穩定的除p脫n功能；4.不需要污泥回流系統和回流液；不設專門的二沉池；5.除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時間控制的。缺點1.周期運行，對自動化控制能力要求高；2.污泥穩定性沒有厭

32、氧消化穩定；3.容積及設備利用率低；4.脫氮效果進一步提高需要在氧化溝前設厭氧池。5.占地面積大。1存在活性污泥法的一些通病，如低溫條件下系統硝化功能將大幅度降低；2.c/n與c/p值過低時除磷脫氮效果將受到影響。1.處理構筑物較多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水廠費用偏高；4.沼氣利用經濟效益差。1.間歇運行，對自動化控制能力要求高；2.污泥穩定性沒有厭氧消化穩定；3.容積及設備利用率低；4.變水位運行，電耗增大；5除磷脫氮效果一般。綜上所述，可得比較適合本污水處理廠的工藝是倒置aao工藝。因為這種工藝具有較好的除磷脫氮功能；具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩定；技術

33、先進成熟，運行穩妥可靠；管理維護簡單，運行費用低；國內工程實例多，容易獲得工程設計和管理經驗技術先進成熟，最為重要的是該工藝總水力停留時間少于其他同類工藝，節省基建費用，占地面積相對較小，在市場經濟的形勢下，寸土寸金，該工藝無疑具有非常大的吸引力。4.倒置aao法同步脫氮除磷工藝的原理：倒置aao生物反應池分為三個部分，即缺氧池、厭氧池、好氧池。缺氧池、厭氧池配有攪拌設備,好氧池通過曝氣維持供氧。三個工藝段的作用如下：缺氧段,微生物利用進水中有機物為碳源,使得回流污泥帶來的硝態氮反硝化,形成n2 或nxoy 逸至大氣中,達到脫氮目的；厭氧段,水中溶解氧和硝態氮結合氧均已消耗完畢處于厭氧狀態,聚

34、磷微生物利用胞內聚磷分解產生的能量吸收污水中的易降解cod ,同時釋放磷酸鹽;好氧段前段主要降解污水中的有機質并過量吸磷,到好氧區后段則bod 大幅度降低,bod/tkn 值較低利于硝化菌的生長,主要進行硝化反應。缺氧段、厭氧段并無嚴格的界限,主要取決于工藝構筑物采用的形式和前置反硝化的效果。生化反應池較高的污泥濃度不僅從固定的生化反應池容積中爭取到好氧池硝化所需要的反應容積,而且活性污泥絮體內部的缺氧微環境使得硝化和反硝化過程在曝氣時段內就同步進行,從而為進一步提高系統的脫氮效率創造了條件。表2-2 倒置aao工藝的主要運行參數tab. 1 main operating parameters

35、 of inverted aao process運行參數取值缺氧區水力停留時間（h）2.04.0厭氧區水力停留時間（h）2.04.0好氧區水力停留時間（h）6.010.0污泥回流比 r1.52.5泥齡 srt（d）820好氧區溶解氧do（mg/l）1.52.0污泥負荷常溫0.15低溫0.10污泥濃度(g/l)傳統活性污泥法老廠改造57常規a2o工藝污水廠改造4.0新建污水廠4.0選定核心構筑物后,本設計的工藝流程也就相應確定了。污水、污泥處理工藝流程見下圖。上清液至廠內污水管出水沉砂池倒置aao池配水井二次沉淀池污泥泵房污泥濃縮池格柵、泵房城市污水儲泥池鼓風機房脫水間砂水分離器接觸消毒池柵渣砂

36、渣外運處理干泥外運上清液至廠內污水管事故超越管加氯消毒2.2 主要生產構筑物工藝設計2.2.1 格柵間平面尺寸：長寬=6.0米8.0米，地下深1.489米，為鋼筋砼結構，格柵間內設兩道機械格柵。機械格柵寬2.03米，高1.00米，柵條間隙20毫米，安裝傾角60°。選用2臺blqy型格柵除污機，每臺過水流量為45144 m3/d。2.2.2 污水提升泵房泵房采用半地下室鋼筋砼結構，平面尺寸：長寬=8.00米16.60米，地下埋深3.13米，采用立式污水泵抽升污水，泵房內設五臺型號為300qw900837的立式污水泵(四用一備)。單泵流量為900米3/小時，揚程為8.0米，轉速980轉/

37、分，電機功率37千瓦。每臺泵出水管上設微阻緩閉止回閥，起吊設備采用電動單梁起重機，最大起重量為3噸。2.2.3 沉砂池沉砂池采用了佩斯塔（pista）沉砂池(分兩組設2池)，單池直徑為3.66 m、池深為3.04 m，用砂泵直接從砂斗底部經吸水管排砂，由兩座沉砂池排出的泥砂經2臺國產的砂水分離器處理后外運處置。渦流沉砂池利用水力渦流，使泥沙和有機物分開，以達到除砂目的。污水從切線方向進入圓形沉砂池，進水渠道末端設一跌水檻，使可能沉積在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池；還設有一個擋板，使水流及砂子進入沉砂池時向池底流行，并加強附壁效應。在沉砂池中間設有可調速的槳板，使池內的水流保持循環。槳板、擋板和

38、進水水流組合在一起在沉砂池內產生螺旋狀環流（如圖示），在重力作用下，使砂子沉下，并向池中心移動，由于越靠中心水流斷面越小，水流速度逐漸加快，最后將沉砂落入砂斗。而較輕的有機物，則在沉砂池中間部分與砂子分離。池內的環流在池壁處向下，到池中間則向上，加上槳板的作用，有機物在池中心部位向上升起，并隨著出水水流進入后續構筑物。佩斯塔沉砂池除砂效率大于95（砂粒0.297），有機物分離效率大于95，大于鐘式沉砂池。2.2.4 倒置aao池倒置aao生物池分兩組(共2座)，污泥負荷，污泥濃度為4.0 gl，單池平面尺寸為49.0 m×49.1m(不包括隔墻厚度)，池深為5.0 m(有效水深為4.

39、0 m)，每池分三區即缺氧區、厭氧區及好氧區，缺氧區設1臺、厭氧區設2臺進口潛水攪拌機，單臺攪拌機的功率為2.3 kw。好氧區設有1397個pbp橡膠盤形微孔曝氣器，曝氣量為。每池設有2根進氣總管，每根總管設有1個進口電動空氣調節蝶閥(用于調節供氧量)。充氧方式采用高效的鼓風微孔曝氣、智能化的控制管理，這大大提高了氧的利用率，在確保常規二級生物處理效果的同時，經濟有效地去除了氮和磷。2.2.5 鼓風機房鼓風機房與全廠的變配電間合建，其平面尺寸為40.0m×15.0 m。機房內設4臺進口單級離心鼓風機(型號為ka22sgl225，電機功率為500 kw )，該機帶有可調節擴散器，風量調

40、節范圍為額定流量的45 100 ，風機控制系統可根據生物池內的溶解氧含量自動調節單機的送風量及機組開啟臺數，實現了生物池充氧系統的智能化控制管理，使整個生物處理系統得以經濟、正常地運行。該風機具有整機體積小、能耗低、效率高、噪聲小等特點，隨機配有進、出口空氣消音器，進口配有空氣過濾器。風機房內還設有1臺國產10 t電動單梁起重機用于設備的安裝及維護。2.2.6 二次沉淀池二次沉淀池分為兩組共兩座,每組規模為35000 。二沉池采用周邊進水、周邊出水幅流式沉淀池，每座池內徑42 米，池周邊水深5.8 米，為半地下式鋼筋砼結構。表面負荷1.4,停留時間為2.0小時,有效水深5.5米,另加超高0.3

41、米,，緩沖層0.3米，底斜坡0.2米，泥斗原設為1.8米，二沉池總高為8.1米。出水采用雙側三角堰板出水，堰上負荷為0.47升/秒。兩座池共用一座三套筒式配水井，配水井井面面積11.5 。每座二沉池上設1臺進口全橋式刮泥機，旋轉速度1.5轉/時。2.2.7 接觸消毒池接觸池設兩座，每座長45米，寬10米，分四格，每格2.5米。由于液氯消毒效果好且運轉成本低、技術成熟、投配設備簡單且有后續消毒作用，故出水選用液氯消毒。加氯間和氯庫合建，加氯間內設兩臺加氯機及其配套投加設備，一臺水加壓泵。氯庫中設8只氯瓶，容量為1000kg/只，氯瓶分兩排布置，設4臺稱量氯瓶質量的液壓磅秤。為搬運氯瓶方便，氯庫內

42、設cd126d單軌電動葫蘆一個，軌道在氯瓶上方，并通到氯庫大門外。氯庫外設事故池，池中長期貯水，水深1.5米。加氯系統的電控柜、自動控制系統均安裝在值班控制室內。為方便觀察巡視，值班室與加氯間設大型觀察窗及連通的門。加氯間設一臺t303通風軸流風機，配電功率0.4kw，并安裝1臺漏氯探測器。2.2.8回流污泥泵房泵房內設有回流污泥泵和剩余污泥泵，均采用進口潛污泵。采用半地下室鋼筋砼結構，平面尺寸：20.0米×10.3米，地下埋深1.8米。泵房內設兩臺回流污泥泵，最大回流比為200%。泵(型號300qw900-8-37)流量1300，揚程6.5米，轉速980轉/分，電機功率37千瓦，效

43、率76%。泵房內還設有兩臺剩余污泥泵，單臺流量400m3/h，揚程10.0m，轉速1470轉/分，電機功率18.5千瓦，效率81.2%。2.2.9 污泥濃縮池處理廠每日排放剩余污泥量2475.67m3，進入濃縮池污泥含水率99.4%，濃縮后含水率97%。設濃縮池2座，每座池內徑18.0米，有效水深3.125米，緩沖層高0.3米，斜坡底高0.39米，斗高1.0米，超高0.4米，池總高5.215米，采用半地下式鋼筋砼結構。每座池內設1臺進口濃縮機橋，旋轉直徑18.0米，轉速0.05轉/分。濃縮池內徑濃縮后的污泥重力自流至脫水車間進行脫水，上清液則排入廠內污水管格柵前集水井內。2.2.10 脫水車間

44、每日由濃縮池來的干泥泥量為4109.8kg，含水率97%，污泥體積661m3/d，污泥經壓濾脫水后，含水率為80%，脫水后的污泥外運。脫水車間內設2臺3米寬滾壓帶式壓濾機，一用一備，另預留一臺機組位置，單臺處理能力230，兩臺機組每天工作12小時。車間內另設有與壓濾機配套的單螺桿污泥投配泵2臺，與兩臺滾壓帶式壓濾機一一對應。單臺流量21.4，揚程15；混凝劑選用聚丙烯酰胺，投加量為0.35（污泥干重），脫水機房每日工作為三班制選用兩個容積為3.0m3的藥箱，配置兩臺jbk型反應攪拌機，槳葉直徑d=1200mm,功率p=0.75kw，槳板外緣線速度56m/min，聚丙烯酰胺投加濃度為0.1，故選

45、用兩套在線稀釋設備，包括兩臺水射器和兩臺流量計量儀，以及配套的調節控制閥件。聚丙烯酰胺藥劑的投加采用單螺桿泵，共兩臺，一臺備用，投加流量為225l/h。另選用兩臺離心清水泵，一用一備。第三章 污水處理廠總體布置3.1 污水廠平面布置3.1.1 污水處理廠平面布置的原則1、處理單元構筑物的平面布置處理構筑物是污水處理廠的主體建筑物，在作平面布置時，應根據各構筑物的功能要求和水力要求，結合地形和地質條件，確定它們在廠區內平面的位置，對此，應考慮：(1) 功能分區明確，管理區、污水處理區及污泥處理區相對獨立。(2) 構筑物布置力求緊湊，以減少占地面積，并便于管理。(3) 考慮近、遠期結合，便于分期建

46、設，并使近期工程相對集中。(4) 各處理構筑物順流程布置，避免管線迂回。(5) 變配電間布置在既靠近污水廠進線，又靠近用電負荷大的構筑物處，以節省能耗。(6) 建筑物盡可能布置為南北朝向。(7) 廠區綠化面積不小于3o，總平面布置滿足消防要求。(8) 交通順暢，使施工、管理方便。廠區平面布置除遵循上述原則外，還應根據城市主導風向，進水方向、排水方向，工藝流程特點及廠區地形、地質條件等因素進行布置，既要考慮流程合理，管理方便，經濟實用，還要考慮建筑造型，廠區綠化及與周圍環境相協調等因素。2、管、渠的平面布置廠區主要管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、廠區污水管及電纜管線等，設計如下：(

47、1)污水管道污水管道為各污水處理構筑物連接管線及廠區污水管道，管道的布置原則是線路短，埋深合理。廠區污水管道主要是排除廠區生活污水、生產污水、清洗污水、構筑物數量大，廠區污水經污水管收集后接入廠區進水管，與進廠污水一并處理。(2)污泥管道污泥管道主要為二沉池出泥管，污泥泵房出泥管以及脫水機房污泥管。管道設計時考慮污泥含水率相對較低的特點，選擇適當的管徑及設計坡度以免淤積。(3)事故排放管在泵房格柵前設置事故排放管，一旦格柵或水泵發生故障以及需檢修時，關閉格柵前后閘門，進廠污水可通過事故排放管溢流臨時排入河流。(4)超越管主要在進水泵房后設事故超越管（直接排放），以便在后續構筑物發生事故時污水能

48、順利排入河流。(5)雨水管道為避免產生積水，影響生產，在廠區設雨水排放管，廠區雨水直接排入河流。(6)電纜管線廠內電纜管線主要采用電纜溝形式敷設，局部輔以穿管埋地方式敷設。3.廠區道路，圍墻設計為便于交通運輸和設備的安裝、維護，廠區內主要道路寬為12米和6米，次要道路為34米，道路轉彎半徑一般均在6米以上。道路布置成網格狀的交通網絡。每個建、構筑物周邊均設有道路。路面采用混凝土結構。4、輔助建筑物污水處理廠內的輔助建筑物有：泵房、辦公樓、宿舍樓、變電所、機修車間、倉庫、食堂等。他們是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應按具體情況與條件而定。有可能時，可設立試驗車間，以不斷研究與改進污

49、水處理技術。輔助構筑物的位置應根據方便、安全等原則確定。在污水處理廠內應合理的修筑道路，方便運輸，廣為植樹綠化美化廠區，改善衛生條件，改變人們對污水處理廠“不衛生”的傳統看法。按規定，污水處理廠廠區的綠化面積不得少于30%。5、本設計污水處理廠的平面布置根據污水處理廠平面布置的原則，本設計污水處理廠的平面布置采用分區的方法，共分三區：廠前區（生活區）、污水處理區、污泥處理區。（1）廠前區布置：設計力爭創造一個舒適、安全、便利的條件，以利于工作人員的活動。設有宿舍樓、辦公樓、食堂、車庫、維修車間及傳達室等。建筑物前留有適當空地可作綠化用。辦公樓前設花壇一座，以美化環境。大門左右靠墻兩側設綠化帶。

50、（2）水區布置：設計采用“一”型布置，其優點是布置緊湊、分布協調、條塊分明。同時對輔助構筑物的布置較為有利。（3）泥區布置：考慮到空氣污染，將泥區布置在夏季主導風向的下風向，同時，遠離人員集中地區。脫水機房接近廠區后門，便于污泥外運3.1.2 污水處理廠的平面布置污水處理廠東側為河流。在廠區平面布置及高程布置時，主要根據各構筑物的功能和流程的要求，結合廠址地形、地質條件、進出水方向的可能來進行布置。在平面布置中根據進水方向，在進廠污水管道經格柵進入污水進水泵房，而根據排放水體方向及考慮夏季主導風向將污水處理構筑物依其流程由西向東布置,形成處理廠生產區 ,全廠的行政管理中心辦公樓則位于進廠大門的

51、西側,倉庫、機修車間則為廠區東南側,廠區綠化用地較多,可改善廠內衛生條件。在高程布置上，處理構筑物標高僅按處理后污水能自然排出為前提，使進廠污水泵房揚程最小，節省運行費用。3.2 污水廠的高程布置3.2.1 污水處理廠高程的布置方法(1)選擇兩條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。(2)以污水接納的水體的最高水位為起點逆污水處理流程向上計算。(3)在作高程布置時，還應注意污水流程與污泥流程積極配合。污水處理廠污水處理流程高程布置的主要任務是：確定各處理構筑物和泵房的標高，確定處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水面標高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構筑物之間通暢地

52、流動，保證污水處理廠的正常運行。為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構筑物之間的流動，以重力流考慮為宜(污泥流動不在此例)。為此，必須精確的計算污水流動中的水頭損失，水頭損失包括：(1)污水流經各處理構筑物的水頭損失。在作初步設計時可按下表所列數據估算。但應當認識到，污水流經處理構筑物的水頭損失，主要產生在進口和出口和需要的跌水(多在出口處)，而流經構筑物本身的水頭損失則很小。表3-1 各構筑物水頭損失【9】構筑物名稱水頭損失(cm)構筑物名稱水頭損失(cm)格柵1025雙層沉淀池1020沉砂池1025曝氣池污水潛流入池2550沉淀池：平流2040污水跌水入池50150 豎流4050接觸

53、池1030 輻流5060配水井1020(2)污水流經連接前后兩處構筑物管渠(包括配水設備)的水頭損失。包括沿程與局部水頭損失。(3)污水流經量水設備的水頭損失。在對污水處理流程的高程布置時，應考慮下列事項：a、選擇一條距離最長，水頭損失損失最大的流程進行水力計算。并應適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統都能夠運行正常。b、計算水頭損失時，一般應以近期最大流量(或泵的最大出水量)作為構筑物和管渠的設計流量；計算涉及遠期流量的管渠和設備時，應以遠期最大流量為設計流量，并酌加擴建時的備用水頭。c、設置終點泵站的污水處理廠，水力計算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點，逆污水處理流程向上倒推

54、計算，以使處理后污水在洪水季節也能自流排出，而泵需要的揚程則較小，運行費用也較低。但同時要考慮到構筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。d、在作高程布置時還應注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少抽升的污泥量，在決定污泥干化場、污泥濃縮池，消化池等構筑物高程時，應注意它們的污泥水能自動排入污水入流干管或其它構筑物的可能。3.2.2 本污水處理廠高程計算本設計處理后的污水排入處理廠東側河流水位后，河流水位接近廠區高程，故以該河流水位作為起點，逆流向上推算各水面高程：1. 各處理構筑物間連接管渠的長度：表3-2 各構筑物間連接管渠長度表管渠名稱長度(m)管渠名稱長度(m)出廠

55、管入河542.78配水井至好氧池56.46配水井與接觸池48.72缺氧池至沉砂池8.94配水井與二沉池4.18沉砂池至泵房32.03二沉池至配水井3.76泵房至格柵8.712.污水處理部分高程計算：河邊水位：-0.4m跌水位：1.3m總出水口水位：0.9m出水廠管總損失：0.0007×542.78×1.2=0.456m接觸池合水處水位水位：1.356m接觸池出水支管損失：0.0016×63.57×1.2=0.122m接觸池出水口水位：1.478m自由跌水：0.10m接觸池池中水位：1.578m接觸池局部損失：0.20m接觸池進水水位：1.778m接觸池進水支管損失；0.0016×5.4×1.2=0.01m接觸池進水分水處水位：1.788m配水井至接觸池分水處損失：0.0017×43.32×1.2=0.088m（配水井至接觸池）配水井出水口水位：1.876m配水井局部損失：0.10m（二沉池至配水井）配水井進水口水位：1.976m二沉池至配水井損失：0.0021×