金川县观音桥镇特色魅力乡镇污水处理厂设计方案四川东升工程设计有限责任公司二O一二年四月目录一、项目概况 (1)1.1项目名称 (1)1.2 项目地点 (1)二、工程规模 (1)2.1 给水规划 (1)2.2 排水规划 (1)2.4 人口 (2)2.4 工程规模确定 (2)三、设计水质 (2)3.1 进水水质 (2)3.2 排放标准 (2)四、污水处理厂工艺方案的选择 (4)4.1 生物脱氮除磷的必要性 (4)4.2生物脱氮除磷的可行性 (5)4.3污水处理工艺 (6)4.3.1污染物去除原理及方法选择 (7)4.3.2生物脱氮除磷的可行性 (9)4.3.3常规脱磷除氮污水处理工艺 (11)4.3.4 工艺拟定方案 (22)4.4深度处理 (22)4.4.1 滤池的选择 (27)4.4.2 化学除磷 (32)4.5污泥处理工艺选择 (36)4.6出水消毒方案 (36)五、工艺方案设计 (40)5.1 主要处理构筑物 (41)5.1.1 粗格栅提升泵房 (41)5.1.2 细格栅渠、曝气沉砂池 (43)5.1.3 氧化沟 (45)5.1.4 二沉池 (46)5.1.5 纤维滤池及反冲洗泵房 (47)5.1.6 污泥回流泵井 (48)5.1.7 紫外线消毒渠 (49)5.1.8 浓缩脱水机房 (50)5.2 主要工程量统计 (52)5.2.1 主要建（构）筑物一览表 (52)5.2.2 主要工艺设备一览表 (54)六、投资估算（方案一） (1)6.1工程概况 (1)6.2编制依据 (1)6.3各项指标分析（详见附表一） (3)七、投资估算（方案二） (1)7.1工程概况 (1)7.2编制依据 (1)7.3各项指标分析（详见附表一） (3)一、项目概况1.1项目名称观音桥镇污水处理厂工程1.2 项目地点四川金川县观音桥镇二、工程规模2.1 给水规划观音桥镇新建高位水池一座，以提高用水质量。
现行综合用水指标270升/人日。
2.2 排水规划规划镇区雨水排放充分利用地形条件，综合道路纵坡就近排入农田或沟渠内。
污水量预测：按用水量的70%考虑，镇区远期为507吨/日。
污水处理：城镇污水处理厂位于杜柯河下游。
2.4 人口根据观音桥镇总体规划，2010年城镇人口规模2000人，2020年城镇人口规模3500人。
2.4 工程规模确定污水处理厂设计规模2400吨/日，其中一期900吨/日，二期1500吨/日。
三、设计水质3.1 进水水质污水处理厂项目设计确定的污水厂进厂污水水质为：BOD5 150mg/l COD cr 350mg/lSS 240mg/l TN 40mg/lNH3-N 35mg/l TP 4mg/l最低水温12℃最高水温25℃PH 6.5～8.53.2 排放标准出水水质待定。
本次方案设计按一级A标准和一级B标准各出一方案。
（1）方案一：将出水水质提升为一级A标准。
COD cr ≤50mg/lBOD5 ≤10mg/lSS ≤10mg/lNH3-N ≤5（8）mg/l，（8为水温低于12℃控制指标）TN ≤15mg/lTP ≤0.5mg/lPH 6-9（2）方案二：将出水水质提升为一级B标准。
COD cr ≤60mg/lBOD5 ≤20mg/lSS ≤20mg/lNH3-N ≤8（15）mg/l，（8为水温低于12℃控制指标）TN ≤20mg/lTP ≤1mg/lPH =6-9四、污水处理厂工艺方案的选择4.1 生物脱氮除磷的必要性本次工程必要性的讨论出水水质按一级A标讨论。
根据上述进水水质预测及出水水质确定，污水处理工程设计进出水水质及去除率见下表。
设计进出水质去除率由上表可见，本工程对污染物的去除率要求相当高。
通常情况下，常规的活性污泥法对BOD5、COD cr、SS都有较高的去除率，但对N的去除率近15-25%，对P的去除率仅10-20%，满足不了本工程要求，因此，必须对污水采用脱氮除磷工艺。
污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法和物理化学法两大类。
物理化学法由于需投加相当数量的化学药剂，有运行费用高、残渣两大等缺陷，因此，在城市污水处理中一般不推荐采用。
而一般生物处理方法中又分活性污泥法和生物膜法两种，由于活性污泥法同生物膜法相比具有处理效率高，运行稳定，运转经验丰富，操作环境良好等优点，因此对城市污水进行脱氮除磷，生物活性污泥脱氮除磷方法是其中首选方案。
4.2生物脱氮除磷的可行性能否采用生物脱氮除磷工艺，需对污水厂进水水质进行生物处理分析。
生物处理指标一览表BOD5/COD cr指标是鉴定污水可生化性最常用的方法，本项目BOD5/COD cr=0.43，生化性能较好，可采用生物处理方法。
BOD5/TP是辨别能否采用生物除磷的指标，一般认为该值要大于20，比值越大，除磷效果约明显，本项目BOD5/TP=37.5，说明可以采用生物除磷工艺。
COD cr /TN ,COD cr /TP这两项指标，也是衡量能否进行生物脱氮除磷的指标，一般认为COD cr /TN<11时以脱氮为主，COD cr /TP<30时以除磷为主。
根据上述分析，本工程可采用生物脱氮除磷工艺，并以脱氮为主要目标。
4.3污水处理工艺根据污水水量，水质和处理标准，选择合适的污水处理工艺不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的经常性费用，保证排污总量控制标准和出厂水水质。
本方案设计的污水处理工艺流程选择充分考虑污水量，污水水质，充分考虑经济条件和管理水平，优先选用安全可靠、技术先进、低能耗、低运行费用、低投入、少占地、操作管理方便的成熟处理工艺。
4.3.1污染物去除原理及方法选择根据国内外城市污水处理厂运转经验，活性污泥法处理城市污水是最经济有效的、因而得到广泛应用。
但常规活性污泥工艺仅能有效地去除BOD5、COD cr和SS，而对氮和磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为10～20%，磷的去除率约为12～19%，达不到本工程对氮和磷去除的要求。
因此。
必须采用污水除磷脱氮工艺。
污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学处理两大类。
国外从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结论认为物化处理放过研究，结论认为物化法的缺点是药耗量大，污泥多、运行费用高等，在城市污水处理一般仅作为辅助手段。
在采用生物除磷脱氮活性污泥工艺中，不同的污染物是以不同的方式去除的。
（1）SS的去除污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。
污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
（2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后通过泥水分离来完成的。
活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。
其实质是将液相的有机污染物质转化为固相物质，表现为活性污泥量的增长。
（3）COD的去除污水中的COD去除原理与BOD5基本相同。
对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，这种城市污水的BOD5/COD比之往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，出水COD值可以控制在较低的水平。
本工程服务区域的城市污水主要是由生活污水相近的工业污水组成。
其BOD5/COD比值接近0.5，污水的可生化性较好，采用二级处理工艺完全可以使出水COD≤60mg/L. （4）氮的去除污水中的有机氮、蛋白质等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，是硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出。
（5）生物除磷生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件先，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB(聚β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，随剩余污泥一起排除系统，从而达到除磷的目的。
影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（DO=0）,同时要有可快速降解的有机物，并希望含磷污泥尽快排出系统，以免污泥中的磷又返回到液体中。
4.3.2生物脱氮除磷的可行性（1）生物脱氮除磷的条件脱氮必须使氨氮在好氧环境中硝化为亚硝酸盐、硝酸盐、硝化了的污水再进入缺氧环境后，由于反硝化菌的作用，使硝酸盐还原成分子氮，而逸入大气，从而脱氮。
1mgNH3-N氧化（及硝化）为硝酸盐，需4.57mgO2、7.14mgCaCO3碱度和0.08mg 碳源。
1mgNO3-N反硝化脱氮，需8.6mgCOD(或3mg左右甲醇)，但可提供2.86mgO2、3.75mgCaCO3碱度。
除磷，聚磷菌在好氧段对磷的吸收，取决于在厌氧段对磷的释放，而磷的释放去决定于污水中存在的可快速降解的有机物的含量。
一般来说，这种有机物与磷的比值越大，除磷效果越好。
据资料介绍在厌氧段释放磷的前提条件，是在厌氧段生物体，易生物降解的COD浓度必须大于25mg/L。
而易生物降解的COD 浓度仅占COD总量的20%左右，25mg/L易生物降解COD的浓度相当于总COD125mg/L左右。
综上所述生物除磷、脱氮的工艺，应为厌氧/缺氧/好氧流程（包括其变种），即通常称为A/A/O的工艺。
所有方案工艺流程中，都必须包括有厌氧/缺氧/好氧在内。
并且污水中有除磷脱氮所需的碳源（COD cr）。
（2）原污水的碳源情况关于碳源，过去有的资料用BOD5值。
但由于BOD5值的测定需要的周期太长，而重铬酸钾法氧势能较大，以COD cr值代表污水中全部有机物和无机还原物总量，故也包括了生化需氧量BOD5值在内。
用COD cr作为碳源指标，其代表性强、测定较快，近年来在污水处理厂运行中，国内外多用COD cr值作为碳源值。
试验资料证明，厌氧段COD cr总量浓度相当125mg/l左右的条件下，才能有磷的释放。
磷的释放消耗的碳源为0.4mg/l P/mgCOD，本工程要求的除磷量为2.0mg/l,厌氧段磷的释放量应不小于1mg/L，（厌氧段释放1mg的磷，好氧段能够吸收2-2.4mg的磷）。
需易生物降解的COD cr为2.5mg/L，总共需要COD cr的量约为12.5mg/L。
综上所述，去除1mg/L的氨氮，在硝化、反硝化过程中共需要的量为0.08+8.6=8.68mg/L，按污水厂进出水质的要求共需去除氨氮10mg/L，则需要的量约为86.8mg/L。