前言城市在我国国民经济和社会发展中占有举足轻重的地位，目前我国661个城市的国内生产总值（GDP）已经占全国总量的70％以上，其中100个大城市的GDP占全国总量的50％以上，珠三角、长三角和环渤海三大城市群的35个地级以上城市的GDP很快就要接近全国总量的40％。
毫无疑问，以城市群为主导方向的区域发展和城镇化建设已经成为我国经济社会发展的必然趋势，但伴随经济高速发展和人口不断聚集而出现的水环境污染问题也同时成为城市与城镇集群水环境安全保障的重大隐患、制约社会经济进一步发展的瓶颈，大规模的人流、物流、能流在有限空间上的快速集聚和扩散，使主要污染物排放量明显超过环境的承载能力，显著改变着土地和生态景观，显著影响着水安全与水环境生态。
首先，就城市污水处理工艺技术应用而言，我国的城市污水处理厂工程建设已经由早先的一级处理和普通曝气活性污泥法处理发展成为当前普遍推行的二级生物强化处理及三级处理，污水除磷脱氮技术和膜技术得到越来越广泛的应用，污水处理与污泥处理的工艺实施方案多种多样，池型构造与曝气混合设备的选择范围不断加大。
然而最近十几年，在我国城市污水处理工程建设与技术发展最快的时期，仍然存在不少问题。
从1995年到2005年，我国城市污水排放总量由350亿m3缓慢上升到360亿m3，城市污水处理厂由141座增加到792座，设计处理能力由714万m3/d 提高到5725万m3/d，城市污水处理总量由69亿m3增加到186亿m3，污水处理率由19.7％提升到51.7％。
但分析其构成，二级集中处理率不到30％，并且大多数按二级排放标准设计，而不是当前国家排放标准所要求的一级标准；全国城市污水处理厂平均运行负荷率不到65％，进水水质浓度普遍偏低，污水处理设施的设计能力和潜力没有得到有效发挥。
随着水体富营养化问题的日益突出和再生水利用的实际需求，所以进一步提高污水处理程度、减少污染物排放、改善水环境质量已经逐渐成为一种共识与普遍要求，高性能、高标准、低消耗的除磷脱氮技术和微量污染物去除技术成为今后研究开发和工程化应用的重点方向之一。
摘要湖北省C城南临B江，地处长江流域，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协同发展，城市污水处理率仅为7.4 %，大量的污水未经处理直接排入河流，使该市的生态环境受到严重的破坏。
为把该城市建设成为经济繁荣、环境优美的现代化城市，筹建该市的污水处理厂已迫在眉睫。
故C城市采用雨水、污水分流的管道布置形式，其中污水处理厂采用以Carrousel 氧化沟为主体的污水处理工艺流程，和以重力式浓缩池为主体的污泥工艺流程。
该工艺具有工艺流程短、处理效果好、出水水质稳定、剩余污泥少、运行管理方便、基建与运行费用低等特点。
关键词 Carrousel氧化沟，表面曝气机，重力式污泥浓缩池第1章概述1.1设计的任务和依据1.1.1设计任务对C城镇污水处理厂的初步设计，其任务包括：1）根据所给的原始资料，对进厂的污水进行流量计算；2）根据水体的情况、地形和上述计算结果，确定污水处理方法、污水处理流程、污泥处理方法和相关处理构筑物；3）各构筑物的工艺选择和计算，包括型式、数量和尺寸等；4）进行各处理构筑物的总体布置和污水流程、污泥流程的高程设计；5）进行污水处理厂的人员编制，管理事项说明；6）对整体设计说明书的编制；7）绘制建筑工程图（厂区平面图、高程图、各构筑物详图等）1.1.2执行的主要设计规范和标准（1）中华人民共和国国家标准，地表水环境质量标准（GB3838-2002）（2）中华人民共和国国家标准，城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）（3）中华人民共和国国家标准，污水综合排放标准（GB8978-1996）（4）中华人民共和国城镇建设行业标准，污水排入城市地下水道水质标准（CJ3082-1999）（5）中华人民共和国城镇建设行业标准，城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89）（6）中华人民共和国城镇建设行业标准，城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）（7）中华人民共和国国家标准，给水排水制图（GB/T50106-2001）（8）中华人民共和国国家标准，给水排水设计基本术语标准（GBJ125-89）（9）中华人民共和国国家标准，室外排水设计规范（GBJ14-87，1997年版）1.2设计要求1.2.1污水处理厂设计原则城市污水处理的目的是使之达标排放或回收用于农田灌溉，城市景观或工业生产等，以节约水资源。
根据《城市污水处理及污染防治技术政策》的规定，对污水处理工艺的选择给出以下几项关于城镇污水处理工艺选择的准则：1、城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后确定最优方案。
2、工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量电耗和成本、占地面积、运行性能、可靠性、管理维护难易程度、总体环境效益。
3、应切合实际地确定污水进水水质，必须对污水的现状，水质特征，污染物构成进行详细调查或测定，做出合理的分析预测。
4、在水质组成，复杂或特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。
1.2.2运行过程中应遵循的原则积极审慎地采用高效经济的新工艺，在国内首次应用的新工艺必须经过中试和生产性试验，提供可靠性设计参数，然后进行运用。
1.3设计原始材料（一）城镇概况C城南临B江，地处长江流域，该市在经济发展的同时，城市基础设施的建设未能与经济协同发展，城市污水处理率仅为7.4 %，大量的污水未经处理直接排入河流，使该市的生态环境受到严重的破坏。
为把该城市建设成为经济繁荣、环境优美的现代化城市，筹建该市的污水处理厂已迫在眉睫。
C城计划建设一座城市污水处理厂，并已获上级计委批准。
目前C城面积约30Km2，根据城镇总体规划，城镇面积42Km2，污水处理厂规划服务人口为19万人，远期规划发展到24万人，其出水进入B江，B江属地面水Ⅲ类水体，要求排入的污水水质执行《污水综合排放标准》(GB18918-2002)中的一级标≤20mg/L,SS≤20mg/L,TN＜20 准中的B类标准,主要水质指标为:COD≤60mg/L,BOD5mg/L，NH-N≤15mg/L,TP≤0.5mg/L。
3（二）工程设计规模：1、污水量：根据该市总体规划和排水现状，污水量如下：1）生活污水量：该市地处亚热带，由于气候和生活习惯，该市在国内一向属于排水量较高的地区。
据统计和预测，该市近期水量280L/人•d；远期水量310 L/人•d。
2）工业污水量：市内工业企业的生活污水和生产污水总量2.9万m3/d。
3）污水总量：市政公共设施及未预见污水量以5 %计，总污水量为生活污水量、工业污水量及市政公共设施与未预见水量的总和。
2、污水水质：进水水质：生活污水BOD5为250 mg/l；SS为200 mg/l。
工业废水BOD5为280 mg/l；SS为180 mg/l。
混合污水温度：夏季28℃，冬季7℃，平均温度为15℃。
3、工程设计规模：该市排水系统为完全分流制，污水处理厂设计规模主要按远期需要考虑，以便预留空地以备城市发展所需。
（三）厂区附近地势资料1、污水厂选址区域平均海拔为+127 m，厂区征地面积为东西长2500m，南北长3000m，平均地面坡度为0.4‰-0.5‰，地势东南低，西北高。
2、进厂污水管道水面标高为120 m ；3、厂区附近地下水位标高115 m；4、厂区附近土层构造。
（四）气象资料年平均气温20℃，月均最高气温33℃。
年平均最高气温30℃，月均最高气温32℃。
年平均最低气温3℃。
一年中温度在0℃以下的天数为0天，10℃以下的天数为41天。
年平均降雨量780毫米。
冰冻线深度0米。
年主导风向：东南风。
（五）水文资料最高水位128m；最低水位120m；常水位125m；第2章污水设计流量与水质计算2.1污水设计流量计算据统计，污水处理厂近期服务人口为19万人，远期规划发展到24万人。
该城市近期生活污水量为280L/人.d；远期生活污水量为310L/人.d。
工业污水量为2.9m3/d；市政公共设施及未预见污水量以5 %计。
2.1.1近期污水流量计算进行污水系统设计时常采用最大日最大时流量为设计流量，其单位为L/s。
1.平均日平均时生活污水量计算公式为(2-1)式中────平均日平均时生活污水量，────居住区生活污水量标准，────设计人口数，人2. 总变化系数最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值称为总变化系数生活污水总变化系数：(2-2)=1.333.生活污水设计流量：(2-3)4.工业污水量：5.总设计流量：因市政公共设施及预见水量以5%计，故总设计流量为(2-4)2.1.2远期污水流量计算1.平均日平均时生活污水量计算公式为式中────平均日平均时生活污水量，────居住区生活污水量标准，────设计人口数，人2.生活污水总变化系数：=1.283.生活污水设计流量：4.工业污水量：5.总设计流量：因市政公共设施及预见水量以5%计，故总设计流量为：近期水量约为远期水量的一半，故本设计各构筑物按远期发展设计，运转时考虑社会现阶段经济发展，可按城市近期需要先建一部分设备，按近期水量运转。
在经济发展后的许可情况下再建远期需要的设备。
所以，近期建两套设备，每套处理水量610L/s，即52704/d共处理1220 L/s，即105408/d 远期增加1套设备，和近期一样，最后处理规模共1830 L/s，即158112/d2.2城市污水水质计算天然水体是人类宝贵的资源，为了保障天然水体不受污染，必须严格限制污水排放，并在排放前要进行无害化处理，以保证对天然水体水质不造成污染，因此当污水需要排入水体时，应处理到允许排入水体的程度。
表2-1进出水水质用加权平均法计算出城市污水的水质，其中生活污水设计流量为818.9L/s，工业污水量为250.56L/s，则1.进水浓度为(2-5)式中生活污水进水有机污染物（BOD）的浓度，mg/L────工业污水进水有机污染物（BOD）的浓度，mg/L────生活污水设计流量，L/s────工业污水设计流量，L/s2.进水浓度为(2-6)生活污水进水有机污染物（SS）的浓度，mg/L────工业污水进水有机污染物（SS）的浓度，mg/L────生活污水设计流量，L/s────工业污水设计流量，L/s2.3计算污染物去除效率污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918―2002）中的一级B标准，因此确定本污水厂出水水质控制为：CODcr≤60mg/L，SS≤20mg/L， BOD5≤20mg/L，TN=20mg/L，NH3-N=15mg/L，TP≤0.5mg/L。