污水处理厂设计方案第一篇设计说明书1 设计概述1.1 设计任务江苏省某市拟建污水处理厂，服务人口为20万，且接纳的工业废水平均日流量为20000m3/d。
根据设计资料，设计二级污水处理厂一座，处理水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准（B）排放要求。
设计内容主要包括：污水水量的计算；设计方案对比论证；污水、污泥处理工艺流程确定；污水、污泥处理单元构筑物的详细设计计算，并配相应的单线草图；厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理工程建设的技术经济初步分析等。
1.2 设计依据1.2.1规范标准（1）中华人民共和国国家标准，地表水环境质量标准 (GB3838-2002) [S]（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) [S] （3）中华人民共和国国家标准，室外给水设计规范 (GB50013-2006) [S]（4）中华人民共和国国家标准，给水排水工程构筑物结构设计规范(GB2050069 –2002) [S]（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) [S]（6）中华人民共和国国家标准，总图制图标准(GB/T50103-2010) [S]（7）中华人民共和国国家标准，建筑污水排水制标准(GB/T50106-2010) [S]（8）中华人民共和国国家标准，房屋建筑制图统一标准(GB/T050001-2010) [S]（9）中华人民共和国国家标准，室外排水设计规范(GB50014-2006) [S]（10）江苏省地方标准（GB32/1072-2007）[S]（11）中国工程建设标准化协会标准，氧化沟设计规程CECS 112:2000 [S]1.3 区域概况某市地处内陆中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候，气候较温和，四季分明，雨热同季，春冬干旱，夏季炎热，秋季湿润，冬季少雨。
常出现伏旱暴雨，秋季多连阴雨。
常年气象参数统计如下：年均气温：12.9℃，最热月（7月）平均气温：21.2～26.5℃，最冷月平均气温：-5.0～-0.9℃。
多年平均降雨量：577mm。
冬季主导风向西北风，夏季主导风东南风，风流频率：18%，年平均风速：2.55 m/s，年最大风速：18m/s，冬季最大冻土深度0.5m，最大积雪深度0.27m。
1.4 自然条件该污水处理厂位于某市西部，地势平坦。
厂区设计地面标高为390.00m，地下水位埋深在4～11m，地质状况良好，土地承载力为12t/m2。
处理后的污水排入D河。
该城市河段水流量按90％保证率，月均流量为17.94 m3/s，枯水期流量为11.7m3/s，流速为0.38m/s，平均水深0.43m。
河水平均水位是386.00m，地面标高为390.00m。
1.5 工程建设的必要性和工程内容1.5.1 工程建设的必要性建国以来，由于受国情的限制及人们的环保意识落后的影响，建国初期污水处理没有形成行业，到1984年才开始缓慢发展，到2009年年底，我国累计建成污水处理厂数量和日污水处理总能力较2005年的水平分别增长了120%和75%。
即使这样还有大多数污水处理厂达不到设计能力，更有甚者由于种种原因停产的。
而且我国至今还有65%的县城污水处理处在空白，绝大部分的乡镇没有任何污水处理设施。
可见我国污水处理基础差、水平低。
随着我国人民环保意识的提高，人们对污水处理提出了更高的要求。
我国环保法规定了各种污水的排放标准，禁止超标准排放。
这一要求意味着不仅要求新建项目的污水必须达标排放，而且要求多年积累的超标准排放的污水也必须在短时间内达标排放，这从污水处理的数量上提出了更高的要求。
另外，由于我国水资源匮乏，不少地方要求污水处理必须达到回用标准，实现污水处理资源化，这就从污水处理的质量上提出更高要求。
1.5.2 工程内容（1）根据水量水质条件和设计资料，设计二级污水处理厂一座。
建议该污水处理厂生物处理工艺采用氧化沟技术，处理水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级标准（B）排放要求。
（2）完成一套完整的设计应包括：污水水量的计算；设计方案对比论证；污水、污泥处理工艺流程确定；污水、污泥处理单元构筑物的详细设计计算，并配相应的图；厂区总平面布置说明；污水厂环境保护方案；污水处理工程建设的技术经济初步分析等。
（3）完成初步设计图纸5张：污水处理厂总平面布置图；污水处理厂管线布置图；污水、污泥处理系统高程布置图；施工设计图纸2张以上（以氧化沟为主体）。
2 污水处理厂设计2.1 污水处理厂规模和处理程度的确定2.1.1 污水处理厂规模（1）该城市位于我国江苏省，污水处理厂服务面积内城市规划人口为20万。
（2）该污水厂接纳的工业废水平均日流量为20000m3。
（3）该污水厂接纳的生活污水量平均日流量为20000m3。
（4）城市污水日处理量为20000m3。
2.1.2 设计进出水水质根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）规定城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅲ类功能水域（划定的饮用水水源保护区和游泳区除外）、GB3097海水二类功能水域和湖、库等封闭或半封闭水域时，执行一级标准，本设计确定出水达到一级B标准。
出水水质及去除率，具体标准见下表。
表2-1 污水进水水质及去除率序号基本控制项目一级标准（B）进水水质去除率1 COD 60 394.74 84.8%2 BOD 20 263.16 93.03%3 TSS 20 180.6 88.93%4 T-N 20 52.63 62%5 氨氮8 38.42 79.18%6 T-P 1 4.82 79.25%7 pH 6～9 7～82.2 污水处理厂方案的确定污水处理，就是采用一定的处理方法和流程将污水中所含的污染物质减少或分离出去，或将其转化为无害和稳定的物质，以使污水得到净化达到恢复其原来性状或使用功能的过程。
现代污水处理技术按其作用机理可分为三类，即物理处理法、化学处理法和生物处理法。
（1）物理处理法：此法系通过物理作用，分离、回收污水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变污染物的化学性质。
（2）化学处理法：此法系通过化学反应和传质作用，来分离、回收污水中呈溶解、胶体状态的污染物质，或将其转换为无害物质。
（3）生物处理法：此法系通过水微生物的代谢作用，使污水中呈溶解状态、胶体状态以及某些不溶解的有机甚至无机污染物质，转化为稳定、无害的物质，从而使污水得到净化。
此法也称生化法，即生物化学处理法。
一般认为，污水的可生化指标（BOD/COD）大于0.3时才适于用生化处理法。
该污水处理厂正是使用的生物处理法。
2.2.1 确定污水处理方案的原则（1）采用生物处理法，从而使污水得到净化；（2）污水厂的处理构筑物要求占地面积小，投资少，且便于科学管理；安全可靠，保证一定的出水水质；（3）污泥处理要求为：减少有机物，使污泥稳定化；减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；减少污泥中有毒物质；利用污泥中有用物质，化害为利；应选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染；（4）应该采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物。
最佳的处理方案要体现以下优点：（1）出水水质稳定﹑可靠﹑卫生安全；（2）抗水质﹑水量变化能力强；（3）污泥处理与处置简单；（4）建设费和维护管理费低；（5）维护管理简单方便；（6）必要时可与深度处理工艺进行组合。
2.2.2 污水处理方案的比选按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，在对氮、磷污染物有控制要求的地区，日处理能力在10万立方米以上的污水处理设施，一般选用A/O法、A/A/O法等技术。
也可审慎选用其他的同效技术。
日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，除采用A/O 法、A/A/O法外，也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、SBR法、水解好氧法和生物滤池法等。
必要时也可选用物化方法强化除磷效果。
在上述各种除磷脱氮工艺中，对中小污水厂来讲，比较有发展前途的工艺是SBR工艺、氧化沟工艺。
因为这两种工艺一般都不设初沉地，SBR工艺和合建式氧化沟工艺也不需要二沉池、污泥回流设施，因此，水、泥处理流程大为简化，可以达到占地少、能耗低、投资省。
运行管理方便的目的，符合当前污水处理工艺合建、简化发展的总趋势。
采用延时曝气的SBR工艺和氧化沟工艺产生的剩余污泥已经基本达到好氧稳定，剩余污泥经过浓缩脱水后就可以直接应用于农田、填埋或者焚烧，不需要搞污泥消化，因此建设、运转的费用大为减少，这一点对中小城镇污水厂来说，是非常有吸引力的。
表2-2 氧化沟法与SBR法比较综上所述，任何一种方法，都能达到降磷脱氮的效果，且出水水质良好，但相对而言，SBR法一次性投资较少，占地面积较大，且后期运行费用高于氧化沟，氧化沟虽然一次性投资较大，但占地面积也不少，耗电量低，运行费用较低和运行管理各个方面都优于其他处理方法。
因此，采用氧化沟为本设计的工艺方案。
2.2.2.1氧化沟的种类目前应用较为广泛的氧化沟类型包括：帕斯维尔（Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟、奥贝尔（Orbal）氧化沟、T型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE型氧化沟和一体化氧化沟。
这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异，因此各具特点。
在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件，但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多、运行管理复杂。
而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成，各部分用隔墙分开自成体系，但彼此又有联系。
该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性，把好氧区和缺氧区有机结合起来，实现无动力回流，节省了去除硝酸盐及氮所需混合液回流的能量消耗。
Carrousel氧化沟由于具有良好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点，已经得到了广泛的应用。
所以这里我们也将选择卡鲁塞尔氧化沟作为生物处理工艺。
Orbal氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。
由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。
在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。
三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger公司创建。
由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子一直作为曝气池。
原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出，这样提高了曝气转刷的利用率（达59%左右），另外也有利于生物脱氮。
三沟式氧化沟流程简洁，具有生物脱氮功能，由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差，而且由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%，设备总数量多，利用率低。