1 总论 (2)1．1 设计任务和内容 (2)1.1.1 城市概况 (2)2 工艺流程说明 (2)2.1 污水处理厂处理工艺方案选择 (3)3 设计工程计算 (4)3.1污水处理程度的确定 (4)3.1.1 设计流量 (4)3.1.2 污水中污染物处理程度的确定 (4)4 处理构筑物设计 (5)4.1 格栅 (5)4.1.1设置目的 (5)4.1.2设计参数 (5)4.2污水提升泵站 (6)4.3平流式沉砂池 (6)4.3.1 沉砂池工程设计原则： (6)4.3.2 沉砂池设计参数： (6)4.3.3 沉砂池设计 (7)4.4 AAO池设计 (8)4.4.1 设计要点 (8)4.4.2设计说明 (8)4.4.3设计计算 (8)4.5二沉池 (10)4.5.1 设计计算 (10)4.6 消毒池 (11)4.6.1 设计计算 (11)4.7 污泥浓缩池 (11)4.7.1 设计计算 (11)5 总平面布置原则 (11)6 参考文献 (12)1 总论1．1 设计任务和内容1.1.1 城市概况城市概况——江南某城镇位于长江冲击平原，占地约 6.3 km2，呈椭圆形状，最宽处为 2.4 km ，最长处为 2.9 km 。
1.1.2 自然条件自然特征——该镇地形由南向北略有坡度，平均坡度为0.5 ‰，地面平整，海拔高度为黄海绝对标高3.9～5 .0 m，地坪平均绝对标高为4.80 m。
属长江冲击粉质砂土区，承载强度7～11 t/m2，地震裂度6 度，处于地震波及区。
全年最高气温40 ℃，最低-10 ℃。
夏季主导风向为东南风。
极限冻土深度为17 cm。
全年降雨量为1000 mm。
污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中，某河的最高水位约为4.60 m，最低水位约为1.80 m，常年平均水位约为3.00 m。
1.1.3 规划资料规划资料——该城镇将建设各种完备的市政设施，其中排水系统采用完全分流制体系。
规划人口：近期30000 人，2020年发展为60000 人，生活污水量标准为日平均200 L/人。
工业污水量近期为5000 m3/d，远期达10000 m3/d，工业污水的时变化系数为1.3，污水性质与生活污水类似。
生活污水和工业污水混合后的水质预计为：BOD5 = 200 mg/L，SS = 250 mg/L，COD = 400 mg/L，NH4＋-N = 30 mg/L，总P = 4 mg/L；要求达到的出水水质达到国家污水综合排放二级标准。
规划污水处理厂的面积约25600 m2，厂区设计地坪绝对标高采用5.00 m，处理厂四角的坐标为：X — 0 ， Y — 140 ； X — 0 ， Y — 0 ；X — 175 ， Y — 140 ； X — 190 ， Y — 0 。
污水处理厂的污水进水总管管径为DN800，进水泵房处沟底标高为绝对标高0.315 m，坡度1.0 ‰，充满度h/D = 0.65。
处理厂污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。
2 工艺流程说明进水格栅泵房沉砂池初沉池出水接触池二沉池AAO池污泥回流污泥浓缩2.1 污水处理厂处理工艺方案选择本工程建设规模：近期为1.25万m 3/d ，远期（2020年）规模2.5万m 3/d,；采用针对性强，投资低，能耗低，运行费用省，近远期结合较好的AAO 工艺，出水达到《城镇污水处理厂污水排放标准》（GB18918-2002）中的二级标准。
AAO 工艺是一种典型的脱氮除磷工艺，其主要由厌氧区、缺氧区、好氧区组成，能够同时做到脱氮、除磷和有机物的降解。
原污水和回流污泥一起进入生物选择段，进行泥水和生物相优选，进入厌氧段实现磷的释放后进入缺氧段，硝化液通过内循环回流到缺氧段前，在缺氧反应段中完成反硝化脱氮后进入好氧段，好氧反应段中实现BOD 去除、硝化和磷的吸收去除。
AAO 法工艺流程图AAO 法工艺流程图在活性污泥系统中，微生物对基质浓度十分敏感，当进水浓度和有机负荷较低时，基质的去除主要通过胞外氧化，而在有机负荷较高时，则在微生物处于饥饿状态下，很多低分子可溶性基质将进入微生物细胞内存储，这种外源和内源代谢的交替循环是稳定间歇运行和控制丝状菌繁殖的有利条件。
在基质浓度高时，絮凝性微生物生长速度较快，能迅速吸收吸附低分子可溶性有机物，而丝状菌在此条件下繁殖速度慢，缺乏竞争力，从而能防止污泥膨胀，相反，当基质浓度低时，丝状菌的繁殖能力超过非丝状菌，废水中所含一定量的可溶性有机物会导致污泥膨胀。
在AAO 生物处理池前端设置生物选择段，生物选择段采用厌氧状态运行。
在厌氧条件下，进入生物选择段的污水能在起始反应阶段迅速被聚磷菌所吸附吸收并转化成PHB （聚β羟基丁酸）在VFA 的诱导下细胞内聚磷经水解成正磷酸盐释放到水溶液中，这一环境条件使聚磷菌在微生物生存竞争中占优势并得以大量繁殖，从而实现了生物活性的选择性要求，防止了丝状菌繁殖的污泥膨胀问题。
经过生物选择段后的污水首先进入厌氧区，在厌氧区、缺氧区中分别完成除磷、脱氮功能。
在好氧区内进行曝气充氧，主要完成降解有机物和硝化过程。
在AAO 生物反应池好氧区末端设有内回流泵，泥水混合液通过内回流泵不断地从好氧区抽送至缺氧区中，完成脱氮过程。
（混合液内回流量视脱氮程度求得，一般约为进水流量的200%）。
AAO 工艺的主要特点：（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；（2）在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增值，不会发生污泥膨胀，SVI 值一般均小于100，有利于生物处理后泥水分离；（3）运行中不需投药，两个A 段只需轻缓搅拌，以不增加溶解氧浓度，运行费用较低。
（4）由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果较好。
（5）增加了生物选择段，实现了生物活性的选择性要求。
生物选择段 进水 厌氧段缺氧段好氧段二沉池含磷回流污泥出水内循环3 设计工程计算3.1污水处理程度的确定3.1.1 设计流量Q总=Q生活+Q工业=60000×200×10-3+10000×1.3=25000m3/d=0.28935 m3/s3.1.2 污水中污染物处理程度的确定按照GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》、国家《污水综合排放标准》，本设计中，污染物处理程度与要求达国家二级标准，具体如下：项目COD BOD5SS NH4＋-N 总P进水水质（mg/L）400 200 250 30 4出水水质（mg/L）100 30 30 25（30） 3注：括号内为温度≤12℃时的值，括号外为温度＞12℃的值。
①污水中COD的处理程度按照污水排放口处出水水质要求，查国家污水综合排放二级标准可知，污水二级处理排放口COD浓度要求为100mg/L,则可求出COD的处理程度为：COD=（400－100）／400×100%=75%②污水中BOD5的处理程度由国家《污水综合排放标准》二级标准可知，污水二级处理排放口BOD5浓度要求为30mg/L，则污水处理程度为：BOD5=（200－30）／200×100%=85%③污水中SS的处理程度查国家污水综合排放二级标准可知，污水二级处理排放口SS浓度要求为30mg/L,则可求出SS的处理程度为：SS=（250－30）／250×100%=88%④污水中NH4＋-N的处理程度查国家污水综合排放二级标准可知，污水二级处理排放口NH4＋-N浓度要求为25mg/L,则可求出NH4＋-N的处理程度为：NH4＋-N=（30－25）／30×100%=16.67%⑤污水中总P的处理程度查国家污水综合排放二级标准可知，污水二级处理排放口总P浓度要求为3mg/L,则可求出NH4＋-N的处理程度为：总P =（4－3）／4×100%=25%4 处理构筑物设计4.1 格栅4.1.1设置目的格栅设置于污水处理厂所有处理构筑物之前，或设置于泵站前，用于拦截污水中较大悬浮物或漂浮物，防止其后处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。
4.1.2设计参数采用回转阶梯式格栅最大设计流量:Q max =289.35L/s=0.28935 m 3/s ， 日均流量：Q d =264.63 m 3/s K z =2.7／Q0.11max=2.7／264.630.11=1.47过栅流速：v=0.9m/s 采用中格栅， 栅条宽度s=10mm ， 栅条间隙b=20mm ， 格栅安装倾角α=60° 栅前水深h=0.4m ①栅条间隙数： n=Q maxbhvαsin=0.289359.04.002.060sin ⨯⨯︒≈38(个)②栅槽宽度：B=s （n －1）＋bn ＝0.01×（38－1）＋0.02×38＝1.13m ③进水渠道渐宽部分长度：设进水渠道宽B 1 =0.65，渐宽部分展开角α1 =60°,此时进水渠道的流速为0.77m/s 。
L 1 =（B －B 1）／2tan α1 =（1.13－0.65）／2tan20°＝0.66m ④栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 L 2 = L 1／2＝0.66／2＝0.33m ⑤通过格栅的水头损失采用栅条断面为矩形的格栅，取k=3，β=2.42，得：h 1=kh 0=k ξv 2sin α／2g ＝3×2.42×⎪⎭⎫⎝⎛02.001.034×81.929.02⨯sin60°＝0.097m⑥栅后槽总高度取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽高H1=h＋h2＝0.7m，则H＝h＋h1＋h2＝0.4＋0.097＋0.3≈0.8m⑦栅槽总长度L＝L1＋L2＋0.1＋0.5＋H1／tanα＝0.66＋0.33＋1.0＋0.5＋0.7／tan60°＝2.89m⑧每日栅渣量取W1=0.07 m3栅渣/103m3污水，得：W＝Q max W1×86400／（K z×1000）＝0.28935×0.07×86400／（1.47×1000）＝1.19 m3/d＞0.5，故采用机械除渣方式。
4.2污水提升泵站污水泵总提升能力按Q max考虑，Q max＝1041.66 m3/h，选用两台QW型潜水排污泵，每台流量为1200 m3/h，选用350QW1200-15型泵一台，另备用一台（一用一备），该泵参数如下：型号流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）电机功率（W）泵重量（kg）350QW1200-15 1200 15 990 90 21004.3平流式沉砂池沉砂池用于去除污水中密度较大的无机颗粒物，以改善污泥处理构筑物的处理条件、减轻沉淀池的沉淀负荷，利用重力作用，比重较大的无机颗粒物在水流经沉砂池过程中得以沉降，沉砂池出水由水渠流出，进入初沉池，沉砂进入贮砂池。