污染控制工程课程设计题目小城镇污水处理学院材料与环境工程学院专业环境工程班级16209211学号********学生姓名费琴指导教师马青兰完成日期2017.11.24目录小城镇污水处理 (1)一、综述 (1)1. 我国小城镇污水处理设施的特点 (1)2. 小城镇污水处理工艺 (1)2.1生态稳定塘系统 (2)2.2人工湿地 (2)2.3人工快渗处理工艺(CRI) (3)2.4连续流一体化间歇生物反应污水处理工艺(IBR) (3)2.5周期循环曝气活性污泥法工艺(CASS) (4)2.6生物转盘(RBC) (4)2.7蚯蚓生态滤池 (4)2.8 MST (MiniSewageTreatment)一体化处理工艺 (5)2.9STCC一体化污水处理工艺 (5)3. 国内外发展现状 (5)3.1国内污水处理研究现状 (5)3.2国外污水处理研究现状 (6)二、计算说明书 (7)1. 原始设计参数 (7)2.格栅设计 (8)2.1设计原则 (8)2.2设计参数 (8)2.3设计计算 (9)3.集水池 (10)3.1设计原则 (10)3.2设计参数 (11)4.提升泵房 (11)5.平流式沉砂池 (11)5.1设计原则 (11)5.2设计参数 (12)5.3设计计算 (12)6. SBR反应池 (13)6.1设计原则 (13)6.2设计参数 (14)6.3设计计算 (14)7. 鼓风机房 (18)8.接触消毒池 (18)8.1设计参数 (18)8.2设计计算 (18)9.污泥处理系统 (19)9.1污泥浓缩池 (19)9.2污泥脱水机房 (20)三、设计图纸 (20)参考文献 (24)小城镇污水处理摘要：保护环境是经济社会可持续发展的要求，是我国经济转型发展的重要保障。

在我国的2万多个集镇中，尚无完善的水处理设施或者工程，小城镇污水处理问题已成为当今社会急需解决的重要问题。

由于小城镇的污水性质不同于大城市的污水，各个小城镇之间的污水水质差异极大，无法照搬大城市污水处理的模式，只能根据不同水质“量身定制”处理工艺，因此，了解小城镇的污水特点是十分必要的。

关键字：污水处理工艺 SBR一、综述1. 我国小城镇污水处理设施的特点1)污水量小，水量水质变化大。

我国小城镇面积较小，人口密集度较低，人口规模小，以及工业发展水平不高，工农业发展结构等原因，决定了小城镇污水排放量小，小城镇污水的水量、水质均不够稳定。

小城镇污水包含生活污水、工业废水和雨水，其中，比重最大的是生活污水，可生化性好。

一些小城镇的排水系统不够健全，导致雨水和地下水渗入，增加了小城镇污水处理水量和降低了污水有机物浓度。

2)排水管网不健全。

由于居民分散、地形复杂、城镇建设规划不科学和环保意识淡薄等因素，使得小城镇排水管网建设滞后，一般为雨污合流制，少数小城镇甚至没有排水管网。

排水管网的不健全导致建设小城镇污水处理厂管网的费用一般超过50%[1]。

3)资金不足、技术薄弱。

很多小城镇的经济不足以用于污水处理。

污水处理厂的建设、运行维护和管理等方面都需要相关的专业技术人员。

2. 小城镇污水处理工艺小城镇污水处理技术工艺的选择，应该充分考虑污水来源、收集和运行管理的具体情况，选择建设成本低、管理水平低、运行成本低且具有稳定水处理功能的工艺。

2.1生态稳定塘系统生态稳定塘以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生植物、进行水产和水禽养殖形成人工生态系统，通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐渐传递、转化，对进入塘中的污水中的有机污染物进行降解和转化，使污水处理与利用结合起来，实现了污水处理资源化。

为了保证生态稳定塘中产品的清洁，污水首先经预处理单元和处理塘的处理，使出水不含有毒、有害污染物后，再进行利用，其典型处理流程见图。

2.2人工湿地人工湿地是由水、填料和水生生物模拟自然湿地的具有较高污染物去除效果的生态系统。

填料一般由土壤、砂、砾石等组成，除有过滤吸附污染物的作用外，还为植物和微生物提供生长介质。

植物一般具有处理性能好、成活率高、抗负荷能力强等特点，能净化水质、固定床体表面、防止湿地淤塞、为微生物提供良好根区环境等。

微生物随着季节和植物生长变化，可去除部分污染物，是人工湿地净化污水的重要部分。

工艺流程见图。

人工湿地在小城镇污水处理中的特点:该工艺基建成本费用低，运行过程能耗低，运行费用低，没有复杂的机械、电气和自控设备等，运行管理技术要求低，对小流量甚至间歇排放的污水具有很好地处理能力。

但占地面积大，污水处理能力受植物生长情况的影响大，而植物受气候影响大，因此，污水处理效果随季节性变化，对恶劣气候的抵御能力弱。

2.3人工快渗处理工艺(CRI)人工快渗处理工艺是用渗透性好的天然河砂，掺加一定量的特殊填料作为滤料，待全部渗出后再次进水，干湿交替的运行方式，去除水中污染物从而达到水质净化的污水处理技术。

净化机理包含过滤、吸附以及生物膜作用三个过程，其工艺流程见图。

CRI系统的特点:建设和营运成本低巾、操作简单、运行管理方便、水力负荷高、运行稳定、基本不产生污泥、出水效果好等。

但占地面积大，除总氮效率较低，若通过改善反硝化细菌特性、加碳源以优化碳氮比、优化湿干比和增设饱水层等方法解决总氮去除率较低的问题，这无疑会增大运行管理难度。

2.4连续流一体化间歇生物反应污水处理工艺(IBR)IBR工艺是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的间歇曝气、连续进出水的周期循环活性污泥法。

IBR反应池分为反应区(池中间)和沉淀区(池两侧)，反应区安装有潜水泵、激波传质器和搅拌器，以射流曝气方式减少鼓风机房和曝气管路。

含活性污泥的混合液通过池底两侧的三相分离器实现气、固、液分离，沉淀区安装有斜管填料，沉淀污泥可自行回流到反应区，实现无动力内循环。

老化污泥经池底排泥管排出，清水经池顶的出水槽排放。

工艺流程见图。

IBR工艺特点:构筑物较少、占地面积小;以调节曝停比营造出多级A2/O状态，使污水在反应池中处于最佳状态的脱氮除磷工况，去除氮除磷效率高[2]；从根据原污水水质、水量、水温、季节变化情况调节反应池曝气、搅拌和沉淀周期，实现最大限度脱氮除磷的同时曝量最小、能耗较低、运行费用低;但需要经常维护维修，造成维护维修成本高。

2.5周期循环曝气活性污泥法工艺(CASS)CASS工艺是在SBR的基础上发展起来的，反应池沿池方向可分为两部分，前端为预反应区(生物选择区)，后端为主反应区，污水连续进入预反应区，经隔墙底部进入主反应区。

生物选择区通常在厌氧或兼氧条件下运行，防止产生污泥膨胀，促进磷释放和强化反硝化。

主反应区通过控制曝气强度使污水处于好氧状态，完成有机物降解过程。

工艺流程见图。

CASS工艺特点:省去二沉池，基建费用较低;占地面积小;处理设备较少，操作管理较为简单;剩余污泥量少;可使用于低温生活污水中[3]；可连续也可间断进水。

但脱氮除磷效率难以进一步提高。

2.6生物转盘(RBC)污水中的微生物以生物膜的形式附着在转盘盘片上，约40%-45%盘面浸没在污水中，圆盘每转动一圈，生物膜便吸收空气中氧气和污水中营养物质，进行一次吸附-吸收、吸氧-分解氧化过程，圆盘不停转动，污水得以净化，同时由于圆盘转动产生的水力剪切作用使得老化生物膜脱落，生物膜得以更新。

RBC工艺特点:适应大幅波动的水质和水量;能耗小，运行成本较低;管理方便;适应较低温度条件[4]。

2.7蚯蚓生态滤池在小城镇的污水中，很大一部分是生活废水，含有大量的有机物，因此利用蚯蚓叫来吸收有机物，能够避免自然水体因污水而富营养化。

这种污水处理方式在上海进行了实验，很成功，蚯蚓能够高效除去污水中的污染物质，极大程度上避免产生污泥等二次污染物。

2.8 MST (MiniSewageTreatment)一体化处理工艺MST 即小型污水处理，不需设置二沉池等其他单元，实现了不同的物理、生化处理过程在同一个反应器内完成，是一种新型一体化接触氧化工艺[5]。

这种工艺分为厌氧沉淀区和好氧生物反应区2个部分，在好氧生物反应区装置设置了2个装载填料的模块:悬浮模块和气提模块。

这种工艺对COD的去除效果比较稳定，氨氮及磷去除率不高，由于其一体化的设计，具有占地面积小的优点，同时气提装置结构简单，安装方便，无需污泥回流设备，投资小，施工快，维护简单，可实现自动化运行，适合小城镇管网不完善的分散地区，具有一定优势。

2.9STCC一体化污水处理工艺STCC是一种一体化污水处理技术，其构造与曝气生物滤池(BAF)相似，其特点是采用升流式，滤料采用粒状或块状材料，浸没入水中不悬浮，其核心部位是具有自净功能的“不饱和炭”、“脱氮材料”和“除磷材料”等多种介质的填料组成的复合填料床口[6]，主要单元由配水装置、填料、曝气装置、污泥提取装置组成。

该技术的特点表现在能深度净化污水，不饱和炭的净化分解能力不会饱和，污泥量少。

主要优点是占地面积小、综合建设费用较低，维护管理方便，运转管理费用低，可自动化运行，整个系统运行稳定，处理效率高，出水水质优良，可作中水回用，且装置结构紧凑，便于屏蔽或埋入地下。

3. 国内外发展现状3.1国内污水处理研究现状我国污水处理事业发展缓慢的原因有三点：一是落后的污水处理工艺。

我国的污水处理技术主要实参考国外的污水处理工艺，但与国外同期的技术发展水平有相当大的差距，有处理效率不高、自动化程度偏低、能量消耗较大等问题；二是投入资金不足造成的资金短缺问题。

相较于发达国家而言，我国的经济发展水平还有待提升，污水处理能力较低在资金方面表现为大规模的污水处理厂建设投资不太可能，另外，污水处理厂的设备维护费用也比较高；三是管理能力不够。

传统的污水处理技术较为繁琐，相较于国外的操作人员而言，我国的操作人员在管理水平以及技术素质上显然还是有一定的差距的。

就污水处理工艺而言，我国的污水处理技术经历了三个时期。

一是七五时期，这个时期是指国家对复合生态系统以及氧化塘等自然技术处理方面做了科技攻关；二是八五时期这个时期国家深入研究了一体化氧化沟以及高负荷活性污泥，并引进了相关处理工艺，如SBR、A2O、AO、AB等；三是九五时期，这个时期主要对占地规模以及能耗等问题做出了解决，并探讨了成套的污水处理技术。

我国经过这三个时期的努力，在污水处理工艺上取得了长远的进步，几乎达到了发达国家的水平，大多数的污水处理要求被满足。

但是，我国缺少系统的、完整的污水处理技术上，其引进的污水处理技术不一定适用我国的国情。

3.2国外污水处理研究现状发达国家在20世纪70年代就达到了污水处理的二级处理水平，其中，世界上建设污水处理厂最多的国家是美国。

但是，二级处理因其能耗高、运行费用以及投资建设费用较大等缺点，发达国家开始对传统的工艺流程进行改进以及新技术的研究，污水处理利用技术收到很大程度的重视。