活性污泥法課程設計

㈠ 二沉池課程設計如何計算

運行方式和處理效果。
二沉池是以沉澱、去除生物處理過程中產生的污泥獲得澄清的處理水為其主要目的。二沉池有別於其它沉澱池，其作用一是泥水分離（沉澱）、二是污泥濃縮，並因水量、水質的時常變化還要暫時貯存活性污泥。
通常處理系統的建設費用是和系統處理構築物的容積大小成正比的，所以二沉池的設計計算是否合理，直接影響到整個生物處理系統的運行處理效果和建設費用的大小。
一般二沉池有輻流式、平流式、豎流式三種形式，池型有圓形、方形。在過去多年中，對沉澱池的研究較為欠缺，不同的國家，不同的設計單位（水處理公司）都有自己的標准或方法，這些技術並不總是有明確的理論論證，常常也會發生矛盾。
目前世界范圍內都要求在經濟負荷下，提高出水質量標准，由此對沉澱池的作用進行了重新研究，並對過去已經承認了的參數產生了疑問。
1影響二沉池運行設計的幾個主要因素
二沉池運行過程中的影響因素很多，其中有些因素甚至是相互矛盾的。在沉澱過程中的影響因素有：（1）污水：流量、水溫；（2）沉澱池：表面積和出流量、池高度、溢流堰長度地點和負荷、進水形式、池型、污泥收集系統、水力條件、水波和自然風影響；（3）污泥：負荷、區域沉澱速度、污泥體積指數、硝化程度；（4）生物處理情況：活性污泥模式、BOD負荷；
在濃縮過程中的影響因素有：（1）污水：混合液流量；（2）池體：池表面積、池高、污泥收集系統；（3）污泥：沉速（ZSV）、SVI、混合液濃度和負荷、迴流比、污泥槽高度。
欲獲得滿意的二沉池運行效果，就必須適當的滿足二沉池運行的諸多的條件，就目前研究的情況，設計中主要考慮因素有如下幾點：
1.1活性污泥的沉降性能
在生物處理系統中，活性污泥的特性，特別是污泥的沉降性能，直接影響著二沉池的工藝設計與運行。
衡量活性污泥沉降性能的參數有二個：一是污泥指數SVI（mL/g）；二是污泥沉降比：SV%。
SVI的物理意義是：曝氣池出口混合液經30min靜沉後，每克干污泥所形成的沉澱污泥所佔的容積（mL）。
SV%又稱30分鍾沉降比，混合液在量筒內靜置30 分鍾後所形成的沉澱污泥的容積占原混合液容積的百分率。
SVI、SV%與混合液污泥濃度MLSS（g/L）之間有下列關系：
SVI=SV / MLSS （mL/g） （1-1）
或SV=SVI×MLSS （mL/L）
SVI值能反應出活性污泥的凝聚、沉澱性能，過低說明泥粒細小，無機物含量高，污泥缺乏活性；過高則說明污泥沉降性能不好，並具有產生膨脹現象的可能。其沉降性能一般區別如下：
SVI< 100 沉降性能好；
100 < SVI< 200 沉降性能一般；
SVI > 200 沉降性能不好。
從式（1-1）可看出：要想獲得適當的SVI值，則需在設計時選用適當的污泥濃度（MLSS）值，當進入生物反應器中的有機物量一定時，污泥濃度愈高，則污泥負荷（F/M）愈小，所以在設計時必須正確選擇污泥負荷(F/M)。
污泥濃度（MLSS）、污泥負荷（F/M）與曝氣池體積（V）之間有下列關系：
F/M= Q•S0/V•MLSS
式中: Q — 污水流量(m3/h)；
S0— BOD5濃度(kg/m3)；
V — 曝氣池體積m3。其它同前。
在設計中一般根據污泥負荷（F/M）選擇確定污泥指數（SVI），此數據一般採用運行值或試驗值，可根據表1選取，混合液污泥濃度可根據處理工藝從表2中選取。
表1 污泥指數值
數據污水種類
SVI ml/g
F/M > 0.05 kg/(kg•d) F/M < 0.05kg/(kg•d)
混有少量有機工業廢水的生活污水
100-150 75-100
混有大量有機工業廢水的生活污水
150-180 100-150
表2 曝氣池混合液污泥濃度值
處理工藝
MLSS(kg/m3)
帶初沉池 無初沉池
無硝化有硝化（和反硝化）除 磷 2.5-3.53.0-3.52.7-3.0 3.5-4.53.5-4.5/
對大多數廢水, F/M在下述范圍內: 0.3<F/M<0.6。
1.2迴流污泥、迴流比、迴流污泥濃度、濃縮時間
在生物處理系統中必須保持足夠且恆定的生物群體，因此在二沉池中所沉澱的生物固體（污泥）一部分必須返回到曝氣池，另一部分從二沉池中排放掉。返回到曝氣池的生物量，是用來維持系統所要求的污泥濃度，降解進入系統中的有機物質。有機物越多，需要的生物量越大，要想維持系統所要求的污泥濃度，就必須保證迴流污泥的量。
在生物系統物料平衡中有如下關系式存在：
X= Xr•R/(1+R)
式中：R ---污泥迴流比%；
Xr---迴流污泥濃度kg/m3；
X ---混合液污泥濃度MLSS kg/m3
由此式可看出:（1）想要得到預期的X（MLSS）值,就必須保證有一定的迴流污泥濃度和迴流污泥量；（2）X<Xr。迴流污泥量，一般用迴流比控制。對於平流式和輻流式二沉池一般採用R≤1.5;豎流式沉澱池R≤2.0，因為較大的迴流比會加大二沉池分離區紊動程度，而影響沉澱過程。
迴流污泥濃度在很大程度上與活性污泥的性質和二沉池內污泥濃縮條件有關，活性污泥的濃縮性能不僅取決於SVI，還受到濃縮區高度、停留時間的影響。濃縮區的高度和停留時間與下列因素有關：固體負荷；二沉池進、配水方式；刮泥機種類與性能；污泥迴流量及二沉池的池型等。
在我國一般認為，混合液在量筒中沉澱30min後形成的污泥濃度基本上可代表混合液在二沉池所形成的污泥濃度，也即為迴流污泥濃度。迴流污泥濃度（Xr）與SVI之間有下列關系：
Xr=r•106/SVI（mg/l）
式中的r是考慮污泥在二沉池中的停留時間、池深、污泥層厚度等因素有關的系數，一般取1.2左右。
德國在二沉池豎向設計中研究較多，並提出了二沉池底流污泥濃度（XB）與濃縮時間（tE）之間的關系式：
XB=(103/SVI)•(tE)1/3 （kg/m3）
式中：SVI—污泥指數（L/kg）；
tE—污泥濃縮時間（h）。
由此式看：污泥濃縮時間越長，底流污泥濃度則越高，迴流污泥濃度越高，迴流比R則可越小；另一方面活性污泥在二沉池濃縮區和刮泥區的停留時間應盡可能短，以免二沉池內污泥中的磷再次釋放以及因脫氮而造成的污泥上浮現象。但是要精確的確定最佳濃縮時間和影響系數，還要做大量的研究工作。
濃縮時間的確定對二沉池的計算特別重要，設計可根據表3經驗數據選取:
表3 濃縮時間取值表
處理工藝
濃縮時間（h）
傳統活性污泥法 1.5-2.0
生物脫氮活性污泥法 1.0-2.0
生物除磷活性污泥法 1.0-1.5
迴流污泥濃度因受刮泥系統的影響,其濃度一般低於底流濃度,其減少值與所採用的刮泥系統有關。
採用刮泥時：Xr≌0.7XB
採用吸泥時：Xr≌0.5-0.7XB
以上二式適用於機械刮吸泥式二沉池。
1.3污泥體積負荷和表面負荷
污泥體積負荷（qv）和表面負荷q′是設計計算二沉池表面積的參數。二者有如下關系：
q′=qv/(MLSS×SVI)
在處理水量一定時，沉澱池表面面積與表面負荷成反比,A =Q/q′，為了保持較低的出水SS值和BOD值,我國《室外排水設計規范》GBJ14-87(1997)中規定活性污泥法二沉池表面水力負荷1.0-2.5m3/(m2.h) ，德國對水平流態的二沉池（平流、輻流二沉池）規定：q′≯1.6 m3/(m2.h)；qv≦0.45m3/(m2•h)，對豎流式沉澱池，因存在著污泥層的過濾作用和活性污泥的絮凝作用，污泥體積負荷較大q′≯2.0 m3/(m2.h)、qv≦0.6m3/(m2•h)。
2目前國內二沉池常用計算方法
2.1二沉池表面積計算方法
計算二沉池沉澱部分水面常用方法有表面負荷法和固體通量法，固體通量法在理論上與污泥濃縮過程更為貼切，更是用於濃縮池的計算。
在許多沉澱池的設計計算中，依據試驗測得的污泥沉降曲線給人以精確和復雜的印象，但對於大多數的設計來說，並沒有條件對處理工藝所生成的污泥進行沉降試驗，因此二沉池的設計一般都採用經驗值。
一般設計中沉澱池的面積確定在我國簡化為A =Q/q′，《室外排水設計規范》中不僅規定了表面水力負荷值，而且規定了二沉池的徑深比。
英國WRC出版的TR11和TR144(STOM用戶手冊)對於面積計算都很簡單，且為工藝核查提供了圖表，使沉澱池面積計算大為簡化，同時，此表格還是一種比較沉澱池運行情況的方法，通過表格也可清楚的看到沉澱池微小變化影響著MLSS和SVI。
2.2二沉池的高度設計
我國目前《室外排水設計規范》規定，沉澱池的有效水深宜採用2-4米，設計手冊和教科書對二沉池高度設計，只作了二沉池有效水深和二沉池污泥區容積計算二項描述。
有效水深按沉澱時間計算，一般沉澱時間取1-1.5h。而污泥區容積按2h貯泥量計算。
事實上這一規定是無法進行二沉池高度的詳細計算的，例如：污泥區與池邊高度的關系。
國內某些設計研究院對輻流式二沉池總高度計算採用：超高、有效水深、緩沖層高度、刮泥板高度、沉澱池底錐體部分高度之和。其中有效水深計算沉澱時間一般採用3小時，水力表面負荷採用我國設計規范所規定的1-1.5m3/m2.h。緩沖層高度取0.5米。（除去池底錐體部分高度，其它均為池邊深度）在生產運行中取得良好效果。
英國WRC設計最大的缺陷同樣是缺少沉澱池的高度數據，但在歐洲一般採用德國ATV（污水處理協會）高度分區方法加以補充。
德國ATV制定的設計規范（A131）規定的二沉池深度計算，把二沉池深度方向按其作用分為4個區：清水區、分離區、儲存區、濃縮及刮泥區。
（1）清水區（h1）
為安全保證區，減輕風、密度差、溢流堰對污泥絮體的抽吸作用和不均勻界面沉降等不可避免的影響因素。h1 = 0.5m
（2）分離區（h2）
混合液在分離區泥水分離，該區存在絮凝和沉澱二個過程，分離區的沉澱過程會受進水的紊流影響。
分離區計算停留時間0.5h。
計算公式：h2 = 0.5•Qmax(1+R)/[1-(SVI×MLSS)](m)
式中：SVI——污泥指數（m3/kg）；
MLSS—混合液懸浮固體濃度（kg/m3）
R———迴流比（%）；
Qmax——污水設計流量（m3/h）
（3）儲存區（h3）
作用是在雨季儲存污泥，以免曝氣池中污泥濃度大幅度下降，造成處理效果下降，儲存區與分離區是連續一體的。儲泥區所儲存的污泥可保證雨季曝氣池中污泥濃度不低於旱季污泥濃度的70%，其差值ΔMLSS=0.3MLSS。儲存區的大小，應滿足雨季時在1.5h內能接納從曝氣池內多流出的污泥量,污泥體積濃度按500L/m3計（經驗數據），在此期間，污泥在儲存區進行濃縮，並分布於整個二沉池面積上，二沉池污泥量的增加量為：
ΔN=ΔMLSS•SVI•Qmax•(1+R)•1.5 (L)
ΔN的體積V3 = ΔN／500 (m3)
h3 = 0.45•qv•(1+R)/500(m)
式中：500L/m3 — 污泥體積濃度。
ΔMLSS—污泥濃度變化值 = 0.3MLSS(kg/m3)
SVI——污泥指數（L3/kg）；
qv——污泥體積負荷(L/m2•h)；
qv =q′•MLSS•SVI。
（4）濃縮及刮泥區（h4）
濃縮區是保證污泥底流濃度的區域。
h4 = qv•(1+R)tE/C(m)
式中：tE—濃縮時間h,一般0.5-2.0h；
C—濃縮區污泥濃度值(L/m3)；
C = 300•tE+500
濃縮區內污泥可視為由一層層的等濃度層疊加在一起的，該濃度為單層濃度的平均值，單層濃度為Cn =(103/SVI)•(tE)1/3。
二沉池總深度 h = h1+ h2+h3+ h4 (m)對輻流式二沉池計算總池深為其水平流程2/3處的池深,如圖1所示。同時還應滿足池邊深度hmin≥2.5m,計算總池深h≥3.0m，中心斗邊深度hmax≥4.0m。

3結論
1．二沉池是目前活性污泥系統中使用最廣泛的構築物，但其設計計算在我國乃至世界范圍內，都存在著不同程度的理論和實際上的不完善，還需進一步的研究探討。
2．輻流式二沉池豎向設計計算方法建議採用一下二種方法：
（1）德國分區計演算法計算，我國規范數據校核；
（2）用上述某設計院計算方法計算，按我國設計規范規定深度與德國深度規定相結的方法進行校核。
3．據國外報道，已有集漂浮和沉澱與一體的構築物也開始使用，漂浮物作為迴流活性污泥被迴流，節省了常規迴流污泥泵的揚程，並有污泥濃度比較高，池子直徑比較小的優點。
膜技術和微濾法也可作為常規沉澱池的替代，現在此技術正在發展中，他們的優點是佔地面積小。

㈡ 工業污水處理廠活性污泥法工藝設計 的課程設計

什麼工業污水？我現在正在做啤酒廢水處理，不過只要不是化纖或造紙等黑液，處理工藝大體都差不多，就是厭氧加好氧，厭氧目前國內常用的就是uasb和ic工藝，好氧的話就是生物接觸氧化

㈢ 我要做污水處理廠課程設計，請教高手指點。。。。

根據我這學期剛學到的內容，這個問題你要考慮出水的質量要求。SBR法設計過程復雜，維護要求高，對自動控制依賴性強，同時脫氮除磷時操作復雜。A2/O和倒置A2/O脫氮除磷效果不好，受硝酸鹽和溶解氧的影響因素大。如果資本夠的話，建議用連續進水的SBR法，處理量可以根據以後的情況增加，如果以後擴建的概率不大，而且資金有限的話，還是用A2/O法，節能簡捷。
不知道能不能幫到你……

㈣ 中水回用技術 課程設計任務書

s

㈤ 求給水廠和污水廠設計的課程設計電子樣本

水污染設計說明書

設計題目：某城市污水處理廠設計

完成日期：2006.9.30

第一章 設計資料
一、自然條件
1、 氣候：該城鎮氣候為亞熱帶海洋季風性季風氣候，常年主導風向為東南風。
2、 水文：最高潮水位 6.48m（羅零高程，下同）
高潮常水位 5.28m
低潮常水位 2.72m
二、城市污水排放現狀
1、污水水量
（1）生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d；
（2）生產廢水量按近期1.5萬m3/d，遠期2.4萬m3/d；
（3）公用建築廢水量排放系數按近期0.15，遠期0.20考慮；
（4）處理廠處理系數按近期0.80，遠期0.90考慮。
2、污水水質
（1） 生活污水水質指標為
CODcr 60g/人.d
BOD5 30g/人.d
（2） 工業污染源參照沿海開發區指標，擬定為：
CODcr 300mg/L；
BOD5 170mg/L
（3） 氨氮根據經驗確定為30md/L。
三、污水處理廠建設規模與處理目標
1、 建設規模
該污水處理廠服務面積為10.09km2， 近期（2000年）規劃人口為6.0萬人，遠期（2020年）規劃人口為10.0萬人。處理水量近期3.0萬m3/d，遠期6.0萬m3/d。
2、 處理目標
根據該城鎮環保規劃，污水處理廠出水進入的水體水質按國家3類水體標准控制，同時執行國家關於污水排放的規范和標准，擬定出水水質指標為
CODcr≤100mg/L； BOD5≤30mg/L； SS≤30mg/L ； NH3-N≤10mg/L
四、建設原則
污水處理工程建設過程中應遵從下列原則：污水處理工藝技術方案，在達到治理要求的前提下應優先選擇基建投資和運行費用少、運行管理簡便的先進的工藝；所用污水、污泥處理技術和其他技術不僅要求先進，更要求成熟可靠；和污水處理廠配套的廠外工程應同時建設，以使污水處理廠盡快完全發揮效益；污水處理廠出水應盡可能回用，以緩解城市嚴重缺水問題；污泥及浮渣處理應盡量完善，消除二次污染；盡量減少工程佔地。

第二章 污水處理工藝方案選擇
一、工藝方案分析
本項目污水以有機污染為主，BOD/COD=0.54 可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標，針對這些特點，以及出水要求，現有城市污水處理技術的特點，以採用生化處理最為經濟。由於將來可能要求出水回用，處理工藝尚應硝化。
根據國內外已運行的大、中型污水處理廠的調查，要達到確定的治理目標，可採用「普通活性污泥法」或「氧化溝」法。
普通活性污泥法，也稱傳統活性污泥法，推廣年限長，具有成熟的設計運行經驗，處理效果可靠，如設計合理，運行得當，出水BOD5可達10-20mg/L，它的缺點是工藝路線長，工藝構築物及設備多而復雜，運行管理困難，運行費用高。
氧化溝處理技術是20世紀50年代有荷蘭人首創。60年代以來，這項技術在國外已被廣泛採用，工藝及構築物有了很大的發展和進步。隨著對該技術缺點（佔地面積大）的克服和對其優點的逐步深入認識，目前已成為普遍採用的一項污水處理技術。
氧化溝工藝一般可不設初沉池，在不增加構築物及設備的情況下，氧化溝內不僅可完成碳源的氧化，還可實行脫氮，成為A/O工藝，由於氧化溝內活性污泥已經好氧穩定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。
氧化溝污水處理技術已被公認為一種成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統活性污泥系統相比較，它在技術、經濟等方面具有一系列獨特的優點。
1、 工藝流程簡單、構築物少，運行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統，基建投資少。另外，由於不採用鼓風曝氣和空氣擴散器，不建厭氧硝化系統，運行管理方便。
2、 處理效果穩定，出水水質好。
3、 基建投資省，運行費用低。
4、 污泥量少，污泥性質穩定。
5、 具有一定承受水量、水質沖擊負荷的能力。
6、 佔地面積少。
污水處理廠的基建投資和運行費用與各廠的污水濃度和建設條件有關，但在同等條件下的中、小型污水廠，氧化溝比其他方法低，據國內眾多已建成的氧化溝污水處理廠的資料分析，當進水BOD5在120-180mg/L時，單方基建投資約為700-900元/（m3.d），運行成本為0.15-0.30元/m3污水。
由以上資料，經過簡單的分析比較，氧化溝工藝具有明顯優勢，故採用氧化溝工藝。
二、工藝流程確定：（如圖所示）
說明：由於不採用池底空氣擴散器形成曝氣，故格柵的截污主要對水泵起保護作用，擬採用中格柵，而提升水泵房選用螺旋泵，為敞開式提升泵。為減少柵渣量，格柵柵條間隙已擬定為25.00mm。
曝氣沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺點：在其截流的沉砂中夾雜著一些有機物，對被有機物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易於腐化發臭，難於處置。故採用曝氣沉砂池。
本設計不採用初沉池，原則上應根據進水的水質情況來確定是否採用初沉池。但考慮到後面的二級處理採用生物處理，即氧化溝工藝。初沉池會除去部分有機物，會影響到後面生物處理的營養成分，即造成C/N比不足。因此不予考慮。
擬用卡羅塞爾氧化溝，去除COD與BOD之外，還應具備硝化和一定的脫氮作用，以使出水NH3低於排放標准，故污泥負荷和污泥泥齡分別低於0.15kgBOD/kgss*d和高於20.0d。
氧化溝採用垂直曝氣機進行攪拌，推進，充氧，部分曝氣機配置變頻調速器，相應於每組氧化溝內安裝在線DO測定儀，溶解氧訊號傳至中控室微機，給微機處理後再反饋至變頻調速器，實現曝氣根據DO自動控制
為了使沉澱池內水流更穩定（如避免橫向錯流、異重流對沉澱的影響、出水束流等）、進出水更均勻、存泥更方便，常採用圓形輻流式二沉池。向心式輻流沉澱池採用中心進水，周邊出水，多年來的實際和理論分析，認為此種形式的輻流沉澱池，容積利用率高，出水水質好。設計流量 Q=2.85萬m3/d=1208.3 m3/h，迴流比 R=0.7。

第三章 污水處理工藝設計計算
一、水質水量的確定
1. 水量的確定
近期水量：生活廢水Q生活=6.0×104×300L/人•天=1.8×104m3/d
工業廢水Q工業=1.5×104m3/d
公用建築廢水Q公用=1.8×104×0.15=0.27×104m3/d
所以近期產生的廢水量為Q
Q=Q生活+Q工業+Q公用=（1.8+1.5+0.27）×104 =3.57×104m3/d
近期的處理系數為0.8，故近期污水處理廠的處理量
Qp=3.57×104×0.8=2.856×104m3/d

遠期水量：生活廢水Q生活=10.0×104×300L/人•天=3.0×104m3/d
工業廢水Q工業=2.4×104m3/d
公用建築廢水Q公用=3.0×104×0.2=0.6×104m3/d
所以遠期產生的廢水量為Q
Q=Q生活+Q工業+Q公用=（3.0+2.4+0.6）×104 =6.0×104m3/d
遠期的處理系數為0.9，故遠期污水處理廠的處理量
Qp=6.0×104×0.9=5.4×104m3/d
通常設計污水處理廠時遠期的設計處理量為近期的兩倍，綜合考慮近期和遠期的處理水量，取近期的設計處理水量Qp=3.0×104m3/d，遠期的設計處理水量Qp=6.0×104m3/d。
2. 水質的確定

㈥ 污水處理活性污泥法的處理方法

A/O是Anoxic/Oxic的縮寫，它的優復越性是制除了使有機污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能，是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理，所以A/O法是改進的活性污泥法。 A/O工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起，A段DO不大於0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物，當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化（有機鏈上的N或氨基酸中的氨基）游離出氨（NH3、NH4+），在充足供氧條件下，自養菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，通過迴流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮（N2）完成C、N、O在生態中的循環，實現污水無害化處理。

㈦ 某城市計劃新建一以活性污泥法二級處理為主體的污水處理廠 廢水量：100000m3/d

10萬噸/日市政污水廠不算小，應當結合具體條件、經多方比較論證之後確定方案，包括廠址。水質也遠不止就那麼三五個指標，還有相應的標准。如是實際問題，應進一步科學論證。如果是練習題，則不該在此求索。

㈧ 哪位高手能幫忙做下水污染控制工程課程設計啊，以前有自己做過的也行，萬分感謝了~

設計任務書（一）
河北某市污水處理廠工程設計
一．工程概況
某污水處理廠服務約50萬人，匯水面積為40km2，設計規模一期為160000m3/d，遠期為320000m3/d，利用國外貸款建設。城市排放的污水中，生活污水佔35%，工業污水佔65%，通過管道排放到市郊，再經37km的明渠排入周圍河流。

二．設計水質水量及排放質量
1.設計處理水質水量
設計處理能力160000m3/d（最大可處理208000m3/d）。
由於受城市排水體系和實際進水量變化的影響，幾年來其污水處理量基本保持在130000m3/d左右。進水水質中生活污水水質比較穩定，而工業廢水水質波動較大，污水廠實際進、出水質見下表。
項 目 BOD5（mg/L） COD(mg/L) SS(mg/L) pH值 有毒物質 重金屬
進水 100-200 150-350 80-200 7-9 - 微量
出水 ≤30 ≤120 ≤30 6-9 - 微量

設計進水水質為（未考慮有毒物質及重金屬）
BOD5 200mg/L COD 400mg/L SS 250mg/L pH值 7-9
2.排放標准
出水水質達到國家二級排放標准，設計出水水質為
BOD5 ≤20mg/L COD ≤120mg/L SS ≤25mg/L pH值 6-9

三、處理工藝方案的選擇及流程
1．處理工藝確定原則
為了同時達到污水處理廠高效穩定運行和基建投資省、運行費用低的目的，依據下列原則進行了污水處理工藝方案選擇：
①技術成熟，處理效果穩定，保證出水水質達到排放標准；
②投資低，運行費用省，低投入高效益；
③選定工藝的技術設備先進、可靠，國產化程度高，性能好。
2．處理工藝的確定
採用普通活性污泥法。
污水進廠後經自動粗格柵進入集水池，在集水池內設潛水泵，污水提升後經細格柵進入曝氣沉沙池去除沙粒，再經初沉池去除大部分懸浮固體，初沉出水經廠內高架渠道進入曝氣池。曝氣池採用循環推流反應形式，其出水經平流式二沉池分離後排入周圍河流。
初沉污泥與二沉剩餘污泥首先進入前濃縮池，經濃縮後進入蛋形消化池中溫消化，使污泥穩定。消化後的污泥經後濃縮池進一步濃縮，減少體積，用帶式壓濾機進行脫水，泥餅外運處置。
3．處理工藝簡介
活性污泥法是一種好氧處理過程。污水在曝氣池中通氣充氧，使各種活性污泥微生物大量生長繁殖，能形成菌膠團的細菌形成絮狀體，原生動物附著其上，絲狀細菌與真菌也交織穿插期間，形成一顆顆懸浮於混合液中的絮體顆粒，每一顆粒就是一個微生物群體。這樣的活性污泥顆粒與進入曝氣池的污水相接觸，即發生對污水中污染物的吸附、分解、吸收等作用，經過一段時間的通氣後，污水中的有機物質大部分被同化為微生物有機體，然後進入沉澱池。絮狀化的活性污泥顆粒能很好地沉降至池底部，上清液即為處理過的水，可排出系統外。沉澱的污泥一部分補充、迴流到曝氣池，與未處理污水混合重復上述作用；另一部分污泥則作為剩餘污泥排出。

三．設計工藝要求
工藝採用普通活性污泥法（或多點進水）。
污水進廠前設有總閘門一道，在總閘門前另有直接排放的溢流管道。
污水進廠後經自動粗格柵進入集水池，
在集水池內設潛水泵，
污水提升後經細格柵進入旋流沉沙池去除沙粒，
再經初沉池去除大部分懸浮固體，
初沉出水經廠內高架渠道進入曝氣池。曝氣池採用循環推流反應形式，
其出水經平流式二沉池分離後排入周圍河流。
初沉污泥與二沉剩餘污泥首先進入前濃縮池，
經濃縮後進入蛋形消化池中溫消化，使污泥穩定。
消化後的污泥經後濃縮池進一步濃縮，減少體積，用帶式壓濾機進行脫水，泥餅外運處置。

四、工程設計
1．總平面設計
（1）平面布置原則
總平面布置包括：污水與污泥處理、工藝構築物及設施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建築物與設施的平面布置，總圖平面布置時應遵從以下幾條原則。
1.處理構築物與設施的布置應順應流程，集中緊湊以便節約用地和運行管理。
2.工藝構築物不用改設施與不同功能的輔助建築物應按功能的差異分別相對獨立布置並協調好與環境條件的關系（如地形走勢，污水出口方向、風向）。
3.構建之間的間距應滿足交通，管道（渠）敷設，施工和運行管理等方面的要求。
4.管道（線）與渠道的平面布置應與其高程布置相協調，應順應污水處理廠各種介質輸送的要求，盡量避免多次提升和迂迴曲折，便於節能降耗和運行維護。
5.協調好輔建築物、道路、綠化與處理構建築物的關系，做到方便生產運行保證安全暢通美化廠區環境。
（2）平面布置特點
1.布置緊湊，流線清楚。
2.生活活動區，污水區、污泥區，界線分明從大門進去為綜合樓，形成入口的生活區，該區位於主導風向的上風向，距離格柵、污泥區很遠，加強綠化，環境較好。
3.污泥區位於下風向且在廠區的最下角，消化池距離構建築物較遠，不影響其它設施。
4.生產輔助區距需檢修用電等較多的構築較近，方便了工作人員。
5.廠區內道路設計考慮工作人員可以順利到達任何地點。
6.設有後門，生產過程中產生的柵渣，沉砂、泥餅等由後門運走，而不走前門，避免了影響大門處生活區的環境清潔。

廢水處理的工藝流程，是由若干不同功能的單元處理構築物（設備）和輸配水管渠所組成。隨著廢水處理技術的發展，一方面同一功能處理設施的類型在不斷增多，另一方面，同一設施的處理功能有的也在擴展。在污水處理廠的工藝流程及構築物類型確定後，廢水處理的工藝計算任務主要是確定構築物（設備）及管渠的幾何尺寸和數量，以及輔屬裝置、材料及葯品等的規格及用量。從而為處理廠的布置等提供依據。

①青島市李村河污水處理廠設計規模17×104m3/d，格柵底距地面8.0m。粗格柵間採用半地下形式，內設機械粗格柵3台，柵條間隙25mm，格柵寬度1.36m，經格柵截留的柵渣由皮帶運輸機收集、螺旋輸送機提升後進入地面的柵渣箱，而且在格柵近水面設置寬度1.0 m的檢修平台。4台通風機設在半地下式房間內，取風口設在渠道和房間內，通風機風量8000 m3/h。流經粗格柵的污水由提升泵房提升後進入細格柵間，細格柵間設計3台階梯式機械格柵，柵條間隙6 mm，格柵寬度1.28 m，細小的柵渣經螺旋壓實機脫水後外運。 ②呼和浩特市辛辛板污水處理廠設計規模10×104m3/d，格柵底距地面5.4m。粗格柵間採用地面式，設置機械格柵2台，柵條間隙25mm，格柵寬度2.0m，高度8.4m，設計時在屋頂設2.5m×1.5m的天窗，使格柵間高度由11.5m降低至6.2m。排風機的取風口設在過水渠道內維修人員經常出現的地方，共設2台排風機，通風量8 250m3/h。

工藝流程：
三、主要構築物
 
 
序號  
名稱  
規格（m）  
數量(座)  
設計參數
   
主要設備
1 格柵 L×B=3.16×1.65 2 計流量Q=165600m3/d
柵條間隙b=15mm過柵流速v=1.0m/s 機械除渣機兩套
2 提升泵房 L×B×H=10×8×5 1 計流量Q=165600m3/d
單泵流量Q=2400m3/h 潛污泵4台手動起閉機
3 沉砂池 L×B=18×3.22 2 計流量Q=165600m3/d
水平流速v=0.3m/s有效水深h=1.0m 砂水分離器
4 初沉池 L×B=×27×6 2 計流量Q=165600m3/d
q=2.0m3/(m2·h)停留時間t=1.5h 刮泥機 貯渣斗
5  
曝氣池 L×BH=71.5×7.55 2 計流量Q=120000m3/d BOD=200,去處效率90% 鼓風機 微孔曝氣器
6 二沉池 D×H=46.1×6.15 2 計流量Q=120000m3/d
q=1.5m3/(m2·h)
停留時間t=2.5h 刮泥機 出水堰板
             
 

（1）粗格柵（兩組，一用一備）
功能：去除污水中的較大漂浮雜物以保證污水提升泵的正常運行，採用機械格柵，正常情況下兩條渠道同時運行，事故時一條運行。
主要參數：設計最大流量Qmax =208000 m3/d =2.4 m3/s
柵條間隙寬度b=25.0mm
柵前水深h=1.0m
過柵流速v=0.8m/s
格柵傾角α=60°
柵條寬度S=0.01m（柵條斷面為銳邊矩形）
柵條間隙數：
n==112
柵槽寬度：
B=S（n-1）+bn=3.91m

進水渠道漸寬部分的長度：
設進水渠寬B1=2.3m，漸寬部分展開角α1=20°
L1=(B–B1)/2tgα1=2.21m
漸窄部分長：L2= L1/2=1.10m
過柵水頭損失:
h1=4/3 ()k=0.061m
柵後總高度：設柵前渠道保護高度h2 =0.3m
H=h+ h1+ h2=1.36m≈1.4m
柵槽總長度：
L= L1+ L2+0.5+1.0+H1/tgα=5.56m
每日柵渣量：
在格柵間隙為25mm的情況下，設柵渣量為0.03m3/103m3污水，Kz設為1.2。
W=86400Qmaxw1/1000Kz=5.2 m3/d>0.2m3/d
因此需要採用機械清渣。

（2）集水池和提升泵房
使用矩形合建自灌乾式泵房，集水池與機器間由隔牆分開，只有吸水管和葉輪淹沒在水中，機器間可經常保持乾燥，以利於對水泵的檢修和保養，又可避免污水對軸承、管件、儀表的腐蝕。
設計流量Qmax =208000 m3/d =2.4 m3/s
採用流量為0.6 m3/s的潛水泵，4用一備。
集水池分成2格，總有效容積為一台水泵8分鍾的出水量：
V=qt=288 m3
設集水池有效水深為2.0m
集水池面積F=144m2，寬度採用10m,長度為14.4米，取15米
水泵所需揚程：H=3.3+0.1+0.2+0.6+0.2+0.6+0.5+0.4+1.5=7.4m

（3）細格柵
功能：去除污水中較為細小的漂浮雜物，以保證後續處理流程的正常運行。
建兩組，設計流量為Q=Qmax/3= 0.8m3/s
柵條間隙e=6mm
柵前水深h=0.8m
過柵流速v=1.0m/s
格柵傾角α=60°

同粗格柵計算得：
柵條間隙數n=155
柵槽寬度B=2.47m
進水渠道漸寬部分的長度L1=1.33m
漸窄部分長L2=0.66m
水頭損失h1=0.633m
柵後總高度H=1.73m
柵槽總長L=4.12m
每日柵渣量W=5.2 m3/d>0.2m3/d
所以需要機械清渣
 
（4）旋流沉砂池
功能：污水從沉砂池的切向進入，具有一定的流速，砂粒產生離心力，密度較大的砂粒沿池壁及沉砂池獨特的結構沉降到池底集砂斗。沖洗系統將避免集砂斗中沉砂板結，而且將附著在砂粒上的有機物顆粒與砂粒分離，使有機物顆粒從集砂斗中返還到污水中。槳葉的旋轉使水流呈復雜的渦旋狀態，生成輕微的上升流速，從而帶動有機物顆粒隨水流流入下一道工序進行處理。通過改變槳葉的轉速與集砂斗的間隙使沉砂池的沉砂效果、有機物顆粒的分離效果達到最佳。集砂斗內的沉砂通過先進的空氣提升系統(或砂漿泵)提升到無軸螺旋砂水分離器，實現砂粒與污水的徹底分離。
旋流沉砂池系統在運行中，進出口水流速度較高，處理量較大，除砂效果好，佔地面積小，設備結構簡單，節約能源，運行可靠，整個系統PLC控制，實現中控、連續自動運行，操作及維護方便，適合大、中、小型污水處理廠使用，對於國內的污水處理中平流式沉砂池是一種很好的替代產品

主要參數：設計流量Qmax =20.8萬m3/d =2.4 m3/s
設計停留時間 t=60s
進水管流速 v1 =0.3m/s
池內水流上升速度 v2 =0.06m/s
沉砂池錐底部分高度 h4 = 1.5m
超高 h1 = 0.5m
中心管底至沉沙面得距離 h3 = 0.3m
宜分作三池進水沉沙n=3。
① 進水管直徑：
d= ==1.84m
② 沉砂池直徑：
D===4.52m
水流部分高度：
h2= v2t = 0.0660 = 3.6m
沉沙部分所需容積：
V==10.37 m3
⑤ 圓截錐部分實際容積:
V1=
⑥ 池總高度：
H = h1+h2+h3+h4 = 0.5+3.6+0.3+1.5 = 5.9m

(5)初沉池（輻流式）
輻流沉澱池的池型呈圓形，採用中心進水周邊出水形式。水流在池中呈水平方向向四周輻流，泥斗設在池中央，池底向中心傾斜，污泥通常用刮泥（或吸泥）機械排除。輻流沉澱池採用機械排泥，運行較好，設備較簡單，排泥設備已有定型產品的優點。
主要參數：設計流量Qmax =20.8萬m3/d =2.4 m3/s
表面負荷q=2.0m3/(m2h)
池數n=3
沉澱時間t=2h
沉澱部分水面積：
F=Qmax/nq=1440m2
池子直徑：
D==42.8m
沉澱部分有效水深：
h2=qt=4m
沉澱部分有效容積：
V==6480m3
污泥部分所需容積:
V=SNT/1000n=20.83m3
污泥斗容積:
設污泥鬥上部分半徑r1=2m,污泥斗下部半徑r2=1m, 傾角=,
h5=(r1-r2)tg=1.73m
污泥斗容積 :V1=h5(r12+r1r2+r22)=12.7m3
⑦ 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積:
設池底徑向坡度0.05,則圓錐體高度
h4=(R-1)0.05=0.97m
圓錐體部分污泥容積:
V2=h4(R2+Rr1+r12)=504.8m3
⑧ 污泥斗總容積:
V=V1+V2=517.5m3>20.83m3
⑨ 沉澱池總高度:
設h1=0.3m， h3=0.5m
H=h1+h2+h3+h4+h5=7.5m

沉澱池池邊高度:
H′=h1+h2+h3=4.8m
⑩ 徑深比：
=10.7 符合要求

（6）曝氣池
曝氣池採用氧化溝池形，分2組，每組布置成4個廊道，每個廊道長82～88 m，寬9.5 m，水深7 m，每組容積22 284 m3，總容積44 568m3。平均水力停留時間5.1h。在曝氣池中，污水被強制形成循環流，其流態具有推流型和完全混合型的雙重特點。因此，不但具有較強的抗沖擊能力，而且也不易發生短流。  曝氣充氧系統採用鼓風射流曝氣器，射流器共638個，分成8組，在每個廊道的池底內布設 1組。每組由1台水泵提供工作介質，其中6台工作介質採用迴流污泥，2台使用曝氣池內混合液。該曝氣系統屬中微孔曝氣，鼓風機送入空氣在射流器內與活性污泥充分混合後擴散至池面，因而具有較高的氧利用率，在標准工況下，曝氣系統的動力效率可達2.2 kg O2/(kW•h)。射流器的工作介質推動池內水流循環，並使全池污泥保持懸浮狀態。
主要參數：設計流量Qmax =20.8104 m3/d =2.4 m3/s
進水水質：BOD5 200mg/L COD 400mg/L SS 250mg/L
出水水質：BOD5 ≤20mg/L COD ≤120mg/L SS ≤25mg/L
污泥迴流比：R=0.5
① 處理效率：
E=La-Lt/La*100%=90%
② 曝氣池容積：
設混合液懸浮物濃度為3g/L，系數f=0.7,則Nw=0.73=2.1kg/m3,取污泥負荷Fw=0.4
曝氣池容積V=QLr/NwFw=44568m3
③ 名義停留時間：
Tm=V/Q=0.214d=5.1h
Ts=V/(1+R)Q=3.4h
④ 污泥產量：
設污泥增殖系數a=0.6,污泥自身氧化率b=0.08
Y=aFw-bVNw=14977kg/d
⑤ 泥齡：
Tw=1/(aFw-b)=6.25d
⑥ 曝氣池需氧量：
設氧化每千克BOD需氧a1=0.5kg，污泥自身氧化需氧率b1=0.16kg/kgMLSS*d
O=a1QLr+b1VNw=33695kg/d

（7）二沉池
採用平流式沉澱池，沉澱效果好，施工簡易，造價較低。
主要參數：設計水量：Qmax =20.8104 m3/d =2.4 m3/s
表面負荷：q=1.5（m3/m2h）
水力停留時間：t=2h
污泥濃度：x=3500mg/L
污泥迴流液濃度：x1=10000mg/L
池數n=4
① 沉澱部分有效面積：
A=Qmax/nq=1445m2
② 沉澱部分有效水深：
h2=qt=3m
③ 沉澱部分有效容積：
V==4333m3
④ 池長：
設水平流速0.004m/s
L=vt*3.6=28.8米
⑤ 池寬：
B=A/L=50.2m
⑥ 污泥部分所需總容積：
設T=2日，每人每日污泥量取S=0.5升/人*日
V=SNT/1000=500m3
⑦ 污泥斗容積：
設污泥鬥上部分半徑r1=2m,污泥斗下部半徑r2=1m, 傾角=,
hs=(r1-r2)tg=1.73m
污泥斗容積 :V1= hs(r12+r1r2+r22)=43.5m3
⑧ 污泥斗以上圓錐體部分污泥容積:
設池底徑向坡度0.05,則圓錐體高度
h4=(R-1)0.05=0.97m
圓錐體部分污泥容積:
V2=h4(R2+Rr1+r12)=527.6m3
⑨ 污泥斗總容積:
V=V1+V2=571.1 m3>500 m3
⑩ 沉澱池總高度：
設緩沖層高度h3=0.5米
H=h1+h2+h3+h4+h5=6.5m
沉澱池邊高度
H』=h1+h2+h3=3.8m

(8)污泥濃縮池
採用連續流重力濃縮池，池型為圓形，豎流式。
主要參數：
產泥總量14977kg/d
含水率ρ=99.2% ，濃度=40Kg/m3
縮後：污泥濃度40g/L，含水率ρ=96%
濃縮池有效水深h=4m
濃縮時間10h
① 污泥混合後的濃度：
C=（127368.5+224140）/14977=13.2Kg/m3
② 濃縮池面積:
設固體通量為 M = 55Kg/m2d
A==847m2
③ 濃縮池直徑:
D==19.5m
④ 濃縮池工作部分高度:
h1==3.7m
⑤ 濃縮池總高度:
設濃縮池超高h2=0.3m，緩沖高度h3=0.3m，濃縮池高度
H=h1+h2+h3=3.7+0.3+0.3=4.3 m

(9)消化池
污泥消化池採用定容式蛋型，共3座，每座尺寸為：最大直徑24 m，總高度42.93 m，液體高度40.93 m，每座容積10400 m3。消化池採用中溫消化，由2台沼氣鍋爐和3套熱交換器及3台污泥循環泵組成的污泥加熱系統。設計沼氣最大產氣量為13000 m3/d。
蛋型消化池與其他消化池相比，有以下特點：①池底不易積砂或積泥，因而不會使有效池容縮小；②易攪拌混合，池內無死區，可使有效池容增至最大；對於同樣的混合效果，混合攪拌的能耗低於其他池型；③上部不易集結浮渣；④對於同樣的容積，其表面積較其他池型小，因而熱損失小；⑤結構穩定，不易產生裂縫；⑥池型呈流線型，較美觀。

（10）污泥濃縮壓濾機房
功能：對剩餘污泥進行濃縮壓濾脫水，使污泥含水率降低到盡可能低的程度，以減少污泥體積並便於裝卸作業。使用帶式壓濾機。
帶式壓濾機是依據化學絮凝接觸過濾和機械擠壓原理而製成的高效固液分離設備，因其具有工藝流程簡單、自動化程度高、運行連續、控制操作簡便和工作過程可調節等一系列優點，正得到越來越廣泛的應用。經絮凝的污泥首先進入重力脫水區，大部分游離水在重力作用下通過濾帶被濾除；隨著濾帶的運行，污泥進入由兩條濾帶組成的楔形區，兩條濾帶對污泥實施緩慢加壓，污泥逐漸增稠，流動性降低，過渡到壓榨區；在壓榨區，污泥受到遞增的擠壓力和兩條濾帶上下位置交替變化所產生的剪切力的作用，大部分殘存於污泥中的游離水和間隙水被濾除，污泥成為含水率較低的片狀濾餅；上下濾帶經卸料輥分離，憑借濾帶曲率的變化並利用刮刀將濾餅刮落，實現物料的固液分離，而上、下濾帶經沖洗後重新使用，進行下一周期的濃縮壓濾。
構築物1座，平面尺寸66m×40m。日排泥乾重18600kg/d，剩餘污泥混合液流量2360m3/d，進泥含水率92％，出泥含水率78％。主要設備選用帶寬2.0m為帶式濃縮壓濾機8套，單台處理能力濃縮段25 m3/h、壓濾段9 m3/h，設計工作時間10 h。

㈨ 急求推流式曝氣池的課程設計說明書參考

1 緒 論
課程設計是課程環節的主要內容，是最大可能地面向社會、面向生產實際，已有於培養和調動學生主動性、積極性增強學生對國家建設的責任感，激發學生創新精神提高學生嚴禁作風，樹立正確設計思想和努力貫徹國家有關方針政策觀念。課程設計是綜合運用所學的知識的全面訓練，以便培養和提高學生調查研究，查閱文獻，收集運用資料的能力，為即將開始的實際工作打下堅實的基礎。
水資源短缺時人類必須面對的問題，而合理的利用現有資源是解決這一問題的有效辦法。工業生產要耗費大量的水資源，並且產生大量廢水，這些廢水有巨大的回收利用價值，這部分廢水若未經處理直接排入水體，不但不能使該部分得不到回收利用而且會對其他水體造成污染，從而形成更大的水資源浪費。所以，現在許多工廠及科研單位在研究廢水的回收利用技術。本設計根據所需處理水的水質特徵採用的是厭氧、缺氧和好氧相結合的處理工藝，污水處理中產生的污泥進行濃縮，消化和脫水等處理。
1.1 當前水污染處理現狀
據國家環保總局發布的《2008年中國環境狀況公報》顯示，目前我國水污染形勢仍然嚴峻。江、河、湖泊水污染負荷早已超過其水環境容量。但是污水排放量仍在增長，七大江河水質繼續在惡化，Ⅴ類和劣於Ⅴ類水所佔比例仍很高。水污染嚴重的河流依次為：海河、遼河、淮河、黃河、松花江、長江、珠江。其中海河劣於Ⅴ類水質河段高達50.8%，遼河達32.5%，黃河達20.5%。現在工業水污染仍舊突出，仍是江河水污染的主要來源。
湖泊、水庫富營養化是導致水污染的重要因素。由於湖泊、水庫的水體流動性差，自凈能力低，所以富營養化比較嚴重，即天然水體由於過量營養物質（主要是指氮、磷等）的排入，藻類及其他浮游生物迅速繁殖，造成水質惡化。這些營養物質主要來自農田施肥、城市生活污水和工業廢水。2007年太湖、巢湖、滇池等重要湖泊的「藍藻事件」就是富營養化問題而引起的。同時，地下水污染使飲用水安全存在隱患。地下水污染主要來自地表或土壤水的下滲、農用氮肥及垃圾中的油、酚類物質。2006年，我國125個受監控城市中，淺層地下水水質呈惡化的有21個，呈好轉的只有9個。全國有3億多農村人口存在引用水不安全問題。農村飲用水符合引用衛生標準的比例約為六成六，有三成四的農村人口飲用水存在水質污染或者污染隱患。其中約有1.9億人飲用水有害物質含量超標，有6300萬人飲用高氟水，200多萬人飲用高砷水，3800多萬人飲用苦鹹水。全國113個環保重點城市的222個地表水水源地平均水質達標率只有72%。
盡管國家加大了水環境治理力度，但總體看，水環境惡化趨勢尚未得到根本扭轉。其中，在我國有61.5%的城市沒有建成污水處理廠，相當多的沒有建成污水處理收費制度，污水收采管網建設滯後，污水處理收費普遍過低。及建成的城市污水處理廠中，能正常運行的只佔13%，其他開開停停，還有13%不運行。因此除特大城市外，許多城鎮污水沒有得到有效的處理。
因此，面對水污染的嚴峻形勢，確保人們安全飲水依然任重道遠。
1.2 城市污水處理現狀及規劃
1.2.1 城市污水處理設施的建設與發展
我國解決城市污水的凈化問題始於二十世紀七十年代。一些城市利用郊區的坑塘窪地、廢河道、沼澤地等稍加整修或圍堤築壩，建成穩定塘，對城市污水進行凈化處理。據調查，這個時期在全國已建成各種類型的穩定塘有38座，日處理城市污水約173萬立方米。其中生活污水量佔一半，其餘包括石油、化工、造紙、印染等多種工業廢水。此階段開始重視引進國外先進技術和設備，開展與國外的技術交流，逐步探索適合我國國情的工程技術和設計，為以後的建設奠定了基礎。
80年代，隨著城市化進程的加快和城市水污染問題日益受到重視，城市排水設施建設有較快發展。國家適時調整政策，規定在城市政府擔保還貸的條件下，准許適用國際金融組織、外國政府和設備供應商的優惠貸款，由此推動了一大批城市污水處理設施的興建。「八五」期間，隨著城市綜合環境治理的深化以及各流域水污染治理力度的加大，城市污水處理設施的建設經歷了一個發展高潮時期。到1995年，我國城市排水系統排水管道長度約為110062km，按服務面積計算，城市污水管網普及率為64.8%。「九五」期間，我國正式啟動對「三河」（淮河、海河和遼河）、「三湖」（太湖、巢湖和滇池）流域和「環渤海」地區的水污染治理，國家給予相應資金和技術上的支持。1996～1999年竣工投入運行的城市污水處理項目有22個，投資59.58億元，日處理規模371.7萬立方米；在建項目109個，計劃投資161.83億元，日處理規模832.0萬立方米。
據統計，到2000年底，全國以建設城市污水處理廠427座,其中二級處理廠282座，二級處理率約為15%。2000年用於城市污水處理工程曾建設的總投資約為150億元。但目前大多數小城鎮尚未建污水處理設施。
1.2.2 目前存在的問題
⑴污水處理廠建設資金的短缺
我國雖然已建成污水處理廠一百多座，但在某一個城市本身的處理率不高，也就是污水處理的量不夠。
目前大城市已著手進行污水處理廠建設的規劃工作。但在中小城市，特別是在西北部中小城市還沒有將污水處理的規劃建設納入城市發展的議程。其主要原因之一就是沒有專門建設資金，地方政府沒有多方籌措資金，加快水環境污染治理，為子孫後代留下一個優美的生活環境。
⑵污水處理廠運行經費不能到位
全國目前已經建成投產的污水處理廠中，滿負荷運行的不到1/3。沒有滿負荷運行的原因：大多數均是由於運行經費不能到位，有的省市沒有收取污水處理費，有的是只收工廠、企業的，沒收居民的，有的是工廠、企業、居民的都收了，但收費標準定的很低，遠不能滿足污水處理廠正常運行所需的最低費用。
⑶進口設備的維修及設備備件的開發
大批的進口設備經過幾年的運轉後，已出現不同程度損壞，特別是索賠期後的維修和正常的大修。若請國外的專家來修，維修成本將會大幅度增加實在難以接受，若使進口設備能夠維持正常運轉，必須培養對進口設備維修保養的國內專業人員，使其掌握維修技能達到進口設備的維修標准。還得有充足的備品配件，特別是一些將要淘汰的設備被引進中國，備品配件國外也不會再生產了，就需要國內自行測繪、加工製造，只有這樣才能使進口設備發揮出它的作用，否則設備的損壞、配件的缺乏會影響污水處理廠的正常運行。
⑷污水處理工藝選擇有一陣風的現象，不結合本地區的實際情況選熱門工藝
選擇熱門工藝是在選擇污水處理工藝時出現的單純追求工藝新，追求時髦工藝，不考慮本地區的進水水質、處理水量以及出水用途的問題，以致造成設施設備閑置，增大了建設投資，也提高了日常運轉成本。
⑸污水處理後的再生水得不到充分利用
⑹污泥沒有真正達到無害化，沒有最終處置的途徑
污水經過各種不同工藝處理後，出水達到了過家規定的排放標准，但是在污水處理過程中產生的污泥卻未能得到妥善的處置，還會給環境造成二次污染。污泥進行乾燥用作化肥要符合國家環保部門有關規定。污泥作為綠地用肥要有園林部門認可，有檢測部門跟蹤分析方能使用。總之，污泥若沒有最終處置的途徑，是給環境帶來再次污染的隱患。
⑺污水處理廠沒有除臭裝置
污水處理廠的進水池、格柵間、沉砂池、初沉池及污泥處理系統的儲泥池，脫水機房（除離心機外）都會產生嚴重的臭氣，即影響操作運行人員的身體健康，也給周圍居民的生活環境帶來污染，應該多渠道解決除臭裝置，消除污泥，保護環境。
1.2.3 城市污水處理工藝技術現狀與發展
⑴技術現狀
我國現有城市污水處理廠80%以上採用的是活性污泥法，其餘採用一級處理、強化一級處理、穩定塘法及土地處理法等。
「七五」、「八五」、「九五」國家科技攻關課題的建立與完成，使我國在污水處理新技術、污水再生利用新技術、污水處理新技術等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果達到國際先進水平。同時，藉助於外貸城市污水處理工程項目的建設，國外許多新技術、新工藝、新設備被引進到我國，AB法、氧化溝法、A/O工藝、A/A/O工藝、SBR法在我國城市污水處理廠中均得到應用。污水處理工藝技術有過去只注重去除有機物發展為具有除磷脫氮功能。國外一些先進、高效的污水處理專用設備也進入了我國污水處理行業市場，如格柵機、潛水泵、除砂裝置、刮泥機、曝氣器、鼓風機、污泥泵、脫水機、沼氣發電機、沼氣鍋爐、污泥消化攪拌系統等大型設備與裝置。
我國80年代以前建設的城市污水處理廠大部分採用普通曝氣法活性污泥處理工藝，由於該工藝主要以去除BOD和SS為主要目標，對氮磷的去除率非常低。為了適應水環境及排放要求，一些污水處理廠正在進行改造，增加或強化脫氮和除磷功能。
AB法污水處理工藝於80年代初開始在我國應用於工程實踐。由於其抗沖擊負荷能力強，對pH值變化和有毒物質具有明顯緩沖作用的特點，故主要應用於污水濃度高、水質水量變化較大，特別是工業污水所佔比例較高的城市污水處理廠。
目前氧化溝工藝是我國採用較多的污水處理工藝技術之一。應用較多的有奧貝爾氧化溝工藝，由我國自行設計、全套設備國產化，已有成功實例。DE型氧化溝和三溝式氧化溝在中高濃度的中小型城市污水處理中也有應用。採用卡羅塞爾氧化溝工藝的城市污水處理廠大部分為外貸項目。
多種類型的SBR工藝在我國均有應用，如屬第二代SBR工藝的ICEAS工藝，屬第三代的CAST工藝、UNITANK工藝等。
目前我國新建及在建的城市污水處理廠所採用的工藝中，各種類型的活性污泥法仍為主流，佔90%以上，其餘則為一級處理、強化一級處理、生物膜法及其他處理工藝相結合的自然生態凈化法等污水處理工藝技術。
⑵從國情出發，我國城市污水處理發展趨勢：
① 氮、磷營養物質的去除仍為重點也是難點；
② 工業廢水治理開始轉向全過程式控制制；
③ 單獨分散處理轉為城市污水集中處理；
④ 水質控制指標越來越嚴；
⑤ 由單純工藝技術研究轉向工藝、設備、工程的綜合集成與產業
及經濟、政策、標準的綜合性研究；
⑥ 污水再生利用提上日程；
⑦ 中小城鎮污水污染與治理問題開始受到重視。
1.3 城市污水的水質及危害
1.3.1 城市污水的組成
污水即受到物理性、化學性或生物性侵害後，其外觀性狀或質量成分對使用或環境產生危害與風險的污染水（「病態」水）。例如，進行生活或生產使用後所排出的水等。
城市污水是排入城市排水系統中各類廢水的總稱，泛指生活污水、生產污水（應適當處理後）以及其他排入城市排水管網的混合物水。在合流制排水系統中還包括雨水，在半分流制排水系統中包括初期雨水。
⑴生活污水
生活污水是人們日常生活中使用過並為生活廢料所污染的水。例如居民區、賓館、飯店等服務行業，以及一些娛樂場所產生的污水。
⑵工業廢水
工業廢水是工礦企業生活中使用過的水，是生活污水和生產污水的總稱。
①生產污水，即在生產過程中所形成的，並被生產原料、半成品或成品廢料所污染的水，也包括熱污染水（生產過程中產生溫度高於60℃的高溫水）。生產污水需要進行處理才能排放或再用。
②生產廢水，即生產過程中所形成，但未直接參與生產工藝，未被污染或只是溫度稍有上升的水。這種廢水一般不需要處理或只需要進行簡單處理，即可再用或排放。
⑶受污染的降水
主要是指初期雨水和雪融水。由於沖刷了地面上的各種污物，污染程度較高，需要進行處理。
1.3.2 城市污水的水質
⑴影響城市污水水質的因素
城市污水水質，主要受居民生活污水、工業生產污水等的水質成分及其混合比例、城市規模、居民生活習慣、季節和氣候條件以及排水系統體制等的影響。
城市污水中污染物質是多種多樣的。例如，油脂、糞尿、洗滌劑、染料、溶液、各種有機和無機物，還有細菌、病毒等致病微生物，以及毒性酸鹼性、放射性核重金屬性類等物質。這些污染物質，按化學成分可分為無幾何有機兩大類，按物理形態可分為懸浮固體、膠體及溶解性污染物質。
⑵生活污水水質
生活污水包括廚房底細、淋浴、洗衣等廢水以及沖洗廁所等污水。其成分及其變化取決於居民的生活狀況、水平和習慣。污染物濃度與用水量有關。
生活污水的主要污染物是有機物和氮、磷等營養物質，其水質特徵是水質穩定但渾濁、色深且有惡臭，呈微鹼性，一般不含有毒物質，含有大量的細菌、病毒和寄生蟲卵。
生活污水中，所含固體物質約占總質量的0.1%～0.2%，其中溶解性固體（主要是各種無機鹽和可溶性有機物質）約佔3/5～2/3，懸浮固體（其中有機成分佔4/5）佔2/5～1/3。此外，生活污水中還有氮、磷等物質。
⑶工業生產污水水質
工業生產污水的水質情況，因產業門類的生產工藝不同而各有所異。一般來說，工業污水的排放量大、污染含量高、處理難度大，對環境的危害也是比較大的。
1.4 城市污水處理方法
污水處理，就是採用一定的處理方法和流程將污水所含的污染物質減少或分離出去，或將其轉化為無害或穩定的物質，以使污水得到凈化達到恢復其原來性狀或使用功能的過程。現代污水處理技術，按其作用機理可分為三類，即物理處理法、化學處理法和生物處理法。
1.4.1 物理處理法
此法系通過物理作用，分離收回污水中呈懸浮狀態的污染物質，在處理過程中不改變污染物的化學物質。
1.4.2 化學處理法
此法系通過化學反應和傳質作用，來分離、回收污水中呈溶解、膠狀狀態的污染物質，或將其轉化為無害物質。
1.4.3 生物處理法
⑴常規活性污泥法
常規活性污泥法在國內外污水處理工程中是歷史最長，使用范圍最廣的一種方法。具有運行效果可靠，出水水質穩定，管理經驗豐富的優勢。不足之處是對氮磷去除能力差，投資及運行費用偏高。
⑵SBR法
SBR法是序批式（或間歇式）活性污泥法德簡稱，常規SBR工藝的原污水不是順次流經各個待理單元，而且放流到單一反應池內，按時順序實現不同的目的的操作。
SBR法的優點：
① 處理效率高，出水水質好，不易產生污泥膨脹；
② 佔地面積小，處理構築物簡單；
③ 投資少，運轉管理費低；
④ 活性污泥沉降性能好，耐沖擊負荷，受進水水量和水質影響小；
⑤ 如果涉及操作得當，可以實現生物脫氮除磷的目的。
⑶氧化溝法
氧化溝是連續循環式曝氣池，屬於活性污泥法的一種改進工藝主要用於去除污水中的有機物及進行硝化反應。
氧化溝技術由於具有出水水質好，運行穩定，管理方便，以及區別於常規活性污泥法的技術特徵，使其發展非常迅速，現已發展形成多種不同形式的氧化溝技術，包括奧貝爾型、卡魯賽爾型、二溝或三溝交替工作型、一體化氧化溝等。奧貝爾氧化溝、一體化氧化溝等都是新型氧化溝，在節約能耗、減少佔地、抗沖擊負荷和高膠脫氮等方面顯示出優越的性能，正日益引起人們的重視並逐步得到廣泛應用。
⑷CASS法
CASS系統以推流方式運行，而各反應區則以完全混合的方式運行以實現同步碳化和硝化-反硝化功能。與常規SBR工藝相比，CASS的特點是系統運行穩定，耐沖擊負荷，以及脫氮除磷效果好。
⑸AB法
典型AB法由A段的吸附、沉澱與B段的曝氣、沉澱組成，兩段串聯運行。
AB法德主要優點是：
①有機物去除率高，BOD5去除率可達95%，COD去除率可達90%左右；
②抗沖擊負荷能力強，去除難降解物質能力強，出水水質穩定；
③A段停留時間短，但BOD5去除率可達50%以上，且能量消耗少；
④B段產泥量低，泥齡長，有利於脫氮。AB法的缺點在於A段污泥負荷高，污泥產量多，增加了污泥系統的造價，另外AB兩段污泥迴流系統隔離，增加了一整套污泥迴流系統。
⑹AO法
AO法是由厭氧（或缺氧）段和好氧段串聯的流程。厭氧、好氧流程除了BOD5和SS去除率與常規活性污泥法相當外，還可以去除污水中的磷。由於厭氧也具有去除有機物的功效，其能耗較小，此外還具有改善污泥沉降性能、克服活性污泥沉降的優點。同時它還可以去除污水中的氮，廢水先進入缺氧池，在其中進行有機物的初步降解和硝酸鹽的反硝化，然後進入好氧池進行有機物的進一步降解和氨氮的硝化。
⑺A20法
A20工藝即絕氧-厭氧-好氧活性污泥法是80年代在傳統活性污泥法基礎上發展的先進處理方法。它利用活性污泥在厭氧、缺氧、好氧過程中的生物增殖活動，同時達到降解污水中有機物及除磷脫氮的目的。它具有處理效果穩定，節約能源和運行費用低等優點。缺點是處理過程較復雜、處理構築物種類多，工程調整不方便。
⑻生物濾池
生物濾池是生物膜法的一種，它是由濾池、布水設備和排水系統等三部分組成。通過污水經過附滿微生物的生物濾料而使污水達到凈化，生物濾池中常用的有高負荷生物濾池和塔式生物濾池。此法有機負荷較大，佔地面積小，它對入流水質水量變化的承受能力較強，脫落的生物膜密室較容易在二沉池中被分離，但BOD5去除率低，投資較大。
⑼生物轉盤
其主要組成部分有轉動軸、轉盤、廢水處理槽和驅動裝置等。它去除廢水中有機污染物的機理與生物濾池基本相同。在我國，生物轉盤主要用於處理工業廢水。在化學纖維、石油化工、印染、皮革和煤氣發生站等行業的工業廢水處理方面均得到應用，效果良好，並取得一定的操作運行經驗。生物轉盤的主要優點是動力消耗低、抗沖擊負荷能力強、無需迴流污泥、管理運行方便，缺點是佔地面積大、散發臭氣，在寒冷的地區需作保溫處理。
⑽生物接觸氧化法
其主要組成部分有池體、填料和布水布氣裝置。生物接觸氧化法是介於活性污泥法和生物膜法之間的一種生物處理方法。此法抗沖擊負荷能力強，污泥量少，不需污泥迴流，具有脫氮除磷功能，易於維護管理，也是一種採用較多的處理工藝；其缺點是布水布氣不易均勻，填料可能堵塞。
⑾生物流化床
該處理技術是藉助流體（液體、氣體）是表面生長著微生物的固體顆粒呈流態化，同時進行去除和降解有機污染物的生物膜處理法技術。它的主要優點如下：第一，容積負荷高，康沖擊負荷能力強；第二，微生物活性強；第三，傳質效果好。其缺點是設備的磨損較固定床嚴重，載體顆粒在流動過程中被磨損的程度較小。此外，設計時還存在著產生放大方面的問題，如防堵塞、曝氣方法、進水配水系統的選用和生物顆粒流失等。因此，目前我國廢水處理HIA少有工業性應用，上述問題的解決，有可能使生物流化床獲得較廣泛的工業性應用。
⑿穩定塘
穩定塘是利用天然水體對污水進行生物處理的系統。主要優點是能耗低，主要缺點是佔地面積非常大，並且受氣候條件影響大，冬季運行效果差，出水不易達標。
1.5設計思路路線
確定工藝流程→收集資料→設計計算→完成設計說明書→繪制圖紙
2 設計任務書
2、1課程目標:
污水處理課程設計的目的在於加深理解所學專業知識，培養運用所學專業知識的能力，在設計、計算、繪圖方面得到鍛煉。
2、2設計內容和深度：
針對一座二級處理的城市污水處理廠，要求對曝氣池污水處理構築物的工藝尺寸進行設計計算，完成設計計算說明書和設計圖(曝氣池工藝結構圖和曝氣池高程圖)。設計深度一般為初步設計的深度
2、3設計題目
某城市污水處理廠曝氣池工藝設計
2、4 基本資料
污水處理水量：5萬m3/d
污水水質：CODcr500mg/l，BOD5280mg/l，SS 240mg/l。
2、4、1處理要求
污水經二級處理後應符合以下具體要求：
COD≤120 mg／L，BOD5≤30 mg,/L，SS≤30mg／L。
2、4、2處理工藝流程
污水擬採用傳統活性污泥法工藝處理，具體流程如下：
污水一分流閘井一格柵間一泵房一出水井一計量槽一沉砂池一初沉池一曝氣池一二沉池一消毒池一出水
2、4、3氣象與水文資料
風向：多年主導風向為東北東風；
氣溫：最冷月平均為-10℃；
最熱月平均為32.5℃；
極端氣溫，最高為41.9℃，最低為-23.6℃，最大凍土深度為0.8m；
水文：降水量多年平均為每年528mm；
蒸發量多年平均為每年1000mm；
地下水水位，地面下6—7m。（也可以天津為例，自己查閱資料）
2、4、4廠區地形
污水廠選址區域海拔標高在64—66m之間，平均地面標高為64.5m。地勢為西北高，東南低。廠區征地面積為東西長380m，南北長280m（也可不受具體限制）。
2、5課程設計的目的、要求
通過污水廠課程設計，鞏固學習成果，加深對《水污染控制工程》課程內容的學習和理解，使學生應用規范、手冊和文獻資料，進一步掌握設計原則、方法等步驟，達到鞏固、消化課程的主要內容，鍛煉獨立工作的能力，對污染水的主題構築物、輔助設施、計量設備及水廠總體規劃，管道系統做到一般的技術設計深度，繪制規范的施工及大樣圖，掌握水污染設計的方法，培養和提高計算能力，設計和繪圖水平。在教室指導下，基本能獨立完成一個中小型污水處理廠工藝設計，鍛煉和提高學生分析及解決工程問題的能力。
2、6設計的原則
考慮城市經濟發展及當地現有條件，確定方案時考慮以下原則：
⑴要符合使用的要求。首先確保污水廠處理後達到排放標准。考慮現實的技術和經濟條件，以及當地的具體情況（如施工條件），在可能的基礎上選擇的處理工藝流程、構（建）築物形式、主要設備、設計標准和數據等，應最大限度的滿足污水廠功能的實現，使處理後的污水符合水質要求。
⑵污水廠曝氣池設計採用的各項設計參數必須可靠。
⑶污水處理廠曝氣池設計必須符合經濟的要求。設計完成後，總體布置、單體設計及葯劑選用等要盡可能採取合理措施降低工程造價和運行管理費用。
⑷污水處理廠曝氣池設計應當力求技術合理。在經濟合理的原則下，必須根據需要盡可能採取先進的工藝、機械和自控技術，但要確保安全可靠。
⑸污水廠曝氣池設計必須注意近遠期的結合，不宜分期建設的部分，如配水井、泵房及加葯間等，其土建部分應一次建成，在無遠期規劃的情況下，設計時應為以後的發展留有挖潛和擴建的條件。
⑹污水廠曝氣池設計必須考慮安全性的條件，如適當設置分流設施、超越管線等。
3 污水處理工程課程設計指導書
3、1總體要求
①在設計過程中，要發揮獨立思考獨立工作的能力；
②本課程設計的重點訓練，是曝氣池工藝設計計算和布置。
③課程設計不要求對設計方案作比較。處理構築物選型說明，按其技術特徵加以說明。
④設計計算說明書，應內容完整(包括計算草圖)，簡明扼要，文句通順，字跡端正。設計圖紙應按標准繪制（手繪），內容完整，主次分明
3、2設計要點
3、2、1 污水處理設施設計一般規定
①該市排水系統為合流制，污水流量總變化系統數取1.2，截流雨季污水經初沉可直接排入水體。
②處理構築物流量：曝氣池之前，各種構築物按最大日最大時流量設計；曝氣池之後(包括曝氣池)，構築物按平均日平均時流量設計。
③處理設備設計流量：各種設備選型計算時，按最大日最大時流量設計。
④管渠設計流量；按最大日、最大時流量設計。
⑤各處理構築物不應小於2組(個或格)，且按並開設計。
3、2、2 曝氣池
①型式：傳統活性污泥法採用推流式鼓風曝氣。
②曝氣池進水配水點除起端外，沿流長方向距池起點1/2~3／4池長以內可增加2—3個配水點。
③曝氣池污泥負荷宜選0.5kgBOD5／(kgMLVSS．d)，再按計演算法校核。
④污泥迴流比R=30％～80％，在計算污泥迴流設施及二沉池貯泥量時，R取大值。
⑤SVI值選120～150ml／g，污泥濃度可計算確定，但不宜大於3000mg／L。
⑥曝氣池深度應結合總體高程、選用的曝氣擴散器及鼓風機、地質條件確定。多點進水時可稍長些，一般控制L》10B。
⑦曝氣池應布置並計算空氣管，並確定所需供風的風量和風壓。
3、2、3高程布置
①高程布置原則。
②構築物水頭損失參考
③水頭損失計算及高程布置參見《排水工程》(下)。
④高程布置圖橫向和縱向比例一般不相等，橫向比例可選1：1000左右，縱向1：500左右。
4 污水處理工藝流程說明
4、1活性污泥法（Activated Sludge Process）
活性污泥法利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水的一類好氧生物處理方法。
活性污泥，是指由好氣性微生物（包括細菌、真菌、原生動物和後生動物）及其代謝和吸附的有機物、無機物所共同組成的微生物絮體。活性污泥法中，進行污染物降解過程的主體是活性污泥中的微生物。可溶性有機物能被細菌、真菌等作為營養物質直接利用分解，而不能作為微型動物的直接營養源。細菌等腐生性微生物起著主要作用。此外，還存在原生動物、微型後生動物等完全動物營養性的微生物。
4、1、1 活性污泥法概念
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣，經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
4、1、2 活性污泥法簡介
activated sludge process是污水生物處理的一種方法。該法是在人工充氧條件下，對污水和各種微生物群體進行連續混合培養，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物。然後使污泥與水分離，大部分污泥再迴流到曝氣池，多餘部分則排出活性污泥系統。
影響活性污泥過程工作效率(處理效率和經濟效益)的主要因素是處理方法的選擇與曝氣池和沉澱池的設計及運行。