活性污泥法课程设计

㈠ 二沉池课程设计如何计算

运行方式和处理效果。
二沉池是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要目的。二沉池有别于其它沉淀池，其作用一是泥水分离（沉淀）、二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。
通常处理系统的建设费用是和系统处理构筑物的容积大小成正比的，所以二沉池的设计计算是否合理，直接影响到整个生物处理系统的运行处理效果和建设费用的大小。
一般二沉池有辐流式、平流式、竖流式三种形式，池型有圆形、方形。在过去多年中，对沉淀池的研究较为欠缺，不同的国家，不同的设计单位（水处理公司）都有自己的标准或方法，这些技术并不总是有明确的理论论证，常常也会发生矛盾。
目前世界范围内都要求在经济负荷下，提高出水质量标准，由此对沉淀池的作用进行了重新研究，并对过去已经承认了的参数产生了疑问。
1影响二沉池运行设计的几个主要因素
二沉池运行过程中的影响因素很多，其中有些因素甚至是相互矛盾的。在沉淀过程中的影响因素有：（1）污水：流量、水温；（2）沉淀池：表面积和出流量、池高度、溢流堰长度地点和负荷、进水形式、池型、污泥收集系统、水力条件、水波和自然风影响；（3）污泥：负荷、区域沉淀速度、污泥体积指数、硝化程度；（4）生物处理情况：活性污泥模式、BOD负荷；
在浓缩过程中的影响因素有：（1）污水：混合液流量；（2）池体：池表面积、池高、污泥收集系统；（3）污泥：沉速（ZSV）、SVI、混合液浓度和负荷、回流比、污泥槽高度。
欲获得满意的二沉池运行效果，就必须适当的满足二沉池运行的诸多的条件，就目前研究的情况，设计中主要考虑因素有如下几点：
1.1活性污泥的沉降性能
在生物处理系统中，活性污泥的特性，特别是污泥的沉降性能，直接影响着二沉池的工艺设计与运行。
衡量活性污泥沉降性能的参数有二个：一是污泥指数SVI（mL/g）；二是污泥沉降比：SV%。
SVI的物理意义是：曝气池出口混合液经30min静沉后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积（mL）。
SV%又称30分钟沉降比，混合液在量筒内静置30 分钟后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率。
SVI、SV%与混合液污泥浓度MLSS（g/L）之间有下列关系：
SVI=SV / MLSS （mL/g） （1-1）
或SV=SVI×MLSS （mL/L）
SVI值能反应出活性污泥的凝聚、沉淀性能，过低说明泥粒细小，无机物含量高，污泥缺乏活性；过高则说明污泥沉降性能不好，并具有产生膨胀现象的可能。其沉降性能一般区别如下：
SVI< 100 沉降性能好；
100 < SVI< 200 沉降性能一般；
SVI > 200 沉降性能不好。
从式（1-1）可看出：要想获得适当的SVI值，则需在设计时选用适当的污泥浓度（MLSS）值，当进入生物反应器中的有机物量一定时，污泥浓度愈高，则污泥负荷（F/M）愈小，所以在设计时必须正确选择污泥负荷(F/M)。
污泥浓度（MLSS）、污泥负荷（F/M）与曝气池体积（V）之间有下列关系：
F/M= Q•S0/V•MLSS
式中: Q — 污水流量(m3/h)；
S0— BOD5浓度(kg/m3)；
V — 曝气池体积m3。其它同前。
在设计中一般根据污泥负荷（F/M）选择确定污泥指数（SVI），此数据一般采用运行值或试验值，可根据表1选取，混合液污泥浓度可根据处理工艺从表2中选取。
表1 污泥指数值
数据污水种类
SVI ml/g
F/M > 0.05 kg/(kg•d) F/M < 0.05kg/(kg•d)
混有少量有机工业废水的生活污水
100-150 75-100
混有大量有机工业废水的生活污水
150-180 100-150
表2 曝气池混合液污泥浓度值
处理工艺
MLSS(kg/m3)
带初沉池 无初沉池
无硝化有硝化（和反硝化）除 磷 2.5-3.53.0-3.52.7-3.0 3.5-4.53.5-4.5/
对大多数废水, F/M在下述范围内: 0.3<F/M<0.6。
1.2回流污泥、回流比、回流污泥浓度、浓缩时间
在生物处理系统中必须保持足够且恒定的生物群体，因此在二沉池中所沉淀的生物固体（污泥）一部分必须返回到曝气池，另一部分从二沉池中排放掉。返回到曝气池的生物量，是用来维持系统所要求的污泥浓度，降解进入系统中的有机物质。有机物越多，需要的生物量越大，要想维持系统所要求的污泥浓度，就必须保证回流污泥的量。
在生物系统物料平衡中有如下关系式存在：
X= Xr•R/(1+R)
式中：R ---污泥回流比%；
Xr---回流污泥浓度kg/m3；
X ---混合液污泥浓度MLSS kg/m3
由此式可看出:（1）想要得到预期的X（MLSS）值,就必须保证有一定的回流污泥浓度和回流污泥量；（2）X<Xr。回流污泥量，一般用回流比控制。对于平流式和辐流式二沉池一般采用R≤1.5;竖流式沉淀池R≤2.0，因为较大的回流比会加大二沉池分离区紊动程度，而影响沉淀过程。
回流污泥浓度在很大程度上与活性污泥的性质和二沉池内污泥浓缩条件有关，活性污泥的浓缩性能不仅取决于SVI，还受到浓缩区高度、停留时间的影响。浓缩区的高度和停留时间与下列因素有关：固体负荷；二沉池进、配水方式；刮泥机种类与性能；污泥回流量及二沉池的池型等。
在我国一般认为，混合液在量筒中沉淀30min后形成的污泥浓度基本上可代表混合液在二沉池所形成的污泥浓度，也即为回流污泥浓度。回流污泥浓度（Xr）与SVI之间有下列关系：
Xr=r•106/SVI（mg/l）
式中的r是考虑污泥在二沉池中的停留时间、池深、污泥层厚度等因素有关的系数，一般取1.2左右。
德国在二沉池竖向设计中研究较多，并提出了二沉池底流污泥浓度（XB）与浓缩时间（tE）之间的关系式：
XB=(103/SVI)•(tE)1/3 （kg/m3）
式中：SVI—污泥指数（L/kg）；
tE—污泥浓缩时间（h）。
由此式看：污泥浓缩时间越长，底流污泥浓度则越高，回流污泥浓度越高，回流比R则可越小；另一方面活性污泥在二沉池浓缩区和刮泥区的停留时间应尽可能短，以免二沉池内污泥中的磷再次释放以及因脱氮而造成的污泥上浮现象。但是要精确的确定最佳浓缩时间和影响系数，还要做大量的研究工作。
浓缩时间的确定对二沉池的计算特别重要，设计可根据表3经验数据选取:
表3 浓缩时间取值表
处理工艺
浓缩时间（h）
传统活性污泥法 1.5-2.0
生物脱氮活性污泥法 1.0-2.0
生物除磷活性污泥法 1.0-1.5
回流污泥浓度因受刮泥系统的影响,其浓度一般低于底流浓度,其减少值与所采用的刮泥系统有关。
采用刮泥时：Xr≌0.7XB
采用吸泥时：Xr≌0.5-0.7XB
以上二式适用于机械刮吸泥式二沉池。
1.3污泥体积负荷和表面负荷
污泥体积负荷（qv）和表面负荷q′是设计计算二沉池表面积的参数。二者有如下关系：
q′=qv/(MLSS×SVI)
在处理水量一定时，沉淀池表面面积与表面负荷成反比,A =Q/q′，为了保持较低的出水SS值和BOD值,我国《室外排水设计规范》GBJ14-87(1997)中规定活性污泥法二沉池表面水力负荷1.0-2.5m3/(m2.h) ，德国对水平流态的二沉池（平流、辐流二沉池）规定：q′≯1.6 m3/(m2.h)；qv≦0.45m3/(m2•h)，对竖流式沉淀池，因存在着污泥层的过滤作用和活性污泥的絮凝作用，污泥体积负荷较大q′≯2.0 m3/(m2.h)、qv≦0.6m3/(m2•h)。
2目前国内二沉池常用计算方法
2.1二沉池表面积计算方法
计算二沉池沉淀部分水面常用方法有表面负荷法和固体通量法，固体通量法在理论上与污泥浓缩过程更为贴切，更是用于浓缩池的计算。
在许多沉淀池的设计计算中，依据试验测得的污泥沉降曲线给人以精确和复杂的印象，但对于大多数的设计来说，并没有条件对处理工艺所生成的污泥进行沉降试验，因此二沉池的设计一般都采用经验值。
一般设计中沉淀池的面积确定在我国简化为A =Q/q′，《室外排水设计规范》中不仅规定了表面水力负荷值，而且规定了二沉池的径深比。
英国WRC出版的TR11和TR144(STOM用户手册)对于面积计算都很简单，且为工艺核查提供了图表，使沉淀池面积计算大为简化，同时，此表格还是一种比较沉淀池运行情况的方法，通过表格也可清楚的看到沉淀池微小变化影响着MLSS和SVI。
2.2二沉池的高度设计
我国目前《室外排水设计规范》规定，沉淀池的有效水深宜采用2-4米，设计手册和教科书对二沉池高度设计，只作了二沉池有效水深和二沉池污泥区容积计算二项描述。
有效水深按沉淀时间计算，一般沉淀时间取1-1.5h。而污泥区容积按2h贮泥量计算。
事实上这一规定是无法进行二沉池高度的详细计算的，例如：污泥区与池边高度的关系。
国内某些设计研究院对辐流式二沉池总高度计算采用：超高、有效水深、缓冲层高度、刮泥板高度、沉淀池底锥体部分高度之和。其中有效水深计算沉淀时间一般采用3小时，水力表面负荷采用我国设计规范所规定的1-1.5m3/m2.h。缓冲层高度取0.5米。（除去池底锥体部分高度，其它均为池边深度）在生产运行中取得良好效果。
英国WRC设计最大的缺陷同样是缺少沉淀池的高度数据，但在欧洲一般采用德国ATV（污水处理协会）高度分区方法加以补充。
德国ATV制定的设计规范（A131）规定的二沉池深度计算，把二沉池深度方向按其作用分为4个区：清水区、分离区、储存区、浓缩及刮泥区。
（1）清水区（h1）
为安全保证区，减轻风、密度差、溢流堰对污泥絮体的抽吸作用和不均匀界面沉降等不可避免的影响因素。h1 = 0.5m
（2）分离区（h2）
混合液在分离区泥水分离，该区存在絮凝和沉淀二个过程，分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响。
分离区计算停留时间0.5h。
计算公式：h2 = 0.5•Qmax(1+R)/[1-(SVI×MLSS)](m)
式中：SVI——污泥指数（m3/kg）；
MLSS—混合液悬浮固体浓度（kg/m3）
R———回流比（%）；
Qmax——污水设计流量（m3/h）
（3）储存区（h3）
作用是在雨季储存污泥，以免曝气池中污泥浓度大幅度下降，造成处理效果下降，储存区与分离区是连续一体的。储泥区所储存的污泥可保证雨季曝气池中污泥浓度不低于旱季污泥浓度的70%，其差值ΔMLSS=0.3MLSS。储存区的大小，应满足雨季时在1.5h内能接纳从曝气池内多流出的污泥量,污泥体积浓度按500L/m3计（经验数据），在此期间，污泥在储存区进行浓缩，并分布于整个二沉池面积上，二沉池污泥量的增加量为：
ΔN=ΔMLSS•SVI•Qmax•(1+R)•1.5 (L)
ΔN的体积V3 = ΔN／500 (m3)
h3 = 0.45•qv•(1+R)/500(m)
式中：500L/m3 — 污泥体积浓度。
ΔMLSS—污泥浓度变化值 = 0.3MLSS(kg/m3)
SVI——污泥指数（L3/kg）；
qv——污泥体积负荷(L/m2•h)；
qv =q′•MLSS•SVI。
（4）浓缩及刮泥区（h4）
浓缩区是保证污泥底流浓度的区域。
h4 = qv•(1+R)tE/C(m)
式中：tE—浓缩时间h,一般0.5-2.0h；
C—浓缩区污泥浓度值(L/m3)；
C = 300•tE+500
浓缩区内污泥可视为由一层层的等浓度层叠加在一起的，该浓度为单层浓度的平均值，单层浓度为Cn =(103/SVI)•(tE)1/3。
二沉池总深度 h = h1+ h2+h3+ h4 (m)对辐流式二沉池计算总池深为其水平流程2/3处的池深,如图1所示。同时还应满足池边深度hmin≥2.5m,计算总池深h≥3.0m，中心斗边深度hmax≥4.0m。

3结论
1．二沉池是目前活性污泥系统中使用最广泛的构筑物，但其设计计算在我国乃至世界范围内，都存在着不同程度的理论和实际上的不完善，还需进一步的研究探讨。
2．辐流式二沉池竖向设计计算方法建议采用一下二种方法：
（1）德国分区计算法计算，我国规范数据校核；
（2）用上述某设计院计算方法计算，按我国设计规范规定深度与德国深度规定相结的方法进行校核。
3．据国外报道，已有集漂浮和沉淀与一体的构筑物也开始使用，漂浮物作为回流活性污泥被回流，节省了常规回流污泥泵的扬程，并有污泥浓度比较高，池子直径比较小的优点。
膜技术和微滤法也可作为常规沉淀池的替代，现在此技术正在发展中，他们的优点是占地面积小。

㈡ 工业污水处理厂活性污泥法工艺设计 的课程设计

什么工业污水？我现在正在做啤酒废水处理，不过只要不是化纤或造纸等黑液，处理工艺大体都差不多，就是厌氧加好氧，厌氧目前国内常用的就是uasb和ic工艺，好氧的话就是生物接触氧化

㈢ 我要做污水处理厂课程设计，请教高手指点。。。。

根据我这学期刚学到的内容，这个问题你要考虑出水的质量要求。SBR法设计过程复杂，维护要求高，对自动控制依赖性强，同时脱氮除磷时操作复杂。A2/O和倒置A2/O脱氮除磷效果不好，受硝酸盐和溶解氧的影响因素大。如果资本够的话，建议用连续进水的SBR法，处理量可以根据以后的情况增加，如果以后扩建的概率不大，而且资金有限的话，还是用A2/O法，节能简捷。
不知道能不能帮到你……

㈣ 中水回用技术 课程设计任务书

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㈤ 求给水厂和污水厂设计的课程设计电子样本

水污染设计说明书

设计题目：某城市污水处理厂设计

完成日期：2006.9.30

第一章 设计资料
一、自然条件
1、 气候：该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候，常年主导风向为东南风。
2、 水文：最高潮水位 6.48m（罗零高程，下同）
高潮常水位 5.28m
低潮常水位 2.72m
二、城市污水排放现状
1、污水水量
（1）生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d；
（2）生产废水量按近期1.5万m3/d，远期2.4万m3/d；
（3）公用建筑废水量排放系数按近期0.15，远期0.20考虑；
（4）处理厂处理系数按近期0.80，远期0.90考虑。
2、污水水质
（1） 生活污水水质指标为
CODcr 60g/人.d
BOD5 30g/人.d
（2） 工业污染源参照沿海开发区指标，拟定为：
CODcr 300mg/L；
BOD5 170mg/L
（3） 氨氮根据经验确定为30md/L。
三、污水处理厂建设规模与处理目标
1、 建设规模
该污水处理厂服务面积为10.09km2， 近期（2000年）规划人口为6.0万人，远期（2020年）规划人口为10.0万人。处理水量近期3.0万m3/d，远期6.0万m3/d。
2、 处理目标
根据该城镇环保规划，污水处理厂出水进入的水体水质按国家3类水体标准控制，同时执行国家关于污水排放的规范和标准，拟定出水水质指标为
CODcr≤100mg/L； BOD5≤30mg/L； SS≤30mg/L ； NH3-N≤10mg/L
四、建设原则
污水处理工程建设过程中应遵从下列原则：污水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺；所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以使污水处理厂尽快完全发挥效益；污水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地。

第二章 污水处理工艺方案选择
一、工艺方案分析
本项目污水以有机污染为主，BOD/COD=0.54 可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标，针对这些特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化。
根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟”法。
普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计运行经验，处理效果可靠，如设计合理，运行得当，出水BOD5可达10-20mg/L，它的缺点是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理困难，运行费用高。
氧化沟处理技术是20世纪50年代有荷兰人首创。60年代以来，这项技术在国外已被广泛采用，工艺及构筑物有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。
氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实行脱氮，成为A/O工艺，由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。
氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比较，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。
1、 工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气和空气扩散器，不建厌氧硝化系统，运行管理方便。
2、 处理效果稳定，出水水质好。
3、 基建投资省，运行费用低。
4、 污泥量少，污泥性质稳定。
5、 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。
6、 占地面积少。
污水处理厂的基建投资和运行费用与各厂的污水浓度和建设条件有关，但在同等条件下的中、小型污水厂，氧化沟比其他方法低，据国内众多已建成的氧化沟污水处理厂的资料分析，当进水BOD5在120-180mg/L时，单方基建投资约为700-900元/（m3.d），运行成本为0.15-0.30元/m3污水。
由以上资料，经过简单的分析比较，氧化沟工艺具有明显优势，故采用氧化沟工艺。
二、工艺流程确定：（如图所示）
说明：由于不采用池底空气扩散器形成曝气，故格栅的截污主要对水泵起保护作用，拟采用中格栅，而提升水泵房选用螺旋泵，为敞开式提升泵。为减少栅渣量，格栅栅条间隙已拟定为25.00mm。
曝气沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺点：在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物，对被有机物包裹的沙粒，截流效果也不高，沉砂易于腐化发臭，难于处置。故采用曝气沉砂池。
本设计不采用初沉池，原则上应根据进水的水质情况来确定是否采用初沉池。但考虑到后面的二级处理采用生物处理，即氧化沟工艺。初沉池会除去部分有机物，会影响到后面生物处理的营养成分，即造成C/N比不足。因此不予考虑。
拟用卡罗塞尔氧化沟，去除COD与BOD之外，还应具备硝化和一定的脱氮作用，以使出水NH3低于排放标准，故污泥负荷和污泥泥龄分别低于0.15kgBOD/kgss*d和高于20.0d。
氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌，推进，充氧，部分曝气机配置变频调速器，相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪，溶解氧讯号传至中控室微机，给微机处理后再反馈至变频调速器，实现曝气根据DO自动控制
为了使沉淀池内水流更稳定（如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等）、进出水更均匀、存泥更方便，常采用圆形辐流式二沉池。向心式辐流沉淀池采用中心进水，周边出水，多年来的实际和理论分析，认为此种形式的辐流沉淀池，容积利用率高，出水水质好。设计流量 Q=2.85万m3/d=1208.3 m3/h，回流比 R=0.7。

第三章 污水处理工艺设计计算
一、水质水量的确定
1. 水量的确定
近期水量：生活废水Q生活=6.0×104×300L/人•天=1.8×104m3/d
工业废水Q工业=1.5×104m3/d
公用建筑废水Q公用=1.8×104×0.15=0.27×104m3/d
所以近期产生的废水量为Q
Q=Q生活+Q工业+Q公用=（1.8+1.5+0.27）×104 =3.57×104m3/d
近期的处理系数为0.8，故近期污水处理厂的处理量
Qp=3.57×104×0.8=2.856×104m3/d

远期水量：生活废水Q生活=10.0×104×300L/人•天=3.0×104m3/d
工业废水Q工业=2.4×104m3/d
公用建筑废水Q公用=3.0×104×0.2=0.6×104m3/d
所以远期产生的废水量为Q
Q=Q生活+Q工业+Q公用=（3.0+2.4+0.6）×104 =6.0×104m3/d
远期的处理系数为0.9，故远期污水处理厂的处理量
Qp=6.0×104×0.9=5.4×104m3/d
通常设计污水处理厂时远期的设计处理量为近期的两倍，综合考虑近期和远期的处理水量，取近期的设计处理水量Qp=3.0×104m3/d，远期的设计处理水量Qp=6.0×104m3/d。
2. 水质的确定

㈥ 污水处理活性污泥法的处理方法

A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优复越性是制除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。 A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

㈦ 某城市计划新建一以活性污泥法二级处理为主体的污水处理厂 废水量：100000m3/d

10万吨/日市政污水厂不算小，应当结合具体条件、经多方比较论证之后确定方案，包括厂址。水质也远不止就那么三五个指标，还有相应的标准。如是实际问题，应进一步科学论证。如果是练习题，则不该在此求索。

㈧ 哪位高手能帮忙做下水污染控制工程课程设计啊，以前有自己做过的也行，万分感谢了~

设计任务书（一）
河北某市污水处理厂工程设计
一．工程概况
某污水处理厂服务约50万人，汇水面积为40km2，设计规模一期为160000m3/d，远期为320000m3/d，利用国外贷款建设。城市排放的污水中，生活污水占35%，工业污水占65%，通过管道排放到市郊，再经37km的明渠排入周围河流。

二．设计水质水量及排放质量
1.设计处理水质水量
设计处理能力160000m3/d（最大可处理208000m3/d）。
由于受城市排水体系和实际进水量变化的影响，几年来其污水处理量基本保持在130000m3/d左右。进水水质中生活污水水质比较稳定，而工业废水水质波动较大，污水厂实际进、出水质见下表。
项 目 BOD5（mg/L） COD(mg/L) SS(mg/L) pH值 有毒物质 重金属
进水 100-200 150-350 80-200 7-9 - 微量
出水 ≤30 ≤120 ≤30 6-9 - 微量

设计进水水质为（未考虑有毒物质及重金属）
BOD5 200mg/L COD 400mg/L SS 250mg/L pH值 7-9
2.排放标准
出水水质达到国家二级排放标准，设计出水水质为
BOD5 ≤20mg/L COD ≤120mg/L SS ≤25mg/L pH值 6-9

三、处理工艺方案的选择及流程
1．处理工艺确定原则
为了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择：
①技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放标准；
②投资低，运行费用省，低投入高效益；
③选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，性能好。
2．处理工艺的确定
采用普通活性污泥法。
污水进厂后经自动粗格栅进入集水池，在集水池内设潜水泵，污水提升后经细格栅进入曝气沉沙池去除沙粒，再经初沉池去除大部分悬浮固体，初沉出水经厂内高架渠道进入曝气池。曝气池采用循环推流反应形式，其出水经平流式二沉池分离后排入周围河流。
初沉污泥与二沉剩余污泥首先进入前浓缩池，经浓缩后进入蛋形消化池中温消化，使污泥稳定。消化后的污泥经后浓缩池进一步浓缩，减少体积，用带式压滤机进行脱水，泥饼外运处置。
3．处理工艺简介
活性污泥法是一种好氧处理过程。污水在曝气池中通气充氧，使各种活性污泥微生物大量生长繁殖，能形成菌胶团的细菌形成絮状体，原生动物附着其上，丝状细菌与真菌也交织穿插期间，形成一颗颗悬浮于混合液中的絮体颗粒，每一颗粒就是一个微生物群体。这样的活性污泥颗粒与进入曝气池的污水相接触，即发生对污水中污染物的吸附、分解、吸收等作用，经过一段时间的通气后，污水中的有机物质大部分被同化为微生物有机体，然后进入沉淀池。絮状化的活性污泥颗粒能很好地沉降至池底部，上清液即为处理过的水，可排出系统外。沉淀的污泥一部分补充、回流到曝气池，与未处理污水混合重复上述作用；另一部分污泥则作为剩余污泥排出。

三．设计工艺要求
工艺采用普通活性污泥法（或多点进水）。
污水进厂前设有总闸门一道，在总闸门前另有直接排放的溢流管道。
污水进厂后经自动粗格栅进入集水池，
在集水池内设潜水泵，
污水提升后经细格栅进入旋流沉沙池去除沙粒，
再经初沉池去除大部分悬浮固体，
初沉出水经厂内高架渠道进入曝气池。曝气池采用循环推流反应形式，
其出水经平流式二沉池分离后排入周围河流。
初沉污泥与二沉剩余污泥首先进入前浓缩池，
经浓缩后进入蛋形消化池中温消化，使污泥稳定。
消化后的污泥经后浓缩池进一步浓缩，减少体积，用带式压滤机进行脱水，泥饼外运处置。

四、工程设计
1．总平面设计
（1）平面布置原则
总平面布置包括：污水与污泥处理、工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置，总图平面布置时应遵从以下几条原则。
1.处理构筑物与设施的布置应顺应流程，集中紧凑以便节约用地和运行管理。
2.工艺构筑物不用改设施与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异分别相对独立布置并协调好与环境条件的关系（如地形走势，污水出口方向、风向）。
3.构建之间的间距应满足交通，管道（渠）敷设，施工和运行管理等方面的要求。
4.管道（线）与渠道的平面布置应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。
5.协调好辅建筑物、道路、绿化与处理构建筑物的关系，做到方便生产运行保证安全畅通美化厂区环境。
（2）平面布置特点
1.布置紧凑，流线清楚。
2.生活活动区，污水区、污泥区，界线分明从大门进去为综合楼，形成入口的生活区，该区位于主导风向的上风向，距离格栅、污泥区很远，加强绿化，环境较好。
3.污泥区位于下风向且在厂区的最下角，消化池距离构建筑物较远，不影响其它设施。
4.生产辅助区距需检修用电等较多的构筑较近，方便了工作人员。
5.厂区内道路设计考虑工作人员可以顺利到达任何地点。
6.设有后门，生产过程中产生的栅渣，沉砂、泥饼等由后门运走，而不走前门，避免了影响大门处生活区的环境清洁。

废水处理的工艺流程，是由若干不同功能的单元处理构筑物（设备）和输配水管渠所组成。随着废水处理技术的发展，一方面同一功能处理设施的类型在不断增多，另一方面，同一设施的处理功能有的也在扩展。在污水处理厂的工艺流程及构筑物类型确定后，废水处理的工艺计算任务主要是确定构筑物（设备）及管渠的几何尺寸和数量，以及辅属装置、材料及药品等的规格及用量。从而为处理厂的布置等提供依据。

①青岛市李村河污水处理厂设计规模17×104m3/d，格栅底距地面8.0m。粗格栅间采用半地下形式，内设机械粗格栅3台，栅条间隙25mm，格栅宽度1.36m，经格栅截留的栅渣由皮带运输机收集、螺旋输送机提升后进入地面的栅渣箱，而且在格栅近水面设置宽度1.0 m的检修平台。4台通风机设在半地下式房间内，取风口设在渠道和房间内，通风机风量8000 m3/h。流经粗格栅的污水由提升泵房提升后进入细格栅间，细格栅间设计3台阶梯式机械格栅，栅条间隙6 mm，格栅宽度1.28 m，细小的栅渣经螺旋压实机脱水后外运。 ②呼和浩特市辛辛板污水处理厂设计规模10×104m3/d，格栅底距地面5.4m。粗格栅间采用地面式，设置机械格栅2台，栅条间隙25mm，格栅宽度2.0m，高度8.4m，设计时在屋顶设2.5m×1.5m的天窗，使格栅间高度由11.5m降低至6.2m。排风机的取风口设在过水渠道内维修人员经常出现的地方，共设2台排风机，通风量8 250m3/h。

工艺流程：
三、主要构筑物
 
 
序号  
名称  
规格（m）  
数量(座)  
设计参数
   
主要设备
1 格栅 L×B=3.16×1.65 2 计流量Q=165600m3/d
栅条间隙b=15mm过栅流速v=1.0m/s 机械除渣机两套
2 提升泵房 L×B×H=10×8×5 1 计流量Q=165600m3/d
单泵流量Q=2400m3/h 潜污泵4台手动起闭机
3 沉砂池 L×B=18×3.22 2 计流量Q=165600m3/d
水平流速v=0.3m/s有效水深h=1.0m 砂水分离器
4 初沉池 L×B=×27×6 2 计流量Q=165600m3/d
q=2.0m3/(m2·h)停留时间t=1.5h 刮泥机 贮渣斗
5  
曝气池 L×BH=71.5×7.55 2 计流量Q=120000m3/d BOD=200,去处效率90% 鼓风机 微孔曝气器
6 二沉池 D×H=46.1×6.15 2 计流量Q=120000m3/d
q=1.5m3/(m2·h)
停留时间t=2.5h 刮泥机 出水堰板
             
 

（1）粗格栅（两组，一用一备）
功能：去除污水中的较大漂浮杂物以保证污水提升泵的正常运行，采用机械格栅，正常情况下两条渠道同时运行，事故时一条运行。
主要参数：设计最大流量Qmax =208000 m3/d =2.4 m3/s
栅条间隙宽度b=25.0mm
栅前水深h=1.0m
过栅流速v=0.8m/s
格栅倾角α=60°
栅条宽度S=0.01m（栅条断面为锐边矩形）
栅条间隙数：
n==112
栅槽宽度：
B=S（n-1）+bn=3.91m

进水渠道渐宽部分的长度：
设进水渠宽B1=2.3m，渐宽部分展开角α1=20°
L1=(B–B1)/2tgα1=2.21m
渐窄部分长：L2= L1/2=1.10m
过栅水头损失:
h1=4/3 ()k=0.061m
栅后总高度：设栅前渠道保护高度h2 =0.3m
H=h+ h1+ h2=1.36m≈1.4m
栅槽总长度：
L= L1+ L2+0.5+1.0+H1/tgα=5.56m
每日栅渣量：
在格栅间隙为25mm的情况下，设栅渣量为0.03m3/103m3污水，Kz设为1.2。
W=86400Qmaxw1/1000Kz=5.2 m3/d>0.2m3/d
因此需要采用机械清渣。

（2）集水池和提升泵房
使用矩形合建自灌干式泵房，集水池与机器间由隔墙分开，只有吸水管和叶轮淹没在水中，机器间可经常保持干燥，以利于对水泵的检修和保养，又可避免污水对轴承、管件、仪表的腐蚀。
设计流量Qmax =208000 m3/d =2.4 m3/s
采用流量为0.6 m3/s的潜水泵，4用一备。
集水池分成2格，总有效容积为一台水泵8分钟的出水量：
V=qt=288 m3
设集水池有效水深为2.0m
集水池面积F=144m2，宽度采用10m,长度为14.4米，取15米
水泵所需扬程：H=3.3+0.1+0.2+0.6+0.2+0.6+0.5+0.4+1.5=7.4m

（3）细格栅
功能：去除污水中较为细小的漂浮杂物，以保证后续处理流程的正常运行。
建两组，设计流量为Q=Qmax/3= 0.8m3/s
栅条间隙e=6mm
栅前水深h=0.8m
过栅流速v=1.0m/s
格栅倾角α=60°

同粗格栅计算得：
栅条间隙数n=155
栅槽宽度B=2.47m
进水渠道渐宽部分的长度L1=1.33m
渐窄部分长L2=0.66m
水头损失h1=0.633m
栅后总高度H=1.73m
栅槽总长L=4.12m
每日栅渣量W=5.2 m3/d>0.2m3/d
所以需要机械清渣
 
（4）旋流沉砂池
功能：污水从沉砂池的切向进入，具有一定的流速，砂粒产生离心力，密度较大的砂粒沿池壁及沉砂池独特的结构沉降到池底集砂斗。冲洗系统将避免集砂斗中沉砂板结，而且将附着在砂粒上的有机物颗粒与砂粒分离，使有机物颗粒从集砂斗中返还到污水中。桨叶的旋转使水流呈复杂的涡旋状态，生成轻微的上升流速，从而带动有机物颗粒随水流流入下一道工序进行处理。通过改变桨叶的转速与集砂斗的间隙使沉砂池的沉砂效果、有机物颗粒的分离效果达到最佳。集砂斗内的沉砂通过先进的空气提升系统(或砂浆泵)提升到无轴螺旋砂水分离器，实现砂粒与污水的彻底分离。
旋流沉砂池系统在运行中，进出口水流速度较高，处理量较大，除砂效果好，占地面积小，设备结构简单，节约能源，运行可靠，整个系统PLC控制，实现中控、连续自动运行，操作及维护方便，适合大、中、小型污水处理厂使用，对于国内的污水处理中平流式沉砂池是一种很好的替代产品

主要参数：设计流量Qmax =20.8万m3/d =2.4 m3/s
设计停留时间 t=60s
进水管流速 v1 =0.3m/s
池内水流上升速度 v2 =0.06m/s
沉砂池锥底部分高度 h4 = 1.5m
超高 h1 = 0.5m
中心管底至沉沙面得距离 h3 = 0.3m
宜分作三池进水沉沙n=3。
① 进水管直径：
d= ==1.84m
② 沉砂池直径：
D===4.52m
水流部分高度：
h2= v2t = 0.0660 = 3.6m
沉沙部分所需容积：
V==10.37 m3
⑤ 圆截锥部分实际容积:
V1=
⑥ 池总高度：
H = h1+h2+h3+h4 = 0.5+3.6+0.3+1.5 = 5.9m

(5)初沉池（辐流式）
辐流沉淀池的池型呈圆形，采用中心进水周边出水形式。水流在池中呈水平方向向四周辐流，泥斗设在池中央，池底向中心倾斜，污泥通常用刮泥（或吸泥）机械排除。辐流沉淀池采用机械排泥，运行较好，设备较简单，排泥设备已有定型产品的优点。
主要参数：设计流量Qmax =20.8万m3/d =2.4 m3/s
表面负荷q=2.0m3/(m2h)
池数n=3
沉淀时间t=2h
沉淀部分水面积：
F=Qmax/nq=1440m2
池子直径：
D==42.8m
沉淀部分有效水深：
h2=qt=4m
沉淀部分有效容积：
V==6480m3
污泥部分所需容积:
V=SNT/1000n=20.83m3
污泥斗容积:
设污泥斗上部分半径r1=2m,污泥斗下部半径r2=1m, 倾角=,
h5=(r1-r2)tg=1.73m
污泥斗容积 :V1=h5(r12+r1r2+r22)=12.7m3
⑦ 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积:
设池底径向坡度0.05,则圆锥体高度
h4=(R-1)0.05=0.97m
圆锥体部分污泥容积:
V2=h4(R2+Rr1+r12)=504.8m3
⑧ 污泥斗总容积:
V=V1+V2=517.5m3>20.83m3
⑨ 沉淀池总高度:
设h1=0.3m， h3=0.5m
H=h1+h2+h3+h4+h5=7.5m

沉淀池池边高度:
H′=h1+h2+h3=4.8m
⑩ 径深比：
=10.7 符合要求

（6）曝气池
曝气池采用氧化沟池形，分2组，每组布置成4个廊道，每个廊道长82～88 m，宽9.5 m，水深7 m，每组容积22 284 m3，总容积44 568m3。平均水力停留时间5.1h。在曝气池中，污水被强制形成循环流，其流态具有推流型和完全混合型的双重特点。因此，不但具有较强的抗冲击能力，而且也不易发生短流。  曝气充氧系统采用鼓风射流曝气器，射流器共638个，分成8组，在每个廊道的池底内布设 1组。每组由1台水泵提供工作介质，其中6台工作介质采用回流污泥，2台使用曝气池内混合液。该曝气系统属中微孔曝气，鼓风机送入空气在射流器内与活性污泥充分混合后扩散至池面，因而具有较高的氧利用率，在标准工况下，曝气系统的动力效率可达2.2 kg O2/(kW•h)。射流器的工作介质推动池内水流循环，并使全池污泥保持悬浮状态。
主要参数：设计流量Qmax =20.8104 m3/d =2.4 m3/s
进水水质：BOD5 200mg/L COD 400mg/L SS 250mg/L
出水水质：BOD5 ≤20mg/L COD ≤120mg/L SS ≤25mg/L
污泥回流比：R=0.5
① 处理效率：
E=La-Lt/La*100%=90%
② 曝气池容积：
设混合液悬浮物浓度为3g/L，系数f=0.7,则Nw=0.73=2.1kg/m3,取污泥负荷Fw=0.4
曝气池容积V=QLr/NwFw=44568m3
③ 名义停留时间：
Tm=V/Q=0.214d=5.1h
Ts=V/(1+R)Q=3.4h
④ 污泥产量：
设污泥增殖系数a=0.6,污泥自身氧化率b=0.08
Y=aFw-bVNw=14977kg/d
⑤ 泥龄：
Tw=1/(aFw-b)=6.25d
⑥ 曝气池需氧量：
设氧化每千克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
采用平流式沉淀池，沉淀效果好，施工简易，造价较低。
主要参数：设计水量：Qmax =20.8104 m3/d =2.4 m3/s
表面负荷：q=1.5（m3/m2h）
水力停留时间：t=2h
污泥浓度：x=3500mg/L
污泥回流液浓度：x1=10000mg/L
池数n=4
① 沉淀部分有效面积：
A=Qmax/nq=1445m2
② 沉淀部分有效水深：
h2=qt=3m
③ 沉淀部分有效容积：
V==4333m3
④ 池长：
设水平流速0.004m/s
L=vt*3.6=28.8米
⑤ 池宽：
B=A/L=50.2m
⑥ 污泥部分所需总容积：
设T=2日，每人每日污泥量取S=0.5升/人*日
V=SNT/1000=500m3
⑦ 污泥斗容积：
设污泥斗上部分半径r1=2m,污泥斗下部半径r2=1m, 倾角=,
hs=(r1-r2)tg=1.73m
污泥斗容积 :V1= hs(r12+r1r2+r22)=43.5m3
⑧ 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积:
设池底径向坡度0.05,则圆锥体高度
h4=(R-1)0.05=0.97m
圆锥体部分污泥容积:
V2=h4(R2+Rr1+r12)=527.6m3
⑨ 污泥斗总容积:
V=V1+V2=571.1 m3>500 m3
⑩ 沉淀池总高度：
设缓冲层高度h3=0.5米
H=h1+h2+h3+h4+h5=6.5m
沉淀池边高度
H’=h1+h2+h3=3.8m

(8)污泥浓缩池
采用连续流重力浓缩池，池型为圆形，竖流式。
主要参数：
产泥总量14977kg/d
含水率ρ=99.2% ，浓度=40Kg/m3
缩后：污泥浓度40g/L，含水率ρ=96%
浓缩池有效水深h=4m
浓缩时间10h
① 污泥混合后的浓度：
C=（127368.5+224140）/14977=13.2Kg/m3
② 浓缩池面积:
设固体通量为 M = 55Kg/m2d
A==847m2
③ 浓缩池直径:
D==19.5m
④ 浓缩池工作部分高度:
h1==3.7m
⑤ 浓缩池总高度:
设浓缩池超高h2=0.3m，缓冲高度h3=0.3m，浓缩池高度
H=h1+h2+h3=3.7+0.3+0.3=4.3 m

(9)消化池
污泥消化池采用定容式蛋型，共3座，每座尺寸为：最大直径24 m，总高度42.93 m，液体高度40.93 m，每座容积10400 m3。消化池采用中温消化，由2台沼气锅炉和3套热交换器及3台污泥循环泵组成的污泥加热系统。设计沼气最大产气量为13000 m3/d。
蛋型消化池与其他消化池相比，有以下特点：①池底不易积砂或积泥，因而不会使有效池容缩小；②易搅拌混合，池内无死区，可使有效池容增至最大；对于同样的混合效果，混合搅拌的能耗低于其他池型；③上部不易集结浮渣；④对于同样的容积，其表面积较其他池型小，因而热损失小；⑤结构稳定，不易产生裂缝；⑥池型呈流线型，较美观。

（10）污泥浓缩压滤机房
功能：对剩余污泥进行浓缩压滤脱水，使污泥含水率降低到尽可能低的程度，以减少污泥体积并便于装卸作业。使用带式压滤机。
带式压滤机是依据化学絮凝接触过滤和机械挤压原理而制成的高效固液分离设备，因其具有工艺流程简单、自动化程度高、运行连续、控制操作简便和工作过程可调节等一系列优点，正得到越来越广泛的应用。经絮凝的污泥首先进入重力脱水区，大部分游离水在重力作用下通过滤带被滤除；随着滤带的运行，污泥进入由两条滤带组成的楔形区，两条滤带对污泥实施缓慢加压，污泥逐渐增稠，流动性降低，过渡到压榨区；在压榨区，污泥受到递增的挤压力和两条滤带上下位置交替变化所产生的剪切力的作用，大部分残存于污泥中的游离水和间隙水被滤除，污泥成为含水率较低的片状滤饼；上下滤带经卸料辊分离，凭借滤带曲率的变化并利用刮刀将滤饼刮落，实现物料的固液分离，而上、下滤带经冲洗后重新使用，进行下一周期的浓缩压滤。
构筑物1座，平面尺寸66m×40m。日排泥干重18600kg/d，剩余污泥混合液流量2360m3/d，进泥含水率92％，出泥含水率78％。主要设备选用带宽2.0m为带式浓缩压滤机8套，单台处理能力浓缩段25 m3/h、压滤段9 m3/h，设计工作时间10 h。

㈨ 急求推流式曝气池的课程设计说明书参考

1 绪 论
课程设计是课程环节的主要内容，是最大可能地面向社会、面向生产实际，已有于培养和调动学生主动性、积极性增强学生对国家建设的责任感，激发学生创新精神提高学生严禁作风，树立正确设计思想和努力贯彻国家有关方针政策观念。课程设计是综合运用所学的知识的全面训练，以便培养和提高学生调查研究，查阅文献，收集运用资料的能力，为即将开始的实际工作打下坚实的基础。
水资源短缺时人类必须面对的问题，而合理的利用现有资源是解决这一问题的有效办法。工业生产要耗费大量的水资源，并且产生大量废水，这些废水有巨大的回收利用价值，这部分废水若未经处理直接排入水体，不但不能使该部分得不到回收利用而且会对其他水体造成污染，从而形成更大的水资源浪费。所以，现在许多工厂及科研单位在研究废水的回收利用技术。本设计根据所需处理水的水质特征采用的是厌氧、缺氧和好氧相结合的处理工艺，污水处理中产生的污泥进行浓缩，消化和脱水等处理。
1.1 当前水污染处理现状
据国家环保总局发布的《2008年中国环境状况公报》显示，目前我国水污染形势仍然严峻。江、河、湖泊水污染负荷早已超过其水环境容量。但是污水排放量仍在增长，七大江河水质继续在恶化，Ⅴ类和劣于Ⅴ类水所占比例仍很高。水污染严重的河流依次为：海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江、珠江。其中海河劣于Ⅴ类水质河段高达50.8%，辽河达32.5%，黄河达20.5%。现在工业水污染仍旧突出，仍是江河水污染的主要来源。
湖泊、水库富营养化是导致水污染的重要因素。由于湖泊、水库的水体流动性差，自净能力低，所以富营养化比较严重，即天然水体由于过量营养物质（主要是指氮、磷等）的排入，藻类及其他浮游生物迅速繁殖，造成水质恶化。这些营养物质主要来自农田施肥、城市生活污水和工业废水。2007年太湖、巢湖、滇池等重要湖泊的“蓝藻事件”就是富营养化问题而引起的。同时，地下水污染使饮用水安全存在隐患。地下水污染主要来自地表或土壤水的下渗、农用氮肥及垃圾中的油、酚类物质。2006年，我国125个受监控城市中，浅层地下水水质呈恶化的有21个，呈好转的只有9个。全国有3亿多农村人口存在引用水不安全问题。农村饮用水符合引用卫生标准的比例约为六成六，有三成四的农村人口饮用水存在水质污染或者污染隐患。其中约有1.9亿人饮用水有害物质含量超标，有6300万人饮用高氟水，200多万人饮用高砷水，3800多万人饮用苦咸水。全国113个环保重点城市的222个地表水水源地平均水质达标率只有72%。
尽管国家加大了水环境治理力度，但总体看，水环境恶化趋势尚未得到根本扭转。其中，在我国有61.5%的城市没有建成污水处理厂，相当多的没有建成污水处理收费制度，污水收采管网建设滞后，污水处理收费普遍过低。及建成的城市污水处理厂中，能正常运行的只占13%，其他开开停停，还有13%不运行。因此除特大城市外，许多城镇污水没有得到有效的处理。
因此，面对水污染的严峻形势，确保人们安全饮水依然任重道远。
1.2 城市污水处理现状及规划
1.2.1 城市污水处理设施的建设与发展
我国解决城市污水的净化问题始于二十世纪七十年代。一些城市利用郊区的坑塘洼地、废河道、沼泽地等稍加整修或围堤筑坝，建成稳定塘，对城市污水进行净化处理。据调查，这个时期在全国已建成各种类型的稳定塘有38座，日处理城市污水约173万立方米。其中生活污水量占一半，其余包括石油、化工、造纸、印染等多种工业废水。此阶段开始重视引进国外先进技术和设备，开展与国外的技术交流，逐步探索适合我国国情的工程技术和设计，为以后的建设奠定了基础。
80年代，随着城市化进程的加快和城市水污染问题日益受到重视，城市排水设施建设有较快发展。国家适时调整政策，规定在城市政府担保还贷的条件下，准许适用国际金融组织、外国政府和设备供应商的优惠贷款，由此推动了一大批城市污水处理设施的兴建。“八五”期间，随着城市综合环境治理的深化以及各流域水污染治理力度的加大，城市污水处理设施的建设经历了一个发展高潮时期。到1995年，我国城市排水系统排水管道长度约为110062km，按服务面积计算，城市污水管网普及率为64.8%。“九五”期间，我国正式启动对“三河”（淮河、海河和辽河）、“三湖”（太湖、巢湖和滇池）流域和“环渤海”地区的水污染治理，国家给予相应资金和技术上的支持。1996～1999年竣工投入运行的城市污水处理项目有22个，投资59.58亿元，日处理规模371.7万立方米；在建项目109个，计划投资161.83亿元，日处理规模832.0万立方米。
据统计，到2000年底，全国以建设城市污水处理厂427座,其中二级处理厂282座，二级处理率约为15%。2000年用于城市污水处理工程曾建设的总投资约为150亿元。但目前大多数小城镇尚未建污水处理设施。
1.2.2 目前存在的问题
⑴污水处理厂建设资金的短缺
我国虽然已建成污水处理厂一百多座，但在某一个城市本身的处理率不高，也就是污水处理的量不够。
目前大城市已着手进行污水处理厂建设的规划工作。但在中小城市，特别是在西北部中小城市还没有将污水处理的规划建设纳入城市发展的议程。其主要原因之一就是没有专门建设资金，地方政府没有多方筹措资金，加快水环境污染治理，为子孙后代留下一个优美的生活环境。
⑵污水处理厂运行经费不能到位
全国目前已经建成投产的污水处理厂中，满负荷运行的不到1/3。没有满负荷运行的原因：大多数均是由于运行经费不能到位，有的省市没有收取污水处理费，有的是只收工厂、企业的，没收居民的，有的是工厂、企业、居民的都收了，但收费标准定的很低，远不能满足污水处理厂正常运行所需的最低费用。
⑶进口设备的维修及设备备件的开发
大批的进口设备经过几年的运转后，已出现不同程度损坏，特别是索赔期后的维修和正常的大修。若请国外的专家来修，维修成本将会大幅度增加实在难以接受，若使进口设备能够维持正常运转，必须培养对进口设备维修保养的国内专业人员，使其掌握维修技能达到进口设备的维修标准。还得有充足的备品配件，特别是一些将要淘汰的设备被引进中国，备品配件国外也不会再生产了，就需要国内自行测绘、加工制造，只有这样才能使进口设备发挥出它的作用，否则设备的损坏、配件的缺乏会影响污水处理厂的正常运行。
⑷污水处理工艺选择有一阵风的现象，不结合本地区的实际情况选热门工艺
选择热门工艺是在选择污水处理工艺时出现的单纯追求工艺新，追求时髦工艺，不考虑本地区的进水水质、处理水量以及出水用途的问题，以致造成设施设备闲置，增大了建设投资，也提高了日常运转成本。
⑸污水处理后的再生水得不到充分利用
⑹污泥没有真正达到无害化，没有最终处置的途径
污水经过各种不同工艺处理后，出水达到了过家规定的排放标准，但是在污水处理过程中产生的污泥却未能得到妥善的处置，还会给环境造成二次污染。污泥进行干燥用作化肥要符合国家环保部门有关规定。污泥作为绿地用肥要有园林部门认可，有检测部门跟踪分析方能使用。总之，污泥若没有最终处置的途径，是给环境带来再次污染的隐患。
⑺污水处理厂没有除臭装置
污水处理厂的进水池、格栅间、沉砂池、初沉池及污泥处理系统的储泥池，脱水机房（除离心机外）都会产生严重的臭气，即影响操作运行人员的身体健康，也给周围居民的生活环境带来污染，应该多渠道解决除臭装置，消除污泥，保护环境。
1.2.3 城市污水处理工艺技术现状与发展
⑴技术现状
我国现有城市污水处理厂80%以上采用的是活性污泥法，其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘法及土地处理法等。
“七五”、“八五”、“九五”国家科技攻关课题的建立与完成，使我国在污水处理新技术、污水再生利用新技术、污水处理新技术等方面都取得了可喜的科研成果，某些研究成果达到国际先进水平。同时，借助于外贷城市污水处理工程项目的建设，国外许多新技术、新工艺、新设备被引进到我国，AB法、氧化沟法、A/O工艺、A/A/O工艺、SBR法在我国城市污水处理厂中均得到应用。污水处理工艺技术有过去只注重去除有机物发展为具有除磷脱氮功能。国外一些先进、高效的污水处理专用设备也进入了我国污水处理行业市场，如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备与装置。
我国80年代以前建设的城市污水处理厂大部分采用普通曝气法活性污泥处理工艺，由于该工艺主要以去除BOD和SS为主要目标，对氮磷的去除率非常低。为了适应水环境及排放要求，一些污水处理厂正在进行改造，增加或强化脱氮和除磷功能。
AB法污水处理工艺于80年代初开始在我国应用于工程实践。由于其抗冲击负荷能力强，对pH值变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，故主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大，特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。
目前氧化沟工艺是我国采用较多的污水处理工艺技术之一。应用较多的有奥贝尔氧化沟工艺，由我国自行设计、全套设备国产化，已有成功实例。DE型氧化沟和三沟式氧化沟在中高浓度的中小型城市污水处理中也有应用。采用卡罗塞尔氧化沟工艺的城市污水处理厂大部分为外贷项目。
多种类型的SBR工艺在我国均有应用，如属第二代SBR工艺的ICEAS工艺，属第三代的CAST工艺、UNITANK工艺等。
目前我国新建及在建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥法仍为主流，占90%以上，其余则为一级处理、强化一级处理、生物膜法及其他处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。
⑵从国情出发，我国城市污水处理发展趋势：
① 氮、磷营养物质的去除仍为重点也是难点；
② 工业废水治理开始转向全过程控制；
③ 单独分散处理转为城市污水集中处理；
④ 水质控制指标越来越严；
⑤ 由单纯工艺技术研究转向工艺、设备、工程的综合集成与产业
及经济、政策、标准的综合性研究；
⑥ 污水再生利用提上日程；
⑦ 中小城镇污水污染与治理问题开始受到重视。
1.3 城市污水的水质及危害
1.3.1 城市污水的组成
污水即受到物理性、化学性或生物性侵害后，其外观性状或质量成分对使用或环境产生危害与风险的污染水（“病态”水）。例如，进行生活或生产使用后所排出的水等。
城市污水是排入城市排水系统中各类废水的总称，泛指生活污水、生产污水（应适当处理后）以及其他排入城市排水管网的混合物水。在合流制排水系统中还包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。
⑴生活污水
生活污水是人们日常生活中使用过并为生活废料所污染的水。例如居民区、宾馆、饭店等服务行业，以及一些娱乐场所产生的污水。
⑵工业废水
工业废水是工矿企业生活中使用过的水，是生活污水和生产污水的总称。
①生产污水，即在生产过程中所形成的，并被生产原料、半成品或成品废料所污染的水，也包括热污染水（生产过程中产生温度高于60℃的高温水）。生产污水需要进行处理才能排放或再用。
②生产废水，即生产过程中所形成，但未直接参与生产工艺，未被污染或只是温度稍有上升的水。这种废水一般不需要处理或只需要进行简单处理，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。由于冲刷了地面上的各种污物，污染程度较高，需要进行处理。
1.3.2 城市污水的水质
⑴影响城市污水水质的因素
城市污水水质，主要受居民生活污水、工业生产污水等的水质成分及其混合比例、城市规模、居民生活习惯、季节和气候条件以及排水系统体制等的影响。
城市污水中污染物质是多种多样的。例如，油脂、粪尿、洗涤剂、染料、溶液、各种有机和无机物，还有细菌、病毒等致病微生物，以及毒性酸碱性、放射性核重金属性类等物质。这些污染物质，按化学成分可分为无几何有机两大类，按物理形态可分为悬浮固体、胶体及溶解性污染物质。
⑵生活污水水质
生活污水包括厨房底细、淋浴、洗衣等废水以及冲洗厕所等污水。其成分及其变化取决于居民的生活状况、水平和习惯。污染物浓度与用水量有关。
生活污水的主要污染物是有机物和氮、磷等营养物质，其水质特征是水质稳定但浑浊、色深且有恶臭，呈微碱性，一般不含有毒物质，含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。
生活污水中，所含固体物质约占总质量的0.1%～0.2%，其中溶解性固体（主要是各种无机盐和可溶性有机物质）约占3/5～2/3，悬浮固体（其中有机成分占4/5）占2/5～1/3。此外，生活污水中还有氮、磷等物质。
⑶工业生产污水水质
工业生产污水的水质情况，因产业门类的生产工艺不同而各有所异。一般来说，工业污水的排放量大、污染含量高、处理难度大，对环境的危害也是比较大的。
1.4 城市污水处理方法
污水处理，就是采用一定的处理方法和流程将污水所含的污染物质减少或分离出去，或将其转化为无害或稳定的物质，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。
1.4.1 物理处理法
此法系通过物理作用，分离收回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物质。
1.4.2 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、胶状状态的污染物质，或将其转化为无害物质。
1.4.3 生物处理法
⑴常规活性污泥法
常规活性污泥法在国内外污水处理工程中是历史最长，使用范围最广的一种方法。具有运行效果可靠，出水水质稳定，管理经验丰富的优势。不足之处是对氮磷去除能力差，投资及运行费用偏高。
⑵SBR法
SBR法是序批式（或间歇式）活性污泥法德简称，常规SBR工艺的原污水不是顺次流经各个待理单元，而且放流到单一反应池内，按时顺序实现不同的目的的操作。
SBR法的优点：
① 处理效率高，出水水质好，不易产生污泥膨胀；
② 占地面积小，处理构筑物简单；
③ 投资少，运转管理费低；
④ 活性污泥沉降性能好，耐冲击负荷，受进水水量和水质影响小；
⑤ 如果涉及操作得当，可以实现生物脱氮除磷的目的。
⑶氧化沟法
氧化沟是连续循环式曝气池，属于活性污泥法的一种改进工艺主要用于去除污水中的有机物及进行硝化反应。
氧化沟技术由于具有出水水质好，运行稳定，管理方便，以及区别于常规活性污泥法的技术特征，使其发展非常迅速，现已发展形成多种不同形式的氧化沟技术，包括奥贝尔型、卡鲁赛尔型、二沟或三沟交替工作型、一体化氧化沟等。奥贝尔氧化沟、一体化氧化沟等都是新型氧化沟，在节约能耗、减少占地、抗冲击负荷和高胶脱氮等方面显示出优越的性能，正日益引起人们的重视并逐步得到广泛应用。
⑷CASS法
CASS系统以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的方式运行以实现同步碳化和硝化-反硝化功能。与常规SBR工艺相比，CASS的特点是系统运行稳定，耐冲击负荷，以及脱氮除磷效果好。
⑸AB法
典型AB法由A段的吸附、沉淀与B段的曝气、沉淀组成，两段串联运行。
AB法德主要优点是：
①有机物去除率高，BOD5去除率可达95%，COD去除率可达90%左右；
②抗冲击负荷能力强，去除难降解物质能力强，出水水质稳定；
③A段停留时间短，但BOD5去除率可达50%以上，且能量消耗少；
④B段产泥量低，泥龄长，有利于脱氮。AB法的缺点在于A段污泥负荷高，污泥产量多，增加了污泥系统的造价，另外AB两段污泥回流系统隔离，增加了一整套污泥回流系统。
⑹AO法
AO法是由厌氧（或缺氧）段和好氧段串联的流程。厌氧、好氧流程除了BOD5和SS去除率与常规活性污泥法相当外，还可以去除污水中的磷。由于厌氧也具有去除有机物的功效，其能耗较小，此外还具有改善污泥沉降性能、克服活性污泥沉降的优点。同时它还可以去除污水中的氮，废水先进入缺氧池，在其中进行有机物的初步降解和硝酸盐的反硝化，然后进入好氧池进行有机物的进一步降解和氨氮的硝化。
⑺A20法
A20工艺即绝氧-厌氧-好氧活性污泥法是80年代在传统活性污泥法基础上发展的先进处理方法。它利用活性污泥在厌氧、缺氧、好氧过程中的生物增殖活动，同时达到降解污水中有机物及除磷脱氮的目的。它具有处理效果稳定，节约能源和运行费用低等优点。缺点是处理过程较复杂、处理构筑物种类多，工程调整不方便。
⑻生物滤池
生物滤池是生物膜法的一种，它是由滤池、布水设备和排水系统等三部分组成。通过污水经过附满微生物的生物滤料而使污水达到净化，生物滤池中常用的有高负荷生物滤池和塔式生物滤池。此法有机负荷较大，占地面积小，它对入流水质水量变化的承受能力较强，脱落的生物膜密室较容易在二沉池中被分离，但BOD5去除率低，投资较大。
⑼生物转盘
其主要组成部分有转动轴、转盘、废水处理槽和驱动装置等。它去除废水中有机污染物的机理与生物滤池基本相同。在我国，生物转盘主要用于处理工业废水。在化学纤维、石油化工、印染、皮革和煤气发生站等行业的工业废水处理方面均得到应用，效果良好，并取得一定的操作运行经验。生物转盘的主要优点是动力消耗低、抗冲击负荷能力强、无需回流污泥、管理运行方便，缺点是占地面积大、散发臭气，在寒冷的地区需作保温处理。
⑽生物接触氧化法
其主要组成部分有池体、填料和布水布气装置。生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物膜法之间的一种生物处理方法。此法抗冲击负荷能力强，污泥量少，不需污泥回流，具有脱氮除磷功能，易于维护管理，也是一种采用较多的处理工艺；其缺点是布水布气不易均匀，填料可能堵塞。
⑾生物流化床
该处理技术是借助流体（液体、气体）是表面生长着微生物的固体颗粒呈流态化，同时进行去除和降解有机污染物的生物膜处理法技术。它的主要优点如下：第一，容积负荷高，康冲击负荷能力强；第二，微生物活性强；第三，传质效果好。其缺点是设备的磨损较固定床严重，载体颗粒在流动过程中被磨损的程度较小。此外，设计时还存在着产生放大方面的问题，如防堵塞、曝气方法、进水配水系统的选用和生物颗粒流失等。因此，目前我国废水处理HIA少有工业性应用，上述问题的解决，有可能使生物流化床获得较广泛的工业性应用。
⑿稳定塘
稳定塘是利用天然水体对污水进行生物处理的系统。主要优点是能耗低，主要缺点是占地面积非常大，并且受气候条件影响大，冬季运行效果差，出水不易达标。
1.5设计思路路线
确定工艺流程→收集资料→设计计算→完成设计说明书→绘制图纸
2 设计任务书
2、1课程目标:
污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。
2、2设计内容和深度：
针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对曝气池污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，完成设计计算说明书和设计图(曝气池工艺结构图和曝气池高程图)。设计深度一般为初步设计的深度
2、3设计题目
某城市污水处理厂曝气池工艺设计
2、4 基本资料
污水处理水量：5万m3/d
污水水质：CODcr500mg/l，BOD5280mg/l，SS 240mg/l。
2、4、1处理要求
污水经二级处理后应符合以下具体要求：
COD≤120 mg／L，BOD5≤30 mg,/L，SS≤30mg／L。
2、4、2处理工艺流程
污水拟采用传统活性污泥法工艺处理，具体流程如下：
污水一分流闸井一格栅间一泵房一出水井一计量槽一沉砂池一初沉池一曝气池一二沉池一消毒池一出水
2、4、3气象与水文资料
风向：多年主导风向为东北东风；
气温：最冷月平均为-10℃；
最热月平均为32.5℃；
极端气温，最高为41.9℃，最低为-23.6℃，最大冻土深度为0.8m；
水文：降水量多年平均为每年528mm；
蒸发量多年平均为每年1000mm；
地下水水位，地面下6—7m。（也可以天津为例，自己查阅资料）
2、4、4厂区地形
污水厂选址区域海拔标高在64—66m之间，平均地面标高为64.5m。地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长380m，南北长280m（也可不受具体限制）。
2、5课程设计的目的、要求
通过污水厂课程设计，巩固学习成果，加深对《水污染控制工程》课程内容的学习和理解，使学生应用规范、手册和文献资料，进一步掌握设计原则、方法等步骤，达到巩固、消化课程的主要内容，锻炼独立工作的能力，对污染水的主题构筑物、辅助设施、计量设备及水厂总体规划，管道系统做到一般的技术设计深度，绘制规范的施工及大样图，掌握水污染设计的方法，培养和提高计算能力，设计和绘图水平。在教室指导下，基本能独立完成一个中小型污水处理厂工艺设计，锻炼和提高学生分析及解决工程问题的能力。
2、6设计的原则
考虑城市经济发展及当地现有条件，确定方案时考虑以下原则：
⑴要符合使用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件，以及当地的具体情况（如施工条件），在可能的基础上选择的处理工艺流程、构（建）筑物形式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度的满足污水厂功能的实现，使处理后的污水符合水质要求。
⑵污水厂曝气池设计采用的各项设计参数必须可靠。
⑶污水处理厂曝气池设计必须符合经济的要求。设计完成后，总体布置、单体设计及药剂选用等要尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。
⑷污水处理厂曝气池设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下，必须根据需要尽可能采取先进的工艺、机械和自控技术，但要确保安全可靠。
⑸污水厂曝气池设计必须注意近远期的结合，不宜分期建设的部分，如配水井、泵房及加药间等，其土建部分应一次建成，在无远期规划的情况下，设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。
⑹污水厂曝气池设计必须考虑安全性的条件，如适当设置分流设施、超越管线等。
3 污水处理工程课程设计指导书
3、1总体要求
①在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；
②本课程设计的重点训练，是曝气池工艺设计计算和布置。
③课程设计不要求对设计方案作比较。处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。
④设计计算说明书，应内容完整(包括计算草图)，简明扼要，文句通顺，字迹端正。设计图纸应按标准绘制（手绘），内容完整，主次分明
3、2设计要点
3、2、1 污水处理设施设计一般规定
①该市排水系统为合流制，污水流量总变化系统数取1.2，截流雨季污水经初沉可直接排入水体。
②处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后(包括曝气池)，构筑物按平均日平均时流量设计。
③处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大日最大时流量设计。
④管渠设计流量；按最大日、最大时流量设计。
⑤各处理构筑物不应小于2组(个或格)，且按并开设计。
3、2、2 曝气池
①型式：传统活性污泥法采用推流式鼓风曝气。
②曝气池进水配水点除起端外，沿流长方向距池起点1/2~3／4池长以内可增加2—3个配水点。
③曝气池污泥负荷宜选0.5kgBOD5／(kgMLVSS．d)，再按计算法校核。
④污泥回流比R=30％～80％，在计算污泥回流设施及二沉池贮泥量时，R取大值。
⑤SVI值选120～150ml／g，污泥浓度可计算确定，但不宜大于3000mg／L。
⑥曝气池深度应结合总体高程、选用的曝气扩散器及鼓风机、地质条件确定。多点进水时可稍长些，一般控制L》10B。
⑦曝气池应布置并计算空气管，并确定所需供风的风量和风压。
3、2、3高程布置
①高程布置原则。
②构筑物水头损失参考
③水头损失计算及高程布置参见《排水工程》(下)。
④高程布置图横向和纵向比例一般不相等，横向比例可选1：1000左右，纵向1：500左右。
4 污水处理工艺流程说明
4、1活性污泥法（Activated Sludge Process）
活性污泥法利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水的一类好氧生物处理方法。
活性污泥，是指由好气性微生物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物）及其代谢和吸附的有机物、无机物所共同组成的微生物絮体。活性污泥法中，进行污染物降解过程的主体是活性污泥中的微生物。可溶性有机物能被细菌、真菌等作为营养物质直接利用分解，而不能作为微型动物的直接营养源。细菌等腐生性微生物起着主要作用。此外，还存在原生动物、微型后生动物等完全动物营养性的微生物。
4、1、1 活性污泥法概念
活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。
4、1、2 活性污泥法简介
activated sludge process是污水生物处理的一种方法。该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，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机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。
影响活性污泥过程工作效率(处理效率和经济效益)的主要因素是处理方法的选择与曝气池和沉淀池的设计及运行。