表1 排放标准
污染物 COD BOD5 ≤SS ≤TN ≤NH3-N TP ≤≤色度 pH 大肠菌群数 ≤306～≤1×104个/l 9 排放浓度 ≤60mg/l 20mg/l 20mg/l 20mg/l 8mg/l 1mg/l 倍 按环境工程专业毕业设计(论文)指导书的相关要求进行毕业设计。设计图纸与设计计算书严格执行学校的相关要求。
1.2 处理方案的确定
1.2.1城市污水处理概述
城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。目前，我国正处于城市污水处理事业的大发展时期，尤其随着国家西部大开发战略的实施，中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。
城市生活污水处理自200年前工业革命以来，越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。
结合我国实际情况，参考国外先进技术和经验，建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向：
（1）总投资省。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
（2）运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
（3）占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
（4）脱氮除磷效果好。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。
1.2.2常用城市污水生物处理技术
⑴ AB法工艺
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AB法工艺由德国BOHUKE教授首先开发，是吸附—生物降解(Adsorption—Biodegradation)工艺的简称。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段（A段）停留时间约20--40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。
AB法A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的污水处理，AB法具有很好适 用性的，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。
但是，AB法污泥产量较大，A段污泥有机物含量极高，污泥后续稳定化处理是必须的，将增加一定的投资和费用。另外，由于A段去除了较多的BOD，可能造成炭源不足，难以实现脱氮工艺。对于污水浓度较低的场合，B段运行较为困难，也难以发挥优势。 目前有仅采用A段的做法，效果要好于一级处理，作为一种过渡型工艺，在性能价格比上有较好的优势，但脱氮除磷效果一般，难以达标，不能达到本设计的出水要求。一般适用于水体自净能力较强的排江、排海场合。 ⑵ SBR工艺
SBR是序批式间歇活性污泥法（又称序批式反应器，Sequencing Batch Reactor）的简称。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水。
该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。
由SBR发展演变的又有CASS和CAST等工艺，在除磷脱氮及自动控制等方面有新的特点。
但是，SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有1.2—2米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。
SBR工艺一般适用于占地省、自动化程度高、规模小的污水处理厂，而本设计为中等水量的污水处理厂，不宜采用此工艺。 ⑶ 氧化沟
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氧化沟又称连续循环式反应池或“循环曝气池”引起构筑物呈封闭的沟渠型而得名。故有人称其为“无终端的曝气系统”。
氧化沟是活性污泥法的一种改型，它把连续式反应池用作生物反应池。污水和活性污泥混合液在该反应池中以一条闭合式曝气渠道进行连续循环。氧化沟通常在延时曝气条件下使用，这时水和固体的停留时间长，有机物质的负荷低。它使用一种带方向控制的曝气和搅拌装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅拌的液体在闭合式曝气渠道中循环。
氧化沟池底水平速度v 〉0.3m/s，污泥负荷和污泥龄的选取需考虑污泥稳定化和污水硝化两个因素。一般污泥龄为10～30d，污泥负荷在0.05～0.10kgBOD5/（kgMLVSS·d）之间，水力停留时间为12～24h，污泥浓度（MLSS）一般在4000～5000mg/l。
氧化沟曝气池占地表面积比一般的生物处理要大，但是由于其不设初沉池，一般也不建污泥厌氧消化系统，因此，节省了构筑物之间的空间，使污水厂总占地面积并未增大，在经济上具有竞争力。
氧化沟的技术特点，主要表现在以下几个方面：
① 处理效果稳定，出水水质好，并且具有较强的脱氮功能，有一定的抗冲击负荷能力。 ② 工程费用相当于或低于其他污水生物处理技术。
③ 处理厂只需要最低限度的机械设备，增加的污水处理厂正常运转的安全性。 ④ 管理简化，运行简单。
⑤ 剩余污泥较少，污泥不经消化也容易脱水，污泥处理费用较低。 ⑥ 处理厂与其他工艺相比，臭味较小。 ⑦ 构造形式和曝气设备多样化。 ⑧ 曝气强度可以调节。
⑨ 具有推流式流态的某些特征。
氧化沟适于脱氮除磷、中水量的污水处理。设置厌氧、缺氧段的Carrousel氧化沟(文中简称：A2/O氧化沟)具有生物脱氮除磷功能，是目前城市生活污水处理的主流工艺之一。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。 ⑷ 曝气生物滤池
曝气生物滤池实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填 (滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起 源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料 不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的,如要求处理出水BOD5、SS＜20mg/L,去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.7～3.0 kgBOD5/(m3·d)，水力停留
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时间1～2h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为0.5～2.0kgBOD5/(m3·d)，水力停留时间2～3h。? 一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约5×104m3/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36×104m3/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行管理经验有关。
从实践上来说，曝气生物滤属新工艺，国内尚缺少经验，因此不建议采用。 ⑸ A2/O工艺
A2/O脱氮除磷工艺（即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦称A-A-O工艺），它是在A2/O除磷工艺基础上增设了一个缺氧池，并将好氧池流出的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。
A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。 二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。
A2/O工艺适用于对氮、磷排放指标均有要求的城市污水处理，其特点如下： ① 工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建投资。
② 该工艺在厌氧、缺氧、好氧环境下交替运行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。
③ 该工艺不需要外加碳源，厌氧、缺氧池只进行缓速搅拌，节省运行费用。 ④ 便于在常规活性污泥工艺基础上改造成A2/O。
⑤ 该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除鳞效果受回流污泥夹带的溶解氧和硝态氮的影响，因而脱氮除磷效果不可能很高。
⑥ 沉淀池要防止产生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释磷而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀。但溶解氧含量也不易过高，以防止循环混合液对缺氧池的影响。
1.2.3污水处理工艺流程的选择
1.2.3.1计算依据 ①设计污水量
居民日平均生活用水量：280000×400×103 =112000 m3/d
转化为L/s为单位，即：（112000×1000）/（24×60×60）=1296.30 L/s 由此查表——生活污水量总变化系数K总 ，得K总=1.3 设计生活污水：112000×1.3=145600 m3/d
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∴设计总污水量为：设计生活污水量+工业废水=145600+20000=165600 m3/d ②平均污染物浓度
由于水质资料中分别给出了生活污水和工业废水不同的污染物浓度，因此要用以下的方法算出平均的污染物浓度。
平均COD=（145600×103×400+20000×103×800）/165600×103=448 mg/L 平均BOD=（145600×103×200+20000×103×350）/165600×103=218 mg/L 平均SS=（145600×103×200+20000×103×400）/165600×103=224 mg/L 平均NH3-N=（145600×103×40+20000×103×80）/165600×103=45 mg/L 平均TP=（145600×10×8+20000×10×12）/165600×10=8 mg/L 平均pH 6～8
③污水生化处理的相关计算
可生化性：BOD/COD=218/448≈0.487〉0.45，易生化处理
去除BOD：218-20=198 mg/L。根据BOD：N：P=100：5：1，去除198 mg/LBOD需消耗N和P分别为N：9.9 mg/L，P：1.98 mg/L。 允许排放的TN：8 mg/L，TP：1 mg/L。
由于氮、磷浓度较高，超量的△N=45-9.9-8=27.1 mg/L，△P=8-1.98-1=5.02 mg/L，必须通过生化处理（或脱氮除磷）去除。 1.2.3.2处理程度计算 ①BOD的去除效率
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3
3
??218?20?100%?90.83% 218②COD的去除效率
448?60???100%?86.61%
448③SS的去除效率
??224?20?100%?91.07% 224④氨氮的去除效率
??45?8?100%?82.22% 45⑤总磷的去除效率
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