内蒙古工业大学本科毕业设计说明书
引 言
随着工业水平的进一步提高，城市化的程度进一步加深，人民生活也得到了得到进一步改善，但是也随之带来不同程度的环境问题，城市生活生产产生的大量污水是造成环境污染的来源之一。由于我国工业起步较晚，环境治理意识也相对而言较弱。随着改革开放的不断深入，我国越来越重视环境问题，从而使我国的污水处理事业得到了快速的发展，但是我们还要清醒的看到，我国工业生产发展步伐很快，城市化速度也随之处在过热过快的状态。有些企业环保意识淡薄，过度的追求经济效益而忽视了社会、环境效益，有些地方政府部门则缺乏强有力的监管能力，若长此下去将带来环境受到严重污染的后患。
随着未来城市建设的快速发展，污水的排放量将会数倍甚至几十倍的增加，水环境将进一步加速恶化。为防止我国当前水环境继续被污染和恶化，保护我国紧缺的水资源，中小城市污水治理也应该引起足够的重视。所以我们不仅要大力发展经济，努力提高物质生活水平，还要做到经济与环境保护协调发展，人民的生活质量也要不断提高。当前，我国很多城市都建起了污水处理厂，这对减少水的污染和防治起到举足轻重的作用。
氧化沟自从50年代初出现以来，因其构造简单，易于管理等优点很快得到推广，且不断创新。氧化沟技术发展的关键在于氧化沟的环流，由于这种环流，使得操作运行都变得十分简单。另外氧化沟具有多功能性、污泥稳定、出水水质好等优点。选用的一定的设计参数、沟型和运行方式，会给设计者和运行者带来极大方便，其适应性和灵活性也很强，有进一步研究、发展和提升的广阔空间。
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第一章 设计任务及资料
1.1 设计任务
某城市5.0万m3/d污水处理厂工艺设计。
1.2 设计目的及意义
北方某小城市，居民约20万人，城市废水主要为食品工业生产废水及居民生活污水，生产废水的主要污染物乳脂肪、乳糖、乳蛋白、硝酸、NaOH等；生活污水主要来源于卫生间、洗澡和洗衣间等。根据国家相关的法律规定，废水必须经过处理后水质达到国家排放标准才允许排放。现根据该厂污水水质情况及国家标准，设计一套处理量为5.0万m3/d的废水处理工艺，去除水中的悬浮物，降低废水的COD浓度，从而降低了生物处理负荷，使出水达到污水综合排放标准，减少环境污染。
1.3 设计原则
1、基础数据可靠。认真研究各项基本数据、基础资料，全面分析各项影响因素，充分掌握水质特点，合理选择设计参数。
2、工艺先进实用。选择技术先进、运行稳定、投资和处理成本低的处理工艺，积极慎重的采用经过实践证明行之有效的新技术、新设备和新材料，使处理后水质能够稳定的达标排放。
3、避免二次污染。污水处理厂作为环境保护工程，应避免或尽量减少对环境的负面影响，还要妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥等，避免对环境的二次污染。
4、运行管理方便。充分考虑便于污水厂运行管理的措施，污水处理过程中的自动控制，以利于提高管理水平，降低劳动强度和运行费用等。
5、满足安全生产要求。
1.4 设计资料
1、进出水水质指标数据，如图1-1所示
表1-1 进出水水质指标 单位：mg/l
指 标
COD BOD5
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NH3-N 动植物油 SS
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进 水 二级出水 三级出水 4700 100 50 2900 20 — 36 15 5 740 10 — 740 70 15
2、周边地区地形地貌及气象资料；风向：多年主导风向为西北风；气温：最冷月平均为－12.5 ℃；最热月平均为23 ℃；极端气温：最高为 35℃，最低为 －25℃。；水文：年平均降水量：402.5mm；年平均蒸发量：1824.2mm；地下水位，地面下8～12m。
3、地形地貌：根据需要征地，地势平坦。
1.5 设计依据
设计依据主要是国家相关法律法规：
1、《地面水环境质量标准》（GB3838－2002）；
2、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）； 3、《室外排水设计规范》（GB50014－2006）； 4、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
5、《城市污水再生利用 工业用水水质》（GB/T19923－2005）； 6、《污水再生利用工程设计规范》（GB/50335－2002）。
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第二章 设计方案论证
城市污水处理厂的设计规模所处理的污水水质水量有关，污水的水质水量可以通过设计任务书的数据资料进行计算。
2.1 厂址选择
城市污水处理厂的厂址应根据当地的有关水资源情况、受纳水体的功能划分类别、污染与自净状况自然条件等因素确定。具体来说，厂址的选择主要遵循下面几个原则[4]。
1、厂址首先应当与工艺流程相适应； 2、尽量减少占用土地面积；
3、充分利用地形，选择有适当坡度的地段；
4、在城镇水体的下游，并在城镇夏季主导风向的下风向； 5、根据城市总体规划来规划设计，并留有扩建的余地； 6、尽可能在地质较好地，下水位较低的地方； 7、有方便的交通、运输和水电等条件。
2.2 污水厂处理流程的选择
2.2.1 确定处理流程的原则
1、城市污水处理厂处理工艺应根据处理规模、水质特征、受纳水体的环境功能及当地的经济水平选择相应的处理工艺；
2、应切合实际污水进水水质，对污水的现状、水质特征、污染物构成等进行详细调查或测定，做出合理的分析预测；
3、在水质组成复杂或比较特殊时，进行污水处理工艺的动态试验，必要时在开展中试验研究；
4、积极采用先进、经济的新工艺。
2.2.2 污水处理流程的选择
污水处理主要是通过一系列的物理、化学及生物的方法使之达标，其中主体工艺是生物处理。传统活性污泥法经过多年的发展，有着较丰富的实践经验和技术资料，
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其运行可靠、处理效果好、管理比较方便，但同时存在能耗较大费用高等特点，所以对其流程改革更新后，出现了A/O脱氮工艺、AB工艺、A2/O同步脱氮除磷工艺、SBR间歇活性污泥法、氧化沟法等常用工艺，它们各自具有相对不同的优缺点。下面就常用的方法有A2/O法、AB法、SBR，氧化沟工艺等进行介绍比较。
2.2.3 污水处理流程方案的介绍与比较
1、A2/O工艺
A2/O工艺利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A2/O工艺法脱氮除磷机制由两部分组成：一是脱氮，在缺氧状态下，兼氧脱氮菌利用水中BOD作为碳源，将好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气并释放到大气，从而达到脱氮的目的；二是除磷，在厌氧状态下，聚磷菌释放部分磷，在好氧状况下又吸收大量的磷，以剩余污泥的形式排出系统。若降低污泥浓度、控制硝化，以去除磷、COD和BOD5为主，则可选用A2/O工艺。
2、AB工艺
AB工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，污泥产量大， B级负荷低，污泥龄较长。两级之间设中间沉淀池。二级池子的F/M不同，从而形成不同的微生物群体。AB工艺虽然节能，但不适合低浓度水质，A级和B级可分期建设。
3、SBR工艺[1]
SBR工艺是序批式间歇活性污泥法的简称，其集进水、曝气、沉淀、出水在同一座池子中完成，常由三到四个池子组成一组，轮流运转，间歇运行。这种工艺特点是工艺简单，不需设二沉池和回流污泥等设备，一般情况下也不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，SBR工艺可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，达到实现除磷脱氮的目的。但每个池子都需要设曝气和输配水系统，并且采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池的容积利用率不理想，因此，一般来说不太适用于大规模的城市污水处理厂。
4、氧化沟工艺
氧化沟又称“循环曝气池”，污水和活性污泥的混合液在环状曝气池中循环流动，呈现出缺氧好氧的交替变化，使沟渠中相继进行硝化和反硝化的过程，是活性污泥法的一种变形。常见的类型有：帕式、同心圆式、循环折流式、T型氧化沟、DE型氧化沟。氧化沟一般不设初沉、耐冲击负荷、污泥量少、出水水质好，广泛应用于大规
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