城市污水处理中的沉淀池工艺设计

水污染工程课程设计

设计说明书

一. 基本情况

设计规模：日处理城镇污水10 万m3 处理工艺：污水处理采用氧化沟工艺设计内容：针对进出水要求，提出合理可行的污水处理工艺；针对工艺中的沉淀池进行设计计算；针对工艺中的沉淀池进行工艺设计

设计结果：设计说明书，CAC设计图纸2张（包括：（1）处理工艺流程图（2）构筑物工艺图）

根据设计任务书提供的进出水水质指标情况，特别是对氮、磷的去除，在初步讨论阶段，通过对A2/O 工艺和氧化沟在实际运行条件下的运行状况进行了详细的比较论证，最终确定选用氧化沟作为污水处理主体工艺，用于脱氮除磷并去除COD Cr、BOD5。

二. 污水水质及污水处理程度

进水水质：pH值6-8 ；BOD= 180mg/L ；COD=250 mg/L; SS=300 mg/L; NH-N=30 mg/L;T=25 C

出水水质：pH值6-8 ; BOI5<30mg/L; COD<100mg/L; SS<30mg/L NH3-N<3

mg/L;T=20 C

三. 污水处理工艺流程设计进行

（1 ）污水处理后必须达到排放标准。

（2）要尽量采用成熟的、先进的、可靠的、效率高的处理技术。城市污水处理成熟的处理路线一般为：预处理、一级处理、二级处理、三级处理和污泥处理，其中核心部分二级处理要求比较高，不仅要求去除有机污染物，而且要求能够脱N除P,主要技术有A-B法，A2/0法，SBR法，氧化沟法等。

（3）防止处理污染物过程中产生二次污染或污染转移。要避免和抑制污染物无组织排放，特别是剩余污泥的处理。设置溢流、事故排除口应慎重合理。

（4）要充分利用和回收能源。污水处理高程安排应尽量考虑利用自然地势。

（5）处理量较大时宜选择连续处理工艺。

（6）处理量较小时宜选用间歇处理工艺。

（7）尽可能回收利用有用物质。

四. 污水处理工艺选择 (1)此废水具有如下特点：

(a)BOD5/COD Cr=150/250=0.6 ，说明废水可生化性很好；

(b)废水N、P含量较高，出水N P应符合要求。

( 2)针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：

(a)具有一定的BOD去除能力；

(b)具备一定的脱N除P功能，使出水N、P达标；

(c )使污水处理过程中产生的剩余污泥基本达到稳定。

( 3)生化处理工艺选择

目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，AlO法，A-B法，SBR法等。为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择。氧化沟工艺，A2lO 工艺均能达到处理要求。在设计可行性分析阶段，对氧化沟工艺，A2lO 工艺比较分析：

( a) A2lO 工艺

2

一般在A/O工艺中，为同时实现脱N除P的要求，必须满足如下条件：BODTKN=5-8 实际进水中：BODTKN=170/60=2.8<5

BODTP > 15 BOD 5/TP=170/4.5=37 > 15

通过比较,采用传统A2/O工艺，脱N所需碳源不足，影响脱N效果，为此采用倒置A2/O 工艺。污水先进缺氧段再进厌氧段，或厌氧、缺氧段同时进水，这样既解决了缺氧段的碳源不足的问题，使脱N能够很好的进行，同时也有利于除P,聚磷菌在厌氧段释放P,同时聚集能量，利用厌氧段聚集的能量，在好氧段进行好氧吸P 过程，厌氧段结束后立即进入好氧段，能够使聚磷菌在厌氧段聚集的能量，充分用来吸P,加强了除P过程。

(b)氧化沟工艺氧化沟工艺目前在城市污水处理方面应用最为广泛，处理工艺成熟，结构、设备简单，管理运行费用低。

( 4)氧化沟工艺与A2/O 工艺相比，具有如下优势：

(a)工艺流程简单，处理构筑物少，机械设备少，运行管理方便。与A7O 法比较，可不设初沉池，没有混合液内回流系统，由于污泥相对好氧稳定，一般不设污泥的厌氧消化系统。

(b)A2/O 工艺由于停留时间较短，剩余污泥的稳定性较差，一般需要污泥消化和浓缩过程，这不利于除P,生物除P是通过聚磷菌在好氧条件下，过量吸P而使废水中的P得到去除的，最终P随聚磷菌进入剩余污泥中除去，剩余污泥长时间处于厌氧状态，将导致聚磷菌吸收的P 重新释放出来，影响除P 效果。氧化沟的水力停留时间较长，污泥泥龄较长，具有延时曝气的特点，悬浮有机物在沟内可获得较彻底

的降解，污泥在沟内达到相对好氧稳定，剩余污泥量少，根据国内外经验，氧化沟不再设污泥厌氧消化处理系统，剩余活性污泥只须经机械浓缩、脱水即可利用或污泥后处置，简化了污泥后序处理程序。污泥在进行机械浓缩、脱水过程中，停留时间很短，基本没有污泥中磷的释放问题。

(c)转碟曝气，混合效率较高，水流在沟内的速度最高可达0.6 —0.7m/s , 在沟道使水流能快速进行有氧、无氧交换，交换次数可达500—1000次，可同时

进行有机物的降解和氮的硝化、反硝化，并可有效的去除污水中的磷。沟道的这

种脉冲曝气和大区域的缺氧环境，可以较高程度地实现“同时硝化反硝化” 的效果。

(d)污水进入氧化沟，可以得到快速的有效的混合，由于池容较大，缓冲稀释能力强，耐高流量，高浓度的冲击负荷能力强，具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势，对难降解有机物去除率高，出水水质稳定。

(e)供氧量的调节，可以通过改变转碟的转速、浸水深度和转碟安装个数等多种手段来调节整体供氧能力，使池内溶解氧值经常控制在最佳值，保证系统稳定、经济、可靠的运行。

(f )曝气转碟由高强度玻璃钢制成，使用寿命可达20 年以上，独特的结构设计使其具有较高的混合和充氧能力，新型转碟曝气机可以使氧化沟的工作水深达到5.0 米以上。氧化沟转碟曝气机工作在水面上，而且安装的数量少，安装、巡检、维修方便，可以即时发现了解设备运行情况，随时解除存在隐患。

通过比较，可以看出，这两种种工艺都能达到要求，各具优势，但考虑到城市现状和对工作人员的要求，最终选择氧化沟工艺作为此污水处理厂污水生化处理主体工艺。

( 5)氧化沟工艺的选择目前用于处理城市污水的氧化沟主要有以下几种：

(a)卡鲁塞尔氧化沟

卡鲁塞尔氧化沟是一种单沟环形氧化沟，主要采用表面曝气机，兼有供氧和推流的作用。污水在沟内转折巡回流动，处于完全混合状态，有机物不断得以去

除。

表曝机少，灵活性差，设备维修期间沟不能工作，沟内混合液自由流程长，由于紊流导致的流速不均，很容易引起污泥沉淀，影响运行效果。单沟氧化沟的平均溶解氧维持在2mg/L 左右，加之单点供氧强度过大，耗氧较高。在一般情况下，单沟很难形成稳定的缺氧段，不利于脱N。

(b)三沟式氧化沟

三沟式氧化沟工艺有两个边沟，一个中沟，当一个曝气时，另外两个作为沉淀池使用。一定时间后改变水流方向，使两沟作用相互轮换，中沟则连续曝气，三沟