某城镇污水AAO处理工艺毕业设计.docx

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某城镇污水AAO处理工艺毕业设计

某城镇污水AAO处理工艺毕业设计

武汉理工大学

本科生毕业设计（论文）

某城镇污水A/A/O处理工艺设计

武汉理工大学学士学位论文

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年月日

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年月日

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年月日

1

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武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告

2

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1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）

随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,用水紧张和污水排放的问题已越来越突出。

目前,我国城镇大部分的生活污水采用直接排放的方式,没有采取应有的治理措施,加重了对环境的污染。

在国家可持续发展的新政策下,环境保护已受到各级政府和全国人民的重视,对污水进行彻底的治理以保护人类赖以生存的环境的重要性越来越大,高效节能的城市污水处理技术与工艺已能为国民经济的发展起到较大的推动作用。

我国有文字记载的给水处理从明矾净水开始，而比较完整的现代自来水厂是创建于1882年的上海杨浦水厂。

此后净水技术经历了简单沉淀，慢滤处理，依靠外国专家“照搬照抄”新建大型水厂，采用平流池、双层过滤技术以及絮凝、消毒等。

20世纪60年代以后，城市供水全面普及，给水处理从苏联模式中走了出来，在学术理论、规范制定、人才培养、设备供应等方面逐渐形成了自己

的体系。

如在水处理中开始注重投药后的混合，采用静态管道混合器等“细节”，推广应用了絮凝等技术，在减少水头损失、提高絮凝效果、降低药量消耗等方

面进行了许多研究；引进浅层沉降理论，对平流池的设计进行了改进，对滤池配水有了相应的研究，对混凝剂有了应用。

20世纪80年代以后，随着改革开放的深入，给水处理引进吸收了外国先进

技术和设备，提高了絮凝加药的自动化水平，开始了提高水质和微污染水源处

理技术的发展，消毒剂广泛使用并呈多样化趋势，供水管网水质实现了自动检

测，常规水处理技术得到加强。

目前，对于经济发展带来的水源污染的生物预处理技术及臭氧活性炭等水

的深度处理技术在向实用化发展中，小型膜处理设备也已应用于高品质饮用水

处理系统之中。

我国目前在水污染治理技术上，已成功广泛使用传统活性污泥法、延时法

等新型活性污泥工艺、SBR法、AB法、UNITANK和氧化沟技术、A-O法和A2-O法等变形工艺。

这些在我国城市污水处理厂普遍采用的工艺，是欧美等发

达国家所采用的主导技术，并被证明是行之有效的水污染控制技术。

在城市生活污水处理厂,传统活性污泥工艺能有效去除污水中的BOD5和

SS,但不能有效地去除污水中的氮和磷。

如果含氮、磷较多的污水排放到湖泊或

3

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海湾等相对封闭的水体,则会产生富营养化导致水体水质恶化或湖泊退化,影响其使用功能。

因此,在对污水中的BOD5和SS进行有效去除的同时,还应根据需

要,考虑污水的脱氮除磷。

其中A2/O工艺（厌氧-缺氧-好氧）为同步生物脱氮除磷工艺的一种。

A2/O工艺于20世纪70年代由美国专家在厌氧-好氧除磷工艺（A2/O工艺）

的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。

该工艺是在A2/O工艺

中加一个缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，已达到硝

化脱氮的目的。

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2、基本内容和技术方案

本设计内容为在某小城镇拟建设城镇污水处理厂，项目一期建设规模确定

为处理水量40000m3/d，水温10～25℃，污水处理厂进水水质指标如下表：

水质指标

原水水质

COD（mg/L）

320

BOD（mg/L）

200

SS（mg/L）

170

总氮

25

总磷

5

pH

6～9

该地区污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

一级B类标准。

因此，设计出水标准确定为：

水质指标

出水水质

COD（mg/L）

≤60

BOD（mg/L）

≤20

SS（mg/L）

≤20

总氮

≤20

总磷

≤1.0

pH

6～9

本设计所用到的工艺以A2/O工艺为主，其特点是将除磷、脱氮和降解有机

物三个生化过程巧妙地结合起来，在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同

的反应条件，在最后的好氧段为三个指标的处理提供了共同的反应条件，这就

能够用简单的流程，尽量少的构筑物完成复杂的处理过程，给工程实施创造方

便条件。

5

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其基本工艺单元如下图：

A/A/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<0.7mg/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。

为有效脱氮除

磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0（完全脱氮COD/TKN>12.5），BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40（一般应＞20）。

其他几种主要的生活污水处理工艺有：

（1）活性污泥法

典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系

统组成。

传统活性污泥法会排放出大量剩余污泥。

这些污泥中饱含着各种污染

物，所以处理和处置这些污泥也是一大难题。

现在的活性污泥法发展趋势是污

泥减量化和与厌氧法组合处理工艺。

（2）SBR法

SBR法基本工艺流程为：

预处理→SBR→出水，其操作程序是在一个反应

器内的一个处理周期内依次完成进水、生化反应、泥水沉淀分离、排放上清液

和闭置等五个基本过程组成。

这种操作过程周而复始进行以达到不断进行污水

处理的目的。

SBR法不同于传统活性污泥法，在流态及有机物降解上是空间推

流的特点。

该法在流态上属于完全混合型，而在有机物降解方面，有机基质含

量是随时间的进展而降解的。

（3）AB法

AB工艺是在传统两段活性污泥法和高负荷活性污泥法的基础上开发的工

艺。

由A段曝气池、中间沉淀池、B段曝气池和二次沉淀池组成，两段污泥各

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自回流。

A段通常在缺氧环境中运行，A段对于水质水量、pH值和有毒物质等

的冲击负荷有巨大的缓冲作用，能为其后面的B段创造一个良好的进水条件。

AB两段的BOD5去除率为90%~95%，TP去除率可达50%~70%，TN去除率

为30%~40%。

（4）UNITANK工艺

典型的UNITANK工艺是三个水池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。

污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水、周期交替运行。

在自动控制

UNITANK工艺和类似的TCBS工艺、MSBR工艺一样，都是SBR法新的

变型和发展。

它集“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”的优

点，克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝

气池法”设备多的缺点。

（5）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渠道中循环

流动，属于活性污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达到10~30h,污泥

龄20~30d，有机负荷很低，实际上相当于延时曝气活性污泥系统。

由于它运行成本低，构造简单，易于管理，出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷，可用于处理水量为72~200×104m3/d。

相对于以上工艺，在城镇污水处理中，A/A/O工艺将厌氧、缺氧、好氧池结合起来，节省了构筑物面积，脱氮除磷效果好。

具体的优点有：

（1）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、除磷脱氮的功能；

（2）在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程较为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺；

（3）在厌氧缺氧好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀；

（4）厌氧-缺氧池只需轻轻地搅拌，使之混合，以不增加溶解氧为度，勿需投药，运行费用低；

（5）污泥中磷含量高，一般2.5%以上，具有很高的肥效；

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主要需要注意的有：

（1）沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释放磷而降低出水水质，以及反硝化产生N2而干扰沉淀；

（2）脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中挟带

DO和硝酸态氧的影响。

3

综合考虑，对于40000m/d的城镇污水处理使用A/A/O工艺更合适一些。

栅进行拦截,再利用沉砂池进行初步沉淀，对于有机污染物则主要采用A/A/O工艺进行处理,对大肠杆菌及致病菌则采用消毒灭菌法进行处理,这里采用氯化消毒法中的液氯消毒工艺进行处理。

剩余污泥则可浓缩脱水制成泥饼外运。

具体

工艺流程见下图：

3、进度安排

第4周：

查阅相关文献资料，明确研究内容，完成英文翻译。

第5－6周：

查阅并收集与论文相关的资料，确定方案，完成开题报告。

第7－12周：

完成设计，完成毕业论文初稿。

第13－14周：

修改初稿、完成论文终稿。

第15－16周:

打印、装订并提交论文和电子版，准备论文答辩。

8

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4、参考文献

[1]张可方，李淑庚.小城镇污水处理技术[M].中国建筑工业出版社.2008.

[2]周金全.城市污水处理工艺设备及招标投标管理[M].化学工业出版社.2003.

[3]买文宁,邢传宏,徐宏斌.有机废水生物处理技术及工程设计[M].化学工业出版社.2008.

[4]姜湘山,詹友良.污（废）水处理技术与工程实例[M].机械工业出版社.2012.

[5]高俊发,王社平.污水处理厂工艺设计手册[M].化学工业出版社.2003.

[6]中国环境保护产业协会水污染治理委员会.小城镇污水处理技术装备实用指南[M].化学工业出版

[7]张大群.污泥处理处置适用设备[M].化学工业出版社

[8]曾科,卜秋平,陆少明.污水处理厂设计与运行[M].北京：

化学工业出版社

[9]徐新阳,于锋.污水处理工艺设计[M].北京：

化学工业出版社

[10]彭党聪.水污染控制工程实践教程[M].北京：

化学工业出版社

[11]城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）

[12]李佳科,李亚娇.特种废水处理工程[M].中国建筑工业出版社

[13]北京市政设计院主编.给水排水手册,第5册,城市排水[M].北京:

中国工业出版社.2001.5.

[14]张志杰.环境工程手册-水污染防治卷[M].北京：

高等教育出版社.1996.

[15]崔玉川.城市污水厂处理设施设计计算[M].北京:

化学工业出版社,2008.

[16]NiuMingfen,LiZhuoping,LiuZhiyuan.StudyontheimprovedA2/OprocessusedinSwinewastewatertreatment[J].SecondInternationalConferenceonDigitalManufacturing&Automation.2011.

[17]Haorui-xia,LiuFeng,Zhangqing-kang,Liujing.ThePhosphorusBalance

ofTheA/A/OProcessforAMunicipalSewagePlantofBeijinginChina.[18]NozaicD,FrewseSD.Theuseofgranularactivatcdcarbonforthetreatmentofimpoundedsurfacewater[J].1999（10-11）.

[19]DingZY;FrischMA;LiLCatalyticoxidationinsupercriticalwater[J].1996（10）

[20]刘洪涛，徐冠华,朱果逸.先进水处理技术研究进展[M].水处理技术.2008.

9

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5、指导教师意见

10

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指导教师签名：

年月日

11

武汉理工大学学士学位论文

摘

要.............................................................................

1

ABSTRACT....................................................................

2

1设计概论.....................................................................

3

1.1

项目概况...................................................................

3

1.2

设计任务...................................................................

4

1.3

设计依据及标准.......................................................

4

1.4

设计原则及范围.......................................................

4

2工艺流程的确定..........................................................

5

2.1

工艺流程的比较.......................................................

5

2.1.1

SBR法....................................................................

5

2.1.2

厌氧池＋氧化沟....................................................

5

2.1.3

A/A/O法.................................................................

6

2.1.4

一体化反应池........................................................

6

2.2

工艺流程的选择.......................................................

9

2.3A2/O主体工艺的说明.............................................

10

2.4

处理程度的计算......................................................

11

2.5

主要构筑物的说明..................................................

11

2.5.1

格栅.......................................................................

11

2.5.2

沉砂池..................................................................

12

2.5.3

初沉池..................................................................

12

I

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2.5.4二沉池13

2.5.5浓缩池13

3计算说明书13

3.1构筑物及设备13

3.1.1设计流量确定13

3.1.2粗格栅14

3.1.3集水井15

3.1.4进水泵房15

3.1.5细格栅16

3.1.6沉砂池17

3.1.7初沉池18

3.1.8A2/O生物反应池20

3.1.9二沉池27

3.1.10接触消毒池29

3.1.11污泥处理构筑物的计算30

3.1.12计量堰32

3.2污水处理厂平面布置34

3.2.1布置原则34

3.2.2平面布置34

3.3污水处理厂高程布置35

3.3.1布置原则35

3.3.2水头损失36

II

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3.3.3构筑物高程布置40

4经济核算41

5结语46

参考文献47

致谢48

III

A2/O处理工艺，主要构筑

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摘要

本设计根据给定的原始资料及相关要求，进行完整的中国某地区某城市污水厂工艺设计。

污水厂设计水量为40000m3/d，考虑总变化系数（总变化系数为1.326），则最大污水

量为53040m3/d。

该污水处理厂工程分两期建设，包括污水的一级处理阶段，厂区内设有污水二级处理

工艺、及污泥处理工艺。

本设计对污水处理厂一级、以及以A2/O法为主体的二级处理

工艺流程的选择给予说明，对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。

A2/O工艺是

厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。

2[1]

本设计要求处理后的水质满足国家城市污水排放水质标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

由于污水来源主要为生活污水，氮磷含量较高，由此设计中需要考虑到脱氮除磷。

该厂二级生物处理主要采用

物为：

粗格栅、集水井、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池、平流式沉淀池、A2/O反应池、

辐流式沉淀池、接触消毒池。

污泥处理构筑物有：

重力浓缩池、污泥脱水机房等。

污水厂设计方案为：

污水处理流程：

粗格栅→污水提升泵房→细格栅→旋流沉砂池→A2/O反应池→消毒接触池→排放；

污泥处理流程：

剩余污泥→浓缩池→贮泥池→污泥脱水机房→泥饼外运。

关键词:

城市污水；A2/O工艺；深度处理

1

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Abstract

ThisdesignmainlyelaborateonthedrainageworksandthetechnologyofsewageplantinChina,theregionbasedonthefirsthandmaterialsandrelevantrequirements.

3

Designofwater,sewageplant40000m/d,considertheconsumptionofwater（waterfactor

3

of1.326）,thelargestamountofsewageto53040m/d.

ThisSewageTreatmentPlantprojectisdividedintotwophaseofconstruction,includesasewagetreatmentstage,thereexistingsewsgesecond-levelprocessingcraft,waterreuseprocessandsludgetreatmentprocess.Thedesignreasonsthechoiceofprimaryandsecondarytreatmentprocess—A2/Oprocess，thecalculationofconstructingprocess．A2/O

isshortforAnaerobic-Anoxic-Oxic，whichisoneofmanybiologicalnitrogenprocesses．Itisadaptativeinsomelargeandmedium-sizedsewagetreatmentplants．IfoundthattheA2/Ohasthefollowingadvantages：

simpleprocess，lowinvestmentandgood

2

sedimentation，soIchooseA/Oforthetreatmentofwastewater．

Afterthisdesignrequirementsprocessingwaterqualitysatisfiesthecountryurbansewageemissionswaterstandard"CitiesSewagetreatmentplantPollutantdischargeStandard"（GB18918-2002）thefirst-levelBstandard.Becausethesewageoriginatesismainlythesanitarysewage,thenitrogenphosphoruscontent