確定污水處理方案的原則
確定污水處理方案的原則
1、城市污水處理應采用先進(jìn)的技術(shù)設備，要求經(jīng)濟合理，安全可靠，出水水質(zhì)好；保證良好的出水水質(zhì)，效益高；
2、污水廠(chǎng)的處理構筑物要求布局合理，建設投資少，占地少；自動(dòng)化程度高，便于科學(xué)管理，力求達到節能和污水資源化，進(jìn)行回用水設計；
3、為確保處理效果，采用成熟可靠的工藝流程和處理構筑物；提高自動(dòng)化程度，為科學(xué)管理創(chuàng )造條件；
4、污水處理采用生物處理，污泥脫水采用機械脫水，污水采用季節性消毒；
5、提高管理水平，保證運轉中最佳經(jīng)濟效果；充分利用沼氣資源，把沼氣作為燃料
6、查閱相關(guān)的資料確定其方案。
最佳的處理方案要求體現一下有點(diǎn)；
1）保證處理效果，運行穩定
2）基建投資省，耗能低，運行費用低；
3）占地面積小，你量少，管理方便。
污水處理工藝選擇
2.2.1進(jìn)出水水質(zhì)
根據任務(wù)書(shū)所給的條件其污水處理廠(chǎng)進(jìn)、出水水質(zhì)指標如表2.1
污水處理廠(chǎng)進(jìn)、出水水質(zhì)指標
單位：毫克/升 表2.1
序號
項 目
進(jìn) 水
出 水
1
BOD5
180
10
2
COD
380
50
3
SS
150
10
4
TN
35
15
5
NH3—N
20
5
6
TP
2
0.5
7
PH
6～8
7
2.2.2污水處理工藝選擇
1. 處理工藝流程選擇應考慮的因素
污水處理廠(chǎng)的工藝流程系指在保證處理水達到所要求的處理程度的前提下，所采用的污水處理技術(shù)各單元的有機組合。
在選定處理工藝流程的同時(shí)，還需要考慮各處理單元構筑物的形式，兩者互為制約，互為影響。污水處理工藝流程的選定，主要以下列各項因素作為依據。
污水的處理程度、工程造價(jià)與運行費、當地的各項地形條件、原污水的水量與污水流入。該污水處理廠(chǎng)日處理能力約4萬(wàn)噸,屬于中小規模的污水處理廠(chǎng)。按《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》要求推薦，20萬(wàn)t/d規模大型污水廠(chǎng)一般采用常規活性污泥法工藝，10-20萬(wàn)t/d污水廠(chǎng)可以采用常規活性污泥法、氧化溝、SBR、AB法等工藝，小型污水廠(chǎng)還可以采用生物濾池、水解好氧法工藝等。對脫磷脫氮有要求的城市，應采用二級強化處理，如A2 /O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝，以及水解好氧工藝，生物濾池工藝等。
由于該設計對脫氮除磷有要求故選取二級強化處理?？晒┻x取的工藝：A/O工藝，A2/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝工藝。
2.適合于中小型污水處理廠(chǎng)的脫氮除磷工藝
該污水處理廠(chǎng)要求對原水中的氮、磷有比較好的去除，應采用二級強化處理。根據《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》推薦，以及國內外工程實(shí)例和豐富的經(jīng)驗，比較成熟的適合中小規模具有除磷、脫氮的工藝有：AA /O工藝，A/O工藝，SBR及其改良工藝，氧化溝及其改良工藝。A/O工藝、AA/O工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來(lái)的工藝都可以實(shí)現除碳、除氮、除磷三種流程的組合，都是比較實(shí)用的除磷脫氮工藝。
一.A2/O處理工藝
(1)A2/O處理工藝是Anaerobic－Anoxic－Oxic的英文縮寫(xiě)，它是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱(chēng)，A2/O工藝是在厭氧－好氧除磷工藝的基礎上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，該工藝同時(shí)具有脫氮除磷的功能。
(2)A2/O工藝的特點(diǎn)：
A：厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類(lèi)的微生物菌群的有機配合，能同時(shí)具有去除有機物、脫氮除磷功能；
B：在同時(shí)脫氮除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程最為簡(jiǎn)單，總的水力停留時(shí)間也少于同類(lèi)其它工藝。
C：在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會(huì )大量繁殖，SVI一般小于100，不會(huì )發(fā)生污泥膨脹。
D：污泥中含磷量高，一般為2.5%以上。
二.氧化溝
嚴格地說(shuō)，氧化溝不屬于專(zhuān)門(mén)的生物除磷脫氮工藝。但是隨著(zhù)氧化溝技術(shù)的發(fā)展，它早已超出原先的實(shí)踐范圍，出現了一系列除磷脫氮技術(shù)與氧化溝技術(shù)相結合的污水處理工藝流程。按照運行方式，氧化溝可以分為連續工作式、交替工作式和半交替工作式。連續工作式氧化溝，如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應用比較多，這些氧化溝通過(guò)設置適當的缺氧段、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。
交替工作式氧化溝一般采用合建式，多采用轉刷曝氣，不設二沉池和污泥回流設施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式，交替式氧化溝兼有連續式氧化溝和SBR工藝的一些特點(diǎn)，可以根據水量水質(zhì)的變化調節轉刷的開(kāi)停，既可以節約能源，又可以實(shí)現最佳的除磷脫氮效果。
氧化溝具有以下特點(diǎn)：
(1)工藝流程簡(jiǎn)單，運行管理方便。氧化溝工藝不需要初沉池和污泥消化池。有些類(lèi)型氧化溝還可以和二沉池合建，省去污泥回流系統。
(2)運行穩定，處理效果好。氧化溝的BOD平均處理水平可達到95%左右。
(3)能承受水量、水質(zhì)的沖擊負荷，對濃度較高的工業(yè)廢水有較強的適應能力。這主要是由于氧化溝水力停留時(shí)間長(cháng)、泥齡長(cháng)和循環(huán)稀釋水量大。
(4)污泥量少、性質(zhì)穩定。由于氧化溝泥齡長(cháng)。一般為20～30 d，污泥在溝內已好氧穩定，所以污泥產(chǎn)量少從而管理簡(jiǎn)單，運行費用低。
(5)可以除磷脫氮?？梢酝ㄟ^(guò)氧化溝中曝氣機的開(kāi)關(guān)，創(chuàng )造好氧、缺氧環(huán)境達到除磷脫氮目的，脫氮效率一般＞80%。但要達到較高的除磷效果則需要采取另外措施。
(6)基建投資省、運行費用低。和傳統活性污泥法工藝相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脫氮三種情況下，基建費用和運行費用都有較大降低，特別是在去除BOD和脫氮情況下更省。同時(shí)統計表明在規模較小的情況下，氧化溝的基建投資比傳統活性污泥法節省更多。
1）Carrousel氧化溝
Carrousel為一個(gè)多溝串聯(lián)系統，進(jìn)水與活性污泥混合后沿箭頭方向在溝內不停的循環(huán)流動(dòng)，采用表面機械曝氣器，每溝渠的一端各安裝一個(gè)?？拷貧馄飨掠蔚膮^段為好氧區，處于曝氣器上游和外環(huán)的區段為缺氧區，混合液交替進(jìn)行好氧和缺氧，不僅提供了良好的生物脫氮條件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。
2）Orbal 氧化溝
Orbal 氧化溝，即“0、1、2”工藝，由內到外分別形成厭氧、缺氧、和好氧三個(gè)區域，采用轉碟曝氣。由于從內溝(好氧區)到中溝(缺氧區)之間沒(méi)有回流設施，所以總的脫氮效率較差。在厭氧區采用表面攪拌設備，不可避免的帶入相當數量的溶解氧，使得除磷效率較差。
3）三溝式氧化溝
三溝式氧化溝屬于交替運行式氧化溝，由丹麥Kruger公司創(chuàng )建。由三條同容積的溝槽串聯(lián)組成，兩側的池子交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子一直作為曝氣池。原污水交替地進(jìn)入兩側的池子，處理出水則相應地從作為沉淀池的池中流出，這樣提高了曝氣轉刷的利用率(達59%左右)，另外也有利于生物脫氮。三溝式氧化溝流程簡(jiǎn)潔，具有生物脫氮功能，由于無(wú)專(zhuān)門(mén)的厭氧區，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運行，總的容積利用率低，約為55%，設備總數量多，利用率低。
三.SBR工藝
SBR是一種間歇式的活性泥泥系統，其基本特征是在一個(gè)反應池內完成污水的生化反應、固液分離、排水、排泥?？赏ㄟ^(guò)雙池或多池組合運行實(shí)現連續進(jìn)出水。SBR通過(guò)對反應池曝氣量和溶解氧的控制而實(shí)現不同的處理目標，具有很大的靈活性。
SBR池通常每個(gè)周期運行4-6小時(shí)，當出現雨水高峰流量時(shí)，SBR系統就從正常循環(huán)自動(dòng)切換至雨水運行模式，通過(guò)調整其循環(huán)周期，以適應來(lái)水量的變化。SBR系統通常能夠承受3-5倍旱流量的沖擊負荷。
SBR工藝具有以下特點(diǎn)：
(1)SBR工藝流程簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低。SBR工藝只有一個(gè)反應器，不需要二沉池，不需要污泥回流設備，一般情況下也不需要調節池，因此要比傳統活性污泥工藝節省基建投資 30%以上，而且布置緊湊，節省用地。由于科技進(jìn)步，目前自動(dòng)控制已相當成熟、配套。這就使得運行管理變得十分方便、靈活，很適合小城市采用。
(2)處理效果好。SBR工藝反應過(guò)程是不連續的，是典型的非穩態(tài)過(guò)程，但在曝氣階段其底物和微生物濃度變化是連續的(盡管是處于完全混合狀態(tài)中)，隨時(shí)間的延續而逐漸降低。反應器內活性污泥處于一種交替的吸附、吸收及生物降解和活化的變化過(guò)程之中，因此處理效果好。
(3)有較好的除磷脫氮效果。SBR工藝可以很容易地交替實(shí)現好氧、缺氧、厭氧的環(huán)境，并可以通過(guò)改變曝氣量、反應時(shí)間等方面來(lái)創(chuàng )造條件提高除磷脫氮效率。
(4)污泥沉降性能好。SBR工藝具有的特殊運行環(huán)境抑制了污泥中絲狀菌的生長(cháng)，減少了污泥膨脹的可能。同時(shí)由于SBR工藝的沉淀階段是在靜止的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此沉淀效果更好。
(5)SBR工藝獨特的運行工況決定了它能很好的適應進(jìn)水水量、水質(zhì)波動(dòng)。
3.適合于中小型污水處理廠(chǎng)的除磷脫氮工藝的比較
上述適合于中小型污水處理廠(chǎng)的除磷脫氮工藝比較多，為了選擇出經(jīng)濟技術(shù)更合理的處理工藝，以下對上述適合于中小型污水處理廠(chǎng)的除磷脫氮工藝進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較。
表2-2 適合于中小型污水處理廠(chǎng)的除磷脫氮工藝的比較
工藝名稱(chēng)
氧化溝工藝
AO工藝
A2O工藝
SBR工藝
優(yōu)
點(diǎn)
1.處理流程簡(jiǎn)單，構筑物少，基建費用??；2.處理效果好，有穩定的除P脫N功能；3.對高濃度的工業(yè)廢水有很大稀釋作用；4.有較強的抗沖擊負； 5.能處理不容易降解的有機物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化處理，不需要污泥回流系統；7.技術(shù)先進(jìn)成熟，管理維護簡(jiǎn)單；8.國內工程實(shí)例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗；9.對于中小型無(wú)水廠(chǎng)投資省，成本底；10.無(wú)須設初沉池，二沉池。
1．污泥沉降性能好；污泥經(jīng)厭氧消化后達到穩定；3.用于大型水廠(chǎng)費用較低；4.沼氣可回收利用。
1.具有較好的除P脫N功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；3.具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩定；4.技術(shù)先進(jìn)成熟，運行穩妥可靠；5.管理維護簡(jiǎn)單，運行費用低；6沼氣可回收利用7.國內工程實(shí)例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗。
1.流程十分簡(jiǎn)單；2.合建式，占地省，處理成本底；3. 處理效果好，有穩定的除P脫N功能；4.不需要污泥回流系統和回流液；不設專(zhuān)門(mén)的二沉池；5.除磷脫氮的厭氧，缺氧和好氧不是由空間劃分的，而是由時(shí)間控制的。
缺
點(diǎn)
1.周期運行，對自動(dòng)化控制能力要求高；2.污泥穩定性沒(méi)有厭氧消化穩定；3.容積及設備利用率低；4.脫氮效果進(jìn)一步提高需要在氧化溝前設厭氧池。
1.用于小型水廠(chǎng)費用偏高；2.沼氣利用經(jīng)濟效益差；3，污泥回流量大，能耗高。
1.處理構筑物較多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水廠(chǎng)費用偏高；4.沼氣利用經(jīng)濟效益差。
1.間歇運行，對自動(dòng)化控制能力要求高；2.污泥穩定性沒(méi)有厭氧消化穩定；3.容積及設備利用率低；4.變水位運行，電耗增大；5.除磷脫氮效果一般。
綜上所述，可得比較適合本設計的工藝是工藝。因為這種工藝具有較好的除P脫N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，減少的污泥排放量；具有提高對難降解生物有機物去除效果，運行效果穩定；技術(shù)先進(jìn)成熟，運行穩妥可靠；管理維護簡(jiǎn)單，運行費用低；沼氣可回收利用；國內工程實(shí)例多，容易獲得工程設計和管理經(jīng)驗技術(shù)先進(jìn)成熟，運行穩妥可靠，最為重要的是該工藝總水力停留時(shí)間少于其他同類(lèi)工藝，節省基建費用，占地面積相對較小，在市場(chǎng)經(jīng)濟的形勢下，寸土寸金，該工藝無(wú)疑具有非常大的吸引力。但是傳統的工藝有著(zhù)如下的不不足之處：
機理方面
聚磷菌和硝化菌、反硝化菌等多種微生物共同生長(cháng)在一個(gè)系統內，不同功能的微生物均不能在各自最佳的生長(cháng)條件下生長(cháng)。硝化菌基本上屬于自養型專(zhuān)性好氧細菌，由于其代謝產(chǎn)能低，其突出的特點(diǎn)是生長(cháng)速率慢、世代期長(cháng)，在系統內要保持較高濃度的硝化菌，就要求在較長(cháng)的泥齡下運行。
系統除磷的主體聚磷菌多為短世代微生物，可以在較短的泥齡下正常生長(cháng)，因此在較短的泥齡下運行時(shí)可獲得較高的除磷效率。顯然，在運行泥齡上，傳統A2/O工藝在脫氮與除磷之間存在著(zhù)矛盾。為了緩解這一矛盾，傳統A2/O法通常在較窄的泥齡范圍內運行，以兼顧脫氮與除磷對泥齡的要求。
工藝布置方面
內循環(huán)
內循環(huán)量根據脫氮比計算而出，其值一般在100~400%；污泥循環(huán)根據二沉池SVI值，計算循環(huán)污泥濃度，再根據曝氣池內懸浮固體濃度計算而出，其值一般在25~100%?？梢?jiàn)，內循環(huán)遠比污泥循環(huán)大的多。內循環(huán)的存在使得大部分剩余污泥中實(shí)際上未經(jīng)歷完整的釋磷、吸磷過(guò)程。而聚磷菌一大特點(diǎn)就是：厭氧條件下釋放磷越充分，好氧條件下就越能過(guò)量吸收磷。這種不完整的釋磷、吸磷，就嚴重影響除磷效果。
2、碳源分配
由于缺氧區位于系統中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影響了系統的脫氮效果。
3、硝酸鹽
根據生物除磷原理，在厭氧條件下,聚磷菌通過(guò)菌種間的協(xié)作，將有機物轉化為揮發(fā)酸，借助水解聚磷釋放的能量將之吸收到體內，并以聚β—羥基丁酸PHB形式貯存，提供后續好氧條件下過(guò)量攝磷和自身增殖所需的碳源和能量。一般污水中NO2--N和NO3--N濃度較低，而且厭氧區NO2--N和NO3--N主要來(lái)自污泥回流。研究表明NO3 是反硝化過(guò)程中優(yōu)先利用的電子受體，NO2 同樣是反硝化過(guò)程中重要的電子受體，但會(huì )對缺氧攝磷產(chǎn)生抑制作用。當厭氧區存在NO2--N和NO3--N時(shí)，反硝化菌利用NO2--N和NO3--N作為最終電子受體，氧化污水中的有機物，使溶解性有機物BOD濃度降低。試驗表明，反硝化反應基本結束時(shí)磷的釋放過(guò)程才開(kāi)始進(jìn)行。由于反硝化菌與聚磷菌爭奪碳源而使釋磷時(shí)間大大滯后;溶解性有機物BOD，濃度的降低又使釋磷反應進(jìn)入非線(xiàn)性階段，釋磷速度大大下降，而釋磷量的減少會(huì )導致好氧階段磷的吸收能力下降，磷的去除率降低。
溶解氧
溶解氧的存在會(huì )抑制異養硝化鹽還原反應，其作用機理為:
a、氧阻抑硝酸鹽還原酶的形成(有些反硝化細菌必須在厭氧和有硝酸鹽存在的條件下才能誘導合成硝酸鹽還原酶;
b、氧可作為電子受體，競爭性地阻礙硝酸鹽的還原。A2/O系統在實(shí)際運行時(shí)，為獲得更高的脫氮效果，常采用較大的內回流比，使更多的硝酸鹽進(jìn)入到兼氧池進(jìn)行反硝化處理，造成回流混合液中溶解氧破壞了缺氧硝化環(huán)境，阻斷反硝化反應的進(jìn)行。
綜上所述，特定功能不同的微生物在系統內混合生長(cháng)導致傳統A2/O工藝脫氮除磷效率不穩定。尤其是世代期長(cháng)的硝化菌與其他細菌混合生長(cháng)使系統難以兼顧脫氮與除磷的需求而導致系統的運行效果不穩定。在出水標準越來(lái)越嚴格的今天，根據《城鎮污水處理廠(chǎng)污水排放標準（GB18918-2002）》一級A排放標準，TN小于15mg/L，TP小于0.5mg/L。顯然傳統的A2/O工藝難以滿(mǎn)足此要求。因此，有必要對常規生物脫氮除磷工藝的布置進(jìn)行改良。
2.2.3污水處理工藝的確定
針對以上傳統的A2/O工藝的不足，并加以改進(jìn)即將缺氧段放置在厭氧段前面的倒置的A2/O工藝，其工藝流程圖：見(jiàn)圖2-1
倒置A2/O工藝的原理
1、生物脫氮機理
有機氮化合物在氨化菌的作用下，分解轉化為氨態(tài)氮；氨態(tài)氮在硝化菌的作用下進(jìn)一步分解轉化，首先在亞硝化菌的作用下轉化為亞硝酸氮，繼之亞硝酸氮在硝化菌的作用下，轉化為硝酸氮。在缺氧條件下，硝酸氮在反硝化菌的代謝作用下，通過(guò)兩種途徑轉化:一是同化反硝化(合成)，最終形成有機氮化合物，成為菌體的一部分;二是異化反硝化(分解)，最終產(chǎn)物為氣態(tài)氮。
2、生物除磷機理
廢水生物除磷機理為，在厭氧條件下(氧化還原電位ORP在-200--300mV)，聚磷菌將其細胞內的有機態(tài)磷轉化為無(wú)機態(tài)磷加以釋放，并利用此過(guò)程中產(chǎn)生的能量吸收廢水中的溶解性有機基質(zhì)合成聚β—羥基丁酸鹽(PHB)顆粒；而在好氧條件下，聚磷菌則將PHB降解以提供其從廢水中吸磷所需要能量，從而完成聚磷的過(guò)程。
3、倒置A2/O工藝的特點(diǎn)
1）、避免了回流污泥中攜帶的硝酸鹽、溶解氧對厭氧區的不利影響；
2）、聚磷微生物經(jīng)歷厭氧環(huán)境之后直接進(jìn)入生化效率較高的好氧段，其在厭氧環(huán)境下形成的吸磷動(dòng)力得到了更有效率的利用；
3）、參與循環(huán)的微生物全部經(jīng)歷了完整的厭氧-好氧過(guò)程，具有“群體效應”因而顯著(zhù)提高了系統的氮磷脫除能力；
污泥處理工藝選擇
2.3.1 污泥處理的目的
污水廠(chǎng)在處理污水的同時(shí)，每日要產(chǎn)生產(chǎn)生大量的污泥，這些污泥含有大量的易分解的有機物質(zhì)，對環(huán)境具有潛在的污染能力，若不進(jìn)行有效處理，必然要對環(huán)境造成二次污染。同時(shí)，污泥含水率高，體積龐大，處理和運輸均很困難。因此，在最終處置前必須處理，以降低污泥中的有機物含量，并減少其水分。使之在最終處置時(shí)對環(huán)境的危害減少之限度。
1、減量：降低污泥含水率，減小污泥體積；
2、穩定：去除污泥中的有機物，使之穩定；
3、無(wú)害化：殺滅寄生蟲(chóng)卵和病原菌；
4、污泥綜合利用。
2.3.2 污泥處理的原則
1、城鎮污水污泥，應根據地區經(jīng)濟條件和環(huán)境條件進(jìn)行減量化、穩定化和無(wú)害化處理，并逐步提高資源化程度。
2、污泥的處置方式包括用作肥料、作建材、作燃料和填埋等，污泥的處理流程應根據污泥的最終處置方式選定。
3、污泥作肥料時(shí)，其有害物質(zhì)含量應符合國家現行標準的規定。
4、污泥處理構筑物個(gè)數不宜少于2個(gè)，按同時(shí)工作設計。污泥脫水機械可考慮一臺備用。
5、污泥處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥水應返回污水處理構筑物進(jìn)行處理。
2.3.3 污泥處理方法的選擇
一般污泥處理的方法如下：
（1）生污泥——濃縮——消化———機械脫水——最終處理
（2）生污泥——濃縮——機械脫水——最終處理
（3）生污泥——濃縮——消化———機械脫水——焚燒——最終處理
根據實(shí)際情況和建設的需要本設計采用方案二來(lái)處理污泥。采用污泥濃縮脫水一體
污水污泥處理主要構筑物的選擇
2.4.1 格柵
格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠(chǎng)的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便減輕后續處理構筑物的處理負荷，并使之正常進(jìn)行。被截留的物質(zhì)稱(chēng)為柵渣。
設計中格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。
格柵斷面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差，故一般多采用矩形斷面。格柵按照柵條形式分為直棒式格柵、弧形格柵、輻流式格柵、轉筒式格柵、活動(dòng)格柵等；按照格柵柵條間距分為粗格柵和細格柵（1.5～10mm）；按照格柵除渣方式分為人工除渣格柵和機械除渣格柵，目前，污水處理廠(chǎng)大多都采用機械格柵。
由于城市污水的懸浮物較多，所以本設計采用粗、細兩道格柵，粗格柵設于進(jìn)水口，提升泵前，攔截可能堵塞水泵機組及管道閥門(mén)的較粗粒懸浮雜質(zhì)。細格柵設于提升泵站后，沉砂池前，攔截較小的懸浮雜質(zhì)，減輕后續構筑物的處理負荷。采用機械除渣。
粗格柵設計參數：
粗格柵柵條間隙50～150mm本設計取50 mm。
經(jīng)初步核算每日柵渣量＞0.2 m3/d。所以采用機械除渣。
我國過(guò)柵流速一般采用0.6-1.0m/s。此次設計采用0.8m/s。
格柵傾角一般采用45°-75°。機械清除國內一般采用60°-70°本設計采用60°。
格柵前渠道內水流速度一般取0.4-0.9 m/s。本設計取0.8 m/s。
細格柵設計參數：
經(jīng)初步核算每日柵渣量＞0.2 m3/d。所以采用機械除渣。
粗格柵柵條間隙3～10mm本設計取10 mm。
我國過(guò)柵流速一般采用0.6-1.0m/s。此次設計采用0.9m/s。
格柵前渠道內水流速度一般取0.4-0.9 m/s。本設計取0.9 m/s。
2.4.2 提升泵站
污水總泵站接納來(lái)自整個(gè)城市排水管網(wǎng)來(lái)的所有污水，其任務(wù)是將這些污水抽送到污水處理廠(chǎng)，以利于處理廠(chǎng)各構筑物的設置。因采用城市污水與雨水分流制，故本設計僅對城市污水排水系統的泵站進(jìn)行設計。
排水泵站的基本組成包括：機器間、集水池、格柵和輔助間。
1、污水泵站集水池的容積，不應小于最大一臺水泵5min的出水量；如水泵機組為自動(dòng)控制時(shí)，每小時(shí)開(kāi)動(dòng)水泵不得超過(guò)6次。
2、集水池池底應設集水坑，傾向坑的坡度不宜小于10%。
3、水泵吸水管設計流速宜為0.7～1.5 m/s。出水管流速宜為0.8～2.5 m/s。
其他規定見(jiàn)GB50014—2006《室外排水規范》。
2.4.3 沉砂池
沉砂池的功能的去除比重較大的無(wú)機顆粒。按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池和旋流沉砂池四類(lèi)。
a.平流沉砂池
優(yōu)點(diǎn)：沉淀效果好，耐沖擊負荷，適應溫度變化。工作穩定，構造簡(jiǎn)單，易于施工，便于管理。
缺點(diǎn)：占地大，配水不均勻，易出現短流和偏流，排泥間距較多，池中約夾雜有 15%左右的有機物使沉砂池的后續處理增加難度。
b.豎流沉砂池
優(yōu)點(diǎn)：占地少，排泥方便，運行管理易行。
缺點(diǎn)：池深大，施工困難，造價(jià)較高，對耐沖擊負荷和溫度的適應性較差，池徑受到限制，過(guò)大的池徑會(huì )使布水不均勻。
c.曝氣沉砂池
優(yōu)點(diǎn)：克服了平流沉砂池的缺點(diǎn)，使砂粒與外裹的有機物較好的分離，通過(guò)調節布氣量可控制污水的旋流速度，使除砂效率較穩定，受流量變化影響小，同時(shí)起預曝氣作用，其沉砂量大，且其上含有機物少。
缺點(diǎn)：由于需要曝氣，所以池內應考慮設消泡裝置，其他型易產(chǎn)生偏流或死角，并且由于多了曝氣裝置而使費用增加，并對污水進(jìn)行預曝氣，提高水中溶解氧。
d.旋流沉砂池（鐘式沉砂池）
優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，可以通過(guò)調節轉速，使得沉砂效果最好，同時(shí)由于采用離心力沉砂，不會(huì )破壞水中的溶解氧水平（厭氧環(huán)境）。
缺點(diǎn)：氣提或泵提排砂，增加設備，水廠(chǎng)的電氣容量，維護較復雜。
基于以上四種沉砂池的比較，本工程設計確定采用曝氣沉砂池。
）旋流速度應保持0.25-0.3 m/s.
）水平流速為0.06-0.12 m/s. 本設計采用 =0.07 m/s
）最大流量時(shí)停留時(shí)間為1-3 min. 本設計采用2min.
4）有效水深為2～3m,本次采用3m。寬深比一般為1～2，長(cháng)寬比可達5
5）1m3的污水的曝氣量一般是0.2m3的空氣
2.4.4 沉淀池（二沉池）
初沉池的作用是對污水中密度大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離。
沉淀池的選擇：沉淀池的主要類(lèi)型有平流式、輻流式、豎流式，斜板管式
其各個(gè)類(lèi)型的沉淀池優(yōu)缺點(diǎn)如下：
1）平流沉淀池
優(yōu)點(diǎn)：
沉淀效果好
耐沖擊負荷和溫度的變化適應性強
施工容易，造價(jià)低。
缺點(diǎn)：
池子配水不均勻
采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需要單設排泥管各自排泥，操作量大。
適用條件：適用于大、中、小型污水處理廠(chǎng)；適用于地下水位較高和地質(zhì)條件價(jià)差的地區。
2）輻流沉淀池
優(yōu)點(diǎn)：
多為機械排泥，運行較好，管理較簡(jiǎn)單
排泥設備已經(jīng)趨于定型
缺點(diǎn)：
池內水速不穩定，沉淀效果較差
機械排泥設備復雜，對施工質(zhì)量要求較高。
適用條件：適用于大、中型污水處理廠(chǎng)；適用于地下水位較高的地區。
3）豎流沉淀池
優(yōu)點(diǎn)：
排泥方便，管理簡(jiǎn)單
占地面積小
缺點(diǎn)：
池子深度大，施工不便
對沖擊負荷和溫度的變化適應性差
造價(jià)較高
池徑不宜過(guò)大，否則布水不均勻
適用條件：適用處理水量不大的小型污水處理廠(chǎng)
4）斜板（管）沉淀池
優(yōu)點(diǎn)：
沉淀效率高。停留時(shí)間短
占地面積小
缺點(diǎn)：
用于二沉池時(shí)，當固體負荷較大時(shí)其處理效果不太穩定，耐沖擊負荷的能力較差
適用條件：適用處理水量不大的小型污水處理廠(chǎng)
綜上所述，四種沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)比較，并結合本設計的具體資料可知，本工程初沉池采用的是平流式沉淀池，二沉池采用的是輻流式沉淀池。
2.4.5 消毒池
(包活性污泥法和膜法)后，水質(zhì)改善，細菌含量也大幅度減少，但其絕對值仍很可觀(guān)，并有存在病源菌的可能。因此，污水排入水體前應進(jìn)行消毒。消毒劑的選擇見(jiàn)下表；
表2-3 消毒劑對比
消 毒 劑
優(yōu) 點(diǎn)
缺 點(diǎn)
適 用 條 件
液 氯
效果可靠、投配簡(jiǎn)單、投量準確，價(jià)格便宜
氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時(shí)對水生物有毒害，當污水含工業(yè)污水比例大時(shí)，氯化可能生成致癌化合物 。
適用于，中規模的污水處理廠(chǎng)
漂 白 粉
投加設備簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。
同液氯缺點(diǎn)外，沿尚有投量不準確，溶解調制不便，勞動(dòng)強度大
適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛生條件要求高的污水處理廠(chǎng)
臭 氧
消毒效率高，并能有效地降解污水中殘留的有機物，色，味，等，污水中PH，溫度對消毒效果影響小，不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物
投資大成本高，設備管理復雜
適用于出水水質(zhì)較好，排入水體衛生條件要求高的污水處理廠(chǎng)
次 氯 酸 鈉
用海水或一定濃度的鹽水，由處理廠(chǎng)就地自制電解產(chǎn)生，消毒
需要特制氯片及專(zhuān)用的消毒器，消毒水量小
適用于醫院、生物制品所等小型污水處理站
，進(jìn)一步的去除水中有害物質(zhì)。
2.4.6 污泥濃縮脫水
95%-97%，剩余活性污泥達99%以上。因此污泥的體積非常大，對污泥的后續處理造成困難。污泥濃縮的目的在于減容。
97％，經(jīng)壓濾后脫水泥餅含水率降為80％。大大降低污泥外運處理費用。
2.4.7 污泥最終處理
本設計采用污泥外用填地。
污水深度處理構筑物的選擇
2.5.1 絮凝池
磷的去除有化學(xué)除磷生物除磷兩種工藝，生物除磷是一種相對經(jīng)濟的除磷方法，但由于該除磷工藝目前還不能保證穩定達到0.5mg/l出水標準的要求，所以要達到穩定的出水標準，常需要采取化學(xué)除磷措施來(lái)滿(mǎn)足要求。
化學(xué)除磷是通過(guò)化學(xué)沉析過(guò)程完成的，化學(xué)沉析是指通過(guò)向污水中投加無(wú)機金屬鹽藥劑，其與污水中溶解性的鹽類(lèi)，如磷酸鹽混合后，形成顆粒狀、非溶解性的物質(zhì)，這一過(guò)程涉及的是所謂的相轉移過(guò)程。實(shí)際上投加化學(xué)藥劑后，污水中進(jìn)行的不僅僅是沉析反應，同時(shí)還進(jìn)行著(zhù)化學(xué)絮凝反應，絮凝則是細小的非溶解狀的固體物互相粘結成較大形狀的過(guò)程
絮凝沉淀是顆粒物在水中作絮凝沉淀的過(guò)程。在水中投加混凝劑后，其中懸浮物的膠體及分散顆粒在分子力的相互作用下生成絮狀體且在沉降過(guò)程中它們互相碰撞凝聚，其尺寸和質(zhì)量不斷變大，沉速不斷增加。最終達到沉淀的目的。
經(jīng)過(guò)查資料和對比，本設計采用投加聚硫酸鐵混凝劑。
