(完整版)《水污染控制工程》毕业课程设计

第一章设计内容和任务

1、设计题目

5000td的城市污水处理厂

2、设计目的

①巩固及深化对基本理论与基本概念的理解；

②培养学生分析问题与解决问题的能力；

③培养具有运用理论知识和已有图纸完成污水处理工程设计的初步能力。

3、设计要求

①工艺选择要求技术先进，在处理出水达到排放要求的基础上，鼓励采用新技术；

②充分考虑污水处理与中水回用相结合；

③除磷脱氮是工艺选择中关键之一，方案设计中必须全面考虑；

④工程造价是工程经济比较的基础，控制工程总造价是小城镇生活污水处理技术之一；

⑤工程运行管理方便，处理成本低。

4、设计步骤

①水质、水量（发展需要、丰水期、枯水期、平水期）；

②地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）；

③出水要求、达到指标、污水处理后的出路；

④工艺流程选择，包括：处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数；

⑤评价工艺；

⑥设计计算；

⑦建设工程图（流程图、高程图、厂区布置图）。

5、设计任务

某城镇位于长江下游，现有常住人口90000人。该镇规划期为十年（），规划期末人口为120000人，生活污水排放定额为250升人·天，拟建一城镇污水处理厂，处理全城镇污水。预计规划期末镇区工业污水总量为20000吨日，同时，要求所有工业废水排放均按照《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）执行。现规划建设一城市污水处理厂，设计规模为50000吨日，污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准，主要控制指标如下：

6、方案比较

（1）循环式活性污泥工艺（CAST）

本工艺主要特征是在进水区设置一生物选器，它实际上是一个容积较小的污水与污泥的接触区。特征之二是活性污泥由反映器回流，在生物选择器内与进入的新鲜污泥混合、接触，创造微生物种群在高浓度、高负荷环境下竞争生存的条件，从而选择出适应该系统生存的独特微生物种群，并有效的抑制丝状菌的过分增殖，从而避免污泥膨胀现象的产生，提高系统的稳定性。

主要优点：

①流程简单，由于无初沉池和二沉池以及回流污泥系统，因此土建和设备投资较低；

②运行简单，与A2O法相比无需进行的污泥回流和内回流；

③对水质和水量的波动具有很好的缓冲能力；

④在生物脱氮除磷方面，效果显著，优于活性污泥法。

缺点：

①容积利用率较低，每周期接纳污水约站总有效容积的30%，使污水的实际停留时间延长至13.3 小时左右。

②在反应器中采用变强度曝气来实现同步硝化反硝化，脱氮效率不高。因此，在生物选择器和主反应区之间加了一个兼氧区，以提高脱氮效率。

③污泥在生物选择器中释磷受到回流混合液中硝态氮浓度的影响比较大，在传统的CAST 工艺系统中难以提高脱氮除磷。

CAST工艺的操作运行灵活，其内容覆盖SBR工艺及其所有的各种变形工艺，但其反应机理较为复杂。

（2）A2O法同步脱氮除磷工艺

本工艺主要特点：

①本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；

②在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虑，SVI值一般均小于100；

③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；

④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。

缺点：

①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当PBOD值高时更是如此；

②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；

③进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反映器的干扰。

（3）氧化沟工艺

进水格栅→提升泵房→沉砂池→氧化沟→二沉池→消毒池→污泥泵房→污泥浓缩池→污泥脱水→干燥污泥

本工艺主要特点：

①在流态上，氧化沟介于完全混合和推流之间。氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，有以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效果。

②可考虑不设置初沉池，原污水经过格栅和沉砂池预处理，已经有

效防止污水中无机沉渣沉积，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度。

③可考虑不单独设置二沉池，使氧化沟与二沉池合建，可省去污泥回流装置。

④ BOD负荷低，同活性污泥法的延时曝气系统对比，具有下列各项效益：

a．对水温、水质、水量的变动有较强的适应性

b．污泥龄一般可达15~30天，为传统活性污泥系统的3~6倍。可以存活、繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物。如果运行得当，氧化沟能够具有反硝化脱氮的效果。

c．污泥产率低，且多已达到稳定的程度，勿需再进行硝化处理。

⑤脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分取决于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧

化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮潜力。

⑥氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用较低。

（4）CASS处理工艺

传统CASS 由选择区、厌氧区和主反应区组成。运行方式由

现有资料来看有两种：一是进水阶段时间明显，在曝气反应阶段时间内进水；二是进水、沉淀期间均可进水，直至水位达到最高设计水位止；其运行过程为冲水—曝气、充水—泥水分离、上清夜滗除、充水闲置。在整个过程中，污泥回流一直在运行，回流量约为日平均流量的20%。

缺点：

①容积利用率低，每周期接纳废水约占总有效容积的30%，使污水的