学士学位论文--污水处理厂工艺设计1ab法.doc

Λァあ＊大学本科生毕业设计（论文）
摘 要
本设计为武汉市第八污水处理厂工艺设计。
该设计的生活污水流量为：150000 m3 /d，进水水质为：BOD5 =250mg/l，COD=550mg/l，SS=260mg/l。处理后要求达到的水质标准为：BOD5 =20mg/l，COD=80mg/l，SS=20mg/l。设计内容主要包括两大部分，即污水处理部分；污泥处理部分。设计的核心工艺为AB法，经过处理的污水完全可以达到需要的处理程度。
通过比较选择确定AB法为最佳工艺。选定工艺流程后，按照工艺流程的顺序进行构筑物的设计计算，在完成污水和污泥处理构筑物的设计计算后,根据平面布置的原则,综合考虑各方面因素进行了污水厂的平面布置。据污水的流量对连接各构筑物的管渠进行了选径、确定流速以及水力坡降,然后进行了水力损失计算。据水力损失计算对污水和污泥高程进行了计算和布置。最后完成了对平面图、高程图及各种主要的构筑物图的绘制。
污泥处理中、沉淀池剩余污泥则经重力自流至重力浓缩池。以降低污泥的含水率，减小污泥体积。泥经浓缩后,含水率尚还大,体积仍很大。为了综合利用和最终处置,需对污泥进行干化和脱水处理。

关键词：AB法、污水处理
ABSTRACT
This is a design about the sewage treatment plant of wuhan city.
The flow of sanitary sewage that should be designed is: 150000 m3 / d, Inflow water quality: BOD5=250mg/l, COD=550mg/l, SS=260mg/l. The standard quality of water treated is: BOD5=20mg/l, COD=80mg/l, SS=20mg/l. Design content mainly includes two parts: the sewage disposal part, Sludge treatment. The centre technology of the design method is Adsorption Biodegradation.
By comparing the choice AB method for the optimum process is determined. After selected process flow, in accordance with the order of the process flow for structure design and calculation, in finishing the design and calculation of sewage and sludge treatment structures, based on the principle of plane layout, comprehensive consider all aspects of factors in the sewage plant layout. According to the sewage flow tube drainage of connecting the structures of the diameter, velocity and hydraulic gradient, for sure, and then the hydraulic loss calculation. According to the hydraulic loss calculation of sewage and sludge elevation calculation and layout. Finally completed the plan, elevation drawing and all kinds of the main structures of drawing.
In the sludge treatment, residual sludge sedimentation tank by gravity artesian to gravity concentration pool. To reduce the moisture content of sludge, reduce sludge volume. Mud after enrichment, the moisture content is also big, the volume is still very big. For comprehensive utilization and final disposal, drying and dehydration of sludge treatment.

Keywords: AB, sewage disposal

目 录
摘 要 i
ABSTRACT ii
第一章 前 言 1
第二章 设计基本资料 2
2.1、原始资料 2
2.2设计内容 3
第三章 污水处理常见方法简介及方案比选 6
3.1 污水处理常见方法简介 6
3.1.1 深井曝气活性污泥法 6
3.1.2 AB法 6
3.1.3 氧化沟法 7
3.1.4 SBR法 8
3.2 方案比选 8
3.2.1 SBR法在工艺方面的主要特征 8
3.2.2 AB法在工艺方面的主要特征 9
3.2.3 AB法的生产原理 9
3.3 构筑物的选择 9
3.3.1 格栅的选择 9
3.3.2 沉砂池的选择 10
3.3.3 沉淀池的选择 10
3.4、污水处理程度的确定 12
3.4.1 污水的SS处理程度计算 12
3.4.2 污水的BOD5处理程度计算 13
3.4.3 污水的COD处理程度的计算 13
第四章 主要处理构筑物的设计计算 15
4.1 粗格栅的设计 15
4.1.1 设计参数 15
4.1.2 格栅的间隙数 15
4.1.3 格栅槽宽度 15
4.1.4 通过格栅的水头损失 16
4.1.5 栅后明渠的总高度 16
4.1.6 格栅槽总长度 17
4.1.7 每日栅渣量的计算及格栅除污机的选用 17
4.2 细格栅的设计 18
4.2.1 设计参数 18
4.2.2 格栅的间隙数 18
4.2.3 格栅槽宽度 18
4.2.4 通过格栅的水头损失 19
4.2.5 栅后明渠的总高度 19
4.2.6 格栅槽总长度 19
4.2.7 每日栅渣量的计算及格栅除污设备的选用 20
4.3 平流式沉砂池的设计 20
4.3.1平流式沉砂池设计说明 20
4.3.2 沉砂池长度 21
4.3.3 水流断面积 21
4.3.4 池总宽度 21
4.3.5有效水深 22
4.3.6 沉砂斗容积 22
4.3.7每个沉砂斗容积V0（m3） 22
4.3.8沉砂斗尺寸 22
4.3.9 进水渠道的计算 23
4.3.10出水管道 24
4.3.10 排砂装置 24
4.4 AB法A段生化曝气池及B段生化曝气池的设计说明及计算 24
4.4.1 设计参数参考值及设计中的取值 24
4.4.2 设计已知条件 25
4.4.3 曝气池容积及水力停留时间的计算 25
4.4.4 曝气池的平面尺寸的计算 27
4.4.5 曝气池的进出水系统的计算 28
4.4.6 剩余污泥量、湿污泥量及其各自总量的计算 32
4.4.7 污泥龄的计算 34
4.4.8 A段和B段需氧量及总需氧量的计算 34
4.4.9 机械鼓风机的选择 39
4.5 沉淀池的设计计算 39
4.5.1 沉淀池表面积的计算 39
4.5.2 沉淀池直径的计算 39
4.5.3校核固体负荷G 40
4.5.4 沉淀池有效水深的计算 40
4.5.5 污泥区的容积 41
4.5.6 沉淀池总高度的计算 42
4.5.7 出水竖井计算 44
4.5.8中心进水导流筒和稳流筒的计算 44
4.5.9 出水管的计算 46
4.5.11 出水槽的计算 47
4.6 消毒设施的设计计算 48
4.6.1 加氯量的计算 48
4.6.2 平流式消毒接触池的设计计算 48
4.8 污泥处理构筑物的设计计算 50
4.8.1 剩余污泥量的计算 50
4.8.2 浓缩池的设计计算 51
4.8.3 贮泥池的设计计算 55
4.8.4 污泥脱水的设计计算 57
第五章 污水处理厂布置 58
5.1 污水厂平面布置的原则与要求 58
5.2 污水厂高程布置的原则与计算 58
5.2.1 计算各构筑物的标高，水头损失 58
5.2.2计算各构筑物的相对标高 59
第六章 污水泵站的设计计算 61
第七章 结论 62
参考文献 63
致 谢 64
附 录 65

- iv -

湖南科技大学本科生毕业设计（论文）
第一章 前 言
水是地球上一切生物赖以生存和发展的重要物质。当今人类社会所面临的人口、资源、环境的危机等问题，都和水资源的质量密切相关。水资源在质量在时空上的分布不均，特别是人类活动所导致的水环境污染，已使水资源在质与量上的严重亏缺和污染成为较为严峻的环境问题，并对人类的健康及生产、生活活动构成威胁。采取积极的综合措施防治水体污染，保护好水体环境，对已污染水进行治理，使其对环境的污染降至最低，才能使人类才能使人类得以持续地开发和利用水资源，进而实现可持续发展。
改革开放以来，经济发展蓬勃向上，各方面的变化日新月异，国家对基础设施建设投入加大了许多。随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成为当前迫切需要解决的问题之一。
理论是用于实践的，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己走上工作岗位进行工程设计打下坚固的实践基础。通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据原始设计资料正确地独立地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。

第二章 设计基本资料
领取此题目的学生应根据教研室提供的资料及自行收集的资料，按毕业设计指导书认真完成下列任务：
1、毕业设计准备工作。
2、进行工艺流程的对比及选择（属于预可行研究范畴）。
3、构筑物尺寸的计算及绘制图纸（按初步扩大设计程度）。
4、说明书的整理及编制。
2.1、原始资料
1．已知条件
武汉市资料如下
历史上无发生地震记载。地质条件较好，地基耐压力在15kg/cm2以上。
武汉市属北亚热带季风性（湿润）气候，具有常年雨量丰沛、热量充足、四季分明等特点。年降雨量1150毫米-1450毫米；降雨集中在每年6-8月，约占全年降雨量的40%左右.武汉冬季主导风向为北风和东北风，夏季主导风向为东南风和南风。
武汉市地质结构以新华夏构造体系为主，几乎控制全市地质构造的轮廓。地貌中间低平，南北丘陵、岗垄环抱，北部低山林立，以平原为主。
武汉市江河纵横，河港沟渠交织，湖泊库塘星布，滠水、府河、倒水、举水、金水、东荆河等从市区两侧汇入长江，形成以长江为干流的庞大水网。
该区受季风影响，湿度大，雨水多，夏季温度高，属于大陆性气候闷热地区。常年主导风向为西北风。
绝对最高温度41.2℃，绝对最低温度-5℃，平均最低温度0℃；历年平均气温20.5℃。
年降雨量一般在1600毫米左右，最高降雨量为1880毫米；最低降雨量为1120.2毫米，年平均降雨量为1500毫米。
最大积雪深度为25厘米，冻土深度为0.3厘米。
（1）设计流量 Q=150000m3/d(不考虑变化系数)
（2）设计进水水质
COD=550mg/L；
BOD5 浓度S0=250 mg/L；
TSS 浓度 X0=260 mg/L；VSS=200 mg/L；
(MLVSS/MLSS=0.7)；
PH=7~8；
水温在20度左右。
（3）出水水质
COD=80mg/L；
BOD5 浓度Se=20 mg/L；
TSS 浓度 Xe=20 mg/L；
（4）进水管管底标高30.5m，出水管标高29 m，地面标高32 m。
2.2设计内容
（一）准备工作，具体内容如下：
1、熟悉设计对象及有关设计资料；
2、明确毕业设计任务；
3、设计的基本知识学习；
4、设计方案初步考虑；
5、收集不足资料。
完成上述任务后，需填写毕业设计任务书（原始资料部分）。
（二）污水厂流程的对比及选择，内容如下：
1、选择两种流程进行比较，从经济和技术两个角度论证其可行性。
2、推荐采用AB法工艺
（三）进行扩大初步设计的计算及绘制图纸、说明书的整理
1、确定污水厂占地面积（自己根据需要确定）
2、构筑物的计算
3、施工图设计内容包括：
1）污水处理厂给排水平面布置图（1#）
2）污水处理厂给排水高程布置图（1#）
3）污水提升泵房布置图（1#）
4）浓缩池工艺图图（1#）
5）A曝气池工艺图（1#）
6）沉沙池工艺图（含格栅）（2#）
7）B曝气池工艺图（1#）
8）二沉池工艺图（1#）
4、绘制完施工图后，整理、编写计算说明书。
（四）编制建筑给排水施工图预算编制。（选做）
主要内容如下：1、收集资料，熟悉图纸
2、计算工程量，工程量汇总
3、套用预算单价
4、计算各项费用
污水处理毕业设计指示书（参考）
设计步骤和方法
根据给定的设计原始资料，计算污水流量，确定污水厂规模。
① 平均日流量（m3/d）一般用以表示污水厂规模，并用以计算污水厂每年的抽升电耗、耗药量、处理的总水量、总泥量。
② 设计最大流量（m3/h或L/s），即进水管的设计流量。污水厂（站）的处理构筑物（橱另有规定者外）及连接管渠均按此流量计算。当进水流量为抽升进入污水厂（站）时，亦可用组合的工作水泵流量代替最大设计流量。但工作泵组合流量应与设计流量尽量吻合，过大时，可将压力管的部分流量回流至集水池调节。
③ 最大日流量（m3/d），当曝气池的设计停留时间较长（例如6小时以上）时，采用最大日平均时流量（m3/h）为曝气池的设计流量。
④ 当污水厂（站）分为期建设时，以上设计用的流量为相应的各期流量。本设计只考虑近期流量。
确定污水处理程度
污水的处理程度用下式计算：
式中为未处理污水中某种污染物的平均浓度（mg/L），为允许排入水体中的已处理污水中该种污染物的平均浓度（mg/L）。
城市污水处理程度的主要污染指标，一般用BOD5 及 SS，有时，当工业污水影响较大时，尚可辅以COD作参考指标。
由于该厂生产污水无特殊污染物，其性质与城市生活污水近似，故计算指标同城市污水。处理后出水水质BOD5 、 SS以30 mg/L计。
污水、污泥的处理工艺流程
根据所要求的处理程度，按技术先进、经济合理的原则，选择污水处理方法和工艺流程，并选定所需的污水、污泥处理构筑物型式。
计算各单项处理构筑物，并绘制出计算草图。
设计计算参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关资料选用。
根据各单项构筑物的尺寸与处理流程要求，进行污水处理站的平面设计。
污水、污泥处理构筑物各有不同的处理功能和操作、维修、管理要求，分别集中布置有利于管理。布置时，除考虑主体构筑物外，尚应考虑附属构筑物，由于本设计属某地区的污水厂，所以如机修车间，食堂等均可考虑，办公室、化验室须设置。平面布置既要紧凑，又要流有一定的施工距离。一般构筑物之间距离可取5~8米。各构筑物的具体位置应考虑施工土石方量少，填挖土方基本平衡。各构筑物之间采用管渠连接，出正常工作管渠外，应有超越管，事故排出管，放空管、给水管等。站内车行道宽3.50~5m，人行道宽1.50~2m。
6、污水站的高程布置
应在完成各构筑物计算及平面草图后进行，各处理构筑物应尽量采用重力流。各处理构筑物的水头损失可直接查表，但各构筑物间的连接管渠的水头损失则需计算确定。高程布置时需留有一定的富裕水头。
说明书及图纸
说明书写明设计任务，设计原始资料，处理站规模，污水处理方案选择，各处理构筑物的设计尺寸等。计算书除有计算过程外，还需附计算草图。
平面布置图：除绘出构筑物及其连接管渠、检查井外，图中还应注明比例尺，指北针、底标轴线、地面标高，围墙，道路，大门，绿化及其相关位置，还应列出构筑物和辅助建筑物一览表，图例以及必要的说明。
污水、污泥高程图：反应处理工艺流程中各构筑物高程的相关关系。图中应标出地面高程，各处理构筑物的顶面，底面，水面高程，以及连接管渠的底或中心高程。
平面布置图的比例采用 1：100~1：500
高程布置图的比例：水平 1：100~1：500 垂直 1：50~1：100
其他各单体构筑物设计图按规范执行。

第三章 污水处理常见方法简介及方案比选
3.1 污水处理常见方法简介
城市污水的生物处理技术是以污水中的污染物作为营养，利用微生物的代谢使污染物降解，它是城市污水处理的主要手段。城市二级污水处理厂常用的方法有：深井曝气活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。
3.1.1 深井曝气活性污泥法
深水曝气活性污泥法又名超水深曝气活性污泥法。本工艺开创于70年代，首建于美国的皮林翰姆市，效益显著，如充氧能力强，可达常规的10倍，动力效率高，占地少，设备简单，易于操作，处理功能不受气候条件影响，适合于各种气候条件，可考虑不设初沉池等。本工艺使用于处理高浓度有机废水。
深井曝气池（曝气井）直径介于1~6m，深度可达70~150m，井中间设隔离墙将井一分为二或在井中心设内井筒，将井分为内、外两部分。在前者的一侧，后者的外环部设空气提升装置，使混合液上升。而在前者的另一侧，后者的内井筒内产生降流。这样在井隔离墙两侧和井中心筒内外，形成由上而下的流动。由于水深度大，氧的利用率高，有机物降解速度快，效果显著。
深井曝气池的井壁腐蚀或受损时，污水通过井壁渗透对地下水可能的污染，是世界水处理领域关注的焦点之一。
3.1.2 AB法
AB法是吸附降解工艺的简称。该法由德国Bohuke教授首先开发。AB法工艺由德国B0HUKE教授首先开发。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段A段停留时间约20－40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥相似，负荷较低，泥龄较长。A级和B级亦可分期建设。它通常不设初沉池，以便利用污水中存在的微生物和有机物。A、B两段的活性污泥各自回流，因此A、B段分别在负荷相差悬殊的情况下运行，运行稳定。B段发生硝化与反硝化可以去除一部分的磷。污泥的沉淀效能好，抗冲击负荷强，构筑物，污泥产生量多。A-B法工艺的主要问题是A段负荷率高，去除污染物主要是靠活性污泥的初期吸附作用，污泥龄短，剩余污泥量较大，使污泥处理和处理的难度增加。
3.1.3 氧化沟法
氧化沟(Oxidation Ditch)污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成，最早的氧化沟不需另设初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。后来处理规模和范围逐渐扩大，它通常采用延时曝气，连续进出水，所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定，不需设置初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。不仅各国环境保护机构非常重视，而且世界卫生组织（WHO）也非常重视。在美国已建成的污水处理厂有几百座，欧洲已有上千座。在我国，氧化沟技术的研究和工程实践始于上一世纪70年代，氧化沟工艺以其经济简便的突出优势已成为中小型城市污水厂的首选工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：
卡罗塞（Carrousel）氧化沟。普通卡罗塞氧化沟采用表面曝气机，混合液溶解氧充足，负荷较低状态下，可以发生硝化作用，将氨氮氧转化成硝酸盐和亚硝酸盐。在曝气机的下游，混合液呈缺氧状态，硝酸盐和亚硝酸盐又有发生反硝化的机会。然后，混合液又进入有氧区，完成一次有氧和缺氧状态之间的循环。卡罗塞2000氧化沟是在氧化沟内设置前置反硝化功能的氧化沟工艺，使氧化沟的脱氮功能得到加强，聚磷菌的释磷和过量吸磷过程又可以实现污水中磷的去除。卡罗塞3000氧化沟设置了预反硝化池，提高了真个系统的脱氮除磷效果。
奥式(Orbal)简称同心圆式，是一种多渠道氧化沟系统。奥贝尔氧化一般沟由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机，进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。三个廊道的溶解氧分别控制为0~0.3mg/L 0.5~1.5mg/L '2~3mg/L ,通过控制曝气强度，使外圈廊道的供氧速率与渠道内好氧速率相近，保证混合液的硝化反应，同时因为溶解氧浓度低。反硝化菌可以利用硝酸盐作为电子受体进行反硝化反应。氮素在中圈的反应过程是一个同步硝化反硝化过程若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系 统的城市污水处理尤为适用。
氧化沟一般不设初沉池，负荷低，BOD去除率在93%以上，氧化沟技术发展的强势在于氧化沟的环流，由于这种环流，是造成氧化沟长久不衰的内在原因，外在原因则是其具有多功能性、污泥稳定、出水水质好和易于管理。氧化沟有别于其它活性污泥的主要特征是环形池型，或者说只要保持沟渠首尾相接，水流循环流动，选用的特定设计参数、沟型和运行方式，就会给运行者和设计者带来极大方便，其灵活性和适应性也非常强，有进一步研究、发展和应用的广阔空间。适用于中小型污水厂。

3.1.4 SBR法
SBR是序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。
特点：在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。BOD去除率在90%以上，抗水量变化能力强但抗浓度变化能力差。发生污泥膨胀少但处理困难。不需要设污泥回流设备，污泥量较多，受水温变化影响小。自动化程度高，日常管理容易，但有浮渣问题。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水 水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。
3.2 方案比选
考虑到所给进出水水质，及任务书的推荐，下面选择对SBR法和AB法进行比较.
3.2.1 SBR法在工艺方面的主要特征
无需设置调节池；SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；运行管理得当，处理水水质优于连续式；加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强
SBR工艺的一般流程图为：
原污水 粗格栅 提升泵房 细格栅
沉淀池 SBR池 消毒池 排放

3.2.2 AB法在工艺方面的主要特征
A段在很高的负荷下运行，其负荷率通常为普通活性污泥法的50~100倍，污水停留时间只有30~40min，污泥龄仅为0.3~0.5d。污泥负荷较高，真核生物无法生存，只有某些世代短的原核细菌才能适应生存并得以生长繁殖，A段对水质、水量、PH值和有毒物质的冲击负荷有极好的缓冲作用。A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高。
‚B段可在很低的负荷下运行，负荷范围一般为<0.15kgBOD/(kgMLSS.d)水力停留时间为2~5h，污泥龄较长，且一般为15~20d。在B段曝气池中生长的微生物除菌胶团微生物外，有相当数量的高级真核微生物，这些微生物世代期比较长，并适宜在有机物含量比较低的情况下生存和繁殖。
ƒA段与B段各自拥有独立的污泥回流系统，相互隔离，保证了各自独立的生物反应过程和不同的微生物生态反应系统，人为地设定了A和B的明确分工。
AB法的一般工艺流程图为：
原污水 粗格栅 提升泵房 细格栅 沉砂池
A段生化池 中间沉淀池 B段生化池
二沉池 接触消毒池 排放
上述可知， AB法较之氧化沟法有非常明显的优势，特别适合于高负荷，大排放量的处理场合。所以本设计采用AB法来处理该设计要求处理的污水。
3.2.3 AB法的生产原理
AB法处理污水过程分为两个阶段：A段和B段。A段细菌数量少，主要是通过吸附、吸收、氧化等方式去除有机物。吸附作用是利用细菌把污水在管内流动时把部分有机物吸附，原污水到达A段后，由于A段存在大量的细菌，这种吸附去除作用得到加强，有机物进一步被去除。B段去除有机污染物的方式与普通活性污泥法基本相似以氧化为主。难溶性大分子物质氧化为CO2、H2O等无机物而产生能量储存于细胞。AB段的细菌密度和生理活性都各不相同，A段的细菌密度几乎是B段的两倍，总活性也明显高于B段，所以为B段有机物去除提供了良好而优越的环境，更能发挥生物降解有机物的能力，使出水水质保持优质的处理效果。
3.3 构筑物的选择
3.3.1 格栅的选择
格栅设在污水处理系统之前用来除去污水中的漂浮物和较大的悬浮物。栅条分平面和曲面格栅，固定和回转格栅。这里使用平面格栅，栅条断面有圆形、矩形、正方形、半圆型等。格栅的选择主要是决定栅条断面，栅条间隙、栅渣清除方式。圆形水力条件好，但刚度差。一般多采用矩形断面。一般按格栅栅渣量而定，当每日栅渣量大于0.2m3，应该采用机械格栅除渣机。目前一些小型污水处理厂，为了改善劳动条件和有利于自动控制，也采用机械格栅除渣机。
本设计采用断面为矩形的栅条并且采用机械格栅除渣机。
3.3.2 沉砂池的选择
沉砂池的设计原则是只去除污水中相对密度较大的无机颗粒，不去除相对密度较小的无机颗粒，减轻后续处理构筑物和机械设备的磨损，防止对生物处理系统和污泥处理系统运行的干扰。
平流式沉砂池截留无机颗粒效果较好，工作稳定，构造简单，排沉砂较方便。因此本设计采用平流式沉砂池。
3.3.3 沉淀池的选择
（一）各种沉淀池的优缺点：
沉淀池一般分为平流式、竖流式、幅流式和斜板沉淀池。每种沉淀池一般均包括五个区即进水区、缓冲区、污泥区、澄清区和出水区。各种沉淀池的特点与使用：
⑴ 平流式沉淀池的优点：① 沉淀效果好；② 耐冲击负荷；③ 施工简单造价低。
缺点：① 配水不易均匀；② 采用多斗排泥时操作量大；③ 排泥连续性差，不宜作二沉池。
适用条件：适用于大、中、小型污水处理厂。
⑵ 竖流式沉淀池的优点：① 排泥方便；② 占地面积小。
缺点：① 池子深度大，施工困难；② 对冲击负荷适应能力差；③ 池径不宜过大，否则布水不均。
适用条件：适用于大、中、小型污水处理厂。
⑶ 幅流式沉淀池的优点：多为机械排泥，运行较好，管理方便。
缺点：机械排泥设备复杂，施工质量要求高。
适用条件：运用于大、中型污水处理厂。
⑷ 斜板式沉淀池的优点：① 沉淀效果好；② 占地面积小；③ 水力负荷高。
缺点：① 斜板易堵，需要设表面冲洗装置；② 不宜作初次沉淀池。
适用条件：适用于中、小型污水处理厂。
（二） 沉淀池的设计原则：
1 沉淀池平面形状可为长方形、方形和圆形；按水流方向分，有平流和竖流两种型式。
2 原则上，池数应在2个池以上，且宜按并联运行设计。
3 应按分期建设来确定流量：
① 废水自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；
② 废水经提升进入时，应按每期工作水泵的最大流量组合流量计算；
③ 在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算，且沉淀时间不宜小于30 min；
④ 池子的超高可选用0.3～0.5 m。
⑤ 沉淀池的缓冲层高度一般采用0.3～0.5 m。
⑥ 排泥管直径不应小于200 mm。
⑦ 采用斗式排泥时污泥斗的斜壁与水平面的倾角：方斗不宜小于60º，圆斗不宜小于55º。
⑧ 沉淀池有效水深多采用2.5～4 m。
（三） 中间初次沉淀池的选择：
1 中间初次沉淀池主要是稳定A级生化池的出水，去除固体悬浮物质。沉淀时间一般为1.5～2.0 h。
2 污泥区的容积，一般按不大于2 d的污泥量计算，采用机械排泥时，可按4 h污泥量计算。
3 中间初次沉淀池的污泥：采用机械排泥时可连续排泥或间歇排泥；不用机械排泥时每次均应进行间歇排泥。
4 采用多斗排泥时，每个泥斗必须设置单独的闸门和排泥管。
5 中间初次沉淀池出水堰最大负荷，不宜大于2.9 L∕s·m，为减轻堰的负荷且为改善出水水质，可采用多槽沿程出水。
6 沉淀池入口与出口处，必须采取稳流措施，保证水流平稳均匀。
7 作为中间初次沉淀池，一般会有浮渣产生，应设置排渣设施，并在出水端设置截留和去除浮渣的装置。
8 中间初次沉淀池产生的污泥，一般以含无机物为主，其密度较大，且含大量的粗颗粒杂质，仅利用水位差排泥，极易造成排泥管的堵塞，特别是在降水期和融雪期，堵塞的可能性更大。因此，初次沉淀池排泥，应以水泵抽吸和虹吸强制排泥为主。
9 沉淀池污泥来量受进水量、水质、水中悬浮物和降水等因素影响，可根据实测的统计数据或实验数据决定。对于混凝沉淀所产生的污泥量，应根据混凝剂种类与经混合反映所生成的固体量进行计算。
10 初次沉淀池对SS的去除率，一般是40～50 %，对BOD5的去除率为20～30 %。
根据前面的分析结果,此处选用辐流式沉淀池作为中间的沉淀池。
（四） 二次沉淀池的选择
1 二次沉淀池是生物处理过程必不可少的构筑物，主要作用是泥水分离，从而得到澄清的处理水，同时为生物处理设备提供一定浓度的回流污泥。池型大多圆形或方形。
2 池子有效水深宜采用2.5～4 m当池子直径加大时，池边水深也应加大，否则池的水力效率将减低，池的有效容积将减少，一般可按表3采用。当达到表中值时，为了维持沉淀时间不变，须采用较低的表面负荷值。
3 曝气池后的二次沉淀池污泥区容积，宜按污泥浓缩到所需浓度的停留时间来计算，一般活性污泥为2～4 h，并应有连续排泥措施生物膜法处理后的二次沉淀池污泥容积，宜按4 h污泥量计算。
4 二次沉淀池沉淀时间为1.5～2.5 h。
从上述各种沉淀池优缺点的比较，二次沉淀池采用辐流式沉淀池。
综合上述各种设备的选择，本设计的基本流程为：
原污水 粗格栅 提升泵房 细格栅 平流式沉砂池

A段曝气池 辐流式沉淀池 B段曝气池 辐流式沉淀池 接触消毒池 排放
3.4、污水处理程度的确定
3.4.1 污水的SS处理程度计算

进水的ss浓度（mg/L）.
污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、COD等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD、氮、磷均增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。
为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到30mg/L以下。
3.4.2 污水的BOD5处理程度计算

式中 的处理浓度（%）；
进水的ss浓度（mg/L）.
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。
活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。
3.4.3 污水的COD处理程度的计算

式中的处理浓度（%）；
进水的ss浓度（mg/L）.
污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。
根据我国现行《室外排水设计规范》（GB50014—2006），污水厂的处理效率见下表。
污水处理厂的处理效率表如下：
表3.1 污水处理厂的处理效率表
处理级别
处理方法
主要工艺
处理效率（%）
SS
BOD5
一级
沉淀法
沉淀（自然沉淀）
40～55
20～30
二级
生物膜法
初次沉淀
生物膜反应
二次沉淀
60～90
65～90
活性污泥法
初次沉淀
活性污泥反应
二次沉淀
70～90
65～95

从表可见，二级活性污泥法的处理效率最高，虽然常规二级处理工艺能有效地去除BOD5、COD和SS，但如果采用AB法，其抗冲击负荷强，其基建与运行费用大大减少，而且适于分期建设，可以实现更稳定的处理效果。

第四章 主要处理构筑物的设计计算
4.1 粗格栅的设计
4.1.1 设