污水厂设计倒置AAO工艺模板.doc

摘 要
此次毕业设计题目为xx市某污水处理厂工艺设计——倒置AAO工艺。设计关键任务是依据该市污水性质、排污规模要求完成污水处理厂初步设计和单项处理构筑物设计。
其中污水处理厂初步设计要完成设计说明书一份、污水处理厂总平面图一张及污水处理厂污水和污泥高程图一张；单项处理构筑物设计中，关键是完成主体处理构筑物平面图及剖面图及部分大图样。
该污水处理厂工程，规模为7万吨/日。
该污水处理厂污水处理步骤为：污水由市政排水管网经格栅由泵房提升进入到涡流沉砂池，进入倒置AAO反应池，进入辐流式二沉池，进入接触池，最终出水；污泥步骤为：从二次沉淀池池排出剩下污泥进入回流污泥泵房，再由污水泵送入浓缩池，再进入储泥池，由浓缩污泥泵房提升送入污泥脱水间，最终泥饼外运处理。
污水处理厂处理后出水优于国家污水综合排放标准（GB)中二级标准。
所选择倒置AAO工艺，含有良好脱氮除磷功效。

关键词：倒置AAO工艺，脱氮除磷

ABSTRACT
The topic of this graduate design is about the design of the sewage treatment plant in the development area of economy and techonology in Da lian City. The technics of the plant is the inverted AAO process. The main task is the primary design of the plant and the shop drawing of the oxidation ditch pond.
The task of the primary design is that a design book、a plan of the plant、the high drawing of the treatment of sludge and sewage; In the single disposal build design, the harvest is that the section plane drawing、the plan and some part magnifying drawings of the inverted AAO process.
The construction of this plant is 70000 ton per day.
The process of the sewage in the plant is that: The sewage runs from pump house to sand sinking pond, enters the pond of sedimentation tank, enters disinfection pond, then enters calculation trough, at last lets out. The process of the sludge is that: Surplus sludge from the sedimentation tank enters concentration pond, enters digestion pong, then it is dehydrated, at last it is carried out of the plant.
The outlet water of the plant meets the level two of the National Sewage Discharge Standard (GB8978-1996).
There is an inverted AAO process prevents sludge from eapending, promots releasing phosphorus ,and strengthens anti-nitration.

Key words：The inverted AAO process, Taking off the nitrogen and the phosphorus

目 录

摘 要 I
ABSTRACT II
前 言 1
第一部分 设计说明书 2
第一章 设计概论 2
1.1 设计任务 2
1.2 设计目标 2
1.3 设计要求 2
1.4 设计数据及材料 3
1.5 处理程度计算 4
第二章 总体设计 5
2.1 工艺比较选择 5
2.2 关键生产构筑物工艺设计 16
2.2.1 格栅间 16
2.2.2 污水提升泵房 16
2.2.3 沉砂池 16
2.2.4 倒置AAO池 17
2.2.5 鼓风机房 17
2.2.6 二次沉淀池 17
2.2.7 接触消毒池 18
2.2.8回流污泥泵房 18
2.2.9 污泥浓缩池 18
2.2.10 脱水车间 19
第三章 污水处理厂总体部署 20
3.1 污水厂平面部署 20
3.1.1 污水处理厂平面部署标准 20
3.1.2 污水处理厂平面部署 22
3.2 污水厂高程部署 22
3.2.1 污水处理厂高程部署方法 22
3.2.2 本污水处理厂高程计算 24
第四章 组织结构和人员编制 27
第五章 污水厂投资估算 28
5.1 土建部分 28
5.2 设备部分 29
5.3 总投资费用 29
5.4 经济效益分析 30
第二部分 设计计算书 31
第一章 设计流量 31
1.1设计规模 31
1.2 设计最大流量 31
第二章 格栅设计计算 32
第三章 泵房设计计算 35
第四章 沉砂池设计 36
4.1工作原理 36
4.2 设计数据 37
第五章 倒置AAO生物反应池设计计算 39
第六章 二次沉淀池设计计算 50
第七章 接触消毒池设计计算 54
7.1 液氯消毒工艺设计计算 54
7.2 接触池设计计算 55
第八章 污泥浓缩池设计计算 56
结 语 59
参考文件 60
致 谢 62

前 言
在维系人生存、保障经济建设和维护社会发展全部自然要素中，水关键性毋庸赘述。然而伴随工业化、城市化加紧，世界面临着水资源短缺、污染严重挑战。
在中国尤其严重，中国是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中现在大约二分之一城市缺水，水污染恶化更使水短缺雪上加霜：中国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%湖泊出现了不一样程度富营养化；90%城市水域污染严重，南方城市总缺水量60%---70%是因为水污染造成；对中国118个大中城市地下水调查显示，有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。水污染降低了水体使用功效，加剧了水资源短缺，对中国可连续发展战略实施带来了负面影响。
中国水体污染关键来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中因为城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水多年来经过治理虽有所降低，但城市生活污水有增无减，占水质污染51%以上。据环境部门监测，1999年全国近80%生活污水未经处理直接进入江河湖海，年排污量达400亿立方米，造成全国三分之一以上水域受到污染.
本设计为为xx市某新建污水处理厂进行工艺设计，设计水质为85%生活污水及15%工业废水，设计规模为70000，出水要求达成国家二级排放标准。设计采取倒置AAO工艺，该工艺步骤简单，运行控制方便，占地面积较小，出水水质优于二级排放标准，是现在应用较多工艺。
经过此次毕业设计，我们将经受一次较为全方面、严格工程设计训练，熟悉污水处理厂工艺设计过程，了解现代工程设计计算方法，培养分析处理问题能力，树立高度工作责任感。

第一部分 设计说明书
第一章 设计概论
1.1 设计任务
此次毕业设计关键任务是完成xx市某污水处理厂倒置AAO工艺处理城市污水设计。工程内容包含：
1. 污水处理厂方案总体设计：经过调研搜集资料，确定污水处理工艺方案；进行总体布局进行、竖向设计、厂区管道部署、厂区道路及绿化设计；完成污水处理厂总平面及高程设计图。
2. 进行污水处理厂各构筑物工艺计算：包含初步设计、设备选型，图中应有设备、材料一览表。
3. 进行辅助建筑物(包含鼓风机房、泵房、加药间、脱水机房等)设计：包含尺寸、面积、层数确实定；完成设备选型。
1.2 设计目标
伴随城市经济发展和大家生活水平不停提升，对环境保护意识越来越强，污水处理率日益成为城镇及区域环境保护关键指标。本设计意在使学生依据污水性质、排放规模、现实城市条件和排放水域要求，选择较适宜城市污水处理工艺，达成排放标准或回用水质要求。
1.3 设计要求
（1） 独立思索，独立完成；
（2） 完成关键处理构筑物设计部署；
（3） 工艺选择、设备选型、技术参数、性能、具体说明；
（4） 提交成品：设计说明书、高程图、厂区平面部署图、关键构筑物（平、剖面）图。
1.4 设计数据及材料
（1） 设计规模：70000.
（2） 废水起源：生活污水85％，生产废水15％。
（3） 设计进出水质：见下表
水质参数
进水水质
出水水质
CODCr(mg/L)
650
100
BOD5(mg/L)
330
20
SS(mg/L)
350
20
氨氮(mg/L)
30
20
TP(以P计) (mg/L)
6
1

（4） 气象资料
① 气温资料（℃）：
年平均气温
11℃
月平均气温
5℃
年最低气温
-20℃
月平均最高气温
24℃
年最高气温
35℃
月平均最低气温
-5℃
温度在-10℃以下天数
75d
温度在0℃以下天数
110d
降雨量
650mm
年蒸发量
200mm

②常年主导风向：WS；
（5） 地质资料
污水处理厂处：
土壤性质
冰冻深度（m）
地下水位（在地表下）（m）
亚粘土
1
7

（6） 厂区计划地形图：厂区按整平地形考虑。距河500米，高差0.4米。
（7） 厂区供电情况及其它问题：就近接入电源，设配电箱即可。
1.5 处理程度计算
1. BOD5去除率

2 .CODcr去除率

3.SS去除率

4.总氮去除率
出水标准中氨氮为25mg/L，处理水中总氮设计值取20mg/L，氨氮去除率为：

5.总磷去除率

第二章 总体设计
2.1 工艺比较选择
1. 处理工艺步骤选择应考虑原因
污水处理厂工艺步骤系指在确保处理水达成所要求处理程度前提下，所采取污水处理技术各单元有机组合。
在选定处理工艺步骤同时，还需要考虑各处理单元构筑物形式，二者互为制约，互为影响。污水处理工艺步骤选定，关键以下列各项原因作为依据。
① 污水处理程度；
② 工程造价和运行费用；
③ 当地各项条件；
④ 原污水水量和污水流入工程。
该污水处理厂日处理能力约7万吨,属于中等规模污水处理厂。按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂通常采取常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂能够采取常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还能够采取生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有要求城市，应采取二级强化处理，如A2 /O工艺、A/O工艺、倒置AAO工艺、SBR及其改良工艺、氧化沟工艺、和水解好氧工艺、生物滤池工艺等。
因为该设计对脱氮除磷有要求故选择二级强化处理。可供选择工艺：A/O工艺，A2/O工艺，倒置AAO工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺。
2.适合于中型污水处理厂除磷脱氮工艺
该污水处理厂要求对原水中氮、磷有比很好去除，应采取二级强化处理。依据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐，和中国外工程实例和丰富经验，比较成熟适合中等规模含有除磷、脱氮工艺有：A2 /O工艺，A/O工艺，倒置AAO工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。A/O工艺、A2 /O工艺、倒置AAO工艺、多种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来工艺全部能够实现除碳、除氮、除磷三种步骤组合，全部是比较实用除磷脱氮工艺。
一. A2/O处理工艺(以下图所表示)

厌氧 缺氧 好氧

二沉池
内回流
污泥回流
图1 Ａ2/Ｏ工艺步骤

(1) A2/O处理工艺是Anaerobic－Anoxic－Oxic英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺简称，A2/O工艺是在厌氧－好氧除磷工艺基础上开发出来，该工艺同时含有脱氮除磷功效。
(2) A2/O工艺特点：
优点：
① 厌氧、缺氧、好氧三种不一样环境条件和不一样种类微生物菌群有机配合，能同时含有去除有机物、脱氮除磷功效；
② 在同时脱氮除磷去除有机物工艺中，该工艺步骤最为简单，总水力停留时间也少于同类其它工艺。
③ 在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI通常小于100，不会发生污泥膨胀。
④ 污泥中含磷量高，通常为2.5%以上。
缺点：
① 除磷效果难于再行提升，污泥增加有一定程度，不易提升，尤其是当P/BOD值高时更是如此 。
② 脱氮效果也难于深入提升，内循环量通常以2Q为限，不宜太高，不然增加运行费用。
③ 对沉淀池要保持一定浓度溶解氧，降低停留时间，预防产生厌氧状态和污泥释放磷现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高。以预防循环混合液对缺氧反应池干扰。
二、倒置AAO处理工艺
和常规A2/ O 工艺相比,倒置AAO 工艺省去了混合液内回流,合适加大了污泥回流比,其工艺步骤图1 所表示。
二沉池
超越管
短时初沉池
来自沉砂池
进水
好氧
厌氧
缺氧

出水

剩下污泥

图2 　倒置AAO 工艺步骤
Fig. 1 　Flow chart of inverted AAO process

依据进水水质不一样，经过缩短初沉时间或取消初沉池来满足倒置AAO工艺需要：初沉时间缩短,首先使得沉砂池出水中微生物和部分或全部有机物直接进入生化反应系统,增加了反应池进水有机物总量,确保了脱氮除磷新工艺对碳源需要,提升了化反应系统对氮、磷去除效率;其次为微生物提供了良好栖息场所,使系统生物种类和数量全部大幅度提升。
缺氧池、厌氧池配有搅拌设备,好氧池经过曝气维持供氧。三个工艺段作用以下：缺氧段,微生物利用进水中有机物为碳源,使得回流污泥带来硝态氮反硝化,形成N2 或NxOy 逸至大气中,达成脱氮目标；厌氧段,水中溶解氧和硝态氮结合氧均已消耗完成处于厌氧状态,聚磷微生物利用胞内聚磷分解产生能量吸收污水中易降解COD ,同时释放磷酸盐;好氧段前段关键降解污水中有机质并过量吸磷,到好氧区后段则BOD5大幅度降低,BOD5/TKN 值较低利于硝化菌生长,关键进行硝化反应。缺氧段、厌氧段并无严格界限,关键取决于工艺构筑物采取形式和前置反硝化效果。生化反应池较高污泥浓度不仅从固定生化反应池容积中争取到好氧池硝化所需要反应容积,而且活性污泥絮体内部缺氧微环境使得硝化和反硝化过程在曝气时段内就同时进行,从而为深入提升系统脱氮效率发明了条件。
倒置AAO 工艺含有以下特点:
① 缺氧区在工艺系统首端,优先满足反硝化碳源需求,强化了处理系统脱氮功效;
②全部回流污泥全部经过完整厌氧释磷和好氧吸磷过程,含有“群体效应”,同时聚磷菌经过厌氧释磷后直接进入生化效率较高好氧环境,其在厌氧状态下形成吸磷动力能够得到充足利用,提升了处理系统除磷能力;
③经过取消初沉池或缩短初沉池停留时间,不仅增加了系统脱氮除磷所需碳源,而且提升了处理系统内污泥浓度,强化了好氧区内同时反硝化作用,深入缓解了处理系统内碳源矛盾,提升了处理系统脱氮除磷效率;
④将常规A2/ O 工艺混合液回流系统和污泥回流系统合二为一组成了唯一污泥回流系统,工艺步骤简捷,运行管理方便,占地面积降低;
⑤和常规A2/ O 工艺相比,倒置AAO 工艺步骤形式和规模要求和传统法工艺更为靠近,在老厂改造方面更具推广优势。

三、氧化沟工艺

严格地说，氧化沟不属于专门生物除磷脱氮工艺。不过伴随氧化沟技术发展，它早已超出原先实践范围，出现了一系列除磷脱氮技术和氧化沟技术相结合污水处理工艺步骤。根据运行方法，氧化沟能够分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在中国应用比较多，这些氧化沟经过设置合适缺氧段、厌氧段、好氧段全部能取得很好除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。　交替工作式氧化沟通常采取合建式，多采取转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺部分特点，能够依据水量水质改变调整转刷开停，既能够节省能源，又能够实现最好除磷脱氮效果。
氧化沟含有以下特点：
(1)工艺步骤简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还能够和二沉池合建，省去污泥回流系统。
(2)运行稳定，处理效果好。氧化沟BOD平均处理水平可达成95%左右。
(3)能承受水量、水质冲击负荷，对浓度较高工业废水有较强适应能力。这关键是因为氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。
(4)污泥量少、性质稳定。因为氧化沟泥龄长。通常为20～30 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。
(5)能够除磷脱氮。能够经过氧化沟中曝气机开关，发明好氧、缺氧环境达成除磷脱氮目标，脱氮效率通常＞80%。但要达成较高除磷效果则需要采取另外方法。
(6)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用全部有较大降低，尤其是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小情况下，氧化沟基建投资比传统活性污泥法节省更多。

Carrousel原指游艺场中循环转椅，以下图。为一个多沟串联络统，进水和活性污泥混合后沿箭头方向在沟内不停循环流动，采取表面机械曝气器，每沟渠一端各安装一个。靠近曝气器下游区段为好氧区，处于曝气器上游和外环区段为缺氧区，混合液交替进行好氧和缺氧，不仅提供了良好生物脱氮条件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。

Orbal 氧化沟，即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采取转碟曝气。因为从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总脱氮效率较差。在厌氧区采取表面搅拌设备，不可避免带入相当数量溶解氧，使得除磷效率较差。

三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger企业创建，如上图。由三条同容积沟槽串联组成，两侧池子交替作为曝气池和沉淀池，中间池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧池子，处理出水则对应地从作为沉淀池池中流出，这么提升了曝气转刷利用率(达59%左右)，另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟步骤简练，含有生物脱氮功效，因为无专门厌氧区，所以，生物除磷效果差，而且因为交替运行，总容积利用率低，约为55%，设备总数量多，利用率低。
四、SBR工艺
SBR是一个间歇式活性泥泥系统，其基础特征是在一个反应池内完成污水生化反应、固液分离、排水、排泥。可经过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR经过对反应池曝气量和溶解氧控制而实现不一样处理目标，含有很大灵活性。SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，经过调整其循环周期，以适应来水量改变。SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量冲击负荷。
SBR工艺含有以下特点：
(1) SBR工艺步骤简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，通常情况下也不需要调整池，所以要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且部署紧凑，节省用地。因为科技进步，现在自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采取。
(2) 处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续，是经典非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度改变是连续(尽管是处于完全混合状态中)，随时间延续而逐步降低。反应器内活性污泥处于一个交替吸附、吸收及生物降解和活化改变过程之中，所以处理效果好。
(3) 有很好除磷脱氮效果。SBR工艺能够很轻易地交替实现好氧、缺氧、厌氧环境，并能够经过改变曝气量、反应时间等方面来发明条件提升除磷脱氮效率。
(4) 污泥沉降性能好。SBR工艺含有特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌生长，降低了污泥膨胀可能。同时因为SBR工艺沉淀阶段是在静止状态下进行，所以沉淀效果愈加好。
(5) SBR工艺独特运行工况决定了它能很好适应进水水量、水质波动。
(6) 其最大缺点就是操作复杂，难以管理。首先，大部分SBR工艺采取间歇进水、排水，为实现连续进出水需在多个SBR反应器之间频繁切换；其次，SBR循环出现厌氧、好氧、缺氧环境，环境边界改变范围大，特定环境下优势菌属生化反应是渐变和滞后过程；另外，脱氮和除磷在同一反应器中进行，相互之间影响在所难免。
3. 适合于中型污水处理厂除磷脱氮工艺比较
上述适合于中型污水处理厂除磷脱氮工艺比较多，为了选择出经济技术更合理处理工艺，以下对上述适合于中小型污水处理厂除磷脱氮工艺进行经济技术比较。
表2-1 适合于中小型污水处理厂除磷脱氮工艺比较
工艺名称
氧化沟工艺
倒置AAO工艺
A2O工艺
SBR工艺
优
点
1.处理步骤简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定除P脱N功效；3.对高浓度工业废水有很大稀释作用；4.有较强抗冲击负荷能力；5.能处 理不轻易降解有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术优异成熟，管理维护简单；8.中国工程实例多，轻易取得工程设计和管理经验；9.对于中小型污水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池，二沉池。
1．较A2O工艺省却了污泥内回流系统，节省了投资及运行费用；2.可设短时初沉池或不设；3.不设污泥消化池；4.出厂污泥含磷量高，肥效高。5.工艺简单，运行操作轻易。6. 中国工程实例多，轻易取得工程设计和管理经验；8.和常规A2O工艺相比，步骤形式和规模要求和传统法工艺更为靠近，在老厂改造方面更具推广优势。
1.含有很好除P脱N功效；2. 含有改善污泥沉降性能作用能力，降低污泥排放量；3.含有提升对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术优异成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.中国工程实例多，轻易取得工程设计和管理经验。
1.步骤十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3. 处理效果好，有稳定除P脱N功效；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门二沉池；5.除磷脱氮厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分，而是由时间控制。
缺
点
1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果深入提升需要在氧化沟前设厌氧池。5.占地面积大。
1存在活性污泥法部分通病，如低温条件下系统硝化功效将大幅度降低；2.C/N和C/P值过低时除磷脱氮效果将受到影响。
1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。3. 用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。
1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大；5除磷脱氮效果通常。

总而言之，可得比较适合本污水处理厂工艺是倒置AAO工艺。因为这种工艺含有很好除磷脱氮功效；含有提升对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术优异成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；中国工程实例多，轻易取得工程设计和管理经验技术优异成熟，最为关键是该工艺总水力停留时间少于其它同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济形势下，寸土寸金，该工艺无疑含有很大吸引力。
4.倒置AAO法同时脱氮除磷工艺原理：
倒置AAO生物反应池分为三个部分，即缺氧池、厌氧池、好氧池。缺氧池、厌氧池配有搅拌设备,好氧池经过曝气维持供氧。三个工艺段作用以下：缺氧段,微生物利用进水中有机物为碳源,使得回流污泥带来硝态氮反硝化,形成N2 或NxOy 逸至大气中,达成脱氮目标；厌氧段,水中溶解氧和硝态氮结合氧均已消耗完成处于厌氧状态,聚磷微生物利用胞内聚磷分解产生能量吸收污水中易降解COD ,同时释放磷酸盐;好氧段前段关键降解污水中有机质并过量吸磷,到好氧区后段则BOD 大幅度降低,BOD/TKN 值较低利于硝化菌生长,关键进行硝化反应。缺氧段、厌氧段并无严格界限,关键取决于工艺构筑物采取形式和前置反硝化效果。生化反应池较高污泥浓度不仅从固定生化反应池容积中争取到好氧池硝化所需要反应容积,而且活性污泥絮体内部缺氧微环境使得硝化和反硝化过程在曝气时段内就同时进行,从而为深入提升系统脱氮效率发明了条件。
表2-2 倒置AAO工艺关键运行参数
Tab. 1 　Main operating parameters of inverted AAO process
运行参数
取值
缺氧区水力停留时间（h）
2.0～4.0
厌氧区水力停留时间（h）
2.0～4.0
好氧区水力停留时间（h）
6.0～10.0
污泥回流比 R
1.5～2.5
泥龄 SRT（d）
8～20
好氧区溶解氧DO（mg/L）
1.5～2.0
污泥负荷

常温
＜0.15
低温
＜0.10
污泥浓度
(g/L)
传统活性污泥法老厂改造
5～7
常规A2O工艺污水厂改造
4.0
新建污水厂
4.0

选定关键构筑物后,本设计工艺步骤也就对应确定了。污水、污泥处理工艺步骤见下图。
上清液至厂内污水管
出水
沉砂池
倒置AAO池
配水井
二次沉淀池
污泥泵房
污泥浓缩池
格栅、泵房
城市污水
储泥池
鼓风机房
脱水间
砂水分离器
接触消毒池
栅渣
砂渣
外运处理
干泥外运
上清液至厂内污水管
事故超越管
加氯消毒

2.2 关键生产构筑物工艺设计
2.2.1 格栅间
平面尺寸：长宽=6.0米8.0米，地下深1.489米，为钢筋砼结构，格栅间内设两道机械格栅。机械格栅宽2.03米，高1.00米，栅条间隙20毫米，安装倾角60°。选择2台BLQ－Y型格栅除污机，每台过水流量为45144 m3/d。
2.2.2 污水提升泵房
泵房采取半地下室钢筋砼结构，平面尺寸：长宽=8.00米16.60米，地下埋深3.13米，采取立式污水泵抽升污水，泵房内设五台型号为300QW900—8—37立式污水泵(四用一备)。单泵流量为900米3/小时，扬程为8.0米，转速980转/分，电机功率37千瓦。
每台泵出水管上设微阻缓闭止回阀，起吊设备采取电动单梁起重机，最大起重量为3吨。
2.2.3 沉砂池
沉砂池采取了佩斯塔（pista）沉砂池(分两组设2池)，单池直径为3.66 m、池深为3.04 m，用砂泵直接从砂斗底部经吸水管排砂，由两座沉砂池排出泥砂经2台国产砂水分离器处理后外运处理。
涡流沉砂池利用水力涡流，使泥沙和有机物分开，以达成除砂目标。污水从切线方向进入圆形沉砂池，进水渠道末端设一跌水槛，使可能沉积在渠道底部砂子向下滑入沉砂池；还设有一个挡板，使水流及砂子进入沉砂池时向池底流行，并加强附壁效应。在沉砂池中间设有可调速桨板，使池内水流保持循环。桨板、挡板和进水水流组合在一起在沉砂池内产生螺旋状环流（图示），在重力作用下，使砂子沉下，并向池中心移动，因为越靠中心水流断面越小，水流速度逐步加紧，最终将沉砂落入砂斗。而较轻有机物，则在沉砂池中间部分和砂子分离。池内环流在池壁处向下，到池中间则向上，加上桨板作用，有机物在池中心部位向上升起，并伴随出水水流进入后续构筑物。
佩斯塔沉砂池除砂效率大于95％（砂粒≥0.297ｍｍ），有机物分离效率大于95％，大于钟式沉砂池。
2.2.4 倒置AAO池
倒置AAO生物池分两组(共2座)，污泥负荷，污泥浓度为4.0 g／L，单池平面尺寸为49.0 m×49.1m(不包含隔墙厚度)，池深为5.0 m(有效水深为4.0 m)，每池分三区即缺氧区、厌氧区及好氧区，缺氧区设1台、厌氧区设2台进口潜水搅拌机，单台搅拌机功率为2.3 kW。好氧区设有1397个PBP橡胶盘形微孔曝气器，曝气量为。每池设有2根进气总管，每根总管设有1个进口电动空气调整蝶阀(用于调整供氧量)。充氧方法采取高效鼓风微孔曝气、智能化控制管理，这大大提升了氧利用率，在确保常规二级生物处理效果同时，经济有效地去除了氮和磷。
2.2.5 鼓风机房
鼓风机房和全厂变配电间合建，其平面尺寸为40.0m×15.0 m。机房内设4台进口单级离心鼓风机(型号为KA22S—GL225，电机功率为500 kW )，该机带有可调整扩散器，风量调整范围为额定流量45％ ～100％ ，风机控制系统可依据生物池内溶解氧含量自动调整单机送风量及机组开启台数，实现了生物池充氧系统智能化控制管理，使整个生物处理系统得以经济、正常地运行。该风机含有整机体积小、能耗低、效率高、噪声小等特点，随机配有进、出口空气消音器，进口配有空气过滤器。风机房内还设有1台国产10 t电动单梁起重机用于设备安装及维护。
2.2.6 二次沉淀池
二次沉淀池分为两组共两座,每组规模为35000 。
二沉池采取周围进水、周围出水幅流式沉淀池，每座池内径42 米，池周围水深5.8 米，为半地下式钢筋砼结构。表面负荷1.4,停留时间为2.0小时,有效水深5.5米,另加超高0.3米,，缓冲层0.3米，底斜坡0.2米，泥斗原设为1.8米，二沉池总高为8.1米。出水采取双侧三角堰板出水，堰上负荷为0.47升/秒。两座池共用一座三套筒式配水井，配水井井面面积11.5 。
每座二沉池上设1台进口全桥式刮泥机，旋转速度1.5转/时。
2.2.7 接触消毒池
接触池设两座，每座长45米，宽10米，分四格，每格2.5米。因为液氯消毒效果好且运转成本低、技术成熟、投配设备简单且有后续消毒作用，故出水选择液氯消毒。加氯间和氯库合建，加氯间内设两台加氯机及其配套投加设备，一台水加压泵。氯库中设8只氯瓶，容量为1000kg/只，氯瓶分两排部署，设4台称量氯瓶质量液压磅秤。为搬运氯瓶方便，氯库内设CD12—6D单轨电动葫芦一个，轨道在氯瓶上方，并通到氯库大门外。
氯库外设事故池，池中长久贮水，水深1.5米。加氯系统电控柜、自动控制系统均安装在值班控制室内。为方便观察巡视，值班室和加氯间设大型观察窗及连通门。
加氯间设一台T30—3通风轴流风机，配电功率0.4kw，并安装1台漏氯探测器。
2.2.8回流污泥泵房
泵房内设有回流污泥泵和剩下污泥泵，均采取进口潜污泵。采取半地下室钢筋砼结构，平面尺寸：20.0米×10.3米，地下埋深1.8米。泵房内设两台回流污泥泵，最大回流比为200%。泵(型号300QW900-8-37)流量1300，扬程6.5米，转速980转/分，电机功率37千瓦，效率76%。泵房内还设有两台剩下污泥泵，单台流量400m3/h，扬程10.0m，转速1470转/分，电机功率18.5千瓦，效率81.2%。
2.2.9 污泥浓缩池
处理厂每日排放剩下污泥量2475.67m3，进入浓缩池污泥含水率99.4%，浓缩后含水率97%。设浓缩池2座，每座池内径18.0米，有效水深3.125米，缓冲层高0.3米，斜坡底高0.39米，斗高1.0米，超高0.4米，池总高5.215米，采取半地下式钢筋砼结构。每座池内设1台进口浓缩机桥，旋转直径18.0米，转速0.05转/分。浓缩池内径浓缩后污泥重力自流至脱水车间进行脱水，上清液则排入厂内污水管格栅前集水井内。
2.2.10 脱水车间
每日由浓缩池来干泥泥量为4109.8kg，含水率97%，污泥体积661m3/d，污泥经压滤脱水后，含水率为80%，脱水后污泥外运。脱水车间内设2台3米宽滚压带式压滤机，一用一备，另预留一台机组位置，单台处理能力230，两台机组天天工作12小时。车间内另设有和压滤机配套单螺杆污泥投配泵2台，和两台滚压带式压滤机一一对应。单台流量21.4，扬程15；混凝剂选择聚丙烯酰胺，投加量为0.35％（污泥干重），脱水机房每日工作为三班制选择两个容积为3.0m3药箱，配置两台JBK型反应搅拌机，桨叶直径d=1200mm,功率P=0.75kw，桨板外缘线速度5～6m/min，聚丙烯酰胺投加浓度为0.1％，故选择两套在线稀释设备，包含两台水射器和两台流量计量仪，和配套调整控制阀件。聚丙烯酰胺药剂投加采取单螺杆泵，共两台，一台备用，投加流量为225L/h。另选择两台离心清水泵，一用一备。

第三章 污水处理厂总体部署
3.1 污水厂平面部署
3.1.1 污水处理厂平面部署标准
1、处理单元构筑物平面部署
处理构筑物是污水处理厂主体建筑物，在作平面部署时，应依据各构筑物功效要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面位置，对此，应考虑：
(1) 功效分区明确，管理区、污水处理区及污泥处理区相对独立。
(2) 构筑物部署努力争取紧凑，以降低占地面积，并便于管理。
(3) 考虑近、远期结合，便于分期建设，并使近期工程相对集中。
(4) 各处理构筑物顺步骤部署，避免管线迂回。
(5) 变配电间部署在既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大构筑物处，以节省能耗。
(6) 建筑物尽可能部署为南北朝向。
(7) 厂区绿化面积大于3O％，总平面部署满足消防要求。
(8) 交通顺畅，使施工、管理方便。
厂区平面部署除遵照上述标准外，还应依据城市主导风向，进水方向、排水方向，工艺步骤特点及厂区地形、地质条件等原因进行部署，既要考虑步骤合理，管理方便，经济实用，还要考虑建筑造型，厂区绿化及和周围环境相协调等原因。
2、管、渠平面部署
厂区关键管道有污水管道、污泥管道、超越管道、雨水管道、厂区污水管及电缆管线等，设计以下：
(1)污水管道
污水管道为各污水处理构筑物连接管线及厂区污水管道，管道部署标准是线路短，埋深合理。厂区污水管道关键是排除厂区生活污水、生产污水、清洗污水、构筑物数量大，厂区污水经污水管搜集后接入厂区进水管，和进厂污水一并处理。
(2)污泥管道
污泥管道关键为二沉池出泥管，污泥泵房出泥管和脱水机房污泥管。管道设计时考虑污泥含水率相对较低特点，选择合适管径及设计坡度以免淤积。
(3)事故排放管
在泵房格栅前设置事故排放管，一旦格栅或水泵发生故障和需检修时，关闭格栅前后闸门，进厂污水可经过事故排放管溢流临时排入河流。
(4)超越管
关键在进水泵房后设事故超越管（直接排放），方便在后续构筑物发生事故时污水能顺利排入河流。
(5)雨水管道
为避免产生积水，影响生产，在厂区设雨水排放管，厂区雨水直接排入河流。
(6)电缆管线
厂内电缆管线关键采取电缆沟形式敷设，局部辅以穿管埋地方法敷设。
3.厂区道路，围墙设计
为便于交通运输和设备安装、维护，厂区内关键道路宽为12米和6米，次要道路为3～4米，道路转弯半径通常均在6米以上。