1、毕业设计（论文）任务书课题名称：广东省珠海市某污水处理工程设计完成期限：2013 年 1 月 20 日至 2013 年 5 月 24 日全套图纸，加 153893706学院名称 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 指导教师职称 学院领导小组组长签字 一、课题训练内容通过工程设计，综合运用所学理论知识，培养独立分析和解决工程实际问题的能力，使学生具备一些基本的工程知识。具体训练内容如下：1 调查研究、收集资料和阅读中外文文献的能力。2 方案的技术、经济、环境、社会等诸方面的综合分析论证能力。3 一定的理论分析与设计运算能力。4 良好的计算机操作及应用(绘图、方案论证、技术优化等)能力。5 熟悉并
2、掌握与工程建设有关的标准和规范。6 工程制图及编写说明书的能力。二、 设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求）1 设计题目广东省珠海市某污水处理工程设计2 设计任务2.1 污水处理程度计算根据原始资料与城市规划情况，并考虑环境效益与社会效益，合理地选择水处理厂厂址。然后根据水体自净能力、要求的处理水质以及当地的具体条件、气候与地形条件等来计算污水处理程度与确定污水处理工艺流程。 2.2 污水处理构筑物计算 确定污水处理工艺流程后选择适宜的各处理单体构筑物的类型。对所有单体构筑物进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸及所需要的材料、规
3、格等。2.3 污泥处理构筑物计算 根据原始资料、当地具体情况以及污水性质与成分，选择合适的污泥处理工艺流程，进行各单体构筑物的设计计算。 2.4 平面布置及高程计算 对污水与污泥处理流程要作出较准确的平面布置，进行水力计算与高程计算。对需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行详细的施工图所必须的设计计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。2.5 投资估算根据当地市场主要建材价格、劳动力工资标准和其他管理费用的规定进行污水处理工程的投资估算，确定土建及市政工程估算定额标准，计算污水处理工程的投资估算和单位污水的处理成本。3 基本要求3.1 通过阅读中外文文献，调查研究与收集有关的设计资料，确定合
4、理的污水处理工艺流程，进行各个构筑物的水力计算，经过技术与经济分析，选择合理的设计方案。根据所定任务书，撰写开题报告，要求字数在 3000 字以上，内容包括选择工艺流程及其分析；方案选择应论据充分，具有说服力。3.2 设计说明书应包括污水处理工程设计的主要原始资料，污水管道计算、污水处理程度计算、污水处理厂计算，排水泵站计算，附有必要的计算简图，并进行工程概算和成本分析。设计说明书要求内容完整，计算正确，文理通顺、书写工整。说明书一般应在 3.55.5 万字左右，应有 300 字左右的中英文说明书摘要，论文格式按规范要求书写。设计说明书编写格式如下：1)题目2)中文摘要与关键词摘要应扼要叙述设
5、计说明书的主要内容、特点，文字要简练，是一篇具有独立性和完整性的短文，应包括设计说明书的主要成果和结论性意见。摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号，避免将摘要写成目录式的内容介绍。关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖设计说明书主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准)，一般列 35 个，按词条的外延层次从大到小排列，关键词应在摘要中出现。3)外文摘要与关键词外文摘要要与中文摘要一致，按毕业生学过的外文语种译成外文，外文关键词全部以小写字母表示，放在外文摘要之后。4)目录目录应独立成页，包括设计说明书中全部章、节的标题及页码。5)城市概述6)设计依据7)排水量计算8)污水处理程
6、度计算9)污水厂设计计算(1)根据地形、气象、水文等原始资料，考虑城市总体规划、污水的再生利用与环境影响等因素，通过技术经济比较选择适宜的厂址和处理方案，并加以说明。(2)确定各处理构筑物的设计流量。(3)确定各构筑物的型式和数目，根据确定的污水厂位置，初步进行污水厂的平面布置和高程布置，在此基础上确定构筑物的形状，有关尺寸和安装位置等。(4)进行各构筑物的设计计算，订出各构筑物和各主要构件的尺寸。(5)绘制出各构筑物及有关细部的计算草图。(6)根据各构筑物的具体尺寸，确定各构筑物在平面布置上的确切位置，最后完成平面布置。确定各构筑物之间连接管道的位置、管径、长度、材料及附属设施，最后确定污水
7、厂的高程布置10)泵站工艺设计计算泵站位置选择和构造型式、主要尺寸、设备型号与数量、技术性能说明、水泵工作点计算和流量、扬程复核等计算、集水井的面积、平面尺寸、有效深度、进水格栅计算等。11)工程概算和成本分析根据各构筑物土建工程量，采用土建工程概算单价及当地建筑工程预算定额进行编制工程概算。成本分析包括处理吨水的运行费用以及含土建和设备的折旧费在内的成本费用的计算与分析。12)结论结论是对说明书主要成果的归纳，只对设计说明书的主要工作进行总结，13)致谢(可无)14)参考文献参考文献是设计说明书不可缺少的组成部分。它反映设计说明书的取材来源、材料的广博程度。设计说明书中引用的文献应以近期发表
8、的与设计说明书工作直接有关的学术期刊类文献为主，参考文献数量，一般应在 12-15 篇左右，其中外文不少于 3 篇。在正文中必须有参考文献的编号，参考文献的编号应按在设计说明书中出现的顺序排列。产品说明书、各类标准、各种报纸上刊登的文章及未公开发表的研究报告等不宜作为参考文献引用。引用网上参考文献时，应注明该文献的准确网页地址。网上参考文献不包含在上述规定的文献数量之内。3.3 毕业设计图纸应准确地表达设计意图，图面力求布置合理、正确、清晰，符合工程制图要求，图纸不少于 812 张(按 l-2 号图纸计)，全部图纸采用计算机绘制，至少有 3 张图纸应基本达到施工图图纸深度。3.4 翻译相关外文
9、专业资料一篇，要求英文资料翻译准确，表达流畅。4 原始资料4.1 设计参数 4.1.1 污水水量设计规模：近期 5104m3/d，远期 5104m3/d，污水处理厂总规模达10104m3/d。污水水质组成：生活污水 65，工业废水 35。4.1.2 进、出水水质由于排放水体香洲湾是珠江口伶仃洋的一处顶湾，交换能力不强(略强于半封闭水域)，为防止富营养化，要求脱氮除磷。(1) 工程设计进水水质BOD5150mg/L；COD Cr240mg/L；SS 150 mg/L；TN24 mg/L；TP2mg/L 。(2) 出水水质要求BOD520mg/L；COD Cr60mg/L；SS 20 mg/L；T
10、N15 mg/L；TP 1mg/L 。污水处理厂出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002 ）中一级 B 标准。4.2 城市概况及自然条件4.2.1 城市概况珠海市位于广东省东南部，珠江出海口西岸， “五门” （金星门、磨刀门、鸡啼门、虎跳门、崖门）之水汇流入南海处,在北纬 2148至 2227与东经11303至 11419之间。珠海 市东与深圳、香港隔海相望，距香港 36 海里，南与澳门陆地相连，西靠江门市，北与中山市接壤，距广州市 140 公里。珠海市陆海总面积 7653 平方公里，其中陆地面积 1687.8 平方公里，共拥有 146 个岛屿，享有“百岛之市”的美誉。
11、截至 2002 年末，珠海市共有常住人口 123.35万人（新口径） ，其中户籍人口 78.52 万人。珠海市有海外华侨、港澳台同胞近35 万人，是广东侨乡之一。 珠海于 1953 年建县，1979 年撤县设 市，1980 年成立珠海经济特区，是中国最早设立的经济特区之一，享有全国人大赋予的地方立法权。珠海市现辖香洲区(中心城区)、斗门区、金湾区 3 个行政 区。设立了珠海（国家）高新技术产业开发区、珠海保税区、临港工业区、横琴经济开发区、万山海洋开发试验区五个经济功能区。珠海是我国南方港口城市，经济特区。1953 年建县，1979 年建市，1980 年设立经济特区，享有全国人大赋予的地方立法
12、权。下辖香洲、斗门、金湾 3 个行政区。总面积 7653 平方公里，其中陆地面积 1687 平方公里。2003 年末，全市常住人口 127.89 万人。珠海是我国重要的口岸城市。设有拱北、九洲、高栏、万山、横琴等国家一类口岸 6 个，二类口岸 7 个。拱北口岸是我国第二大陆路口岸，九洲口岸是我国最大的水路客运口岸。珠海是海洋资源大市，是珠三角中海洋面积和海岛面积最大、岛屿最多、海岸线最长的城市。海洋面积 6030 平方公里，海岸线长 691 公里。珠海拥有 146个岛屿，有“百岛之市”的美誉。珠海生态环境优美，山水相间，陆岛相望，是全国唯一以整体城市景观入选“全国旅游胜地四十佳”的城市。人居环
13、境一流，1990 年以来九次荣获全省城市环境综合整治定量考核第一；先后荣获“国家园林城市” 、 “国家环保模范城市”、 “国家卫生城市” 、 “国家级生态示范区” 、 “中国优秀旅游城市”和联合国人居中 心授予的“国际改善居住环境最佳范例奖” 。珠海人杰地灵，古往今来，涌现出众多闻名中外的英才。中华民国第一位内阁总理唐绍仪，首任清朝政府驻檀香山总领事陈芳，华南地区第一位系统传播马克思主义者杨匏安，中华全国总工会第一任委员长林伟民，省港大罢工领导人苏兆征，清华大学第一任校长唐国安，我国第一位世界冠军、第 25 届世乒赛男单冠军容国团， 我国第一位在美国取得博士学位的留学生容闳，画家、诗人、文学家
14、苏曼殊，著名的人民版画家古元，中国近代著名实业家唐廷枢，上海第一家医院（仁济医院）创 办人徐润等许多近现代名人就出生在这片土地上。珠海历史古迹丰富，拥有距今 3000 年左右青铜时代的高栏岛宝镜湾摩崖石刻画、光绪皇帝赐首任清朝政府驻檀香山总领事陈芳的古建筑物梅溪牌坊和唐绍仪在清宣统 1 年至民国 4 年建造的唐家共乐园。改革开放特别是珠海经济特区成立以来，珠海发生了翻天覆地的变化，综合经济实力和人民生活水平显著提高，初步建立起社会主义市场经济体制的基本框架，初步 形成了可持续发展的现代化城市的基本架构，精神文明建设取得了丰硕的成果，从一个以农渔业为主的边陲小镇发展成为初具规模的花园式海滨景观城
15、市。2003 年，珠海市委、市政府认真贯彻落实党中央、国务院和省委、省政府的各项工作部署，积极实施“工业西进、城市西拓”战略，克服“非典”等多种不利因 素影响，经济增长步伐明显加快，各项社会事业全面发展，许多重要指标的增长幅度都排在珠三角城市群的前列，超额完成年初确定的预期目标。4.2.1 自然条件概况珠海市位于广东省南部，珠江口西岸，濒临南海，东与香港水路相通，相距36 海里，南与澳门陆地相连，西邻新会市、江门市，北与中山市接壤，距广州140 km。全市地势平缓，自西北向东南倾斜，依山傍海，有奇峰异石和优美的海湾、海滩。海上岛屿星罗棋布，有大小近海与远海岛屿 144 个，有“百岛之城”的美称
16、。陆地海岸线和岛屿岸线长达 690km。珠海由于地处低纬度的亚热带季风区，热量丰富，日照充足，降雨量大并集中，作物种植四季皆宜。珠海年平均气温为 22.4 摄氏度左右，受海洋气温调节，一年四季气温变化不大。据历年气象资料极端气温统计，最高温度为 38.5 摄氏度，最低温度为 2.5 摄氏度。珠海是广东多雨地区之一，年平均雨量 17002300mm。5 至 9 月为集中降雨期，降雨量在 1700mm 左右，约占全年总雨量的 80%。前汛期一般始于 4 月下旬，后汛期在 7 月至 9 月间。珠海市位于珠江河口区域。珠江由西江、北江、东江和流溪河组成，经八大口门入海，其中磨刀门、鸡啼门和虎跳门由珠海
17、市入海，虎门、蕉门、洪奇门、横门经伶仃洋入海，崖门则经黄茅海入海，因此珠江八大口门对珠海市的水文有较大的影响。珠海市潮汐属于不正规半日潮，年平均潮差在 1m 左右，属于弱潮河口。珠海热源充足，太阳辐射量大。珠海一年的常向风为东风。夏季以东南风为主，冬季以东北风为主。空气平均相对湿度为 79%。年平均风速在 3.36.5m/秒。44 其它资料 A. 拟建污水处理站用地为一块方形地，地形平坦，大小满足处理工艺要求。B. 该地夏季主导风向为东南风。C. 施工时的电力和给水可以保证供应，各种建筑材料该市可供应。D. 当地地震烈度小于 6 级。E. 投资估算采用城市基础设施工程投资指标计算，材料价格、设
18、备价格和安装费用采用当地的费用定额规定。三、毕业设计（论文）主要参数及主要参考资料主要参数：BOD5；COD Cr；SS；TN ；TP。主要参考资料：1 张智，张勤 ，郭士权，杨文玲 等编.给水排水工程专业毕业设计指南.北京：中国水利水电出版社,2000.32 娄金生 等编 .水污染治理新工艺与设计.北京：海洋出版社,1999.33 北京市市政工程设计研究院 主编.给水排水设计手册 （共 12 册）第 5 册 城镇排水.第二版.中国建筑工业出版社,20034 丁亚兰. 国内外废水处理工程设计实例.化学工业出版社,2003.35 崔玉川,刘振江 等. 城市污水厂处理设施设计计算.化学工业出版 社
19、,2004.86 高俊发.王社平 等. 污水处理厂工艺设计手册. 化学工业出版社,2003.87 韩洪军. 污水处理构筑物设计与计算. 哈尔滨工业大学出版社,2002.48 张自杰. 环境工程手册水污染防治卷. 高等教育出版社,19969 北京水环境技术与设备研究中心 主编. 三废处理工程技术手册. 化学工业出版社,2000.410中华人民共和国国家标准.给水排水制图标准.GBJ106-87需要参考的设计指南、规范和设计手册:1 城市污水处理厂污水污泥排放标准(GJ3025-93)2 城市污水处理及污染防治技术政策3 城市处理工程项目建设标准4 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB 18918
20、2002）5 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 （GJ 3189）四、毕业设计（论文）进度表毕业设计（论文）进度表序号起止日期 计划完成内容 实际完成内容 检查日期检查人签名1 2013/1/203/1 布置设计任务，查 资料2 2013/3/12013/3/20写开题报告，拟定工艺流程、制定方案、熟悉了解和掌握设计原理3 2013/3/204/20 构筑物设计参数计 算4 2013/4/205/1 平面、高程布置5 2013/5/15/10 绘制设计图6 2013/5/105/20 整理编写设计说明 书7 2013/5/205/25 修改论文并定稿、 答辩准备注：1.本任务书一式两份
21、，一份院（系）留存，一份发给学生，任务完成后附在说明书内。2.“实际完成情况”和“检查人签名”由教师用笔填写，其余各项均要求打印，打印字体和字号按照武汉纺织大学毕业设计（论文）规范执行。毕业设计（论文）开题报告课题名称 广东省珠海市某污水处理工程设计学院名称 专 业班级 学生姓名1、毕业设计（论文）选题的目的及意义：我国是一个水资源匮乏的国家，总量不足，时空分布不均。近二十年来，随着我国经济连续高速增长，水污染问题日趋严重。尽管最近几年我国政府已加大了污水处理的投资力度，在污水治理方面有了长足的发展，研究出了许多污水处理新工艺、新技术，并新建了近百座城市污水处理厂，提高了我国污水处理的总体水平
22、，缓解了一些污染状况，但不可否认的是，水环境污染所造成的水危机已严重制约了国民经济的发展，影响了人民生活水平的提高。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 。1污水处理所采用的工艺技术是污水处理厂的核心部分，与进水水质、出水要求、处理量、投资大小等等因素密切相关。由于城市污水的主要污染物是有机物，因此目前国内外大多采用生物处理技术处理城市污水，又可分为活性污泥法和生物膜法两大类。其中，由于生物膜法的处理效率不高，卫生条件较差，我国只有少数几座生物膜法城市污水处理厂；而
23、活性污泥法污水处理厂占绝大多数，其中使用最广泛的主要有四种类型：传统活性污泥工艺和其改进型 A/O、A/O 工艺；AB 工艺；SBR 及其改进工艺； 氧化沟及其改进工艺。本文将简要介绍这四类污水处理工艺，同时介绍一种新型的污水生物处理技术，并对沈阳市城市污水处理技术做出了分析与展望 2。污水经过不同深度的处理后，成为了人们的第二水资源。污水经过处理不能得到合理的使用，就会淡化了污水处理的意义。世界的淡水资源极端紧缺，前联全国秘收长德奎利亚尔曾讲到：“过去人类最可怕的是战争，未来人类最可怕的是淡水资源的紧缺” 。淡水资源面临取尽，使人类产生巨大的危机感。中国水资源的拥有量在世界排名第 121 位
24、，可见我国水资源的占有量居于世界排位之后，说明我国淡水资源匮乏，需引起我们高度关注，并在节约用水的同时还要积极开发第二水资源。实践证明来源较为可靠的再生水是第二水资源之一，但是人们对再生水的认识有偏见，认为再生水是由污水经过处理后获得的，归根还是污水，所以不能得到重用，因此给再生水利用渠道的开发造成了极大的困难。面对淡水资源的宝贵要求，人们重新认识再生水，把再生水利用的渠道拓宽，要因地制宜根据需要确定利用途径。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
25、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。2.目前国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：1. 传统活性污泥工艺 传统活性污泥法是目前应用最早的工艺 ，它去除有机物和悬浮物的效率很高，8,3对于城镇污水，可确保出水 BOD5 和 SS 达到 30mg/L 以下，因此，在 1996 年前在我国尚未要求去除氮磷，该工艺是城镇污水处理厂的主体工艺。随着城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)的颁布实施，我国对城镇污水处理厂的出水水质，尤
26、其是对出水的氮、磷指标要求更加严格。传统的活性污泥工艺已经不能满足国家标准对氮、磷的去除要求，必须加以改造，于是出现了活性污泥法的改进型 A/O法和 A/O 法。A/O 法有两种，一种是用于除磷的厌氧一好氧工艺(A/O)，一种是用于脱氮的缺氧一好氧工艺；A/O 法则是既脱氮又除磷的工艺 4。天津纪庄子 30 万m/d 污水处理厂、北京高碑店 100 万 m/d 污水处理厂、沈阳北部污水处理厂 40 万m/d 污水中的 20 万 m/d 采用的均是活性污泥污水处理技术。(1) A/O工艺 A/O(缺氧/好氧)法对于大型活性污泥法污水处理厂来说，处理效果较稳定，且实现了脱氮或除磷的目标，能耗和运营
27、费用也较低；其缺点是处理单元多，管理较复杂，且不能同步脱氮和除磷。用于除磷的 A/O 工艺的最主要特征是高负荷运行、泥龄短、水力停留时间短；用于脱氮的 A/O 工艺的负荷很低，泥龄长、水力停留时间长 68。沈阳北部污水处理厂设计处理的 40 万 m/d 污水中的 20 万 m/d 采用的是A/O 脱氮的污水处理技术 。2(2) A/O工艺A/O(厌氧/缺氧/好氧)工艺同时具有脱氮除磷的效果，其工艺原理是磷在厌氧区被释放，在好氧区被吸收，达到除磷目的；污染物在好氧区被氧化降解，去除 COD和 BOD5，同时在硝化菌作用下，有机氮转化的氨氮继续转化为亚硝酸氮和硝酸氮，含有硝酸氮的大量混合液回流到缺
28、氧区进行反硝化脱氮 6。该工艺主要优点是对COD、BOD 5、SS 等具有较高的去除率，对脱氮除磷也具有较高的去除效果，具有运行费用低、占地少，出水水质好等特点；其缺点是运行管理要求较高，投资较大，节能差 79。我国许多城市的污水处理厂，如广州大坦沙污水处理厂、保定鲁岗污水处理厂采用了该工艺 7,9 。2. AB法工艺AB 法是吸附生物降解法的简称，是联邦德国亚琛大学 BBohnke 教授于 20 世纪70 年代中期，在传统两段活性污泥法和高负荷活性污泥法基础上开发的一种新工艺，属超高负荷活性污泥法，在技术上有所突破 10。该工艺不设初沉池，由污泥负荷较高的 A 段和污泥负荷较低的 B 段串联
29、组成，并分别有独立的污泥回流系统。该工艺从 80 年代开始应用于生产实践，由于具有技术成熟、处理高浓度生活污水效果好，出水稳定、水质高的特点，越来越受到污水处理界的青睐。但 A/B 法也存在污泥量大、构筑物及设备较多，运行管理复杂，脱氮除磷效果不理想的缺点 11。青岛海泊河 812 万 m/d 污水处理厂采用了该工艺7。3. SBR及其改进工艺(1) SBR 工艺SBR 工艺也叫序批式活性污泥法，其最根本的特点是处理工序不是连续的，而是间歇的、周期的，污水一批一批地经过进水、曝气、沉淀、排水，然后又周而复始3,4,12。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
30、能于一池，无污泥回流系统，该工艺具有以下优点：出水水质稳定、水质好；耐冲击负荷；运行管理简单、自控水平高；占地面积小、造价低、操作灵活。但 SBR 法存在的曝气系统易堵塞，故障率高，人工操作管理繁琐，监测手段要求高等缺点也影响了其使用。美国 Cnmdy3000m/d 污水处理厂和澳大利亚的 Tmmwqdth 污水厂采用了该工艺 7。(2) ICEAS工艺传统 SBR 是问歇进水，切换频繁，并且至少需要两池以上来回倒换，很不方便，于是出现了连续进水的 ICEAS 工艺。该工艺的主要改进是在反应池中增加一道隔墙，将反应池分隔为小体积的预反应区和大体积的主反应区，污水连续流人预反应区，然后通过隔墙下
31、端的小孔以层流速度进人主反应区 3,4。在保持传统的 SBR 工艺特点的同时，该工艺省去了问歇进水的麻烦 8。但该工艺设备造价偏高，技术全部进口，操作运行要求严格。昆明市 15 万 rn。/d 第三污水处理厂是我国第一个 ICEAS 污水处理厂，也是我国最早采用 SBR 工艺的污水处理厂之一 7。(3) CAST 工艺CAST 工艺是 SBR 工艺中脱氮除磷效率最好的一种，它对 SBR 工艺最大的改进是在反应池前段增加一个选择段，污水首先进入选择段，与来自主反应区的回流混合液混合，在厌氧条件下，选择段相当于前置厌氧池，为高效除磷创造了有利条件 3。该工艺的另一个特点是利用同步硝化反硝化原理脱氮
32、，在主反应区，反应时段前期控制溶解氧不大于 0.5mg/L ，处于缺氧工况，利用池中原有的硝态氮反硝化，然后利用同步硝化产生的硝态氮反硝化；到反应时段后期。加大充氧量，使主反应区处于好氧工况，完成生物除磷反应，并保证出水有足够的溶解氧 4,5。CAST 工艺设计和运行管理简单，处理效果稳定，已被多座中小型污水处理厂所采用，规模 8 万 m/d 的贵阳市小河污水处理厂以及深圳、天津及云南的一些污水处理厂都采用了该工艺 8。（4）UNITANK 工艺UNITANK 工艺是 20 世纪 90 年代比利时西格斯公司在三沟式氧化沟的基础上开发出来的。它由 3 个矩形池组成，其中外边两侧的矩形池既可做曝气
33、池，又可做沉淀池，中问一个矩形池只做曝气池。该工艺连续进水、连续出水、常水位运行，具有脱氮功能及流程简单的特点，同时还有容积利用率低、设备闲置率高、除磷功能差等不足，要求除磷时则需要化学除磷 13,14。我国石家庄高新区 10 万 m/d 污水处理厂、上海石洞口 40 万 m/d 污水处理厂及广西梧州污水处理厂均采用此工艺 5,8。(5) MSBR 工艺MSBR 即改良型的 SBR(Modified SBR)，是 A/O 法和 SBR 法工艺组合合成的工艺系统，它具有二者的一些优点，因而出水水质稳定 5。MSBR 是一种可连续进水、高效的污水处理工艺，且简单、容积小、单池，易于实现计算机自动控
34、制。在较低的投资和运行费用下，能有效地处理含高浓度BOD5，TSS、氮和磷的污水。但 MSBR 的结构复杂，各种设备较多，操作管理也比较麻烦，这些都有待进一步优化改进 58,15 。加拿大的 Estevan 污水处理厂、深圳市盐田污水处理厂、北京海淀区某医院污水处理项目均采用了该工艺 5,8。4. 氧化沟工艺氧化沟又称循环曝气池、无终端曝气池，是活性污泥法的一种变型，通常采用延时曝气，在污水净化的同时污泥得到稳定处理。常见的氧化沟有 Carrousel 氧化沟、交替工作式氧化沟、Orbal 氧化沟、一体化氧化沟等 47。与活性污泥法相比，它具有处理工艺及构筑物简单、无初沉池和污泥消化池(一体式
35、氧化沟还可以取消二沉池和污泥回流系统)、泥龄长、剩余污泥少且容易脱水、处理效果稳定等特点；但也存在着负荷低、占地大的缺点 38,16。邯郸市东污水厂处理水量为 10 万 m/d 污水处理厂采用了该工艺 5。5. 曝气生物滤池工艺曝气生物滤池是当前发展较快的一种新到生物处理技术，具有占地面积小、出水水质高、投资省、运行灵活方便、易于管理、抗冲击能力强等特点 34，在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷以及微污染水源水的预处理过程中有着较好的应用前景。曝气生物滤池的基本原理是：在一级强化的基础上，以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为主要处理介质，实现污染物在同一单元反应器内 除省去了二次沉淀
36、设备。反应器内存在着不刚的好氧、缺氧区域，可同步实现硝化和反硝化，在去除有机物的同时达到脱氮的目的 17。该工艺存在的主要问题包括：进水一股要求进行预处理，增加了工艺的复杂性；进水悬浮物较多时，运行周期短，反冲洗频繁；产生的污泥稳定性差，进一步处理比较困难；同步生物除磷效果不好一般多采用化学法进行，增加了药剂的使用量17等等。在我国，目前曝气生物滤池正处于推广阶段，大连市马栏河污水处理厂采用了该工艺 17,18。 6. 生物处理法的新进展生物处理法是目前研究得较多、新技术层出不穷的方法， 无论是好氧生物处理技术，还是厌氧生物处理技术都引起了研究人员的极大兴趣。因为用生物法利用的是微生物的新陈代
37、谢作用， 以污染物质为食料， 将其代谢成诸如CO2、H2O、NH 3、SO 2等稳定的小分子,它的二次污染小,对处理生活污水及与之性质相近的有机污水有其独特的优势。生物处理法自从问世以来,其技术已获得了极大的发展，随着人们生活水平的日益提高,生活污水中的成也日益复杂,因此用生物处理方法的目的也从以前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增加到也能处理合成洗涤剂、脱氮、脱磷及其它一些难降解的复杂有机物。这也就必然要求人们改革工艺，过去由于厌氧生物处理的效率不尽人意， 处理时间也较慢，所以未引起人们的重视，仅仅用来处理污泥或高浓度有机污水的预处理，但现在由于能源紧张，厌氧生物处理由于能产生能
38、源物质甲烷而越来越引起人们的青睐，由此也出现了许多新的工艺。(1) 活性污泥法的新发展到目前为止， 对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破， 往往所作的是一些局部的改进， 但在曝气方式上确取得了较大的成果， 如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气， 采用微气泡扩散器等， 这些都增大了氧转移率、提高了氧的利用率使曝气池中氧的浓度增加。如美日等国研制出的一种超微气泡扩散器， 气泡直径50Lm， 氧吸收率达 90% ，Reid Engineering Company of Frederick shurg 等研制的氧化沟下表面曝气也是一种曝气方式的改进，把冲刷曝气(Brush Aeration)改进透平曝气(
39、Turbine Aeration)避免了产生气溶胶、飞溅、结冰等问题。活性污泥法的另一个发展趋势就是朝多功能方向发展， 采用的方法有：培养驯化专用细菌，使活性污泥处理对象不局限于生活污水， 还可以处理如酚一类难降解的有毒有机物，甚至驯化可以处理象氰一类有剧毒的无机物；把活性污泥与其它处理方法结合起来，如活性炭活性污泥法，它实际上是一种以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的综合处理法；固定活性污泥法是提供微生物附着的表面，如合成纤维、塑料、细沙、粘土焦炭等，使曝气池同时存在附着相和悬浮相的生物；这些都提高了活性污泥的净化效率，提高了抗有毒物质等冲击负荷的能力，还具有脱色、脱氮、削减泡沫的效果
40、， 国外已用于合成纤维、化工印染、炼油、炼焦等工业生产的污水处理；活性污泥法与厌氧工艺结合来脱氮、脱磷等，最典型的工艺是 A-O(anaerobic-oxic) 流程。活性污泥法还可和化学法结合，提高净化多氯联苯、有机磷的去除效果。(2) 生物膜处理法的新进展生物膜法最早出现的工艺是 1893 年在英国出现的将污水喷撒在粗滤料上而得以净化的普通生物滤池，它是最早出现而至今仍在不断改进和发展的人工生物处理设备。在它的基础上，出现了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。近二三十年来，又出现了一些新型的生物膜法处理技术，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等颗粒材料作为载体，其载体
41、表面附着生长着生物膜，充氧后的污水以一定流速自下而上流动使载处于流化状态，载体上的生物膜可以充分地和污水接触，使净化效率提高，它的工艺有空气流床、纯氧流动床、三相流化床和厌氧兼型流化床工艺等。活性生物滤池是将生物滤池、曝气池及二沉池结合为一体的新型污水处理工艺，它的特点是将生物滤池的部分出水回流汇同二沉池的回流污泥一起进入生物滤池，用活性生物滤池处理生活污水和食品加工废水的试验结果表明： 该系统具有处理效果好、效率高、BOD 容积负荷大、不发生污泥膨胀和耐冲击负荷等优点。另外还有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。由于生物膜法的生态环境与活性污泥法的不同， 生物膜法生态系统
42、中可以生长藻类、后生动物等， 甚至可以生长硝化菌及反硝化菌等， 因此可以用来脱氮等。(3) 厌氧生物处理法的新发展厌氧生物处理法也有一百多年的历史，它是利用厌氧微生物在无氧的条件下对有机物进行分解的技术。由于处理效率低、速度慢、且甲烷菌对环境要求严格不易控制等缺点，厌氧生物处理法长期以来一般仅用于污泥处理，它的主要工艺是化粪池、消化池等。但是由于近年来能源危机及环境污染加重，厌氧生物处理由于其产物具有能源物质而得到人们的重视，一大批新的厌氧生物处理法技术相继诞生，为了提高厌氧微生物的浓度，有使厌氧微生物附着在载体表面的厌氧生物膜处理方法如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档
43、板反应器、厌氧流化床法，以及象上流式厌氧污泥床反应器(UASB) 依靠微生物之间凝聚造粒而形成的自己固定法方法。还有人为地固定微生物包埋固定化法，它是人为地把增殖速度缓慢的厌氧微生物高浓度地保持在处理系统中，提高处理速度、缩小处理设备并可用于处理低浓度的有机污水。如日本本田等人 1988 年采用包埋固定厌氧微生物处理TOC 为 150mg/L 的人工配水， TOC 的去除率可达 95% 以上。在厌氧处理中，甲烷的增殖速度慢成为产气的决定步骤， 因此为了保持甲烷发酵中高浓度的微生物，出现了利用膜的固液分离法， 如柏分等人 1988 年利用超滤膜(UF) 进行甲烷发酵试验，结果表明：提高了反应器内
44、甲烷的浓度， TOC 的容积负荷为 2g/L日，其去除率可达 98.4%以上。厌氧生物处理法目前的发展趋势是和其它生物处理方法联用，如厌氧好氧复合工艺等，具有节约投资、节省能源、污泥产量少、出水水质好等一系列优点。厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水，能够脱磷脱氮且运行维护方便经济等方面发展。6. 活性污泥工艺的发展趋势通过几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。(1)膜分离技术的应用用膜分离代替沉淀进
45、行泥水分离，可带来活性污泥工艺的以下变化：不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时，不必再考虑污泥的沉降性能问题，从而使工艺控制大大简化；曝气池的污泥浓度将大大提高(MLSS 可以大于 20000mg/L)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行，充分满足去除各种污染物质的需要；在同样的处理要求下，可使曝气池容积大大减小，节省处理厂的占地面积；污泥浓度的提高，将要求较高的曝气速率，因而纯氧曝气将随着膜分离而被大量采用。虽然膜分离目前还存在易堵塞等方面的问题，但这些问题正逐步得到解决。实际上，目前已有一批膜分离活性污泥系统在运行，如日本 hiroshiwa 市的 Higashi污水处理厂的膜
46、分离系统已连续运行 3 年。(2) 分子生物技术的应用目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的 30 多种丝状菌中，只有 4 种准确命名及生物分类学定位，因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。目前正用分子诊断技术进行这些丝状菌的生物学定位，以进一步准确了解其特性。分子诊断技术的大量应用，活性污泥微生物基因库的建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，进一步提高处理效果，是未来发展的方向。3、研究内容设计规模：近期 5104 m3/d，远期 5104 m3/d，污水处理厂总规模达 101
47、04 m3/d。污水水质组成：生活污水 65，工业废水 35。由于排放水体香洲湾是珠江口伶仃洋的一处顶湾，交换能力不强(略强于半封闭水域)，为防止富营养化，要求脱氮除磷。1、工程设计进水水质BOD5150 mg/L；COD Cr240 mg/L；SS 150 mg/L；TN24 mg/L；TP2.0mg/L 。2、出水水质要求BOD520 mg/L；COD Cr60 mg/L；SS 20 mg/L；TN15 mg/L；TP1 mg/L 。污水处理厂出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002 ）中一级B标准（BOD 520 mg/L，SS20 mg/L ，COD cr60
48、mg/L，TP1 mg/L,NH 3-N15mg/L） 。四、备选方案的提出1.传统活性污泥法传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。此方法的污水和回流污泥均由曝气池池首流入，处理效果好，对 BOD5和 SS 的总处理效率均为90%95%，但曝气池前段供氧不足，后段供氧过剩，同时冲击负荷能力弱，曝气时间较长，一般在 68h,适于大中型城市污水厂，其曝气方
49、法有推流式和完全混合式。原水 格栅 泵房 沉砂池 初沉池曝气池排放 消毒 二沉池污泥回流图 1 传统活性污泥法工艺流程2.氧化沟活性污泥法（循环混合式活性污泥法）按污水流态分，又叫循环混合式活性污泥法，氧化沟一般采用延时曝气，并增加了脱氮功能，所以同时具有去除BOD 5和脱氮的功能,它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BOD 5和SS均为95%以上，总氮为70%80%，所以氧化沟工艺具有工艺流程短，处理效率高，出水水质稳定，运行处理简单等优点，对于小型污水厂，还具有基建费用和运行费比普通活性污泥法低的优点。它的缺点是对于中、大型污水厂，基建费和运行费比普通活性污泥法高，同时无法得到生物能源转刷进水二沉池出水污泥泵房 干化设备回流污泥图 2 氧化沟工
