毕业设计（论文）-20000m3每天旅游度假区污水处理厂毕业设计.doc

本科毕业设计(论文)GRADUATION DESIGN(THESIS)题 目：20000m3/d旅游度假区污水处理厂设计学生姓名：指导教师：学 院：冶金与环境学院专业班级：环境工程1101班本科生院制2015年6月II 20000m3/d旅游度假区污水处理厂设计摘要 本设计为污水流量为20000m3/d旅游度假区污水处理厂设计，其污水主要是生活污水，氮、磷含量较高，因此必须要进行脱氮除磷处理。由于此污水处理厂位于旅游度假区，为了避免排出的污水对周边环境造成破坏，所以其出水水质必须满足污水综合排放标准（GB8979-1996）一级水质标准。通过对氧化沟工艺、SBR法、A2/O法等多种工艺的优缺点分析，最终采用卡鲁塞尔氧化沟工艺作为本设计处理旅游度假区生活污水的工艺方案。其工艺流程为：生活污水流经粗细格栅和沉砂池，经过预处理，在流经氧化沟进行生化处理后，通过二沉池实现固液分离，上清液达标排放。剩余污泥经过浓缩池和脱水车间处理后外运填埋。关键词：旅游度假区 生活污水 氧化沟工艺Abstract The design for the sewage flow is 20000m3 / d in the tourist resort sewage treatment plant design, the sewage is mainly domestic sewage, high nitrogen and phosphorus, nitrogen and phosphorus removal and therefore must be treated. Because this sewage treatment plant located in the tourist resort area, in order to avoid the discharge of sewage damage to the surrounding environment, so the water quality must meet the "Integrated Wastewater Discharge Standard" (GB8979-1996) a water quality standard. By oxidation ditch, SBR method, advantages and disadvantages of A2/O method and other processes of analysis, the eventual adoption of Carrousel oxidation ditch treatment process as the design of the program Resort Sewage. The process is as follows: sewage flow through the thickness of the grid and grit chamber, after pretreatment, the flow through biochemical oxidation ditch treatment, secondary sedimentation tank by solid-liquid separation, and the supernatant discharge. After the concentrated pool of sludge dewatering plant and process Sinotrans landfill.Key words：tourist resort domestic sewage oxidation ditch process.目录摘要IAbstractII第一章 文献综述11.1 引言11.2 旅游度假区污水的主要来源、性质及分类11.2.1 主要来源11.2.2 性质21.2.3 分类31.3 旅游度假区污水的危害41.4 旅游度假区污水的处理51.4.1 氧化沟工艺61.4.2 SBR工艺61.4.3 A2/O工艺71.4.4 曝气生物滤池工艺81.4.5 生物接触氧化法工艺91.5 小结10第二章 工艺比较与确定122.1 设计依据122.2 工艺路线的选择原则122.3 工艺路线的选择依据132.4 工艺路线选择的基本步骤132.5 工艺比较142.5.1 卡鲁塞尔氧化沟工艺142.5.2 间歇式活性污泥法工艺152.5.3 A2/O 工艺162.5.4 曝气生物滤池工艺162.5.5 生物接触氧化法工艺172.5.6 对比分析182.7 工艺确定19第三章 设备选型及计算213.1 粗格栅213.1.1 设计参数213.1.2 设计计算213.2 污水进水泵房243.2.1 设计计算243.3 细格栅243.3.1 设计参数243.1.2 设计计算243.4 曝气沉砂池273.4.1 设计参数273.4.2 设计计算273.5 氧化沟反应池313.5.1 设计参数313.5.2 设计计算343.5.3 曝气系统设计353.5.4 配水系统与污泥回流373.7 二沉池设计383.7.1 设计参数383.7.2 设计计算383.8 进出水槽设计403.9 污泥浓缩池设计423.10 污泥脱水设备45第四章 厂址选择与平面布置464.1 厂址选择464.1.1 厂址选择的基本原则464.2 厂区平面布置474.2.1 平面布置的一般原则474.2.2 辅助建筑物484.3 厂区高程布置494.3.1 高程布置一般原则494.3.2 高程计算504.3.3 工艺流程的高程布置534.4 管网和管渠布置534.4.1 布置原则534.4.2 生产和辅助管线544.5 共用设施的设置544.6 辅助设施55第五章 技术经济分析565.1 主要构建物清单565.2 主要设备清单575.3 主要设备耗电一览表595.3 技术经济分析60结论62致谢63参考文献64V第一章 文献综述 1.1 引言 随着我国经济的持续高速增长，人民的生活水平日益提高，对于精神文化生活品质的追求以致我国的旅游业蓬勃发展，我国旅游人数呈井喷式增长，随之而来给旅游区周边环境保护带来严重压力。旅游度假区的环境污染已经成为亟待解决的问题之一。由于在旅游活动所带来的各种污染当中，污水是治理难度最大、治理成本最高的因素之一，只有真正解决了旅游水污染问题，才能发展真正的生态旅游、才能保证旅游业的可持续发展1。正因如此，旅游度假区污水处理厂的工艺流程和工艺选择引起广泛关注。 旅游度假区中，污水为生活污水,BOD、COD含量相对较高, 污水中其它生物指标浓度相对较低, 污水流量有明显的随旅游区人流量波动的特征, 即表现为一定的时间性变化特征。因此，旅游区污水处理厂的设计必须要考虑到其自身的特征、符合旅游区污水处理的条件2。大体说来，旅游度假区污水处理厂有三个特点：第一，污水流量主要随时间变化，即随旅游淡、旺季变化，旅游旺季污水处理量比较大，旅游淡季污水处理量少；第二，旅游度假区污水主要来源为生活污水，以去除氮、磷营养物质为重点；第三，“十二五”提出的污水处理指标更加严格，旅游度假区的污水处理得到重视，水质控制指标越来越严。总之，旅游度假区的污水处理已经不可避免，我们要做好准备！ 1.2 旅游度假区污水的主要来源、性质及分类 1.2.1 主要来源 旅游度假区一般远离城市，位于风景名胜地区，山清水秀，所以其污水主要是生活污水和降雨径流的混合水。生活污水主要包括黑水和灰水，黑水是指冲厕废水、粪便和尿等营养盐含量较高的污水,有些也把有机物浓度较高的厨房生活废水归入这一类;灰水是指洗浴、盟洗、洗衣液等含氮、磷较高的杂排水。灰水的特点是污水中氨氮和总悬浮颗粒物等污染物的浓度较低3。 生活污水是人类在日常生活中使用过的，并被生活废料所污染的水。生活污水主要来自家庭、商业区、医院、城镇公共设施及工厂排放的污水。生活污水的主要含有机物质及无机物质，还含有多种微生物及病原体。与工业废水相比，生活污水的水质比较稳定，有机物浓度较高。 1.2.2 性质 影响生活污水水质的主要因素有人们的生活水平、气候条件、卫生设备等。生活污水与生产污水所占的比例以及所采用的排水体制（分流制、和六只、半分流制等）4。污水污染指标一般可分为物理、化学和生物性质三类。 物理性质：表示污水物理性质的污染指标有温度、色度、嗅和味、固体物质等4。 （1）水温：污水水温升高会引起水体的热污染，还可导致水体缺氧和水质恶化，所以水温对污水的物理、化学和生物性质具有直接影响。 （2）色度：色度是一项感官性指标，将有色污水用蒸馏水稀释后与蒸馏水在比色管中对比，一直稀释到两个水样没有色差，此时污水的稀释倍数即为其色度。 （3）臭味：臭味同色度一样也是一项感官性指标。臭味大致有鱼腥臭胺类CH3NH2,(CH3)3N,氨臭（氨NH3）,腐肉臭二元胺类NH2(CH2)4NH2,腐蛋臭（硫化氢H2S）等其他臭味。 （4）固体含量：水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮固体(SS)。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体(FS)。 化学性质：旅游度假区的化学性质可分为有机物指标和无机物指标，有机物指标包括生物需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD），无机物指标包括PH、重金属和无机非金属有害有毒物等。 （1）酸碱度（PH）：主要指示水样的酸碱性，一般要求处理后污水的PH值在6-9之间。若长期遭受酸碱污染，将使水质逐渐酸化或简化，从而对正常点额生态系统产生严重破坏。另外，酸雨是造成污水PH下降的一个重要原因。 （2）生化需氧量（BOD）：生化需氧量是指水中有机污染物被好氧微生物分解时所需要的氧气量，间接反应了水中可生物降解有机物量。生化需氧量越高，表示水中耗氧的有机物越多。目前以5天作为测定生化需氧量（BOD）的标准时间。根据实验研究，生活污水5天生化需氧量约为总量的70%。所以，人们在实际检测过程中，通常使用5天的生化需氧量（BOD5）来表示污水中有机物的含量。 （3）化学需氧量（COD）：化学需氧量是指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量（以mg/L为单位）表示5。COD测定效率高，效果稳定，使用快捷方便。常用的氧化剂为高锰酸钾（KMnO4）和重铬酸钾（K2Cr4O7）。重铬酸钾的氧化能力强于高锰酸钾，所测得的COD值是不同的，在污水处理中，通常采用重铬酸钾法。 在水样检测过程中，一般把BOD5和COD的比值认作可生化性指标。当比值大于等于0.3时，表明污水的可生化性良好，宜采用活性污泥法等生化处理类型工艺。当比值小于0.3时，宜采用其他工艺。 （4）总有机碳（TOC）与总需氧量（TOD）：总有机碳（TOC）包括水样中所有有机污染物的含碳量，也是评价水样中偶记污染的一个综合参数。当有机物全部被氧化时，此时需氧量称为总需氧量（TOD）。TOC和TOD的测定都是燃烧化学反应，前者测定结果以碳表示，后者则以氧表示。 生物性质：表示污水生物性质的污染指标主要有细菌总数、大肠菌群和病毒。 旅游度假区的污水主要就是生活污水，所以其水质与生活污水相同。但在一年中不同时期，因受旅游淡旺季影响，污水水量及水质也会发生明显变化。 1.2.3 分类 旅游度假区污水按污水来源分类，可分为生活污水和径流污水。 生活污水：主要来自人类生活活动所产生的废水，包括沐浴排水、洗衣排水、厨房洗涤水、沐浴排水厕所冲洗水及其他排水等6。它们经城市地下水道管网系统混合后输送至污水处理厂，再由污水处理厂经集中处理后达标排放。污水流量和水质具有鲜明的时间变化特点，呈周期性变化。 径流污水：旅游度假区径流污水主要是由降雨等天气现象形成的地表径流，它们与大气污染物和地面垃圾混合而形成径流污水。这种污水主要与天气紧密相关，其形成的径流污水有时甚至高于生活污水。 1.3 旅游度假区污水的危害 病原物污染：污水中病原物数量庞大、种类繁多,且与周边地理、气候等环境因素紧密联系 7。目前在城市污水中病原物的检测主要为细菌总数、大肠菌数和病毒，其他病原物检测较少 89。在旅游度假区污水处理工艺流程中,浓缩污泥中含有大量的细菌、大肠杆菌、病毒等病原物 10。它们大部分都来自人类生产生活过程中所产生的废水，比如来自生活污水、医院污水、地面径流等。病原微生物的特点是：个体极小；分布广，种类繁多；繁殖快；易变异11；这类病原体污染物可通过多种方式感染人体，影响人类的身体健康。 有机物污染：有机物进入水体后，会被微生物进行分解，而微生物分解需要消耗水中溶解氧，间接导致水中溶解氧浓度降低。如果有机物含量过高，则水体溶解氧全部都被消耗，水中生物因缺少溶解氧而死亡、腐败，直接导致水质恶化，破坏水体生态平衡，影响水体环境。某些有机物不容易被生物吸收消化，会通过食物链层层积累，这就是富集现象。如果人类误食含有大量富集物的动物，会影响人类身体健康，如致癌、致畸、致突变作用,严重威胁人类繁衍生存12。 富营养化污染：富营养化污染主要是指水中氮、磷等植物营养元素含量过高，造成水体中的水生植物疯狂生长，大量消耗水中的溶解氧浓度，造使耗氧速度远远高于产氧速度，导致水体中动植物和微生物因缺氧而死亡、腐败，引起生态失衡，破坏水体环境，引起水体污染。富营养化污染会产生很多病原菌，水中有机质因不能消耗而大量积累，严重影响周边居民的生活饮用水安全13。 恶臭污染：恶臭是由于水体中有机质被微生物分解产生硫化氢、氨气等异味气体，影响周边居民生活品质。同时还能滋生大量蚊蝇，严重影响水质，会对水生物造成严重危害。同时，它还能影响人们的正常生活，直接影响人们的心情和情绪，使人工作效率降低，严重的会给人造成嗅觉障碍，损伤大脑皮层和调节功能。污水处理厂中，初沉池和脱水机房是恶臭污染最严重的工段，因此，必须对在此工段工作的员工提供必要的防臭措施保护。恶臭中心区域自然是污染最为严重的地方14。 地下水硬度升高：地下水硬度升高是因为水体中钙、镁等离子含量较高。地下水硬度升高会产生下列影响：难喝；对生物的消化系统造成破坏；对人们日用不便；耗能多；影响水壶、锅炉寿命；锅炉烧水若不按时清理锅炉内的水垢，易造成锅炉爆炸。研究表明，含盐量和硬度是反映地下水化学特征的第一因素15，饮用高硬度的地下水对人体的危害较大。Altura等1617研究发现，饮用高硬度的水也是引发心血管疾病的因素之一。改革开放以来，地下水硬度上升，已成为我国城市地下水污染的一个亟待解决的问题1819。 1.4 旅游度假区污水的处理 根据污水水量水质的特征，我国城市生活污水处理的常规工艺主要有氧化沟工艺20、SBR工艺2122、A2/O 工艺、曝气生物滤池23及生物接触氧化法24等，同样适用于旅游度假区污水处理厂设计工艺流程。一般情况下，旅游度假区污水处理厂的工段主要有三个阶段：前期的机械处理阶段，中期的生化池处理阶段以及后期的污泥处理阶段。前期和中期的污水处理工段组成污水处理流程的二级处理系统，BOD5和SS都是在这一系统内得以去除，去除率大于90%。除此之外，还有强化一级处理或不完全二级处理，它们的处理效果低于二级处理系统，BOD5去除率介于40%-70%之间。另外，深度二级处理是指具有生物除磷脱氮功能的系统，其中某些脱氮除磷效率能够达到80%。若污水中含有某些非常特殊的物质，一般的生化法不能处理，则可设置三级处理系统，比如活性炭生活污水粗格栅进水泵房细格栅计量槽沉砂池生化池二沉池紫外线消毒出水污泥回流吸附、化学除磷等。图1-1 生活污水处理流程图 1.4.1 氧化沟工艺 氧化沟(Oxidation Ditch ,OD)亦叫做连续循环式反应器(Continuous Loop Reactor ,CLR),它是延20世纪50年代开发的延时曝气法的一种特殊形式。氧化沟一般采用圆形或椭圆形廊道，池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有机械曝气和推进装置，随着技术的不断发展，某些污水处理厂也有采用区域鼓风曝气外加水下推进器的运行方式。它具有以下几个特点：1能够有效的克服水流短流问题以及提高反应池的缓冲能力，兼具混合式和推流式的优点； 2具备一定的脱氮能力，溶解氧浓度随廊长变化；3由于水下推进器以及回廊式设计，利于污泥混合，提高处理能力； 4建设投资以及运行成本较低，节省资金；5工艺成熟，处理效果稳定，运行方便快捷； 6水力负荷低，污泥泥龄长。氧化沟经过多年的发展，工艺成熟可靠，运行稳定快捷，管理方便灵活，已经有多种处理组合形式，是值得信赖的一种污水处理工艺。图1-2 氧化沟工艺流程简图 1.4.2 SBR工艺 SBR工艺是间歇式活性污泥法(sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的英文简称,它的曝气方式为间歇曝气，也是属于活性污泥法的一种形式。SBR工艺在早期时由于当时技术水平条件的限制而被；连续流系统所取代。但是随着科学技术的发展，自动化控制水平的提高，SBR又重新回到科学家的视线中，逐步运用到污水处理厂中。其主要的反应中心为SBR反应池，该反应池将初沉池、均化池、二沉池的功能融为一体，大大的简化了污水处理厂的工艺流程。SBR工艺与传统的连续流活性污泥法工艺相比具有以下优点：1工艺系统组成简单，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；2耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业废水处理）无需设置调节池；3反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；4运行操作灵活，通过适当调节各阶段操作状态可达到脱氮除磷的效果；5活性污泥在一个运行周期内，经过不同的运行环境条件，污泥沉降性能好，SVI值较低，能有效地防止丝状菌膨胀；6 该工艺可通过计算机进行自动控制，易于维护管理；7建设投资、运行费用较低。SBR反应池集初沉池、调节池、二沉池功能与一体，可节省建设占地面积。随着科学技术的飞速发展，SBR工艺被越来越多的运用到污水处理厂中，目前已经成为全球污水处理工艺中的热门技术之一26.图1-3 SBR工艺流程简图 1.4.3 A2/O工艺 A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文简称，在 1970年左右，由美国的一些污水处理专家在厌氧-好氧（Anarerobic-Oxic） 法脱氮工艺的基础上，经历多位污水处理专家不断改进后研制出来的一种污水脱氮除磷工艺 27。我国从1980年开始着手研究此工艺，经过专家的不断论证、试验、改进取得成功，并获得不错的脱氮除磷效果，截止目前，A2/O已经是一项比较成熟的污水处理工艺。 A2/O 生物脱氮除磷工艺是集传统活性污泥法、生物脱氮除磷法功能于一体的较为综合的工艺。主要包括厌氧区、缺氧区、好氧区，其各区功能分述如下： 厌氧区 污水经粗细格栅、提升泵、沉砂池后进入厌氧区，与此同时，从二沉池回流的活性污泥也经污泥回流管道进入厌氧区。厌氧区中的聚磷菌在厌氧区中释放磷元素，同时将易分解的VFA、COD转化为PHB，其中聚磷菌还能氨化部分含氮有机物。 缺氧区 缺氧区的主要功能是脱除氨氮，从厌氧区流出的污水和好氧区输送过来的硝态氮混合液一起进入缺氧区，在反硝化菌的作用下，一部分含氮有机物被降解去除。最后，没有被吸收的含磷污水进入好氧区。 好氧区 从缺氧区流入的污水中的COD浓度基本达到排放标准。好氧区的主要功能是吸收分解磷元素，其中一部分硝态氮混合液经回流系统输送至缺氧区进行反硝化脱氮28，而磷元素则大部分都被吸收进污泥中，好氧区排出的剩余污泥被管道输送到污泥浓缩池进行下一步处理。图1-4 A2/O工艺流程图 1.4.4 曝气生物滤池工艺 曝气生物滤池(biological aerated filter，BAF)是在20世纪80年代左右由欧洲研究开发的一种生物膜法处理技术。曝气生物滤池最初用于污水二级处理后的深度处理，在运用过程中，它优异的性能、良好的处理效果，使得其被越来越广泛的运用。随着人们对环境保护重视程度的逐步提高，水质出水要求也日趋严格，曝气生物滤池在全球污水处理中得到广泛的运用29。 曝气生物滤池分为上向流式和下向流式，以下向流式为例，污水从曝气生物滤池上部进入，通过有微生物生活的生物膜形成的滤层而进行污水处理。与此同时，空气从滤料层下部进入，与向下流的污水相遇接触，为微生物提供充分的氧气。微生物的一系列生命活动使得污水中的有机物得到氧化分解，从而污水得以净化。此外，部分曝气生物滤池还具有脱氮除磷作用。 曝气生物滤池主要的优点有：1建设投资和运营费用较低，耐水力负荷和容积负荷能力强，水力停留时间比传统活性污泥法段；2出水水质优良，耐低温，抗冲击负荷能力强，无污泥膨胀现象，也无需污泥回流30；3运行稳定快捷，管理方便，自动化程度高；4曝气量小，氧的传递效率高于传统活性污泥法；除上述优点外，曝气生物滤池也有传统活性污泥法不同的缺点：1曝气生物滤池由于主要通过滤层进行污水处理，因此对预处理过程中的SS处理效果要求较高；2因为曝气生物滤池一般都建在地面上，所以水头损失较大；3曝气生物滤池需进行周期性的反冲洗处理，设计或运行不当会造成滤料流式等问题；4污泥稳定性较差，产泥量较大。图1-5 曝气生物滤池构造 1.4.5 生物接触氧化法工艺 生物接触氧化法又称为浸没式曝气生物滤池，是生物膜法的一种。生物接触氧化池内填充填料，污水淹没生活有大量微生物的填料，与此同时，从池底通入的 空气进入污水中，从而污水中的有机污染物被微生物新陈代谢所消化分解并且转化成长为新的生物膜。老化的生物膜在污水的流的推动下进入二沉池中去除净化。 生物接触氧化池主体由填料、池体、曝气系统和布水装置四部分构成。生物接触氧化池的特点有：1由于选择的填料比表面积都非常大,所以池内的溶解氧浓度一般高于传统活性污泥法，并且其容积负荷较高；2生物接触氧化法运行管理方便快捷，无需污泥回流，并且没有污泥膨胀的问题；3生物接触氧化法适应能力较强，面对水质水量的骤变处理后也能达到稳定的处理效果；4生物接触氧化法污泥产率相较而言较低，有机容积负荷较高，一般情况下,生物接触氧化法的容积负荷约为传统活性污泥法的4倍左右31；5生物接触氧化法动力消耗比传统方法降低20%左右32；6生物接触氧化法运行管理方便快捷，投资较低33。图1-6 生物接触氧化池构造 1.5 小结 一、旅游度假区污水属于城镇污水的处理范畴，所以完全可以参考城镇污水处理厂的工艺流程设计旅游度假区污水处理厂。但是应担注意的是，旅游度假区的周边环境优美，因此对污水处理排放标准相较城镇污水处理排放标准要高。 二、旅游度假区人流量会有周期性变化，且变化量较大，与时间呈一定的关联。所以设计时应充分考虑污水流量的变化幅度以及水质变化趋势，才能够更好的处理旅游区污水，保护旅游区周边生态环境。 三、在设计旅游度假区污水处理厂时，要充分考虑周边地理环境以及旅游资源，避免施工时对旅游区生态环境造成不可恢复性的破坏，并且选址应远离旅游区核心区域。 四、旅游度假区污水处理厂事关人民幸福，生态环境保护，所以得特别慎重的选择工艺流程，要广泛收集资料，多方论证，选出最适合旅游度假区发展的污水处理厂设计方案。第二章 工艺比较与确定 2.1 设计依据 （1）设计规模为20000m3/d； （2）污水进、出水各项指标如表2-1所示。其中依据设计任务书要求，出水水质必须满足污水综合排放标准（GB8979 1996）中的一级水质标准。表2-1 污水进、出水水质指标指标BOD5CODNH3-NTPSS进水指标/(mg/L)450280302300出水指标/(mg/L)2060150.520 2.2 工艺路线的选择原则 工艺路线的选择，必须符合下列六项基本原则34： （1）合法性：在进行工艺路线设计时，必须遵守国家的相关法律、法规及政策； （2）先进性：在进行工艺路线设计时，要广泛参考国内外设计实例，确保设计同时满足技术一流、投资适宜的要求； （3）可靠性：在进行工艺路线设计时，要保证设计的工艺路线稳定可靠，能够适应水质水量变化，并且出水水质始终能达到排放标准； （4）安全性：在进行工艺路线设计时，还要考虑到污水处理厂安全问题，确保人身安全和消防安全，做好应急预案处理方案； （5）结合实际情况：在进行工艺路线设计时，必须走有自身特色的设计道路，要综合考虑当地的实际情况以及投资费用，具体情况具体分析，得出一条最适宜的工艺路线； （6）简洁和简单性：在进行工艺路线设计时，从投资费用角度出发，要节省投资，尽量使工艺路线简洁、简单，且满足排水标准。 因此，在污水处理厂工艺路线时，必须要把六项原则放在第一位，全面衡量，综合考虑。由于每个污水处理厂的周边地理环境不同，社会条件相异，投资费用有差，所以要结合当地实际情况，具体情况具体分析，通过对比、分析、论证当前的污水处理工艺路线，得出最适宜当地发展的污水处理工艺路线。在确定好工艺路线的同时，还要想办法尽量减少该工艺路线的缺点，扩大其优点，使得选择的工艺路线向更环保、更安全、更稳定、更节省的道路上大步前进。总而言之，我们设计人员在选择工艺路线时，要慎重、优选、创新，走出一条具有中国特色的社会主义污水处理厂工艺路线道路。 2.3 工艺路线的选择依据 工艺路线选择依据有以下五点，要具体情况具体分析，运用这五点选择依据。 （1）污水的水质水量和物化性质； （2）有关工程设计依据性文件； （3）设计基础资料； （4）设计采用的技术法规及标准； （5）委托单位提供的设计相关数据、要求。 2.4 工艺路线选择的基本步骤 一般来说，工艺路线的选择要经历四个步骤： （1）收集资料，调查研究：这是选择处理工艺的准备阶段。通过设计数据，查阅文献资料，广泛的参考国内外相关工艺路线设计资料，经过多方对比、研究、论证，并且结合本地实际情况，选择出最优的工艺路线。此路线必须满足最节省投资，最优化出水水质，最适应水质水量变化，最稳定工艺工段等特点，确保该工艺路线达到同类中效果最好的水平； （2）设备、设施及仪器的落实：在确定工艺路线后，查阅相关设备、设施资料，例如查询环境保护设备选用手册等资料，选出最合适、最稳定的设备、仪器。在运用到工程实际中之前，还必须进行相关的中试实验，确保该设备、仪器运用到工程实际中后能得到良好的处理效果。特殊情况下，某些设备、仪器为了满足特殊的处理效果，还需重新设计某些设备、仪器或者对相关设备、仪器进行适当的改造。所以在进行工程建设之前，要落实好相关设备、设施、仪器的采购、实验； （3）全面比较：通过全面分析比较，才能得出最优的工艺路线，主要比较有下列四个因素；该工艺路线在实际工程中的运用情况及效果，出水水质的比较等要素；处理效果的状况；处理数量和规模的状况；该工艺路线在工程实践中投资及运行中单位水量的处理费用； （4）处理工艺路线最终的确定：在通过收集资料，调查研究，设备、设施及仪器的落实，全面比较后，得出结论，选择出最优、最合适的工艺路线，运用到工程实际当中去。 2.5 工艺比较 2.5.1 卡鲁塞尔氧化沟工艺 卡鲁塞尔氧化沟工艺是在20世纪60年代由荷兰专家所研究开发的一种由二次沉淀池污泥回流系统及多沟串联氧化沟所组成的污水生物处理技术。卡鲁塞尔氧化沟安装有定向控制的搅动和曝气装置，从而使污水获得水平传递速度，达到混合液在沟渠内充分混合的目的，并且由于卡鲁塞尔氧化沟为环形，所以能够使污水循环流动，如此可以最大限度的去除污染物质。卡鲁塞尔氧化沟兼具完全混合式和推流式反应器的特点，对污水处理能力更加有效。由于曝气装置在氧化沟内的分布，使得沟内的溶解氧浓度沿够长呈一定规律变化，由此氧卡鲁塞尔氧化沟还具备一定的脱氮除磷能力。卡鲁塞尔氧化沟工艺流程见图2-1： 图2-1 卡鲁塞尔氧化沟工艺流程图 2.5.2 间歇式活性污泥法工艺 间歇式活性污泥法工艺（Sequencing Batch Reactor）亦称为序批式活性污泥处理工艺，英文简称为SBR工艺。SBR工艺与传统活性污泥法相比较，该工艺具有构造简单、占地面积小、无需二沉池等优点。SBR工艺经过污水处理专家多年的研究与改进，已经形成了自身所独有的特点。 （1）SBR工艺集调节池、二沉池功能于一体，所以一般不考虑设置调节池和二沉池； （2）SBR工艺出水水质优良，有较低的SVI值，反应池内的污泥易于沉淀，很少发生污泥膨胀现象； （3）SBR工艺反应池内能形成厌氧区、缺氧区和好氧区，因此具备一定的脱氮除磷效果； （4）SBR工艺可用计算机控制，自动化程度高，运行管理方便快捷，能耗比传统活性污泥法低； （5）SBR工艺出水水质优于传统活性污泥法出水水质。 SBR工艺是在同一个反应池内依次定时完成污水的净化、污泥沉淀等工序的，所以被称为间歇式活性污泥法工艺。曝气池的运行操作，是由“流入-反应-沉淀-排放-待机”等5个工序所组成的。SBR工艺流程如下图：图2-2 SBR工艺流程图 2.5.3 A2/O 工艺图2-3 A2/O工艺流程图 A2/O工艺（Anaerobic-Anoxic-Oxic）是在20世纪70年代由美国的污水处理专家在前任的脱氮工艺的基础上开发的一种能够同时做到脱氮、除磷和有机物降解的污水处理技术。A2/O工艺能够去除大部分BOD、悬浮颗粒物和氮、磷元素，其活性污泥中含有大量的硝化菌、反硝化菌和聚磷菌，并且分别有厌氧池、缺氧池和好氧池，因而适合这些细菌生存，从而通过微生物的新陈代谢功能将污水中的各种污染物一一去除。A2/O工艺流程简单，运行管理方便，投资运行费用较低，脱氮除磷效果优异，出水水质良好，因而被广泛运用在世界各地的污水处理厂中。A2/O工艺流程图如下： 2.5.4 曝气生物滤池工艺 曝气生物滤池（Biological aerated filter, BAF）是在80年代左右由欧洲的污水处理专家开发的一种生物膜法污水处理工艺。曝气生物滤池中微生物含量大，池体容积较小，投资费用较省，并且能通过计算机实现自动化控制，所以运营管理方便，污水处理效率高。随着科学技术的发展，曝气生物滤池被越来越多的运用到污水处理工程实例中，是一种具备很大潜力的污水处理技术。进水格栅沉淀池曝气生物滤池清水池排放回用污泥浓缩池污泥消化池污泥脱水机泥饼外运反冲洗上清液 以下向流式曝气生物滤池为例，原污水从曝气生物滤池上不进入，与比表面积巨大的滤料层相接触。于此同时，分设在曝气生物滤池下部的曝气管源源不断的想曝气生物滤池输送空气，使得填料表面附着的水滴有足够多的溶解氧供给填料表面的微生物生命活动而使用。因为微生物的分解氧化作用，从而使污水中的有机污染物质得以去除，污水得以净化。曝气生物滤池工艺流程如图2-4：空气剩余污泥图2-4 曝气生物滤池工艺流程图 2.5.5 生物接触氧化法工艺 生物接触氧化法是在19世纪末由德国污水处理专家研究开发，从而逐步发展而来的一种历史较为悠久的生物膜污水处理技术。我国从20世纪70年代开始进行此项工艺的研究，并于80年代初成功运用到污水处理厂中。生物接触氧化法与曝气生物滤池同样属于生物膜法污水处理技术，但是它们还是一些不同的地方。曝气生物滤池污水是通过滴滤式与填料相接触，而生物接触氧化法则是整个填料被淹没在污水中。所以生物接触氧化法工艺又被称为“淹没式生物滤池”。 生物接触氧化法兼具传统活性污泥法和生物膜法的特点，它的优点有：1生物接触氧化池内的溶解氧浓度很高，具有较高的容积负荷。因此，微生物生命活动旺盛，污水处理效率很高；2生物接触氧化法对污水水质水量的变化具有很强的适应能力，能够很好的满足多变的污水水质水量；3生物接触氧化法运行管理方便灵活，能耗低。图2-5 生物接触氧化法工艺流程图 2.5.6 对比分析 对上述5种工艺从多方面进行比较分析，结果见表2-2，表2-3：表2-2 污水处理工艺比较评比项目卡鲁塞尔氧化沟工艺间歇式活性污泥法工艺A2/O工艺曝气生物滤池工艺生物接触氧化法工艺技术可行性技术成熟，工艺流程简单，运用广泛。技术先进，运用较广泛。技术成熟，运用较广泛。技术较成熟，国外运用较多。技术成熟，运用广泛。出水水质出水水质好且稳定，对氮、磷去除效果好出水水质优，脱氮除磷效果好。出水水质好，脱氮除磷效果好。出水水质高。出水水质较好。抗冲击负荷能力强强一般较强较强基建费用较高较低一般较低一般运行费用一般较低较低一般一般施工难度一般较大一般一般一般运行管理运行管理简单，系统较为稳定。运行操作灵活，自动控制，易于维护管理。运行管理简单，系统较稳定。自动化程度高，运行管理方便。操作简单，运行方便，易于维护管理。环境影响污泥量小，一般无需消化处理剩余污泥少污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。产泥量大于活性污泥法，污泥稳定性差。污泥产率较低，没有滤池蝇。 各工艺污水处理效果比较，见表2-3.表2-3 各工艺污染物去除率去除率设计值工艺一工艺二工艺三工艺四工艺五BOD92.9%95.0%87.0%85.0%90.0%85.0%COD86.7%80.0%83.0%80.0%80.0%