毕业设计（论文）-某5万t城镇污水处理厂设计计算-预处理单元与消毒部分.doc

郑州大学毕业设计题 目：某5万t/d城镇污水处理厂设计预处理与消毒单元指导教师： 职称： 讲师学生姓名： 学号： 专 业： 环境工程 院（系）： 水利与环境学院 完成时间： 2015 年 5 月 2015年 5 月31日摘要iabstractii1. 总 论11.1 设计背景11.2 设计目的11.3 设计内容11.4 毕业设计要求21.5 设计原则21.6 设计基础资料21.6.1进水水质21.6.2处理标准21.6.3厂区情况31.6.4 处理效率32 处理方案及工艺流程分析论证52.1 总体方案的分析52.2 污水处理方案的确定52.2.1 a/o生物脱氮工艺52.2.2 a2/o脱氮除磷工艺62.2.3 uct62.2.4 卡鲁塞尔（carrousel）氧化沟72.2.5 奥贝尔（orbal）氧化沟82.2.6 sbr92.2.7 cass102.3 其他处理构筑物的选择122.3.1 格栅122.3.2 沉砂池122.3.3 二沉池132.3.4 消毒池142.4 确定工艺流程153 污水处理构筑物设计计算173.1 预处理173.1.1 粗格栅173.1.2 提升泵房193.1.3 细格栅213.1.4 曝气沉砂池223.2消毒253.2.1 加氯系统的设计253.2.1.1 设计参数253.2.1.2 设计计算253.2.2 接触池设置264 污水厂总体布置284.1污水厂平面布置284.1.1 总平面布置的原则284.1.2 平面布置284.1.3 厂区道路布置284.1.4 厂区绿化布置294.1.5 厂区管线布置294.2.1 总平面布置结果294.2 污水厂高程布置304.2.1 高程布置原则304.2.2 水头损失的确定304.3各构筑物标高计算31致谢32参考文献33附件：英文文献翻译34摘要本次设计要处理的污水为某城镇生活污水和工业废水的混合污水，设计处理水量5万t/d，其设计进水水质为：cod=480mg/l；bod=220mg/l；ss=350mg/l；nh3-n=30mg/l；tn=55mg/l；tp=4.0mg/l。根据环保部要求，处理后要求出水水质应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18918-2002）中一级b 标准，即：cod60mg/l；bod20mg/l；ss20mg/l；nh3-n8(15)mg/l；tn20mg/l；tp1.5mg/l。本次设计主要内容为预处理部分和消毒部分的设计。污水预处理是污水进入传统的沉淀、生物等处理之前根据后续处理流程对水质的要求而设置的预处理设施。消毒部分可以消除污水中可能存在的病原菌，使废水安全的排入水体或循环再用。根据所提供的设计资料及要求达到的水质标准，通过工艺比选，确定预处理部分的处理工艺流程为：粗格栅-提升泵房-细格栅-曝气沉砂池。消毒部分主要采用接触消毒池，使用液氯消毒。本设计选用粗格栅两套，一用一备，栅条间隙b=20mm，过栅流速为0.8m/s，格栅倾角75。选用细格栅两套，一用一备，栅条间隙b=5mm，过栅流速0.8m/s，格栅倾角60。机械式平面清渣。粗格栅选用回转式格栅，细格栅选用阶梯式格栅。两格栅之间设有提升泵房。提升泵房设计扬程为15m，选用3台潜水排污泵（两用一备）。曝气沉砂池设计的水平流速为0.1 m/s，停留时间为2min，每立方米污水所需空气量为0.2 m3。接触消毒池采用矩形隔板式接触池一座，液氯与水的接触时间不应小于30min。关键词： 5万t/d城镇污水处理厂；格栅；曝气沉砂池；接触消毒池abstractthe sewage to deal with is mixed sewage of town sewage and industrial wastewater, the water volume design for processing is 50,000 m3/ d the concrete data are as follows: cod=480mg/l；bod=220mg/l；ss=350mg/l；nh3-n=35mg/l；tn=50mg/l；tp=5mg/l。at the request of environmental protection administration, the effluent ought to satisfy the first grade b standards of discharge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant（gb18918-2002）.the concrete water standard is:cod60mg/l；bod20mg/l ss20mg/l；nh3-n8mg/l；tn20mg/l；tp1mg/l。the main contents of the design is the design of the preprocessing and disinfection part. pretreatment of sewage is the pretreatment facilities that set based on continual process water quality requirements before the sewage into the traditional sedimentation, biological and other treatment. disinfection part may eliminate pathogens that may be present in wastewater. wastewater discharged into water bodies or safe recycling.according to the information provided by the design and the water quality standards required, through determineing the selection process. treatment process of preprocessing is as follows: the grill - pumping station - fine grid - aerated grit chamber. we choose the contacting disinfection tank as the disinfection part,using chlorine disinfection.the design uses two sets of coarse grid, one with a prepared, trash rack space b = 20mm, the flow rate through the gate is 0.9m / s, grille inclination 75 . using fine grid two, one with a prepared, trash rack space b = 5mm, over the gate velocity 0.8m / s, grille inclination 60 . mechanical plane slag. select rotary grille as coarse grid and select stepped grille as fine grid. it have a pumping station between the two grille. lift pump design head is 15m, using 3 submersible sewage pump (one with a prepared). horizontal velocity of the grit chamber is 0.1 m / s, the residence time is 2 minutes, the amount of air required for each cubic meters of sewage was 0.2 m3. contacts disinfection tank use rectangular diaphragms contact tank, contact time of liquid chlorine and water should not be less than 30min.key words: 50 000 t / d urban sewage treatment plant; grille; aerated grit chamber; contacting disinfection tank441. 总 论1.1 设计背景水是人类生存的基本条件，又是国民经济的生命线。随着人口和经济的增长，一方面人类对水的需求量和品质要求越来越高，另一方面水污染的范围和程度越来越大，这一对日益严重的矛盾以成为制约社会经济环境可持续发展的主要因素。随着城市和工业的飞速发展，污水的排放量与日俱增。据统计资料，我国城市污水的年排放量已达400多亿立方米，但在我国680 多所城市中，仅有200 余座的在建和建成的污水处理厂，并且集中在近100个城市中，全国污水处理率仅有30%左右。污水的大量排放，导致了水环境的污染和水资源可利用性的降低。根据中国环境保护远景目标纲的要求，到2010年全国的污水平均处理率为：设市城市和建制镇不小于50%，设市城不小于60%，重点城市不小于70%。按照污水综合排放标准的要求，为满足出水排放标准，绝大数城镇污水处理厂都必须采用二级生化处理或深度处理工艺技术。然而，我国城市平均每100万人才占有1 座污水处理厂，而美国等发达国家则为1万人占有1座（至20世纪70年代末，美国已经有城市污水处理厂18000多座，英国、德国兴建有70008000 座）。所以，为了保护环境和充分利用水资源，污、废水的处理与再用已迫在眉睫，大力兴建城市污水处理厂势在必行。1.2 设计目的（1）毕业设计是实现工科本科生培养目标不可缺少的教学环节，是教学计划的有机组成部分；（2）通过毕业设计，使学生综合运用所学的基础理论，基础知识和技能以及分析、解决实际问题的能力进一步提高；（3）毕业设计与其它教学环节紧密配合，相辅相成，并使其它教学环节得以继续、深化和发展；（4）使学生受到工程师必备的综合训练，在不同程度上提高调查研究、查阅文献、收集资料和正确熟练使用工具书的能力；理论分析、制订设计方案的能力；设计、计算和绘图能力；技术经济分析和组织工作能力；总结提高和编制技术文件的能力；（5）了解并在一定程度和范围内熟悉国内外污水（废水）处理工艺技术，新方法及其实际应用情况，为将来从事本领域的实际工作奠定良好的基础；（6）有助于培养学生理论联系实际，国情与具体工程实际相结合，发扬创新精神和严肃的科学态度、工作作风。1.3 设计内容我国是一个水资源短缺的国家。随着国民经济的发展，城市生活污水产量越来越大，这些污水已经构成了对水环境生态系统的严重污染。因此进行城市生活污水系统的工程设计具有非常重要的实际意义。本设计中进水水质是根据某城镇排水水质确定的，处理后要求出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（gb189182002）中一级b 标准，进行污水处理厂的工程设计。设计内容如下：（1）根据国内外现有城市污及处理厂处理工艺及其效果，主要技术经济指标，结合该城镇城市污水水质状况，确定污水处理工艺、技术路线（重点比较a/o、a2/o活性污泥法、倒置a2/o系统，uct，卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、sbr及其改进工艺cass等）和工程设计工艺技术方案； （2）由确定的技术方案，进行污水处理厂设计，其主要内容有：工艺流程设计、厂区平面图设计、厂内管网系统设计，污泥处理系统设计、主要处理工艺单元设计。1.4 毕业设计要求为圆满完成该设计任务，要求在设计的过程中尽力做到以下几点：（1）认真做好设计的准备工作了解该城镇生活污水的性质和组分对当前国内外生活污水处理方法进行深入的调查研究收集有关生活废水处理过程设计所需的技术资料（2）精心进行设计全部处理过程的工艺设计计算要做到内容全面，步骤清楚，数据完整。对处理构筑物及设备进行设计，做到结构合理，绘图标准、尺寸齐全。如可以选用定型产品，应在设计的基础上提出所选设备的规格型号。进行处理系统的整体平面布置，做到布局合理，便于施工和操作。毕业设计成果包括设计说明书，计算书各一份，设计图纸。1.5 设计原则（1）工艺设计应兼顾先进和实用性，力求在满足处理目标的前提下，采用先进实用的处理工艺、技术；尽可能节省工程造价、处理成本及操作管理方便。（2）总图布置设计，采用紧凑布局原则，节约占地，按要求（规范），保证厂区人流、物流畅通，并使装置、设备操作维护便利；在高程、流程设计时，本着节能原则，尽可能地减提升次数，采用一次提升后的逐级自流设计方式。1.6 设计基础资料1.6.1进水水质表1-1 污水处理厂出进水水质指标项目codbod5ss氨氮tntp进水48022035030554.01.6.2处理标准 处理后排水水质应执行城镇污水处理厂污染物排放标准（gb18919-2002）中水污染物排放标准一级b标准要求。表1-2 污水处理厂出水设计控制指标项目codbod5ss氨氮tntp标准值(mg/l)6020208(15)201.5 其它标准a、 gb12348-90工业企业厂界噪声标准类区域限值；b、 gb4284-84农用污泥中污染物控制标准；c、 cj3025-93城市污水处理厂污水污泥排放标准；d、 城镇污水处理厂建设标准。1.6.3厂区情况 气象资料：温度：多年平均气温14.5。月均最冷气温-12，最热气温26.8,最高气温40.1,极端最低气温-18.9，最大温差26.6。降雨量：年降雨量637.5mm,小时最大降雨量41.7mm，地区最大时降雨量q=1807.0m3/h。日照：平均日照率65%， 你按照时间2451h，冬日照率56.7%，消极照率66.0%。风速：夏季平局风速2.6m/s,冬季3.4m/s,夏季为南风向，冬季为北风。 地质条件该地区地下含水层的透水性好，多为粗沙、粉细沙和加油粗沙的松散土层。地下水位埋深已超过50m.基本处于疏干状态。 地形地势处理站地势较低，自西北向东南方向有缓坡，坡度为0.5%。300m内没有生活区和办公楼。处理站面积为200m200m。南北向方向，南边有一河流，河流丰水期水位可满足污水处理厂出水要求。1.6.4 处理效率（1）溶解性bod 去除率：（2）codcr的去除率：（3）ss 的去除率: （4）氨氮的去除率: （5）总氮的去除率：（6）总磷的去除率: 2 处理方案及工艺流程分析论证2.1 总体方案的分析污水处理的选择确定应从以下几方面来考虑： （1）出水水质稳定可靠、卫生安全； （2）抗水质水量变化能力强； （3）污泥处理与处置简单。 本项目污水处理的特点：污水为生活污水和工业废水的混合污水，以有机污染为主，bod/cod=0.46，可生化性较好，针对这些特点，以及出水水质要求，根据现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水会由于将来可能要求出水回用，处理工艺应具备硝化功能。另考虑到进水 nh3-n 浓度较低，所以不必完全脱氮。根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查要达到确定的治理目标，确定选用好氧生物法进行处理.2.2 污水处理方案的确定 根据测量的水量、水质和环境容量降低的结论确定污水及污泥处理应达到的标准，本节对其处理工艺流程进行方案筛选，并通过论证选择合理的污水及污泥处理工艺流程。下面对以下几个处理工艺进行比较：2.2.1 a/o生物脱氮工艺其流程图如下图所示： 混合液回流 进水 缺氧池 好氧池 二沉池 出水 剩余污泥污泥回流图2.1 a/o生物脱氮工艺流程图该工艺与传统生物脱氮工艺相比的主要特点如下：a.优点：（1）同时去除有机物和氮，流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，节省基建费用；（2）在原污水c/n较高(大于4）时，不需外加碳源，以原污水中的有机物为碳源，保证了充分的反硝化，降低了运行费用；（3）好氧池设在缺氧池之后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除，提高出水水质；（4）缺氧池在好氧池之前，一方面由于反硝化消耗了一部分碳源有机物，可减轻好氧池的有机负荷，另一方面，也起到了生物选择器的作用，有利于控制污泥膨胀；同时，反硝化产生的碱度也可以补偿部分硝化过程对碱度的消耗；（5）该工艺在低污泥负荷、长污泥龄条件下运行，因此系统剩余污泥量减少，有一定稳定性；b.缺点：（1）混合液回流比的大小，直接影响系统的脱氮率，一般混合液回流比取200%-500%，太高则动力消耗太大。因此a/o工艺的脱氮率一般为70%-80%，难于进一步提高。（2）好氧池出水含有一定浓度的硝酸盐，如二沉池运行不当，则会发生反硝化反应，造成污泥上浮，使出水水质恶化。2.2.2 a2/o脱氮除磷工艺其工艺流程图如下图所示： 混合液回流进水 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 出水 剩余污泥回流污泥图2.2 a2/o脱氮除磷工艺工艺流程图a.优点（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱n除p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，无污泥膨胀之虞，svi 值一般均小于100； （3）污泥中含p浓度高，一般为2.5%以上，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； （5）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱n除p的功能； （6）脱n效果受混合液回流比大小的影响，除p效果则受回流污泥中夹带do和硝酸态氧的影响，因而脱n除p效率不可能很高。b.缺点（1）除p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p/bod 值高时更是如此； （2）脱n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do，减少停留时间，防止生产厌氧状态和污泥释放p 的现象出现，但do浓度也不宜过高，以防循环混液对缺氧反应器的干扰。2.2.3 uct其工艺流程图为：回流液100%-200% 混合液回流100%-200%进水 厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 出水 剩余污泥 污泥回流50%-100%图2.3 uct工艺流程图uct工艺与a2/o工艺不同之处在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池，这样可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池，破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率。增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流，由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性bod，而硝酸盐很少，为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件。在实际运行过程中，当进水中总凯氏氮tkn与cod的比值高时，需要降低混合液的回流比以防止no3-n进入厌氧池。但是如果回流比太小，会增加缺氧反应池的实际停留时间，而实验观测证明，如果缺氧反应池的实际停留时间超过1h，在某些单元中污泥的沉降性能会恶化。特点：utc工艺把常规a2/o工艺的缺氧区分为前后两个部分，将硝化混合液回流至缺氧区，再将缺氧区中的混合液回流至厌氧区。这种工艺实际上是划出一个小的缺氧区专门消耗回流污泥中的硝酸盐，故避免了回流污泥中的硝酸盐对厌氧区的冲击，改善了聚磷菌的释磷环境。但进入缺氧区中的回流污泥只有一小部分进入厌氧池经历释磷酸过程，其实际除磷效果因此显著降低。uct工艺二套混合液因内回流交叉，导致缺氧段的水力停留时间不易控制的缺点，同时也会带来好氧段出流的一部分混合液中的do经缺氧段进入厌氧段而干扰磷的释放。碳源问题依然不同程度存在，使得聚磷菌的释磷水平低于常规a2/o。2.2.4 卡鲁塞尔（carrousel）氧化沟carrousel氧化沟是1967年由荷兰的dhv公司开发研制。它的研制目的是为满足在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混合，并能维持较高的传质效率，以克服小型氧化沟沟深较浅，混合效果差等缺陷。实践证明该工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点。carrousel氧化沟使用立式表曝机，曝气机安装在沟的一端，因此形成了靠近曝气机下游的富氧区和上游的缺氧区，有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉降，设计有效水深4.04.5米，沟中的流速0.3米/秒。bod5的去除率可达95%99%，脱氮效率约为90%，除磷效率约为50%，如投加铁盐，除磷效率可达95%。carrousel氧化沟是一个完全混合曝气池，其浓度变化系数极小甚至可以忽略不计，进水将迅速得到稀释，因此它具有很强的抗冲击负荷能力。但对于氧化沟中的某一段则具有某些推流式的特征，即在曝气器下游附近地段do浓度较高，但随着与曝气器距离的不断增加则do浓度不断降低（出现缺氧区）。这种构造方式使缺氧区和好氧区存在于一个构筑物内，充分利用了其水力特性，达到了高效生物脱氮的目的。图2.3 卡鲁塞尔氧化沟与常规污水处理系统相比，carrousel氧化沟具有以下几个主要优点：（1）在处理某些工业废水时尚需预处理，但在处理城市污水时不需要预沉池；（2）污泥稳定，不需消化池可直接干化；（3）工艺极为稳定可靠；（4）工艺控制极其简单；（5）系统性能显示，bod降解率达95%98%，cod降解率达90%95%，同时具有较高的脱氮除磷功效；（6）carrousel氧化沟系统不再使用卧式转刷曝气机而采用立式低速搅拌机，使沟式可增加到5m甚至8m，从而使曝气池的占地面积大大减小；（7）carrousel氧化沟从“田径跑道”式向“同心圆”式转化，池壁共用，降低了占地面积和工程造价。2.2.5 奥贝尔（orbal）氧化沟奥贝尔氧化沟是一种多级氧化沟，一般由3个同心圆形或椭圆形沟道（外沟、中沟和内沟）组成，沟中安有水平旋转装置的曝气转盘，用来充氧和混合。污水从外沟进入，通过水下输入口连续地从一条沟进入下一条沟，每一条沟都是一个闭路连续循环的完全混合反应器，每沟中的水流在排出之前，污水及污泥在沟内绕了数十圈甚至数百圈的循环后再流入下一沟，最后，污水由第三沟流人二沉池,进行固液分离，回流污泥由二沉池打回第一沟，由于转盘上有大量的曝气孔和三角形突出物，用以充氧和推进混合液，盘片尽管很薄，但具有良好的混合功能，而反应器的型式为独特的同心圆型的多沟槽系统，因为几个串连的完全混合槽与单槽的动力学是不同的，奥贝尔系统中的每一圆形沟渠均表现出单个反应器的特征，从局部看水流是处于完全混合式，但从奥贝尔氧化沟整个系统看水流又是推流式，这样的水流方式与工艺特点使奥贝尔 氧化沟能在微生物良好的生长繁殖条件下去除有机污染物，同时有利于脱氮除磷。与传统的氧化沟相比，奥贝尔氧化沟有以下的特点：（1）特有的外中内沟道0、1、2mg/l 溶解氧分布形式，可同时进行有机物的氧化降解和氮的硝化、反硝化，并可有效去除污水中的磷，出水水质好；（2）由于奥贝尔氧化沟属于多反应器系统，具有推流式和完全混合式两种流态的优点， 且池容较大，循环流量大，因而具有较强的抗冲击符合能力，并可减少污泥膨胀现象的发生，在一定程度上有利于去除难降解有机物；（3）污泥龄较长，使污泥量较少并趋于好氧稳定、可不设污泥消化池，从而简化工艺流程，投资省，管理方便； （4）表曝机的使用可调节工艺系统的供养能力，不仅池内溶解氧值保持在最佳值，且表曝机设备简单，因而投资少、操作简单、控制灵活、对自动化程度依赖低、维护方便、运行稳定、节能效益显著； （5）合流制排水系统的城市污水处理厂采用奥贝尔氧化沟工艺时，将大大增加工艺运转的灵活性，尤其能有效的抵抗暴雨流量的冲击；（6）采用多沟串联的形式可减少水流短流的现象； （7）比常规单沟氧化沟或一般延时曝气活性污泥法节能，外沟的溶解氧平均浓度为零，氧传递系数大，可减少实际所需的供氧量。（8）主要缺点是能耗大，投资、运行成本相对较高。2.2.6 sbrsbr 工艺也叫序批式活性污泥法，它最根本的特点是处理工序不是连续的，而是间歇的、周期性的，污水一批一批地顺序经过进水、曝气、沉淀 、排水，然后又周而复始。最初的sbr工艺进水、曝气、沉淀、排水、排泥都是间歇的，后来出现各种改型，有的将进水改为连续，有的将部分曝气改为连续。有的将出水改为连续，但只要还保留着序批处理周期运行的特点，就应属于sbr工艺的范畴。sbr工艺包括常规sbr、iceas、dat-iat、cast、unitank、三沟式氧化沟。 a.优点：（1）流程简单：不设初沉池、二沉池、回流污泥泵房、消化池和沼气贮存利用设施；（2）管理方便：由于处理设施少，又没有沼气系统，不存在危险性，管理大大简化；（3）占地少：是各种污水二级处理工艺中最省的，比常规活性污泥法减少占地 30 % 50 %；（4）处理效果好：去除有机物效率高，还有脱氮除磷功能，缓冲能力强，抗污泥膨胀性能较好；（5）基建投资省：规模 10 万 m 3 / d 的污水处理厂基建投资比常规活性污泥法可节省 10 % 20 %；（6）处理成本低：规模 10 万 m 3 / d 的污水处理厂处理成本低于常规活性污泥法；（7）设备国产率高：除自控仪表和调节阀门外（除磷时还有污泥浓缩机），其余设备国内均可提供，在不久的将来，上述几类设备都能实现国产化。b.缺点：（1）对自控要求高，人工操作基本上不可能正常运行，自控系统必须质量好，运行可靠； （2）对操作人员技术水平要求较高，主要是技术型操作管理，要求操作人员具有一定的文化程度和技术水平； （3）间歇周期运行带来曝气、搅拌、排水、排泥等设备利用率不高，增大了设备费用和装机容量。2.2.7 casscass（cyclic-activated-sludge-system）是周期循环活性污泥法的简称。最早产生于美国，90 年代初引入中国，目前，由于该工艺的高效和经济性，应用势头迅猛，受到环保部门的广泛关注和一致好评。已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理，取得了良好的处理效果。cass 工艺是将序批式活性污泥法 （sbr） 的反应池沿长度方向分为两部分，cass 池分预反应区和主反应区。前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，在主反应区后部安装了可升降的滗水装置，实现了连续进水间歇排水的周期循环运行，集曝气沉淀、排水于一体。对于一般城市污水，cass工艺不需要很高程度的预处理 ，只需设置粗格栅、细格栅和沉砂池，无需初沉池和二沉池，也不需要庞大的污泥回流系统 （只在 cass 反应器内部有约 20% 的污泥回流）。a.优点：（1）工艺流程简单、占地面积小、投资较低、运转费用低：cass的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。与传统活性污泥工艺相比，建设费用可节省10% 25% ，占地面积可减少20% 35% 。由于cass 工艺曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的 ，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧的浓度梯度，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省 10% 25%。有机物去除率高，出水水质好。 （2）生物反应推动力大：cass工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入cass池时即被混合液稀释，从空间上看cass工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴；从cass工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，cass工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大 。 （3）沉淀效果好：cass工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多沉淀效果较好。实践证明，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响 cass工艺的正常运行。（4）运行灵活，抗冲击能力强：cass工艺在设计时已考虑流量变化的因素,能确保污水在系统内停留预定的处理时间后经沉淀排放，特别是cass工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变化。当进水浓度较高时，也可通过延长曝气时间实现达标排放，达到抗冲击负荷的目的。在暴雨时，可经受平常平均流量6倍的高峰流量冲击，而不需要独立的调节地。（5）不易发生污泥膨胀：cass反应池中存在着较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中,这样的环境条件可选择性地培养出菌胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌属，有效地抑制丝状菌的生长和繁殖,克服污泥膨胀，从而提高系统的运行稳定性。（6）试用范围广，适合分期建设：cass工艺可应用于大型、中型及小型污水处理工程，比sbr 工艺适用范围更广泛；连续进水的设计和运行方式，一方面便于与前处理构筑物相匹配，另一方面控制系统比sbr工艺更简单。设备自动化程度高,可用微机进行操作和控制 ；整个工艺运转操作较为简单，维修方便，处理厂内不产生污染环境的臭气和蚊蝇；投资较省，处理成本低，工艺有推广应用价值。对大型污水处理厂而言，cass反应池设计成多池模块组合式，单池可独立运行。如果处理水量增加，可同样复制cass 反应池,因此 cass 法污水处理厂的建设可随企业的发展而展,它的阶段建造和扩建较传统活性污泥法简单得多。（7）污泥产量低，污泥性质稳定：传统活性污泥法的泥龄仅27 天，而 cass 法泥龄为2530天，所以污泥稳定性好，脱水性能佳，产生的剩余污泥少。由于污泥在 cass 反应池中已得到一定程度的消化，所以剩余污泥，一般不需要再经稳定化处理，可直接脱水。b.缺点：（1）微生物种群之间的复杂关系有待研究：cass系统的微生物种群结构与常规活性污泥法不同，菌群主要由硝化菌、反硝化菌、聚磷菌和异氧型好氧菌组成。目前对非稳态cass 系统中微生物种群之间的复杂的生存竞争和生态平衡关系尚不甚了解，cass工艺理论只是从工艺过程进行一些分析探讨,而理清微生物种群之间的关系对cass 工艺的优化运行是大有好处的，因此仍需加强对这方面的理论研究工作。（2）生物脱氮效率难以提高：主要体现在硝化反应难以进行完全和反硝化反应不彻底两方面。当硝化细菌和异养细菌混合培养时，由于存在对底物和do的竞争，硝化菌的生长将受到限制，难以成为优势种群，硝化反应被抑制。此外，cass工艺有约20%的硝态氮通过回流污泥进行反硝化,其余的硝态氮则通过同步硝化反硝化和沉淀、闲置期污泥的反硝化实现，其效果不理想。这两方面的原因使得cass 工艺脱氮效率难以提高。（3）除磷效率难以提高：污泥在生物选择器中的释磷过程受到回流混合液中硝态氮浓度的影响比较大，在cass 工艺系统中难以继续提高除磷效率。（4）控制方式较为单一：目前在实际应用中的cass工艺基本上都是以时序控制为主的，由于污水的水质不是一成不变的，因此采用固定不变的反应时间必然不是最佳选择。综上所述：a2/o处理工艺与氧化沟处理工艺相比较，由于氧化沟的脱氮除磷的效果要较好，所以在这两个工艺中选择使用氧化沟处理工艺。sbr的处理工序是间歇的、不连续的，而我们要求进水要连续，故不能选择sbr。cass的受到的限制多，脱氮除磷效果难提高。所以综合考虑，该污水处理厂选用氧化沟处理工艺。比较卡鲁塞尔氧化沟与奥贝尔氧化沟，由于卡鲁塞尔氧化沟的能耗水平较低，故选择卡鲁塞尔氧化沟。2.3 其他处理构筑物的选择2.3.1 格栅格栅是用以去除废水中较大的悬浮物，漂浮物，纤维物质和固体颗粒物质，以保证后续处理单元的正常运行，减轻后续处理单元的处理负荷，防止阻塞排泥管道和设备。按形状分为平面格栅和曲面格栅两种。按格栅栅条的净间隙，可分为粗格栅和细格栅。按清楂方式可分为人工清楂和机械清楂两种。本设计选用粗格栅间隙b=20mm，细格栅间隙b=5mm，机械式平面清渣。粗格栅选用回转式格栅，细格栅选用阶梯式格栅。两格栅之间设有提升泵房。2.3.2 沉砂池沉砂池的作用是从废水中分离密度比较大的无机颗粒，例如：直径为0.1mm,密度为2.5g/cm3以上的砂粒。目前常用沉砂池，按池型可分为平流式沉砂池，竖流式沉砂池，曝气沉砂池和旋流式沉砂池。（1）平流沉砂池：污水在池内沿水平方向流动。平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。优点：沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理。缺点：占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流，排泥间隙较多，池中约杂有15%左右的有机物使沉砂池的后续处理难度增加难度。（2）竖流沉砂池：污水由中心管进入池内后自下而上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差。优点：占地少，排泥方便，运行管理易行。缺点：池深大，施工困难，造价较高，对耐冲击负荷和温度的适应性较差，池径受到限制，过大的池径会使布水不均匀。（3）曝气沉砂池：利用侧向鼓入的空气的作用使池内水做旋流运动，增加了无机颗粒之间的互相碰撞、磨擦的机会和强度，导致颗粒表面附着的有机物脱落，比重大的被甩向池的外侧下沉，而比重较轻的有机物则被水流带走，克服了平流沉砂池中约夹杂有15%有机物的缺点。优点：克服了平流沉砂池的缺点，使砂粒与外裹的有机物较好的分离，通过调节布气量可控制污水的旋流速度，使除砂效率较稳定，受流量变化影响小，同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少。 缺点：由于需要曝气，所以池内应考虑设消泡装置，其他型易产生偏流或死角，并且由于多了曝气装置而使费用增加，并对污水进行预曝气，提高水中溶解氧。 （4）旋流沉砂池（钟式沉砂池）：利用机械力控制沉砂池内水流流态与流速，加速砂粒的沉淀，污水由流入口切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动叶片将比重大的砂粒在离心力的作用下甩向池壁，掉入砂斗，有机物则留在污水中。优点：占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好，同时由于采用离心力沉砂，不会破坏水中的溶解氧水平（厌氧环境）。 缺点：气提或泵提排砂，增加设备、水厂的电气容量，维护较复杂。 基于以上四种沉砂池的比较，本次设计处理污水量较小，水质较简单，采用曝气沉砂池。2.3.3 二沉池二沉池有别于其他沉淀池，首先在作用上有其特点。它除了进行泥水分离外，还进行污泥浓缩，并由于水量、水质的变化，还要暂时贮存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥浓缩的作用，所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的池面积。 其次，进入二次沉淀池的活性污泥混合液在性质上有其特点。活性污泥混合液的浓度高，具有絮凝性能，属于成层沉淀。 活性污泥的另一特点是质轻，易被出水带走，并容易产生二次流和异重流现象，使实际的过水断面远远小于设计的过水断面。池型说明：分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。（1）平流式沉淀池平流式沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成.池体平面为矩形，进出口分别设在池子的两端，进口一般采用淹没进水孔，水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体，进水孔后设有挡板，使水流均匀地分布在整个池宽的横断面；出口多采用溢流堰，以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。水流部分是池的主体，池宽和池深要保证水流沿池的过水断面布水均匀，依设计流速缓慢而稳定地流过。污泥斗用来积聚沉淀下来的污泥,多设在池前部的池底以下，斗底有排泥管,定期排泥。沉淀效果好；对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；施工简易；平面布置紧凑；排泥设备已趋定型。但是）配水不易均匀；采用多斗排泥时，每个泥斗需要单独设排泥管各自排泥，操作量大；采用机械排泥时，设备复杂，对施工质量要求高。适用于大、中、小型污水处理厂。（2）辐流式沉淀池池体平面多为圆形，也有方形的。直径较大而深度较小，直径为20100米，池中心水深不大于4米，周边水深不小于1.5米。废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。辐流式沉淀池的优点是多用机械排泥，运行较好，管理较简单，排泥设备已经趋于定型。机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。适用于大中型污水处理厂。（3）竖流式沉淀池池体平面为圆形或方形。废水由设在沉淀池中心的进水管自上而下排入池中，进水的出口下设伞形挡板，使废水在池中均匀分布，然后沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中，澄清水从池上端周围的溢流堰中排出。溢流堰前也可设浮渣槽和挡板，保证出水水质。这种池竖流式沉淀池效果较好，占地面积小，排泥容易，但深度大，池底为锥形，施工较困难。适用于小型污水处理厂。本设计选用辐流式沉淀池，周边进水周边出水方式。2.3.4 消毒池 城市污水经一级处理或二级处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但其绝对值仍很可观，并有存在病原菌的可能，因此污水排放水体前应进行消毒，特别是医院、生物制品所及屠宰场等有致病菌污染的污水，更应严格消毒。消毒设备应按连续工作设置，消毒设备的工作时间，消毒剂投加量，可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。目前污水处理消毒方式主要有紫外线消毒，氯消毒，臭氧消毒，clo2消毒和次氯酸钠消毒等。紫外线消毒是利用紫外光发生装置，产生的强紫外光照射水、空气、物体表面，当水、空气、物体表面中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其它病原体受到一定剂量的紫外光辐射后，其细胞中的dna结构受到破坏，达到消毒和净化的目的。实验证明，在260nm左右的紫外光，杀菌效率最高，目前用于污水处理消毒的紫外波长均为253.7nm。紫外消毒消毒速度快，效率高，占地面积小；不影响水的物理化学成分，不增加水的臭和味；设备操作简单，便于运行管理和实现自动化。但是紫外消毒存在如下缺点：后续消毒能力，易产生二次污染；只有吸收紫外线的微生物才会被灭活，污水ss较大时，消毒效果很难保证；细菌细胞在紫外线消毒器中并没有被去除，被杀死的微生物和其它污染物一道成为生存下来的细菌的食物。液氯消毒法的消毒机理是利用液氯溶解于水生成次氯酸和盐酸，次氯酸hcio扩散到细菌表面，并穿过细菌的细胞壁穿透到细胞内部。当hc1o分子到达细菌内部时，发生氧化作用破坏了细菌的酶系统而使细菌死亡。液氯是一种强氧化剂，最早用于污水处理厂消毒。由于其杀菌能力强，价格低廉，消毒可靠，是目前应用最为广泛的消毒剂。但是液氯消毒存在一些缺点，如液氯消毒的安全性较差；液氯消毒存在二次污染。氯与污水中某些有机和无机成分反应，生成一系列稳定的含氯化合物，其大部分对人体健康有害，有些含氯化合物有致癌性；氯与污水中的氨反应生成的氯氨，会降低消毒效力，而且氯氨排入水体后会对环境生物产生毒性作用。臭氧消毒法是利用组成臭氧的三个氧原子的不稳定特性，分解时放出新生态氧，而新生态氧具有非常强的氧化能力，对细菌和病毒产生强大的杀伤力，致使细菌和病毒死亡。臭氧消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物，脱色除味效果优异，而且污水的ph值、温度对消毒效果影响较小，不产生一次污染。用臭氧给城市污水处理厂出水消毒存在投资大、运行成本高，设备管理复杂等缺点，而且，臭氧不具备持久的杀菌作用。另外当水量和水质发生变化时，臭氧投加量的调节比较困难。因此，臭氧消毒主要适用于对出水水质要求高、出水中含较高色度或者难降解物质、水量不大的工业废水处理消毒和小规模城市污水处理消毒，不适用于大中型城市污水处理厂。二氧化氯是广谱型消毒剂，其氧化能力是