某縣城污水處理廠

擴建改造工程

(6000m3/d)

設(shè)

計

方

案

2024年01月

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

目錄

第一章總論...............................................................1

1.1項目概況.............................................................1

1.2項目背景.............................................................1

1.3項目擴建改造原則....................................................2

1.4項目擴建改造依據(jù)....................................................3

1.5方案結(jié)論及主要經(jīng)濟指標..............................................4

第二章工藝設(shè)計............................................................5

2.1設(shè)計水量............................................................5

2.2設(shè)計進水水質(zhì)........................................................5

2.3設(shè)計出水水質(zhì)........................................................5

2.4設(shè)計范圍............................................................6

2.4設(shè)計內(nèi)容.............................................................6

2.5設(shè)計規(guī)范.............................................................6

2.6設(shè)計原則.............................................................7

第三章擴建改造方案........................................................8

3.1污水處理廠現(xiàn)狀分析..................................................8

3.2污水處理廠的解決方案...............................................10

3.3污水處理工藝的選擇..................................................11

3.4污水處理工藝的確定.................................................22

擴建污水處理工藝流程圖第四章工藝設(shè)計參數(shù)................................22

4.1進水井、格柵井、提升泵站（原有）..................................23

4.2AAO生化+沉淀組合池................................................23

4.3污泥池（原有）.....................................................24

4.4污泥脫水機房（原有）...............................................24

4.5配電房..............................................................25

4.6風機房..............................................................25

第五章主要工程量清單.....................................................26

5.1土建部分清單一覽表.................................................26

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

5.2設(shè)備部分清單一覽表.................................................26

第六章平面和高程布置設(shè)計.................................................27

6.1平面布置設(shè)計........................................................27

6.2高程布置設(shè)計........................................................27

第七章建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計.....................................................28

7.1設(shè)計規(guī)范及標準.....................................................28

7.2廠區(qū)地質(zhì)條件.......................................................28

7.3建筑設(shè)計............................................................28

7.4建筑材料及施工要求.................................................29

7.5結(jié)構(gòu)設(shè)計............................................................29

第八章電氣設(shè)計...........................................................30

8.1設(shè)計依據(jù)...........................................................30

8.2設(shè)計范圍............................................................30

8.3設(shè)計內(nèi)容............................................................30

8.4電氣負荷............................................................31

8.5供電電源............................................................31

8.6配電控制設(shè)計.......................................................31

8.7電纜敷設(shè)及設(shè)計.....................................................32

8.8設(shè)備選型............................................................32

8.9設(shè)備保護............................................................32

第九章自控設(shè)計...........................................................34

9.1設(shè)計依據(jù)............................................................34

9.2儀表及控制系統(tǒng)設(shè)計原則............................................34

9.3設(shè)計范圍...........................................................34

9.4過程控制要求.......................................................34

9.5電纜敷設(shè)及接地.....................................................34

第十章管材及防腐、防滲措施...............................................35

10.1管材..............................................................35

10.2防腐措施...........................................................35

10.3防滲措施...........................................................35

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

10.4降噪措施...........................................................35

第十一章運行成本估算.....................................................36

11.1主要運行成本......................................................36

11.2成本費用預(yù)測......................................................36

第十二章主要處理構(gòu)筑物、設(shè)備投資預(yù)算....................................37

12.1土建部分投資費用一覽表............................................37

12.2設(shè)備部分投資費用一覽表............................................37

12.3其他費用一覽表....................................................38

第十三章性能保證.........................................................39

13.1機械性能保證......................................................39

13.2質(zhì)量保證...........................................................39

第十四章售后服務(wù).........................................................40

14.1免費培訓(xùn)..........................................................40

14.2定期回訪...........................................................40

14.3免費保修...........................................................40

14.4終生最低維護......................................................41

14.5免費提供管理資料服務(wù)..............................................41

14.6參觀互訪..........................................................41

ill

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

第一章總論

1.1項目概況

項目名稱：某縣城污水處理廠擴建改造工程

建設(shè)單位：某縣城住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局

建設(shè)地點：廣西某縣城

項目范圍：本工程的主要設(shè)計范圍為某縣城污水處理廠的擴建改造部分，內(nèi)容為對廠區(qū)

進水進行分流并處理，處理后出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》

(GB18918-2002)排放標準中的一級B排放標準。

建設(shè)規(guī)模：由于目前某縣城污水處理廠人工濕地已經(jīng)達不到設(shè)計的脫氮除磷要求，僅依

靠前端AAO生化系統(tǒng)對污水進行生化脫氮除磷處理。當水量超過9000m3/d時，AA0生化

系統(tǒng)滿足設(shè)計要求正常運行，但由于人工濕地無法達到設(shè)計的脫氮除磷效果，導(dǎo)致出水

會出現(xiàn)氨氮超標情況。根據(jù)我公司對污水處理廠的進水水量進行監(jiān)測，某縣城污水處理

廠目前日進水峰值流量已達到12000m3/d。隨著市政管網(wǎng)的完善，污水處理廠每天還將

收納寶塔醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園區(qū)2000-3000療的生活污水，屆時某縣城污水處理廠日進水峰值流

量將達到150000?/心考慮人工濕地已經(jīng)達不到設(shè)計的脫氮除磷要求，為了保證污水處

理廠氨氮能穩(wěn)定達標，因比設(shè)計某縣城污水處理廠擴建改造工程的建設(shè)規(guī)模為6000m3

/do

建設(shè)內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計委托范圍及工程方案論證，本次某縣城污水廠擴建改造工程建設(shè)內(nèi)

容為：

根據(jù)某縣城污水處理廠建設(shè)發(fā)展計劃，本次新增污水廠擴建改造處理設(shè)施按照

6000m3/d規(guī)模建設(shè)。

本次擴建改造將新建生化處理工藝設(shè)施?套，包括AA0生化+沉淀組合池、配電房、

風機房各一座；對原有預(yù)處理進行改造，新增機械細格柵一套和污水提升泵兩臺。

1.2項目背景

某縣城污水處理廠(邕江上游人工濕地污水處理示范工程)于2005年立項，建設(shè)規(guī)

模為日處理城鎮(zhèn)污水20000噸，其中一期日處理12000噸，占地約50畝，工程計劃總

投資2311.7萬。2013年實施的廠內(nèi)整改工程投資約350萬元。該項目由南寧市城市規(guī)

劃設(shè)計院設(shè)計，南寧市環(huán)保局和廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院專家作為技術(shù)指導(dǎo)。項目采用人工濕地

技術(shù)處理城鎮(zhèn)污水.具有建設(shè)成本少、運行費用低、出水效果好的特點-項目于2007

第1頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

年12月開工建設(shè)，主要項目為水解酸化池、辦公樓、配電間、人工濕地、紫外線消毒

和在線監(jiān)測設(shè)施、污水引入和泵站等工程，項目于2009年6月完成主體工程井投入試

運行，全部工程于2010年6月底竣工。2013年增加了排水細格柵、酸化池鼓風機、填

料及排泥系統(tǒng)，出水口增加一套紫外線消毒設(shè)施。

2016年某縣城污水處理廠存在進水污染物濃度較低，出水氨氮、總磷不能穩(wěn)定達標

的問題。為了完成政府部門的減排目標，我公司受業(yè)主委托，根據(jù)政府主管部門的要求

予以整改，對原有污水處理設(shè)施進行改造，并建設(shè)一套應(yīng)急處理設(shè)施。經(jīng)我公司改造后

某縣城污水處理廠運行良好，處理后出水氨氮、總磷穩(wěn)定達標。

但隨著縣城經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，城區(qū)規(guī)模不斷擴大，城區(qū)常住人口不斷增加，市政管

網(wǎng)的改造和完善，隨之而來的是大量新增污水的產(chǎn)生。而某縣城污水處理廠目前人工濕

地已經(jīng)達不到設(shè)計的脫氮除磷要求，僅依靠前端AAO生化系統(tǒng)對污水進行生化脫氮除磷

處理。當水量超過9000n?/d時，AAO生化系統(tǒng)滿足設(shè)計要求正常運行，但由于人工濕地

無法達到設(shè)計的脫氮除磷效果，導(dǎo)致出水會出現(xiàn)氨氮超標情況。如不及時擴建，大量新

增的污水量得不到有效的處理，勢必會對某縣城良好的水體環(huán)境造成污染，嚴重威脅縣

城居民及右江下游城市居民的用水安全。

為了保護某縣城優(yōu)美的縣城環(huán)境，保證城鎮(zhèn)居民的身體健康，以及完成政府的節(jié)能

減排工作，促進社會經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，必須對某縣城污水處理廠進行擴建。受

業(yè)主委托，我公司根據(jù)木項目的特點，以及從事類似污水處理工程設(shè)計、施工的成熟經(jīng)

驗，編制本設(shè)計方案供建設(shè)方和有關(guān)主管部門審查。

1.3項目擴建改造原則

（1）執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標準。

（2）貫徹實施“循環(huán)經(jīng)濟、以人為本、節(jié)約資源、節(jié)能減排”設(shè)計理念。

（3）根據(jù)實際進水水質(zhì)，新的國家出水排放標準，結(jié)合廠內(nèi)現(xiàn)有工藝流程及總平

面布置進行擴建改造方案設(shè)計。

（4）采用技術(shù)先進成熟、高效節(jié)能、管理方便的處理工藝，確保脫氮除磷處理效

果。

（5）在保證污水處理廠出水水質(zhì)達標排放的前提下，盡量利用原有設(shè)施、設(shè)備，

節(jié)省工程投資，節(jié)約用地、節(jié)約能耗，降低運行成本。

（6）布置緊湊合理，盡量保留原有人工濕地。

第2頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

(7)新增構(gòu)筑物和設(shè)備可以在后續(xù)的擴建工程中繼續(xù)留用。

1.4項目擴建改造依據(jù)

(1)《中華人民共和國水法》(2016年版)；

(2)《中華人民共和國水污染防治法》(2017年版)；

(3)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GB50014-2006)(2016年版)；

(4)《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》(GB503352002)；

(5)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)；

(6)《水污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則》(HJ2015-2012)

(7)《污水過濾處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2008-2010)

(8)《固體廢物處理處置工程技術(shù)導(dǎo)則》(HJ2035-2013)

(9)《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ576-2010

(10)《氧化溝活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ578-2010

(11)《序批式活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ577-2010)

(12)《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》(IIJ_2005-2010)

(13)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)；

(14)《建筑給水排水制圖標準》(GB/T50106-2010)；

(15)《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318-2017)；

(16)《給水排水工程構(gòu)筑物設(shè)計規(guī)范》(GB50069-2002)；

(17)《給水排水工程構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范》(GB50141-2008)；

(18)《給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50332-2002)；

(19)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50268-2008)；

(20)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015；

(21)《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50032-2003)；

(22)《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB50286-2013)；

(23)《城鎮(zhèn)給水排水技術(shù)規(guī)范》(GB50788-2012)；

(24)《城鎮(zhèn)供水和污水處理化驗室技術(shù)規(guī)范》(CJJ/T182-2014)；

(25)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理技術(shù)規(guī)程》(CJJ131-2009)；

(26)《市政公用工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》(2013年版)；

(27)現(xiàn)行國家的設(shè)計規(guī)范和技術(shù)規(guī)程。

第3頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

1.5方案結(jié)論及主要經(jīng)濟指標

(1)新增預(yù)處理機械細格柵一套和污水提升泵兩臺；建設(shè)生化處理工藝設(shè)施一套,

包括AAO生化+沉淀組合池、配電房、風機房各一座,

(2)本項目計劃建設(shè)期為6個月，即2018年6月至2018年7月為前期工作準備

階段，2018年08月正式動工興建，2018年12月全面竣工驗收。2019年01月正式全部

投入使用。

(3)工程投資及效益評價

本工程為市政公共設(shè)施的建設(shè)，總投資為2668.48萬元。項目本身并不直接產(chǎn)生經(jīng)

濟效益，它的作用更多是體現(xiàn)在城市環(huán)境效益和社會效益上。本工程的實施極大的改善

了某縣城的水域環(huán)境，提升某縣城城的整體形象，提高城區(qū)居民生活環(huán)境的同時，也保

護了右江不受污染，提升右江兩岸景觀。本工程的實施可以改善投資環(huán)境，促進經(jīng)濟及

旅游業(yè)的發(fā)展，改善某縣城的社會和自然環(huán)境，從而為招商引資創(chuàng)造良好的條件。

第4頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

第二章工藝設(shè)計

2.1設(shè)計水量

由于目前某縣城污水處理廠人工濕地已經(jīng)達不到設(shè)計的脫氮除磷要求，僅依靠前端

AAO生化系統(tǒng)對污水進行生化脫氮除磷處理。當水量超過9000nF/d時，AAO生化系統(tǒng)滿

足設(shè)計要求正常運行，但由于人工濕地無法達到設(shè)計的脫氮除磷效果，導(dǎo)致出水會出現(xiàn)

氨氮超標情況。根據(jù)我公司對污水處理廠的進水水量進行監(jiān)測，某縣城污水處理廠目前

日進水峰值流量已達到1200()0?4。隨著市政管網(wǎng)的完善，污水處理廠每天還將收納寶

塔醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園區(qū)2000-3000m”的生活污水，屆時某縣城污水處理廠日進水峰值流量將達

到15000n?/d?？紤]人工濕地已經(jīng)達不到設(shè)計的脫氮除磷要求，為了保證污水處理廠氨

3

氮能穩(wěn)定達標，因此設(shè)計某縣城污水處理廠擴建改造工程的建設(shè)規(guī)模為6000m/d0

2.2設(shè)計進水水質(zhì)

污水廠進水水質(zhì)直接關(guān)系到處理工藝流程及其參數(shù)的選擇、生產(chǎn)構(gòu)筑物和設(shè)備容量

的確定、工程造價以及污水處理廠處理成本。設(shè)計水質(zhì)確定過高會造成工藝不恰當或設(shè)

備閑置浪費，增加投資和運行費用，過低則滿足不了出水要求，達不到項目建設(shè)的目的。

因此，合理確定污水進廠水質(zhì)十分重要。一般情況下，污水進水水質(zhì)應(yīng)對大量的當?shù)貙?/p>

測數(shù)據(jù)和相關(guān)因素進行分析后確定。木方案擬進水設(shè)計參數(shù)見下表2-1：

設(shè)計進水水質(zhì)一覽表2-1

項IICODSSTNNH3-NTPpH

水質(zhì)(mg/L)W150W120W40〈30Wl.56-9

2.3設(shè)計出水水質(zhì)

污水處理廠尾水排向右江，項目尾水水污染基本控制項目排放濃度滿足《城鎮(zhèn)污水

處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級標準的B標準，出水水質(zhì)主要指標

見表2-2：

設(shè)計出水水質(zhì)一覽表2-2

項目CODSSTNNH3-NTPpH

水質(zhì)(mg/L)W60W20W2081.06-9

第5頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

2.4設(shè)計范圍

本擴建改造方案包括污水處理廠內(nèi)的處理工藝、土建工程、設(shè)備、管道及電氣安裝

工程，不含廠外管網(wǎng)收集工程。污水及給水進口從污水處理廠區(qū)邊線(廠區(qū)外1米計)

開始計算，動力線從污水處理廠配電柜進線開始，排水至設(shè)計排放口界區(qū)邊線止。

2.4設(shè)計內(nèi)容

(1)污水處理廠擴建改造工程的工藝設(shè)計；

(2)污水處理廠擴建改造工程的電氣、控制設(shè)計：

(3)污水處理廠擴建改造工程的土建工程設(shè)計；

(4)污水處理廠擴建改造工程的設(shè)備、材料選型及非標構(gòu)配件等設(shè)計。

2.5設(shè)計規(guī)范

1.《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002

2.《城市.污水處理工程項目建設(shè)標準》建標[2001]77號

3.《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002

4.《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》CJ343-2002

5.《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50069-2002

6.《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB50013-2006

7.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002

8.《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001

9.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001

10.《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》GB50068-2001

11.《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-2009

12.《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-2011

13.《建筑照明設(shè)計標準》GB50034-2004

14.《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》GB/T50065-2011

15.《建筑照明設(shè)計標準》GB50034-2013

16.《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》GB12348-2008

17.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2002

18.《市政公用工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》（2013版）

19.業(yè)主提供的污水水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)資料

第6頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

2.6設(shè)計原則

本設(shè)計遵循如下原則進行工藝路線的選擇及工藝參數(shù)的確定：

1.采用成熟、合理、先進的處理工藝，保證出水水質(zhì)達到規(guī)定的排放要求。

2.污水處理具有適當?shù)陌踩禂?shù)，各工藝參數(shù)的選擇略有富余。

3.在滿足工藝要求的條件下，盡量減少建設(shè)投資，降低運行費用。

4.處理設(shè)施具有較高的運行效率，以較為穩(wěn)定可靠的處理手段完成工藝要求。

5.運行管理方便，運轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)進水水質(zhì)的變化調(diào)整運行方式和工藝參數(shù),

最大限度地發(fā)揮處理裝置和構(gòu)筑物的處理能力。

6.選定工藝的技術(shù)及設(shè)備應(yīng)因地制宜，便于養(yǎng)護、維修，運行可靠，有一定的先進

性。

7.便于實現(xiàn)工藝的自動控制，提高管理水平，降低勞動強度和人工費用。

8.合理衡量工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟性，嚴格控制建設(shè)投資和運行費用。

9.重視環(huán)境，臭氣防護，噪聲控制，環(huán)境協(xié)調(diào)，清潔生產(chǎn)。

10.在設(shè)計中采用耐腐蝕設(shè)備及材料，以延長設(shè)施的使用壽命。

11.根據(jù)地形地貌，結(jié)合站區(qū)自然條件及外部物流方向，并盡可能使土石方平衡，

減少土石方量，以節(jié)約基建投資，降低運行費用。

12.總圖設(shè)計應(yīng)考慮符合環(huán)境保護要求。

13.工程豎向設(shè)計應(yīng)結(jié)合周邊實際情況提出雨水排放方式及流向。

14.管線設(shè)計應(yīng)包括各專業(yè)所有管線，并滿足工藝的要求。

15.所有設(shè)計應(yīng)滿足國家相關(guān)專業(yè)設(shè)計規(guī)范和標準。

16.所有設(shè)備的供應(yīng)安裝應(yīng)滿足國家相關(guān)專業(yè)施工及安裝技術(shù)規(guī)范。

17.所有工程及設(shè)備安裝的驗收及資料應(yīng)滿足國家相關(guān)專業(yè)驗收技術(shù)規(guī)范和標準。

第7頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

第三章擴建改造方案

3.1污水處理廠現(xiàn)狀分析

3.1.1現(xiàn)有污水處理工藝流程

除磷劑

I

鼓風機投藥裝置

II

污水一泵站f厭氧池f缺氧池一好氧池f沉淀池一人工濕地f紫外線消毒渠f排放

—回流泵污泥泵

污泥池

I

污泥泵

I

PAM一疊螺脫水機一脫水污泥

污水處理工藝流程圖

3.1.2污水處理工藝流程簡介

市政管網(wǎng)收集的污水經(jīng)泵站提升至A/A/O生化組合池（厭氧/缺氧/好氧組合池），

在A/A/O生化組合池內(nèi)，通過控制不同的溶解氧環(huán)境，形成不同菌屬的優(yōu)勢菌群，可達

到厭氧-缺氧-好氧的脫氮除磷效果。在厭氧段，主要棲生厭氧性微生物和兼性微生物，

大分子有機物得到水解酸化，有機氮被分解，磷得到釋放；在缺氧段，兼氧性微生物成

優(yōu)勢菌群，有機物得到進一步分解，硝態(tài)氮被還原；在好氧段，溶解氧濃度較高，一般

在3mg/L以上，主要棲生的微生物屬于好氧菌，有機物得到徹底分解，氨氮被徹底氧化

成硝態(tài)氮，通過混合液回流到缺氧池被還原達到脫氮的目的，磷酸鹽被吸收，通過剩余

污泥排除。為了確保出水總磷達標，可在沉淀池投加除磷劑。污水在沉淀池進行泥水分

離后通過布水管網(wǎng)均勻排到人工濕地，經(jīng)過人工濕地進一步凈化后的污水再利用紫外線

消毒即可達標排放。

剩余污泥排入污泥池經(jīng)過初步濃縮。貯泥池的濃縮污泥經(jīng)污泥泵輸送到疊螺脫水機

第8頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

進行機械脫水。脫水后干濾餅的干固含量可達到20%以上，可進行衛(wèi)生填埋處置或用作

堆肥。污泥濃縮池上清液、濾液排入集水池。

3.1.3現(xiàn)有污水處理工藝存在的問題

根據(jù)我司調(diào)試人員提供的相關(guān)資料和設(shè)計人員的現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)某縣城污水處理廠

在實際運行中主要存在以下問題：

(1)污水預(yù)處理機械細格柵損壞，導(dǎo)致提升泵站進水含渣量過多，容易堵塞提升

泵站的污水提升泵，出現(xiàn)提升泵損壞的情況，影響污水處理廠的正常運行?，F(xiàn)場情況如

下：

機械細格柵年久失修已損壞

第9頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

提升泵站內(nèi)的大量浮渣

（2）原有人工濕地超過三年未進行清理修復(fù)和翻種植物，導(dǎo)致人工濕地的脫氮磷

能力很差，達不到設(shè)計要求。原設(shè)計人工濕地承擔部分脫氮除磷功能，但目前人工濕地

幾乎起不到脫氮除磷的作用，只能依靠前端AAO生化組合池的生化作用進行脫氮除磷。

當處理水量少于9000//d,脫氮除磷效果比較穩(wěn)定，出水未出現(xiàn)超標情況；當處理水量

大于900（hn3/d,AAO生化組合池的負荷加大，脫氮除磷效果不穩(wěn)定，氨氮進水濃度超過

28mg/L時出水超標情況比較頻繁。

3.2污水處理廠的解決方案

（1）強化污水預(yù)處理階段，新配置一套機械細格柵，進一步攔截污水中的懸浮物,

確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（2）新建一套污水處理設(shè)施，處理規(guī)模為6000m7d。

（3）新增兩臺污水提升泵，當進水量超過原有污水處理設(shè)施的處理規(guī)模時，將污

水分配至新建的污水處理設(shè)施進行處理。

（4）為了節(jié)省建設(shè)用地，本次擴建工程將充分利用現(xiàn)有構(gòu)筑物及設(shè)備；經(jīng)過設(shè)計

第10頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

人員的現(xiàn)場考察，本次擴建工程無需增加污泥池及污泥脫水房，只需更換原污混泵及疊

螺脫水機即可。但風機房和配電房已無設(shè)備安裝位置，如需安裝必須新建。

3.3污水處理工藝的選擇

本工程的原水水質(zhì)高，要使處理后的污水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》

（GB18918-2002）中的一級標準的B標準的排放要求，對有機物、總氮、總磷的去除率

要求均非常高，本工程應(yīng)選擇同時具有較高脫氮除磷T藝的一級生物（生化）處理工藝-

污水二級處理工藝通常可選用懸浮生長型活性污泥法、固著生長型生物膜法、化學(xué)

法及物理化學(xué)法等。懸浮生長型活性污泥法和固著生長型生物膜法在處理有機廢水方面

和化學(xué)法及物理化學(xué)法相比具有處理效率高、處理效果好、效果較為穩(wěn)定、運轉(zhuǎn)經(jīng)驗豐

富、運行費用低、無二次污染等優(yōu)點，在國內(nèi)外被普遍采用。本次設(shè)計在這兩類中進行

篩選。

3.3.1懸浮生長型活性污泥法工藝簡介

懸浮型活性污泥法污水處理工藝主要有以下一些工藝系列：AAO系列、氧化溝系列、

序批式反應(yīng)器（SBR）系列、一體化系列、多段式系列等。

各種系列均在不斷地發(fā)展、改進，形成的目前比較典型的工藝有：

（1）AAO工藝系列

主要包括常規(guī)AAO工藝、改良AA。工藝、倒置AAO工藝、UCT工藝、MUCT工藝、

多段多級缺氧好氧工藝等c

A.常規(guī)AAO工藝

常規(guī)A/A/O工藝是一種典型的除磷脫氮工藝，其生物反應(yīng)池由ANAEROBIC（厭氧）、

ANOXIC（缺氧）和OXIC（好氧）三段組成，其典型工藝流程見圖3.3-1。這是一種推流

式的前置反硝化型工藝，其特點是厭氧、缺氧和好氧三段功能明確，界線分明，可根據(jù)

進水條件和出水要求，人為地創(chuàng)造和控制三段的時空比例和運轉(zhuǎn)條件，只要碳源充足

（TKN/COD^O.08或B0D/TKNN4）便可根據(jù)需要達到比較高的脫氮率。

第11頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

混合液回流

圖3.3-1常規(guī)AAO工藝流程圖

常規(guī)A/A/O工藝呈厭氧（A1）/缺氧（A2）/好氧（0）的布置形式，具有如下特點:

TN的去除率可達到60%-70%,TP的去除率為70%?80%。

反應(yīng)池內(nèi)要分成多格，以有效地維持厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)。

要設(shè)置硝化液回流泵c由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝化液進入?yún)捬醵?，造成?/p>

氮菌和聚磷菌對碳源的競爭，回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區(qū)產(chǎn)生不利影響。

污泥齡的取值要兼顧脫氮長泥齡和除磷短泥齡的矛盾，即要平衡脫氮效果和除磷效

果，污泥齡一般取10~13天。

B.改良AAO工藝

為了常規(guī)解決A/A/O工藝的缺點，即由于厭氧區(qū)居前，回流污泥中的硝酸鹽對厭氧

區(qū)產(chǎn)生不利影響，改良A/A/0工藝在厭氧池之前增設(shè)厭氧/缺氧調(diào)節(jié)池，改良A/A/O工

藝流程見圖3.3-2所示，來自二沉池的回流污泥和10%左右的進水進入調(diào)節(jié)池，停留時

間為20~30min,微生物利用約10%進水中的有機物去除回流硝態(tài)氮，消除硝態(tài)氮對厭氧

池的不利影響，從而保證厭氧池的穩(wěn)定性。

進水90%混合液回流

圖3.3-2改良AA0工藝流程圖

C.倒置AA0工藝

為避免傳統(tǒng)A/A/0工藝回流硝酸鹽對厭氧池放璘的影響，將缺氧池置于厭氧池前

面，來自二沉池的回流污泥和30~50%的進水，5015%的混合液回流均進入缺氧段?；?/p>

流污泥和混合液在缺氧池內(nèi)進行反硝化，反硝化菌位于碳源爭奪的有利位置，可強化脫

第12頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

氮效果。

30~50%進水

70-50%進水

圖3.3-3分點進水倒置AA0工藝流程圖

倒置A/A/0工藝的缺點主要是，若回流比較大，當硝酸鹽濃度高時，缺氧段易被擊

穿，未反硝化的硝酸鹽進入?yún)捬醵?，影響除磷效果，需輔以化學(xué)除磷措施。另外，大量

的回流稀釋了厭氧池反應(yīng)物濃度，降低了反應(yīng)速率。

D.UCT工藝

UCT工藝的流程見圖3.3-4所示，與常規(guī)A/A/0工藝的區(qū)別在于，回流污泥首先

進入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回至厭氧段。通過這樣的修正，可以避免因回

流污泥中的N03-N回流至厭氧段，干擾磷的厭氧釋放，而降低磷的去除率?；亓魑勰鄮?/p>

回的N03-N將在缺氧段中被反硝化。當入流污水的B0D5/TKN或B0D5/TP較低時，較適

用UCT工藝。

內(nèi)回濟￡1(r=100?200%)

圖3.3-4UCT工藝流程圖

UCT工藝的缺點主要是不易控制缺氧段的停留時間，若控制不當，00仍會影響厭

氧區(qū)。

E.MUCT工藝

MUCT工藝的流程如匡4.4-5所示，是對UCT工藝的基改良，即將缺氧段一分為二，

形成二套獨立的內(nèi)回流,克服了UCT工藝不易控制缺氧段的停留時間。但是比傳統(tǒng)A/A/0

第13頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

工藝多了一級污泥回流，因此系統(tǒng)的復(fù)雜程度和自控要求有所提高，耗能有所增加。另

外，設(shè)兩個單獨的缺氧池，增加了缺氧池體積。

內(nèi)回流I(r=100?200%)內(nèi)回流II(100?200%)

圖3.3-5MUCT工藝流程圖

F.多段多級缺氧好氧活性污泥法

多級缺氧好氧活性污泥法工藝的流程如圖4.4-6所示，即將污水在生化泡經(jīng)過厭

氧、缺氧、好氧多次交替，使聚磷菌、硝化菌和反硝化菌共存于同一污泥系統(tǒng)中，實現(xiàn)

同步除磷脫氮，增加脫氮效果。

圖3.3-6多段缺氧好氧活性污泥法

(2)氧化溝工藝系列

主要包括奧貝爾氧化溝工藝、卡魯塞爾氧化溝工藝、雙溝式DE氧化溝工藝、三溝

式T型氧化溝工藝等。

氧化溝是活性污泥法的一種改進型，具有除磷脫氮功能，其曝氣池為封閉的溝渠，

廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動，因此氧化溝乂名“連續(xù)循環(huán)曝氣池”。

過去由于其曝氣裝置動力小，使池深及充氧能力受到限制，導(dǎo)致占地面積大，土建費用

高，使其推廣及運用受到影響。近十年來由于曝氣裝置的不斷改進、完善及池形的合理

設(shè)計，彌補了氧化溝過去的缺點。

A.卡魯塞爾氧化溝

卡魯塞爾氧化溝是荷蘭DIIV公司開發(fā)的。該工藝在曝氣渠道端部裝有低速表面曝氣

第14頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

機。在曝氣渠內(nèi)用隔板分格，構(gòu)成連續(xù)渠道。表曝機把水流推向曝氣區(qū)，水流連續(xù)經(jīng)過

兒個曝氣區(qū)后經(jīng)堰口排出C為了保證溝中流速，曝氣渠的幾何尺寸和表曝機的設(shè)計是至

關(guān)重要的，DHV公司往往要通過水力模型才能確定工程設(shè)計。最近DHV公司又開發(fā)了卡

魯塞爾2000型，把厭氧/缺氧/好氧與氧化溝循環(huán)式曝氣渠巧妙的結(jié)合起來，改變了原

調(diào)節(jié)性差，除磷脫氮效果低的缺點，但水力設(shè)計更為復(fù)雜。卡魯塞爾氧化溝的缺點是池

深較淺，一般為4.0m,占地面積大，土建費用高。也有將卡魯塞爾氧化溝池深設(shè)計為

6m或更深的情況，但需采用潛水推流器提供額外動力。

B.雙溝式（DE型）氧化溝和三溝式（T型）氧化溝

雙溝式（DE型）氧化溝和三溝式（T型）氧化溝是丹麥克魯格公司開發(fā)的。DE型

氧化溝為雙溝組成，氧化溝與二沉池分建，有獨立的污泥回流系統(tǒng)，DE型氧化溝可按

除磷脫氮（或脫氮）等多種工藝運行。雙溝式氧化溝是由兩個容積相同，交替進行的曝

氣溝組成。溝內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器，實現(xiàn)硝化過程。由于周期性的變換進、出水方

向（需啟閉進出水堰門）和變換轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器的運行狀態(tài)，因此必須通過計算機控

制操作，對自控要求較高。三溝式氧化溝集曝氣沉淀于一體，工藝更為簡單。三溝交替

進水，兩外溝交替出水，兩外溝分別作為曝氣或沉淀交替運行，不需設(shè)二沉池及污泥回

流設(shè)備。同DE型氧化溝相同，需要的自動化程度高。由于這兩種氧化溝采用轉(zhuǎn)刷曝氣,

池深較淺，占地面積大。雙溝式和三溝式由于各溝交替進行，明顯的缺點是設(shè)備利用率

低，三溝式的設(shè)備利用率只有58樂設(shè)備配置多，使一次性設(shè)備投資較大。

C.奧貝爾（orbal）氧化溝

奧貝爾（orbal）氧化溝是氧化溝類型中的重要形式，此法起初是由南非的休斯曼

構(gòu)想，南非國家水研究所研究和發(fā)展的，該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給美國的Envirex公司后得到的不

斷的改進及推廣應(yīng)用。奧貝爾氧化溝是橢圓型的，通常有三條同心曝氣渠道（也有兩條

或更多條渠道）。污水通過淹沒式進水口從外溝進入，順序流入下一條渠道，由內(nèi)溝道

排出。奧貝爾氧化溝具有同時硝化、反硝化的特性，在氧化溝前面增加一座厭氧選擇池,

便構(gòu)成了生物除磷脫氮系統(tǒng)。污水和回流污泥首先進入?yún)捬踹x擇池，停留時間約1小時,

在厭氧池中完成磷的釋放，并改善污泥的沉降性，然后混合液進入氧化溝進行稍化、反

硝化，實現(xiàn)除璘脫氮。奧貝爾氧化溝的缺點是池深較淺，一般為4.3m左右，占地面積

較大，因為池型為橢圓型，對地塊的有效利用較差。

（3）序批式反應(yīng)器（SBR）處理工藝系列

主要包括TCEAS工藝、CAST工藝、SRR工藝、CASS工藝等.CASS反應(yīng)器工藝是

第15頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

以生物反應(yīng)動力學(xué)原理及合理的水力條件為基礎(chǔ)而開發(fā)的一種具有系統(tǒng)組成簡單、運行

靈活和可靠性好等優(yōu)良特點的廢水處理新工藝，尤其適用于含有較多工業(yè)廢水的城市污

水及要求脫氮除磷的處理C

CASS的整個工藝為一間歇式反應(yīng)器，在此反應(yīng)器中進行交替的曝氣一不曝氣過程

的不斷重復(fù)，將生物反應(yīng)過程及泥水的分離過程結(jié)合在一個池子中完成。因此，它是SBR

工藝及ICEAS工藝的一種最新變型。

CASS反應(yīng)器由三個區(qū)域組成：生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。生物選擇區(qū)是設(shè)

置在CASS前端的小容積區(qū)，通常在厭氧或兼氧條件下運行。

兼氧區(qū)不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運行的生物選擇區(qū)對進水水質(zhì)水量變化的

緩沖作用，同時還具有促進磷的進一步釋放和強化反硝化作用。主反應(yīng)區(qū)則是最終去除

有機物的場所。CASS反應(yīng)器構(gòu)造見圖3.3-7。

圖3.3-7CASS反應(yīng)加構(gòu)造圖

CASS工藝脫氮除磷的原理為：除磷是靠厭氧捕捉選擇區(qū)（預(yù)反應(yīng)區(qū)）和曝氣反應(yīng)

區(qū)（主反應(yīng)區(qū)）完成。硝化和反硝化在主反應(yīng)區(qū)完成。從充水/曝氣開始，溶解氧（DO）

濃度從Omg/L逐漸增加到2.0mg/L的過程中，大約有50%的時間其DO接近于零，約

30%時間DO在lmg/L左右，約20%時間DO在2mg/L左右。D0能否進入微生物絮體

內(nèi)，取決于絮體大小和活性污泥的好氧速率。一般情況下，好氧速度較快，當DO含量

不高時，溶解氧很難進入絮體內(nèi)部，這樣在絮體內(nèi)形成了微缺氧環(huán)境，而硝化產(chǎn)生的較

多濃度梯度的NO「N-可進入絮體內(nèi)部，使絮體內(nèi)部發(fā)生反硝化作用，使硝化/反硝化過

程同時發(fā)生。無需專設(shè)缺氧區(qū)和內(nèi)回流系統(tǒng)。

（4）一體化處理工藝系列

主要包括MSBR工藝、Unitank工藝等。

第16頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

MSBR是80年代后期發(fā)展起來的技術(shù)，是連續(xù)進水、連續(xù)出水的反應(yīng)器，其實質(zhì)是

A/A/O系統(tǒng)后接SBR,因此具有A/A/0的生物除磷脫氮功能和SBR的一體化、流程簡潔、

控制靈活等優(yōu)點。主要缺點是整個流程較復(fù)雜，核心屬于專利技術(shù)，國內(nèi)應(yīng)用較少。

（5）多段式處理工藝系列

主要包括二段法工藝、AB法工藝、Bardenpho工藝、Phoredox工藝、其它多段式

工藝等，但工藝較為繁瑣，實際工程中應(yīng)用較少。

（6）幾種典型活性污泥法工藝比較

從處理效果來看，以二工藝系列均可滿足本項目處理要求。但污水處理工藝的選擇

還應(yīng)充分考慮技術(shù)的可行性、可靠性、成熟度，經(jīng)濟的合理性，對污水水質(zhì)、水量的適

應(yīng)性，運行的穩(wěn)定性等各種因素。應(yīng)用較廣泛的典型活性污泥法處理工藝系列的綜合特

點比較詳見表3.3-1o

表3.3-1典型活性污泥法處理工藝綜合特點比較表

方案一（氧化溝系列工方案二（AA0方案三（SBR

內(nèi)容

藝）系列工藝）系列工藝）

C處理效果好好好

N處理效果較好好較好

P處理效果好（前置厭氧段）好好（前置厭氧段）

運行可靠性好好較好

忍受沖擊負荷能力好較好好

操作管理方便方便復(fù)雜

構(gòu)筑物數(shù)量一般較多較少

生反池體枳利用率高高一般

設(shè)備臺套數(shù)?般較多較少

對機械設(shè)備的要求高一般有

機械設(shè)備利用率高高較低

對系統(tǒng)自控的要求較低一般高

出水水質(zhì)控好好較好

污泥量一般一般一般

剩余污泥濃度較高較高較低

污泥穩(wěn)定性較穩(wěn)定較穩(wěn)定較穩(wěn)定

第17頁

某縣城污水處理廠擴建改造工程設(shè)計方案

構(gòu)筑物布置集約化

較差較高高

程度

構(gòu)筑物占地較大較小較小

基建投資稍大稍小一般

運行費用較高一般較高

工藝流程較簡單較復(fù)雜一般

微孔鼓風曝

曝氣形式機械曝氣微孔鼓風曝氣

氣

表3.3-1典型活性污泥法處理工藝綜合特點比較表

方案一（氧化溝系方案二（AA0方案三（SBR

內(nèi)容

列工藝）系列工藝）系列工藝）

供氧利用率一般高較有

內(nèi)回流比—100%~200%無

外回流比—50%~150%50%

工程實例較多多較少

工程適用性較廣廣一般

特大、大、中、

規(guī)模適應(yīng)性大、中、小型中、小型

小型

3.3.2固著生長型生物膜法工藝簡介

固著生長型生物膜法污水處理工藝主要有以下一些工藝系列：生物濾池系列、生物

接觸氧