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1. 研究目的与意义（文献综述）
本次设计旨在通过对污水处理进行工艺技术分析比较，确定最佳处理工艺，经本项目处理后的废水各污染物排放应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）一级a排放标准。随着我国的经济快速发展，环境污染也日益严重，其中水污染是个非常严重的问题。城市污水是城市水环境污染的主要来源之一，大量未经处理的城市污水任意排放将会给城市水环境造成严重影响进而影响人居环境质量和城市的可持续发展。现在国内外陆陆续续建立了众多大小型的城市污水处理厂，处理工艺也在不断的完善，水污染控制工程在全世界蓬勃发展。
常用的污水处理方法以物理法、化学法和生物法为主。目前国外采用的处理方法主要为活性污泥法，实践经验表明，生物脱氮除磷工艺是消除水体富营养化的有效方法，正在广泛应用于各种污水处理厂的工艺处理系统之中。目前，新型菌株的研发和生物膜活性的研究成为城市污水脱氮除磷技术发展的重要方面。经过几十年的发展，生物脱氮除磷工艺日趋完善。目前以传统的生物脱氮除磷理论为基础的a2o及其改良工艺成为主流。同时，随着研究工艺的不断改善，anammox—sharon组合工艺和好氧颗粒同步脱氮除磷等新型的处理工艺应运而生，为提高污水处理效率提供了更多的途径。厌氧氨氧化(简称anammox)是指在厌氧条件下，微生物直接以nh4 为电子供体，以nh2-或nh3-为电子受体，将nh4 转变成n2的生物过程。sharon工艺是荷兰delft工业大学运用短程反硝化原理开发的脱氮新工艺，即在高温(30～35℃)条件下，利用亚硝化菌的生长速率快、最小停留时间短的特点，控制系统的水力停留时间使其介于硝化菌和亚硝化菌的最小停留时间之间，硝化菌被自然淘汰，严格控制ph值，进行反硝化过程，以节省有机碳源，对高浓度的氨氮废水具有良好的处理效果。
城市污水处理分为多个等级，当前，国外污水处理技术已经主要从二级转化为了三级，污水的三级处理也称位深度处理，能更加有效的处理污水中难生物降解的悬浮固体和氮磷。韩国和意大利污水处理厂用uv紫外线消毒系统进行深度处理后直接用于农业灌溉，取得了令人满意的效果。我国的城市污水处理主导目标已经开始由传统的“污水处理、达标排放”转变为以水质再生处理为核心的“水的循环再用”，由单纯的“污染控制”上升为“水生态的修复和恢复”。其重大变革的关键是由单项技术转变为技术集成和综合管理，主要体现在：推行以除磷脱氮为核心的二级强化处理技术 ，并增加三级处理工艺，包括各种类型的絮凝沉淀技术、高效过滤技术和现代消毒技术，以及人工湿地等生态净化处理技术。使处理后的再生水达到满足各种用途要求的水质。
2. 研究的基本内容与方案
2.1设计内容
本次设计水量为10万m3/d，流量变化系数1.3；多年平均气温18℃；水厂地面标高26.60m，进水标高28.00m，出水标高25.50m。 经本项目处理后的废水各污染物排放应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。传统的城市污水经过一级预处理和二级生物处理后仅能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B排放标准，因此还需进行三级深度处理以达到排放要求。
设计进出水水质见表1.
从去除率来看，本项目对各项污染物的去除要求较高，所采用的污水处理工艺系统需具备硝化/反硝化以及生物除磷的能力。
首先进行污水的可生化性分析，见表2。
一般认为BOD5/CODcr>0.3的污水可采用生化处理，该比值越大，可生化性越好，本工程为0.5，属于可生物降解水质的范畴。
城市生活污水中一般含少量或不含硝态氮或者亚硝态氮，所以TN与TKN较为接近。BOD5/TKN的值大于4时可达到理想的脱氮效果，若BOD5/TKN的值小于4，不仅生物脱氮效果不好，还会影响到后续的生物除磷。本工程为3.75，因此需外加碳源。甲醇是理想的外加碳源，它被分解后产生二氧化碳和水，不产生任何难以分解的中间产物。
在生物除磷过程中，BOD5/TP的值是影响除磷效果的重要因素之一。实际运行表明，BOD5/TP的值在17以上时生物除磷取得了良好的除磷效果，本工程的值为39.47，因此可采用生物除磷的工艺。
2.2处理工艺的拟定
本次处理工艺的流程图如下：
图1 污水处理总流程图
一级处理阶段：污水的一级处理为预处理，主要采用物理方法去除污水中部分污染物的含量以减轻后续的工艺负荷，处理设施包括格栅、沉砂池和沉淀池。
本次设计设置两道回转式机械格栅，粗格栅在前，格栅设置在提升泵站之前以避免大量污水杂质对泵站的磨损。在泵站提升后采用细格栅进一步去除污水中的悬浮物质，经细格栅后采用平流沉砂池进行对BOD5和SS的初步去除。
二级处理阶段：污水的二级处理为生物处理，主要通过微生物的硝化、反硝化作用以及生物除磷来对污水进行脱氮除磷。本次设计采用A2O工艺。经过二级生物处理后，污水水质能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B排放标准。
工艺的生物反应池设有厌氧反应器、缺氧反应器和好氧反应器。污水先进入厌氧反应器进行厌氧释磷，污水通过水下的推流器进入到缺氧反应器中通过微生物的反硝化作用进行脱氮，然后通过好氧反应器进行微生物的硝化反应以及生物的好氧吸磷，其中设有内循环将部分混合液回流到缺氧反应器中为缺氧反应器中提供一定的活性污泥浓度。经过生物反应器进行脱氮除磷后将污水排入二沉池以去除剩余污泥,本次设计采用辐流式沉淀池作为二沉池，二沉池中设置外回流系统将部分含磷污泥回流到厌氧反应器中。工艺流程图见图2。
图2 A2O工艺流程图
经A2O工艺处理后各种污染物的去除率见表3.
2.3污泥处理
污泥处置的目标是实现减量化、稳定化和无害化。尽量回收和利用污泥中的能源和资源。本设计设计先设置污泥浓缩池将二沉池中的剩余污泥以及滤布滤池中的污泥进行污泥浓缩，污泥浓缩后进行污泥的调理以改善污泥的可处理性，再设置污泥脱水车间，采用板框压滤机对污泥进行脱水，最终将泥饼外运
3. 研究计划与安排
3月2-15日按任务书要求查阅文献资料，并准备好设计工作；
3月16-24日完成开题报告，并经指导教师讨论确定工艺技术方案；
3月25日-4月30日工艺流程计算；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]张自杰.环境工程手册(水污染防治卷)［m］.高等教育出版社：北京，1996。
[2]崔玉川.城市污水厂处理设施设计计算[m].化学工业出版社：北京，2011.
[3]《厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范》（hj 576-2010）
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