一、选题的意义、目的、主要内容和主要研究方法

目的和意义：为解决河北雄安新区城镇当地的污水处理状况，提出相应的污水处理技术，拟建一座污水厂。采用必要的处理方法，使处理水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。结合当地的生活水平、土地资源以及材料设备的供应维修情况选择一套成熟适用的污水处理工艺。

主要内容：①进行调查研究或收集资料，写出开题报告。②根据污水处理程度，进行方案比较与选择，确定污水处理工艺流程。③进行污水和污泥处理构筑物工艺设计计算，确定主要尺寸。④进行污水处理厂（站）总体布置。⑤进行污水处理厂（站）高程计算布置。⑥绘制图纸。⑦整理计算书，编制说明书。

设计原始资料

（1）地理位置

位于河北省中部，京津保腹地，2017年4月1日设立为国家级新区。地处北京、天津和保定的腹地。

（2）气象资料：

雄安新区境地处中纬度地带，属暖温带季风型大陆性气候，四季分明，年均气温11.7℃，最高月（月）平均气温26℃，最低月（1月）平均气温—4.9℃；年日照2685小时，年平均降雨量551.5毫米，6至9月份占80%。无霜期185天左右。全年以偏北风最多，年平均风速2.1米/秒。历史极端最大风速为20米/秒（1972年3月）。

（3）原水水量及水质

设计水量为10万m3/d,污水水质见表1.

表1污水水质                 单位：mg/L，pH无量纲

（4）出水水质

污水处理厂出水水质参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。

（5）水文水系：厂区有一东西向排水渠，高程25.32m，由此排入漕河。

（6）地质资料

厂址平坦，占地面积约为60亩，地基岩石分布均匀，无不良地质现象，属于沿江湖冲积平原区，主要是红色粘土，基本地震强度7度。厂区高程28.46m。

研究方法：按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水处理厂一般采用常规活性污泥法工艺，10－20万t/d污水处理厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水处理厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱氮除磷有要求的城市，应采用二级强化处理，如工艺、工艺、及其改良工艺、氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺。

本设计要求污水处理厂出水参考《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）中的一级A标准，对脱氮除磷有要求，宜采用生物二级处理工艺。可供选取的工艺有工艺、工艺、氧化沟工艺、生物膜工艺、工艺和及其改良工艺等。鉴于本设计城区混合污水水质情况，结合出水水质要求和运行经验，本设计倾向于工艺。

本设计的处理工艺流程包括：污水的物理处理阶段和污水的生物处理－活性污泥法处理阶段完整的二级处理系统，使用曝气生物滤池工艺的深度处理以及对污泥处理系统。如下图所示。

图1 工艺流程图

二、参考文献综述

2.1国内外发展现状及发展趋势综述

城市污水是指纳入和尚未纳入城市污水收集系统的生活污水和工业废水之混合的污水。根据国家的部署和要求，中小城市污水处理设施建设的步伐在加快，一大批城市污水处理设施在建设或在规划和设计之中。由于中小城市污水处理厂的工艺繁多，且各种工艺各有利弊，污水处理工艺的选择成为建设项目业主、设计部门和政府主管部门的难题之一。由于我国地域辽阔，气候跨度大，经济发展水平差异也较大；而且污水处理厂的技术支持和服务方较多；加上已建城市污水处理厂拥有各自的地域性。我国城市污水处理厂的以上特点决定了其处理工艺种类的多样性。

2.1.1城镇污水处理常见工艺

（1） 工艺

工艺是目前生物脱氮除磷工艺中应用较多的一种方法，是最简单的同步脱氮除磷工艺，通过厌氧-缺氧-好氧实现有机物的降解，原污水首先进入厌氧区，转化为小分子发酵产物，随后进入缺氧区，达到脱氮的目的，释放能量供本身生长繁殖，吸收周围环境中的磷，有机物经厌氧区、缺氧区后，浓度相应减少。工艺HRT小于其它同类工艺，厌氧、缺氧和好氧三个反应区严格分开，有利于不同微生物菌群地繁殖生长，对较高浓度和较低浓度均能得到良好的处理效果。为了克服传统工艺的不足，目

前也出现了及其改良工艺。

（2）氧化沟工艺

氧化沟又名循环曝气池，在我国的应用可以追溯到五十年代初期，由于该工艺简单、易于管理，在我国得到了迅速推广和应用。 氧化沟是传统活性污泥法的一种变形和改性，和传统活性污泥法相比，可以省掉调节池、初沉池和污泥消化池，操作简单、耐冲击负荷能力强、出水水质稳定、运行费用低且易于运行控制。氧化沟通常为环状沟渠，具有独特水力学特征和工作特性，污水与活性污泥在沟中混合并循环流动，利用连续环式反应池作生物反应池，提高了缓冲能力，HRT较长，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。

（3）SBR法

SBR组成简单，集均化、初沉、生物降解、二沉等功能与一池。这种方法不需要回流污泥，无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，通过运行上的有序和间歇操作，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧过程，沉淀性能好，有机物去除效率高，不需要二沉池和污泥回流、工艺简单，城镇污水厂采用此工艺，建设与运行费用比传统活性污泥工艺降低20%。就近期的技术条件，SBR系统更适合中、小型污水处理厂。

（4） 生物接触氧化法

生物接触氧化法工艺是由浸没在污水中的填料和人工曝气系统构成的生物处理工艺。在有氧的条件下，污水与填料表面的生物膜反复接触，使污水获得净化。生物接触氧化池充氧条件好，可以达到较高的容积负荷；不需要设污泥回流系统，不存在污泥膨胀问题；运行管理简单，对水质水量变化有较强的适用能力。该技术也存在工艺造价比较高，设计、运行不当填料可能堵塞，而且布水布气时不易均匀，可能在局部出现死角。虽然设备少，但是构筑物构造比较复杂，增加了施工的难度。

（5）自然净化处理系统

常见的污水自然净化处理系统包括稳定塘、土地处理系统以及湿地处理系统。

稳定塘又称为氧化塘或者生物塘，是一种天然的或经一定人工构筑的污水净化系统。稳定塘具处理成本低，适应能力和抗冲击负荷强等特点。污水土地处理系统是指利用农田、林地等土壤-微生物-植物构成的陆地生态系统对污染物进行综合净化处理的生态工程。它能够在处理城镇污水的同时实现污水的资源化与无害化。人工湿地与自然净化处理系统类似，人工湿地操作简单、投资省、能耗低。

2.1.2 城镇污水处理厂处理工艺

城镇水处理工艺现况

根据《城镇排水统计年鉴》（2011）和《全国投运城镇污水处理设施清单》，我国城镇污水处理厂采用的主题工艺主要包括8类，具体情况见表1。

从表1可以看出，目前我国城镇污水处理厂中工艺、氧化沟工艺、SBR类工艺占污水处理厂总数量的81.44％,、占总设计处理能力的84.44％，为现阶段我国城镇污水处理的主力。

表1 城镇污水处理厂处理工艺及运行情况

2.2.3 城镇水处理工艺研究进展

（1） 厌氧水解-高负荷生物滤池

厌氧水解-高负荷生物滤池具有高负荷、高效率的优点，又通过采用新型塑料模块填料，取消了滤池出水回流系统，从而大幅降低了操作运行的能耗以及建设投资费用。作为新型工艺，该工艺产泥量少、污水处理流程简单、管理运行简单和抗冲击负荷能力比较强。这些优点都决定了厌氧水解-高负荷生物滤池能够适应我国城镇污水的要求。

（2）曝气生物滤池

曝气生物滤池(BAF)是近年来新开发的一种污水生物处理技术，其工艺原理是利用在生物滤池处理装置中设置的填料上的微生物。通过微生物的新陈代谢作用降解有机污染物，从而使污水得到处理。原污水中的悬浮物及由于生物膜脱落形成的生物污泥，被填料所截留，滤层具有二次沉淀池的功能，无需污泥回流，无需设置沉淀池。与普通活性污泥法相比，曝气生物滤池具有有机负荷高、占地面积小、氧传输效率高等优点，此外，由于污泥食物链长，污泥龄长，剩余污泥量少，无污泥膨胀之忧。

2.2 结语

受资金、技术和管理水平的制约，我国城镇污水处理厂建设工程尚处于起步阶段，为促进小城镇污水处理工程的建设，应加大城镇污水处理有关问题的研究力度。工艺、氧化沟、SBR三类工艺为现阶段我国城镇污水处理的主力军，此外城镇污水处理厂也可考虑的处理工艺有水解-SBR法、AB法、水解-接触氧化法等，这些技术成熟可靠、实用。亦可根据当地的自身条件，积极稳妥地选用国内外污水处理新工艺。

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三、进度安排

指导教师意见：

指导教师签名：

年  月  日

教研室审查意见：

教研室主任签名：

年   月   日