第一章 绪论
1.1 污水处理概述
目前城市生活污水排放已经成为我国城市水污染的主要污染源，城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重点，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施建设的重要内容，而且是急不可待的事情。
1.1.1 污水处理级别划分
现代污水处理（主要是城市生活污水和某些工业废水）技术按处理程度划分一般可分为：一级、二级和三级处理。一级处理：以物理处理为主体的处理工艺，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。物理处理法一般只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD 一般可去除 30%左右，达不到污水排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。二级处理：以生物处理为主体的处理工艺，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，COD 等），去除率可达 90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理：也称高级处理或深度处理。指进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。
1.1.2 常见污水二级处理工艺
常见的污水二级处理工艺有活性污泥法和生物膜法两大类。（一）活性污泥法活性污泥法是目前处理城市污水最有效的一种生物处理法，此方法在世界范围内的研究及应用已有近百年的历史。近年来我国水体污染的日趋严重，处理出水水质标准的不断提升，要求工艺选择控制更为科学合理。活性污泥法也因此得到了不断的演变推新，出现了不同工艺组合、不同工艺流程的活性污泥法。
活性污泥处理污水的实质就是利用有机菌群将污水中的有机污染物摄取，代谢和利用的过程。具体主要经历三个阶段：吸附、氧化和絮凝体形成沉降阶段。在反应体系中不断驯化循环，同时将反应体系所产生的多余部分剩余污泥有规律地排出体系外。使反应池内的有机物和微生物的比值保持在一定的范围内，同时在溶解氧存在的条件下有机底物和微生物絮体充分接触，进行一系列的微生物代谢和有机物分解的过程。这种方法适用于处理要求高、进水水质较稳定的污水，但对负荷变动适应性较弱，处理污水所需时间长，占地面积大。
为了使反应池内的有机污染物和微生物的浓度接近一定值，原污水从几个不同的配水点分开流入反应池，这不但解决了反应池内的负荷不均、超负荷等问题，还使自养型以及异养型微生物有选择地降解有机污染物质，有利于氮、磷的进一步降解。
第二章 北郊污水处理厂二期工程概况
2.1 北郊污水处理厂概况
长春市北郊污水处理厂位于长春市宽城区团山街北环城路 1065 号，占地面积 32 公顷，主要对伊通河两岸排水区的生活污水和工业废水进行处理，排水区域包括市中心排水区、南湖排水区、二道排水区、八里堡排水区和宋家排水区[20-21]。一期工程于 1993 年通过初步设计审查，于 1996 完成一期一级处理部分工程的施工图设计及标书的编制工作，是利用世界银行贷款的《长春市供水与环境工程》的子项目之一。
长春北郊污水处理厂一期工程于 1997 年 5 月初开工，至年底完成了包括污水处理厂的进水渠道、粗格栅间、污水提升泵房、部分出水渠道的地下土建工程部分，初次沉淀池、以及污泥消化设施的桩基础部分等工程内容。后来由于贷款发生变化，工程于 1998 年停工一年。1999 年工程重新开工，于 2000年 12 月建成投产。工程投资 32000 万元人民币，一期工程规模为 39×104m3/d，污水进厂后经粗格栅、提升泵房、细格栅、涡流沉砂池、初沉池后直接排放入伊通河；初沉污泥和浮渣经离心脱水后外运。厂区在中部和东北部为二级处理预留了大片空地。二期工程为国家“十一五”松花江流域治理规划项目，设计规模为污水二级处理 39 万吨/日，污水再生利用 10 万吨/日。二级处理采用改良型 A2O，出水指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 B 排放标准，污水再生利用采用混凝沉淀过滤工艺。工程投资 59066 万元人民币，其中利用亚行贷款 1832 万美元，开行贷款 19000 万元，中央预算内补助和地方自筹 24864 万元，于 2006 年4 月份开工建设。二级处理工程于 2007 年 9 月开始调试运行，污水再生利用工程于 2008 年底通水运行。
2.2 二期工程规模
2.2.1 二级处理工程规模
由于北郊污水处理厂一期工程污水一级处理规模为 39×104m3/d，为将进厂的全部污水处理到二级并达标排放，北郊污水处理厂二级处理的工程设计规模为39×104m3/d。
第三章 二期工程工艺选择................................... 28-45
3.1 污水二级处理工艺 ..................................28-31
3.1.1 污水二级处理方案选择 ..................................28
3.1.2 生物脱氮除磷工艺.................................. 28-30
3.1.3 污水二级处理方案确定 ..................................30-31
3.2 污水深度处理工艺 ..................................31-37
3.3 污泥处理方案 ..................................37-39
3.4 消毒方案.................................. 39-41
3.4.1 液氯消毒 ..................................39
3.4.2 二氧化氯消毒 ..................................39-40
3.5 除臭方案.................................. 41-43
3.6 相似工艺应用实例.................................. 43-45
第四章 二期工程设计.................................. 45-60
4.1 工程设计基础数据 ..................................45
4.2 处理构筑物工艺设计.................................. 45-60
第五章 工程调试及运行.................................. 60-67
5.1 二级处理工艺调试.................................. 60-65
5.2 深度处理运行 ..................................65-67
结论
会进步和经济持续、稳定、协调发展的重要意义。环境保护已作为我国的一项基本国策，受到全社会的关注和重视，长春北郊污水处理工程的建设正是长春市重视环境保护的具体行动，这项工程的实施可大大减轻污水排放所造成的污染危害。
污水处理厂工程作为一项环境治理项目，长春北郊污水处理二期工程建成后可提高长春市及伊通河的环境质量，减轻污水排放所造成的污染危害，将服务范围内污水通过截流干管输送到污水处理厂处理后排放，消除污水排放对长春市水源的影响，保护了长春市饮用水水源，降低自来水处理成本。同时污水的再生利用将替代一部分自来水，由此产生的间接经济效益（包括有利于改善投资环境，减轻城市自来水厂净化处理负担等）尚无法作出定量计算，但定性地讲，其间接经济效益将是巨大的。综合本课题的研究成果，可以得出以下结论：
1. 改良 A2O 工艺可以作为东北地区城市污水处理厂二级处理的核心工艺，二级出水可以满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 B 排放标准；
2. 改良 A2O 工艺长期运行稳定，二级出水 COD 平均在 48.8mg/L，COD 平均去除率达到 85.5%；出水 SS 平均在 14.9 mg/L，平均去除率达到 93.1%；出水NH3-N 平均在 5.4 mg/L，平均去除率达到 74.4%；出水 TP 平均在 0.52 mg/L，去除率达到 90.7％；
3. 采用“小孔眼网格反应池+小间距斜板沉淀池+V 型滤池”的组合工艺对污水厂二级出水进行深度处理，其出水可以作为热电厂循环冷却水，水质指标满再生水用作冷却用水的水质控制指标；
4. “小孔眼网格反应池+小间距斜板沉淀池+V 型滤池”的组合工艺处理二级出水，出水 COD 平均在 39.8mg/L，出水 SS 平均在 9.8mg/L，出水 TP 平均在 0.52mg/L， 出水 NH3-N 平均在 5.4 mg/L。