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设计总说明水是人类的生命之源，也是社会经济发展最重要的支持要素。近年来，随着我国社会经济高速发展和城市化快速推进，饮用水安全和水环境质量要求不断提高，与此同时，生活污水和生产废水排放量明显增加，各种污染物排放量不断增长，使我国水资源和水环境面临严重挑战。因此提高污水处理率，保护有限的水资源已经成为我国环境保护工作的紧迫任务。46887
鉴于本人社会经验不足，本设计中不妥之处，恳请批评指正。
本次设计课题为《某城区生活污水脱氮除磷处理工艺设计》。本课题的目的是通过对生活污水处理工艺设计，使学生能将所学的有关污水处理知识灵活运用到实际设计中，提高解决实际问题的综合能力。本课题具有实际应用价值，其要求为：独立完成一生活污水处理工艺设计方案，并绘制工艺流程图、平面布置图等。
某城区居民约25万人，污水处理厂主要接纳城镇居民生活污水及工厂排水。设计规模为日平均处理污水5万m3，生活污水约占70%。处理厂的进水水质按如下考虑： CODcr：~260mg/L, BOD5：~120mg/L，SS：~220mg/L, NH3-N：~30mg/L，P：~3mg/L。
处理工艺技术及经济均可行，处理后的废水排入附近的河中，其水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918－2002）中一级B标准具体为：CODcr：≤60mg/L, BOD5：≤20mg/L,SS：≤20mg/L，NH3-N：≤15mg/L，pH:6~9 ，P：≤1mg/L。
本设计最终采用CAST工艺作为最佳工艺，其处理流程为：原污水→中格栅→污水泵房→细格栅→沉砂池→CAST池→接触消毒池→出水；污泥处理流程为：从CAST池排出的剩余污泥→污泥浓缩池→污泥脱水机房→泥饼外运。
污水首先通过中格栅去除较大固体悬浮物，经污水泵房提升一定高度，再通过细格栅去除粗格栅未除去的固体悬浮物，然后进入沉砂池去除污水中密度较大的无机颗粒污染物（如泥砂，煤渣等），然后进入CAST反应池,在不同微生物的协调作用下常规有机物被去除的同时进行脱氮除磷，经过生物降解之后的污水经接触消毒池消毒，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB8978-1996》的一级B标准，即可排放。CAST反应池的剩余活性污泥经浓缩脱水后外运处理。
中格栅选用两台GH-1600型链条回转式多耙格栅除污机（一备一用）。整机结构紧凑，运转平稳，维修方便，操作简单，可实现自动运行或点动间断运行。设备总宽度1800mm，有效栅宽1600mm，有效栅隙25mm，水槽长度2560mm，水槽宽度为1570mm，安装角度60°，运动速度 0.9m/min，电机功率1.1～1.5KW。
细格栅选用三台GH-800型链条回转式多耙格栅除污机（两用一备）。回转式格栅除污机整机结构紧凑，运转平稳，维修方便，操作简单，可实现自动运行或点动间断运行。设备总宽1450mm，有效栅宽800mm，有效栅隙10mm，安装角度60°（60°～80°），运动速度 2m/min，电机功率1.5KW。。
沉砂池采用的是钟式沉砂池，钟式沉砂池效果较好，广泛应用于城市大、中、小型污水处理厂工程中前置预处理工序及厂矿企业单位，它有以下几个优点：结构紧凑，占地面积小，设备投资少；结构合理，维修率低，能耗小，运行管理和维护方便；设备耐腐蚀性强，使用寿命长；工艺布置灵活方便，易于配套组合，适应工程不同时期分段建设需要。
CAST整个工艺在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离过程。反应器分为三个区，即生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区在厌氧和兼氧条件下运行，是污水与回流污泥接触区，充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除，并对难降解有机物起到酸化水解作用，同时可使污泥中过量吸收的磷在厌氧条件下得到有效释放。兼氧区主要是通过再生污泥的吸附作用去除有机物，同时促进磷的进一步释放和强化氮的硝化/反硝化，并通过曝气和闲置还可以恢复污泥活性。每个反应池池尾部设置滗水器一台；每个反应池设置回流污泥泵用于污泥回流；剩余污泥通过重力作用排到集泥井。