在环境保护等政策引导下，城市污水处理厂基本上实现了规模化发展，但处理厂的建设质量问题仍有较大的完善空间。尤其是设计阶段，应当引入多方面设计力量，高效解决设计中的问题，从而不断提高处理城市排放污水水平与管理公共功能，推动城市现代化建设进程。
1、厂址选择
1.1 选址问题
在污水处理厂厂址选择方面的设计问题，体现在以下几方面;一时只建立了处理污水系统，未立足污水处理全过程，尤其是地下污水处理设计。二是选址不科学，为节省建厂成本，严重缩短了处理厂运行年限。
1.2 选址原则
城市排水工程直接影响城市现代化建设;对此，合理选择污水处理厂厂址意义重大，对环境保护与城市规划布局、投资运行管理、污水污泥利用等有着现实意义。选址首先应当靠近受纳水体，处于低地形与排水主干管的下游，排水出路方便，以提高城市防洪水平。选在夏季主导风向下方，考虑到工程地质、方便施工与造价等因素。其次以长远眼光选址，留有扩建余地。最后远离公共建筑群与居民区，满足环境卫生要求的同时，考虑到水电供应与交通运输条件。
2、工程总平面设计
2.1 总平面布置
厂区布置应当满足建筑功能要求，根据地质与气候等条件紧凑布置，以减少工程投资。集中布置生活设施、附属建筑物。以重力流原理设计设计污水处理流程。综合地形与构筑物功能、工艺流程等因素合理展开污水厂平面布置。合理布置远近期构筑物，实现远近期构筑物与分组运行协同统一。设立设计主干道、次干道与人行道的宽度。注意环境绿化设计。在满足工艺要求基础上，根据经济适用原则优化布局。
2.2 厂区建筑物
厂区包括生产区、厂前区，厂前区包括传达室与综合楼等建筑，综合楼分为宿舍、中控区、化验区与办公区。而生产区建筑物在绿化掩映中。为便于排水，建筑物与构筑物地面应当设计成坡形。以地面排水方式排放区内雨水，雨水管道排水系统更加综合性。在原状土上建设建筑物与构筑物基础，减少基础挖填等处理工作。
3、污水处理系统
3.1 污水处理问题
处理工艺设计存在以下几点问题;一是进水水质预测时与实测值差异大，预测值相对较高。二是出水水质处理的标准问题。通常先依据尾水排放流入水域差别，再依据污水排放国家管理条例，以满足污水处理要求。
3.2 系统设计方法
涉及以下几方面：
一是计算污水处理量：平均设计水量Q平=0.231m3/s，总变化系数为K=1.48，最大设计流程Qmax=0.343m3/s。
二是粗格栅：设计流量Qm=0.343m3/s，栅条间隙b=20mm，格栅宽度B=0.6m，安装角度α=75°，栅前水深0.70m，过栅流速v=0.80m/s。
三是设计进水内泵房：设计流量Q每台=0.172m3/s，设备扬程H=10m，设备参数Q=616.5m3/h。
四是设计细格栅：设计流量：Qmax=0.343m3/s，栅条间隙b=5mm，格栅宽度B=0.8m，过栅流速v=0.80m/s，栅前水深h=0.6m。
五是设计旋流沉砂池：设计流量：Qmax=0.343m3/s，设计直径2.43m，沉砂分离率η≥95%。
六是设计滤池：滤池面积186m2，滤池高度4.05m，砂床高度1200mm。
七是接触消毒池：接触时间HRT=30min，有效容积V=620m3，总容积V=660m3，平面尺寸20m×10m。
八是处理系统设计：干污泥总量W=2720kg/d，污泥含水率p=99.2%，湿污泥总量V=340m3/d。污泥储池的有效容积V=58.9m3，平面尺寸D=5m，有效水深H=3m，停留时间HRT=3hr。
4、电气与自控设计
4.1 电气设计
设计依据包括《建筑电气设计规程》(JGJ/T16)、《通用用电设备配电设计规范》(GB50055)、《建筑物防雷设计规范》(GB50057)等。设计范围包括10/0.4kV变配电所、用电设备供配电、构筑物及道路照明、防雷接地系统以及电缆敷设等。采取二类用电负荷与双电源供电，备用电源手动投入使用，规避供电中断情况。两路电源以架空方式引入厂内，通过电缆引入配电室，用电设备为低压负荷，0.4/0.23kV电压等级.用系数法计算照明负荷合理选择工艺设备，工业动力负荷经过无功补偿后为625KVA。建设10/0.4kV变电所，变压器容量500kV，变压器运行负载率为0.65-0.75;对此，选择SCB10-500/10/0.4kV。低压侧与10kV侧主接线均选用单母线分段接线，用低压断路器与真空断路器确保设备安全运行。在鼓风机旁设置厂区负荷中心，在附近建设变配电所，设有控制装备、变压器、低压配电等设备。在五米脱水机房与变配电所建设马达控制与配电中心，控制中心MCC1-4分别对沉淀池与沉砂池、进水泵房、活性砂过滤器等供电并控制。低压380/220V配电系统以单母线分段接线方式为主，母线分段开关分闸运行。10kV高压系统受过电流保护、电回路设电流速断保护、上级变电站出线保护。低压配电系统的短路与过负荷保护，主要通过过电流脱扣器实现。电能计量用有功与无功电度表实现。在低压侧设置低压电容器自动补偿柜以实现无功功率补偿，控制补偿后功率因数0.92，可确保高压侧功率因数大于0.9。电机起动以直接起动为主，超过30kW电机以电子软起动为主，设备拖动电动机以PLC远程控制与机房控制为主。变压器与低压配电系统分别采用中性点直接接地系统、TN-S接地系统，不带电设备连接接地装置，接地装置的接地电阻应小于1Ω。高压开关柜母线安装避雷器避免雷电波侵入。建筑物屋顶安装避雷带。道路照明以高压钠灯为主，室内照明以荧光灯为主，照明检修用380/220V三相五线系统。
4.2 自控仪表
根据工艺流程设置流量等检测仪表，实施监控污水处理过程。合理可靠应用新技术，完善技术经济指标体系。由生产过程中央监控级与现场控制级等组成集散型控制系统。设计各级数字化通讯网络，用FCS技术与智能化仪表，提高系统准确性与开放性。设计范围包括检测仪表配置、电气设备与检测仪表运行信号传送、自动控制与调节系统、数据通讯系统等。系统包括现场控制站与中央控制室，前者用于设备自控与数据收集，后者用于显示工况与工艺参数，为操作人员掌握全厂运行情况提供便利。选用损耗小与抗干扰能力强的电缆，采取直埋与电缆沟的敷设方式。
五、结语
我国城市污水处理厂工艺设计存在诸多弊端，仍有较大完善空间。前期设计工作作为处理厂建设重要环节，应当加强个影响因素的分析考虑，确保处理厂正常运行。设计人员应当严格设计依据，明确掌握电气与自控设计、污水处理厂工程总平面设计等设计原则，确保污水处理与消毒等工艺价值最大程度发挥。(来源：中国市政工程中南设计研究总院有限公司)
