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污水处理厂工艺设计含计算数据大学本科毕业论文.doc
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污水处理厂工艺设计含计算数据大学本科毕业论文.doc
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1
一、污水处理工艺选择与可行性分析
1、污水厂的设计规模
近期污水量为 2×10
4
m
3
/d,远期污水量为 4×10
4
m
3
/d,其中生活污水和工
业废水所占比例约为 6:4。污水厂主要处理构筑物拟分为二组,这样既可满足近
期处理水量要求,又留有空地以二期扩建之用。
2、进出水水质
单位:mg/L
COD
BOD
5
SS
NH
3
-N
TN
TP
进 水
500
180
420
30
60
5
出 水
60
20
20
8
20
1
由于进水不但含有 BOD
5
,还含有大量的 N,P 所以不仅要求去除 BOD
5
还应
去除水中的 N,P 使其达到排放标准。
3、处理程度的计算
1. BOD5 的去除率
%89.88%100
180
20180
��
�
�
�
2 .COD 的去除率
%88%100
500
60500
��
�
�
�
3.SS 的去除率
%24.95%100
420
20420
��
�
�
�
4.总氮的去除率
%67.66%100
60
2060
��
�
�
�
5.总磷的去除率
%80%100
5
15
��
�
�
�
4、 本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性
BOD
5
:N:P 的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素,氮和磷的去除率随着
第 页
2
BOD
5
/N 和 BOD
5
/P 比值的增加而增加。
理论上,BOD
5
/N>2.86 才能有效地进行脱氮,实际运行资料表明,BOD
5
/N>3
时才能使反硝化正常进行。在 BOD
5
/N=4~5 时,氮的去除率大于 50%,磷的去除
率也可达 60%左右。本工程 BOD
5
/N=3,可以满足生物脱氮的要求。
对于生物除磷工艺,要求 BOD
5
/P=33~100。本工程 BOD
5
/P 等于 36,能满足
生物脱氮除磷工艺对碳源的要求,由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。
在脱氮方面,由脱氮除磷的机理可知,有机负荷是影响硝化反应的重要因
素之一,在碳化与硝化合并处理工艺中,硝化菌所占的比例很小,约 5%。一般
认为处理系统的 BOD
5
负荷小于 0.15kg BOD5/kgMLSS.d 时,处理系统的硝化反应
才能正常进行。
根据所给定的污水水量及水质,参考目前国内外城市污水处理厂的设计及
运转经验,对于生活污水占比例较大的城市污水而言,以下几种方法最具代表
性:A
2
/O 法、AB 法、生物滤池、循环式活性污泥法(改良 SBR)、氧化沟法。
5、工艺比较及确定
城市污水处理厂的方案,既要考虑去除 BOD
5
又要适当去除 N,P 故可采用
SBR 或氧化沟法,或 A
2
/O 法。
A A
2
/O 法
A
2
/O 工艺即缺氧/厌氧/好氧活性污泥法, A
2
/O 法处理城市污水的特点:运
行费用较传统活性污泥法低,曝气池池容小,需气量少,具有脱氮除磷功能,BOD
5
和 SS 去除率高,出水水质较好,工作稳定可靠,有较成熟的设计、施工及运行
管理经验,产泥量较传统活性污泥法少;污泥脱水性能较好;无需设初沉池;
对水质和水温度化有一定适应能力;另外,从节省能耗的角度看,A
2
/O 可以充
分利用硝化液中的硝态氧来氧化 BOD
5
,回收了部分硝化反应的需氧量,反硝化
反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度,因此对含氮浓度不高的
城市污水可以不另外加碱来调节 PH。
优点:
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3
①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ,总的水力停留时间,总产占
地面积少于其它的工艺 。
②在厌氧的好氧交替运行条件下,丝状菌得不到大量增殖,无污泥膨胀
之虑,SVI 值一般均小于 100,有利于泥水分离。
③污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效。
④运行中勿需投药,两个 A 段只用轻缓搅拌,以不溶解氧浓度,运行费
低。
⑤缺氧、厌氧和好氧三个分区严格分开,有利于不同微生物菌群的繁殖
生长,脱氮除磷效果好。
缺点:
①内循环量一般以 2Q 为限,不宜太高,否则增加运行费用。
②对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧
状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对
缺氧反应器的干扰。
B SBR 法
工艺流程:
污水 → 一级处理→ 曝气池 → 处理水
工作原理:
1)流入工序:废水注入,注满后进行反应,方式有单纯注水,曝气,缓速
搅拌三种,
2)曝气反应工序:当污水注满后即开始曝气操作,这是最重要的工序,根
据污水处理的目的,除 P 脱 N 应进行相应的处理工作。
3)沉淀工艺:使混合液泥水分离,相当于二沉池,
4)排放工序:排除曝气沉淀后产生的上清液,作为处理水排放,一直到最
低水位,在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。
5)待机工序:工处理水排放后,反应器处于停滞状态等待一个周期。
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4
特点:
①大多数情况下,无设置调节池的心要。
②SVI 值较低,易于沉淀,一般情况下不会产生污泥膨胀。
③通过对运行方式的调节,进行除磷脱氮反应。
④自动化程度较高。
⑤得当时,处理效果优于连续式。
⑥单方投资较少。
⑦占地规模大,处理水量较小。
C 氧化沟
工作流程:
污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→氧化沟→二沉池→接触池→
处理水排放
工作原理:
氧化沟一般呈环形沟渠状,污水在沟渠内作环形流动,利用独特的水力流
动特点,在沟渠转弯处设曝气装置,在曝气池上方为厌氧池,下方则为好氧段,
从而产生富氧区和缺氧区,可以进行硝化和反硝化作用,取得脱氮的效应,同
时氧化沟法污泥龄较长,可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应,如
除磷脱氮。
工作特点:
①在液态上,介于完全混合与推流之间,有利于活性污泥的适于生物凝聚
作用。
②对水量水温的变化有较强的适应性,处理水量较大。
③污泥龄较长,一般长达 15-30 天,到以存活时间较长的微生物,如果运
行得当,可进行除磷脱氮反应。
④污泥产量低,且多已达到稳定。
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5
⑤自动化程度较高,使于管理。
⑥占地面积较大,运行费用低。
⑦脱氮效果还可以进一步提高,因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内
循环,要提高脱氮效果势必要增加内循环量,而氧化沟的内循环量从政论上说
可以不受限制,因而具有更大的脱氮能力。
⑧氧化沟法自问世以来,应用普遍,技术资料丰富。
D 曝气-沉淀 一体化反应池(一体化氧化沟又称合建式氧化沟)
一体化氧化沟集曝气,沉淀,泥水分离和污泥回流功能为一体,无需建造
单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段(包括两个过程)。
阶段 A:污水通过配水闸门进入第一沟,沟内出水堰能自动调节向上关闭,
沟内转刷以低转速运转,仅维持沟内污泥悬浮状态下环流,所供氧量不足,此
系统处于缺氧状态,反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过
程中,原生污水作为碳源进入第一沟,污泥污水混合液环流后进入第二沟。第
二沟内转刷在整个阶段均以高速运行,污水污泥混合液在沟内保持恒定环流,
转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮,处理后的污水与活性污
泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态,此时,第三沟仅用作沉淀
池,使泥水分离,处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。
阶段 B:污水入流从第一沟调入第二沟,第一沟内的转刷开始高速运转。
开始,沟内处于缺氧状态,随着供氧量增加,将逐步成为富氧状态。第二沟内
处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟,第三沟仍作为沉淀池,沉淀后的污
水通过第三沟出水堰排出。
阶段 C:第一沟转刷停止运转,开始泥水分离,需要设过渡段,约一小时,
至该阶段末,分离过程结束。在 C 阶段,入流污水仍然进入第二沟,处理后污
水仍然通过第三沟出水堰排出。
阶段 D:污水入流从第二沟调至第三沟,第一沟出水堰开, 第三沟出水堰
关停止出水。同时, 第三沟内转刷开始以低转速运转,污水污泥一起流入第二
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