水污染課程設(shè)計--城市污水二級生化處理工藝設(shè)計

1、水污染控制工程（下）課程設(shè)計題目：城市污水二級生化處理工藝設(shè)計班級：環(huán)境09班學(xué)號：33090046姓名：李婷時間：2011.6目錄第 1 章 課程設(shè)計任務(wù)書 - 1 -1.1 設(shè)計題目 - 11.2 原始資料 - 11.3 出水要求水質(zhì) - 11.4 污水廠規(guī)模 - 11.5 設(shè)計內(nèi)容 - 11.6 設(shè)計成果 - 22.1 城市污水概論 - 1-2.2廢水特性與水質(zhì)分析 - 12.2.1 廢水特性 - 1 -2.2.2 水質(zhì)分析 - 1 -2.3 工藝流程比選 - 22.3.1 工藝流程選取原則 - 2 -2.3.2 工藝方案分析 - 3 -2.4 工藝流程 - 42.5 工藝說明 - 42

2、.5.1 粗格柵 - 5 -2.5.2 污水提升泵房 - 5 -2.5.3 細(xì)格柵 - 5 -2.5.4 曝氣沉砂池 - 5 -2.5.5 小型鼓風(fēng)機(jī)房 - 5 -2.5.6 配水井 - 5 -2.5.7 氧化溝 - 5 -2.5.8 接觸池 - 5 -2.5.9 污泥泵房 - 5 -2.5.10 污泥濃縮池 - 5 -2.5.11 濃縮脫水機(jī)房 - 6 -2.6 處理效果預(yù)測 - 6-第1章課程設(shè)計任務(wù)書1.1設(shè)計題目城市污水二級生化處理工藝設(shè)計1.2原始資料1 .日平均污水量 Q=20800m 3/d2 水質(zhì)情況：BOD5=200mg/L ;CODcr=250mg/L ;SS=180mg/

3、L ;pH=7.5 ;NH3-N=49mg/L ;TP=4.9mg/L大腸桿菌數(shù)超標(biāo)；污水水溫21攝氏度，pH=7.51.3出水要求水質(zhì)污水處理廠的排放指標(biāo)為：BOD 5： 20 mg/L CODcr: 60 mg； SS: 20 mg/L PH : 0.3，小于此值的污水應(yīng)考慮生化技術(shù)以外的污水處理技術(shù)，或?qū)σ话闵幚砉に囘M(jìn)行試驗改革。COD是用化學(xué)方法測定的有機(jī)物濃度，它不像BOD5那樣反映生化需氧量，另外，會有部分的無機(jī)物被氧化，使結(jié)果產(chǎn)生誤差。在城市污水分析時，二者同時使用。4固體物質(zhì)（SS, DS）城市污水中的固體物質(zhì)按其化學(xué)性質(zhì)可分為有機(jī)物和無機(jī)物，按其物理組成可分為懸浮固體SS

4、和溶解固體DS。SS是污水的一項重要指標(biāo)，包括漂于水面的漂浮物如油脂，果核等，懸于水中的懸游物如奶、乳化油等，還有沉于底部的沉淀物，懸浮固體是將污水過濾，把截流在過濾材料上的物質(zhì)通過烘干，稱重而測的。5總氮（TN），氨氮（NH3-N），總磷（TP）氮、磷是污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，在城市污水生化過程中需要一定的氮、磷以滿足微生物的新陳代謝， 但這僅是污水中氮、磷的一小部分，大部分氮、磷仍將隨水排到水體中，從而導(dǎo)致水體中藻類超量生長， 造成富營養(yǎng)化問題。因此，除磷脫氮也是污水處理的任務(wù)之一。總氮是污水中有機(jī)氮和無機(jī)氮的綜合，氨氮是無機(jī)氮的一種?？偭资俏鬯懈黝愑袡C(jī)磷和無機(jī)磷的總和。以上的這些化學(xué)指標(biāo)大部

5、分可以在城市污水處理過程中得到降解，其中85%以上的SS，BOD5,TOC，NH3-N可以通過污水處理得到去除，但重金屬等一些有毒物質(zhì)往往需要在工業(yè)企業(yè)通過處理控 制。2.3工藝流程比選2.3.1工藝流程選取原則城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用于農(nóng)田灌溉、城市景觀和工業(yè)生產(chǎn)等，以保護(hù)環(huán)境不受污染，節(jié)約水資源。污水處理工藝流程的選擇應(yīng)遵循以下原則：（1）污水處理應(yīng)達(dá)到的處理程度是選擇工藝的主要依據(jù)。（2） 污水處理工藝的投資和運行費用合理，工程投資和運行費用也是工藝流程選擇的重要因素之一。根據(jù)處理的水質(zhì)、水量， 選擇可行的幾種工藝流程進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定工藝先進(jìn)合理、工程投資和

6、運行費用較低的處理工藝。（3）根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀?、地形條件及土地與資源利用情況，因地制宜、綜合考慮選擇適合當(dāng)?shù)厍闆r的處 理工藝。盡量少占農(nóng)田或不占農(nóng)田，充分利用河灘沼澤地、洼地或舊河道。(4) 考慮分期處理與排放利用情況。例如根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃，先建一期工程，再建二期工程。(5) 施工與運行管理：如地下水位較高、地質(zhì)條件較差的地區(qū)，就不宜選用深度大、施工難度高的處理構(gòu)筑物。也應(yīng)考慮所確定處理工藝運行簡單、操作方便，便于實現(xiàn)自動控制等。2.3.2工藝方案分析一.在本項目污水處理的特點為：1. 污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD=0.8,可生化性較好，重金屬及其它難以降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)；2.

7、污水中主要污染物指標(biāo) BOD5、CODcr、SS值比一般城市污水高；3. 污水處理廠投產(chǎn)時，周圍的多數(shù)重點污染源智力工程已投入運行。二污水處理工藝的選擇與污水的原污水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模、當(dāng)?shù)販囟?、用地面積、發(fā)展余地、管理水平、工程投資、電價和環(huán)境影響等因素有關(guān)。針對以上特點，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理的特點，選擇了氧化溝工藝氧化溝是活性污泥法的一種變形，它把連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池作為生化反應(yīng)器，混合液在其中連續(xù)循環(huán)流動。隨著氧化溝技術(shù)的不斷發(fā)展，氧化溝技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出最初的實踐范圍，具有多種多樣的工藝參數(shù)、功能選擇、構(gòu)筑物形式和操作方式。如卡魯塞爾(Carrousel 2000)氧化溝、三溝

8、式(T型)氧化溝、奧貝爾(Orbal)氧化溝等。三溝式氧化溝(T型氧化溝)是由三個相同的氧化溝組建在一起作為一個單元運行，三個氧化溝之間相互雙雙聯(lián)通， 每個池都配有可供污水和環(huán)流(混合)的轉(zhuǎn)刷，每池的進(jìn)口均與經(jīng)格柵和沉砂池處理的出水通過配水井相連接，兩側(cè)氧化溝可起曝氣和沉淀雙重作用，并配有自動可調(diào)堰門，中間的池子則維持連續(xù)曝氣，曝氣轉(zhuǎn)刷的利用率可提高到60%左右。與此同時， 氧化溝的出水質(zhì)好，一般情況下，BOD5去除率可達(dá)到95%99%,脫氮率可達(dá)到90%,除磷效率在50%左右，如在處 理過程中，適量的投加鐵鹽，則除磷效率可達(dá)到95%。三溝式氧化溝可通過改變曝氣轉(zhuǎn)刷的運轉(zhuǎn)速度，來控制池內(nèi)的缺氧

9、、 好氧狀態(tài)，從而取得較好的脫氮效果。該系統(tǒng)的顯著優(yōu)點是氧化溝中一部分兼作沉淀池，故不需另設(shè)二次沉淀池和污泥回流設(shè)備，使處理流程進(jìn)一步簡化，減少了處理構(gòu)筑物，操作管理更為簡單。 其不足之處是有部分曝氣轉(zhuǎn)刷間歇運行 , 利用率降低。三溝由于進(jìn)、出水交替運行，所以各溝中的活性污泥量在不斷變化，存在明顯的污泥遷移現(xiàn)象。同時，在同一溝內(nèi)由于污泥遷移、污泥濃度有規(guī)律地變化必然導(dǎo)致溶解氧也產(chǎn)生規(guī)模性地變化。以下是氧化溝的優(yōu)缺點：優(yōu)點：(1) 用轉(zhuǎn)刷曝氣時，設(shè)計污水流量多為每日數(shù)百立方米。用葉輪曝氣時，設(shè)計污水流量可達(dá)每日數(shù)萬立方米。(2) 氧化溝由環(huán)形溝渠構(gòu)成，轉(zhuǎn)刷橫跨其上旋轉(zhuǎn)而曝氣，并使混合液在池內(nèi)循環(huán)

10、流動，渠道中的循環(huán)流速為0.30.6m/ s，循環(huán)流量一般為設(shè)計流量的3060倍。(3) 氧化溝的流型為循環(huán)混合式，污水從環(huán)的一端進(jìn)入，從另一端流出，具有完全混合曝氣池的特點。(4) 間歇運行適用于處理少量污水?？衫貌僮鏖g歇時間使溝內(nèi)混合液沉淀而省去二沉池，剩余污泥通過氧化溝內(nèi)污泥收集器排除。連續(xù)運行適用于處理流量較大的污水，需另沒二沉池和污泥回流系統(tǒng)。(5) 工藝簡單，管理方便，處理效果穩(wěn)定，使用日益普通。氧化溝的設(shè)計可用延時曝氣油的設(shè)計方法進(jìn)行。即從污泥產(chǎn)量 W0 =0出發(fā)，導(dǎo)出曝氣池的體積，而后按氧化溝的工藝條件布置成環(huán)狀循環(huán)混合式。缺點：(1) 處理構(gòu)筑物較多；(2) 回流污泥溶解氧

11、較高，對除磷有一定的影響；(3) 容積及設(shè)備利用率不高。綜上所述，能夠滿足脫氮除磷的污水處理工藝很多，其基本原理都是相同的， 每一種工藝均各有特點，分別適用于各種不同場合，應(yīng)該具體問題具體分析后加以采用。根據(jù)本工程特點，采用三溝式(T型)氧化溝法。2.4工藝流程加氯間城市污水 *外運脫水機(jī)房*細(xì)格柵污泥濃縮池專曝氣沉砂池污泥泵房接觸池出水鼓風(fēng)機(jī)房圖1工藝流程圖2.5工藝說明三溝式氧化溝是氧化溝的一種典型構(gòu)造型式，目前采用的三溝式氧化溝工藝， 是丹麥在間歇式運行的氧化溝基礎(chǔ)上開創(chuàng)的，它實際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時間順序交替輪換運行的特點，其運轉(zhuǎn)周期可根

12、據(jù)處理水質(zhì)的不同進(jìn)行調(diào)整，從而使其運行操作更趨于靈活方便。這種工藝流程簡單，無需另設(shè)一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運行費用大為降低，并在一定程度上解決了以往氧化溝占地面積大的缺點，我國邯鄲市東污水處理廠采用的就是這種工藝。氧化溝工藝主要構(gòu)筑物的作用說明如下：2.5.1粗格柵粗格柵一般是設(shè)在泵前的第一道格柵，主要用來攔截污水中粗大的漂浮物，保護(hù)水泵不受損害。2.5.2污水提升泵房將上游的污水提升至后續(xù)處理單元所要求的高度，使其實現(xiàn)重力流。2.5.3細(xì)格柵用以攔截水中較小尺寸的漂浮物或是雜物的裝置2.5.4曝氣沉砂池從污水中去除砂子、煤渣等比重較大的顆粒，以免雜物影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運 行。2.5.5小型鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)置小型鼓風(fēng)機(jī)房主要是為沉砂池曝氣。2.5.6配水井配水井的功能是將污水平均分配到2個污水生化處理系統(tǒng)。設(shè)計為矩形鋼筋混凝土配水井。2.5.7氧化溝利用微生物菌群降解和去除污水中的污染物質(zhì)，達(dá)到預(yù)期的水質(zhì)凈化目標(biāo)。2.5.8接觸池在有氧條件下，污水與填料表面的生物膜廣泛接觸，使污水得到凈化。2.5.9污泥泵房將一定數(shù)量的活性污泥回流到氧化溝，以維持生化系統(tǒng)活性污泥的濃度，保證其生化反應(yīng)能力，同時將生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥提升至脫水機(jī)房。2.5.10污泥濃縮池將系統(tǒng)的剩余