某生活污水處理站污水處理工程設(shè)計

1、畢 業(yè) 設(shè) 計論文題目： 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 目 錄1綜 述 城市生活污水處理技術(shù)研究11.1 概 述31.2 廢水收集及水質(zhì)水量的確定3 廢水收集3 水質(zhì)水量的確定31.3 污水處理方法4 物理化學(xué)處理法4 物理處理法4 化學(xué)處理法4 物理化學(xué)法4 生物處理法5 生物處理法分類5 活性污泥法6 生物膜法12 厭氧生物法151.4 污水工藝的選擇17 選擇原則17 工藝選擇方法171.5 結(jié)論與建議19參 考 文 獻202畢業(yè)設(shè)計 某生活污水處理站污水處理工程設(shè)計 (生化處理部分)222.1 設(shè)計說明書22 概 述22 項目背景22 設(shè)計依據(jù)與設(shè)計范圍25 項目現(xiàn)狀與項目實施的必要性25 廢水

2、排放現(xiàn)狀25 項目實施的必要性25 項目實施后效果預(yù)測25 設(shè)計原則與設(shè)計基本思路26 設(shè)計原則26 設(shè)計基本思路26 設(shè)計方案選擇26 規(guī)模確定26 工藝方案選擇28 工藝流程及特點32 工藝設(shè)計35 工藝流程35 主要工藝技術(shù)指標(biāo)352.2 附 圖44圖紙目錄表（07WT13）44主要設(shè)備一覽表（07WT14）44工藝流程與高程圖（07WT15）44總平面布置圖（07WT16）44CASS池平面圖（07WT05）44CASS池剖面圖（07WT06）44曝氣機安裝圖（07WT07）44潷水器安裝圖（07WT08）44污泥濃縮池工藝圖（07WT17）44脫水系統(tǒng)工藝圖（07WT18）44脫水系

3、統(tǒng)工藝圖（二）（07WT19）44致 謝451 綜 述 摘 要污水從產(chǎn)生到再次排放到大自然是一個極其復(fù)雜的過程。從污水的收集，污水廠水質(zhì)水量的確定，到處理工藝的選擇都擁有非常大的學(xué)問空間。污水處理廠的設(shè)計非常復(fù)雜。通過滿足各種要求，選擇合理的途徑，得到污水的收集方法。綜合考慮各種因素，確定了污水廠的水量水質(zhì)。對比眾多處理方法，結(jié)合該地實際情況，得到合理的處理工藝（CASS工藝）。完成了污水的再生和回用，對該工藝污泥進行處理和處置。污水處理事業(yè)已經(jīng)飛速發(fā)展，出現(xiàn)了很多新理論和新技術(shù)，頒布了許多標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。為了使水事業(yè)更進一步發(fā)展，還有很多工作要做。關(guān)鍵詞：活性污泥法，CASS池，污泥，回用The

4、 engineering research of City life sewage treatmentAbstractThe sewage from produces to discharge into the nature once more is an extremely complex process. It has much knowledge from the collection of sewage, the determination of water quality and water volume in dirty waterworks and the way of the

5、treatment craft. The design of the sewage treatment plant is extremely complex. To obtain the method of sewage collection, we have chosen the reasonable way by satisfying all kinds of requirements. Considering all kinds of factors to determine the water volume and water quality in dirty waterworks.

6、Contrasting with the multitude processing methods and combined with the fact in the local place, we obtained the reasonable processing craft (the CASS craft). We have completed the regeneration and reuse the sewage, processing and handling with this craft sludge .The sewage treatment enterprise has

7、already rapidly developed, many new theories and new technologies has appeared and many standards had been promulgated. There is much work to do in order to fatherly develop water enterprise.Key word: Active sludge method, CASS pond, sludge, reuse1.1 概 述水是人類最寶貴的自然資源，是人類生存的基本條件，是國民經(jīng)濟的生命線。人類在日常生活和生產(chǎn)活動

8、中，需要從天然水體取水以供應(yīng)各種用途的用水，隨著社會發(fā)展和人們生活水平的提高，對水供應(yīng)的要求也越來越高；水經(jīng)過使用后便成為污水或廢水，污水中總是或多或少地含有某些有毒或有害物質(zhì)，如果不加控制地任意排放，將會破壞原有的自然環(huán)境以致一起環(huán)境污染，甚至造成公害。人類這些排水問題必須解決，否則就會破壞人類與自然和環(huán)境的和諧關(guān)系，使人類自身的生存條件受到威脅1。1.2 廢水收集及水質(zhì)水量的確定1.2.1 廢水收集人類生活和生產(chǎn)活動產(chǎn)生排出的水和被污染的初期雨水，必須有組織、有系統(tǒng)的收集起來，并即使的送到合適地點，進行處理和利用，以達到消除公害，保護環(huán)境，造福人類的目的。廢水的收集需要合理的選擇排水體制，

9、那樣不僅可以迅速的排除和收集廢水，還從根本上影響排水系統(tǒng)的設(shè)計、施工與維護管理，而且對城市的規(guī)劃和環(huán)境保護影響深遠。排水體制的選擇要根據(jù)城市的的工業(yè)企業(yè)規(guī)劃、當(dāng)?shù)亟涤昵闆r、排放標(biāo)準(zhǔn)、原有排水設(shè)施、污水處理和利用情況、地形和水體條件等。1.2.2 水質(zhì)水量的確定為了更好的設(shè)計污水排水系統(tǒng)和建好污水處理廠，水質(zhì)水量的確定尤為重要。廢水中的污染物大致可分為：固體污染物，需氧污染物，營養(yǎng)性污染物，酸堿污染物，有毒污染物，油類污染物，生物污染物，感官性污染物，熱污染等。為了表征廢水水質(zhì)，規(guī)定了許多水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。主要有：有毒物質(zhì)，有機物質(zhì)，懸浮物，細菌總數(shù)，PH值，色度，溫度等，一種水質(zhì)指標(biāo)可以包括幾種污染物

10、，而一種污染物又可屬于幾種水質(zhì)指標(biāo)。污水收集和處理過程中，水量的確定至關(guān)重要，一般城市污水量由以下幾部分組成：1.居住區(qū)生活污水排放量。若有實際生活用水量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可按實際生活用水量計算。當(dāng)難于確定人口時，也可按面積的污水量計算。2.工業(yè)企業(yè)中的生活污水和沐浴污水量。標(biāo)準(zhǔn)及廠內(nèi)公共建筑物生活污水量標(biāo)準(zhǔn)。參見現(xiàn)行給排水設(shè)計規(guī)范。3.工業(yè)廢水量按單位產(chǎn)品的廢水量計算，或按工藝流程及設(shè)備排水量計算，或?qū)崪y水量數(shù)據(jù)計算。廢水的水量和水質(zhì)并不是恒定均勻的，往往隨時間的推移而變化。生活污水隨著生活作息規(guī)律而變化，工業(yè)廢水的水質(zhì)水量隨生產(chǎn)工程而變化。水量水質(zhì)的變化使處理設(shè)備不能在最佳工藝條件下運行，嚴(yán)重時使

11、設(shè)備無法正常工作，為此設(shè)調(diào)節(jié)池，進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)2。1.3 污水處理方法污水處理方法多種多樣，大致有以下幾類： 1.3.1 物理化學(xué)處理法1.3.1.1 物理處理法與其他方法相比，物理處理法具有設(shè)備簡單，成本低，管理方便，效果穩(wěn)定等優(yōu)點。它主要用于去除廢水中的懸浮物，固體，漂浮物，砂子和油類等物質(zhì)。一般被用做其他處理方法的預(yù)處理或深度處理。主要包括：過濾重力分離，離心分離等。1.3.1.2 化學(xué)處理法是利用化學(xué)作用來處理廢水中溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)，用于去除廢水中的金屬離子，細小的膠體有機物，無機物，植物營養(yǎng)素（氮，磷），乳化油，色度，臭味，酸，堿等，對于廢水的深度處理有著重要作用。主要方法有：中

12、和法，混凝法，氧化還原法，電化學(xué)法等。1.3.1.3 物理化學(xué)法廢水經(jīng)物理方法處理后，仍會有某些細小的懸浮物及溶解態(tài)有機物，為了進一步去除殘存在水中的污染物，可以用物理化學(xué)法進行處理。常用的方法有：離子交換法，膜分離法，吹脫法和氣提法4。1.3.2 生物處理法隨著工業(yè)的發(fā)展，污染物成分日趨復(fù)雜，廢水中含大量有機污染物，僅用物理或化學(xué)方法難以達到治理的要求。廢水的生化處理是利用微生物的新陳代謝作用，對廢水中的污染物質(zhì)進行轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定，使其無害化的過程。由于微生物具有來源廣，易培養(yǎng)，繁殖快，對環(huán)境適應(yīng)性強，易變異等特征，在生產(chǎn)上易培養(yǎng)繁殖，能在特定條件下馴化，使之適應(yīng)有毒工業(yè)廢水的水質(zhì)條件，從而通過

13、微生物的新陳代謝使其有機物無機化。有毒物無害化，加之其生存條件溫和，無需高溫高壓，不需加催化劑。用生化促使污染物的轉(zhuǎn)化過程與一般化學(xué)法相比優(yōu)越得多，其處理廢水的費用低廉，運行管理方便，已廣泛用于生活污水和工業(yè)有機廢水的二級處理5。1.3.2.1 生物處理法分類其分類也較為復(fù)雜，按微生物生長方式可分：懸浮生長和附著生長型。按系統(tǒng)運行方式可分：連續(xù)式和間歇式。按主體設(shè)備中水流狀態(tài)可分：推流式和完全混合式。按作用原理不同大致分類如下：1.好氧處理：自然條件：a.水體自凈：天然水體，氧化塘b.土壤凈化：污水灌溉人工條件：a.懸浮生物法：活性污泥法及變形氧化塘，氧化溝b.固著生化法：生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤，

14、接觸氧化，好氧性生物流化床2.厭氧處理：自然條件：a.高溫堆肥b.厭氧塘人工條件：a.懸浮生化法：厭氧硝化，上流式厭氧硝化床，化糞池b.固著生化法：厭氧濾池，厭氧流化床61.3.2.2 活性污泥法活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理廢水的一類好氧生物處理方法，是處理城市污水最廣泛使用的方法。它既適用于大流量的污水處理，又適用于小流量污水處理。運行方式靈活，日常運行費用較低，但管理要求較高。其本質(zhì)上與天然水體的自凈過程相似，二者均為好氧生物過程，只是它的凈化強度大，因而活性污泥法是天然水體自凈作用的人工化和強化。自1914年在英國建成活性污泥污水處理試驗廠以來，活性污泥法已經(jīng)有80多年的歷史

15、。隨著生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用，對其生物反應(yīng)，凈化機理，運行管理等進行了深入的研究。其工藝流程也不斷有所改進與創(chuàng)新，并得到了很大的發(fā)展，是目前處理有機廢水的主要方法7。1.普通活性污泥法由廢水的自凈作用原理下發(fā)展而來，其工藝流程如下：圖 普通活性污泥法工藝流程圖優(yōu)點：BOD和懸浮物去鋤率很高，90%-95%；不足：對水質(zhì)變化適應(yīng)能力不強；對供氧不能充分利用；曝氣池相對龐大，占地多，能耗高。2.漸減曝氣和分步曝氣其工藝流程如下：漸減曝氣工藝流程如下：圖 漸減曝氣工藝流程圖分步曝氣工藝流程如下： 圖 分步曝氣工藝流程圖以上兩種工藝均針對普通活性污泥法中前半段供氧不足，后半段供氧過量而改進。使同樣的空氣量，

16、同樣曝氣池，而處理效率有所提高。3.完全混合法在分步曝氣基礎(chǔ)上，進一步大大增加進水點，相應(yīng)增加回流污泥，使其在曝氣池中迅速混合。其工藝流程如下：圖完全混合法工藝流程圖優(yōu)點：a.緩和有機負荷沖擊，減少有毒物質(zhì)影響；b.池液各部分需氧較均勻；缺點：同普通活性污泥法尚未改進部分。4.淺層曝氣根據(jù)氣泡形成和破裂的瞬間，傳遞速率最大，在淺層大量曝氣，可獲得高傳遞速。布置原理圖如下： 圖淺層曝氣布置原理圖優(yōu)點：耗電量減小，適用于中小規(guī)模污水廠；缺點：曝氣系統(tǒng)維修困難。5.深層曝氣處理流程和曝氣池簡圖如下：圖 深層曝氣處理流程和曝氣池簡圖優(yōu)點：占地面積小，曝氣池內(nèi)氣液紊流大，液膜更深快，氣液接觸時間長；缺點

17、：井壁腐蝕或受損會污染地下水。6.高負荷曝氣或變型曝氣有些污水廠只需要部分處理，因此產(chǎn)生了高負荷曝氣法。池中MLSS約為300-500mg/L，曝氣時間2-3h，處理效率65%左右，適用于部分處理的污水廠。7.延時曝氣特點是曝氣時間很長，達24h或更高，MLSS較高，達到30006000mg/l，活性污泥在時間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無需消化，可直接排放。優(yōu)點：低負荷運行、去除率高、污泥量少；缺點：砂化作用占地廣、曝氣量大、污泥易老化。8.接觸穩(wěn)定法工藝流程如下：圖接觸穩(wěn)定法工藝流程圖優(yōu)點：這方法直接用于原污水的處理比用于初沉池的出流水效果好，初沉池可不用；剩余污泥增加

18、；回流污泥的曝氣使污泥恢復(fù)活性，提高處理能力。9.氧化溝特點：運行負荷低，處理深度大；可具有發(fā)硝化脫氮功能；污泥沉降性好，無臭味；耐沖擊負荷，適應(yīng)性大；污泥量少；動力消耗低。10.純氧曝氣以純氧代替空氣可以提高生物處理的速度，采用密閉的池子。曝氣時間短，約1.53.0h，MLSS高，約40008000mg/l。優(yōu)點：氧傳遞速率增加；提高了微生物處理的速度；缺點：易發(fā)生故障，裝置復(fù)雜，運轉(zhuǎn)麻煩；結(jié)構(gòu)要求高，易爆炸；.影響PH。11.活性生物濾池（ABF工藝）在通?；钚晕勰噙^程前設(shè)置一個塔式濾池，它同曝氣池可以并聯(lián)也可以串聯(lián)，主要為串聯(lián)。塔式濾池濾料表面附著很多活性污泥，因此濾料的材料不同于一般生

19、物濾池，通常用耐腐蝕的木版做成柵條狀，然后平放重疊起來。其經(jīng)濟和運行特性研究不夠充分。12.吸附-生物降解工藝（AB法）A級以高負荷運行（污泥負荷）2.0kgBOD5/kgMLSS*d），B級以低負荷運行（污泥負荷一般為0.10.3kgBOD5/kgMLSS*d），A級曝氣池停留時間短，3060min，B級24h。該系統(tǒng)不設(shè)初沉池，A池是一個開放的生物系統(tǒng)。A、B兩級有各自獨立的污泥回流系統(tǒng)，其污泥互不混淆。工藝流程如下：A級高負荷運行 B級低負荷運行圖1.3.8 AB法工藝流程圖優(yōu)點：處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負荷，PH變化的能力，還可根據(jù)經(jīng)濟條件分期建設(shè)。13.序批式活性污泥法（SBR法）傳

20、統(tǒng)的活性污泥法的曝氣池，在流態(tài)上屬推流、在有機物降解方面也是沿著空間而逐漸降解的。而SBR工藝的曝氣池，在流態(tài)上是完全混合，在有機物的降解是時間上的推流，有機物是隨時間的推移而被降解的。其運行模式的基本操作是進水，反應(yīng)，沉淀，出水和閑置組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期，在每個周期內(nèi)上述過程都是在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器依次進行的。工藝流程圖：圖 SBR法工藝流程圖優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)靈活，操作管理方便；投資省，運行費用低；SVI低，剩余污泥穩(wěn)定，易脫水，可抑制絲狀菌生長，不易發(fā)生活性污泥膨脹；具有較好脫氮除磷效果；系統(tǒng)處理構(gòu)筑物少，布置緊湊，節(jié)省用地。缺點：廢水排放規(guī)律與SBR間歇

21、進水存在不匹配問題；水量大時需多套反應(yīng)池并聯(lián)運行，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性8。各種活性污泥處理工藝的操作特點見下表：表1.3.1 各種活性污泥處理工藝的操作特點表工藝類型水力混合方式曝氣系統(tǒng)去除率（%）備注常規(guī)活性污泥法推流式空氣曝氣機械曝氣BOD：8590COD：7585SS：8590適用于處理城市污水，對氮、磷指標(biāo)沒有特殊要求處理過程不耐沖擊負荷A/O（前置反硝化生物脫氮）推流式空氣曝氣機械曝氣BOD：9095SS：9095NH4-N：8595TN：6070適用于處理城市污水及含氮工業(yè)廢水除氮，對磷的去除不嚴(yán)格。以長齡污泥運行最有利A/O（厭氧好氧生物除磷）推流式A段機械攪拌O段擴散曝氣BO

22、D：90COD：85TP：85SS：90適用于對磷有嚴(yán)格要求，對氮無要求的城市污水處理工藝類型水力混合方式曝氣系統(tǒng)去除率（%）備注氧化溝推流式表面曝氣、轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)盤水下推進器BOD：90COD：80SS：85TN：70TP：60適用于城市污水處理廠及有機工業(yè)廢水處理，不設(shè)二沉池，調(diào)整設(shè)計參數(shù)可以同時脫氮、脫磷SBR法一般采用完全混合式微孔曝氣器BOD：90COD：85NH4-N：65SS：90適用于中、小規(guī)模的城市污水處理及有機工業(yè)廢水處理，不設(shè)初沉池和二次沉淀池，可同時脫氮，脫磷水解酸化好氧活性污泥法推流式（水解池也可以采用水解升流式污泥床HUSB）水解池：布水系統(tǒng)要均勻布水；好氧池：擴散曝氣

23、BOD：85（其中水解池去除23）COD：78（其中水解池去除42）SS：93（其中水解池去除88）適用于城市污水及高濃度難降解有機廢水處理，不設(shè)初沉池，SS去除率高，水解池SS，COD的去除率高，可提高好氧系統(tǒng)的可生化性，縮短好氧時間，能耗低，產(chǎn)泥量少AB法A段為完全混合式，B段為推流式擴散曝氣。B段采用A/O及A2/O工藝時可用機械曝氣BOD：90COD：85SS：90TP：60TN：35適用于城市污水對N、P有一定處理要求的，有機物含量比較高，水質(zhì)變動大的污水廠，工程可分段實施1.3.2.3 生物膜法生物膜法是另一種好氧生物處理法。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動的活性污泥來分解有機物

24、的，而生物膜法是通過廢水同生物膜接觸，生物膜吸附和氧化有機廢水中的有機物并同廢水進行物質(zhì)交換，從而使廢水得到凈化的過程9。與活性污泥法相比，生物膜法有以下特點：a.固著于固體表面上的生物膜對廢水水質(zhì)，水量的變化有較強的適應(yīng)性，操作穩(wěn)定性好。b.不會發(fā)生污泥膨脹，運行管理方便。c.由于生物固著于固體表面，即使繁殖速度慢的微生物也能生長繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留時間長的微生物被排出曝氣池，因此，生物膜中生物種類更為豐富，且沿水流方向膜生物種群具有一定分布。d.因高營養(yǎng)級的微生物存在，有機物代謝時能較多的轉(zhuǎn)移能量，合成新細胞即剩余污泥少。e.采用自然通風(fēng)供氧f.活性生物難以人為控制，因而在

25、運行方面靈活性較差。g.由于載體材料的比表面積小，故設(shè)備容積負荷有限，空間效率低。常有的生物膜法有：生物接觸氧化法，生物濾池，塔式生物濾池，生物轉(zhuǎn)盤，生物流化床。1.生物接觸氧化法生物接觸氧化法的處理構(gòu)筑物是浸沒曝氣式生物濾池。具有以下特點：a.由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好；b.生物接觸氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨脹問題，運行管理方便；c.由于生物固體量多，水流有屬完全混合型，因此生物接觸氧化法對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應(yīng)能力；d.生物接觸氧化池有機容積負荷較高時，其F/M保持在較低水平，污泥產(chǎn)量較低。2.生物濾池生物濾池都是有濾床、布水設(shè)備和排水系統(tǒng)組成。影響其處理效率的因

26、素有負荷率，污水濃度，水質(zhì)，溫度，濾料特性和濾池高度等。3.塔式生物濾池塔式生物濾池是在床式生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是一種新型的大處理量的生物濾池，濾池采用孔隙率大的輕質(zhì)塑料濾料，濾層厚度大，從而提高了抽風(fēng)能力和廢水處理能力。其進水負荷特別大，自動沖刷能力強，只要濾料填裝合理，不會出現(xiàn)濾層堵塞現(xiàn)象。4.生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤是一種新穎的廢水處理裝置其工作原理與生物濾池基本相同，但構(gòu)造完全不一樣，生物轉(zhuǎn)盤是由固定的一根軸上許多檢舉間距很小的圓盤組成。生物轉(zhuǎn)盤無污泥回流系統(tǒng)，為了稀釋進水可以考慮出水回流，但生物膜的沖刷不依靠水力負荷增大，而是通過控制一定的轉(zhuǎn)速來達到。生物轉(zhuǎn)盤的優(yōu)點的操作簡單，生物膜

27、與廢水接觸的時間可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速加以控制，故適應(yīng)廢水負荷變化的能力強。其缺點是轉(zhuǎn)盤材料造價高，機械轉(zhuǎn)動部件容易損壞，投資較高10。5.生物流化床生物流化床是戒指流體使表面生長著微生物的固體顆粒呈流態(tài)化，同時進行去除和降解有機污染物的生物膜法處理技術(shù)。是70年代開始應(yīng)用于污水處理的一種高效的生物處理技術(shù)。它特點如下：優(yōu)點：BOD容積負荷大、處理效率高、占地面積小、投資省等特點。缺點：運行不夠穩(wěn)定，操作困難。幾種生物膜法的技術(shù)特性比較如下表：表1.3.2 幾種生物膜法技術(shù)特性比較濾池形式容積負荷kgBOD5/（m3/d）比表面積（m2/m3）大致比值備注普通生物濾池低負荷0.2501塊狀濾料,

28、平均8cm左右高負荷0.8生物轉(zhuǎn)盤1.01002以D=3.6m轉(zhuǎn)盤為例塔式生物濾池2.01603以D=25mm蜂窩為例生物流化床10.0200040以粒徑1-1.5mm砂粒為例1.3.2.4 厭氧生物法厭氧廢水生物處理的環(huán)境工程與能源工程中的一項重要技術(shù)。是有機廢水強有力的處理方法之一。有目的的運用此技術(shù)以有上百年的歷史，但由于存在水力停留時間長，有機負荷低等缺點，沒有廣泛應(yīng)用。廢水的厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物的作用，將廢水中的有機物分解為甲烷和二氧化碳的過程。實際上是一個復(fù)雜的生物化學(xué)過程，可以分為：水解酸化階段，產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。有代表的厭氧處理工藝和設(shè)備有

29、：普通厭氧消化池、厭氧濾池、厭氧接觸消化、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧附著膜膨脹床（AAFEB）、厭氧流化床（AFB）、升流式厭氧污泥床濾層反應(yīng)器（UBF）、厭氧轉(zhuǎn)盤和擋板反應(yīng)器、兩步厭氧法和復(fù)合厭氧法11。下表列舉了幾種常見的厭氧工藝的特點和優(yōu)缺點。表1.3.3 幾種常見厭氧處理工藝的比較工藝類型特點優(yōu)點缺點普通厭氧消化厭氧消化反應(yīng)與固液分離在同一個池內(nèi)進行，甲烷氣和固液分離（攪拌或不攪拌）可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液，結(jié)構(gòu)較簡單缺乏持留或補充厭氧活性污泥的特殊裝置，消化器中難以保持大量的微生物；反應(yīng)時間長，池容積大厭氧接觸法通過污泥回流，保持消化池內(nèi)污泥濃度較高，能適

30、應(yīng)高濃度和高懸浮物含量的廢水消化池內(nèi)的容積負荷較普通消化池高，有一定的抗沖擊負荷能力，運行較穩(wěn)定，不受進水懸浮物的影響，出水懸浮固體含量低，可以直接處理懸浮固體含量高和顆粒大的料液負荷高時污泥仍會流失；設(shè)備較多，需增加沉淀池、污泥回流和脫氣等設(shè)備，操作要求高；混合液難于在沉淀池中進行固液分離工藝類型特點優(yōu)點缺點上流式厭氧污泥床反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相分離器，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高有機負荷高，水力停留時間短；能耗低，無需混合攪拌裝置，污泥床內(nèi)不填載體，節(jié)省造價有避免堵塞問題對水質(zhì)和負荷突然變化比較敏感；反應(yīng)器內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力；如設(shè)計不善，污泥會大量流失；構(gòu)造較復(fù)雜厭氧濾池微生物固著生長在濾料表面，濾

31、池中微生物含量較高，處理效果比較好。適用于懸浮物含量低的廢水可承受的有機附負荷高，且耐沖擊負荷能力強；有機物去除速度快；不需污泥回流和攪拌設(shè)備；啟動時間短處理含懸浮物濃度高的有機廢水，易發(fā)生堵塞，尤以進水部位更嚴(yán)重。濾池的清洗比較復(fù)雜厭氧流化床載體顆粒細，比表面積大，載體處于流化狀態(tài)具有比較高的微生物濃度，有機物容積負荷大，具有較強的耐沖擊負荷能力，具有較高的有機物凈化速度，結(jié)構(gòu)緊湊、占地少以及基建投資省載體流化能耗大，系統(tǒng)的管理技術(shù)要求比較高兩步厭氧法和符合厭氧法在兩個獨立的反應(yīng)器中進行，比例酸化和甲烷化在兩個反應(yīng)器中進行。兩個反應(yīng)器中能采用不同的反應(yīng)溫度耐沖擊負荷能力強，能承受較高負荷；消

32、化效率高，尤適合于處理含懸浮固體多、難消化降解的高濃度廢水；運行穩(wěn)定，更好地控制工藝條件兩步法設(shè)備較多，流程和操作復(fù)雜厭氧轉(zhuǎn)盤和擋板反應(yīng)器對廢水的凈化靠盤片表面的生物膜和懸浮在反應(yīng)槽中的厭氧菌完成，有機容積負荷高無堵塞問題，適于高濃度廢水；有機負荷高，水力停留時間短；動力消耗低；耐沖擊能力強，運行穩(wěn)定，運轉(zhuǎn)管理方便盤片造價高1.4 污水工藝的選擇1.4.1 選擇原則如此眾多的污水處理方法，又怎樣與實際聯(lián)系起來呢？怎樣為一個污水廠選擇一個恰如其分的工藝流程呢？一般來說，工藝流程應(yīng)考慮以下幾點：1.技術(shù)合理對進水水質(zhì)，重點考慮其規(guī)模，有機物負荷，氮磷含量。對出水水質(zhì)，重點考慮對氮磷的要求以及回用要

33、求，各種污染物的去除率，還應(yīng)考慮氣候等自然條件，污泥特性和用途12。應(yīng)正確處理先進性和成熟性的辨證關(guān)系，應(yīng)重視先進性，但同時應(yīng)充分考慮工程性質(zhì)和中國國情。因此，我們強調(diào)技術(shù)的合理，而不簡單提倡技術(shù)先進。必須把技術(shù)的風(fēng)險降到最小程度。2.經(jīng)濟節(jié)能合理確定處理標(biāo)準(zhǔn)，選擇簡捷緊湊的處理工藝，盡可能減少用地，力求降低地基處理和土建造價。同時，必須充分考慮節(jié)省電耗和藥耗，把運行費用減至最低。對于我國現(xiàn)有的經(jīng)濟承受能力來說，這一點尤為重要13。3.易于管理污水處理是我國的新興行業(yè)，專業(yè)人才相對缺乏。在工藝選擇過程中，必須充分考慮到我國現(xiàn)有的運行管理水平，盡可能做到設(shè)備簡單，維護方便，應(yīng)當(dāng)采用可靠實用的自動

34、化技術(shù)。應(yīng)特別注重工藝本身對水質(zhì)變化的適應(yīng)性和處理出水的穩(wěn)定性。事實上，任何一種工藝總是有利有敝，關(guān)鍵在于適用性如何。在工程實踐中應(yīng)該具體情況具體分析，因地制宜，綜合比較，取長補短，作出較優(yōu)化的選擇14。1.4.2 工藝選擇方法生活小區(qū)內(nèi)無工礦企業(yè)，污水水質(zhì)較好，BOD和COD均不高，SS也較低，但對N、P有要求，因考慮到污水回用，要求出水水質(zhì)較高。在綜合考慮經(jīng)濟條件的前提下，因廢水的水質(zhì)較好，而生物膜法的投資都較高且構(gòu)筑物也較多，在技術(shù)方面也有些欠缺，排除選擇生物膜法?；钚晕勰喾ㄊ悄壳疤幚沓鞘形鬯顝V泛使用的方法。它既適用于大流量的污水處理，又適用于小流量污水處理。運行方式靈活，日常運行費用

35、較低，已經(jīng)有80多年的歷史。隨著生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用，對其生物反應(yīng)，凈化機理，運行管理等進行了深入的研究。其工藝流程也不斷有所改進與創(chuàng)新，并得到了很大的發(fā)展，是目前處理有機廢水的主要方法15。根據(jù)以上對活性污泥法的比較以及該小區(qū)的廢水水質(zhì)和要求，將氧化溝，SBR法和AB法作為預(yù)選放方案。因SBR法廢水排放規(guī)律和間歇進水不匹配的問題，連續(xù)進水間歇排水型間歇性活性污泥法在SBR技術(shù)的基礎(chǔ)上得到了發(fā)展。1.間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法（ICEAS工藝）ICEAS最大的特點是在SBR反應(yīng)器前加一個生物選擇器，實現(xiàn)了連續(xù)進水，間歇排水。其流程簡單，具有SBR的優(yōu)點，但其強調(diào)延時曝氣，污泥負荷很低，沒有體現(xiàn)其

36、投資低優(yōu)點，影響了該工藝的廣泛應(yīng)用16。2.連續(xù)進水周期循環(huán)曝氣活性污泥法（CASS工藝）CASS在ICEAS工藝基礎(chǔ)上進行改進，沒有污泥回流，污泥負荷能提高到0.10.2kgBOD5/（kgMLSS*d）或更高，達到了ICEAS工藝的去除效果，而且有利于行成絮凝性能好的污泥，使投資比ICEAS節(jié)省了25%以上17。由此，就將SBR的一種變例（CASS工藝），氧化溝，AB法作為預(yù)選方案18。下面列表對它們進行比較：表1.4.1 工 藝 比 較 表CASS工藝氧化溝AB法1.占地面積少較多較多2構(gòu)筑物少少多3.曝氣時間短長短4.耐沖擊負荷程度中低高CASS工藝氧化溝AB法5.投資少中中6.運行費

37、用一般低一般7.操作管理工藝簡單，操作簡單效果平穩(wěn)，勞動量少工藝簡單，操作簡單效果平穩(wěn)，勞動量少工藝復(fù)雜，操作復(fù)雜勞動量大8.污泥處理與資源利用污泥少，易處理污泥不需消化處理，不產(chǎn)甲烷污泥必須消化處理，可產(chǎn)生回收甲烷從表中可以看出在占地面積和投資上CASS均優(yōu)于其他兩種，AB法的構(gòu)筑物最多，耐沖擊負荷也最高，勞動兩也最大，占地面積也大，不適合小區(qū)的發(fā)展。在運行費用CASS比氧化溝略高，但其他方面都較優(yōu)，因此本小區(qū)推薦CASS工藝19。1.5 結(jié)論與建議生物化學(xué)處理方法是一類最常用的污水處理方法，它的優(yōu)點是有機物去除率高，運行成本低，在城市污水和可生物降解的工業(yè)廢水中還沒有能與之媲美的方法。活性

38、污泥法是其中一個主要方面，是當(dāng)前廣泛的污水處理技術(shù)之一。其中序批式活性污泥法（SBR）自1985年在上海建成首座處理肉類加工污水的SBR系統(tǒng)后，陸續(xù)在城市污水廠及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域得以推廣，同時，全國也掀起了研究SBR的熱潮。CASS工藝就是其發(fā)展的一個變例，其不但具有SBR的優(yōu)點，它與SBR相比有以下特點：a.CASS反應(yīng)池由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此，提高了難降解有機物的去除效果。b.CASS的進水是連續(xù)的，因此進水管道上無電磁閥等控制元件，單個池子可以獨立運行，而SBR是間歇的，應(yīng)用一般要2個或2個以上池子交替使用，增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。c.CASS每個周期的

39、排水量一般不超過池內(nèi)總水量的1/3，而SBR則為1/23/4，CASS抗沖擊能力較好。CASS工藝有這么多的優(yōu)點，也有比較多的不足，但是比較適應(yīng)現(xiàn)在的國情，希望能更好的發(fā)展，有個美好的明天。參 考 文 獻1 張統(tǒng).間歇式活性污泥法污水處理技術(shù)及工程實例M.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2002：1-38，131-204.2 高廷耀，顧國維.水污染控制工程下冊（第二版）Z. 北京.高等教育出版社， 1999：95-127，135-187，193-205，270-272.3 張文華.給水排水管道工程M.北京.高等教育出版社，1999：123-206.4 楊岳平，徐新華，劉傳富.廢水處理工程及實例分析M.化

40、學(xué)工業(yè)出版社，2000：1-15，28-32.5顧夏聲，胡紀(jì)萃.完全混合性污泥法處理合成氨裝置炭黑廢水的研究N.清華大學(xué)學(xué)報，1983，23（1）.6周剛.CASS工藝在高寒地區(qū)處理啤酒廢水中的應(yīng)用M.給水排水，2001，27（11）：46-48.7彭永臻.SBR的五大優(yōu)點M.中國給水排水，1993（2）.8張希衡.處理土霉素廢液的試驗研究M.化工環(huán)保，Vol.7，278（1987）.9許吉現(xiàn)等.DAT-IAT工藝廢水處理一體化設(shè)備的應(yīng)用M.中國給水排水，2001，17（9）：52-53.10紀(jì)榮平等.SBR法處理食品廢水的工藝設(shè)計及運行J.2001，27（10）：48-49.11張統(tǒng)等.92

41、1北京工程污水處理廠新工藝研究M.國防環(huán)境科學(xué)及工程技術(shù)研究，1998.12 王啟山.水工業(yè)工程常用數(shù)據(jù)速查手冊主編S.機械工業(yè)出版社，250-301.13給水排水設(shè)計手冊（第6冊 ）工業(yè)排水S.中國建筑工業(yè)出版社，2002：303-331.14給水排水設(shè)計手冊（第11冊）常用設(shè)備S.中國建筑工業(yè)出版社，2002：50-69，71-72，250-252.15湖南大學(xué).環(huán)境工程畢業(yè)設(shè)計指南P，2002.16湖南大學(xué).瀏陽工業(yè)園污水處理廠可行性研究報告P，2000.17楊琪等.序批式活性污泥工藝（SBR法）設(shè)計運行與進行控制理論探討M.給水排水，1996，22（10）.18曹健舞.序批式活性污泥法

42、（SBR）計算機輔助設(shè)計研究D.北京.北京理工大學(xué)，2001.19申剛.921-601污水處理廠工程設(shè)計D.北京.北京理工大學(xué)，1996.20Sherrard,J.H. and E.D, “Schroeder. Importance of Cell Growtg Rate and Stoichiometry to te Rrmoval of Phosphorus form the Activated Sludge Process”,Wat. Res., Vol. 107, 1970.21Irvine, R. L. and R. O. Richter, “Investigation of Fil

43、l and Batch Periods of Sequencing Batch Biological Reactors,” Wat. Res., Vol. 11, 1977.22Dennis, R. L., et al., “Effect of Fill: React Ratio on Sequencing Batch Biological Reactor,” J. WPCF, Vol. 51, 1979.23Arora, M. l., Barth, E. F. and Umphres, M. B., “Technology Evaluation of Sequencing Batch Rea

44、ctors,” J. WPCF, Vol. 57.24Manning, J. F., et al., “The Biological Removal of Phosphorus in a Sequencing Batch Reactor,” J. WPCF, Vol. 57, No. 1, 1985.25John C. Palis, R. L. Irvine, “Nitrogen Removal in a Low Loaded Single Tank Sequencing Batch Rector,” J. WPCF, Vol. 57, No. 1, 1985.26Wilderer, P. A

45、, Irvine, R. L, “Sequencing Batch Reactor Technology,” Water Science & Technology, 1997, 35(1).27P.Schleypen, I. Michel, etc, “Sequencing Batch Rractors with Continuous Inflow for Small Communtites I Rural Areas in Bavari,” Wat. Sci. Tech, p269-276.28L. Novak, etc, “Dynamic Mathematical Modeling

46、 of Sequencing Batch Reactors with Aerated and Mixed Filling Period.” Wat. Sci. Tech, p105-112.2 畢業(yè)設(shè)計 某生活污水處理站污水處理工程設(shè)計 (生化處理部分) 2.1 設(shè)計說明書2.1.1 概 述2.1.1.1 項目背景1.學(xué)校概況長沙大學(xué)地處湖南省會長沙洪山廟，濱臨美麗的瀏陽河。原長沙大學(xué)創(chuàng)辦于1983年，1996年經(jīng)國家教委批準(zhǔn)，原長沙職業(yè)技術(shù)師范?？茖W(xué)校并入長沙大學(xué)。學(xué)校現(xiàn)有10個系（部），38個專業(yè)，已經(jīng)成為一個多學(xué)科性應(yīng)用型地方高等學(xué)校。學(xué)校占地面積2100畝，現(xiàn)有全日制在校學(xué)生5519人

47、，其中本科生1000人?，F(xiàn)有教職工600多人，其中教授50余人。邁入新世紀(jì)的長沙大學(xué)，學(xué)校將有更大的發(fā)展。2.自然條件1. 氣象條件 氣溫 歷年絕對最高氣溫 40.7 歷年絕對最低氣溫 -10.7 年平均氣溫 17.3 濕度 多年平均相對濕度 81% 降雨 年平均降雨量 1152.3mm 年最大降雨量 1794.5mm 月最大降雨量 108.3mm 歷年平均降雨天數(shù) 166天 風(fēng) 常年主導(dǎo)風(fēng)向 西北風(fēng) 夏季主導(dǎo)風(fēng)向 西南風(fēng) 年平均風(fēng)速 1.4m/s 最大風(fēng)速 20m/s2.地形地貌特征長沙大學(xué)位于長沙市洪山廟，濱臨瀏陽河畔，地形起伏較大，屬丘陵地區(qū)，整個地勢東高西低，北高南低，校區(qū)最高處78.

48、3m，最低28.1m。相對高差50m，校區(qū)內(nèi)兩條蜿蜒通過的自然沖溝、水庫以及坡地高差變化的地貌，具有特定的地理環(huán)境。地質(zhì)勘察結(jié)果表明：場地內(nèi)地形地貌較簡單，地層分布較均勻，未發(fā)現(xiàn)影響場地穩(wěn)定的不良地質(zhì)現(xiàn)象，故本場地為簡單場地；場地內(nèi)巖土種類較單一，較均勻，但性質(zhì)變化較大，屬簡單中等復(fù)雜地基。綜上所述，本場地巖土工程勘察登基為乙級。場地穩(wěn)定，適宜擬建建筑物。根據(jù)鉆探、現(xiàn)場原位測試，結(jié)合土工試驗、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)試驗，經(jīng)綜合分析后，對場地內(nèi)各巖、土層的承載力特征值fa（KPa）以及有關(guān)設(shè)計參數(shù)提供如下：表2.1.1 各巖、土層工程特性指標(biāo)的代表值地層名稱承載力特征值fa（KPa）壓縮模量平均值E

49、s（MPa）內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值（°）粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值Ck（KPa）素填土系新近填土，未完成自重固結(jié)粘土2308.519.735.5強風(fēng)化板巖450中風(fēng)化板巖1000建筑物基礎(chǔ)形式建議擬建場地內(nèi)，人工填土厚度較薄，擬建建筑物高度為2層，根據(jù)場地巖土工程條件及建筑物特點，其基礎(chǔ)形式要采用天然地基淺基礎(chǔ)，以粘土作為基礎(chǔ)持力層；但因粘土上中呈可硬塑狀，下部呈硬塑狀，性質(zhì)變化較大，建筑物跨度較大，基礎(chǔ)形式建議采用樁基礎(chǔ)，其成樁宜采用人工挖孔樁，以強風(fēng)化板巖或中風(fēng)化板巖作為基礎(chǔ)持力層，樁底進入持力層的深度為樁身直徑的13倍。有關(guān)樁基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)表。表2.1.2 樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)（qpk）及樁的極限側(cè)阻力

50、標(biāo)準(zhǔn)值（qsik）地層名稱人工挖孔樁沉管灌注樁qsik（kPa）qpk（kPa）qsik（kPa）qpk（kPa）人工填土系新近填土，未完成自重固結(jié)粘土8070強風(fēng)化板巖11030001005000中風(fēng)化板巖5000采用人工挖孔樁基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)開挖到位后，須及時用混凝土封底，嚴(yán)防地表（下）水滲入地基土，破壞地基土結(jié)構(gòu)，從而降低地基土承載力。需加強施工驗槽工作。由強風(fēng)化板巖的節(jié)理、裂隙發(fā)育，中風(fēng)化板巖的節(jié)理、裂隙較發(fā)育，巖石遇水后易軟化，進行樁基礎(chǔ)施工時，可能產(chǎn)生垮孔現(xiàn)象，給施工造成困難，因此基礎(chǔ)施工時應(yīng)采用有效的防護措施。3.水文 校區(qū)內(nèi)有8公頃水面，水需循環(huán)處理，由于需取瀏陽河作水源和作循環(huán)功

51、能，因此需設(shè)置泵站。由于水面高差較大，需設(shè)10道淹沒式壩蓄水，壩間距120m，給排水布置見規(guī)劃圖。相鄰的瀏陽河，其水文情況如下，瀏陽河年平均流量74.8m3/s，洪峰期最大流量是6800 m3/s，枯水期流量為2.4 m3/s，最小日平均流量為6.78 m3/s，200年一遇洪水水位38.42m。2.1.1.2 設(shè)計依據(jù)與設(shè)計范圍1.設(shè)計依據(jù)1.“國家綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)”（GB8978-97）；2.“室外排水設(shè)計規(guī)范”（GBJ14-87）,國家環(huán)境保護局；3.“生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”（GJ25.1-87）國家環(huán)境保護局；4.長沙大學(xué)生活污水處理站可行性研究報告；5.學(xué)校有關(guān)基礎(chǔ)資料及協(xié)作分工；6.

52、國家和地方制定的有關(guān)法規(guī)，規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。2.設(shè)計范圍1.污水處理廠合理規(guī)模的確定；2.污水處理廠處理流程，主要構(gòu)筑物尺寸和處理廠平面布置。（本人設(shè)計為：生化處理部分）。2.1.2 項目現(xiàn)狀與項目實施的必要性2.1.2.1 廢水排放現(xiàn)狀目前學(xué)校居住人口為7000人，學(xué)校地域并不廣泛廢水排放直接對瀏陽河造成污染，試驗室產(chǎn)生的廢水污染異常嚴(yán)重。處理廠的建造迫在眉急。2.1.2.2 項目實施的必要性1.保護環(huán)境，減少瀏陽河、湘江的水污染負荷，于國于民有利；2.節(jié)約用水，中水回用后，可節(jié)約新水25-30%；3.配合完善學(xué)校總體規(guī)劃，促進學(xué)校的進一步發(fā)展。2.1.2.3 項目實施后效果預(yù)測 該項目投產(chǎn)運行后

53、，學(xué)校產(chǎn)生的全部廢水將進行處理，達到國家污水排放一級標(biāo)準(zhǔn)，不再對瀏陽河的水質(zhì)造成污染；中水回用使學(xué)校的新水用量節(jié)約了1/4；為完善學(xué)校的基礎(chǔ)建設(shè)做了很大的貢獻。2.1.3 設(shè)計原則與設(shè)計基本思路2.1.3.1 設(shè)計原則在本設(shè)計中，真誠的為學(xué)?？紤]，努力做到以下幾點：1.執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)保政策，符合國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。2.采用先進，穩(wěn)妥的生活污水處理新工藝，污水處理消毒后直接排放。3.認(rèn)真推行節(jié)約行發(fā)展模式，通過工藝改革和技術(shù)改造，推行清潔工藝與清潔生產(chǎn)，優(yōu)化企業(yè)結(jié)構(gòu)，加強資源綜合利用，力求“三廢”最少化，資源化，無害化。4.充分利用現(xiàn)有環(huán)保土建方面的優(yōu)勢，參照國內(nèi)外的先進范例，使污水處理設(shè)

54、施布置合理，占地少，并使污水處理站與周圍環(huán)境想?yún)f(xié)調(diào)。5.節(jié)約能源，操作簡便，管理方便，運行穩(wěn)定可靠，總投資和運行費用低?？偵纤?，長沙大學(xué)污水處理站治理的基本原理是：統(tǒng)一規(guī)劃、總體優(yōu)化、節(jié)約資源、合理布局、分散控制、集中處理、優(yōu)化規(guī)模、清潔生產(chǎn)、不斷完善、持續(xù)發(fā)展。2.1.3.2 設(shè)計基本思路長沙大學(xué)的污水處理是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程，要高度重視工程系統(tǒng)中的總體性、層次性、綜合性、價值性、全過程性和策略性，注重遠近結(jié)合，軟硬結(jié)合和宏微結(jié)合，強調(diào)工程戰(zhàn)略、工程技術(shù)與工程哲學(xué)的統(tǒng)一。從總體而言，該污水廠的建設(shè)是這項系統(tǒng)工程中最重要的核心基礎(chǔ)工程，而其建設(shè)的優(yōu)化前提是必須優(yōu)化起邊界條件和合理確定其服務(wù)范圍與功能特征，必須在實踐中貫徹國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策與技術(shù)政策，體現(xiàn)依靠科技進步與集約經(jīng)營的治理原