【正文】 ； ③ 處理效果好 ，可達到中水水質(zhì)標準或生活雜用水水質(zhì)標準 ； ④ 處理效果穩(wěn)定 ， 曝氣生物濾池 抗 沖擊負荷的 能力強， 氣候、 水量、水質(zhì) 的 變化 一般 不會 對其 處理效果產(chǎn)生太大的影響 ； ⑤ 工藝流程短 ， 氧的傳輸效率高，供氧動力消耗低，處理單位污水的電耗低； ⑥ 自動運行，隨著水量的變化，可以自動調(diào)節(jié)曝氣生物濾池的運行個數(shù) ， 維護管理方便 ； ⑦ 可建成封閉式廠房，減少臭氣、噪聲對周圍環(huán)境的影響，視覺感官效果好； 2 ⑧ 全部為模塊化結(jié)構(gòu)，便于進行后期的改擴建 。 曝氣生物濾池與普通活性污泥法相比，具有有機 負荷高、占地面積小 、基建投資少 、不會產(chǎn)生污泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點 。 但是， 它對進水 SS 要求較嚴 ， 一般 為 SS≤ 100mg/L，最好 SS≤ 60mg/L。 因此 ，需要 對進水需要進行預(yù)處理。同時，它的反沖洗水量、水頭損失都較大。 另外，曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體于一體的新工藝，節(jié)省了后續(xù)沉淀池 ，即 二沉池 。同時，它 還具有 水力負荷大，水力停留時間短，運行能耗低，運行費用少的特點。 綜上所述， 曝氣生物濾池作為一種 較 新 型 的水處理工藝 有廣闊的研究應(yīng)用及發(fā)展的前景。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 曝氣生物濾池是二十世紀八十年代開發(fā)的一種污水處理新工藝 。 它 因為 克服了活性污泥法占地面積大、易散發(fā)臭氣及運行不穩(wěn)定等缺點而備受關(guān)注 。 世界上第一座曝氣生物濾池于 1981 年在法國投產(chǎn)，隨后在歐洲各國得到廣泛應(yīng)用。美國和加拿大等美洲國家在 20 世紀 80 年代末引進此工藝，日本、韓國和中國臺灣也先后引進了此項技術(shù)。目前世界上較大的環(huán)保公司如法國得利滿公司、德國菲力普穆勒公司、法國 VEOLIA 公司均把它作為拳頭產(chǎn)品在全世界推廣。 目前全世界建成運行的曝氣生物濾池已達幾百座。 在 我國國內(nèi) ，曝氣生物濾池正處于推廣階段。國內(nèi)許多科研設(shè)計單位對曝氣生物濾池也進行了試驗研究。隨著曝氣生物濾池在世界范圍內(nèi)不斷推廣和普及，很多學(xué)者在其結(jié)構(gòu)形式、功能、啟動和濾料等方 面進行了具體的研究，取得了很多成果。 近年來我國建設(shè)了若干座上向流曝氣生物濾池（ UBAF），形式有所變化，其構(gòu)造類似給水 V 型濾池。配水配氣系統(tǒng)設(shè)于濾池底部，采用鋼筋混凝土濾板和長柄濾頭。為防止濾料流失，在出水堰前加設(shè)柵形穩(wěn)流板，出水堰頂面做成斜坡。沖洗方式仍為三段式氣水反沖洗，需設(shè)反洗水泵。當對出水有脫氮要求時，一般需采用兩級曝氣生物濾池，通過控制供氧在濾層內(nèi)分別造就缺氧或好氧環(huán)境，令生物膜上繁殖的優(yōu)勢菌種分別為好氧異養(yǎng)菌或硝化菌、反硝化菌，從而達到除碳及脫氮目的。除磷則以化學(xué)絮凝法為主（濾前投加鐵鹽或鋁鹽） ，濾池內(nèi)聚磷菌在厭氧與好氧交替情況下對污水中磷的過剩攝取能力進行生物除磷為輔。此外，我國還有在給水預(yù)處理上應(yīng)用曝氣生物濾池的范例。它成功地降低了微污染原水的 COD、 NH3N、 NO2 和 AOC，提高出廠水的水質(zhì)和生物穩(wěn)定性。曝氣生物濾池具有流程筒單，水力負荷 及容積負荷大，占地小，投資 3 省，運行成本較低，出水水質(zhì)好等優(yōu)點， 適用于大中小型的城市生活污水以及 某些工業(yè)廢水 的 處理 ， 如 ： 啤酒 廢水 、印染 廢水 等。 曝氣生物濾池 作為一種嶄新的水處理工藝正處在推廣之中。根據(jù)目前的研究情況，今后 的 重點研究 方向為： ① 生物膜的特點及其 快速啟動的方式； ② 生物氧化功能和過濾功能之間的相互關(guān)系； ③ 反沖洗過程中生物膜的脫落 規(guī)律 ； 進一步拓寬曝氣生物濾池的應(yīng)用范圍，研究其在水深度處理、微污染源水預(yù)處理、難降解有機物處理 、低溫污水的硝化、低溫微污染水處理問題中如何與其他工藝相結(jié)合 及其 處理效果。 特種濾料的的研究與生產(chǎn)的國產(chǎn)化將是曝氣生物濾池在國內(nèi)大范圍的應(yīng)用的關(guān)鍵。 設(shè)計內(nèi)容 本課程 設(shè)計的生活污水流量為 30000 m3/d，采用水解酸化 上流式曝氣生物濾池組合工藝為處理方法，通過設(shè)計計算得出流程中各構(gòu)筑物的建筑體積及主要構(gòu)筑物的輔助設(shè)施 ，設(shè)置合理的構(gòu)筑物高程，安排各個構(gòu)筑物在整個污水處理廠中的結(jié)構(gòu)布局。用上流式曝氣生物濾池工藝處理后，出水達《 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物 排放標準》 (GB189182021)一級 B 標準 ，處理后的污水直接排入附近河流 。 第 2 章 設(shè)計說明 設(shè)計資料 該廢水處理工藝處理水量為 30000 m3/d，出水執(zhí)行 GB189182021 一級 B 標準 ，處理后的污水直接排入附近河流，設(shè)計進水水質(zhì)及排放標準見表 21。 表 21 設(shè)計進水水質(zhì)及排放標準 BOD5 mg/L CODcr mg/L NH3N mg/L PO43P mg/L SS mg/L PH mg/L 進水 指標 300 500 25 12 250 69 出水 指標 20 60 8(15) 1 20 69 注：① 括號外數(shù)值為水溫 12℃ 時的控制指標，括號內(nèi)數(shù)值為水溫 ≤12℃ 時的控制指標 。 4 ② 當進水 COD＞ 350mg/L 時，去除率應(yīng) ＞ 60%； BOD＞ 160mg/L 時，去除率應(yīng) ＞ 50%。 Q = 30000 m3/d =1250 m3/h= , Kz= Qmax = ≈ (21) 工藝流程 及其 說明 本工程的設(shè)計流程如圖 21 所示。 粗格柵 沉砂池 水解池 初沉池 清水接觸消毒 內(nèi)回流 砂濾 細格柵 原污水 提升泵房 DN 、 C / N 、 N 濾池 污泥 池 脫水泵房池 圖 21 BAF 工藝流程圖 污水經(jīng)格柵和沉砂池取出大量的漂浮雜物和懸浮物，沉砂池出水匯同反沖洗排水進入水解 酸化 池， 進行水解 酸化 反應(yīng)后進入初沉池。初沉池 出水依次進入 DN 曝氣生物濾池、 C/N 曝氣生物濾池和 N 曝氣生物濾池，去除廢水中的有機物、懸浮物和氨氮 以及 廢水中的磷。 主要設(shè)備及構(gòu)筑物 本工程的主要構(gòu)筑物的特點、參數(shù)和其主要功能和特點如下： 粗格柵 設(shè)置粗格柵的目的主要是截留污水中的大塊懸固體，以免 其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害。 污水提升泵房 從本設(shè)計方案的工藝高程圖可以看出，污水只考慮一次提升后依次自流通過 沉砂池、水解酸化池、 初沉池、 DN 反硝化池、 C/N 曝氣生物濾池、N 曝氣生物濾池 ，所以在泵的選取上將要充分考慮個單元構(gòu)筑物的阻力損失，以確定水泵的最佳揚程。 細格柵 細格柵可去除原水 中的 細小漂浮物以及雜物，保證后續(xù)處理流程的通常。 細 格柵安裝 于 旋流沉砂池的進水總渠上，通過超聲波液位差計測定其前后水位差自動開停，柵渣被自動耙至渣斗，由渣車人工清運。 沉砂池 沉砂池有平流式、豎流式、 曝氣式和 旋 流式四種。平流式沉砂池具有 5 構(gòu)造簡單、處理效果好的優(yōu)點；豎流式沉砂池是污水由中心管進入池內(nèi)后由下而上流動，無機物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；曝氣沉砂池是在池的一側(cè)鼓入空氣，使污水沿池旋轉(zhuǎn)前進，從而產(chǎn)生主流垂直的向恒速環(huán)流；旋流式沉砂池使利用水力渦流使砂和有機物分開，以達到除砂目的。該池型具有投資省、運行費用低和除砂效果好等優(yōu)點。 由于平流式沉砂池占地大，豎流式沉砂池效果差，而曝氣沉砂池預(yù)曝氣對 后續(xù)生化處理 可能產(chǎn)生影響，本方案采用 旋流沉砂池 的鐘式 沉砂池結(jié)構(gòu)。 水解酸化池 水解酸化池的主要 用于截留污水中大部分固體懸浮物、膠體物質(zhì)及生物濾池的剩余微生物膜，將其中的固體有機物水解為可溶性 有機物 并對污水中的有機物進行一定程度的降解。污水在水解作用下，將復(fù)雜、大分子有機物斷鏈，難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)。改善污水的可生化性，降解部分 BOD5與 CODcr，以減輕后續(xù)生物濾池的處理負荷。 初沉池 初沉池的作用是對污水中的以無機物為主 體的比重大的固體懸浮物進行沉淀分離。 按水流方向可分為：平流式、輻流式、豎流式 、斜板式 4種形式。 平流式沉淀效果好、抗沖擊性好、施工簡單、造價較低；豎流式排泥 方便、管理簡單、占地面積小；輻流式多為機械排泥，運行較好、管理較簡單、排泥設(shè)備已趨定型 ；斜板式沉淀效果好、占地小、排泥方便 。 由于豎流式適用水量不大、造價較高；輻流式的排泥設(shè)備復(fù)雜、對施工質(zhì)量要求高 ；斜板式易堵塞、造價高， 故本次設(shè)計采用平流式初沉池 。 DN 反硝化池 在 DN 反硝化池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量 NO3N 和 NO2N 還原為 N2 釋放至空氣，因此 BOD5濃度下降， NO3N 濃度大幅度下降，而磷的變化很小。 對于 BOD5充足且需要進行脫氮的城市污水，從運行成本 的角度考慮，前置反硝化工藝更為優(yōu)越。 C/N 曝氣生物濾池 C/N 上流式曝氣生物濾池將水解酸化池出水中的碳化有機物進行好 氧生物降解，并將 TKN轉(zhuǎn)化為氨氮進行氨氮的部分硝化。 N 曝氣生物濾池 (硝化濾池 ) N 上流式曝氣生物濾池主要用于對污水中的氨氮進行硝化脫氮。雖然他 與 C/N 上流式曝氣生物濾池的處理功能不同，但結(jié)構(gòu) 基本 相同。 砂濾 砂濾 是以天然石英砂作為濾料 ，對經(jīng)以上 處理后 污水做 深度處理 的水 6 過濾處理工藝過程 。 它能有效地去除沉淀技術(shù)不能去除的水中微小離子和細菌。 在其中添加化學(xué)除磷劑來除磷，以達到出水 指標對磷酸根濃度的要求。 1 清水 及接觸池 清水 及接觸池 主要用于 進行加藥消毒及 儲藏一定量的處理后達標水，以提供給 C/N曝氣生物濾池和 N曝氣生物濾池進行反沖洗。 1 污泥濃縮池 污泥濃縮是降低污泥含水率、減少污泥體積的有效方法。污泥濃縮主要減縮污泥的間隙水。污泥濃縮的方法有沉降法、氣浮法和離心法。 本次課設(shè) 采用污泥濃縮池 。 在濃縮池中 ,固體顆粒借重力下降 ,水分從泥中擠出，濃縮污泥從池底排出 。 1 污泥脫水泵房 脫水的方法，主要有自然干化法、機械脫水法和造粒法。 本次設(shè)計采用 機械脫水法 進行污泥脫水。 第 3 章 污 水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算 污水預(yù)處理部分的設(shè)計計算 格柵尺寸計算圖見圖 31。 粗格柵 取柵條凈間隙 b=20mm, 柵前水深 h=, 過柵流速 v=, 格柵傾角 ? =