【正文】 《水污染控制工程課程設(shè)計》2007級環(huán)境工程1班 湛子樑 3107008096目錄設(shè)計總說明 1設(shè)計任務(wù)書 2一．設(shè)計任務(wù) 2二．任務(wù)目的 2三．任務(wù)要求 2四. 設(shè)計基礎(chǔ)資料 2（一）水質(zhì) 2（二）水量 3（三）設(shè)計需要使用的有關(guān)法規(guī)、標準、設(shè)計規(guī)范和資料 3第一章 A2/O工藝介紹 4 4 5 5第二章 A2/O工藝生化池設(shè)計 6 6 6 64. A2/O工藝曝氣池計算…………………………………………………………….....出水系統(tǒng)計算 8 10 11第三章 A2/O工藝需氧量設(shè)計 13 13 13 14 15 15 16第四章 A2/O工藝生化池單元設(shè)備一覽 17第五章 參考文獻 18第六章 致謝 19附1 水污染課程設(shè)計感想 20附2 A2/O工藝生化池圖紙 22設(shè)計總說明隨著經(jīng)濟快速發(fā)展和城市化程度越來越高，中心城區(qū)和小城鎮(zhèn)建設(shè)步伐不斷加快，城市生活污水對城區(qū)及附近河流的污染也越來越嚴重。為了改善人民的生活環(huán)境，各地政府大力投入資金，力圖改變現(xiàn)今水體的水質(zhì)。本設(shè)計為污水處理廠生化池單元，要求運用A2/O工藝進行設(shè)計，對生化池的工藝尺寸進行設(shè)計計算，最后完成設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖。污水處理水量為10000t/d。污水水質(zhì)：CODCr250mg/L，BOD5100mg/L，NH3N30mg/L，SS120mg/L，磷酸鹽（以P計）5mg/L。出水水質(zhì)達到廣東省地方標準《水污染物排放限值（DB44/262001）》最高允許排放濃度一級標準，污水經(jīng)二級處理后應(yīng)符合以下具體要求：CODCr≤40mg/L，BOD5≤20mg/L，NH3N≤10mg/L，SS≤20mg/L，磷酸鹽（以P計）≤。其對應(yīng)的去除率為CODCr≥84%，BOD5≥80%，NH3N≥67%，SS≥87%，磷酸鹽（以P計）≥90%。A2/O是流程最簡單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。A2/O脫氮除磷工藝中，污水首先進入?yún)捬醭?，兼性厭氧發(fā)酵菌將污水中有機物氮化?；亓魑勰鄮氲木哿拙鷮Ⅲw內(nèi)貯存的聚磷分解釋放出磷。缺氧區(qū)中反硝化菌就利用混合液回流帶入的硝酸鹽以及進水中的有機物進行反硝化脫氮。好氧區(qū)中聚磷菌生動吸收環(huán)境中的溶解磷，以聚磷的形式在體內(nèi)貯積。污水經(jīng)厭氧、缺氧區(qū)有機物分別被聚磷菌和反硝化菌利用后濃度已經(jīng)很低，有利于自養(yǎng)的硝化菌的生長繁殖。關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)生活污水，A2/O工藝，脫氮除磷67設(shè)計任務(wù)書一．設(shè)計任務(wù)為某城市生活污水處理廠完成A2/O工藝的設(shè)計，處理水量為10000m3/d二．任務(wù)目的（1） 溫習(xí)和鞏固所學(xué)知識、原理；（2） 掌握A2/O生化池單元的設(shè)計計算；（3） 對所設(shè)計得A2/O生化池單元進行CAD制圖。三．任務(wù)要求（1） 獨立思考，獨立完成；（2） 完成主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計布置；（3） 工藝選擇、設(shè)備選型、技術(shù)參數(shù)、性能、詳細說明；（4） 提交的成品：設(shè)計說明書、工藝流程圖、高程圖、廠區(qū)平面布置圖。四．設(shè)計基礎(chǔ)資料（一）水質(zhì)　CODCrBOD5NH3NSS磷酸鹽（以P計）進水水質(zhì)（mg/L）250100301505出水水質(zhì)（mg/L）40201020處理程度（%）84%80%67%87%90%排放標準：（GB89781996）一級標準本項目污水處理的特點為：l 污水以有機污染為主，BOD/COD =，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標；l 出水要考慮脫氮除磷的要求；（二）水量總設(shè)計規(guī)模為Q =1,0000m3/d（三）設(shè)計需要使用的有關(guān)法規(guī)、標準、設(shè)計規(guī)范和資料需要參考的設(shè)計指南、規(guī)范和設(shè)計手冊:1. 《水污染控制工程》2. 《污水處理廠工藝設(shè)計手冊》3. 《給水排水設(shè)計手冊》第五冊，城鎮(zhèn)排水4. 《給水排水設(shè)計手冊》第十一冊，常用設(shè)備5. 廣東省地方標準 水污染物排放限值（DB44/262001）6. 《總圖制圖標準》（ GB/T501032001）7. 《建筑制圖標準》（GB/T501042001）8. 《給水排水制圖標準》（GB/T501062001）第一章 A2/O工藝介紹1. 基本原理厭氧—缺氧—好氧（AnaerobicAnoxicOxic，簡稱A/A/O或A2/O）工藝由厭氧池、缺氧池、好氧池串聯(lián)而成，是A1/O與A2/O流程的組合。是20世紀70年代由美國專家在厭氧—好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，可用于二級污水處理或三級污水處理，以及中水回用，具有良好的脫氮除磷效果。該工藝在厭氧—好氧除磷工藝中加入缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液流至缺氧池的前端，以達到反硝化脫氮的目的。在首段厭氧池主要是進行磷的釋放，使污水中的磷的濃度升高，溶解性的有機物被細胞吸收而使污水中的BOD濃度下降；另外部分的NH3N因細胞的合成而去除，使污水中的NH3N濃度下降。在缺氧池中，反硝化細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濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3N濃度增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速度下降。在好氧池中，有機物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降，有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3－N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3－N濃度增加，P隨著聚磷菌的過量攝取，也比較快的速度下降。圖1 厭氧—缺氧—好氧（A2/O）生物脫氮除磷工藝流程圖2. 工藝特點l 厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類的微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能；l 工藝簡單，水力停留時間較短，總的水力停留時間也少于同類其他工藝；l 絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹；l 污泥中磷含量高，%以上；l 脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中挾帶溶解氧DO和硝酸態(tài)氧的影響。3. 注意事項 該法需要注意的問題是，進入沉淀池的混合液通常需要保持一定的溶解氧濃度，以防止沉淀池中反硝化和污泥厭氧釋磷，但這會導(dǎo)致回流污泥和回流混合液中存在一定的溶解氧，回流污泥中存在的硝酸鹽對厭氧釋磷過程也存在一定影響，同時，系統(tǒng)所排放的剩余污泥中，僅有一部分污泥是經(jīng)歷了完整的厭氧和好氧的過程，影響了污泥的充分吸磷。系統(tǒng)污泥泥齡因為兼顧硝化菌的生長而不可能太短，導(dǎo)致除磷效果難于進一步提高。第二章 A2/O工藝生化池設(shè)計1. 設(shè)計最大流量Q max=1,5000m3/d=625 m3/h= m3/s2. 進出水水質(zhì)要求表1 進出水水質(zhì)指標及處理程度CODCrBOD5NH3NSS磷酸鹽（以P計）進水水質(zhì)（mg/L）250100301505出水水質(zhì)（mg/L）40201020處理程度（%）84%80%67%87%90%3. 設(shè)計參數(shù)計算①. BOD5污泥負荷N=(kgMLSSd)②. 回流污泥濃度XR=9 000mg/L③. 污泥回流比R=50%④. 混合液懸浮固體濃度（污泥濃度）⑤. 設(shè)MLVSS/MLSS=⑥. 揮發(fā)性活性污泥濃度⑦. NH3N去除率⑧. 內(nèi)回流倍數(shù)，即200%4. A2/O曝氣池計算①. 總有效容積②. 反應(yīng)水力總停留時間③. 各段水力停留時間和容積厭氧：缺氧：好氧＝1：1：4厭氧池停留時間，池容；缺氧池停留時間，池容；好氧池停留時間，池容。④. 反應(yīng)池有效深度H=3，則反應(yīng)池總高⑤. 反應(yīng)池有效面積⑥. 生化池廊道設(shè)置設(shè)厭氧池1廊道，缺氧池1廊道，好氧池4廊道，共6條廊道。則每條廊道長度為，取32m⑦. 尺寸校核，查《污水生物處理新技術(shù)》，長比寬在5~10間，寬比高在1~2間可見長、寬、深皆符合要求5. 反應(yīng)池進、出水系統(tǒng)計算① 進水管進水通過DN500的管道送入?yún)捬酢毖酢醚醭厥锥说倪M水渠道。反應(yīng)池進水管設(shè)計流量管道流速管道過水斷面面積管徑取進水管管徑DN500mm校核管道流速，附合② 進水井污水進入進水井后，水流從厭氧段進入設(shè)進水井寬為1m，井內(nèi)最大水流速度反應(yīng)池進水孔尺寸：取孔口流速孔口過水斷面積，則孔口數(shù)③ 出水堰。按矩形堰流量公式：堰上水頭式中 ——堰寬， m=——流量系數(shù)， H——堰上水頭高，m④ 出水井設(shè)流速，則過水斷面積出水井平面尺寸取為： m⑤ 出水管。反應(yīng)池出水管設(shè)計流量設(shè)管道流速管道過水斷面積管徑取出水管管徑DN1000mm校核管道流速，附合⑥ 剩余污泥量降解BOD所產(chǎn)生的污泥量內(nèi)源呼吸分解泥量不可生物降解及惰性懸浮物（NVSS）剩余污泥量6. 反應(yīng)池回流系統(tǒng)計算① .污泥回流污泥回流比為50%，從二沉池回流過來的污泥通過1根DN200mm的回流管道分別進入首端的厭氧段。反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計流量② .混合液回流混合液回流比混合液回流量混合液由2條回流管回流到厭氧池單管流量泵房進水管設(shè)計流速采用管道過水斷面積管徑取泵房進水管管徑DN500mm7. 厭氧缺氧池設(shè)備選擇①. 厭氧池、缺氧池攪拌設(shè)備查《實用環(huán)境工程手冊》，選取JBG3型立式環(huán)流攪拌機4臺，該機的性能參數(shù)及外形參數(shù)分別列于下表2中：表2 JBG3型立式環(huán)流攪拌機性能參數(shù)配用電動機/(kW/P)單機服務(wù)范圍最大插入水深/m重量/kg最大面積/m3最大寬度/m最大深度/m3/8200142~6m可調(diào)1~410②. 污泥回流泵反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計流量回流泵房內(nèi)設(shè)2臺潛污泵(1用1備)，水泵揚程根據(jù)豎向流程確定。選泵：查《實用環(huán)境工程手冊》，選取200QW40010型潛水排污泵，該泵的性能參數(shù)表3中：表3 200QW40010型潛水排污泵性能參數(shù)流量/(m3h)揚程/m轉(zhuǎn)速/(rmin1)功率/kW效率/%重量/kg軸功率配用功率400101470660③. 混合液回流泵混合液回流量混合液由2條回流管回流到厭氧池單管流量在好氧池與缺氧池之間設(shè)3臺潛污泵(2用1備)選泵：查《實用環(huán)境工程手冊》，該泵的性能參數(shù)表4中：表4 流量/(m3h)揚程/m轉(zhuǎn)速/(rmin1)功率/kW效率/%NPSHr/m重量/kg軸功率配用功率67573530771200第三章 A2/O工藝需氧量設(shè)計1. 需氧量計算①. 平均時需氧量設(shè)a’=，b’=②. 最大時需氧量③. 最大時需氧量與平均時需氧量之比2. 供氣量采用HWB2型微孔空氣曝氣器，，淹沒深度為H=，計算溫度定為30。查表得20和30時，水中飽和溶解氧值為：；①. 空氣擴散器出口處的絕對壓力設(shè)空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率=12%，空氣離開曝氣池池面時，氧的百分比②. 曝氣池混合液中平均氧飽和度換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量設(shè)計中取，，平均時需氧量為最大時需氧量為③. 曝氣池供氣量曝氣池平均時供氣量為曝氣池最大時供氣量為3. 所需空氣壓力式中 4. 風(fēng)機選型選離心風(fēng)機3臺，2用1備，則每臺風(fēng)機流量Gf為：，根據(jù)供氣量和出口壓力，選TSE200型羅茨鼓風(fēng)機，風(fēng)機有關(guān)性能參數(shù)列于表5中：表5 TSE200型羅茨鼓風(fēng)機性能參數(shù)轉(zhuǎn)速/rmin1升壓/kPa流量/m3h1電動機機組最大重量/kg主機重量/kg型號功率/kW8001314Y225L437112013205. 曝氣器數(shù)量計算①. 曝氣器個數(shù)式中 m 曝氣器數(shù)量，個；S 好氧池平面面積，l 每個曝氣頭的服務(wù)面積，取l=②. 空氣管路設(shè)置設(shè)置主管道1條；在相鄰的兩個廊道上設(shè)置1條干管，共2條；每根干管上設(shè)置15組曝氣管，共；每組曝氣管上設(shè)置9個微孔曝氣器，共。③. 每個曝氣器的配氣量④. 微孔曝氣器選型表6 HWB2型微孔曝氣器規(guī)格及性能參數(shù)直徑D/mm厚度/mm微孔平均直徑/um孔隙率/%曝氣量/m3（h*個）服務(wù)面積/m2*個1200201504050氧利用率/%充氧動力效率/kg*（kW*h）1阻力/Pa材料曝氣板托盤20254614713432陶瓷ABS6. 空氣管路計算① 供氣主管道主管道流量設(shè)流速管徑② 供氣次管道（雙側(cè)供氣，共2條）單管道流量設(shè)流速管徑取支管管徑為DN200mm第四章 A2/O工藝生化池單元設(shè)備一覽表7 主要設(shè)備一覽表