【文章內容簡介】 缺氧反應池，利用硝化細菌將污水中的有機氮轉化成 NH3N，再與原污水中的 NH3N 一起流入好氧反應池。在好氧池中，不僅像傳統(tǒng)活性污泥法一樣對有機物進行降解，而且在適宜的條件下，工藝利用硝化細菌菌和亞硝化細菌，把廢水中 NH3N 硝化成為 NOXN。 為了除去污水中的氮元素 ，從 好氧池中流出硝化混合液回流到缺氧池中，再與原污水混合利用其中有機碳作為電子供體進行反硝化，把 NOXN 還原生成氮氣排入大氣。傳統(tǒng)生物脫氮工藝與 A/O 工藝脫氮相比， A/O 工藝不用另外投加碳源，直接利用原污水中的有機物作為碳源進行反硝化，不僅降低 BOD5而且能達到脫氮除磷的目的。好氧池在缺氧池之后，當水中堿度不足時，由于反硝化可以增加堿度，所以可以補償硝化過程中對堿度的消耗。 A/A/O法 A/A/O 法又稱前置式缺氧 — 好氧生物脫氮工藝，是目前較為廣泛采用的一種脫氮工藝。該工藝將反硝化 段設在系統(tǒng)的前面，氨氮在好氧段通過硝化反應生成硝酸鹽，硝酸鹽通過內循環(huán)回流到缺氧池中，在缺氧池中以水中的有機物作為碳源進行反硝化脫氮。沉淀池中的污泥一部分回流到缺氧段提供足量微生物，剩余污泥經處理后排放。 經過生產實踐證明 ， A/A/O 工藝處理含油污水 ， 技術先進 ， 運行可靠 ， 具有良好脫氮效果，出水水質符合國家標準。 傳統(tǒng)活性污泥法 該 工藝出現(xiàn) 比較 早， 但是 至今仍有 很多人使用 。 該工藝適應較大的污水量，且經驗比較豐富，水質處理情況也相對理想。但是普通的傳統(tǒng)活性污泥法也有不足之處，就是不能達到脫氮除磷的 效果 近幾年 在一些人的實踐改良后 ，通過降低 該工藝的 容積負荷，可以 有效的脫氮除磷 ； 或者 在 該工藝 前 加設厭氧池 ，可以 去除磷元素。應為普通活性污泥法處理午睡時需要曝氣，所以也稱之為普通曝氣法。 6 工藝確定 經過比較， A/O 工藝既可以去除 BOD 等有機污染物，有可以起到脫氮除磷的效果，經濟上比較節(jié)省，工藝上運行可靠，所以本設計采用 A/O 工藝。 7 第二章 任務及工程概況 設計任務及范圍 設計任務 見設計任務書 設計范圍 設計 計算 A/O 工藝處理石化污水，進行工藝初步設計及三個構筑物的施工圖設計。 設計水量及水質 設計水量 36000m3/d 設計水質 混合水的質量： COD=2020mg/L， BOD5=350mg/L， SS=450mg/L，油＝ 650mg/L，氨氮 =120mg/L； ph=6～ 9，水溫 20℃ 。 出水的質量： 出水執(zhí)行《中華人民共和國污水綜合排放標準》（ GB89781996）二級標準，具體排放標準如下： COD≤150 mg/L， BOD5≤60 mg/L， SS≤200 mg/L，氨氮 ≤ 25mg/L， 油 ≤ 10mg/L 8 第三章 工藝設計方案的確定 方案制定的原則 （ 1）采用安全可靠的處理工藝，經濟合理； （ 2）合理布局，投資低； （ 3）降低能耗和處理成本； （ 4）綜合利用，無二次污染； （ 5）必須適合國情，提高自動化管理水平。 污水處理工藝流程的確定 廠址及地形資料 ⑴ 廠址選擇應考慮的主要因素 ① 污水處理廠應設在化工工廠夏季主導風向的下風向為宜； ② 應有較好好的工程地質條件，地下土層比較緊密的地區(qū)； ③ 廠址應位于流域河流的下游； ④ 廠址選擇 時應考慮附近農田及其他農作物的灌溉問題； ⑤ 廠址選擇是與居民區(qū)要有一定的距離，并且需要設置綠化帶； ⑥ 我們應該充分利用地形，使污水和污泥重力是可能的，以減少能源消耗； ⑦ 我們應該有便利的交通和電力供應條件； ⑧ 廠區(qū)地形應不受水淹和洪水的威脅； ⑨ 我應該有擴展空間，以滿足城市的總體規(guī)劃長遠發(fā)展的需要。 ⑵ 本廠的地形資料 ① 該廠區(qū)所在的地面標高為 45m，廠區(qū)面積為 510450m2； ② 該地區(qū)夏季主導風向偏南風，設計地震烈度為七級。 氣象及水文資料 9 該地區(qū)位于北溫帶，屬于濕潤和半濕 潤溫帶大陸性氣候，四季分明，具有中緯度西風帶天氣特色。 主要氣候特點是夏季炎熱多雨，冬季寒冷少雨，春秋季節(jié)較短，日照豐富。 年平均降水量 678mm， 69 月平均降水為 ，占總量的 81%，蒸發(fā)量平均在 12351854mm 之間，相對濕度 62~78%，多年平均氣溫 攝氏度， 7 月平均氣溫 攝氏度，最高氣溫 攝氏度，最低氣溫為 攝氏度，全年無霜期在 213 天左右。 最大凍土深度一般在 115135cm。多年平均日照時數(shù) 小時，年輻射，能滿足北方各種作 物生長需要。 多年平均風速 ~，最多風向為東南風。 地下水屬于第四紀沖積潛水，地下最淺水層深度約為 。 河流最小流量 ，最大流量 ，正常水位，最低水位 35m。 處理工藝流程的選擇 （ 1）選擇處理工藝流程應考慮哪些問題 污水處理廠的工藝流程系指在確保處置水到達所要求的處理水平的前提下，所采納的污水處理技能各單元的有機配合。 污水處理工藝流程的選定重要如下列各項成分作為根據： ① 污水的處理程度： 這是為選定的污水處 理工藝的主要依據，以及廢水處理程度主要取決于水的出路和方向。排出的水，這是最常用的水處理方式 。 當處理排放的污水處理水平，考慮采用以下方法確定。 a 按水體的水質標準確定。 b 根據城市污水處理廠的程度治療 B可以被確定，以及更普遍的兩種處理工藝的加工水平達到為基礎。 c 考慮受納水體的稀釋自凈能力。 ② 工程造價與運行費用 ③ 當?shù)氐母黜棗l件： 當?shù)氐牡乩?，氣候等自然條件也有一定的影響，選擇污水處理工藝。 如：本 10 地具有農業(yè)開發(fā)利用價錢不大的舊河流、凹地、沼澤地等，就能夠思考采納鞏固塘、耕地處理等廢水水天然生物處 理系統(tǒng)等。 ④ 原污水的水量與水流入工況： 工程技術條件的建設和運行管理方便也選擇的因素需要考慮的處理工藝 。 （ 3） 可行性方案及工藝的優(yōu)缺點： 目前主流石化污水處理廠采用的二級生物處理工藝中大部分是 SBR 法。 目前，我國城市二級污水處理率也在上升，但只有兩級污水處理還沒有完全實現(xiàn)污水無害化、資源化，此外，傳統(tǒng)的活性污泥法也存在多方面的不足。 自 1980 以來，中國政府，自然和社會經濟條件，根據我國和地區(qū)的情況，人工和自然處理并行技術政策， 在學習與改量發(fā)達國家傳統(tǒng)的污水處理工藝同時，積極推行替代 SBR 的 MBBR、 MBR 和污泥處理等生物處理技術。針對化工污水水質及處理出水水質要求，選擇 A/O 生物脫氮工藝。 該工藝的優(yōu)點是： ① 工藝簡單，構筑物少 ,費用低； ② 由于原水中炭氮比較高，不需要另外投加碳源，所以降低了運行費用； ③ 好氧池在后，可進一步去除反硝化殘留的有機污染物， ④ 缺氧池在前，反硝化損耗有機物，減少好氧池的有機負荷，降低好氧池中碳氧化和硝化所需的氧量； ⑤ 反硝化過程中堿度提高污水，硝化消耗堿度補償； ⑥ 脫氮系統(tǒng)的剩余污泥量較少且易脫水，有一定的穩(wěn)定性 ⑦ A/O 工藝的脫氮率一般能達到 70%80%，符合本設計要求。 工藝流程方案及簡易的工藝流程圖 合流污水粗格柵，細格柵為抽水站，然后進入雜質進一步去除和沉砂池，然后進入初沉池，缺氧，好氧池，進入二沉池放好 。二沉池產生的污泥經過回流泵房后，剩余污泥通過污泥泵打入污泥濃縮池，經過污泥脫水后形成干污泥。然后按照規(guī)定外運填埋。 11 圖 3— 1 工藝流程圖 主要構筑物的選型 格柵 在進水泵房的設計是粗網格，細網格泵揚程 。隨著越來越多的水清洗的工作量，所以使用機械除渣。 采用地下式。 泵房 考慮水力條件及工程造價，布局合理，使用矩形泵站。為了充分利用空間集水池及泵房建設。注水泵采用自灌式吸管，關鍵是我開始時間。不需任何輔助設備引水，操作簡單。 泵房采用半地下式。 調節(jié)池 在一天 24 小時的污水水量水質的波動，使污水處理設備，特別是生物處理設備是經過生化反應系統(tǒng)處理的作用是消極的，甚至可能造成損害。因此，在污水處理系統(tǒng)前應設置均質調節(jié)池，水質，和所有的儲蓄過剩。 隔油池 隔油池一般分為斜板式 、 平 流式、和平流與斜板組合三 類 ，本次設計為 化工格柵 進水泵房 原水 調節(jié)池 隔油池 缺氧池 好氧池 二沉池 出水 污泥濃縮池 干污泥 氣浮池 污泥脫水 污水回流 12 廢 水處理，水量相對較小， 所以 選擇平流式隔油池，其優(yōu)點是隔油效果好，耐負荷沖擊，施工簡單。 氣浮池 氣浮法也稱浮選法， 其原理是使水產生的微氣泡形成大，水，氣，和消除三相混合材料， 在界面張力、氣泡 上漲 浮力和靜水壓力差等多種力的 協(xié)同效果 下，增進細小 氣泡粘附在被去除的微 細 油滴上后，因粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油粒被分離去除。 通常為石油處理含油污水浮選方法后的補充。預處理，生化處理前，經過浮選處理，油含量可以降低到低于 30mg／ L，生化處理后，含有 小于 10mg／ L，出水 。 設計 采用當前 最常用的平流式氣浮池，廢水從池下 來到 氣浮接觸區(qū)， 確保 氣泡與廢水有 必要的結合 時間， 污水 經隔板進入氣浮 分散 區(qū)進行分 散 后，從池底集水管 送出 。 油浮在水的表面在刮油裝置刮入集油槽排出后。它的優(yōu)點是成本低，淺池體，結構簡單，管理方便。 A/O 池 A／ O 法又稱預缺氧 好氧生物脫氮工藝，是一種廣泛使用的脫氮技術。 該工藝將反硝化段設在 處理體系 的前 方 ，氨氮在好氧段 經過 硝化反應生成硝酸鹽，硝酸鹽通過內循環(huán)回流到缺氧池中，在缺氧池中以水中的有機物 當做 碳源進行反硝化脫氮。 沉淀池污泥部 分返回到缺氧區(qū)提供足夠的微生物，剩余污泥處理后排放。 該工藝與 其他脫氮 工藝相比的 有如下主要優(yōu)點 ： （ 1）具有工藝簡單，構筑物少的優(yōu)點，節(jié)約施工成本； （ 2）在廢水 C/N 較高（ 4 以上），與有機質原料廢水作為碳源，不需要外加碳源； （ 3）好氧池位于缺氧池后，有機殘留物去除氮此外，提高水的質量； （ 4） 缺氧池在好氧池之前，一方面， 因為 反硝化 損耗 一部分有機碳源， 減少 好氧池的有機負荷，另一方面有利于 掌控 污泥膨脹； 同時，反硝化過程中堿度代可以彌補硝化過程； 13 二沉池 沉淀池的主要功能是可以沉淀去除懸浮固體懸浮在 污水。一般分流，垂向流和徑向流。 表 3－ 1 各種池型優(yōu)缺點及使用條件 類型 優(yōu)點 缺點 適用條件 平流式 性強 ，占地面積小 勻 ，地質條件較差的地區(qū)。 、中、小型 污水廠。 輻流式 ，沉淀池個數(shù)較少，比較經濟，便于管理。 ，排泥較方便。 定，沉淀效果相對較差 ，對運行管理要求較高 ，對施工質量要求較高。 高的地區(qū)。 、中型污水處理廠。 豎流式 。 ，運行管理簡單。 ，施工困難。 應性差。 。 適用小型污水處理廠或工業(yè)廢水處理站。 斜板管 控潛或擴大處理能力。 。 根據 表中四種沉淀池的特點和適用條件，本設計中的二沉池采用輻流式沉淀池。 污泥濃縮池 污泥濃縮池有重力濃縮池和氣浮濃縮池兩種，本設計采用重力濃縮池。 14 第四章 污水處理系統(tǒng)的工藝設計 格柵 設計參數(shù) （ 1） 柵條間隙：機械清除柵條間隙一般采用 1625mm，最大不超過 40mm.本設計取 b=40mm。 （ 2） 格柵傾角： 45186。75186。,本設計取 α＝ 60186。 （ 3） 過柵流速： V＝ － ,本設計取 V=。 （ 4） 柵前有效水深： h=。 （ 5） 柵條斷面形狀：選用 銳邊矩形斷面，其形狀系數(shù) β＝ ； （ 6） 柵條數(shù)目：采用兩臺機械格柵（粗格柵）其中一臺備用。 格柵的設計計算 （ 1） 柵條間隙數(shù) n maxQ sinn bhv ?? （ 41） 式中： QMAX— 最大設計流量， 36000 m3/d= m3/s； α— 格柵傾角， 176。 ；設計為 60176。 ； b— 柵條間隙， m；取 ； h— 柵前水深， m； ； v— 過柵流速， m/s； 取 ?n sin ????= 個 取 10 個