【文章內(nèi)容簡介】 3 設(shè)計 意義 現(xiàn)階段，一般污水處理廠使用的都是一級處理和二級處理工藝 [7]。一級處理的工藝目前較為熟練，主要應(yīng)用物理方法使廢水中砂粒以及大塊懸浮物等東西通過沉沒、 格柵攔除等手法去除。二級處理的方法主要是水中的各種化學(xué)廢物用微生物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的方法來去除掉，這樣一來，水就會達到自凈功能，在這種處理中，鼓風(fēng)曝氣 [8]以及相似的氧化溝工藝的處理效果大于 105m3/d 的污水處理廠，處理效果不好，不能夠很好去除，平常污水處理廠的話完全可以用鼓風(fēng)曝氣的完全混合式活性污泥法、氧化溝工藝及 SBR 工藝，如果平常處理量需求不大的話可以用活性污泥法 [9]來處理，這是近幾年比較使用而且處理效果比較好的方法，這些年來，污水處理工藝飛速發(fā)展，各種工藝應(yīng)運而生，各種工藝之間各有優(yōu)缺點， 有的工藝處理速度快，但是去除率不高，相對于這種方法，有的工藝去除率高但是效率很慢，所以工藝方面的發(fā)展前途還很高，在水處理工藝方面還有很高的發(fā)展空間，像 A2/O 工藝、 CASS 法工藝、卡魯塞爾氧化溝工藝、改良的 SBR 類工藝、生物曝氣工藝、一體化氧化溝工藝、奧貝爾氧化溝工藝等都是這些年來發(fā)展出來的并且有的改良過的工藝 [10]，工藝的每個環(huán)節(jié)都有改善提高的可能。隨著人們生活越來越好，隨之而來的是付出水質(zhì)的越來越差，農(nóng)田的肥料、農(nóng)藥污染造成河床的污染，生活之中的生活用水增加與多樣化增加導(dǎo)致下水道中的污水成分增加導(dǎo) 致污水處理廠的處理難度加大。這種問題引起了國家的高度重視，在多次會議中都談到了污水處理問題，同時各國都在開始重視污水處理，每個國家針對自己國家的情況來制定了相對應(yīng)的治理方法，同時我國領(lǐng)導(dǎo)人曾多次提出治理方針，歷屆政府也對這方面提出很多要求，但是隨著中國農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟的飛速發(fā)展，污染是不可避免的問題，我們能做的就是找出更適合的工藝來凈化這些被污染的水體，這是這個階段我們國家的本質(zhì)工作，為此，在 21 世紀(jì)的如今，我們更要重視水質(zhì)污染的嚴重性，做到發(fā)展與治理想?yún)f(xié)調(diào)，這樣我們才會更好的生活，我們的世界才會更加健康。 4 第 2章 設(shè)計資料 設(shè)計水量與水質(zhì) 污水流量 Q=1000m3/d，水量變化系數(shù) Kz 取 ，則設(shè)計流量 Qmax=KzQ =1000。污水進出水水質(zhì)見表 。 表 進出水水質(zhì) 水質(zhì)指標(biāo) COD BOD5 SS NH3N TN TP 進水 /(mg/L) 450 200 180 40 45 8 出水 /(mg/L) ≤50 ≤10 ≤10 ≤5 ≤15 ≤ 去除率 /(%) ≥89 ≥95 ≥96 ≥ ≥67 ≥93 設(shè)計依據(jù) （ 1）《 廢 水 處理工程技術(shù)手冊》 （ 2）《給水排水設(shè)計規(guī)范》 （ 3）《 生活污水 防治技術(shù)指南》 （ 4）《水污染控制工程》 （ 5） 《生活污水 排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB42872021） （ 6） 《 環(huán)保設(shè)備 》 5 第 3 章 工藝方案比較及確定 工藝方案比較 A2/O 工藝 A2/O 工藝中加入一個厭氧區(qū)在厭氧池前面，在厭氧池中，回流污泥和部分水進行磷的釋放等一系列反應(yīng)然后排出，隨后進入缺氧區(qū)，好 氧區(qū)具有硝化功能，混合液在好氧區(qū)回流到缺氧區(qū)，然后進行反硝化脫氮 [14]。 A2/O 工藝流程圖見圖 [15]。 圖 A2/O 工藝流程圖 A2/O 工藝特點：①反應(yīng)池設(shè)計的比較靈巧，占用的土地面積比較少；②但是設(shè)備比較多，很難進行維修，經(jīng)費開支比較大；③前置反硝化效果比較好，對氮的去除效率較高；出水水質(zhì)好，但除磷效果不穩(wěn)定工藝成熟、流程簡單、工藝流暢生物池設(shè)計靈活，占地面積較小，充氧效率高；④微孔鼓風(fēng)曝氣，節(jié)能，耗電量低；⑤出水水質(zhì)好， 但除磷效果不穩(wěn)定工藝成熟、流程簡單、反應(yīng)流暢，池子使用靈活，占地面積比較小，可以節(jié)省經(jīng)費，氧氣的充進率很高；⑥但是污泥回流比較難，需要用輔助的設(shè)備來提升；⑦抗沖擊負荷能力不如其他別的工藝；⑧設(shè)備占地面積太大，操作難維護很耗人力財力，投資較大連續(xù)進水出水，水頭的損失也比較低，全自動控制系統(tǒng)簡單，運行操作系統(tǒng)簡便。 SBR 法 SBR 工藝最早出現(xiàn)于上個世紀(jì)初，又被稱作序批式活性污泥法，它是一種通過間歇曝氣形式來運轉(zhuǎn)的活性污泥污水處理技術(shù)，其主要構(gòu)成部分是 SBR 反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等 性能于一池，沒有污泥回流系統(tǒng)，可以通過調(diào)整時間來安排曝氣、缺氧反應(yīng)和厭氧反應(yīng)是不同的程序，從而產(chǎn)生脫氮除磷的目的。 SBR 工藝流程圖見圖 。 出水 厭氧池 缺氧池 好氧池 二沉池 進水 混合液回流 污泥回流 剩余污泥 6 SBR 工藝特點：①運轉(zhuǎn)階段比較穩(wěn)定，污水在理想的穩(wěn)定狀態(tài)下沉淀，運行時間比較短，運行效率比較高；②耐沖擊負荷，對池子內(nèi)部的水有停滯作用同時可以稀釋、緩沖流進來的廢水，對水中的雜質(zhì)和生活污水本身的沖擊有一定抵制效果；③在運行過程中，工藝各環(huán)節(jié)可以根據(jù)水量的不同，水質(zhì)的不同作出調(diào)整；④反應(yīng)中有各參數(shù)濃度梯度的限制，可以明確看出不同參數(shù)對比；⑤脫氮除磷，適當(dāng)控制反應(yīng)方式， 產(chǎn)生好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)變化，具有很好的的脫氮除磷效果；⑥用到的處理裝備比較少，節(jié)省大量經(jīng)費，同時也會節(jié)省占地面積，在成本上面會節(jié)省大量開支；⑦但是由于是間歇式排水，所以水頭損失率比較大，大型污水處理廠并不是很使用這種工藝，一般小型的或者小鎮(zhèn)上會較常用到。SBR 法 工藝流程圖見圖 [16]。 消毒劑 進水 圖 SBR 工藝流程圖 工藝 CASS 工藝是序批式活性污泥 SBR 的改良技術(shù)，這種工藝的特點是用到了微生物選擇生長的特性來 對污水的成分進行去除，對絲狀菌的產(chǎn)生有抑制作用，這樣一來可大大提高出水的水質(zhì)，同時也不會增加運行成本。 CASS 工藝流程圖見圖 [17]。 消毒劑 進水 圖 CASS 工藝流程圖 CASS 工藝特點：①出水比較穩(wěn)定，而且反應(yīng)效果比較好；②有脫氮除磷的功效 ，同時耐沖擊負荷比較強；③可操作性比較大，工藝可隨時做出改變；④對污泥膨脹反應(yīng)治理效果好，在固液分離方面有很好的效果；⑤但是在設(shè)備方面對操作人員的要求比較高，設(shè)細格柵 調(diào)節(jié)池 平流沉淀池 SBR 反應(yīng)池 消毒池 污泥濃縮池 污泥脫水間 出水 細格柵 集水井 沉砂池 CASS 反應(yīng)池 消毒池 污泥濃縮池 污泥脫水間 出水 7 備操作比較復(fù)雜；⑥因為是間歇式工藝，所以水頭損失會比較大；⑦由于設(shè)備原因，工程的花費金額會很大，占地面積也會很大，目前很難應(yīng)用到國內(nèi)的污水處理。 氧化溝工藝 氧化溝工藝是活性污泥法的一種改變。目前，應(yīng)用到城市污水處理的氧化溝部分主要有卡魯塞爾（卡魯塞爾）型氧化溝、奧貝爾（ Orbel)型氧化溝、雙溝（ D）型氧化溝和三溝（ T）型氧化溝。其中卡魯 塞爾氧化溝以在處理城市生活污水時不需要預(yù)沉池，工藝穩(wěn)定便捷，造價相對與其他工藝比較少等優(yōu)點而廣泛使用。氧化溝工藝流程圖見圖 [18]。 圖 氧化溝工藝流程圖 卡魯塞爾氧化溝工藝主要特點：①工藝穩(wěn)定，運行流暢可靠；②工藝控制比較容易；③系統(tǒng)能力強， BOD COD 去除率都比較高，脫氮除磷能力比較好，出水水質(zhì)優(yōu)良；④抗沖擊的能力很高，耐高強流量、高強濃度的沖擊負荷，對不容易降解有機物去除率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定；⑤池子的墻壁共用，占用地面積和工程所 用造價相比較而言較低；⑥在設(shè)備方面的維護會花費很大一部分工作量；⑦能源消耗很大，運行費用比其它工藝要高；⑧剩余污泥量相對較少。 生物接觸氧化法 生物接觸氧化法的池子以及設(shè)備是微生物放在在池子中，也稱生物接觸氧化池。在反應(yīng)池中會有填料，池子中會把填料放在之中，由此填料上面會產(chǎn)生微生物膜，污水與生物膜發(fā)生碰觸過程中，污水中的有機物被這種微生物吸著，會反應(yīng)成新的物質(zhì)脫落下來，隨著水的流動進入下一個工藝。從填料上反應(yīng)過的生物膜會掉落致污水中然后隨著水的流動流到下一個工藝除去。生物接觸氧化法 工藝流程見圖 [19]。 進水 出水 氧化溝 回流污泥 進水 沉淀池 剩余污泥 消毒劑 中格柵 調(diào)節(jié)池 初沉池 接觸氧化法 二沉池 污泥濃縮池 污泥脫水間 出水 消毒池 8 圖 CASS 工藝流程圖 該工藝存在很多問題，常見的有工藝方面可能會有堵塞產(chǎn)生、在水和氣布置方面不是很均勻、在除去氮和磷的方面能力不足。 工藝方案確定 經(jīng)過各種生活污水 處理工藝的比較，針對 生活污水 中染物種類復(fù)雜 [20]，水質(zhì)、水溫、水量變化大、且可生化性低等特點，采用 SBR 處理工藝。該處理方案既能有效去除廢水BOD、 COD、 SS 等污染物，而且對于高濃度、高色度的 生活污水 ，采用 SBR 又能達到較好的 去除 效果。 工藝采用 SBR，可有效去除廢水中的有機污染物質(zhì) [21]。在生物處理工藝前設(shè)置 沉砂池 既可以提高廢水的可生化性，又能為后續(xù)處理減輕負擔(dān)，同時可調(diào)節(jié)部分堿度。該工藝具有處理效率高、出水水質(zhì)好、占地面積小等優(yōu)點，基本可以達到排水要求 。 經(jīng)過對以上各方案進行分析比較，結(jié)合實際，決定采用 污水 處理中的 SBR 法處理 生活污水 。工藝流程圖見 圖 。 消毒劑 進水 圖 SBR 工藝流程圖 進來的生活污水先進入格柵，去除大部分固體廢物，這部分 主要是體積比較大的固體廢物，然后進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池主要調(diào)節(jié)水量，這樣可以平衡后續(xù)沉淀池的水量，然后進入平流式沉砂池，這部分去除大部分懸浮固體廢物，然后廢水進入 SBR 反應(yīng)池，這部分可以去除水中 BOD、 COD 等有機物質(zhì)，這是主要處理步驟，再出來的水經(jīng)過消毒池消毒后排放，出來的水符合排放標(biāo)準(zhǔn)。反應(yīng)剩余的污泥經(jīng)過污泥濃縮池后，在進入污泥脫水間，脫水后的 泥塊外運，剩余的上清液回流到工藝中。 細格柵 調(diào)節(jié)池 平流沉淀池 SBR 反應(yīng)池 消毒池 污泥濃縮池 污泥脫水間 出水 9 第 4章 設(shè)計計算 中格柵 設(shè)計參數(shù) 柵前流速 v1=；柵條間隙寬度 d==20mm；格柵傾角 α=60176。； 進水渠漸寬部分