【正文】 5 石油類 1 3 5 15 6 陰離子表面活性劑 1 2 5 7 總氮（以 N計(jì)） 15 20 8 氨氮（以 N計(jì)） 5(8) 8(15) 25(30) 9 總磷（以 P計(jì)） 2022年 12月 31日前建設(shè)的 1 3 5 2022年 1月 1日起建設(shè)的 1 3 5 10 色度（稀釋倍數(shù)） 30 30 40 50 11 pH 6—9 12 糞大腸桿菌群數(shù)（個(gè) /L） 103 104 104 山東輕工業(yè)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 設(shè)計(jì) 數(shù) 據(jù) 本設(shè)計(jì)是根據(jù)任務(wù)書給定的進(jìn)出水水質(zhì)所設(shè)計(jì)的，詳見(jiàn)下表： 表 12 進(jìn)水、出水指標(biāo) Q(m3/d) 指標(biāo) BOD（ mg/l） CODcr（ mg/l） SS（ mg/l） 50000 進(jìn)水水質(zhì) 100 300 100 出水水質(zhì) 30 80 30 第二章 工藝流程 國(guó)內(nèi)外治理現(xiàn)狀 隨著 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ,社會(huì)的進(jìn)步 ,各個(gè)學(xué)科的 深入研究 ,以及人們環(huán)保意識(shí)的提高 ,使得污水處理技術(shù)在近幾十年得到了飛速的發(fā)展 。 針對(duì)小區(qū)污水的水質(zhì)特點(diǎn)， 用生物處理 方 法進(jìn)行處理比較合適。 活性污泥法 ： 以懸浮在水中的 活性污泥為主體，在有利于生物生長(zhǎng)的環(huán)境條件下和污水充分接觸，使污水凈化的一種方法。 曝氣池內(nèi)是混合液，在曝氣系統(tǒng)的攪動(dòng)下，混合液中的活性微生物、 有機(jī)物、 氧氣充分混合 ， 接觸。設(shè)置污泥回流 系統(tǒng) 。 微生物 繁殖較快，微生物的種類較多、世代時(shí)間短，可以保證活性污泥的活性 。同時(shí)，該方法 不需要濾料等微生物的載體，可避免濾料堵塞等一系列不良問(wèn)題的出現(xiàn) 。 生物膜法 ： 微生物濃度高；微生物多樣化、微生物分層各個(gè)層可以配有有力的微生物；微生物食物鏈長(zhǎng)、世代長(zhǎng)和微生物存活率高；對(duì)水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)溫度適應(yīng)性強(qiáng)、可以處理低濃度廢水；產(chǎn)生污泥少、容易固液分離、動(dòng)力費(fèi)用較低、有較好的脫氮除磷效果； 但該方法同時(shí)存在著以下缺點(diǎn)： 生物膜法的微生物 膜不 宜 刮起、用的時(shí)間比較長(zhǎng)；生物膜法處理水量 較小 且 布水不太均勻、容易產(chǎn)生池蠅和散發(fā)臭味；采用濾料作為生物膜的載體，這樣濾料容易堵塞； 管理和 維修 都 不 方 便 。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和時(shí)間的推移， 傳統(tǒng)的 普通的活性污泥法 也 發(fā)展出 了一系列新的 處理效果更好，投資費(fèi)用更低 的 工藝。 各工藝對(duì)比分析 氧化溝工藝 氧化溝是活性污泥法的一種變形，它把連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池作為生化反應(yīng)器，混 合液在其中連續(xù)循環(huán)流動(dòng)。如卡魯塞爾（ Carrousel 2022）氧化溝、三溝式（ T型）氧化溝、奧貝爾（ Orbal）氧化溝等。 用轉(zhuǎn)刷曝氣時(shí)，設(shè)計(jì)污水流量 可以達(dá)到 數(shù)百立方米 每日 。 （ 2） 混合液 可以在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng) ，循環(huán)流量一般為設(shè)計(jì)流量的 30~60 倍。 （ 4） 可利用操作間歇時(shí)間使溝內(nèi)混合液沉淀而省去二沉池，剩余污泥通過(guò)氧化溝內(nèi)污泥收集器排除。 缺點(diǎn)： （ 1） 處理構(gòu)筑物較多； （ 2） 回流污泥溶解氧較高，對(duì)除磷有一定的影響； （ 3） 容積及設(shè)備利用率不高。開(kāi)創(chuàng)于 80 年代初，因 為它 將缺氧反硝化反應(yīng)池置于 好氧硝化反應(yīng)池之前，所以 故該工藝又稱為前置硝化生物脫氮 工藝。 其基本原理是在傳統(tǒng)的二級(jí)處理中將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮的基礎(chǔ)上，通過(guò)硝化和反硝化菌的作用，將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，再經(jīng)過(guò)反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，從而達(dá)到從廢水中脫氮的目的。 A1/O法工藝的主要特點(diǎn)： 首先， 硝化液一部分回流至反硝化池，池內(nèi)的反硝化脫氮菌以原污水中的有機(jī)物作碳源，以硝化液 中 NOX－中的氧作為電子受體，將 NOX－ —N還原成 N2，不需外加碳源。第三， 反硝化池殘留的有機(jī)物可在好氧硝化池中進(jìn)一步去除。而且反硝化產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償硝化所需的堿度； A1/O法工藝的 缺點(diǎn)： （ 1） 脫氮效率不高，一般在 70%— 80%之間； （ 2） 如果沉淀池運(yùn)行不當(dāng)，則在沉淀池內(nèi)會(huì)發(fā)生反硝化反應(yīng)，造成污泥上浮，使處理的水質(zhì)惡化； （ 3） 如提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，會(huì)使運(yùn)行費(fèi)用增高； （ 4） 內(nèi)循環(huán)混合也來(lái)自曝氣池（硝化池），含有一定的溶解氧，使反硝化 難于維持理想的缺氧狀態(tài)，一般脫氮率難于達(dá)到 90%。污水和回流污泥進(jìn)入該池，在水下攪拌器的幫助下，混合?；旌弦簭膮捬醭亓魅牒醚醭睾?，污水中的有機(jī)物被氧化分解，聚磷菌吸收比在厭氧條件下所釋放的更多的磷，排出剩余污泥使污水中的磷得到去除。生物除磷系統(tǒng)的除磷效果與排放的剩余污泥量密切相關(guān)，而剩余的污泥量又取決于系統(tǒng)的污泥齡，所以有實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)泥齡在 5~10d時(shí)，除磷效果較好。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 23 A2/O除磷工藝流程圖 厭氧 缺氧 好氧生物除磷工藝（ A2/O 工藝） 由于對(duì)城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求， 最早由美國(guó)專家于 20世紀(jì) 70年代在厭氧 好氧除磷工藝（ A2/0）的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)而來(lái)。 在首段厭氧池 (DO)進(jìn)行磷的釋放使污水中 P的濃度升高，被 微生物 細(xì)胞吸收 溶解性有機(jī)物 使污水中 BOD濃度下降，另外 NH3N因細(xì)胞合成而被去除一部分 濃度下降，但 NO3－ N濃度沒(méi)有變化。在好氧池中 （ D0=） ，有機(jī)物被微生物生化降解， BOD5濃度繼續(xù)下降；有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使 NH3N濃度顯著下降， 但 NO3N濃度 會(huì)隨著硝化過(guò)程而 顯著增加，而磷隨著聚磷菌的過(guò)量攝取也 會(huì) 快速下降 [3]。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控 制硝化，以去除磷、 BOD5 和 COD 為主，則可用 A/O 工藝。 2. 在反應(yīng)池內(nèi)水力停留時(shí)間較短，一般為 3～ 6h，其中厭氧池 1～ 2h，好氧池 2～ 4h。4. 混合液的 SVI100,易沉淀，不膨脹 。 6. 沉淀池應(yīng)及時(shí)排泥和污泥回流，否則 聚磷菌在厭氧狀態(tài)下，產(chǎn)生磷的釋放，降低η P。 A2/O工藝 缺點(diǎn) ： （ 1） 除磷效 果難于再次提高，污泥增長(zhǎng)有一定的限度不易提高，特別是 P/BOD 值高時(shí)更加如此； （ 2） 脫氮效果也難進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以 2Q 為限，不宜太高； （ 3） 進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象的出現(xiàn)。 進(jìn)水 厭氧 缺氧 好氧 沉淀混合液回流出水剩余污泥污泥回流A2 / O 工藝流程圖 圖 24 A2/O工藝流程圖 CASS 法 CASS（ Cyclic Activated Sludge System）工藝是間歇式活性污泥法的一種變革，是由 SBR（序批式活性污泥法）工藝發(fā)展而來(lái) 。前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。 經(jīng)預(yù)處理的污水連續(xù)不斷地進(jìn)入反應(yīng)池前部的預(yù)反應(yīng)池 ， 在該區(qū)內(nèi)污水中的大部分可溶性 BOD 被活性污泥微生物吸附 ， 并一起從主、預(yù)反應(yīng)區(qū)隔墻下部的孔眼以低流速 (～ )進(jìn)入反應(yīng)區(qū)。 工藝優(yōu)點(diǎn) ： 、沉淀、排水等過(guò)程都在同一池子周期循環(huán)進(jìn)行 ， 省去了常規(guī)活性污泥二沉池和污泥回流系統(tǒng) 。 連續(xù)進(jìn)水，間斷排水 。 ，氧濃度梯度大、轉(zhuǎn)移效率高，這對(duì)于提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節(jié)約能耗都是有利的。 但是該 工藝的缺點(diǎn)是 ： 各池同時(shí)間歇 運(yùn)行 ， 人工控制很難做到 ， 全依托電腦控制 ， 對(duì)處理廠的管理人員素質(zhì)要求很高 ， 對(duì)設(shè)計(jì)、培訓(xùn)、安裝、調(diào)試等工作要求較嚴(yán)格。工序組成有：進(jìn)水 → 曝氣 → 沉淀 → 排水 → 閑置 。在階段E后，有的根據(jù)水質(zhì)要求還設(shè)有閑置階段。 本設(shè)計(jì)采用 SBR 法。去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道的較粗大懸浮物，設(shè)置篩網(wǎng)截留較細(xì)的懸浮物，保證后續(xù)處理設(shè)施能夠順利運(yùn)行。格柵按格柵柵條間隙可分為粗格柵（ 50~100mm），中格柵（ 10~40mm），細(xì)格柵（ 3~10mm）三種。根據(jù)清洗方法 的不同 ，格柵設(shè)計(jì)成人工清渣和機(jī)械清渣兩類，當(dāng)污染物量大時(shí)，一般應(yīng)采用機(jī)械清渣，以減少人工勞動(dòng)量。 進(jìn)水泵房 與集水井 污水進(jìn)廠后，必須通過(guò)泵站提升后，才能在以后的處理過(guò)程中，保證其以重力流流動(dòng)。 兩者 一起對(duì)水量進(jìn)行調(diào)解 。 本設(shè)計(jì)水量較小 為 5000m3/d，采用 合建式圓形污水泵房 ，自灌式工作。當(dāng)泵房直徑為 7～ 15m時(shí)，工程造價(jià)比矩形低 。 沉砂池 小區(qū)生活 污水中含有無(wú)機(jī)懸浮顆粒，這些 無(wú)機(jī)懸浮顆粒 物質(zhì) 會(huì)對(duì) 后 序 生物處理過(guò)程中，所使用的 活性污泥 的活性 產(chǎn)生不良的影響。 所以，在無(wú)機(jī)懸浮顆粒進(jìn)入生物處理 階段前，必須 設(shè)置沉砂池 去除 這些物質(zhì)。 通過(guò)比選和進(jìn)出水水質(zhì)的狀況，本設(shè)計(jì)決定采用 曝氣 沉砂池，對(duì)相對(duì)較小流量的小區(qū)生活污水進(jìn)行處理。采用曝氣沉砂池可以克服這一缺點(diǎn) [4]?？梢愿纳七M(jìn)水的腐化狀況從而提山東輕工業(yè)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 高后續(xù)的處理效果； 缺點(diǎn)： (1) 能耗比其它沉砂池都高； (2) 運(yùn)轉(zhuǎn)勞動(dòng)力較多； (3) 如何獲得良好的螺旋環(huán)流流態(tài)擋板的位置，良好的砂斗和排砂系統(tǒng)等在設(shè)計(jì)上還存在許多疑問(wèn) ； (4) 釋放有害氣體； 優(yōu)點(diǎn)： (1) 不需要進(jìn)行流量控制； (2) 通過(guò)池子的水頭損失較??； (3) 刮泥機(jī)的傳動(dòng)部分、軸承等均在水面之上，壽命長(zhǎng)，便于使用維修； (4) 在國(guó)外此種沉砂池已經(jīng)系統(tǒng)化，而且除砂、洗砂、分選等設(shè) 備也已經(jīng)成套； 缺點(diǎn)： (1) 布水不均勻，進(jìn)口處理量分布導(dǎo)流板很難調(diào)節(jié)，故而影響處理效果； (2) 沉淀砂粒有機(jī)物較多，特別是在進(jìn)水流量低時(shí)； (3) 池深小于 米，刮泥機(jī)在刮砂時(shí)易將砂粒攪起； 鐘式沉砂池 優(yōu)點(diǎn) : (1) 適應(yīng)流量變化的能力比較強(qiáng)； (2) 水頭損失小，典型的損失僅為 6mm， (3) 細(xì)砂粒去除率較高， 140（ ）目的細(xì)砂粒去除率可達(dá) 73%左右； (4) 機(jī)械的傳動(dòng)部分在水面以上，便于維修； (5) 動(dòng)能效率較高； 缺點(diǎn)： (1) 國(guó)外公司的專有產(chǎn)品和技 術(shù)設(shè)計(jì)，技術(shù)成本比較高； (2) 攪拌漿會(huì)纏繞纖維狀的物體； (3) 砂斗內(nèi)的砂子因?yàn)楸粔簩?shí)而抽排困難，往往需要高壓水或空氣去攪動(dòng)。 潷水器 排水系統(tǒng)是 SBR 處理工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容 。過(guò)程中為了防止浮渣進(jìn)入，要求將排入口淹沒(méi)在水下一定深度，所以叫潷水器更為合適。其中收水裝置設(shè)有擋板、集水槽和浮子等，其作用是將 SBR中經(jīng)沉淀后的上清液均勻收集至潷水器中，并通過(guò)導(dǎo)管排出 SBR反應(yīng)器；由于排水時(shí)間較短，其瞬間收集流量較大，因而要是其做到即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)均勻、順暢的集水，同時(shí)又要隨 SBR 池中水位的下降而勻速下降，不干擾反應(yīng)器中的污泥，保證澄清的出水。除虹吸式潷水器只有自動(dòng)式外，其他均有機(jī)械、自動(dòng)組合的轉(zhuǎn)動(dòng)方式。 表 21 各種潷水器的 優(yōu)缺點(diǎn)比較 類型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 旋轉(zhuǎn)式潷水器 運(yùn)行可靠 ,潷水負(fù)荷及深度大 ,易自控 機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,造價(jià)高 ,部件易磨損 ,設(shè)計(jì)精度要求較高 套筒式潷水器 潷水負(fù)荷大 ,深度較大 結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜 ,造價(jià)較高 ,套管有發(fā)生卡阻而不能正常工作的可能 虹吸式潷水器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,運(yùn)行可靠 ,造價(jià)低 ,運(yùn)行費(fèi)用低 潷水深度較低且不易調(diào)整 ,設(shè)計(jì)精度要求高 浮筒式潷水器 運(yùn)行時(shí)無(wú)動(dòng)力消耗 ,使用方便 ,維護(hù)工作量小 潷水過(guò)程中對(duì)水量調(diào)節(jié)困難 ,潷水器能力受限制 泵吸式潷水器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,由于采用泵作動(dòng)力 ,不受后續(xù)構(gòu)筑物高層影響 取水口集中 ,局 部流速過(guò)高 膜式潷水器 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,控制方便 可調(diào)節(jié)性差 ,對(duì)膜材料要求過(guò)高 不同類型的潷水器有著各自的優(yōu)點(diǎn)和適用范圍。虹吸式潷水器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn) ,但運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)能力差 。 接觸消毒池 常用的消毒方法有氯、二氧化氯、臭氧、紫外線等。 表 22幾種常見(jiàn)消毒劑的性能比較 項(xiàng)目 液氯 次氯酸鈉 二氧化氯 臭氧 紫外線 殺菌有效性 較強(qiáng) 中 強(qiáng) 最強(qiáng) 強(qiáng) 效能： 對(duì)細(xì)菌 對(duì)病菌 對(duì)芽孢 有效 部分有效 無(wú)效 有效 部分有效 無(wú)效 有效 部分有效 無(wú)效 有效 有效 有效 有效 部分有效 無(wú)效 一般投加量(mg/l) 5~10 5~10 5~10 10 接觸時(shí)間 10~30min 10~30min 10~30min 5~10min 10~100s 一般投資 低 較高 較高 高 高 運(yùn)轉(zhuǎn)成本 便宜 貴 貴 最貴 高 優(yōu)點(diǎn) 技術(shù)成熟， 投資設(shè)備簡(jiǎn) 單，有后續(xù) 消毒作用 可用海水或 濃鹽水作原 料，也可購(gòu)買 上坪次氯酸 鈉，使用方便 使用安全可 靠，有定型產(chǎn) 品 能有效的去除污水中殘留有機(jī)物、色、臭味，受PH、溫度影 響 殺菌迅速，無(wú)化學(xué)藥劑 缺點(diǎn) 有臭味，殘 毒，使用時(shí) 安全措施要 求高 現(xiàn)場(chǎng)制備設(shè) 備復(fù)雜，維護(hù) 管理要求高 需現(xiàn)場(chǎng)制備， 維護(hù)管理要 求