三沟式氧化沟工艺-毕业设计(共61页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上毕业设计说明书题 目: 氧化沟法处理城市污水工程 设计 学院(直属系): 能源与环境学院 年级、 专业: 200 级环境工程 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 完 成 时 间: 2012年 目录摘 要本设计是污水处理厂的初步设计。该处理厂处理城市污水。根据设计要求,该污水处理工程进水中氮含量偏高,在去除BOD5和SS的同时,还需要进行脱氮处理,故采用当代水处理工艺中常用的三沟式氧化沟工艺。本设计采用了三沟式氧化沟主体工艺,工艺流程简单,省去了初沉池和污泥消化系统,节省了基建投资和运行费用,同时曝气设备和构造形式多样,运行灵活,管理方便,保证出水达到污水排放标准,做
2、到了水资源的合理利用。关键词:三沟式氧化沟;脱氮;达标排放AbstractThe design is the preliminary design of the sewage treatment plantThe treatment plant to treat municipal sewage. According to design requirements, the high nitrogen content in the influent of the sewage treatment works, the removal of BOD and SS at the same time,
3、 the need for nitrogen removal process, it is the contemporary water treatment processes used in three oxidation ditch process. This design uses three oxidation ditch the main process, the process is simple, eliminating the primary sedimentation tank and sludge digestive system, investment in infras
4、tructure and operating costs savings, while the aeration equipment and construction of various forms, flexible and easy management to ensure that the effluent can meet the effluent standards, so that a reasonable use of water resources.Key words: Types of three ditch oxidizing ditch,nitrogen remvol,
5、discharge to reach standard 1前 言水资源是经济可持续发展的基本保证,污水的任意排放或处理不彻底的排放,都会给水资源环境带来严重的污染问题。我国水体污染主要来自两方面,一是工业发展超标排放工业废水,二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏,大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少,但城市生活污水有增无减,占水质污染的51%以上。本设计是在对某城市生活污水分析后,进行的一整套污水处理厂的设计。其中,对进水水质、出水水质进行分析,对污水处理工艺流程的选择给予说明,对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。此次设计要求处理水
6、量m3/d,其中工业污水和生活污水各占一半,利用三沟式氧化沟设计该污水处理厂。设计水质:BOD5 100 mg/L,CODCr 200 mg/L,SS 150 mg/L,氨氮 26 mg/L,总磷 10 mg/L。出水执行污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。毕业设计对大学期间所学知识进行了综合运用和全面的总结,是教学计划不可缺少的组成的部分,也是大学学习的目标。通过毕业设计掌握贯通大学期间各科课程之间的联系。为毕业以后从事污水处理方面的设计施工及管理打下一个良好的基础。由于缺乏实践经验,本设计书中有不当或纰漏之处,恳请各位老师及专家指出改正。并对在设计中给予我指导和帮助的各位老
7、师表示衷心的感谢。2设计总则2.1设计范围该污水处理厂是为了处理某城市生活污水和工业废水的。对污水厂的工艺选择、主要构筑物的尺寸做出详细的说明和计算,并选出主要的机械设备,确定构筑物的平面布置、高程布置。对厂区其他辅助建筑物只划定区域面积,提出建议性使用性能,不做具体设计,并对污水处理厂进行粗略进行人员定制和投资估算。2.2设计依据中华人民共和国水污染防治法(自2008年6月1日开始实施) 地表水环境质量评估(GB 3838-2002) (自2002年6月1日开始实施)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 8918-2002)室外排水设计规范(GB 50101-2005)城镇污水处理厂附属建筑和
8、附属设备设计标准(CJJ 31-89)给水排水设计手册第五册 污水处理厂工艺设计手册污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则给水排水标准规范实施手册室外排水工程规范环境保护设备选用手册水处理设备2.3设计原则(1) 执行国家关于环境保护的政策,符合国家地方的有关法规、规范和标准;(2) 采用先进可靠的处理工艺,确保经过处理后的污水能达到排放标准;(3) 采用成熟 、高效、优质的设备,并设计较好的自控水平,以方便运行管理;(4) 全面规划、合理布局、整体协调,使污水处理工程与周围环境协调一致;(5) 妥善处理污水净化过程中产生的污泥固体物,以免造成二次污染;(6) 综合考虑环境、经济和社会效益,在
9、保证出水达标的前提下,尽量减少工程投资和运行费用。3工程规划概况3.1工程设计资料该污水处理厂处理水量m3/d,其中工业污水和生活污水各占一半。设计水质:BOD5 100 mg/L,CODCr 200 mg/L,SS 150 mg/L,氨氮 26 mg/L,总磷 10 mg/L。出水执行污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。3.2污水厂设计污水量已知平均流量Q=100,000 m3/d=1.157m3/s=1157 L/s查GB500142006室外排水设计规范知: 则 总变化系数Kz=1.3,最大日污水量:Qh=QKz=1.3 =5416.67 m3/h =1.5046 m3/
10、s=1504.6L/s项 目设计水量m3/dm3/hL/s平均日污水量41671157最大日污水量54151504.6本次设计进出水水质如下表所示:表3-1 污水厂进出水水质单位:mg/LCODCrBOD5SSNH3-NTP进水2001001502610出水6020201514城市污水处理方案的确定4.1 确定处理方案的原则确定污水处理方案的原则:(1)城市污水处理应采用先进的技术设备,要求经济合理,安全可靠,出水水质好;(2)污水厂的处理布局合理,建设投资少,占地少;(3)要求节能和污水资源化,并且最大限度的处理水能回用;(4)提高自动化的程度,为科学管理创造条件;(5)为确保处理效果,采用
11、成熟可靠的工艺流程和处理构筑物;(6)污水采用季节性消毒;(7)提高管理水平和保证运转中最佳经济效果;(8)查阅相关的资料确定其方案。4.2 工艺比选对几种常见的生物处理工艺进行比较:传统活性污泥法,A-B两段曝气法,A/O脱氮工艺,氧化沟,A2/O工艺,SBR法。(1)传统活性污泥法这是以传统活性污泥法处理城市污水的典型工艺。其特点是好氧微生物在曝气池中以活性污泥的形态出现,并通过鼓风机曝气供给微生物所需的足够氧量,促使微生物存在和繁殖,以分解污水中的有机物。A 工艺特点利用曝气池中的好氧微生物,来分解污水中的有机物质。混合液沉淀分离,活性污泥回流到曝气池中去,原污水从池口进入池内,回流污泥
12、也同步注入,废水在池内呈推流形势流动至池的末端,流出池外至二沉池。 a 优点:该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%95%,处理效果好;运行可靠,出水水质稳定;适宜处理大量污水,所以多用于大中型污水处理厂。b 缺点:运行费用高,在曝气池的末端造成供氧的浪费,故提高了运行成本;基建费用高,占地面积大,对水质、水量变化适应能力低;由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况,对于N、P的去处率低。B 适用条件:不要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。C 工艺流程见下图:进水格栅沉沙池初沉池曝气池二沉池出水剩余污泥回流污泥图4.1 传统活性污泥法工艺流程图(2) AB曝气法AB法是吸附生物降解法的简
13、称,是原联邦德国亚琛工业大学Bohnke教授于70年代中期所开发的一种新工艺。该工艺不设初沉池,有机污泥负荷率很高的A段和污泥负荷率较低的B段两极污泥系统串联组成,并分别有独立的污泥回流系统。A 工艺特点:A-B工艺由A,B两端串联的活性污泥法组成,A段在厌氧和兼氧的条件下,进行高负荷曝气,一般曝气时间为0.5h,去除BOD5。B段在好氧条件下,进行低负荷曝气,曝气时间一般为26h。AB工艺对BOD5和SS的去处率均为90%95%,对N,P的去除率取决于B段采用的工艺。a 优点:该工艺对污水的BOD和SS总处理效率均为90%95%,处理效果好;基建费和运行费用较活性污泥法低15%左右;运行稳定
14、,出水水质好。b 缺点:与传统法相比,A-B法多了污泥回流系统,而且产泥量较大;由于泥量大,故增加了污泥处理处置费用,同时运行管理较复杂;脱氮效果虽然有所提高,但由于污泥龄太短,仅靠吸附作用远不能达到脱氮除磷的要求。B 适用条件:适用于原水有机物浓度高并且不要求脱氮除磷的,或者需要逐步提高处理标准的大型和较大型污水处理厂。C 工艺流程见下图:A段进水格栅沉沙池吸附池中沉池曝气池二沉池回流污泥出水B段回流污泥图4.2 AB法工艺流程图(3)A/O脱氮工艺A/O脱氮工艺的功能是去处有机物和脱氮。A 工艺特点:该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气,采用浸没式搅拌,DO不大于0.5mg
15、/L。好氧段进行曝气充氧,DO等于2 mg/L左右,在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解,同时有机氮转变成NH3-N,并被硝化,将好氧段含大量NOX-N的混合液部分回流到前段缺氧段,在反硝化菌的作用下,利用进水中的BOD5作为碳源,将NOX-N还原成N2在水中溢出,从而实现脱氮,然后进入好氧段去除污水中的有机物和NOX-N的硝化。a 优点: 该工艺对污水的BOD和 SS总处理效率为90%95%,总氮的处理效率为70%以上; 流程简单,构筑物少,只有一个污泥回流系统和混合液回流;b 缺点: 主要缺点是对P的去处率很低; 反应池和二沉池较活性污泥法大幅增加; 污泥回流量大,能耗较高; 用于中小型
16、污水处理厂费用偏高。B 适用条件:该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水处理厂。C 工艺流程见下图:剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图4.3 A/O脱氮工艺流程图(4)A/O除磷工艺A/O除磷工艺的功能是去处有机物和脱氮。A 工艺特点:该工艺将曝气池分为前段缺氧和后段好氧段。缺氧段不曝气,采用浸没式搅拌,DO不大于0.5mg/L。好氧段进行曝气充氧,DO在2 mg/L左右,在好氧段污水中的有机碳得到生物氧化降解,同时聚磷菌释放磷,在二沉池中对剩余污泥进行排放,达到除磷的效果。a 优点: 去除有机物的同时可生物除磷; 污泥沉降性能好; 污泥硝化达到稳定;
17、 沼气可以回收。 b 缺点: 生物脱氮效果差; 沼气回收利用经济效益差污泥渗出液需化学除磷。B 适用条件:该工艺一般适合于南方对出水水质要求脱氮的大中型城市污水厂。C 工艺流程见下图:剩余污泥沉沙池回流污泥初沉池进水格栅出水缺氧池好氧池二沉池图4.4 A/O除磷工艺流程图(5)A2/O 工艺A 优缺点a 优点:本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N除P工艺;总的水力停留时间少于其他同类工艺;在厌氧(缺氧),好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,无污泥膨胀之忧;厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境和不同的微生物种群的有机配合,能同时去除有机物和除磷脱氮的功能;脱氮效果受回流液比大小的影响,除磷效果则
18、受回流污泥中夹带的DO和硝酸态氧的影响。b 缺点:除磷效果很难提高,污泥增长有一定的限度,不易提高。脱氮效果有也难以进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高;进入沉淀池的处理水要保持一定的DO,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释磷现象的发生;但DO浓度不宜太高,以防循环混合液对缺氧反 应器的干扰;B 适用条件:要求脱氮除磷的大型和较大型污水处理厂。C 工艺流程见下图:沉砂池厌氧池缺氧池二沉池好氧池回流污泥回流混合液初沉池进水出水图4.5 A2/O 工艺流程图(6)传统SBR工艺传统SBR工艺也叫间歇式活性污泥法。A 特点:a 优点: 流程十分简单,管理方便; 合建式,占地省,处理成本较
19、低; 有脱氮除磷功能,处理较好; 污泥同步稳定,不需厌氧消化;b 缺点: 间歇周期运行,对自控要求高; 变水位运行,电耗量高; 脱氮除磷效果不太高;污泥稳定性不如厌氧消化。B 适用条件:中小型污水处理厂。C 工艺流程见下图:原污水沉砂池污泥浓缩池SBR反应器脱水配水井排水消化污泥处理消毒剂图4.6 传统SBR工艺流程图(7) 氧化沟根据构造特征和运行方式的不同,常用的氧化沟系统有以下几种:(一)Carrousel是氧化沟Carrousel是氧化沟是一个多沟串联系统,在每一个沟渠安装一台表面曝气器,靠近曝气的下游为富氧区,而曝气器的上游为低氧区。外界还可能成为缺氧区,有利于形成生物脱氮的条件,脱
20、氮除磷效果好。(二)OrbaL型氧化沟OrbaL型氧化沟由多个同心的椭圆形或圆形沟渠组成,污水与回流污泥均进入最外一条沟渠,在不断循环的同时,依次进入下一个沟渠,它相当于一系列完全混合反应池串联而成,最后混合液从内沟渠排除。由于运行过程中,溶解氧能保持一定梯度,这样有利于提高充氧效果,也可脱氮除磷。(三)一体氧化沟所谓一体氧化沟就是将二沉池建在氧化沟内,从而完成曝气沉淀两个功能。由于一体氧化沟集曝气、沉淀功能于一体,可减少面积,省去污泥回流系统,因此,可省基建和运行费用。(四)交替工作式氧化沟这种氧化沟的特点是二沉池与曝气池合建,其中两沟交替作曝气区和沉淀区。这种系统简化了流程,可以节省基建和
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