综合污水处理厂工艺.doc

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1、目 录第一章 设计任务书1 设计题目：某工业城市污水处理工艺设计22 工程概况23 污水的水质及排放标准24 设计任务2第二章 设计说明书1 各工厂污水处理预处理方案31.1炼油厂污水预处理31.2肉联厂污水预处理31.3造纸厂污水预处理32 综合污水处理厂工艺设计32.1水量、排放标准32.2设计依据43 设计方案的确定43.1三种不同处理工艺43.1.1传统活性污泥法43.1.2 SBR工艺53.1.3/O工艺83.2工艺比较分析93.3工艺流程103.3.1工艺流程的确定103.3.2工艺设计出现的问题10第一章 设计任务书1 设计题目：某工业城市综合污水处理厂2 工程概况某个城市工业区

2、拟建一污水处理厂，集中处理厂该区的工业废水，通过调查各工厂排污情况如下：水量（t/d）CODSS油类氨氮总磷炼油厂10002002000300300肉联厂4008001200600100100造纸厂30030018001200生活污水500400600200505030要求：设计一污水处理厂工艺流程及说明书，出水标准应达到污水综合排放标准(GB89781996)中一级标准，设计三套污水处理工艺方案，并进行合理的比较，得出最终处理的工艺方案。每个工厂的废水必须先进行预处理，然后再排入综合污水处理厂。3 污水的水质及排放标准设计水量为2200t/d，污水水质及排放标准见下表。污水进水水质和排放标准

3、mg/L（磷H除外）项目CODSS石油类动植物油氨氮磷进水水质17004600220030015015030排放标准3010030100101.00.5注：执行(GB89781996)污水综合排放标准中一级标准。4 设计任务分别设计炼油厂、肉联厂、造纸厂污水预处理工艺；设计综合污水处理厂设计说明书； 第二章 设计说明书1 各工厂污水预处理方案1.1炼油厂污水预处理油脂废水属于含油、可生化性较好的中高浓度污水格栅调节池隔油池进水炼油厂污水进行预处理后排入污水厂指标（mg/l）水量（t/d）CODSS油类氨氮总磷炼油厂100020020001501001.2 肉联厂污水预处理进水格栅尼龙网过滤器隔

4、油池造纸厂污水进行预处理后排入污水厂指标（mg/l）水量（t/d）CODSS油类氨氮总磷肉联厂4008001200100301001.3 造纸厂污水预处理进水酸化处理格栅絮凝沉淀造纸厂污水进行预处理后排入污水厂指标（mg/l）水量（t/d）CODSS油类氨氮总磷造纸厂30030018001502综合污水处理厂工艺设计2.1水量、排放标准 水量： Q=2200m3/d 污水的进水水质和排放标准（mg/L）及处理效率（磷H除外）表1 污水的进水水质和排放标准（mg/L）及处理效率（磷H除外）表项目CODSS石油类动植物油氨氮磷进水水质170046006003003015030排放标准3010030

5、100101.00.5去除率（%）98.297.89566.666.699.398.3注：执行（GB8978-1996）污水综合排放标准中一级标准。 2.2设计依据污水综合排放标准GB89781996；三废处理工程技术手册；环境工程设计教程；水污染控制工程。3 设计方案的确定3.1三种不同处理工艺3.1.1传统活性污泥法传统活性污泥法，又称推流式活性污泥法，它是依据污水的自净作用发展而来的。污水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理后，进入推流式曝气池，在曝气和水力条件下，曝气池中的水均匀地流动，污水从入口流向出口，前端液流不与后端液流混合。在曝气池中，污水中的有机物绝大部分被微生物吸附、氧化分解

6、，生成无机物，然后进入沉淀池。在这个过程中，随着环境的变化，生物反应速度是变化的，F/M值也是不断变化的，微生物群的量和质不断地变动，后行污泥的吸附、絮凝、稳定作用不断的变化，其沉降浓缩性能也不断地变化。粗格栅提升泵房细格栅沉砂池初沉池曝气池二沉池回流污泥剩余污泥出水进水图1 传统活性污泥法工艺流程图传统活性污泥法的特点是：曝气池内污水浓度从池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，污水降解反应的推动力较大，效率较高，对污水处理的方式较灵活。对悬浮物和BOD的去除率较高。运行较稳定。推流式曝气池沿池长均匀供氧，会出现池首供氧过剩，池尾供氧不足，增加动力费用；且根据设计要求，对氨氮

7、的去除率较高，而传统活性污泥法达不到要求。3.1.2 SBR工艺SBR（序批式活性污泥法Sequencing Batch Reactor）工艺早在1914年即已开发，但由于当时监测手段落后，并没有得到推广应用。1979年美国的L.Irvine对SBR工艺进行了深入的研究，并于1980年在印第安那州的Culver改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、各种新型不堵塞曝气器和软件技术的出现，同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表，污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化，加之SBR具有均化水质、工艺简单，处理效果稳定，耐冲击负荷力强，出水

8、质好，操作灵活、占地面积少等优点而成为包括美、德、日、澳、加等在内的许多工业发达国家竞相研究和开发的热门工艺。以澳大利亚为例，近10多年来建成采用SBR工艺的污水处理厂就达近600座之多。SBR法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由撇水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法SBR反应池贮泥池污泥脱水机进水消 毒外运出水图2 SBR工艺流程图该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地，因此SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。另外

9、，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。表2 SBR工艺的优点优 点机 理沉淀性能好有机物去除效率高提高难降解废水的处理效率抑制丝状菌膨胀可以除磷脱氮，不需要新增反应器不需二沉池，工艺简单理想沉淀理论理想推流状态生态环境多样性选择性准则生态环境多样性结构本身特点但是，SBR工艺也有一些缺点。它对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械滗水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。 由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外，由于撇水深度通常有1.22

10、米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。污水连续按顺序进入每个池，SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR工艺的一个完整的操作过程，也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程，包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段，如图3。这种操作周期是周而复始进行的，以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效控制和变换，即达到多种功能的要求，非常灵活。 进水 反应 沉淀 出水 待机（闲置）图3 SBR工艺操作过程SBR工艺的操作过程如下： 进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期

11、的闲置期，所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器，待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此，充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程，不仅水位提高，而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、搅拌或静止。曝气方式包括非限制曝气（边曝气边充水）、限制曝气（充完水曝气）半限制曝气（充水后期曝气）。 反应期在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中，反应器相应地形成厌氧缺氧好氧

12、的交替过程。虽然SBR反应器内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。SBR反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的 。能提高处理效率，抗冲击负荷，防止污泥膨胀。沉淀期相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池，避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效率高。排水期活性污泥大部分为下周期回流使用，过剩污泥进行排放，一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右，污水排出，进入下道工序。闲置期作用是通过搅拌、曝气或静止使

13、其中微生物恢复其活性，并起反硝化作用而进行脱水。3.1.3/O工艺该工艺在厌氧好氧除磷工艺(/O)中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。 /O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。 二是脱氮，缺氧段要控制DO0.5 mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。 首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为

14、释放磷，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，硝酸根离子因细胞的合成而被去除一部分，使污水中氨氮浓度下降，但氨氮含量没有变化。 在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量硝酸根离子和亚硝酸根离子还原为氮气释放至空气，因此浓度下降，硝酸根离子浓度大幅度下降，而磷的变化很小。 在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使氨根离子浓度显著下降，但随着硝化过程使硝酸根离子的浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。所以，/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功

15、能，脱氮的前提是硝酸根离子应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 在好氧池的活性污泥中能积累磷的微生物，可以大量吸收溶解性磷，把它转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存起来，最后通过二次沉淀池排放剩余污泥达到系统除磷的目的。格栅曝气沉砂池厌氧反应池缺氧反应池好氧反应池二沉池污泥回流出水进水剩余污泥处理图4 /O工艺流程图3.2 工艺比较分析工艺类型传统活性污泥法SBR法/O法优点1. 曝气池内污水浓度从池首至池尾是逐渐下降的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，污水降解反应的推动力较大，效率较高，对污水处理的方式较灵活。 2. 对悬浮物和BOD的去除率

16、较高1溶解性能好，有机物分解效率高2. 提高难降解废水处理的效率，抑制丝状菌的膨胀 3. 不需二沉池，工艺简单1.工艺简单，总水力停留时间少于其他工艺2.本工艺厌氧缺氧好氧交替运行，不宜丝状菌的繁殖，无污泥膨胀 3.不需要外加碳源，厌氧和缺氧段只进行缓速搅拌缺点推流式曝气池沿池长均匀供氧，会出现池首供氧过剩，池尾供氧不足，增加动力费用；且根据设计要求，对氨氮的去除率较高，而传统活性污泥法达不到要求。1.自动化控制要求很高，需要大量的电控阀门和机械滗水器2.间歇式进水，水力停留时间长，进水量受到一定限制1.由于混合液循环流量不宜太高，脱氮效果不能满足较高要求2.由于污泥增长的限制，除磷效果较难提

17、高经济比较占地面积较大，运行费用一般，成本较高，技术性不强，需活性污泥量大占地面积少，投资省，运行费用低，比传统活性污泥法基建费用低30%占地面积大，运行成本较低，需大量活性污泥使用范围中小流量的生活污水和工业废水中小型处理厂居多大中型污水处理厂稳定性一般稳定稳定 由于考虑该污水处理厂是中小型污水处理厂，SBR工艺比较普遍，稳定，且出水水质要求不是很高，本设计选择SBR工艺。3 工艺流程3.1工艺流程的确定中格栅细格栅沉砂池初沉池消毒池泵房SBR反应池剩余污泥处理污泥脱水机房污泥外运污泥浓缩池图5 城镇生活污水处理厂污水处理工艺流程由于前面的肉联厂、炼油厂、造纸厂的污水预处理，已将肉联厂的SS、炼油厂的油脂含量、造纸厂的磷H降到生活污水标准，所以最终的工艺主要是根据生活污水的各参数设定的。3.2工艺设计出现的问题1.一个综合污水处理厂的日处理量为什么只有2200t/d，完全不符合事实。2.污水排放标准要达到规定标准，氨氮的处理效率仅凭SBR活性污泥法处理远远达不到。3.工艺设计流程图中，要想使氨氮和磷达到处理的程度，需在SBR池后加一个MBR生物膜反应器4.设计任务的题目的信息不全，导致学生无法全面地、广泛地、经济地分析各工艺的利弊，并进行最后的工艺确定。