环境工程设计基础2 [兼容模式].pdf

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1、城市污水处理工艺城市污水处理工艺流程选择的一般原则城市污水处理工艺流程选择的一般原则污水应达到的处理程度污水应达到的处理程度污水处理工艺的投资和运行费用污水处理工艺的投资和运行费用综合考虑选择适合当地情况的处理工艺综合考虑选择适合当地情况的处理工艺选择工艺流程应考虑分期分级处理选择工艺流程应考虑分期分级处理工业废水与城市污水处理的关系工业废水与城市污水处理的关系应考虑远期发展，适当留有发展余地应考虑远期发展，适当留有发展余地 城市污水处理工艺选择城市污水处理工艺选择城市污水处理工艺典型流程城市污水处理工艺典型流程 普通活性污泥法普通活性污泥法优点技术成熟、工艺稳定缺点脱氮除磷效果不好，不能满足

2、未来水质要求运行中经常发生污泥膨胀问题 普通活性污泥法工程实例普通活性污泥法工程实例北京高碑店污水处理厂是北京市建设的第一座大型城市污水处理厂，该工程分两期建设，第一期50万m北京高碑店污水处理厂是北京市建设的第一座大型城市污水处理厂，该工程分两期建设，第一期50万m3 3/d 于1993年底竣工投产，二期50万m/d 于1993年底竣工投产，二期50万m3 3/d 于1999年9月通水运行/d 于1999年9月通水运行进水水质BOD进水水质BOD5 5=200mg/L；SS=250mg/L；TN=40mg/L；NH=200mg/L；SS=250mg/L；TN=40mg/L；NH3+3+-N=

3、30mg/L；pH=69-N=30mg/L；pH=69出水水质为：BOD出水水质为：BOD5 520mg/L；SS 30mg/L；NH20mg/L；SS 30mg/L；NH3+3+-N3mg/L-N3mg/L处理水回用厂 内 回 用 水：清洗厂内设备、冲洗车辆和清扫杂用水工 业 冷 却 水：二期工程可提供20万m处理水回用厂 内 回 用 水：清洗厂内设备、冲洗车辆和清扫杂用水工 业 冷 却 水：二期工程可提供20万m3 3/d作为工业冷却水使用河湖景观用水：处理后出水补给河道及公园河湖，美化城市环境农业灌溉用水：处理厂出水用于农业灌溉/d作为工业冷却水使用河湖景观用水：处理后出水补给河道及公园

4、河湖，美化城市环境农业灌溉用水：处理厂出水用于农业灌溉主要技术经济指标工程总投资：89918.9万元（不含厂外配套工程1735.3万元）单位水量投资指标：1798.4元/m主要技术经济指标工程总投资：89918.9万元（不含厂外配套工程1735.3万元）单位水量投资指标：1798.4元/m3 3污水单位水量耗电量：0.15kWh/m污水单位水量耗电量：0.15kWh/m3 3污水单位水量运行成本：0.258元/m污水单位水量运行成本：0.258元/m3 3污水污水 缺氧-好氧生物脱氮工艺（A缺氧-好氧生物脱氮工艺（A1 1/O）工艺/O）工艺 优点优点流程简单、构筑物少反硝化池不需外加碳源好氧

5、池在缺氧池后，可以提高出水水质缺氧池在前，可降低好氧池负荷流程简单、构筑物少反硝化池不需外加碳源好氧池在缺氧池后，可以提高出水水质缺氧池在前，可降低好氧池负荷 缺点缺点脱氮效率不高，一般为7080%基建费用和运行费用较高，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脱氮效率不高，一般为7080%基建费用和运行费用较高，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 A A1 1/O工艺工程实例/O工艺工程实例天津东郊污水处理厂设计处理能力40万m天津东郊污水处理厂设计处理能力40万m3 3/d，污水处理厂由中法合作完成技术设计，工程于1989年8月动工，1993年4月建成投入运行,污

6、水厂占地29.5hm/d，污水处理厂由中法合作完成技术设计，工程于1989年8月动工，1993年4月建成投入运行,污水厂占地29.5hm2 2，工程总造价（含国外设备）20159万元.，工程总造价（含国外设备）20159万元.设计处理能力为设计处理能力为40万万m3/d；最高日流量（不脱氮）；最高日流量（不脱氮）48万万m3/d.进水进水BOD5280mg/l，出水，出水40mg/l；进水；进水SS为为240mg/l；出水；出水60mg/l.污水处理工艺流程设计污水处理工艺流程设计厌氧-好氧生物除磷工艺（A厌氧-好氧生物除磷工艺（A2 2/O）工艺/O）工艺 优点优点流程简单、构筑物少不易发生

7、污泥膨胀水力停留时间短剩余活性污泥含磷量高，肥效好流程简单、构筑物少不易发生污泥膨胀水力停留时间短剩余活性污泥含磷量高，肥效好 缺点缺点除磷效率难以进一步提高污泥在沉淀池内停留时间长时，会发生磷的释放，应注意及时排泥和污泥回流该工艺适合于对出水水质要求较严的情况国内目前尚无A除磷效率难以进一步提高污泥在沉淀池内停留时间长时，会发生磷的释放，应注意及时排泥和污泥回流该工艺适合于对出水水质要求较严的情况国内目前尚无A2 2/O法工程实例，主要因为我国目前对于处理出水尚无磷指标约束/O法工程实例，主要因为我国目前对于处理出水尚无磷指标约束 厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺（A厌氧-缺氧-好氧生物脱氮

8、除磷工艺（A2 2/O）工艺/O）工艺 优点优点同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能在同时脱氮除磷工艺中，该工艺流程最为简单不会发生污泥膨胀剩余活性污泥含磷量高，肥效好同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能在同时脱氮除磷工艺中，该工艺流程最为简单不会发生污泥膨胀剩余活性污泥含磷量高，肥效好 缺点缺点脱氮除磷效果难以进一步提高运行费用和基建费用均较高脱氮除磷效果难以进一步提高运行费用和基建费用均较高 A A2 2/O工艺工程实例/O工艺工程实例广州大沙头污水厂处理水量为15万m广州大沙头污水厂处理水量为15万m3 3/d/d天津纪庄子污水厂将原来部分工艺改造为A天津纪庄子污水厂将原来部分工艺改造为A2

9、 2/O工艺，去除效率为：BOD/O工艺，去除效率为：BOD5 5:93%；SS:69%；COD:88%；TP:54%；TN:61%:93%；SS:69%；COD:88%；TP:54%；TN:61%A-B活性污泥法工艺A-B活性污泥法工艺 优点优点不设初沉池，节省基建投资20%，节省运行能耗15%左右AB法对于BOD不设初沉池，节省基建投资20%，节省运行能耗15%左右AB法对于BOD5 5、COD、SS、N、P的去除率均高于普通活性污泥法AB法适合于分期分级建设AB法不仅适合新厂建设，也适合于旧厂改造和扩建、COD、SS、N、P的去除率均高于普通活性污泥法AB法适合于分期分级建设AB法不仅适

10、合新厂建设，也适合于旧厂改造和扩建 缺点缺点A段和B段各有独自回流系统，运行管理复杂该工艺污泥产量比普通活性污泥法高20%，增加污泥处理处置费用A段和B段各有独自回流系统，运行管理复杂该工艺污泥产量比普通活性污泥法高20%，增加污泥处理处置费用 A-B活性污泥法工艺工程实例A-B活性污泥法工艺工程实例乌鲁木齐市河东污水处理厂设计处理能力20万m乌鲁木齐市河东污水处理厂设计处理能力20万m3 3/d，其中工业废水量约占58%，生活污水量约占42%，服务人口57.7万，1998年6月试运行/d，其中工业废水量约占58%，生活污水量约占42%，服务人口57.7万，1998年6月试运行进水水质BOD进

11、水水质BOD5 5=180mg/l；SS=255mg/l；COD=400mg/l NH=180mg/l；SS=255mg/l；COD=400mg/l NH3+3+-N=32mg/l；pH=69-N=32mg/l；pH=69出水水质BOD出水水质BOD5 520mg/l；SS20mg/l；COD100mg/l；NH20mg/l；SS20mg/l；COD100mg/l；NH3+3+-N15mg/l-N15mg/l主要技术经济指标占地面积：285亩占地指标：19亩/万m主要技术经济指标占地面积：285亩占地指标：19亩/万m3 3单位电耗：0.28kWh/m单位电耗：0.28kWh/m3 3人员指标

12、：8人/万m人员指标：8人/万m3 3处理成本：0.32元/m处理成本：0.32元/m3 3 氧化沟活性污泥法（OD）工艺氧化沟活性污泥法（OD）工艺 优点优点工艺流程简单、运行管理方便，可省去初沉池和二沉池剩余污泥量少，污泥性质稳定耐冲击负荷，出水水质好，处理效果稳定对于小型污水厂，基建费用和运行费用比普通活性污泥法低工艺流程简单、运行管理方便，可省去初沉池和二沉池剩余污泥量少，污泥性质稳定耐冲击负荷，出水水质好，处理效果稳定对于小型污水厂，基建费用和运行费用比普通活性污泥法低 缺点缺点对于大型污水厂，基建费用和运行费用比普通活性污泥法高需认真对待地下水可能受到的污染、散发臭气等问题对于大型

13、污水厂，基建费用和运行费用比普通活性污泥法高需认真对待地下水可能受到的污染、散发臭气等问题 OD工艺工程实例OD工艺工程实例西安市北石桥污水处理厂一期设计处理能力15万m西安市北石桥污水处理厂一期设计处理能力15万m3 3/d，远期处理能力30万m/d，远期处理能力30万m3 3/d，其中工业废水与生活污水比例约为3:7，利用北欧发展基金与北欧投资银行联合贷款/d，其中工业废水与生活污水比例约为3:7，利用北欧发展基金与北欧投资银行联合贷款出水水质BOD出水水质BOD5 530mg/l；SS 30mg/l；NH30mg/l；SS 30mg/l；NH4+4+N15mg/lN15mg/l主要技术经

14、济指标工程总投资：2.1亿元人员编制：240人占地面积：285亩运行成本：0.32元/m主要技术经济指标工程总投资：2.1亿元人员编制：240人占地面积：285亩运行成本：0.32元/m3 3 间歇式活性污泥法（SBR）间歇式活性污泥法（SBR）优点优点工艺简单、不设二沉池和污泥回流系统，基建费和运行费用都较低SBR法用于工业废水处理时，不需设置调节池一般不会发生污泥膨胀调节SBR法运行方式，可同时具有去除有机物和脱氮除磷功能工艺简单、不设二沉池和污泥回流系统，基建费和运行费用都较低SBR法用于工业废水处理时，不需设置调节池一般不会发生污泥膨胀调节SBR法运行方式，可同时具有去除有机物和脱氮除

15、磷功能 缺点缺点操作复杂，应实施自动化管理适用于小型污水处理厂操作复杂，应实施自动化管理适用于小型污水处理厂 SBR法工程实例SBR法工程实例北京航天城建设近期设计处理能力7200m北京航天城建设近期设计处理能力7200m3 3/d，远期14400m/d，远期14400m3 3/d/d进水水质BOD进水水质BOD5 5=250mg/l；SS=220mg/l；COD=350mg/l =250mg/l；SS=220mg/l；COD=350mg/l 出水水质BOD出水水质BOD5 515mg/l；SS50mg/l；COD50mg/l15mg/l；SS50mg/l；COD50mg/l主要技术经济指标工

16、程总投资：587.1万元人员编制：8人占地面积：6708 m主要技术经济指标工程总投资：587.1万元人员编制：8人占地面积：6708 m2 2运行成本：0.2元/m运行成本：0.2元/m3 3 UCT工艺工艺A/O处理技术及其在工业废水处理中的应用目录前言A/O法处理技术的发展背景A/O法处理技术机理与基本流程A/O处理技术特点A/O法处理工业废水工艺设计技术要点A/O技术处理工业废水工程实例结论1.前言 有效地控制污染特别是工业污染始终是摆在我们面前的迫切任务工业废水的处理方法A/O技术成功拓展、应用于工业废水处理工程2.A/O法处理技术的发展背景 A/O技术处理生活污水的应用状况 A/O

17、技术处理工业废水的应用状况3.A/O法处理技术机理与基本流程 A/O法处理技术机理 A/O法处理基本流程A/O法处理技术机理好氧过程NH4+1.5O2NO2+H2O+2H+能量NO2+0.5O2NO3+能量NH4+2O2NO3+H2O+2H+能量厌氧过程2NO2+6H+（氢供给体）N2+2H2O+2OH2NO3+5H+（氢供给体）0.5N2+2H2O+OH亚硝化菌硝化菌反硝化菌反硝化菌A/O法处理基本流程回流污泥厌氧氧化高磷污泥废水放流回流污泥厌氧氧化高磷污泥废水放流图 41 A/O处理基本系统图4、A/O处理技术特点 A段停留时间小于1小时 A段起到对微生物筛选驯化、对有机物吸附的作用 避免

18、污泥膨胀现象发生 可形成较高MLSS浓度 反硝化无需外加碳源5、A/O法处理工业废水工艺设计计算 A池 活性污泥回流比 O池 需氧量 供氧量 污泥量 A池搅拌装置 O池曝气装置A池 A池容积VA=Qta/24 A池水力停留时间Qta=45min1.0h活性污泥回流比R=X/（XR X）XR 回流污泥浓度（mg/l）；X 好氧池（O池）混合液悬浮固体浓度MLSS（mg/l）。O池O池容积V0BOD污泥负荷Ns一般为0.10.2kg/kgdO池水力停留时间toQ（La Lb）NSXV0=to=24V0/Q(h)需氧量OD1=aQ(LaLb)OD2=bV0XOD3=CDOQ（1+R）103OD=OD

19、1+OD2+OD3供氧量Os=ODk/（kgO2/d）污泥量Qw=Q(aLa+bXO cXto)/XWQw剩余活性污泥量（m3/d）；LaO池进水有机质浓度，以BOD计（mg/l）；XoO池进水悬浮物SS浓度（mg/l）；a溶解性BOD的污泥转化率，a=0.50.6；b悬浮物SS的污泥转化率，b=0.91.0；c污泥内源呼吸分解系数（l/d），c=0.0250.035；Xw剩余活性污泥浓度（mg/l），Xw=40009000mg/l。A池搅拌装置图52 潜水搅拌机O池曝气装置6、A/O法处理工业废水工程实例序号名 称废水量(m3/d)投入运行时间备注造纸（废纸类）废水1宁波中华纸业有限公司46

20、,0001996年10月处理出水部分回用2江苏金东纸业有限公司50,0001999年1月3山东太阳纸业有限公司26,0001999年6月处理水部分回用，纤维回收4河北冀腾纸业有限公司40,0002001年12月设计处理水COD350；处理水部分回用，纤维回收5山东太阳纸业鱼台分公司7,2002002年2月处理水部分回用，纤维回收6山东太阳纸业兴隆公司12,0002002年10月处理水部分回用，纤维回收7东莞海龙纸业有限公司30,0002003年11月设计水质；处理水部分回用；纤维回收8玖龙纸业（太仓）有限公司30,0002003年11月设计水质；处理水部分回用；纤维回收9江苏理文纸业有限公司4

21、0,0002003年12月设计水质；处理水部分回用；纤维回收10宁波亚洲浆纸业有限公司40,000计划2004年8月设计水质序号名称废水量(m3/d)投入运行时间备注染整废水11宁波海盟工业有限公司1,5001996年11月环保验收监测数据12宁波申洲织造有限公司10,0001999年11月13宁波明达针织有限公司4,5002000年11月设计处理水COD35014杭州一棉有限公司5,0002002年6月15宁波蒙迪针织有限公司6,0002002年10月环保验收监测数据16宁波维科精华集团股份有限公司8,0002002年12月环保验收监测数据17宁波宜科科技实业有限公司2,0002003年3月

22、设计水质18孟加拉华南染整厂2,5002000年10月设计水质19孟加拉APEX染整厂2,500计划2004年3月设计水质序号名称废水量(m3/d)投入运行时间备注啤酒废水20杭州中策啤酒(股份)有限公司8,0001996年6月处理水部分回用21浙江仙都啤酒有限公司3,0002000年1月达标验收监测报告22威马啤酒(宁波)有限公司3,0001999年12月达标验收监测报告制药、洗毛废水23济南齐鲁-安替比奥制药有限公司2,4001998年6月设计处理水COD15024利华(宁波)羊毛工业股份有限公司2,5001999年9月达标验收监测报告A/O工艺典型工程实绩简介宁波中华纸业有限公司46,0

23、00m3/d废水处理工程杭州中策啤酒（股份）有限公司8,000m3/d废水处理工程宁波申洲织造集团有限公司 10,000m3/d 废水处理工程河北冀腾纸业有限公司 40,000m3/d废水处理工程宁波中华纸业有限公司 46,000m3/d废水处理工程建设单位:宁波中华纸业有限公司地址:浙江宁波段塘镇产品:涂布白板纸、白卡纸板产量:40万吨/年处理规模:46,000m3/d总 投 资:80,000,000元人民币占地面积:35,000m2工艺流程图处理效果指标日期入 口 水 质出 口 水 质PHSS(mg/l)COD(mg/l)PHSS(mg/l)COD(mg/l)16.22182822987.

24、78255927.41149817367.73306537.40144819497.51297847.32173119417.72225957.17142716617.70235767.25141715047.74255477.19150317867.50255987.29180123067.82238097.29157019927.732163107.27164920707.7025651997年6月指标日期入 口 水 质出 口 水 质PHSS(mg/l)COD(mg/l)PHSS(mg/l)COD(mg/l)117.29153919837.732574128.75215523327.882

25、578137.23167021267.642891147.22131819857.682886157.28150818927.792774167.16175622667.722174177.16190623847.7126103187.28206925677.7027101197.37138921147.762788207.22178420947.761764指标日期入 口 水 质出 口 水 质PHSS(mg/l)COD(mg/l)PHSS(mg/l)COD(mg/l)217.26166419527.722574227.17221125507.782670237.16215524337.782

26、979247.20227427517.892392257.20264432437.832392267.12321036607.842585277.15305233497.502483289.73327837707.822271297.09282936537.752177307.10238529717.722479项目进水出水CODcr（mg/l)浓度范围1580717056.276.4平均值398968.8BOD5(mg/l)浓度范围34612214.7217.2平均值5408.48SS(mg/l)浓度范围226757521290平均值312733.8石油类(mg/l)浓度范围5.8035.1

27、0.562.34平均值19.51.81998年9月1516日，中国环境监测总站委托浙江省环境监测中心站对该处理设施进行了竣工验收，验收期间监测数据如下表杭州中策啤酒（股份）有限公司8,000m3/d废水处理工程 建设单位:杭州中策啤酒（股份）有限公司 地址:浙江省杭州市 产量:15万吨/年 处理规模:8,000m3/d 总 投 资:15,000,000元人民币 占地面积:8,000m2杭啤废水处理流程杭啤废水处理平面布置处理效果日期处理水量水质调节池UASB出水A/O进水二次沉淀出水pHCOD(mg/l)SS(mg/l)pHCOD(mg/l)SS(mg/l)COD（mg/l）pHCOD(mg/

28、l)SS(mg/l)5.225.3136066.1939215207.00595.235.38306212006.18644197210766.9984 505.244.7817256.304317216.96715.274.7518186.284356967.04595.2835004.18223512086.2127910564946.98841715.2944568.4022536.204358526.401585.3043005.1724017666.1714210336.56110100006.241987.021531997年5月6月日期处理水量水质调节池初沉淀出水UASB出水A/

29、O进水二次沉淀出水pHCOD(mg/l)SS(mg/l)pHCOD(mg/l)SS(mg/l)pHCOD(mg/l)SS(mg/l)CODmg/lpHCOD(mg/l)SS(mg/l)6.34.2788396.439654.41757934864.57543616786.482544746.573331166.762503.9920934.1514726.086208376.358906.104.2522005.089096.183034896.731896.1343704.6621654.8113446.371195856.97676.1438904.7024195.2818956.1636

30、39036.68566.1750564.1621284.189245.982574726.79521566.1843103.98360062524.0313602935.773363346787.08526.1950504.1522004.2918005.962808327.18366.2055004.7222618494.5814565.973078157.0427 506.2159504.7632744.7013496.033818656.91446.2461545.1915895.4710086.214267177.101166.2559004.76182537994.801760893

31、6.0375474612577.1179686.2652164.8015044.9014296.202268277.0041宁波申洲织造集团有限公司10,000m3/d废水处理工程 建设单位:宁波申洲织造集团有限公司 地址:浙江省宁波市小港北仑 产量:针织织物 150吨/天 处理规模:10,000m3/d 总 投 资:9,000,000元人民币 占地面积:10,000m2宁波申洲织造废水处理流程宁波申洲织造A/O系统平面布置宁波申洲2000年实际运行统计结果处理单元PH值CODcrmg/lBOD5mg/lSSmg/l色度（倍）调节池10.010.530041085135182220250320

32、水解酸化池出水（A/O池进水）9.710.022530776122133140150192二沉池出水7.88.26780471001306080排放口8.09.0455551060703345设计处理水质6.09.0100257050河北冀腾纸业有限公司河北冀腾纸业有限公司 40,000m3/d 废水处理工程废水处理工程建设单位:河北冀腾纸业有限公司地址:河北省滦南县产品:涂布白纸板、牛皮箱板纸产量:20万吨/年处理规模:40,000m3/d总 投 资:22,000,000 元人民币占地面积:20,000m2工艺流程日期水量(m3/d)进水初沉出水A/O出水备注CODcr(mg/l)SS(mg

33、/l)CODcr(mg/l)SS(mg/l)CODcr(mg/l)SS(mg/l)53922020822238433未测17862设计处理水水质：COD350mg/lBOD70mg/lSS 100mg/l640111165719413671407073922118121600565160708400022118200241212862938862198822844441385310366291839192140217873处理效果2002年9月日期水量(m3/d)进水初沉出水A/O出水备注CODcr(mg/l)SS(mg/l)CODcr(mg/l)SS(mg/l)CODcr(mg/l)SS(m

34、g/l)1142221851204447714260124055517311602463146681341509173720454311747314401201110132035019270153742516571604447156601635179156017234141567017340201801189646318081183611918481884432172431934455181620934781654920333802247204851513382日期水量(m3/d)进水初沉出水A/O出水备注CODcr(mg/l)SS(mg/l)CODcr(mg/l)SS(mg/l)CODcr(

35、mg/l)SS(mg/l)2121177182018984398289223149418672183415194512335105196810485081544524362721765171143510468253521618701934388142832631895182219614799491273211514761422405180772835304201222515091307029398101728185441420048302753415381717462190767、结论 A/O处理技术配置特点是利用厌氧和氧化两相交替操作达到筛选微生物的目的；在工业废水处理中的主要技术要点：A池

36、的水力停留时间一般地为45min1.0h，控制溶解氧0.30.5mg/l以下；O池的容积按BOD污泥负荷和MLSS值设计，按COD污泥负荷校核。O池供氧量计算时，应计及需氧量不均匀系数K，水资转移系数，饱和溶解系数和不同水温时的充氧系数值；曝气设备是A/O技术的重要设备，应兼顾高效、节能、方便、经济等因素，选择和确定曝气设备；A/O技术在国内分别首次在造纸（废纸类）、啤酒、染整和制药（抗生素）等工业废水处理中得到应用，能够稳定地达到国家排放标准。在造纸（废纸类）、啤酒废水处理中，处理水可以部分生产回用，在强化预处理前提下，还可以回收大量纸浆纤维。具有较为明显的环境效益、社会效益和经济效益。通过在工业废水处理中的大量应用，对引进的A/O技术进一步充实和完善，大大地拓宽了引进原有A/O技术的应用领域和途径，解决了设计和推广的关键。A/O技术是一项先进技术，可以进一步推广和应用。某纸业有限公司某纸业有限公司 15,000m3/d 废水处理工程废水处理工程产品产品:瓦楞纸板、牛皮纸板瓦楞纸板、牛皮纸板物理处理化学处理生化处理废水高级处理污泥处理加药系统除臭系统沼气收集及燃烧系统某污水处理工程方案设计实例某污水处理工程方案设计实例