水污染控制工程课程设计-ScanDeNi工艺处理高氨氮污泥脱水液设计说明书.doc

水污染控制理论与工艺课程设计设计题目 ScanDeNi工艺处理高氨氮污泥脱水液 学生姓名 xxx 学生班级 环境科学与工程XXXX级01班 学生学号 XXXXXXXXXX 指导教师 XXXX 完成日期 2016年11月 日 第一节 设 计 任 务 1 设计题目ScanDeNi工艺升级处理城市污水二级生化处理工艺中高氨氮污泥脱水液2设计资料2.1水量及水质 城市污水水量50000 m3/d污泥脱水液水量 1000 m3/d2.2设计水质设计水质 设计水质见表 1-1。表 2-1 主要设计水质资料项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）总氮（mg/L）总磷（mg/L）粪大肠杆菌群数（个/）进水350200300254042166出水100303025/310000 表2-2污泥脱水液水质资料项目CODTNTPNH4-NSSpH进水水质900mg/L520mg/L10-15mg/L370mg/L190mg/L7.8出水水质400mg/L100mg/L8mg/L80mg/L200mg/L6-9去除率56%80%46%78%-2.3处理要求 出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）二级标准2.4厂区条件 地势平坦 气象条件 最低气温 -12 摄氏度 最高气温 41 摄氏度 年平均气温 15 摄氏度 多年平均降雨量 560 mm/y 主导风向 SE 工程地质 土壤 II 级失陷性黄土 地下水位 -8m 厂区平均海拔高程 453m2.5进水条件 来水水头 无压 来水管底标高 450m2.6排水条件距离厂区围墙西侧 300m 有一河流，河流最大流量 33m3/s；最小流量1.7m3/s；最高水位 445m（50 年一遇）。属地表水环境质量标准GB3838-2002 中 IV 类水域。3设计内容依据设计资料和设计要求，确定工艺流程，进行构筑物工艺谁及计算，在此基础上进行 平面及高程布置，具体内容如下：（1） 根据原始资料确定城市污水处理方法以及有关的的处理构筑物；（2） 对各构筑物进行工艺计算。确定其形式、数目和尺寸；（3） 进行各构筑物的总体布置和高程布置；（4） 完成平面布置图和流程图的绘制；（5） 设计说明书的编制。4设计成果 A、计算说明书（设计内容的详细陈述、依据、计算过程、系统框图、构筑物单线图）；B、处理厂平面图；C、一个主要构筑物的工艺图5设计周期 四周6 其他说明的问题 A、工艺装备参照有关设计手册及产品说明书进行选型。B、本次课程设计不进行污泥处理系统的设计、计算。7 主要参考资料A、高廷耀, 水污染控制工程 北京 高等教育出版社,2007B、给水排水设计手册(1册、4册、5册、9册、10册) 北京 中国建筑工业出版社,1985.C、胡纪萃等,废水厌氧生物处理理论与技术北京 中国建筑工业出版社,2003D、聂梅生等,水工业设计手册水工业工程设备 北京 中国建筑工业出版社,2000.E、厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ576-2010）F、氧化沟活性污泥法污水处理工程技术规范（HJ578-2010）G、室外排水设计规范（GB50014-2006）H、彭党聪水污染控制工程实践教程 北京 化学工业出版社，2004.第二节 设 计 计 算 说 明1 工程简介城市生活污水是人们日常生活所产生的，主要是粪便和洗涤污水，含大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。城市污水处理厂便是对其进行处理，对其脱氮除磷降低其悬浮物含量。城市污水处理厂多采用生物法对生活污水进行处理，在处理工艺中的污泥厌氧消化池排出的上清液、后续浓缩池的上清液和脱水车间排出的脱水滤液统称污泥水，污泥水具有高氨氮、高COD、高总氮的特性。若不对其单独处理，而是采用回流到A/O工艺的进水和新进污水一起进行处理时会增加污水处理系统的氨氮负荷，还会使目前大多数具有脱氮功能的污水处理厂面临脱氮不完全的难题，尤其是在冬天温度较低时易导致出水氨氮浓度超标。需设置合适的工艺流程对其单独处理。2 进出水水质与处理规模2.1 进出水水质根据设计任务水要求，进出水水质如表1所示，出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）二级标准。表1 进出水水质及主要污染物去除率项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）总氮（mg/L）总磷（mg/L）粪大肠杆菌群数（个/）进水350200300254042166出水100303025/310000去除率71.5%85%90%/25%/表2 污泥脱水液水质资料及主要污染物去除率项目CODTNTPNH4-NSSpH进水水质900mg/L520mg/L10-15mg/L370mg/L190mg/L7.8出水水质400mg/L100mg/L8mg/L80mg/L200mg/L6-9去除率56%80%46%78%-2.2 处理规模设计任务书要求，设计规模为50000 m3/d ，污泥脱水液为1000m3/d 。3 工艺流程设计城市污水中的主要污染物有三类：悬浮物SS；有机污染物BOD5和COD；无机营养盐N和P，其去除机理有所区别。其中SS的去除主要靠沉淀作用，COD和BOD、无机营养盐N和P主要靠微生物的吸附和代谢作用，然后对吸附代谢物进行你睡分离来完成。选用适当的污泥负荷可以保持活性污泥的凝聚及沉降性能。对于城市污水，其BOD5/COD 比值在0.5以上，则可生化性较好，宜通过好氧生物法处理，使出水COD与BOD值较低。而生物脱氮需要好氧硝化和缺氧反硝化两个过程，硝化菌增长速度较缓慢，要求系统有足够的泥龄，即必须维持在较低的污泥负荷条件进行；反硝化则需要在缺氧条件，并且要在有充足的碳源情况下，才可顺利进行。生物除磷需要厌氧状态和好氧状态在是将或空间上交替进行，使聚磷菌成为优势菌群，通过厌氧释磷，然后好氧聚磷，排除高含磷量的好氧剩余污泥，即可获得低含磷量的净化处理出水。目前国内外已建成的众多城市污水处理厂所采用的脱氮除鳞工艺大致可以分成两大类：第一类为按照空间进行切割（即各种处理功能如进水、曝气、沉淀、出水在不通过的空间内完成）的连续六活性污泥法，如A2/0工艺及其变型、氧化沟工艺等；第二类为按时间进行分割的间歇性活性污泥法，如SBR、MDBR、CASS等。其中按时间分割的间歇式活性污泥法，操作管理复杂，自动化程度要求高，基建投入大，脱氮除磷功能较差，一般适用于中、小规模的水处理厂；氧化沟工艺由于物专门的厌氧区，其生物除磷效果差，而且由于交替运行，总的溶剂利用两年低，设备总数量多，设备空置率高。按空间分割的连续流活性污泥法，虽然占地稍大，但是运行管理经验成熟，不要求很高的自动化水平，脱氮除鳞效果较好，出水稳定可靠，运行费用低，应用广泛。本项目处理污水BOD5/COD 比值为200/350=0.57，其值大于0.5，可生化性好，宜采样好氧处理，规模为50000 m3/d，属大规模的处理厂，不宜采用按时间分割的间歇性活性污泥工艺；且本项目对占地并无特殊要求，为了良好的处理效果，本项目决定采用运行管理经验成熟，自动化水平要求低的按空间分割的连续型活性污泥处理法-A/O工艺进行设计，为了解决高氨氮污泥水回流时对污水处理厂负荷的过度增加，采用ScanDeNi工艺对污泥水进行单独处理。整个污水处理厂工艺流程图见图1。图1 污水处理厂工艺流程图4 各主要单元的设计及设备选型4.1 粗格栅级提升泵房粗格栅与提升泵房合建。（1） 粗格栅作用 拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运行。设计规模50000 m3/d 。同时考虑0.5倍的雨水载流倍数。设计参数 最大过栅流量，最大过栅流速，栅条间隙，栅条宽度栅前水深，格栅安装倾角主要工程内容 A. 主要构筑物 格栅间平面尺寸，地下深度5.5mB. 主要设备器材 栅条间隙数栅槽宽度每日栅渣量设钢丝绳机械格栅3台（两用一备），栅宽2m，栅条间歇20mm，配用电机功率0.75kW 。每台格栅前后各设有手动闸门1台作检修和切换用，共6台。选用带式输送机一台，输送能力1.5m3/h，电机功率0.75kW。粗格栅拦截的栅渣量最大为1.0m3/d，含水率80%，栅渣由带式输送机收集滴水后，由市政垃圾车外运。（2） 提升泵房作用 将污水提升进入处理构筑物。设计规模50000 m3/d 。同时考虑0.5倍的雨水载流倍数。设计参数 取污水总变化系数，最大污水提升流量为，平均提升流量为。设计杨程10m。主要工程内容A. 主要构筑物 泵房平面尺寸，地下深度7.2m，地上高4.7m。B. 主要设备器材 选用潜水排污泵6台，4用2备，规格为：Q=600m3/h，H=10m，泵房内设置电动葫芦一台，以方便潜污泵的安装和维修。4.2 细格栅及沉砂池细格栅与旋流沉砂池合建。（1）细格栅作用 截除污水中较小漂浮物。设计规模50000 m3/d 。同时考虑0.5倍的雨水载流倍数。设计参数最大过栅流量，最大过栅流速，栅条间隙，栅条宽度栅前水深，格栅安装倾角主要工程内容 A.主要构筑物 格栅间平面尺寸，池深1.8mB.主要设备器材 栅条间隙数栅槽宽度每日栅渣量采用回转式机械格栅三道，两用一备，每道宽2.0m，耙污速度6m/min。每台格栅前后各设有手动闸门1台作检修和切换用，共6台。选用带式输送机一台，输送能力1.5m3/h，电机功率0.75kW。粗格栅拦截的栅渣量最大为1.0m3/d，含水率80%，栅渣由带式输送机收集滴水后，由市政垃圾车外运。（2） 旋流沉砂池作用 去除污水中粒径0.2mm的沙粒，使无机沙粒与有机物分离开来，便于后续生化处理。设计参数 设计水量，水力表面负荷为，水力停留时间31s 。主要工程内容A. 主要构筑物 型号550钟式旋流沉砂池两座，每座直径3.65m ，平面尺寸。B. 主要器材 设置1台可调速的桨叶分离机，最大处理量，功率为1.1kW；吸砂泵2台，1用1备，吸砂泵功率0.75kW；排砂量约为 ，含水率60%；螺旋式砂水分离器1台，按处理选，功率0.37kW；型号LSSF-260；设DN800闸门及手动启闭机1套。4.3 生化处理池（1） 作用 利用厌氧区、缺氧区和好氧区的不同功能，进行生物脱氮除鳞，同时去除污水中的BOD5和COD。根据设计任务书要求，本项目以除磷去除污水中的BOD5和COD为主，故采用厌氧/好氧工艺。（2） 生化池部分工艺流程图 2 生化池部分工艺流程（3） 设计参数设计流量50000m3/d ，分设4座，单池设计流量12500m3/d ,反应池五日生化需氧量污泥负荷Ls=0.5 kgBOD5/(kgMLVSSd) ，混合液悬浮固体平均浓度 X= 3.5gMLSS/L ，混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）平均浓度 XV =2.2 gMLVSS/L ，污泥泥龄=30d，设计水温15，最高水温41，最低水温-12。总水力停留时间，厌氧区停留时间，单座有效容积好氧区停留时间，单座有效容积好氧区有效水深5.0m，单池需氧量2630.0m3/h ，污泥回流比取40%。（4） 主要工程内容主要构筑物 生物处理池4座，单池平面净尺寸，单池缺氧池，单池好氧池池子总高度5.0m。主要设备器材每座厌氧池内设2台水下