污水处理厂工艺设计.doc

某某学院毕业设计（论文）开题报告环境与设备工程 _系 _给水排水工程_ 专业设计（论文）题目某市污水处理厂工艺设计 学生姓名 学号 起迄日期 _2009.3.16-2009.6.14_ _ 设计地点 _ _ 指导教师 _ _2009年 3 月 29 日毕业设计（论文）开题报告1 城市污水处理现状与分析1.1 设计的意义及目标改革开放以来，在我国的大中型城市中，建设了一批污水处理设施，对于保护大中型城市的环境，治理水污染起到了很大作用。随着我国城乡经济的发展，人民生活水平的显著提高，我国农村城市化的速度将大大加快，大量的小城镇将迅速兴起，预计到本世纪末，全国设市城市将达1200个左右，建制镇2500030000个左右，全国城镇人口达6.8亿左右，城市化水平约为45%，其中小城镇人口所占比例达65%左右。从发展眼光看，今后我国的大部分人口将生活在中小城镇。 目前全国共有17000个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施，而且，由于二十几年来，乡镇企业的蓬勃发展，造成一些中小城镇尤其是经济比较发达的中小城镇，污染严重，已经影响到人民的生活和健康。考虑到已经开始实行新的污水排放综合标准，因此中小城镇的污水处理厂在选择处理工艺时都要考虑除磷脱氮，污水处理厂处理该镇所排放的污水，使处理水达到国家一级排放标准，以减轻对当地纳污河流的污染。1.2 设计依据本设计为江苏某市污水处理厂工艺设计，拟设计污水处理厂建设规模为，包括生活污水和工业废水。综合污水BOD值为771.5mg/L，COD值为1548.6mg/L，SS值为751.4mg/L，总氮含量为80mg/L。污水级处理后其水质应达到国家污水综合排放一级标准，即SS20mg/l，COD60mg/l，BOD520mg/l，同时TN15mg/l。根据规划污水厂位于某市西南方向，城市排水系统采用分流制排水系统，城市污水主干管末端管径为1200mm，管道水面标高为78.0m。1.3 我国目前污水处理厂现状及分析近年来我国城市污水厂处理程序一般包括预处理、一级处理、二级处理、深度处理及污泥处理，其中的核心部分为二级处理。活性污泥法一直是城市污水处理的主导工艺，为满足日益严格的环境要求，并降低运行成本，简化管理，许多新技术，新工艺，新设备被开发出来和推广应用，如：A-B法，A/O工艺法，A2/O法，氧化沟和SBR法及其改进方法。表1 是我国部分正在运行的污水厂的进水量及其工艺。表1 我国部分正在运行的污水厂的进水量及其工艺序号污水厂名称规模(1104m3/d)工艺类型1北京市高碑店污水处理厂50.0活性污泥法2成都市污水处理厂40.0曝气池3杭州市四堡污水处理厂40.0污泥厌氧消化脱水4沈阳市北部污水处理厂40.0活性污泥法,A/O法5天津市东郊污水处理厂40.0活性污泥法6广州市大坦沙污水处理厂30.0活性污泥法7深圳市滨河污水处理厂30.0活性污泥法,AB法8无锡市芦村污水处理厂30.0A/A/O9南京市江心洲污水处理厂26.0物理沉淀10天津市纪庄子污水处理厂26.0活性污泥法11济南市污水处理厂22.0活性污泥法12太原市杨家堡污水处理厂16.6活性污泥法13保定市污水处理厂16.0A/A/O,A/O14石家庄市桥西污水处理厂16.0活性污泥法15合肥市王小郢污水处理厂15.0氧化沟16昆明市第三污水处理厂15.0ICEAS17唐山市东郊污水处理厂15.0T型氧化沟18长沙市第二污水净化中心14.0氧化沟19淄博市污水处理公司14.0AB法20青岛市海泊河污水处理厂12.0AB法21西安市污水处理厂12.0生化处理22上海市龙华水质净化厂10.5活性污泥法23佛山市安镇净水厂10.0A/O法24桂林市第四污水净化厂10.0A/A/O25邯郸市东污水处理厂10.0T型氧化沟26昆明市第二污水处理厂10.0A/A/O工艺法27南宁市琅东污水处理厂10.0曝气法28青岛市麦岛污水处理厂10.0沉淀29青岛市团岛污水处理厂10.0A/A/O30深圳市罗芳污水处理厂10.0AB法B段AAO31厦门市污水处理二厂10.0重力沉淀32徐州市污水处理厂10.0活性污泥法33中山市污水处理公司10.0氧化沟34安阳市东区污水处理厂9.1生物接触氧化法35大连技术开发区水质净化厂8.0A/O36大连开发区大窑湾污水厂8.0A/A/O37青岛市李村河污水处理厂8.0A/O38上海市松江污水处理厂7.7A/O法39上海市天山污水处理厂7.5活性污泥法40上海市曲阳污水处理厂7.5活性污泥法41枣庄市污水处理厂7.0T型氧化沟42长沙市第一污水处理厂6.0表面曝气43通辽市污水处理厂6.0一级处理44重庆市唐家桥污水处理厂6.0活性污泥法45昆明市第一污水处理厂5.5氧化沟46常州市城北污水处理厂5.0活性污泥法47福州市祥坂污水处理厂5.0A/O法48呼和浩特市污水处理厂5.0平流沉淀法49昆山市污水处理公司5.0A/O法50南通市污水处理厂5.0氧化沟51上海市闵行污水处理厂5.0A/O52武汉市水质净化厂5.0活性污泥法53北京市北小河污水处理厂4.0活性污泥法54北京市方庄污水处理厂4.0活性污泥法55桂林市七里店污水处理厂4.0A/O56花都市新华净水厂4.0氧化塘57秦皇岛海港东部污水处理厂4.0活性污泥法58苏州新区污水处理厂4.0T型氧化沟59厦门市污水处理厂3.7活性污泥法60唐山市西郊污水处理厂3.6生化处理61唐山市新区污水处理厂3.3活性污泥法62常熟市城北污水处理厂3.0T型氧化沟63大同市污水处理厂3.0活性污泥法64福州开发区处污水处理厂3.0氧化沟65广州开发区污水处理厂3.0活性污泥法66深圳市蛇口工业区污水厂3.0氧化沟67厦门市杏林污水处理厂3.0A/A/O法68珠海市香洲水质净化厂3.0氧化沟69珠海市拱北水质净化厂2.8表面曝气70南通市开发区污水处理厂2.5活性污泥法71安阳市豆腐营污水处理厂2.2好氧曝气72兰州市七里河污水厂2.2沉砂 沉淀73黄石市污水净化厂2.0活性污泥法74珠海市吉大水质净化厂1.8活性污泥法75北京市密云县污水处理厂1.5水解（酸化）76北京市首都机场污水处理厂1.5活性污泥法77常州市清潭污水处理厂1.5活性污泥法78威海市污水处理厂1.5活性污泥法79苏州市城西污水处理厂1.3活性污泥法80中国市政工程研究院净化厂1.1A/O工艺脱氮81常州市丽华污水处理厂1.0活性污泥法82太原市北郊污水净化厂0.8A/A/O法83广州市从化水质净化厂0.6A/O法84南京市锁金村污水处理厂0.5活性污泥法85杭州市大关污水处理厂0.5合建式氧化沟86合肥市琥珀山庄污水处理厂0.4氧化沟由表1 可以看出我国目前正在使用的污水厂工艺主要有传统活性污泥法，A/O法，A/A/O法及氧化沟法，其中大规模污水厂多采用传统活性污泥法，中小规模的污水厂多采用传统活性污泥法，A/O法，A/A/O法和氧化沟法，具体见图1图1 我国部分正在运行的污水厂工艺统计1.4 污水处理工艺简介1.4.1 传统活性污泥法传统活性污泥法是依据废水的自净作用原理发展而来的。普通活性污泥系统主要由曝气池，曝气系统，二沉池，污泥回流系统和剩余污泥排放系统组成，其工艺流程如图A所示。废水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理，去除了大部分悬浮物和部分BOD后即进入曝气池，再经过二次沉淀池，最后出水。图2 传统活性污泥法工艺流程图在曝气池中水流是纵向混合的推流式。在曝气池前端，活性污泥同刚进入的废水相接触，有机物浓度相对较高，即供给活性污泥微生物的食料较多，所以微生物生长一般处于生长曲线的对数生长期后期或稳定期。由于普通活性污泥法曝气时间比较长，当活性污泥继续向前推进到曝气池末端时，废水中有机物已几乎被耗尽，污泥微生物进入内源代谢期，它的活动能力也相应减弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中残剩的有机物数量少。处于饥饿状态的污泥回流入曝气池后又能够强烈吸附和氧化有机物，所以普通活性污泥法的BOD和悬浮物去除率都很高，达到9095%左右。1.4.2 A2/O法A2O法即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群的作用下，使污水中的有机物、N、P得到去除。A2O法是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时问短，在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，SVI一般小于100，有利于处理后的污水与污泥分离，厌氧和缺氧段在运行中只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区域严格分开，有利于不同微生物菌种的繁殖生长，因此脱氮除磷效果很好。该工艺在国内外比较广泛，其工艺流程图见图3图3 A2/O工艺流程图1.4.3 AB法AB法是一种生物吸附生物降解两段活性污泥法，该法把活性污泥法分为两段串联，各段以不同的生物菌种形式各自的优势。A段污泥负荷高达2-6kgB0D5kgMLSSd。曝气时间短(0.5h),泥龄短(O.5-2d)，其微生物绝大部分是细菌(大肠杆菌群)，世代时间短，繁殖速度高(相当于每天72个世代)，有出现生物吸附而过速降解有机物的效果；B段污泥负荷低，为O.15-0.30kgBODkgMLSSd。AB法对氮磷和有机物都有一定的去除率。AB法工艺流程如图4所示。 图4 AB法工艺流程图1.4.4 氧化沟法严格地说，氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展，它早已超出原先的实践范围，出现了一系，出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺流程。按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的除磷脱氮效果。氧化沟具有以下特点：(1)工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。(2)运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。(3)能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。(4)污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为2030d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。(5)可以除磷脱氮。可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。(6)基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3-N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。卡鲁塞尔氧化沟：Carrousel原指游艺场中的循环转椅，为一个多沟串联系统，进水与活性污泥混合后沿箭头方向在沟内不停的循环流动，采用表面机械曝气器，每沟渠的一端各安装一个。靠近曝气器下游的区段为好氧区，处于曝气器上游和外环的区段为缺氧区，混合液交替进行好氧和缺氧，不仅提供了良好的生物脱氮条件，而且有利于生物絮凝，使活性污泥易于沉淀。Orbal氧化沟：Orbal氧化沟即“0、1、2”工艺，由内到外分别形成厌氧、缺氧、和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免的带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。 T型氧化沟：三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟，由丹麦Kruger公司创建。由三条同容积的沟槽串联组成，两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子，处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出，这样提高了曝气转刷的利用率（达59%左右），另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟流程简洁，具有生物脱氮功能，由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差，而且由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%，设备总数量多，利用率低。1.5 工艺确定经过对全国污水厂的资料搜集对比和对实际污水情况的分析，确定本次设计采用卡罗塞尔氧化沟工艺，工艺流程图如下图5图5 卡罗塞尔氧化沟工艺流程图参考文献1 北京市市政工程设计研究院主编. 给水排水设计手册（第5册）. 中国建筑工业出版社，20042 孙力平等编著.污水处理新工艺与设计计算实例.北京:科学出版社，20013 张智等. 给水排水工程专业毕业设计指南. 中国水利水电出版社，20004 上海市政工程研究总院. 室外排水设计规范(GB 500142006). 中国计划出版社, 20065 高俊发，王社平. 污水处理厂工艺设计手册. 化学工业出版社，20032 毕业设计（论文）任务要研