环境毕业论文-某某城镇污水处理厂工艺组织设计

某城镇污水处理厂工艺设计摘要本次设计所处理的对象是某城镇的城镇污水。本次设计总水量为45000M3/D；COD450MG/L；BOD5290MG/L；SS250MG/L；PH69；TN45MG/L；TP40MG/L；NH3N02宜采用机械清渣D/3/352泵房通过高程计算，从吸水面到泵后细格栅栅栅前水深之间距离为10579M，水泵自身水头损失20和安全水头损失为20M，所以提升扬程在15M左右，参照选泵的依据，选择潜水泵型号为350QW15001590型潜污泵，电动机功率900KW，990R/MIN，出口直径50MM,泵重60KG,两用一备。53细格栅1设计参数细格栅的栅条间距为310MM，设置细格栅的目的主要是截留污水中的悬浮固体，对后续生物池等处理设施起保护作用。栅前流速V107M/S，过栅流速V208M/S栅条宽度S001M，格栅间隙E006M栅前部分长度05M，格栅倾角75单位栅渣量1002M3栅渣/103M3污水渐扩部位展开角120，设栅前水深H10M细格栅计算草图2计算过程设有两台细格栅并联运行，进水由两条渠道经过细格栅，1格栅的间隙数N50551（个）BHVQSINMAX0521SIN608O2格栅的宽度设计采用锐边矩形钢条为栅条，即栅条宽度S10MMBSN1BN0015110006510806M3进水渠道渐宽部分的长度1L设进水渠宽045M，其渐宽部分展开角度，1B120O（0806045）/2TG049M1/2LTG4栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度2L21/049/5LM5通过格栅的水头损失,设栅条断面为锐边矩形断面,/321SIN/HBKVG242001/0006SIN603041M4/3208/1966栅后槽总高度设栅前渠道超高H203M,为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降H1作为补偿HHH1H21004103171M。7格栅总长度L1005H1/TG1L2049024510051003/TG75O225MH1为栅前渠道深HH28每日栅渣量的计算在格栅间隙6MM时，设栅渣量为002（M3/103M3污水），有5102864K10W864Z1MAXQW06020宜采用机械清渣D/3/354旋流沉砂池设计计算1旋流沉砂池选择该污水厂设计流量Q45000521L/S，设有2座旋流沉砂池并联运行，DM/3根据设计水量，单座沉砂池的设计水量为2605L/S,查给水排水设计手册（第05册）城镇排水第二版中P291表510和给水排水工程快速设计手册P84表46，选择单座旋流沉砂池的各部分尺寸和规格如下旋流沉砂池计算草图旋流沉砂池型号及尺寸MM型号流量（L/S）ABCDEFGHJKL30031030501000610120030015504503004508001350计水量/（104M3/D）沉砂池直径/M沉砂池深度/M砂斗直径/M225305135100砂斗深度/M驱动机构/W桨板转速/N/MIN155075142排砂方法旋流沉砂池排砂有三种方式第一种是用砂泵直接从砂斗底部经吸水管排除第二种是用空气提升器，即在桨板传动轴中插入一空气提升器第三种是在传动轴中插入砂泵，泵及电机设在沉砂池顶部。本工程采用空气提升器排砂，该提升装置由设备厂家与桨叶分离机成套供应。55厌氧池1设计参数设计流量考虑到厌氧池与氧化沟为一个处理单元，总的水力停留时间超过15H，设计水量按最大日平均时考虑。每座设计流量为Q11002L/S，分4座。水力停留时间T2H污泥浓度X3000MG/L污泥回流液浓度XR10000MG/L2设计计算（1）厌氧池容积VQ1T10021032360072144M3（2）厌氧池尺寸水深取为H40M。则厌氧池面积AV/H72144/418036M2设计厌氧池长约为宽的2倍，则可取L190M,B950厌氧池的总容积V951959025M3,有效容积为72144M3,则体积有效系数为7994,符合有机负荷要求水力负荷率V2Q/247214406M3/M2H对于颗粒污泥，水力负荷V20109M3/M2H,符合要求。56氧化沟1设计参数拟用卡鲁塞尔（CARROUSEL）氧化沟，去除BOD5与COD之外，还具备硝化和一定的脱氮除磷作用，使出水NH3N低于排放标准。氧化沟设计分4座，按最大日平均时流量设计，每座氧化沟设计流量为Q11002L/S865728M3/D。总污泥龄20DMLSS3600MG/L,MLVSS/MLSS075,则MLVSS2700,A048,B005曝气池DO2MG/L脱氮速率QDN00312KGNO3N/KGMLVSSDK1023L/DKO213MG/L剩余碱度100MG/L保持PH72所需碱度71MG碱度/MGNH3N氧化；产生碱度30MG碱度/MGNO3N还原硝化安全系数25硝化温度修正系数1082设计计算（1）碱度平衡计算1）设计的出水BOD5为10MG/L，则水中非溶解性BOD5的值为BOD5F07SE142（1E0235）68MG/L因此，处理水中的溶解性BOD5为106832MG/L2）采用污泥龄30D，则日产泥量为KG/D0486572903911RMAQSBT一般情况下，其中有124为氮，近似等于TKN中用于合成部分为012459597389KG/D即TKN中有MG/L用于合成。7389105462需用于氧化的NH3N3085421946MG/L需用于还原的NO3N194610946MG/L3）碱度平衡计算已知产生01MG/L碱度/除去1MGBOD5，且设进水中碱度为250MG/L，剩余碱度2507119463094601（29032）16889MG/L计算所得剩余碱度以CACO3计，此值可使PH72MG/L（2）硝化区容积计算硝化速率为215801509847OKNETTN321580150980204L/D（T12）故泥龄D94201NWT采用安全系数为25，故设计污泥龄为2549125D原假定污泥龄为20D，则硝化速率为L/D1052N单位基质利用率KG/KGMLVSSD05084NBUA5BODMLVSSFMLSS07536002700MG/L所需的MLVSS总量2936721930608KG硝化容积M3174NV水力停留时间H423126865NT（3）反硝化区容积12时，反硝化速率为20903TDNMFQ12081630240018KGNO3N/KGMLVSSD还原NO3N的总量KG/D9486571910脱氮所需MLVSSKG脱氮所需池容M3459810685427DNV水力停留时间H67DNT（4）氧化沟的总容积总水力停留时间H1264193NDT总容积M34385027NDV（5）氧化沟的尺寸氧化沟采用4廊道式卡鲁塞尔氧化沟，取池深35M，宽7M，则氧化沟总长。其中好氧段长度为，61027935M4213804657缺氧段长度为。8467弯道处长度M62123则单个直道长（取46M）49658故氧化沟总池长4671467M，总池宽7428M（未计池壁厚）。校核实际污泥负荷86572901/3ASQSNKGBODMLSDXV（6）需氧量计算采用如下经验公式计算32624/NMLSBADKGORR其中第一项为合成污泥需氧量，第二项为活性污泥内源呼吸需氧量，第三项为硝化污泥需氧量,第四项为反硝化污泥需氧量。经验系数A05B01需要硝化的氧量NR194686572810316847KG/DR05865728029000320144211327461684726819299718KG/D12488KG/H采用表面机械曝气时，20时脱氧清水的充氧量为取T30，查表得08,09,氧的饱和度763MG/L，30SC20SC917MG/L2020041TTSSCR30289786231/KGH查手册，选用DY325型倒伞型叶轮表面曝气机，直径35M,电机功率N55KW,单台每小时最大充氧能力为125KGO2/H，每座氧化沟所需数量为N,则取N2台0231855RN（7）回流污泥量可由公式求得。XR式中XMLSS36G/L，回流污泥浓度取10G/L。则R（50100，实际取60）56031R考虑到回流至厌氧池的污泥为11，则回流到氧化沟的污泥总量为49Q。（8）剩余污泥量59240586721397/71WKGD如由池底排除，二沉池排泥浓度为10G/L，则每个氧化沟产泥量为31394/0MD（9）氧化沟计算草草图如下出水管至二沉池走道板走道板钢梯氧化沟计算草图进水管DN40来自配水井57二沉池采用两座中心进水，周边出水的幅流式沉淀池，1设计参数设计进水量每座沉淀池流量Q9375M3/H表面负荷QB范围为1015M3/M2H，取Q10M3/M2H固体负荷QS140KG/M2D水力停留时间（沉淀时间）T3H堰负荷取值范围为1529L/SM，取20L/SM2设计计算二沉池计算草图1单池沉淀部分水面面积A，根据生物处理段的特性，选取二沉池表面负荷Q10M3/M2H，沉淀时间为T3H。A9375M2QQ9375102池体直径D3456M，取D35MF43沉淀部分的有效水深H2QT3M4污泥区的容积为了防止磷在池中发生厌氧释放，故贮泥时间采用TW2HV158824M3R21X4TRQ（）69375001（）5污泥区的高度H4污泥斗高度。设池底的径向坡度为I005，污泥斗底部直径D220M，泥斗上部直径D140M，污泥斗倾角60，泥斗区高度173M4H12/TAND04/2TAN6泥斗的容积V11269M3123锥体区高度（）I0775M4H21750锥体体积V220925M3243114D竖直部分的高度146M4HFV1580951267泥区的总高度H417307751463965M46沉淀池的总高度H。设沉淀池的超高H103M，缓冲层的高度H305HH1H2H3H40330539657765M7确定出水堰的尺寸构造、校核堰上水力负荷二沉池采用双侧环形集水槽，槽宽度取B06M堰上水头。出水堰长度L2098M1H2221SDSBL堰上水力负荷Q124L/SM4符合要求长深比L/H236/498符合要求表面负荷QQMAX/A1875/（3626）20（M3/M2H符合要求6污泥部分的容积V污泥区的容积按不小于2H的贮泥量计算则V4（1R）QX/（XXR）24式中Q日均污水流量，M3/DX混合污泥浓度，MG/LXR回流污泥浓度，MG/LR回流比，V4（150）80583500/（350010000）24）373（M3）每格沉淀池所需污泥部分的容积V373/21865（M3）7污泥斗的容积采用污泥斗的尺寸如图所示，每格沉淀池设一个泥斗，则每斗容积V0V01/3H4F1F2F式中F1污泥斗上口面积，M3F2污泥斗下口面积，M3H4污泥斗高度，M污泥斗为方斗，50。，则H4（6505）/2TAN50。321MF165654225M2F10505025M2V01/3H4F1F21F522M38污泥斗以上梯形部分的容积V2V2（LL）/（2H4B）式中L梯形上部的长度，即沉淀池长，ML梯形下部的长度，MH4梯形部分的高度，M由上可知L36M，L65MH4366505001029MV23665/2029654006M39污泥区的总高度H4H4H4H4H4污泥层厚度H4（VV1V2）/A式中A为单池面积，即AA/2365/2H4（VV1V2）/A065M所以H4H4H4H4321029065415（M）10沉淀池总高度H设缓冲层高度H303M，超高H103MHH1H2H3H403403415875M2，进水花墙采用砖砌进水花墙，孔眼形式为半砖孔洞，尺寸为0125M0063M单孔面积A101250063000788（M2）孔眼流速一般为0203M/S，取V102M/S，孔眼总面积A0Q0/V1583/23600020405M3/S孔眼数N0A0/A10405/000788514取N052个，则孔眼实际流速VQ0/（N0A1）0081/（52000788）0198M/S3,出水堰1堰长L设计出水堰负荷Q16L/SM则LQ0/Q00841000/16506（M）2出水堰的形式和尺寸采用90。三角堰出水，每米堰板设5个堰口，详细尺寸见图QQ/516/5032（L/S）000032M3/S3堰上水头H1，每个三角堰出水流量Q14H15/2H120035（M）54/4集水槽宽度BB09Q04，为了保证安全，集水槽设计流量Q（1215）Q0B09Q0409（130081）04035（M）5槽深度集水槽临界水深HK028M32Q/GB集水槽起端水深H0173HK173028048M设出水槽自由跌落高度H201M则集水槽总深度HH1H2H00035010480615M510滤池1设计参数设计流量Q，45000M3/D，计算水量Q1054500047250M3/D冲洗时间T06MIN01H冲洗周期T12H滤速V5M/H冲洗强度Q14L/SM22设计计算（1）滤池工作时间T，滤池24小时运转，其有效工作时间为T，TT0240124/12238H式中未考虑排放初滤水。（2）滤池总面积FFQ/VT，47250/523839706M2滤池个数采用N6，用双行排列，则每个滤池面积为FF/N39706/66618M2（3）单池平面尺寸滤池长宽比采用L/B15,则滤池平面尺寸为L14B963M,B688M（4）校核强制滤速V,NV/N165/616M/H（5）滤池高度H采用承托层厚度H1045M,滤料层厚度H2070M,沙面上水深H3170M,滤池超高H4030M,则滤池总高度为HH1H2H3H4315M。511接触消毒池采用矩形隔板式接触反应池1设计参数设计流量Q45000M3/D（设一座）水力停留时间T05H30MIN设计投氯量为40MG/L平均水深H20M隔板间隔B35M2设计计算（1）接触池容积VQTM345097526表面积M238VAH采用5个隔室，单隔宽B35M，则池总宽B355175接触池长度L取27M4675291B长宽比符合池形要求293LB池深取20323M03M为超高经校核均满足有效停留时间的要求70153进水出水加氯池草图设计最大加氯量为MAX40MG/L,每日投氯量为MAXQ445000103180KG/D75KG/H512污泥泵房二沉池剩余污泥M28762KG/D，含水率994污泥浓度6KG/M3，浓缩后使污泥固体浓度为30KG/M3（即污泥含水率P97）一、回流污泥泵房1设计说明二沉池活性污泥由吸泥管吸入，由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中，然后由管道输送至回流泵房，其他污泥由刮泥板刮入污泥井中，再由排泥管排入剩余污泥泵房集泥井中。设计回流污泥量为QRRQ,污泥回流比R50100。按最大考虑，即QR100Q2315L/S20000M3/D2回流污泥泵设计选型（1）扬程二沉池水面相对地面标高为06M,套筒阀井泥面相对标高为02M，回流污泥泵房泥面相对标高为020204M，氧化沟水面相对标高为15M，则污泥回流泵所需提升高度为15（04）19M（2）流量两座氧化沟设一座回流污泥泵房，泵房回流污泥量为20000M3/D833M3/H（3）选泵选用LXB900螺旋泵3台（2用1备），单台提升能力为480M3/H，提升高度为20M25M,电动机转速N48R/MIN,功率N55KW（4）回流污泥泵房占地面积为9M55M二、剩余污泥泵房1设计说明二沉池产生的剩余活性污泥由剩余污泥泵（地下式）将其提升至污泥浓缩池中。处理厂设一座剩余污泥泵房（两座二沉池共用）污水处理系统每日排出污泥干重为213344KG/D,即为按含水率为99计的污泥流量2QW213344M3/D26688M3/D1112M3/H2设计选型（1）污泥泵扬程辐流式浓缩池最高泥位（相对地面为）04M，剩余污泥泵房最低泥位为（5340306）453M,则污泥泵静扬程为H045304413M，污泥输送管道压力损失为40M，自由水头为10M，则污泥泵所需扬程为HH041913M。（2）污泥泵选型选两台，2用1备，单泵流量Q2QW/2556M3/H。选用1PN污泥泵Q7216M3/H,H1412M,N3KW（3）剩余污泥泵房占地面积LB4M3M513污泥浓缩池采用两座幅流式圆形重力连续式污泥浓缩池，用带栅条的刮泥机刮泥，采用静压排泥，剩余污泥泵房污泥送至浓缩池。1设计参数进泥浓度10G/L污泥含水率P1994，每座污泥总流量Q2628M3/D1095M3/H设计浓缩后含水率P2970污泥固体负荷QS45KGSS/M2D污泥浓缩时间T15H贮泥时间T4H2设计计算1浓缩池面积A浓缩污泥为剩余活性污泥取两座，每座的面积A584M2WSQQ2679452浓缩池直径D，设计采用N2个圆形辐流池每座的直径D863M，取4AD90M3浓缩池深度H，浓缩池工作部分的有效水深H2QT/24A258M。浓缩池的超高H1取05M，缓冲层的高度H3取03M，浓缩池设机械刮泥，池底坡度I005,污泥斗下底直径D110M，上底直径D220M池底坡度造成的深度H402MI2/污泥斗高度H50714M021/TAN5浓缩池总高度HH1H2H3H4H505258030207144294M浓缩后污泥的体积V浓缩5256M3/D21P681947每日排出上清液V上清液1VV浓缩21024M3/D514贮泥池1设计参数设一座贮泥池总泥量V2525610512M3/D贮泥周期T为1D2设计计算1贮泥池的容积VTV10512M32贮泥池直径取贮泥池尺深H35M面积S3003M2，直径D619M，取D62M。HVS4为防止污泥在池内沉降，采用均匀搅拌机。515脱水机房过滤流量Q1313974525588KG/D2190KG/H，污泥含水率97型号为DY1000型带式压滤机性能尺寸如下表型号滤带有效宽度MM滤带运行速度M/MIN进料污泥含水率产泥量KG/HM电动机功率KW重量KG外形尺寸（MM）滤饼含水率DY1000100004409598505002240004520189017507080选用的机器设计污泥脱水负荷即产泥量为的110KG/HM选用压滤机的数量为N2190/1101991，选用3台，2用1备，每日2班工作，24小时连续工作。每日加药量的计算，按照污泥量的03计算，故每日的加药量为219024031577KG，配制成溶液为1的溶液，体积/D,脱水机房每日三班工作，每班配药1次，则每次的配药的体积为1583053M3,考虑一定的安全系数和搅拌时的安全超高，故设计选用2个容积为04M3的药箱。配置2台JBK型反应搅拌机，桨叶的直径为D1000MM，功率075KW，桨板外缘线速度45M/S。聚丙烯酰胺投加浓度为01，选用3套在线稀释装备，包括3台水射器和3台流量计量仪，以及配套的调节控制阀件。聚丙烯酰胺药剂的投加采用单螺杆泵3台，2用1备。反冲洗泵根据滚压带式压滤机带宽和运行速度，每台脱水机反冲洗的耗水量为55110M/H，压力为0406MPA。选用3台离心清水泵2用1备，型号为IS6550160。脱水后泥饼的含水率在70左右，则外运的泥饼的体积为5256M3/D排出的上清液V上清液247304M3/D6污水处理厂总体布置与高程计算61污水处理厂的平面布置1、处理单元构筑物的平面布置处理构筑物事务水处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，应根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂区内平面的位置，对此，应考虑（1）贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；（2）土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段；（3）在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值510M，某些有特殊要求的构筑物，如污泥消化池、消化气贮罐等，其间距应按有关规定确定；（4）各处理构筑物在平面布置上，应考虑适当紧凑。（5）考虑到安全问题，厂内的高压线尽量减少其长度，所以变配电间设置在厂区边缘与泵房相近。（6）较深的构筑物由于地下部分较深，其周围附近不宜设其他构筑物，距离最好10米以上。（7）出水地方靠近厂区南边河体，能够使出水较近的排放。2、管、渠的平面布置（1）在各处理构筑物之间，设有贯通、连接的管、渠。此外，还应设有能够使处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故障停止工作时，其后接处理构筑物，仍能够保持正常的运行。（2）应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。（3）在厂区内设有的各种管线有的敷设在地下，但大部都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，也可以考虑采用架空的方式敷设。（4）在污水处理厂区内，应有完善的排雨水管道系统，必要时应考虑设防洪沟渠。3、辅助建筑物污水处理厂内的辅助建筑物有泵房、办公室综合楼、控制室、维修间、仓库、车库等。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理技术。辅助构筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。在污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输，广为植树绿化美化厂区，改善卫生条件，改变人们对污水处理厂“不卫生”的传统看法。按规定，污水处理厂厂区的绿化面积不得少于30。4、本设计污水处理厂的平面布置根据污水处理厂平面布置的原则，本设计污水处理厂的平面布置采用分区的方法，共分四区厂前区、水区、提标改造区、泥区。62高程计算计算污水厂出水处设计水面标高，根据式设计资料，该新区的小河自东向西流向，小河最大洪水位为090M,平均水位为050M，枯水位为010M。而污水厂厂址处的地坪标高为340M，大于该小河最高水位050M。污水经接触池后自流排出，由于不设污水厂终点泵站，从而布置高程时，确保接触池的水面标高大于090M,同时考虑挖土埋深。整个污水处理部分的高程主要围绕三部分损失来进行沿程阻力损失、局部水头损失及构筑物自身损失，其中局部水头损失主要是管道弯头、三通、阀门等具有阻力带来水头损失。由此可以算出每一段管路上的损失，并且依次推算前一个构筑物的水面标高，从而定出每一个构筑物相对于地面的位置。选最长的流程计算，高程计算结果见下表污水厂高程计算表名称设计流量（L/S）管径（MM）I（）VM/S管长（M）IL（M）GV2（M）H（M）出厂管521100008007320001600500010017接触消毒室03接触消毒室至滤池52110000807334002700500010028滤池25滤池至平流式沉淀池13025100006508543002832701210149平流式沉淀池02混凝反应池02混凝反应池至二沉池2605100004509099004527701140159二沉池05二沉池至配水井252110000807318001413400360050配水井2025配水井2至氧化沟130251000065085155010161702280329氧化沟03氧化沟至配水井152110000807311000818700510059配水井1025配水井1至厌氧池130251000065085128008345501680251厌氧池01厌氧池至沉砂池52110000807340003238601050137沉砂池015细格栅015提升泵房20中格栅017928各污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高构筑物名称水面标高M池底标高M构筑物名称水面标高M池底标高M进水管339377二沉池49532812细格栅69796229混凝反应池42940406旋流沉砂池68296229平流式沉淀池40940094厌氧池65422542滤池37450595氧化沟58822382接触池121707837工程概预算和经济技术指标71土建费用土建费用造价列表序号构筑物名称尺寸单池有效容积（M3）单位造价元/M3数量投资万元备注1粗格栅26410135M9334502座084钢混2潜污泵房6665M2344501座1053钢混3细格栅间2250806165M2994502座269钢混4旋流沉砂池D243，H35M16225002座162钢混5厌氧池199540M7224504座12996钢混6氧化沟672835M65664504座118188钢混7二次沉淀池D350M,H7765M7467025002座74670钢混8混凝反应池555547M142185004座2844钢混9平流沉淀池366540M9365004座1872钢混10快滤池963688315M208705006座6261钢混11接触消毒池27017520M9454001座378钢混12污泥浓缩池D90M,H43M273424502座2461钢混13贮泥池D62M,H40M120704501座543钢混14脱水机房24012040M11523001间3456砖混15污泥泵房606055M1984501间648钢混16加氯间806060M2525001间126砖混17机修室18012040M8643001间2592砖混18控制室20015080M24004001间960砖混19办公室15014080M16804001间672砖混20车库1505025M18752001座375砖混土建费小计266682万元72设备费用设备费用总计78066万元。73工程总费用概算直接费用土建费用266682万元设备材料费用78066万元直接费用344748万元间接费用运输和安装费用（直接费用）517237万元方案设计费用（直接费用）310342万元调试费用（直接费用）310342万元验收费用（直接费用）26895万元其他建设费用（直接费用）1551712万元总投资441276万元74技术经济指标741各项污染物去除率构筑物浓度变化CODBODSSTNTP进水浓度4502902504540去除率00000格栅出水浓度4502902504540去除率001000旋流沉砂池出水浓度4502902254540去除率8609488647255厌氧池到二沉池出水浓度63150830612618去除率253569148733出水浓度4725980294861073048混凝沉淀及快滤池达标要求50（达标）10达标）10达标）15达标）05达标）742运行费用项目费用（元/M3天）备注电费085按080元/KWH计药剂费020包括加氯以及污泥脱水加药人工费008按照平均每天60元/人计算维护费0034年维护费用按照直接费用的1计算设备折旧005按照使用15年期限折旧处理成本1214结论与体会毕业设计是大学学习的最后一次考核，是对四年所学知识的一次综合，是我们走向社会前的一次实践。通过这次毕业设计，我不仅进一步掌握住了所学的专业知识，而更能从设计中认识到实际工程与书本知识的联系及不同，对我以后更好的工作和学习有很大的帮助。这次毕业设计，我的任务是设计处理城市生活污水的完整工艺。通过查找资料，结合书本知识，采取一套可行的处理方案氧化沟废水处理工艺，它是传统工艺的改进版，在工艺中加上厌氧池和混凝沉淀池，从而保证了最终废水总磷、总氮的达标排放。设计计算中，参考了一些国内外的资料，但由于工程经验的不足，专业知识的限制，对于主要的设计参数，基本上依据设计手册为主，对于一些各文献都不一致的设计参数，依照赵丹等老师的工程经验加以取值及计算，从检索资料及设计计算过程中，我充分认识到环保知识在国内的发展与限制,及环保事业重要性。同时也认识到一个工程的设计是一个反复的过程，必须适当的调整。设计过程中，得到了导师赵丹的精心指导及多位同学的帮助。在此，对他们表示衷心感谢。参考文献1高廷耀，顾国维，水污染控制工程（第二版），高等教育出版社，20052北京水环境技术与设备研究中心，北京市环境保护科学研究院，国家城市环境污染控制工程技术研究中心，三废处理工程技术手册废水卷，化学工业出版社，19993韩洪军，污水处理构筑物设计与计算，哈尔滨工业大学出版社，20024韩洪军，杜茂安，水处理工程设计计算，中国建筑工业出版社，20065聂梅生，水工业工程设计手册废水处理及利用，中国建筑工业出版社，19996姜乃昌，水泵及水泵站（第四版），中国建筑工业出版社，19987沈耀良，王宝贞，废水生物处理新技术理论与应用（第二版），中国环境科学出版社，20068严煦世，刘遂庆，给水排水管网系统（第二版），20089曾科，陆少鸣，卜秋平，污水处理厂设计与运行化学工业出版社10室外排水设计规范GB50014200611中国市政工程西南设计研究院主编，给水排水设计手册第二版，中国建筑工业出版社12高军发，王社平，污水处理厂工艺设计手册，化学工业出版社，2003813严煦世主编给水排水工程快速设计手册，中国建筑工业出版社附录A译文研究报告高氨氮渗滤液的生物处理在初始启动过程中外部碳的影响摘要这个研究项目调查了两个PREDENITRICATION系统在市政填埋场渗滤液处理甲烷的总的氮去除能力。在启动阶段，也就是本文的重点，对渗滤液氨氮浓度人为的从大约200MGN/L（基础值）至1200MGN/L（目标值）来模拟高强度废物。最初预期达到氨氮浓度在两个系统中氨的浓度目标，并最终硝化失败。第二次尝试是成功的，唯一的的差异是在过程中外部碳源（甲醇）被添加到支持缺氧反硝化的速度。通过两个系统的初步数据得出，在启动阶段，指出在外部碳源加入到缺氧反应中能显著的影响反应启动和运行时的系统性能。首先，在氨加载条件下，同时增加碳时，能够有高的反硝化率，相比碳含量不增加的情况下，在氨的反应中（即30对比10）时，缺氧导致更多的异样通话作用，从而产生氮氧化合物。通过第二次试验，得出缺氧的氨的同化作用高，足以补充硝化氨氮的去除和避免在系统中氨积累。其次，在首次的尝试结果发现，碳负荷增加引起缺氧后，系统已经积累了氨，以达到提高脱硝氨，吸收多余的目的，最终导致彻底失败的硝化作用。反硝化作用产生的额外增加的碱度导致反应堆系统的PH值等级增加了一个单位。PH值的增加提高了“自由”氨的部分和“总共”氨大约一个数量级。据说，在有氧环境下增加了“自由”氨的量，会造成现有“总”氨和PH值的增加，使硝化反应失败。（1998爱思唯尔科技有限责任公司保留所有权利）介绍生物硝化和反硝化作用是用来处理城市污水，农业废弃物和垃圾渗滤液的含氮废物的。一个在英属哥伦比亚大学（UBC）正在进行的研究方案已经广泛地在研究使用了硝化/反硝化和活性污泥法对城市生活垃圾渗滤液的处理。最近的研究（阿泽维多，1993年SHISKOWSKI，1995年）高氨氮渗滤液处理时，发现含有高达1500毫克/L的氨，使用的是众所周知的MODIFIEDLUDZACKETTINGERMLE的预脱硝工艺系统。在MLE系统中是用的有机循环率高的缺氧反应器，占了大量了总氮去除。这些研究开始应对于高氨（高达2000毫克/L）的，低碳渗滤液已应用在世界各地的各种垃圾填埋场（罗宾逊，1992年）。“基础渗滤液用于英属哥伦比亚三角洲伯恩斯沼泽的垃圾填埋场。这个甲烷渗滤液的氨和碳浓度分别为200毫克/L和30MG/L的生化需氧量（375MG/L的化学需氧量），金属浓度（铬，锌，镍）明显小于005毫克/升，是为了模拟甚至更高的浓度渗滤液，从伯恩斯沼泽获得的氯化铵解决方案已被用于补充“基础渗滤液。导致本研究的主要目标（也就是可行性，性能和操作标准）已经被报道过（AZEVEDOETAL,1995SHISKOWSKIANDMAVINIC,1996）。提出并讨论了1995年SHISKOWSKI收集的数据在两个单独启动的MLE系统（从第1天到第157天）。MLE系统在启动阶段的设计和运行是相同的。在启动阶段存在这三个时期硝化和反硝化使用“基础渗滤液的建立用氯化铵逐步增加渗滤液中的氨氮浓度（为了达到“目标氨的浓度至少1200毫克/L），然后两个系统中硝化反应失败；和系统的恢复，然后第二次尝试增加渗滤液中的氨氮浓度到基础水平以上。在第一和第二的尝试时，使用了碳加载在不同的外部缺氧期间。起始周期虽然不是专门设计来研究系统程序处理高氮/低碳废料，收集到的数据可以提供一些理解这个类系统可以存在的某些动力的启示。有硝化阶段不成功和成功的原因的介绍和讨论。实验装置和操作处理工艺配置两个完整的组合，悬浮生长，单污泥，活性污泥工艺配置即MLE的过程被用于本研究的初始阶段（如图1）。处理系统总的工作体积约19升；垃圾渗滤液中化学供给量约10升/天，系统中蓄水时间（SHRT）约为二天。渗滤液不断通过蠕动泵抽到缺氧反应器，大约九公升/天这个流量的使用与以前的英属伦比亚大学的研究是一致的。ELEFSINIOTISETAL,1989GUO,1992AZEVEDO,1993使用61澄清回收率，实际上水在缺氧反应器，好氧反应器和沉淀池的停留时间分别为172，343，和137小时。在两个系统中维持一个有氧固体的停留时间为13天。这两个MLE系统装配和操作是在202摄氏度的温度控制房间里进行的，磷的溶液剂被添加到缺氧反应器，以确保硝化和反硝化作用时生物有效磷含量（即大于2毫克P/L）的（马诺哈兰等，1992）。甲醇（CH3OH），加入到缺氧反应器，被用于反硝化所需的有机碳的来源。碳酸氢钠（NAHCO3）溶液剂被添加到好氧反应器中，用来控制PH值，根据需要，保持有氧PH值在75。该渗滤液平均每升有1600毫克碳酸钙。结果与讨论增量氨氮负载量和硝化失败由最初的70天准备和运行后，这两个系统（系统1和2）在好氧反应器和缺氧反应器去除“基础”渗滤液中氨氮和氮氧化物基本上达到100。应当指出的是，“硝化是指氨转化为亚硝酸盐，然后硝酸盐，这两个步骤，而“氨的氧化是氨转化成亚硝酸盐。这些术语可以互换使用，在这次讨论中，描述了氨到氮氧化物的转化。从第71天开始，向两个系统的缺氧反应器添加氯化铵溶液剂，如图2试验显示渗滤液中氨氮浓度约为400毫克每升。分别在第74和第78天，进一步增加氨的浓度分别到600毫克每升和800毫克每升。渗滤液的氨氮浓度增加的实际过程主要在于向缺氧反应器提供适量氯化铵（以产生预期的渗滤液氨氮浓度），同时每日监测，好氧反应器中氨的浓度使用氨探针。在好氧反应器氨积累的情况下被认作为一个增加负荷的良好回应。至少有3天被允许与氨负荷增量。在此期间甲醇在缺氧反应器中的装载量保持不变，为保持“基础”渗滤液实际脱氮所需的值。此方法的原理是基于1993年阿泽维多研究的结果。他发现，甲醇添加量大幅增加的结果是未使用的甲醇进入好氧缺氧反应器后溢出，可能会造成抑制硝化反应（大概是异养的使用了好氧反应器中的氧或甲醇的亚硝化）。尽可能快的达到目标渗滤液的氨氮浓度即1200毫克每升的氮含量；避免了甲醇负荷增加可能产生抑制作用，并且决定先逐步增加，直到达到系统中目标氨的值。在缺氧反硝化反应器中逐步增加甲醇负荷，直到完成渗滤液中目标氮含量。图二展示了系统1缺氧和好氧反应器中氨的浓度（系统2也是类似情况）。在第81天时，好氧氨的浓度仍然基本上为零，因此，模拟的渗滤液氨氮浓度增加至约1000毫克/升。在两个系统中好氧氨的浓度升高出现在第84天。因此，在氨氮负载量不需要进一步增加了。通过使用氨探头获得的数据，到第95天时，在系统一和系统二中好氧氨浓度分别为为100毫克每升和270毫克每升，尽管在第91天和95天相同是的SRT，在系统2中好氧氨的浓度至少比系统一高出两倍。阿泽维多（1993年）发现，在氨氮负荷后作出类似的增量，紧接着，氨的“停止将出现在缺氧和好氧反应器中。然而，好氧氨的浓度几天内会回到基本上是零，从而表明完成氨氧化。由于在这两个系统中反应器氨浓度的不断上升将近两个星期（即第8295天），在这项研究中有人怀疑它实际上是失败的硝化作用，而不仅仅是处于渗滤液瞬态响应产生1000毫克每升的氨含量。在这个系统中试图消除多余的氨和恢复系统的完全硝化的两个补救措施是（1）在两个系统中都增加甲醇的负载量（2）对于系统二，减少氨氮负载量，对于系统一以便应对更大反应器中的氨氮浓度。甲醇负载量如图三所示，对于系统一在第95天略有增加（系统二也相似），为了有刺激更多异样细菌在缺氧反应器中生长的目的，因此，吸收一些过剩的氨。当处理“基础”渗滤液时，甲醇负载量是根据反硝化产生的氮氧化物确定的，过量甲醇溢出进入好氧反应器是有一点危险的。在第95天，系统二氨浓度的输送减少到约900毫克每升；系统1中的渗滤液仍然是输送1000毫克每升。这些措施的结果是使反应器中氨氮浓度立即下降，到第98天，这两个系统反应器中几乎相同的氨浓度（缺氧170毫克每升有氧60毫克每升）。然而，到第103天，这两个系统的反应器中氨的浓度再次上升。在第103天两个系统中甲醇负荷量再次增加，但没有任何明显的影响。到第107天，在两个系统中厌氧氨浓度超过500毫克每升，同时好氧氨浓度约450毫克每升。根据这些数据，在这样高氨负载量得情况下，这两个系统的硝化似乎是失败的，而且被硝化生物将无法恢复。因此，决定在第107天对于两个系统停止氯化铵溶液剂的添加，继续添加的只有“基础渗滤液。甲醇负荷量也相应地在减少。提高甲醇的负荷量可能弊大于利，在硝化恢复方面，因为甲醇负荷增加导致脱氮是产生过剩的氮氧化物和反应器的PH值增加。图3清楚地显示了反应器中PH值，系统1（系统2类似）随甲醇负荷提升后不久PH值的影响。总氮中的部分自由氮的存在，严重导致了PH值的变化。在硝化失败期间，系统一中好氧PH值从75上升到83，系统二中从76上升到85。PH值在好氧负荷的增加间接引起甲醇含量的增加，也可能提高了系统一中自由好氧氨的含量由12升至72和系统二中自由好氧氮含量由15升至110。重要的是要注意，在此期间，PH值/泵控制器是不增加碱度因为会抑制好氧氨氧化反应器。图4显示预计系统一反应器中自由氨的浓度和缺氧甲醇负荷量（系统2的情况类似）。在反应器中PH值的增加已经足够用来提高好氧反应器中自由氨的浓度，来抑制微生物的硝化作用使氨氧化。图5证实了系统1抑制氨氧化，在好氧反应器失效期的氮氧化物大幅增加。硝化复苏在这两个系统中好氧氨的浓度减少到低于10毫克每升，花了约5天时间（即到第112天）氯化铵的供给停止。去除过量氨氮的时间超过预期，因为在系统2日内已改变。在完成恢复硝化前三天有额外的滞后期，提供了额外的证据表明，硝化作用受到严重抑制，并进一步提供了检查碱度的数据。在有氧反应器中碱度的消耗量，给出了硝化的性能指标，更具体的说，对硝化生物的氨氧化条件。当接收到的渗滤液氨氮浓度为1000毫克每升时，缺氧氨氮浓度（是由于回收流动的渗滤液稀释净化）一般约140毫克每升。因此，这些系统中，当渗滤液完全硝化时，好氧碱度消耗量将预计在每升1000毫克碳酸钙左右。然而，在第107天，在系统一中好氧碱度消耗量仅为每升229毫克碳酸钙。到第109天，碳酸钙的消耗量进一步下降到每升171毫克碳酸钙，即使在第107天中断额外加入的氨。到第111天，虽然，这两个系统的硝化作用已大大恢复，在系统一中增加有氧碱度消耗了每升321毫克碳酸钙。这进一步的支持了图三所提供的数据。一直到第114天都往两个系统中提供“基础”渗滤液。第二次尝试增量氨氮负荷量在第二次尝试达到模拟渗滤液浓度1200毫克每升的目标，进行与第一次尝试类似，与甲醇负载量的主要不同。如图2所示氨氮负荷递增，类似第一个程序。像第一次尝试那样，（从第114天至124天）为期10天，是用于将“基础渗滤液氨氮浓度提高到1000毫克每升的模拟渗滤液浓度。进一步的增加氨，因此，到了第135天，两个系统中接收到的渗滤液的氨的浓度分别为1150毫克每升和1200毫克每升。然而，在两个系统中甲醇负荷的增加了一天后，随后氨含量递增。据推测，甲醇负荷增加，氮氧化物与高负荷的缺氧反应器相结合，会刺激异样细胞的生长。这种额外细胞的生长，可能会吸收更多的氨，并会防止系统中氨的快速积累。如图三所示，仅仅对于系统一，甲醇负荷最初只是用来计算反硝化甲醇化学需氧量和氮氧化物的比例约为四比一。甲醇负荷最终降低系统的相应条件（即亚硝酸盐的堆积），对于化学需氧量和氮氧化物的比例大约在三比一，从而能够完全提供缺氧反硝化作用需要的碳，同时尽量减少进入好氧反应器中甲醇的溢出。这两种系统反映了在增加氨和甲醇是产生的相似和积极的情况。系统一的缺氧和好氧氨氮浓度如图2所示（系统二的也类似）。第114天后，渗滤液中氨浓度增加的表现是缺氧氨值的逐渐上升。好氧氨氮浓度略有增加，使氨氮负荷增加并保持在10到20毫克每升。此外，完全缺氧脱硝（即缺氧氮氧化物小于1毫克每升）在系统一的第140天和系统二的第130天分别达到。图六显示了缺氧和好氧挥发性悬浮固体浓度（VVS），以及系统一的甲醇负荷（系统二中情况类似）。在甲醇负荷变化是，反应器内固体浓度变化很快。在第81天，当系统加入大约1000毫克每升氨渗滤液时，在系统1中缺氧VSS的浓度约为3000毫克/升，有氧的VSS浓度2000毫克每升。然而，在第126天第二次尝试加入大约1000毫克每升的氨渗滤液时，缺氧VSS浓度为4300毫克每升，其中在好氧反应器中大约3200毫克每升。系统二有类似的反应。VSS的浓度在反应器的差异，有可能是异养反硝化微生物的生长增加的结果（甲醇的增加）而不是自养硝化细菌的增加。在第107天之前，系统一中的缺氧反硝化率为2700毫克每天，到了第二次尝试的时候，缺氧反硝化率为5700毫克每天，与渗滤液中氨的浓度差不多了。应该指出，当这些系统在处理“基础”渗滤液的恢复期间（即第107天到第114天），反应器固体浓度返回到（缺氧2800毫克/升，好氧2000毫克/升）接近在第71天的时候，那些之前存在的最初增加到渗滤液中的氨的浓度。在缺氧反应器中氨的去除量可以表示为在缺氧反应器中氨的去除量相对于氨加入量的百分比。图七所示的数据仅对于系统一而言。在第81天到第107天之间，两个系统氨氮去除值的波动是系统的短暂情况；但是，通常不到10的进入缺氧反应器的氨被去除（同化）。于此形成鲜明对比的是大约在第112天缺氧脱氮（甲醇含量增加），高达30的氨进入缺氧反应器后被吸收掉。一旦甲醇负荷等级和异样生长达到了稳定状态（如图4所示在第140天后反应器中VVS的值几乎不变）氨氮去除率下降到不足15下降了近30。图八所示，说明了在系统一缺氧反应器中去除氨的实际质量，提供证明第二次尝试中增加氨的去除。图2还显示无论是氨在缺氧反应器的浓度还是在最初尝试（第71天到第107天）期间达到目标渗滤液氨浓度，明显高于在第二阶段氨氮负荷的增加时的同类数据。在这个项目中，这再次显示，确定甲醇负载用于缺氧异样氨吸收和积多余的氨累。由土耳其人和阿泽维多的研究发现，通过回收解决