水污染课程设计--城市污水二级生化处理工艺设计

1、水污染控制工程（下）课程设计题目：城市污水二级生化处理工艺设计班级：环境09班学号：33090046姓名：李婷时间：2011.6目录第 1 章 课程设计任务书 - 1 -1.1 设计题目 - 11.2 原始资料 - 11.3 出水要求水质 - 11.4 污水厂规模 - 11.5 设计内容 - 11.6 设计成果 - 22.1 城市污水概论 - 1-2.2废水特性与水质分析 - 12.2.1 废水特性 - 1 -2.2.2 水质分析 - 1 -2.3 工艺流程比选 - 22.3.1 工艺流程选取原则 - 2 -2.3.2 工艺方案分析 - 3 -2.4 工艺流程 - 42.5 工艺说明 - 42

2、.5.1 粗格栅 - 5 -2.5.2 污水提升泵房 - 5 -2.5.3 细格栅 - 5 -2.5.4 曝气沉砂池 - 5 -2.5.5 小型鼓风机房 - 5 -2.5.6 配水井 - 5 -2.5.7 氧化沟 - 5 -2.5.8 接触池 - 5 -2.5.9 污泥泵房 - 5 -2.5.10 污泥浓缩池 - 5 -2.5.11 浓缩脱水机房 - 6 -2.6 处理效果预测 - 6-第1章课程设计任务书1.1设计题目城市污水二级生化处理工艺设计1.2原始资料1 .日平均污水量 Q=20800m 3/d2 水质情况：BOD5=200mg/L ;CODcr=250mg/L ;SS=180mg/

3、L ;pH=7.5 ;NH3-N=49mg/L ;TP=4.9mg/L大肠杆菌数超标；污水水温21摄氏度，pH=7.51.3出水要求水质污水处理厂的排放指标为：BOD 5： 20 mg/L CODcr: 60 mg； SS: 20 mg/L PH : 0.3，小于此值的污水应考虑生化技术以外的污水处理技术，或对一般生化处理工艺进行试验改革。COD是用化学方法测定的有机物浓度，它不像BOD5那样反映生化需氧量，另外，会有部分的无机物被氧化，使结果产生误差。在城市污水分析时，二者同时使用。4固体物质（SS, DS）城市污水中的固体物质按其化学性质可分为有机物和无机物，按其物理组成可分为悬浮固体SS

4、和溶解固体DS。SS是污水的一项重要指标，包括漂于水面的漂浮物如油脂，果核等，悬于水中的悬游物如奶、乳化油等，还有沉于底部的沉淀物，悬浮固体是将污水过滤，把截流在过滤材料上的物质通过烘干，称重而测的。5总氮（TN），氨氮（NH3-N），总磷（TP）氮、磷是污水中的营养物质，在城市污水生化过程中需要一定的氮、磷以满足微生物的新陈代谢， 但这仅是污水中氮、磷的一小部分，大部分氮、磷仍将随水排到水体中，从而导致水体中藻类超量生长， 造成富营养化问题。因此，除磷脱氮也是污水处理的任务之一。总氮是污水中有机氮和无机氮的综合，氨氮是无机氮的一种。总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。以上的这些化学指标大部

5、分可以在城市污水处理过程中得到降解，其中85%以上的SS，BOD5,TOC，NH3-N可以通过污水处理得到去除，但重金属等一些有毒物质往往需要在工业企业通过处理控 制。2.3工艺流程比选2.3.1工艺流程选取原则城市污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于农田灌溉、城市景观和工业生产等，以保护环境不受污染，节约水资源。污水处理工艺流程的选择应遵循以下原则：（1）污水处理应达到的处理程度是选择工艺的主要依据。（2） 污水处理工艺的投资和运行费用合理，工程投资和运行费用也是工艺流程选择的重要因素之一。根据处理的水质、水量， 选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较，确定工艺先进合理、工程投资和

6、运行费用较低的处理工艺。（3）根据当地自然、地形条件及土地与资源利用情况，因地制宜、综合考虑选择适合当地情况的处 理工艺。尽量少占农田或不占农田，充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道。(4) 考虑分期处理与排放利用情况。例如根据当地城市规划，先建一期工程，再建二期工程。(5) 施工与运行管理：如地下水位较高、地质条件较差的地区，就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便，便于实现自动控制等。2.3.2工艺方案分析一.在本项目污水处理的特点为：1. 污水以有机污染为主，BOD/COD=0.8,可生化性较好，重金属及其它难以降解的有毒有害污染物一般不超标；2.

7、污水中主要污染物指标 BOD5、CODcr、SS值比一般城市污水高；3. 污水处理厂投产时，周围的多数重点污染源智力工程已投入运行。二污水处理工艺的选择与污水的原污水水质、出水要求、污水厂规模、当地温度、用地面积、发展余地、管理水平、工程投资、电价和环境影响等因素有关。针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理的特点，选择了氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种变形，它把连续环式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。随着氧化沟技术的不断发展，氧化沟技术已远远超出最初的实践范围，具有多种多样的工艺参数、功能选择、构筑物形式和操作方式。如卡鲁塞尔(Carrousel 2000)氧化沟、三沟

8、式(T型)氧化沟、奥贝尔(Orbal)氧化沟等。三沟式氧化沟(T型氧化沟)是由三个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行，三个氧化沟之间相互双双联通， 每个池都配有可供污水和环流(混合)的转刷，每池的进口均与经格栅和沉砂池处理的出水通过配水井相连接，两侧氧化沟可起曝气和沉淀双重作用，并配有自动可调堰门，中间的池子则维持连续曝气，曝气转刷的利用率可提高到60%左右。与此同时， 氧化沟的出水质好，一般情况下，BOD5去除率可达到95%99%,脱氮率可达到90%,除磷效率在50%左右，如在处 理过程中，适量的投加铁盐，则除磷效率可达到95%。三沟式氧化沟可通过改变曝气转刷的运转速度，来控制池内的缺氧

9、、 好氧状态，从而取得较好的脱氮效果。该系统的显著优点是氧化沟中一部分兼作沉淀池，故不需另设二次沉淀池和污泥回流设备，使处理流程进一步简化，减少了处理构筑物，操作管理更为简单。 其不足之处是有部分曝气转刷间歇运行 , 利用率降低。三沟由于进、出水交替运行，所以各沟中的活性污泥量在不断变化，存在明显的污泥迁移现象。同时，在同一沟内由于污泥迁移、污泥浓度有规律地变化必然导致溶解氧也产生规模性地变化。以下是氧化沟的优缺点：优点：(1) 用转刷曝气时，设计污水流量多为每日数百立方米。用叶轮曝气时，设计污水流量可达每日数万立方米。(2) 氧化沟由环形沟渠构成，转刷横跨其上旋转而曝气，并使混合液在池内循环

10、流动，渠道中的循环流速为0.30.6m/ s，循环流量一般为设计流量的3060倍。(3) 氧化沟的流型为循环混合式，污水从环的一端进入，从另一端流出，具有完全混合曝气池的特点。(4) 间歇运行适用于处理少量污水。可利用操作间歇时间使沟内混合液沉淀而省去二沉池，剩余污泥通过氧化沟内污泥收集器排除。连续运行适用于处理流量较大的污水，需另没二沉池和污泥回流系统。(5) 工艺简单，管理方便，处理效果稳定，使用日益普通。氧化沟的设计可用延时曝气油的设计方法进行。即从污泥产量 W0 =0出发，导出曝气池的体积，而后按氧化沟的工艺条件布置成环状循环混合式。缺点：(1) 处理构筑物较多；(2) 回流污泥溶解氧

11、较高，对除磷有一定的影响；(3) 容积及设备利用率不高。综上所述，能够满足脱氮除磷的污水处理工艺很多，其基本原理都是相同的， 每一种工艺均各有特点，分别适用于各种不同场合，应该具体问题具体分析后加以采用。根据本工程特点，采用三沟式(T型)氧化沟法。2.4工艺流程加氯间城市污水 *外运脱水机房*细格栅污泥浓缩池专曝气沉砂池污泥泵房接触池出水鼓风机房图1工艺流程图2.5工艺说明三沟式氧化沟是氧化沟的一种典型构造型式，目前采用的三沟式氧化沟工艺， 是丹麦在间歇式运行的氧化沟基础上开创的，它实际上仍是一种连续流活性污泥法，只是将曝气、沉淀工序集于一体，并具有按时间顺序交替轮换运行的特点，其运转周期可根

12、据处理水质的不同进行调整，从而使其运行操作更趋于灵活方便。这种工艺流程简单，无需另设一次、二次沉淀池和污泥回流装置，使氧化沟工艺的基建投资和运行费用大为降低，并在一定程度上解决了以往氧化沟占地面积大的缺点，我国邯郸市东污水处理厂采用的就是这种工艺。氧化沟工艺主要构筑物的作用说明如下：2.5.1粗格栅粗格栅一般是设在泵前的第一道格栅，主要用来拦截污水中粗大的漂浮物，保护水泵不受损害。2.5.2污水提升泵房将上游的污水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力流。2.5.3细格栅用以拦截水中较小尺寸的漂浮物或是杂物的装置2.5.4曝气沉砂池从污水中去除砂子、煤渣等比重较大的颗粒，以免杂物影响后续处理构筑物的正常运 行。2.5.5小型鼓风机房设置小型鼓风机房主要是为沉砂池曝气。2.5.6配水井配水井的功能是将污水平均分配到2个污水生化处理系统。设计为矩形钢筋混凝土配水井。2.5.7氧化沟利用微生物菌群降解和去除污水中的污染物质，达到预期的水质净化目标。2.5.8接触池在有氧条件下，污水与填料表面的生物膜广泛接触，使污水得到净化。2.5.9污泥泵房将一定数量的活性污泥回流到氧化沟，以维持生化系统活性污泥的浓度，保证其生化反应能力，同时将生化系统产生的剩余污泥提升至脱水机房。2.5.10污泥浓缩池将系统的剩余