四维生物脱氮

1、安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书摘 要医院污水是生活污水之一，主要特点是来源及成分复杂，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径并严重污染环境。医院污水处理的目的是通过采用各种处理技术和设备去除水中的物理的、化学的和生物学的各种水污染物，使水质得到净化，达到国家或地方的水污染物排放标准，保护水资源环境和人体健康。并采用新型的生物脱氮工艺，在滤池内形成交替循环流动，使各个区域充分混合，产生良好的耗氧和厌氧的环境，满足硝化和反硝化该的需要。医院污水处理厂的处理水量为40m3/h。原污水

2、中各项指标为：BOD浓度为180 mg/L ,COD浓度为250 -350mg/L ，氨氮浓度为40 mg/L。本设计采用四维生物脱氮处理医院污水。关键词： 医院污水；生物滤池；交替循环流；生物脱氮；气提升；Abstract Hospital sewage is one of domestic sewage, the source and composition of the hospital sewage are dominate and complex, and it contains Pathogenicmicroorganism, toxic or harmful physical a

3、nd chemical pollutants, radioactive contamination and so on, it has the feature of space pollution, acute infection and latent infection, without effective treatment, it will become a major way to spread disease and pollute the environment seriously. The purpose of hospital sewage disposal is to rem

4、ove physical, achieve the water pollutants standards of national or locals, protect water resources environment and human health.The water which needs to treated in the hospital wastewater treatment plant is 40 m3/h. The concentrations of BOD, COD, Escherichia coli are 180 mg/L, 250-350 mg/L, 40 mg/

5、L respectively. The treated water can be discharger directly after this sewage treatment system.Key words： Hospital sewage,bio-filters, alternant loop, bio-nitrogen removal,airlift第 1 页 共 65 页安徽工业大学工商学院 毕业设计（论文）说明书目录摘 要1Abstract1第1章 绪论51.1 医院废水来源61.1.2 医院废水的污染物61.1.3 医院废水处理及回用的必要性61.2 污水排放标准71.3 医院废

6、水处理原则及设计原则71.3.1 处理原则71.3.2 设计原则8第2章 医院污水处理工艺设计92.1 国内外研究现状92.2 各种处理工艺的比较102.2.1 CASS工艺102.2.2水解酸化+生物接触氧化法122.2.3 AB法132.2.4 厌氧池+氧化沟142.2.5 SBR工艺152.2.6四维生物脱氮法16第3章 构筑物设计及设备选型213.1格栅213.1.1 设计说明213.1.2 设计参数213.1.3 设计计算213.2集水池、污水提升泵233.2.1设计说明233.2.2设计参数233.2.3设计计算233.3调节池243.3.1设计说明243.3.2设计参数253.3

7、.3设计计算253.4 平流沉砂池253.4.1设计说明253.4.2 设计参数263.4.3 设计计算（按最大流量计算）263.5四维生物脱氮反应器283.5.1设计说明283.5.2设计参数283.5.3设计计算293.6鼓风机房363.6.1设计说明363.7 平流式接触消毒池373.7.1 设计说明373.7.2 设计计算373.8 集泥井393.8.1设计说明393.8.2设计计算393.9 污泥浓缩池403.9.1 设计说明403.9.2 设计计算413.10 污泥脱水间423.10.1 设计说明423.10.2 设计计算42第4章 污水处理厂总体布置444.1 构筑物及建筑物主要

8、设计参数444.2 污水处理厂的平面布置444.2.1 平面布置的一般原则和要求444.2.2 具体平面布置454.3 污水处理厂高程布置454.3.1 高程布置原则454.3.2水头损失计算464.3.3 高程确定504.3.4人员配置和管理52第5章 工程技术经济分析535.1 土建费用及主要设备材料费用535.1.2 主要设备清单545.1.3 直接投资费用545.2 运行费用计算555.2.1 电费555.2.2 工资福利开支555.2.4 生产用水水费开支555.2.5 运费565.2.6 维护维修费565.2.7 管理费用565.2.8 运行成本核算56结 论57参考文献58致 谢

9、59附录160第1章 绪论 为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程即为污水处理。污水处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。近年我国的污水处理行业虽然取得了较大发展，但仍然存在污水处理厂设计标准低、设备和工艺技术落后等问题，导致工厂出现“高耗能，低效率”的现象。污水处理工艺与其他工艺过程相似，需要在一定的温度、压力、流量、液位等工艺条件下进行。其可变因素较多，水量、浓度、温度、气量、微生物状态、机械运行和系统控制情况等，都会影响污水处理效率以及功能，因此尽快建立自动化程度较高的污水处理厂

10、并高效运作已经成为当下刻不容缓的任务。目前我国大城市污水处理后排放的不到10%,未经处理的污水严重影响了水环境,制约了现代化进程的告诉发展。这种状况已经引起了各级政府的高度关注,开始逐步推行各级政府的污水处理项目。医院是病人治疗、生活的地方,其门诊部、住院部以及洗衣房、食堂、厕所 等都要排出废水。医院废水中通常含有多种细菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒有 害物质。这些细菌、病毒、寄生虫卵在环境中具有较强的抵抗力,在废水中存活 时间较长。当人们接触细菌、病毒、寄生虫卵或有毒有害物质污染的水和蔬菜时, 就会使人致病,甚至引起传染病的爆发流行。历史上曾对医院废水的危害认识不 够,医院废水未经任何处理任意

11、排放,引起多起传染病流行事件,给人民的健康 带来了巨大的危害。同时医院废水中还含有重金属、消毒剂、有机溶剂以及酸碱 物质,这些物质排入水体将对环境造成巨大的危害并长期危害人体健康。1.1 医院废水来源 医院产生废水的主要部门和设施有:诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X光照像洗印、动物房、同位素治疗诊断、手术室等排水;医院行政管理和医务人员 排放的生活污水,食堂、单身宿舍、家属宿舍排水。不同部门科室产生的污水成 分和水量各不相同,如重金属废水、含油废水、洗印废水、放射性废水等。而且 不同性质医院产生的废水也有很大不同。医院污水较一般生活污水排放情况复杂。1.1.2 医院废水的污染物 医院废水中含有

12、粪便、传染性细菌和病毒等病原性微生物,还含有酸、碱、 悬浮固体、BOD 5 、COD 和动植物油等有毒、有害物质,另外牙科治疗、洗印和 化验等过程产生污水含有重金属、消毒剂、有机溶剂等,部分具有致癌、致畸或 致突变性,危害人体健康并对环境有长远影响。同位素治疗和诊断产生放射性污 水。放射性同位素在衰变过程中产生 a-、 -和 -放射性,在人体内积累而危 害人体健康。1.1.3 医院废水处理及回用的必要性医院污水含有有机物、氨氮及大肠菌病原体等污染物,若不经过处理直接排 入水体,将对周围环境造成严重污染,废水中有机物含量高,易于腐化,一经腐 化就能发臭,使水体变黑,而且会造成病原体的扩散和传播,

13、危害人的健康,造 成前门治病,后门放毒的严重后果。因此对医院废水的处理是非常有必要的。 我国建有污水处理系统的医院,其污水经过处理后大都达到国家的排放标 准。如果在此基础上,投资部分资金建设污水深度处理设施和建立再生循环利用 管道系统,医院污水经过深度处理后可达到回用水的水质要求,将再生水作为医 院二次利用,在医院中的门诊、住院大楼建立中水道,用以冲厕等,自行循环使 用,并在有条件的花园、林荫树带喷浇花浇树,节省大量自来水,有利于减少医 院污水排入市政管道的数量,对减少污染、节约水资源和保护环境起十分重要的 作用,必然有广阔的应用前景。所以在水资源紧缺的今天,将医院污水回用是非 常有必要的。

14、1.2 污水排放标准表1-1污水排放的标准1.3 医院废水处理原则及设计原则1.3.1 处理原则(1) 全过程控制原则：对医院污水产生、处理、排放的全过程进行控制。 (2) 减量化原则：严格医院内部卫生安全管理体系,在污水和污物发生源处 进行严格控制和分离,医院内生活污水与病区污水分别收集,即源头控制、清污 分流。(3) 就地处理原则：为防止医院污水输送过程中的污染与危害,在医院必须 就地处理。(4) 分类指导原则：根据医院性质、规模、污水排放去向和地区差异对医院 污水处理进行分类指导。(5) 达标与风险控制相结合原则：全面考虑综合性医院和传染病医院污水达标排放的基本要求,同时加强风险控制意识

15、,从工艺技术、工程建设和监督管理 等方面提高应对突发性事件的能力。 (6) 生态安全原则：有效去除污水中有毒有害物质,减少处理过程中消毒副 产物产生和控制出水中过高余氯,保护生态环境安全 。 1.3.2 设计原则(1) 为提高污水处理效果,尽量采用先进的技术,及行之有效的设备。(2) 污水处理设施有较大的灵活性及可调节余地,以适应水质、水量及温度 的变化。(3) 保证出水水质的基础上,降低运行费用,易于维护管理。 (4) 在满足工艺要求的前提下,合理布局,尽量减少占地面积,节约投资。 (5) 处理工艺流程抗冲击负荷强,有可靠的运行稳定性。第2章 医院污水处理工艺设计2.1 国内外研究现状 根据

16、排入水体的不同,我国现有医院一般采用下列两种工艺处理医院污水: (1) 对排入城市下水道(设有二级城镇污水处理厂)的医院一般仅使用接触 消毒处理,常规工艺流程如下: 消毒剂 污水格栅调节池接触消毒池清水池下水道(2)对于排入自然水体的医院污水,采用生化处理+消毒工艺,其工艺流程 如下: 污水格栅调节池曝气池沉淀池接触消毒池外排 污水经过格栅后,其中较大的悬浮物被去除,进入调节池后,水质水量得到 均化,再进入曝气池进行生化处理(国内采用较多的工艺是生物接触氧化法和 SBR 工艺),在曝气池中,污水中大部分有机物被降解。经好氧生化处理后的污 水进入沉淀池进行泥水分离,清液进入消毒池,经消毒后的水达

17、标排放到水体中。 污水消毒设备有:真空加氯机及其配套设备、次氯酸钠发生器、二氧化氯发 生器、氯片消毒器、臭氧发生器。 发达国家对医院污水的管理非常严格,有严格的卫生安全管理体系,欧洲、 北美和日本等国家在医院污水的管理与处理方面都执行世界卫生组织的要求,有 的国家还严于该要求。发达国家在医院有关科室内对接触到病菌、病毒以及有毒 有害的污水和污物在发生源处进行严格的控制和分离,在任何情况下都不允许将 医院污水和污物随意弃置或排入下水道。而且发达国家普遍建设了完备的下水道 系统和终端污水处理厂,在对污水处理的同时,还进行了消毒处理。欧洲和美洲 的一些国家在排放标准中都规定了生物学指标。同时,绝大多

18、数的发达国家的城 市污水处理厂都设有污泥消化和无害化甚至焚烧装置,经过无害化处理之后的污 泥可以达到WHO 的相关规定 。我国医院污水处理现状：我国医院污水的实际情况与国外医院有较大差别，主要表现在以下几个方面： 我国医院从功能上虽然分为传染病医院和非传染病医院，但在我国传染病的初期诊断大都是在普通医院进行。 我国的城市排水系统普及率和城市污水集中处理率低，直接或间接地排入环境的医院污水比例高，存在巨大的疾病和环境风险。全国城市污水处理厂集中处理率仅为24.3%，而且绝大部分污水处理厂没有对污泥进行厌氧消化。 现有的医院污水处理设计规范对传染病医院（包括带传染病房的综合医院）污水的处理与一般普

19、通医院同等对待，没有进行特别的区分，处理工艺基本都以氯化消毒为主，上二级生化处理的医院很少。 目前我国医院污水处理还存在处理设施拥有率低、未全面考虑生态环境安全 等问题。我国应走有中国特色的医院污水处理技术路线: (1) 生物污染控制与潜在生态毒性控制相结合,将医院污水病原体生物污染 与疾病控制、环境污染与风险控制和生态环境保护相结合,减少对生态环境和人 体健康的影响,促进健康、安全和良好的生态环境建设。 (2) 将长期、稳定和安全的达标排放与突发性公共卫生事件的风险控制相结 合。考虑医院污水达标排放的同时,加强风险控制意识,从工艺技术和工程建设 等方面提高应对突发性事件的能力,将突发性公共卫

20、生事件的危害降到最低 。2.2 各种处理工艺的比较 近年来,随着污水处理水质要求不断提高和处理技术的发展,医院污水处理 技术取得了很大的进步,生化处理工艺有 CASS 技术、水解酸化+生物接触氧化 法、厌氧池+氧化沟法、AB 法、四维生物脱氮法等,各种工艺均有自身的优缺点。 2.2.1 CASS工艺 CASS 反应池分为三个区:生物选择器、缺氧区、好氧区。生物选择器设在池子首部,其容积大约占整个反应池的容积10%,停留时间 0.5h-1h。由好氧区回流回的活性污泥与污水在这里充分混合、接触,创造出微 生物种群在高负荷的竞争条件,选择出优势菌种,可有效抑制丝状菌的繁殖,从 而达到防止污泥膨胀的效

21、果,同时活性污泥的快速吸附作用加快了溶解性基质的 去除,并对难降解有机物起到良好的水解作用。污泥中的磷在生物选择器中也得 到有效的释放,同时反硝化作用也较显著。缺氧区起水质水量的缓冲作用,在该 区?通过再生污泥的吸附作用进一步去除有机物,同时具有促进磷的释放和强化反 硝化作用。好氧区是去除有机物N、P 元素的主要场所,DO 浓度控制在0-2.5mg/L, 运行过程通常是将其曝气强度加以控制使池中出现好氧、缺氧、厌氧的状态,达 到去除有机物、硝化作用和污泥对磷的吸收作用。 CASS 运行过程分四个周期: (1) 进水-曝气阶段 向曝气池内供氧,此时有机物被微生物氧化分解,同时污水中的氨氮通过微

22、生物的硝化作用转化为硝态氮。 (2) 沉淀阶段 此时停止曝气,微生物利用水中的剩余的溶解氧进行氧化分解,反应池由好 氧状态向缺氧转化,开始进行反硝化作用,活性污泥逐渐沉到池底,上层水变清。(3) 滗水阶段 沉淀结束后,置于反应池末段的滗水器开始工作,自上而下逐渐排出上层清 液,此时反应池逐渐过渡到厌氧状态。(4) 闲置阶段 闲置阶段是滗水阶段向进水阶段的过渡。 CASS 工艺保持了典型的完全混合特性,具有较强的耐冲击负荷能力;CASS 工艺设置生物选择器,促进絮凝型细菌的生长和繁殖,从而抑制了污泥膨胀的发 生,能高效地进行硝化和反硝化,脱氮除磷效果显著。另外,其工艺流程简单, 采用矩形结构,不

23、需要大量的污泥回流,自动化程度高,所以建设和运行费用省。 CASS 法与传统活性污泥法比较,有以下优点: (1) 建设费用省:省去了初沉池、二沉池和污泥回流设备,建设费用节省 20%-30%。 (2) 工艺流程简单,占地面积少:省去了初沉池、二沉池,构筑物布局紧凑, 占地面积减少20%-35%。(3) 运行费用省:由于曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉 淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧的浓度梯度大,传递效率高, 节能效果显著,运行费用?。(4) 有机物去除率高,脱氮除磷效果显著,出水水质好。(5) 管理简单,运行可靠,污水处理设备种类和数量少,控制系统比较简单, 工艺

24、本身决定了不发生污泥膨胀,所以系统管理方便。(6) 污泥产量低,污泥性质稳定,无异味。2.2.2水解酸化+生物接触氧化法 水解酸化处理是利用厌氧反应中的水解和产酸菌作用将反应控制在水解酸化第二阶段,而不进入产甲烷段的一种处理方法。在此过程,大量难溶解性有机 物水解为可溶性有机物,大分子有机物降解为小分子有机物,BOD 5与COD的比值有所提高,污水的可生化性提高了,有利于后续的生化处理,由于厌氧反应 的第一、第二阶段反应速度快,所以水解与完全厌氧相比,污水停留时间大大缩 短,处理构筑物的体积减少了很多,还提高了处理效果,水解酸化对污水的悬浮 物质的去除能力很强,在整个?水处理过程中起着很重要的

25、作用。 生物接触氧化法的原理是:池内设置填料,填料淹没在废水中,填料上长满 了生物膜,废水与生物膜接触过程中,水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和 8 转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜,随水流到二沉池后被去除,废水得 到净化。在接触氧化池中,微生物所需要的氧气来自水中,而废水则自鼓入的空 气不断补充失去的溶解氧。空气是通过设置在池底的穿孔布气管进入水流,当气 泡上升向废水供应氧气,有时并借以回流池水 8 。 水解酸化工艺的优点有: (1) 水解酸化能大幅度去除废水中的悬浮物或者有机物,其产物主要是小分 子的有机物,小分子有机物易通过细胞膜进入菌体内进行生化代谢,可生物降解 性好,因此水解

26、酸化过程可以提高原污水的可生化性,使后续的处理工艺减少反 应时间和能耗,缩小设备容积,降低处理成本。 (2) (2)水解酸化可以在常温和较低的温度下进行,产生的剩余污泥量少,易于 处置,实现了污水、污泥的一次性处理,无需设置经常加热的中温消化池,节约 投资。(3) (3)反应器不需要密闭,也无需搅拌,无需固、液、气三相分离器,使用灵 活,造价低,维护方便,能耗低。(4) (4)水解酸化反应控制在厌氧反应的第一、第二阶段,出水无完全厌氧反应 所具有的不良气味。 (5) (5)水解酸化工艺是集沉淀、吸附、生物凝聚、生物降解于一体的高效处理 单元工艺,水解酸化反应迅速,水力停留时间短,所需的反应器体

27、积小。 (6) (6)水解酸化工艺对进水负荷的变化有较强的适应能力,能为后续的处理工 艺创造较为稳定的进水条件,防止污泥膨胀。 (7) (7)水解酸化反应器中产酸菌种类多,世代时间短,生长繁殖快,对环境的 适应能力强,驯化培养时间较短,无论是否接种消化污泥,只要适当控制水力停 留时间,都可在短时间内完成调试工作,因此,有利于运行条件的控制和缩小处 理设施的容积。生物接触氧化法有以下优点: (1) 对冲击负荷和水质变化的耐受性强,运行稳定。(2) 容积负荷高,占地面积小,建设费用省。(3) 污泥产量低,无需污泥回流,运行管理方便。 水解酸化+生物接触氧化法,可形成厌氧-好氧环境,具有一定的脱氮除

28、磷效 果。2.2.3 AB法AB 工艺的原理主要是充分利用微生物种群的特性,为其创造适宜的环境, 使不同的生物群得到良好的繁殖、生长,通过生化作用净化污水。在工艺流程上 分A、B 两段处理系统,其中A 段由A 段曝气池与沉淀池组成,B 段由B 段曝 9 气池与沉淀池组成。两段分别设置污泥回流系统。污水先进入高负荷的 A 段, 然后再进入低负荷的B 段,两段串联运行。 AB 工艺中的A 段是高负荷通常污泥负荷2kgBOD 5 /(kgMLSSd)生物吸 附阶段,利用活性污泥的吸附、絮凝能力将污水中的有机物吸附于活性污泥上, 进而降解部分有机物,产生的大量生物污泥在随后设置的 A 段沉淀池中进行泥

29、 水分离,大部分有机物质以剩余污泥的方式排出。在A 段系统中,其污泥同时具有吸附、絮凝、分解和沉淀作用,以较低能 耗可同时除去 50%-60%的有机物。而 B 段为低负荷,经 A 段处理后残留于污水 中的有机物在该段将继续被氧化甚至硝化,以保证较高的运行稳定性和污水处理 效率 。 AB 工艺的优点有: (1) 具有较强的抗冲击负荷能力。A 段微生物具有极高的繁殖和变异能力, 同时从原污水中不断得到微生物的补充,因而能对进水的有机负荷、PH 值冲击、 有毒物质冲击有极强的缓冲能力,使得 B 段进水非常稳定,从而保证了 B 段的 良好环境,稳定并改善了出水水质。(2) 基建投资少、运行费用少、能耗

30、低。 (3) 具有一定的脱氮除磷效果。A 段可以采取不同的运行方式,如缺氧、好 氧、兼氧等,故具有一定的脱氮除磷效果。(4) 省去初沉池,占地面积少。AB 工艺中,A 段属于高负荷段,不需要设 置初沉池,以充分利用污水中的微生物,不断补充到 A 段曝气池,使 A 段成为 一个开放的动态生物系统。(5) 污泥的沉降性能好,但是污泥量大。2.2.4 厌氧池+氧化沟 氧化沟一般呈环形沟渠状,污水在沟渠内作环形流动,利用独特的水力流动 特点,在沟渠转弯处设曝气装置,在曝气设备附近为好氧区,下方则为缺氧区, 可以进行硝化和反硝化作用,取得脱氮的效应,在氧化沟前面设置厌氧池可以达 到较好的除磷效果。 氧化

31、沟有如下特点: (1) 在流态上,氧化沟的流态介于完成混合?与推流式之间,从水流流动形 式上属于推流式,但是由于回流较大,刚进入池的水易于与沟内混合液混合,沟 内污泥浓度与有机物浓度基本趋于一致,所以,从这个意义上说,氧化沟又接近 完全混合式,对水质水量的波动有较强适应性。 (2) 由于氧化沟的水力停留时间长,污水中的有机物同污泥的接触次数多, 所以对各类有机物,包括难降解的有机物都有较好的降解能力。(3) 由于氧化沟内泥龄长,所以有机物可以在池内得到彻底的降解,而且污 泥负荷低,所以污泥产量少,一般可以得到稳定,通常可以不设置污泥消化构筑 物。(4) 污泥龄长,适合硝化菌生长,而且沟内氧气浓

32、度呈现梯度变化,可以造 成缺氧环境,所以能提高脱氮效果,如果在氧化沟前面设置厌氧池,可以得到较 好的除磷效果。同时由于反硝化作用,还可以提高污泥的沉降性能。处理流程短,采用的机械设备少,自动化程度高,运行管理方便。2.2.5 SBR工艺SBR是一种间歇式的活性泥泥系统，其基本特征是在一个反应池内完成污水的生化反应、固液分离、排水、排泥。可通过双池或多池组合运行实现连续进出水。SBR通过对反应池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的处理目标，具有很大的灵活性。SBR池通常每个周期运行4-6小时，当出现雨水高峰流量时，SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运行模式，通过调整其循环周期，以适应来水量的变化。

33、SBR系统通常能够承受3-5倍旱流量的冲击负荷。SBR工艺具有以下特点：（1）SBR工艺流程简单、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥回流设备，一般情况下也不需要调节池，因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上，而且布置紧凑，节省用地。由于科技进步，目前自动控制已相当成熟、配套。这就使得运行管理变得十分方便、灵活，很适合小城市采用。（2）处理效果好。SBR工艺反应过程是不连续的，是典型的非稳态过程，但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的(尽管是处于完全混合状态中)，随时间的延续而逐渐降低。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化

34、过程之中，因此处理效果好。（3）有很好的除磷脱氮效果。SBR工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高除磷脱氮效率。 （4）污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。 （5）SBR工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。根据该地区污水水质特征，污水处理工程，主要的去除目的是BOD5、COD、SS、N和P，本污水厂处理水量小，考虑到本污水厂的规模、管理、造价，本设计采用SBR间歇式的活性泥泥系统。污水生物

35、处理过程中将产生大量生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化且含有寄生虫卵，若不经妥善处理和处置，将造成二次污染，污泥处理要求如下：（1）减少有机物，使污泥稳定；（2）减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；（3）减少污泥中有毒物质；（4）利用污泥中可用物质，化害为利。(5) 根据该地区污水水质特征，污水处理工程有脱氮除磷的特殊要求，主要的去除目的是BOD5，COD，SS，TP，TN和NH3-N，故本设计采用SBR工艺处理，曝气池采用曝气沉砂池，SBR工艺前设置厌氧水解酸化池。2.2.6四维生物脱氮法本设计提供的生物脱氮反应器是一种进行废水连续处理的一体化装置，其三维空间水流状态受时间轴上程序控制

36、的电磁阀操纵，因此称为四维生物脱氮反应器。分段分区的空间结构结合在时间轴上变化的曝气控制，能够在反应器内部，沿处理流程获得不断变化的氧环境和碳氮比，从而适应不同阶段生物脱氮反应的需要，达到高效脱氮的目标。 首先不考虑曝气作用，由于整个反应器连成一体，在进水槽连续进水的情况下，受液面高程驱动，因下隔板和上隔板的阻隔形成折返流，经出水槽连续出水，上下隔板使每个“滤池单元”形成独立的处理环境。“滤池单元”在电磁阀 交替导通的情况下存在气提升作用形成循环流动，曝气区域处在完全好氧的气水上向流处理工况，上向流区域的颗粒滤料处在气水反冲洗工况，降流区处在下向流过滤工况，溶解氧沿流程推流变化，逐步递减。生物

37、膜上从外向内也存在氧浓度的浓差梯度，利于微生物生存状况的多样性。时间轴上，通过任意点作逻辑图的垂线同步读取特定时刻的电磁阀工况；具体到每个“滤池单元”， 侧电磁阀导通曝气，存在逆时针（由进水向出水端看）的循环水流；电磁阀曝气，形成顺时针循环水流；两侧均不导通曝气，只有高程驱动的折返流，没有循环水流。因此对于特定时刻，整个反应器按分段和分区，存在好氧区进行硝化反应，也存在缺氧区进行反硝化反应，循环水流的存在适应了A/O工艺的要求，在后段“滤池单元”使用二次进水点(5)为反硝化反应补充了碳源，调整二次进水分配量可以优化碳氮比。 具体实施方式 对本发明的技术方案进一步描述如下。 附图1是本发明的垂直

38、向纵剖面图，反应器滤池池体使用钢或工程塑料制作。一系列气提升交替循环流复合滤料滤池单元（以下简称“滤池单元”，一般实施方案中取410个）以折返流形式在纵向串连起来。下隔板(7) 用来保证两个相邻“滤池单元”下部阻隔，仅允许靠近上层水面处连通；上隔板(8) 用来保证相邻“滤池单元”上部阻隔，仅允许靠近池底处连通。每个“滤池单元”的构造和实施方式与气提升交替循环流复合滤料滤池(专利号ZL 2006 1 0038692.4)完全相同。反应器底部在分隔区域内的曝气器(2) 安装后进行组合，每个区域由一个电磁阀独立控制，如附图3所示。二次进水点(5)流入反应器的位置，可根据处理对象和设计负荷选择在第2个

39、或第4个“滤池单元”顶部。表1-1反应池 附图1， 垂直向纵剖面结构示意图 附图2， 垂直向横剖面(C-C)结构示意图 附图3，电磁阀平面布置(D-D剖面)与控制时序图 图例： 1. 气泵， 2.曝气器， 3.分配器，4.进水槽，5.二次进水点，6.出水槽， 7.下隔板，8.上隔板，9.颗粒滤料，10.纤维滤料， A1A6，B1B6 .曝气控制电磁阀 该工艺的特点： (1)具有曝气生物滤池的生物处理和过滤功能，但不需反冲洗和沉淀池。 (2)采用由颗粒滤料和悬挂式纤维滤料组成的复合滤料，过滤的颗粒滤料不会堵塞，悬挂式滤料采用加密布置，在水处理中形成优势互补，提高了容积负荷。 (3)通过交替供气，

40、循环流的方向交替变化，处理工况下自动更新，水力条件得到优化。 (4)滤池内形成完全混合型的升流区和推流型的降流区，提供了不同的局部氧浓度，符合碳化、硝化、反硝化生物反应对环境的要求，同时进行碳和氮的去除 (5)开工和管理简便，工作状态稳定，而且低能耗，高效率。优点表现为：在气提升交替循环流复合滤料滤池发明基础上，不仅具有集合多种高效处理功能和节能的所有优点，曝气能耗又还进一步降低了1/3到1/4。通过时间轴上电磁阀导通曝气的程序设计，能够按照生物脱氮反应过程和环境的需要，获得优化的工艺条件，使生物脱氮的效率更高，出水水质更好；本发明的工艺控制可以通过时间轴上电磁阀程序设计完成，设计和实施快捷简

41、便，适应性强，具有序批式反应器（SBR）处理工艺的灵活性，而从用户看，则是一个完整的连续流系统，更便于操作管理。 随着经济的发展，社会的进步我们发展的同时也破坏了自然环境，也使得水环境受到严重威胁。我国的水环境现状已经不容乐观，生活污水、工业废水等无控制的大量排放导致河流、湖泊、土壤等污染严重。因此对污水的预防和治理措施刻不容缓，对污水的合理处理对人类的生活生产、工农业的发展、生态环境的稳定起到了重要的作用。污水处理系统的社会效益巨大，但运行成本高，处理厂的经济效益差。所以应用计算机控制技术，实现污水处理工艺的半自动、全自动监控，提高污水处理厂的技术管理水平，合理使用和配置处理设备，具有非常现

42、实的意义。实践证明，污水处理控制系统的方案是可行的，系统采用现代先进的以太网通讯和无线通讯技术，实现了系统现场控制层、监控管理层和远程环保部门之间的通讯连接。解决了污水处理各工艺过程地理分布相距较远，难于集中控制管理的问题，同时具有节约成本、高效、节能的特点，具有很高的实用性。第3章 构筑物设计及设备选型3.1格栅3.1.1 设计说明一种截留废水中粗大污物的预处理设施。是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。3.1.2 设计参数（1）如水泵前格栅间隙不大于25mm，污水处理系统

43、前可不再设置格栅；（2）机械格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；（3）过栅流速一般采用0.61.0m/s；（4）格栅倾角一般采用4575；（5）通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m。（6）Q=40t/h=960/d=0.01/s, 得3.1.3 设计计算（1）格栅的间隙数（n） 设栅前水深h=0.4m，过栅流速v=0.9m/s 栅条间隙e=20mm，格栅倾角=60由于设计流量较小，取最小格栅，GH800，栅槽宽度B=0.8m 格条宽度S=0.01m 选用两个格栅，一用一备 （2） 进水渠道渐宽部分长度（l1） 设进水渠宽B1=0.6m，其渐宽部分展开角度1=20(进水渠

44、道内的流速为0.5m/s) （3） 栅槽与出水槽连接处的渐窄部分长度（l2） （4）通过格栅的水头损失（h1） 设栅条断面为锐边矩形断面 式中：形状系数，可由三废处理工程技术手册废水卷表2-1-2查得，对于锐边矩形断面取2.42k系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用k=3（5）栅后槽总高度（H） 式中：H栅前总高度，m h栅前水深，m h2栅前渠道超高，m，一般用0.3m （6）栅槽总长度（L） （7）每日栅渣量（W）在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.1m3 因W30%，曝气动力消耗25 w/。4 水力停留时间为24小时，容积负荷率以COD计35 kg/

45、d；以氨氮计0.20.4 kg/d；总氮去除6080 %。 3.5.3设计计算3.5.3.1 硝化反应池设计计算（1） 以COD容积负荷计算，取。则池子的滤料容积为： （2） 以氨氮负荷计算，取，则池子的滤料容积为： 比较以上两种方法，取以氨氮负荷计算为准，则池子滤料容积V=144。单个池子的滤料容积为 （3）水力停留时间T（4） 一般来说，曝气生物滤池内的滤料层高度 H 滤料在 2.5-4.5 m 之间。在水力负荷一定的 条件下，滤料层高则污水与微生物的接触时间长，出水效果好，但相对所需鼓风机的压头也 较高，能耗相对也大；滤料层低则污水与微生物的接触时间短，出水效果相对差些，但所需 鼓风机的

46、压头也低些，能耗相对也小些。根据国内外已建成运行的曝气生物滤池实际情况， 本设计取滤料层高度 H 滤料 = 2.5 m ，则曝气生物滤池的截面积S 截面 计算如下： A 截面 = V 滤料 / H 滤料：滤池结构可采正方形结构，尺寸为8m8m，单个截面积，每个池子尺寸为4m4m。 空塔水力负荷一般 为 1.5 - 3.5 m3 /(m2 h)之间，空塔水力负荷复核如下： 实际 q 水力 = Q / A截面 = 40/ 16= 2.50 m3 /(m2 h),满足要求。为考虑进入滤池的废水均匀流过滤料层，在滤料承托层下部设计有缓冲配水室，其高度 H 配水一般为 1.2 - 1.5 m ，考虑到滤

47、头和配水室内布水，布气管的安装方便，以及便于配水室 的清洗，本工程取 H 配水 = 1.2 m ，并在配水室池壁考虑设置检修入孔；另外，考虑到滤 池反冲洗时滤料的膨胀，在滤料层上部保证有 0.8 - 1.0 m 的清水区，本工程取清水区高度 H 清水 = 1.0m ；滤池的超高取 H 超高 = 0.3 m，承托层高 H 承托 = 0.3 m滤池总高H 而根据运行经验，滤池在装满滤料后废水在滤料层中的实际停留时间约为空塔停留时间的1/2 左右，即 1.25h。单池的进出水情况：表3-1项目COD(mg/L)BOD(mg/L)氨氮(mg/L)进水35018040出水1057216去除率%706060池体的设计计算：该池中间有导流板，隔成两个小池，每个小池的尺寸4m2m（5）配水系统 一般滤池的配水系统有大阻力，中阻力和小阻力等三种