污水處理廠畢業(yè)設(shè)計(jì).docx

精品文檔院 系 地球科學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 專 業(yè) 環(huán)境工程 年 級(jí) 2012級(jí) 姓 名 成文龍 題 目 資陽(yáng)市20000m3/d城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評(píng) 語(yǔ) 指導(dǎo)教師 (簽章)評(píng) 閱 人評(píng) 語(yǔ) 評(píng) 閱 人 (簽章)成 績(jī) 答辯委員會(huì)主任 (簽章) 年 月 日VIII歡迎下載VIII歡迎下載。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書班 級(jí) 環(huán)境二班 學(xué)生姓名 成文龍 學(xué) 號(hào) 20123019 發(fā)題日期： 年 月 日 完成日期： 年 月 日題 目 資陽(yáng)市20000m3/d城鎮(zhèn)污水處理工藝設(shè)計(jì)1、本論文的目的、意義 通過(guò)本設(shè)計(jì)可以使學(xué)生在不同程度上提高調(diào)查研究，查閱文獻(xiàn)，收集資料和正確熟練使用工具書的能力，提高理論分析、制定設(shè)計(jì)方案的能力以及設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖的能力；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織工作的能力；提高總結(jié)，撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書的能力等。 2、學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù) （1）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)調(diào)研，查閱文獻(xiàn)，進(jìn)行傳統(tǒng)、典型和先進(jìn)方案的比較，分析優(yōu)缺點(diǎn)，論證可行性，通過(guò)所給自然條件、城市特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)因素確定最終處理方案。（2）據(jù)所選方案，正確選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算污水廠處理構(gòu)筑物。（3）進(jìn)行污水處理廠各構(gòu)筑物工藝計(jì)算：包括初步設(shè)計(jì)和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、設(shè)備選型，圖中應(yīng)有設(shè)備、材料一覽表和工程進(jìn)程表。（4）進(jìn)行輔助建筑物的設(shè)計(jì)：包括尺寸、面積、層數(shù)的確定；完成設(shè)備選型。 3、論文各部分內(nèi)容及時(shí)間分配：（共 12 周）第一部分 收集設(shè)計(jì)資料，查找設(shè)計(jì)規(guī)范，熟悉設(shè)計(jì)過(guò)程 ( 2周)第二部分 進(jìn)行方案比較，完成構(gòu)筑物選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 ( 2周)第三部分 工藝流程高程計(jì)算，同時(shí)進(jìn)行設(shè)備選型 ( 2周)第四部分 完成工藝圖及平面圖設(shè)計(jì) ( 3周)第五部分 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫 ( 2周)評(píng)閱及答辯 ( 1周)備 注 指導(dǎo)教師： 年 月 日審 批 人： 年 月 日摘 要隨著目前我國(guó)城市發(fā)展過(guò)程中人口和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，其中存在的一些問題也逐步的呈現(xiàn)出來(lái)，并且在較大程度上阻礙著城市的可持續(xù)發(fā)展.近些年來(lái)水污染、大氣霧霾污染、土壤污染等越來(lái)越引起人們關(guān)注。其中城市中生活和生產(chǎn)而產(chǎn)生的污水?dāng)?shù)量逐漸增多, 這使得城市污水處理問題成為了一個(gè)十分重要的問題。根據(jù)國(guó)家環(huán)保部全國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2004年-2014年我國(guó)廢水排放總量由482.41億噸上升至716.20億噸，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到4.03%。伴隨著我國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，我國(guó)污水排放量將進(jìn)一步增加，市場(chǎng)空間巨大。 資陽(yáng)位于東經(jīng)處于成都和重慶兩大城市的中間，是四川省唯一連接成渝雙核的中心城市，北靠成都，南連內(nèi)江，東接重慶、遂寧，西鄰眉山。幅員面積7962平方公里，常住人口366.01萬(wàn)。作為高速發(fā)展的西部城市，污水處理量同樣呈逐步增長(zhǎng)的趨勢(shì)，污水處理能力的擴(kuò)增也迫在眉睫。 本污水采用CASS工藝作為主反應(yīng)池，CASS( cyclic activated sludge system) 工藝是Goronszy 教授在ICEAS 的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的，是SBR的一種新型式1。進(jìn)水為連續(xù)流。分為兩個(gè)個(gè)反應(yīng)區(qū): 生物選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。生物選擇區(qū)設(shè)置在CASS 前端，容積較小，通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行，最基本的作用是防止產(chǎn)生污泥膨脹，同時(shí)還具有一定強(qiáng)化釋磷和反硝化的作用，該區(qū)內(nèi)難降解大分子物質(zhì)會(huì)發(fā)生水解作用，主反應(yīng)區(qū)則是有機(jī)物的主要去除場(chǎng)所，其工作過(guò)程可分為進(jìn)水、曝氣、沉淀和出水四個(gè)階段，周期循環(huán)進(jìn)行2。該工藝集反應(yīng)、沉淀、排水于一體，該工藝有運(yùn)行費(fèi)用低、工藝流程短、占地面積少、有機(jī)物去除率高、出水水質(zhì)好、管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、污泥產(chǎn)量低、污泥性質(zhì)穩(wěn)定、有脫氮除磷功能等優(yōu)點(diǎn)3-5。CASS工藝對(duì)COD的去除率達(dá)90%以上，對(duì)BOD的去除率達(dá)95%以上，并且對(duì)氮磷可以進(jìn)行有效地去除6。 該出水出水水質(zhì)按GB 189182002 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。對(duì)處理工藝中的各個(gè)構(gòu)筑物進(jìn)行計(jì)算與設(shè)計(jì)，為實(shí)際生產(chǎn)工作提供參考。關(guān)鍵詞：城市污水；CASS工藝；工藝設(shè)計(jì)精品文檔Abstract With the development of our country, the population and the scale of city continues to expand, in which some problems also gradually emerged and greatly hinder the sustainable development of the city. In recent years water pollution, atmospheric haze pollution and soil pollution are catching more and more peoples attention. The quantity of sewage produced in the citys life and production is increasing gradually, which makes the urban sewage treatment problem become a very important issue. According the national environmental statistics bulletin of the State Environmental Protection Department : From 2004 to 2014 Chinas total volume of waste water discharged from Forty-eight billion two hundred and forty-one million tons up to Seventy-one billion six hundred and twenty million tonnes, the compound growth rate reached 4.03%. Accompanied by the acceleration of the industrialization and the urbanization process in China, sewage emissions in China will further increase, market space enormous. Ziyang is located in the Middle East of Chengdu and Chongqings two largest city, the only center city in Sichuan Province connected Cheng-yu dual core, north by Chengdu, Neijiang south, east of Chongqing, Suining, west of Meishan. It has 7962 square kilometers, with the resident population of Three million six hundred and sixty thousand and one hundred. As the rapid development of the western city, the amount of sewage treatment is also a gradual growth trend, the expansion of sewage treatment capacity is imminent. The wastewater using CASS process as the main reaction pool, CASS (activated sludge system cyclic) technology is developed on the basis of Goronszy professor ICEAS, is a new type of 1 SBR. The inlet is continuous,while the effluent is interrupt flow. It is divided into two reaction zones: the biological selection zone and the main reaction zone. Biological selection area is arranged at the front end of the CASS, the volume is small, usually running under anaerobic or aerobic conditions, the basic role is to prevent the occurrence of the sludge bulking, also has certain enhanced phosphorus release and denitrification effect, in this area macromolecular substances will occur hydrolysis, t The main reaction zone is the main removal of organic matter, the process can be divided into four stages: water, aeration, precipitation and water, the cycle is carried out in stages2. The process set reaction, precipitation, drainage in one, the process has low operation cost, short process flow, a less area, high organic matter removal rate, good water quality, simple management, stable and reliable in operation, low sludge production, sludge properties and stability, effective removal of nitrogen and phosphorus, etc. 3-5. The removal rate of CASS was over 90% on the removal rate of COD, 95% on BOD, and the nitrogen and phosphorus could be effectively removed . 6. The effluent water quality accords to GB 2002 - 18918 urban sewage treatment plant pollutant discharge standard first class A standard design. Calculate and design various structures in the treatment process, to provide reference for the actual production work.key words：Municipal wastewater; CASS process; process design目 錄第1章 緒論11.1 生活污水的來(lái)源及特征11.1.1 生活污水主要來(lái)源11.1.2 生活污水的特點(diǎn)11.2 自然資料與城市概況41.2.1 地形地貌41.2.2 工程地質(zhì)與水文41.2.2 氣候氣象41.3 廢水處理綜述51.3.1 物理處理法51.3.2 化學(xué)處理法51.3.3 物化處理法51.3.4生物處理法6第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)與擬采用工藝132.1 廢水處理原則132.2 水質(zhì)水量分析132.2.1 設(shè)計(jì)水量132.2.2 水質(zhì)分析及排放標(biāo)準(zhǔn)132.3 擬采用工藝142.3.1 SS的處理142.3.2 有機(jī)物的處理152.3.3 污泥處理工藝比較162.3.4 工藝流程17第3章 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書183.1廢水基本情況183.2 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算183.2.1粗格柵183.2.2 集水井193.2.3 細(xì)格柵203.2.4旋流沉砂池223.2.5 CASS池243.2.6 紫外消毒系統(tǒng)363.2.7 污泥池37第4章 污水處理廠總體布置384.1 平面布置384.1.1分處理單元構(gòu)筑物的平面布置原則384.1.2和渠道的平面布置要求384.1.3構(gòu)筑物的平面布置要求384.1.4污水廠綠化帶384.1.5道路布置394.2 高程布置394.2.1高程布置原則394.2.2高程（水頭損失）計(jì)算404.2.3高程確定41第5章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析425.1 工程造價(jià)估算425.1.1 編制范圍425.1.2 編制依據(jù)425.1.3 費(fèi)用計(jì)算425.2 運(yùn)行管理機(jī)制與運(yùn)行費(fèi)用445.2.1 人員編制445.2.2 運(yùn)行說(shuō)明445.2.3 運(yùn)行費(fèi)用455.3 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及效益分析465.3.1 單位處理造價(jià)及單位處理費(fèi)用465.3.2 經(jīng)濟(jì)效益465.3.3 環(huán)境效益46結(jié)論48致謝49參考文獻(xiàn)50XVII第 頁(yè)XVII歡迎下載。第1章 緒論1.1 生活污水的來(lái)源及特征1.1.1 生活污水主要來(lái)源 人類生活過(guò)程中產(chǎn)生的污水，是水體的主要污染源之一。主要是糞便和洗滌污水。城市每人每日排出的生活污水量為150400L，其量與生活水平有密切關(guān)系。生活污水中含有大量有機(jī)物，如纖維素、淀粉、糖類和脂肪蛋白質(zhì)等；也常含有病原菌、病毒和寄生蟲卵；無(wú)機(jī)鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等?？偟奶攸c(diǎn)是含氮、含硫和含磷高,在厭氧細(xì)菌作用下，易生惡臭物質(zhì)。1.1.2 生活污水的特點(diǎn)（1）污水的物理性指標(biāo) 溫度：工業(yè)廢水廠引起水體熱污染。工業(yè)廢水的危害非常大，許多工業(yè)廢水都的溫度都比較高，水體接納了工業(yè)廢水后的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為水體熱污染。氧在水中的飽和溶解度隨水溫升高而減少，耗氧反應(yīng)水溫成正比例關(guān)系，高水溫可能導(dǎo)致水體缺氧與水質(zhì)惡化。 色度：色度是一項(xiàng)感官性指標(biāo)。自然界的水一般來(lái)說(shuō)是無(wú)色的、透明的。如果水中存在少量金屬化合物或有機(jī)化合物時(shí)，由于這些污染物質(zhì)的溶液具有顏色，污水就會(huì)呈先各種顏色。色度的測(cè)量方法是：用無(wú)色的空白水樣與有顏色的水樣對(duì)比，向有顏色的水樣中加水，當(dāng)看到兩者無(wú)色差時(shí)，有色水樣的稀釋倍數(shù)就稱為其色度。危害：色度升高會(huì)使透光性下降，會(huì)使水生植物的光合作用產(chǎn)生變化，減弱自凈作用。 嗅與味：嗅和味同色度一樣也是感官性指標(biāo)，可以非定量的反應(yīng)污水中某種污水的多少。自然界的水是沒有味道的。污染物排放進(jìn)水體后就會(huì)使其產(chǎn)生異味。除了氮的化合物和揮發(fā)性有機(jī)物外，還原性硫、和氯氣等污染物質(zhì)，都會(huì)使水體產(chǎn)生惡臭。當(dāng)水中含有溶解性鹽時(shí)也會(huì)產(chǎn)生異味。如氯化鈉帶咸味，硫酸鎂帶苦味，硫酸鈣略帶甜味等。（2）污水的化學(xué)性指標(biāo) 酸堿度：污水的pH值一般在69之間。pH值發(fā)生大的變化可能是遭受到酸堿侵蝕時(shí)，而PH值的微小波動(dòng)可能是因?yàn)槲鬯艿乐械陌l(fā)生了厭氧發(fā)酵。堿度指水體中能與強(qiáng)酸反應(yīng)的全部物質(zhì)，按離子狀態(tài)可分為三類：氮氧化合物堿度，碳酸鹽堿度，重碳酸鹽堿度。 植物性營(yíng)養(yǎng)元素：當(dāng)污水中含有大量的氮磷物質(zhì)時(shí)，污水中的某些植物會(huì)大量吸收氮磷元素，植物尤其是藻類的的大量繁殖會(huì)消耗巨量的氧氣，是水中的含氧量量降低，是水中的魚蝦類等大量死亡，使湖泊等水體由富營(yíng)養(yǎng)化變成沼澤或干地。含氮化合物：氮是地球上有機(jī)物組成的的重要元素之一，是細(xì)胞骨架的組成元素，更是植物生長(zhǎng)的必需元素，當(dāng)藻類大量攝取該元素后就會(huì)瘋長(zhǎng)，引起水華赤潮等現(xiàn)象，危害環(huán)境。表征氮的幾個(gè)指標(biāo)：有機(jī)氮：有機(jī)物中的氮元素，以各類蛋白質(zhì)和尿素為主總氮（TN）：所有含氮化合物中的總含氮量TKN：又稱凱氏氮，包括有機(jī)氮和氨氮，但不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮；氨氮：來(lái)自含氮工業(yè)廢水，或由含氮有機(jī)物在反應(yīng)中分解所得NOX-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮含磷化合物：與氮相同，磷也是一種重要的植物生長(zhǎng)元素，它極易導(dǎo)致水生植物尤其是藻類大量繁殖，藻類又會(huì)與水中的魚蝦類爭(zhēng)奪氧氣，魚蝦類死亡后由于對(duì)其分解又會(huì)消耗大量氧氣，從而使水質(zhì)惡化。 重金屬：微量金屬元素危害：可以與蛋白質(zhì)結(jié)合使其失活，減緩微生物生長(zhǎng)，并從食物鏈下端富集至人體，危害人的身體健康。（3）有機(jī)污染物指標(biāo) BOD（生化需氧量）：在污水降解中，生化需氧量反映的是水中的有機(jī)物被好氧微生物分解時(shí)所需的氧量，它可以從另一個(gè)角度反映水中可以被生物降解的有機(jī)物的數(shù)量，兩者之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。微生物對(duì)污水中的有機(jī)物的分解過(guò)程，通常被認(rèn)為有兩個(gè)階段：第一個(gè)階段有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；在第二個(gè)階段中，有機(jī)物已經(jīng)基本降解完，但污水中的氨可以繼續(xù)被氧化，微生物可將氨和含氨化合物分解成硝酸鹽和亞硝酸鹽。污水的生化需氧量通常指的是第一階段大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物的過(guò)程，而完成全部的降解過(guò)程要20-100天。在實(shí)際測(cè)量中，常以5天作為測(cè)量時(shí)間，稱五日生化需氧量（BOD5）。由于微生物對(duì)有機(jī)物的分解速率是先快后慢，5天時(shí)間一般可以使有機(jī)物降解量達(dá)到總量的70%，因此在實(shí)際操作中常用5d生化需氧量（BOD5）來(lái)衡量污水中有機(jī)物的濃度。 COD（化學(xué)需氧量）：通過(guò)強(qiáng)氧化劑作用于水中的污染物，將水中的可被氧化有機(jī)物全部氧化時(shí)所消耗的氧化劑量。BOD/COD：可生化性指標(biāo)，一般來(lái)說(shuō)可以粗略的表示有機(jī)物中可被生化量的多少。 TOD：總需氧量一般是指水中所有能形成氧化物的物質(zhì)，但主要是污水中的有機(jī)物在氧氣中燃燒后形成最穩(wěn)定氧化物時(shí)所消耗的氧氣量，結(jié)果以mg/L表示。TOD值幾乎能夠反映有機(jī)物中各個(gè)元素氧化后的產(chǎn)物，如二氧化碳，二氧化硫，氮氧化物等。與BOD、COD相比，它與理論上的需氧量更為接近。有的研究者指出，BOD5/TOD=0.1-0.6；COD/TOD=0.5-0.9，具體比值與特定污水的性質(zhì)有關(guān)。 ThOD：水中某一種有機(jī)物的理論需氧量。通常是指將有機(jī)物中的碳元素和氫元素完全氧化為二氧化碳和水所需氧量的理論值(即按完全氧化反應(yīng)式計(jì)算出的需氧量，單位為g/g)。在嚴(yán)格意義上也包括有機(jī)物中氮、磷、硫等元素完全氧化所需氧量的理論值(當(dāng)計(jì)入這些元素完全氧化的需氧量時(shí)應(yīng)在數(shù)據(jù)后注明)。 TOC：在900高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氧化燃燒，測(cè)定氣體中CO2的增量，從而確定水樣中總的含碳量，表示水樣中有機(jī)物總量的綜合指標(biāo)。TOC的測(cè)量方法中，高溫燃燒可以使有機(jī)物中的碳得到充分釋放，與BOD或COD 相比，它更能直接表示有機(jī)物的總量。因此常被用來(lái)評(píng)價(jià)水體中有機(jī)物污染的程度。對(duì)于同一種污水來(lái)說(shuō)，ThODTODCODCrBOD5TOC（4）污水的生物性質(zhì)指標(biāo) 來(lái)源及危害：生活污水：腸道傳染病、肝炎病毒、SARS、寄生蟲卵等制革、屠宰等工業(yè)廢水：炭疽桿菌、鉤端螺旋體等。醫(yī)院污水：各種病原體危害：傳播疾病、影響衛(wèi)生、導(dǎo)致水體缺氧 細(xì)菌總數(shù)：水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體有機(jī)污染物程度和受細(xì)菌污染的程度。常以：細(xì)菌個(gè)數(shù)/mL計(jì)。如：飲用水小于100個(gè)/mL，醫(yī)院排水小于500個(gè)/mL 大腸菌群：可表明水樣被糞便污染的程度，間接表明有腸道病菌存在的可能性。常以：大腸菌群數(shù)/L計(jì)1.2 自然資料與城市概況1.2.1 地形地貌 資陽(yáng)市位于華夏系四川沉降帶之川中褶帶內(nèi)，龍女寺半球狀構(gòu)造和威遠(yuǎn)輻射構(gòu)造之間，西高東低。按大的地貌形態(tài)資陽(yáng)市可分為低山、丘陵、河流沖積壩三種地貌類型。其中以丘陵為主，大約占總面積的百分之九十以上。地形主要為龍女半球環(huán)狀構(gòu)造的影響帶，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、地層平緩。出露巖層按其新老秩序有：第四系全新統(tǒng)地層、侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組地層、侏羅系遂寧組地層、侏羅系沙溪廟組地層，土壤以粽紫泥土為主。一般海拔在300550米之間，低山的最高點(diǎn)在龍泉山的長(zhǎng)松寺（海拔1059米），河壩的最低點(diǎn)在夏家壩的瓊江河出界處（海拔247米）。1.2.2 工程地質(zhì)與水文 資陽(yáng)市土壤母質(zhì)主要分三大類，河谷平壩區(qū)是第四系全新統(tǒng)近代河流沖積母質(zhì)；淺丘區(qū)是中生代侏羅系遂寧組紅棕紫色厚層泥巖母質(zhì)，含鈣質(zhì)豐富；中、深丘區(qū)主要是侏羅系蓬萊鎮(zhèn)棕紫色砂泥巖母質(zhì)，含硅鋁率高，土層淺。此外，有少量的侏羅系沙溪廟組棕紫色砂巖母質(zhì)。資陽(yáng)市水系發(fā)育，河網(wǎng)密度高，源短流小，間歇性溪河多，全市匯水面面積10平方公里以上的河流43條，其中匯水面積大于100平方公里的河流有11條，即沱江及一級(jí)支流降溪河、陽(yáng)化河、九曲河、壯溪河、清水河、蒙溪河、大青流河，涪江水系岳陽(yáng)河、龍臺(tái)河、蟠龍河。其中發(fā)源于川西北綿竹縣九頂山老鷹窩梁子的沱江為流經(jīng)境內(nèi)的最大河流，自簡(jiǎn)陽(yáng)市宏緣鄉(xiāng)林蔭寺進(jìn)入本市境內(nèi)，在雁江區(qū)伍徨鎮(zhèn)龍門村羅家壩出境，境內(nèi)全長(zhǎng)171.5千米，平均比降0.43，彎曲系數(shù)2.1，一般河寬200300米，漫灘寬3001000米，流經(jīng)簡(jiǎn)陽(yáng)市、資陽(yáng)市兩城區(qū)，以及十余個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，具有河道漫灘階地發(fā)育、灘沱相間、洪枯流量水位變幅大、兩岸農(nóng)墾發(fā)達(dá)、一級(jí)階地較低、高程較低等特點(diǎn)。1.2.2 氣候氣象 本市地屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候類型區(qū)域，具有冬暖夏熱，降水適中的特點(diǎn)。年平均氣溫簡(jiǎn)陽(yáng)、雁江分別為17.2和17.4，樂至與安岳分別為16.9和17.8。一月平均氣溫在 6.36.9之間，七月均溫為26.627.6，其特點(diǎn)為安岳高于樂至，而雁江區(qū)和簡(jiǎn)陽(yáng)總是居其中間水平。樂至年降水量為976.4毫米，安岳為987毫米，而雁江區(qū)和簡(jiǎn)陽(yáng)又分別為975.9毫米和907.3毫米，比上述兩縣略少。1.3 廢水處理綜述1.3.1 物理處理法 物理處理法主要包括離心分離、沉淀、除油、過(guò)濾等，一般用于一級(jí)處理。除油的作用是除去廢水中的油脂，有利于油脂的回收，同時(shí)也減輕后續(xù)處理工藝的的負(fù)荷。1.3.2 化學(xué)處理法（1）臭氧氧化法 利用臭氧的強(qiáng)氧化性分解廢水中的難降解物質(zhì)，還可達(dá)到消毒作用。臭氧氧化法的主要優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)迅速，流程簡(jiǎn)單，沒有二次污染問題，但是臭氧在使用過(guò)程中的運(yùn)行成本較高。 （2）Fenton試劑法Fenton試劑由過(guò)氧化氫和亞鐵鹽組成，在酸性條件下，過(guò)氧化氫在Fe2+的催化作用下會(huì)分解產(chǎn)生OH，從而引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。Fenton試劑法在偏酸性環(huán)境下進(jìn)行能有效去除難降解有機(jī)物，但在中性或是堿性條件下其氧化能力將會(huì)大大降低。1.3.3 物化處理法（1）混凝沉淀法混凝沉淀法的原理是通過(guò)向水中投加一些混凝劑或助凝劑，在混凝劑作用下形成絮凝體。絮凝體有很的強(qiáng)吸附能力，不僅能吸附懸浮物，還能吸附部分細(xì)菌和溶解性物質(zhì)，絮凝體通過(guò)吸附，體積增大而下沉7。 混凝沉淀對(duì)于水中的SS、膠體雜質(zhì)和油類的去除效果都比較好，同時(shí)能去除30%左右的COD，常作為生化處理前的預(yù)處理手段。（2）氣浮法氣浮法是一種有效的固液和液液分離方法，常用于那些顆粒密度接近或小于水的細(xì)小顆粒的分離。氣浮法處理技術(shù)是在水中形成微小氣泡，使微小氣泡與水中懸浮的顆粒粘附，形成表觀密度小于水的漂浮絮體，絮體上浮至水面，形成浮渣層被刮除，以此實(shí)現(xiàn)固液分離3。（3）吸附法吸附法是采用多孔的固體吸附劑，利用固液相界面上的物質(zhì)傳遞，使廢水中的毒害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上，從而使之從廢水中分離去除的方法。吸附法一般需要預(yù)處理，在實(shí)際運(yùn)用中費(fèi)用較大8。（4）膜分離法膜分離技術(shù)是指以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力，依靠膜的選擇性透過(guò)作用進(jìn)行物質(zhì)的分離、純化與濃縮的一種技術(shù)。常用的膜分離過(guò)程主要包括為過(guò)濾、超濾、納濾和反滲透等。膜分離技術(shù)具有無(wú)相態(tài)變化、高效節(jié)能、設(shè)備簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用，但是其操作技能要求較高9。1.3.4生物處理法（1）好氧生物處理 傳統(tǒng)活性污泥法活性污泥法(activated sludge process)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種好氧生物處理技術(shù)，活性污泥即生物絮凝體，大量好氧微生物棲息在上面，在好氧條件下，微生物以溶解型有機(jī)物為食料獲得能量，不斷生長(zhǎng)，從而使廢水得到凈化。該方法主要用來(lái)處理低濃度的有機(jī)廢水10。傳統(tǒng)的活性污泥法由初沉淀、曝氣池、二沉池、供氧裝置以及回流設(shè)備等組成，其流程如下圖1-3： 圖1-1傳統(tǒng)活性污泥法流程圖活性污泥法作為一種應(yīng)用廣泛且具有潛力的廢水處理技術(shù)，具有處理效果好、工藝簡(jiǎn)單、方法成熟和靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前，我國(guó)采用的最廣泛的處理污水工藝即活性污泥法，在已建成污水處理廠中占總數(shù)的70%。但是，傳統(tǒng)活性污泥法也存在一些不足：1) 抗沖擊能力弱；2) 容易發(fā)生污泥膨脹；3) 污泥產(chǎn)量較大； 4) 脫氮除磷效果較差；5) 占地面積較大；6) 運(yùn)行管理操作復(fù)雜。 SBR工藝SBR是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡(jiǎn)稱，也稱間歇式活性污泥法。SBR工藝是傳統(tǒng)活性污泥法的變形，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)。SBR的核心部分是SBR反應(yīng)池，集均化、生物降解、初沉、二沉等功能于一池，不設(shè)回流污泥系統(tǒng)。典型的SBR法，其操作過(guò)程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和等待5個(gè)基本過(guò)程組成，其基本操作過(guò)程如下圖1-4： 圖1-2 SBR運(yùn)行流程周期循環(huán)時(shí)間及每個(gè)周期內(nèi)各階段時(shí)間均可根據(jù)不同的處理對(duì)象和處理要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。 SBR的優(yōu)點(diǎn)有：1） 凈化效率高；2）運(yùn)行效果穩(wěn)定；3） 抗沖擊能力高；4） 設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作管理方便；5） 不容易污泥膨脹；6） 脫氮除磷效果好；7）工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低，占地面積小。SBR缺點(diǎn)：1） 設(shè)備閑置率較高；2） 需要較大的調(diào)節(jié)池；3） 不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出手的要求。SBR工藝拓寬了活性污泥法的使用范圍，對(duì)中小城鎮(zhèn)生活污水和工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方以及要求出水中除磷脫氮的情況都較為適合11。 CASS工藝CASS( cyclic activated sludge system) 工藝是Goronszy 教授在ICEAS 的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的，是SB 的一種新型。發(fā)展起步較早，技術(shù)比較成熟，是近年來(lái)國(guó)際公認(rèn)的生活污水先進(jìn)處理工藝。CASS 工藝一般分為三個(gè)反應(yīng)區(qū): 一區(qū)是生物選擇器，二區(qū)是缺氧區(qū)。三區(qū)為好氧區(qū)。生物選擇區(qū)是設(shè)置在CASS 前端的小容積區(qū)，通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行，其最基本的功能是防止產(chǎn)生污泥膨脹。同時(shí)還具有促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化反硝化的作用 在該區(qū)內(nèi)難降解大分子物質(zhì)易發(fā)生水解作用，對(duì)提高有機(jī)物的去除率有一定的促進(jìn)作用 主反應(yīng)區(qū)則是去除有機(jī)底物的主場(chǎng)所，控制曝氣強(qiáng)度，是反應(yīng)區(qū)內(nèi)主體溶液處于好氧狀態(tài)，主要完成降解有機(jī)物過(guò)程其工作過(guò)程可分為進(jìn)水、曝氣、沉淀和出水四個(gè)階段，周期循環(huán)進(jìn)行。 CASS工作原理如1-5圖所示：圖1-3 CASS原理示意圖CASS工藝運(yùn)行操作每周期分為進(jìn)水/曝氣、進(jìn)水/沉淀、排水和閑置四個(gè)階段。運(yùn)行過(guò)程中，活性污泥從主反應(yīng)區(qū)回流至選擇區(qū)中，整個(gè)系統(tǒng)以推流方式運(yùn)行，而各反應(yīng)區(qū)則以完全混合的方式運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)同步碳化硝化及反硝化過(guò)程。CASS主要的優(yōu)點(diǎn)有：1）工藝簡(jiǎn)單，占地面積??；2）沉淀效果好；3）抗沖擊能力強(qiáng)；4）不易發(fā)生污泥膨脹；5）剩余污泥量小。 生物膜法生物膜法是利用微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面上，形成生物膜，污水和生物膜接觸后，溶解的有機(jī)物被微生物吸附分解，污水得到凈化。老化的生物膜隨出水流入二沉池被去除。生物膜凈化機(jī)理見圖1-6： 圖1-4生物膜凈化污水示意圖 生物膜法與傳統(tǒng)活性污泥法相比，有以下特點(diǎn)：1） 微生物相多，脫氮效果好；2） 微生物量多，處理能力高；3） 污泥沉降性能良好，剩余污泥產(chǎn)量少；4） 抗沖擊能力高；5） 不易發(fā)生污泥膨脹。（2）厭氧生物處理 UASBUASB（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）又稱上流式厭氧污泥床反應(yīng)器。UASB 負(fù)荷能力很大，適用于高濃度有機(jī)廢水的處理，出水COD的去除率可達(dá)到80%以上，是目前應(yīng)用日趨廣泛的新型污水厭氧處理工藝12。反應(yīng)器主體分為上下兩個(gè)區(qū)域，即反應(yīng)區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)，在下部的反應(yīng)區(qū)內(nèi)是沉淀性能良好的厭氧污泥床，設(shè)置了均勻布水系統(tǒng)。高濃度有機(jī)廢水通過(guò)布水系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)器底部，氣、液、固由頂部的三相分離器進(jìn)行分離，反應(yīng)器內(nèi)的污泥能形成顆粒污泥。其工作原理如下圖1-7： 圖1-5 UASB反應(yīng)器工作原理UASB工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1）有機(jī)負(fù)荷較高； 2）停留時(shí)間較短； 3）無(wú)需混合攪拌設(shè)備； 4）污泥床不設(shè)載體，無(wú)填料的堵塞問題，且造價(jià)低； 5）內(nèi)置三相分離器，不再設(shè)沉淀池。 ABR工藝ABR是一種混合型復(fù)雜水力流態(tài)厭氧處理工藝13。該工藝使用一系列垂直放置的折流板使反應(yīng)器分隔成一定數(shù)目的隔室（窄的下流室、寬的上流室），使廢水沿其上下流動(dòng)，并依此流過(guò)各隔室而得到處理。各隔室為相對(duì)獨(dú)立的升流式反應(yīng)器。ABR反應(yīng)器構(gòu)造如下圖1-8： 圖1-6 ABR反應(yīng)器的構(gòu)造 ABR工藝具有以下特點(diǎn)： 1）良好的水力條件； 2）良好的微生物種群分布； 3）抗沖擊能力高； 4）處理效果好； 5）構(gòu)造設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單； 6）不需要?dú)夤桃喝喾蛛x器；7）能有效地截留生物固體和SS。（3）生物處理組合工藝 A/O工藝 A/O(Anoxic-Oxic)工藝是目前廣泛采用的污水生物脫氮工藝之一，它的最大優(yōu)點(diǎn)是能有效的去除BOD和含氮化合物。A/O工藝由缺氧池和好氧池串聯(lián)而成。其工藝流程如圖1-9：圖1-7 A/O工藝流程圖A/O工藝的優(yōu)點(diǎn)如下：1) 流程簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物少；2) 在反硝化池中無(wú)需要外加碳源；3) 缺氧池在前，好氧池在后，可以進(jìn)一步去除有機(jī)物；但是，A/O法脫氮效率不高，一般為70%左右，且沉淀池內(nèi)易發(fā)生污泥上浮，使出水水質(zhì)惡化。 A2/O工藝 A2/O工藝為厭氧-缺氧-好氧法工藝的簡(jiǎn)稱。A2/O工藝是流程最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的脫氮除磷工藝。該工藝由厭氧反應(yīng)器、缺氧反應(yīng)器、好氧反應(yīng)器、沉淀池構(gòu)成，工藝流程圖如下圖1-10： 圖1-8 A2/O工藝流程示意圖本工藝具有如下特點(diǎn)：1）工藝簡(jiǎn)單，停留時(shí)間少于同類工藝；2）無(wú)污泥膨脹，SVI值一般均小于100；3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效；4）無(wú)需投藥，運(yùn)行成本低。本工藝的缺點(diǎn)：1）除磷脫氮效果難于進(jìn)一步提高；2）傳統(tǒng)A2/O工藝出水只能達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)與擬采用工藝2.1 廢水處理原則廢水處理的原則主要從適用標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性、二次污染和地域空間這幾個(gè)方面來(lái)考慮：（1）工藝設(shè)計(jì)合理可靠，盡量選擇成熟穩(wěn)定的工藝，使廢水經(jīng)過(guò)污水處理系統(tǒng)后達(dá)到規(guī)定的地方排放標(biāo)準(zhǔn)及業(yè)主要求的指標(biāo)；（2）處理系統(tǒng)的運(yùn)行成本應(yīng)確保達(dá)標(biāo)排放的條件下，降低運(yùn)行費(fèi)用，使處理成本經(jīng)濟(jì)；（3）采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，力求安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、運(yùn)行管理方便，以利提高管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)行費(fèi)用；（4）全面考慮避免二次污染，做好污泥的處理與處置，盡可能減少對(duì)周圍環(huán)境的影響；（5）構(gòu)筑物合理布局，充分利用地形和空間，做到可用面積的最大化。2.2 水質(zhì)水量分析2.2.1 設(shè)計(jì)水量 本污水處理對(duì)象為資陽(yáng)市生活污水，設(shè)計(jì)處理水量為20000m3/d。2.2.2 水質(zhì)分析及排放標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S的要求，該出水水質(zhì)需符合GB 189182002 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，取典型生活污水水質(zhì)：表2-1 典型生活污水水質(zhì)項(xiàng)目pHSSBOD5 CODCrNH3-NTP進(jìn)水69220200400258GB 189182002 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)：表2-2 GB 189182002 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目pHSSBOD5 CODCrNH3-NTP出水69101050512.3 擬采用工藝2.3.1 SS的處理生活污水在遷移、流動(dòng)和匯集過(guò)程中不可避免會(huì)混入泥砂。污水中的砂如果不預(yù)先沉降分離去除，則會(huì)影響后續(xù)處理設(shè)備的運(yùn)行。最主要的是磨損機(jī)泵、堵塞管網(wǎng)，干擾甚至破壞生化處理工藝過(guò)程。沉砂池主要用于去除污水中粒徑大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保護(hù)管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。下面列出各種沉砂池的優(yōu)缺點(diǎn)。表2-3 GB 沉砂池工藝比選 沉砂池類型平流式曝氣式旋流式構(gòu)造由入流渠、出流渠、閘板、水流部分及沉砂斗組成曝氣沉砂池為狹長(zhǎng)矩形，橫斷面接近正方形。由進(jìn)水口、出水口、沉砂分選區(qū)、集砂區(qū)、砂提升管、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和變速箱組成。原理污水由入流渠進(jìn)入在狹長(zhǎng)的矩形中流動(dòng)過(guò)程中相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒自然沉降，流入泥斗。相對(duì)密度較輕的附著有有機(jī)物的細(xì)小顆粒隨水流流出。污水從一端進(jìn)入后沿池子縱向流動(dòng)，曝氣產(chǎn)生的密度差使池內(nèi)水流作旋流運(yùn)動(dòng)，兩者疊加最終使污水呈螺旋流向前推進(jìn)。污水由進(jìn)水口沿切線方向流入沉砂區(qū)，由轉(zhuǎn)盤和斜坡式葉片帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在水流旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，污水中密度較大的砂粒被甩向池壁，掉入砂斗，較輕的有機(jī)物則被留在了污水中。優(yōu)點(diǎn)截留無(wú)機(jī)顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡(jiǎn)單、排砂較方便?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)曝氣量控制污水的旋流速度，使得除砂效率較穩(wěn)定。還對(duì)污水進(jìn)行了預(yù)曝氣。去除沉砂表面附著有機(jī)物，沉砂效率高、占地小、能耗低、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便。缺點(diǎn)沉砂表面約附著15%的有機(jī)物，使沉砂易于腐化發(fā)臭，污染環(huán)境，增加后續(xù)處理難度，需配置洗砂機(jī)。出水溶解氧較高，對(duì)于要求前級(jí)處理工序?yàn)閰捬趸蛉毖鯛顟B(tài)的生物處理工藝不理。