污水處理廠設(shè)計(jì)方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上江西某縣污水處理廠工程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)水量4萬m3/d，進(jìn)水水質(zhì)BOD5：100150mg/L，SS：200250mg/L，CODCr：200300mg/L，NH4-N：35mg/L。污水排放執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。二、工藝流程選擇1、工藝流程方案比較    （1）生物脫氮法。目前，國內(nèi)外對(duì)氨氮廢水實(shí)際處理中使用較成熟的處理方法是傳統(tǒng)的前置反硝化生物脫氮法，如A/O、AA/O工藝等，都能在一定程度上去除廢水中的氨氮。其基本原理是首先將廢水中的NH3-N轉(zhuǎn)化為NO2-N，再將NO2-N氧

2、化為NO3-N。然后再將NO3-N轉(zhuǎn)化為NO2-N，最終轉(zhuǎn)化為N2。A/O、AA/O兩種工藝都是在傳統(tǒng)活性污泥基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，與傳統(tǒng)活性污泥方法相比，不僅能使出水中的BOD5達(dá)標(biāo)排放，而且對(duì)廢水中COD和氨氮也能在一定程度上進(jìn)行處理。AA/O工藝較A/O工藝一個(gè)明顯的特點(diǎn)是增加了厭氧階段。厭氧階段主要是水解酸化過程。邵林廣等對(duì)AA/O和A/O系統(tǒng)處理焦化廢水進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)AA/O工藝處理焦化廢水的效果優(yōu)于A/O工藝。    （2）物理化學(xué)脫氮法。國內(nèi)外采用物理化學(xué)的脫氮方法很多，大多數(shù)都是作為生物處理的預(yù)處理手段。主要有蒸氨法、吸附法、折點(diǎn)加氯法、催化濕式氧化

3、法、煙道氣中和法和化學(xué)沉淀法等。    蒸氨法的基本原理是在堿性條件下，用蒸汽氣提將廢水中氨氮轉(zhuǎn)化成游離氨氮被吹出，以達(dá)到去除廢水中氨氮的目的。蔡秀珍等對(duì)高濃度氨氮廢水(30004000mg/L)進(jìn)行了蒸吹處理，氨氮的去除率可達(dá)到95以上。雖然蒸氨法具有工藝流程簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便和去除率高的優(yōu)點(diǎn)，但是游離氨會(huì)對(duì)大氣造成二次污染。此外，由于蒸氨過程要在堿性條件下進(jìn)行，需消耗大量堿，生產(chǎn)成本比較高，且蒸氨廢水中的氨氮濃度仍不能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。    吸附法是利用吸附劑很大的比表面積和很強(qiáng)的吸附能力，將廢水中的金屬離子、有機(jī)物牢固地吸附在吸附

4、劑表面，從而使廢水得到凈化。張曉麗等利用天然沸石和NaCl再生處理后的沸石對(duì)煤氣廠的焦化廢水進(jìn)行了吸附法脫氮試驗(yàn)，氨氮去除率可達(dá)42.8%，單位沸石的氨氮去除量平均為2.63mg/g。用改型后的斜發(fā)沸石（鈉型沸石）還可有效提高氨氮的去除率。    折點(diǎn)加氯法是將氯氣通入水中，其投加量達(dá)到某一值（點(diǎn)），在該點(diǎn)水中游離氯含量最低而氨的濃度降為零。當(dāng)氯氣通入量超過該點(diǎn)時(shí)，水中的游離氯就會(huì)增多。因此稱該點(diǎn)為折點(diǎn)，該狀態(tài)下的氯化稱為折點(diǎn)氯化。折點(diǎn)氯化的機(jī)理為氯氣與氨反應(yīng)生成無害的氮?dú)狻Ｐ杪攘咳Q于氨氮濃度，兩者質(zhì)量比為7.6:1，為了保證反應(yīng)完全，一般氧化lmg氨氮，需加9

5、10mg氯氣。pH值在67時(shí)為最佳反應(yīng)區(qū)，接觸時(shí)間為0. 52.0 h。氯化法的處理效率達(dá)到90%100%，處理效果穩(wěn)定，且不受水溫影響，投資較少，但運(yùn)行費(fèi)用高，副產(chǎn)物氯胺和氯代有機(jī)物會(huì)造成二次污染，故氯化法只適用于處理低濃度氨氮廢水。    催化濕式氧化法是在一定的溫度和壓力和在催化劑的作用下，經(jīng)空氣氧化使廢水中的氨等有機(jī)物氧化成CO2 、H2O和N2等無害物質(zhì)，以達(dá)到凈化的目的。鞍山焦耐院和中國科學(xué)院聯(lián)合完成了包括焦化廢水在內(nèi)的含高濃度有機(jī)物和氨氮廢水的催化濕式氧化試驗(yàn)，試驗(yàn)采用自行研制的新型高效雙組分催化劑，取得了理想的效果。其特點(diǎn)是凈化效率高、流程簡(jiǎn)單和占

6、地面積少，但由于設(shè)備耐高溫、耐腐蝕，故投資較大。化學(xué)沉淀法的主要原理是通過向廢水中投加某種化學(xué)藥劑，使之與廢水中的某些溶解性污染物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，形成難溶鹽沉淀下來，從而降低水中溶解性污染物濃度的方法。目前，研究得最多的是向廢水中添加含有Mg2+和PO43的藥劑。黃穩(wěn)水等用Na2HPO4和MgSO4為化學(xué)沉淀劑，確定適宜pH值為9.5,  n(P)n (N) =1. 04,  n (Mg)n (N)=1.2 (n表示物質(zhì)的量），氨氮的去除率95%。     （3）物理化學(xué)法中的化學(xué)沉淀法和吸附法。物理化學(xué)方法用于處理氨氮廢水時(shí)，出水水質(zhì)幾乎不能達(dá)標(biāo)

7、排放。物理化學(xué)法處理常常作為生物處理的預(yù)處理手段。    化學(xué)沉淀法常用于高濃度氨氮廢水處理，使用時(shí)需要考慮的問題主要是去除劑的選擇、將沉淀從液體中分離出來的方法和產(chǎn)品純化的方法。其中去除劑選擇問題已經(jīng)基本成熟，即加入含鎂離子的鹽和含磷酸根離子的鹽，鎂離子、磷酸根離子和銨離子一起結(jié)合生成磷酸銨鎂沉淀(MAP)而去除廢水中的氨氮?？梢圆捎脗鹘y(tǒng)的物理方法把沉淀從液體中分離出來。產(chǎn)品純化是當(dāng)前化學(xué)沉淀法不能在工業(yè)中應(yīng)用的最主要原因。    吸附法處理氨氮廢水有很誘人的前景，可以作為單獨(dú)系統(tǒng)處理廢水，但目前的吸附劑價(jià)格比較昂貴，投入方式存在很

8、多問題。在吸附法處理的研究中應(yīng)著重考慮如何降低吸附劑的成本，找到合適的投加方法和穩(wěn)定的工藝條件。2、工藝流程方案確定    （1）物理法處理高濃度的氨氮廢水，大都作為生物或化學(xué)處理的預(yù)處理過程。目前來說，吸附法處理氨氮廢水中，應(yīng)進(jìn)一步研究?jī)r(jià)格低廉、性能良好的吸附劑，并同時(shí)研究對(duì)副產(chǎn)品的回收方法。化學(xué)法處理中化學(xué)沉淀法有很誘人的前景，因?yàn)榛瘜W(xué)沉淀產(chǎn)物富含氮元素，是一種很好的肥料，應(yīng)進(jìn)一步研究化學(xué)沉淀處理中的藥劑選擇和化學(xué)沉淀產(chǎn)物的純化。物理化學(xué)法處理氨氮廢水過程中，往往產(chǎn)生的副產(chǎn)品中含有大量的有毒有機(jī)物，這就要求在研究過程中，對(duì)產(chǎn)生的副產(chǎn)品要合理處理，以防造成環(huán)境二

9、次污染。（2）用于市政給水處理中生物預(yù)處理工藝主要有：生物過濾反應(yīng)器、生物濾塔、生物接觸氧化反應(yīng)器、生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器、生物流化床以及土地處理系統(tǒng)等。其中以生物過濾反應(yīng)器中的生物陶粒濾池與生物接觸氧化反應(yīng)器最為常用。前者有一定的機(jī)械過濾能力適合處理較低濃度或低溫原水，后者則因?yàn)樘盍峡障堵蚀螅灰锥氯?，適合處理較高濃度的微污染原水。在臭氧生物活性炭吸附工藝這一生物膜法處理工藝中，顆?；钚蕴渴俏⑸锷L(zhǎng)的載體?；钚蕴勘砻婕拔⒖仔纬傻奈⑸锬ねㄟ^生物降解作用，可進(jìn)一步降解在活性炭表面及微孔富集的有機(jī)物，從而降低了活性炭的吸附飽和度，延長(zhǎng)了其使用壽命。生物膜法水處理技術(shù)具有負(fù)荷高、占地面積小、運(yùn)行維護(hù)管理

10、方便、出水水質(zhì)好等特點(diǎn)被廣泛運(yùn)用于市政給水處理、市政污水達(dá)標(biāo)處理以及污水深度處理回用等眾多領(lǐng)域。隨著人們對(duì)生物膜水處理機(jī)理的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和掌握，生物膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域中必將發(fā)揮越來越重要的作用。水解酸化曝氣生物濾池工藝在工程投資、占地和能耗上具有極大的優(yōu)勢(shì)，其可根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)要求的不同，分別采用的二段或三段處理工藝組合，且可根據(jù)水量的大小進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，是適合此小城鎮(zhèn)污水處理新技術(shù)。三、 工程設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)參數(shù)與污水處理工藝流程確定 污水處理廠設(shè)計(jì)水量40000m3/d，出水執(zhí)行GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。具體進(jìn)出水水質(zhì)參數(shù)如下表：表1 單位：mg/L名 稱CO

11、DcrBOD5SSNH3-N進(jìn) 水20030010015020025035出 水6020208工藝流程如圖1所示： 圖1 工藝流程圖2 工藝介紹（1）格柵井格柵井內(nèi)采用1臺(tái)機(jī)械細(xì)格柵，寬600mm，間隙5mm，格柵傾角60度，每日柵渣2.8 m3/d 。主要用于攔截污水中較大的固體漂浮物和懸浮物，以防止其在調(diào)節(jié)池中積聚沉淀和堵塞水泵及管道，保證后續(xù)處理工藝正常運(yùn)行。柵渣每天人工清理外運(yùn)。（2）調(diào)節(jié)池由于中小城鎮(zhèn)來自各時(shí)段的污水水量不均勻且波動(dòng)性較大，故設(shè)一調(diào)節(jié)池來緩沖水量，均勻水質(zhì)，以避免沖擊負(fù)荷對(duì)生化處理的影響。a.本次設(shè)計(jì)按連續(xù)進(jìn)水進(jìn)行設(shè)計(jì)。     

12、0;  調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)容積按日處理量的3550計(jì)算，即相當(dāng)于8.412.0倍的平均時(shí)水量。 b.設(shè)計(jì)進(jìn)水量Q： Q40000t/d40000÷241666.7m3/h c.停留時(shí)間t： 取設(shè)計(jì)停留時(shí)間t9.0h d.有效容積V： VQt1666.7×9.015000.3（m3） e.有效水深h：  有效水深采用h5.0m f.池子的面積F：  FV÷h15000.3÷5.03000.06（m2） g.池子的平面尺寸： 采用L×B56m×53.6m h.池子的總高度H：設(shè)超高h(yuǎn)10.5m&

13、#160; Hhh15.00.55.5（m） i.池子的幾何尺寸：采用L×B×H56m×53.6m×5.5m 調(diào)節(jié)池采用全地下式，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為9h，有效容積為15000.3 m3，工藝尺寸為：56 m×53.6 m×5.5m（超高0.5m）。池內(nèi)設(shè)潛水防堵污水泵3臺(tái)（2用1備），Q=1000m3/h，H=13m，將調(diào)節(jié)池內(nèi)污水提升至水解酸化池；（3）水解酸化池水解酸化工藝屬于升流式厭氧污泥床反應(yīng)器技術(shù)范疇。水解池內(nèi)分污泥床區(qū)和清水層區(qū)，待處理污水以及濾池反沖洗時(shí)脫落的剩余微生物膜由反應(yīng)器底部進(jìn)入池內(nèi)，并通過帶反射板的布水器與污泥床快

14、速而均勻地混合。污泥床較厚，類似于過濾層，從而將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)與膠體物質(zhì)迅速截留和吸附。由于污泥床內(nèi)含有高濃度的兼性微生物，在池內(nèi)缺氧條件下，被截留下來的有機(jī)物質(zhì)在大量水解產(chǎn)酸菌作用下，將不溶性有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)；同時(shí)，生物濾池反沖洗時(shí)排出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌體外多糖粘質(zhì)層發(fā)生水解，使細(xì)胞壁打開，污泥液態(tài)化，重新回到污水處理系統(tǒng)中被好氧菌代謝，達(dá)到剩余污泥減容化的目的。由于水解酸化的污泥齡較長(zhǎng)（一般1520天），所以在本設(shè)計(jì)中，采用水解酸化池代替常規(guī)的初沉池，除達(dá)到截留污水中懸浮物的目的外，還具有部分生化處理和污泥減容穩(wěn)定的功

15、能。 水解酸化池設(shè)計(jì)停留時(shí)間為4h，有效水深4m,有效容積為277.8m3，共分2格，每格工藝尺寸為：5.4 m×6 m×4.3m（超高0.3m）。（4）曝氣生物濾池 第一段DC曝氣生物濾池以去除污水中碳化有機(jī)物為主，在該段濾池中，優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)異養(yǎng)菌，沿濾池高度方向從底部進(jìn)水端到出水端有機(jī)物濃度梯度處于遞減，其降解速率也呈遞減趨勢(shì)。在進(jìn)口端由于有機(jī)物濃度較高，異養(yǎng)微生物處于對(duì)數(shù)增殖期，微生物濃度很高，BOD負(fù)荷率也較高，有機(jī)物降解速率很快，而此時(shí)自養(yǎng)菌處于抑制狀態(tài)；隨著降解的進(jìn)行，在濾池中有機(jī)物濃度沿水流自下向上不斷降低，異養(yǎng)微生物處于減速增殖期，微生物膜增長(zhǎng)緩慢，而自養(yǎng)微生物

16、處于增殖工程，曝氣生物濾池最終出水中的有機(jī)物已處于較低水平。 本設(shè)計(jì)采用的UBAF濾池最大特點(diǎn)是氣、水為同向上向流態(tài)，使用一種新型的類球形輕質(zhì)陶粒填料，在其表面及內(nèi)腔空間生長(zhǎng)有微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時(shí)，微生物膜在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，使廢水中的有機(jī)物得到好氧降解，并將污水中的部分氨氮進(jìn)行硝化。它定期利用處理后的出水對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以保證微生物的活性。 曝氣生物濾池有效容積為252 m3，共分2格，每格工藝尺寸為：4.7m×4.7m×6.2m（超高0.5m）。填料為輕質(zhì)球型陶粒，濾料總體積為132 m3 (粒徑36mm) 。濾料厚3.0m，填料層停留時(shí)間19min，容積負(fù)荷3.0kgBOD5/ m3濾料·d，空塔濾速v=4.7m/h。單格供氧量31kgO2/h，氣水比3.3：1。反沖洗形式為氣洗、氣水聯(lián)合、水漂洗，反沖洗周期取24h，設(shè)計(jì)反沖洗水速15m/h，