水污染控制工程課程設(shè)計--ScanDeNi工藝處理高氨氮污泥脫水液設(shè)計說明書

1、水污染控制理論與工藝課程設(shè)計設(shè)計題目 ScanDeNi工藝處理高氨氮污泥脫水液 學(xué)生姓名 xxx 學(xué)生班級 環(huán)境科學(xué)與工程XXXX級01班 學(xué)生學(xué)號 XXXXXXXXXX 指導(dǎo)教師 XXXX 完成日期 2016年11月 日 第一節(jié) 設(shè) 計 任 務(wù) 1 設(shè)計題目ScanDeNi工藝升級處理城市污水二級生化處理工藝中高氨氮污泥脫水液2設(shè)計資料2.1水量及水質(zhì) 城市污水水量50000 m3/d污泥脫水液水量 1000 m3/d2.2設(shè)計水質(zhì)設(shè)計水質(zhì) 設(shè)計水質(zhì)見表 1-1。表 2-1 主要設(shè)計水質(zhì)資料項目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）總氮（mg/L）總磷（m

2、g/L）糞大腸桿菌群數(shù)（個/）進水350200300254042166出水100303025/310000 表2-2污泥脫水液水質(zhì)資料項目CODTNTPNH4-NSSpH進水水質(zhì)900mg/L520mg/L10-15mg/L370mg/L190mg/L7.8出水水質(zhì)400mg/L100mg/L8mg/L80mg/L200mg/L6-9去除率56%80%46%78%-2.3處理要求 出水水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）二級標(biāo)準(zhǔn)2.4廠區(qū)條件 地勢平坦 氣象條件 最低氣溫 -12 攝氏度 最高氣溫 41 攝氏度 年平均氣溫 15 攝氏度 多年平均降雨量 560 mm

3、/y 主導(dǎo)風(fēng)向 SE 工程地質(zhì) 土壤 II 級失陷性黃土 地下水位 -8m 廠區(qū)平均海拔高程 453m2.5進水條件 來水水頭 無壓 來水管底標(biāo)高 450m2.6排水條件距離廠區(qū)圍墻西側(cè) 300m 有一河流，河流最大流量 33m3/s；最小流量1.7m3/s；最高水位 445m（50 年一遇）。屬地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002 中 IV 類水域。3設(shè)計內(nèi)容依據(jù)設(shè)計資料和設(shè)計要求，確定工藝流程，進行構(gòu)筑物工藝誰及計算，在此基礎(chǔ)上進行 平面及高程布置，具體內(nèi)容如下：（1） 根據(jù)原始資料確定城市污水處理方法以及有關(guān)的的處理構(gòu)筑物；（2） 對各構(gòu)筑物進行工藝計算。確定其形式、數(shù)目和尺寸；（3

4、） 進行各構(gòu)筑物的總體布置和高程布置；（4） 完成平面布置圖和流程圖的繪制；（5） 設(shè)計說明書的編制。4設(shè)計成果 A、計算說明書（設(shè)計內(nèi)容的詳細陳述、依據(jù)、計算過程、系統(tǒng)框圖、構(gòu)筑物單線圖）；B、處理廠平面圖；C、一個主要構(gòu)筑物的工藝圖5設(shè)計周期 四周6 其他說明的問題 A、工藝裝備參照有關(guān)設(shè)計手冊及產(chǎn)品說明書進行選型。B、本次課程設(shè)計不進行污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計、計算。7 主要參考資料A、高廷耀, 水污染控制工程 北京 高等教育出版社,2007B、給水排水設(shè)計手冊(1冊、4冊、5冊、9冊、10冊) 北京 中國建筑工業(yè)出版社,1985.C、胡紀(jì)萃等,廢水厭氧生物處理理論與技術(shù)北京 中國建筑工業(yè)出版

5、社,2003D、聶梅生等,水工業(yè)設(shè)計手冊水工業(yè)工程設(shè)備 北京 中國建筑工業(yè)出版社,2000.E、厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范（HJ576-2010）F、氧化溝活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范（HJ578-2010）G、室外排水設(shè)計規(guī)范（GB50014-2006）H、彭黨聰水污染控制工程實踐教程 北京 化學(xué)工業(yè)出版社，2004.第二節(jié) 設(shè) 計 計 算 說 明1 工程簡介城市生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钏a(chǎn)生的，主要是糞便和洗滌污水，含大量有機物，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；無機鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等。城市污水處理

6、廠便是對其進行處理，對其脫氮除磷降低其懸浮物含量。城市污水處理廠多采用生物法對生活污水進行處理，在處理工藝中的污泥厭氧消化池排出的上清液、后續(xù)濃縮池的上清液和脫水車間排出的脫水濾液統(tǒng)稱污泥水，污泥水具有高氨氮、高COD、高總氮的特性。若不對其單獨處理，而是采用回流到A/O工藝的進水和新進污水一起進行處理時會增加污水處理系統(tǒng)的氨氮負(fù)荷，還會使目前大多數(shù)具有脫氮功能的污水處理廠面臨脫氮不完全的難題，尤其是在冬天溫度較低時易導(dǎo)致出水氨氮濃度超標(biāo)。需設(shè)置合適的工藝流程對其單獨處理。2 進出水水質(zhì)與處理規(guī)模2.1 進出水水質(zhì)根據(jù)設(shè)計任務(wù)水要求，進出水水質(zhì)如表1所示，出水水質(zhì)達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)

7、準(zhǔn)（GB18918-2002）二級標(biāo)準(zhǔn)。表1 進出水水質(zhì)及主要污染物去除率項目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）總氮（mg/L）總磷（mg/L）糞大腸桿菌群數(shù)（個/）進水350200300254042166出水100303025/310000去除率71.5%85%90%/25%/表2 污泥脫水液水質(zhì)資料及主要污染物去除率項目CODTNTPNH4-NSSpH進水水質(zhì)900mg/L520mg/L10-15mg/L370mg/L190mg/L7.8出水水質(zhì)400mg/L100mg/L8mg/L80mg/L200mg/L6-9去除率56%80%46%78%-2.

8、2 處理規(guī)模設(shè)計任務(wù)書要求，設(shè)計規(guī)模為50000 m3/d ，污泥脫水液為1000m3/d 。3 工藝流程設(shè)計城市污水中的主要污染物有三類：懸浮物SS；有機污染物BOD5和COD；無機營養(yǎng)鹽N和P，其去除機理有所區(qū)別。其中SS的去除主要靠沉淀作用，COD和BOD、無機營養(yǎng)鹽N和P主要靠微生物的吸附和代謝作用，然后對吸附代謝物進行你睡分離來完成。選用適當(dāng)?shù)奈勰嘭?fù)荷可以保持活性污泥的凝聚及沉降性能。對于城市污水，其BOD5/COD 比值在0.5以上，則可生化性較好，宜通過好氧生物法處理，使出水COD與BOD值較低。而生物脫氮需要好氧硝化和缺氧反硝化兩個過程，硝化菌增長速度較緩慢，要求系統(tǒng)有足夠的泥

9、齡，即必須維持在較低的污泥負(fù)荷條件進行；反硝化則需要在缺氧條件，并且要在有充足的碳源情況下，才可順利進行。生物除磷需要厭氧狀態(tài)和好氧狀態(tài)在是將或空間上交替進行，使聚磷菌成為優(yōu)勢菌群，通過厭氧釋磷，然后好氧聚磷，排除高含磷量的好氧剩余污泥，即可獲得低含磷量的凈化處理出水。目前國內(nèi)外已建成的眾多城市污水處理廠所采用的脫氮除鱗工藝大致可以分成兩大類：第一類為按照空間進行切割（即各種處理功能如進水、曝氣、沉淀、出水在不通過的空間內(nèi)完成）的連續(xù)六活性污泥法，如A2/0工藝及其變型、氧化溝工藝等；第二類為按時間進行分割的間歇性活性污泥法，如SBR、MDBR、CASS等。其中按時間分割的間歇式活性污泥法，操

10、作管理復(fù)雜，自動化程度要求高，基建投入大，脫氮除磷功能較差，一般適用于中、小規(guī)模的水處理廠；氧化溝工藝由于物專門的厭氧區(qū)，其生物除磷效果差，而且由于交替運行，總的溶劑利用兩年低，設(shè)備總數(shù)量多，設(shè)備空置率高。按空間分割的連續(xù)流活性污泥法，雖然占地稍大，但是運行管理經(jīng)驗成熟，不要求很高的自動化水平，脫氮除鱗效果較好，出水穩(wěn)定可靠，運行費用低，應(yīng)用廣泛。本項目處理污水BOD5/COD 比值為200/350=0.57，其值大于0.5，可生化性好，宜采樣好氧處理，規(guī)模為50000 m3/d，屬大規(guī)模的處理廠，不宜采用按時間分割的間歇性活性污泥工藝；且本項目對占地并無特殊要求，為了良好的處理效果，本項目決

11、定采用運行管理經(jīng)驗成熟，自動化水平要求低的按空間分割的連續(xù)型活性污泥處理法-A/O工藝進行設(shè)計，為了解決高氨氮污泥水回流時對污水處理廠負(fù)荷的過度增加，采用ScanDeNi工藝對污泥水進行單獨處理。整個污水處理廠工藝流程圖見圖1。圖1 污水處理廠工藝流程圖4 各主要單元的設(shè)計及設(shè)備選型4.1 粗格柵級提升泵房粗格柵與提升泵房合建。（1） 粗格柵作用 攔截污水中較大懸浮物，確保水泵正常運行。設(shè)計規(guī)模50000 m3/d 。同時考慮0.5倍的雨水載流倍數(shù)。設(shè)計參數(shù) 最大過柵流量，最大過柵流速，柵條間隙，柵條寬度柵前水深，格柵安裝傾角主要工程內(nèi)容 A. 主要構(gòu)筑物 格柵間平面尺寸，地下深度5.5mB.

12、 主要設(shè)備器材 柵條間隙數(shù)柵槽寬度每日柵渣量設(shè)鋼絲繩機械格柵3臺（兩用一備），柵寬2m，柵條間歇20mm，配用電機功率0.75kW 。每臺格柵前后各設(shè)有手動閘門1臺作檢修和切換用，共6臺。選用帶式輸送機一臺，輸送能力1.5m3/h，電機功率0.75kW。粗格柵攔截的柵渣量最大為1.0m3/d，含水率80%，柵渣由帶式輸送機收集滴水后，由市政垃圾車外運。（2） 提升泵房作用 將污水提升進入處理構(gòu)筑物。設(shè)計規(guī)模50000 m3/d 。同時考慮0.5倍的雨水載流倍數(shù)。設(shè)計參數(shù) 取污水總變化系數(shù)，最大污水提升流量為，平均提升流量為。設(shè)計楊程10m。主要工程內(nèi)容A. 主要構(gòu)筑物 泵房平面尺寸，地下深度7

13、.2m，地上高4.7m。B. 主要設(shè)備器材 選用潛水排污泵6臺，4用2備，規(guī)格為：Q=600m3/h，H=10m，泵房內(nèi)設(shè)置電動葫蘆一臺，以方便潛污泵的安裝和維修。4.2 細格柵及沉砂池細格柵與旋流沉砂池合建。（1）細格柵作用 截除污水中較小漂浮物。設(shè)計規(guī)模50000 m3/d 。同時考慮0.5倍的雨水載流倍數(shù)。設(shè)計參數(shù)最大過柵流量，最大過柵流速，柵條間隙，柵條寬度柵前水深，格柵安裝傾角主要工程內(nèi)容 A.主要構(gòu)筑物 格柵間平面尺寸，池深1.8mB.主要設(shè)備器材 柵條間隙數(shù)柵槽寬度每日柵渣量采用回轉(zhuǎn)式機械格柵三道，兩用一備，每道寬2.0m，耙污速度6m/min。每臺格柵前后各設(shè)有手動閘門1臺作檢

14、修和切換用，共6臺。選用帶式輸送機一臺，輸送能力1.5m3/h，電機功率0.75kW。粗格柵攔截的柵渣量最大為1.0m3/d，含水率80%，柵渣由帶式輸送機收集滴水后，由市政垃圾車外運。（2） 旋流沉砂池作用 去除污水中粒徑0.2mm的沙粒，使無機沙粒與有機物分離開來，便于后續(xù)生化處理。設(shè)計參數(shù) 設(shè)計水量，水力表面負(fù)荷為，水力停留時間31s 。主要工程內(nèi)容A. 主要構(gòu)筑物 型號550鐘式旋流沉砂池兩座，每座直徑3.65m ，平面尺寸。B. 主要器材 設(shè)置1臺可調(diào)速的槳葉分離機，最大處理量，功率為1.1kW；吸砂泵2臺，1用1備，吸砂泵功率0.75kW；排砂量約為 ，含水率60%；螺旋式砂水分離

15、器1臺，按處理選，功率0.37kW；型號LSSF-260；設(shè)DN800閘門及手動啟閉機1套。4.3 生化處理池（1） 作用 利用厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)的不同功能，進行生物脫氮除鱗，同時去除污水中的BOD5和COD。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，本項目以除磷去除污水中的BOD5和COD為主，故采用厭氧/好氧工藝。（2） 生化池部分工藝流程圖 2 生化池部分工藝流程（3） 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量50000m3/d ，分設(shè)4座，單池設(shè)計流量12500m3/d ,反應(yīng)池五日生化需氧量污泥負(fù)荷Ls=0.5 kgBOD5/(kgMLVSSd) ，混合液懸浮固體平均濃度 X= 3.5gMLSS/L ，混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）平均濃度 XV =2.2 gMLVSS/L ，污泥泥齡=30d，設(shè)計水溫15，最高水溫41，最低水溫-12?？偹νＡ魰r間，厭氧區(qū)停留時間，單座有效容積好氧區(qū)停留時間，單座有效容積好氧區(qū)有效水深5.0m，單池需氧量2630.0m3/h ，污泥回流比取40%。（4） 主要工程內(nèi)容主要構(gòu)筑物 生物處理池4座，單池平面凈尺寸，單池缺氧池，單池好氧池池子總高度5.0m。主要設(shè)備器材每座厭氧池內(nèi)設(shè)2臺水下