10萬(wàn)噸天城 市污水處理 工程設(shè)計(jì) （AAO工 藝 ）

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1任 務(wù) 書(shū)院 （ 系 ） ： 化 工 與 環(huán) 境 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) ： 班 級(jí) ： 學(xué) 生 ： 學(xué) 號(hào) ： 一 、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 10 萬(wàn) 噸 /天 城 市 污 水 處 理 工 程 設(shè) 計(jì) （ AAO 工 藝 ）二 、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 工 作 自 20 年 03 月 07 日 起 至 20 年 06 月 12 日 止三 、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 進(jìn) 行 地 點(diǎn) 第 二 教 學(xué) 樓 A 座四 、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 要 求1 課 題 主 要 內(nèi) 容本 課 題 針 對(duì) “10 萬(wàn) 噸 /天 城 市 污 水 處 理 工 程 設(shè) 計(jì) ”， 生 物 處 理 工 藝 選 用 “AAO 工 藝 ”。 設(shè) 計(jì) 主 要 內(nèi) 容 如 下 ：（ 1） 概 述 ： 包 括 設(shè) 計(jì) 依 據(jù) 、 設(shè) 計(jì) 原 始 資 料 、 設(shè) 計(jì) 采 用 的 指 標(biāo) 和 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 、 設(shè) 計(jì) 原 則等 ；（ 2） 工 藝 流 程 的 選 擇 確 定 ： 含 城 市 污 水 處 理 的 國(guó) 內(nèi) 外 現(xiàn) 狀 ， 工 藝 流 程 的 選 擇 ， 方 案比 較 及 各 單 元 構(gòu) 筑 物 選 型 的 分 析 說(shuō) 明 ， 本 設(shè) 計(jì) 的 先 進(jìn) 性 及 特 點(diǎn) 等 ；（ 3） 單 元 構(gòu) 筑 物 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ；（ 4） 污 水 處 理 廠 平 面 布 置 及 高 程 布 置 ；（ 5） 工 程 概 算 與 處 理 成 本 ；（ 6） 設(shè) 計(jì) 圖 紙 。（ 另 外 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 還 包 括 結(jié) 論 、 致 謝 、 參 考 文 獻(xiàn) 等 內(nèi) 容 ）2 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 完 成 的 任 務(wù)（ 1） 調(diào) 研 、 查 閱 、 搜 集 與 課 題 相 關(guān) 的 文 獻(xiàn) 資 料 ， 收 集 設(shè) 計(jì) 原 始 資 料 ；（ 2） 按 要 求 撰 寫(xiě) 開(kāi) 題 報(bào) 告 ； 初 步 確 定 設(shè) 計(jì) 的 方 案 ；（ 3） 根 據(jù) 課 題 內(nèi) 容 進(jìn) 行 工 藝 流 程 選 擇 與 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ；2廣 東 石 油 化 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ： 10 萬(wàn) 噸 /天 城 市 污 水 處 理 工 程 設(shè) 計(jì) （ AAO工 藝 ）（ 4） 按 學(xué) 校 規(guī) 定 要 求 撰 寫(xiě) 并 按 時(shí) 提 交 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) （ 2.0 萬(wàn) 字 以 上 ） ， 按 規(guī) 范 繪 制 相 關(guān)圖 紙 5~8 張 ；（ 5） 按 時(shí) 參 加 答 辯 。3 調(diào) 研 、 文 獻(xiàn) 查 閱 及 外 文 翻 譯 要 求（ 1） 查 閱 相 關(guān) 文 獻(xiàn) 15 篇 以 上 ， 其 中 外 文 文 獻(xiàn) 不 少 于 2 篇 ；4 學(xué) 生 應(yīng) 提 交 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 材 料（ 1） 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 ；（ 2） 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) ；（ 3） 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 圖 紙 5~8 張 （ 其 中 A1 號(hào) 圖 紙 不 少 于 2 張 ， A2 號(hào) 圖 紙 不 少 于 3 張 ） 。指 導(dǎo) 教 師接 受 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 開(kāi) 始 執(zhí) 行 日 期 20 年 03 月 07 日學(xué) 生 簽 名摘 要該 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 題 目 為 10 萬(wàn) 噸 /天 城 市 污 水 處 理 工 程 設(shè) 計(jì) ， 應(yīng) 用 的 處 理 工 藝 為 AAO 工 藝 ， 具 有 脫 氮 除 磷 的 效 果 。 進(jìn) 水 水 質(zhì) 為 CODCr =290mg/L， BOD 5 =180mg/L， SS =200mg/L， NH 3-N = 35mg/L， TP=6 mg/L , pH=7.0~8.5， 出 水 水 質(zhì) 為 CODCr≤ 100mg/L， BOD 5≤20mg/L， SS≤ 20mg/L， NH 3-N≤ 15mg/L, TP≤ 1 mg/L， 達(dá) 到 污 水 排 放 二 級(jí) 標(biāo) 準(zhǔn) 。 該 污水 廠 的 處 理 流 程 為 ： 從 粗 格 柵 到 泵 房 到 細(xì) 格 柵 到 沉 砂 池 ， 進(jìn) 入 反 應(yīng) 池 ， 進(jìn) 入 輻流 式 二 次 沉 淀 池 ， 再 進(jìn) 入 消 毒 池 ， 最 后 出 水 ； 從 反 應(yīng) 池 排 出 的 剩 余 污 泥 集 中 輸 送 到 污 泥 濃 縮 池 ， 由 剩 余 污 泥 泵 直 接 輸 送 到 污 泥 脫 水 房 脫 水 ， 最 后 外 運(yùn) 處 置 。關(guān) 鍵 詞 ： AAO 工 藝 脫 氮 除 磷 污 水 處 理2A b str a ctThe subject of graduation is 1 105 tons/day of municipal wastewater treatment engineering design,Process the application process for the AAO ,Has the effect of nitrogen and phosphorus removal.Influent water quality is CODCr = 290mg /L, BOD 5 = 180mg /L, SS = 200mg /L, NH 3-N = 35mg /L, TP = 6 mg /L, pH = 7.0 ~ 8.5,Effluent water quality is CODCr≤ 100mg/L， BOD 5≤ 20mg/L， SS≤ 20mg/L， NH 3-N≤ 15mg/L, TP≤ 1 mg/L， To secondary effluent standards.The sewage treatment plant process is: from coarse to fine grid to the grid to pump grit chamber,Into the reaction pool,Radial flow into the secondary sedimentation tank,Re-entering the disinfection of pool,Finally outflow of water.D ischarged from the reactor sludge concentration delivered to the sludge thickener.By the sludge pump directly to the sludge dewatering house dehydrated, and finally Sinotrans disposal.Keywor ds: AAO process N itrogen and phosphorus removal Sewage Treatment1第 一 章 概 述目 錄第 一 章 概 述 .............................................................................................................................. 11.1 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) ..................................................................................................................... 11.1.1 設(shè) 計(jì) 題 目 .......................................................................................................... 11.1.2 基 本 資 料 .......................................................................................................... 11.1.3 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) .......................................................................................................... 21.1.4 設(shè) 計(jì) 成 果 .......................................................................................................... 21.2 設(shè) 計(jì) 需 要 使 用 的 有 關(guān) 法 規(guī) 、 標(biāo) 準(zhǔn) 、 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 和 資 料 ............................................. 21.3 處 理 程 度 ..................................................................................................................... 31.4 工 藝 比 較 選 擇 ............................................................................................................. 31.5 AAO 法 脫 氮 除 磷 工 藝 ................................................................................................ 9 第 二 章 污 水 處 理 廠 工 藝 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算 ...................................................................................112.1 設(shè) 計(jì) 流 量 ....................................................................................................................112.1.1 設(shè) 計(jì) 規(guī) 模 ..........................................................................................................112.1.2 設(shè) 計(jì) 最 大 流 量 與 總 變 化 系 數(shù) .........................................................................112.2 格 柵 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ............................................................................................................112.3 泵 房 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ........................................................................................................... 142.4 沉 砂 池 設(shè) 計(jì) ............................................................................................................... 152.5 AAO 生 物 反 應(yīng) 池 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ................................................................................... 172.6 二 沉 池 設(shè) 計(jì) ............................................................................................................. 222.7 接 觸 消 毒 池 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ............................................................................................... 262.8 污 泥 濃 縮 池 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 ............................................................................................... 28 第 三 章 污 水 處 理 廠 總 體 布 置 ................................................................................................ 303.1 污 水 廠 平 面 布 置 ....................................................................................................... 303.1.1 污 水 處 理 廠 平 面 布 置 的 原 則 ........................................................................ 303.1.2 污 水 處 理 廠 的 平 面 布 置 ................................................................................ 313.2 污 水 廠 的 高 程 布 置 ................................................................................................... 313.2.1 污 水 處 理 廠 高 程 的 布 置 方 法 ........................................................................ 313.2.2 本 污 水 處 理 廠 高 程 計(jì) 算 ................................................................................ 33 第 四 章 污 水 廠 構(gòu) 筑 物 及 設(shè) 備 匯 總 與 費(fèi) 用 核 算 .................................................................... 364.1 設(shè) 備 部 分 ................................................................................................................... 364.2 土 建 部 分 .................................................................................................................... 364.3 總 投 資 費(fèi) 用 ............................................................................................................... 384.4 經(jīng) 濟(jì) 效 益 分 析 ........................................................................................................... 38 第 五 章 結(jié) 論 ............................................................................................................................ 40 第 六 章 環(huán) 境 保 護(hù) .................................................................................................................... 41 致 謝 ........................................................................................................................................ 42 參 考 文 獻(xiàn) .................................................................................................................................. 432第 一 章 概 述隨 著 城 市 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 發(fā) 展 ， 城 市 人 口 的 遞 增 ， 城 市 規(guī) 模 的 擴(kuò) 大 ， 工 業(yè) 廢 水 和 生 活 污 水 排 出 量 日 益 增 多 ， 大 量 未 經(jīng) 處 理 的 污 水 直 接 排 入 周 圍 河 流 ， 致 使 城 市 周 圍 環(huán) 境 污 染 十 分 嚴(yán) 重 ， 不 但 直 接 污 染 了 市 區(qū) 的 地 下 飲 用 水 ， 而 且 對(duì) 河 流 下 游 地 區(qū) 的 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 和 人 民 生 活 造 成 了 危 害 ， 人 類 和 生 物 賴 以 生 存 的 生 態(tài) 環(huán) 境 受 到 了 日 益 嚴(yán) 重 的 威 脅 。 同 時(shí) ， 水 生 態(tài) 系 統(tǒng) 體 現(xiàn) 了 人 與 水 的 和 諧 共 存 與 協(xié) 調(diào) 發(fā) 展 ， 是 城 市 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 主 要 組 成 部 分 和 關(guān) 鍵 因 素 ， 與 一 個(gè) 城 市 的 可 持 續(xù) 發(fā) 展 密 切 相 關(guān) 。 因 而 ， 城 市 污 水 治 理 已 成 為 當(dāng) 前 迫 切 需 要 解 決 的 問(wèn) 題 之 一 。1.1 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)1.1.1 設(shè) 計(jì) 題 目某 區(qū) 10 萬(wàn) 噸 /天 污 水 廠 初 步 設(shè) 計(jì) （ AAO 工 藝 ）1.1.2 基 本 資 料1、 污 水 水 量 、 水 質(zhì)（ 1） 設(shè) 計(jì) 規(guī) 模設(shè) 計(jì) 日 平 均 污 水 流 量 Q=100000m3/d； 設(shè) 計(jì) 最 大 小 時(shí) 流 量 Qmax=5600m 3/h。（ 2） 進(jìn) 水 水 質(zhì)CODCr =290mg/L， BOD5 =180mg/L， SS =200mg/L， NH3-N = 35mg/L， TP=6 mg/L , pH=7.0~8.5（ 3） 污 水 處 理 要 求 污 水 經(jīng) 過(guò) 二 級(jí) 處 理 后 應(yīng)符 合 以 下 具 體 要 求 ：CODCr ≤ 100mg/L， BOD5≤ 20mg/L， SS≤ 20mg/L， NH3-N≤ 15mg/L, TP≤ 1 mg/L（ 4） 處 理 工 藝 流 程污 水 擬 采 用 AAO 工 藝 處 理 ， 具 體 流 程 自 行 設(shè) 計(jì) 。（ 5） 氣 象 資 料1第 一 章 概 述該 市 屬 亞 熱 帶 海 洋 性 季 風(fēng) 氣 候 ， 冬 無(wú) 嚴(yán) 寒 ， 夏 無(wú) 酷 暑 ， 氣 候 溫 和 濕 潤(rùn) 。 年 平 均 氣溫 23℃ ， 最 高 氣 溫 36.6°C， 最 低 氣 溫 1.4°C， 年 平 均 相 對(duì) 濕 度 80%。 常 年 主 導(dǎo) 風(fēng) 向 為 西 風(fēng) 和 西 北 風(fēng) ， 年 平 均 風(fēng) 速 5.3 米 /秒 ， 年 平 均 降 雨 量 1933 毫 米 。（ 6） 污 水 排 水 接 納 河 流 資 料 ： 該 污 水 廠 的 出 水 直 接 排 入 廠 區(qū) 外 部 的 河 流 ， 其 最 高 洪 水位 為 -2m， 常 水 位 為 -3m， 枯水 位 為 -5m。（ 7） 廠 址 及 場(chǎng) 地 現(xiàn) 狀 污 水 處 理 廠 擬 用 場(chǎng) 地 較 為 平 整 。 假 定 平 整 后 廠 區(qū) 的 地 面 標(biāo) 高 為±0.00m， 原 污 水 將 通過(guò) 管 網(wǎng) 輸 送 到 污 水 廠 ， 來(lái) 水 管 管 底 標(biāo) 高 為 2.50m， 充 滿 度 為 0.5m。1.1.3 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)根 據(jù) 所 給 的 原 始 資 料 ， 設(shè) 計(jì) 污 水 處 理 廠 ， 具 體 內(nèi) 容 包 括 ：1、 確 定 污 水 處 理 廠 的 工 藝 流 程 ， 對(duì) 處 理 構(gòu) 筑 物 選 型 做 說(shuō) 明 ；2、 對(duì) 主 要 處 理 設(shè) 施 （ 如 格 柵 、 沉 砂 池 、 A 池 、 O 池 、 污 泥 濃 縮 池 等 ） 進(jìn) 行 工 藝 計(jì) 算 （ 附 必 要 的 計(jì) 算 草 圖 ） ；3、 按 擴(kuò) 初 標(biāo) 準(zhǔn) ， 畫(huà) 出 污 水 處 理 廠 平 面 布 置 圖 ， 內(nèi) 容 包 括 表 示 出 處 理 廠 的 范 圍 ， 全 部 處 理 構(gòu) 筑 物 及 輔 助 建 筑 物 、 主 要 管 線 的 布 置 、 主 干 道 及 處 理 構(gòu) 筑 物 發(fā) 展 的 可 能 性 ；4、 按 擴(kuò) 初 標(biāo) 準(zhǔn) ， 畫(huà) 出 污 水 處 理 廠 工 藝 流 程 高 程 布 置 圖 ， 表 示 出 原 污 水 、 各 處 理 構(gòu) 筑 物 的 高 程 關(guān) 系 、 水 位 高 度 以 及 處 理 出 水 的 出 廠 方 式 ；5、 編 寫(xiě) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 、 計(jì) 算 書(shū) 。1.1.4 設(shè) 計(jì) 成 果1、 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 說(shuō) 明 書(shū) 一 份 ；2、 設(shè) 計(jì) 圖 紙 （ 6 張 以 上 ） ： 污 水 處 理 廠 平 面 布 置 圖 、 高 程 圖 、 工 藝 流 程 圖 、 構(gòu) 筑 物 剖 面 圖 。1.2 設(shè) 計(jì) 需 要 使 用 的 有 關(guān) 法 規(guī) 、 標(biāo) 準(zhǔn) 、 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 和 資 料需 要 參 考 的 設(shè) 計(jì) 指 南 、 規(guī) 范 和 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) :1. 《 室 外 排 水 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》 （ GBJ 14- 87）2. 《 地 表 水 環(huán) 境 標(biāo) 準(zhǔn) 》 （ GBHZB1- 1999）3. 《 污 水 綜 合 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 》 （ GB8978- 1996）4. 《 城 市 污 水 處 理 廠 污 水 污 泥 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 》 （ GJ 3025- 93)31.3 處 理 程 度1. BOD 5 的 去 除 率η =( 180- 20) /180*100%=88. 9%2 . COD cr 的 去 除 率η =( 290- 100) /290*100%=65. 6%3. SS 的 去 除 率η =( 200- 20) /200*100%=90%4. 氨 氮 的 去 除 率η =( 35- 15) /35*100%=57. 1%5. 總 磷 的 去 除 率6 1 1 0 0 %68 3 .3 4 %1.4 工 藝 比 較 選 擇1. 處 理 工 藝 流 程 選 擇 應(yīng) 考 慮 的 因 素 [ 1 ]污 水 處 理 廠 的 工 藝 流 程 系 指 在 保 證 處 理 水 達(dá) 到 所 要 求 的 處 理 程 度 的 前 提 下 ， 所 采 用 的 污 水 處 理 技 術(shù) 各 單 元 的 有 機(jī) 組 合 。在 選 定 處 理 工 藝 流 程 的 同 時(shí) ， 還 需 要 考 慮 各 處 理 單 元 構(gòu) 筑 物 的 形 式 ， 兩 者 互 為 制 約 ， 互 為 影 響 。 污 水 處 理 工 藝 流 程 的 選 定 ， 主 要 以 下 列 各 項(xiàng) 因 素 作 為 依 據(jù) 。① 污 水 的 處 理 程 度 ；② 工 程 造 價(jià) 與 運(yùn) 行 費(fèi) 用 ；③ 當(dāng) 地 的 各 項(xiàng) 條 件 ；④ 原 污 水 的 水 量 與 污 水 流 入 工 程 。該 污 水 處 理 廠 日 處 理 能 力 約 10 萬(wàn) 噸 , 屬 于 中 等 規(guī) 模 的 污 水 處 理 廠 。 按 《 城 市 污 水 處 理 和 污 染 防 治 技 術(shù) 政 策 》 要 求 推 薦 ， 20 萬(wàn) t /d 規(guī) 模 大 型 污 水 廠 一 般 采 用 常 規(guī) 活 性 污 泥 法 工 藝 ， 10- 20 萬(wàn) t /d 污 水 廠 可 以 采 用 常 規(guī) 活 性 污 泥 法 、 氧 化 溝 、 SBR、 AB 法 等 工 藝 ， 小 型 污 水 廠 還 可 以 采 用 生 物 濾 池 、 水 解 好 氧 法 工 藝 等 。 對(duì) 脫 磷 脫 氮 有 要 求 的 城 市 ， 應(yīng) 采 用 二 級(jí) 強(qiáng) 化 處 理 ， 如 AAO工 藝 、 A/O工 藝 、 SBR 及 其 改 良 工 藝 、 氧 化 溝 工 藝 、 以 及 水 解 好 氧 工 藝 、 生 物 濾 池 工 藝 等 。由 于 該 設(shè) 計(jì) 對(duì) 脫 氮 除 磷 有 要 求 故 選 取 二 級(jí) 強(qiáng) 化 處 理 。 可 供 選 取 的 工 藝 ： A/O工 藝 ， AAO工 藝 ， SBR 及 其 改 良 工 藝 ， 氧 化 溝 工 藝 。2. 適 合 于 中 型 污 水 處 理 廠 的 除 磷 脫 氮 工 藝 [ 2 ]該 污 水 處 理 廠 要 求 對(duì) 原 水 中 的 氮 、 磷 有 比 較 好 的 去 除 ， 應(yīng) 采 用 二 級(jí) 強(qiáng) 化 處 理 。 根 據(jù)《 城 市 污 水 處 理 和 污 染 防 治 技 術(shù) 政 策 》 推 薦 ， 以 及 國(guó) 內(nèi) 外 工 程 實(shí) 例 和 豐 富 的 經(jīng) 驗(yàn) ， 比 較第 一 章 概 述4成 熟 的 適 合 中 等 規(guī) 模 具 有 除 磷 、 脫 氮 的 工 藝 有 ： AAO工 藝 ， A/O工 藝 ， SBR 及 其 改 良 工藝 ， 氧 化 溝 及 其 改 良 工 藝 。 A/O工 藝 、 AAO工 藝 、 各 種 氧 化 溝 工 藝 、 SBR 工 藝 這 些 從 活 性 污 泥 法 派 生 出 來(lái) 的 工 藝 都 可 以 實(shí) 現(xiàn) 除 碳 、 除 氮 、 除 磷 三 種 流 程 的 組 合 ， 都 是 比 較 實(shí) 用 的 除 磷 脫 氮 工 藝 。1.4.1 AAO 處 理 工 藝內(nèi) 回 流進(jìn) 水 出 水厭 氧 缺 氧 好 氧 二 沉 池污 泥 回 流圖 1. 1 AAO工 藝 流 程AAO處 理 工 藝 是 Anaer obi c－ Anoxi c－ Oxi c 的 英 文 縮 寫(xiě) ， 它 是 厭 氧 － 缺 氧 － 好 氧 生 物 脫 氮 除 磷 工 藝 的 簡(jiǎn) 稱 ， AAO工 藝 是 在 厭 氧 － 好 氧 除 磷 工 藝 的 基 礎(chǔ) 上 開(kāi) 發(fā) 出 來(lái) 的 ， 該 工 藝 同 時(shí) 具 有 脫 氮 除 磷 的 功 能 。( 2) AAO工 藝 的 特 點(diǎn) ：① 厭 氧 、 缺 氧 、 好 氧 三 種 不 同 的 環(huán) 境 條 件 和 不 同 種 類 的 微 生 物 菌 群 的 有 機(jī) 配 合 ， 能 同 時(shí) 具 有 去 除 有 機(jī) 物 、 脫 氮 除 磷 功 能 ；② 在 同 時(shí) 脫 氮 除 磷 去 除 有 機(jī) 物 的 工 藝 中 ， 該 工 藝 流 程 最 為 簡(jiǎn) 單 ， 總 的 水 力 停 留 時(shí) 間 也 少 于 同 類 其 它 工 藝 。③ 在 厭 氧 - 缺 氧 - 好 氧 交 替 運(yùn) 行 下 ， 絲 狀 菌 不 會(huì) 大 量 繁 殖 ， SVI 一 般 小 于 100， 不 會(huì) 發(fā) 生 污 泥 膨 脹 。④ 污 泥 中 含 磷 量 高 ， 一 般 為 2. 5% 以 上 [ 3 ] 。1.4.2 氧 化 溝 工 藝5回 流 污 泥轉(zhuǎn) 刷 導(dǎo) 流 板導(dǎo) 流 墻 中 心 墻沉 淀 池刮 泥 機(jī)進(jìn) 水出 水 堰圖 1. 2 氧 化 溝 構(gòu) 造 和 工 藝 圖嚴(yán) 格 地 說(shuō) ， 氧 化 溝 不 屬 于 專 門(mén) 的 生 物 除 磷 脫 氮 工 藝 。 但 是 隨 著 氧 化 溝 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 它 早 已 超 出 原 先 的 實(shí) 踐 范 圍 ， 出 現(xiàn) 了 一 系 列 除 磷 脫 氮 技 術(shù) 與 氧 化 溝 技 術(shù) 相 結(jié) 合 的 污 水 處 理 工 藝 流 程 。 按 照 運(yùn) 行 方 式 ， 氧 化 溝 可 以 分 為 連 續(xù) 工 作 式 、 交 替 工 作 式 和 半 交 替 工 作 式 。 連 續(xù) 工 作 式 氧 化 溝 ， 如 帕 斯 韋 爾 氧 化 溝 、 卡 魯 塞 爾 氧 化 溝 。 奧 貝 爾 氧 化 溝 在 我 國(guó) 應(yīng) 用 比 較 多 ， 這 些 氧 化 溝 通 過(guò) 設(shè) 置 適 當(dāng) 的 缺 氧 段 、 厭 氧 段 、 好 氧 段 都 能 取 得 較 好 的 除 磷 脫 氮 效 果 。 連 續(xù) 工 作 式 氧 化 溝 又 可 分 為 合 建 式 和 分 建 式 。 交 替 工 作 式 氧 化 溝 一 般 采 用 合 建 式 ， 多 采 用 轉(zhuǎn) 刷 曝 氣 ， 不 設(shè) 二 沉 池 和 污 泥 回 流 設(shè) 施 。 交 替 工 作 式 氧 化 溝 又 可 分 為 單 溝 式 、 雙 溝 式 和 三 溝 式 ， 交 替 式 氧 化 溝 兼 有 連 續(xù) 式 氧 化 溝 和 SBR 工 藝 的 一 些 特 點(diǎn) ， 可 以 根 據(jù) 水 量 水 質(zhì) 的 變 化 調(diào) 節(jié) 轉(zhuǎn) 刷 的 開(kāi) 停 ， 既 可 以 節(jié) 約 能 源 ， 又 可 以 實(shí) 現(xiàn) 最 佳 的 除 磷 脫 氮 效 果 。 [ 4 ]氧 化 溝 具 有 以 下 特 點(diǎn) ：( 1) 工 藝 流 程 簡(jiǎn) 單 ， 運(yùn) 行 管 理 方 便 。 氧 化 溝 工 藝 不 需 要 初 沉 池 和 污 泥 消 化 池 。 有 些 類 型 氧 化 溝 還 可 以 和 二 沉 池 合 建 ， 省 去 污 泥 回 流 系 統(tǒng) 。( 2) 運(yùn) 行 穩(wěn) 定 ， 處 理 效 果 好 。 氧 化 溝 的 BOD平 均 處 理 水 平 可 達(dá) 到 95%左 右 。( 3) 能 承 受 水 量 、 水 質(zhì) 的 沖 擊 負(fù) 荷 ， 對(duì) 濃 度 較 高 的 工 業(yè) 廢 水 有 較 強(qiáng) 的 適 應(yīng) 能 力 。 這 主 要 是 由 于 氧 化 溝 水 力 停 留 時(shí) 間 長(zhǎng) 、 泥 齡 長(zhǎng) 和 循 環(huán) 稀 釋 水 量 大 。( 4) 污 泥 量 少 、 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 。 由 于 氧 化 溝 泥 齡 長(zhǎng) 。 一 般 為 20～ 30 d， 污 泥 在 溝 內(nèi) 已 好 氧 穩(wěn) 定 ， 所 以 污 泥 產(chǎn) 量 少 從 而 管 理 簡(jiǎn) 單 ， 運(yùn) 行 費(fèi) 用 低 。( 5) 可 以 除 磷 脫 氮 。 可 以 通 過(guò) 氧 化 溝 中 曝 氣 機(jī) 的 開(kāi) 關(guān) ， 創(chuàng) 造 好 氧 、 缺 氧 環(huán) 境 達(dá) 到 除 磷 脫 氮 目 的 ， 脫 氮 效 率 一 般 大 于 80% 。 但 要 達(dá) 到 較 高 的 除 磷 效 果 則 需 要 采 取 另 外 措 施 。( 6) 基 建 投 資 省 、 運(yùn) 行 費(fèi) 用 低 。 和 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 法 工 藝 相 比 ， 在 去 除 BOD、 去 除 BOD 和 NH 3 - N及 去 除 BOD和 脫 氮 三 種 情 況 下 ， 基 建 費(fèi) 用 和 運(yùn) 行 費(fèi) 用 都 有 較 大 降 低 ， 特 別 是 在 去 除 BOD和 脫 氮 情 況 下 更 省 。 同 時(shí) 統(tǒng) 計(jì) 表 明 在 規(guī) 模 較 小 的 情 況 下 ， 氧 化 溝 的 基 建 投 資 比 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 法 節(jié) 省 更 多 。第 一 章 概 述6進(jìn) 水 和 回 流 污 泥 導(dǎo) 流 墻低 氧 區(qū)曝 氣 器 高 氧 區(qū)圖 1. 3 卡 魯 塞 爾 氧 化 溝Car r ous el 原 指 游 藝 場(chǎng) 中 的 循 環(huán) 轉(zhuǎn) 椅 ， 如 圖 1. 3。 為 一 個(gè) 多 溝 串 聯(lián) 系 統(tǒng) ， 進(jìn) 水 與 活 性 污 泥 混 合 后 沿 箭 頭 方 向 在 溝 內(nèi) 不 停 的 循 環(huán) 流 動(dòng) ， 采 用 表 面 機(jī) 械 曝 氣 器 ， 每 溝 渠 的 一 端 各 安 裝 一 個(gè) 。 靠 近 曝 氣 器 下 游 的 區(qū) 段 為 好 氧 區(qū) ， 處 于 曝 氣 器 上 游 和 外 環(huán) 的 區(qū) 段 為 缺 氧 區(qū) ， 混 合 液 交 替 進(jìn) 行 好 氧 和 缺 氧 ， 不 僅 提 供 了 良 好 的 生 物 脫 氮 條 件 ， 而 且 有 利 于 生 物絮 凝 ， 使 活 性 污 泥 易 于 沉 淀 。１２３中 心 島出 水回 流 污 泥二 沉 池進(jìn) 水圖 1. 4 Or ba l 氧 化 溝O r bal 氧 化 溝 O r bal 氧 化 溝 ， 即 “0、 1、 2”工 藝 ， 由 內(nèi) 到 外 分 別 形 成 厭 氧 、 缺 氧 、 和 好 氧 三 個(gè) 區(qū) 域 ， 采 用 轉(zhuǎn) 碟 曝 氣 。 由 于 從 內(nèi) 溝 ( 好 氧 區(qū) ) 到 中 溝 ( 缺 氧 區(qū) ) 之 間 沒(méi) 有 回 流 設(shè) 施 ， 所 以 總 的 脫 氮 效 率 較 差 。 在 厭 氧 區(qū) 采 用 表 面 攪 拌 設(shè) 備 ， 不 可 避 免 的 帶 入 相 當(dāng) 數(shù) 量 的 溶 解 氧 ， 使 得 除 磷 效 率 較 差 。7沉 淀 池轉(zhuǎn) 刷圖 1. 5 三 溝 式 （ T 型 ） 交 替 式 氧 化 溝三 溝 式 氧 化 溝 屬 于 交 替 運(yùn) 行 式 氧 化 溝 ， 由 丹 麥 Kr uger 公 司 創(chuàng) 建 ， 如 上 圖 。 由 三 條 同 容 積 的 溝 槽 串 聯(lián) 組 成 ， 兩 側(cè) 的 池 子 交 替 作 為 曝 氣 池 和 沉 淀 池 ， 中 間 的 池 子 一 直 作 為曝 氣 池 。 原 污 水 交 替 地 進(jìn) 入 兩 側(cè) 的 池 子 ， 處 理 出 水 則 相 應(yīng) 地 從 作 為 沉 淀 池 的 池 中 流 出 ，這 樣 提 高 了 曝 氣 轉(zhuǎn) 刷 的 利 用 率 ( 達(dá) 59% 左 右 ) ， 另 外 也 有 利 于 生 物 脫 氮 。 三 溝 式 氧 化 溝 流程 簡(jiǎn) 潔 ， 具 有 生 物 脫 氮 功 能 ， 由 于 無(wú) 專 門(mén) 的 厭 氧 區(qū) ， 因 此 ， 生 物 除 磷 效 果 差 ， 而 且 由于 交 替 運(yùn) 行 ， 總 的 容 積 利 用 率 低 ， 約 為 55% ， 設(shè) 備 總 數(shù) 量 多 ， 利 用 率 低 。1.4.3 SBR 工 藝SBR 是 一 種 間 歇 式 的 活 性 泥 泥 系 統(tǒng) ， 其 基 本 特 征 是 在 一 個(gè) 反 應(yīng) 池 內(nèi) 完 成 污 水 的 生 化 反 應(yīng) 、 固 液 分 離 、 排 水 、 排 泥 。 可 通 過(guò) 雙 池 或 多 池 組 合 運(yùn) 行 實(shí) 現(xiàn) 連 續(xù) 進(jìn) 出 水 。 SBR 通 過(guò) 對(duì) 反 應(yīng) 池 曝 氣 量 和 溶 解 氧 的 控 制 而 實(shí) 現(xiàn) 不 同 的 處 理 目 標(biāo) ， 具 有 很 大 的 靈 活 性 。 SBR 池 通 常 每 個(gè) 周 期 運(yùn) 行 4- 6 小 時(shí) ， 當(dāng) 出 現(xiàn) 雨 水 高 峰 流 量 時(shí) ， SBR 系 統(tǒng) 就 從 正 常 循 環(huán) 自 動(dòng) 切 換 至 雨 水 運(yùn) 行 模 式 ， 通 過(guò) 調(diào) 整 其 循 環(huán) 周 期 ， 以 適 應(yīng) 來(lái) 水 量 的 變 化 。 SBR 系 統(tǒng) 通 常 能 夠 承 受 3- 5 倍 旱 流 量 的 沖 擊 負(fù) 荷 。SBR 工 藝 具 有 以 下 特 點(diǎn) ：( 1) SBR 工 藝 流 程 簡(jiǎn) 單 、 管 理 方 便 、 造 價(jià) 低 。 SBR 工 藝 只 有 一 個(gè) 反 應(yīng) 器 ， 不 需 要 二 沉 池 ， 不 需 要 污 泥 回 流 設(shè) 備 ， 一 般 情 況 下 也 不 需 要 調(diào) 節(jié) 池 ， 因 此 要 比 傳 統(tǒng) 活 性 污 泥 工藝 節(jié) 省 基 建 投 資 30% 以 上 ， 而 且 布 置 緊 湊 ， 節(jié) 省 用 地 。 由 于 科 技 進(jìn) 步 ， 目 前 自 動(dòng) 控 制 已相 當(dāng) 成 熟 、 配 套 。 這 就 使 得 運(yùn) 行 管 理 變 得 十 分 方 便 、 靈 活 ， 很 適 合 小 城 市 采 用 。( 2) 處 理 效 果 好 。 SBR 工 藝 反 應(yīng) 過(guò) 程 是 不 連 續(xù) 的 ， 是 典 型 的 非 穩(wěn) 態(tài) 過(guò) 程 ， 但 在 曝 氣 階 段 其 底 物 和 微 生 物 濃 度 變 化 是 連 續(xù) 的 ( 盡 管 是 處 于 完 全 混 合 狀 態(tài) 中 ) ， 隨 時(shí) 間 的 延 續(xù) 而 逐 漸 降 低 。 反 應(yīng) 器 內(nèi) 活 性 污 泥 處 于 一 種 交 替 的 吸 附 、 吸 收 及 生 物 降 解 和 活 化 的 變 化 過(guò)程 之 中 ， 因 此 處 理 效 果 好 。( 3) 有 較 好 的 除 磷 脫 氮 效 果 。 SBR 工 藝 可 以 很 容 易 地 交 替 實(shí) 現(xiàn) 好 氧 、 缺 氧 、 厭 氧 的 環(huán) 境 ， 并 可 以 通 過(guò) 改 變 曝 氣 量 、 反 應(yīng) 時(shí) 間 等 方 面 來(lái) 創(chuàng) 造 條 件 提 高 除 磷 脫 氮 效 率 。( 4) 污 泥 沉 降 性 能 好 。 SBR 工 藝 具 有 的 特 殊 運(yùn) 行 環(huán) 境 抑 制 了 污 泥 中 絲 狀 菌 的 生 長(zhǎng) ， 減 少 了 污 泥 膨 脹 的 可 能 。 同 時(shí) 由 于 SBR 工 藝 的 沉 淀 階 段 是 在 靜 止 的 狀 態(tài) 下 進(jìn) 行 的 ， 因 此 沉 淀 效 果 更 好 。第 一 章 概 述8( 5) SBR 工 藝 獨(dú) 特 的 運(yùn) 行 工 況 決 定 了 它 能 很 好 的 適 應(yīng) 進(jìn) 水 水 量 、 水 質(zhì) 波 動(dòng) 。( 6) 其 最 大 的 缺 點(diǎn) 就 是 操 作 復(fù) 雜 ， 難 以 管 理 。 首 先 ， 大 部 分 SBR 工 藝 采 用 間 歇 進(jìn) 水 、 排 水 ， 為 實(shí) 現(xiàn) 連 續(xù) 進(jìn) 出 水 需 在 幾 個(gè) SBR 反 應(yīng) 器 之 間 頻 繁 切 換 ； 其 次 ， SBR 循 環(huán) 出 現(xiàn) 厭 氧 、 好 氧 、 缺 氧 環(huán) 境 ， 環(huán) 境 邊 界 變 化 范 圍 大 ， 特 定 環(huán) 境 下 優(yōu) 勢(shì) 菌 屬 的 生 化 反 應(yīng) 是 漸 變 和 滯 后 的 過(guò) 程 ； 此 外 ， 脫 氮 和 除 磷 在 同 一 反 應(yīng) 器 中 進(jìn) 行 ， 相 互 之 間 的 影 響 在 所 難 免 [ 3 ] 。3. 適 合 于 中 型 污 水 處 理 廠 的 除 磷 脫 氮 工 藝 的 比 較 上 述 適 合 于 中 型 污 水 處 理 廠 的 除磷 脫 氮 工 藝 比 較 多 ， 為 了 選 擇 出 經(jīng) 濟(jì) 技 術(shù) 更 合 理 的處 理 工 藝 ， 以 下 對(duì) 上 述 適 合 于 中 小 型 污 水 處 理 廠 的 除 磷 脫 氮 工 藝 進(jìn) 行 經(jīng) 濟(jì) 技 術(shù) 比 較 。表 1- 1 適 合 于 中 小 型 污 水 處 理 廠 的 除 磷 脫 氮 工 藝 的 比 較 [ 5 ]工 藝 名 稱 氧 化 溝 工 藝 AAO工 藝 SBR工 藝1. 處 理 流 程 簡(jiǎn) 單 ， 構(gòu) 筑 物少 ， 基 建 費(fèi) 用 省 ； 2. 處 理 效 果 好 ， 有 穩(wěn) 定 的 除 P脫 N功 能 ； 3. 對(duì) 高 濃 度 的 工 業(yè) 廢 水 有 很 大 稀 釋 作 用 ；4. 有 較 強(qiáng) 的 抗 沖 擊 負(fù) 荷 能 力 ； 5.能 處 理 不 容 易 降 解 的 有 機(jī) 物 ； 6. 優(yōu)污 泥 生 成 量 少 ， 污 泥 不 需 要 消 化點(diǎn)處 理 ， 不 需 要 污 泥 回 流 系 統(tǒng) ； 7.技 術(shù) 先 進(jìn) 成 熟 ， 管 理 維 護(hù) 簡(jiǎn) 單 ；8. 國(guó) 內(nèi) 工 程 實(shí) 例 多 ， 容 易 獲 得 工 程 設(shè) 計(jì) 和 管 理 經(jīng) 驗(yàn) ； 9. 對(duì) 于 中 小 型 污 水 廠 投 資 省 ， 成 本 底 ； 10.無(wú) 須 設(shè) 初 沉 池 ， 二 沉 池 。1. 具 有 較 好 的 脫 氮 除 磷 功 能 ； 2.具 有 改 善 污 泥 沉 降 性 能 的 作 用 的 能 力 ， 減 少 的 污 泥 排 放 量 ； 3. 具 有 提 高 對(duì) 難 降 解 生 物 有 機(jī) 物 去 除 效 果 ， 運(yùn) 行 效 果 穩(wěn) 定 ； 4. 穩(wěn) 定 性 高 , 受 到 沖 擊 負(fù) 荷 恢 復(fù) 時(shí) 間 短 ， 約 為 3~4 天 ； 5. 缺 氧 段 污 泥 沉 降 性 能 好 , 污 泥 沉 降 性 好 ， 具 有 顆 粒 化 現(xiàn) 象 ， 不 會(huì) 發(fā) 生 污 泥 膨 脹 ； 6. 技 術(shù) 先 進(jìn) 成 熟 ， 運(yùn) 行 穩(wěn) 妥 可 靠 ； 7. 管 理 維 護(hù) 簡(jiǎn) 單 ， 運(yùn) 行 費(fèi) 用 低 ； 8. 沼 氣 可 回 收 利 用 ； 9. 國(guó) 內(nèi) 工 程 實(shí) 例 多 ， 容 易 獲 得 工 程 設(shè) 計(jì) 和 管 理 經(jīng) 驗(yàn) 。1. 流 程 十 分 簡(jiǎn) 單 ； 2.合 建 式 ， 占 地 省 ， 處 理 成 本 底 ； 3. 處 理 效 果 好 ， 有 穩(wěn) 定 的 除 P脫 N功 能 ； 4. 不 需 要 污 泥 回 流 系 統(tǒng) 和 回 流 液 ； 不 設(shè) 專 門(mén) 的 二 沉 池 ；5. 除 磷 脫 氮 的 厭 氧 ， 缺 氧 和 好 氧 不 是 由 空 間 劃 分的 ， 而 是 由 時(shí) 間 控 制 的 。1. 周 期 運(yùn) 行 ， 對(duì) 自 動(dòng) 化 控 制能 力 要 求 高 ； 2. 污 泥 穩(wěn) 定 性 沒(méi) 有 缺 厭 氧 消 化 穩(wěn) 定 ； 3. 容 積 及 設(shè) 備 利 點(diǎn) 用 率 低 ； 4. 脫 氮 效 果 進(jìn) 一 步 提 高需 要 在 氧 化 溝 前 設(shè) 厭 氧 池 。 5. 占 地 面 積 大 。1. 處 理 構(gòu) 筑 物 較 多 ； 2， 污泥 回 流 量 大 ， 能 耗 高 。 3. 沼 氣 利 用 經(jīng) 濟(jì) 效 益 差 。1. 間 歇 運(yùn) 行 ， 對(duì) 自 動(dòng) 化 控制 能 力 要 求 高 ； 2. 污 泥 穩(wěn) 定 性 沒(méi) 有 厭 氧 消 化 穩(wěn) 定 ；3. 容 積 及 設(shè) 備 利 用 率 低 ；4. 變 水 位 運(yùn) 行 ， 電 耗 增 大 ；5除 磷 脫 氮 效 果 一 般 。9綜 上 所 述 ， 可 得 比 較 適 合 本 污 水 處 理 廠 的 工 藝 是 AAO工 藝 。 因 為 這 種 工 藝 具 有 較 好的 除 磷 脫 氮 功 能 ； 具 有 提 高 對(duì) 難 降 解 生 物 有 機(jī) 物 去 除 效 果 ， 運(yùn) 行 效 果 穩(wěn) 定 ； 技 術(shù) 成 熟 ， 運(yùn) 行 穩(wěn) 妥 可 靠 ； 管 理 維 護(hù) 簡(jiǎn) 單 ， 運(yùn) 行 費(fèi) 用 低 ； 國(guó) 內(nèi) 工 程 實(shí) 例 多 ， 容 易 獲 得 工 程 設(shè) 計(jì) 和 管 理 經(jīng) 驗(yàn) 技 術(shù) 先 進(jìn) 成 熟 ， 最 為 重 要 的 是 該 工 藝 總 水 力 停 留 時(shí) 間 少 于 其 他 同 類 工 藝 ， 節(jié) 省 基 建 費(fèi) 用 ， 占 地 面 積 相 對(duì) 較 小 ， 該 工 藝 無(wú) 疑 具 有 非 常 大 的 吸 引 力 。1.5 AAO 法 脫 氮 除 磷 工 藝1.5.1 原 理 ：生 物 池 通 過(guò) 曝 氣 裝 置 、 推 進(jìn) 器 ( 厭 氧 段 和 缺 氧 段 ) 及 回 流 渠 道 的 布 置 分 成 厭 氧 段 、 缺 氧 段 、 好 氧 段 。在 該 工 藝 流 程 內(nèi) ， BOD 5、 SS 和 以 各 種 形 式 存 在 的 氮 和 磷 將 一 一 被 去 除 。 AAO生 物 脫 氮 除 磷 系 統(tǒng) 的 活 性 污 泥 中 ， 菌 群 主 要 由 硝 化 菌 和 反 硝 化 菌 、 聚 磷 菌 組 成 。 在 好 氧 段 ，硝 化 細(xì) 菌 將 入 流 中 的 氨 氮 及 有 機(jī) 氮 氨 化 成 的 氨 氮 ， 通 過(guò) 生 物 硝 化 作 用 ， 轉(zhuǎn) 化 成 硝 酸 鹽 ； 在 缺 氧 段 ， 反 硝 化 細(xì) 菌 將 內(nèi) 回 流 帶 入 的 硝 酸 鹽 通 過(guò) 生 物 反 硝 化 作 用 ， 轉(zhuǎn) 化 成 氮 氣 逸 入 到 大 氣 中 ， 從 而 達(dá) 到 脫 氮 的 目 的 ； 在 厭 氧 段 ， 聚 磷 菌 釋 放 磷 ， 并 吸 收 低 級(jí) 脂 肪 酸 等 易 降 解 的 有 機(jī) 物 ； 而 在 好 氧 段 ， 聚 磷 菌 超 量 吸 收 磷 ， 并 通 過(guò) 剩 余 污 泥 的 排 放 ， 將 磷 除 去 。1.5.2 AAO 工 藝 流 程 圖第 一 章 概 述10事 故 超 越 管城 市 污 水 格 柵 沉 砂 池 池 二 沉 池 消 毒 池 出 水垃 圾 , 砂 渣外 運(yùn) 處 理 污 泥 回 流污 泥 泵 房濃 縮 池 上 清 液 濃 縮 池污 泥 脫 水 機(jī) 出 水 儲(chǔ) 泥 池 , 脫水 間 干 泥 外 運(yùn)圖 1. 6 AAO工 藝 流 程 圖11廣 東 石 油 化 工 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ： 10 萬(wàn) 噸 /天 城 市 污 水 處 理 工 程 設(shè) 計(jì) （ AAO工 藝 ）maxm a xm a x第 二 章 污 水 處 理 廠 工 藝 設(shè) 計(jì) 及 計(jì) 算2.1 設(shè) 計(jì) 流 量2.1.1 設(shè) 計(jì) 規(guī) 模本 設(shè) 計(jì) 設(shè) 計(jì) 規(guī) 模 Q=100000m 3/d, 屬 中 大 型 污 水 處 理 廠 ， 這 種 設(shè) 計(jì) 流 量 一 般 用 來(lái) 計(jì) 算 污 水 廠 的 柵 渣 量 、 沉 砂 量 、 耗 藥 量 、 處 理 總 水 量 、 總 泥 量 等 。2.1.2 設(shè) 計(jì) 最 大 流 量 與 總 變 化 系 數(shù) （ m 3/h 或 L /s）污 水 廠 進(jìn) 水 管 設(shè) 計(jì) 用 此 流 量 ， 污 水 廠 各 構(gòu) 筑 物 （ 另 有 規(guī) 定 除 外 ） 及 廠 內(nèi) 管 渠 都 應(yīng) 滿 足 此 流 量 。 由