和SS,而且要有效地脱氮除磷.八十年代以来,生物脱氮除磷工艺已成为现代污水处理的重大课题,特别是以厌氧-缺氧-好氧
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(Anaerobic-Anoxic-aerobic,简称A/O工
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艺)系统的生物脱氮除磷工艺,因其特有的技术经济优势和环境效益,越来越受到人们的高度重视。
本设计中即采用厌氧-缺氧-好氧(Anaerobic-Anoxic-aerobic,即A/O工艺)对某城市生活污水进行处理,日处理能力100000方。出水达到1996年颁布的国家综合污水排放标准水质要求。
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1设计任务及设计资料
1.1设计任务与内容
该城市污水处理厂的AAO工艺流程设计,对流程进行详细的工艺计算,水力计算,对工程进行概算,绘制总平面图、流程高程图,单体构筑物工艺图。工艺要求对污水进行生物脱氮除磷。
1.2设计原始资料 1.2.1城市气象资料
经调查和咨询,该城市的气象资料见表1:
表1 污水处理厂所处城市气象资料
年平均气温 月平均最低气温
最低气温 冰冻线深 温度在-10℃度以下
12℃ 4℃ -4-5℃ 300㎜ 0天
月平均最高气温
最高气温 年平均降雨量 主风向 相对湿度
25℃ 36℃ 1000㎜ 西南风 70%
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1.2.2地质资料
污水处理厂处的地下土壤为:亚黏土,平均地下水位在地表以下:20m
1.2.3设计规模
污水厂的处理水量按最高日最高时流量,污水厂的日处理量为10万方。主要处理城市生活污水以及部分工业废水,按生活污水量来取其时变化系数为1.2。
1.2.4进出水水质
该水经处理以后,水质应符合国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级标准,由于进水不但含有BOD5,还含有大量的N,P所以不仅要求去BOD5除还应去除不中的N,P达到排放标准。
进水PH为6-7,总氮为44-45mg/L。其他见表2:
表2 污水厂设计进出水水质对照表
单位:mg/L
进水 出水
CODcr 230-370 120
BOD5 150-250 30
SS 200-350 30
NH3-N 35-45 25
TP 10以下 0.3
城市污水总干管进入污水厂入口处的管径为1米,水量2000毫米,管底埋深2.3米。 该城市地势为东南方向较高,西北方向较低,城市的排水出路在西北方向,在城市北侧有一条河流为污水的最终收纳水体,污水厂址位于城市西北,河流的南岸,污水厂厂区地势平坦,地面标高(黄海高程)为18米,受纳水体洪水位为17米。
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2、设计说明书
2.1去除率的计算
2.1.1溶解性BOD5的去除率
活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成,而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能,是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑,应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。
取原污水BOD5值(S0)为250mg/L,经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理,按降低25%考虑,则进入曝气池的污水,其BOD5值(S)为:
S?=250(1-25%)=187.5mg/L
计算去除率,对此,首先按式BOD5=5?(1.42bX?Ce)=7.1X?Ce计算处理水中的
非溶解性BOD5值,上式中
Ce——处理水中悬浮固体浓度,取用综合排放一级标准20mg/L; b-----微生物自身氧化率,一般介于0.05-0.1之间,取0.09; X?---活性微生物在处理水中所占比例,取值0.4 得BOD5=7.1?0.09?0.4?20=5.1mg/L. 处理水中溶解性BOD5值为:20-5.1=14.9mg/L
去除率?=
187.5?14.9?0.92
187.52.1.2 CODr的去除率:
取入水CODc为300mg/L;
??300?120?100%?60%
300 8
2.1.3.SS的去除率:
取入水SS为300mg/L
??300?30?100%?90%
3002.1.4.总氮的去除率:
出水标准中的总氮为25mg/L,处理水中的总氮设计值取25mg/L,入水总氮取40mg/L,总氮的去除率为:
??40?25?100%?37.5% 402.1.5.磷酸盐的去除率
进水中磷酸盐的浓度为5mg/L计。如磷酸盐以最大可能成Na3PO4计,则磷的含量为5×0.189=0.945mg/L.注意:Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸盐(溶解性)中是含量最大的,这样计算出来的进水水质中的磷含量偏大,对整个设计来说是偏安全的。
磷的去除率为
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??0.945?0.3?100%?68.25%
0.9452.2城市污水处理工艺选择
处理厂的工艺流程是指在达到所要求处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合;构筑物的选型是指处理构筑物形式的选择。两者是相互联系,互为影响的。
城市生活污水一般以BOD物质为主要去除对象。由于经过一级处理后的污水,BOD只去除30%左右,仍不能排放;二级处理BOD去除率可达90%以上,处理后的BOD含量可能降到20-30mg/L,已具备排放水体的标准。
又该城市污水处理厂的方案,既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N,P故本设计采用A/A/O法。污水处理工艺流程如图1所示。
该流程包括完整的二级处理系统和污泥处理系统。污水经由一级处理的隔栅、沉沙池和初沉池进入二级处理的厌氧池缺氧池和曝气池,然后在二次沉淀池中进行泥水分离,二
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沉池出水后直接排放。二沉池中一部分污泥作为回流污泥进入二级处理部分,剩余污泥与初沉池污泥进入污泥浓缩池,经浓缩之后的污泥进入脱水机房加药脱水,最后外运。
图1 污水处理厂设计工艺流程图
优点:
①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺 ,总的水力停留时间,总产占地面积少于其它的工艺 。
②在厌氧的好氧交替运行条件下,丝状菌得不到大量增殖,无污泥膨胀之虞,SVI值一般均小于100。
③污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效。
④运行中无需投药,两个A段只用轻缓搅拌,以保证充足溶解氧浓度,运行费低。 缺点:
①除磷效果难于再行提高,污泥增长有一定的限度,不易提高,特别是当P/BOD值高时更是如此 。
②脱氮效果也难于进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高,否则增加运行费用。
③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。
2.3、污水厂总平面图的布置
本污水处理厂平面布置在满足工艺流程的前提下进行布置,大致分为生活区、污水处理区、污泥处理区三区,布置紧凑,进出水流畅;其中,综合办公楼、宿舍楼、食堂、浴室等在入厂正门一侧附近,方便本厂职工办公和起居生活,同时也方便外来人员;隔栅间
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