某高校5000m3d食堂废水处理工艺设计 29页

引言III第1章概述第2章污水处理的方法研究♦♦♦♦♦♦32」国内外城市污水处理研究进展32.1.1活性污泥法的研究32」.2生物处理法的新进展62.2工艺流程方案的确定92.2.1污水水质指标92.2.2工艺方案的确定原则92.2.3污水生物处理方法的比较92.2.4工艺流程方案的提出142.2.5方案比较15第3章设计计算173.1格栅173.1.1设计参数173.1.2设计计算173.2调节池193.2.1设计参数193.2.2设计计算193.3SBR193.3.1设计参数193.3.2设计计算203.4消毒接触池23341设计参数233.4.2设计计算233.5污泥浓缩池233.5.1设计参数23n3.5.2设计计算24第4章平面布置结论25致谢26参考文献27附录28n某高校5000m3/d食堂废水处理工艺设计摘要：食堂废水的处理近年来越来越受到重视。食堂废水的特点是可生化性好，适合采用生物处理的方法如：活性污泥法、生物膜法等。SBR有很多的优点，例如SBR工艺运行稳定，对有机物的去除效果好，抗冲击负荷能力强，产泥量小，不发生污泥膨胀，反应推动力大，能在低温环境中长期运行，并保持高的处理效率。与其他二级处理相比SBR工艺投资少、运行费用低、管理方便。根据设计任务，本设计选用SBR做为食堂废水污水的处理工艺，具有投资少，运行费用低，自动化程度高，噪音小的特点，并R处理水质能达到国家规定的排放标准。本设计说明书重点说明了SBR工艺在处理食堂废水时所采用的运行参数、设计的计算方法和过程，以及一些常用水处理构筑物的设计计算方法，通过设计能达到预期的处理效果。关键词：食堂废水活性污泥法SBRn5000m3/dof食堂wastewatertreatmentprocessAbstract：Theprocessingofdiningroomwastewatermoreandmoreisvaluedinrecentyears.Thecharacteristicsofdiningroomwastewateriscanbio-chemicalgood,themethodofinkeepingwithadoptionlivingcreatureprocessingsuchas:Liveanddirtymiremethod,livingcreaturefilmmethod...etc..TheSBRhasalotofadvantages,forexampletheSBRcraftcirculateastabilityandcleanorganicmattereffective,antiimpactthecanyingcapacitybestrongandproduceamountofmiresmall,don'ttakeplaceadirtymireinflation,respondmotivationgreatly,cancirculateoveralongperiodoftimeinthelowtemperatureenvironment,andkeepahighprocessingcfficicncy.ComparcaSBRcraftaninvestmentwithothersecondclassprocessingslittle,circulateexpenseslow,managementconvenience.Accordingtothedesignmission,thisdesignchoosestobeusedasdiningroomwastewatertheprocessingcraftofsewagewiththeSBRandhaveinvestmentlittle,circulateexpensesislow,automationdegreeGao,thenoisesmallcharacteristics,andhandlefluidmattercanattaintheexhaustionstandardofnationprovision.ThethisdesignmanualpointexplainedSBRcraftthemovementparameteradoptwhilehandlediningroomwastewater,designofcalculationmethodandprocess,andsomeincommonusewaterprocessingsconstructthedesigncalculationofthingmethod,passthedesigncanattainanticipantprocessingeffect.Keyword:WastewaterDirtymireSBRn引言水是人类的生命之源，它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类服务。但是，水环境屮的淡水资源却很少，仅占总量的2.53%,而FI前能供人类盲接取用的淡水资源仅占0.22%o加之自然水源的季节变化和地区差异，以及自然水体遭到的普遍污染，致使可能直接取用的优质水量日益短缺，难以满足人们生活和工农业生产日益增长的需求，因此保护和珍惜水资源，是整个社会的共同职责。所以说水资源是基础性自然资源、战略性经济资源，水资源安全属于资源和经济安全。80年代以来，废水生物处理新工艺的研究、开发和应用，已在全世界范围内得到了长足的进展，并出现了许多新型的废水生物处理技术。这些新工艺有的己在国内外实际工程中得到了良好的应用，有的已显示出其良好的应用发展前景、得到广大的研究者和工程技术人员的关注并正在得到不断深入的研究，他们的共同特点是高效、稳定、节能，并具有对污染物去除的多功能性，大多具有脱氮除磷等深度处理的良好效能，并正朝自动化控制的方向发展。近年来，随着高校的的不断扩大，学生人数逐步增加，生活用水和食堂用水的需求也急剧扩大，如此必然引起污水量的增加，一系列水环境问题将口益突出。如不及时对高校污水进行治理，那么新城区的水环境污染将严重下去，整个城区的生活环境和生态平衡都将受到更为严重的破坏，而这一切的恢复将是十分缓慢的，要为Z付出的代价也十分昂贵。高校食堂污水通过治理可以缓解和减轻水环境污染，缓解水资源的供需矛盾，为城区的经济文化的发展创造有利条件。n第1章概述水是分布广泛而又十分重要的自然资源。它孕育和滋养了地球上的一切生物，并从各个方面为人类社会服务。水,作为一种必不可少的资源，长期以來一直被认为是取Z不尽、用Z不竭的。在这种观点的驱使下，水坏境的质量越来越恶劣、水资源短缺也越来越严重，这一切都加重了城市的负荷，带来一系列危及城市生存与发展的生态环境问题。2008年，全国废水排放总量为620亿吨，比上年增长4.7%。其屮城镇污水排放量246.7亿吨，占废水排放总量的53.8%。可是，2008年我国污水的处理率仅为32%。远低于我国环保规划纲要规定的要求，所以以后重点是解决水污染问题，而水污染中的重点是建设城市污水处理厂。城市污水的性质特征主要与下列因素有关：人们的生活习惯；气候环境条件;生活污水与生产废水所占的比例；所采用的排水体制以及国家、地方部门对水质的要求等。为了经济有效的解决水污染问题，必须深入了解城市污水的各项特性。我国城市基础设施相对国外先进国家较为落后，城市污水处理厂不能很好的满足社会的进步以及人民生活水平日益提高所带来的污水排放问题。污水处理技术没有得到普遍应用，污水处理率低，结果造成大量未经处理的污水排入江河湖海，造成严重污染。因此，应加强对城市污水治理的政策措施，将城市污水处理列为环保工作重点，保证我国水环境和水资源的可持续发展。根据水利部门的预测，到2030年我国人口増至16亿时，人均水资源将降低到1760m3,总缺水量将达到400〜500亿air已经达到了世界公认的缺水警戒线。从地区分布情况来看，水资源总量的81%集中分布于长江及其以南地区，其中40%以上乂集中于西南五省区，就人均占有淡水资源而言，南方最高地区和北方最低地区相差数十倍，西部比东部甚至高出五、六百倍；这些地区水资源短缺的现状将在一个相当长的时间成为难以解决的问题。随着人类社会的不断发展，城市规模的不断扩大，城市的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水的紧张和水质的污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。据统计：目前全国年排污量约为350亿m3,但城市污水集中处理率仅为15%,全国超过80%的城市污水未经任何有效的收集处理就直接排放到附近的水体，使得原本具有泄洪和美化景观作用的河渠变成了天然污水渠。特别是在全国2200座县城与19200个建制镇中，污水排放量约占污水排放总n量的一半以上，但这些中小城市（镇）的污水处理能力都明显低于全国平均水平。照此发展下去，城市的水环境将每况愈下。并进一步的加剧了水资源的短缺。即使在我国水资源比较丰富的南方地区，由于水体污染，水质型缺水也处于相当严峻地步。而且随着现代工业的发展及人口城市化的加速，城镇污水量将愈来愈大，水环境污染也会日益加重。为保护环境，避免发生上述问题，现代城市就需要建立一套完整的工程设施來收集、输送、处理和利用污水,保护环境免受污染，以促进工农业生产的发展和保障人民的健康与正常生活。n第2章设计资料2.12.22.3写明给你的设计水量水质等，以及你所参考的设计标准等内容，自己整理!n第3章工艺方案分析及确定3.1工艺方案分析目前，处理食堂污水的方法主要有(分别列举岀来)，下面分别介绍。3.1.1活性污泥法(1)氧化沟法氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠形，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，并因此而得名。又称“循环曝气池”、“无终端的曝气系统”。氧化沟具有独特的工艺特点，一般不设初沉池，通常采用延时曝气。污泥负荷和污泥龄的选取要考虑污水硝化和污泥稳定化两个因素，一般污泥龄为10d-30d,污泥负荷在0.05-0.1OkgBOD5/(kgMLSS.d)^间。氧化沟对有机物的去除效率很高，其不同工艺组合还具有除磷脱氮功能。近年来，随着氧化沟专用设备的开发研制，在技术装备和运行控制上有了一整套技术，如荷兰DHV公司与美国EMICO公司合作推出的Carrousel2000氧化沟、丹麦Kruger公司推出的交替工作式氧化沟、美国Envirex公司推出的Orbal氧化沟、德国Passavant公司推出的转刷曝气氧化沟等。北京燕山石化公司牛口峪污水处理厂曾对氧化沟进行了工程测试，该厂主要接纳工业废水及少量生活污水匕结果表明，Orbal氧化沟处理效果很好，出水各项指标均远远低于设计值，COD、氨氮的去除率都超过90%；重庆建筑大学邓荣森等11应用侧渠式氧化沟与厌氧处理方法相结合，对高浓度有机废水(屠宰)进行处理，研究表明，组合式氧化沟处理高浓度有机废水是完全可行的，厌氧组合有助于提高出水水质，侧渠合建能实现无泵污泥自动回流；目前，氧化沟以其流程简单、管理方便、处理效果好等优点，在我国屮小城市污水处理厂屮得到广泛应用。(2)SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转,一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一n般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用澤水器及控制系统,间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。(1)A/O及A/A/O法20世纪80年代末90年代初，A/O工艺、A/A/O工艺因其较好的脱氮除磷效果而逐渐应用于城市污水处理之中，并且成为主流。在此接顿，氮磷污染物控制与去除技术的研究及相关技术的应用成为水环境污染控制日益紧迫的重要课题。A/O工艺包括A/O除磷工艺和A/O脱氮工艺，它们对磷、氮的去除率分别达到90%以上和80%左右；而A/A/O工艺不能同吋高效脱氮除磷。20世纪90年代以来，随着具有脫氮除磷功能污水处理工艺的研究应用，发现A/A/O工艺本身存在的缺陷，即硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争，很难再同一系统中同吋获得氮、磷的高效去除，阻碍着生物除磷脱氮技术的应用，因此为解决这些工艺矛盾，研究者们进行了大量研究来进行工艺改进，开发出倒置A/A/O、UCT,A+A/A/O等工艺，尤其对倒置A/A/O进行了大量研究，现已完成了对其原理与特点，运行参数的研究，并通过生产试验研究，现己有部分污水厂采用该工艺并取得了良好的运行效果，如常州北城污水厂、青岛团岛污水厂、青岛李村河污水处理厂等。(2)厌氧生物处理技术厌氧牛物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术。因其效率高、成本低而成为现代先进的废水处理技术之一。厌氧方法适合处理高浓度的有机废水。同时，采用厌氧生物处理技术时，每去除1kgCOD能产主0.35ni3的甲烷.因此.废水厌氧处理在食品酿造和制糖工业中得到广泛应用。强志民等［9］利用好氧污泥转厌氧驯化的方法在厌氧复合床(结合了缺氧生物滤池和UASB的优点内接种培养，处理含酚lg/L左右的废水，处理效果明显，苯酚去除率达98.7%,COD去除率达98.3%。厌氧工艺处理城市污水最大的缺点是出水水质通常达不到排放标准，因为厌氧处理主要是去除污水里的COD,使得出水水中氨氮和硫化物浓度较高，一n些感官性指标如色度、气味也较重。对于处理后岀水里的BOD、TSS、N、P和病原体/致病微生物等可采取一些生物方法（如稳定塘），物理化学方法（如石灰投加法等）和化学方法（如加入臭氧等去除）。在用厌氧处理污水的时候，值得注意的是污水的处理温度和浓度，温度会影响溶解性有机物的降解，在温度低于20°C时有机物的水解过程会受到抑制，而污水的浓度则影响厌氧微生物的生长速度。（5）天然净化系统白然生物处理法是利用在白然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术。其主要特征是工艺简单、建设与运行费用都较低但净化功能受自然条件的制约。主要的处理技术有土地处理法、人工湿地和稳定塘等。下面主要介绍土地处理和人工湿地在污水处理中的应用。①土地处理法土地处理法是利用土壤一微生物一植物组成的生态系统对污水中的污染物进行物理、化学和生物净化，并通过系统营养物质和水分的循环利用，使绿色植物生长繁殖，从而实现污水的资源化、无害化和稳定化，是一种高效、节能、经济并符合生态原理的污水处理系统。污水土地处理技术有5种基本类型：慢速渗滤、快速渗滤、地下渗滤、地表漫流和湿地系统。土地处理系统工艺类型的选择，主要是根据土壤性质、透水性、地形、种植作物种类、气候条件和对废水处理程度的要求等来选择的。②人工湿地处理系统人工湿地是二十世纪七八十年代发展起来的。它是一种利用湿地自然生态系统中的物理、化学和牛物学协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸附和微生物分解来实现对废水的高效净化的污水处理方法。人工湿地去除污染物的范围很广泛，包括N,P,SS、有机物、微量元素、病原体等。彭超英等［13］人对某地人工湿地进行探讨和检测，结果表明，其CODCr去除率可达83%,总氮去除率达45%；李亚治等釆用水葫芦一水草人工湿地系统对再生浆造纸废水进行了处理。结果表明：BOD5,CODCr,SS的去除率分别达到98%,93%和89%,而且系统性能稳定。出水水质达到排放标准且可用于农灌2.1.2生物处理法的新进展n生物处理法是目前研究得较多、新技术层岀不穷的方法，无论是好氧生物处理技术，还是厌氧生物处理技术都引起了研究人员的极人兴趣。因为用生物法利用的是微生物的新陈代谢作用，以污染物质为食料，将其代谢成诸如CO2.H2O.NH3、SO2等稳定的小分子，它的二次污染小，对处理生活污水及与之性质相近的有机污水有其独特的优势。生物处理法自从问世以来，其技术已获得了极大的发展，随着人们生活水平的日益提高，生活污水中的成也日益复杂，因此用生物处理方法的目的也从以前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增加到也能处理合成洗涤剂、脱氮、脱磷及其它一些难降解的复杂有机物。这也就必然要求人们改革工艺，过去由于厌氧生物处理的效率不尽人意，处理吋间也较慢，所以未引起人们的重视，仅仅用来处理污泥或高浓度有机污水的预处理，但现在由于能源紧张，厌氧生物处理由于能产生能源物质一甲烷而越来越引起人们的青睐，由此也出现了许多新的工艺。(1)活性污泥法的新发展到目前为止，对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破，往往所作的是一些局部的改进，但在曝气方式上确取得了较大的成果，如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气，采用微气泡扩散器等，这些都增大了氧转移率、提高了氧的利用率使曝气池中氧的浓度增加。如美日等国研制岀的一种超微气泡扩散器，气泡直径50Lm,氧吸收率达90%,ReidEngineeringCompanyofFrederickshurg等研制的氧化沟下表面曝气也是一种曝气方式的改进，把冲刷曝气(BrushAeration)改进透平曝气(TurbineAeration)避免了产生气溶胶、飞溅、结冰等问题。活性污泥法的另一个发展趋势就是朝多功能方向发展，采用的方法有：培养驯化专用细菌，使活性污泥处理对象不局限于生活污水，还可以处理如酚一类难降解的有毒有机物，甚至驯化可以处理象氤一类有剧毒的无机物；把活性污泥与其它处理方法结合起来，如活性炭一活性污泥法，它实际上是一种以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的综合处理法；固定活性污泥法是提供微生物附着的表面，如合成纤维、塑料、细沙、粘土焦炭等，使曝气池同时存在附着相和悬浮相的生物;这些都提高了活性污泥的净化效率，提高了抗有毒物质等冲击负荷的能力，还具有脱色、脱氮、削减泡沫的效果，国外已用于合成纤维、化工印染、炼油、炼焦等工业生产的污水处理；活性污泥法与厌氧工艺结合来脱氮、脱磷等，最典型的工艺是A-O(anaerobic-oxic)n流程。活性污泥法述可和化学法结合，提高净化多氯联苯、有机磷的去除效果。(1)生物膜处理法的新进展生物膜法最早岀现的工艺是1893年在英国岀现的将污水喷撒在粗滤料上而得以净化的普通生物滤池，它是最早出现而至今仍在不断改进和发展的人工生物处理设备。在它的基础上，出现了高负荷牛物滤池、塔式牛物滤池、牛物转盘和生物接触氧化等。近二三十年来，又出现了一些新型的生物膜法处理技术，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等颗粒材料作为载体，其载体表面附着生长着生物膜，充氧后的污水以一定流速自下而上流动使载处于流化状态，载体上的生物膜可以充分地和污水接触，使净化效率提高，它的工艺有空气流床、纯氧流动床、三相流化床和厌氧兼型流化床工艺等。活性生物滤池是将生物滤池、曝气池及二沉池结合为一体的新型污水处理工艺，它的特点是将生物滤池的部分岀水回流汇同二沉池的回流污泥一起进入生物滤池，用活性生物滤池处理生活污水和食品加工废水的试验结果表明：该系统具有处理效果好、效率高、BOD容积负荷大、不发生污泥膨胀和耐冲击负荷等优点。另外还有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。由于牛物膜法的牛态环境与活性污泥法的不同，生物膜法生态系统中可以生长藻类、后生动物等，甚至可以生长硝化菌及反硝化菌等，因此可以用来脱氮等。(2)厌氧生物处理法的新发展厌氧生物处理法也有一百多年的历史，它是利用厌氧微生物在无氧的条件下对有机物进行分解的技术。由于处理效率低、速度慢、且甲烷菌对环境要求严格不易控制等缺点，厌氧牛物处理法长期以来一般仅用于污泥处理，它的主要工艺是化粪池、消化池等。但是由于近年来能源危机及环境污染加重，厌氧生物处理由于其产物具有能源物质而得到人们的重视，一大批新的厌氧生物处理法技术相继诞生，为了提高厌氧微生物的浓度，有使厌氧微生物附着在载体表面的厌氧生物膜处理方法如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档板反应器、厌氧流化床法，以及象上流式厌氧污泥床反应器(UASB)依靠微生物之间凝聚造粒而形成的自己固定法方法。还有人为地固定微生物包埋固定化法，它是人为地把增殖速度缓慢的厌氧微生物高浓度地保持在处理系统中，提高处理速度、缩小处理设备并可用于处理低浓度的有机污水。如日本本田等人1988年采用包埋固定厌氧微生物处理TOC为150mg/L的人工配水，TOC的去除率可达95%n以上。在厌氧处理中，甲烷的增殖速度慢成为产气的决定步骤，因此为了保持甲烷发酵中高浓度的微生物，出现了利用膜的固液分离法，如柏分等人1988年利用超滤膜(UF)进行甲烷发酵试验，结果表明：提高了反应器内甲烷的浓度，TOC的容积负荷为2mg/LEI,其去除率可达98.4%以上。厌氧生物处理法目前的发展趋势是和其它生物处理方法联用，如厌氧一好氧复合工艺等，具有节约投资、节省能源、污泥产量少、岀水水质好等一系列优点。厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水，能够脱磷脱氮且运行维护方便经济等方面发展。(1)活性污泥工艺的新进展通过几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺，在池型、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也己经很难在生物学方面有所突破。该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。[1]膜分离技术的应用用膜分离代替沉淀进行泥水分离，可带来活性污泥工艺的以下变化：①不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时，不必再考虑污泥的沉降性能问题，从而使工艺控制大大简化；②曝气池的污泥浓度将大大提高(MLSS可以大于20000mg/L)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行，充分满足去除各种污染物质的需耍；③在同样的处理要求下，可使曝气池容积大大减小，节省处理厂的占地面积；④污泥浓度的提高，将要求较高的曝气速率，因而纯氧曝气将随着膜分离而被大量采用。虽然膜分离目前还存在易堵塞等方面的问题，但这些问题正逐步得到解决。实际上，目前已有一批膜分离活性污泥系统在运行，如日本Hiroshiwa市的Hiroshiwa污水处理厂的膜分离系统已连续运行3年。[2]分子生物技术的应用目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中，只有4种准确命名及生物分类学定位，因为这些丝状菌大部分n无法进行分离纯培养。目前止用分子诊断技术进行这些丝状菌的生物学定位，以进一步准确了解其特性。分子诊断技术的大量应用，活性污泥微牛物基因库的建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，进一步提高处理效果，是未来发展的方向。3.2工艺方案确定针对食堂废水的水质特点，为达到处理要求，现提出两种可供选择的处理工艺，即厌氧池+氧化沟处理工艺和CASS处理工艺，其工艺流程图如图3-和图3-所示。两种工艺的技术比较见表3・。力I氯间raraffl岡raraara-格-亩-格-沙-氧-罗化-沉-触刀栅畫栅池池塞沟池池）方T-~7~«栅查沙III甌號h_L液Wf可saw图2.2厌氧池+氧化沟处理工艺流程hp匸接触池-混亠口器一「CASS反应池沉砂池细格栅污理中格栅提升泵房J外运脱水机房一贮泥池浓缩池T图2.3CASS处理工艺流程表表3・两种工艺方案技术比较n方案一(厌氧池+氧化沟工艺)方案二(CASS处理工艺)优点：(1)、氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脫氮的效果。(2)、不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。(3)、氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。(4)、脱氮效果还能进一步提高。因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮能力。缺点：(1)、污泥膨胀问题。当废水中的碳水化合物较多，N、P量不平衡，pH值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。(2)、泡沫问题(3)、污泥上浮问题(4)、流速不均及污泥沉积问题(5)、氧化沟占地面积很大优点：(1)、工艺流程简单、管理方便、造价低。CASS工艺只有一个反应器，不需要二沉池，一般情况下也不需要调节池，因此耍比活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，节省用地。(2)、处理效果好。反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程屮，因此处理效果好。(3)、有较好的脱氮除磷效果。CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应吋间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果。(4)、污泥沉降性能好。CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的牛长，减少了污泥膨胀的可能。同时由于CASS工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的，因此沉淀效果更好。(5)、CASS工艺独特的运行决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动。缺点：由于进水贯穿于整个运行周期，沉淀阶段进水在主流区底部，造成水力紊动，影响泥水分离时间，进水量受到一定限制，水力停留时间较长。根据上述，木设计中采用CASS处理工艺。n第4章设计计算3.1格栅3.1.1设计参数QmaxJsinan=bhvb—栅条的间隙数b=20mma一格栅的倾角cr=60°Qmax一最大的设计流量/5卩一过栅速度v=0.5m/s力一栅前水深m27Kz=^-式中Q—平均口流量，（L/s）QKz—污水流量总的变化系数5—进水渠道的宽度加B=S（〃-l）+仞7S一栅条的宽度S=30mm*2h=kh°（k=2-3）/?0=g——sina2gH=h+%+h-yh2一渠道超高加（0.3/2?）HL=L+J+1.0+0.5H的二B-B、厶一进水渠道渐宽部分长度少一进水渠道渐宽部分展开角一般少=20°厶2—渐窄部分的长度一般厶2=0.5厶耳一栅前高度/=h+h23.1.2设计计算（1）栅条的间隙数一〃n"50CW/心5X10用/"莎而57.9〃“.058肿/$Kz2.7e0112.757.9°川=1.42Qmax=Kz•Q=1・42x0.058=0.0824/n'/sQmax単匝陛业=05跖1VvV0.5/1=A=0^=0.29m22QmaxJsina0.0824xJsin60°“n==26bhv0.02x0.29x0.5（2）栅条的建筑长度BB=5（/?-1）+/?/?=0.03x（26-l）+0.02x26=1.27m（3）通过格栅的水头损失勺44^=1.79xf-V=1.79xf—Y=1.04貞阻力系数）（a•丿<0.03）22/?0=^—sina=1.04x—xsin60=0.01/?z2g2x9.8h、=kh°=2x0.01=0.02m（4）栅后槽的总高度H=h+hx+h2=0.29+0.02+0.3=0.6（5）格栅总的建筑长度上邑」27—0.5—95〃2tga、2农20H、=h+=0.294-0.3=0.59m4.56m"厶+厶2+L0+0.5+誥"95+0.475+1.0+0.5+豔（6）每日栅查量对于栅条间距b=20mm中格栅，对于食堂废水，每单位体积污水拦截污物为Wi=0.07立方米/1000立方米。n每日栅渣量为：QmaxW,*864000.0824x0.07x86400八“3,」、厂3心W=!==0.35/713Id>0.2m3IdKz・10001.42x1000宜采用机械清捞的格栅3.2调节池3.2.1设计参数Q平=208m3/hV卫2aV—调节池容积q—EI平均流量T—时间a—容积利用系数一般取0.73.2.2设计计算¥_qT_208x242a2x0.7=3571m3调节池有效水深取6m,面积为595m3,取池宽20m,池长30m,纵向隔板间距为4m,将池宽分为5格，沿调节池长度方向设3个沉渣斗沿宽度方向设2格沉渣斗，共5个沉渣斗，沉渣斗底坡取45。。3.3SBR反应器的设计3.3.1设计参数由于SBR为间歇进水，所以采用四个反应器进水COD=700mg/L;出水COD=60m^/L进水BOD=350加g/L出水BOD=20mg/LBOD污泥负荷率Ls=OAkgBOD/^kgMLSS^d)池数N二4周期n=3n反应池水深H=6m排岀比丄=丄m5安全高度了=0.5加MLSS浓度CA=4000mg/L3.3.2设计计算(1)曝气时间(Ta)T二24S。—2.4x350一人LsMCa0.1x5x4000'(2)沉淀吋间(Ts)初期沉降速度Vmax=4.6x104xC；126=4.6x104x4000-126=1.33(加/h)则曝气池溼水器高度hx=1.5m,安全水深£=0.5/77,沉淀时间：T+1.50/7u1.33(3)排出吋间(Td)排出时间为1.3h一个周期所需耍的时间为Tc=8>Ta^-Ts^Td=4.2+1・5+1.3=7(/z)(4)进水吋间(Tf)Tf=Tc-Ta-Ts-Td=8_4.2_1.5_1.3=M(5)曝气池体积沉池出水BOD5由溶解性BOD5和悬浮性BOD5组成，其中只有溶解性BOD5与工艺计算有关。出水溶解性BOD5可用下式估算：Se=Sz-lAKdfCeSe——出水溶解性BOD5,S：——二沉池出水总BOD5,取Sz=20mg/LKd活性污泥自身氧化系数，典型值为0.06nf——二沉池出水SS中VSS所占的比例，取/=0.75Ce——二沉池出水SS,取Ce=20mg/L则S。=20-7」x0.06x20=l3.6〃g/Lt42反应时间：e=^=—=0.525hT8由于木设计进水中TN较高，为满足硝化要求，曝气段污泥龄G取25旷,污泥产率系数Y取0.6,污泥自身氧化系数K”取0.06.（X=4000哗/厶）则曝气池体积yYQ3c(S.-Se)一啰(l+KQ_0.6x5000x25x(350-13.6)_64Q()用30.525x4000x0.75(1+0.06x25)"①复核溼水高度勺，SBR曝气池共设4座，即n2=4f有效水深H=7.5m,澤水高度勺：勺=些=7"5000=]§加1n2V4x17371复核结果与设定值相同。②复核污泥负荷：QS。eXV5000x3500.525x4000x6400=OA3kgBOD5/kgMLSS复核结果与设定值基本相同。③复核出水bod5：24x5o24x350244-K2Xftan2~24+0.018x4000x0.75x4.2x4=9mg/L复核结果表明，岀水BOD5可以达到设计要求。④出水NH3—N：7〃mo)=O.5x严(叫⑸x[(l-0.833)x(7.2-7.2)]=0.191.312sew住L(1-0.833)x(7.2-7.2)]=0.81/CiV(10)=O.5xe°JI8(,0-⑸=0.28加g/厶Kg=0.5xe0118(25_15)=l.63mg/LbN(iQ)=0.04xl.04(,°-20)=0.027n如（25）=0.04xl.04（25~20）=0.049硝化菌比增长速度为：A(v(io)=*+久(10)=右+0.027=0.067J"1““(25)二尹N(25)右+0.049“.0耐M(10)5⑼"m⑼=°址0.067=QA5mg/lAw(io)—〃n(io)0.19-0.067则出水氨氮为:Ne(25)心(25)“川(25)163x0.089_02吨/厶〃/n(25)—〃N(25)0.81—0.089复核结果表明：出水水质可以满足要求。（6）设计需氧量:设计需氧量包括氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量和出水带走的氧量。有机物氧化需氧系数^=0.5,污泥需氧系数^=0.12,氧化有机物和污泥需氧量40尺为:AOR,=aQ(S^-Se)-^eb/XVf=0.5x5000x(^^)+0.525x0.12x鬻X6400X0.75=2050.85焰/d进水总氮Nq=40mg/L,出水氨氮Ne=15mg/L，硝化氨氮需氧量AOR2：AOR,=4.6(QxM一0」2x£l2Z)「10000c=4.6x(5000x4°~151000—0.12x0.525x6400x4000x0.751000x25=352Akg/d反硝化产生的氧量AOR.：AORy=2.86x(gxNj-TNe1000—0.12X皿)1000Q=2.86x(5000x40-151000—0.12x0.525x6400x4000x0・751000x25n=219.1畑/d贝I」总需氧量：AOR=A0&+AOR2一AOR,=2050.85+352.4-219.1=2621.5kg/d空气用量：p===6115m3/h=l02/t?3/min0.3®0.3x1.429(7)曝气池的布置：SBR反应池共设四座,每座曝气池长20m,宽15/72,水深5加,超高0.5加,有效体积为135O/723,四座反应池总有效体积5400m3(8)淫水装置：污水进水量2=5000m3!cl,池数N=4,周期数3,则每池的排岀负荷量为:QdQNxnxTD50004x3x1.6x60=4.35m3/min每池设一台排岀装置，排岀负荷为：0=牛=4.35//力排岀装置的排岀能力，在最大流量比(—1.5)时能够排出，所以排出能力为：4.35x1.5=6.5m3/min3.4消毒接触池3.4.1设计参数本设计消毒采用液氯消毒。一般加氯量为10〜15mg/L；设计采用加氯10mg/Lo3.4.2设计计算每秒的加氯量为:=0.58g/s厂50000G=3600x243.5污泥浓缩池3.5.1设计参数剩余污泥量主要来自微生物的增值污泥以及少部分的进水悬浮物构成，计算公式为W=ax(L0-Lc)xQ-bxVxXV其中a—微生物代谢增系数，取0.8b—微生物自氧化率，取0.053.5.2设计计算(1)剩余污泥量W=(a-b/Ns)xQxSr=(0.8-0.05/0.25)x5000x(700-60)/1000=960kg/dn湿污泥量(剩余污泥含水率P=99%)：Q=W/(1-P)=96m3/d=4m3/h(1)浓缩池池体计算浓缩池所需表面面积A：A=QC/q=W/q=14.25/2=7.2m2浓缩池设1座，面积Ai=A/n=7.2m2水力停留时间T>12.0h(2)浓缩池总深度H有效水深H尸2g缓冲层高度H2=1.5；存泥区高度H3=1.25m；池体超高H4=0.5m；池底坡降H5=0.13m；则浓缩池总深度为H=Hl+H2+H3+H4+H5=5.38m另外,池中心排泥积泥斗高H6=1.5mon第4章平面布置n本设计是关于食堂污水处理的工艺设计，食堂生活污水由于其自身的特点：水量小但水量变化大，且水量变化有规律可寻，污水可生化性好等，因而拥有了许多独特的处理方法，女口：低负荷氧化沟、传统SBR、连续进水CASS、CAST、曝气生物滤池等。这些方法各有各的特点，并且在现实生活中都有成功的例子，其中CAST凭借其水量及周期运行时间可调，灵活性大，处理效果好，污泥稳定性好，可有效防止污泥膨胀，可不用二沉池，生化反应推动力大，同时采用水下曝气机能有效降低噪音等特点，赢得了广大设计人员的好评，成为目前小型污水处理设计运用最广的工艺。但是CAST工艺也有一些自身不足的地方：1.如釆用鼓风曝气，噪音会非常大；2.排水问题难于解决，目前所使用的淳水器淫水效果不是很理想，难于满足要求；3.自动化程度高，对管理水平就要求就高；4.阀门切换过于频繁，造成设备损耗较严重。食堂污水处理工艺设计未解决的问题有：1.曝气噪音依然会部分影响居民的正常生活；2.污水处理厂的臭味问题是不可避免的，需采取有效的措施，同时要加强这方面的研究；3.食堂的污水经处理后盲接排放太浪费了，有必要对这部分水进行深度处理，做为学校生活杂用水或景观水使用；n大学生活即将结束，而对于我，心中总存在不尽的感激。在此期间我不仅学了很多理论知识，更重要的是学习了做人的道理，为此，真诚的感谢系领导及所有的任教老师。正是他们给我提供了优越的学习条件，又在学业上严格要求，在思想上和生活中给予无私的帮助，才使我能够在这两年中顺利完成学业并有所提高。经过半个学期的努力，我的毕业设计终于完成了。通过毕业设计，使我熟悉并掌握污水处理工艺的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据设计原始设计资料正确地选定设计方案，掌握污水处理的基木流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。同时，在设计中亲自动手查阅了大量的资料和数据，一方面将自己所学的知识得到了巩固和发展；另一方面锻炼了我们综合运用知识的能力，让我学会了怎样提岀问题，分析问题，解决问题的基本方法。本论文是在老师指导下完成的，在论文选题、理论分析要点、结论的形成，直至论文撰写和定稿中，无不倾注了杨爽老师的心血与精力。借此毕业设计完成之际仅向杨老师所给予的学业上的指导和为人的典范深表衷心的感谢和崇高的敬意。本设计在得到老师的大力支持和指导的同吋，同吋还得到了许多同学的热情帮助，在此表示最诚挚的谢意！最后，我还要感谢那些一直在关心和爱护我的老师和同学们，谢谢他们伴我度过这美好的大学的时光！n参考文献[1]金兆丰，徐竟成。城市污水会用技术手册。北京：化学工业出版社，2004[2]章非娟。工业废水污染防治。上海:同济大学出版社，2001[3]曾科，等。污水处理厂设计与运行。北京：化学工业出版社，2001[4]金兆丰，余志荣，徐竟成。污水处理组合工艺及工程实例。北京：化学工业出版社，2003[5]张自杰。环境工程手册：水污染防治卷。北京：高等教育出版社，1996[6]张世森。环境监测技术标准。北京：高等教育出版社，2001[7]许保玖，龙腾锐。当代给说与废水处理原理。第二版。北京：高等教育出版社，2000[8]陈译堂。水污染控制工程实验。北京：化学工业出版社，2003[9]严煦世，范瑾初。给水工程(第四册)。北京：中国建筑工业出版社，1999[10]聂永丰。三废处理工程技术手册(废水卷)。北京：化学工业出版社，2000[11]陈静生。水环境化学。北京：高等教育出版社，2003[12]高廷耀，顾国维，等。水污染控制工程(第三版，下册)。北京：高等教育出版社，2006[13]伍小军.广州大学学报(自然科学版)[J],SBR法处理城市污水屮最佳曝气时问的探讨.2003,(6):277-279.[14]方茜，张可方,张朝升等.SBR法处理低碳城市污水的除磷规律[J],小国给水排水.2004,(20):43-47.[15]凌京蕾，赵压乾.我国城市污水处理现状与发展之浅见[J],环境保护」997,(4):78-81.[16]沈光范.关于城市污水处理厂设计的若干问题[J],中国给水排水.2000,(3)：65-68.n英文原文11页，英文翻译9页;图纸冃录：1.工艺流程图1张2.平面布置图1张3.CAST反应池图1张