印染废水处理厂的设计 83页

中国石油大学（华东）硕士学位论文印染废水处理厂的设计姓名：刘海燕申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王云芳20090301n中国石油大学(华东)在职硕士(高校教师)学位论文摘要环境污染和水体富氧化问题的尖锐化迫使越来越多的国家和地区制定严格的氮磷排放标准，这也使污水脱氮除磷技术一度成为污水处理领域的热点和难点。因此研究和开发高效、经济的生物脱氮除磷工艺成为当前城市污水处理研究的热点。传统的污水处理方法有物理处理、化学处理和生物化学处理方法等。在实际污水处理中，这些方法常常组合使用，形成各种不同的污水处理工艺流程。而在污水脱氮除磷工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件，但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多，污泥回流量大，从而造成投资大、能耗多，运行管理复杂。AI-A：／o工艺兼有脱氮除磷的功能，且工艺流程比较简单。此工艺具有较好的除磷效果，但它的脱氮能力主要是依靠回流比来保证的，为了较高的总氮去除率，就必须要有较高的污泥及混合回流比。纺织印染行业是工业污水排放大户，据估算，全国每天排放的污水量约(3-4)X106m3，其污染物来源主要来自原料上的污物油脂、添加的各种浆料、表面活性剂、助剂、酸碱等。废水具有典型的印染废水的特点，其废水的水量水质变化大、COD。，高、可生化性差、色度高、且含氮、磷量较高。本文主要是设计一废水处理厂，处理某丝绸厂的印染废水。本设计采用的就是厌氧一缺氧一好氧生物脱氮除磷工艺(A。一A：／0工艺)，主要是根据A。一A。／0工艺的主要设计参数进行合理确定各处理单元，对其构筑物进行设计计算，并绘制设计草图，还对废水处理厂的平面和高程进行了合理的布置，对废水处理厂的检测、施工与运行做了较详细的阐述说明。通过该废水厂的设计处理，使该印染废水达到国家排放标准。主要特色：为了力求构筑物流程简单而不影响处理效果，在设计中采取PH调节池、格栅和提升泵房。其污水主题处理构筑物——曝气池具有以下优点：A．一An／o工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NHi．N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。关键词：印染废水，处理，脱氦除磷，设计n中固石油大学(华东)相!职硕：J：(商校教师)学位论文PrintingandDyeingWastewaterTreatmentPlantDesignLiuHaiyan(ChemicalTechnology)DirectedbyProfessorWangYunfangAbstractEnvironmentalpollutionandwater-richoxidationofacuteproblemofforcingagrowingnumberofcountriesandregionstOdevelopstringentemissionstandardsfornitrogenandphosphorus，whichthesewagenitrogenandphosphorusremovaltechnologybecameahotfieldofsewagetreatmentanddifficult．Thereforeresearchanddevelopmentofefficientandeconomicalbiologicalnutrientremovalprocesshasbecomethecitysewagetreatmentresearchhotspots．Conventionalsewagetreatmentmethodshavethephysicaltreatment，chemicaltreatmentandbiochemicaltreatmentmethods．Attheactualsewagetreatment，thesemethodsusuallyusedincombinationtoformavarietyofsewagetreatmentprocess．Nitrogenandphosphorusremovalinwastewaterprocessdesignmusthavetheanaerobic，anoxic，aerobicthreebasicconditions，butintheimplementationprocessbecauseofthenecessarystructurestodealwithmany，sludgereturnflow，resultinginlargeinvestmentenergyconsumptionandmorecomplexoperationmanagement．AI’Afroprocessboththefunctionofnitrogenandphosphorusremoval，andtheprocessisrelativelysimple．Thistechnologyhasgoodphosphorusremovaleffect，butitismainlythedenitrificationabilitytorelyonrefluxratiotoguarantee，forahighertotalnitrogenremovalrate，itmustbehigherthanthereturnsludgeandmixed．Textileprintinganddyeingindustriesaremajorindustrialdischarges，itisestimatedthatnationwideabouttheamountofsewageproducedeveryday(3．4)×106m3，andit'smainsourcesofpollutantsfromtherawmaterialsOilthedirtgrease，addavarietyofslurry，surfactantagents，additives，pHandSOon．Wastewaterhasthetypicalcharacteristicsofdyeingwastewater，thewastewaterquantityandqualityvariation，CODcrhigh，biodegradabilitybad，chroma,andnitrogen，phosphorushigh．Thispaperistodesignawastewatertreatmentplant，treatmentplant，asilkprintingandndyeingwastewater．Thedesignisanaerobic·anoxic—aerobicbiologicalnutrientremovalprocess(Aj—AfrOprocess)isprimarilybasedonAI·AfrOprocessofthemaindesignparametersforareasonabledealtoestablishtheunit，itsstructuresfordesignandcalculation，anddrawingasketchdesign，butalsoonthewastewatertreatmentplantfortheplaneandelevationreasonablelayoutofthewastewatertreatmentplanttesting，constructionandoperationtodoamoredetaileddescription．ThroughthewastewatertreatmentplantsaredesignedSOthattheprintingandwastewaterreachthenationalemissionstandards．Mainfeatures：easyflowstructuresinordertoseektreatmentwithoutaffectingtheresults，takeninthedesignofPHadjustmentpool，grilieandupgradingthepumpingstation．Topicsdealwithitssewagestructures-aerationtankhasthefollowingadvantages：Ai·A2／0processCanbecompletedatthesametimetheremovaloforganicmatter,denitrificationandphosphorusuptakeoftheexcessfunctionshavebeenremoved，areaprerequisitefordenitrificationNH；--Nshouldbefullynitrifying，aerobicpondcanachievethisfunctionality，lackofoxygenremovalfeaturepoolcompleted，AnaerobicpondandaerobicpondUnitedachievephosphorusremovalfunction．Keywords：Printingandwastewater，Treatment，Nitrogenandphosphorusremoval，Designn独创性声明和使用授权书格式关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学(华东)或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：．趟越：日期：砷年j，月可日学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学(华东)有权使用本学位论文(包括但不限于其印刷版和电子版)，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门(机构)送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：囱垒垂指导教师签名：墨圣壹日势：渺7年岁聂冶日嗍：1引明枷n中国石油大学(华东)在职硕．L．(商校教师)学位论文第一章绪论纺织印染行业是工业废水排放大户，且废水中有机物浓度高、成分复杂、色度深、pH变化大、水质水量变化大，属较难处理工业废水。某丝绸有限公司属于中外合作经营大中型企业，以生产各类炼、印、染、仿真丝面料为主。印染废水日排放量达12000m3／d，水质随生产需要和季节不断变化，废水可生化性差。经分析，我确定了该处理厂的设计方案，按本方案进行处理后，可确保废水的达标排放，能极大地减轻外排废水的影响。1．1废水处理厂设计方案1．1．1方案设计依据1、某丝绸有限公司提供的水质参数2、GB4287．92《纺织染整工业水污染物排放标准》Ⅲ3、GBl8918《城镇污水处理厂污染物排放标准》瞳34、GB50014《室外排水设计规范》口15、GB50015《建筑给排水设计规范》H36、GB500187《工业企业总平面设计规范》∞17、CJ3025《城市污水处理厂污水污泥排放标准》№18、CJJ60《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》n19、CJ／T5l《城市污水水质检验方法标准》曲110、HJ／T242《环境保护产品技术要求污泥脱水用带式压榨过滤机》口111、HJ／T251《环境保护产品技术要求罗茨鼓风机》n们12、HJ／T252《环境保护产品技术要求中、微孔曝气器》⋯113、Ⅲ厂r278《环境保护产品技术要求单级高速曝气离心鼓风机》n2314、HJ／T279《环境保护产品技术要求推流式潜水搅拌机》n明15、HJ／T283《环境保护产品技术要求厢式压滤机和板框压滤机》n钔16、HJ／T335《环境保护产品技术要求污泥浓缩带式脱水一体机》¨5117、HJ／T353《水污染源在线监测系统安装技术规范(试行)》n6118、HJ／T354《水污染源在线监测系统验收技术规范(试行)》n力19、HJ／T355《水污染源在线监测系统运行与考核技术规范(试行)》n8120、JGJ37《民用建筑设计通则》n91n第一章绪论21、GB50040《动力机器基础设计规范》乜町22、GB50053《10kV及以下变电所设计规范》昭¨23、GB50204《混凝土结构工程施工质量验收规范》㈨24、GB50222《建筑内部装修设计防火规范》㈨25、GB50231《机械设备安装工程施工及验收通用规范》心钔26、GB50268《给水排水管道工程施工及验收规范》汹127、GBJ16《建筑设计防火规范》啪128、GBJ87《工业企业躁声控制设计规范》㈣29、GBJ141《给水排水构筑物施工及验收规范》心阳30、GBZ1《工业企业设计卫生标准》啪33l、GBZ2《工业场所有害因素职业接触限值》啪11．1．2方案设计原则啪11、可行性原则。在工程设计中，在确保工艺可行的同时，兼顾经济上许可的能力(总投资费用省、运行费用低等)，考虑工艺上的可行性与经济上的可行性协调统一。2、可靠性原则。通过对印染行业目前废水处理情况的调研，结合多年废水处理的经验，同时借鉴目前印染废水处理的成功个例，并与当前先进的废水处理设备相融合，制定合理、成熟、可靠的废水处理工艺，确保废水处理系统能长期、稳定、可靠地运行。3、先进性原则，采用当前废水处理的先进工艺和设备。4、操作管理方便，技术简单实用，提高操作管理水平，实现科学现代化的管理。5、避免二次污染，在治理废水的同时，避免污泥和噪音产生二次污染。1．1．3设计任务1、废水的水质水量某丝绸有限公司采用的原料为纯棉或涤棉坯布，染料有直接和分散染料，助剂有烧碱、碳酸钠、双氧水、表面活性剂、工业食盐、起毛剂等。废水为连续排放，但水量、水质变化大，无固定规律，本设计处理废水水量为：Q=12000m3／d(500m3m)，根据某丝绸有限公司提供并结合同类型企业的资料，其废水水质参数如表1．1所示：2n中国石油人学(华东)在职硕t(高校教师)学位论文表1．1废水水质参数Tablel-1Wastewaterwaterqualityparameters＼BOD5COD。，SS色度STNTPPH(mg／L)(me／L)(倍)(m∥L)(mg／L)进水22088050015089．52552、废水处理后排放标准根据《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287．92⋯(表1．2)中规定表1．2《纺织染整工业水污染物排放标准》Table1-2”TextileDyeingandFinishingindustrialwaterpollutantdischargestandard”＼BOD5COD。，SS色度STNTPPH(mg／L)(倍)(mgJL)(mg／L)I级2510070401．06～951．03、废水处理后欲达到的效果出水水质参数见表卜3所示：表1-3废水出水水质Table1-3Wastewatereffluentquality＼BODsCODcrSS色度STNTPPH(mg／L)(rng／L)(rag／L)(倍)(mg／L)出水20806820O．936～9<5<1n第一章绪论1．2废水处理方法1．2．1印染废水的特点∞21印染行业的废水主要来自退浆、煮炼、漂白、染色和整理工段，水质复杂，污染物按来源可分为两类：一类来自纤维原料本身的夹带物；另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。分析其废水特点，主要为以下方面：l、水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈。因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的、有机物大量进入印染废水中，增加了处理难度。2、由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求，所以废水中的pH值、CODc，、BOD5、颜色等也各不相同，但其共同的特点是BOD5／CODc，值均很低，一般在20％左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5／CODcr值提高到30％左右或更高些，以利于进行生化处理。3、印染废水中的碱减量废水，其CODc，值有的可达10万mg／L以上，pH值≥12，因此必须进行预处理，把碱回收，并投加酸降低pH值，经预处理达到一定要求后，再进入调节池，与其它的印染废水一起进行处理。4、印染废水的另一个特点是色度高，有的可高达4000倍以上。所以印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理，为此需要研究和选用高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺。5、印染行业中，PVA浆料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加。特别是PVA浆料造成的CODc，含量占印染废水总CODc，的比例相当大，而水处理用的普通微生物对这部分CODCr很难降解。因此需要研究和筛选用来降解PVA的微生物。’此外，因生产的间断运行，故存在着水量水质的波动；对于大量使用还原染料、硫化染料、冰染料等的废水，其化学絮凝效果相对较差。因此处理工艺要考虑这些因素，要有一定的适应水量、水质负荷变化的能力。1．2．2目前印染废水处理现状昭33(一)完全混合式活性污泥法m1此法工艺较成熟，在印染废水治理中有一定的历史，目前应用于纺织系统中大多数工厂。此法主要设施有调节池、曝气池和沉淀池等。调节池主要用以调节各污染源排放废水的水质水量，防止对曝气池形成冲击，避免n中国石油大学(华东)订：职硕}：(高校教师)学位论文细菌死亡。因此，废水在调节池停留时间越长越好，但也要考虑建造费用，故一般根据企业的生产周期和占地条件来设计调节池。曝气池主要作用是对泥水混合液充氧，保证活性污泥在分解有机物时所需的氧量，同时使活性污泥和废水充分混合。一般对曝气池的技术要求是污泥负荷常为0．3—0．4kgBODJkg．MLSS．d，曝气时间约为4-6小时，污泥浓度一般在3-49／1，但随着化纤织物的比例不断增大和水处理技术的提高，这些技术要求有所改变。沉淀池主要是使泥水分离，并在沉淀时进一步降解有机物，经过泥水分离后水直接排放，污泥～部分回流进入曝气池，一部分作剩余污泥排放。活性污泥法的特点是污水与生物污泥的接触较均匀持久，池水浓度分布较均匀，水温控制幅度较宽，在布水操作上也比较简单，处理效率较高，一般BOD5去除率可达95％以上，CODer去除率在60％左右。但该法管理较复杂，易发生污泥膨胀及上翻，且占地面积较大。(二)接触氧化法Ⅲ1接触氧化法是近年来逐步广泛应用的污水处理技术。大多采用的是塔式滤池(接触氧化法的一种1。塔式滤池的结构是塔加填料，塔的作用是充氧和安放填料，塔的高度是根据充氧要求和污水与填料上生物膜接触时间来设计，一般需要2．5．4小时，容积负荷在2-3kgBOD5／m3，填料过去使用表面粗糙的固体物使生物膜能依附其上，随着塑料工业的发展，目前采用了蜂窝填料和软性填料作生物膜支撑物，取得较好效果。塔式滤池特点是运行管理方便，处理时问短，占地面积小，但有机物去除率相对低些，一般CODer去除率在45．60％，BOD5去除率在70．90％，色度去除率在30．50％。(三)物理化学法∞剐随着纺织物中化纤成份增多和化学助剂浆料的使用，印染废水中BOD5与CODer比值发生了变化，废水的可生化性变差，为达到较好的处理效果，纺织行业开始采用物理化学法(臭氧混凝沉淀和气浮法等)处理印染废水。物理化学法常用混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝、高分子混凝剂等。一般物理化学法用于二级处理，也有些工厂单用物理化学法处理印染废水。实践证明，混凝气浮是一种较为合适的物化处理方法，因为印染废水中含有大量的污染物质如纤维素、浆料等，呈悬浮状态和胶体状态，且有些染料如分散、硫化、还原染料及涂料与混凝剂特别是铝盐混凝剂产生的絮凝物比重较小，适合采用气浮法处理。其它化学方法，如臭氧作为氧化剂脱色效果很好，但是耗电量大，处理成本高，不n第一章绪论易推广。同样，电解法也存在耗电量大，钢材用量大，且运转管理较复杂的问题。(四)A／O法1、AI／O法m3，即缺氧／好氧生物脱氮工艺，是英文Anoxic／Oxic的缩写，它的主要功能是去除有机物和脱氮，一般对BOD5和SS的总去除率为90．95％，总氮的去除率为70％以上。AI／O工艺开创于80年代初，它将缺氧反硝化反应池至于该工艺之首，所以又称为前置反硝化生物脱氮工艺。生物脱氮的基本原理是在传统的二级处理中将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氨气，从而达到从废水中脱氮的目的。在传统活性污泥法中，污水中的氮、磷的去除量，仅仅是由于微生物细胞合成而从污水中摄取的数量，因此其去除率低，氮为20％～40％，磷仅为5％"--'20％，AI／O工艺总脱氮率一般可达70％"--80％。①硝化反应过程通过亚硝化菌和硝化菌的作用，将氨氮转化为亚硝态氮、硝念氮。在硝化反应过程中，将19氨氮氧化为硝酸盐氮需耗氧4．579，其中亚硝化反应需耗氧3．439，硝化反应需耗氧1．149，同时需耗7．079重碳酸盐碱度(PACaCOs计)。亚硝酸菌和硝酸菌分别增值0．1469和0．0199。②反硝化反应过程反硝化反应过程是将硝化过程产生的硝酸盐和亚硝酸盐还原成N2的过程。反硝化菌是一类能异养兼缺氧性微生物，其反应需在缺氧条件下进行。反硝化过程，反硝化菌需要有机碳源(如甲醇)做电子供体，利用NO；中的氧进行缺氧呼吸。反硝化过程中每还原lgNO；；可提供2．69的氧，消耗2．479的甲酵(约为3．79COD)，同时产生3．759左右的重碳酸盐度(以CaC03计)和0．459的新细胞。反硝化过程中，每转化lgNO；，约需要3．0mgBOD5。Al／o脱氮工艺具有流程简单，工程造价低的特点。其主要工艺特征是将脱氮池设置在去除碳过程的前部，使脱氮过程一方面能直接利用进水中的有机碳源而省去外加碳源；另一方面则通过曝气池混合液的回流，使其中的NO；在脱氮池内反硝化，使氮得以去除。AI／0工艺脱氮率受混合液回流比的影响，脱氮率(刁)与混合液回流比(R内)2-间有如6n中国石油大学(华东)在职硕十(高校教师)学位论文下关系：R内=—L，当R内=900％时，脱氮率可达90％。但此时动力费用太大，不经济，1。—r／故一般脱氮率在80％内。2、A2／O法口71，即厌氧一好氧除磷工艺，是英文Anaerobic．Oxic的缩写，其主要功能是去除有机物和除磷，一般对BOD5和SS和去除率为95％，磷的去除率为70％以上。A2／O工艺前段为厌氧池，城市污水和回流污泥进入该池，并借助水下推动式搅拌器的作用使其混合。回流污泥中的聚磷菌在厌氧池可吸收去除一部分有机物，同时释放出大量磷。然后混合液流入后段好氧池，污水中的有机物在其中得到氧化分解，同时聚菌摄取污水中比在厌氧池条件下所释放的更多的磷，然后通过排放高磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。好氧池在良好的运行状况下，剩余污泥中的磷含量在2．5％以上，整个A2／o工艺的BOD5去除率大致与一般活性污泥法相同，而磷的去除率为70％～80％，处理后出水磷浓度一般都小于1．0mg／L。该工艺在进水中TP／BOD值很高时，由于BOD负荷较低，剩余污泥量较少，较难收到稳定的处理效果。聚磷菌是活性污泥在厌氧一好氧交替过程中大量繁殖的一种好氧菌，虽竞争能力很差，却能在细胞内贮存聚∥羟基丁酸和聚磷酸盐。在厌氧、好氧过程中，聚磷菌在厌氧池中为优势菌种，构成了活性污泥絮体的主体，它吸收分子有机物(如脂肪酸)，同时将贮存在细胞中聚磷酸盐中的磷，通过水面而释放出来，并提供必需的能量。而在随后的好氧池中，聚磷菌所吸收的有机物将被氧化分解并提供能量，同时能从污水中摄取比厌氧条件所释放的更多的磷，在数量上远远超过其细胞合成所需磷量，将磷以聚磷酸盐的形式贮藏在菌体中，而形成高磷污泥，通过剩余污泥系统排出，因而可获得相当好的除磷效果。由于生物除磷系统的除磷效果与排放的剩余污泥量直接相关，剩余污泥量又取决于系统的泥龄。当泥龄为30d时，除磷率为40％；泥龄为17d时，除磷率为50％：泥龄降至5d时，除磷率可提高到87％。所以一般人认为泥龄在5．10d时除磷效果是比较好的。3、A1．A2／O法臼副，即厌氧一缺氧一好氧生物脱氮除磷工艺，是英文Anaerobic．Anoxic．Oxic的缩写，其功能是去除有机物和除磷脱氮。首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中，BOD浓度下降；另外，NHi—-N因细胞的合成而被去除一部分，使污水中，NH；—-N浓度下7n第一章绪论降，但NH；—．N含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物做碳源，将回流混合液中带入的大量NHi—_N和NH；—-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NH；—．N浓度大幅下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH；—N浓度显著下降，但随着硝化过程使NHi—N浓度增加，磷随着聚磷菌的过量摄取也已较快的速度下降。所以，AI-A2／O工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NHi—-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。(五)其他方法汹1有AfB法、水解一好氧生物处理工艺等，是较新的处理工艺，也有应用于印染废水处理的，本文不再一一赘述。1．2．3本方案采用的处理工艺经综合比较分析，并以经济和可行为原则，决定采用AI．A2／O法，即厌氧一缺氧一好氧生物脱氮除磷工掣42I。8n中围石油大学(华东)在职硕i：(高校教师)学位论文第二章废水处理工艺厌氧一缺氧一好氧生物脱氮除磷工艺(Al-A2／o—Anaerobic／Anoxic／Oxic)是活性污泥法的一种。活性污泥法是应用最广泛的污水处理技术之一。2．1A1-A2，O工艺的发展及国内外应用现状。¨1活性污泥法于1914年开创于英国的曼彻斯特，至今已有90多年的历史。AI．A2／O工艺是在70年代，由美国的一些专家在缺氧／好氧(AI／O法)法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺。1980年，Rabinowitz和Marais在对Phoredox工艺的研究中，提出3阶段的Phoredox工艺，即为传统的AI．A2／O工艺。同年，美国AirProducts公司申请了A1-A2／o工艺的专利权。由于该工艺兼有脱氮除磷的功能，加上其工艺流程的简单性，一直备受污水处理行业研究者和设计者的青睐。近年来，随着对污水除磷脱氮机理研究的不断深入，以及对当前污水处理工程设计、建设和运行经验的不断总结，A1．A2／o工艺得以不断地发展和完善，涌现出一大批改良型的MMO工艺，如倒置Al-A2／0、UCT、MUCT、VIP、OWASA、JHB等等，这些工艺在世界范围内的污水处理工程中相继得到了应用。我国污水处理事业起步较晚，开始于二十世纪七八十年代。在1995年以前，我国建设的污水处理厂所选工艺中多以普通曝气法为主，1995年后，随着对水环境要求的提高，尤其是近年来对污水处理厂出水氮、磷限制力度的加强，我国先后引进了国外的许多新技术、新工艺和新设备，如AB法、氧化沟法、AI／O工艺、A1．A2／O工艺和SBR法等，并在全国范围内推广应用。目前，我国现有城市污水处理厂中80％以上采用的是活性污泥法，其中，A1．A2／O及其变形工艺以其流程简单、运行管理方便、且能同时兼顾除磷脱氮要求等优点成为当前城市污水处理的主流工艺之一。2．2A1-A2，O工艺流程2．2．1Al-A2／O工艺流程简述。u1传统的Al-A2／O工艺中，污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下部分易生物降解的大分子有机物被转化为小分子的挥发性脂肪酸(VFA)，聚磷菌吸收这些小分子有机物合成聚．13．羟基丁酸(PHB)并储存在细胞内，同时将细胞内的聚磷水解成J下磷酸盐，释放到水中，释放的能量可供专性好氧的聚磷菌在厌氧的压抑环境下维持生存；随后污水进入缺氧池，反硝化菌利用污水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐进行反硝化，可同时去碳脱氮；当污水进入好氧池时，有机物浓度已很低，9n第一二章废水处理T艺聚磷菌主要是靠分解体内储存的PHB来获得能量供自身生长繁殖，同时超量吸收水中的溶解性磷以聚磷酸盐的形式储存在体内，经过沉淀，将含磷高的污泥从水中分离出来，达到除磷的效果。由于在好氧池中有机物浓度很低，十分有利于自养型硝化细菌的生长繁殖。好氧池混合液在二次沉淀池中进行泥水分离，上清液排放，沉淀污泥一部分回流至厌氧池，一部分作为剩余污泥经后续处理后进行处置。此工艺具有较好的除磷效果，但它的脱氮能力是依靠回流比来保证的，为了达到较高的总氮去除率，就必须要有较高的污泥及混合液回流比。2．2．2A1．AE／O工艺流程图(图2—1)图2．1A1．A2／O工艺流程图Figure2一lAI—A2／OProcessFlowDiagram2．2．3本设计方案的工艺流程图(图2．2)图2-2设计工艺流程图Figure2-2DesignProcessFlowDiagramlOn中固石油人学(1仁东)和职硕l：(高校教师)学位论义2．2．4主要处理单元说明n门l、预处理指进水水质能满足AI-AJO工艺生化需要时，在A1．A2／O反应池前设置的常规处理措施。如格栅、沉砂池、初沉池等。2、厌氧池(区)指非充氧池(区)，溶解氧浓度一般小于0．2rng／L。微生物在该池(区)吸收有机物并释放磷。3、缺氧池(区)指非充氧池(区)，溶解氧浓度一般为0．2"-'0．5mg／L。当存在大量硝酸盐、亚硝酸盐和充足的有机物时，可在该池(区)内进行反硝化脱氮反应。4、好氧池(区)指充氧池(区)，溶解氧浓度一般不小于2mg／L，主要功能是降解有机物和进行硝化反应。2．2．5A1．A2／O工艺的特点⋯11、厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。2、在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于其他工艺。3、在厌氧一缺氧一好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。4、污泥中含磷量较高，一般为2．5％以上。5、脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带的DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可6月匕e．,，ttⅨEl高。因此，必须要有较高的污泥及混合液回流比。2．3废水处理工艺设计2．3．1A／A／O工艺的适用性⋯1理论上Ⅳ～O工艺可应用于所有适用活性污泥法的污、废水处理。A／A／O构筑物分为厌氧池、缺氧池和好氧池，通过厌氧区、缺氧区和好氧区的各种组合以及不同的污泥回流方式来达到氮磷的同时高效去除。综合考虑A／A／O工艺更适用于以下各种废水的处理：(1)大中城镇生活污水和水质类似生活污水的厂矿企业的工业废水处理，否则应根掘进水水质情况采取相应的前处理措施：(2)可根据污水处理出水水质要求不同选用不同的变形工艺和不同的组合，适用于污水处理除磷脱氮：1n第二章废水处理T艺(3)A／A／O系统可达到GBl8918一级A的标准，符合再生水处理进水要求。2．3．2～～O的适用处理规模A／A／O工艺的操作、管理、维护非常方便，运行效果稳定。因此，A／A／O工艺的适用范围为“大中型污水处理设施”，当然，也可用于小型污水处理厂。2．3．3一般规定n¨1、A／A／O工艺宜用于大、中型城镇污水和工业废水处理工程。2、当进水水质与生活污水水质有较大差异或含有影响生化处理的物质时，应根据进水水质采取适当的前处理工艺。3、应根据工艺运行要求设置检测与控制系统，实现运行管理自动化。4、在污水处理厂(站)建设、运行过程中产生的废气、废水、废渣、噪声及其它污染物的治理与排放，应执行国家环境保护法规和标准的有关规定，防止二次污染。5、污水处理厂(站)的设计、建设应采取有效的隔声、消声、绿化等降低噪声的措施，噪声和振动控制的设计应符合GBJ87和GB50040的规定，机房内、外的噪声应分别符合GBZ2和GB3096的规定，厂界噪声应符合GBl2348的规定。6、处理厂(站)区堆放污泥、药品的贮存场应符合GBl8599的规定。7、处理厂(站)的设计、建设、运行过程中应高度重视职业卫生和劳动安全，严格执行GBZl、GBZ2和GBl2801的规定。8、构筑物应设置必要的防护栏杆，并采取适当的防滑措施，符合JGJ37的规定。9、处理厂(站)区建筑物的防火设计应符合GBJl6和GB50222等规范的规定。10、处理工程建成运行的同时，安全和卫生设施应同时建成运行，并制定相应的操作规程。11、污水处理厂(站)的防洪标准不应低于城镇防洪标准，且有良好的排水条件。12、污水处理厂厂址选择和总体布置应符合GB50014的规定。13、水质、水量变化大的污水处理厂(站)，宜设置调节水质、水量的设施。14、A／A／O工艺应具有灵活调节的运行方式。15、AIAIO工艺设计时应考虑水温的影响。n中国石油人学(华东)订：职硕士(高校教师)学位论文第三章预处理系统的设计3．1PH调节池的设计n31污水的水质、水量常常是不稳定的，具有很强的随机性。尤其是当操作不正常或设备产生泄漏时，污水的水质就会急剧恶化，水量也大大增加，往往会超出污水处理设备的处理能力，给处理操作带来很大的困难，使污水处理设施难以维持正常操作，特别是对生物处理设备净化功能影响极大，甚至使整个处理系统遭到破坏。调节的作用就是减少污水特征上的波动，为后续的水处理系统提供一个稳定和优化的操作条件。在调节的过程中通常要进行混合，以保证水质均匀和稳定，这就是均衡。通过调节和均衡作用主要达到以下目的：①提供对污水处理负荷的缓冲能力，防止处理系统负荷的急剧变化；②减少进入处理系统污水流量的波动，使处理污水时所用化学品的加料速率稳定，适合加料设备的能力；③控制污水的PH值，稳定水质，并可减少中和作用中化学品的消耗量；④防止高浓度的有毒物质进入生物化学处理系统；⑤当工厂或其他系统暂时停止排放污水时，仍能对处理系统继续输入污水，保证系统的正常运行。调节和均衡作用可以通过设在污水处理系统之前的调节池来实现。印染废水的PH值往往高达11以上，如直接用酸中和，费用很大，如能利用排出废水本身酸、碱度的不均匀性，在进入处理构筑物之前设调节池，保证一定的匀质时间，以达到一定要求的PH值是常用的经济方法。3．1．1设计说明根据某丝绸有限责任公司提供的印染废水的排放规律，后续处理构筑物对水质水量稳定性的要求，调节池停留时间2h，设两个调节池，每一个调节池装一个加药装置，以备加入浓H2S04，调节废水的PH值为9。3．1．2设计计算‘441调节周期：T-2．Oh有效容积：V=TQH=500m3／h×2．0h=1000m3单池容积：Vi=500m3有效水深：h=3．5mn第三章预处理系统的设计调节池规格：6×12×3．5=504(m3)调节池最高水位设置为+3．OOm，超高0．50m，顶标高3．50m，最低水位．0．50m，池底标高．3．20m，调节池出水端设吸水段。3．2格栅的设计3．2．1格栅的工艺原理m1格栅，是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在污水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截留大块的呈悬浮或漂浮状态的污物。在水处理流程中，格栅是一种对后继处理构筑物或水泵机组具有保护作用的处理设备。1、按栅条形式分类按栅条形式分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条格栅。2、按栅条间距分类按栅条间距分为粗格栅(间距为40～lOOmm)、中格栅(间距为lO-40mm)、细格栅(fBJ距为3～10mm)。3、按栅渣清除方式分类根据格栅上截留物的清除方法不同，可将格栅分为人工清理格栅和机械格栅。人工清理格栅只适用于处理水量不大或所截留的污染物量较少的场合。此类格栅用直钢条制成，与水平面成45。～60。倾角放置。栅条间距视污水中固体颗粒大小而定，污水从间隙中流过，固体颗粒被截留，然后用人工定期清除。图3．1为人工清理格栅的示意图。图3．1人工清理格栅示意图Figure3—1Schematicdiagramofmanualclean—upgrillel、格栅：2、操作平台；3、滤水板14n中围石油大学(华东)在职硕Ij(高校教9币)学位论文机械格栅适用于大型污水处理厂，需要经常清除大量截留物的场合。一般与水平面成60。～70。，也有时成90。角安置。机械格栅可分为两大类：一类是格栅固定不动，截留物用机械方法清除，如移动式伸缩臂机械格栅；另一类是活动格栅，如钢丝索格栅和鼓轮格栅。3．2．2格栅的设计说明：l、设置在水泵前的格栅，其间隙应根据水泵要求而定。2、污水处理前的格栅栅条fBJ隙，应符合下列要求：人工清除格栅以25"---，40mm为宜；机械清除格栅以10～25mm为宜；最大间隙40mm。3、根据污水水质的实际情况设置粗细两道格栅。4、泵前的格栅间隙不大于25mm时，水泵后可不再设置格栅。5、栅渣的量与当地的特点、格栅的大小、污水的流量和性质以及下水道系统的类型等因素有关。(1)格栅间隙在15～25mm时，栅渣量取O．10__0．05m3／103m3污水(2)格栅间隙在30～50mm时，栅渣量取O．01～0．05m3／103m3污水6、若采用机械格栅时，格栅的数量不宜少于两台，若为一台时，应设置人工清除格栅备用。7、过栅流速一般采用0．6~1．0m／s。8、格栅前渠道内的水流速度一般采用0．4--43．9m／s。9、格栅的倾角宜采用45度～70度，若采用机械格栅，倾角可达80度。10、通过格栅的水头损失一般采用0．08～O．15m。11、格栅间必须设置工作台，台面高出设计水位O．5m，工作台上应安装安全和冲洗设施口，工作台过道宽度不应小于0．7m，正面过道宽度按照清栅方式确定，人工清栅时不应小于1．5m。12、机械格栅的动力装置(除水利传动外)一般宜设置在室内，或采用其它保护措施。13、机械清理的齿耙的移动速度为5～17m／s。14、格栅的栅条断面形状按表3—1选用。3．2．3格栅的设计计算¨611、设计流量：平均日流量：绋=12000m3／d=500m3／h=0．14m3／sn第三章预处理系统的设计表3—1栅条断面形状及一般尺寸和局部阻力系数Table3-1rackcrosssectionalshapeandgeneralsizeandlocalresistancecoefficient一般采用尺寸栅条断面形状公式说明(mm)占取0．64正方形边长20纠警功)2圆形直径20∥=1．79锐边矩形宽10、厚50∥=2．24h一4迎水面为半圆形的矩形宽10、厚50f=∥(孚)3D∥=1．83迎水面、背水面均为半圆宽10、厚50∥=1．67形的矩形最大设计流量：‰=K：·仍=1．55×12000=18600m3／d：775m3／S：0．217m3／s2、设计参数：栅前流程：y=O．4~0．9m／s栅后流速：y=O．6～1．0m／s采用中格栅，栅条间距：16～25mm栅渣截留量：0．01～0．1m3／10rn3污水倾角一般为：60o～70o，栅前水深：h=0．4m栅条宽度：S=0．01m进水渠宽：Bl_O．75m进水渠渐宽部位的展开角度：口=2003、设计计算a、栅条间隙数n16取0．6m／s，取O．8m／s，取20mm取0．05m3／10m3污水取口---60on中国石油人学(华东)神：职硕‘t：(高校教师)学位论文舻红：巫：h·v·d粤旦生竺：31．55，取32条0．02×0．4×0．8b、栅槽有效宽度BB=s(n一1)+bn--O．O1x(32—1)+32x0．02=0．95m栅前流速yl，：一Pmax：Q：三!Z：0．57m／sB．h0．95×0．4符合要求：1／=0．4--0．9m／sc、进水渠道渐宽部位的长度驴等2—0．95-—0．75：0．275m，2·t9200d、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度一般取L2=O．5LI：0．1375m，e、格栅的水头损失：hl_占．旦．sin口．k29喇≯4i一丢24·k：1．67×(塑)了4×鱼×旦生×3、0．02722×9．8=O．056mf、格栅前渠道超高栅后槽的总高度格栅前的渠道深度卧总长度一般取h2=0．3h总2h+h1+h2=0．4+0．056+0．3=0．756mHl_h+hl=0．4+0．056=0．456mL：Ll+L2+1．0+0．5+旦tga：0．275+0．1375+1．0+0．5+—0．4—56t960。≈2．18mh、栅渣量(每单位体积污水拦截污物为Wl=0．05m3／l03Ill3)17n第三章预处理系统的设计w：鱼坚：当：塑竺竺k．·10000．217x0．05×864001．55×1000=0．625m。／d>0．2m’／d需用机械格栅格栅计算简图(图3—2)毫《上⋯、||：。匕．、’惫，～吣“《，：U一}If．--_，▲＼I▲多一。}la；1／勰一∞<‘。1、～，?r、～l—I；一l!哩一～l一1000土，21．tI／4．一一i一一{一tanoc图3．2格栅计算图Figure3-2CalculationChartgrille1、栅条；2、工作平台∑3．2．4注意事项在格栅的安设及操作管理中，应注意如下事项。1、为使水流通过格栅时，水流横断面积不减少，应及时清除格栅上截留的污物。2、为了防止栅前产生壅水现象，把格栅后渠底降低一定高度，应不小于hI。(hl为水流通过格栅的水头损失)3、间歇式操作的机械格栅，其运行方式可用定时控制操作，或按格栅前后渠道的水位差的随动装置来控制格栅的工作程度，有时也采用上述两种方式结合的运行方式。3．2．5栅渣处理格栅筛网的截留的污染物的处置方法，国外有将大的破布和织物去除而将有机物粉碎后再返回废水中，或焚烧。国内较多采用填埋或堆肥处理。n中国石油人学(华东)在职硕上(高校教师)学位论文3．3初次沉淀池的设计“铂3-3．1沉淀池的作用沉淀池主要去除悬浮于污水中的可沉淀的固体物质。按在污水处理流程的位置，主要分为初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池的作用是对污水中的无机物为主体的比重大的固体悬浮物进行沉淀分离。二次沉淀池的作用是对污水中的微生物为主体的、比重小的，因水流作用已发生上浮的生物固体悬浮物进行沉淀分离。此外，还有在二级处理后设置的化学沉淀池，即在沉淀池中投加混凝剂，用以提高难以生物降解的有机物、能被氧化的物质和产色物质等的去除效率。3．3．2沉淀池的分类按水流方向分沉淀池有平流式、辐流式、竖流式三种形式。l、平流式沉淀池：由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成。池体平面为矩形，进口设在池长的一端，一般采用淹没进水孔，水由进水渠通过均匀分布的进水孔流入池体，进水孔后设有挡板，使水流均匀地分布在整个池宽的横断面。沉淀池的出口设在池长的另一端，多采用溢流堰，以保证沉淀后的澄清水可沿池宽均匀地流入出水渠。堰前设浮渣槽和挡板以截留水面浮渣。水流部分是池的主体。池宽和池深要保证水流沿池的过水断面布水均匀，依设计流速缓慢而稳定地流过。池的长宽比一般不小于4，池的有效水深一般不超过3米。污泥斗用来积聚沉淀下来的污泥，多设在池前部的池底以下，斗底有排泥管，定期排泥。平流式沉淀池多用混凝土筑造，也可用砖石圬工结构，或用砖石衬砌的土池。平流式沉淀池构造简单，沉淀效果好，工作性能稳定，使用广泛，但占地面积较大。若加设刮泥机或对比重较大沉渣采用机械排除，可提高沉淀池工作效率。2、竖流式沉淀池：池体平面为圆形或方形。废水由设在沉淀池中心的进水管自上而下排入池中，进水的出口下设伞形挡板，使废水在池中均匀分布，然后沿池的整个断面缓慢上升。悬浮物在重力作用下沉降入池底锥形污泥斗中，澄清水从池上端周围的溢流堰中排出。溢流堰前也可设浮渣槽和挡板，保证出水水质。这种池占地面积小，但深度大，池底为锥形，施工较困难。3、辐流式沉淀池：池体平面多为圆形，也有方形的。直径较大而深度较小，直径为20--一100米，池中心水深不大于4米，周边水深不小于1．5米。废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动。悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。4、新型沉淀池：近年设计成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加设斜19n第三章预处理系统的设计板或斜管，可以大大提高沉淀效率，缩短沉淀时间，减小沉淀池体积。但有斜板、斜管易结垢，长生物膜，产生浮渣，维修工作量大，管材、板材寿命低等缺点。此外，近年来正在研究试验的还有周边进水沉淀池、回转配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。沉淀池各种池型的优缺点和适用条件见表3—2。表3—2各种沉淀池的比较Table3-2Comparisonofvarioussedimentationtanks池优点缺点适用条件型沉淀效果好；对冲击池子配水不易均匀，采用多斗排泥时，每个适用于大、中、小平负荷和温度变化的泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作量大；型污水处理厂；地流适应能力较强；施工采用链带式刮泥机排泥时，链带的支撑件与下水位高及地质式简易，造价较低。驱动件浸与水中易锈蚀，故障较多。较差的地区。竖池子深度大，施工困难；对冲击负荷和温度适用于处理水量排泥方便；管理简流变化的适应能力较差；造价较高；池径不易不大的小型污水单；占地面积小。式过大，否则布水不均。处理厂。辐采用机械排泥，运行适用于大、中型污流较好；管理较简单；机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。水处理厂；地下水式排泥设备已趋定型。位较高的地区。3．3．3沉淀池的组成每种沉淀池均包含五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。1、进水区进水区的作用是使水流均匀分稚在整个断面上，尽可能减少扰动。2、沉淀区如前所述，要降低沉淀池中水流的Re数和提高水流的Fr数，必须设法减少水力半径，采用导流墙，对平流式沉淀池进行纵向分格等，均可减小水力半径，改善水流条件。3、出水区沉淀后出水应尽量在出水区均匀流出。4、污泥区(积泥区和排泥区)20n中国石油人学(华东)在职硕_-L(高校教师)学位论文及时排出沉于池底的污泥是使沉淀池工作正常，保证出水水质的一项重要措施。5、缓冲区污泥区和清水区之间应有一个缓冲区，其深度可取0．3．0．5m，以减轻水流对存泥的搅动，也为存泥留有余地。3．3．4初次沉淀池的一般设计规定H711、设计流量应按分期建设考虑：(1)当污水为自流时，应按每期的最大设计流量计算。(2)当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算。(3)在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。沉淀时间不宜少于30min。2、沉淀池的只数沉淀池的只数不应小于2个。3、沉淀池的几何尺寸沉淀池超高不少于0．3m；缓冲层高采用0．3—0．5m；贮泥斗的斜壁的倾角，方斗不宜小于600，园斗不宜小于550；排泥管的直径不应小于200rfl／n。4、沉淀池出水部分一般采用堰流，在堰口保持水平。出水堰的负荷为：对初沉池，应不大于2．9L／s’m5、贮泥斗的容积一般按不大于2日的污泥量计算。6、排泥部分沉淀池采用静水压力排泥时，初沉池的应不小于14．71kPa(1．5mH20)。3．3．5平流式初沉池的设计m1l、设计参数：表面水力负荷：q=1．5．-一3．0m3／m2．h取1．5m3／m2．h污泥储存时间：T=2d沉淀时间：t=l--一2h取2h最大设计流量时的水平流速：V牛5mm／s取5mm／$最大设计流量：‰=18600m3／d=775m3／s=0．217m3／s2In第三章预处理系统的设计2、设计计算：a、表面积：A：望业：—0．217x—3600-520．8(m2)g1．5b、有效水深：h22qt=1．5x2=3m图3—2平流式沉淀池Figure3-2advectionsedimentationtankc、有效容积：Vl=A。h2=520．8×3=1562．4(m3)d、长度：L=ytX3．6=5×2×3．6=36(m)e、总宽度：b=兰=等耶(m)三36、f、沉淀池只数：(取池宽7．5m)n=鱼：一1．5：2bl7．5LPoi=36／7．5=4．8符合L／bi在4,-一5之间g、污泥区的容积：相关参数：污泥容重：y=1000kg／m3流量：Q=12000m3／dn中国石油人学(华东)任职硕上(高校教师)学位论文污泥储存时间：T=2d含水率：p=95％悬浮物浓度：Cl=500mg／L悬浮物去除率：r／=70％v：丝!二!!!!y(100一P)X10h、污泥斗的容积：一12000×(5000—500×0．3)×21000X(100-951×10=168m3／d污泥斗取方斗，上口边长为3．75m下口边长为O．5m泥斗高度为：hj=墼掣×t960。=孚半×t960。：2．8mV2=妻×2．8x(3．752+o．52+压丽)=14．64(m3)一个池子采用四个方斗则％总=4xl4．64=58．56(m3)i、污泥斗以上梯形部分污泥容积：取坡度为i=0．025梯形上底边长=36m，下底边长L2=7．5m。梯形的高度为：h：=(36—7．5)×0．025≈o．71(m)V，=半肌半xO．71x7．5≈115．81(m3)J、总容积：Vo=V2总+V3=58．56+115．81=174．37(m3)>168m’共有两个池子，污泥储存时间为两天，所以符合条件。k、沉淀池的总高度：hl：沉淀池超高，一般取0．3mh3：缓冲层高度，有机械刮泥设备上缘高出刮板0．3m，取0．6m(含刮泥板)lu-污泥区高度h=hl+hz+h3+h4：hl+h2+h3+h：+h：n第三章预处理系统的设计=0．3+3+0．6+2．8+0．71=7．41(m)取7．45ml、沉淀池总长度：流入口至挡板距离：Ll=0．5m流出口至挡板距离：L2=O．3mL总=L+Ll+L2=36+O．5+0．3=36．8(m)m、出水堰长度复核：每池出水堰长度为：7．5，l6，l6，出水堰总长度为：l6+16+7．5=39．5(m)出水堰负荷为：竺型乏旦堂：108．5(z／J)二108．5／39．5=2．75(L／(sm))<2．9(L／(sm))蜜谈孔fa)臻菱硒{I。浯《})'图3．3溢流堰及多槽流出装置Figure3—3overflowweirandoutflowtroughmanydevicesn、选用PGL型连板式刮泥机呻3规格为：PGL5500---8000刮泥速度为：0．6m／min驱动功率为：1．1kwo、选取吸泥泵‘删选用IS型单级单吸悬臂式离心泵规格为：IS50．32．125A24n中国石油大学(华东)在职硕上(高校教师)学位论文流量为：7In3／h扬程为：l7m转速为：2900转／分驱动功率为：1．1KW3．3．6平流式沉淀池设计图(图3叫)×3750ll500图3_4平流式沉淀池设计图Figure3-4advectionsedimentationtankdesignn第四章主体反应池的设计4．1A1-A2／0工艺设计参数4．1．1A1．A2／o工艺设计要点‘4911、污水中可生物降解有机物对脱氮除磷的影响。厌氧阶段进水溶解性磷与溶解性BOD5之比应小于0．06，才会有较好的除磷效果。污水中COD／TKD>8时，氮的总去除率可达80％。COD／TKD>7时，则不宜采用生物脱氮。2、污泥龄在Al-A2／O工艺中泥龄受硝化菌世代时间和除磷工艺两方面影响。权衡这两方面，AI．A2／O工艺的污泥龄一般为15"---'20d，与法国研究得出的秒。共识相符，该公式为：见=罨岩×警0㈣3ⅨⅣ隔．126、7式中：TKNTE孢为出水中总凯氏氮(KTN)浓度(mg／L)；T为污水温度(oC)。3、溶解氧好氧段的DO应为2mg／L左右。太高太低都不利。对于厌氧段和缺氧段，则DO越低越好，但由于回流和进水的影响，以应保证厌氧段DO小于O．2mg／L，缺氧段DO小于0．5mg／L。回流污泥提升设备应用潜污泵代替螺旋泵，以减少提升过程中的复氧，使厌氧段和缺氧段的DO最低，以利于脱氮除磷。厌氧段和缺氧段的水下搅拌器功率不能过大(一般为3w／m3的搅拌功率即可)，否则会产生涡流，导致混合液DO升高，影响脱氮除磷的效果。原污水和回流污水进入厌氧段和缺氧段是应为淹没入流，以减少复氧。4、低浓度的城市污水，采用AI．A2／O工艺时应取消初沉池，使原污水经沉砂池后直接进入厌氧段，以便保持厌氧段中C／N比较高，有利于脱氮除磷。5、硝化的总凯氏氮的污泥负荷应小于0．05kgTKN／(kgMLSS．d)，反硝化进水溶解性BOD5浓度与硝酸态氮浓度之比应大于4。6、沉淀池要防止发生厌氧、缺氧状态，以避免聚磷菌释放而降低出水水质和反硝化产生N2而干扰沉淀。7、水温l3～l8。C时，污染物质去除率较稳定，一般不宜超过30。C。26n中国石油人学(华东)在职硕士(高校教师)学位论文4．1．2A1．A2／O工艺的设计参数啪1当无试验资料时，设计可采用经验值，见表4—1表4_lA1．A2／O工艺的设计参数Table4—1Al—A2／Oprocessdesignparameters项目数值BOD污泥负荷N2[kgBOD／(kgMLSS．d)】O．15~o．2(0．15-0．7)"IN负荷[kgTP／(kgMLSS．d)】<0．05TP负荷[kgTN／(kgMLSS．d)】0．003—0．006污泥浓度帆／三)2000-4000(3000-500)水力停留时问(h)6～8；厌氧：缺氧：好氧=l：1：(3~4)污泥回流比(％)25一100％混合液混流比(％)≥200(100～300)泥龄见(d)15-20(20-30d)溶解氧浓度(mg／L)好氧段DO=2mg／L缺氧段DO<0．5mg／L厌氧段DO<0．2mg／L4．1．3需氧量的计算⋯’脱氮工艺的好氧段需氧量，应包括有机物降解的需氧量和硝化需氧量两部分，并考虑扣除排放剩余污泥所减少的BOD5和氨氮的氧当量(此部分BOD5和氨氮并未消耗)以及反硝化过程的产氧量，按下式计算：022aLy+6。Ny一6。ND—cX∥式中：02为需氧量(kg／d)；Lr为BOD去除量(kg／d)Lr=KQ(Lo—L。)式中：Q为污水平均日流量(m3／d)：K为污水日变化系数；27n第四章土体反应池的设计L0，L。分别为污水流入、流出的BOD浓度((kg／m3)Nr，为氨氮被硝化去处量((kg／d)，即Nr=QK(NKo—NIG—N＆)一0．12Xw式中：KNo，KN。，分别为进、出水K氏氮浓度(kg／m3)；Xw为每天生成的剩余活性污泥的量(kg／d)；O．12为生物体中氮含量的比例：No为硝态氮的脱氮量(kg／d)ND=QK(NKo-Nk-NO。)一0．12Xw式中：NO。为出水中硝态氨的浓度(kg／m3)，其余符号同上口。，6‘，C分别为BOD5、NH；一N和活性污泥氧当量，其数值分别为1、4．6、1．42，详细的计算公式为：0：=a'KQ(S。一Se)+6。【QK(帐。一NK。)一0．12X缈】一6。[QK(NK。一胍。一ⅣO。)一0．12X∥IX0．56一c’Ⅳ∥式中：第一项为有机物降解的需氧量；第二项为氨氮硝化需氧量；第三项为反硝化脱氮所放出的氧量。b‘X0．56=4．6xO．56≈2．6，即每千克硝态氮被反硝化脱氮释放出2．6kg氧量；第四项为排放剩余污泥氧当量的总和。4．2A1-A2／0池的设计计算∞门4．2．1设计参数水力停留时间：t=16hBOD污泥负荷：Ns=0．18kgBODs／(kgMLSS·d)回流污泥浓度：X，=l0000m∥L污泥回流比：50％曝气池混合浓度：x=r§·x，=羔x100。。=3333mg／L≈3．3mg／三4．2．2设计计算1、曝气池容积a、有效容积V=Q．t=775x16=12400m3b、有效深度n!旦型垫叁堂!竺查!垄竖堡!!塑丝壑堕!兰垡堡壅．一一————————————，——————————————，——————————————————————————————一一——一。Hl=4．5m取超高O．5m则总高度14=4．5+0．5=5．0(rn)c、有效面积S扣善：一12400：2755．6(m2)日．4．5d、取两个池子，设三廊道曝气池，廊宽为8m。L^旦：—275—5．6：57．41取60／1m⋯iill声一=一=．戢“，264．5‘一介于50～70m，合理三：竺：7．5>5／一=一=，B8符合规定：L≥(5～10)Be、各段停留时间Ai：A2：O=l：l：4缺氧池：tl=2．67h厌氧池：t2=2．67h好氧池：t2=10．66hf、各段的长度缺氧池：Z1丢上=丢×60=10(肌)厌氧池：L2=厶=10(m)好氧池：L。=；工=；x60=40(m)2、剩余污泥量W=a·Q平(LD—L。)-bVXv+(So’Se)Q平·45％a、降解生成污泥量C、矽。：dQ(Lo-三。)一bVX=12000×三；三员i产×。．7=168。堙／d内源呼吸分解泥量Xv=fX=0．75×3333=2499．75mg／L≈2．5kg／m3％=bVX矿=0．05x12400x2．5=1550kg／d不可生物降解和惰性悬浮物量NVSS29n第四章主体反应池的设汁该部分占总TSS的45％％=@o—Se妇平·45％：12000×—500-—60×0．451000=2376姆／dd、剩余污泥量W=彬一％+％=1680—1550+2376=2506kg／d每日生成活性污泥量X∥=％一％=1680—1550=130培／de、湿污泥量(剩余污泥含水率p=99．2％)f、0——0．992)x1000=331．25(m3／d)=331．25(m3／d)=13．8(m3／d)污泥龄包=XV／W=等=·6．33d内回流比刁刑2州。25RN：丑L：』生×100％：400％”1—777Ⅳ1—0．83、需氧量的计算a、最大需氧量‘523C}m。=a'QL，+6。ND—c'X∥=口。Q00一三。)+6’[Q(NK。一NK。)一0．12X∥】一6’[Q(NK。一NK。一NOe)一0．12X∥】×0．56一c‘x。=1×18600x(0．22—0．02)+4．6x[18600×(0．025一o)o．12xlO】30南姗n中国钮油大学(华东)在职硕上(高校教师)学位论文一4．6x【18600×(o．025—0．005—0)-0．15×,ol×0．56—1．42×10≈4884．1kg／hb、平均需氧量0平=a。OiP三，=b。ND—c。X∥=口。O平(三。一三。)+6’由甲(NK。一NK。)一0．12X∥】一6’妇甲(NK。一NK。一NO。)一0．12X，】×0．56一c。X。=1×12000x(o．22—0．02)+4．6×[12000x(0．025一o)一0．12x10】一4．6x[12000x(O．025—0．005一o)一0．12xlO]×0．56—1．42×10≈3145．2幻／dc、去除每千克BOD5的需氧量BOD，=O平L，=12000x0．2=2400(kg／d)AO：旦：坐望：1．3l(kgO／kgBOD，)BOD．24000。7d、最大需氧量与平均需氧量之比生：型：1．55Dm3145·24、计算曝气池内平均溶解氧饱和膨⋯采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于池底，距池底0．2m，淹没深4．0m，计算温度为30。C在运行正常的曝气池中，当混合液在l5～30。C范围内，混合液溶解氧浓度C能够保持在1．5～2．Omg／L左右，最不利的情况将出现温度为30"-'35。C的盛夏，故计算水温采用30。C。c一，(意矗+笔)C。b为鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值(mg／L)；C。为在大气压力条件下，氧的饱和度((rag／L)；Pb为空气扩散装置出口处的绝对压力(Pa)；n第pq章主体反应池的设计O。为气泡离开池面式样的百分比(％)。a、空气扩散装置出口处的绝对压力忍=P+9．8×103×4．5=1．013×105+9．8×103×4．5=1．45×105(Pa)b、气泡离开池面的氧的百分比、EA为空气扩散装置的氧的转移效率一般为6％～12％取10％。，=躺川。％21x(1一o．1)79+21×(1一o．I)=19．3％c、查表确定20。和30。的氧的饱和度巳(z。·)29．2mg／LC曲⋯。7．63mg／Lc。。G。。，==c。(志—-岳)一xc蓑熹+》：9．2×(!：垒!Q：：+里)、2．066×105427=10．68(mg／L)5、计算鼓风曝气池时脱氧清水的需氧量R。=3．145．2×10．68≈4861．18(kgld)≈202．55(kgld)32)D￡●一簸竺一L三，厂Ii一／刮1o嘶Cn中国石油人学(华东)神j职硕上(高校教师)学位论文6、求供气量G|-』L．100“0．3EA：—202—．55×1000．3×10=6751．67(m3／h)≈l12．53(m3／min)每立方米污水的需氧量}：—6751—．67：17．42∞s空气／肌3污水)775一=～=4／Im，T11，朋7■爪-‰、～7校核每千克BOD5气的需氧量R，，4861．18一：：一BOD52400--2．03(1,902／kgBOD5))1．31(k902／kgBOD5)4．2．3鼓风机的选择嵋31a、鼓风机配套电动机的理论输出功率呜降吉妒-]}式中，GS-供气量，Gs=112．53m3／min：Pl——空气进口处的绝对压力，mmH20；P2——空气出口处的绝对压力，mmH20；该设计最=el+4800+1500=10130+4800+1500=16430(mmH20)其中，1500mmH20为空气管道的压力损失(500晰历Ⅳ：0)和扩散装置的压力损失(1000肌加日：o)z平n。77——电动机传动效率，一般为0．7；K——空气压缩指数，k=140；则刊07．I10130×l12．53≈138K∥6120×揣×嘲等一·]}33n第pq章主体反应池的设计b、鼓风机的选择取风管的阻力为500mmH20，微孔曝气头的装置压力损失为350mmH20，则总压力损失为：850mmHz0。设微孔曝气器设在距池底0．2m处，则日‘：4．5．0．2=4．3(m)，鼓风机所需的风压：Ho=4．3+0．85=5．15(mH20)，再加上超高的0．5mH20的剩余压力，则总压力为H总=5．15+0．5=5．65(mH20)。根据以上计算，选用三台LG60／7000型罗茨鼓风机，其电动功率115KW，其中一台备用。4．2．4空气管道的设计‘541总需氧量为Gs=6751．67m3／h=1．88m3／s取1．90m3／sa、干管取干管的空气流速为l，，=14m／s干管截面积鱼塑一’，，．S．=上=—L=0．07m2’，114则干管直径卟厚=．、／堕4×0．07=0．299(m)即299mm取300mmb、支管取支管的空气流速为∥，=8m／s每个3．0m安一根，每根长8．0m则支管个数为堕嘎辈：35根支管截面积为n中国石油人学(华东)在职硕十(高校教师)学位论文G。1．90S，：垒堕：卫：0．034所2‘’，，8支管直径D2=取70mm每根支管并行2根穿孔管，穿孔管长0．5m取每个孔眼直径为D3=20mm则每个孔眼的面积为A=7／"X0．0123．14X10—4m2取气体出眼流速为V3=12m／s则每个孔眼的出气量为Q=Av3=3．14×10一×12×3600=13．6b3／h)孔眼数为G。6751．67甩：土：2：248．22≈250913．6则每米穿孔管需打孔数_型I：7．14≈7个35×2×0．5每孑L眼问足巨为45m35n——丝婴主圭堡星生鲨塑壁生一——．一．-—————_—_-_—_———-————，—————————_———————————————————————————一一一4．2．5曝气池设计图(图4—1)图4—1曝气池设计图Figure4-1aerationtankdesign360他一n中国石油人学(华东)在职硕L(高校教师)学位论文第五章污泥处理系统的设计5．1二沉池的设计5．1．1二沉池的工艺原理及功能H51二沉池是设置于曝气池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要目的的。二沉池有别于其他沉淀池，其作用一是泥水分离(沉淀)、二是污泥浓缩，并因水量水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。一般二沉池有辐流式、平流式、竖流式三种形式，池型有圆形、方形。影响二沉池运行设计的几个主要因素：1、在沉淀过程的影响因素有：·污水：流量、水温；·沉淀池：表面积和出流量、池高度、溢流堰长度、地点和负荷、进水形式、池型、污泥收集系统、水利条件、水波和自然风影响：·污泥：负荷、区域沉淀速度、污泥体积指数、硝化程度；·生物处理情况：活性污泥模式、BOD负荷。2、在浓缩过程中的影响因素有：●污水：混合液流量·池体：池表面积、池高、污泥收集系统；·污泥：沉速、SVI、混合液浓度和负荷、回流比、污泥槽高度。欲获得满意的二沉池运行效果，就必须适当的满足二沉池运行的诸多的条件，设计中主要因素有如下几点：·活性污泥的沉降性能。●回流污泥、回流比、回流污泥浓度、浓缩时间。5．1．2二沉池的设计畸1采用圆形辐流式中心进水二沉池(图5．1)(一)设计资料1、池子直径(或正方形的一边)与有效水深之比值，一般采用6～12。2、池径不宜小于16m。3、池底坡度～般不小于0．05。n第五章污泥处理系统的设计图5．1普通辐流式沉淀池工艺图Figure5-1Convergencegeneralprocess-flowsedimentationtankplans4、一般均采用机械刮泥，也可附有机械提升或静水头排泥设施5、进出水的布水方式可分为：中心进水周边出水；周边进水中心出水：周边进水周边出水。6、池径小于20m，一般采用中心转动刮泥机，其驱动装置设在子中心走道板上；池径大于20m，一般采用周边转动刮泥机，其驱动装置设在桁架的外缘。7、刮泥机旋转速度一般为l～3r／h，外周刮泥板的线速度不超过3m／min，一般采用1．5m／min。8、在进水口周围应设整流板，整流板的开孔面积为过水断面面积的6％---20％。(二)设计参数设计流量：Qm觚=18600m3／d=775m3／h=0．217m3／sQ平=12000m3／d=500m3／h=0．14m3／s表面负荷：q=1．0m3／(m．h)一般在1．0。1．5m3／(m·h)之问水力停留时间：t=2．Oh设计污泥回流比：T=50～100％取50％n中国石油人学(华东)在职硕上(高校教师)学位论文(三)设计计算a、表面面积A=詈=等1硼5(呐口．U采用两个池子，则Ai__775：387．5(m3)b、直径胪厚=堕4x387．522．22c聊，选取25m有效水深Hl=qt=1．0×2．0=2．0(m)沉淀部分有效容积y：擘％：掣×2：981．75(m2)4‘4沉淀池底坡落差取池底坡度为i=0．02，上口半径为^=2m办埔(孚．2)_0．02×(争_o．21(m)沉淀池周边(有效水深)Ho=h2+h3=2．0+1．0=3．O(m)昙：_25：8．33规范规定介于6～12之间H。3一。式中h3为缓冲层高度(0．5m)+刮泥板高度(O．5m)g、泥斗容积上口、下151半径为1=2m，r2=0．5m倾角为口=60。h5=(1一，2)培口=(2—0．5)t960。=2．6(m)．·．矿=手卯Ⅷ+孑)趴文趴^O"+丝3=n第五章污泥处理系统的设计=14．3(肌)h、总高度H=Ho+hl+h4+h5=3．0+O．3+0．21+2．6=6．1(m)庇为沉淀池超高，一般取O．3m(四)进水配水槽设计计算采用环形平底配水槽，等距设布水孔，孔径矽100m，并加矽100m×L150mm短管，配水槽底配水渠设挡水裙板，高O．8m。a、配水槽配水流量Q=(1+尺)Q一=(1-I-O．5)×387．5=581．25(m3／h)≈O．161(m3／s)b、设配水槽宽1．0m，水深1．2m，则配水槽流速：铲掣尝：0．073(垅埘。1．O+1．2’c、设酉己水孑L孑L距为1．10re刀：—(D-—1)n"：—(25下-1)n"：68．5(条)s1．10、’取n=70(条)，则实际s=1．08(m)d、配水孔眼流速2：旦：二半L：0．225(U0225(m／。S)1=——二=_一=一=．1‘以．至d290×至×O．1se、槽底环形配水区平均流速，：旦：望：Q：!鱼!：o．0021(U0002m／‘s)1=三=————二二——一=——=s)3三B(D一1．0)刀·B(25—1．0)万×1．Of、环形配水平均速度梯度G：(!堕22)jI：(—Q!!三兰：二二j唑)i1≈6．3s一，<30J一-、2f“7、2×600×1．06×10一。7GT=6．3×600=3780<105符合要求(五)出水渠设计计算a、设计流量O=Qm缸／2=0．217／2=0．1085(m3／s)n中国石油入学(华东)在职硕j：(赢校教师)学位论文b、环形集水槽内流量驴罢=半一o．吲25(m3∽c、环形集水槽采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口。集水槽宽度为b=0．9(七·g集)o。’=O．9×(1．4×0．05425)04≈0．32(m)取b=0．35m(k为安全系数，采用1．2～1．5，取1．4)集水槽起点水深为‰=0．75b=o．75×o．35≈0．2525(m)终点水深为喽=1．25b=1．25×o．35≈0．4325(m)槽深均取0．6m，集水槽总高度为O．6+0．3(超高)=0．9(m)d、出水溢流堰采用出水90。三角堰①、堰上水头(即三角堰底部及上游水面的高度)Hl=0．05m(H20)②、每个三角堰的流量q=1．343H?‘47=1．343×(o．05)247≈8．213×10。(m3／s)③、三角堰的个数”堕：』竺妥≈132．1取133个1ql8．213×10—4④、三角堰中心距(单侧出水)⑤、排水管径设水流流速为2m／s，则261：丝!二兰兰Q：望：0．574(／聊)=一=．玎Z●1334l一一疗D一丛呖=D生疗％、、厶叹n第五章污泥处理系统的设计=0．179(m)取200mm(六)排泥部分设计a、总污泥量为回流污泥量加剩余污泥量回流污泥量绋=绋。R=775×0．50=387．5(m3／Jlz)剩余污泥量酝=筹=盟学一0．7×(0．220—0．020)×12000—0．5×12400×O．75×3．3O．75×10≈17．33(m3／d)≈0．72(m3／h)Y为污泥产率系数，取0．7，k。为自身氧化率，取O．5总污泥量为：Q泥总=()泥+Q=387．5+o．72=388．22(m3／h)b、集泥槽沿整个池径为两边集泥，故其设计流量：g：堕：—388—．22：97．055(m3／h)≈o．027(m3／J)122×2。集泥槽宽：b=0．9qo一=0．9×0．02704≈0．212(m)取250mm起点泥深：hl=0．75b=0．75×0．25=0．1875(m)取hi=0．2m终点水深：h2=1．25b=1．25×0．25=O．3125(m)取h2=0．4m集泥槽深均取0．6m(超高0．2m)42n中固石油人学(华东)4i职硕卜(青IJ．．1校教师)学位论文(七)机械设备的选取呻1a、选用CX．A系列辐流式沉淀池中心传动垂架式刮泥机规格为：CX25A周边线速度为：2．0m／min驱动功率为：2．0kwb、选取吸泥泵选用IS型单级单吸悬臂式离心泵规格为：IS200一15卜250流量为：380m3／h扬程为：18m转速为：1460转／分驱动功率为：30KW5．1．3二次沉淀池池设计图(图51)5．2污泥浓缩池的设计5．2．1污泥的来源与特性‘州污泥的来源主要是初沉池和二沉池。初沉池污泥中固体成分有两部分：有机固体和无机固体，其含水率一般为95％一97％之间。二沉池污泥中固体成分主要为有机生物体，其含水率一般在99．2％"-'99．6％之间。5．2．2污泥处理方法侧污泥处理方法针对不同目的的有以下三种：l、污泥浓缩污泥减量，通常采用的方法为浓缩，当污泥含水率>65％时，污泥浓缩后体积重量与原体积重量含水率之间存在以下关系：K一形一100一只一C2二=．--．2-"=————一二=_二％100一鼻C1式中：K、W、C。为污泥含水率为鼻时的污泥体积、重量和固体浓度；％W、C：为污泥含水率为只时的污泥体积、重量和固体浓度。43n第五章污泥处理系统的设计图5—2辐流式二次沉淀池池设计图Figure5-2Convergenceofsecondarysedimentationtankflowtankdesign2、污泥硝化污泥稳定采用的工艺为硝化工艺，其又分为好氧硝化和厌氧硝化。从节能和资源再利用两方面考虑，通常采用厌氧硝化口污泥在厌氧条件下，由兼性厌氧菌和专性厌氧菌降解污泥中有机物，生成CO，和CH4，使污泥得到稳定。3、污泥机械脱水污泥通过二级脱水后，从二级硝化池排出时污泥含水率为92％左右，应进行机械脱水，使含水率降低到60％～80％。常用的污泥脱水机械有折带式真空转鼓过滤机、自动板框压滤机、滚压带式压滤机、n中国石油大学(华东)在职硕上(高校教师)学位论文离心脱水机。5．2．3污泥浓缩设计规定饰91污泥浓缩用于降低污泥中的空隙水，因空隙水占污泥水分的70％，故浓缩是污泥减容的主要方法。污泥浓缩的方法有t重力浓缩和气浮浓缩、机械浓缩三种，以重力浓缩最常用。重力浓缩的构筑物称重力浓缩池，根据运行方法的不同分为连续式和I'日J歇式两种。(一)浓缩原理在重力浓缩池中污泥沉降速度顺次存在着自由沉降、絮凝沉降、区域沉降、压缩沉降的连续过程。所谓重力浓缩，实际上是自重压密的过程。(二)重力浓缩池的形式1、辐流式：A、带有刮泥机及搅拌栅的圆形辐流式浓缩池。B、多斗方形辐流式连续浓缩池。2、竖流式：当浓缩池较小时使用。3、带中心管的间歇式浓缩池4、不带中心管的间歇式浓缩池(三)重力浓缩池的设计规定1、进泥为剩余污泥时，进泥含水率一般为99．2％一--99．6％，浓缩后污泥含水率为97％一--98％。2、进泥为初沉池污泥时，进泥含水率一般为95％"--97％，浓缩后污泥含水率为92％"-'95％。3、进水为混合污泥时，进泥含水率一般为98％一--99％，浓缩后污泥含水率为94％--一96％。4、浓缩时间大于12h，小于24h。5、浓缩池有效水深不小于3m，一般4m为宜。6、污泥池容积，应根据排泥方法和排泥间隔时间确定，排泥间隔定期排泥时一般为8h。7、集泥装置：不设刮吸泥机时，泥斗壁与水平面的倾角小于50。。采用吸泥机时，池底坡度为0．003。采用刮泥机时，池底坡度不宜小于O．Ol。8、排泥管内管径150ram。45n第五章污泥处理系统的设计5．2．4污泥浓缩池设计计算旧1l、已知条件：浓缩前含水率为P1=99％浓缩后含水率为P2=95％2、设计计算a、污泥量的计算①初沉池污泥量旷=168m3／d×2：336m3／d②二沉池污泥量K=17．33m3／d③总污泥量V=K+％=+336+17．33=353．33(m3／d)b、浓缩池面积污泥浓度按1000kg／m3)计浓缩前C。=(1一只)×1000=(1—0．99)×1000=10恼／m3)浓缩后C：=(1一只)×1000=(1—0．95)×1000=50恬／m3)污泥固体通量M取60k∥(m2d)则浓缩池面积为A：盟：!!：垒!旦：58．89(m，1肘607直径。=厚=1／堕4x58．89=s．66(m)取9mc、浓缩池高度取浓缩时间T．16h则高度为h2--里24A=篆24筹5889训@)×．、7d、有效水深n中国石油人学(华东)在职硕上(高校教师)学位论文H1=h1+h2+h3=0．3+4．0+0．3=4．6(m)>3(m)池超高hl，取0．3缓冲层高度绣，取0．3e、池底坡度造成的深度取上口半径为_=2m坡度为i=0．02贝u死=，(詈一1)=。．。2×(兰一2)=。．。5c，竹，f、泥斗容积，；泥斗上、下口半径分别为1=2m，吃=0．5m泥斗深度为h，=G—r2X960。=(2—0．5，960。=2．6(m)泥斗容积为y1：车“2+r。r2+孑)=．2．6rr(22+2×o．5+o．5z1=14．3似)泥斗以上锥体部分的体积矿”=拿(R+觚+12)=．0．057r(4．52+2×4．5+221=1．74(m3)g、总深度H=Hl+h4+乃5=4．6+0．05+2．6=7．25(m)取7．3mh、污泥体积V：矿必：．x——：．31035333100-997067(m／d100一只100—95747n第五章污泥处理系统的设计设污泥清理时间隔为4h，贝0每次清理污泥量为筹×4_11．78b3)检验：V’+∥=14．3+1．74=16．04(m3>11．78(m31符合要求i、进泥管径设排水速度为12m／sDI=取350mmj、排泥管径设排水速度为1．0m／sD2=取200mmk、出水管径设排水速度为1．8m／sD3=≈0．323(m)≈o．158(m)取250mml、选用NGC型浓缩池刮泥机㈨规格为：NG6""IOC周边线速度为：0．7．-一2．0m／min驱动功率为：0．37k’WM、选取吸泥泵嘞’选用IS型单级单吸悬臂式离心泵规格为：ISl0旺10忙125流量为：100m3／h扬程为：5m转速为：1460转／分≈0．236(m)48n审满石蘧夫学(孥零≥毳i蓑疆b(高校毂簿≥擎逡谂文驱动功率为：2．2KW5．2，5籍滚式涛嚣滚臻漉浚诗l!l《爨5—3≥图5—3辐淀式褥溅浓缩池设计煳Figure5-3Convergencestreamingsludgethickeningtankdesignn第六章处理设备与设施的设计6．1污水提升泵房的设计㈣36．1．1设计说明本设计只考虑一次提升，污水为车间水，可自流入初沉池，后经提升入A1．A2／O池，自流入二沉池。设计流量为：Qm状=775m3／h6．1．2设计选型1、污水经二沉池处理后，排入市政污水管道，Al-A2／O池相对高程为+O．OOm，二沉池为+1．07m。2、采用螺旋泵泵站。3、污水提升前的水位为。2．86m，污水泵管路的总水头损失为+1．07m通过格栅的水头损失为0．056m，则污水总水头损失1．07+2．86+0．056=3．986(m),．·．设计扬程为H=4．5m4、采用三台螺旋泵每台提升流量：垒}：孚：258．33(m3／向)j．，选择四台螺旋泵，三用一备。5、螺旋泵规格(表6-1)螺旋泵外径转速流量提升高度功率电压D／mm列辕|食Q／m3／hH／mP／KWUN700633004．52~3380表6—1螺旋泵规格Table6-1spiralpumpspecifications6．1．3提升泵房的安装设计螺旋泵泵体室外安装，电机，减速机，电控柜，电磁流量计显示器室内安装，另外考虑一定的检修空间。n中国石油大学(华东)订：职硕士(高校教师)学位论文1、设计提升泵房的占地面积(15．0+0．5+11．0)×10．0=265．0(m2)2、工作间占地面积11．O×10．O=1110．O(∥)6．2污泥的机械脱水及其设备的设计阳216．2．1机械脱水机械脱水是污泥脱水的主要方向，主要的脱水机械有转筒离心机、板框压滤机、带式压滤机和真空过滤机。板框压滤机一般为间歇操作、基建设备投资较大、过滤能力也较低，但由于其滤饼的含固率高、滤液清澈、固体物质回收率高、调理药品消耗量少等优点对需要运输、进一步干燥焚烧以及卫生填埋的污泥，可以降低运输费用、减少燃料消耗、降低填埋场用地，所以被广泛应用。6．2．2板框压滤机的选用n钔板框压滤机的选用主要是根据污泥量、过滤机的过滤能力来确定所需过滤面积和压滤机台数及设备布置。压滤机台数应不少于2台，过滤压力一般选用39．2×104～49．0×104Pa。国产板框压滤机的板框面积从300×300～1400x1200mm。每台压滤机由10-----60对板框组成。我国已编有板框用滤机产品系列标准及规定代号。污泥排出后，由出泥管送入板框式压滤机，选自动板框式压滤机，是间歇操作的加压过滤设备，由原来的稀薄液体经脱水后压缩成块状固体～滤饼，体积缩d,N脱水前的，出料含水率低，滤饼便于运输和处理，操作自动化。6．2．3设计计算⋯1污泥压滤脱水采用板框压滤机，为间歇操作。污泥量V=353．33m3／d，含水率P2=95％。每同污泥干重：W=(1一Po)Vx1．02x103=(1—0．95)x353．33x1．02x103≈18(七g)选用BAJZ15／810．50自动板框压滤机2台，技术参数：过滤面积15m2，滤板数l3片，滤框数l2片。泥饼外运。n第六章处理设备oj设施的设计6．2．4板框式压滤机的参数(表卜2)表6—2板框式压滤机的参数Table6-2theparametersofplateandframetypefilterpress装料容规格过滤面积框内尺寸滤框厚度滤板数滤框数积15／810．5015m2810×8lO50mm13片12片0．3m3最大滤布最大压紧外型尺寸自重滤饼厚度规格过滤压力电流20mm36×0．93≤6公斤／cm216～18A4945X1380×17157吨52n中国石油大学(华东)在职硕十(高校教师)学位论文第七章废水处理厂的总体布置旧，废水处理厂的总体布置包括平面布置和高程布置两部分。一、平面布置平面布置的内容主要包括：各种构(建)筑物的平面定位；各种输水管道、阀门的布置；排水管渠及检查井的布置；各种管道交叉位置；供电线路位置；道路、绿化、围墙及辅助建筑的布置等。二、高程布置高程布置的主要内容包括：各处理构(建)筑物的标高(例如池顶、池底、水面等)；管线埋深或标高；阀门井、检查井井底标高；道路、地坪的标高和构筑物的覆土标高。7．1废水处理水厂的平面布置陌17．1．1废水处理厂平面布置原则1、按功能分区，配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分的布置，要求做到分区明确、配置得当、而又不过分独立分散，既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行和逗留，确保安全生产。在有条件时(尤其是在新建厂时)，最好把生产区和生活区分开，但二者之间不必设置围墙。2、明确功能、布置紧凑。首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管(渠)的长度，便于操作管理。3、顺流排列、流程简洁。指处理构(建)筑物尽量按流程方向布置，避免与进(出)水方向相反安排，各构筑物之间的连接管(渠)应以最短路先布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构(建)筑物下面，目的在于减少能量(水头)损失、节省管材、便于施工和检修。4、充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，是水按流程按重力顺畅输送。5、必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能(尤其是对大中型污水处理厂)。6、构(建)筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构(建)筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好n第七章废水处理厂的总体布置的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。7．1．2废水处理厂的平面布置废水处理厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图进行。(一)先对处理构(建)筑物进行组合安排。布置时对其平面位置、方向、操作条件、走向、面积等统盘考虑。安排时应对高程、管线和道路等进行协调。为了便于管理和节省用地、避免平面上的分散和零乱，往往可以考虑把几个构(建)筑物在平面、高程上组合起来，进行组合布置。构筑物的组合原则如下：l、对工艺过程有利或无害，同时从结构、施工角度看也是允许的，可以组合，如曝气池(或氧化池)与沉淀池的组合，反应池与沉淀池的组合，调节池与浓缩池的组合。2、从生产上看，关系密切的构筑物可以组合成一座构筑物，如调节池与泵房，变配电室与鼓风机房，投药间与药剂仓库等。3、集中管理和控制，又是对于小型污水厂可以进一步扩大组合范围。构筑物间的净距离，按它们中间的道路宽度和铺设管线所需的宽度，或者按照其他特殊要求来定，一般为5'--'20m。5、布置管线时，管线之间及其他构(建)筑物之间，应留出适当的距离，给水管或排水管距构(建)筑物不小于3m，给水管和排水管的水平距离，当d<200m，不应小于1．5m当d>200m时不小于3m(二)生产辅助建筑物的布置，亦应考虑组合布置。(三)预留面积的考虑，必要时预留生产设施的扩建用地。(四)生活附属建筑物的布置，宜尽量与处理构筑物分开单独设置，可能时应尽量放在厂前区。应避免处理构(建)筑物与附属生活设施的风向干扰。(五)道路围墙及绿化带的布置。通向一般构(建)筑物应设置人行道，宽度1．5'--'2．Om通向仓库、检修间等应设车行道，其路面宽度为3"-'-'4m，转弯半径为6m厂区主要车行道宽5"-'6m，行车道边缘至房屋或构筑物外墙面的最小距离为1．5m道路纵坡一般为l％～2％，不大于3％。污水厂布置除应保证生产安全和整洁卫生外，还应注意美观、充分绿化，在构(建)筑物处理上，应因地制宜，与周围情况相称，在色调上做到活泼、明朗和清洁。应合理规划花坛、草坪、林荫等，使厂区景色园林化，但曝气池、沉淀池等露天水池周围不宜种植乔木，以免落叶入池。n中国石油人学(华东)在职硕士(高校教师)学位论文(六)污泥区的布置口。由于污泥的处理和处置～般与水处理相互独立，且污泥处理过程卫生条件比污水处理过程差，一般将污泥处理放在厂区后部；若污泥处理过程产生沼气，则应按消防要求设置防火间距。由于污泥来自污水处理部分，而污泥处理脱出的水有要送到调节池或初沉池中，必要时，可考虑某些污泥处理设施与污水处理设施的组合。(七)管(渠)的平面布置。在各处理构筑物之间应有连通管(渠)，还应有使各处理构筑物独立运行的管(渠)。当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物仍能够保持J下常的运行，污水厂应设超越全部或部分处理构筑物、直接排放水体的超越管。此外还应设有给水管、空气管、消化气管、蒸汽管及输配电线路等，这些管线有的敷设在地下，但大部分都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，也要紧凑，少占用地。7．1．3废水处理厂的平面布置图(图7一1)图7—1废水处理厂的平面布置图Figure7—1WastewaterTreatmentPlantLayout55n第七章废水处理厂的总体布置【63】7．2废水处理厂的高程布置m43废水处理厂处理流程高程布置的主要任务是计算确定主要控制点(水高、接管等)的标高，使污水能够沿流程在各处理构筑物之间畅通地流动，保证污水处理厂的正常运行。高程图上的垂直和水平方向比例尺一般不同，一般垂直的比例大(取1：1000)，而水平的比例小些(1：500)，使图纸醒目、协调。7．2．1废水处理厂处理高程布置时，所依据的主要技术参数废水处理厂处理高程布置时，所依据的主要技术参数是构筑物的高度和水头损失。(一)水头损失的确定在处理流程中，相邻构筑物的相对高差，取决于这两个构筑物之间的水面高差，这个水面高差的数值就是流程中的水头损失，它主要由三部分组成，即构筑物本身的、连接管(渠)的及计量设备的水头损失等。所以进行高程布置时，应首先计算这些水头损失，而且计算所得的数值应考虑一些安全因素，以便留有余地。1、处理构筑物中的水头损失构筑物的水头损失与构筑物种类、形式和构造有关。初步设计时，可按表7．1中所列数据估算。污水流经处理构筑物的水头损失，主要产生在进口、出口和需要的跌水处，而流经构筑物本身的水头损失则较小。2、构筑物连接管(渠)水头损失包括沿程与局部水头损失，可按下式计算确定。．．2而=J11+hz5yiL+∑善丢(脚)式中h。——沿程水头损失，m；h，——局部水头损失，m；f——单位管长的水头损失，根据流量、管径和流速等查阅《给水排水设计手册》获得。三——连接管段长度，m：f——局部阻力系数，查设计手册：g——重力加速度，m／s2；1，——连接管中流速，m／s连接管中流速一般为0．6----1．2m／s，进入沉淀池时流速可以低些；进入曝气池或反应池时，流速可以高些。流速太低，会使管径过大，相应管件及附属构筑物规格办增大；56n中国石油人学(华东)往职硕士(高校教师)学位论文流速太高时，则要求管(渠)坡度较大，会增加填、控土方量等。确定管径时，必要时应适当考虑留有水量发展余地。表7-1处理构筑物的水头损失Table7．1dealwiththeheadlossstructures构筑物名称水沟损构筑物名称水头损失／cm格栅lO～25生物滤池沉沙池10~25(工作高度为两米时)沉淀池平流20～40①装有旋转式布水机270～280竖流40-50450-475②装有固定喷洒补水机辅流50～6010～30混合池或接触池双层沉淀池10—20污泥干化厂200一350曝气池配水井10～20污水潜流入池25～50混合池(槽)40--60污水跌水入池50一150反应池40-50(二)高程布置时注意事项1、选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算，并应适当留有余地，以保证在任何情况下，处理系统能够正常运行。2、污水尽量经一次提升就能靠重力通过净化构筑物，而中间不应再经加压提升。3、计算水头损失时，一般以近期最大流量作为处理构筑物和管渠的设计计算流量。4、污水处理后污水应能自流排入下水道或水体，包括洪水季节(一般按25年一遇防洪标准考虑)；5、高程布置时应注意污水流量和污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥浓缩池等构筑物高程的决定，应注意它们的污泥水能自动排入污水井或其他构筑物的可能性。6、进行构筑物高程布置时，应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时，有利于高程布置；当地形平坦时，既要避免二沉池埋入地下过深，又应避免沉砂57n第七章废水处理厂的总体布置池在地面上架得很高，这样会告知构筑物造价的增加，尤其是地质条件较差、地下水位较高时。7．2．2高程设计计算l、这个厂的污水流程如下进水一格栅一初次沉淀池一泵站一A。一A2／o池一二次沉淀池一河流(A)(E)(B)(C)污泥流程如下二次沉淀池一初次沉淀池一污泥浓缩池一板框压滤机一外运(C)(A)(D)这个厂各种构筑物的个数和有效尺寸见下表7-2表7-2处理构筑物的个数和有效尺寸Table7．2dealwiththenumberofstructuresandtheeffectivesize处理构筑物名称(符号)个数有效尺寸／m初次沉淀池(A)236×7．5×3A1．A2／O池(B)260×8×4．5二次沉淀池(C)2#25x2污泥浓缩池(D)1彩9×4．62、在高程布置前，先设计各条连接处理构筑物的沟道。这个厂的设计流量为：近期g'．平均=140L／s，qvIIljn=70L／s，qv懈=217L／s，远期q，平均=280L／sqv嗍=360L／s。3、在本设计中，泵站设在流程的中间。因此，高程布置的水力计算分两段进行：泵站上游为一段，从进水干沟终点顺流算起；泵站下游为另一段，从河流逆流算起，计算时，流量采用泵站的最大设计流量。已知地面高程，泵站前10．00m，泵站后8．00m；河道最向水位8．50m，常水位5．50m，进水干沟终点窨井最高水位8．05m。(1)先决定初次沉淀池最高水位和泵站进水池最高水位(这一水位同决定进水池低水位有关)高程进水干沟终点窨井(点1)最高水位8．05m沟道沿程水头损失0．003x50=0．15(m)n中国石油大学(华东)在职硕一卜(高校教师)学位论文沟道局部水头损失格栅水头损失合计初次沉淀池(A)最高水位自由跌落出水槽水头损失沟管沿程水头损失沟管局部水头损失泵站(E)进水池(点3)最高水位(2)在决定二次沉淀池最高水位。河道(点9)最高水位出水干沟沿程水头损失出水干沟局部水头损失合计泵站(E)出流(点8)最高水位自由跌落出水槽沿程水头损失出水槽局部水头损失合计二次沉淀池(C)最高水位进水管沿程水头损失进水管局部水头损失合计A1．A2／O池(B)最高水位自由跌落591．5×焉22981_o．11(聊)．、，0．056(m)O．32(m)7．50m0．20(m)0．003x10=O．03(m)0．006x25=o．15(m)2X焉一t-U．25(m)Z一=．Z)IJ2×9．81、7687m0．005x80=0．40m)2百1．6而42X=o．27如)Z一=U．Z，I，”J2×9．81、70．67∞)9．17mo．1520m)0．003×35=．010(垅)2×焉2X981-o．12(聊)．、，0．32m)9．49m)0．0018X10=0．02(朋)2×里生：o．08(聊)2Z9．81、7o．10m)11．80m0．50m)n第七章废水处理厂的总体布置沟管沿程水头损失沟管局部水头损失0．006×i0=0．06(肌)2×面1．3湎92=0．20(册)2×9．81、7合计o．76(m)A1．A2／O池(B)表面高程12．56(m)4、二次沉淀池同初次沉淀池之间的水位差将在9．49_7．50=1．99m左右，足以把二次沉淀池的污泥压送至配水井，回流至初次沉淀池。二次沉淀池污泥管管底高程采用8．0m，流向配水井的污泥槽采用0．02坡度，污泥槽终点高程=8．o．一0．02×20=7．60m，高于配水井的池底7．73．0．28=7．45m．污泥浓缩池总高为7．3m，地下埋深为3．3m，则高程为13．50m。7．2．3废水处理厂的高程设计图(图卜2)图71废水处理厂的高程设计图Figure7-2Elevationofwastewatertreatmentplantdesignn中国石油大学(华东)在职硕士(高校教师)学位论文第八章废水处理厂的检测与控制⋯1检测和控制采用A1．A2／o工艺的污水处理工程应参照CJJ60的有关规定，建立完善的检测控制系统，一般检测系统主要包含在线监测、现场监测和实验室检测等组成。为保证设施正常运行和处理效果，及时发现异常现象，应按照污水处理系统运行操作规程规定的检测项目、检测频率和取样点改等进行操作和管理。监测项目一般包括水温、pH、浊度、DO、COD、BOD5等。8．1废水处理厂的检测阳，8．1．1一般规定l、A1．A2／O污水处理厂(站)运行应进行检测和控制，并配置相应的检测仪表和控制系统。2、A1．A2／O污水处理厂(站)设计应根据工程规模、工艺流程、运行管理要求确定检测和控制的内容。3、自动化仪表和控制系统应保证AI．A2／O污水处理厂(站)的安全和可靠、方便运行管理。4、城镇污水处理厂应按照GBl8918的规定安装污水在线监测系统，其他污水处理工程应按照国家或当地的环境保护管理要求安装在线监测系统。5、计算机控制管理系统宜兼顾现有、新建和规划要求。6、参与控制和管理的机电设备应设置工作和事故状态的检测装置。8．1．2过程检测1、预处理单元宜设pH计、液位计、液位差计，大型污水处理厂宜增设化学需氧量(COD)、检测仪、悬浮物(SS)检测仪和流量计。2、进水pH值控制范围6．5～9．0。3、A1．A2／o宜设溶解氧(DO)检测仪和氧化还原电位(ORP)检测仪，大型污水处理厂宜增设污泥浓度计。4、回流污泥宜设流量计，并采取能满足污泥回流量调节要求的措施。5、剩余污泥宜设流量计，条件允许时可增设污泥浓度计，用于监测、统计污泥排出量。6、TP检测可采用实验室检测方式，除磷药剂根据检测设定值自动投加。7、大型污水处理厂宜设TP的在线监测仪，检测值用于自动控制除磷药剂投加系统。6ln第八章废水处理厂的检测‘j控制8．2废水处理厂的控制8．2．1过程控制AI．A2／O工艺是活性污泥法的一种改型，因此活性污泥法总的运行操作条件对A1．A2／O都适用，其基本操作参照污水处理厂(站)的运行管理CJJ60执行。而AI．A2／O又有其具有独特的操作特性，对A1．A2／O污水处理厂(站)的全面控制有赖于对生物菌群和DO的控制。(一)DO的控制DO是影响有机物去除效果的一个重要因素。特别是在以除磷脱氮为目的的情况下，DO的浓度控制显得尤为重要。反应池各段DO的控制范围为：厌氧池在0．2mg／L以下，缺氧池在0．2'---'0．5mg／L之间，好氧池DO浓度宜为2mg／L。(二)生物菌群的控制要保持A1．A2／O稳定的运行，必须把可生物降解的有机物负荷维持在一个稳定的水平。达到这一目的的最普通方法是控制有机物负荷(F／M)和污泥停留时间，这两个参数可以根据污水水质特性和温度变化的需要来调节。在系统运行过程中，污泥龄、回流比、混合液悬浮固体(MLSS)等参数对运行管理具有相当重要的指导意义。(三)污泥观察与调节活性污泥的性能主要从污泥的颜色、状态、气味、生物相以及上清液的透明度等方面表现出来，也可以通过检测MLSS、混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)、污泥沉降比(SV)、污泥指教(SVI)等参数反馈其性能。因此本规范在规定污泥管理中规定了需要观察或监测的项目。l、混合液悬浮固体(MLSS)混合液悬浮固体是指曝气池中污水和活性污泥混合后的混合悬浮固体数量，单位为mg／L，也称混合液污泥浓度。它是计量曝气池活性污泥数量多少的指标。活性污泥法中，MLSS一般为2000～5000mg／L。2、混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)混合液挥发性悬浮固体是指混合液悬浮固体中有机物的重量，单位为mg／L。在一般情况下，MLVSS／MLSS的比值较固定，对于生活污水，常在0．7"-0．8左右。对于工业废水，其比值因水质不同而异。3、污泥沉降比(SV)n中国石油大学(华东)在职硕上(高校教师)学位论文污泥沉降比是指曝气池混合液在lOOml量筒中，静置沉淀30min后，沉淀污泥与混合液之体积比(％)。由于正常的活性污泥在静沉30min后，一般可以接近它的最大密度，故污泥沉降比可以反映曝气池正常运行时的污泥量，可用于控制剩余污泥的排放。它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况，便于及早查明原因，采取措施。污泥沉降比测定比较简单，并能说明一定问题，因此它成为评定活性污泥的重要指标之一。4、污泥指教(SVI)污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池出151处混合液经30min静沉后，19干污泥所占的容积以ml计。SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉淀性能，SVI值过低，说明泥粒细小紧密，无机物多，缺乏活性和吸附能力。SVI值过高，说明污泥难于沉淀分离，并使回流污泥的浓度降低，甚至出现“污泥膨胀"，导致污泥流失等后果。一般认为，生活污水的SVI<100时，沉淀性能良好；SVI为100"--200时，沉淀性能一般；SVI>200时，沉淀性能不好。5、污泥龄(0c)污泥龄是曝气池中的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比值，单位是日，在运行稳定时，剩余污泥量也就是新增长的污泥量，因此污泥龄也就是新增长的污泥在曝气池中平均停留时间，或污泥增长一倍平均所需要的时间8．2．2计算机控制管理系统n们1、计算机控制管理系统应具有数据采集、处理、控制、管理和安全保护功能。2、计算机控制系统的设计应符合下列要求：1)宜对控制系统的监测层、控制层和管理层做出合理配置；2)应根据工程具体情况，经技术经济比较后选择网络结构和通信速率；3)对操作系统和开发工具要从运行稳定、易于开发、操作界面方便等多方面综合考虑；4)根据企业需求和相关基础设施，宜对企业信息化系统做出功能设计；5)厂级中控室应就近设置电源箱，供电电源应为双回路，直流电源设备应安全可靠；6)厂、站级控制室面积应视其使用功能设定，并应考虑今后的发展：7)防雷和接地保护应符合国家现行标准的要求。n第八章废水处理厂的榆测‘j控$1J[41】8．2．3搅拌装置为了使厌氧池、缺氧池内的污泥与进水充分混合，应在厌氧池和缺氧池内设置混合型潜水搅拌器。搅拌器的功率与布置方式应保证污泥与进水的充分混合，可以根据试验确定或由供货厂方提供确定搅拌器的布置方式。8．2．4电气系统‘211(一)供电系统的规定l、工艺装置的用电负荷应为二级负荷。2、应将工艺装置按处理系列分设为双变电系统。3、工艺装置的高、低压用电电压等级应与供电电网一致。4、工艺装置的中央控制室的仪表电源应配备在线式不间断供电电源设备(UPS)。5、工艺装置的接地系统宜采用三相五线制(TN．S)系统。(二)配电设备l、变电所低压配电室的配电设备布置，应符合GB50053的规定。2、工艺装置的变、配电室宜设在负荷较集中的鼓风机房附近。3、工艺装置的污泥泵等现场控制设备应采用户外防腐、防雨型控制箱，安装在操作平台上便于手动控制。4、反应池进气管上的阀门等控制设备宜选用防腐、防潮型电气设备。(三)二次线l、工艺线上的电气设备宜在中央控制室控制，并纳入工业机系统。2、电气系统的控制水平应与工艺水平相一致，宜纳入计算机控制系统，也可采用强电控制。n中国石油人学(华东)在职硕士(高校教师)学位论文第九章废水处理厂的施工与运行⋯，9．1废水处理厂的施工与验收9．1．1一般规定‘2411、工程设计、施工单位应具有国家相应的工程设计、施工资质。2、应按工程设计图纸、技术文件、设备图纸等组织工程施工，工程的变更应取得设计单位的设计变更文件后再实施。3、施工前，应进行施工组织设计或编制施工方案，明确施工质量负责人和施工安全负责人，经批准后方可实施。4、施工过程中，应作好材料设备、隐蔽工程和分项工程等中间环节的质量验收；隐蔽工程应经过中间验收合格后，方可进行下一道工序施工。5、管道工程的施工和验收应符合GB50268的规定；混凝土结构工程的施工和验收应符合GB50204的规定；构筑物的施工和验收应符合GBJl41的规定。6、施工使用的材料、半成品、部件应符合国家现行标准和设计要求，并取得供货商的合格证书，严禁使用不合格产品。设备安装应符合GB50231的规定。7、工程竣工验收后，建设单位应将有关设计、施工和验收的文件立卷归档。9．1．2施工‘251(一)土建施工1、生物池宜采用钢筋砼结构，土建施工应重点控制池体的抗浮处理、地基处理、池体抗渗处理，满足设备安装对土建施工的要求。2、在进行结构设计时应充分考虑池体的抗浮，施工过程中应计算池体的抗浮稳定性及各施工阶段的池体自重与水的浮力之比，检查池体能否满足抗浮要求。3、需要在软弱地基上施工、且构筑物荷载不大时，应采取适当的措施对地基进行处理，必要时可采用桩基。4、施工过程中应加强建筑材料和施工工艺的控制，杜绝出现裂缝和渗漏。出现渗漏处，应会同设计等有关方面确定处理方案，彻底解决问题。5、在进行土建施工前应认真阅读设计图纸和设备安装对土建的要求，了解预留预埋件的准确位置和做法，对有高程要求的设备基础要严格控制在设备要求的误差范围内。6、模板、钢筋、砼分项工程应严格执行GB50204规定，并符合以下要求：1)模板架设应有足够强度、刚度和稳定性，表面平整无缝隙，尺寸正确：65n第九章废水处理J一的施工与运行【4l】2)钢筋规格、数量准确，绑扎牢固应满足搭接长度要求，无锈蚀：3)砼配合比、施工缝预留、伸缩缝设置、设备基础预留孔及预埋螺栓位置均应符合规范和设计要求，冬季施工应注意防冻。(二)设备安装l、设备基础应按照设计要求和图纸规定浇筑，砼标号、基面位置高程应符合说明书和技术文件规定。2、混凝土基础应平整坚实，并有隔振的措施。3、预埋件水平度及平整度应符合GB50231规定。，4、地脚螺栓应按照原机出厂说明书的要求预埋，位置应准确，安装应稳固。5、安装好的机械应严格符合外形尺寸的公称允许偏差，不允许超差。6、各种机电设备安装后试车应满足下列要求：1)启动时应按照标注箭头方向旋转，启动运转应平稳，运转中无振动和异常声响；2)运转啮合与差动机构运转应按产品说明书的规定同步运行，没有阻塞、碰撞现象；3)运转中各部件应保持动态所应有的间隙，无抖动晃摆现象；4)试运转用手动或自动操作，设备全程完整动作5次以上，整体设备应运行灵活，并保持紧张状态：5)各限位开关运转中动作及时，安全可靠；6)电机运转中温升在正常值内；7)各部轴承注加规定润滑油，应不漏、不发热，温升小于60。C。7、水污染源在线监测系统的安装应符合HJ／T353的规定。9．1．3验收汹11、Al-A2／O工程验收包括中间验收和竣工验收；中间验收应由施工单位会同建设单位、设计单位、质量监督部门共同进行；竣工验收应由建设单位组织施工、设计、管理、质量监督及有关单位联合进行。2、中间验收包括验槽、验筋、主体验收、安装验收、联动试车。中间验收时应按相应的标准进行检验，并填写中间验收纪录。3、竣工验收应提供以下资料：1)施工图及设计变更文件；2)主要材料和制品的合格证或试验记录；n中国石油大学(华东)在职硕上(高校教师)学位论文3)施TN量记录；4)混凝土、砂浆、焊接及水密性、气密性等试验、检验记录；5)施工记录；6)中间验收记录；7)工程质量检验评定记录；81工程质量事故处理记录。4、竣工验收时应核实竣工验收资料，进行必要的复查和外观检查，并对下列项目做出鉴定，填写竣工验收鉴定书。竣工验收鉴定书应包括以下项目：1)构筑物的位置、高程、坡度、平面尺寸，设备、管道及附件等安装的位置和数量：2)结构强度、抗渗、抗冻的标号；3)构筑物的水密性；4)外观，构筑物的裂缝、蜂窝、麻面、露筋、空鼓、缺边、掉角以及设备、外露的管道安装等是否影响工程质量。5、生物池土建施工完成后应按照GBJl41的规定进行满水试验，地面以下渗水量应符合设计规定，最大不得超过2L／m2·d。6、泵站和风机房等都应按设计的最多开启台数作48h运转试验，水泵和污泥泵的流量和机组功率应作测定，有条件的应测定其特性曲线。7、鼓风曝气系统安装平整牢固，布置均匀，曝气头无漏水现象，曝气管内无杂质，曝气量满足设计要求，曝气稳定均匀。8、闸门、闸阀不得有漏水现象。9、排水管道应做闭水试验，上游充水管保持在管顶以上2m，外观检查应24h无漏水现象。10、空气管道应做气密性试验，24h压力降不超过允许值为合格。11、进口设备除参照国内标准外，必要时应参照国外标准和其它相关标准进行验收。12、仪表、化验设备应有计量部门的确认。13、变电站高压配电系统应由供电局组织电检、验收。9．1．4工程环境保护验收‘271㈨l、A1．A2／O污水处理厂(站)竣工环境保护验收应按《建设项目竣工环境保护验收管理办法》的规定进行。67n第九章废水处理厂的施丁与运行【4l】2、水污染源在线监测系统的验收按HJ／T354的规定执行。3、A1．A2／O污水处理厂(站)验收前应结合试运行进行性能试验，测定污水处理设施的技术数据和经济指标数据，内容包括：1)各组建筑物都应按设计负荷，全流程通过所有构筑物，以考验各构筑物高程布置是否有问题；2)测试并计算各构筑物的工艺参数；3)测定沉砂池的沉砂量，含水率及灰分；4)测定沉淀池的污泥量、含水率及灰分；5)测定剩余污泥量、含水率及灰分；6)测定格栅垃圾量及其含水率、灰分；7)统计全厂进出水量、用电量和各分项用电量；8)水质化验；9)计算全厂技术经济指标BOD5去除总量、BOD5去除单位能耗(度电／kgBOD5)、污水处理成本(元／kgBOD5)。4、除《建设项目竣工环境保护验收管理办法》规定的验收材料以外，申请单位还应提供工程质量验收报告和性能试验报告。9．2废水处理厂运行与维护n19．2．1一般规定1、A1．A2／O工艺污水处理设施的运行、维护及安全管理参照CJJ60执行．2、污水处理厂(站)的运行管理应配备专业人员和设备。3、污水处理厂(站)在运行前应制定设备台帐、运行记录、定期巡视、交接班、安全检查等管理制度，以及各岗位的工艺系统图、操作和维护规程等技术文件。4、操作人员应熟悉本厂(站)处理工艺技术指标和设施、设备的运行要求：经过技术培训和生产实践，并考试合格后方可上岗。5、各岗位的工艺系统图、操作和维护规程等应示于明显部位，运行人员应按规程进行系统操作，并定期检查构筑物、设备、电器和仪表的运行情况。6、工艺设施和主要设备应编入台帐，定期对各类设备、电气、自控仪表及建(构)筑物进行检修维护，确保设施稳定可靠运行。7、运行人员应遵守岗位职责，坚持做好交接班和巡视。8、应定期检测进出水水质，并定期对检测仪器、仪表进行校验。68n中国石油大学(华东)在职硕士(高校教师)学位论文9、运行中应严格执行经常性的和定期的安全检查，及时消除事故隐患，防止事故发生。10、各岗位人员在运行、巡视、交接班、检修等生产活动中，应做好相关记录。9．2．2水质检验与监测l、污水处理厂(站)应设水质化验室，配备检测人员和仪器。2、水质化验室内部建立健全水质分析质量保证体系。3、化验检测人员应经培训后持证上岗，并应定期进行考核和抽检。4、化验检测方法应符合CJ／T51的规定。5、采用A1．A2／O工艺的污水处理厂污水正常运行监测的项目和周期应符合CJJ60的规定。6、水污染源在线监测系统的运行维护应符合HJ／T355的规定。9．2．3运行控制‘咕31、运行中应定期检测各池的D0和ORP。2、应经常观察活性污泥生物相、上清液透明度、污泥颜色、状态、气味等，定时检测和计算反映污泥特性的有关参数。3、应根据观察到的现象和检测数据，及时调整进水量、曝气量、污泥回流量、混合液回流量、剩余污泥排放量等，使出水稳定达标。4、曝气池污泥排放量应根据污泥沉降比及混合液污泥浓度及时调整。5、曝气池发生污泥膨胀j污泥上浮等不正常现象时，应分析原因，并针对具体情况，调整系统运行工况，采取适当措施。6、当曝气池水温低时，应采取适当延长曝气时间、提高污泥浓度、增加泥龄或其他方法，保证污水的处理效果。7、曝气池产生泡沫和浮渣时，应根据泡沫颜色分析原因，采取相应措施恢复正常。8、厌氧池(区)末端ORP应小于．450mV，当大于该值时应通过以下方式进行调节：1)提高进水中BOD5／TP；2)降低好氧段DO；3)延长厌氧段停留时间。9、缺氧池(区)出水硝态氮应小于lmg／L，当大于该值时应通过以下方式进行调节：n第几章废水处理J‘的施7-．与运行【41】1)延长缺氧段停留时间；2)降低好氧段DO；3)通过前处理措施，提高进水中BOD5／TN的比值。10、出水NH4．N应符合排放标准，当大于排放标准时应通过以下方式进行调节：1)减少剩余污泥排放量，提高好氧污泥龄；2)提高好氧段DO：3)延长好氧段停留时间。11、出水总氮应符合排放标准，当大于排放标准时应通过以下方式进行调节：1)使缺氧池(区)出水硝态氮小于1m∥L；2)增大好氧混合液回流量。12、出水TP应符合排放标准，当大于排放标准时应通过以下方式进行调节：1)使厌氧池(区)末端ORP小于一450mV；2)增大剩余污泥排放量。3)采取化学除磷措施。9．2．4维护保养‘651污水处理厂想取得良好的处理效果，必须使各类设备经常处于良好的工作状况和保持应有的技术性能，正确操作、保养、维修设备是污水处理厂正常运转的先决条件。在《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》(CJJ60--94)中对设备常规管理有详细规定和要求，本规范要求按照CJJ60-94执行。对于A1．A2／O的专用设备，要求管理人员要熟悉设备，仔细阅读产品的出厂说明书。在建立完善的管理制度的基础上，严格按照设备使用说明书上的要求进行操作维护保养。1、应将生化池的维护保养作为全厂(站)维护的重点。2、应定期检查曝气设备曝气均匀性，曝气不均匀、风机阻力升高时，应对曝气管路系统进行相应清洗；风机阻力减小时，应注意观察曝气头损坏情况，影响工艺运行时必须更换。3、当采用微孔曝气时，应经常排放空气管路中的存水，放完后应立即关闭放水闸阀。4、曝气池应定期放空并清理，检查构筑物完好情况。5、按照厂家设备说明书要求，对曝气池中的设备定期进行维护保养。70n中国石油大学(华东)在职硕士(高校教师)学位论文6、定期检查搅拌设备的运行状况，当搅拌设备振动较大时应提出水面进行检查维修。7、应定期对生化池中的DO测定仪、ORP计、NH4．N测定仪、硝态氮测定仪、污泥浓度计、污泥界面仪等仪表进行校正和维修保养。8、操作人员应严格执行设备操作规程，定时巡视设备运转是否『F常，包括温升、响声、振动、电压、电流等，发现问题应尽快检查排除。9、应保持设备各运转部位良好的润滑状态，及时添加润滑油、除锈；发现漏油、渗油情况，应及时解决。10、运行中应防止由于潜水搅拌机叶轮损坏或堵塞、表面空气吸入形成涡流、不均匀水流等引起的振动。11、应做好设备维修保养记录。71n结论本设计介绍了污水处理厂的工程设计情况，针对印染废水的特点选择了处理效果好运行稳定、工程投资和运行费用低、操作简单的A1．A2／O工艺。1、该工艺是一种非常有前途的废水处理工艺。Al-A2／O工艺对BOD5、CODc，、SS、氮、磷都有很高的去除效果。当然本工艺设计也存在以下待解决的问题：脱氮除磷效果不稳定，难以进一步提高，泥龄长，碳源不足。2、但从总体来看其运行费用低：总水力停留时间少于其它同类工艺；在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量地繁殖，无污泥膨胀之虞；污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。根据设计资料，水量，选用A1．A2／O工艺较为适合。该工艺技术简单，污泥处理的难度较小，在技术上都是可行的。3、本次设计有一定难度，涉及的内容非产广泛，这对我来}兑有一定的挑战性。环境保护特别是废水、污水的处理在我国已成为迫在眉睫的工作，这就增强了我的责任感。4、设计与以前所学的课程有紧密联系，但那些专业建立起来的知识体系较分散；虽然以前也作过课程设计，但也是针对某一处理过程、某一处理单元，针对性较强，综合性不高。本次设计的内容是一个污水处理厂的整体设计，设计的范围广，碰到的问题也非常多。5、在完成设计的过程中，我的知识得到了深化、解决问题的综合能力得到了提高。所以，本次设计是我所学知识的一次系统整合，也是一次非常有意义的模拟实践，为我以后的工作打好基础，也开了一个好头，让我感到学有所值、学有所用。n中陶，fj油人学(华东)在职硕Jj(高校教帅)学位论文参考文献[1]高廷耀，顾国维．水污染控制工程．北京：高教出版社．1999．[2]丁忠浩．有机废水处理技术及应用．化学工业出版社，2002．[3]张自杰．排水工程(下册，第四版)．北京：中国建筑工业出版社，2000．[4]陈季华．废水处理工艺设计及实例分析．高等教育出版社，1999．6．[5]孙力平．污水处理新工艺与设计计算实例．科学出版社，2002．2．[6]曾科，卜秋平，陆少鸣，等．污水处理厂设计与运行．化学工业出版社，2001．8．1．[7]毛悌和．实用水处理技术丛书．化学工业出版社，2000．4．1．[8]环境工程实例丛书．化学工业出版社，2004．2．1．[9]陈耀宗．建筑给水排水设计手册．中国建筑工业出版社，1992．12．1．[10]娄金生．水污染治理新工艺与设计．北京：海洋出版社，1999．[11]崔玉川，马志毅，王效承．废水处理工艺设计计算．水力电力出版社，2007．9．4．[12]史惠祥．实用水处理设备手册．化学工业出版社，2000．[13]GB4287．92，纺织染整工业水污染物排放标准．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[14]GBl8918，镇污水处理厂污染物排放标准．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[15]GB50014，室外排水设计规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[16]GB50015，建筑给排水设计规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[17]GB500187，工业企业总平面设计规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[18]CJ3025，城市污水处理厂污水污泥排放标准．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[19]CJJ60，城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[20]CJ／T51，城市污水水质检验方法标准．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[21]HJ／T242，环境保护产品技术要求污泥脱水用带式压榨过滤机．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[22]HJ／T251，环境保护产品技术要求罗茨鼓风机．建设项目竣jE环境保护验收管理n中围，fi油人学(f#东)4'li职颂{j(高校教师)学位论文办法，2001．[23]HJ／T252，环境保护产品技术要求中、微孔曝气器．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[24]HJ／T278，环境保护铲平技术要求单极高速曝气离心鼓风机．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[25]HJ／T279，环境保护产品技术要求推流式潜水搅拌机．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[26]HJ／T283，环境保护产品技术要求厢式压滤机和板框压滤机．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[27]HJ／T335，环境保护产品技术要求污泥浓缩带式脱水一体机．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[28]HJ／T353，水污染源在线监测系统安装技术规范(试行)．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[29]HJ／T354，水污染源在线监测系统验收技术规范(试行)．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[30]HJ／T355，水污染源在线监测系统运行与考核技术规范(试行)．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[31]JGJ37，民用建筑设计通则．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[32]GB50040，动力机器基础设计规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[33]GB50053，10kV及以下变电所设计规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[34]GB50204，混凝土结构工程施工质量验收规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[35]GB50222，建筑内部装修设计防火规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[36]GB50231，机械设备安装工程施工及验收通用规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[37]GB50268，给水排水管道工程施工及验收规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[38]GBJ16，建筑设计防火规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．74n中国石油人学(f仁东)以i职硕ij(高校教帅)学位论义[39]GBJ87，I_qk企、Jp躁声控制设计规范．建设项日竣工环境保护验收管理办法，2001．[40]GBJ141，给水排水构筑物施工及验收规范．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[41]GBZ1，工业企业设计卫生标准．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[42]GBZ2，工业场所有害冈素职业接触限值．建设项目竣工环境保护验收管理办法，2001．[43]冯生华．城市中小型污水处理厂的建设与管理．北京：化工工业出版社，2001．[44]崔玉川，刘振江．城市污水厂处理设施设计计算．北京：化工工业出版社，2004．[45]沈耀良，王宝贞．废水生物处理新技术一理论与应用．北京：中国环境科学出版社，2001．[46]杨岳平，徐新华，刘传富．废水处理工程及实例分析．北京：化工工业出版社，2003．[47]徐新阳，于峰．污水处理工程设计．北京：化学工业出版社，2003．[48]郑兴灿．污水除磷脱氮技术．北京：中国建筑工业出版社，1998．[49]王洪臣．城市污水处理厂运行控制与维护管理．北京：科学出版社，1999．[50]李海．城市污水处理技术及工程实例．北京：化学工业出版社，2002．[51]郑兴灿．城市污水生物除磷脱氮工艺方案的选择．给水排水，2000，l(26)：5．10．[52]高俊发，王社平．污水处理厂工艺设计手册．北京：化学工业出版社，2003．[53]周金全．城市污水处理工艺设备及招标投标管理．北京：化学工业出版社，2003．[54]史惠祥．实用环境工程手册．北京：化学工业出版社，2002．[55]国家环保局．厌氧／缺氧／好氧活性污泥法污水处理工程技术规范．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