城镇生活污水处理工艺设计

1、0 目录目录第一章第一章 绪绪 论论.3 31.1 设计目的 .31.2 设计原则 .31.3 设计依据 .3 1.4 废水水量及水质.3 1.4.1 废水水量.3 1.4.2 废水水质.31.5 设计内容及要求 .41.6 工艺模式概述 .4 第二章第二章 工艺流程的确定工艺流程的确定.5 5 2.1 水质分析 .5 2.1.1 污水来源 .5 2.1.2 汽水类饮料废水水质特点 .52.2 工艺流程比较 .6 2.2.1 生物流化床 .6 2.2.2 生物转盘 .7 2.2.3 生物接触氧化法 .8 2.2.4 sbr 法 .10 2.2.5 传统活性污泥法 .10 2.3 工艺流程确定.

2、11 第三章第三章 工艺说明工艺说明 .12123.1 工艺流程图 .123.2 主处理工艺说明 .13 3.2.1 生物接触氧化池 .13 3.2.2 活性污泥法 .143.3 1 其它构筑物说明 .17 3.3.1 格栅的选择 .17 3.3.2 调节池的选择 .17 3.3.3 一级提升泵的选择 .171 3.3.4 初沉池的选择 .18 3.3.5 二次沉淀池的选择 .18 3.3.6 生物接触沉池工艺说明 .19 3.3.7 污泥浓缩池工艺说明 .19 3.3.8 曝气设备工艺说明 .19第四章第四章 设计计算设计计算.20204.1 生物接触氧化池的设计计算 .20 4.1.1 设

3、计参数 .20 4.1.2 设计计算 .204.2 曝气池及曝气系统的计算与设计 .25 4.2.1 已知参数条件 .25 4.2.2 曝气池的设计与计算 .26 4.2.3 曝气系统的计算与设计 .27总结总结.2 29 9参考文献参考文献.3232致谢辞致谢辞.33330水污染控制工程水污染控制工程课程设计说明书课程设计说明书题题 目目： 城城镇镇生生活活污污水水处处理理工工艺艺设设计计学学生生姓姓名名 ： 项项伟伟宇宇学学 院院 ： 能能源源与与动动力力工工程程学学院院系系 别别： 环环境境科科学学与与工工程程系系专专 业业： 环环境境工工程程班班 级级： 环环境境工工程程12-1 班班

4、指指导导教教师师 ： 李春丽老师李春丽老师二二一五年七月十二日一五年七月十二日学校代码：学校代码： 1012810128学学 号：号：2012203030252012203030251摘摘 要要 本次水污染工程课程设计处理的废水为城镇生活污水。城镇污水是通过下水管道收集到所有的排水，是排入下水管道系统的各种生活污水、工业废水和城市融雪、降雨的混合水，是一种混合水。如果不处理直接排放，对生态环境的污染严重，破坏水生态环境，影响人和动植物的健康。本次设计的主要工作就是对该废水进行分析，选择合适的处理工艺处理。经过分析本次选用的工艺为奥贝尔氧化沟工艺。奥贝尔氧化沟由三个同心椭圆形沟道组成，污水由外沟

5、进入沟内，然后依次进入中间沟道和内沟道，最后经中心岛流出，至二沉池。 奥贝尔氧化沟的沟道布置，便于采用不同种类的工艺模式。在使用普通活性污泥法时内沟道用于曝气，外沟道用于需氧消化；使用接触稳定和分段曝气时，是把进水和回流污泥引入相应的沟道中；为保证高质量而稳定的处理效果和减少污泥量，需要进行消化时采用曝气模式。 关键词：关键词： 城镇生活污水；奥贝尔氧化沟 2 abstractabstractthe water pollution engineering course design of wastewater treatment for urban sewage. urban sewage i

6、s through to collect all the drainage, water pipe is discharged into water pipe system of all kinds of sewage and industrial waste water and city snow melt and rain water, is a kind of mixed water. if you dont deal with direct emissions, on the ecological environment pollution, destruction of water

7、ecological environment, the impact and the health of animals and plants. the main work of this design is to analyze the waste water, choose the appropriate treatment process. through analysis of the selection process for mr bell oxidation ditch process. mr bell oxidation ditch is composed of three c

8、oncentric elliptical channel, sewage by outside groove into a ditch, and then in turn into the intermediate channel and channel, finally the center island, to two pond.the bell of the oxidation ditch channel layout, easy to use different kinds of process model. when using normal activated sludge pro

9、cess within the channel for aeration, outer channel for aerobic digestion; when using the contact stability and segmented aeration, it is put into the water and return sludge in the introduction of the corresponding channel; in order to ensure the high quality and stable treatment effect and reduce

10、the sludge volume, need to digest the aeration mode.keywords: urban sewage; mr bell oxidation ditch 内蒙古工业大学水污染课程设计3第一章第一章 绪绪 论论1.1 设计目的设计目的针对城镇生活污水处理工艺进行设计，并提出各单体构筑物以及对其详细优化设计。掌握水质分析指标、各种具体处理方法的原理、工艺流程、处理设备的处理原理及设计计算，并能够应用所学理论解决工程实际问题。1.2 设计原则设计原则1、严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保出水指标达到国家污水综合排放标准 （gb 89781996）中

11、二级排放标准。2、在严格达标的情况下，做到投资少、运行费用低。3、技术线路成熟、简单明了，操作管理方便。1.3 设计依据设计依据1、高廷耀主编.水污染控制工程.北京：高等教育出版社，1989.102、郑铭主编.环保设备原理、设计、应用.北京：化学工业出版社，2001.43、上海市环境保护局编废水物化处理 .上海；同济大学出版社，1999.104、上海市环境保护局编废水生化处理上海；同济大学出版社，1999.115、丁亚兰主编给水排水设计手册北京市市政设计院6、 废水生化处理上海；同济大学出版社，1999.117、 污水处理工艺及工程方案设计北京；中国建筑工业出版社，2000.41.4 废水水量

12、及水质废水水量及水质1.4.1 废水水量据资料显示，设计废水处理量 3000m/d内蒙古工业大学水污染课程设计41.4.2 废水水质 表表 1-1 废水水质以及排放标准废水水质以及排放标准 （单位：（单位：mg/l）水质指标phcodss5bod进水1030002802000出水69150200601.5 设计内容及要求设计内容及要求据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定设计对象的总体方案；完成设计计算，并画出必要的设计方案图。具体要求如下：1、了解饮料废水处理技术特点及机理，根据水质、水量，通过众多方案（三种）对比论证（工艺流程、运行特点、经济性） ，确定本项目水处理工艺流程以及系统设计

13、工艺流程；选择合适（经济、技术）的处理单元组成处理流程。2、主要处理单元的设计计算及其他处理构筑物的选型。3、对设计工艺流程的遗留问题进行分许并提出改进建议。4、绘制完整的处理工艺流程组图、主要的处理单元各构筑物结构尺寸。1.6 工艺模式概述工艺模式概述采用了以活性污泥法/生物膜法联合处理为主体的生化反应。根据进出水水质及水量的要求，选择以厌氧段和好氧段两段式生物处理方法为主体的方法，此方法兼具了活性污泥法和生物膜法的特性，对污水处理有良好的适应性。在功能方面的特征， 厌氧运行的生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除了能够以较高去除率去除 bod 以外，其 cod 的去除效率也达到了跟 bo

14、d 的去除相近的效果；同时，采用传统曝气式活性污泥法进一步去除废水中的高浓度有机物，从而达到了很好的废水处理效果。 这种生物膜法和活性污泥法的联合以及厌氧和好氧的联合，巧妙的发挥了各种工艺的优点，使该工艺在水质多变的饮料废水中表现出了良好的冲击性，并从未出现污泥膨胀等问题，处理效果稳定。内蒙古工业大学水污染课程设计5 第二章第二章 工艺流程的确定工艺流程的确定 2.1 水质分析水质分析2.1.1 污水来源污水按来源可分为生活污水、工业废水和城市污水。 1、生活污水生活污水主要来自家庭、机关、商业和城市等公用设施及工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪、

15、蛋白质等有机物质，氮、磷、硫等无机盐及泥沙等杂质，生活污水中还含有多种微生物及病原体。2、工业废水工业废水主要是在工业生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料所污染的水。工业废水由于种类繁多，污染物成分及性质随生产过程而异，变化复杂。一般而言，工业废水污染比较严重，往往含有有毒有害物质，有的含有易燃、易爆、腐蚀性强的污染物，需局部处理达到要求后才能排入城镇排水系统。3、城市污水城市污水包括生活污水、工业废水等，在合流制排水系统中包括雨水，在半分流制排水系统中包括初期雨水。城市污水成分性质比较复杂，不仅各城市不同，同一城市中的不同区域也有差异，需要进行全面细致的调查研究，才能确定其水质成分和特

16、点。2.1.2 汽水类饮料废水水质特点此类水的水质特点为：属于蔗糖有机废水，含有很高的 bod、cod，ph 较高，由于汽水类饮料的生产一般采用间歇式生产，故水质变化较大。 表表 2-12-1 所处理污水水质所处理污水水质 （单位：（单位：mg/lmg/l）水质指标phcod5bodss进水1030002000280出水6915060200根据国家污水综合排放标准 （gb 89781996）中二级排放标准：内蒙古工业大学水污染课程设计6cod 去除率：ph 去除率： ss 去除率：bod 去除率：为有效的去除有机污染物 bod、cod，确定采用活性污泥法/生物膜法联合处理为主体处理工艺的生化处

17、理技术。2.2 工艺流程比较工艺流程比较由所处理污水水质特点出发，由于 bod 和 cod 浓度都比较高，所以选择采用厌氧与好氧交替的处理方式进行废水的处理。在此选择生物流化床、生物转盘法、生物接触氧化池、sbr 法、传统活性污泥法进行主处理工艺的比选。2.2.1 生物流化床生物流化床是采用比重大于 1 的细小惰性颗粒，如砂、焦炭、陶粒、活性炭等为载体，使微生物生长于载体表面形成生物膜，污水在流化床内自下而上流动，载体处于流化床状态。由于流化床内生物固体浓度很高，氧和有机物的传质效率也高，因此，生物流化是一种高效的生物处理构筑物。1、基本原理生物流化床中载体处于流态化是由于上升的水流（或气流与

18、水流）所造成的。流化床底部设有布水设备，顶部设有出水口，污水自下而上流动使床体内载体颗粒呈悬浮或流化状态，水流经过颗粒层会产生一定的压力降。 2、工艺流程见图 2-1。%30%10010710%5 .28%100280200280%97%1002000602000%95%10030001503000内蒙古工业大学水污染课程设计7原水 处理水污泥排放载体回流空气图图 2-12-1 生物流化床流程图生物流化床流程图3、工艺特点与传统的好氧生物膜法相比，生物流化床具有以下突出的优点：(1) 生物固体浓度高（一般可达 10-20 g/l）,因此水力停留时间可大大缩短，容积负荷则相应提高，基建费用也相应

19、减小；(2) 不存在活性污泥法中常发生的污泥膨胀问题和其他生物膜法中存在的污泥堵塞现象；(3) 能适应不同浓度范围的废水，能适应较大的冲击负荷；(4) 由于容积负荷高和床体高度大，占地面积可大大缩小。2.2.2 生物转盘1、基本原理生物转盘法也是合理利用自然界微生物群新陈代谢的生理功能对有机废水净化的生物处理法，其原理与生物滤池相似，生物转盘法是废水处于半静止状态，微生物生长在转盘的盘面上，转盘在废水中不断缓慢地转动使其互相接触的处理方法。盘体与废水和空气交替接触，微生物从空气中摄取必要的氧，并对废水中污染物质进行分解。生物膜的厚度与处理原水的浓度和基质性质有关，约 0.10.5mm，在盘面的

20、外侧附着液膜、好氧性生物膜与厌氧性生物膜在转盘转动剪切力的作用下脱落。流化床二沉池内蒙古工业大学水污染课程设计82、工艺流程见图 2-2。原水 出水 污泥浓缩脱水图图 2-22-2 生物转盘流程图生物转盘流程图3、工艺特点生物转盘法作为污水处理的一项生物处理技术，具体如下特点：(1) 生物量多，微生物浓度高，净化效率高，具体较强的耐冲击负荷的能力；(2) 生物膜上的微生物生长繁殖良好，食物链长，污泥产量少，且易于沉淀；(3) 生物转盘具有硝化和反硝化的功能；(4) 生物转盘可与初沉池、曝气池和二沉池合建，从而提高处理水水质；(5) 维护管理简单，功能稳定可靠，没有噪声，不产生滤池蝇，不产生污泥

21、膨胀和二次污染等问题；(6) 不需要曝气和污泥回流装置，动力消耗低，节约能源，运行费用低。2.2.3 生物接触氧化法生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。由于其中填料以及其上生物膜均淹没于水中，它又被称为淹没式生物滤池。1、基本原理生物接触氧化法中微生物所需的氧通常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定初沉池生物转盘二沉池消毒内蒙古工业大学水污染课程设计9厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体以及曝气形成的冲刷作用会造成

22、生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的代谢。脱落的生物膜将随出水流出池外。2、工艺流程见图 2-3 出水 图图 2-32-3 生物接触氧化法流程图生物接触氧化法流程图3、工艺特点与其他生物膜法相比，生物接触氧化法有如下特点：(1) 由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷，处理时间短，节约占地面积。(2) 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物膜的脱落和生长可以保持很好的平衡，生物接触氧化法布需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。(3) 由于生物接触氧

23、化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力，曝气加速了生物膜的更新，使生物膜的活性提高。(4) 由于填料的存在，增大了氧的传递系数，使动力消耗降低。(5) 生物接触氧化法不需要专门培养菌种，挂膜方便，可以间歇运行。初沉池第一生物接触氧化池中沉池第二生物接触氧化池二沉池污泥 原水出水内蒙古工业大学水污染课程设计10 2.2.4 sbr 法1、基本原理sbr 工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。sbr 工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下 5 个阶段： 进水期；反应期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。sbr

24、 的运行工况以间歇操作为特征。其中自进水、反应、沉淀、排水排泥至闲置期结束为一个运行周期。在一个运行周期中，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。2、工艺流程见图 2-4图图 2-42-4 sbrsbr 法流程图法流程图3、工艺特点与传统污水处理工艺不同，sbr 技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，sbr 技术的核心是 sbr 反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。2.

25、2.6 传统活性污泥法 污水集水池泵站初沉池曝气池二沉池排放根据本项目的原水水质和处理要求，必须采用生化处理方能达到排放所要求的处理程度，在大规模的城市污水处理厂中应用最为广泛的生化法处理是传统活性污泥法工艺以及由此派生出来、种类繁多的变形工艺。传统活性污泥法处理污水基本原理是：首先利用生活污水中的好氧微生物进行培养，形成适于降解污染介质，并格栅沉砂池sbr池进水消毒池出水 脱 水 硝 化 浓 缩外 运内蒙古工业大学水污染课程设计11具有相当规模微生物群落，即活性污泥；再通过这些好氧微生物群落（活性污泥）来代谢有机污染介质，达到处理和净化污水的目的。传统的活性污泥法耐冲击负荷低，泥量大，占地面

26、积大，土建投资高等缺点，但是传统活性污泥法技术成熟，处理量大，效率高，能耗低，无二次污染。2.3 工艺流程确定工艺流程确定2.3.1 主处理构筑物的确定比较上述六种工艺：1、运行情况：生物流化床存在设备磨损，载体颗粒在湍流过程中会被磨损变小；存在着生产放大方面的问题，如防堵塞，曝气方法，进水配水系统的选用和颗粒流失等。对于 sbr 工艺反应器容积利用率低（由于 sbr 反应器水位不恒定，反应器有效容积需要按照最高水位来设计，大多数时间，反应器内水位均达不到此值，所以反应器容积利用率低），水头损失大。不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且不连续出水，使得 sbr 工艺串联其

27、他连续处理工艺时较为困难；而厌氧运行的生物接触氧化池能够处理高负荷的有机物，污染负荷高，抗冲击负荷高，对水质变化的适应性强，启动快，无污泥膨胀，运行稳定。传统活性污泥法技术成熟，处理量大，运行稳定。 2、经济情况：生物转盘法占地比较大，相对投资较大，在寒冷地区需要进行保温措施。sbr工艺设备利用率较低。传统活性污泥法耐冲击负荷低，泥量大，占地面积大，土建投资高。3、环保情况：生物转盘法散发恶臭对环境造成一定负担。综合以上的分析情况，并对处理水质分析，主要确定以活性污泥法/生物接触氧化法/联合处理为主体的污水处理工艺，且生物接触氧化法兼具了活性污泥法和生物膜法的特点，对污水处理有更好的效果。 内

28、蒙古工业大学水污染课程设计12第三章第三章 工艺说明工艺说明3.1 工艺流程图工艺流程图 进水 调节池 细格栅 提升泵 初沉池 第 一生物接 中沉池 1触氧化池 污 泥 回 流 剩余污泥 出水 污泥外运 第 二 生 物 接 触 氧 化 池中沉池2 推流式 曝气池 二沉池 消毒污泥浓缩池 脱水 内蒙古工业大学水污染课程设计13 3.2 主处理工艺说明主处理工艺说明 3.2.1 生物接触氧化法生物接触氧化法一般设计常用两种形式：1、一段法：一段法亦称一氧一沉法，原水先经调节池，再进入生物接触氧化池，尔后流入二次沉淀池进行泥水分离。处理后的上层水排放或作进一步处理污泥从二次沉淀油定期排走。其流程见图

29、 3-1：原水 出水图图 3-13-1 一段式生物接触氧化法流程图一段式生物接触氧化法流程图这种流程，虽然在氧化池中有时会引起短路，但全池填料上生物膜厚度几乎相等，bod 负荷大体相同，具有完全混合型的特点。2、二段法：采用二段法的目的是为了缩短生物氧化时间，提高生化处理效率，同时更适应原水水质的变化，出水水质稳定。原水经调节池进入第一生物接触氧化池，而后流入中间沉淀池进行泥水分离，上层处理水进入第二接触氧化池，最后流入二次沉淀池，再次泥水分离，出水排放。沉淀池的污泥定期排走。工艺流程见图3-2： 出水图图 3-23-2 二段式生物接触氧化法流程图二段式生物接触氧化法流程图营养物质远远超过微生

30、物生长所需，微生物的生长不受营养物质的影响，只受初沉池生物接触氧化池二沉池污泥初沉池一氧池中沉池二氧池二沉池 原水内蒙古工业大学水污染课程设计14自身生理机能的限制。因此微电物繁殖率高，活力强，吸附氧化有机物的能力也高，可以提高处理效率。但为了维持较高的 fm 条件，bod 负荷随之提高，于是产生活泥(生物膜)的过剩蓄积和脱落。同时，处团水中有机物含量亦要高一些。缩短了生物氧化时间，提高了生化效率，适应了原水水质变化，出水水质稳定。综上所述，一段法流程简单易行，操作方便，投资较省，但对 bod 的降解能力不如二段法。二段法流程处理效果较好，可以缩短生物氧化所需的总时间，但增加了处理装置和维护管

31、理内容，投资比一段稍高。一般当有机负荷较低，水量负荷较大时，如污水的三级处理，采用一段法流程填料堵塞的可能性较小。如果采用截留悬浮物性能良好的粒状填料，那么可以省略二次沉淀池，而用砂滤池过滤装置代替，使处理水水质变得更好。当有机负荷较高时，如污水的二级处理，采用二段法流程可根据 bod 负荷条件的变化组合载体填料。比如前段选择空隙率较大、不易堵塞的填料，后段选用空隙率小、截留悬浮物性能强的填料。故本工艺选择确定以两段式生物接触法为主体的处理工艺。3.2.2 活性污泥法 一、基本原理 活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。这种生物絮体叫做活性污泥，它由好气性微生

32、物（包括细菌、真菌、原生动物和后生动物）及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解废水中有机污染物（也有些可部分利用无机物）的能力，显示生物化学活性。如果向一桶粪便污水连续鼓入空气，经过一段时间（几天） ，由于污水中做生物的生长与繁殖，将逐渐形成带褐色的污泥状絮凝体，即活性污泥，在显微镜下观察，可见到大量的微生物。 活性污泥法净化废水包括下述三个主要过程。 1吸附 废水与活性污泥微生物充分接触，形成悬浊混合液, 废水中的污染物被比表面积巨大且表面上含有多糖类粘性物质的微生物吸附和粘连。是胶态的大分子有机物被吸附后，首先被水解酶作用，分解为小分子物质，然后这些小分子与溶解性有机物一道在透膜酶

33、的作用下或在浓差推动下选择性渗入细胞体内内蒙古工业大学水污染课程设计15 2微生物的代谢 微生物的代谢过程如第十二章所述，吸收进入细胞体内的污染物通过微生物的代谢反应而被降解，一部分经过一系列中间状态氧化为最终产物 co2 和 h2o等另一部分则转化为新的有机体，使细胞增殖 3凝聚与沉淀 絮凝体是活性污泥的基本结构，它能够防止微型动物对游离细菌的吞噬，并承受曝气等外界不利因素的影响，更有利于与处理水分离。活性污泥法的基本流程：活性污泥法的发展与应用已有近百年的历史，发展了许多行之有效的运行方式和工艺流程，但其基本流程是一样的，如图 13-2 所示。 进水 污泥回流 流程中的主体构筑物是曝气池，

34、废水经过适当预处理（如初沉）后，进入曝气池与池内活性污泥混合成混合液，并在池内充分曝气，一方面使活性污泥处于悬浮状态，废水与活性污泥充分接触；另一方面，通过曝气，向活性污泥供氧，保持好氧条件，保证微生物的正常生长与繁殖。废水中有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后，混合液进入二次沉淀池，进行固液分离，净化的废水排出。大部分二沉池的沉淀污泥回流入曝气池进口，与进入曝气池的废水混合。污泥回流的目的是使曝气池内保持足够数量的活性污泥。通常，参与分解废水中有机物的微生物的增殖速度，都慢于微个物在曝气池内的平均停留时间。因此，如果不符浓缩的活性污泥回流到曝气池，则具有净化功能的微生物将会逐渐减

35、少。污泥回流后，净增殖的细胞物质将作为剩余污泥排入污泥处理系统。 二、活性污泥法的分类 初沉池 曝气池二沉池内蒙古工业大学水污染课程设计16 按废水和回流污泥的进入方式及其在曝气池中的混合方式，活性污泥法可分为推流式和完全混合式两大类。 推流式活计污泥曝气池有若干个狭长的流槽，废水从一端进入，另一端流出。此类曝气池又可分为平行水流（并联）式和转折水流（串联）式两种。随着水流的过程，废物降解，微生物增长，f/m 沿程变化，系统处于生长曲线某一段上工作。 完全混合式是废水进入曝气池后，在搅拌下立即与池内活性污泥混合液混合，从而使进水得到良好的稀释，污泥与废水得到充分混合，可以最大限度地承受废水水质

36、变化的冲击。同时，由于池内各点水质均匀、f/m 一定。系统处于生长曲线某一点上工作。运行时，可以调节 f/m，使曝气池处于良好的工况条件下工作。 当然，理论的推流式和完全混合式是没有的，一般实际运行的曝气池的流型都介于两者之间。 按供氧方式，活性污泥可分为鼓风曝气式和机械曝气式两大类。 鼓风曝气式是采用空气（或纯氧）作氧源，以气泡形式鼓入废水中。它适合于长方形曝气池，布气设备装在曝气池的一侧或池底。气泡在形成、上升和破坏时向水中传氧并搅动水流。 机械曝气式是用专门的曝气机械，剧烈地搅动水面，使空气中的氧溶解于木中。通常，曝气机兼有搅拌和充氧作用，使系统接近完全混合型。如果在一个长方形池内安装多

37、个曝气机，废水从一端进入，经几次机械曝气之后，从另一端流出，这种型式相当于若干个完全混 合式曝气池串联工作，适用于废水量很大的处理系统。 此外，还有混合曝气形式，空气（或纯氧）进入混合液后，在搅拌机作用下，被剪切成微小气泡，从而加大气-液接触面积，提高充氧效率。 对于小型曝气池，采用机械曝气，动力费用较少，并省去鼓风曝气所需的空气管道，维护管理也比较方便。但曝气机转速高，所需动力随曝气池的加大而迅速增大，所以池子不宜太大，并且由于废水的曝气需借助于机械搅动水面与空气接触而吸收氧气，所以需要较大的池面积。此外，曝气池中如有大量泡沫产生，则可能严重影响叶轮的充氧能力。鼓风曝气的供气量可调，曝气效果

38、也较好，一般适用于较大的曝气池。 所以，通过综合考虑工艺的设计，由于生物接触氧化池已经能够处理大部分废水中的有机物，而且具有很大的容积负荷和冲击负荷，所以通过生物接触氧化内蒙古工业大学水污染课程设计17池处理过的废水其有机物浓度已经比较低，废水水质趋于稳定，这样的水质通过曝气池处理时不会对曝气池产生很大冲击，也不会产生较大的污泥量，所以从经济方面考虑采用经济且操作简便的推流式曝气池。3.3 其它构筑物处理说明其它构筑物处理说明3.3.1 格栅的选择1、格栅：格栅作为水处理中的预处理方法，应用广泛，采用该方法可以有效的去除污水中的较大的悬浮物，保护后续处理稳定进行及提升泵的运转。由于城市生活污水

39、含有大量的悬浮物，为此首先采用格栅作为去除较大悬浮物的手段。格栅可分为粗格栅、中格栅和细格栅；圆形断面格栅、正方形断面格栅、矩形断面格栅；手动清除格栅、机械清除格栅。为去除较大悬浮物，本工艺采用粗格栅作为预处理构筑物。2、格栅的选择：(1) 格栅的选择原则是以不堵水泵和污水处理长的处理设备，保证数个水处理系统的正常运行。(2) 设两道格栅： 集水井中格栅提升泵细格栅(3) 提升泵的型号选为 4pwa(4) 根据提升泵的要求，中格栅的栅条间隙选为 25mm，已知平均水量q=10000m3/d, 即栅渣截留量为 0.51.0m3/d，采用链条式格栅除污机机械除渣。(5) 细格栅的栅条间隙选用 5m

40、m，选用阶梯式格栅除污机，它有很好的性能特点，特别对消除细小的垃圾有利，且可避免杂物卡阻，缠绕，运行安全可装，消除效果好，遇到意外事故，可发出声光报警，并使设备紧急停机。3.3.2 调节池的选择对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。内蒙古工业大学水污染课程设计18 从作用考虑选择均质均量池。3.3.3 一级提升泵的选择 污水提升泵是一种安装简单，拆卸方便的泵类产品，它一般适用于各类工业厂或者污水处理工程。无论使用在什么地

41、方，对污水提升泵选型是一个很重要的环节，若是出错，劳神费力不说，还浪费金钱。一般的生活废水或者工业废水（轻微腐蚀性）我们可以选择 qw 型移动式污水提升泵，这种泵类具有无堵塞的功能，而且使用起来比较方便，只需要把水泵放进污水池即可工作。选择这种污水提升泵我们必须要清楚的直到介质只能是污水而不是泥浆或者说介质里面不能含有大量的杂物，比如说布条、头发、废纸。如果介质中含有以上杂物，我们建议您选择我们即将介绍的第二种污水提升泵，那便是 wqk 带切割排污泵，此泵叶轮下面自带刀片，能够切碎杂物，然后连同污水一起输送出去。前提是只能是污水而不能是泥浆。以上两种都是常用的提升泵，还有一种相信很多朋友都用过

42、，那便是自动搅匀排污泵，其型号为 jywq，这种处理泵它自带搅匀盘，能够将复杂的污物搅匀在一起后进行输送，3.3.4 初沉池的选择 初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的 50%、bod 的 20%，按去除单位质量 bod 或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。 本次设计采用辐流式沉淀池内蒙古工业大学水污染课程设计193.3.5 二次沉淀池的选择1、沉淀池：沉淀是利用自身重力的作用，是污染物质从污水中分离出来的一种方法。由于生活污水排放过程中水量水质均有一定的不均匀性，使得污水的流量或浓

43、度在昼夜内有一定的变化。为使处理构筑物正常工作，不受污水高峰流量或浓度变化的影响，常设调节池。调节废水水质水量，从而避免对后续生物处理造成较大的负荷变化，使生物处理正常运行受影响。同时沉淀废水中的部分悬浮物。沉淀池内结构分为：进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区、和出水区。沉淀池的常用池型有：平流式沉淀池，竖流式沉淀池，辅流式沉淀池，斜板、斜管沉淀池。2、沉淀池的选择：本工艺选用斜板、斜管式沉淀池升流式导向斜板沉淀池。因为进水 ss 浓度较大，斜板斜管式沉淀池的水力负荷高，为其他沉淀池的一倍以上，对污水中可沉固体物质有很强的去处效果，且它还有停留时间短，占地面积少等特点。3.3.6 生物接触沉池工艺

44、说明生物接触沉淀池：功能上主要实现分离脱落的生物膜，同时实现对泥水的分离。在工艺上，有机负荷比传统的二沉池大大提高了，并且水利停留时间和反应器占地面积明显变小。更重要的是接触沉淀池出水水质优于传统二沉池。3.3.7 污泥浓缩池工艺说明污泥浓缩池：城市生活污水在处理中会产生各种污泥，污泥的来源各不相同，有的是截留下来的物理悬浮物，有的是生物处理系统排出的生物污泥。污泥浓缩池是污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或者是设备容量。3.3.8 曝气设备工艺说明曝气设备：采用鼓风曝气的方式，用罗茨鼓风机与微孔曝气相结合德方式进行充氧，具有氧利用率高，鼓风机功率低的特点。内蒙古工业大学水污染课程设计20

45、第四章第四章 设计计算设计计算4.1 生物接触氧化池的设计计算生物接触氧化池的设计计算4.1.1 设计参数水温 250c 左右；反应器个数 2 池；污泥产率 0.6kgds/kg；5bod一段接触池的时间为 60%t，二段接触池的时间为 40%t；选用钢炉渣填料，设高为 3.0 m；总气水比一段接触池占 65% ，二段接触池占 35%。4.1.2 设计计算1、已知条件：污水量 q=3000m/d，变化系数=1.3zk进水 =3000mg/l 出水 =300mg/l cod0scodes进水 =1000mg/l 出水 =140mg/l bod0sbodes2、设计计算采用二段式生物接触氧化，分组

46、并列运行。填料选用炉渣，一氧池填料和二氧池填料设计高度均为 3 米。0h(1) 填料容积负荷：在实际中，容积负荷的经验式表示如下：wl njwsekl其中取 0.288，n 取 0.724（来源：太原市政工程设计研究院）jk=0.288wl724. 0140 =10.308kg/(.d)5bod3m (2) 污水填料接触时间 t内蒙古工业大学水污染课程设计21 t=24/1000 0swl =2.21h采用两段法处理城市废水时：第一段反应时间约占 60%，第二段占 40%左右则：=1.32h1t=0.88 h2t(3) 接触氧化池尺寸计算：一氧池填料体积 112tqv22432. 130003

47、 . 1 =107.25 m3填料高度 3.0m 则一氧池面积： 011hva =325.107 =35.75 m2选取一氧池宽为 =10m1b =3.5m一氧池超高选 0.7m，填料上水深取 0.6m，配水区高度，可以进入检修1h2h3h者取=1.5m，则一氧池总高：3h=+=3+0.7+0.6+1.5=5.8m1h0h1h2h3h二氧池填料体积： 5 .7122488. 030003 . 1222qtv二氧池面积： 二氧池宽度选取 10m，则二氧池长为：20229 .2335 .71mhva111bal 内蒙古工业大学水污染课程设计22 二氧池超高取 0.7，填料上水深取 0.6m，配水区

48、高度，无需进入检修者1h2h3h取=0.5m，则二氧池总高：3h3+0.7+0.6+0.5=4.8m2h （3）接触氧化池进出水设计进水管设两支 400mm，孔间距 6.5m进水导流槽设计：宽选 0.8m 长与氧化池宽一致一氧池导流墙高取 5.0m 距池底 0.6m二氧池导流墙高取 4.0m 距池底 0.6m 集水槽设计：设两条锯齿集水槽布置位置俯视与进水管干管曝气管一致，槽宽取 400mm，槽深 0.3 （4）接触沉淀池设计计算:接触氧化后应用沉淀池，任何形式的沉淀池均可选用。但是为了提高沉淀效率，并且与接触氧化池建设上更好匹配，减少工程量，节省费用，常常选用接触沉淀池。接触沉淀池表面水力负

49、荷一般采用 5-7，停留时间 20-30min，有效水hmm23深为 1.8-2.5m。空气冲洗强度采用 24-40，冲洗时间 10-15min。hmm23接触沉淀池滤层的滤料可用砾石、炉渣等粒状材料。接触沉淀池表面积 a第一接触沉淀池表面水力负荷选取 6，有效水深为 2m,第二1qnhmm2321h接触沉淀池表面水力负荷选取 5，有效水深1.8m。二池滤料均选2qnhmm2322h用炉渣，滤料层高 0.5m。 单组中沉池面积： 21154. 12mnqkaq单组二沉池面积：222balm4 . 2109 .23内蒙古工业大学水污染课程设计232223 .165242

50、30003 . 12mnqaq校核水力停留时间 t中沉池水力停留时间：min2033. 0)242(30003 . 1254.131ht二沉池水力停留时间：min6 .2136. 0)242(30003 . 18 . 13 .162ht符合规程要求接触沉淀池尺寸单组中沉池宽取值 13m(方便与接触氧化池和建)1b池长：mbal36. 11054.13111一沉池超高取值 0.5m，有效水深取 2m，泥斗斜壁设计与水平面倾角为11h21h，清水层选取 0.4m，滤料层 0.5m 均包括在有效水深内，缓冲层 0.5m，全入泥060斗中。泥斗下底边 0.8m，泥斗高： 一沉池高 m6 .1060ta

51、n)28 . 0213(031h 一沉池尺寸 mhhhh1 .136 .1025 . 03121111 内蒙古工业大学水污染课程设计24单组二沉池有效水深 1.8m，其他相同二沉池池长 mbal64. 1103 .16222mh6 .1060tan)28 . 0213(032二沉池总高 m9 .126 .108 . 15 . 03222122hhhh二沉池尺寸 6 .2119 .121064. 1222hbl2 .1781 .131036. 1111hbl污泥量在生物接触氧化法设计规程中推荐该工艺系统污泥产量为sq0.30.4kgds/kg，含水率 96%98%，污泥产率以 y=0.4kgds

52、/kg计，含5bod5bod水率 97%则干泥量用下式计算： qxxxssyqwehdeds)()(0式中：-污泥干重，kg/d；dsw y-活性污泥产率，kgds/kg；取 0.65bod q-污水量/d；3m -进水值，kg/；0s5bod3m -出水值，kg/；es5bod3m -进水总 ss 浓度值，kg/；0x3m -进水中 ss 活性部分量，kg/； hx3m -出水 ss 浓度值，kg/；ex3m该污水 ss 中估计 70%为可生物降解活性物质。内蒙古工业大学水污染课程设计25污泥干重： dkgwds/4 .2948)14. 04 . 1 (30003 . 16 . 0 污泥体积

53、： 28.9803.010004.2948%971dsswq(5) 校核泥斗容积泥斗容积计算公式 )(31 aaaahvs式中：-泥斗容积，；sv3m h-泥斗高，m； -泥斗上口面积，；a2m -泥斗下口面积，。 a2m单组一沉池泥斗容积 351.60)64. 054.1364. 054.13(6 .1031mvs 单组二沉池泥斗容积 33 .71)64. 03 .1664. 03 .16(6 .1031mvs 4.2 曝气池及曝气系统的计算与设计曝气池及曝气系统的计算与设计4.2.1 已知参数条件 污水量 3000，dm /3 进水 =300mg/l 出水 =60mg/l cod0scod

54、es内蒙古工业大学水污染课程设计26进水 =140mg/l 出水 =14mg/l bod0sbodes4.2.2 曝气池的设计与计算 （1）污泥负荷率的确定： 本曝气池采用的是污泥负荷率（）为 0.3kgbod/（)sndkgmlvss (2)污泥浓度的确定： 根据值，svi 值在 80150 之间，取 svi=120（满足要求） 。另外sn取 r=1.2,r=50%, f=0.75, 则可以计算出曝气池的污泥浓度（x）为 )/(5 . 2120)5 . 01 (75. 0102 . 15 . 0)1 (10333mkgsvirfrxr （3）曝气池容积的确定： 305203 . 05 . 2

55、13. 03000)(mxnssqvse （4）曝气池主要尺寸的确定： 曝气面积：设一座曝气池 （n=1)， 池深（h）取 4m,则曝气池的面积（）为：1f 2113014520mnhvf 曝气池宽度： 设曝气池宽（b）为 6m， 在 12 之间，5 . 146hb符合要求 曝气池长度： ； , 符合要求mbfl2261301)10(6 . 3622bl 曝气池的平面形式： 设曝气池为两廊道式，则每廊道长mll112222内蒙古工业大学水污染课程设计27 取超高为 0.5m，故曝气池的总高度 mmmh5 . 45 . 00 . 4 曝气 时间：（） mt hqvtm16. 4300024520

56、24 进水方式设计：为使曝气池能按多种方式运行，将进水方式设计成既可在池首端集中进水，按传统活性污泥法进行，也可以沿池长多点进水，按阶段曝气法运行，又可以集中在池中部某点进水，按生物吸附法运行。4.2.3 曝气系统的计算与设计 日平均需氧量查表，选用，5 . 0 a15. 0 b )/(16)/(3905 . 252015. 013. 030005 . 02hkgdkgxvbqsaqr 最大时需氧量：因为时变化系数 k=1.3，所以最大时需氧量为 )/(7 .185 . 252015. 013. 03 . 130005 . 0max2hkgq 最大时需氧量与平均时需氧量的比值为：16/18.7

57、=0.86 供气量：采用微孔曝气器，计算温度按最不利条件考虑（本设计为)。c030 微孔曝气器的氧转移效率取 15%，则空气离开曝气池时的氧的百分比)(ae为 18.43% 。曝气池中平均溶解氧的饱和度（）校正后为 8.46mg/l。温度为co30时，曝气池中的溶解氧饱和度为 10.17mg/lco20 温度为时，取，。则脱氧co2082. 095. 00 . 1lmgcl/0 . 2清水的充氧量为：内蒙古工业大学水污染课程设计28 )/(5 .2529. 1)246. 8195. 0(82. 017.1016024. 1)()20()30()20(0hkgcccrrtlsmsma 相应最大时

58、的需氧量为： )/(93.2186. 05 .25hkg曝气池的平均时供气量为： min)/(5 . 9)/(56715. 03 . 05 .253 . 0330mhmergas最大时需氧量的供气量为： min)/(2 . 815. 03 . 093.213 . 03max0maxmergas 内蒙古工业大学水污染课程设计29 总总 结结1、生物接触氧化池和推流式活性污泥处理工艺优点（1）处理效率高作为生物膜法的生物接触氧化法不仅兼有活性污泥法的特点，而且其单位体积生物的数量比活性污泥法的多，生物活性高；此外，底物和产物的传质速度快。因而，处理效率较高，缩小了处理池容积和占地，节省了基建投资。

59、(2)工艺适用范围广 无论污染物的浓度高或浓度低，生物接触氧化法都能适用，尤其是对微污染的饮用水源，生物接触氧化法能有效的去除水中的氨氮和微量有机物，而活性污泥法却爱莫能助。(3)没有污泥膨胀和污泥回流，管理简便由于我国废水处理特别是工业废水处理领域中的操作技术水平、管理水平都有待提高，所以，运转管理条件往往是影响处理方法选择的重要因素，而操作比较简单的生物接触氧化法正是人们乐意接受的方法之一。(4)耐冲击，适应性强。由于在填料上生长着大量微生物，对负荷的变化适应性强，尤其是采用多级或多段的工艺流程，可保障有稳定的出水水质，同时，在间隙运行的条件下，仍然有一定的处理效果。因此，这对于排水不均匀或者生产不稳定的工业企业以及电力供应尚不充分的地区有实用意义。(5)挂莫简单，启