高浓度氨氮废水特性及处理重要性毕业论文

1、1专业专注1专业专注高浓度氨氮废水特性及处理重要性毕业论文目录第一章绪论1高浓度氨氮废水特性及处理重要性1. 1髙浓度氨氮废水特性 TOC o 1-5 h z 1.2 废水处理重要性1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 1.2国高浓度氨氮废水处理常见工艺21.2. 1 物化法21.2.2 生化处理法4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 1.3高浓度氨氮废水污染现状51.4我国治理髙浓度氨氮废水的发展历程第二章工程概况 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document

2、 2.1设计题目7 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2.2设计目的7 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 2.3设计资料73. 1工程背景73.2水量73.3水质情况72. 3.4气象资料72. 3.5城市地质资料72.4设计容82.5设计要求82.6设计进度计划82.7设计成果8专业专注专业专注 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第三章设计方案的确定8 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 3.1设

3、计依据9 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 3.2设计原则9 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 3.3高浓度氨氮废水处理原理与工艺流程9 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3. 1高浓度氨氮废水处理原理9 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 3.2髙浓度氨氮废水处理工艺流程103.4污泥处理设计方案选择10 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第四章主

4、要处理设备和构筑物的设计参数H1格栅111. 1设计规121.2计算公式12 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 4.2调节池132. 1设计规13 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 4.3吹脱塔143. 1设计规143.2计算公式144.4沉砂池154.4. 1设计规154.2计算公式154.5配水井165. 1配水方式165.2配水方式的确定175. 3设计规17 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 4.6初沉池176. 1池型的选择176.2设

5、计规184. 6.3计算公式194. 7 AO 池194. 7. 1 A/O池结构特点194. 7. 2设计规204. 7. 3计算公式204.8 二沉池224. 8. 1池型的选择224. 8.2设计规224. 8.3计算公式23 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 4.9污泥浓缩池244. 9. 1污泥浓缩方法244. 9.2污泥浓缩形式的确定254. 9.3设计规25 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 10污泥脱水254. 10. 1污泥脱水方法254. 10. 2污泥脱水方式的确定2610

6、.3设计规26 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 第五章 污水厂处理设施设计说明271各处理构筑物设计说明271. 1 格栅271. 2调节池271.3吹脱塔一271.4吹脱塔二281. 5沉砂池281.6配水井281.7辐流式初沉池291. 8 AO 池291.9 二沉池291. 10污泥处理系统291. 11其他附属构筑物305.2主要构筑物一览表30 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 第六章主要处理单元的处理效果31 HYPERLINK l bookmark38 o Current Doc

7、ument 第七章 工程概预算321废水处理厂工程造价321. 1计算依据321. 2单项构筑物工程造价计算321.3建、构筑物工程造价总计337.2废水处理成本计算333综合成本34 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 第八章各构筑物设计计算书351 格栅351. 1设计参数35& 1.2设计计算35& 1.3附属设备和构筑物37&2调节池37& 2. 1设计参数37 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document & 2. 2设计计算37& 3 吹脱塔一40& 3. 1设计参数40& 3. 2设计计算40&

8、 4 吹脱塔二45& 4. 1设计参数45& 4. 2设计计算45 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document & 5 沉砂池48& 5.1 设计参数48& 5. 2平面尺寸计算48& 5. 3设计计算草图498.6初沉池50& 6. 1设计参数50& 6. 2设计计算50& 6. 3设计计算草图51 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document & 7曝气池52& 7. 1设计参数52& 7. 2 A/O池主要尺寸计算537. 3剩余污泥量53& 7. 4计算需氧量和供气量54& 7. 5 曝气装置55& 7. 6

9、空气管系统计算568.8 二沉池57& 1设计参数57& 8. 2设计计算57&2. 1平面尺寸计算578. 8. 2. 2进水方式58& 8. 2. 3出水方式588.&3排泥部分设计59& 8. 4 污泥量计算59沉淀池前配水井设计计算608.9污泥浓缩池62& 9. 1污泥量的计算628.9.2设计参数62& 9. 3设计计算628.9.4辐流式污泥浓缩池示意图658. 10污泥脱水机房668. 10. 1设计计算668. 10.2脱水设备的选择668. 10.3污水机房尺寸 6610.4脱水机房附属设备668. 10. 4. 1 脱水剂66& 10. 4.2制药液装置678. 10.

10、4.3脱水后的污泥量688. 10. 4. 4污泥的最终处置68 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 11 鼓风机房设计68& 11. 1设计原则68& 11.2风机的选择688. 11.2. 1设计计算688. 11.2.2 风机选型69& 11.3鼓风机房尺寸设计69 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 第九章 污水处理厂的高程布置701髙程布置的一般规定709.2污水处理厂髙程水力计算712. 1污水髙程水力计算712. 2污水处理构筑物设计水面标高733污水泵房的设计749.4污泥提升泵的选

11、择75 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 谢辞76 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 参考文献77附录78.专业.专注.专业.专注.第一章绪论1.1高浓度氨氮废水特性及处理重要性1. 1. 1高浓度氨氮废水特性氨氮的大量排放，不仅造成了水环境的污染、水体富营养化及水体发生赤潮等现象, 而且在工业废水处理和回用工程中造成用水设备中微生物的繁殖而形成生物垢，堵塞管道 和用水设备，影响热交换。高浓度氨氮废水来源广泛，成分复杂，毒性强，对环境危害大，处理难度很大，并且 被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影

12、响水生生物甚至人类的健康。1. 1.2废水处理重要性水是一种极为宝贵而又有限的自然资源。水是人类赖以生存和发展经济的物质基础, 也是人类生存、发展的制约条件。我国的水资源并不丰富，人均占有水量列世界第88位, 只相当于世界人均值的四分之一，已成为世界13个贫水国之一。水污染是全球面临的主要问题之一。随着世界经济的发展和城市化的进程，对水的需 求量在不断地增大，随之而来的是废水的排放量也日益增多，在环境污染中，工业废水的 污染影响最大。随着我国工业的发展，工业废水的排放量在日益增加，我国同样也遇到了 废水严重污染水体的问题。水体中的氨氮污染已引起国外社会各界的广泛关注。当前我国工业企业所排出的废

13、水种类众多，废水总量很大，而氨氮废水是其中非常重要的 一部分。根据国家环保部2011年公布的有关2010年主要工业行业氨氮排放统计数据如下:化学原料及化学制品制造业：13.16万吨；有色金属冶炼及压延加工业：3. 13万吨；石油加工、炼焦及核燃料加工业：2. 57万吨；农副产品加工业：1.79万吨；纺织业：1.60万吨；皮革、羽绒及制品加工业：1.49万吨；饮料制造业:1.24万吨；食品制造业：1. 12万吨；以上总计：26.1万吨。考虑到有关统计数据的可靠性，实际工业氨氮排放量将达到 30万吨以上。另外，考虑到城市污水、农业、养殖等行业巨大废水排放量，我国总的氨 氮年排放量约264万吨。氨氮

14、的大量排放，不仅造成了水环境的污染、水体富营养化及水体发生赤潮等现象, 而且在工业废水处理和回用工程中造成用水设备中微生物的繁殖而形成生物垢，堵塞管道 和用水设备，影响热交换。1995年，德国要求85%污水处理厂的外排废水达到国家三级 标准。1999年，在此标准基础上还要求污水厂出水每2h取样的混合水样至少有80%满足 无机氮5mgL0我国在1988年实施的地面水环境质量标准GB3838-88中规定硝酸盐、亚 硝酸盐、非离子氨和凯氏氮的标准。时隔11年，在GHZBI-1999增加了氨氮的排放标准, 在GB3838-2002标准中增加了总氮控制。各地的环保部门要求相关行业必须马上建设脱氮 设施，

15、否则关闭工厂或增加排污费的征收。国家十二五”发展规划中将氨氮减排列入控 制指标，要求十二五”末氨氮排放量在2010年的基础上减排10%。由此可知氨氮处理 的重要性。目前，国外有很多处理氨氮废水的方法，为了避免重复建设和使用不成熟的技 术，分析当前的技术进展具有重要的现实意义。1.2国髙浓度氨氮废水处理常见工艺1物化法国外处理高浓度氨氮废水的物理化学方法很多，主要有空气吹脱法、蒸汽汽提 法、折点加氯法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法和烟道气治理法等， 这些方法各有优缺点，可用于不同条件的废水处理。1. 1空气吹脱法空气吹脱法是使废水作为不连续相与空气接触，利用废水中组分的实际浓度与 平衡

16、浓度之间的差异，使氨氮由液相转移至气相而去除。废水中的氨氮通常以离子 铁（NHr）和游离氨（NHQ的状态保持平衡而存在，将废水PH值调节至碱性时，NH1* 转化为NIU然后通入空气将NHJ吹脱出来。NHr +0H- NHJ + H2O在吹脱过程中，废水PH值、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大影响。 一般来说，PH值要提髙至10.811.5,水温一般不能低于209,水力负荷为2. 55 m7（m2 h）,气水比为25005000 m7m3,此时氨氮去除率在80%95%空气吹脱法工艺流程简单，但NH=N仅从溶解状态转化为游离态，并没有彻底除 去，需要相应的回收装置，否则易造成二次污染；当温度

17、低时，NHrN吹脱效率大大 低，不适合在寒冷的冬季使用。另外，在当前越来越严格的排放要求条件下，作为一种较为简单粗糙的氨氮废 水处理工艺，空气吹脱法由于无法达到排放要求（如15mg L-I以下），加上氨的回 收利用上受到限制，因此采用它的改良方法。1.2蒸汽汽提法蒸汽汽提法是利用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，处理机理与吹脱法 一样，即在高PH值时使废水与气体密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。其传 质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差值。 延长汽水间的接触时间及接触紧密程度可提高NH：LN的处理效率，用填料塔可以满足 此要求。由于采用蒸汽作为工作介质，氨

18、自废水进入蒸汽中，然后在塔顶蒸馆成浓 氨水、浓氨气或者液氨回收，或是采用酸吸收成为相应的铁盐。蒸汽汽提法适用于处理连续排放的髙浓度氨氮废水（浓度在IOOOmg- L*以上）， 操作条件易于控制。对于浓度在100030000 m L1,甚至更高浓度的氨氮废水，采 用该法可以经一次处理后，氨氮浓度达到15 mR- L1 （国家一级排放标准）以下。蒸汽汽提脱氨技术因为是以蒸汽为脱氨介质，由于蒸汽价格较高（约200元/ 吨），因此蒸汽消耗就成为了该技术关键指标。传统蒸汽汽提脱氨技术蒸汽消耗达 到300kg吨废水以上，因此传统蒸汽汽提脱氨技术成本很高。随着近些年来技术的 进步，一些在传统蒸汽汽提脱氨技术

19、上研究开发的新型蒸汽汽提脱氨技术已经大大 降低了蒸汽单耗，达到了 30kg吨废水，因此新型蒸汽汽提脱氨技术正在高浓度工 业氨氮废水处理领域得到广泛地推广应用，为我国氨氮污染物减排起到了强有力的 技术支撑作用。1.3折点加氯法折点加氯法是将氯气通入水中，当投入量达到某一值（点）时，水中游离氯含 量最低而氨的浓度降为零，当投入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此， 该点称为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化去除氨的的机理为氯气与 氨反应生成无害的氮气，氮气逸入大气。折点加氯法需氯量取决于氨氮的浓度，两者质量比为7.6:1,为了保证反应完 全，一般氧化InIg氨氮需加910 mg的氯气。

20、当氨氮浓度 20 mg L1时，脱氮率大 于90%。PH值对脱氮率影响较大，PH值高时产生NOj , PH值低时产生NCh, PH值较 高或较低时都会过多消耗氯气，因而PH值通常控制在6、8 O折点加氯法处理效率能达到90%100%,处理效果稳定，不受水温影响，投资较 少，但运行费用很高，如果控制不好，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。 该法只适用于处理不易生化处理的低浓度氨氮废水（如几十mg- L,左右），且处理 量不宜过大。1.4离子交换法离子交换法是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法 采用无机离子交换剂沸石作为交换树脂，沸石具有对非离子氨的吸附作用以及与离 子氨

21、的离子交换作用，它是一种硅质类的阳离子交换剂，沸石处理氨氮废水成本低, 而且对Nlr有很强的选择性。pH值对沸石离子交换性能影响很大：当pH=48时，沸 石离子交换性能最佳；当PH 8时，NHr变为NH而 失去离子交换性能。离子交换法具有投资省、工艺简单、占地小、操作较为方便、温度和毒物对脱 氮率影响小等优点，该法适用于处理中低浓度氨氮废水（ 2.510,3时可生成磷酸鞍镁(MAP ),除去废水中的氨氮。穆大 纲等采用向氨氮浓度较高的工业废水中投加MgCl2 6H2O和Na2HP0l 12Ha0生成磷酸铁 镂沉淀的方法，以去除其中的高浓度氨氮。结果表明，在PH为8.91, MQ, NH1, P

22、O,3- 的摩尔比为1.25:1:1,反应温度为25 C,反应时间为20 min,沉淀时间为20 min 的条件下，氨氨质量浓度可由9500 mg L *降低到460 m L1,去除率达到95%以上。化学沉淀法可以处理各种浓度的氨氮废水，并且得到的沉淀物是一种很好的复 料。但是，由于Mg(OH)2和HfOl价格比较高，采用该法处理髙浓度氨氮废水虽然工艺 可行，但成本太高，而且向废水中加入POn易造成二次污染，实际生产中难以推 广应用，仅仅限于一些特定的废水处理场所。1.6催化湿式氧化法催化湿式氧化法是在一定的温度、压力下，在催化剂的作用下，经空气氧化使 污水中的有机物、氨等分别氧化成CQ、氏0

23、及N2等无害物质，达到净化的目的。该方法净化效率高、流程简单、占地面积少，但由于反应设备需耐髙温、耐腐 蚀，故投资较大，尚处于研究开发阶段，少见工业化应用报导。1.7烟道气法烟道气法是指通入烟道废气使含氨废水气化后，氨与烟道气中二氧化硫充分接 触发生物理化学反应，将其中的氨固化，从而降低废水中氨氮含量的方法。当废水 中氨与烟道气中二氧化硫含量相当时，可完全脱氨。此方法既有效地利用了烟道气 的废热，又使氨固化，是一种“以废治废”的综合利用方法。该方法用发电厂的烟 道废气，应考虑烟道气的量和剩余氨水的量相匹配，因此，烟道气法应用受到限制。1.2.2生化处理法生化法是利用好氧菌及厌氧菌的硝化和反硝化

24、过程，将废水中的氨氮转化为硝 酸盐，然后转化为氮气，实现废水的达标排放。生化法能彻底脱除废水中的氨，并 且不会造成二次污染，能耗较物理化学法低。但由于生物所能承受氨氮的浓度较低， 一般生物处理氨氮浓度不能超过200 mg L1O如果废水中的氨氮浓度髙于200 mg L-而低于IoOO mg 1?时则通常需要采用物 理化学法和生化法相结合的工艺，即采用物理化学法先去除废水中部分氨，然后再 采用生化法将氨氮彻底去除到排放标准。如果废水中的氨氮浓度高于1000 mg L1,例如几千m L1,甚至达到数万mg L*, 对于这样的废水，目前国外的生产实践中比较通行的做法是：先将高浓度氨氮废水 通过蒸氨的

25、或吹脱将废水中的氨氮降到300 mg L-*以下（无法降到300 mg Ll以下， 则需用清水进行稀释），然后用A/0法或化学沉淀法（磚酸枝镁盐法）进行后续处 理。出水MIE在操作管理十分良好的前提下，一般可以达到国家排放三级标准。1.3高浓度氨氮废水污染现状目前，排放高氨氮废水的企业公司比较普遍，如：石化、矿产、焦化、印染、颜料、 稀土行业等。高氨氮废水是世界难处理的废水之一，对自然环境污染很大严重危害人类和 畜类的身体健康，所以引起了国家环保部门的高度重视，并成为国家十二五主抓治污环保 项目之一。“十一五”期间环境保护工作取得积极进展。在国民经济快速发展的同时，化 学需氧量排放（CoD）得

26、到有效控制，地表水环境质量总体有所改善。十五”后期，氨氮对 水质的影响与高猛酸盐指数基本持平，“十一五”前两年氨氮已成为影响地表水质的首要 指标，也是各类型氮中危害影响最大的一种形态。十二五”期间，考虑到环境质量特征、 阶段重点、现有基础和技术经济等因素，有必要将氨氮纳入全国主要水污染物排放约束性 控制指标，通过污水处理厂协同效应并升级改造，提高生活源氨氮去除效率，同时抓住化 工、造纟氏、食品加工、纺织、黑色冶金、石化等重点行业，辅以农业源污染防治，可以有 效控制氨氮排放总量，较大程度地改善目前水质氨氮超标现象，并减轻湖库氨氮和总氮的 负荷。我国氨氮排放量远远超出受纳水体的环境容量、污染负荷压

27、力大是造成目前地表水 体氨氮超标的最主要原因。水体中的氨氮是指以氨（Mo或铁QHJ离子形式存在的化合氨。氨氮是各类型氮中危 害影响最大的一种形态，是水体受到污染的标志，其对水生态环境的危害表现在多个方面。 与CoD 样，氨氮也是水体中的主要耗氧污染物，氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧，使水 体发黑发臭。氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，对水生生物有较大的毒 害，其毒性比枝盐大几十倍。在氧气充足的情况下，氨氮可被微生物氧化为亚硝酸盐氮, 进而分解为硝酸盐氮，亚硝酸盐氮与蛋白质结合生成亚硝胺，具有致癌和致畸作用。同时 氨氮是水体中的营养素，可为藻类生长提供营养源，增加水体富营养化发生的几率

28、。氨氮是总氮在自然水体中的存在形式之一，控制氨氮有利于减轻湖库氨氮和总氮的负 荷。虽然污水处理氨氮降解只是将氨氮转化为硝态氮和亚硝态氮，不能实现总氮的去除。 但是可以通过实施氨氮总量控制减少源头氨氮产生量，降低进入水体的氨氮污染负荷，也 就直接减少了水体总氮含量，有利于缓解湖库富营养化。1.4我国治理高浓度氨氮废水的发展历程对于目前采用的各种氨氮脱除方法来说，每种方法都有自己的不足之处。折点氯化法存在安全、二次污染的问题，处理成本较高；化学沉淀法沉淀剂成本较高, 不易控制最佳的沉淀条件；空气吹脱法、蒸汽气提法容易造成二次污染；离子交换法树脂 再生问题没有解决。传统的生物脱氮法，它的主要问题是硝

29、化菌生长强烈地受温度、碱度、 溶解氧、COD的影响，同时，高浓度NH3-N和N02 N废水会抑制硝化细菌生长，导致 硝化过程效率低，生物系统的抗冲击能力较弱。而目前工业生产废水处理最常用、最彻底的方法是生化处理法，它可以高效率低成本 地处理含氨氮废水,但是进水氨氮浓度一般不能超过500 mgL,否则将影响正常的运行，而 且高浓度氨氮本身对微生物的活动和繁殖有抑制作用。因此，高级氧化法作为一种新型脱氮方法，应该备受我们的重视。相信再投入大量工 作提高催化剂回收利用率，分析其反应机理，对反应中控制因素及反应中间产物进一步 研究后，髙级氧化法脱氮将成为未来脱氮领域的重要方法。第二章工程概况2.1设计

30、题目一企业日处理500吨高浓度氨氮废水处理工程设计2.2设计目的通过毕业设计工作，掌握一般工业废水(污水)处理工程项目设计的步骤和方法，学 会怎样收集设计所需的相关资料，并懂得如何从多种设计方案中选最佳方案。2.3设计资料2.3.1工程背景该企业位于省市郊区，距离市区大约25公里。该企业主要生产青霉素。年产值IoOO万元；污水处理工程计划用地(自定)ID2o2.3.2 水量该企业所要处理的废水主要是指生产车间产生的高浓度氨氮废水。废水水量可按5000 m7d 计算。2. 3.3水质情况由于原始资料无法收集，拟定按下表水质设计。表2.1废水进、出水水质项目进水水质出水水质COD (mgl)200

31、0100B0D5 (mgl)SS (mgl)1000NHl-N (mgl)1200010PH566-92.3.4气象资料年平均气温：23oC夏季主导风：西北风，台风最髙达910级，10米以上构筑物应考虑台风影响。2.3.5城市地质资料城市地质资料：厂区土层情况良好，地下2米深以为粘土层,26.5米为砂粘土,6. 588 米为砾石层。厂区为地震6级区。专业专注专业专注2.4设计容（1）氨氮资源化率应在95%以上。（2）污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定、各单元构筑物的工 艺设计和计算等。（3）污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。（4）污水泵站的工艺设计。可以是终点

32、泵站，也可以是中途提升泵站。包括选泵、泵站 工艺设计计算和泵站工艺图的绘制。（5）污水处理站的平面布置（总图设计），包括污水处理站生产性构筑物和建筑物、附属 建筑物、道路、绿化、照明等容。（6）污水处理站竖向布置及高程计算。（7）工程投资估算及处理成本计算。2 5设计要求通过毕业设计，使学生熟悉并掌握排水工程的设计容、设计原理、方法及步骤，能根 据原始设计资料正确选择设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及构筑物的设计方法，熟 悉设计计算书和设计说明书的编制方法，并绘制工程制图纸，且合乎规。要求综合运用所学知识及有关参考工具书及资料充分发挥独立思考和独立工作能力， 积极创新，所选工艺流程应体现出技

33、术上可行性，经济上合理性，在保证出水水质条件下, 尽量节省投资，安全可靠，管理方便。设计计算书说明书的书写格式符合学校和土木建筑学院毕业设计细则中的相关规定。2.6设计进度计划毕业设计分四个阶段进行，共计16周。（1）工艺方案确定、初步设计计算阶段：3周。包括：熟悉设计任务书、查阅设计 相关资料，了解设计要求；完成处理工艺流程方案设计（构筑物尺寸估算，平面布置等）;（2）设计实习阶段：2周。包括毕业实习日记、实习报告；（3）施工图设计阶段：10周。应完成：工艺流程图、高程布置图、平面布置图、单 项处理构筑物和泵站的设计工艺图绘制；计算书和设计说明书的打印；图纸的输出等；（4）毕业设计答辩阶段：

34、1周。包括：个人准备及毕业设计汇报讨论；毕业答辩。2.7设计成果（1）设计说明书1份（2）设计图纸。（数量：1号图1, 2号图至少9,手绘图1）（3）设计资料存档光盘1。（4）学院和教研室需要上交的其它资料。第三章设计方案的确定3.1设计依据（1）建设单位提供废水量及水质数据；（2）环保部门对污染治理的指示与要求；（3）室外排水设计规（GBJl4-87）有关规定；（4）污水综合排放标准（GB8978-1996）表4中的一级标准;（5）环境工程手册水污染防治卷，相关设计参数与技术要求。3.2设计原则（1）高浓度氨氮废水经吹脱后出来的空气一定要进行吸收，以免发生二次污染，得 不偿失。（2）高浓度氨

35、氮废水中氨氮含量太高，会抑制微生物生长，所以，要先采用吹脱法 对高浓度氨氮废水进行预处理，将氨氮含量降低，再用生化法进行处理，使各项考察指标 均达到国家排放标准，最后把水通入城镇污水管道。（3）因为高浓度的氨氮含量在碱性的环境下，吹脱效率会大大提高，所以，应在调 节池中添加緘剂，调节PH值。（4）废水处理装置布置紧凑、流畅，尽量减少占地面积，坚持实用和美观相结合的 总布原则；选择工艺简单，采用目前国成熟、实用的处理工艺；尽量通过优化设计降低工 程投资及运转费用，努力实现技术先进与企业财力相适应。3.3高浓度氨氮废水处理原理与工艺流程3. 1髙浓度氨氮废水处理原理在调试过程中以出水各项指标达标为

36、前提，以效果优劣为原则来确定。本设计采用两级吹脱法+AO法处理高浓度氨氮废水，它主要优点是处理后能达到排放 标准，并能回收利用氨氮，因而应用较广。也有缺点，投资高、效率低，所以设计中采用 一种专利产品一一氨氮分离器，可将资源化率达到95%。用吹脱处理高浓度氨氮废水，主 要是在碱性条件下，使废水中的氨氮从废水中吹脱出来，再用回收装置将吹脱后的空气中 含有的氨氮进行回收。废水中的氨氮含量降低，在AO池中进行生化处理，使出水水质达 到标准。技术条件与参数：（1）废水的碱化废水吹脱必须在碱性条件下进行。这是因为当废水的碱性逐渐增加 时，水中以离子态如NH等存在的N,会转化成氨态氮有利于被吹脱出。根据实

37、验得知： 当PH为11时，氨氮分离率能达到95%以上，原水质PH为5飞，所以要在调节池加入30% 的NaOH溶液调节污水的PH达到IlO（2）吹脱PH变化 表3.1为pH、氨氮浓度、曝气方式和氨氮去除率的关系表31 pH、氨氮浓度、曝气方式和氨氮去除率的关系Pu35791113氨氮分离率（）40.551. 180.895.296.896.9吹脱后废水PH2.63.86.27. 17.87.9备注采用FLSOi或NsoH调节废水的PU3. 3. 2髙浓度氨氮废水处理工艺流程髙浓度氨氮废水首先经过格栅，截留一部分污水中的悬浮物和漂浮物，保护后续水泵 的正常工作。然后髙浓度氨氮废水进入调节池，添加碱

38、剂，池PH为10、11之间，由加药 泵投加30%的NaoH溶液，匀质匀量后，经吹脱塔自带泵机将废水打入吹脱塔，在吹脱塔 用空气将氨氮吹脱出来，为提高效率，采用负压曝气方式曝气，再用吸收装置进行吸收（在 本设计中未将吸收装置设计纳入其中），达到资源化利用。经一级吹脱后，再经一级吹脱，方式和上级吹脱一致。吹脱完之后的废水经沉砂池、初沉池，Ao池、二沉池，再排入城镇污水管道。污泥处理：采用比较成熟的污泥浓缩池浓缩污泥，再经板框压滤机脱水，采用连续排 泥。30%的NaOH员压曝气方式存3-1高浓度氢氮废水如理工艺擁凰3.4污泥处理设计方案选择本设计中产生的污泥是生化产生污泥。设计中，污泥打入储泥池，再

39、通过污泥浓缩一 体机房将污泥处理，运出。所以本设计的污泥处理工艺流程如图3. 4：剩余污泥储泥池k污泥浓缩一体机房污泥运出图3.4污泥处理工艺流程图第四章主要处理设备和构筑物的设计参数1格栅在排水工程中，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较大悬浮物，并保证 后续处理设施能正常运行。格栅是由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水渠道，或进 水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。设置在污水处理系统(包括水泵)的格栅，应考虑到使整个污水处理系统能正常运行, 对处理设施或管道等均不应产生堵塞作用。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种; 按栅条净间隙,可分为粗

40、格栅(5OmnrlOomn1),中格栅(16mm40mm),细格栅(3InnrI6mm) 三种；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。1.1设计规格栅栅条间隙，应根据要求确定。污水处理系统前格栅栅条净间隙，应符合下列要求粗格栅：人工清除：5m40m机械清除：16m25mio最大间隙：lOOmm。(特殊情况下)细格栅：宜为1. 5mm10mmo污水过栅流速宜采用0. 61. 0mso除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60 90 O人工清除 格栅的安装角度为30、60o o格栅除污机底部前端距井壁尺寸，钢丝牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机 应大于1.5m；链动刮板除污

41、机或回转式固液分离机应大于LOnIO格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最髙水位0. 5m,工作平台应有 安全和冲洗设施。格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.71.0m工作平台正面过道宽度，采用机械 清除时不应小于l5b釆用人工清除时应不小于1. 2m0粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周围环境情 况，可设置除臭处理装置。,(10)格栅间应设置通忆设施和有毒有害气体的检测与报警装置。栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水流量及地下水道系统的类型等因素 有关。在无当地运行资料时，可采用：格栅间隙16

42、25mm: O. 10005f栅渣/10V污水。格栅间隙3050mm: 0. 030. 01代栅渣/10M污水。栅渣含水率一般为80%,密度约为960kgm3o在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3), 一般应采用机 械清渣。小型污水处理厂也可采用机械清渣。机械格栅不宜少于2台。如为一台时，应设人工清除格栅备用。设置格栅和构筑物，必须考虑设有良好的通风设施。格栅间应安设调运设备，以进行格栅及其它设备的检修，栅渣的日常清除。1.2计算公式格栅的设计计算公式见表4-1表4-1格栅计算公式名称公式符号说明栅槽宽度B=s(n-l)+bn (m) max-7Sina n =( I

43、)bn US格栅宽度（m）； b栅条间隙（m） n栅条间隙数（个）;a-栅条倾角（。） QnII一一最大设计流量（7s）h一一栅前水深（m）U过栅流速（ms）通过格栅的 水头损失h-hho = Sin u(m) ho计算水头损失（In）g重力加速度（ms ）k系数，栅条受污染物堵塞时损失增大 倍数，一般采用3阻力系数，其值与栅条断面形状有关， 可按表3-3计算栅后槽高度H=h+hi+h2 (m)FL栅前渠道超高，一般采用0.3m栅槽总长度L-l+l2+1.00. 5 H (m) tgaB-Bi Z XIl=(In)2tgI2= (m)2H=h+h2(m)Il一一进水渠道渐宽部分的长度（m）Bl

44、进水渠道（m）a1进水渠道渐宽部分的展开角度， 一般可采用20I2栅槽出水部分渠道连接处渐窄 部分长度（m）Ul一一栅前渠道深（m）每日栅渣量W= maxl X 864Oo(OlVd) KZXloooWl一栅渣量（?栅渣1（污水）KZ生活污水流量变化系数4.2调节池由于废水中含有髙浓度氨氮废水，根据后续的工艺要求，需要调节PH值，而废水处 理设备都是按一定的水质和水量标准设计的，要求均匀进水。特别对生物处理设备更为重 要，为了保证处理设备的正常运行，在废水进入处理设备之前，必须预先进行调节。将不 同时间排出的废水，贮存在同一水池,并通过机械或空气的搅拌达到出水水质均匀的目的, 这个水池即为调节

45、池。调节池尚具有预沉淀、预曝气、降温和贮存临时事故的功能。在整个处理系统前端设置调节池，可以对水质水量变化大的来水进行水质、水量、水 温以及PH值等的调节，有较强的抗冲击负荷能力；同时，在均质的条件下，保证物化处 理取得较好的效果，从而保证生化的处理作用，致使整个污水处理系统能长期稳定运行。 4.2.1设计规（1）调节池一般容积较大，应适当考虑成半地下或地下式，还应考虑加盖板，以防臭 气。（2）调节池埋入地下不宜太深，一般为进水标高以下2m左右，或根据所选位置的水文 地质特征来决定。（3）调节池的埋深与污水排放口埋深有关，如果排放口太深，调节池与排放口之间应 考虑设置集水井，并设置一级泵站进行

46、一级提升。（4）调节池设计中不必考虑大型泥斗、排泥管等，但必须设有放空管和溢流管，必要时还应考虑超越管调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除飘浮物和泡沫装置，以及洒水消泡装置。 I 25 J调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的水量。调节池的设计，应于整个污水处理工程各处理构筑物的布置相配合。调节池工作水深(最高水位与最低水位差)，一般取35m1)调节池调节停留时间6h0 8：4 3吹脱塔废水经调节池进入吹脱塔。由于该废水中含有高浓度氨氮，在碱性条件下，向吹脱塔 鼓入空气，废水和空气接触，将液体中的氨氮吹脱出来，废水中的氨氮含量降低，PH值 下降，从而调节废水的PH值，降低PH调节的费用，并提高

47、废水的可生化性。废水经过吹脱后可以提高其可生化性能，降低污水的PH值，减少污泥产量，为后续 好氧生物处理创造有利条件。4.3.1设计规吹脱塔形式吹脱塔一般可采用圆柱形结构。含多层塔板，塔板分布有小孔，可以透过空气和液体。吹脱塔的髙度反应容器高度一般在I(T30m之间。吹脱塔的尺寸考虑穆液比,废水流速时。从目前的实践看，反应容器的直径大于Im (单池)是成 功的。吹脱塔的空气流速。吹脱塔的空气流速U =0. 53. 5mh ；最大流速在持续时间超过3h的情况下 U BfilX3. 5mho吹脱塔设置吹脱塔应设置放空管，方便检修，维护；还应设有取样口，定期测定出水的指标。配水方式为了配水均匀一般采

48、用布液板，布液板开有小孔，使废水均匀的分布在塔，使其充分 的和空气接触，让吹脱效率达到最大。出水收集设备出水设置应设在水解池底部，尽可能均匀地收集处理过的废水。在出水口设置防涡族板，防止出水口出现涡流。4.3.2计算公式吹脱塔计算公式见表4-2表4-2吹脱塔计算公式名称公式符号说明吹脱塔的气液比(G) =XlXL min Y2c - YI- = (12)(-)min LL mnX1 进水氨氮含量，mg/1X2一一出水氨氮含量,mg/1YI一进入空气的量Y2一一吹脱后空气的量，mgL液体流量，m/s理论板数A= L mGXI -X2 _5jV+,-S Xl -05v+,-1吸收因子N理论板数“一

49、一液体的摩尔粘度吹脱塔有效高度E I =0.17 0.616 Ig“N = NT ET4沉砂池沉砂池的作用是去除污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基 础，故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重较大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则 随水流带走。4. 1设计规城市污水厂一般设置沉砂池，座数或分隔数应不小于2座，并按并联运行原则 考虑。设计流量应该按分期建设考虑：*当污水自流进入时，应该按照每期的最大设计流量计算*当污水用提升泵送入时，应该按照每期工作水泵的最大组合流量*合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算沉砂池去除的砂粒杂质是以比重为2.65,粒径为0.2以上的颗粒为主城镇

50、污水的沉砂量可按每105m3污水沉砂量为30 m3计算，其含水率为60%, 容量为1500kg m3贮砂斗容积应按两日沉砂量计算，贮砂斗池壁与水平面的倾角不应小于55 , 排砂管直径不应小于0. 3m沉砂斗的超高不宜小于03m除砂一般采用机械方法，当采用重力排砂时，沉砂池和晒砂厂应尽量靠近，以 缩短排砂管的长度。4.4.2计算公式平流式沉砂池设计计算公式(Kr见表4-3表4-3平流式沉砂池计算公式名f公式符号说明沉砂池长度L=VtV设计流速(ms)t一一最大流速时水力停留时间(S)L一一沉砂池长度(mgl)水流断面面积A=QvQ一一设计流量(m7s)A水流断面面积(nd池总宽度B=nbn一沉砂

51、池格数（个），n2 b一一每格沉砂池宽度（m）B池总宽度5）有效水深hi=AB贮砂斗所需容 积QTXI 864001IO5. 1配水方式绝大多数配水设施釆用水力配水，不仅构造简单，操作也很方便，无需工作人员操作 即可自动均匀地配水。常见的水力配水设施有对称式、堰式和非对称性式。（1）对称式配水对称式配水为构筑物个数成双数的配水方式，连接管线可以是明渠或暗渠。其特点是 管线完全对称（包括管径和长度），从而使水头损失相等。 优点：配水方式的构造和运行操作均较简单。 缺点：占地面积大，管线长，而且构筑物不能过多，否则会使造价增加较多。（2）堰式配水堰式配水是污水处理厂极常用的配水设施。进水从配水井底

52、进入，经等宽度堰流入各 个水斗，再流向各个构筑物。这种配水井是利用等宽度堰上水头相等、过水流量就相等的 原理来进行配水的。堰可以是薄壁或厚壁的平顶堰。其特点是：配水均匀不受通向构筑物 管渠状况的影响，即使是长短不同或局部损失不同也均能做到配水均匀，因而可不受构筑 物平面位置的影响，可以对称布置也可以不对称布置。XS工业污水沉砂量（F/IoF（I）T一一排砂时间间隔（d） ,T=5d沉砂斗各部分 尺寸及容积b,- 2hd 71tanaV = -(2b22 +2hib2+2bl2)b2一一沉砂斗底宽（m） hd一沉砂斗高（m） a斗壁与水平面的倾角 b2沉砂斗上口宽（In）V一一沉砂斗容积沉砂池总

53、高度TL 2Xb)L,=- 2hj=hd+0. 06L2H=h+h2+h3L2一一坡向沉砂斗长度（Hl） hi沉泥区高度（m） a斗壁与水平面的倾角 hi超高（m）H一一沉砂池总高度5配水井在污水处理厂中，同一种构筑物的个数不应少于二个，并应考虑均匀配水。污水处理 厂的配水设施虽然不是主要处理装置，但因其具有均衡地发挥各个处理构筑物运行能力的 作用，能保证各处理构筑物经济有效的运行，所以，均匀配水是污水处理厂工艺设计的重 要容之一。优点：配水均匀，误差小。缺点：水体损失较大。非对称式配水非对称式配水的特点是在进水口处造成一个较大的局部损失(如孔口)入流等，让局 部损失远大于沿程损失，从而实现均

54、匀配水。优点：构造和操作都较简单。缺点：水头损失大，而且在流量变化时配水均匀程度也会随之变化，低流量时配水均 匀度就差，误差也大。4.5.2配水方式的确定本设计釆用堰式配水方式。配水井设于四个二沉池的中间位置，以达到使二沉池均匀进水的目的。4.5.3设计规水力配水设施基本的原理是保持各个配水方向的水头损失相等。配水渠道中的水流速度应不小于1.0ms,以利于配水均匀和减少水头损失。从一个方向和利用其中的圆形入口通过部为圆简形的管道向其引水的环形配水 池，当从一个方向进水时，保持分配均匀的条件是：应取中心管直径等于引水管直径；中心管下的环形孔髙度应取0. 250. 50Dl;当污水从中心管流出时，

55、不应当有配水池直径和中心管直径之比(D/DJ大于1.5 的突然扩。在配水井上部必须考虑液体通过宽顶堰自由出流；当进水流量为设计负荷，配水均匀度误差为1%;当进水流量偏离设计负荷25%时, 配水均匀度误差为2. 9%.6初沉池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駅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。它的作用是 去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷。初次沉淀池有别于其他沉淀池。首先在作用上有其特点。它除了去除可沉物和漂浮物, 减轻后续处理

56、设施的负荷外，还可以使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效 果，并对水质起到一定程度的均质效果，减缓水质变化对后续生化系统的冲击。其次，有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生 物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效率。1池型的选择沉淀池的型式有平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜管(板)沉淀池 四种。它们的比较见表4-5。表4-5各种沉淀池的优缺点和适用条件池型优点缺点适用条件平流式沉淀效果好对冲击负荷和温度 变化的适应能力较强配水不易均匀采用多斗排泥时，每个泥斗需单 独设排泥管各自排泥，操作量大适用于大、中、小型污 水处

57、理厂（3）施工简易（4）平面布置紧凑（5）排泥设备巳趋定型（3）采用机械排泥时，设备复杂，对 施工质量要求高。竖流式（1）排泥方便，管理简 单（2）占地面积较小（1）池子深度大，施工困难（2）对冲击负荷和温度变化的适应能 力较差（3）池径不宜过大，否则布水均匀适用于小型污水处理厂辐流式（1）多为机械排泥，运 行可靠，管理较简单（2）排泥设备已定型化机械排泥设备复杂，对施工质量要求 高适用于小型污水处理厂斜管式（1）沉淀效率高（2）停留时间短（3）占地少（1）当固体负荷过大时，其处理效果 不太稳定，耐冲击负荷的能力较差。（2）斜管设备在一定条件下，有華长 藻类等问题，给维护管理工作带来一 定困难

58、。常用于已有的污水处理 厂挖潜或扩大处理能力 时釆用；当受到污水处 理厂占地面积限制时， 作为初次沉淀池用。根据表4-5的比较，本设也采用辐流式沉淀池作为初沉池。6.2设计规（1）沉淀池的设计数据宜按表4-6的规定取值。表4-6沉淀池设计数据沉淀池类型沉淀时 间（h）表面水力负 荷m3/ （m7h）每人每日污泥量 g（人 d）污泥含水率（%）固体负荷 kg (m7d)初次沉淀池05201.54516369597二次 汎淀 池生物膜法后1.54.()l02.0102696、98150活性污泥法后1.54.(10. 61.5123299. 299. 6150（2）沉淀池的超髙不应小于O. 3m0（

59、3）沉淀池的有效水深宜釆用2. 04 OmO（4）当釆用污泥斗排泥时，每个污泥斗均应设单独的闸阀和排泥管。污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗宜为60。，圆斗宜为55 O（5）生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。（6）排泥管的直径不应小于20OmmO（7）当釆用静水压力排泥时，二沉池的静水头，生物膜法处理后不应小于12叽（8）二次沉淀池的出水堰最大负荷不宜大于1.7L（s m）0（9）沉淀池应设置浮渣的撇除、输送和处置设施。（10）竖流式沉淀池的设计，应符合下列要求：水池直径（正方形的一边）与有效水深之比不宜大于3。中心管流速不宜大于30mmso中心管下口应设有喇叭口和反射

60、板，板底面距泥面不宜小于0. 3m0沉淀池的个数或格数不应小于2个，并宜按并联系列考虑。池子的超高至少釆用0.3m；缓冲层高度，一般采用0.305u当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端伸入斗，顶端敞口， 伸出水面，以便于疏通。在水面以下1.52. Om处，由排泥管接出水平排出管，污泥借静 水压力由此排出池外。池子直径不宜大于&0叫一般采用4. 07. Om,最大有达IOnl的。喇叭口直径及高度为中心管直径的135倍。反射板直径为喇叭口直径的l30倍，反射板表面与水平面的倾角为17 O中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.250.50m围之时，缝隙中污水流速不 大于20mms