AO2法处理工业废水毕业设计.doc

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目录

前言 1

第1章总论 2

1.1项目背景 2

1.2设计原则、任务、内容及依据 2

1.2.1设计原则 2

1.2.2设计内容 2

1.2.3设计依据 2

1.3设计基础资料、规模、经济指标 3

1.3.1设计基础资料 3

1.3.2设计规模 3

1.3.3经济指标分析与运行报表 3

第2章工艺选择及论证 4

2.1工艺选择原则及处理限度 4

2.1.1工艺选择原则 4

2.1.2活性污泥法、生物膜法的使用范围和处理限度 4

2.2活性污泥的净化机理 5

2.2.1活性污泥简介 6

2.2.2活性污泥法的净化机理 6

2.3活性污泥工艺流程的比较 7

2.3.1各种工艺流程概述 7

2.4生物膜法净化机理 9

2.5生物膜法工艺比较 10

2.6工艺确定 11

第3章污水、污泥处理构筑物及高程设计计算 11

3.1进水预处理设计计算 11

3.1.1泵前格栅 12

3.1.2污水提升泵房 13

3.1.3泵后细格栅 14

3.1.4沉砂池 16

3.1.5调节池 19

3.2污水处理 20

3.2.1反应池 21

3.2.2反应池的计算 21

3.2.3生物接触氧化池 24

3.2.4二沉池 32

3.3污泥处理构筑物设计计算 37

3.3.1回流污泥泵房 37

3.3.2剩余污泥泵房 38

3.3.2.2设计选型 38

3.3.3污泥浓缩池 39

3.3.4贮泥池及污泥泵 41

3.4高程计算 41

3.4.1水头损失计算 41

3.4.2高程确定 42

第4章设备选型 43

4.1设备的选择原则 43

4.1.1设备的选型概述 43

4.1.2设备选型的原则 44

4.2沉淀池的选型 44

4.2.1沉淀池 44

4.2.2辐流式沉淀池 45

4.3风机的选型 46

4.4曝气器的选型 47

4.4.1曝气设备的发展历程 47

4.4.2目前我国正在使用和研制的几种曝气器的技术简介 48

4.4.3各种曝气器性能比较 50

4.5回流污泥泵的选型 50

4.6搅拌器及附件 51

4.6.1搅拌器的作用 51

4.6.2搅拌器的形式 51

4.6.3搅拌器附件 52

4.6.4搅拌器的选择 52

4.6.5选型 52

4.6.6污水提升泵选择 53

第5章污水厂布置 55

5.1厂址选择 55

5.1.1厂址选择遵循的基本原则 55

5.1.2厂址选择的基本要求 55

5.1.3厂址选择中的环保要求 55

5.1.4厂址的确定 56

5.2总平面布置 56

5.2.1概述 56

5.2.2平面布置原则 56

5.2.3管道布置 56

5.2.4其他 57

5.2.5平面布置图 57

5.3污水厂的高程布置 57

5.3.1概述 57

5.3.2高程布置原则 57

5.3.3高程布置图 57

第6章环境保护、安全生产、社会效益 58

6.1环境保护 58

6.1.1气味和噪声控制 58

6.1.2厂区废水、废渣处置 59

6.1.3防止事故性排放 59

6.2安全生产 59

6.2.1劳动保护 59

6.2.2消防 60

6.3社会效益 60

参考文献 61

致谢辞 62

前言

随着经济飞速发展，工业化步伐的不断加快，工业污水的产生量也日益增加。

为较好地控制环境污染和生态破坏日益加剧的趋势，必须对工业污水污染进行有效治理。

工业废水有排放量大且水质水量不稳定等特点，传统的污水处理工艺往往难以适应，因此发展新颖的适合行业生产工艺、生产规模和排污特点与达到排放标准相匹配的污水处理工艺是目前水处理技术的发展方向。

控制出水的水质的COD、BOD5和氨氮是工业废水处理的主要目标，根据本设计处理工业污水的污染特点，本设计拟选用厌氧－好氧－生物接触氧化（A/O/O）工艺，以求经该工艺处理后能达标排放。

A/O/O工艺是厌氧－好氧活性污泥法和生物接触氧化法的结合，其主要原理是，A/O段既能有效地降低污水中高浓度的有机污染物浓度（COD、BOD5），同时还具有反硝化作用，达到较好的脱氮效果。

生物接触氧化池可以进一步降低A/O段出水的有机污染物浓度，利用水中较好的好氧环境实现硝化作用，降低污水中的硝态氮，实现控制出水总氮含量达标的目的。

该工艺具有脱氮效果佳、耐负荷冲击、运行管理简便等优点。

将两者有机结合，有效的提高了对工业污水的净化效果。

此工艺稳妥可靠、操作管理方便，被广泛应用于污水处理。

通过大型工业污水处理厂工艺的选择、设计，培养环境工程专业学生利用所学到的水污染控制理论，系统的掌握污水处理方案比较、优化；各主要构筑物结构设计与参数计算；主要设备选型包括格栅、提升泵、鼓风机、曝气器、污泥脱水机等；以及平面布置和高程计算。

然后根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，高程布置图、工艺流程图及各主要构筑物图等。

63

第1章总论

1.1项目背景

随着经济的发展，巨化工业化步伐的不断加快，废水的产生量也明显的增加，对乌溪江及周边地区产生了较大的污染，为使环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制，对工业废水污染进行综合防治，建立一座大型污水厂势在必行。

1.2设计原则、任务、内容及依据

1.2.1设计原则

1、对废水处理工艺流程选择先进成熟、稳妥可靠、操作管理方便的流程;

2、对设备、仪器、仪表选型本着先进、可靠、适用的原则。

1.2.2设计内容

1、对工艺流程的选择说明；

2、对工艺处理构筑物选型说明；

3、主要处理设施的工艺计算；

4、污水处理厂的平面、高程布置。

1.2.3设计依据

需要参考的设计指南、规范和设计手册:

1、《中华人民共和国环境保护法（试行）》

2、《中华人民共和国水污染防治法》

3、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》

4、《给水排水设计手册-第五卷》

5、《巨化集团公司污水处理厂工程设计说明书》

1.2.4工艺采用的规范标准

1、《地面环境质量标准》（GB3838-88）

2、《地表水环境标准》（GBHZB1-1999）

3、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）

4、《污水综合排放标准》（GB8978-1999）

5、《污水排放城市下水道水质标准》（CJ18-86）

1.3设计基础资料、规模、经济指标

1.3.1设计基础资料

温度：

年平均温度：

17.3℃；最冷月（一月）平均温度：

5.2℃；

最热月（七月）平均温度：

29.2℃

降雨量：

年平均降雨量1664.4mm；年最大降雨量：

2464.5mm；

一日最大降雨量：

148.1mm；一次最大降雨量：

285.8mm

风：

常年主导风向：

东北；夏季主导风向：

西南；

冬季主导风向：

东北全年地面平均风速：

3m/s

1.3.2设计规模

1.3.2.1污水水量与水质

实际进水量：

Q=10万m3/d

水质CODcr：

800—1000mg/LBOD5：

300—400mg/L

NH3-N：

40—50mg/LSS：

300mg/L

pH：

2—4

1.3.2.2处理要求

污水经二级处理后应符合以下要求：

CODcr：

70—80mg/LBOD5：

10—20mg/L

NH3-N≤15mg/LSS≤30mg/L

pH：

6—9

1.3.3经济指标分析与运行报表

工程经济分析和工程造价管理是基本建设的重要组成内容，也是投资控制的基本依据，所以要合理、有效、科学地编制和确定工程的概预算。

在工程完工后的运行成本也要尽量节约，以减少单位生产成本。

运行报表包括以下内容：

1、处理污水量：

一般用巴氏剂量槽或其他流量计测量；

2、BOD5去除率；

3、SS去除率；

4、砂、栅渣、浮渣的去除；

5、泥饼量；

6、沼气产量及沼气的利用指标；

7、设备完好率和设备使用率；

8、出水水质达标率，出水水质达标天数应在95％以上；

9、电耗或能源消耗；

10、运行原始记录与报表。

第2章工艺选择及论证

2.1工艺选择原则及处理限度

2.1.1工艺选择原则

（1）活性污泥工艺、生物膜法应根据处理规模，水质粘性，排放标准及当地的实际情况和要求经全面技术经济比较后待选确定。

（2）工艺选择的主要技术经济指标包括，处理单位污染物电耗和成本，占地面积，运行性能可靠性，管理维护难易，总体环境效益等。

（3）应切实际确定废水进水质，优化工艺参数。

必须对废水的现状水质特征，污染物构成进行详细调查测定，做出合理的分析预测。

在水质构成复杂或特殊时，应进行处理工艺的研究试验，必要时应进行中试。

（4）积极审慎地采用高经济的新工艺，对在国内首次在应用的新工艺，必须经过中试和生产性试验，提供可靠的设计参数，再进行应用。

2.1.2活性污泥法、生物膜法的使用范围和处理限度

任何一种废水处理技术都不是万能的，都有其使用范围和处理限度，活性污泥法和生物膜法也不例外。

因此，在选择活性污泥法和生物膜法之前，需了解它们的使用范围和处理限度。

2.1.2.1活性污泥法的处理范围

活性污泥法主要去除废水中可生化的有机物。

由于活性污泥法主要是利用微生物对废水中有机物进行降解，从而实现去除废水中的有机污染物，因此适合可生化性高的废水处理。

对某些由人工合成的有机物，在多数情况下根本被降解，或者在较短的时间内不能被降解。

因此在自然形成的微生物生态系统中，微生物不具有分解这些物质的酶，或者需要很长的驯化时间才能建立降解这些物质的酶系统。

活性污泥法用来去除废水中含氮化合物和含磷化合物。

活性污泥微生物的细胞核和酶等的主要组成元素是氮、磷和微量元素。

如果废水中这些营养物质不足，则有机物就不能被分解。

相反，如果磷和氮含量高，需要采用生物除磷和生物脱氮的二级强化处理活性污泥法加以处理。

活性污泥法产生的剩余活性污泥比物理化学法产生的污泥难于缩水和脱水，但其污泥量比物理化学法产生污泥量少。

它的生物反应速度较化学反应慢，因此占地面积大，但投资和运行费用可能省。

处理含有害物质和pH值偏低和偏高的废水时，需进行预处理。

2.1.2.2生物膜法的处理范围

生物膜法主要用于从污水中去除溶解性有机污染物，使一种被广泛采用的生物处理方法。

生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。

生物膜法从本质上与土地处理的过程相似，是污水灌溉和土地处理的人工化和强化。

生物膜法的主要设施是生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床等。

生物滤池有间歇生物滤池、普通生物滤池、塔式生物滤池等多种形式。

间歇生物滤池只适用于个别场合，一般不采用。

2.1.2.3处理的限度

所谓处理限度，就是只用一种处理单元能够将污水处理到什么程度的问题。

处理限度是由经济性和技术性条件决定的，而不是处理程度越高越好。

例如普通活性污泥法BOD去除率为90%左右，厌氧－缺氧－好氧生物除磷脱氮活性污泥法的总氮去除为60％－70％，总磷去除为70％－90％。

2.2活性污泥的净化机理

2.2.1活性污泥简介

活性污泥是污水活性污泥处理系统的反应作主体，是由细菌、微型动物为主的微生物悬浮物质，胶体物质混杂在一起所形成的絮状体颗粒。

良好的活性污泥具有很强的吸附分解有机物的能力和良好的沉降性能，絮体大小约0.02－0.2mm，多为茶褐色，微具泥腥味，密度约为1.005g/cm3,含水率在99％左右。

活性污泥由有机物及无机物两部分组成，组成比例因污泥性质的不同而异。

例如