某工业园区污水处理工程设计SBR法2万m3d文档格式.docx

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填表日期：

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一、选题的依据及意义：

改革开放以来，经济发展蓬勃向上，各方面的变化日新月异，国家对基础设施建设投入加大了许多。

随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业污水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。

同时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。

因而，工业园区污水治理已成为当前迫切需要解决的问题之一。

理论是用于实践的，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己走上工作岗位进行工程设计打下坚固的实践基础。

通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据原始设计资料正确地独立地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本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。

二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述）：

目前，国内外城市污水处理厂厂采用的工艺有普通活性污泥法、A/O生物脱氮活性污泥法、A/A/O生物脱氮除磷工艺、AB工艺、氧化沟法（循环混合式活性污泥法）、SBR间歇时活性污泥法等工艺。

1．关于活性污泥法

当前流行的二级处理工艺有：

AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。

（1）AB法（Adsorption—Biooxidation）

该法由德国Bohuke教授首先开发。

该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/（kgMLSS•d）以上，池容积负荷6kgBOD/（m3•d）以上；

B级负荷低，污泥龄较长。

A级与B级间设中间沉淀池。

二级池子F/M（污染物量与微生物量之比）不同，形成不同的微生物群体。

AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。

（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。

SBR法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。

其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。

通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。

前处理——SBR反应器——过滤——出水

|

污泥处置

该工艺具有很多优点：

理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。

运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。

耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。

工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。

处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。

反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。

SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于污水处理厂的扩建和改造。

脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。

工艺流程简单、造价低。

主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。

SBR系统的适用范围：

由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。

就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：

1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业污水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。

2）需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。

3）水资源紧缺的地方。

SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。

4）用地紧张的地方。

5）对已建连续流污水处理厂的改造等。

6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业污水与分散点源污染的治理。

但是，SBR工艺也有一些缺点。

它对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。

由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。

池子总体容积也不减小。

另外，由于撇水深度通常有1.2-2米，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高1米左右，能耗将有所提高。

（3）A/A/O法（Anaerobic—Anoxic—Oxic）

由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧—缺氧—好氧组成的工艺。

利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。

A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：

一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下（DO<

0.3mg/L），释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。

二是脱氮，缺氧段要控制DO<

0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体（有机碳源），将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。

为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0（完全脱氮COD/TKN>

12.5），BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40（一般应＞20）。

若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。

有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。

（4）普通曝气法及其变法

本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。

普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。

传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。

近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；

在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。

采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式（如下文所述的氧化沟），工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。

（5）氧化沟法

氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。

氧化沟有多种构造型式，典型的有：

A：

卡罗塞式；

B：

奥巴尔型；

C：

交替工作式氧化沟；

D：

曝气—沉淀一体化氧化沟

氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。

氧化沟曝气效果较好，处理效果也很好，不但可以达到95%以上的BOD去除率，还可同时达到部分脱氮除磷的目的。

2.生物处理法的新进展

生物处理法是目前研究得较多、新技术层出不穷的方法，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大兴趣。

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，处理时间也较慢，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—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。

如美日等国研制出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氰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—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；

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最典型的工艺是A-O（anaerobic-oxic）流程。

活性污泥法还可和化学法结合，提高净化多氯联苯、有机磷的去除效果。

（2）生物膜处理法的新进展

生物膜法最早出现的工艺是1893年在英国出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，出现了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生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出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污水的试验结果表明：

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。

由于生物膜法的生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。

（3）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，厌氧生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