课程设计城镇污水脱氮除磷工艺设计Word格式文档下载.docx
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TSS=150mg/lVSS=105mg/l
TN=35mg/lNH3-N=26mg/l
TP=4mg/lSALK=280mg/l
PH为7.0-7.5
出水水质：
BOD5=20mg/lCOD=60mg/l
TSS=20mg/lNH3-N<
8mg/l
TN<
15mg/lTP=1.5mg/l
设计要求：
流程选择合理，设计参数选择正确；
计算说明书条理清楚，计算准确，并附设计计算示意图；
图纸表达准确，规范。
设计任务：
完成课程设计工作量及其技术要求，以及设计说明书的撰写，并且设计一张一号工艺流程图纸。
1.2污水处理的重要性和作用
污水未经处理直接排入水体，大量的有机物、营养物、有毒物质等源源不断的向江河湖泊排放并历年积累，导致水质污染不断恶化，破坏了天然水资源的循环，使生态系统和生物多样性遭到破坏，严重威胁人类生存。
水体污染将危害人体健康，降低农作物的产量和质量，影响渔业生产的产量和质量，制约工业发展，加速生态系统的退化和破坏，造成经济损失等。
所以污水处理很重要。
污水处理的作用：
通过污水处理，保障了人类社会对水的持续需求和用水水质的安全性。
降低排放的污染物的浓度，减小水环境的负荷，恢复各类水体的使用功能和生态环境。
第二章工艺比选
2.1脱氮除磷工艺的选择
常用脱氮除磷的工艺比较：
表2-1具有脱氮除磷功能的污水处理工艺比较
工艺方法
优点
缺点
氧化沟法
Ø
处理流程简单，构筑物少；
处理效果好，出水水质好，处理效果稳定，有较好的脱氮除磷功能；
对高浓度工业废水有很大的稀释能力；
有抗水质和水量冲击负荷的能力；
能处理不易降解的有机物，污泥生成少；
技术先进成熟，操作灵活，运行管理方便；
✧处理构筑物较多；
✧回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响；
改良Bardenpho法
脱氮效果好；
污泥沉降性能好；
✧池体分隔较多
✧池体容积大
A-A-O法
有同时脱氮除磷功能；
污泥沉降性能好，减少污泥排放量；
反硝化过程在去除有机物的同时为消化提供碱度；
✧脱氮效果受内回流比影响；
✧聚磷菌和反硝化菌都需要易降解的有机物；
✧回流的硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响；
SBR法
脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分，而是用时间控制；
不需要回流污泥和回流混合液，不设专门的二沉池，构筑物少；
出水SS低，操作灵活；
耐水力冲击负荷；
✧容积及设备利用率较低；
✧池体容积大；
✧操作、管理、维护较复杂；
✧对自动化控制依赖性强；
倒置的A-A-O法
同时脱氮除磷；
厌氧区释磷无硝酸盐的干扰；
无混合回流时，流程简洁，节能；
反硝化过程同时去除有机物；
好养吸磷充分；
污泥沉降性能好
✧厌氧释磷得不到优质易降解的碳源；
✧无混合回流时总氮的去除效果不高；
UCT
减少了进入厌氧区的硝酸盐量，提高了除磷效率
对有机物浓度偏低的污水，除磷效果有所改善
脱氮效果好
✧操作较复杂
✧需增加附加回流系统
Phostrip
易于同现有的设施结合和改造；
过程灵活性好
除磷性能不受进水有机物浓度限制
加药量比直接采用化学沉淀法小很多
出水磷酸盐浓度可稳定小于1mg/L
✧需要投加化学药剂
✧混合液需要保持较高的DO浓度
✧需附加的池体用于磷得解析
✧用石灰存在结垢问题
经过上述工艺的比选，综合各方面的因素，拟用氧化沟处理污水。
氧化沟技术发展加快，类型多样，根据其构造和特征，主要分为帕斯维尔氧化沟；
卡罗塞尔氧化沟；
交替工作式氧化沟；
奥贝尔氧化沟；
一体化氧化沟。
各种氧化沟的优缺点如下：
表2-2氧化沟的性能比较
帕斯维尔氧化沟
出水水质好，脱氮效果较明显；
构筑物简单，运行管理方便；
结构形式多样，可根据地形选择合适的构筑物形状；
✧单座构筑物处理能力有限，
✧流量较大时，分组太多占地面积，增加了管理的难度。
卡罗塞尔氧化沟
出水水质好，由于存在明显的富氧区和缺氧区，脱氮效率高；
曝气设施单机功率大，调节性能好，并且数量少，既节省投资，又使运行管理简化；
有极强的混合搅拌和耐冲击负荷能力；
氧化沟沟深加大，使占地面积减少，土建费用降低。
✧用电量较大，设备效率一般；
✧设备安装较为复杂，
交替工作式氧化沟
出水水质好；
可以不设置二沉池，处理流程短，节省占地；
不需要单独设置反硝化区，具有较高的氮去除率；
✧设备闲置率高；
✧自动化程度要求高，工艺技术要求不易达到，增加了运行管理难度。
奥贝尔氧化沟
出水水质好，脱氮率高，同时硝化反硝化；
可以在未来负荷增加的情况下加以扩展，易于适应多种进水情况和出水要求的变化；
✧受结构形式的限制，总图布置困难。
一体化氧化沟
工艺流程短，构筑物和设备少；
不设置单独的二沉池，氧化沟系统占地面积较小；
沟内设置沉淀区，污泥自动回流，节省基建投资和运行费用；
造价低，建造快，设备事故率低，运行管理工作量少；
固液分离比一般二沉池高；
✧氧化沟沟深加大，
✧构造复杂
综上所述，各种氧化沟各有优缺点，此处污水处理将设计采用卡罗塞尔氧化沟，现将卡罗塞尔氧化沟再做以下较为全面的介绍。
卡罗塞尔氧化沟采用垂直轴的表面曝气器，沟渠一般为廊道式。
氧化沟的水深在4.5m左右，需设沉淀池和回流装置。
此处采用Carrousel2000,在普通的氧化沟前增加一个厌氧区和缺氧区。
其BOD去除率高达95%-99%，脱氮率可达95%以上，出水磷可降到1-2mg/l。
由于课题对除磷的要求比较高，当除磷率不能达标时，可以加少量化学除磷剂达到出水标准。
在厌氧池时，聚磷菌厌氧释磷，当厌氧池的BOD5与磷的浓度之比大于10时，出水磷浓度可降低到1mg/l，此池中BOD5与磷的浓度之比为40，出水TP为1.2mg/l。
小于1.5mg/l,能达到出水要求。
在Carrousel2000氧化沟中，总N的去除率为71.4%，出水TN为10mg/l，小于15%。
达到出水总氮的去除率。
氨氮的去除率为73.08%，出水氨氮含量为1.2mg/l，小于1.5mg/l,达到出水水质要求。
所以选择前置厌氧池的Carrousel2000氧化沟能够达到出水要求。
2.2沉砂池的比选
沉砂池的功能的去除比重较大的无机颗粒。
按水流方向可分为平流式、竖流式、曝气和旋流式四类。
比较如下：
表2-3沉砂池的性能比较
沉砂池种类
平流沉砂池
沉淀效果好，耐冲击负荷，适应温度变化。
工作稳定，构造简单，易于施工，便于管理
✧占地大，配水不均匀，易出现短流和偏流；
✧排泥间距较多，池中约夹杂有15%左右的有机物
曝气沉砂池
使除砂效率较稳定，受流量变化影响小；
同时起预曝气作用，其沉砂量大，且其上含有机物少
✧易产生偏流或死角；
✧费用增加；
✧对污水进行预曝气，提高水中溶解氧
旋流沉砂池
占地面积小，可以通过调节转速，使得沉砂效果最好；
采用离心力沉砂不会破坏水中的溶解氧水平
✧气提或泵提排砂，增加设备；
通过对沉砂池的性能比较，为了节省占地和获得较好的沉砂效果，拟用平流沉砂池。
2.3沉淀池（二沉池）的比选
由于设计主体构筑物采用Carrousel氧化沟，可不设初沉池。
二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀去除活性污泥。
沉淀池主要有以下几种形式。
优缺点比较如下：
表2-4沉淀池类型比较
沉淀池类型
平流式沉淀池
沉淀效果好；
耐冲击负荷和温度的变化适应性强；
施工容易，造价低；
若采用多斗排泥时，每个泥斗需要单设排泥管各自排泥，互不干扰。
✧池子配水不够均匀；
竖流式沉淀池
排泥方便，管理简单；
占地面积较小。
✧池子深度大，施工困难；
✧对冲击负荷和温度变化的适应性能力较差；
✧造价较高；
✧池径不宜过大，否则布水不均匀。
辐流式沉淀池
多为机械排泥，运行较好，管理较简单；
排泥设备已趋定型。
✧机械排泥设备复杂，对施工质量要求高。
斜板（管）沉淀池
沉淀效率高，停留时间短；
占地面积小。
✧用于二沉池时，若固体负荷较大时其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差；
✧运行管理成本高。
根据各沉淀池的功能，此处选择向心式的辐流沉淀池。
2.4工艺流程的确定
本设计的工艺流程为：
进水
粗格栅
泵房
细格栅
沉砂池
厌氧池
carrousel氧化沟
沉淀池
消毒
出水
泥饼
污泥脱水干化
浓缩池
剩余污泥
回流污泥
运出
图2-1脱氮除磷工艺流程图
第三章格栅
3.1格栅参数
粗格栅参数
栅前水深：
h=1.0m过栅流速：
v=1m/s
栅条间隙宽度：
b=20mm格栅倾角α＝
若进水渠宽，渐宽部分展开角
—系数，当栅条断面为矩形时候为2.42
—系数，一般取k=3。
栅前渠道超高=0.3m
—栅渣量污水，一般为粗格栅取0.06m3/103m3。
共设两组，便于维修和清洗
细格栅参数
栅前水深：
h=0.90m过栅流速：
v=1.1m/s
b=10mm格栅倾角α＝700
—栅渣量污水，一般为细格栅取0.1m3/103m3。
共设两组，便于维修和清洗。
3.2粗格栅的设计计算与选型
格栅设计草图：
图3-1格栅的计算草图
（1）流量Q=100000/（3600*24）=1.1
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