水污染课程设计奥贝尔氧化沟Word格式.docx
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七、奥贝尔（Orbal）氧化沟
十、计量堰
第一章设计任务书
水污染控制工程课程设计任务书
一、设计题目
25000m3/d城市污水处理厂设计（氧化沟法）
二、原始资料
1.设计流量Q＝25000m3/d
2.水质情况：
BOD5=300mg/LCODcr=500mg/LSS=300mg/L氨氮=40mg/L
磷酸盐（以P计）=10mg/LpH=6~9
三、出水要求
符合城市污水排放一级A标准：
BOD5≤20mg/LCOD≤60mg/LSS≤20mg/L氨氮≤15mg/L磷酸盐（以P计）≤0.5mg/L
四、设计内容
1.方案确定
按照原始资料数据进行处理方案的确定，拟定处理工艺流程，选择各处理构筑物，说明选择理由，进行工艺流程中各处理单元的处理原理说明，论述其优缺点，编写设计方案说明书。
2.设计计算
进行各处理单元的去除效率估算；
各构筑物的设计参数应根据同类型污水的实际运行参数或参考有关手册选用；
各构筑物的尺寸计算；
设备选型计算、效益分析及投资估算。
3.平面和高程布置
根据构筑物的尺寸，合理进行平面布置；
高程布置应在完成各构筑物计算及平面布置草图后进行，各处理构筑物的水头损失可直接查相关资料，但各构筑物之间的连接管渠的水头损失则需计算确定。
4.编写设计说明书、计算书
五、设计成果
1.污水处理厂总平面布置图1张（含土建、设备、管道、设备清单等）
2.高程布置图1张
3.主要单体构筑物（沉砂池、曝气池、二沉池等）平面、剖面图1张
4.设计说明书、计算书一份
六、时间分配表（第15~16周）
序号
教学内容
时间
备注
1
下达设计任务书
1天（15周周一）
2
设计计算
5天（15周周一～15周周五）
3
绘制CAD设计图纸
5天（15周周六～16周周三）
4
编写设计说明书，装订成册
3天（16周周四～16周周日）
5
总计时间
14天
七、成绩考核办法
根据设计说明书、设计图纸的质量及平常考核情况由指导教师按优、良、中、及格、不及格评定成绩。
指导教师：
曾经、赵文玉
长沙理工大学化学与生物工程学院环境工程教研室
2012年5月
第二章设计说明书
某城市污水处理厂氧化沟法工艺设计
二、设计原则、依据及执行规范
设计原则
1.采用技术先进可靠、占地省、出水水质稳定，效果好，技术经济合理的工艺；
2.选择造价低、节省电力、效率高的耐用设备；
3.因地制宜、合理布局、方便管理、统一规划。
主要设计依据及执行规范
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
《污水综合排放标准》（GB8978-2002）
《城市污水处理厂污泥排放标准》（CJ3025-93）
《室外排水设计规范》（2006年版）（GBJ50014-2006）
《室外给水设计规范》（2006年版）（GBJ50013-2006）
《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年修订版）
三、设计内容和任务
1.工艺流程选择、方案确定；
2.各污水构筑物设计计算；
3.氧化沟系统设计；
4.污泥系统设计计算；
5.绘制系统高程布置图、平面布置图各一张，主要单体构筑物（沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池等）平面、剖面图1张；
6.编写设计说明书及计算书。
四、设计水质及处理后排放水质
1、设计处理水量：
日处理量：
25000
秒处理量：
0.289
根据《室外排水设计规范》，查表用内插法得：
所以设计最大流量:
2、确定其原水水质参数如下：
3、设计出水水质
4、污水处理程度的确定
根据设计任务书,该厂处理规模定为：
25000
进、出水水质:
项目
COD（mg/L）
BOD5（mg/L）
SS（mg/L）
NH-N（mg/L）
TP（mg/L）
进水
500
300
40
10
出水
60
20
15
0.5
去除率
88%
93.3%
62.5%
95%
1．城市污水、污泥处理方案的确定
我国城市污水处理在见过四十多年来取得是很大的成就，污水处理技术随着水污染控制与环境治理的实践，在吸取国外技术经验的同时，结合我国国情的特点，逐步改进提高，初步形成一些适用的技术路线，主要如下：
1）对传统活性污泥法进行改造或予以取代后的人工生物净化技术路线；
2）以自然生物净化为主并附以人工的生物净化技术路线；
3）以深水扩散排放为主，处理为辅的技术路线；
1.1污水设计方案的确定
（1）此废水具有如下特点：
BOD5/CODCr=300/500=0.6，说明废水可生化性很好；
有较高的N、P含量；
（2）针对以上特点，要求污水处理系统应该具有以下功能：
（a）具有一定的BOD5去除能力；
（b）具备一定的脱N除P功能，使出水N、P达标；
（c）使污水处理过程中产生的剩余污泥基本达到稳定。
（3）生化处理工艺选择
根据课程设计要求，本设计采用Orbal氧化沟工艺，污泥处理采用浓缩脱水工艺，选择过滤消毒工艺。
1.2污水处理工艺方案的比较
目前处理城市污水应用较多的生化工艺有氧化沟，A2/O法，AB法，SBR法等。
为了使本工程选择最合理的处理工艺，有必要按使用条件，排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和选择：
（a）A2/O法
A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（生物脱氮除磷）。
按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。
A2/O法的特点有：
A2/O法在去除有机碳污染物的同时，还能去除污水中的氮磷，与传统活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少、运行费用低，而且没有大量的化学污泥，具有良好的环境效益。
②A2/O法厌氧、缺氧、好氧交替进行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。
③A2/O法工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同样功能的工艺，节省基建投资。
④A2/O法缺点是受泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制，不可能同时取得脱氮和除磷都好的双重效果。
该工艺处理效率一般能达到：
BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型厂。
但A2/O工艺的基建费和运行费均高于，运行管理要求高
（b）AB法
AB工艺是一种生物吸附―降解两段活性污泥工艺，A段负荷高，曝气时间短，0.5h左右，污泥负荷高2～6kgBOD5/（kgMLSS·
d），B段污泥负荷较低，为0.15～0.30kgBOD5/（kgMLSS·
d），该段工艺有机物、氮和磷都有一定的去除率，适用于处理浓度较高，水质水量较大的污水，通常要求进水BOD5≥250mg/L，AB工艺才有明显优势。
AB工艺的优点：
具有优良的污染物去除效果，较强的抗冲击负荷能力，良好的脱氮除磷效果和投资及运转费用较低等。
①对有机底物去除效率高。
②系统运行稳定。
主要表现在：
出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。
③有较好的脱氮除磷效果。
④节能。
运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。
经试验证明，AB法工艺较传统的一段法工艺节省运行费用20%～25%.
AB工艺的缺点：
①A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。
②当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去处有机物的分配比去除BOD55%～60%，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。
③污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。
总体而言，AB法工艺适合于污水浓度高、具有污泥消化等后续处理设施的大中规模的城市污水处理厂，有明显的节能效果。
对于有脱氮要求的城市污水处理厂，一般不宜采用。
（c）SBR法工艺
SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。
它是一个完整的操作过程，包括进水、反应、沉淀、排水排泥和闲置5个阶段。
SBR工艺有以下特点：
①生物反应和沉淀池在一个构筑物内完成，节省占地，土建造价低。
②具有完全混合式和推流式曝气池的优势，承受水量，水质冲击负荷能力强。
③污泥沉降性能好，不易发生污泥膨胀。
④对有机物和氮的去除效果好。
但传统的SBR工艺除磷的效果不理想，主要表现在：
对脱氮除磷处理要求而言，传统SBR工艺的基本运行方式虽充分考虑了进水基质浓度及有毒有害物质对处理效果的影响而采取了灵活的进水方式，但由于这种考虑与脱氮或除磷所需要的环境条件相背，因而在实际运行中往往削弱脱氮除磷效果。
就除磷而言，采用非限量或半限量曝气进水方式，将影响磷的释放；
对脱氮而言，则将影响硝化态氮的反硝化作用而影响脱氮效果。
表1生物处理方案技术经济比较
方
案
技术
指标
经济指标
运行情况
备
注
BOD5去
除率％
基建
费
能
耗
占
地
运行
稳定
管理
情况
适应负荷波动
A2/O
85～95
>
100
一般
需脱氮除磷的污水处理厂
氧化沟
90～95
<
简便
适应
适用于中小型污水厂,需要脱氮除磷地区
AB法
约100
适应可分期建设达到不同的要求
SBR法
90～99
适用于中、小型污水处理厂
（d）氧化沟工艺的选择
1 卡鲁塞尔氧化沟
卡鲁塞尔氧化沟是一种
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