水处理工程设计方案Word格式文档下载.doc
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《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）；
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90，97修订版）；
《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）；
《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；
《供配电系统设计规范》（GB50052-95）；
《低压配电设计规范》（GB50054-95）；
《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）；
《建筑制图标准》（GB50104-2001）；
三、工程建设目标
根据企业的情况，确定本污水处理工程建设目标为:
（1）尽量降低运行费用，减轻企业负担；
（2）精选先进、实用工艺，满足新的排放要求；
（3）注重污泥处理措施，避免二次污染；
（4）终端出水达标排放，减少污染物的排放总量。
第三章污水处理工艺选择
一、设计进水水量
根据藁城市化肥总厂提供的数据，该厂正常排水时废水排放量约为800～900m3/d，本工程设计处理水量为900m3/d，合37.5m3/h。
二、设计进水水质
根据企业提供的数据并参考同行业企业水质，确定本方案设计进水水质如下：
CODcr：
150mg/L
SS：
150mg/L
NH3-N:
200mg/L
ph:
7～8
根据企业提供的情况，造气水冬季偶尔有涨水现象，该部分水含有氰化物，其它废水也难免有泄漏或事故排放的情况。
这些水的污染物浓度一般较高，需单独进行适当预处理，再与其它废水混合处理，以保证整个系统能正常运行。
三、设计出水水质
根据生产厂家要求，项目实施后污水处理出水参考《合成氨工业水污染物排放标准》GB13458-2001标准，并结合当地环保部门要求。
外排水质达到：
CODcr≤60mg/L
≤15mg/L
NH3—N≤20mg/L
pH:
6～9
四、污水处理主要工艺分析比选
目前常用的去除污水中氨氮的方法主要分为物化法和生化法两大类。
对于合成氨生产废水，由于其氨氮含量高，目前人们普遍采用物化之后加A/O的处理工艺,即硝化、反硝化的生物处理工艺。
1、物化法
●空气吹脱和蒸汽气提法
由于蒸汽气提一般适用于高浓度废水，在这里只简要介绍空气吹脱法。
废水中的氨氮大多以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）保持平衡的状态而存在。
其平衡关系如下式所示:
NH3+H20—NH4++OH-
当水的pH值升高，呈游离状态的氨容易逸出。
若加以搅拌、曝气等物理作用更可加快氨从水中分离。
在实际工程中大多采用吹脱塔。
优点：
工艺简单，效率高。
缺点：
此法需将废水PH值提高到约11，由此要消耗一定的碱，并对后续处理工序带来影响；
在环境温度低于零度时，氨吹脱几乎无法进行，且吹脱塔填料易结垢，影响运行，供气动力消耗也比较大。
氨被吹脱后逸入大气对周围大气环境造成一定的面源污染。
●磷镁沉淀法
此法是20世纪90年代兴起的一种工艺，可以处理浓度不同的氨氮废水，一般脱氨效率在90%以上其反应式如下：
Mg2++NH4++HPO42-+6H2OMgNH4PO4·
6H2O+H+
工艺较简单，除氮效果较好，回收沉淀物经烘干、造粒可做农肥出售。
沉淀剂投药量较大，处理费用高。
●折点加氯法
先将氨氮废水的PH值调至8.0---10.5，然后加入摩尔比3:
2的次氯酸盐，使水中氨转化成游离氮而去除，再将pH值调回中性。
去除率高，设备简单，且不受进水氨浓度的影响；
有可能生成氯胺等其他毒物，出水中含有氯和硝酸根离子，水中有机物同时消耗较多的氯。
●离子交换法
离子交换法是选用对铵离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，从而达到去除氨氮的目的。
但对于高浓度的氨氮废水，树脂再生频繁，再生液仍为高浓度氨氮废水，仍需要处理。
2、生化法
●传统硝化——反硝化工艺
在传统硝化——反硝化工艺常用的工艺形式有氧化沟、（A/O法）、SBR及生物转盘等。
这些工艺的优点是：
都能产生较好的脱氮效果，且不造成二次污染，能耗较物理化学法低。
工程实施占地面积较大，脱氮效率不高。
而且由于基质NH3等对于生物（尤其硝酸细菌）有较强的抑制效应，因而针对氨浓度较高的废水，传统工艺就显现出其不足。
●短程硝化——反硝化工艺
此工艺是较之传统硝化反硝化工艺而得名的。
该工艺将硝化控制在亚硝酸盐阶段，反硝化则从亚硝酸盐而至氮气，比传统硝化反硝化流程缩短，其反应式分列如下：
NH+4+1.5O2短程硝化NO-2+H2O+H+
（1）
NH+4+2O2传统硝化NO-3+H2O+H+
（2）
6NO-2+3CH3OH+3CO3短程反硝化3N2↑+6HCO-3+3H2O（3）
6NO-3+5CH3OH+CO2传统反硝化3N2↑+6HCO-3+7H2O（4）
较传统工艺流程短，从式
（1）和式
（2）可以看出氧气节省25%；
从式（3）和式（4）看出反硝化阶段甲醇投加量节省40%。
而且系统对基质毒性的耐受力增强，这对系统稳定高效运行产生积极影响，不需回流即可充分利用反硝化产生的碱度。
系统运行对温度要求较高，系统运行环境条件要求苛刻，调试技术性较高。
另外目前国内尚无成功工程实例。
●厌氧氨氧化工艺
厌氧氨氧化是20世纪90年代发现的微生物反应。
反应过程中的亚硝酸盐作为氧化剂将氨氧化成氮气。
与传统生物脱氮相比，此工艺节省大量能源及化工原料，减少了费用支出。
产泥量小，减轻了对剩余污泥处理的负担。
由于菌体倍增时间较长，而使生物培养、系统启动需较长时间，优化营养条件和环境条件有利于细菌生长。
目前国内尚无成功工程实例。
综上所述，新型的Sharon（短程硝化）与Anammox工艺以及一些物化工艺虽然从不同方面显示出优越性，但我们从运行的稳定性和是否对环境形成二次污染等方面综合考虑，并针对该厂综合废水在正常情况下污染物浓度较低的特点，拟选硝化反硝化工艺作为主要处理工艺。
常用的硝化反硝化工艺有前置生物脱氮法（A/O工艺）和后置生物脱氮法。
后置生物脱氮法占地比前置生物脱氮法的大，增加了工程的基建投资；
并且需要外加碳源，这样将增加废水的处理成本且外加碳源的量不易控制，易造成出水COD上升。
而前置生物脱氮法具有占地少、效果好的优点，因此，本项目的主体工艺采用前置反硝化的生物脱氮方法即A/O工艺。
五、工艺流程
本污水处理方案工艺流程如图：
六、工艺说明
1、事故水处理工艺说明
根据企业提供的情况，造气废水氨氮浓度较高，另外在生产过程中可能会出现设备故障、管道泄露等突发情况，如果让这部分废水直接进入污水处理系统会导致负荷升高过快，微生物不能适应而使系统无法正常运行。
为了防止事故排水对系统的冲击，保证系统正常运行，需在系统外设置事故池作为缓冲。
待该部分废水得到适当处理后再进入污水处理系统进行处理（企业可根据实际生产情况决定是否需要吹脱塔等处理设备）。
针对该部分高浓度氨氮废水的处理，常用的方法是空气吹脱法，其基本原理在前面已经叙述。
事故水自流进入事故池后，通过调节PH值到10.5～11，用泵提升进入吹脱塔，采用空气吹脱，对氨氮的去除效率可以达到70％以上。
2、污水处理工艺说明
由于化肥生产废水水温随季节变化较大，水质水量也有一定波动，因此设置预曝气调节池，调节水质水量以利于后续生物处理。
由于该废水的COD与氨氮比值略为偏低，为保证系统的正常运行，需根据调试情况向系统投加碳源。
该公司生产有甲醇，其残液可以用作碳源补充，还可省去残液的处理。
另外，A/O工艺运行时对PH值要求较高，反硝化过程增加的碱度一般不能补充硝化过程需要的碱度，因此系统的碱度会有所下降，根据情况需适当补充碱度，以保证系统的水质在合适的范围内。
综合考虑企业的实际情况，确定本工程的工艺流程如下：
废水经格栅进入调节池，在调节池中调节水质水量后提升进入初沉池，在其中去除大部分悬浮物。
初沉池出水自流进入反硝化池、硝化池，在微生物作用下去除大部分氨氮及COD等污染物，出水再经二沉池、滤池处理后，实现达标排放。
污泥经压滤脱水后外运处置。
事故水进入事故池经吹脱塔吹脱后用泵提升至系统初沉池一并处理（厂家可根据实际需要决定）。
七、主要构筑物设计
（1）预曝气调节池
数量：
1座
工艺尺寸：
10m×
9m×
4m
停留时间：
8h
结构：
钢筋砼
布置形式：
地下
配套设备：
污水提升泵2台，1用1备
流量：
40m3/h
扬程：
15m
运行功率：
4kW
控制方式：
采用浮球液位计控制
曝气穿孔管
（2）初沉池
数量：
12m×
4m×
4.5m
2.5h
钢筋砼
地上
内设：
泥斗、排泥系统
（3）反硝化池
7.5m×
5.5m
半地上
10h
曝气搅拌系统、组合填料300m3
（4）硝化池
2座
5.5m
20h
旋切式曝气器、组合填料600m3
混合液回流泵3台（1用2备，回流比100～300％）
4kW
（5）二沉池
8m×
5m×
4.5m
泥斗、排泥系统、斜管填料38m3
（6）滤池
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