2万吨污水处理A2O设计方案.docx
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2万吨污水处理A2O设计方案
第一章总论
1.1概况
本工程为处理20000m³/d的污水处理项目，废水中主要污染物为COD、BOD5、SS等污染物。
为促进经济、保护环境，根据环保要求，现就提出治理方案，以达到省地方标准《水污染物排放限值》（DB4426-2001）一级标准排放。
1.2设计原则及依据
（1）设计依据
1）《中华人民国环境保护法》
2）《中华人民国环境防治法》
3）省地方标准《水污染物排放限值》（DB4426-2001）
4）《建筑给排水设计规》（GB50015-2003）
5）《给排水工程结构设计规》（GBJ69-84）
6）《地下工程防水技术规》（GBJ108-87）
7）《建筑结构荷载规》（GBJ9-87）
8）《砌体结构设计规》（GBJ3-88）
9）《建筑地基基础设计规》（GBJ7-89）
10）《混凝土设计规》（GBJ16-89）
11）《室外排水设计规》（GBJ14-87）
12）《室外给水设计规》（GBJ13-88）
13）《低压配电设计规》（GB50054-95）
14）《通用用电设备配电规》（GBJ50055-93）
15）甲方提供的资料和环评报告表
16）《建筑安装工程质量检验评定规》（TJ307-74）
17）《钢筋混凝土施工及验收规》（GBJ141-90）
18）《给水排水构筑物施工及验收规》（GBJ141-90）
19）《机械设备安装工程施工及验收规》（TJ231-75）
（2）设计原则
1）符合国家地方的法律、法规以及有关文件的各项规定与要求；
2）工艺先进、可靠、运行稳定，保证出水水质；
3）充分考虑处理站与周边环境的关系，尽可能的减少对周围环境在噪声、气味、景观等方面的影响；
4）以最小的资金投入，取得最大的治理效果，确保废水的达标排放，力求节能、低耗、高效，且操作简便、占地面积少、施工方便、投资节省；
5）总体规划合理、美观，流程流畅、平面紧凑；
6）选用性能好、能耗低、使用寿命长的机械设备，降低运行费用，充分考虑设备维护、检修方便。
1.3工程规模及水质特征
（1）工程规模
本工程废水水量规模为20000m3/d，设计水量为833m3/h。
设计界区自废水处理站集水井进水口起，至废水处理排水口，处理后废水确保达标排放。
本工程包括整个废水处理设施，土建及构筑物工程，以及所需的设备器材及其安装、调试等。
（2）水质特征
本工程废水主要污染物为COD、BOD5、SS等污染物，从数据上看污染物浓度比较高，需采取成熟稳定且污染负荷较高的工艺来处理。
据提供的资料数量确认，本项目设计废水量为833m3/h。
1.4工艺设计参数
（1）处理水量：
833m3/h
（2）设计进水水质：
COD
BOD
N
P
SS
150-200
60-80
25
略高
250
表1-1设计进水水质参数（单位：
mg/L）
（3）设计出水水质
经过污水处理厂处理后的排放污水指数按一级标准A标准，如下表所示：
COD
BOD
N（氨氮）
P
SS
50
10
5
0.5
10
表1-2设计出水水质参数（单位：
mg/L）
第二章废水处理工艺
2.1工艺技术选择
1.处理工艺流程选择应考虑的因素
污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。
在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。
污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。
①污水的处理程度
②工程造价与运行费用
③当地的各项条件
④原污水的水量与污水水质
该污水处理日处理能力约2万吨,属于中小规模的污水处理。
同时由于该污水处理对脱氮除磷有要求故选取二级强化处理。
2.适合于中小型污水处理的除磷脱氮工艺
该污水处理要求对原水中的氮、磷有比较好的去除，应采用二级强化处理。
根据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐，以及国外工程实例和丰富的经验，比较成熟的适合中小规模具有除磷、脱氮的工艺有：
A2/O工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。
A/O工艺、A2/O工艺、各种氧化沟工艺、SBR工艺这些从活性污泥法派生出来的工艺都可以实现除碳、除氮、除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。
3.适合于中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较
上述适合于中小型污水处理的除磷脱氮工艺比较多，为了选择出经济技术更合理的处理工艺，以下对各适合于中小型污水处理的除磷脱氮工艺进行经济技术比较
表适合于中小型污水处理的除磷脱氮工艺的比较
工艺
名称
氧化沟工艺
AO工艺
A2O工艺
SBR工艺
优点
1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负；5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.技术先进成熟，管理维护简单；8.国工程实例多，容易获得工程设计和管理经验；9.对于中小型无水厂投资省，成本底；10.无须设初沉池，二沉池。
1．污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水厂费用较低；4.沼气可回收利用。
1.具有较好的除P脱N功能；2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠；5.管理维护简单，运行费用低；6沼气可回收利用7.国工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。
1.流程十分简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；4.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；5.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。
缺点
1.周期运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。
1.用于小型水厂费用偏高；2.沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大，能耗高。
1.处理构筑物较多；2，污泥回流量大，能耗高。
3.用于小型水厂费用偏高；4.沼气利用经济效益差。
1.间歇运行，对自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.变水位运行，电耗增大；5除磷脱氮效果一般。
综上所述，适合本工程的工艺是A²/O工艺。
因为这种工艺具有较好的除P脱N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力、
4．A²/O.法同步脱氮除磷工艺的原理：
A²/O分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。
原污水从进水井首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。
污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q——原污水流量）。
混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器，这一反应器单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器进行。
这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD则得到去除。
2.2废水处理工艺流程图
废水处理流程图见表2-1：
表2-1废水处理流程图
2.3工艺流程说明
1、废水进入污水处理站，先流入粗格栅，目的是拦截污水中的固体废物，去除污水中一些大的悬浮固体。
再经过细格栅过滤，去除污水中细小的颗粒和悬浮物。
接着进入沉砂池，利用自然沉降作用，去除水中砂粒或其他比重较大的无机颗粒。
沉砂池完成后进入初沉池，它可除去废水中的可沉物和漂浮物，废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%。
再接着利用提升泵提升到A²/O反应池，污水首先进入厌氧区，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。
污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q——原污水流量）。
混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器，这一反应器单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器进行。
这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD则得到去除。
最后，混合液进入二沉池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，排入中途提升泵房的吸水井，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。
2、各处理单元的功能
（1）格栅：
粗格栅主要用于去除废水中的难处理的体积大的固体颗粒物，比如一些大的渣质和杂质等。
而细格栅去除污水中细小的颗粒和悬浮物。
它的原理就是金属网过滤，沉积的垃圾必须由工人定期清理，否则影响出水。
（2）沉砂池：
沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。
其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走（3）初沉池
初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。
废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。
（4）A²/O反应池
原废水与含磷回流污泥一起进入厌氧池。
除磷菌在这里完成稀放磷和摄取有机物。
混合液从厌氧池进入缺氧池，本段的首要功能是脱氮，硝态氮是通过循环由好氧池送来的，循环的混合液量较大，一般为2倍的进水量。
然后，混合液从缺氧池进入好氧池（曝气池），这一反应池单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器进行。
A²/O工艺特点：
①、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；
②、在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；
③、污泥含磷高，具有较高肥效；
④、运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；
存在的待解决问题：
①、除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD值高时更甚；
②、脱氮效果也难再进一步提高，循环量一般以2Q为限，不宜太高；
③、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
（5）二沉池沉淀池是分离悬浮物的一种常用构筑物。
从曝气池中出来的废水中有机污染物基本处理完，但刚刚从氧化池出来的水质中含有大量的污泥、絮凝体等，通过沉淀池的沉淀分离作用就使污泥沉淀于池底，上层水质澄清，就可以达标排放。
（6）污泥浓缩池从沉淀池出来的污泥呈液态，含水率常高于95％。
污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。
通过污泥浓缩使得污泥的体积大大减小，再通过含压滤机的压滤系统，就使污泥得以干化，体积、重量进一步减小，呈固体状便于外运处理。
第三章主要构筑物
整个废水处理系统由各功能单元组成，下面按流程顺序加以说明：
1、粗格栅
数量：
两组
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