生物接触氧化设备设计

第1章设计任务书

一、设计题目

150m3/h某小区生活污水中生物接触氧化设备的设计

二、原始资料

Q=150m3/h，进水BOD5=300mg/L，CODcr=500mg/L，出水BOD5=20mg/L，CODcr=60mg/L，容积负荷3.0kg/m3.d。

三、设计内容

1.方案确定与工艺说明

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，选择设备和构筑物，说明选择理由，工艺说明包括原理、结构特点、设计原则等，论述其优缺点，编写设计说明书。

2.设计计算

（1）计算需氧量、空气量，

（2）计算生物接触氧化池有效容积、尺寸

（3）计算穿孔布气空气管道

（4）计算剩余污泥量

3.制图

（1）. 生物接触氧化池曝气及空气管道平面、剖面图（A2）

（2）进水布水器平面、剖面布置图。（A2）

（3）填料支架及填料安装图（A2）

（4）生物接触氧化池平面、剖面布置图（A2）

4.编写设计说明书、计算书

四、设计成果

（1）. 生物接触氧化池曝气及空气管道平面、剖面图（A2）

（2）进水布水器平面、剖面布置图。（A2）

（3）填料支架及填料安装图（A2）

（4）生物接触氧化池平面、剖面布置图（A2）

（5）设计说明书、计算书

五、时间分配表（第19周）

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：CCC、AAAA

化学与生物工程学院环境工程教研室

2011年11月

第2章方案确定与工艺说明

2.1确定方案

污水处理中对小区的概念外延加以拓宽，泛指居民住宅区、疗养院、商业中心、机关学校等由一种或多种功能构成的相对独立的区域，而该区域的排水系统通常不在城市市政管网的覆盖范围内。根据环境要求，需建造独立的污水处理系统。小区污水水量较小，水质水量变化较大，由于土地昂贵等原因对环境质量提出的要求较高(如气味、噪声、建筑风格等)。因此污水处理工艺力求简单实用，

管理方便，操作可靠，维护工作量小，并尽可能地采用高效、节能的污水处理技术。

小区污水的处理工艺依据其尾水排放水体的功能不同而异，常用处理方法有化粪池、一级处理(初次沉淀池)、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。在国外，小区污水的处理基本上采用二级生化、人工湿地或土地处理系统以及亚表层砂滤床处理等方法。其中二级生化处理大多数都采用氧化沟法、生物滤池法(包括滴滤池)。人工湿地、地表漫流和亚表层砂滤床法近20 a来发展较快。一些经济发达国家为了防止水体的富营养化，在传统二级处理的基础上，增加了三级处理单元，使污水得到深度净化，达到回用水水质标准，但基建投资和运行成本都比较高J。小区污水处理工艺的选择在满足小区污水处理特点的前提下，应结合小区的特点和气候特征，合理选用。但应选择投资省、处理效率高、能耗低、占地面积少、环境影响小和能再生利用、易于实现设备化的污水处理工艺，而生物接触氧化工艺在小区污水处理中的应用正符合上述目标要求。

国内外一般都采用生化方法处理生活污水，因为生活污水的BOD5/CODcr ≈0.5，可生化性强。

本设计中，BOD5/CODcr=300/500=0.6，可生化性很强，宜用生化法处理。而生物接触氧化法具有容积负荷高，停留时间短，有机物去除效果好，运行简单和占地面积小等优点。为此，我们选用了工艺成熟、运行可靠的接触氧化法。

２.１.1生物接触氧化法概述

生物接触氧化法又名“淹没式生物滤池法”、“接触曝气法”和“固着式活性污泥法”，由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来，它兼有活性污泥法与生

物膜法的特点。所谓生物接触氧化就是在池内填充一定密度的填料，从池下通入空气进行曝气，污水浸没全部填料并与填料上的生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢功能的作用下，污水中的有机物得以去除，污水得到净化。该工艺是介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，在一定意义上兼有二者的优点。一般生物接触氧化池前要设初沉池，以去除悬浮物，减轻氧化池负荷；生物接触氧化池后要设二沉池进行固液分离。

到目前为止，该法已在我国城市污水和食品、酿造、造纸、纺织、煤炭、电力、医药、化工等工业的废水二级处理和深度处理中应用，并取得良好效果。实践证明，生物接触氧化法具有容积负荷高、占地小、不需污泥回流、不产生污泥膨胀、气耗电耗低、便于维护管理等优点。

污水进入生物接触氧化系统前，应经过格栅、沉砂。初沉处理。当进水水质或水量波动大时，宜设均化设施。

生物接触氧化系统宜采取二段式（见图2.1），即第一段接触氧化（简称一氧）→第一段接触沉淀（简称一沉）→第二段接触氧化（简称二氧）→第二段接触沉淀（简称二沉）。

5 构造层

6 滤层

7 清水层

二氧池二沉池

一沉池一氧池

1 导流槽

2 稳水层

3 填料层

4 导流墙

图2.1二段式接触氧化系统的构造示意图

２.１.2工艺流程

生物接触氧化工艺流程应根据进水水质和处理程度确定采用单级式、二级式和多级式。在一级处理流程中，原污水经预处理后进入接触氧化池，出水经过二沉池分离脱落的生物膜，实现泥水分离。在二级处理流程中，两级接触氧化池串联运行，必要时中间可以设置中沉池。本设计采用单级式生物接触氧化池，其工艺流程示意图见图2.2

生物接触氧化池

图2.2 生物接触氧化法流程

２.１.3设备和构筑物

（1）格栅

用以截留废水中粗大污物的预处理设施。是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。格栅栅条间的空隙宽度可根据清除污物的方式和水泵的要求来设定，人工清除格栅间隙一般为16～25mm。沉砂池或沉淀池前的格栅一般采用15-30mm，最大为40mm。常用的机械清渣设备有三种，即链条式、移动式及钢丝绳牵引式格栅清污机。格栅是一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中较大的悬浮物及杂质,以保证后续处理构筑物或设备的正常工作。按格栅栅条间距的大小不同,格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类。按格栅的清渣方法，有人工格栅、机械格栅和水力清除格栅三种。按格栅构造特点不同可分为抓耙式、循环式、弧形、回转式、转鼓式、旋转式、齿耙式和阶梯式等多种形式。格栅设备一般用于污水处理的进水渠道上或提升泵站集水池的进口处，主要作用是去除污水中较大的悬浮或漂浮物，以减轻后续水处理工艺的处理负荷，并起到保护水泵、管道、仪表等作用。当拦截的栅渣量大于0.2m3/d时，一般采用机械清渣方式；栅渣量小于0.2m3/d时，可采用人工清渣方式，也可采用机械清渣方式。

本设计中采用人工清渣的细格栅，栅条间距为20mm。

（2）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、