课程设计-污水处理厂

《水污染控制工程》

课程设计书

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某城镇污水处理厂污水的设计流量为31000m3/d，总变化系数K Z=1.6。曝气池设计进水水质为COD Cr=450mg/L，BOD5=250mg/L，NH3-N=40mg/L，TP=4.5mg/L，SS=300mg/L，VSS/SS=0.75，pH=6~9。设计出水COD Cr≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，NH3-N≤5mg/L，SS≤10mg/L，TP≤0.5mg/L。曝气池中污泥浓度为3000mg/L，平均水温25℃。

污水的平均处理量为Q

平

=31000 3m/d=1292h

m/3=0.36s

m/3；

污水的最大处理量为

max

Q=1.6×310003m/d=496003m/d=2067h

m/3

=0.57s

m/3；

采用生物处理方法处理污水，其中/

COD TN=450/40=11.25≥10

5

BOD/TP=250/4.5=55.56≥20

符合2A/O工艺的条件，故采用2A/O法处理水质。

污水处理程度：

A2/O工艺的特点：

(1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷功能；

(2) 在同时脱氮除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。

(3) 在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。

(4) 污泥中含磷量高，一般为2.5%以上。

A2/O工艺流程图

在厌氧池中，有来自预处理池的污水和来自二沉池的富磷污泥的注入。本阶段的主要功能是释放磷，聚磷细菌在厌氧条件下将细胞内聚磷水解为正磷酸而释放出来使污水中磷的浓度升高；溶解性有机物被微生物比细胞吸收，而使污水中的BOD 浓度降低。另外，一方面，在氨化微生物的作用下，水中有机氮化合物水解为NH

4

+

（此过程称为氨化），使污水中NH

4

+的浓度升高；另一方面，NH

4

+作为细胞合成代谢

的电子受体而使污水中的NH

4

+-N浓度降低，氨化的速率比微生物合成代谢的速率大，

因此厌氧池中NH

4

+-N的浓度较高。

缺氧池中，反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的

大量NO

2

--N和NO

3

--N还原为N

2

释放至空气，因此，BOD

5

相对其在厌氧池时有所下降，

NO

2

--N和NO

3

-N的平衡浓度相对其在好氧池时大幅度下降，而磷由于没有参与明显的生化反应，其平衡浓度大概为其在厌氧池（高浓度）和好氧池（低浓度）浓度的线性加和，即比在厌氧池时低，比在好氧池时高。

在好氧池中，有机物被好氧微生物降解而继续下降。在厌氧池中已被氨化的氮

素继而被硝化，相对于在厌氧池而言，NH

4+-N的浓度大幅度下降，NO

3

-N的浓度大幅

度上升，磷随着聚磷菌的超量摄取，也有大幅度的下降。

除磷过程是使污水中的磷转移到活性污泥的生物膜上，而后通过排泥或旁路工艺加以去除。在厌氧池中，含磷化合物转化为溶解性磷，聚磷细菌释放出积储的磷酸盐；在好氧池中，聚磷细菌大量吸收并积储水中溶解性磷化合物中的磷合成ATP 与聚磷酸盐。聚磷细菌在好氧池中吸收磷的量比在厌氧池释放磷的量要大得多，以此达到除磷效果。

脱氮过程是各种形态的氮转化为N

2

从水中脱除的过程。在厌氧池中，有机氮在

氨化细菌的作用下，转化为NH

4+-N（氨化过程）；氨化液流至好氧池时，NH

4

+-N在硝

化细菌的作用下转化成NO

2--N和NO

3

-N，NO

2

--N进一步氧化为NO

3

-N（硝化过程）；硝

化液回流至缺氧池，在反硝化细菌的作用下NO

3-N转化为N

2

释放到大气中（反硝化

过程）。

脱氮过程乃至整个工艺流程的关键在于混合液的回流。由于回流液中大量硝酸盐回流到缺氧池后，可以从原污水得到充足的有机物，使反硝化脱氮得以充分进行，有利于降低出水的硝态氮，同时也可以利用微生物的内源代谢物作为碳源，解决碳源不足的问题。

工艺的特点和有待解决的问题

(一) 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；

(二) 有待解决问题：

(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，内循环量一般以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。

污水处理部分

污水依次流经以下几个构筑单元：

1.格栅

本污水处理厂设置粗、细两道格栅。格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。按栅条的种类可分为直棒式栅条格栅、弧形格栅、辐射式格栅、转筒式格栅和活动栅条式格栅。由于直棒式格栅运行可靠，布局简洁，易于安装维护，本工艺选用直棒式格栅。

格栅与水泵房的设置方式。

2.沉砂池

沉砂池的形式，按池内水流方向的不同，可分为平流式、

竖流式和旋流式三种；