污水处理厂设计方案

江西某县污水处理厂工程设计

一、设计任务

设计水量4万m3/d，进水水质BOD

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：100~150mg/L，SS：200~250mg/L，

COD

Cr ：200~300mg/L，NH

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-N：35mg/L。污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排

放标准》（GB18918-2002）一级B标准。

二、工艺流程选择

1、工艺流程方案比较

（1）生物脱氮法。目前，国内外对氨氮废水实际处理中使用较成熟的处理方法是传统的前置反硝化生物脱氮法，如A/O、AA/O工艺等，都能在一定程度

上去除废水中的氨氮。其基本原理是首先将废水中的NH

3-N转化为NO

2

－-N，再将

NO

2－-N氧化为NO

3

－-N。然后再将NO

3

－-N转化为NO

2

－-N，最终转化为N

2

。A/O、AA/O

两种工艺都是在传统活性污泥基础上发展起来的，与传统活性污泥方法相比，不仅能使出水中的BOD

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达标排放，而且对废水中COD和氨氮也能在一定程度上进行处理。AA/O工艺较A/O工艺一个明显的特点是增加了厌氧阶段。厌氧阶段主要是水解酸化过程。邵林广等对AA/O和A/O系统处理焦化废水进行了比较，发现AA/O工艺处理焦化废水的效果优于A/O工艺。

（2）物理化学脱氮法。国内外采用物理化学的脱氮方法很多，大多数都是作为生物处理的预处理手段。主要有蒸氨法、吸附法、折点加氯法、催化湿式氧化法、烟道气中和法和化学沉淀法等。

蒸氨法的基本原理是在碱性条件下，用蒸汽气提将废水中氨氮转化成游离氨氮被吹出，以达到去除废水中氨氮的目的。蔡秀珍等对高浓度氨氮废水(3000～4000mg/L)进行了蒸吹处理，氨氮的去除率可达到95％以上。虽然蒸氨法具有工艺流程简单、操作简便和去除率高的优点，但是游离氨会对大气造成二次污染。此外，由于蒸氨过程要在碱性条件下进行，需消耗大量碱，生产成本比较高，且蒸氨废水中的氨氮浓度仍不能达到国家排放标准。

吸附法是利用吸附剂很大的比表面积和很强的吸附能力，将废水中的金属离子、有机物牢固地吸附在吸附剂表面，从而使废水得到净化。张晓丽等利用天然沸石和NaCl再生处理后的沸石对煤气厂的焦化废水进行了吸附法脱氮试

验，氨氮去除率可达42.8%，单位沸石的氨氮去除量平均为2.63mg/g。用改型后的斜发沸石（钠型沸石）还可有效提高氨氮的去除率。

折点加氯法是将氯气通入水中，其投加量达到某一值（点），在该点水中游离氯含量最低而氨的浓度降为零。当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此称该点为折点，该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气。需氯量取决于氨氮浓度，两者质量比为7.6:1，为了保证反应完全，一般氧化lmg氨氮，需加9～10mg氯气。pH值在6～7时为最佳反应区，接触时间为0. 5～2.0 h。氯化法的处理效率达到90%～100%，处理效果稳定，且不受水温影响，投资较少，但运行费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染，故氯化法只适用于处理低浓度氨氮废水。

催化湿式氧化法是在一定的温度和压力和在催化剂的作用下，经空气氧

化使废水中的氨等有机物氧化成CO

2、H

2

O和N

2

等无害物质，以达到净化的目的。

鞍山焦耐院和中国科学院联合完成了包括焦化废水在内的含高浓度有机物和氨氮废水的催化湿式氧化试验，试验采用自行研制的新型高效双组分催化剂，取得了理想的效果。其特点是净化效率高、流程简单和占地面积少，但由于设备耐高温、耐腐蚀，故投资较大。

化学沉淀法的主要原理是通过向废水中投加某种化学药剂，使之与废水中的某些溶解性污染物质发生反应，形成难溶盐沉淀下来，从而降低水中溶解性污染物浓度的方法。目前，研究得最多的是向废水中添加含有Mg2+和PO

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3－的药剂。黄

稳水等用Na

2HPO

4

和MgSO

4

为化学沉淀剂，确定适宜pH值为9.5, n(P)︰n (N)

=1. 04, n (Mg)︰n (N)=1.2 (n表示物质的量），氨氮的去除率＞95%。

（3）物理化学法中的化学沉淀法和吸附法。物理化学方法用于处理氨氮废水时，出水水质几乎不能达标排放。物理化学法处理常常作为生物处理的预处理手段。

化学沉淀法常用于高浓度氨氮废水处理，使用时需要考虑的问题主要是去除剂的选择、将沉淀从液体中分离出来的方法和产品纯化的方法。其中去除剂选择问题已经基本成熟，即加入含镁离子的盐和含磷酸根离子的盐，镁离子、磷酸根离子和铵离子一起结合生成磷酸铵镁沉淀(MAP)而去除废水中的氨氮。可以

采用传统的物理方法把沉淀从液体中分离出来。产品纯化是当前化学沉淀法不能在工业中应用的最主要原因。

吸附法处理氨氮废水有很诱人的前景，可以作为单独系统处理废水，但目前的吸附剂价格比较昂贵，投入方式存在很多问题。在吸附法处理的研究中应着重考虑如何降低吸附剂的成本，找到合适的投加方法和稳定的工艺条件。

2、工艺流程方案确定

（1）物理法处理高浓度的氨氮废水，大都作为生物或化学处理的预处理过程。目前来说，吸附法处理氨氮废水中，应进一步研究价格低廉、性能良好的吸附剂，并同时研究对副产品的回收方法。化学法处理中化学沉淀法有很诱人的前景，因为化学沉淀产物富含氮元素，是一种很好的肥料，应进一步研究化学沉淀处理中的药剂选择和化学沉淀产物的纯化。物理化学法处理氨氮废水过程中，往往产生的副产品中含有大量的有毒有机物，这就要求在研究过程中，对产生的副产品要合理处理，以防造成环境二次污染。

（2）用于市政给水处理中生物预处理工艺主要有：生物过滤反应器、生物滤塔、生物接触氧化反应器、生物转盘反应器、生物流化床以及土地处理系统等。其中以生物过滤反应器中的生物陶粒滤池与生物接触氧化反应器最为常用。前者有一定的机械过滤能力适合处理较低浓度或低温原水，后者则因为填料空隙率大，不易堵塞，适合处理较高浓度的微污染原水。

在臭氧—生物活性炭吸附工艺这一生物膜法处理工艺中，颗粒活性炭是微生物生长的载体。活性炭表面及微孔形成的微生物膜通过生物降解作用，可进一步降解在活性炭表面及微孔富集的有机物，从而降低了活性炭的吸附饱和度，延长了其使用寿命。

生物膜法水处理技术具有负荷高、占地面积小、运行维护管理方便、出水水质好等特点被广泛运用于市政给水处理、市政污水达标处理以及污水深度处理回用等众多领域。随着人们对生物膜水处理机理的进一步认识和掌握，生物膜技术在水处理领域中必将发挥越来越重要的作用。