化工园区污水处理站设计说明书_(编辑修改稿)

化工园区污水处理站设计说明书_(编辑修改稿)内容摘要：

外，内循环液来自曝气池，含有一定的 DO，使 A 段难以保持 理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到 90%[5]。 运行范围： A/O 工艺处理效率一般能达到： BOD5 和 SS 为 90%~95%，总氮为 70%以上，磷为 90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。 但 A/O 工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。 化工园区污水处理站设计说明书 9 / 34 SBR工艺 图 3 SBR工艺流程图 SBR 工艺也称为序批式活性污泥法，是普通活性污泥法的改良。 SBR 工艺的过 程是按时序来运行的，由进水、反应、沉淀、滗水和闲置五个过程组成，从污水流入开始到闲置时间结束算做一个周期。 图 4 SBR 反应器示意图 化工园区污水处理站设计说明书 10 / 34 表 3 SBR 工艺污染物去除率 优点： （ 1） 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好；运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 （ 2）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活；处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。 （ 3）反应池内存在 DO、 BOD5浓度梯度，有效控制 活性污泥 膨胀；耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 （ 4） SBR 法 系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 （ 5）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 （ 6）工艺流程简单、造价低。 主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。 缺点： （ 1）自动化控制要求高。 （ 2）排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高。 （ 3）后处理设备要求大：如消毒设备很大，接触池容积也很大，排水设施如排水管道也很大。 （ 4）滗水深度一般为 1~2m，这部分 水头损失 被白白浪费，增加了总扬程。 （ 5）由于不设初沉池，易产生浮渣，浮渣问题尚未妥善解决。 运行范围：由于上述技术特点， SBR 系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。 就近期的技术条件， SBR 系统更适合以下情况： （ 1） 中小城镇 生活污水 和厂矿企业的 工业废水，尤其是间歇排放和流量变化工园区污水处理站设计说明书 11 / 34 化较大的地方。 （ 2） 需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。 （ 3） 用地紧张、水资源紧缺的地方和对已建连续流污水处理厂的改造等。 SBR 系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。 （ 4）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。 的地方 [6]。 氧化沟工艺 图 5 奥贝尔氧化沟工艺流程图 氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水渗入其中得到净化，最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的，而是加以护坡处理的土沟渠，是间歇进水间歇曝气的，从这一点上来说，氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。 表 4 氧化沟工艺污染物去除率 化工园区污水处理站设计说明书 12 / 34 优点： （ 1） 氧化沟结合推流和完全混合的特点，有力于克服短流和提高 缓冲能力 ，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。 （ 2）氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度，特别适用于硝化－反硝化生物处理工艺。 有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。 （ 3）氧化沟沟内功率密度的不均匀配备，有利于氧的传质，液体混合和污泥絮凝。 （ 4）氧化沟的整体功率密度较低，可节约能源。 据国外的一些报道，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低 20%~30%。 缺点： （ 1）污泥膨胀问题，当废水中的碳水化合物较多， N、 P 含量不平衡， pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。 （ 2）泡沫问题，由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。 （ 3）污泥上浮问题，当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮 [7]。 运行范围：由于其出水水质好、运行稳定、管理 方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理。 工艺的选择和设计应满足一下原则 ： （ 1）结合污水处理站接纳污水水质水量的实际情况，选择处理构筑物形式和设计参数，确保污水处理系统在运行中具有较大的灵活性和调整余地，以适应水质水量的变化。 （ 2）处理系统采用经工程实践证明是行之有效、技术经济效益明显、适应性强、管理简单、效果稳定的型式，充分保证处理后出水达标排放。 （ 3）污水和污泥处理设备选用新材料、低能耗、高效率、易维护、性能价格比好的产品。 （ 4）控制管理按处理工艺 过程要求尽量考虑自控，降低运行操作的劳动强度，使污水处理站运行可靠、维护方便，提高污水处理站运行管理水平。 （ 5）充分利用现有条件，因地制宜节约占地和减少工程投资。 化工园区污水处理站设计说明书 13 / 34 据此项目的特点，选择 CASS 工艺作为该污水处理厂的水处理工艺。 CASS工艺是在间歇式活性污泥法（ SBR 工艺）的基础上演变而来的，是 SBR 工艺的一种变型。 CASS工艺概述 CASS 基本结构 在序批式活性污泥法（ SBR）的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了 可升降的自动撇水装置。 整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。 CASS 原理 在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、 PH 和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。 CASS 工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是 一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。 图 6 CASS 法工作原理图 在反应器的前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动滗水装置。 其工作过程可分为曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段，周期循环进行。 污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。 根据进水水质可对运行参数进行调整。 化工园区污水处理站设计说明书 14 / 34 CASS 工艺的主要技术特征 （ 1）连续进水，间断排水。 CASS 工艺可连续进水，克服了 SBR 工艺的不足，比较适合实际排水的特点，拓宽了 SBR 工艺的应用领域。 （ 2）运行上的时序性。 CASS 反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四个阶段根据时间依次进行。 （ 3）运行过程的非稳态性。 反应池内混合液体积和基质浓度均是变化的，基质降解是非稳态的。 （ 4）溶解氧周期性变化，浓度梯度高。 反应池中溶解氧是周期性变化的，氧浓度梯度大、转移效率高，这对于提高脱氮除磷效率、防止污泥膨胀及节约能耗都是有利的。 工艺流程设计 该工艺流程比较简单，主要有粗格栅、提升泵、细格栅、曝气沉砂池、 CASS池等。 该工艺占地少，投资省，运行管理方便，处理效率优良。 工艺流程如下图所示： 调节池 细格栅 粗格栅 格栅 曝气 沉砂池 CASS池 砂水分离器 栅渣外运 污泥浓缩池 污泥脱水 外运 接触池 出水 进水 图 7 CASS工艺流程图 化工园区污水处理站设计说明书 15 / 34 4. 工艺设计与计算 项目 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) 色度（倍） 进水 500 300 300 80 出水 60 20 20 30 （ 1） CODcr去除效率为： （ 2） BOD5去除效率为： （ 3） SS 去除效率为： 设计流量 设计流量： Qa=30000 =1250 ≈ 最高水位最低水位水泵吸水管进水管 图 8 集水井草图 集水井即集水池，由于化工园区的污水水量基本是按照时间段来变化的，而且各个季节的水量也不相同，为了使水泵启动不会过于频繁，调蓄进水与水泵送化工园区污水处理站设计说明书 16 / 34 水之间的不均衡，因此在粗格栅后与提升泵前设计一口集水井。 设计流量为 30000 ， 即 ， 设计集水井水力停留时间 HRT=1h，则集水井的容积为 1 小时进水总量， V=  3600=1250。 设计该集水井深 8m， 宽 13m，长 13m。 则实际体积为 1352 1250 （符合要求）。 图 9 格栅示意图 粗格栅为污水厂的第一道预处理设施，用于去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续。