焦化废水处理工艺设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

焦化废水处理工艺设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

BR称得上简易、快速、低耗的污水处理工艺。 与连续式活性污泥法比较， SBR 法具有以下特点： SBR 装置结构简单，运转灵活，操作管理方便；投资省，运行费用低；采用 SBR 法处理小城镇污水，要比用普通活性污泥法节省基建投资 30%；可抑制丝状菌生长繁殖，不易发生污泥膨胀，污泥指数 SVI 较低，有利于活性污泥的沉淀和浓缩； SBR 处于好氧 /厌氧的交替运行过 程中，能够在去除碳物质的同时实现脱氮除磷； SBR 处理工艺系统布置紧凑、节省占地；运行稳定性好，能承受较大的水质水量冲击；各项运行控制参数都能通过计算机加以控制，易于实现系统优化运行。 A/O 法 A/O 工艺，即缺氧 — 好氧污水处理工艺，该工艺具有适应能力强，耐冲击负荷，高容积负荷，不产生污泥膨胀，排泥量少，脱氮效果较好等特点，特别适合于中小型污水处理站选用。 A/0 工艺由缺氧池和好氧池串联而成，在去除有机物的同时可以取得良好的脱氮效果。 该工艺的显著特点是将脱氮池设置在除碳过程的前部，即：先将污水引入 缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的大量硝态氮 (NO— xN)还原成 N：，从而达到脱氮的目的；污水接着进入好氧池，大部分有机物在此得到消化降解，好氧池后设置二沉池，部分沉淀污泥回流至缺氧池，以提供充足的微生物，同时将好氧池内混合液回流至缺氧池，以保证缺氧池有足够的硝酸盐。 A/O 工艺具有适应能力强、耐冲击负荷、处理效果稳定可靠等优点，已经在生活污水处理领域得到推广、应用。 实践证明。 A/O 工艺在去除生活污水中有机物的同时能将污水中的氮去除，使出水水质满足排放要求。 本科毕业设计说明书 第页 共 50 页 A/O 工艺 的推广、应用，对防治水污染具有重要的意义。 A 178。 /0 法 A2/O 是 Anaerobic－ Anoxic－ Oxic 的英文缩写，它是厌氧－缺氧－好氧生物脱氮除磷工艺的简称， A2/O 工艺是在一个处理系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区，能够同时做到脱氮、除磷和有机物的降解，其基本工艺流程如图 所示： 由图 可知，污水首先进入厌氧区，兼性厌氧发酵细菌将污水中可生物降解的有机物转化为 VFA（挥发性脂肪酸类）这类低分子发酵中间产物。 而聚磷菌可将其体内存储的聚磷酸盐分解，所释放的能量可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分能量还可供聚磷菌主动吸收环境中的 VFA 类分子有机物，并以 PHB（聚 β羟丁酸）的形式在其体内储存起来。 随后污水进入缺氧区，反硝化菌就利用好氧区回流混合液带来的硝酸盐，以及污水中可生物降解有机物作碳源进行反硝化，达到同时降低 BOD5与脱氮的目的。 接着污水进入曝气的好氧区，聚磷菌在吸收、利用污水中残剩的可生物降解有机物的同时，主要是通过分解体内储存的 PHB释放能量来维持其生长繁殖。 同时过量的摄取周围环境中溶解磷，并以聚磷的形式在体内储积起来，使出水中溶解磷浓度达到最低。 而有机物经厌氧区、缺氧区分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后，到达好氧区时浓度已相当低，这有利于自养型硝化厌氧反 应器 缺氧反应器 好氧反应器 图 A2/O工艺流程图 本科毕业设计说明书 第页 共 50 页 菌的生长繁殖，并通过消化作用将氨氮转化为硝酸盐。 非除磷的好养性异养菌虽然也能存在，但他在厌氧区中受到严重的压抑，在好氧区又得不到充足的营养，因此在与其他生理类群的微生物竞争 中处于相对劣势。 排放的剩余污泥中，由于含有大量能超量储积聚磷的聚磷菌，污泥含磷量可以达到 6%（干重）以上。 从以上分析可以看出 A178。 /O 工艺具有同步脱氮除磷的功能。 本科毕业设计说明书 第页 共 50 页 2 设计说明 设计资料 工艺参数 (1)工程规模：焦化废水流量为 25000m3/d。 (2)水源资料如表 ： 表 焦化废水各组分基本含量 污染物 BOD5 COD 挥发酚 氰化物 氨氮 悬浮物 含量 mg/L 120 300 900 200 50 250 (3)出水要求： 出水水质要求 达到《污水综合排放标准》（一级， GB89781996）的污水处理工艺设计。 如表 : 表 污水综合排放标准 污染物 BOD COD 挥发酚 氰化物 氨氮 悬浮物 Ⅰ 级标准 mg/L 20 100 15 70 工艺设计原则 确定处理工艺的依据有以下几点： (1)污水处理程度。 (2)处理规模和污水水质质量变化规律。 (3)新工艺及类似污水工程资料。 (4)污泥处理的工艺。 污水处理的程度：确定污水处理程度主要需要考虑收纳水的功能，水环境质量要求，污染状况和自静能力，处理后的污水是否回用等因素。 污泥处理工艺：污泥处理工艺作为污水处理系统方案的一部分，决定于污泥的性质与污泥的出路（农用，填埋，排海等）。 污水处理构筑物排出的剩余污泥性质的不同，对选用污泥处理工艺有较大的影响。 本科毕业设计说明书 第页 共 50 页 工艺流程 如图 ： 图 焦化废水工艺设计流程图 氧化沟工艺简介 氧化沟技术 氧化沟（ oxidation ditch）又名连续循环曝气池（ Continuous loop reactor），是活性污泥法的一种变形。 氧化沟污水处理工 艺是在 20 世纪 50 年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。 自从 1954 年在荷兰首次投入使用以来。 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。 至今，氧化沟技术己经历了半个多世纪的 发展，在构造形式、曝气方式、运行方式等方面不断创新，出现了种类繁多、各具特色的氧化沟。 从运行方式角度考虑，氧化沟技术发展主要有两方面：一方面是按时间顺序安排为主对污水进行处理；另一方面是按空间顺序安 排为主对污水进行处理。 属于前者的有交替和半交替工作式氧化沟；属于后者的有连续工作分建式和合建式氧化沟，氧化沟工艺分类。 目前应用较为广泛的氧化沟类型包 括：帕斯韦尔（ Pasveer）氧化沟、卡鲁塞尔（ Carrousel）氧化沟 、奥尔伯（ Orbal）氧化沟 、 T 型氧化沟（三沟式氧化沟）、DE 型氧化沟和一体化氧化沟。 粗格栅 进水泵房 细格栅 隔油池 曝气沉砂池 奥贝尔氧化沟 二沉池 消毒池 鼓风机房 污泥回流泵房 污泥浓缩池 脱水机房 本科毕业设计说明书 第页 共 50 页 氧化沟基本特点 氧化沟工艺是活性污泥法的一种变形工艺，属于延时曝气的活性污法。 1954年荷兰第一座氧化沟污水处理厂投入使用，随着工业技术和水处理工艺的不断发展以及污水排放标准的不断提高，氧化沟工艺和构型已经得到很大发展。 氧化沟工艺一般都采用封闭的环状沟，污水和活性污泥在沟内进行几十圈甚至更多的循环后排出系统。 这种池型构造和运行方式，使 氧化沟在流态上兼具推流式和完全混合式的双重特点；采用低负荷 (污泥负荷为 ～ d)在考虑硝化的情况下，污泥负荷一般小于 d)和高污泥龄 (SRT： 15～ 30d，在要求完全硝化的情况下，一般污泥龄大于 20d)，污泥在氧化沟内充分好氧稳定，不需要厌氧消化；通常氧化沟均采用表曝设备，如转刷、转碟和表曝机等，曝气设备同时满足充氧、混合、推动混合液循环运动以及防止活性污泥沉淀等多方面要求。 防止活性污泥沉积的混合液的平均流速要求不小于。 供氧量 的控制通常通过改变曝气设备的运行台数、转动速度和调节浸水深度来实现。 由于具有基建和运行费用较低，操作技术相对简单和处理效果稳定等优点，氧化沟污水处理技术已经广泛应用在我国城市污水和工业废水处理厂的建设中。 ：出水水质好，脱氮率高，同时硝化反硝化；可以在未来负荷增加的情况下加以扩展，易于适应多种进水情况和出水要求的变化；容易维护；节能，比其他任何氧化沟系统在运行时需要的动力都小；受结构形式的限制，总图布置困难。 ：三个或多个沟道，相互连通。 ：水平轴曝气转盘（转碟），可以进 行多个组合。 ：出水要求高的大中型污水处理厂。 Orbal 氧化沟 Orbal 氧化沟是一种多级氧化沟，其特点是：曝气设备是有水平轴的竖直转碟，碟片经过水力学设计达到最佳的充氧和推流作用；由同心圆形的多沟槽构成 (多为三沟道 )，各沟道均表现为单个反应器的特征，这使得 Orbal 氧化沟的推流特征更加突出。 在各个沟道之间存在明显溶解氧梯度，对于有机物的去除、高效脱氮、防本科毕业设计说明书 第页 共 50 页 止污泥膨胀和节约能耗等，都是非常有意义的。 对于三沟道的 Orbal 氧化沟，外沟、中沟和内沟的溶解氧一般控制在 0～ 、 ～ ～ ，体积比为 50： 33： 17； 供气量之比为 65： 25： 10。 转碟后设导流板以防止污泥沉淀，有效水深可达。 外沟内供气量通常占总气量的 65％ 左右，但是由于外沟容积大，同时发生了高度的生化反应，溶解氧一般在 ，这种亏氧条件下的供氧方式使氧利用率和充氧效率更高。 Orbal 氧化沟进水进人外沟，同回流污泥进行混合，使回流污泥中的硝态氮能利用原水中的有机碳源，在外沟整体较低的溶解氧浓度下进行反硝化，这种脱氮方式能同时节省用于硝化和碳化的曝气量，同时可以 不必考虑反硝化外加碳源。 中沟作为摆动沟道，使系统更为稳定，内沟保持较高的溶解氧，以保证碳化和硝化完全。 工作流程如图 ： 氧化沟回流污泥出水剩余污泥二沉池中心岛进水转碟 图 Orbal氧化沟 Orbal 氧化沟工艺原理 由于溶解氧在氧化沟的分布呈 0 /mgL ～ l /mgL ～ 2 /mgL ，第一沟内溶解氧浓度始终接近于零，所以 0rbal 氧化沟的脱氮和硝化始终保持最佳状态。 (1)Orbal 氧化沟的脱氮除磷 所谓第一沟溶解氧为“ 0”。 它是指第一沟中远离转碟的沟道之混合液的溶解氧始终处于接近 0 /mgL 的状态，并非指整个沟道处于缺氧状态，在靠近转碟的沟段正是富氧区。 在缺氧条件下，脱氮细菌生长繁殖有利。 这些细菌以有机碳作为碳源和能源。 并以硝酸盐作为能量代谢过程中的电子接受体。 由于 Orbal 氧化沟的第一沟本科毕业设计说明书 第页 共 50 页 BOD(碳源 )很丰富，而脱氮细菌正是以有机碳作为碳源和能源，因此不需另投加有机碳源来满足生物脱氮过程的需要。 在靠近转碟的沟段即处于富氧区的沟段，氨氮被硝化细菌氧化为硝酸盐氮 (NO， N)，由于混合液在第一沟中闭路循环数十次乃至数百次，所以 Orbal 氧化沟的第一沟中同样进行了数十次乃至数百次的硝化一脱氮反应第二沟是第一沟的继续，它起着缓冲第一沟的处理效果，经第一沟、第二沟的生物氧化后，绝大部分的有机物和氨氮得到去除。 第三沟一般来说是为了排放，起补充氧的作用。 另外也可通过内循环方式将混合液从第三沟打回第一沟，从而将在第二沟及第三沟形成的硝酸盐氮转到第一沟进行反硝化。 应用这些操作方式，脱氮效率可达 90％ 以上。 (2)同时硝化 /反硝化机理 第一沟中存在好氧和缺氧区域，致使硝化、反硝化反应在同一沟内 发生，这种“同时硝化 /反硝化”机理包括两层含义。 宏观环境：整个第一沟内存在缺氧与曝气区域。 根据各 Orbal 氧化沟污水处理厂的测试结果，在曝气转碟上游至下游的沟长范围内一般 DO /mgL ，部分区域甚至可达 2 /mgL ～ 3 /mgL ，可将此看作曝气区域，其他区域则为缺氧区域。 这为同时硝化、反硝化反应提供了必要的环境。 微环境：微小的微生物个体所处的环境可称为微环境，它直接决定微生物个体的活动状态。 在活性污泥菌胶团内部存在多种多样的微环境类型，而每一种微环境往往适合于某一类微生物的活动。 受各种因素 (物质传递、菌胶团的结构特征 )的影响，微环境所处的状态是可变的。 而宏观环境的变化往往导致微环境的急剧变化，从而影响微生物群体的活动状态并在某种程度上表现出“表里不一”的现象。 例如，某一好氧性微环境，当耗氧速率高于氧传递速率时可变成厌氧或缺氧性微环境。 对于菌胶团尤其是大颗粒菌胶团来说，微环境的变化可能非常明显。 因而曝气状态下也可出现 某种程度的反硝化，即“同时硝化 /反硝化 ” 现象。 在已有的污水处理厂中，对 Orbal 系统所做的测试能明显地观察到第一沟内存在缺氧与好氧区域，而且有初沉池的设计也不易于形成大颗粒菌胶团，故认为在所测试的 Orbal 氧化沟系统中，第一种类型的“同时硝化 /反硝化”占主导地位。 本科毕业设计说明书 第页 共 50 页 3 设计计算 格栅的设计及计算 从污水流量等因素考虑，只设粗细两道格栅。 格删的作用 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道、泵房集水进的进口处或者污水处理的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如：纤维、碎皮、毛皮、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并保证其正常运行。 格栅的计算公式 栅槽宽度的计算公式为： en。