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湖南科技大学本科生毕业设计-1-摘要本次毕业设计的题目为某城镇污水处理厂2/AO工艺设计（6万m3/天）。主要任务是完成个该地区污水的2/AO工艺处理设计。设计要完成设计说明书一份、污水处理工艺流程图、高程图、平面布置图、二沉池及其配管图等。城镇污水在去除BOD5和SS的同时，还需要进行脱氮处理，故采用当代水处理工艺中较流行的2/AO工艺。2/AO工艺由于不同环境条件，不同功能的微生物群落的有机配合，加之厌氧、缺氧条件下，部分不可生物降解的有机物能被开环或断链，使得N、P、有机碳被同时去除，并提高对不可降解有机物的去除效果。它可以同时完成有机物的去除，硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3－N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。设计主要内容包括二沉池（含配管）及生化池构筑物设计计算、水力计算；运行说明及其它（含有关设备选定、污泥的培养驯化、运行监测指标、水电等动力消耗、总操作运行费用及总投资预测等）本设计采用了2/AO为主体工艺，工艺流程相对简单，省去了污泥消化系统，节省了基建投资和运行费用，该工艺处理污水运行稳定，易于管理，出水水质达到设计要求，真正做到了污水的综合利用。关键词：2/AO污泥驯化二沉池湖南科技大学本科生毕业设计-2-第一章设计总论1.1设计任务本设计内容是某县污水处理厂A2/O设计，设计规模为6万m3/d。1.2设计规模及要求1.2.1进出水质表1-1进水水质数据水质指标BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）NH3－N（mg/L）TN（mg/L）P（mg/L）原水水质24045022530404项目1.2.2出水水质污水处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB8918-2002）中的一级标准（B标准）。因此该城镇污水处理厂二级出水标准为：表1-2出水水质数据水质指标BOD5CODcrSSNH3－NTNP湖南科技大学本科生毕业设计-3-（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）出水水质≤20≤60≤20≤15≤20≤11.2.3设计内容1)工艺方案比选：对文献认真阅读后，就课题内容进行酝酿和思考，确定设计方案。2)工艺及主要构筑物计算：对计算确定各构筑物主要尺寸及工艺流程主要运行参数。3)运行说明及其它（含有关设备选定、污泥的培养驯化、运行监测指标、水电等动力消耗、总操作运行费用及总投资预测等4)图纸：工艺流程图、高程图、平面布置图、二沉池及其配管图等1.2.4设计依据设计依据包括：1.GBJ14-87《室外排水设计规范》；2.GB8978-1996《污水综合排放标准》；3.GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》；1.2.5去除率计算（1）BOD5的去除率10024020240%=91.7%（2）COD的去除率湖南科技大学本科生毕业设计-4-10045060450%=86.7%（3）SS的去除率10022520225%=91.1%（4）总氮的去除率100402040=50%湖南科技大学本科生毕业设计-5-第二章工艺流程的确定污水处理厂的工艺流程系指在保证处理水达到所要求的处理程度的前提下，所采用的污水处理技术各单元的有机组合。在选定处理工艺流程的同时，还需要考虑各处理单元构筑物的形式，两者互为制约，互为影响。污水处理工艺流程的选定，主要以下列各项因素作为依据。①污水的处理程度②工程造价与运行费用③当地的各项条件④原污水的水量与污水流入工程该污水处理厂日处理能力约6万吨,属于中小规模的污水处理厂。按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷或脱氮有要求的城市，应采用二级强化处理，如2/AO工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。2.1各类方法分析2.1.1SBR法工艺流程：污水→一级处理→曝气池→处理水工作原理：1）流入工序：废水注入，注满后进行反应，方式有单纯注水，曝气，缓速搅拌三种，2）曝气反应工序：当污水注满后即开始曝气操作，这是最重要的工序，根据污水处理的目的，除P脱N应进行相应的处理工作。3）沉淀工艺：使混合液泥水分离，相当于二沉池，湖南科技大学本科生毕业设计-6-4）排放工序：排除曝气沉淀后产生的上清液，作为处理水排放，一直到最低水位，在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。5）待机工序：工处理水排放后，反应器处于停滞状态等待一个周期。特点：①大多数情况下，无设置调节池的需要。②SVI值较低，易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀。③通过对运行方式的调节，进行除磷脱氮反应。④自动化程度较高。⑤得当时，处理效果优于连续式。⑥单方投资较少。⑦占地规模大，处理水量较小。2.1.2厌氧池＋氧化沟工作流程：污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟→二沉池→接触池→处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：①在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。②对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大。③污泥龄较长，一般长达15－30天，到以存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应。④污泥产量低，且多已达到稳定。⑤自动化程度较高，使于管理。⑥占地面积较大，运行费用低。⑦脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力。⑧氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富。2.1.3A/A/O法优点：湖南科技大学本科生毕业设计-7-①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100。③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。④运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。缺点：①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。②脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，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，但溶解浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺反应器的干扰。2.1.4一体化氧化沟又称合建式氧化沟工艺流程：一体化氧化沟集曝气，沉淀，泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独得二沉池。基本运行方式大体分六个阶段（包括两个过程）。阶段A：污水通过配水闸门进入第一沟，沟内出水堰能自动调节向上关闭，沟内转刷以低转速运转，仅维持沟内污泥悬浮状态下环流，所供氧量不足，此系统处于缺氧状态，反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。在这过程中，原生污水作为碳源进入第一沟，污泥污水混合液环流后进入第二沟。第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行，污水污泥混合液在沟内保持恒定环流，转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮，处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。第三沟沟内转刷处于闲置状态，此时，第三沟仅用作沉淀池，使泥水分离，处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。阶段B：污水入流从第一沟调入第二沟，第一沟内的转刷开始高速运转。开始，沟内处于缺氧状态，随着供氧量增加，将逐步成为富氧状态。第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟，第三沟仍作为沉淀池，沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。阶段C：第一沟转刷停止运转，开始泥水分离，需要设过渡段，约一小时，至该阶段末，分离过程结束。在C阶段，入流污水仍然进入第二沟，处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。阶段D：污水入流从第二沟调至第三沟，第一沟出水堰开，第三沟出水堰关停止出水。同时，第三沟内转刷开始以低转速运转，污水污泥一起流入第二沟，在第二沟曝气后再流入第一沟。此时，第一沟作为沉淀池。阶段D与阶段A相类似，所不同的是反硝化作用发生在第三沟，处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。阶段E：污水入流从第三沟转向第二沟，第三沟转刷开始高速运转，以保证该段末在沟内为硝化阶段，第一沟作为沉淀池，处理后污水通过该沟出水堰排出。阶段E与阶段B类似，所不同的是两个外沟功能相反。阶段F：该阶段基本与C阶段相同，第三沟内的转刷停止运转，开始泥水分离，入流污水仍然进入第二沟，处理后的污水经第一沟出水堰排出。湖南科技大学本科生毕业设计-8-主要特点：①工艺流程短，构筑物和设备少，不设初沉池，调节池和单独的二沉池，污泥自动回流，投资省，能耗低，占地少，管理简便。②处理效果稳定可靠，其BOD5和SS去除率均在90％-95％或更高。COD得去除率也在85％以上，并且硝化和脱氮作用明显。③产生得剩余污泥量少，污泥不需小孩，性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。④造价低，建造快，设备事故率低，运行管理费用少。⑤固液分离效率比一般二沉池高，池容小，能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。⑥污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。2.2生物处理方法特点对比表2-1生物处理方法的特点对比工艺类型氧化沟SBR法A2/O法技术比较①污水在氧化沟内的停留时间长，污水的混合效果好；②污泥的BOD负荷低，对水质的变动有较强的适应性；①处理流程短，控制灵活；②系统处理构筑物少，紧凑，节省占地；①低成本，高效能，能有效去除有机物；②能迅速准确地检测污水处理厂进出水质的变化；经济比较可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池合建，节省了二沉池合污泥回流系统投资省，运行费用低，比传统活性污泥法基建费用低30%能耗低，运营费用较低，脱氮除磷优势明显，能满足远期规划要求湖南科技大学本科生毕业设计-9-使用范围中小流量的生活污水和工业废水中小型处理厂居多出水水质要求较高的各种污水处理厂稳定性一般一般稳定综上所述，可得比较适合本经济开发区的工艺是OA/2工艺。因为这种工艺具有较好的除P脱N功能；具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；沼气可回收利用；国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验技术先进成熟，运行稳妥可靠，最为重要的是该工艺总水力停留时间少于其他同类工艺，节省基建费用，占地面积相对较小。2.3OA/2同步脱氮除磷工艺的原理及流程OA/2分为三大部分，分别为厌氧、缺氧、好氧区。原污水从进水井内首先进入厌氧区，同步进入的还从沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化。污水经过第一厌氧反应器进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q(Q——原污水流量)。混合液从缺氧反应器进入好氧反应器——曝气器，这一反应器单元是多功能的，去触BOD，硝化和吸收磷等项反应都在本反应器内进行。这三项反应都是重要的，混合液中含有NNO3，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD则得到去除。湖南科技大学本科生毕业设计-10-湖南科技大学本科生毕业设计-11-第三章A2/O生物反应池设计计算3.1A2/O生物反应池设计要点1.在满足曝气池设计流量时生化反应的需氧量以外，还应使混合液含有一定的剩余DO值，一般按2mg/L计.2.使混合液始终保持混合状态，不致产生沉淀，一般应该使池中平均流速在0.25m/s左右.3.设施的充氧能力应该便于调节，与适应需氧变化的灵活性.4.在设计时结