污水处理工艺毕业设计.doc

第1章 绪论1.1 概述1.1.1 企业概况上海宝钢集团公司简称上海宝钢，拥有现代化技术装备，产品涉及国计民生的各个方面，上天入地，衣食住行，与上海宝钢的产品密切相关：生产用于“神舟”号飞船“长征”系列运载火箭发动机和喷注器等重要部位的高温合金材料；供应满足中国第一汽车制造有限公司、上海汽车集团公司等十几家企业要求的05高级汽车板和1F超深冲钢，汽车板具备了向通用、福特、克莱斯勒等汽车厂商供货资格；上海宝钢实施精品战略，将建成我国汽车用钢、石油管、造船板、不锈钢、电工钢和家电用钢以及高等级建筑用钢等钢铁精品基地，建成我国钢铁产品新工艺、新技术和新材料开发的主要基地。1.1.2 设计成果（一）设计计算书、设计说明书和概算书各一份；其中主要内容包括以下几部分：1、对所有构筑物都进行设计计算，包括确定各有关设计参数、负荷、尺寸、所需要的材料与规格等。需要绘制工艺施工图的构筑物还要进行更详细的施工图所必须的设计与计算，包括各部位构件的形式、构成与具体尺寸等。2、对水处理站工艺总平面及高程计算；3、泵站、风机房等附属构筑物的设计计算，着重水力计算与设备型号的选择及管道、辅助设备的设计计算。4、对污水与污泥处理系统做出较准确的水力计算与高程设计。5、污水厂要进行概预算与成本分析。（二）设计图纸应绘制1号图纸不少于810张。主要完成下列图纸：1、水处理站工艺总平面 ：1：1001：500；2污水与污泥高程图：横向比例可采用1：5001：1000，纵向可采用1：501：100；3 单体构筑物工艺平面及剖面图：1：501：200。1.1.3 设计任务1、分析自然现状的排水条件，经济合理的确定城市排水体制。2、确定排水管网的走向和位置，并进行经济比较。 3、确定泵站的数量和规模。4、确定污水构筑物位置和规模。5、进行管网的水力计算。6、确定污水和污泥的处理流程，进行各构筑物的设计计算。7、进行经济概算，成本核算。8、绘制相关图纸1.2 设计资料1.2.1 规划资料在项目建议书阶段， 上海宝钢集团公司有限公司处理水量为1000m3/d，原水水质详见下表。表 11 原水水质项目PH值BOD5(mg/l)CODcr(mg/l)SS(mg/l)油(mg/l)温度()6.5-9.08501800200060070-751.2.2 自然概况上海宝钢集团公司所在地区位于坦荡低平的长江三角洲平原，水网密布，西南部散见小山丘，平均海拔高度约4米。境内辖有中国第三大岛崇明岛以及长兴、横沙等岛屿，黄浦江及其支流苏州河流经市区。1.2.3 气象资料属北亚热带季风气候，温和湿润、光照充足，降水丰沛，四季分明。年平均气温16.5。冬季1月最冷，月平均气温3.3，较同纬度内陆温和；夏季7月最热，月平均气温为27.8，又不如同纬度内陆炎热。日照条件较为充足，年日照时间2000小时左右。全年无霜期241天，日平均气温10以上的喜温农作物生长期共计233天。雨量充沛，年均降雨量1200毫米，雨日多达132天。降雨的季节分配较均匀，夏季约占40.1，冬季占13.0，约有70的降雨量集中在49月。1.2.4 企业简介上海宝钢以原宝山钢铁集团公司为主，吸收原上海冶金控股集团公司、原上海梅山集团有限公司参加，以固定资产1487亿元人民币、年产钢能力1800多万吨的规模，于1998年11月17日联合而成。 上海宝钢拥有宝山钢铁股份有限公司等数十家子公司，上海宝钢拥有的宝山钢铁股份有限公司，是1978年12月23日动工兴建的现代化钢铁企业，2000年2月3日改制为股份公司，现为上市公司。投资623亿元、生产具有国际竞争力钢铁产品的宝钢三期工程，已经于2000年12月建成。第2章钢铁废水中污染物的来源和排放标准2.1 污染物来源2.1.1 焊丝车间洗水和循环排污水，均为间隙排放，排放量均为3t/h主要污染物为酸碱物质和少量的Fe3+和Cu2+。2.1.2 焊管车间主要排放的废水有冲洗水和循环水排放水，均为间隙排放，排放量约为3t/h，主要污染物为酸碱物质和一定量的Fe2O3。2.1.3 轧机车间轧机车间排放废水主要是循环水排放和废乳化液两个月中分数次排放，共2000m3，日排放量约为40m3/d，主要污染物是其中的矿物油。2.1.4 酸洗车间酸洗车间将排放大量的酸洗废水，同时有一定的循环水排放，排放量约为5t/h，是连续排放，其中含有酸性物质（主要是HCl）和Fe2+。2.1.5 锌镀车间镀锌车间主要排放废油和冲洗废水，间隙与连续排放共存，排放量共为5t/h，主要含油。2.1.6 彩涂车间彩涂车间主要排放废油和冲洗废水，间隙与连续排放共存，约为4t/h，主要含油。2.1.7 电解清洗组电解清洗机组主要排放废油和冲洗废水，间隙与连续排放共存，排放量约为4t/h，主要含油。2.1.8 车间生活污水该公司在职工作人员为2000人，采用四班三运转方式，按每人每天排污量120L/P排放生活污水，总计约为240t/d。水中主要含有COD、BOD5。2.2 污水排放标准钢铁工业废水的排放执行国家钢铁工业废水处理排放标准（GB1345692）中一级标准。第3章 设计概况3.1 设计原则排水工程是现代化城市和工业企业不可缺少的一项重要设施，是城市和工业企业基本建设的一个重要组成部分，同时也是控制水污染、改善和保护环境的重要措施。排水工程的设计对象是需要新建、改建或扩建排水工程的城市、工业企业和工业区。他的主要任务是规划设计收集、输送、处理和利用各种污水的整套工程设施和构筑物，水管道系统和污水厂的规划和设计。排水工程的规划设计是在区域规划以及城市和工业企业的总体规划基础上进行的，因此，排水系统规划设计的有关基础资料，应以区域规划以及城市和工业企业的规划与设计方案为依据，排水系统的设计规模、设计期限应根据区域规划以及城市的规划方案的设计规模和设计期限而定。排水工程的规划与设计，应遵循下列原则：1、工程的规划应符合区域规划以及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其他单项工程建设密切配合，互相协调。2、工程的规划与设计，要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。3、工程的规划与设计，应处理好污染源治理与集中处理的关系。4、污水是可贵的淡水资源，在规划中要考虑污水经再生后回用的方案。5、工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑远期发展有扩建的可能。并应根据使用要求和技术经济的合理性等因素，对近期工程做出分期建设的安排。6、规划与设计排水工程时，必须认真贯彻执行国家和地方有关部门的现行有关标准、规范和规定。7、设计中应认真贯彻执行“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、依靠群众、大家动手、保护环境、造福人民”的环境保护工作方针。3.2 设计依据(1)根据中华人民共和国环境保护法的有关文件。(2)室外排水设计规范GBJ1487。(3)建筑给排水设计规范GBJ1588。(4)国家钢铁工业废水处理排放标准（GB1345692）中一级标准。3.3 设计范围(1)污水处理方案的确定(2)污水处理工艺的相关计算(3)污水处理厂总平面布置(4)工程投资概算3.4 设计水量、水质上海宝钢厂含油废水水量Q=1000m3/d；SS=2000mg/L；pH=6.5-9.0；油600mg/L；CODcr=1800mg/L；BOD5=8500mg/L；温度约70-75C。处理后废水达到国家污水综合排放标准（GB897896）中一级标准，即CODcr100mg/L，BOD520mg/L，SS70mg/L，油5mg/L，pH=6.0-9.0。3.5 设计要求该项工程为一次投资建成，接受毕业设计任务的学生应在规定时间内，独立完成所下达的设计任务，并按下列要求进行：1、设计深度应按扩初设计阶段进行，部分内容应达到施工图设计要求；2、必须按毕业设计进程计划进行，不得无故拖延。第4章 国内外在该方向的研究4.1 国外在该方面的研究4.1.1 关于活性污泥法当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O 法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。 AB法(AdsorptionBiooxidation) 该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3d)以上；B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。 SBR法(Sequencing Batch Reactor) SBR法(Sequencing Batch Reactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。 氧化沟法 本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.53.5m，转刷动力效率1.61.8kgO2/(kWh)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.04.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。 若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。 氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达2.53.0 kgO2/(kWh)。4.1.2 关于曝气生物滤池曝气生物滤池实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水BOD5、SS20mg/L，去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.73.0 kgBOD5/(m3d)，水力停留时间12h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为0.52.0kgBOD5/(m3d)，水力停留时间23h。一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约5 104m3/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36104m3/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行 管理经验有关。4.1.3 关于UNITANK工艺UNITANK工艺和类似的TCBS工艺、MSBR工艺一样，都是SBR法新的变型和发展。它集“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”的优点，克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝气池法”设备多的缺点。典型的UNITANK工艺是三个水池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧状态，以完 成有机物和氮磷的去除。UNITANK工艺由比利时Seghers公司首先建在我国的澳门特区，处理水量14104m3/d(不下雨时平均处理水量为7104m3/d)，池型封闭，设计采用的容积负荷为0.58kgBOD/(m3d)，总的反应池体积为46800m3，曝气池水力停留时间为8h，出水的BOD5、SS20mg/L。这类一体化工艺是传统活性污泥工艺的变形，可以采用活性污泥工艺的设计方法对不同的污染物加以去除，如考虑硝化，其负荷一般在0.050.10 kgBOD5/(kgMLSSd)，硝化率视污水温度而异。而要求污泥稳定化，其污泥负荷和污泥龄要远远超过硝化时的数值。 容积利用率低是此类一体化工艺共同的主要问题，就是说在一个较长停留时间的曝气系统内，有50%左右的池容用于沉淀。UNITANK工艺的成功与否有赖于系统采用稳定可靠的仪表及设备，因此引进技术，消化、吸收和开发先进的自控系统是应用此工艺的关键问题。一般认为，UNITANK工艺不太适用于大型(10104m3/d)的城市污水处理厂。4.1.4 生物处理法的新进展生物处理法是目前研究得较多、新技术层出不穷的方法， 无论是好氧生物处理技术，还是厌氧生物处理技术都引起了研究人员的极大兴趣。因为用生物法利用的是微生物的新陈代谢作用， 以污染物质为食料， 将其代谢成诸如CO2、H2O、NH3、SO2等稳定的小分子， 它的二次污染小， 对处理生活污水及与之性质相近的有机污水有其独特的优势。生物处理法自从问世以来，其技术已获得了极大的发展， 随着人们生活水平的日益提高， 生活污水中的成也日益复杂， 因此用生物处理方法的目的也从以前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增加到也能处理合成洗涤剂、脱氮、脱磷及其它一些难降解的复杂有机物。这也就必然要求人们改革工艺，过去由于厌氧生物处理的效率不尽人意， 处理时间也较慢， 所以未引起人们的重视， 仅仅用来处理污泥或高浓度有机污水的预处理，但现在由于能源紧张， 厌氧生物处理由于能产生能源物质甲烷而越来越引起人们的青睐， 由此也出现了许多新的工艺。(1) 活性污泥法的新发展到目前为止， 对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破， 往往所作的是一些局部的改进， 但在曝气方式上确取得了较大的成果， 如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气， 采用微气泡扩散器等， 这些都增大了氧转移率、提高了氧的利用率使曝气池中氧的浓度增加。如美日等国研制出的一种超微气泡扩散器， 气泡直径50Lm， 氧吸收率达90% ， Reid Engineering Company of Frederick shurg 等研制的氧化沟下表面曝气也是一种曝气方式的改进， 把冲刷曝气(Brush Aeration) 改进透平曝气(Turbine Aeration) 避免了产生气溶胶、飞溅、结冰等问题。活性污泥法的另一个发展趋势就是朝多功能方向发展， 采用的方法有： 培养驯化专用细菌，使活性污泥处理对象不局限于生活污水， 还可以处理如酚一类难降解的有毒有机物，甚至驯化可以处理象氰一类有剧毒的无机物；把活性污泥与其它处理方法结合起来，如活性炭活性污泥法， 它实际上是一种以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的综合处理法； 固定活性污泥法是提供微生物附着的表面， 如合成纤维、塑料、细沙、粘土焦炭等， 使曝气池同时存在附着相和悬浮相的生物；这些都提高了活性污泥的净化效率，提高了抗有毒物质等冲击负荷的能力， 还具有脱色、脱氮、削减泡沫的效果， 国外已用于合成纤维、化工印染、炼油、炼焦等工业生产的污水处理；活性污泥法与厌氧工艺结合来脱氮、脱磷等，最典型的工艺是A-O(anaerobic-oxic) 流程。活性污泥法还可和化学法结合， 提高净化多氯联苯、有机磷的去除效果。(2) 生物膜处理法的新进展生物膜法最早出现的工艺是1893年在英国出现的将污水喷撒在粗滤料上而得以净化的普通生物滤池，它是最早出现而至今仍在不断改进和发展的人工生物处理设备。在它的基础上，出现了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。近二三十年来，又出现了一些新型的生物膜法处理技术，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等颗粒材料作为载体，其载体表面附着生长着生物膜，充氧后的污水以一定流速自下而上流动使载处于流化状态，载体上的生物膜可以充分地和污水接触，使净化效率提高，它的工艺有空气流床、纯氧流动床、三相流化床和厌氧兼型流化床工艺等。活性生物滤池是将生物滤池、曝气池及二沉池结合为一体的新型污水处理工艺，它的特点是将生物滤池的部分出水回流汇同二沉池的回流污泥一起进入生物滤池，用活性生物滤池处理生活污水和食品加工废水的试验结果表明： 该系统具有处理效果好、效率高、BOD 容积负荷大、不发生污泥膨胀和耐冲击负荷等优点。另外还有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。由于生物膜法的生态环境与活性污泥法的不同， 生物膜法生态系统中可以生长藻类、后生动物等， 甚至可以生长硝化菌及反硝化菌等， 因此可以用来脱氮等。(3) 厌氧生物处理法的新发展厌氧生物处理法也有一百多年的历史，它是利用厌氧微生物在无氧的条件下对有机物进行分解的技术。由于处理效率低、速度慢、且甲烷菌对环境要求严格不易控制等缺点， 厌氧生物处理法长期以来一般仅用于污泥处理， 它的主要工艺是化粪池、消化池等。但是由于近年来能源危机及环境污染加重，厌氧生物处理由于其产物具有能源物质而得到人们的重视， 一大批新的厌氧生物处理法技术相继诞生， 为了提高厌氧微生物的浓度，有使厌氧微生物附着在载体表面的厌氧生物膜处理方法如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档板反应器、厌氧流化床法， 以及象上流式厌氧污泥床反应器(UASB) 依靠微生物之间凝聚造粒而形成的自己固定法方法。还有人为地固定微生物包埋固定化法， 它是人为地把增殖速度缓慢的厌氧微生物高浓度地保持在处理系统中，提高处理速度、缩小处理设备并可用于处理低浓度的有机污水。如日本本田等人1988 年采用包埋固定厌氧微生物处理TOC 为150mgL 的人工配水， TOC 的去除率可达95% 以上。在厌氧处理中， 甲烷的增殖速度慢成为产气的决定步骤， 因此为了保持甲烷发酵中高浓度的微生物， 出现了利用膜的固液分离法， 如柏分等人1988 年利用超滤膜(UF) 进行甲烷发酵试验， 结果表明： 提高了反应器内甲烷的浓度， TOC 的容积负荷为2gL日， 其去除率可达98.4%以上。厌氧生物处理法目前的发展趋势是和其它生物处理方法联用， 如厌氧好氧复合工艺等， 具有节约投资、节省能源、污泥产量少、出水水质好等一系列优点。厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水，能够脱磷脱氮且运行维护方便经济等方面发展。4.1.5 活性污泥工艺的发展趋势通过几十年的研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。 (1)膜分离技术的应用用膜分离代替沉淀进行泥水分离，可带来活性污泥工艺的以下变化：不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时，不必再考虑污泥的沉降性能问题，从而使工艺控制大大简化；曝气池的污泥浓度将大大提高(可以大于20000/)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行，充分满足去除各种污染物质的需要；这样的处理要求下，可使曝气池容积大大减小，节省处理厂的占地面积；泥浓度的提高，将要求较高的曝气速率，因而纯氧曝气将随着膜分离而被大量采用。虽然膜分离目前还存在易堵塞等方面的问题，但这些问题正逐步得到解决。实际上，目前已有一批膜分离活性污泥系统在运行，如日本Hiroshiwa市的Higashi污水处理厂的膜分离系统已连续运行3年。(2)分子生物技术的应用目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中，只有4种准确命名及生物分类学定位，因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。目前正用分子诊断技术进行这些丝状菌的生物学定位，以进一步准确了解其特性。分子诊断技术的大量应用，活性污泥微生物基因库的建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，进一步提高处理效果，是未来发展的方向。42国内在该方向的研究与发展状况4.2.1 20世纪末污水处理技术的发展和污水处理厂建设的成就改革开放以来，在我国的大中型城市中，建设了一批污水处理设施，对于保护大中型城市的环境，治理水污染起到了很大作用。随着我国城乡经济的发展，人民生活水平的显著提高，我国农村城市化的速度将大大加快，大量的小城镇将迅速兴起，预计到本世纪末，全国设市城市将达1200个左右，建制镇250003O000个左右，全国城镇人口达6.8亿左右，城市化水平约为45%，其中小城镇人口所占比例达65%左右。从发展眼光看，今后我国的大部分人口将生活在中小城镇。目前全国共有1700O个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施，而且，由于二十几年来，乡镇企业的蓬勃发展，造成一些中小城镇尤其是经济比较发达的中小城镇，污染严重，已经影响到人民的生活和健康。考虑到1998年1月1日之后，已经开始实行污水排放综合标准(GB8978-1996)，因此中小城镇的污水处理厂在选择处理工艺时都要考虑除磷脱氮，使处理水达到国家一级排放标准，以减轻对水体的污染。国定“七五”、“八五”、“九五”科技攻关课题的建立，使我国污水处理的新技术、污泥处理的新技术、再生水回用的新技术都取得了可喜的科研成果，某些项目达到国际先进水平。十一届三中全会以来在邓小平建设有中国特色的社会主义理论的指引下，随着改革开放大好形势的不断深入，我国的污水处理事业也得到了快速的发展。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国，在活性污泥工艺应用的同时，AB法、A/O法、AA/O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污水处理厂的建设中得到应用。由过去只具有去除有机物功能的污水处理工艺技术发展行业的市场。如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备。由于建设大型城市污水处理厂的投资很大，我国的建设资金有限，无法适应水污染治理的需要。为此引进国外资金建设污水处理厂成为建设资金的重要组成部分，从而也加快了我国城市污水处理厂的建设速度。一批大型的城市污水处理厂利用国外贷款项目相继建成投产。如：我国20世纪最大的污水处理规模为60万m3/d；天津东郊污水处理厂、成都三瓦窑污水处理厂、沈阳北部污水处理厂、郑州王新庄污水处理厂处理规模均为40万m3/d。这些大型污水处理厂的建设标志着我国污水处理事业的不断壮大，标志着污水处理技术在我国发展的成果，标志着我国政府对污水处理事业的重视，也标志着我国污水处理事业发展到了一个崭新的阶段。4.2.2目前存在的问题（1）污水处理厂建设资金的短缺我国虽然已建成污水处理厂100多座，但是还远远不能满足城市工农业生产和人民生活的需要，表现在某一个城市本身的处理率不高，也就是污水处理的量不够，还表现在大城市已开始着手进行污水处理厂建设的规划和建设计划工作。但在中小城市，特别是在西北部中小城市还没有将污水处理的规划建设纳入城市发展的议程。其主要原因之一就是没有专门建设资金，有的地区的水污染日趋严重，若等待有资金投入时再兴建污水处理厂，就会使环境趋于恶化，给人民生活带来不便，对人民身心健康带来危害，所以促使我们要多方筹措资金，加快水环境污染的治理，为子孙后代留下一个优美的生活环境。（2）污水处理厂运行经费不能到位全国目前已经建成投产运行的污水处理厂共计100多座，能够满负荷运行的污水处理厂不到1/3 没有满负荷运行的原因：大多数均是由于运行经费不能到位而造成的，有的省市没有收取污水处理费，有的是只收工厂、企业的，不收居民的，有的是工厂、企业、居民的都收了，但收费标准定得很低，远远不能满足污水处理厂正常运行所需的最低费用，使一些污水处理厂出现了能得到多少经费就处理多少吨污水的实际问题。这样长此下去既发挥不了建设污水处理厂应有的效益，也会使仪表、设备受损，同时也无法发挥污水处理厂专业管理人员的作用。（3）进口设备的维修及设备备件的开发由于大批的进口设备进入污水处理行业，经过几年的运转后，设备陆续会出现大小不等的损坏，特别是索赔期后的维修和正常的大修。这就需要有专业技能的技术人员来进行，叵请国外的专家来维修，维修成本将会大幅度增高实在难以接受，或使进口设备能够维持正常运转，必须培养对进口设备维修保养的国内专业人员，使其掌握维修技能达到进口设备的维修标准。有了维修的专业人才还得有充足的备品配件，特别是一些将要淘汰的设备被引进中国，备品配件国外也不会再生产了，就需要国内自行测绘、加工制造，只有这样才能使进口设备发挥出它的作用，否则设备的损坏，配件的缺乏会影响污水处理厂的正常运行。（4）污水处理工艺选择有一阵风的现象，不结合本地区的实际情况选热门工艺选择热门工艺是在选择污水处理工艺时，出现的单纯追求工艺新，追求时髦工艺，不考虑本地区的进水水质、处理水量以及出水用途的问题，在我国已建成的一些污水处理厂中，本来进水水质都比较低，还要选择AB法，结果不能得到充分的利用，造成设施设备的闲置。有的地区经处理的再生水直接用于农业灌溉，还过分强调除磷脱氮，采取A/A/O法，增大了建设投资也提高了日常运转成本，还有一些个别地区在建设污水处理厂时，看当时风刮什么工艺就采取什么工艺。（5）污水处理后的再生水得不到充分的利用巨大的投资建设了污水处理厂，经过处理后的再生水不能得到充分利用，甚至有的地区还将处理后的再生水与未经处理的污水混在一起同流合污，有的地区没有将再生水回用却排入大海造淡水资源的浪费。目前世界的淡水资源极为匮乏，中国淡水资源的占有量在世界上排第121位，人均淡水占有量仅为2000m3。（6）污泥没有真正达到无害化，没有最终处置的途径污水经过各种不同工艺处理后，出水达到了国家规定的排放标准，但是在污水处理过程中奖惩的污泥却未能得到妥善的处置，还会给环境造成二次污染。有些地区污泥不经过无害化处理，将污泥堆放在场外，任意取走不知下落。有的地区将污泥进行干燥用作农肥，重金属含量是否达标考虑的很少，对农作物有多大的危害分析不足。国家环保部门禁止将污泥作为菜田、稻田的肥料，作为旱田的农肥需要对污泥的成份进行分析，重金属及有毒家物质不超标方能使用。污泥作为绿地用肥要有园林部门认可，有监测部门跟踪分析方能使用，总之污泥若没有最终处置的途径，是给环境带来再次污染的隐患。（7）污水处理厂没有除臭装置污水处理厂的进水池，格栅间，沉砂池，初沉池及污泥处理系统的储泥池，脱水机房（除离心机外）都会产生严重的臭气，既影响操作运行人员的身体健康，也给周围居民生活环境带来污染，特别是一些建设较早，周围过去是农田、水池、远离市区的污水处理厂，目前成为市区，污水处理厂周围盖起了民宅，形成了居民区，污水厂的周边百姓身受其害，应该多渠道解决除臭装置，因为污水处理厂本身就是消除污染保护环境的企业。4.2.3 今后的发展趋势（简述）1 经济发展与污水处理事业协调发展，走可持续发展之路；2 扶植国内环保产业（污水处理行业）的发展；3 多方筹资加速污水处理厂的建设，以最短时间控制、治理已造成污染的水环境；4 改变污水处理行业的运营机制，由事业型向企业经营型转变；5 加强污水处理工艺选择参谋机制，为各地区污水处理厂建设的工艺审查把关；6 政府应给予污水处理行业优惠的政策；7 重视再生水回用，但也要考虑安全；8 污泥最终处置要向无害化、资源化方向迈进；9 建设环保型的污水处理厂；10 环保要从娃娃抓起，提高全民不的忧患意识。4.2.4 国内污水水处理技术（1）A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO12.5)，BOD/TKN为1.53.5，COD/TP为3060，BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。（2）普通曝气法及其变法 本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。第5章 工艺流程方案确定5.1 拟定方案5.1.1 方案一图5-1 接触氧化+BFA法5.1.2 方案二图5-2 接触氧化+SBR法5.2 方案选择本工艺采用向接触氧化池和曝气生物滤池中投加特殊的生物菌种以达到去除乳化油的目的。选用接触氧化法和BAF分别进行一级和二级生物处理，可以使添加的生物菌剂最大程度地停留在生物反应器中，生长于填料表面的膜上，使具有较强专一性的生物菌剂最大限度地发挥降解作用。接触氧化法兼有活性污泥和生物膜法的特点，其填料表面全为生物膜所步满，有利于维护生物膜的净化功能，提高充氧能力和氧的利用率，还能够保持高度的生物量。故在此阶段，加入菌种后形成的生物膜可以使油的去除率大于98%，COD大于86%，而且接触氧化对冲击负荷有较强的适应能力，不需回流污泥。因此，经过接触氧化池的一级处理后废水水质将得到很好的改善。出水再进入曝气生物滤池（BAF）进行深度处理。曝气生物滤池是一种运行可靠，自动化程度高，出水水质好，抗冲击能力强和节约能耗的新一代污水处理工艺。在滤池中主要实现有机物的降解、硝化/反硝化，如与其他的物化方法结合可同时实现除磷目的，他既可用于污水的二级处理和处理水需回用的深度处理，也可以用于饮用水的微污染处理等。还可在曝气生物滤池中添加特殊的菌种以处理特殊的废水，如在曝气生物滤池中添加由江苏博大公司与国外共同研究开发的“倍加清”生物菌种，可处理喊乳化油的废水，该菌种的去除率为：COD：85%-90%，BOD5：90%-95%，NH3-N：90%-95%。曝气生物滤池要求进水COD1500mg/L。因曝气生物滤池有以下的优点，固选用曝气生物滤池:(1)较小的池容和占地面积曝气生物滤池的BOD5容积负荷可达到5-6kg BOD5/(m3d)，是常规活性污泥法或接触氧化法的6-12倍，所以它的池容和占地面积只有活性污泥法或接触氧化法的1/10左右。(2)出水水质较高 在BOD5容积符合为6kg BOD5/(m3d)时，其出水SS和BOD5可保持在10mg/L以下，COD可保持在60mg/L以下，远远低于国家的一级标准。(3)简化处理流程 由于曝气生物滤池对SS的生物截流作用，使出水中的活性污泥很少，故不需设二沉池和污泥回流泵房，处理流程简化，使占地面积进一步减小。(4)基建费用、运转费用节省 由于该技术流程很短、池容积小和占地省，使基建费用大大低于常规二级生物处理。同时，粒状填料使充氧效率提高，可节省能源消耗。(5)管理简单 曝气生物滤池抗冲击负荷能力强，没有污泥膨胀问题，微生物也不会流失，能保持池内较高的微生物浓度，因此日常运行管理简单，处理效果稳定。(6)设施可间断运行 由于大量的微生物生长在粒状填料粗糙多孔的内部和表面，且不会流失，即使长时间不运转也能保持其菌种，如长时间停止不用后再使用，其设施可在几天内恢复正常。所以选择方案二。第6章 污水处理计算6.1 清水池清水池的尺寸确定停留时间T=2h根据设计参数算得清水池的有效容积为： V=QT （1）设清水池的有效水深为：h=3m，清水池的面积为： S （2）则清水池的尺寸定为：LBH=6m5m3m。6.2 污水提升泵房的设计计算污水提升泵的选择计算已知：地面标高为100.00，起始管道的埋深为3m，管径为DN200，管壁厚100mm，设计充满度为0.75。由已知可得污水管道内的水面标高为97.05m，则粗格栅栅前水位也97.05m，粗格栅的损失为0.015m，那么粗格栅栅后的水位为97.035m。中格栅栅前水位为97.035