四川理工学院毕业设计 方案选择
交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，不易发生污泥膨胀。该工艺具有很好的环境效益，而且反应容积不大，操作简便，投资和运行成本均较低，并且没有大量难处理的化学污泥。
经过上述论证，并根据国内外较多工程实例资料综合得出，本次氮肥厂废水处理工程设计工艺选择为“废水→调节池→吹脱塔→气浮池→调节池→A/O池→二沉池 污泥浓缩池 ”的基本工艺路线。
考虑厂区西边有一条河流，为方便处理后的废水排放，将水处理站建在靠近河处。其夏季主导风为东南风，则将进水口北部靠近河边处。
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四川理工学院毕业设计 工艺流程设计
3工艺流程设计及工艺原理说明
3.1废水处理工艺流程设计（用方框图表示） 污泥外运 污泥浓缩 污泥浓缩池 加药间 进水 调节池 吹脱塔 气浮池 调节池 缺氧池 好氧池 二沉池 出水 A/O工艺处理废水流程图
3.2工艺原理及过程说明
3.2.1吹脱
对于高浓度的氨氮的废水，吹脱法可以去除大部分的氨氮以减少后续处理阶段负荷。但为使吹脱达到一个较好的效果，必须把含氨氮的废水的pH值调到11左右，以使废水中有更多的游离氨，便于吹脱。因此，在吹脱塔前设置一个调节池，其尺寸的设计主要参数是设计流量和停留时间。其中pH值是通过加药间里向加药池中加入石灰（GaO）和水生成的Ga（OH）2溶液调节。加药量的多少由控制阀及流量计控制。用提升泵把污水送入吹脱塔中，用空气吹脱污水中游离的氨，其去除率可达90%[5]。
3.2.2 气浮
气浮法是设法使水中产生大量的微气泡，以形成水、气、及被去除物质的三相混合体，在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差等多种力的共同作用下，
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四川理工学院毕业设计 工艺流程设计
促进微细气泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合体密度小于水而上浮到水面，从而使水中油粒被分离去除。
气浮法是利用高度分散的微气泡与水中悬浮颗粒黏附，使其随气泡浮升到水面，从而加以分离去除，适当加人混凝药剂可显著改善气浮效果。絮凝后絮核轻飘，且粘附气泡性能良好，因而相比沉淀法，气浮法处理富营养化水体更具优势。气浮法用在生化前的话可以降低基建费用，降低后续处理难度。沉淀法基建投资大，处理量相对较小，处理效率低.沉淀法处理成本相对低两者可以配合使用，沉淀法主要去除经化学反应后众力大的，气浮主要去除悬浮物[6]。
3.2.3 A/O工艺
经过吹脱后的废水，氨氮浓度含量大大地减小，但仍然不能达到规定标准排放，所以需要进一步处理，本次水处理设计采用生物法A/O工艺。由于吹脱后的废水pH偏高，影响后续生物处理单元中微生物存活，所以，在吹脱后设置一个调节池，用酸使吹脱后的污水pH值降低。
经过调节后的污水进入A/O工艺缺氧池中，污水经过活性污泥中的微生物作用后达到去除氨氮、BOD5、COD等污染物的目的。在缺氧段，反硝化菌将混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放到空气中，达到除氮目的完成脱氮功能。好氧段中氨氮被硝化细菌硝化。好氧池的混合液通过污泥回流泵回流进入缺氧池中。从好氧池出来的污水混合液进入平流式二沉池进行沉淀，澄清液通过清水管道进入清水池后消毒排放或进行中水回用。
A/O工艺池设计的主要参数是设计流量和停留时间，其中好氧池的曝气头数设计是根据所需曝气量和曝气头服务面积设计的。
3.2.4污泥处理
二沉池底部沉淀的污泥，通过污泥泵将一部分污泥回流到厌氧池中；一部分污泥进入污泥浓缩池进行重力脱水后，用污泥泵送入污泥脱水间，经板框式压滤机进行脱水后污泥外运。
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四川理工学院毕业设计 工艺设计计算
4 构筑物（设备）的工艺设计、计算与选型
4.1 调节池
4.1.1 设计说明
由于焦化废水水质、水量一般是不均衡的，这种变化对废水处理设备，特别是后续生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的。这种情况下，经常采取的措施就是设置一个均衡调节池。此外，调节池还可起到临时贮存事故排水的作用。
如下图4-1所示
= = 进水 出水
图4-1
4.1.2设计参数
平均水量：Q=2000m3/d
最大设计水量：Qmax=Q×K=2000×1.5=3000m3/d（其中K为变化系数，取1.5） 停留时间：t=8-16h取t=10h[7]
4.1.3 设计计算
（1）调节池容积：V?Qmax?t （4-1）
式中：Qmax——最大设计流量，m3/h t——停留时间，
将数值代入式4-1得：V=Qmax×t=3000×10/24=1250m3
选择方形调节池，长宽L=B=17m
V1250??4.35m调节池水深在3-5m之间，符合要 池深H：H=H?L?B17?17求。调节高度0.5m，所以池深H=4.35+0.5=4.85m，取整H=5m。如图3-1 （2）设备选择
采用QJB型潜水搅拌机[8]四台，适用于污水处理厂和工业流程中搅拌含有悬浮物的液体。见表3-1
表3-1 潜水搅拌机性能参数
型号 额定功率 额定电流 叶轮直径 叶轮转速 质量
/kW /A /mm /r.min-1 /kg QJB.85/8—
260/3— 0.85 740/C/S
3.1
20
740
55
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四川理工学院毕业设计 工艺设计计算
4.2 吹脱塔
4.2.1设计说明
吹脱塔内装填料，水从塔顶送入，往下喷淋，空气由塔底送入，如下
图4-2所示，本次设计中采用横流氨吹脱塔[9]。
NH3溶解在水中的反应方程式为：
NH3+H2O
NH4++OH-
从反应式中可以看出，要想使得更多的氨被吹脱出来，必须使游离氨的量增加，则必须将进入吹脱塔的废水pH值调到碱性，使废水中OH-量增加，反应向左移动，废水中游离氨增多，使氨更容易被吹脱。所以在废水进入吹脱塔之前，用石灰将pH值调至11，使废水中游离氨的量增加，通过向塔中吹入空气，使游离氨从废水中吹脱出来。吹脱对于高浓度的氨氮均有较好的去除效果，吹脱效率在60%～95%之间[10]。吹脱塔流程如图所示。
4.2.2 设计参数
废水中含酚20℃时亨利系数Hc为2.7×10-2atm.m3/mol 废水流量Qmax=3000m3/d=2.08m3/min
进水酚含量C0=120mg/L,要求出水浓度C=25mg/L
4.2.3 设计计算
（1）填料塔设计[11 ?气水比Aw
、12]
Aw?3.785RT?C0/C?1?/Hc （4-2） 式中： R—气体常数，R=8.206×10-5atm.m3/(mol.K)； T—温度，20+273.15=293.15K； Hc—亨利系数，atm.m3/mol。
则Aw=3.785×8.206×10-5×293.15×（120/25-1）/2.7×10-2 =12.534(m3/m3水) ?传质系数
填料采用50mm鲍尔环，传质系数KLa由下式计算：
KLa?exp?8.52?2515/T?
?exp?8.52?2515/293.15? （4-3） ?0.9425 ?填料容积
?3.785RT?C0??????3.785RT Vp?Q?ln??1?/?KLa?1??? （4-4）
?CAw.HcC0/C??????Aw.Hc?=2.08×(ln（120/25)-3.785×8.026×10-5×293.15×25/12.534×2.7×10-2×120-1))
/(0.9425×(1-3.785×8.026×10-5×293.15/(12.534×2.7×10-2)))
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