西华大学毕业设计说明书 5.3 工艺流程的选择
污水处理厂是对收集到的污水及其污泥进行处理的工厂，包括污水处理系统和污泥处理系统两大部分，前者是污水厂的主体。污水处理厂的工艺流程是指在达到 所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求。
5.3.1工艺选择的原则[1]
焦化废水主要成分有挥发酚、矿物油、氰化物、苯酚及苯系化合物、氨氮等，属于污染物浓度高，污染物成分复杂，难于治理的工业废水之一。本设计侧重于油类、酚、氨氮的去除以及难降解有机物去除。
为污水处理工艺方案的优化选择是确保处理厂运行性能、降低费用的关键。了同时达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，依据下列原则进行了污水处理工艺方案选择。
(1) 技术成熟，处理效果稳定可靠，保证出水水质达到排放标准；
(2) 占地少，投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益； (3) 工程实施切实可行、运行维护管理方便； (4) 综合利用，无二次污染；
(5) 选定工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好； (6) 综合国情，提高自动化管理水平。 5.3.2传统工艺
1、曝气（传统活性污泥法） 本工艺具有以下各项优点：
传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好，BOD去除率可达90%以上，适于处净化程度和稳定程度要求高的污水。
本工艺也存在如下各项的待解决问题：
(1)曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高，因此，曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高。
(2)耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合适应，在池就前段可能出现耗氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，对此，采用渐减供氧方式，可在一定程度上解决这一问题。
(3)对进水水质，水量变化的适应性较低，运行效果易受水质水量变化的影响。
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西华大学毕业设计说明书 2、去除酚、氨氮、油类工艺
根据《工业污水处理和污染防治技术政策》推荐，以及国内外工程实例和丰富的经验，比较成熟的工艺：A2/O工艺，AB工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟及其改良工艺。这几种工艺都具有除酚、除氨氮和油类的作用。
(1) A2/O处理工艺是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工艺是在厌氧－好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺具有去除难降解污染物的功能。
(2) A2/O工艺的特点：
1) 厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类的微生物菌群的有机配
合，能同时具有去除有机物、氨氮、油类功能；
2) 在同时去除有机物、氨氮、油类等难降解物质的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其它工艺。
3) 在厌氧-缺氧-好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。
(3) A2/O的工艺原理：
A2/O工艺用硝化-反硝化法，将废水中的含氮物质去除，是通过细菌的生物化学作用，将废水中的氨氮转化为氮气排入大气的一种脱除废水中的含氮物质的方法，它包括NH4+、NO2-的氧化过程以及亚硝酸菌和硝酸菌的合成反应。
A2/O工艺是颇有发展前途的污水处理工艺,该法电耗少,运行费用低并且污泥处理费用也比较少,不仅是节能污水处理工艺,同时也是经济有效的去除有机物、氨氮、油类较先进的技术。该工艺在控制水体富营养化及污水回用等方面也具有广泛的应用前景；预计在我国污水处理领域中将会迅速的发展。
2、 氧化沟
按照运行方式，氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。连续工作式氧化沟，如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多，这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。交替工作式氧化沟一般采用合建式，多采用转刷曝气，不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式，交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点，可以根据水量水质的变化调节转刷的开停，既可以节约能源，又可以实现最佳的效果。
(1)氧化沟具有以下特点：
工艺流程简单，运行管理方便。氧化沟工艺不需要初沉池和污泥消化池。有
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西华大学毕业设计说明书 些类型氧化沟还可以和二沉池合建，省去污泥回流系统。
运行稳定，处理效果好。氧化沟的BOD平均处理水平可达到95%左右。 能承受水量、水质的冲击负荷，对浓度较高的工业废水有较强的适应能力。这主要是由于氧化沟水力停留时间长、泥龄长和循环稀释水量大。
污泥量少、性质稳定。由于氧化沟泥龄长。一般为20～30 d，污泥在沟内已好氧稳定，所以污泥产量少从而管理简单，运行费用低。
可以除磷脱氮、去除酚类、油类等，可以通过氧化沟中曝气机的开关，创造好氧、缺氧环境达到除磷脱氮目的，脱氮效率一般＞80%。但要达到较高的除磷效果则需要采取另外措施。
基建投资省、运行费用低。和传统活性污泥法工艺相比，在去除BOD、去除BOD和NH3 -N及去除BOD和脱氮三种情况下，基建费用和运行费用都有较大降低，特别是在去除BOD和脱氮情况下更省。同时统计表明在规模较小的情况下，氧化沟的基建投资比传统活性污泥法节省更多。
3、AB工艺
AB工艺属于两级活性污泥法，通常可不设初沉池，其工艺流程较简单，AB两级严格分开，污泥系统各自独立循环，两级串联运行。
AB法实际上是一种改进的两级生物处理，A级为高负荷的生物吸附级，可充分利用活性污泥的吸附絮凝能力将污水中的有机物吸附于污泥上，进而氧化分解，B级以低负荷运行，继续氧化甚至硝化经A级处理后残留于污水中的有机物，以便获得良好的水质。
5.3.3工艺的确定[2]
综上所述，可得比较适合该污水的工艺是以A2/O工艺为主要处理工艺，辅以接触氧化工艺和混凝沉淀工艺的处理过程。因为这种综合工艺具有较好的去除有机物、氨氮、油类功能； 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；出水水质好，技术先进成熟，运行稳妥可靠；管理维护简单，运行费用低；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，在市场经济的形势下，寸土寸金，该工艺无疑具有非常大的吸引力。
5.3.4污泥处理与处置方法的选择
目前，污泥的最终处置有填埋，焚烧，堆肥和工农业利用四种途径。该厂的
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西华大学毕业设计说明书 污泥主要来源于工业污水，含有有毒物质，再利用可能性不大。因此，该污泥应交由环保部门指定的污泥处理单位进行最终处理。
在上述污水处理工艺中，生物处理系统采用前置反硝化方式脱氮，由于生物硝化系统属于低负荷工艺，污泥可得到充分的好氧稳定，因而污泥处理不设污泥消化系统。
综上所述，决定污泥先进行浓缩处理，再经机械脱水后运出厂外由指定污泥专业处理单位处理。
5.4工艺流程
浓缩池原污水栅渣外运粗格栅提升泵房隔油池气浮池调节池鼓风机房A/A/O生物反应池厌氧缺氧好氧混合液回流污泥回流生物接触氧化池混凝剂加药间加氯间混凝池沉淀池消毒池出水污泥泵房剩余污泥贮泥池污泥脱水间卡车外运图5-1工艺流程图
在上述工艺流程中，由于焦化废水的杂质不多,只采用粗格栅；在气浮池和调节池可以吹脱去除部分酚(40-50%左右)，故对生化出来不会造成大的影响；因该焦化废水中含沙量较低，对后续生物处理和构筑物以及设备不造成影响，故不设沉砂池。如果A2/O生化池要去除氨氮达标，回流比过大，导致能耗太大，效益低，因此，在生化池后加生物接触氧化池，进一步去除氨氮。既可以保持生化池较高的碳含量，以利于脱氮除磷，又可以减少工程投资、降低水处理运行费用。
本工艺中，对N、P有特殊的要求；BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增而增加。
理论上BOD:N:P=100:5：1才能有效地进行脱氮除磷，BOD5/COD≥0.3时可生化性才好，在本工程中， 经过隔油气浮后,COD去除率大概在35%,可以进行生化处理。本工程中废水含P量较小，几乎没有，因此，需要在缺氧池加入磷酸盐，以提供生化反应所需的P源。加入磷酸盐的量为15mg/l，即0.015kg/m3。能满足生物脱氮除磷工艺对碳源磷源的要求，由此本工艺采用生物脱氮除磷的工艺。
由脱氮除磷的机理可知，有机负荷是影响硝化反应的重要因素之一，在碳化与硝化合并处理工艺中，硝化菌所占的比例很小。一般认为处理系统的BOD5负荷小于0.15kg BOD5/kgMLSS.d时，处理系统的硝化反应才能正常进行。
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西华大学毕业设计说明书 6构筑物设计计算
6.1中格栅
6.1.1设计说明
中格栅间与污水提升泵房合建。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用，渠道采用钢筋混凝土结构，格栅的渠道内设液位计，控制格栅的运行。
本设计中格栅间设两组格栅，一备一用，N=1组，即Q=0.139m3/s。 6.1.2设计计算[3] (1) 栅条间隙数n
n?Qmaxsin?bhv
式中：n——栅条间隙数，个；
a——格栅倾角，°， 取a= 60° ； b——栅条间隙，m， 取b=0.02 m ； h——栅前水深，m ， 取h=0.4 m ； v——过栅流速，m/s ，取v=0.9 m/s；
n=17.6m 取n=18 (2) 栅槽宽度B
B?S(n?1)?bn
式中：S——栅条宽度，m，取0.01 m；
B?S(n?1)?bn=0.53
(3) 通过格栅的水头损失h1
h1?h?k
v2h???sin?2g
???()43sb
s43v2h1?k?()sin?b2g
式中：h1——设计水头损失，m；
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