水污染控制工程课程设计方案.docx

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1、中北大学课程设计说明书学生姓名：郭凯旋学号：学院：化工与环境学院专业：环境工程题目：流量为8000rh的都市污水Ao法脱氮除磷工艺设计指导教师：晋日亚职称：副专家2011年5月27日中北大学课程设计任务书20232023学年第二学期学院：化工叮环境学院专业：环境工程学生姓名：郭凯旋学号：课程设计题Eh流量为8000m/h的都市污水A,0法脱氮除磷工艺设计起迄日期：5月16F15月27F1课程设计地点：环境工程系指导教师：晋日亚系主任：王海芳下达任务书日期：2011年5月16日课程设计任务书1 .设计目的：通过课程设计，深入强化水污染控制工程课程的有关知识的I学习，初步掌握污水处理中常见构筑物的

2、设计措施、设计环节。学会用CAD软件绘制构筑物的基本设计图纸。2 .设计内容和规定（包括原始数据、技术参数、条件、设计规定等）：原始数据与基本参数：设计污水流量：8000m7h；Kx：1.3,COD：300mg1,BODs:200mg1;SS：170mg1;TN：20mg1;TP：6mg1,水温：1025,处理后二级出水BOD,：25mg1sSS：30mg1:TNrcooh+co2+nhs(2)硝化反应硝化反应是将氨、氮转化为硝酸盐氮的过程，是由一群自养型好氧微生物完毕的，它包括两个基本反应环节：第一阶段是由亚硝酸菌将氨氮转化为亚硝酸盐，称为亚硝化反应；第二阶段则由硝酸菌将亚硝酸盐深入氧化为硝

3、酸盐，称为硝化反应。硝化菌在硝化时，分氧化和合成两个过程。合成合成反应式：7NHJ+10C（5N0+121I*+H20+2C57N02（3）反硝化反应反硝化反应是由一群缺氧异养性微生物完毕的生物化学过程。它的重要作用是在缺氧（无分子氧）的条件下，将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮（N）或NQ、NO。反硝化过程同样由氧化和合成两个过程来实现。以甲醇为例，反硝化过程的化学反应如下：反硝化菌、氧化反应式：6N03+5C0Ht5CO2+3N2+7H2O+6OH合成合成反应式：NO.+CI11OHH+Cs7N02+N2+C02+H20除磷机理磷一般是以磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水

4、中口勺。生物除磷是运用除磷菌一类的细菌，过量且超过其生理需要的从外部摄取磷，并将其以聚合形态贮藏于体内，形成高磷污泥，排出系统，到达从废水中除磷的效果。在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下,污水中有机物在厌氧发酵菌的作用下转化为乙酸甘（VFAS）,而聚磷菌则将体内聚积的聚磷分解，所产生的能量除供聚磷菌生存外，还供聚磷菌吸取乙酸苜转化为聚6羟基丁酸（PHB）,而存于体内。聚磷分解时形成的无机磷则释放回污水中，此即厌氧放磷，这是在厌氧区进行的。在好氧区聚磷菌的活力得到恢复，并以聚磷的形式存储超过生长需要的磷量，此即好氧吸磷。在水处理过程中，活性污泥不停增长，必须排除剩余污泥，这些污泥中具有吸取磷过

5、量的聚磷菌，即从污水中清除的含磷物质，这就是厌氧、好氧交替的生物处理系统除磷的本质1.3 A0法脱氮除磷工艺流程根据生物脱氮除磷机理，污水A70法脱氮除磷工艺是一种包括硝化和反硝化、厌氧放磷和好氧吸磷的工艺流程，一般由厌氧池、缺氧池和好氧池构成，如图1所示。污水首先进入厌氧区，与同步进入的从二沉池回流的含磷污泥混合。厌氧池的重要功能是释放磷，使污水中磷的浓度升高。兼性厌氧发醋菌将污水中可生物降解的有机物（BOD）转化为乙酸甘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H勺能量可供好氧的聚磷菌在厌氧的环境下维持生存。另一部分能量可供聚磷菌积极吸取环境中的乙酸甘并以PHB（聚

6、B羟基丁酸）的形式在其体内储存起来。随即污水进入缺氧区，反硝化菌就运用好氧区回流混合液带来的硝酸盐，以和污水中可生物降解有机物作为碳源进行反硝化，到达同步减少BoDS与脱氮的目的，此时璘的变化较小。接着污水进入曝气的好氧区，聚磷菌在吸取、运用污水中残留的可生物降解有机物的同步，重要是通过度解体内存储的PHB释放能量来维持其生长繁殖。同步过量的摄取周围环境中的溶解磷，并以聚磷的形式在体内存储起来，使出水中溶解磷浓度到达最低。而有机物经厌氧区、缺氧辨别别被聚磷菌和反硝化菌运用后，抵达好氧区时浓度已经相称低，这有助于自养型硝化菌的生长繁殖。并通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐，排放的剩余污泥中，由于具有

7、大量的能超量存储聚磷的聚磷菌，污泥含磷量可到达6%（干重）以上。1.4 A/O法脱氨除磷工艺的影响原因（1）溶解性有机底物浓度由于厌氧段中聚磷菌只能运用可迅速生物降解的有机物，若此类物质浓度较低，聚磷菌则无法正常进行磷的释放和吸取。研究表明，厌氧段进水TP/BODs应不不小于0.06。在缺氧段，若有机物浓度较低，则反硝化脱氮速率将因碳源局限性而受到克制，般来说，污水中COD/TN不小于8时，氮的总清除率可达80%。污泥龄A=O法工艺的污泥龄受两方面影响，其一是硝化菌世代时间的影响，一般为25天左右；其二是除磷重要通过剩余污泥排出系统，规定工艺的污泥龄不适宜过长。权衡两方面，一般1/0污泥龄为溶

8、解氧溶解氧应满足三方面的规定，即好氧段氨氮完全氧化为硝态氮所需、满足进水中有机底物的氧化所需和好氧段聚磷菌吸磷所需。为防止DO过高而随污泥回流和混合液回流带至厌氧段和缺氧段，导致厌氧不完全而影响聚磷菌的释磷和缺氧段反硝化。一般好氧段DO在1.52.0mg1,厌氧段DO浓度不不小于0.2mg1,缺氧段DO浓度不不小于0.5mg10有机底物污泥负荷Ns好氧池NS应不超过0.18kgB0D（kgM1SSd）,否则异养菌数量超过硝化菌而克制硝化过程；而厌氧池NS应不小于0.10kgBOD（kgM1SSd）,否则聚磷菌底物局限性，除磷效果下降。污泥回流比污泥回流比r一般为25%100%,假如r太高，污泥

9、将DO和硝态氮带入厌氧池太多，影响其厌氧状态，会克制厌氧释磷过程：假如r太低，则维持不了正常口勺反应器内污泥浓度，影响生化反应速率和处理效率。（6）混合液回流比虽然提高混合液回流比R可以提高反硝化效果，但R过大，则大量曝气池H、JDO将被带入反硝化区，反而破坏了反硝化条件，且动力费用大。一般规定在100%600%。水温硝化菌生长的最适温度为3035C,为防止硝化速率和有机底物好氧降解速率明显下降，水温不适宜低于10C；反硝化脱氮最适温度为2038,为防止硝酸盐还原菌的生长速率卜.降，水温不适宜低于15C。温度对聚磷菌影响不大碱度硝化和反硝化过程分别消耗和产生碱度，影响pH值的变化。硝化过程的最适PH值是7.88.4,当pHV6或pH9时，硝化反应将停止；反硝化过程最适PH值为6.57.5。（9）水力停留时间由于厌氧段、缺氧段内重要为异养菌群，对污染底物降解速率较快，而好氧段内为除碳异养菌和自养硝化菌，其中自养硝化菌代谢速率较慢，则好氧段停留时间较厌氧段和缺氧段要长，三个段的停留时间比为：厌氧段：缺氧段：好氧段等于1：1：（34）。1.5A70法脱氨除磷工艺特点