800吨天校园污水回用处理工艺设计

徐州工业职业技术学院化工学院

2 污水厂设计说明书

2.1 建设规模和治理目标

2.1.1 建设规模

1.设计规模

该校有办公楼楼、教学楼、实验楼、学生公寓、食堂组成，在校约5000人。污水回用于绿化，道路喷洒和冲厕。

2.最大流量

根据设计任务书可知生活污水总变化系数KZ=2.20 Qmax=Qd KZ=800×2.20=1760m3/d=73.33m3/h=0.0204m3/s 2.1.2 污水处理厂设计进出水水质

污水处理厂的进水水质根据此学校的具体水质测定的；排放标准根据该小区所处的城市的总体规划和排水规划，排放标准要求达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）之一级标准[1]。污水处理厂进出水水质如表2.1。

表2.1 设计进出水水质

项目 CODcr BOD5 SS NH3-N P 进水水质/ mg/L 250 150 200 20 8 出水水质/ mg/L ≤90 ≤ 20 ≤ 60 ≤ 10 ≤ 0.5 注：出水的PH为6～9.

2.1.3 处理程度计算

CODcrcrcr去除率 ?=

250?90?100%=64% 2505

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BOD5去除率 ?=

150?20?100%=87% 150200?60?100%=70% 20020?10?100%=50% 20SS去除率 ?=

NH3-N去除率 ?=

P去除率 ?=

8?0.5?100%=94% 82.2 污水处理厂的工艺流程方案的选择

2.2.1 污水处理厂工艺方案的选择原则[2]

1.考虑到收纳水体的环保要求，满足出水水质的要求，尽量降低占地、运行费用和工程投资。 2.工艺先进可靠，对水质变化适应能力强，运行管理简便、灵活、稳定。 3.与当地的经济发展及现有条件相适应。 4.工艺方案应有利于以后的扩建。

5污水处理排放出来的污泥应易于处置和处理。 2.2.2 污水处理方案的选择

根据本工程进入污水处理厂的原污水水质情况，其处理主工艺宜采用生物处理方法。生物处理技术是目前各国普遍采用的废水处理工艺，它在防止水体污染中已经并将继续发挥积极的作用。在当前城市污水处理工程中，活性污泥法是应用最广泛的污水处理技术之一，它具有处理效果好，有机物去除率高，运行稳定，运行经验丰富等优点，经过在实际生产上的广泛应用和技术上的不断改进，并在此基础上派生出氧化沟、SBR等工艺，活性污泥法已成为污水处理的主要技术。

随着人口的不断膨胀和经济的飞速发展，废水排放量急速增长，全球性水污染问题已对人类生存和社会经济的发展构成严重的威胁，因此各国对污水处理要求也越来越严格，使得传统活性污泥法工艺在多功能性、稳定性和经济性等方面已难以满足不断提高的要求。20世纪90年代以来污水生物处理新工艺、新技术的研究、开发、应用取得了长足的进步，许多新工艺应运而生，这些新工艺的共同特点是：高效、稳定、节能，并具有脱氮除磷等多种功能。其中典型的工艺及其特点如下：

1.SBR方案

SBR（sequencing batch reactor）即为序批式活性污泥法的简称。序批式活性污泥法在1914年开始开发，但由于该工艺在当时人工管理复杂，自控和在线监测系统落后，使其难以大规模推广应用。近年来由于计算机在自控方面的广泛应用，同时也由于自控和监测仪表设备的不断的更新和技术水平的不断提高，特别是时间程序控制器、在线溶解氧测定仪、在线液位计和泥位计等高精度并且对过程控制比较经济的水质检测仪表的出现，使污水处理厂的运行管理逐步实现自动化，SBR工艺以其

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独特的优势引起了人们的广泛关注，近年来得以迅速推广应用，成为目前世界上污水处理技术中的热门工艺。

SBR工艺每一操作循环过程又是个阶段组成，即：进水-曝气-沉淀-滗水-闲置。这五个过程组成一个循环，并不断重复进行。循环开此时相池内注水，池中的水位从某一最低水位开始上升至某一设定水位，并进行曝气；在经过一定时间的曝气后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中进行沉淀；在完成沉淀后由一个移动式的滗水器排出已处理达标的上层清液，使水位下降至池子所设定的最低水位。完成上述操作阶段后，系统进入下一循环过程，并重复以上操作[4]。 归纳起来，SBR法具有以下主要特征和优点：

1、工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好； 2、无需设置二沉池，土建和设备投资相应减少； 3、不需大规模的污泥回流系统，可节省大量能耗； 4、整个工艺系统的操作完全自动化，可减轻劳动强度； 5、具有一定的抗冲击负荷能力； 6、占地面积比氧化沟工艺稍少。

除上述优点外，SBR法还具有以下缺点：

①由于工艺过程对自控系统要求较高，所以自控仪表、元件质量的好坏直接影响到工艺的正常运行，并对操作和维护人员的技术水平要求很高。

②由于工艺要求间隙式运行，所以正常运行时总有部分反应池和设备处于待机状态，使反应池和设备闲置率较高

③滗水器的水头损失较大。 2.氧化沟方案

氧化沟污水处理技术是20世纪60年代由荷兰DHV公司开发成功的。自60年代以来这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国家和地区已被广泛采用，至今工艺早有了很大的发展和进步。

氧化沟是以活性污泥法为基础的一种污水处理工艺。氧化沟为连续环形曝气池，由若干个沟渠组成。氧化沟采用一种带方向控制的曝气和搅动装置，相反应池的混合也传递水平流速，从而使搅动的混合也在沟渠内循环流动，它具有特殊的纯环流态，即完全混合时，又具有推进式的特征。污水通常在封闭的沟渠中循环流动多次，并且由于曝气装置在沟渠中的布置的特点，使得氧化沟中的溶解阳呈现分区变化。氧化沟中溶解氧浓度在远离曝气装置的某一点接近于零，使得氧化沟中某一段会出现缺氧区，这样在氧化沟内形成的溶解氧、有机物和氨氮浓度梯度十分有利于活性污泥的生物絮凝和生物脱氮，池中形成好氧区及缺氧区交替出现的状态，在沟内同时实现硝化和反硝化，将碳源代谢、硝化和反硝化等一系列生物化学组成一个闭合环路中连续进行[3]。

氧化沟工艺可以不设初沉池，由于氧化沟的泥龄较长，剩余污泥得到一定程度的好氧稳定，污泥不再需要进行厌氧消化处理，从而简化了污泥处理的流程。 氧化沟工艺具有以下优点：

1、运行中水利条件好，因此使出水水质稳定；

2、循环流量大使进水达到快速混合稀释，具有很强的抗冲击负荷的能力，同时由于氧化沟负荷低，一般是延时瀑气条件下运行，水和固体停留时间长，固体总量大，因而对冲击负荷也有一定的缓冲作用；

3、可以通过改变曝气机的工作数量、转速调节其供氧能力和电耗水平； 4、该工艺由于泥龄长，污泥在氧化沟中趋于相对稳定； 5、该工艺流程简单，构筑物少，控制管理较方便。 氧化沟工艺具有以下缺点：

1、由于池深较浅，有机负荷低，占地面积较大，基建投资较高；

2、由于受水质和温度等条件的影响，氧化沟在实际运行中容易产生污泥膨胀，必须增加选择器来解 7

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决；

3、必须建设较庞大的二沉池和污泥回流系统，使占地面积和工程造价进一步增加； 3.生物接触氧化法

生物接触氧化法于1971年在日本首创，近年来，该技术在国内外都得到了较为广泛的研究与应用，用于处理生活污水和某些工业有机污水，并取得了良好的处理效果。

生物接触氧化法的原理如下：生物接触氧化法在池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，部分则絮状悬浮生长在水中。因此，他兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。生物接触氧化法中微生物所需要的氧通常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料比的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随水流出池外[3]。

生物接触氧化法的主要特点：

1、兼有活性污泥法的特点

生物接触氧化法是利用固着在填料上的生物膜，吸附水中的有机污染物，并加以氧化分解，使污水净化。由于填料浸没在水中，固着在填料上的生物膜，不象生物滤池那样呈近与平面结构，而是立体结构，浸没于整个空间，一端固着，一端漂浮，多数是发育极好的丝状菌胶团，并有大量丝状菌穿插其间，形成密集的生物群体，增进了污水与微生物的接触表面积。由于生物膜浸没在水中，要像活性污泥一样，设置曝气装置，不断地向水中曝气供氧。可见，接触氧化法是一种兼有活性污泥法特点的生物膜法。

2、容积负荷高，处理时间短

由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体高于活性污泥法曝气池的生物固体量，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷。在一般情况下，活性污泥法的容积负荷为1千克BOD5 /米3 曝气池容积日，需要曝气时间为4-8小时；塔式生物滤池体积符合为1-3千克BOD5 /米3 曝气池容积日，一立方米填料每天能处理10立方米水，相当于停留时间为2.4小时；而接触氧化法的体积符合为3-5千克BOD5 /米3 曝气池容积日，一般只需要0.5-1.5小时。由于缩短了处理时间，同样大小的设备体积，处理能力提高2-8倍，使污水生物处理工艺，趋向高效和节省用地。 3、不存在污泥膨胀问题

由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。 4、对水质的适应能力强

由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。在进水浓度短期突变时，出水水质影响很少；在毒物和PH的冲击下，生物膜受影响小，而且恢复快。 5、污泥产量低

由于生物接触氧化池内生物固体多，当有机溶剂符合较高时，其F/M可以 保持在一定的水平，一次污泥产量可相当于或低于活性污泥法。

从以上对三种污水处理常用工艺的分析中可以看出，三种工艺都可行，且都为成熟工艺。但是对于小区污水处理水量少，水质变化较大等特点，相对而言，生物接触氧化法具有停留时间短、易挂膜，适合设备化、工程投资省、占地面积少、运行管理费用低等优点，所以本设计工程选用生物接触氧化法作为方案。而且近年来，新发展了一种地埋式生物滤池，它将生物接触氧化池埋于地下，全部处理设施群处于地下，节省地面占地面积，预留的地表面可以种花、植树、绿化等作用。地埋式生物氧化池适用于小区污水处理，既节省了小区的用地，又不会出现一般地面式生物接触氧化池所出

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