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1、目 录第一章 绪论11.1高浓度氨氮废水特性及处理重要性11.1.1 高浓度氨氮废水特性11.1.2 废水处理重要性11.2国内高浓度氨氮废水处理常见工艺21.2.1 物化法21.2.2 生化处理法41.3 高浓度氨氮废水污染现状51.4 我国治理高浓度氨氮废水的发展历程6第二章 工程概况72.1 设计题目72.2 设计目的72.3 设计资料72.3.1 工程背景72.3.2 水量72.3.3 水质情况72.3.4 气象资料72.3.5 城市地质资料82.4 设计内容82.5 设计要求82.6 设计进度计划82.7 设计成果8第三章 设计方案的确定93.1 设计依据93.2 设计原则93.3
2、高浓度氨氮废水处理原理与工艺流程93.3.1 高浓度氨氮废水处理原理93.3.2 高浓度氨氮废水处理工艺流程113.4 污泥处理设计方案选择11第四章 主要处理设备和构筑物的设计参数124.1 格栅124.1.1 设计规范134.1.2 计算公式134.2 调节池144.2.1 设计规范144.3 吹脱塔144.3.1 设计规范154.3.2 计算公式154.4 沉砂池164.4.1设计规范164.4.2 计算公式164.5 配水井174.5.1 配水方式174.5.2 配水方式的确定184.5.3 设计规范184.6 初沉池184.6.1 池型的选择184.6.2 设计规范194.6.3 计
3、算公式204.7 AO池204.7.1 A/O池结构特点204.7.2设计规范214.7.3计算公式214.8 二沉池224.8.1 池型的选择234.8.2 设计规范234.8.3 计算公式244.9 污泥浓缩池254.9.1 污泥浓缩方法254.9.2 污泥浓缩形式的确定254.9.3 设计规范264.10 污泥脱水264.10.1 污泥脱水方法264.10.2 污泥脱水方式的确定274.10.3 设计规范27第五章 污水厂处理设施设计说明275.1 各处理构筑物设计说明275.1.1 格栅275.1.2 调节池275.1.3 吹脱塔一285.1.4 吹脱塔二285.1.5 沉砂池295.
4、1.6 配水井295.1.7 辐流式初沉池295.1.8 AO池305.1.9 二沉池305.1.10 污泥处理系统305.1.11 其他附属构筑物305.2 主要构筑物一览表31第六章 主要处理单元的处理效果31第七章 工程概预算327.1废水处理厂工程造价327.1.1计算依据327.1.2单项构筑物工程造价计算327.1.3 建、构筑物工程造价总计347.2 废水处理成本计算347.3 综合成本35第八章 各构筑物设计计算书358.1 格栅358.1.1 设计参数358.1.2 设计计算358.1.3 附属设备和构筑物378.2 调节池388.2.1 设计参数388.2.2 设计计算38
5、8.3 吹脱塔一418.3.1 设计参数418.3.2 设计计算418.4 吹脱塔二468.4.1 设计参数468.4.2 设计计算468.5 沉砂池498.5.1 设计参数498.5.2 平面尺寸计算498.5.3 设计计算草图518.6 初沉池518.6.1 设计参数518.6.2 设计计算518.6.3 设计计算草图528.7 曝气池538.7.1设计参数538.7.2 A/O池主要尺寸计算548.7.3剩余污泥量548.7.4 计算需氧量和供气量558.7.5 曝气装置568.7.6 空气管系统计算578.8 二沉池588.8.1 设计参数588.8.2 设计计算588.8.2.1 平
6、面尺寸计算588.8.2.2 进水方式598.8.2.3 出水方式598.8.3 排泥部分设计608.8.4 污泥量计算608.8.5 沉淀池前配水井设计计算618.9 污泥浓缩池638.9.1 污泥量的计算638.9.2 设计参数638.9.3 设计计算638.9.4 辐流式污泥浓缩池示意图668.10 污泥脱水机房678.10.1 设计计算678.10.2 脱水设备的选择678.10.3 污水机房尺寸678.10.4 脱水机房附属设备678.10.4.1 脱水剂678.10.4.2 制药液装置688.10.4.3 脱水后的污泥量698.10.4.4 污泥的最终处置698.11 鼓风机房设计
7、698.11.1 设计原则698.11.2 风机的选择698.11.2.1 设计计算698.11.2.2 风机选型708.11.3 鼓风机房尺寸设计70第九章 污水处理厂的高程布置719.1 高程布置的一般规定719.2 污水处理厂高程水力计算729.2.1 污水高程水力计算729.2.2 污水处理构筑物设计水面标高749.3 污水泵房的设计759.4 污泥提升泵的选择76谢 辞77参 考 文 献78附 录79第一章 绪论1.1高浓度氨氮废水特性及处理重要性1.1.1 高浓度氨氮废水特性氨氮的大量排放，不仅造成了水环境的污染、水体富营养化及水体发生赤潮等现象，而且在工业废水处理和回用工程中造成
8、用水设备中微生物的繁殖而形成生物垢，堵塞管道和用水设备，影响热交换。 高浓度氨氮废水来源广泛，成分复杂，毒性强，对环境危害大，处理难度很大，并且被氧化生成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生生物甚至人类的健康。1.1.2 废水处理重要性水是一种极为宝贵而又有限的自然资源。水是人类赖以生存和发展经济的物质基础，也是人类生存、发展的制约条件。我国的水资源并不丰富，人均占有水量列世界第88位，只相当于世界人均值的四分之一，已成为世界13个贫水国之一。 水污染是全球面临的主要问题之一。随着世界经济的发展和城市化的进程，对水的需求量在不断地增大，随之而来的是废水的排放量也日益增多，在环境污染中，工业废水的污染
9、影响最大。随着我国工业的发展，工业废水的排放量在日益增加，我国同样也遇到了废水严重污染水体的问题。水体中的氨氮污染已引起国内外社会各界的广泛关注。当前我国工业企业所排出的废水种类众多，废水总量很大，而氨氮废水是其中非常重要的一部分。根据国家环保部2011年公布的有关2010年主要工业行业氨氮排放统计数据如下： （1）化学原料及化学制品制造业：13.16万吨； （2）有色金属冶炼及压延加工业：3.13万吨； （3）石油加工、炼焦及核燃料加工业：2.57万吨； （4）农副产品加工业：1.79万吨； （5）纺织业：1.60万吨； （6）皮革、羽绒及制品加工业：1.49万吨； （7）饮料制造业：1.2
10、4万吨； （8）食品制造业：1.12万吨； 以上总计：26.1万吨。考虑到有关统计数据的可靠性，实际工业氨氮排放量将达到30万吨以上。另外，考虑到城市污水、农业、养殖等行业巨大废水排放量，我国总的氨氮年排放量约264万吨。 氨氮的大量排放，不仅造成了水环境的污染、水体富营养化及水体发生赤潮等现象，而且在工业废水处理和回用工程中造成用水设备中微生物的繁殖而形成生物垢，堵塞管道和用水设备，影响热交换。1995年，德国要求85污水处理厂的外排废水达到国家三级标准。1999年，在此标准基础上还要求污水厂出水每2h取样的混合水样至少有80满足无机氮5mg/L。我国在1988年实施的地面水环境质量标准GB
11、3838-88中规定硝酸盐、亚硝酸盐、非离子氨和凯氏氮的标准。时隔11年，在GHZB1-1999增加了氨氮的排放标准，在GB3838-2002标准中增加了总氮控制。各地的环保部门要求相关行业必须马上建设脱氮设施，否则关闭工厂或增加排污费的征收。国家“十二五”发展规划中将氨氮减排列入控制指标，要求“十二五”末氨氮排放量在2010年的基础上减排10%。由此可知氨氮处理的重要性。目前，国内外有很多处理氨氮废水的方法，为了避免重复建设和使用不成熟的技术，分析当前的技术进展具有重要的现实意义。1.2国内高浓度氨氮废水处理常见工艺1.2.1 物化法国内外处理高浓度氨氮废水的物理化学方法很多，主要有空气吹脱
12、法、蒸汽汽提法、折点加氯法、离子交换法、化学沉淀法、催化湿式氧化法和烟道气治理法等，这些方法各有优缺点，可用于不同条件的废水处理。 1.2.1.1空气吹脱法 空气吹脱法是使废水作为不连续相与空气接触，利用废水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮由液相转移至气相而去除。废水中的氨氮通常以离子铵（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在，将废水pH值调节至碱性时，NH4+转化为NH3，然后通入空气将NH3吹脱出来。NH4+ OH- NH3+ H2O 在吹脱过程中，废水pH值、水温、水力负荷及气水比对吹脱效果有较大影响。一般来说，pH值要提高至10.811.5，水温一般不能低于20，
13、水力负荷为2.55 m3/(m2h)，气水比为25005000 m3/m3，此时氨氮去除率在80%95%。 空气吹脱法工艺流程简单，但NH3-N仅从溶解状态转化为游离态，并没有彻底除去，需要相应的回收装置，否则易造成二次污染；当温度低时，NH3-N吹脱效率大大低，不适合在寒冷的冬季使用。 另外，在当前越来越严格的排放要求条件下，作为一种较为简单粗糙的氨氮废水处理工艺，空气吹脱法由于无法达到排放要求（如15 mgL-1以下），加上氨的回收利用上受到限制，因此采用它的改良方法。1.2.1.2蒸汽汽提法 蒸汽汽提法是利用蒸汽将废水中的游离氨转变为氨气逸出，处理机理与吹脱法一样，即在高pH值时使废水与
14、气体密切接触，从而降低废水中氨浓度的过程。其传质过程的推动力是气体中氨的分压与废水中氨的浓度相当的平衡分压之间的差值。延长汽水间的接触时间及接触紧密程度可提高NH3-N的处理效率，用填料塔可以满足此要求。由于采用蒸汽作为工作介质，氨自废水进入蒸汽中，然后在塔顶蒸馏成浓氨水、浓氨气或者液氨回收，或是采用酸吸收成为相应的铵盐。蒸汽汽提法适用于处理连续排放的高浓度氨氮废水（浓度在1000 mgL-1以上），操作条件易于控制。对于浓度在100030000 mgL-1，甚至更高浓度的氨氮废水，采用该法可以经一次处理后，氨氮浓度达到15 mgL-1（国家一级排放标准）以下。蒸汽汽提脱氨技术因为是以蒸汽为脱
15、氨介质，由于蒸汽价格较高（约200元/吨），因此蒸汽消耗就成为了该技术关键指标。传统蒸汽汽提脱氨技术蒸汽消耗达到300kg/吨废水以上，因此传统蒸汽汽提脱氨技术成本很高。随着近些年来技术的进步，一些在传统蒸汽汽提脱氨技术上研究开发的新型蒸汽汽提脱氨技术已经大大降低了蒸汽单耗，达到了30kg/吨废水，因此新型蒸汽汽提脱氨技术正在高浓度工业氨氮废水处理领域得到广泛地推广应用，为我国氨氮污染物减排起到了强有力的技术支撑作用。1.2.1.3折点加氯法 折点加氯法是将氯气通入水中，当投入量达到某一值（点）时，水中游离氯含量最低而氨的浓度降为零，当投入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。因此，该点称为折点
16、，该状态下的氯化称为折点氯化。折点氯化去除氨的的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气，氮气逸入大气。折点加氯法需氯量取决于氨氮的浓度，两者质量比为7.6:1，为了保证反应完全，一般氧化1 mg氨氮需加910 mg的氯气。当氨氮浓度 20 mgL-1时，脱氮率大于90%。pH值对脱氮率影响较大，pH值高时产生NO3-，pH值低时产生NCl3，pH值较高或较低时都会过多消耗氯气，因而pH值通常控制在68 。折点加氯法处理效率能达到90%100%，处理效果稳定，不受水温影响，投资较少，但运行费用很高，如果控制不好，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染。该法只适用于处理不易生化处理的低浓度氨氮废水（如几十
17、mgL-1左右），且处理量不宜过大。1.2.1.4离子交换法 离子交换法是指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。离子交换法采用无机离子交换剂沸石作为交换树脂，沸石具有对非离子氨的吸附作用以及与离子氨的离子交换作用，它是一种硅质类的阳离子交换剂，沸石处理氨氮废水成本低，而且对NH4+有很强的选择性。pH值对沸石离子交换性能影响很大：当pH=48时，沸石离子交换性能最佳；当pH 8时，NH4+变为NH3而失去离子交换性能。离子交换法具有投资省、工艺简单、占地小、操作较为方便、温度和毒物对脱氮率影响小等优点，该法适用于处理中低浓度氨氮废水（ 2.510-13时可生成磷酸铵镁（MAP），除去废
18、水中的氨氮。穆大纲等采用向氨氮浓度较高的工业废水中投加MgCl26H2O和Na2HPO412H2O生成磷酸铵镁沉淀的方法，以去除其中的高浓度氨氮。结果表明，在pH为8.9l，Mg2+，NH4+，PO43-的摩尔比为1.25:1:1，反应温度为25 ，反应时间为20 min，沉淀时间为20 min的条件下，氨氨质量浓度可由9500 mgL-1降低到460 mgL-1，去除率达到95%以上。化学沉淀法可以处理各种浓度的氨氮废水，并且得到的沉淀物是一种很好的复合肥料。但是，由于Mg(OH)2和H3PO4价格比较高，采用该法处理高浓度氨氮废水虽然工艺可行，但成本太高，而且向废水中加入PO43-，易造成
19、二次污染，实际生产中难以推广应用，仅仅限于一些特定的废水处理场所。1.2.1.6催化湿式氧化法催化湿式氧化法是在一定的温度、压力下，在催化剂的作用下，经空气氧化使污水中的有机物、氨等分别氧化成CO2、H2O及N2等无害物质，达到净化的目的。该方法净化效率高、流程简单、占地面积少，但由于反应设备需耐高温、耐腐蚀，故投资较大，尚处于研究开发阶段，少见工业化应用报导。1.2.1.7烟道气法烟道气法是指通入烟道废气使含氨废水气化后，氨与烟道气中二氧化硫充分接触发生物理化学反应，将其中的氨固化，从而降低废水中氨氮含量的方法。当废水中氨与烟道气中二氧化硫含量相当时，可完全脱氨。此方法既有效地利用了烟道气的
20、废热，又使氨固化，是一种“以废治废”的综合利用方法。该方法用发电厂的烟道废气，应考虑烟道气的量和剩余氨水的量相匹配，因此，烟道气法应用受到限制。1.2.2 生化处理法生化法是利用好氧菌及厌氧菌的硝化和反硝化过程，将废水中的氨氮转化为硝酸盐，然后转化为氮气，实现废水的达标排放。生化法能彻底脱除废水中的氨，并且不会造成二次污染，能耗较物理化学法低。但由于生物所能承受氨氮的浓度较低，一般生物处理氨氮浓度不能超过200 mgL-1。如果废水中的氨氮浓度高于200 mgL-1而低于1000 mgL-1时则通常需要采用物理化学法和生化法相结合的工艺，即采用物理化学法先去除废水中部分氨，然后再采用生化法将氨
21、氮彻底去除到排放标准。如果废水中的氨氮浓度高于1000 mgL-1，例如几千mgL-1，甚至达到数万mgL-1，对于这样的废水，目前国内外的生产实践中比较通行的做法是：先将高浓度氨氮废水通过蒸氨的或吹脱将废水中的氨氮降到300 mgL-1以下（无法降到300 mgL-1以下，则需用清水进行稀释），然后用A/0法或化学沉淀法（磷酸铵镁盐法）进行后续处理。出水NH3-N在操作管理十分良好的前提下，一般可以达到国家排放三级标准。1.3 高浓度氨氮废水污染现状目前，排放高氨氮废水的企业公司比较普遍，如：石化、矿产、焦化、印染、颜料、稀土行业等。高氨氮废水是世界难处理的废水之一，对自然环境污染很大严重危
22、害人类和畜类的身体健康，所以引起了国家环保部门的高度重视，并成为国家十二五主抓治污环保项目之一。“十一五”期间环境保护工作取得积极进展。在国民经济快速发展的同时，化学需氧量排放(COD)得到有效控制，地表水环境质量总体有所改善。“十五”后期，氨氮对水质的影响与高锰酸盐指数基本持平，“十一五”前两年氨氮已成为影响地表水质的首要指标，也是各类型氮中危害影响最大的一种形态。“十二五”期间，考虑到环境质量特征、阶段重点、现有基础和技术经济等因素，有必要将氨氮纳入全国主要水污染物排放约束性控制指标，通过污水处理厂协同效应并升级改造，提高生活源氨氮去除效率，同时抓住化工、造纸、食品加工、纺织、黑色冶金、石
23、化等重点行业，辅以农业源污染防治，可以有效控制氨氮排放总量，较大程度地改善目前水质氨氮超标现象，并减轻湖库氨氮和总氮的负荷。我国氨氮排放量远远超出受纳水体的环境容量、污染负荷压力大是造成目前地表水体氨氮超标的最主要原因。水体中的氨氮是指以氨(NH3)或铵(NH4+)离子形式存在的化合氨。氨氮是各类型氮中危害影响最大的一种形态，是水体受到污染的标志，其对水生态环境的危害表现在多个方面。与COD一样，氨氮也是水体中的主要耗氧污染物，氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧，使水体发黑发臭。氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，对水生生物有较大的毒害，其毒性比铵盐大几十倍。在氧气充足的情况下，氨氮可被微
24、生物氧化为亚硝酸盐氮，进而分解为硝酸盐氮，亚硝酸盐氮与蛋白质结合生成亚硝胺，具有致癌和致畸作用。同时氨氮是水体中的营养素，可为藻类生长提供营养源，增加水体富营养化发生的几率。氨氮是总氮在自然水体中的存在形式之一，控制氨氮有利于减轻湖库氨氮和总氮的负荷。虽然污水处理氨氮降解只是将氨氮转化为硝态氮和亚硝态氮，不能实现总氮的去除。但是可以通过实施氨氮总量控制减少源头氨氮产生量，降低进入水体的氨氮污染负荷，也就直接减少了水体总氮含量，有利于缓解湖库富营养化。1.4 我国治理高浓度氨氮废水的发展历程对于目前采用的各种氨氮脱除方法来说, 每种方法都有自己的不足之处。折点氯化法存在安全、二次污染的问题, 处
25、理成本较高; 化学沉淀法沉淀剂成本较高, 不易控制最佳的沉淀条件; 空气吹脱法、蒸汽气提法容易造成二次污染; 离子交换法树脂再生问题没有解决。传统的生物脱氮法, 它的主要问题是硝化菌生长强烈地受温度、碱度、溶解氧、COD 的影响, 同时, 高浓度NH3- N 和NO2- N 废水会抑制硝化细菌生长, 导致硝化过程效率低, 生物系统的抗冲击能力较弱。而目前工业生产废水处理最常用、最彻底的方法是生化处理法,它可以高效率低成本地处理含氨氮废水,但是进水氨氮浓度一般不能超过500 mg/L,否则将影响正常的运行,而且高浓度氨氮本身对微生物的活动和繁殖有抑制作用。因此, 高级氧化法作为一种新型脱氮方法,
26、 应该备受我们的重视。相信再投入大量工作提高催化剂回收利用率, 分析其反应机理, 对反应中控制因素及反应中间产物进一步研究后, 高级氧化法脱氮将成为未来脱氮领域的重要方法。 第二章 工程概况2.1 设计题目江西一企业日处理500吨高浓度氨氮废水处理工程设计2.2 设计目的通过毕业设计工作，掌握一般工业废水（污水）处理工程项目设计的步骤和方法，学会怎样收集设计所需的相关资料，并懂得如何从多种设计方案中选最佳方案。2.3 设计资料2.3.1 工程背景该企业位于江西省九江市郊区，距离九江市区大约25公里。该企业主要生产青霉素。年产值1000万元；污水处理工程计划用地（自定） m2。2.3.2 水量
27、该企业所要处理的废水主要是指生产车间产生的高浓度氨氮废水。废水水量可按5000 m3/d计算。2.3.3 水质情况由于原始资料无法收集，拟定按下表水质设计。 表2.1 废水进、出水水质项目进水水质出水水质COD（mg/l）2000100BOD5（mg/l）-SS（mg/l）1000200NH4-N（mg/l）1200010pH566-92.3.4 气象资料（1）年平均气温：23（2）夏季主导风：西北风，台风最高达910级，10米以上构筑物应考虑台风影响。2.3.5 城市地质资料城市地质资料：厂区土层情况良好，地下2米深以内为粘土层，26.5米为砂粘土，6.588米为砾石层。厂区为地震6级区。2
28、.4 设计内容（1）氨氮资源化率应在95%以上。（2）污水处理工艺选择及各工艺单元的设计，包括工艺流程的确定、各单元构筑物的工艺设计和计算等。（3）污泥处理方法选择及污泥处理构筑物的工艺设计计算。（4）污水泵站的工艺设计。可以是终点泵站，也可以是中途提升泵站。包括选泵、泵站工艺设计计算和泵站工艺图的绘制。（5）污水处理站的平面布置（总图设计），包括污水处理站生产性构筑物和建筑物、附属建筑物、道路、绿化、照明等内容。（6）污水处理站竖向布置及高程计算。（7）工程投资估算及处理成本计算。2.5 设计要求通过毕业设计，使学生熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法及步骤，能根据原始设计资料正确选
29、择设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编制方法，并绘制工程制图纸，且合乎规范。要求综合运用所学知识及有关参考工具书及资料充分发挥独立思考和独立工作能力，积极创新，所选工艺流程应体现出技术上可行性，经济上合理性，在保证出水水质条件下，尽量节省投资，安全可靠，管理方便。设计计算书说明书的书写格式符合学校和土木建筑学院毕业设计细则中的相关规定。2.6 设计进度计划毕业设计分四个阶段进行，共计16周。（1）工艺方案确定、初步设计计算阶段：3周。包括：熟悉设计任务书、查阅设计相关资料，了解设计要求；完成处理工艺流程方案设计（构筑物尺寸估算，平面布置等）；（2
30、）设计实习阶段：2周。包括毕业实习日记、实习报告；（3）施工图设计阶段：10周。应完成：工艺流程图、高程布置图、平面布置图、单项处理构筑物和泵站的设计工艺图绘制；计算书和设计说明书的打印；图纸的输出等；（4）毕业设计答辩阶段：1周。包括：个人准备及毕业设计汇报讨论；毕业答辩。2.7 设计成果（1）设计说明书1份（2）设计图纸。（数量：1号图1张，2号图至少9张，手绘图1张）（3）设计资料存档光盘1张。（4）学院和教研室需要上交的其它资料。第三章 设计方案的确定3.1 设计依据（1）建设单位提供废水量及水质数据；（2）环保部门对污染治理的指示与要求；（3）室外排水设计规范(GBJ14-87)有关
31、规定；（4）污水综合排放标准(GB8978-1996)表4中的一级标准；（5）环境工程手册水污染防治卷，相关设计参数与技术要求。3.2 设计原则（1）高浓度氨氮废水经吹脱后出来的空气一定要进行吸收，以免发生二次污染，得不偿失。（2）高浓度氨氮废水中氨氮含量太高，会抑制微生物生长，所以，要先采用吹脱法对高浓度氨氮废水进行预处理，将氨氮含量降低，再用生化法进行处理，使各项考察指标均达到国家排放标准，最后把水通入城镇污水管道。（3）因为高浓度的氨氮含量在碱性的环境下，吹脱效率会大大提高，所以，应在调节池中添加碱剂，调节PH值。（4）废水处理装置布置紧凑、流畅，尽量减少占地面积，坚持实用和美观相结合的
32、总布原则；选择工艺简单, 采用目前国内成熟、实用的处理工艺；尽量通过优化设计降低工程投资及运转费用，努力实现技术先进与企业财力相适应。3.3 高浓度氨氮废水处理原理与工艺流程3.3.1 高浓度氨氮废水处理原理在调试过程中以出水各项指标达标为前提，以效果优劣为原则来确定。本设计采用两级吹脱法+AO法处理高浓度氨氮废水，它主要优点是处理后能达到排放标准，并能回收利用氨氮，因而应用较广。也有缺点，投资高、效率低，所以设计中采用一种专利产品氨氮分离器，可将资源化率达到95%。用吹脱处理高浓度氨氮废水，主要是在碱性条件下，使废水中的氨氮从废水中吹脱出来，再用回收装置将吹脱后的空气中含有的氨氮进行回收。废
33、水中的氨氮含量降低，在AO池中进行生化处理，使出水水质达到标准。技术条件与参数： （1）废水的碱化 废水吹脱必须在碱性条件下进行。这是因为当废水的碱性逐渐增加时，水中以离子态如NH4+等存在的N，会转化成氨态氮有利于被吹脱出。根据实验得知:当pH为11时，氨氮分离率能达到95%以上，原水质pH为56，所以要在调节池加入30%的NaOH溶液调节污水的pH达到11。（2）吹脱PH变化 表3.1为pH、氨氮浓度、曝气方式和氨氮去除率的关系表3.1 pH、氨氮浓度、曝气方式和氨氮去除率的关系pH35791113氨氮分离率（%）40.551.180.895.296.896.9吹脱后废水pH2.63.86
34、.27.17.87.9备注采用H2SO4或NaOH调节废水的pH3.3.2 高浓度氨氮废水处理工艺流程高浓度氨氮废水首先经过格栅，截留一部分污水中的悬浮物和漂浮物，保护后续水泵的正常工作。然后高浓度氨氮废水进入调节池，添加碱剂，池内pH为1011之间，由加药泵投加30%的NaOH溶液，匀质匀量后，经吹脱塔自带泵机将废水打入吹脱塔，在吹脱塔内用空气将氨氮吹脱出来，为提高效率，采用负压曝气方式曝气，再用吸收装置进行吸收（在本设计中未将吸收装置设计纳入其中），达到资源化利用。经一级吹脱后，再经一级吹脱，方式和上级吹脱一致。吹脱完之后的废水经沉砂池、初沉池，AO池、二沉池，再排入城镇污水管道。污泥处理
35、：采用比较成熟的污泥浓缩池浓缩污泥，再经板框压滤机脱水，采用连续排泥。3.4 污泥处理设计方案选择本设计中产生的污泥是生化产生污泥。设计中，污泥打入储泥池，再通过污泥浓缩一体机房将污泥处理，运出。 所以本设计的污泥处理工艺流程如图3.4：污泥浓缩一体机房 储泥池 剩余污泥 污泥运出图3.4 污泥处理工艺流程图第四章 主要处理设备和构筑物的设计参数4.1 格栅 在排水工程中，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。设置在污水处
36、理系统（包括水泵）的格栅，应考虑到使整个污水处理系统能正常运行，对处理设施或管道等均不应产生堵塞作用。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种；按栅条净间隙，可分为粗格栅（50mm100mm），中格栅（16mm40mm），细格栅（3mm16mm）三种；按清渣方式，可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种。4.1.1 设计规范(1)格栅栅条间隙，应根据要求确定。(2)污水处理系统前格栅栅条净间隙，应符合下列要求21：粗格栅：人工清除：5mm40mm。机械清除：16mm25mm。最大间隙：100mm。（特殊情况下）细格栅：宜为1.5mm10mm。(3)污水过栅流速宜采用0.61.0m/s。(4)除转鼓式
37、格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为60 90。人工清除格栅的安装角度为30 60。(5)格栅除污机底部前端距井壁尺寸，钢丝牵引除污机或移动悬吊葫芦抓斗式除污机应大于1.5m；链动刮板除污机或回转式固液分离机应大于1.0m。(6)格栅上部必须设置工作平台，其高度应高出格栅前最高水位0.5m，工作平台应有安全和冲洗设施。(7)格栅工作平台两侧边道宽度宜采用0.71.0m。工作平台正面过道宽度，采用机械清除时不应小于1.5m，采用人工清除时应不小于1.2m。(8)粗格栅栅渣宜采用带式输送机输送；细格栅栅渣宜采用螺旋输送机输送。(9)格栅除污机、输送机和压榨脱水机的进出料口宜采用密封形式，根据周
38、围环境情况，可设置除臭处理装置。(10)格栅间应设置通风设施和有毒有害气体的检测与报警装置。(11)栅渣量与地区的特点、格栅间隙的大小、污水流量及地下水道系统的类型等因素有关。在无当地运行资料时，可采用：格栅间隙1625mm：0.100.05m3栅渣/103m3污水。格栅间隙3050mm：0.030.01m3栅渣/103m3污水。栅渣含水率一般为80%，密度约为960kg/m3。 (12)在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般应采用机械清渣。小型污水处理厂也可采用机械清渣。(13)机械格栅不宜少于2台。如为一台时，应设人工清除格栅备用。(14)设置格栅和构筑物，必
39、须考虑设有良好的通风设施。(15)格栅间内应安设调运设备，以进行格栅及其它设备的检修，栅渣的日常清除。4.1.2 计算公式格栅的设计计算公式见表4-1表4-1 格栅计算公式名 称公 式符 号 说 明栅槽宽度B=s(n-1)+bn (m)S格栅宽度（m)；b栅条间隙（m）n栅条间隙数（个）；栅条倾角（）Qmax最大设计流量（m3/s)h栅前水深（m）过栅流速（m/s）通过格栅的水头损失h1=h0k (m)h0计算水头损失（m）g重力加速度（m/s2）k系数，栅条受污染物堵塞时损失增大倍数，一般采用3阻力系数，其值与栅条断面形状有关，可按表33计算栅后槽高度H=h+h1+h2 (m)H2栅前渠道超
40、高，一般采用0.3m栅槽总长度L=l1+l2+1.0+0.5+(m)l1=(m)l2=(m)H1=h+h2(m)l1进水渠道渐宽部分的长度（m）B1进水渠道（m）1进水渠道渐宽部分的展开角度，一般可采用20l2栅槽出水部分渠道连接处渐窄部分长度（m）H1栅前渠道深（m）每日栅渣量W=(m3/d)W1栅渣量（m3栅渣/103m3污水）KZ生活污水流量变化系数4.2 调节池由于废水中含有高浓度氨氮废水，根据后续的工艺要求，需要调节pH值，而废水处理设备都是按一定的水质和水量标准设计的，要求均匀进水。特别对生物处理设备更为重要，为了保证处理设备的正常运行，在废水进入处理设备之前，必须预先进行调节。将
41、不同时间排出的废水，贮存在同一水池内，并通过机械或空气的搅拌达到出水水质均匀的目的，这个水池即为调节池。调节池尚具有预沉淀、预曝气、降温和贮存临时事故的功能。在整个处理系统前端设置调节池，可以对水质水量变化大的来水进行水质、水量、水温以及PH值等的调节，有较强的抗冲击负荷能力；同时，在均质的条件下，保证物化处理取得较好的效果，从而保证生化的处理作用，致使整个污水处理系统能长期稳定运行。4.2.1 设计规范(1)调节池一般容积较大，应适当考虑成半地下或地下式，还应考虑加盖板，以防臭气。(2)调节池埋入地下不宜太深，一般为进水标高以下2m左右，或根据所选位置的水文地质特征来决定。(3)调节池的埋深
42、与污水排放口埋深有关，如果排放口太深，调节池与排放口之间应考虑设置集水井，并设置一级泵站进行一级提升。(4)调节池设计中不必考虑大型泥斗、排泥管等，但必须设有放空管和溢流管，必要时还应考虑超越管。 4 (5)调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除飘浮物和泡沫装置，以及洒水消泡装置。 25 (6)调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的水量。(7)调节池的设计，应于整个污水处理工程各处理构筑物的布置相配合。(8)调节池工作水深（最高水位与最低水位差），一般取35m。 10(9)调节池调节停留时间68h。 8 4.3 吹脱塔废水经调节池进入吹脱塔。由于该废水中含有高浓度氨氮，在碱性条件下，向吹脱塔鼓入
43、空气，废水和空气接触，将液体中的氨氮吹脱出来，废水中的氨氮含量降低，PH值下降，从而调节废水的PH值，降低PH调节的费用，并提高废水的可生化性。废水经过吹脱后可以提高其可生化性能，降低污水的PH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造有利条件。4.3.1 设计规范(1)吹脱塔形式吹脱塔一般可采用圆柱形结构。内含多层塔板，塔板分布有小孔，可以透过空气和液体。(2)吹脱塔的高度反应容器高度一般在1030m之间。(3)吹脱塔的尺寸考虑气液比，废水流速时。从目前的实践看，反应容器的直径大于1m（单池）是成功的。(4)吹脱塔的空气流速。吹脱塔的空气流速=0.53.5m/h；最大流速在持续时间超过3h的情况下max3.5m/h。(5)吹脱塔设置吹脱塔应设置放空管，方便检修，维护；还应设有取样口，定期测定出水的指标。(6)配水方式为了配水均匀一般采用布液板，布液板开有小孔，使废水均匀的分布在塔内，使其充分的和空气接触，让吹脱效率达到最大。(7)出水收集设备出水设置应设在水解池底部，尽可能均匀地收集处理过的废水。在出水口设置防涡旋板，防止出水口出现涡流。4.3.2 计算公式吹脱塔计算公式见表4-2表4-2 吹脱塔计算公式
