《UASBAO毕业设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《UASBAO毕业设计说明书.doc（63页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、目录中文摘要2ABSTRACT31 设计任务书及设计指导41.1 设计任务书41.2 设计指导书41.2 设计资料52 污水处理方案的选择62.1污水处理的特点62.2处理方案比较62.3污泥处理方案的选取与论证162.4污水处理厂工艺流程173 水处理构筑物的设计计算与说明183.1 格栅183.2 集水井1193.3调节池203.4 UASB反应器223.5中格栅的设计计算273.6中沉池的设计计算283.7调节池设计计算313.8集水井设计计算313.9 A/O池设计计算323.10二次沉淀池384 污泥处理构筑物设计434.1污泥的来源434.2 集水井434.3污泥浓缩池444.4污
2、泥脱水车间设计485 平面布置和高程布置495.1 平面布置495.2 高程布置49致谢50参考文献51附件52摘 要我国是啤酒生产大国，啤酒废水已成为较高有机物污染大户，因此，对啤酒废水进行处理达标后排放已显得十分重要。80年代以来，我国啤酒工业得到迅速发展，到目前我国啤酒生产厂已有800多家，据1996年统计我国啤酒产量达1650万吨，既成为世界上啤酒生产大国，又成为较高浓度有机物污染大户，啤酒废水的排放和对环境的污染已成为突出问题，引起了各有关部门的重视。“七五”以来，我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，特别是轻工业系统的设计和科研单位，对啤酒废水的处理进行了各方面的试
3、验，研究和实践，取得了行之有效的成功经验，逐渐形成了以生化为主，生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法，生物膜法，厌氧与好氧相结合法，水解酸化与SBR相结合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足，但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理工艺和方法优化组合正在试验和研究，有的已经取得了理想的成效，不久将应用于实践中。关键词：啤酒废水 生化处理 物化处理 水解酸化 接触氧化 厌氧内循环AbstractOur country has a large beer industry,the brewary wastewater has become a higher or
4、ganic contaminant.so, it is important to treat the brewary wastewater and make it reach the standard.since 80th , the beer industry has developed sharply,there are more than 800 beer factories until now.the statistics of 1996 has shown that the output of the beer in our country has reached 16.5 mill
5、ion T. We become the biggest beer production country while we become the largest higher concentration organic contaminant country. The outlet of the brewary wastewater and the influence of the environment has been the biggest problem,which arose some concerned departments attention. From the “seven
6、five”,our country has done much research on the outlet of brewary wastewater and the influence of the environment,especially the design and research department of the light industry. They did much test,research and practice on the brewary wastewater in all aspects, and they got much successful exper
7、ience. They has formed a biochemstry way, and biochemstry and physical chemistry packed method. The active sludge, the biology film, the anerobic packed with aerobic, the hydrolyze and the acidfication, and SBR are the basic method. They all have their own speciaty and deficency, but they all have t
8、he successful practice experience. At the moment, there are still many new method in the research, some has achieved the expected effort and will be carried on in the near future.Keyword: internal circulation brewary wastewater biochemstry treatment contact oxidation 1 总 论1.1 设计任务书1.1.1 设计内容本废水是工业废水
9、；应根据该废水的水质和排放量，按照我国先行工业废水排放标准的规定，进行废水工程的工程设计，具体内容如下：(1) 选择先进可靠的技术，确定合理的处理工艺方案；(2) 进行该废水处理系统构筑物及处理设备的设计计算；(3) 对该废水生物处理系统（活性污泥法）进行设计计算；(4) 对该废水的处理方案进行技术经济分析；(5) 作出工艺图和主要构筑物的工艺施工图。1.1.2 设计要求 为圆满的完成该设计任务，要求同学们在设计的过程中尽力做到一下几点：1）作好设计的准备工作。(1) 了解需处理的污水的水质水量，确定需处理的污水的污染源组成；(2) 污染源排污种类、污染危害强度、排污规律，确定主要污染源；(3
10、) 掌握其污水排放量和污水水质的性质和组成；(4) 对当前国内外城镇污水处理方法进行深入的调查研究；(5) 收集有关城镇废水处理工程设计所需的技术资料（水质分析资料）。2）精心进行设计(1) 对全部处理过程的工艺进行设计计算，做到内容全面、步骤清楚，数据完整；(2) 对处理构筑物及设备进行设计，做到结构合理、绘图标准、尺寸齐全。可以选用定型产品，应在设计的基础上，提出所选设备的规格型号；(3) 进行处理系统的整体平面布置，做到平面布置合理，便于施工和操作。1.1.3 设计成果：同学们在完成毕业设计后应提出以下成果：(1) 中文摘要一份(2) 英文摘要一份(3) 设计说明书一份(4) 设计计算书
11、一份(5) 设计图纸六张以上1.2 设计指导书1.2.1查阅相关资料 确定所选课题废水水量（买老师已经给出）和进出水质，出水要达到国家标准相应的要求，水质主要包括COD、BOD5、SS、pH和氨氮（脱氮工艺）。确定的水质在后期的设计计算中可以根据计算要求做相应的改动，主要是考虑到计算的简便，但要前后一致并且在查阅资料允许的范围内。1.2.2工艺比选根据确定的水质水量及相关的资料来进行工艺比选，主要是进行主要构筑物的比选，最终确定废水处理工艺流程。如：到底选用何种工艺，是卡罗塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、A/O还是A2/O工艺，在有机废水的设计中包括厌氧部分和好氧部分的比选，厌氧是选UASB、UBF
12、还是其他新型的厌氧反应器，好氧是选用A/O、A2/O、SBR、CASS还是MBR。1.2.3确定工艺流程根据选用的各部分工艺确定工艺流程。1.2.4 资料收集为了下一步计算说明的需要，要从图书馆或书店借买相应的书籍，以便计算说明所需。如：设计手册（设计参数手册，设备手册等），与你所选厌氧工艺有关的书，还有你所选其他工艺计算有关的书和资料等。1.3 设计资料进水水质是根据某城镇排水水质确定，处理处理后要求出水水质达到污水综合排放标准（GB89781996）中的一级标准，具体指标见表1-1。 表1-1 处理系统的进水水质和出水水质水量pH值CODBOD5SS高浓度废水20005.0-8.05000
13、25001200低浓度废水80006.0-8.0500250600 2 污水处理方案的选择2.1 污水处理的特点2.1.1 污水的组成污水主要由生活废水、工业废水及受污染的降水等组成。生活污水是人们日常生活中使用过并为生活废料所污染的水。例如居民区、宾馆、饭店等服务行业，以及一些娱乐场所产生的污水。工业废水是工矿企业生活活动中用过的水，是生产污水和生产废水的总称。生产污水是指在生产过程中所形成，并被生产原料、半成品或成品等废料污染的水，也包括热污染水（指生产过程中产生的、水温超过60水）；净化处理后才能排放或再用。生产废水是指在生产过程中所形成，但未直接参与生产工艺，未被污染或只是温度稍有上升
14、的水。这种废水一般不需处理或只需进行简单处理如冷却，即可再用或排放。受污染的降水是指初期雨水和雪融水。由于初期雨水冲刷了地面上的各种污物，污染程度很高，需要进行处理。生活污水与生产污水（或经工矿企业局部处理后的生产污水）的混合污水，称为城市污水。2.1.2 啤酒废水的特征 啤酒废水的注意成分和来源是：制麦，糖化，发酵，蛋白化合物，包装车间等有机物和少量无机盐类。其水质及变幅范围一般是：PH=5.57.0（显酸性），水温为2025度，CODcr=12002300mg/L,BOD5=7001400mg/L,SS=300600mg/L,TN=3070mg/L。水量为每年生产1T啤酒废水排放量为102
15、0立方米，平均约15立方米。目前全国啤酒废水年排放量在2.5亿立方米以上。2.2 处理方案的选取与论证2.2.1 工艺方案分析本项目污水处理的特点为：污水以有机污染物为主，BOD5/COD0.50.3,可生化性较好；重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标 。针对以上特点及出水要求，结合现有工业废水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。根据对国内已运行的工业废水处理现状的调查，要达到确定的治理目标，可以采用厌氧生物处理工艺，包括有上流式厌氧污泥床UASB、UBF、IC、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）等。好氧生物处理工艺，包括传统活性污泥法，脱氮除磷活性污泥法，氧化沟法，SBR工艺,
16、CASS工艺等。2.2.2 厌氧生物处理工艺厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性，在无须提供能量的条件下，将有机物还原，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD浓度可达15000mg/L，也可适用于低浓度有机废水，包括城市废水；厌氧生物处理法能耗低；有机容积负荷高，一般为510 kgCOD(m3/d)，高的可达50 kgCOD(m3/d)；剩余污泥量少；产生的沼气可利用；营养需要量少；被降解的有机物种类多；能承受较大的负荷变化和水质变化。显而易见，开发厌氧生物处理新工艺用来治理有机污水的污染，无疑是一种具有良好经济效益的方法。近年来，污水厌氧处理工艺
17、发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有上流式厌氧污泥床UASB、UBF、IC、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）等。 1上流式厌氧污泥床UASB 工作原理：UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离
18、器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 基本出要求有： 为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能； 良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度； 通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗
19、粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。 UASB的主要优点是： UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为2040gVSS/L； 有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD(m3/d)左右； 无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动； 污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。UASB的主要缺点是： 进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/
20、L以下； 污泥床内有短流现象，影响处理能力； 对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。2 IC（Internal Circulation） 概述：IC反应器是第三代高效厌氧反应器。与其他厌氧反应器相比，具有更高的处理效能，大大缩小了反应器的容积，降低了工程投资，节省了占地面积等特点。图2-1 IC反应器示意图 工作原理：IC反应器构造的特点是具有很大的高径比，一般可达，反应器的高度达到20m左右。整个反应器由第一厌氧反应室和第二氧反应室叠加而成。每个厌氧反应室的顶部各设一个气、固、液三相分离器。第一级三相分离器主要分离沼气和水，第二级三相分离器主要分离污泥和水，进水和回流污泥在第一厌氧反应室
21、进行混合。第一反应室有很大的去除有机能力，进入第二厌氧反应室的废水可继续进行处理。去除废水中的剩余有机物，提高出水水质。 工作过程进水经过布水器输入反应器，与下降管循环来的污泥和出水均匀混和后，进入第一个反应分离区内，流化床反应室。在那里，大部分COD被降解为沼气，在这个分离区产生的沼气由低位三相分离器收集和分离，并产生气体提升。气体被提升的同时，带动水和污泥作向上运动，经过一级“上升”管达到位于反应器顶部的气体/液体分离器，在这里沼气从水和污泥中分离，离开整个反应器。水和污泥混和经过同心的“下降”管直接滑落到反应器底部形成内部循环流。从第一级分离区的出水在第二阶段低负荷后处理区内被深度处理，
22、在那里剩余的可生物降解的COD被去除，在上层分离区产生的沼气被顶部的三相分离器收集，并沿二级“上升管”，输送到顶部旋流式气体/液体分离器，实现沼气分离和收集。同时，厌氧出水经过出水堰离开反应器自流进入后续处理中。 应用特点： 极高COD负荷（1525）； 结构紧凑，节省占地面积 ； 借沼气内能提升实现内循环，不必外加动力； 抗冲击负荷能力强； 具有缓冲pH的能力； 出水稳定性好 ； 高可靠性； 基建投资低 。3 UBF 概述：厌氧处理的主要设备是复合式厌氧流化床反应器（UBF）。 工作原理：复合式厌氧流化床工艺是借鉴流态化技术处理生物的一种反应器械，它以砂和设备内的软性填料为流化载体。污水作为
23、流水介质，厌氧微生物以生物膜形式结在砂和软性填料表面，在循环泵或污水处理过程中产甲烷气时自行混合，使污水成流动状态。污水以升流式通过床体时，与床中附着有厌氧生物膜的载体不断接触反应，达到厌氧反应分解、吸附污水中有机物的目的。UBF复合型厌氧流化床的优点是效能高、占地少，适用于较高浓度的有机污水处理工程。UBF复合型厌氧反应器，是中部为生物挂膜污泥床区、下部布水流化区，厌氧处理中率先采用以砂和设备内部为软性填料为载体。设备结构为上部分固液气分离区、下部分循环流化反应区，利用循环泵，使污水和有生物膜的二种载体在中部、下部分流化反应区中进行循环，达到流化的目的。在厌氧处理中厌氧微生物分解有机物过程中
24、能产生大量的甲烷、二氧化碳等气体，其中甲烷占75%85%，1公斤COD产生量为0.5m3。产出的甲烷可供锅炉用燃料，也可供民用，是一种很好的能源。 性能特点： 处理效率高，处理量大，能耗低，运行费用低，能自动连续运行； 处理时能产生大量CH4可作燃料，能回收大量能源； 占在面积省，适应性强，选型方便，工期短； UBF复合型厌氧流化反应器的结构。UBF复合型厌氧流化床反应器的流化是靠水泵在设备体外进行大流量回流使污水在设备内保持较高的上升流速，从而使长满生物的载体得以悬浮流化。UBF复合型厌氧流化床采用循环原理是污水进入设备后，用循环水泵带动反应器中段集水，再把污水向下循环形成较高流速的下向流。
25、污水流到底部后进入装置再次布水，这时污水为上向流，使污水在设备生物区和长满生物的粒经砂充分混和并不断循环。处理出水通过设备上面的分离区固、液、气三相分离后，水流出设备外，甲烷集气后在设备顶端排出，长满微生物的截体仍然留在设备中。 设备性能参数：COD去除率 65%75%BOD去除率 65%75% 容积负荷：7kg计； 上升流速：0.9-1.1m/h，水头损失：0.76m； 废水浓度COD：2000-15000mg/L。 设备选型： 选择反应器直径5.0m，高度12.0m，数量2座，钢制结构。 设备选用时最好采用两台串联使用，第一台设备为第一段酸化反应，第二台设备为第二段甲烷化学反应，原污水进入
26、设备PH值控制在6.5-8左右，水温30。 每台反应器另配循环水泵各1台，单台水泵型号与参数：Q=20，H=810m，N=1.5Kw。 厌氧反应器进水指标：CODcr 5600mg/L 2400mg/LNH3-H480mg/LSS 350mg/L 厌氧反应器出水指标：CODcr 1680mg/L 720mg/LNH3-H 480mg/LSS 350mg/L 适用范围： 城市垃圾处理场垃圾渗滤液中高浓度工业有机废水； 食品加工、酿造、味精、造纸等高浓度有机污水； 制革、制药、发酵淀粉等浓度有机污水。4 厌氧颗粒污泥膨胀床（Expanded Granular Sludge Bed, EGSB） 概
27、述：高浓度有机废水是我国水环境的主要污染源之一。发酵、食品、化工、制药等行业由于产生大量的这类废水，目前已面临生存危机。废水的厌氧和好氧处理技术是解决高浓度有机废水污染的最主要途径。江苏鹏鹞环境工程设计院对大型UASB反应器进行了优化设计，掌握了在工程上厌氧活性污泥的快速培育方法，发明了CAAS反应器，并将UASB与CAAS有机组合，形成了“UASBCAAS系统处理高浓度有机废水的工程技术”。该技术已成功地应用于淮河流域、太湖流域和长江流域的多种高浓度有机废水的重点治污工程，废水处理后达到了规定的排放标准。本技术既可去除水中污染物，使出水达到国家排放标准，也可将水中90%以上的有机物转化成沼气
28、，进行发电或替代燃料燃烧，使整个处理工程成为能源净生产系统。因此，本技术可应用于各行业的高浓有机废水处理，具有重要的社会效益、环境效益和一定的经济效益。 EGSB反应器的工作原理：EGSB反应器实质上是固体流态化技术在有机废水生物处理领域的具体应用。固体流态化技术是一种改善固体颗粒与流体间接触，并使其呈现流体性状的技术，这种技术已经广泛应用于石油、化工、冶金和环境等部门。根据载体流态化原理，EGSB反应器中装有一定量的颗粒污泥载体，当有机废水及其所产生的沼气自下而上地流过颗粒污泥床层时，载体与液体间会出现不同的相对运动，导致床层呈现不同的工作状态。在废水液体表面上升流速较低时，反应器中的颗粒污
29、泥保持相对静止，废水从颗粒间隙内穿过，床层的空隙率保持稳定，但其压降随着液体表面上升流速的提高而增大。当流速达到一定数值时，压降与单位床层的载体重量相等，继续增加流速，床层空隙便开始增加，床层也相应膨胀，但载体间依然保持相互接触；当液体表面上升流速超过临界流化速度后，污泥颗粒即呈悬浮状态，颗粒床被流态化，继续增加进水流速，床层的空隙率也随之增加，但床层的压降相对稳定；再进一步提高进水流速到最大流化速度时，载体颗粒将产生大量的流失。从载体流态化的工作状况可以看出，EGSB反应器的工作区为流态化的初期，即膨胀阶段(容积膨胀率约为1030%)，在此条件下，进水流速较低，一方面可保证进水基质与污泥颗粒
30、的充分接触和混合，加速生化反应进程，另一方面有利于减轻或消除静态床(如UASB)中常见的底部负荷过重的状况，增加反应器对有机负荷，特别是对毒性物质的承受能力。 EGSB反应器的特点：EGSB反应器作为一种改进型的UASB反应器，虽然在结构形式、污泥形态等方面与UASB非常相似，但其工作运行方式与UASB显然不同，主要表现在EGSB中一般采用2.56m/h的液体表面上升流速(最高可达10m/h)，高的液体表面上升流速使颗粒污泥床层处于膨胀状态，不仅使进水能与颗粒污泥能充分接触，提高了传质效率，而且有利于基质和代谢产物在颗粒污泥内外的扩散、传送，保证了反应器在较高的容积负荷条件下正常运行。 EGS
31、B反应器的结构特征： 进水配水系统：进水配水系统主要是将废水尽可能均匀地分配到整个反应器，并具有一定的水力搅拌功能。它是反应器高效运行的关键之一。 反应区：其中包括污泥床区和污泥悬浮层区，有机物主要在这里被厌氧菌所分解，是反应器的主要部位。 三相分离器：由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是把沼气、污泥和液体分开。污泥经沉淀区沉淀后由回流缝回流到反应区，沼气分离后进入气室。三相分离器的分离效果将直接影响反应器的处理效果。EGSB反应器内的液体上升流速要大得多 ,因此必须对三相分离器进行特殊改进。改进可以有以下几种方法：增加一个可以旋转的叶片 ,在三相分离器底部产生一股向下水流 ,有利于污泥的回流
32、 ;采用筛鼓或细格栅 ,可以截留细小颗粒污泥 ;在反应器内设置搅拌器 ,使气泡与颗粒污泥分离 ;在出水堰处设置挡板 ,以截留颗粒污泥。 出水循环系统和排水系统：出水循环部分是EGSB反应器不同于UASB反应器之处 ,其主要目的是提高反应器内的液体上升流速 ,使颗粒污泥床层充分膨胀 ,污水与微生物之间充分接触 ,加强传质效果 ,还可以避免反应器内死角和短流的产生。排水系统的作用是把沉淀区表层处理过的水均匀地加以收集，排出反应器。 气室：也称集气罩，其作用是收集沼气。 浮渣清除系统：其功能是清除沉淀区液面和气室表面的浮碴。如浮渣不多可省略。 排泥系统：其功能是均匀地排除反应区的剩余污泥。EGSB反
33、应器处理废水一般不加热，利用废水本身的水温。如果需要加热提高反应的温度，则采用与对消化池加热相同的方法。但反应器一般都采用保温措施，方法同消化池。反应器必须采取防腐蚀措施。2.2.3 好氧生物处理工艺1 氧化沟氧化沟又称连续循环式反应池或循环曝气池，因其构筑物呈封闭的沟渠型而得名，故有人称其为无终端的曝气系统。氧化沟是活性污泥法的一种变形，它把连续反应池作为生物反应池。污泥和活性污泥混合液在该池中以一条闭合式曝气渠道进行连续循环。氧化沟通常在延时曝气条件下使用，这时水和固体的停留时间长，有机物质的负荷低。它使用一种带方向控制的曝气和搅拌装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭
34、合式曝气渠道中循环。氧化沟曝气池占地面积比一般的生物处理要大，但由于其不设初沉池，一般也不建厌氧污泥消化系统，因此节省了构筑物之间的空间，使污水厂总占地面积并未增大，在经济上具有竞争力。氧化沟技术发展很快，类型多样，根据其构造和特征，主要分为卡鲁塞尔氧化沟，奥贝尔氧化沟，一体化氧化沟，帕斯维尔氧化沟，交替工作式氧化沟等等。 卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串连的系统，进水与活性污泥混合后做不停的循环运动，污水和回流污泥在第一个曝气区中混合。由于曝气器的泵送作用，沟中的流速保留在0.3m/s。水流在连续经过几个曝气区后，便流入外边最后一个环路，出水从这里通过出水堰排出，出水位于第一个曝气区
35、的前面。卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器，每组沟渠安装一个，均安装在同一端，形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气区上游及外环的缺氧区，有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉淀。BOD去除率达95%99%。在正常的设计流速下，卡鲁塞尔氧化沟渠道中混合液的流量是进水流量的50100倍，曝气池中的混合液平均每520分钟完成一个循环。具体循环时间取决于渠道长度、渠道流速及设计负荷。这种状态可以防止短流，还通过完全混合作用产生很强的耐负荷冲击能力。卡鲁塞尔氧化沟的表面曝气机单机功率大，其水深可达5米以上，使其占地面积减少，土建费用降低，同时具有极强的混合搅拌和耐负荷冲击能力。由于曝气机周围的局部地区
36、能量强度比传统活性污泥法曝气池中的强度高很多，使氧转移速率提高。 奥贝尔氧化沟奥贝尔氧化沟是一种多级氧化沟。典型的奥贝尔氧化沟有三个同心沟，而外沟占总面积的50%。由沉砂池来的污水，进入外沟在其中以缺氧状态运行，促进了同时运行的硝化和反硝化过程。虽然外沟的实际需氧量可达总需氧量的75%，但转碟供给此沟道的氧仅占该系统总需氧量的30%60%,使系统在缺氧状态下运行，通过整个通道的溶解氧量为零。外沟内同时消化和反消化作用造成总脱氮效率为约80%，无需内循环。外沟是多数发生硝化和反硝化过程的地点，被称为曝气缺氧反应池。尽管处于溶解氧为零的情况，系统的大部分硝化作用发生在外沟。中沟的溶解氧在摆动方式下
37、运行，溶解氧的设计值为1mg/L。内沟的溶解氧设计值为2mg/L，保持最终处理方式，使污水在进入沉淀池前能去除剩余的BOD5和NH3-N。 帕斯维尔氧化沟帕斯维尔氧化沟采用单环路，在沟的出口处安装可调试溢流堰，以控制水位和曝气设备的淹没深度。一般设置中心岛和中心隔墙，其中以设置中心隔墙的居多。为了减少弯道的损失，并最大限制的减少弯道隔墙下游背流处的固体沉淀，需要在弯道弯曲部分设置倒流墙，原污水和回流污泥从曝气转碟上游进入氧化沟，以便在曝气转碟处的横界面上使之充分分配，防止短路。 交替工作式氧化沟交替工作式氧化沟是由丹麦的kruger公司开发创建的，根据运行方式和沟的水量可分为单沟(A型)、双沟
38、(D型)和三沟(T型)三种形式。交替工作式氧化沟系统没有设置反硝化区，通过在运行过程中设置停曝区来进行反硝化，从而获得较高的氮去除率。单沟交替式氧化沟由于不能保证连续进水，只能间歇运行，故已经很少有人采用。双沟交替工作式氧化沟VR型是将曝气沟渠分为A、B两个部分，其间有单向活扳门相连，利用定时改变曝气转刷的旋转的方向，以改变沟渠中的水流方向，使A、B两部分分别交替的作为曝气区和沉淀区。该系统出水水质好，污泥稳定，不需要污泥回流装置，但是系统的最大的缺点是曝气设备的利用率仅仅为37.5%。三沟氧化沟是由3个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行。三个氧化沟之间相互之间双双连通，两侧氧化沟可起曝气
39、和沉淀双重作用，中间氧化沟一直为曝气池，原污水交替的进入两侧氧化沟，处理水则相应的从作为沉淀池的两侧氧化沟中流出，提高了曝气设备的利用率，使其达到58%。另外也有利于生物脱氮。基本运行方式大体上分为6个阶段，工作周期为8h。通过控制系统自动控制进出水方向，溢流堰的升降以及曝气设备的开动和停止。三沟式氧化沟运行方式可根据不同的入流水质和出水要求而改变，所以系统运行灵活，操作较方便，但要求自动控制程度高。它是一个AO活性污泥系统，可以完成有机物的降解和反硝化过程，能获得较好的BOD去除效果和脱氮效果。依靠三池工作状态的转换，可以免除污泥回流和混合液回流，运行费用大大降低，处理流程简单，省去二沉池，
40、管理方便，基建费用低，占地少，其最大缺点是设备利用率低。2 间歇式活性污泥法也称为序批式活性污泥法。现行的各种系统和运行方式都是连续的但是在活性污泥法开创的初期却是间歇的。只是由于各种原因，例如，运行操作比较复杂，曝气装置易于堵塞，以及某些认识问题等，对活性污泥法一直采用了连续运行的方式。近几十年来，电子计算机得到了飞速发展，污泥回流，曝气以及混合液中的DO、PH值、电导率等指标都可以用计算机加以控制，这样为重新考虑间歇运行的活性污泥法创造了条件。间歇式活性污泥法的工艺流程图如下：由图可知,该法工艺简单，无需设污泥回流设备，不需要设置二沉池，曝气池容积也小于连续式，建设费用都比较低。在大多数情
41、况下，无设置调节池的必要；SVI值较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀现象；通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；运行管理的当，处理水质优于连续式。SBR的主要反应器曝气池的运行操作是由流入、反应、沉淀、排放、待机等5个工作程序组成，这5个程序都在这一个曝气池内进行。下图是间歇式活性污泥处理系统的工艺流程。 曝气池初沉池间歇曝气原废水处理水 出水 图2-2 间歇式活性污泥处理系统的工艺流程3 循环式活性污泥法(CASS)CASS(Cyclic Activated Sludge System)是Gorousiy教授在ICEAS即间歇式循环延时曝气活性污泥法的基础上开发出来的
42、。与ICEAS相比，CASS预反应区容积较小，设计更加优化，且将主反应区中部分剩余污泥回流至选择器中，在运行方式上沉淀阶段不进水。CASS具有十分优越的性能，设置了生物选择器和回流污泥保证了活性污泥不断的在选择器中经历一个高絮体负荷阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长，并提高活性污泥的活性，使其快速将废水中溶解性物质转化为降解基质，进一步的抑制丝状菌的生长和繁殖。同时沉淀阶段不进水，保证污泥沉降不受水力干扰，在静置的环境中进行，进一步保证系统由良好的分离效果。还有构造简单，投资和运行费用低，具有较高的脱氮和除磷能力，自动化程度高，采用组合式模块结构，布置紧凑，占地少，分期建设和扩建方便。CA
43、SS工艺进水处的生物选择器是一个较小容积的污水接触区，进入反应的污水和从主反应区内回流的活性污泥在此相互接触混合，回流量约为日平均流量的20%。该工艺中的池子构造和操作方式可允许在一个循环中同时完成硝化和反硝化过程。泥水混合液通过主反应区依次经过缺氧好氧缺氧厌氧环境，活性污泥在此过程中得到再生。CASS一般以4小时为操作循环期，在最大水深为6米左右时，池子中的混合液污泥浓度一般为3.5-4.0MLSS/L,每一循环的进水量约占整个池子有效容积的30%左右，最大排水速率为30mm/min，固液分离时间一般为1h，设计污泥沉降指数为140mg/L，实际污泥沉降指数一般低于80mg/L。4 脱氮除磷
44、活性污泥法长期以来，城市污水的处理均以去除BOD和SS为目标，并不考虑对无机营养物质氮和磷的去除。随着水体富营养化和再生水回供的要求有效的降低污水中氮和磷的含量成为污水处理厂工艺选择时的一个重要因素。某些化学法和物理法可以有效的从污水中脱氮除磷，如化学药剂除磷，吹脱法去氮，离子交换法去除氨氮和磷酸盐。化学法和物理化学方法运行费用较高，只能作为城市污水处理的一个补充手段。因此生物脱氮除磷工艺显得尤为重要。传统活性污泥法主要去除水中的呈溶解性的有机物，污水中氮和磷的去除仅限于微生物细胞合成而从污水中摄取的数量，去除率低。为了有效的降低污水中氮和磷的含量，利用生物脱氮除磷技术原理，发展了多种具有生物
45、脱氮和除磷功能的污水处理工艺，主要包括A1/O法(缺氧耗氧生物脱氮工艺),A2/O法(厌氧耗氧生物除磷工艺),A2/O法(厌氧缺氧耗氧生物脱氮除磷工艺)等方法。上述工艺在降解有机物的同时，具有较强三脱氮除磷效果，且去除率高，与化学法和物理法法相比，节省投资和运行费用，成为脱氮除磷工艺的主导潮流并被广泛适用和采用。 缺氧-好氧工艺 缺氧-好氧（Anoxic-Oxic,简称A1/O） 工艺由缺氧池和好氧池串联而成，作用是在去除有机物的同时取得良好的脱氮效果。A1/O又称前置反硝化生物脱氮系统，其最显著的工艺特征是将脱氮池设置在除碳过程的前部，现将废水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有
46、机物作为碳源，将回流混合液中的大量硝态氮（NOx-N）还原成N2，从而达到脱氮的目的。然后进入后续的好氧池，O段后设沉淀池，部分沉淀污泥回流A段，以提供充足的微生物。同时还将O段内混合液回流至A段，以保证A段有足够的硝酸盐。缺氧池好氧池沉淀池进水回流混合液出水回流污泥剩余污泥图2-3 A1/O脱氮工艺流程 A1/O工艺主要有以下优点： 在原污水C/N较高（大于4）时，反硝化池不需外加碳源，而且可以减轻其后好氧池的； 有机负荷，降低了运行费用；可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质； 流程简单、构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，基建费用可大大节约； 好氧池设在缺氧
47、池后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除，提高出水水质； 缺氧池在好氧池之前，一方面由于反硝化消耗了一部分碳源有机物，可减轻好氧池的有机负荷，另一方面，也可起到生物选择器的作用，有利于控制污泥膨胀；同时，反硝化过程产生的碱度也可以补偿部分硝化过程对碱度的消耗； 该工艺在低污泥负荷、长泥龄条件下，因此系统剩余污泥量少，有一定稳定性；便于在常规活性污泥法基础上改造成A1/O脱氮工艺； A1/O工艺的主要缺点是脱氮效率不高，其脱氮效率受混合回流弊的制约，脱氮率（）与混合液回流比（r）间存在如下关系：当r=900%时，脱氮率可达到90%，但此时动力费用太大。所以脱氮率一般控制在70%80%。而且A1/O工艺不能去除磷。此外，如果沉淀池运行不当，还会在沉淀池发生反硝化作用，造成污泥上浮，使
