AAO脫氮除磷實(shí)用工藝課程設(shè)計(jì)

1、word課程設(shè)計(jì)課程名稱 水污染限制工程題目名稱A/A/O脫氮除磷工藝課程設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級(jí) 07環(huán)境工程1班學(xué) 號(hào)學(xué)生某某指導(dǎo)教師20010 年7月 6 日1 /11word一.根本原理厭氧-缺氧-好氧Anaerobic-Anoxic-Oxic ,簡(jiǎn)稱A/A/O或A2/O工藝由厭氧 池、缺氧池、好氧池串聯(lián)而成,是 Ai/O與A2/O流程的結(jié)合.是20世紀(jì)70年代 由美國(guó)專家在厭氧-好氧除磷工藝根底上開發(fā)出來的.該工藝在厭氧 -好氧除磷工 藝中參加缺氧池,將好氧池流出的一局部混合液流至缺氧池的前端, 以到達(dá)反硝 化脫氮的目的.工藝流程圖如下：回流污泥剩余污泥污水進(jìn)入?yún)捬醴?/p>

2、響區(qū),同時(shí)進(jìn)入的還有從二沉池回流的活性污泥, 聚磷菌在 厭氧環(huán)境下釋磷,同時(shí)轉(zhuǎn)化易降解 COD、VFA為PHB,局部氨氮因細(xì)胞的合成 而去除.污水經(jīng)過第一厭氧反響器以后進(jìn)入缺氧反響器,本反響器的首要功能是進(jìn)展 脫氮.硝態(tài)氮通過混合液內(nèi)循環(huán)由好氧反響器傳輸過來,通暢內(nèi)回流量為2至4倍原污水量,局部有機(jī)物在反硝化菌的作用下利用硝酸鹽作為電子受體而得到降 解去除,磷根本無變化.混合液從缺氧反響區(qū)進(jìn)入好氧反響區(qū),混合液中的COD濃度已根本接近排放標(biāo)準(zhǔn),在好氧反響區(qū)除進(jìn)一步降解有機(jī)物外,主要進(jìn)展氨氮的硝化和磷的吸收, 混合液中的硝態(tài)氮回流至缺氧區(qū),污泥中過量吸收的磷通過剩余污泥排除.厭氧-缺氧-好氧工藝

3、可以同時(shí)完成有機(jī)物的去除、 反硝化脫氮、除磷的功能, 脫氮的前提是氨氮應(yīng)完全硝化,好氧池能完成這一功能,缺氧池能完成脫氮的功 能,厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能.二.工藝特點(diǎn)(1)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同類型的微生物菌群的有機(jī)結(jié)合, 能同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮除磷的功能.2 / 11word(2)工藝簡(jiǎn)單,水力停留時(shí)間較短.(3)SVI 一股小于100,不會(huì)發(fā)生污泥膨脹.(4)污泥中含磷量高,一般在2.5%以上.(5)脫氮效果受混合液回流比大小的影響.除磷效果如此受回流污泥中挾帶溶解 氧DO和硝酸態(tài)氧的影響.三.設(shè)計(jì)參數(shù)污水處理量Q: 20000m3/d進(jìn)水出水CODmg/L1

4、8040TNmg/L4015TPmg/L41BODmg/L10020氨氮mg/L35105/(kgMLSS d)回流污泥濃度Xr： 6000mg/L污泥回流比R: 80%混合液回流比Ri: 400%四.設(shè)計(jì)計(jì)算(1)反響池設(shè)計(jì)計(jì)算混合液固體濃度0.81 0.86000 2667mg/l反響池容積V水力停留時(shí)間QS0NX10000 1000.13 2667_32884.3 m3word2884.30.29d 7h10000各段水力停留時(shí)間和容積厭氧：缺氧:好氧t厭氧=1.4h V厭氧3t缺氧=1.4h V缺氧33t好氧=4.2h V好氧 反響池的主要尺寸設(shè)反響池有2組,如此設(shè)有效水深h = 4

5、m,如此SdVdhVd V21442.134_31442.13 m3360.5 m3擬采用廊道式推流反響池,廊寬b = 5 m,廊道數(shù)n = 4個(gè)Sdbn721 36.05m 3 取 L = 40m 5 4校核:1.25L 40滿足12的X圍,1 TTb 58 滿足510的X圍取超高為1m,如此反響池總高H = 5m3反響池進(jìn)、出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)水管設(shè)計(jì)單池進(jìn)水流量Q1 Q0 200000.116m3/s22 24 3600一 Q1 0.1162過水面積A0.145 m2v 0.8管徑d4A0.43m = 430 mm 取進(jìn)水官官?gòu)綖?DN450 mm回流污泥管設(shè)計(jì)流量Qr R Q2*吃a.*

6、4 / 11word面積a 9r v0.090.80.12m2管徑d4A0.391m 391mm 取回流污泥管管徑為 DN400mm進(jìn)水井設(shè)計(jì)7t進(jìn)水孔流量Q2Q 1 0.82000022 24 36000.208 m3/s面積A Q2v0.2080.50.42 m2孔口尺寸取700mm x 600mm進(jìn)水井平面尺寸取3000mm x 3000mm 出水堰與出水井設(shè)計(jì)200002 24 36000.68 m3/s出水堰量Q3等于出水孔流量Q4-QQ3 1 R Ri 1 0.8 223_3Q30.42j2gbH2 1.86 bH %設(shè)出水堰寬度b = 7m,AQ4 0.68 , “ 2 2孔口面

7、積A1.36 m2v 0.5如此孔口尺寸為2000mm x 750mm出水井平面尺寸取3000mm x 3000mm出水管設(shè)計(jì)5 / 11word出水管流量Q5等于出水流量Q3,Q50.68過水面積A0.85m2v 0.8管徑d取出水管管徑為DN1100mm,Q5 0.68校核流速v - 0.72m/sA'1.1244曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算5-11 0.08 10533.3kg/dcQS0 SeO20.681.42A.v20000 100-200.681.42 533.3污泥泥齡取10d 可求剩余污泥量4 XvYQ S0 SeA Xv 1 Kd 9 c0.6 20000 100 20.310

8、1595.6kg/d考慮到氨氮氧化時(shí)還需要一定的需氧量,故最終需氧量取2000kg/d本設(shè)計(jì)采用鼓風(fēng)曝氣,有效水深 4m,曝氣擴(kuò)散器安裝距池底0.2m,如此擴(kuò)散器上靜水壓3.8m, a取0.7, B取0.95, p取1,曝氣設(shè)備堵塞系數(shù)F取0.8,采用管式微孔擴(kuò)散器,Ea=20%,擴(kuò)散器壓力損失4kPa, 20o C水中溶解氧飽和度為9.17mg/L6 / 11word擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力PdPd P 9.8 103H531.013 105 9.8 1 03 3.85 1.39 10 Pa空氣離開曝氣池面時(shí),氣泡含氧體積分?jǐn)?shù)21 1 Ea079 21 1 Ea21 1 0.279 21 1 0

9、.217.5%20o C曝氣池混合液中平均氧飽和度042-PdCs Cs52.026 10551.39 1017.59.175 2.026 1054210.11mg/l標(biāo)準(zhǔn)條件下充氧量八O2 Cs(20)OST 20a B p Cs(T) C 1.024 F2000 9.170.7 0.95 1 10.11 2 1 0.84306.7kg/d179.4kg/h好氧池供氣量Gs d8b0.2；9.；.2 3203.6m3/h最大供氣量 Gmax = 1.4Gs = 4485m/h3/h所需空氣壓力p=5m 設(shè)擴(kuò)散器個(gè)數(shù)h1為600個(gè) 校核微孔擴(kuò)散器效勞面積A好氧 360.5 c 3 c3 0.6

10、01m0.75mh16007 / 11word池內(nèi)4支供氣管流量Qs -Gmax 4485 1121.3m3/h 0.3m3/s44流速取10m/s管徑d J4Q J 4 0.30.19m取管彳全為DN200mm:n v 3.14 10、.4Gmax4 4485 oc鼓風(fēng)機(jī)房出口管管徑d' . 4G 1 3600 0.4mnv .3.14 10取管徑為DN400mm5厭氧池、缺氧池設(shè)備選擇單個(gè)厭氧池、缺氧池設(shè)有導(dǎo)流墻和4臺(tái)水下推進(jìn)器,所需功率按5w/m3 計(jì)算單池有效容積V L b h 29 5 4 580m3單池總功率為5 580 2900W6污泥回流設(shè)備 33回流污泥量 QR R

11、Q 0.8 20000 16000m /d 666.7m /h設(shè)污泥泵房1座,3臺(tái)潛污泵,兩用一備單泵流量QR單 1QR 333.35m3/h(7)混合液回流設(shè)備混合液回流泵設(shè)計(jì)回流流量 Qi Q Ri 20000 400% 80000m3/d 3333.33m3/h設(shè)回流泵房2座,每座泵房設(shè)3臺(tái)潛污泵,兩用一備單泵流量 Qi單-Qi 3333.33 833.33m3/h44混合液回流管設(shè)計(jì)8 / 11word回流混合液由出水井流至回流泵房,經(jīng)過潛污泵分別提升至兩個(gè)缺氧 池首段.3333.33過水面積A0.83600 1管徑d1.2m取管徑為DN1200mm泵房出水管流量QQi23333.33

12、3600 0.463m3/s2流速v=1m/s一一一 Q 過水面積Av0.46310.463m24A 4 0.463官?gòu)絛' J 0.775m 取官?gòu)綖镈N800mm丫 冗 3 3.14五.調(diào)試和運(yùn)行調(diào)試前對(duì)構(gòu)筑物、設(shè)備等進(jìn)展認(rèn)真檢查是非常重要和必要的,以下問題較普遍：(1)構(gòu)筑物、管道內(nèi)的建筑垃圾未清理干凈,造成水泵和曝氣系統(tǒng)的堵塞,影 響排泥.(2)預(yù)留孔洞、管道伸縮縫、電纜穿孔處密封不好,通水后存在漏水現(xiàn)象,影 響調(diào)試工作.(3)出水堰和墻體接縫處滲漏嚴(yán)重,甚至導(dǎo)致堰口不出水,無法到達(dá)設(shè)計(jì)要求.(4)攪拌器或推進(jìn)器安置角度不正確或位置不合理,導(dǎo)致能量浪費(fèi)和局部流速 缺乏,造成局部

13、污泥沉積.調(diào)試過程的工藝參數(shù)限制主要涉與溶解氧, 活性污泥的生物相,污泥增長(zhǎng)率 和回流比.該法需要注意的問題是,進(jìn)入沉淀池的混合液通常需要保持一定的溶 解氧濃度,以預(yù)防沉淀池中反硝化和污泥厭氧釋磷, 但這會(huì)導(dǎo)致回流污泥和回流 混合液中存在一定的溶解氧,回流污泥中存在的硝酸鹽對(duì)厭氧釋磷過程有一定的9 / 11word影響,同時(shí),系統(tǒng)所排放的剩余污泥中,僅有一局部污泥是經(jīng)歷了完整的厭氧和 好氧過程,影響了污泥的充分吸磷.另外A/A/0工藝運(yùn)行不當(dāng)也可出現(xiàn)污泥膨脹問題.這主要是由于負(fù)荷分布不均 引起的,好氧區(qū)一直處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)造成了絲狀菌的大量增殖.單純提升好氧區(qū)的DO濃度只能局部抑制污泥膨脹,

14、應(yīng)該聯(lián)合負(fù)荷限制來消除 A/A/O工藝的 污泥膨脹現(xiàn)象.沉淀性能良好的污泥粒徑分布 X圍較廣,且以球菌為主；膨脹污 泥的粒徑大都在10 pLm以內(nèi),污泥較為細(xì)碎,掃描電鏡可見大量絲狀菌,少量 球菌只是被包埋在絲狀菌內(nèi)部.六.心得體會(huì)與總結(jié)A/ A /0工藝是由厭氧池/缺氧池/好氧池/沉淀池系統(tǒng)所構(gòu)成,是在A/0除磷工 藝根底上,在厭氧反響器之后增設(shè)一個(gè)缺氧反響器,并使好氧反響器中的混合 液回流至缺氧反響器,使之反硝化脫氮. A/ A /0工藝具有較好的耐沖擊負(fù)荷能 力,出水水質(zhì)較穩(wěn)定,可以進(jìn)展脫氮除磷,但硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機(jī) 負(fù)荷、泥齡以與碳源需求上存在著矛盾和競(jìng)爭(zhēng),很難在同一系統(tǒng)中

15、長(zhǎng)期獲得氮、 磷的高效去除；同時(shí)A/A/0工藝存在著碳源缺乏和回流混合液中硝酸鹽進(jìn)人厭氧 區(qū)干擾除磷的問題.對(duì)于這一工藝的缺點(diǎn),可以通過將缺氧池前置解決,使污水 依次通過缺氧池、厭氧池、好氧池,混合液內(nèi)回流至缺氧池,即倒置A/A/O工藝.這次的課程設(shè)計(jì)主要是針對(duì)反響池這一構(gòu)筑物,對(duì)格柵、沉淀池、集水管網(wǎng)和其他附屬設(shè)施都沒有明確的要求,但是在做設(shè)計(jì)的時(shí)候還是會(huì)看到相關(guān)的資 料,可見一個(gè)污水處理流程是一個(gè)完整的過程, 每一個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)下一步處理階段 和整個(gè)處理效果產(chǎn)生影響,必須具有綜合考慮的思維和意識(shí).通過這次課程設(shè)計(jì),我學(xué)到了不少東西,最后要感謝教師給與我們的指導(dǎo)和 幫助,希望以后還有時(shí)機(jī)加深學(xué)習(xí)

16、,更全面的掌握水污染限制工程.參考文獻(xiàn)1 .高廷耀,顧國(guó)維,周琪主編.水污染限制工程 下冊(cè).：高等教育,20222 .X玉川,X振江,X紹怡等編.城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算.：化學(xué)工業(yè), 202210 / 11word3 .王志魁編.化工原理 第三版.：化學(xué)工業(yè),20224 .游映玖主編.新型城市污水處理構(gòu)筑物圖集.：,20225 .付忠志,鄒利安.某某羅芳污水廠一期工程試運(yùn)行簡(jiǎn)評(píng)J .給水排水,2000, 26(1): 610.6 .方茜,韋朝海,X朝升,等.碳氮磷比例失調(diào)城市污水的同步脫氮除磷J.環(huán) 境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2022, 6(11): 46-50.7 .陳際鮮,龍秋明,蔣以元,吳成強(qiáng),何剛.A/A/0工藝調(diào)試運(yùn)行體會(huì)J.水務(wù)2022