第五章-深度處理-NP

第五章污水深度處理與回用設(shè)計第一節(jié)生物脫氮除磷工藝處理單元設(shè)計

第二節(jié)污水深度處理的基本工藝、處理技術(shù)與設(shè)計要點

第三節(jié)MBR處理生活污水設(shè)計

一、缺氧-好氧工藝（AO)單元設(shè)計城市污水氮：有機(jī)氮（30-40%）、氨氮（60-70%）原水預(yù)處理曝氣池脫氮池二沉池混合液回流排水污泥回流（0.5-1.0)Q剩余污泥脫氮池：缺氧。通過曝氣池回流，利用水中的有機(jī)碳將硝酸根在脫氮池內(nèi)反硝化。第一節(jié)生物脫氮除磷工藝處理單元設(shè)計1、工藝流程(1)設(shè)計時按照冬季溫度的相關(guān)數(shù)值好氧池出口DO=1-2mg/L；溫度20-30℃，最低溫度13℃，<13℃硝化速度明顯降低；TKN負(fù)荷<0.05Kg/(kgMLSSd);pH=8.0-8.4;DO≈0mg/L；進(jìn)水BOD/NO3—N>4；理論BOD消耗量：1.72gBOD/gNO3—NpH=6.5-8.0;2、設(shè)計要點與參數(shù)(2)硝化工況(3)反硝化工況A/O工藝設(shè)計參數(shù)表項目數(shù)值HRT/hA:0.5-1.0(<2);O:2.5-6;A:O=1:3-4污泥負(fù)荷N/kgBOD(/kgMLSSd)>0.15污泥濃度X/(mg/L)2000-5000(>3000)總氮負(fù)荷率/[kgTN/(kgMLSSd)]<0.05污泥齡θc/d>10混合液回流比RN/%200-500污泥回流比R/%50-100反硝化池S-BOD5/NO3-N>4二厭氧-好氧生物除磷工藝（AO）城市污水磷：4-15mg/L原水格柵沉砂池好氧池厭氧池二沉池排水污泥回流（0.4-1.0)Q剩余污泥1、工藝流程厭氧池，DO≈0好氧池，DO≈2mg/L進(jìn)水BOD5/TP>20-30BOD5污泥負(fù)荷Ns>0.1kgBOD/(kgMLSSd)泥齡3.5-7d水溫5-30℃pH=6-8計算：按A:O=1:2.5-3，求A,O段的容積，A一般取1h左右2.AO生物除磷設(shè)計要點三、同時脫氮除磷工藝（A2O)在厭氧生物除磷的AO段之間增加缺氧池，將好氧池部分出水回流到缺氧池，達(dá)到硝化進(jìn)水厭氧池好氧池缺氧池二沉池混合液回流排水污泥回流（0.5-1.0)Q剩余污泥1、工藝流程進(jìn)水BOD/P>17-20;COD/TKD>7θ=15-20d好氧DO>2mg/L，厭氧DO<0.2mg/L，缺氧DO<0.5mg/L低濃度城市污水，原水沉砂后，直接進(jìn)入?yún)捬跸趸骉KN的污泥負(fù)荷<0.05kg(TKN)/[kg(MLSS)d],反硝化進(jìn)水BOD/NO3-N>4污水溫度一般不超過30度，在13-18度時，穩(wěn)定2、設(shè)計要點A2O工藝的設(shè)計參數(shù)項目數(shù)值HRT/hA:0.5-1.0(<2);O:2.5-6;A:O=1:3-4N/kgBOD(/kgMLSSd)>0.15污泥濃度X/(mg/L)2000-5000(>3000)TN負(fù)荷率/[kgTN/(kgMLSSd)]<0.05TP負(fù)荷率/[kgTP/(kgMLSSd)]0.003-0.006θ15-20(20-30)混合液回流比RN/%>200污泥回流比R/%25-100反硝化池S-BOD5/NO3-N>4四、同時脫氮除磷工藝（A2O)-----設(shè)計舉例污水設(shè)計流量5400m3/h，K=1.3，一級出水COD=300mg/L，BOD=180mg/L，SS=130mg/L，TN=25mg/L,TP=5mg/L,水溫10-250C，要求達(dá)到二級出水:BOD=20mg/L，SS=30mg/L,TN<5mg/L,TP<1mg/L,設(shè)計A2O。COD/TN=300/25=12>8;BOD5/TP=180/5=36>20。符合條件首先判斷是否可采用A2O:BOD污泥負(fù)荷N=0.18kg(BOD)/[kg(MLSS)d]污泥回流比：R=50%,回流污泥濃度：Xr=9000mg/L曝氣池混合液濃度X=RXr/(R+1)=3.0kg/m3，則HRT=C/(NX)=(0.18kgBOD/m3)/(0.18kgBOD/kgd×3kg/m3)=1/3d=8hTN去除率：

ηTN=（25-5）/25=80%，ηTN=Rn/（Rn+1）內(nèi)回流比：Rn=ηTN/(1-ηTN)=0.8/0.2=400%(2)選取設(shè)計參數(shù)有效容積：V=Qt=5400×8=43200m3曝氣池有效深度：H1=4.5m曝氣池的有效面積：S總=V/H1=43200/4.5=9600m2,分2組，每組有效面積S=S總/2=4800m2設(shè)5廊道曝氣池，廊寬b=8m，則L1=S/5b=4800/40=120m各段停留時間A1:A2:O=1:1:4,則厭氧池：t1=1.33h,t2=1.33h,t3=5.43h(3)A2O曝氣池體積剩余污泥量：W=W1-W2+W3

降解BOD5生成的污泥量：W1=a(L0-Le)Q=0.55(0.180-0.020)×5400×24/1.3=8773kg/d內(nèi)源呼吸分解泥量：W2=bVXv=bVfX=0.05×43200×0.8×3000=5183.6kg/d不可生物降解和惰性固體量：約占總TSS的50%：W3=(S0–Se)Q×50%=(0.130–0.030)5400×24/1.3×50%=4984.62kg/d（4）剩余污泥量Wa：污泥產(chǎn)率系數(shù)kgMLSS/kgBOD，0.5-0.7b:污泥自身氧化速率d-1,0.05f:VMLSS/MLSS剩余污泥量：W=W1-W2+W3=8773-5183.6+4984.6=8574kg/d每日生成活性污泥量：Xw=W1–W2=8773–5183.6=3589.4kg/d濕污泥量（按剩余污泥含水率P=99.2%)，Qs=W/[(1-P)1000]=1006.9m3/d=42m3/h泥齡θ=Xv/W=3.0×43200/8574=15.1d(符合15-20d)對傳統(tǒng)二級處理出水，根據(jù)收納水體的使用功能和回用水水質(zhì)要求進(jìn)行進(jìn)一步的處理。去除水中的懸浮物、脫色、除臭；降低BOD、COD等；脫氮除磷；去除水中的有毒有害物質(zhì)。用途：補(bǔ)充地面水源；回用于市政雜用；沖廁；冷卻水或工藝雜用。第二節(jié)污水深度處理的基本工藝、處理技術(shù)與設(shè)計要點一、概述1.工業(yè)用水循環(huán)冷卻水，洗滌用水；鍋爐用水：低壓、中壓鍋爐；工藝供水；產(chǎn)品用水2、城市雜用水沖廁、消防、道路清掃、綠化、刷車、建筑等3、景觀用水在世界范圍被廣泛重視，約1/10的人口4、農(nóng)業(yè)灌溉5、地下水回灌再生水經(jīng)土壤滲濾回注，補(bǔ)充地下水，防止海水回灌6、飲用水水源一、污水再生利用的途徑典型地下水回灌工藝二級出水吸附劑混凝池混凝劑沉淀池砂濾池吸附池調(diào)節(jié)池回灌池活性炭二、污水再生利用處理對象及典型工藝（1）有機(jī)物（2）無機(jī)物（3）固體顆粒物（4）病原微生物常用的處理方法：混凝沉淀、氣浮、砂濾、活性炭濾、臭氧氧化、氨吹脫、離子交換、電滲析、微濾/超濾、反滲透１．處理目標(biāo)（１）濾池（２）混凝沉淀—濾池（３）混凝沉淀—濾池—吸附（４）超濾（５）混凝—澄清—微濾—超濾（６）－－－－－2、基本流程格柵—初沉———殺菌—蓄水池物理處理生物處理（1）活性污泥（包括A2O）（2）曝氣生物濾池（3）生物移動床（4）生物接觸氧化物理處理生物處理三、城市污水深度處理的技術(shù)要點（1）包括mm-μm的生物絮凝體和膠體顆粒。為BOD的主要來源。（2）粒徑>1μm,砂濾；幾百?！獛资蘭，微濾、超濾；1000埃——幾埃，反滲透膠體,混凝沉淀（3）混凝沉淀宜試驗確定混凝劑種類與投加量（4）過濾技術(shù)過濾前，如膠體較多，宜先采用混凝氣水反洗，空氣強(qiáng)度20L/(m2s)，沖洗水強(qiáng)度10L/(m2s)1、懸浮物（1）生活污水中無機(jī)鹽的含量200-400mg/L,傳統(tǒng)的二級工藝不能去除溶解性無機(jī)鹽。（2）反滲透：必須進(jìn)行前處理，可考慮過濾、微濾、超濾等，半滲透膜主要有醋酸纖維膜和芳香聚氨膜。（3）電滲析：除鹽和酸堿回收。一般處理前應(yīng)前處理?？捎糜诟吆}水的處理。（4）離子交換：處理對象為100-300mg/L的含鹽量。2、溶解性有機(jī)物（1）活性炭吸附（2）臭氧氧化處理的設(shè)計參數(shù)3、溶解性無機(jī)鹽（1）混凝：去除懸浮物和化學(xué)除磷。①石灰混凝Ⅰ：除磷：生成穩(wěn)定的羥基磷石灰Ca5OH(PO4)3，保持PH>9.5。Ⅱ：改善水體的感官指標(biāo)，去除色度、臭味、提高澄清度Ⅲ：殺菌：PH>10.5，對大腸桿菌殺滅強(qiáng)，有利于降低加氯量。Ⅳ：去除有機(jī)物：生成Ca(OH)2的絮凝作用。Ⅴ：去除某些金屬及非金屬離子：生成重金屬氫氧化物Ⅵ：取出鈣、鎂、硅及氟化物等②鋁鹽、鐵鹽除磷③設(shè)計要點采用漿板機(jī)械混合4、單元處理工藝設(shè)計（2）固液分離①沉淀②澄清③氣?。喝軞鈿飧。?）砂濾①設(shè)計要點Ⅰ單層濾料：用石英砂時，有效粒徑1.2-2.4mm，厚1200-1600mm,Ⅱ雙層濾料：石英砂層有效粒徑0.6-1.2m,厚600-800mm;無煙煤1.2-2.4mm。Ⅲ濾速：6-10m3/m2hⅣ反沖洗：氣水同時，氣13-17L/m2s，水6-8L/m2s，歷時4-8min水沖洗：12-14L/m2s，歷時3-5min工作周期：12小時多層濾料過濾器（4）活性炭吸附①類型粉狀：與絮凝劑聯(lián)合使用，投加于絮凝單元粒狀：作為濾料使用②吸附裝置懸浮吸附裝置濾床吸附裝置③設(shè)計要點接觸時間：出水COD=10-20mg/L，接觸時間20-30min；濾速6-15m/h接觸方式：上向流和下向流碳層厚度:4-8m,單柱碳床一般1.2-2.4m,多床串聯(lián)反沖洗：與砂濾相似吸附對象：分子量1500以下的環(huán)狀化合物、不飽和化合物和分子量大的直鏈化合物（糖類）微生物：吸附塔內(nèi)微生物的存在能顯著提高溶解性有機(jī)物的處理二、城市污水深度處理的技術(shù)要點（5）臭氧氧化作用：去除殘余的有機(jī)物、脫色、消毒殺菌制備：高壓無聲放電特點：溶解度20mg/L，1KgO3消耗20kwh降解COD：降解1mgCOD，消耗4mgO3，接觸時間15-60min尾氣處理與利用：殘余尾氣為人危害，需進(jìn)一步處理。如活性污泥上消毒：投加量5-15mgO3/L接觸時間6-15min（6）膜分離微濾、超濾、反滲透膜分離技術(shù)與生物技術(shù)結(jié)合將活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留，省掉二沉池活性污泥濃度大大提高，HRT和SRT可以分別控制強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長、易實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，是目前最有前途的廢水處理新技術(shù)之一膜-生物反應(yīng)器簡介第三節(jié)MBR處理生活污水設(shè)計適用范圍生活污水、雜排水、醫(yī)院污水的處理工業(yè)污水、廢水處理。處理后的水質(zhì)ss接近0。出水可用于沖廁、綠化、冷卻補(bǔ)充水、車輛沖刷等用水MBR-中空纖維膜的性能指標(biāo)膜材質(zhì)：聚丙烯膜內(nèi)徑：320～350μm膜壁厚：40～50μm膜孔徑：0.1～0.2μm透氣率：>7.0×10-2cm3/cm2·s·cmHg縱向強(qiáng)度：120MPa孔隙率：40～50%出水濁度：<0.2NTU設(shè)計通量0.8～1.0t/d膜絲面積：8m2/片操作負(fù)壓：-0.01～-0.03MPa膜片及膜架結(jié)構(gòu)MBR-板式膜的性能指標(biāo)序號名稱特性參數(shù)1材質(zhì)聚氯乙烯2膜孔平均直徑