化工园区污水处理站设计说明书专业文献综述题 目: 化工园区污水处理站设计说明书 姓 名: 卢丽英 学 院: 资源与环境科学学院 专 业: 环境工程 班 级: 环工091 学 号: 33309405 指导教师: 王电站 职称: 副教授 2012年 11月 7 日南京农业大学教务处制化工园区污水处理站设计说明书目录1. 化工园区污水处理情况介绍42. 污水水质与水量43. 常见工业园区污水处理工艺比较53.1 水解酸化一好氧生物处理工艺（CASS工艺）53.2 A/O工艺63.3 SBR工艺83.4 氧化沟工艺103.5最终工艺的确定113.6 CASS工艺概述123.6.1 CASS基本结构123.6.2 CASS原理123.6.3 CASS工艺的主要技术特征133.7 工艺流程设计134. 工艺设计与计算144.1污染物去除效率计算144.2 设计流量144.3集水井的设计144.4粗格栅的设计与计算154.5调节池计算174.5.1设计调节池作用：174.5.2调节池计算174.6细格栅的设计与计算174.7曝气沉砂池的设计与计算194.7.1曝气沉砂池194.7.2曝气沉砂池的设计与计算204.7.3设计计算204.7.4吸砂泵房与砂水分离器214.7.5鼓风机房214.8 CASS池的设计与计算214.8.1 CASS工艺运行过程224.8.2 BOD5污泥负荷234.8.3 曝气时间234.8.4 沉淀时间234.8.5运行周期234.8.6曝气池容积234.8.7出水溶解BOD5234.8.8 计算剩余污泥244.8.9滗水高度计算244.8.10 需氧量计算244.9接触池的设计254.9.1设计参数254.9.2接触池计算254.10污泥浓缩池264.10.1设计参数264.10.2 浓缩池的计算274.10.3刮泥机的选择284.10.4脱泥间285. 工程造价估算296. 总结29参考文献：30设计报告说明书摘要: 污水处理厂处理工艺的选择主要取决于进、出水水质、总造价与运行费用以及运行的可靠性与稳定性等诸多因素。工业废水可生化性较差，有毒、有害物质较多，本文针对山东省无棣市某工业园污水的水质特点，对化工废水处理工艺进行了研究及设计应用，采用水解酸化一好氧生物处理工艺（CASS工艺），确保了化工园区污水处理厂出水满足城镇污水处理厂污水排放一级B 标准。关键词:化工园区；工业废水； CASS工艺；研究及设计1. 化工园区污水处理情况介绍随着经济发展，城市基础设施的不断完善，城市环境的不断改善和居民生活水平的逐步提高，用水量将迅速增加，同时排水量也相应增大，若生活污水和工业废水不经处理直接外排，将严重污染水体、土壤和大气环境。只有完善城市排水管网，兴建污水处理厂，使城市污水达标排放或回用才能解决上述环境问题，同时也可以缓解水资源紧张问题。目前，化工园区综合废水处理在我国仍属于新生事物，没有成熟的经验可循，很多污水处理厂在设计中参考城市或单个化工项目污水处理的设计经验，对化工园区废水排放的特点考虑有所欠缺，造成了大量资金浪费，并导致污水处理厂不能正常运行，从而产生环境污染。考虑园区废水统一收集、集中处理，可大大减少投资，节约治理费用；同时还可给入园企业创造良好的生存环境，增加园区招商引资的竞争力，化工园区在建设初期大多考虑集中建设污水处理厂。2. 污水水质与水量根据山东省无棣市某工业园入驻企业的发展规划，近期处理规模为10000 m3/d。规划期末污水产生总量约为23680 m3/d，其他不可预见排水(约20)，最终确定工业园污水处理厂工程总设计规模为30000 m3/d。工业园污水处理厂的工业废水主要来自化工、造纸、机械等行业，远期规划将有部分食品加工企业人驻园区，生活污水主要来自企业职工生活污水。废水水质排放指标须严格遵守CJ 3082-1999污水排入城市下水道水质标准；考虑到各企业都有治污设施。废水经企业内部治理后BOD5和SS的值较低1。项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)色度（倍）进水50020030030080出水60202030表1 设计进水出水水质3. 常见工业园区污水处理工艺比较3.1 水解酸化一好氧生物处理工艺（CASS工艺）CASS工艺日前已经成功应用于处理生活污水和易于生物降解的工业废水，实践证明CASS工艺由于投资和运行费用低、处理性能高超，尤其是优异的脱氮除磷功能而越来越受到重视2。另外从工艺对污染物的降解过程来看，空间上CASS上艺属于完全混合式活性污泥法范畴，从曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度从高到底，浓度梯度从高到底，基质利用速率从高到底，所以CASS工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较人3。图1 CASS工艺流程图优点：（1）CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。因此，污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。 （2）从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴；而从CASS工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，CASS工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。 （3）CASS工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多，虽有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好。（4）运行灵活，抗冲击能力强。CASS工艺在设计时已考虑流量变化的因素，能确保污水在系统内停留预定的处理时间后经沉淀排放，特别是CASS工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变比。 （5）不易发生污泥膨胀。CASS反应池中存在着较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件可选择性地培养出菌胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌属，有效地抑制丝状菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀，从而提高系统的运行稳定性。 （6）适用范围广，适合分期建设。CASS工艺可应用于大型、中型及小型污水处理工程，比SBR工艺适用范围更广泛；连续进水的设计和运行方式，一方面便于与前处理构筑物相匹配，另一方面控制系统比SBR工艺更简单。 （7）剩余污泥量小，性质稳定。传统活性污泥法的泥龄仅27天，而CASS法泥龄为25-30天，所以污泥稳定性好，脱水性能佳，产生的剩余污泥少。缺点：CASS工艺间歇周期运行，对自控要求较高；变水位运行，电耗增大；容积利用率较低；污泥稳定性不如厌氧硝化好4。运行范围：该工艺已在含油废水、食品废水、屠宰废水中得到广泛应用，尤其适用于城市污水和生活污水的处理。3.2 A/O工艺图2 A/O工艺流程图A/O的优越性是除了使有机污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理。A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起。在缺氧段大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。表2 A/O工艺污染物去除率优点： （1）效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果。当总停留时间大于54h，经生物脱氮后的出水再经过混凝沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，其他指标也达到排放标准，总氮去除率在70%以上。 （2）流程简单，投资省，操作费用低。该工艺是以废水中的有机物作为反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂贵的碳源。尤其，在蒸氨塔设置有脱固定氨的装置后，碳氮比有所提高，在反硝化过程中产生的碱度相应地降低了硝化过程需要的碱耗。 （3）缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。 （4）容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。 缺点：（1）由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低； （2）若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90%5。 运行范围：A/O工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。3.3 SBR工艺图3 SBR工艺流程图SBR工艺也称为序批式活性污泥法，是普通活性污泥法的改良。SBR工艺的过程是按时序来运行的，由进水、反应、沉淀、滗水和闲置五个过程组成，从污水流入开始到闲置时间结束算做一个周期。图4 SBR反应器示意图表3 SBR工艺污染物去除率优点：（1） 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好；运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。 （2）工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活；处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。（3）反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀；耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 （4）SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。 （5）脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。（6）工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。缺点：（1）自动化控制要求高。 （2）排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高。 （3）后处理设备要求大：如消毒设备很大，接触池容积也很大，排水设施如排水管道也很大。 （4）滗水深度一般为12m，这部分水头损失被白白浪费，增加了总扬程。 （5）由于不设初沉池，易产生浮渣，浮渣问题尚未妥善解决。运行范围：由于上述技术特点，SBR系统进一