AO工藝技術(shù)設(shè)計(jì)方案

1、摘要： 本設(shè)計(jì)的污水日處理量為500噸，結(jié)合城市污水的水質(zhì)特征，通過對不同污水處理工藝的比較，最終選擇了A/O工藝，污水處理工藝流程為：污水調(diào)節(jié)池缺氧池好氧池MBR一體化處理設(shè)備出水。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 18918-2002）中的一級A標(biāo)準(zhǔn)。并對主要構(gòu)筑物的進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定其尺寸。一、A/O工藝技術(shù)特點(diǎn)（1）系統(tǒng)優(yōu)先滿足微生物脫氮的碳源要求，反硝化容量充分，系統(tǒng)脫氮能力得到顯著加強(qiáng)，同時也避免了回流污泥中攜帶的硝酸鹽對厭氧池的不利影響；（2）聚磷微生物經(jīng)歷厭氧環(huán)境之后直接進(jìn)入生化效率較高的好氧段，其在厭氧環(huán)境下形成的吸磷動力得到了更有效的利用；（3）參與循環(huán)的

2、微生物全部經(jīng)歷了完整的厭氧-好氧過程，具有“群體效應(yīng)”，因而顯著提高了系統(tǒng)的氮磷脫除能力；（4）通過縮短污泥的沉淀時間，改善了活性污泥的沉降性能，提高了活性污泥濃度，為硝化和反硝化同步進(jìn)行提供了有利條件，系統(tǒng)的脫氮效率進(jìn)一步提高；設(shè)計(jì)水量與水質(zhì)二、設(shè)計(jì)水量污水的平均處理量為；污水的最大處理量為；污水的最小處理量為；總變化系數(shù)為1.2。三、設(shè)計(jì)水質(zhì)設(shè)計(jì)水質(zhì)如表3-1所示：表3-1 設(shè)計(jì)水質(zhì)情況單位mg/LCODBOD5SSNH3NTNTP進(jìn) 水80022014010011013出 水3501107030503去除率處理水質(zhì)達(dá)到MBR一體化設(shè)備進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)指標(biāo)見表3-2所示：表3-2 排放標(biāo)

3、準(zhǔn)污染物CODBOD5SSTNNH3-NTP色度pH排放濃度500mg/L300mg/L150mg/L50mg/L5mg/L5mg/L30倍69根據(jù)給排水手冊5，結(jié)合排放水要求和出水水質(zhì)，計(jì)算去除率，如表3-3 所示： 式中：進(jìn)水物質(zhì)濃度； 出水物質(zhì)濃度；表3-3 水質(zhì)去除率計(jì)算序號基本控制項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)去除率1COD800 mg/L350 mg/L56%2BOD220 mg/L110 mg/L50%3SS138 mg/L70 mg/L50%4NH3-N100 mg/L30 mg/L70%5TN110mg/L50 mg/L55%6TP13 mg/L3 mg/L77%7PH6-96.5-7

4、.5四、方案確定原則（1）依據(jù)水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定成熟可靠的處理工藝，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠；（2）合理布局，基建投資費(fèi)用少，運(yùn)行管理簡便；（3）綜合利用，無二次污染，盡量減少工程占地；（4）降低運(yùn)行能耗和處理成本，以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益；（5）綜合國情，提高自動化管理水平。A/O工藝A/O脫氮除磷工藝（即缺氧-好氧活性污泥法，亦稱A-O工藝），將好氧池流出的混合液回流至缺氧池，具有同步脫氮除磷功能。A/O法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下（DO<0.3mg/L），釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。 二是脫氮，缺氧段要

5、控制DO<0.7 mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機(jī)碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿猓_(dá)到脫氮的目的。A/O工藝適用于對氮、磷排放指標(biāo)均有要求的城市污水處理，其特點(diǎn)如下：1）工藝流程簡單，總水力停留時間少于其他同類工藝，節(jié)省基建投資。2）該工藝在缺氧、好氧環(huán)境下交替運(yùn)行，有利于抑制絲狀菌的膨脹，改善污泥沉降性能。3）該工藝不需要外加碳源，缺氧池只進(jìn)行緩速攪拌，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。4）便于在常規(guī)活性污泥工藝基礎(chǔ)上改造成A/O。5）該工藝脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果受回流污泥夾帶的溶解氧和硝態(tài)氮的影響，因而脫氮除磷效果不可

6、能很高。五、綜合分析根據(jù)原水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模，污泥處置方法及當(dāng)?shù)販囟?、工程地質(zhì)、電價等因素作慎重考慮，通過綜合分析比較常用城市污水生物處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)擬采用A/O脫氮除磷工藝。此工藝的特點(diǎn)是工藝不僅簡單，總水力停留時間小于其他的同類設(shè)備，缺氧/好氧交替進(jìn)行，不宜于絲狀菌的繁殖，基本不存在污泥膨脹問題，不需要外加碳源進(jìn)行緩速攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效率一般能達(dá)到BOD5和SS為50%80%，總氮為50%以上，磷為70%左右。因此宜選采用此方案來處理本次設(shè)計(jì)的污水。六、主要構(gòu)筑物的選擇6.1缺氧池污水在進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，發(fā)生生物反硝化，同時去除部分COD。硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮在生物作用下

7、與有機(jī)物反應(yīng)，產(chǎn)生的N2直接排放。設(shè)計(jì)參數(shù)：L=11m，=3m，有效水深：2.5m，污泥回流比R=100% ，水力停留時間 t=1.8h。6.2 好氧池發(fā)生生物脫氮后，混合液從缺氧反應(yīng)器進(jìn)入好氧反應(yīng)器曝氣池。在好氧作用下，異養(yǎng)微生物首先降解BOD、同時聚磷菌大量吸收磷，隨著有機(jī)物濃度不斷降低，自養(yǎng)微生物發(fā)生硝化反應(yīng)，把氨氮降解成硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮。具體反應(yīng)： 設(shè)計(jì)參數(shù)：L=11m，=3m，有效水深：2.5m，曝氣方式：采用表面曝氣，水力停留時間 t=4h，出水口采用跌水。七、污水二級處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算7.1 A/O工藝計(jì)算7.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)表7-1 設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目計(jì)算結(jié)果BOD5污泥負(fù)荷 kgB

8、OD5·(kgMLSS·d)-10.150.2TN負(fù)荷 kgTN·(kgMLSS·d)-10.05（好氧段）TP負(fù)荷 kgTP·(kgMLSS·d)-10.06（厭氧段）污泥濃度MLSS（mg/L）30005000污泥齡c（d）1520水力停留時間t（h）811各段停留時間比例（1:1:31:1:4）污泥回流比%50100混合液回流比%100300溶解氧濃度DO（mg/L）0.5（缺氧池）2（好氧池）7.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）有關(guān)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量 Q=500m3/d表7-2 設(shè)計(jì)水質(zhì)單位：mg/LCODBOD5SSNH3NTNTP進(jìn) 水

9、800So=220Xo 水350Se=110Xe=70305031）判斷是否可采用A/O法：COD/TN=800/110=7.278 (碳源基本滿足要求)TP/BOD5=13/220=0.050.06符合要求。2）BOD5污泥負(fù)荷N：為保證生物硝化效果，BOD5污泥負(fù)荷?。?3）回流污泥濃度XR：式中： SVI 污泥指數(shù)，取SVI=150； r 一般取1.2。將數(shù)值代入上式：4）污泥回流比： 5）混合液懸浮固體濃度：6）混合液回流比 ：TN去除率：混合液回流比：為了保證脫氮效果，實(shí)際混合液回流比R內(nèi)取120（2）反應(yīng)池容積V：反應(yīng)池總水力停留時間：各段水力停留時間和容

10、積： 缺氧：好氧=1：3缺氧池水力停留時間 ，池容 ；好氧池水力停留時間 ，池容 。（3）剩余污泥量W：1）生成的污泥量W1：式中： Y 污泥增殖系數(shù)，取Y=0.6。將數(shù)值代入上式：2）內(nèi)源呼吸作用而分解的污泥W2：式中： 污泥自身氧化率，取 ； 有機(jī)活性污泥濃度， ，（污泥試驗(yàn)法）， ； 。3）不可生物降解和惰性的懸浮物量（NVSS）W3，該部分占TSS約50%：4）剩余污泥產(chǎn)量W：5）污泥齡：7.2曝氣計(jì)算：1）設(shè)計(jì)需氧量AOR：AOR = 去除BOD5需氧量剩余污泥中BOD5氧當(dāng)量NH3-N硝化需氧量剩余污泥中NH3-N的氧當(dāng)量反硝化脫氮產(chǎn)氧量碳化需氧量D1： 假設(shè)生物污泥中含氮量以12.4%計(jì)，則：每日用于合成的總氮=即，進(jìn)水總氮有用于合成。被氧化的NH3-N=進(jìn)水總氮出水總氮量用于合成的總氮量 =所需脫硝量=需還原的硝酸鹽氮量硝化需氧量D2： 反硝化