日处理3万立方米生活污水生物接触氧化法工艺设计

日处理3万立方米生活污水生物接触氧化法工艺设计 摘 要 水污染问题是我国最大的环境问题之一，水处理的发展对我国能否实现可持续发展起着举足轻重的作用。尤其是水资源的过度开发和不合理利用，导致水污染日益严重。因此，高效、合理、经济的污水处理工艺是解决这些问题的关键。 本设计是某区30000m3/d生活污水处理厂的初步设计。根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，并结合脱氮除磷的要求，城市污水处理厂设计采用生物接触氧化工艺。生物接触氧化是采用生物膜水处理废水的一种方法,是以附着在载体（填料）上的生物膜，净化有机废水的一种高效水处理工艺。所选的生物接触氧化工艺具有工艺稳定性高，处理构筑物少，流程简化，节省投资等优点。 通过此工艺的处理，出水水质将达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。 关键词：生物接触氧化 污水处理厂 工艺流程

目录

1 绪论 1.1生活污水的概况 1.1.1生活污水的来源及组成 在人们的生活和生产活动中，每天都在使用和接触着水。在这一过程中，水受到人类活动的影响，其物理性质与化学性质发生了变化，就变成了污染过的水，简称污水。污水主要包括生活污水和工业废水。 1.生活污水 生活污水是人们日常生活中排出的水。它是从住户、公共设施（饭店、宾馆、影剧院、体育馆、机关、学校、商店等）和工厂的厨房、卫生间、浴室及洗衣房等生活设施中排出的水。 2.工业废水 工业废水是从工业生产过程中排出的水，它来自工厂的生产车间与厂矿。由于各种工业生产的工艺、原材料、使用设备的用水条件等等不同，工业废水的性质千差万别。 1.1.2 生活污水的主要污染物及其危害 1.主要污染物： 城市生活污水包括生活污水和工业废水。 生活污水中通常含有泥沙、油脂、皂液、果核、纸屑和食物屑、病菌、杂物和粪尿等。这些物质按其化学性质来分，可以分为无机物和有机物，通常无机物为40%，有机物为60%，按其物理性质来分可分为不溶性物质、胶体物质、和溶解性物质。相比较于工业废水生活污水的水质一般比较稳定浓度较低，也较容易通过生物化学方法进行处理。 相比较于生活污水，工业废水水质水量差异大，通常具有浓度大、毒性大等的性质，不易通过一种通用的技术或工艺来治理，往往要求其在排出前在厂内处理到一定的程度。 正是由于城市污水是一种混合水，各座城市之间的城市污水的水质存在一定的差异，主要决定于工业废水所占比例的影响，也受到城市规模、居民生活习惯气候条件及下水道系统形式的影响。 2.危害： 没有处理过的生活污水排入天然的水体会对天然水体造成水体污染。我国随着改革开放，经济发展十分迅速，城市规模也急剧扩大，城镇生活污水排放量也翻了好多翻，因此生活污水对天然水体的污染也越来越严重。 生活污水的主要污染物为CODcr、SS、动植物油、NH3-N、大肠杆菌等。若不经处理就排放极易引起周围人畜感染伤寒、副伤寒、疟疾、痢疾、胃肠炎和霍乱等肠道传染病及寄生虫病。喝了被污染的水体或吃了在水污染的水环境中长大的食物对身体的健康带来很大的危害。并且污染严重的水体中的生物也可能死亡，人吃了有毒的水产食物身体积累毒素，长期积累会诱发癌症，甚至死亡。 1.1.3生活污水的处理特点 生活污水处理的主要特点是可生化性好,氮、磷含量高,处理的方法主要以生化法为主。

1.2生活污水处理工艺综述 随着城市化进程的加快，城市内所排的生活污水造成的污染日趋严重。其特点是水量小、分布广、收集难度大，不能就近纳入城市污水处理系统。根据国家有关的环保法规，生活污水必须就地处理达标后才能向就近水体排放，因此，各种小型生活污水处理站应运而生。 小区生活污水处理工艺是在传统的城市污水处理工艺的基础上发展起来的。常规城市污水处理工艺主要有：SBR法污水处理工艺、CASS法污水处理工艺、A/O法、曝气生物滤池、MBR法、生物接触氧化法等污水处理工艺。 1、SBR法污水处理工艺 SBR法是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。 与传统污水处理工艺不同， SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。 2、CASS法污水处理工艺 CASS是在SBR的基础上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累——再生理论，使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累)，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段，以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。 3、A/O法 A/O工艺是由缺氧池和好氧池串联而成，作用是去除有机物的同时得到良好的脱氮效果。A/O又称前置反硝化，最显著的工艺特征是将脱氮池设置在除碳过程的前面，先将废水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中的大量硝态氮还原成氮气，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，以保证A段有足够的硝酸盐。 4、曝气生物滤池 曝气生物滤池是一种先进的污水生物处理工艺，曝气生物滤池中填装改性陶粒滤料，滤料表面上生长着大量的细菌，运行一段时间后形成一定的生物膜。曝气生物滤池在降解有机污染物的过程中由于同化作用，在滤料表面生长大量新的细菌体，使生物膜变厚。同时由于截留部分悬浮物，滤池的水头损失增加。当水头损失达到一定的范围内，应对其进行反冲洗，将老化的生物膜反洗出来，反冲洗排水流入调节池重新处理。 5、MBR法污水处理工艺 MBR又称膜生物反应器,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等；按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ;按膜的结构型式分类，有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。 6、生物接触氧化法 生物接触氧化法是在生物滤池的基础上，通过接触曝气形式改良、演变出的一种生物膜处理技术。它具备生物膜法的基本特点，既可利用附着在填料表面上的微生物群体对水中的污染物进行吸附、氧化，以达到去除污染物的目的，又与其它生物膜法有所区别:(1)反应器内的填料全部浸没在废水中，以供微生物栖息生长，故又称淹没滤床反应器；(2)供氧方式与强度不同，采用机械设备向废水中充氧，不同于生物滤池靠自然通风供氧，氧气的传质速率高，提高生物降解效率。

生物膜法在我国城市污水处理中应用的前景是十分广阔的，将会与活性污泥法一样成为城市污水处理厂的主要工艺。 我国城市污水处理厂现仅160座，污水处理率也仅为10%，需要建设大量的城市污水处理厂，但我国城市建设资金远不能满足这方面的需求。解决资金的途径，一条是拓宽资金来源；另一条是采用新的技术降低工程造价节约资金。上述两生物膜法工艺显然是可以较大幅度降低工程造价的新技术，因而也正是城市污水处理所需要的技术。城市饮用水水源为微污染水源，原水受到生活性有机污染，水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。对各常规给水处理工艺流程的常规项目测定分析表明，浊度的去除主要是靠常规处理工艺，而对氨氮、亚硝酸盐氮和生化需氧量的去除必须靠生物作用才能获得满意效果。为满足日益提高的出水水质标准，在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。用于市政给水处理中生物预处理工艺主要有：生物过滤反应器、生物滤塔、生物接触氧化反应器、生物转盘反应器、生物流化床以及土地处理系统等。其中以生物过滤反应器中的生物陶粒滤池与生物接触氧化反应器最为常用。前者有一定的机械过滤能力适合处理较低浓度或低温原水，后者则因为填料空隙率大，不易堵塞，适合处理较高浓度的微污染原水。国内采用生物接触氧化池对滦河以及黄河水处理后表明该法对多项主要水质指标均有良好去除效果，高锰酸钾指数去除率为10-25％，氨氮去除率为40-70％，藻类去除率为15－30％。在臭氧—生物活性炭吸附工艺这一生物膜法处理工艺中，颗粒活性炭是微生物生长的载体。活性炭表面及微孔形成的微生物膜通过生物降解作用，可进一步降解在活性炭表面及微孔富集的有机物，从而降低了活性炭的吸附饱和度，延长了其使用寿命。70年代中期，德国对臭氧—生物活性炭吸附工艺的研究发现，与单纯的活性炭吸附比较，活性炭的再生周期延长4～6倍。其后，欧洲的许多现代化水厂逐步推广使用了臭氧－生物活性炭吸附对微污染水源的深度净化工艺。在“八五”、“九五”国家科技攻关计划中，“饮用水微污染净化技术”作为专题进行研究，并将取得的重要成果中的生物预处理技术成果成功运用于工程实践。其中位于深圳水库库尾，设计处理规模400万m3／d的广东省东深源水生物硝化工程是国内目前规模最大的采用生物接触氧化法的预处理工程。源水经沉砂区、粗、细隔栅后，进入采用YDT弹性立体填料的生物处理池，水力停留时间55min.填料接触时间40min.，气水比1：1。自1998年12月试运行以来，通过工艺启动过程的自然接种，培养驯化，使填料挂膜，形成系统的生