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1. 研究目的与意义(文献综述)
城镇污水与我们的生活息息相关,它指城镇居民生活污水,机关、学校、医院、商业服务机构及各种公共设施排水,以及允许排入城镇污水收集系统的工业废水和初期雨水等。我国是一个大国,幅员辽阔,人口众多,每日产生的城镇污水量相当大。城镇污水的处理是关系到民生的重要问题,习总书记说过:绿水青山就是金山银山,而要想得到绿水青山,最基本的要做到对数量庞大的城镇污水进行处理,进而避免其污染我们生活的家园。
城镇污水的组分相当复杂,城市污水中普遍含有有机污染物(用cod、bod5表示),包括碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪酸、油脂、酯类等物质。此外城镇污水中也包含大量的悬浮物(ss),其ss含量为150mg-500mg/l,ss中包含有机物和无机物,同时其也可吸附水中原有的有机物、无机物和病菌,形成复合污染物。城镇污水中还含有氮、磷这些营养元素,城镇污水中的氮主要来自于生活污水和工业废水,生活污水中人体排泄物含有氮,化肥、食品、焦化等工业生产排放废水,含有较高的氮素。城镇污水中的磷来自生活污水和地面径流中,生活污水中磷含量大约30~75%。
截止到2016年末,全国城市和县城分别有污水处理厂2039、1513座,年污水处理总量分别为448.8、81亿立方米,污水处理率分别为93.44%、87.38%,距离2020年底目标95%、90%仅仅一步之遥,城市和县城污水处理率趋于饱和。我国城镇污水的处理相对于20世纪初有了很大的改善。但目前有些污水处理厂建设时间较早,工艺相对陈旧,处理效果达不到新的标准。因而现在我国一些地方的污水处理厂也开始启动了工艺改造的工程。
2. 研究的基本内容与方案
2.1设计日处理量20万m3 城镇污水处理工程,进水水质参数见表 1.
表1-设计进水水质
| 项 目 | BOD5 | COD | SS | NH3-N | TN | TP |
| 指标(mg/L) | 150 | 260 | 150 | 40 | 50 | 4 |
2.2 处理后的出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。具体指标见表 2。
表2-设计出水水质
| 项 目 | BOD5 | COD | SS | NH3-N | TN | TP |
| 指标(mg/L) | ≤10 | ≤50 | ≤10 | ≤5 | ≤15 | ≤0.5 |
2.3 废水处理方案
根据以上的进水出水水质可以得知所涉及的指标主要有BOD5、COD、SS、NH3-N、TN以及TP。本设计采用A2/O法来处理城镇污水,从上面有关A2/O法的介绍可知,A2/O法可有效去除氮磷元素,并降低BOD5、COD、SS,满足出水水质的要求。A2/O法原理介绍如下:原污水及从二沉池回流的部分含磷污泥首先进入厌氧池,为聚磷菌进行充分的磷释放提供必要的停留空间和适合的环境条件,从而提高系统除磷能力,同时还可以改善污泥的沉降性能;在缺氧池中,反硝化细菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的NO3-N和NO2-N还原为N2从系统排除;在好氧池中,有机物被最终氧化分解,NH3被氧化成NO3-N,并且通过聚磷菌的超量吸收达到了去除系统中磷的目的。好氧池完成氨氮的硝化过程,缺氧池则完成脱氮功能,厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
为了达到更好的污水处理效果,本设计在传统A2/O工艺的基础上进行了一定改造。即生物池包含前置反硝化段、厌氧段、第1缺氧段、第1好氧段、第2缺氧段、第2好氧段6段。工艺前端设置前置反硝化段,其主要目的是在原水碳源不充足时,在充分脱氮的同时,还能达到很好的除磷效果。原水碳源不足导致了出水中NO3-N浓度较高,大量的NO3-N 随回流污泥进入前置反硝化段并进行反硝化,消耗水中的BOD,抑制了厌氧段磷的有效释放,在好氧段磷的吸收作用就不能很好的完成,导致了除磷效果不佳。因此在工艺最前端设置反硝化段,全部回流污泥和约10%~30%的进水量进入前置反硝化段中,利用部分进水中的可快速分解的有机物作碳源去除回流污泥中的NO3-N,从而为后续厌氧池聚磷的释磷创造了良好条件。
污泥的处理同样很关键,在本设计中,污泥在沉降后运送到污泥浓缩池,在污泥浓缩池中浓缩,去除一部分水分。随后经过贮泥池后将进入到脱水机房进一步脱去水分,最终污泥经脱水后形成泥饼,泥饼将被外运处置。
2.4 拟采用的污水处理工艺流程
3. 研究计划与安排
第3-4第周 查阅相关资料,完成开题报告 。
第5-第8周 完成污水处理厂工艺设计和高程设计 。
第9-第12周绘制污水处理厂平面布置图,污水处理工艺流程图,绘制污水处理厂高程设计图,污水处理设备构筑物图。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]徐敏,王东,马乐宽,秦顺兴,李中华.关于城镇污水处理厂进水浓度低及污水处理率修正的相关问题探讨[j].环境保护,2020,48(05):38-42.
[2]王辰辰. a~2/o工艺处理城镇污水的脱氮除磷性能研究[d].河北工程大学,2019.
[3]郑秋丽,周建新.某城镇污水处理厂a2/o工艺优化运行研究[j].低碳世界,2019,9(08):15-16.
