課程設計
課程設計任務書
學生姓名專業班級：環境工程
指導教師： 工作單位：
題目: a2o法處理某城市生活汙水工藝方案設計
已知技術引數和設計要求：
1.設計水量： 100000 m3/d
2.設計水質(mg/l)：codcr：390 mg/l bod5: 180 mg/l ss: 180 mg/l
nh3-n: 40 mg/l
3:設計出水水質： codcr：60 mg/l bod5:20 mg/l ss: 20 mg/l
nh3-n: 8 mg/l
4.廠址:廠區設計地坪絕對標高採用 15 m，進水幫浦房處溝底標高為絕對標高自設。
指導教師簽名2023年 11月 30 日
教研室主任簽名2023年 11 月30 日
第一章設計概論
1.1 設計依據和任務
(1)原始資料: q=100000m3/d
進水水質:
出水水質：
(2)設計內容和要求
設計內容主要包括：
1) 文獻獲取：充分利用現有文獻資源，獲取充分的國內外相關文獻。
2) 工藝方案比選：對文獻認真閱讀後，就課題內容進行醞釀和思考，確定設計方案。
3) 工藝及主要構築物計算：對計算確定各構築物主要尺寸及工藝流程主要執行引數。
4) 設計圖紙：詳見設計要求。
(3)設計要求
1) 根據設計任務書提供的資料及相關標準、規範進行該項目的設計，包括：學會查閱科技文獻資料了解城市汙水處理技術的國內外現狀、發展趨勢。
2) 對所查閱科技文獻資料進行歸納、運用，寫出文獻綜述。
3) 弄清設計思路，掌握工藝設計的程式並進行該項目的工藝設計，包括：確定工藝流程、設計計算、編制說明書及繪製工程設計圖紙等。實際成果及要求包括：
1 設計說明書
2 計算書；
③ 設計圖紙
1.2 設計目的
伴隨著我國城鄉經濟的快速發展，不可避免的帶來了各種各樣的環境問題，環境汙染，生態破壞。在「三廢」汙染問題中，水汙染問題成為重中之重。水是生命之源，而我國又是乙個嚴重缺水的國家，水資源分布不平衡，南多北少，東多西少，人均水資源占有量不到世界的平均水平。
通過對城市汙水處理廠處理工藝的選擇、設計，可以培養環境工程專業學生利用所學到的水汙染控制理論，系統的掌握汙水處理方案比較、優化，各主要構築物的尺寸、執行引數等。為他們進一步深造和學習打下基礎。
第二章工藝流程的確定
2.1 a2o工藝流程的優點
①該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ，總的水力停留時間，總產占地面積少於其它的工藝 。
②在厭氧的好氧交替執行條件下，絲狀菌得不到大量增殖，無汙泥膨脹之虞，svi值一般均小於100。
③汙泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。
④執行中勿需投藥，兩個a段只用輕緩攪拌，以不嗇溶解氧濃度，執行費低。
缺點：①除磷效果難於再行提高，汙泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當p/bod值高時更是如此 。
②脫氮效果也難於進一步提高，內迴圈量一般以2q為限，不宜太高，否則增加執行費用。
③對沉澱池要保持一定的濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產生厭氧狀態和汙泥釋放磷的現象出現，但溶解濃度也不宜過高。以防止迴圈混合液對缺反應器的干擾。
一體化反應池（一體化氧化溝又稱合建式氧化溝）,一體化氧化溝集曝氣，沉澱，泥水分離和汙泥回流功能為一體，無需建造單獨得二沉池。基本執行方式大體分六個階段（包括兩個過程）。
階段a：汙水通過配水閘門進入第一溝，溝內出水堰能自動調節向上關閉，溝內轉刷以低轉速運轉，僅維持溝內汙泥懸浮狀態下環流，所供氧量不足，此系統處於缺氧狀態，反硝化菌將上階段產生的硝態氮還原成氮氣逸出。在這過程中，原生汙水作為碳源進入第一溝，汙泥汙水混合液環流後進入第二溝。
第二溝內轉刷在整個階段均以高速執行，汙水汙泥混合液在溝內保持恆定環流，轉刷所供氧量足以氧化有機物並使氨氮轉化成硝態氮，處理後的汙水與活性汙泥一起進入第三溝。第三溝溝內轉刷處於閒置狀態，此時，第三溝僅用作沉澱池，使泥水分離，處理後的出水通過已降低的出水堰從第三溝排出。
階段b：汙水入流從第一溝調入第二溝，第一溝內的轉刷開始高速運轉。開始，溝內處於缺氧狀態，隨著供氧量增加，將逐步成為富氧狀態。
第二溝內處理過的汙水與活性汙泥一起進入第三溝，第三溝仍作為沉澱池，沉澱後的汙水通過第三溝出水堰排出。
階段c：第一溝轉刷停止運轉，開始泥水分離，需要設過渡段，約一小時，至該階段末，分離過程結束。在c階段，入流汙水仍然進入第二溝，處理後汙水仍然通過第三溝出水堰排出。
階段d：汙水入流從第二溝調至第三溝，第一溝出水堰開， 第三溝出水堰關停止出水。同時， 第三溝內轉刷開始以低轉速運轉，汙水汙泥一起流入第二溝，在第二溝曝氣後再流入第一溝。
此時，第一溝作為沉澱池。階段d與階段a相類似，所不同的是反硝化作用發生在第三溝，處理後的汙水通過第一溝已降低的出水堰排出。
階段e：汙水入流從第三溝轉向第二溝，第三溝轉刷開始高速運轉，以保證該段末在溝內為硝化階段，第一溝作為沉澱池，處理後汙水通過該溝出水堰排出。階段e與階段b類似，所不同的是兩個外溝功能相反。
階段f：該階段基本與c階段相同，第三溝內的轉刷停止運轉，開始泥水分離，入流汙水仍然進入第二溝，處理後的汙水經第一溝出水堰排出。
其主要特點：
①工藝流程短，構築物和裝置少，不設初沉池，調節池和單獨的二沉池，汙泥自動回流，投資省，能耗低，占地少，管理簡便。
3 處理效果穩定可靠，其bod5和ss去除率均在90％-95％或更高。cod得去除率也在
85％以上，並且硝化和脫氮作用明顯。
④造價低，建造快，裝置事故率低，執行管理費用少。
⑤固液分離效率比一般二沉池高，池容小，能使整個系統再較大得流量和濃度範圍內穩定執行。
⑥汙泥回流及時，減少汙泥膨脹的可能。
以下為各種好氧生物處理工藝方法的技術經濟指標比較
2.2 工藝流程的選擇
本專案汙水處理的特點為：①汙水以有機汙染為主，bod/cod =0.75,可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害汙染物一般不超標；②汙水中主要汙染物指標bod、cod、ss值為典型城市汙水值。
針對以上特點，以及出水要求，現有城市汙水處理技術的特點，以採用生化處理最為經濟。由於將來可能要求出水回用，處理工藝尚應硝化，考慮到nh3-n出水濃度排放要求較低，不必完全脫氮。根據國內外已執行的中、小型汙水處理廠的調查，要達到確定的治理目標，可採用「a2/o活性汙泥法」。
具體工藝流程：
3.1 原始設計引數
原水水量q=100000m3/d=1.157m3/s
總變化係數kz
設計流量
⑴ 柵條的間隙數n,
過柵流速一般為0.6~1.0m/s，取v=0.8 m/s； 柵條間隙寬度b=0.04 m;
格柵個數2個； 格柵傾角，取α=60 0
q=0.717 m3/s
由最優水力斷面公式得柵前水深 h = 0.47m
b1 =2h=2×0.47=0.94m
式中 q------汙水設計流量，m3/s；
格柵傾角，(o)，取α=60 0;
b ------柵條間隙，m，取b=0.04 m;
n-------柵條間隙數，個；
h-------柵前水深，m，取h=0.47m;
v-------過柵流速，m/s,取v=0.8 m/s;
隔柵設兩組，按兩組同時工作設計，一格停用，一格工作校核。
則：n44.4
取 n=45(個)
則每組中格柵的間隙數為45個。
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