废水处理工程设计运行管理

水污染与水资源紧缺矛盾更趋尖锐a)水资源紧缺；b)水污染严重；水资源缺乏和水污染问题，制约社会经济可持续发展•1水是一种资源，现在已经收到严重的污染。•2水体有一定的自净能力，但任何水体都有自己的自净容量，我国主要污染物排放量远远超过水环境容量。•3我国水体污染严重，江河湖泊普遍遭受污染。全国七大江河水系741个监测断面中，41％的监测断面水质劣于五类标准；80以上的河流污染严重，全国75％的湖泊出现不同程度的富营养化。•4生态用水缺乏，水环境恶化加剧。辽河、淮河、黄河地表水资源利用率已远远超过国际上公认的40％的河流开发利用率上限，海河水资源开发利用率更接近90％。一些北方河流呈现出“有水皆污、有河皆干”的局面，生态功能几近丧失。我国水环境与水污染现状水质超Ⅴ类水标准氮磷污染突出藻类疯长污染特征—全湖严重富营养化滇池外海龙门村一带水质怎样？中国环境保护的任务艰巨怎么办？。2为了解决日益加剧的水污染问题，必须采取多种多样的措施，包括法制、行政、经济、工程技术和宣传教育等方面。但是水污染问题的最终解决还要依靠法制和工程，所以在我国还必须大力进行污水和工业废水处理。污水处理工程设施概论一、工程项目建设程序二、工程项目建设各阶段工作内容三、废水处理工程工艺选择•世界各国在工程项目建设程序上可能存在某些差异,但按照工程项目发展的内在规律，投资建设一个工程项目均要经过投资决策和建设实施两个发展时期,又可将两个时期分为若干阶段，其间有严格的先后次序，可以进行合理的交叉，但不能任意颠倒次序。•我国将工程项目的建设程序分为六个阶段:一、工程项目建设程序项目建议书可行性研究设计工作建设准备建设施工生产准备竣工验收交付使用工程项目建设程序项目建议书阶段设计阶段建设准备阶段建设施工阶段可行性研究阶段竣工验收交付使用阶段二、工程项目建设各阶段工作内容1、项目建议书阶段•项目提出的必要性和依据•建设方案、拟建规模和建设地点的初步设想•建设条件、资源情况、协作关系的初步分析•投资估算和资金筹措设想•项目的进度安排•经济效益和社会效益的估计2、可行性研究阶段•进行市场研究，以解决项目建设的必要性问题。•进行工艺技术方案的研究，以解决项目建设的技术可行性问题。•进行财务和经济分析，以解决项目建设的经济合理性问题。凡经可行性研究未通过的项目，不得进行下一步工作。3、设计工作阶段•初步设计—编制项目总概算•技术设计—修正项目总概算•施工图设计—项目施工图预算4、建设准备阶段•征地、拆迁和场地平整•完成施工用水、电、路等工作•组织设备、材料订货•准备必要的施工图纸•组织施工招标，择优选定施工单位5、建设实施阶段（施工）本阶段的主要任务是将“蓝图”变成工程项目实体，实现投资决策意图。土建工程设备安装工程6、工程项目竣工验收和总结评价阶段本阶段应完成工程项目的联动试车、试生产、竣工验收、总结评价。水处理工艺设备、管道供电、电气和自控设备供暖、通风设备建设项目建议书调试验收可行性研究计划任务书初步设计技术设计交付使用施工图设计施工投资控制数设计总概算修正总概算施工图预算竣工决算生产准备施工准备设备订货年度基本建设计划生产计划投资估算工程项目参与的各方施工方设计方供货方工程项目目标投资方/承包方（管理）站在设计方的角度，了解其他各方三、废水处理工程工艺选择1.废水处理工艺选择依据1）原水水质废水种类：城市污水、生活污水、各类工业废水污染物性质：无机、有机；毒性易生物降解、难生物降解污染物存在状态：悬浮、胶体、溶解2）排放标准：国家标准、行业标准、地方标准回用水标准（城市杂用、工业回用、农业回用）选择工艺流程典型生活污水水质城镇污水厂排放标准2.处理工艺单元组成废水预处理生物处理深度处理排放/回用典型废水处理工艺组成污泥处理预处理：生物处理：深度处理：格栅、沉砂、调节、沉淀、隔油、气浮A-O、A-A-O、SBR、CASS、生物接触氧化、氧化沟、AB曝气生物滤池、稳定塘/湿地UASB、ABR、EGSB、IC、二相厌氧、厌氧复合床物理/物化好氧法厌氧法混凝沉淀、过滤、吸附、氧化、膜分离、消毒物化/化学常用处理技术HARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY3.处理工艺选择确定废水原水水质、水量、种类确定废水排放标准确定处理单元组合分析污染物性质和去除效果技术经济对比后确定最终工艺技术经济比较工艺篇一、城市污水常见工艺二、工业废水常见工艺A-O、A-A-OSBR、CASS、UNITANK氧化沟曝气生物滤池一级强化、A-B水解-好氧厌氧-好氧混凝沉淀/气浮-（水解）—好氧生物处理城市污水处理常见工艺城市污水处理常见工艺•A-O工艺和A-A-O工艺•SBR工艺和CASS工艺•氧化沟工艺•一级强化和A-B工艺•曝气生物滤池•LINPOR工艺去除有机物脱氮除磷内循环（硝化液循环）原污水反硝化反应器（缺氧）BOD去除,硝化反应反应器（好氧）碱沉淀池处理水剩余污泥回流污泥N2缺氧-好氧活性污泥脱氮系统A1-O脱氮工艺释放磷曝气池（BOD去除吸收磷）原污水处理水（厌氧）沉淀池（好氧）回流污泥（含磷污泥）剩余污泥含磷污泥用作肥料厌氧-好氧除磷工艺流程（Ａ2－Ｏ法）厌氧反应池缺氧反应池原污水（释放磷氨化）沉淀池（脱氮）回流污泥（含磷污泥）好氧反应池（硝化吸收磷去除BOD）处理水内循环2QN2A－A－O法同步脱氮除磷工艺流程1）A-O工艺和A-A-O工艺特点城市污水处理常见工艺•连续进出水，空间上推流•有机物去除效率高、氮、磷处理效果较好•管理简单，经验成熟•曝气池和二沉池分建，需要污泥回流和内循环•二沉池较大，容易产生反硝化在广州大坦砂建成了处理能力为300000m3/d的A/A/O污水处理厂。德国技术最先进的脱氮除磷污水处理厂（柏林鲁利本污水处理厂，26万吨/日），出水总磷浓度小于0.35mg/L。A-O工艺和A-A-O工艺特点城市污水处理常见工艺•连续进出水，流程简单，易于旧流程改造，节省基建投资•有机物去除效率高、氮、磷处理效果较好•管理简单，经验成熟•曝气池和二沉池分建，需要污泥回流和内循环•处理出水含有一定的硝酸盐，二沉池容易产生反硝化或释放磷•不用外加碳源（C/N大于4），可以充分利用反硝化产生碱度•为提高脱氮率，需要加大硝化液回流，运行费用高（脱氮率一般不超过70~80%）•脱氮工艺负荷较低，剩余污泥少•同步脱氮除磷，效果不会同时很高城市污水处理常见工艺水力停留时间HRT／h:A段1.5～2.5，O段5.5～9.5A:O＝1:(3～4)溶解氧／(mg／L):O段1.5～2.0，A段小于0.5污泥龄／d10污泥负荷Ns／[kgBOD5／(kgMLSS·d)]≤0.18污泥浓度X／(mg／L)3000～5000(≥3000)总氮负荷／[kgTN／(kgMLSS·d)]≤0.05混合液回流比Rw／％200～500污泥回流比R／％50～100缺氧池进水S-BOD5／NOx-N≥4A1／O工艺主要设计参数5.1.3采用负荷计算法城市污水处理常见工艺dKYqSRT1采用泥龄计算)1()(SRTkXQSSRTYVdV好)1()(1SRTkSRTYqdXqQSVLawrence-McCarty方程式计算好氧区容积城市污水处理常见工艺计算缺氧区容积dnVNqXWV缺WN=进水总氮-出水总氮-生物合成消耗总氮qdn：反硝化速率A/A/O工艺主要设计参数BOD污泥负荷NS／[kgBOD5/(kgMLSS·d)]O.13～O.2TN负荷／[kgTN/(kgMLSS·d)]O.05（好氧段）TP负荷／[kgTP/(kgMLSS·d)]0.06（厌氧段）污泥浓度／(mg/L)2000～5000水力停留时间／h8～11厌氧：缺氧：好氧=1：1：(3～4)污泥回流比／％50～100混合液回流比／％100～300泥龄／d15～20溶解氧浓度／(mg/L)好氧段DO=2缺氧段DO≤0.5厌氧段DO接近0BOD5／TP≥17COD／TN8