本项目污水处理的特点:1)污水以有机污染物为主,可生化性较好,重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标;2)污水中主要污染物指标BOD、、COD、SS都值都比国内一般城市污水低30%左右源自文库3)污水处理厂投产时,多数重点污染源治理工程已投入运行。
针对以上特点,以及出水要求,现有城市污水处理技术的特点,本污水处理厂采用CASS工艺,CASS工艺有一下几个特点:
氧化沟一般不设初沉池,负荷低,耐冲击,污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变,如在转碟和转刷曝气形式中,再引进微孔曝气,加大水深,能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率[达2.5~3.0 kgO2/(kW·h)]。
本工艺出现最早,至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好,经验多,可适应大的污水量,对于大厂可集中建污泥消化池,所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理,不具备脱氮除磷功能。
奥式(Orbal)简称同心圆式,应用上多为椭圆形的三环道组成,三个环道用不同的DO(如外环为0,中环为1,内环为2),有利于脱氮除磷。采用转碟曝气,水深一般在4.0~4.5m,动力效率与转刷接近,现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。
若能将氧化沟进水设计成多种方式,能有效地抵抗暴雨流量的冲击,对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。
通过几十年的研究与实践,活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。
根据我国经济发展和环境保护需求,结合我国环境保护最新研究成果和国际环境保护技术水平和发展趋势,提出一套合理、经济、运转效率高的工艺流程对污水进行处理,以达到标准排放。对于保护环境,减轻环境污染,遏制生态恶化趋势,有着重要的意义。
当前流行的污水处理工艺有:SBR法、氧化沟法、普通曝气法、CASS法、A2/O工艺等,这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的,且各有其特点。
CASS(Cyclic Activated Sludge System)工艺是间歇式活性污泥法的一种变革,是由SBR(序批式活性污泥法)工艺发展而来,集合了ICEAS和CAST工艺的优点。CASS工艺的核心是CASS池,在SBR的基础上,反应池沿长方向设计为两部分。前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区。主反应区后部安装有升降自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程都在同一池子周期循环进行。省去了常规活性污泥二沉池和污泥回流系统,同时可连续进水,间断排水。某环保中心于2008年在实验室进行了CASS整套系统的模拟试验,分别探讨了CASS工艺在处理常温生活污水、低温生活污水、工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果,其中COD去除率为90%、BOD去除率为95%,脱氮除磷率比一般活性污泥法有很大提高,并在实践中取得了良好的经济效益。CASS处理设施投入运行,处理水量从80m3/d到14,400m3/d不等。实践表明,CASS工艺与ICEAS工艺相比负荷可提高1~2倍,工程投资可节省30%。因此CASS工艺是一种高效的污水处理工艺。
1、毕业设计(论文)选题依据(选题意义、国内外发展现状分析、主要参考文献目录)
随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,用水紧张和污水排放的问题已越来越突出。目前,我国城镇大部分的生活污水采用直接排放的方式,没有采取应有的治理措施,加重了对环境的污染。在国家可持续发展的新政策下,环境保护已受到各级政府和全国人民的重视,对污水进行彻底的治理以保护人类赖以生存的环境的重要性越来越大,高效节能的城市污水处理技术与工艺已能为国民经济的发展起到较大的推动作用。
本工艺50年代初期发展形成,因其构造简单,易于管理,很快得到推广,且不断创新,有发展前景和竞争力,当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式,比较有代表性的有:
帕式(Passveer)简称单沟式,表面曝气采用转刷曝气,水深一般在2.5~3.5m,转刷动力效率1.6~1.8kgO2/(kW·h)。
卡式(Carrousel)简称循环折流式,采用倒伞形叶轮曝气,从工艺运行来看,水深一般在3.0m左右,但污泥易于沉积,其原因是供氧与流速有矛盾。
三沟式氧化沟(T型氧化沟),此种型式由三池组成,中间作曝气池,左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单,处理效果不错,但其采用转刷曝气,水深浅,占地面积大,复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池,不具备除磷功能。
该厂所在城市的主导风向为东南风,常年平均气温为15~26℃,厂区平均地面标高为22m,百年一遇的最高洪水位为20m。该厂设计进水流量见课题表;进水水质指标:CODcr300~350mg/L、BOD5120~150mg/L、NH4+-N 15~25mg/L、总氮(TN)20~35mg/L、总磷(TP)3~8mg/L、SS 250~360mg/L、pH值7~8;可参考选择工艺类型:A/O工艺、CASS工艺、A2/O工艺、厌氧+氧化沟工艺。根据环保部门要求,出水水质达到以下标准:COD≤50mg/L、BOD5≤10mg/L、NH3-N≤5mg/L、SS≤10mg/L、TP≤0.5mg/L。
5、设计图纸不少于8张1#图纸。包括污水厂总平面图、污水厂处理工艺流程图(高程图)各一张,主要处理构筑物的平、剖面图不少于6张
4.张志杰.环境工程手册-水污染防治卷.北京:高等教育出版社.1996.
5.北京市政设计院主编.给水排水手册,第5册,城市排水[M].北京:中国工业出版社.2001.5.
6.北京市政设计院主编.简明排水设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社.1990.
分子诊断技术的大量应用,活性污泥微生物基因库的建立,在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种,进一步提高处理效果,是未来发展的方向。
1.韩洪军.污水处理构筑物设计与计算[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2002.
2.曾科,卜秋平,陆少鸣.污水处理厂设计与运行[M].北京:化学化工出版社,2001.
①不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时,不必再考虑污泥的沉降性能问题,从而使工艺控制大大简化;
②曝气池的污泥浓度将大大提高(MLSS可以大于20000mg/L)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行,充分满足去除各种污染物质的需要;
建立城镇污水处理厂对改善城镇水环境,保障城镇经济发展起着举足轻重的作用。随着经济的发展,城市化进程的不断加速,人口和经济增长、粗放型发展模式、无组织大面积排施污染物、污水处理率偏低,以及牺牲环境和资源去追求眼前利益等,均是造成水污染日趋严重的原因。大量未经充分处理的污水被用于灌溉,已经使农田受到重金属和合成有机物的污染。据农业部在占国土面积85%的流域内,通过372个代表性区域取样调查,发现全国粮食总量的1/10不符合卫生标准。污水灌溉还造成粮食产量低,污染加大,营养成分下降。长期的污染水灌溉使病原体、致突变、致癌物质通过粮食、蔬菜、水果等食物迁移到人体内,严重危害了人体健康。水污染还对养殖业造成极大的危害,水源污染使原有的水处理工艺受到前所未有的挑战。
7.北京水环境技术与设备中心等主编.三废处理工程技术手册-废水卷[M].北京:化学工业出版社.2000.
8.崔玉川.城市污水厂处理设施设计计算[M].北京:化学工业出版社, 2008.
CASS池系统在设计时已考虑了流量变化的因素。污水在系统内停留预定的处理时间后才能沉淀排放。CASS工艺可以通过调节运行周期及各阶段的时间分配来适应进水量和水质的变化。多年运行及实践表明,在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值2~3倍时,处理效果仍然令人满意。但辅助的流量平衡调节设施,还很可能因为水力负荷变化导致活性污泥流失,严重影响排水水质。
近几年在工程实践中,通过降低普通曝气池容积负荷,可以达到脱氮的目的;在普曝池前设置厌氧区,可以除磷,亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5,在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟),工程上称为普通曝气法的变法,亦可统称为普通曝气法。
实际上是另外一种意义上的“AO工艺”,其中的“A”指的是“厌氧anaerobic它是直接根据生物除磷的基本原理出发而设计出来的一个工艺,其特点有:水力停留时间为3~6h;曝气池内的污泥浓度一般在2700~3000mg/l;磷的去除效果好(76%),出水中磷的含量低于1mg/l;污泥中的磷含量约为4%,肥效好;污泥的SVI小于100,易沉淀,不易膨胀。
SBR法早在20世纪初已开发,由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四个或三个池子构成一组,轮流运转,一池一池地间歇运行,故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单,由于只有一个反应池,不需二沉池、回流污泥及设备,一般情况下不设调节池,多数情况下可省去初沉池,故节省占地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同B体育平台 B体育网站状态,实现除磷脱B体育平台 B体育网站氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统,采用滗水器及控制系统,间歇排水水头损失大,池容的利用率不理想,因此,一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。
CASS反应池在沉淀阶段停止曝气,只有进水而无出水。沉淀过程几乎处于静止状态,因此,污泥沉淀效果良好,出水中SS含量很低,出水水质好。传统活性污泥法对氮、磷的去除能力较差。而CASS系统通过控制合适的曝气、沉淀时间,可为硝化细菌和反硝化细菌创造适宜的条件。因此,具有较好的脱氮效果。
④污泥浓度的提高,将要求较高的曝气速率,因而纯氧曝气将随着膜分离而被大量采用。
虽然膜分离目前还存在易堵塞等方面的问题,但这些问题正逐步得到解决。实际上,目前已有一批膜分离活性污泥系统在运行,如日本Hiroshiwa市的Higashi污水处理厂的膜分离系统已连续运行3年。
目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理,已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中,只有4种准确命名及生物分类学定位,因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。目前正用分子诊断技术进行这些丝状菌的生物学定位,以进一步准确了解其特性。
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