中北大学水污染课程设计

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1、《水污染控制技术与工程》课程设计绪论随着城市和工业的飞速发展，污、废水的排放量与日俱增。污水猛增，对江河造成污染，有的河水变黑发臭，水传染病流行，对人类的生存构成严重威胁[1]。20世纪70～80年代，人们发现污水在去除有机污染物后，水体又出现了另一个严重的环境污染问题，这就是富营养化。富营养化是由于水中的氮、磷营养盐引起的，水中的藻类在充足的氮、磷供应下大量繁殖，一些水生植物也疯狂生长，过量的繁殖和随之而来的大量死亡导致水中的溶解氧迅速消耗，加之有的藻类还释放毒素，致使鱼类大量死亡。对于封闭的水体如内陆湖泊，富营养化危害特别严重，氮

2、、磷只有进没有出，富营养化反复发作，最后成为一团死水，一切生物都归于死亡，造成生态环境的彻底毁坏。为了制止这种危害，国家制定了氮、磷的排放标准，控制氮、磷的排放[2]。1废水生物脱氮机理从污水中脱氮可用物理化学法和生物法，物化法费用高，现已很少采用，生物法中目前多用活性污泥法，它包括一下过程[3]:1.1氨化反应在氨化菌德作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮。1.2硝化过程硝化反应是将氨、氮转化为硝酸盐的过程，是由一群自养型好养微生物完成的，包括亚硝化反应和硝化反应两个阶段。反应方程式如下：氧化反应：(1-1)(1-2)总反应式：(

3、1-3)在硝化的同时存在硝化菌的生长合成反应：21《水污染控制技术与工程》课程设计(亚硝酸菌）（1-4）(硝酸菌）（1-5）总反应式为：（1-6）1.3反硝化过程反硝化过程是由一群异养型微生物完成的，在缺氧的条件下，将硝化过程产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮（)或、。反硝化的化学反应如下（以甲醇为例）：氧化反应：（1-7）（1-8）总反应式为：（1-9）在这个过程中同时存在微生物的同化合成反应：(1-10)所以，反硝化还原和微生物合成的总反应式为：(1-11)21《水污染控制技术与工程》课程设计2A/O法脱氮工艺现在常用的A/0法是

4、一种有回流的前置反硝化生物脱氮流程，其中前置反硝化在缺氧池中进行，硝化在好氧池中进行，A/O法由此得。2.1工艺流程:2.2工艺特点：A/O工艺是一个单级污泥系统，系统中同时存在降解有机物的异养型细菌、自养型细菌。混合的微生物群体交替地处于好氧和缺氧环境中，在不同的有机物浓度条件下，分别发挥其不同作用。A/O法与传统的多级生物脱氮系统相比主要有以下特点：①流程简单，构筑物少，大大节省了基建费用；②在原污水C/N较高是，不需要外加碳源，以原污水中的有机物为碳源，保证了充分的反硝化，降低了运行费用；③好氧池在缺氧池后，可是反硝化残留的有机

5、物得到进一步去除，提高出水水质；④缺氧池在好氧池之前，一方面由于反硝化消耗了一部分碳源有机物，可减轻好氧池的有机负荷，另一方面，也可起到生物选择器的作用，有利于控制污泥膨胀；同时，反硝化过程产生的碱度也可以补偿部分硝化过程对碱度的消耗；⑤该工艺在低负荷、长泥龄条件下运行，因此系统剩余污泥量少，有一定稳定性；21《水污染控制技术与工程》课程设计⑥混合液回流比的大小，直接影响系统的脱氮率，一般混合液回流比去200%～500%，太高则动力消耗太大，因此A/O工艺的脱氮率一般在70%～80%，难于进一步提高；⑦便于在常规活性污泥法基础上改造成

6、A/O脱氮工艺。3A/O法设计计算3.1原始数据与基本参数：设计污水流量：10000m3/h；Kz：1.45，水温15～25℃；BOD5：150mg/L；SS：130mg/L；TN：30g/L；处理后二级出水BOD5：25mg/L；SS：35mg/L；TN＜6mg/L，NH4+-N：0。其它参数查阅相关文献自定。3.2设计内容和要求：①A/O法脱氮曝气池的工艺参数；②A/O法脱氮曝气池的工艺构筑物的图纸详细设计。3.3设计参数：A/O缺氧-好氧生物脱氮工艺主要设计参数[4]项目数值污泥负荷N/总氮负荷/污泥浓度/3000～5000污泥

7、龄10总水力停留时间缺氧池水力停留时间7～121.5～2.521《水污染控制技术与工程》课程设计好氧池水力停留时间5.5～9.51：3～1：4污泥回流比R/%50～100混合液回流比/%200～500缺氧池进水溶解性溶解氧缺氧池小于0.5；好氧池大于23.4参数计算3.4.1好氧区容积计算（3-1）式中—好氧区有效容积，；—设计流量，;—进水浓度，；—出水所含溶解浓度，；—污泥产率系数，；—内源代谢系数，，取=0.05—固体停留时间，；21《水污染控制技术与工程》课程设计—混合液挥发性悬浮固体浓度（),,=；—混合液中与之比，取=0.

8、7—混合液悬浮固体浓度（），，取4000。==（）（1）出水溶解性。为使出水所含降到25mg/L,出水溶解性浓度S应为：（3-2）==（2）设计污泥龄：最小泥龄与温度的关系如图所示，可查得为5.5，则。21《水污染控制技