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天津大学仁爱学院2017届本科生毕业设计（论文）
2.2.3 水中污染物的去除原理
污水处理的目的是去除水中的污染物，污水中的主要污染物有BOD5、CODCr、SS、N和P等。进出水水质及处理程度如表1-1所示。
从表1-1中可以看出，各种污染物去除率由大到小的排列次序是：BOD5>SS> CODCr > NH3-N，而污水处理工艺的选用是与要求达到的处理效率密切相关的，因此首先需要分析各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。
（1）SS的去除
污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
（2）BOD5的去除
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，对BOD5降解，利用BOD5合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成BOD5的去除。
在活性污泥与污水接触的初期，就会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面，从而被去除所至。但是，这种吸附作用仅对污水中的悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物则不起作用。因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除BOD5的污水处理工艺，其出水中残余的BOD5仍然很高，属于部分净化。对于非溶解性的有机物，微生物必须先将其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用对其水解和吸收，从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。
（3）CODCr的去除
污水中CODCr去除的原理与BOD5基本相同，污水厂CODCr的去除率，取决于进水的可生化性，它与城市污水的组成有关。由于BOD5／CODCr高（比值为0.714），污水的可生化性较好。采用二级处理工艺能满足设计要求出水CODCr≤50 mg/L。
2.2.4方案对比
根据该地区污水水质特征，污水处理工程要求脱氮除磷，其主要去除的是BOD、COD、SS、NH3-N和TP。在当前水处理技术领域中，活性污泥法是应用最为广泛的技术之一。它是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。然而传统的活性污泥法存在着如曝气池池体比较庞大、占地面积大、耗电高、管理复杂等缺点。但是近年来也出现一些活性污泥处理系统的新工艺，如氧化沟、间歇式活性污泥法以及AB法污水处理工艺等。
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（1）氧化沟
又称循环曝气池，与传统活性污泥法的曝气池相比较：
1）可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度； 2）可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建，可省去污泥回流装置； 3）BOD负荷低，同活性污泥法的延时曝气系统。 但是，氧化沟工艺占地面积较大。 （2）间歇式活性污泥处理系统
SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作。与传统活性污泥法相比：
1）在大多数情况下，无设置调节池的必要；
2）SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象； 3）通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷的反应。 但其也有一定的局限性：
1）反应器容积利用率低（由于SBR反应器水位不恒定，反应器有效容积需要按照最高水位来设计，大多数时间，反应器内水位均达不到此值，所以反应器容积利用率低）。
2）水头损失大。
3）不连续的出水，要求后续构筑物容积较大，有足够的接受能力。而且不连续出水，使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难。
4）峰值需氧量高，整个系统氧的利用率低。 5）设备利用率低。
6）不适合用于大型污水处理厂（采用SBR工艺的污水处理厂规模一般在20000t以下，规模大于100000t的污水处理厂几乎没有采用SBR工艺的）。
（3）AB污水处理工艺
AB法——生物降解工艺的简称。与传统的活性污泥处理相比：
1）全系统共分为预处理段、A段、B段等3段。在预处理段只设格栅、沉砂池等简易处理设备，不设初次沉淀池；
2）A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段由曝气池及二次沉淀池组成；
3）A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育出各自独特的、适于本段水质特征的微生物种群。
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但其也有一定缺点：
1）A段在运行中如果控制不好，很容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于A段在超高有机负荷下工作，使A段曝气池运行于厌氧工况下，导致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。
2）当对除磷脱氮要求很高时，A段不宜按AB法的原来去除有机物的分配比去除BOD5，因为这样B段曝气池的进水含碳有机物含量的碳/氮比偏低，不能有效的脱氮。
3）污泥产率高，A段产生的污泥量较大，约占整个处理系统污泥产量的80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。
经过比较，决定选择用AB法污水处理工艺，针对其缺点，将其B段改为A2/O工艺。
本工艺具有以下各项特点：
1）A2/O工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；
2）在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100；
3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效；
4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。 所以污水处理具体的流程为：污水进入水厂，经过格栅至集水井，由水泵提升到平流沉砂池。然后经平流沉淀池、吸附池、A2/O反应池、辐流沉淀池，辐流沉淀池出水后经过三级处理经加氯处理后，排入受纳水体。
2.2.5污水处理工艺流程的确定
处理厂的工艺流程是指在到达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各个单元的有机结合。构筑物的选型则是指处理构筑物形式的选择，两者是互有联系，互为影响的。
水体有一定的自净能力，可根据水体自净能力来确定污水处理程度。设计中既要充分利用水体的自净能力，又要防止水体遭到污染，破坏水体的正常使用价值，采用何种处理流程还要根据污水的水质和水量，回收其中有用物质的可能性和经济性，排放水体的具体规定，并通过调查研究和经济比较后决定，必要时还应当进行科学论证。城市生活污水一般以BOD、SS等物质为其主要去除对象，因此，处理流程的核心是二级生物处理法——活性污泥法为主。
生活污水和工业废水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能把所有的污染物质去除干净，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到
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处理要求的程度。
按处理程度分，污水处理可分为一级、二级和三级。一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，经过一级处理后，污水中的BOD只去除30%左右，但仍不能排放，还必须进行二级处理。二级处理的主要任务是大量去除污水中呈胶体和溶解性的有机污染物质（BOD），去除率可达97%以上，去除后的BOD含量可降低到20～30 mg/l.一般，经过二级处理后，污水已具备排放水体的标准了。一级和二级处理法是城市污水经常采用的，属于常规处理方法。当对处理过的污水有特殊的要求时，才继续进行三级处理。
2.2.6 污泥处理工艺流程的确定
在污水处理的各种不同的过程中，分离和产生出大量的污泥。这些污泥含大量有机物，易于分解，对环境具有潜在的污染能力。同时，污泥含水率甚高，体积庞大，处理和运送均很困难。因此，污泥在最终处置前必须处理，而处理的主要目的是降低污泥中有机物含量并减少其水分，使之在最终处置时对环境的危害减至最小限度，并将其体积缩减以便运输和处置。
由于污泥中含有大量的水分，因此在污泥处理前需要浓缩，降低含水率，以减少处理体积及处理成本。污泥处理的方法是厌气消化，使污泥中的有机物质变为稳定的腐殖质，同时可以减少污泥的体积，并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和控制致病的生物，在厌气消化过程中产生大量的消化气（即沼气）是宝贵的能源，消化后的污泥含水率仍然很高，不宜长途输送和使用，因此，还需要进行脱水和干化等处理。
具体过程为：平流沉淀池和辐流沉淀池中的剩余污泥经污泥泵提升至贮泥池，贮泥池污泥送至浓缩池，浓缩后的污泥进入消化池，进行中温二级消化。污泥在污泥控制室进行加热，一级消化池加以搅拌。二级消化池不加热，利用余热进行消化。消化后污泥送至脱水机房脱水。
2.3 工艺总平面图的布置
平面布置在满足工艺流程的前提下，利用原有的地形布置，以减少挖方、填方工程量，减少工程造价。
布置大致分为三区：生活区、污水处理区、污泥处置区，要求布置紧凑，进出水流畅，节省占地。
其中综合办公楼、食堂、停车场等在入厂正门一侧附近，方便本厂职工办公和起居
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