生物脱氮除磷

生物脱氮除磷

污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的特点是耗药量大、污泥产量多、运行费用高等，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程，目前，国内新建及改扩建的污水处理工程大多数都采用活性污泥法生物脱氮除磷工艺。

生物脱氮基本原理：污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧或无氧条件下首先被氧化或水解转化为氨氮，然后在好氧自养硝化菌的作用下氧化为硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并由存在的碳源提供电子及质子，硝态氮作为电子受体，使硝态氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。

在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源浓度。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源作为电子供体，才可促使反硝化作用的顺利进行。

按照上述原理，要进行污水的生物脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池；也可在一座生物池的不同阶段创造缺氧、好氧环境；即都需要有缺氧/好氧（A_N/O）系统。系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够长的污泥龄和进水的碳氮比。

生物除磷基本原理：生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物（VFA），并转化为PHB（聚B羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和过量吸收污水中溶解的磷以储存能量，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。

影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（混合液中既无溶解氧DO=0，也无结合氧－如硝酸盐），同时要有可快速降解的有机物，BOD₅/P比值恰当。生物除磷系统一般要求较短的污泥龄，以便使含磷污泥快速排出系统。

按照上述原理，要进行生物除磷必须具备厌氧过程，如在生物脱氮系统前设置一个厌氧池，这样就形成A²/O系统，即厌氧-缺氧-好氧生物脱氮系统。

本项目生物脱氮除磷的可行性：根据进水水质及出水水质要求可知，本工程有较高的除磷脱氮要求，因此，分析进厂污水生物脱氮除磷的可行性是十分必要的。

BOD₅：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD₅/N和BOD₅/P比值的增加而增加。

BOD₅/TN值是鉴别能否采用生物硝化工艺的主要指标。因为，只有经过生物硝化以后，将污水中的氨氮通过生物硝化反应转化为硝酸氮，才能进行后续的生物反硝化（脱氮）反应。对于活性污泥系统，由于硝化菌的比增长速率低，世代期长，如果泥龄较短，将使硝化菌来不及大量增殖，就从系统中排出。为使活性污泥系统得到良好的硝化效果，就必须有较长的泥龄。活性污泥中硝化菌的比例与污水的BOD₅/TN值有关，这是因为产率不同，以及在活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧，使硝化菌的生长受到抑制。

污水处理设备流程说明

1、格栅：

生活污水从化粪池自流入调节池前端的格栅，拦截去除粗大漂浮物及悬浮物，对水泵机组及后续处理构筑物具有重要保护作用。

格栅栅隙为10mm。 栅渣定期由人工清捞，送垃圾站。

污水自流入调节池。

2、调节池：

生活污水的水质、水量随时间能波动，调节池起收集污水、均衡水量、均匀水质的作用。

调节池为钢筋混凝土结构；内净尺寸：4m×2m×3.0m，1座。 有效容积10m3 ，污水停留时间为10小时。

调节池内设2台40PU2.15潜污泵，流量Q = 1m3 /h，扬程H = 8m，功率N = 0.4kw， 1用1备，调节水泵将污水提升送入地埋式污水处理设施的缺氧池。

3、地埋式污水处理设备（钢制防腐）

（1）缺氧池：

内净尺寸：2m×0.6m×2.5m，1只。

有效容积为2 m3 ，污水停留时间2小时。填料选用φ150立体弹性填料。

调节池提升泵将污水提升至缺氧池，与二沉池的回流硝化混合液合并，利用原污水中的BOD成分（有机碳化物）作为氢受体，可将硝化混合液中的NO312292;—N还原为氮气脱除。同时，在氨化菌的作用下起氨化反应，将污水中的有机氮化合物分解、转化成NH4+—N。缺氧池保持缺氧状态。缺氧池污水自流入好氧池。

（2）好氧池：

内净尺寸：2m×1.0m×2.5m，1只；1.4m×1.0m×2.5m，1只。 有效容积为6 m3，污水总停留时间HRT = 6小时。填料选用φ150组合填料。

好氧池内设微孔曝气，不堵塞。由风机向水中充氧，池内充氧条件良好，溶解氧控制在2.5mg/l以上。

好氧池主要是去除BOD、吸收磷。同时，在硝化菌的作用下，NH4+－N进一步分解、氧化成NO3--N。 好氧池出水自流入二沉池。

（3）二沉池：

内净尺寸：1.2m×1m×2.5m，1座。

有效容积为2m3 ，污水总停留时间2小时。

设计水力表面负荷为1.0m3 /m2〃h，上升流速为0.28mm/s。 二沉池内设2套气提装置，一套将部分混合液回流至缺氧池进行反硝化反应；另一套将剩余污泥气提至污泥池进行浓缩。 污水由二沉池上部周边集水槽收集后自流入消毒池杀菌处理。

（4）消毒池：

消毒池内设导流板，避免污水短路。 有效容积为1 m3 ，污水停留时间1小时。

消毒采用人工投加氯片（二氯异氰尿酸钠），每天或每周（根据实际用量）由人工将氯片投于接触式消毒桶内。氯片投加量按10mg/l，计消耗量为240g/天。

（5）污泥池：

内净尺寸：1.2m×0.6m×2.5m，1只。

有效容积为1.5 m3。

污泥沉入池底部，上清液溢流至缺氧池，污泥定期用吸粪车掏空。清掏前先向池内投石灰〖Ca（OH）2〗，投加量按有效〖Ca（OH）2〗15kg/（m3 污泥）。停留时间2小时，并通气搅拌，使石灰与污泥充分混合，把滞留在污泥内的寄生虫卵彻底消灭，然后才能清掏外运。

4、风机房：

风机房为地上式，采用双层彩钢夹心隔声、保温板材质。 内净尺寸：2m×1.5m×2.0m，1只。

风机房内设风机2台，1用1备。风量：QS = 0.33 m3 /min，功率：N = 0.55kw。排出压力⊿P = 0.3kgf/cm2。风机为生化池鼓风曝气。

风机进、出风口设消声器，能降低风机运行时的噪声，不影响周围环境。

5、电气控制系统：

污水处理站所有动力设备的电器控制，均由风机房内控制柜集中控制，以便于操作。

整个污水处理设备由微电脑（PLC）集中管理，操作系统分手动和自动两种工作方式。在PLC作用下：

调节池内设置液位控制器。提升水泵在液位控制器控制下自动工作，高液位启动，低液位停止。

风机在工况要求下自动工作，并能延时工作及定时自动切换。 所有动力设备一旦出现故障，PLC均能将工作状况自动切换到备用设备，以保证工况的持续，PLC并能给出故障设备的故障信号。

安全卫生防范措施

⑴ 抗震

抗震措施应按照抗震设防的要求进行设计。

⑵ 抗洪

在厂区内设相应的场地雨水排除系统及防洪沟系统，以及时排除雨水，避免积水毁坏设备和构建筑物。

⑶ 防雷

采用避雷带防直击雷，并对非金属的屋顶设置与避雷带共同构成不小于10米宽金属网防感应雷，对其它防雷建筑物采用避雷或防直击雷、感应雷，放散管及风帽，按规范要求采取相应的防雷措施。

⑷ 防不良地质

⑸ 防暑

为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施，中央控制室、化验室等设空调。

⑹ 合理利用风向

污水处理厂设计中将综合楼等辅助建筑物布置在厂区主导风向的上风向，以避免风向因素的不利影响。

⑺ 减振降噪

在生产过程中噪音较大、运行时室外噪音高达100dB以上设置了消音器，并设置减振底座，并选用密闭隔音材料，经以上处理后噪音可大大降低，可降至80dB以下。

强振设备与管道间采用柔性连接方式，防止振动造成的危害。

在总图布置中，根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，减弱噪声对岗位的危害作用。

主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室，噪声级均可低于80dB(A)，车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于70dB(A)，综合楼内噪声低于60dB(A)；其它生活、卫生用品室内噪声则低于55dB(A)；对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足《工业企业噪声控制设计规范》中的标准要求。

⑻ 防火防爆

在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计则满足消防车对通道的要求。

在工艺设计中，在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使燃爆性气体的浓度低于其爆炸下限。有爆炸危险的室内设不发火花地面。

污泥处理系统的设备及管道均设有跨接和静电接地装置。

在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具；并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。

厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。

⑼ 其它

为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1kV以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。

为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；厂内水池边设置救生衣、救生圈；在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。

绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境、美化厂容的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。

1m3/h污水处理设备安装要求

1、根据地埋式污水处理设备安装图与基础图，准备基础以安装平面图大小尺寸为准，做好混凝土底板，基础要求平均承压5t/m²，基础必须水平，并应在混凝土基础浇注保养期结束后才能进行安装，如设备安装在地坪以下，基础离地坪相对标高按图尺寸为准，同时四周挖掘宽度，长度必须离基础边线500mm以上，以便管道安装。

2、管道安装连接应该在设备就位时考虑好，设备就位时必须按说明书设备自重，配合吊车吨位大小，安装顺序按现场对照图就位，筒体的位置，方向不能放错，互相间距必须正确。

3、根据安装图，连接管道，设备就位后连接管道用橡皮垫紧固好，使连接处不渗漏。

4、地埋式污水处理设备安装完毕后设备与基础地板必须连接固定，保证不使设备流动上浮， 同时须在设备中注入污水(无污水时，用其他水源或自来水代替)，充满度必须达到70%以上，以防设备上浮。同时，检查好各管道有无渗漏。试水各管路口必须不渗漏，同时设备不受地面水上涨，而使设备错位和倾斜。

5、设备安装完毕无不妥后，即可用土填入设备四周与间隙中夯实，并整平地面填土时应注意：

(1)设备人孔盖板必须高出地坪50mm左右；

(2)不能让土堵塞人孔盖板上的进气口。

6、把电控柜控制线与设备接通，接线时注意水下曝气机及潜污泵电机的转向，如地下室控制柜要放在通风处，保持干燥，一般控制柜不能放在露天。须防日晒，淋雨等。以免控制板及接线头漏电，烧毁控制板。

7、地埋式污水处理设备注意事项：

(1)设备安装之处必须保证下雨不积水；

(2)设备的出水管必须在相对地坪0.4m以下；

(3)设备上方不得压有重物，不得有大型车辆经过(指无特殊设计的)；

(4)设备一般不得抽空内部污水，以防止地下水把设备浮起。

8、注意本设备安装图及管道连接图按标准连接及平面布置，如用户要求可任意布置，但必须在订合同时提出。

9、连接好风机、水泵控制线路，并注意风机、水泵的转向必须正确无误。

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