济柴动力武汉发动机厂污水处理工程设计 83页

'或片又於：＾＃泰！－．＇：Ｊ製，ｖＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＯｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＾；辦较滅海｜化店＜．’．‘＂．．側参讀．＇硕±学位论文．＇＊＇．－．－甲．Ｖ貧济柴动力武汉发动机厂＇胃污水处理工程设计：嫌电１繁．．．．＇．．’．化软个審．下类型／领域：环境工程涅Ｉ窮＾研究生：李键狐＇■．－．．■二．＂沪给：撕巧咕．巧炒＇－＾．：．指导教师葫立嵩，Ａ，；．。马ｆ：化学与环境工程学院ｔ培养单位―：．麵顚轉二龜．意常．＇－卿‘’＇，；，ｖ．，少记屯；．钟，．；、，少，本ａ品＇—参．二〇击；五年五月气．：．．．芯端昇滋１彎Ｉ．．．－．：游．聲犯献：Ｉ．二爲＾＇‘．．带馨燕擁雜臟；養鳴Ｖ？ 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中己经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：２０１５年谷月＾曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保、留使用学位论文的规定，艮：我校有权保Ｐ国或机构送交论文留并向家有关部口的复印件和电子版，允许论文被查。阅本人授权武汉工程大学研究生处可将本学位论文的全部或部分、内容编入有关数据库进行检索，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密０，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密＾＂＂（请在上方框Ｖ）内抒：学位论文作者签：名指导教师签名＾２０年ｉ）２ｒ月曰〇／年ｆ曰ｒ 分类号：X703学校代号：10490学号：201303049密级：公开武汉工程大学硕士学位论文济柴动力武汉发动机厂污水处理工程设计作者姓名：李键教师姓名、职称：胡立嵩副教授申请学位类别：专业学科专业名称：环境工程研究方向：污水处理论文提交日期：2015年5月7日论文答辩日期：2015年5月28日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：张彩香 JinanDieselEngineFactoryinWuhanPoweredSewageTreatmentProjectDesignAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：EnvironmentalEngineeringCandidate：LijianSupervisor：A.Prof.LisongHuWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China 摘要摘要随着我国工业生产和经济的飞速发展，机械加工、石油开采、轮船航运、食品工业及金属工业等行业也在迅速发展，进而产生了大量的含油污水，含油污水是一种危害面极其广且危害严重的工业污水。因此，对含油污水进行有效处理使之达标排放，对于减少环境污染、保护水资源、提高经济效益，具有十分重要的意义。本文研究内容是济柴动力武汉发动机站污水处理站的工程设计，设计的污水站处理规模为50m3/d，项目污水来源于发动机零部件清洗、食堂、生活、产品试验等环节中，污水中主要污染物包括COD、BOD5、氨氮、SS以及少量含油物质。设计任务为筛选污水处理站的工艺流程，进行构筑物及设备的工艺设计计算，以及工程投资估算、环境效益分析。污水处理站设计采用的主要工艺是DCN一体生化反应池，为了对出水水质进行严格控制，后续添加了紫外线、次氯酸钠及纤维球过滤器作为深度处理。处理后的污水排至汤逊湖水体，厂区污泥通过污泥干化池消毒后外运。目前污水处理站还未调试，因此本文将在调试准备和前期工作上进行初步分析。通过本次设计，提高了污水处理能力，排放的污水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准要求，取得较好环境效益、经济效益和社会效益。关键词：含油污水；处理工艺；工程设计I AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofindustrialproductionandeconomyinChina，manyindustriessuchasmechanicalprocessing,oilextraction,shipnavigation,thefoodindustryandmetalindustryaredevelopingrapidly，thenplentyofoilysewageisproduced.Oilysewageisakindofindustrialsewagewhichcanresultinenvironmentaldamageandhavewideharmfulscope,seriousconsequences.Thereforetreatingoilysewagetoreachthestandardofdischargeisofgreatsignificance,whichcanreduceenvironmentalpollution,protectwaterresourcesandimproveeconomicbenefits.ThisthesismainlyfocusesontheengineeringdesignofJiChaiDieselPowerPlantWuhanEngineDesignFactorySewageTreatmentStation.Thescaleofthistreatmentdesignis50m3/d,andthesewageofthisprojectisderivedfromcleaningofcomponentsandpartsofengineandlinksofdailylifeandproducttest.ThemainpollutantsintheseSewageincludeCOD,BOD,AmmoniaNitrogen,SSandasmallamountofoilmaterial.Thedesigntasksincludescreeningtechnologicalprocessofthesewagetreatmentstation,makingprocessdesigncalculationofstructureandequipment,estimatingprojectinvestmentandanalyzingenvironmentalbenefits.ThemaintechniqueusingbythedesignisDCNbiochemicalreactionpool.Tostrictlycontrollingtheeffluentquality,weaddsubsequentlyultraviolet(uv),sodiumhypochloriteandfiberballfiltertomakeadvancedtreatment.treatedsewagedischargesintoTangxunlake.Thesewagesludgeinfactoryareatransportsoutsideafterdisinfectionbydesiccationpool.Presentlysewagetreatmentstationdoesnotdebugyet,thereforethisresearchwillmakesomepreliminaryanalysisindebuggingpreparationandpreliminaryphrases.Accordingtothisresearch,sewagetreatmentstation’sabilityofsewagetreatmentisimproved,theeffluentcanreachtargetofthenationalstandard,anditachievesgreatenvironmentalbenefit,economicbenefitandsocialbenefit.Keywords：Oilysewage;Treatmentprocess;EngineeringdesignIII 目录目录摘要..............................................................................................................IABSTRACT.............................................................................................III第1章文献综述.....................................................................................11.1引言.................................................................................................11.2含油污水简介.................................................................................11.2.1含油污水的特征及性质.............................................................11.2.2含油污水的分类.........................................................................21.2.3含油污水的危害.........................................................................21.3国内外机械含油污水处理技术现状.............................................31.3.1一级处理.....................................................................................31.3.2二级处理.....................................................................................51.3.3三级处理...................................................................................101.4DCN工艺处理机械含油污水应用研究.....................................121.4.1DCN工艺简介...........................................................................121.4.2DCN工艺过程...........................................................................131.4.3DCN工艺技术特征...................................................................151.4.4DCN工艺参数及去除率..........................................................161.4.5DCN工艺工程实例...................................................................171.5研究背景及意义...........................................................................181.6研究内容.......................................................................................18V 武汉工程大学硕士学术论文1.7创新点...........................................................................................18第2章济柴动力武汉发动机厂污水处理方案..................................192.1工程概况.......................................................................................192.2设计依据和内容...........................................................................192.2.1设计依据...................................................................................192.2.2设计内容...................................................................................202.3处理对象的水质水量及排放标准...............................................202.3.1处理对象的水质水量...............................................................202.3.2排放标准...................................................................................202.4一级处理工艺选择.......................................................................212.5二级处理工艺选择.......................................................................212.5.1工艺比选原则...........................................................................222.5.2设计进水水质分析...................................................................222.5.3处理工艺选择...........................................................................232.6三级处理选择...............................................................................272.7工艺流程确定...............................................................................312.8污水处理设计效果.......................................................................32第3章污水处理站设计.......................................................................333.1主要构筑物设计与计算...............................................................333.1.1格栅井.......................................................................................333.1.2隔油池.......................................................................................35VI 目录3.1.3调节池.......................................................................................363.1.4DCN一体生化池.......................................................................373.1.5絮凝沉淀池................................................................................433.1.6中间水池....................................................................................453.1.7清水池........................................................................................463.1.8贮泥池........................................................................................473.2平面布置.......................................................................................483.3高程布置.......................................................................................48第4章投资概算和效益分析...............................................................514.1工程投资估算...............................................................................514.1.1土建投资估算...........................................................................514.1.2主要设备估算...........................................................................514.1.3其他基本建设投资...................................................................524.1.4总投资费用...............................................................................534.2运行费用估算...............................................................................534.2.1人工费.......................................................................................534.2.2电费...........................................................................................544.2.3水费...........................................................................................544.2.4药剂费.......................................................................................544.2.5维修费.......................................................................................554.2.6处理成本...................................................................................554.3效益分析.......................................................................................55VII 武汉工程大学硕士学术论文4.3.1环境效益分析...........................................................................554.3.2经济效益分析...........................................................................56第5章污水处理站的运行调试说明...................................................595.1调试目的..........................................................................................595.2调试内容..........................................................................................595.3调试任务..........................................................................................605.4调试准备..........................................................................................605.4.1人员准备....................................................................................605.4.2其他准备工作...........................................................................605.5调试方案..........................................................................................615.5.1单机调试....................................................................................615.5.2联动调试....................................................................................615.5.3生物膜的培养............................................................................615.6水质监测.......................................................................................625.7异常及处理方法...........................................................................62第6章结论...........................................................................................65参考文献...................................................................................................67攻读硕士期间已发表的论文...................................................................73致谢............................................................................................................75VIII 第1章文献综述第1章文献综述1.1引言我国工业越来越迅猛发展，一些包含有油脂的污水排放也在逐年递增。这些含油污水主要来源于石油开采、加工；还有运输业里的洗车、洗装有油脂的器械；餐营业、建筑业等所排废水。这些含油污水不经过处理就到处排放的话，对环境污染会很大[1]。随着我国大油气的开发已经达到了中后期，在石油生产的过程中，含水比例越来越高，如果处理的不彻底，会造成国家经济的损失、土壤以及地下水的污染，进而给人类生存发展带来威胁，因此，寻求一种高效稳定的含油废水处理方式已刻不容缓[2]。相对于我国炼油企业的特点：用水量多、排水量也多、行业的复杂和种类的繁多，如果能有一个有效的方法对污水进行处理，以达到工业用水的标准的话，我们就可以对这些处理之后的水进行再利用，这样既可以减少环境的污染又可以降低企业的成本、提高企业的经济的效益本章将在含油污水的性质特点及含油污水处理方法上加以介绍[3]。1.2含油污水简介1.2.1含油污水的特征及性质含油污水中有机物浓度高，且具有易被氧化以及易燃的特点，成为一种危害面极其广的污染物之一。但凡水在煤化、钢铁、石油、焦化等工业企业中与油类接触，就都会含有油。油分的来源、成分和存在形式决定了处理它的难易程度。含油污水中所含油分种类繁多，一般包括天然石油以及脂肪类等等。但是最为主要的污染来源依然是石油以及焦油。不同的行业所排污水中油分浓度亦不相同，比如炼油工业排除的污水含油量约为150~1000mg/L[4]。1 武汉工程大学硕士学术论文1.2.2含油污水的分类油分通常以浮油、分散油、乳化油和溶解油等四种方式存在于含油污水中。其中，重焦油相对密度大于1.1，而其他形态的油分的相对密度则均小于1.0[5]。（1）浮油:通常指漂浮在水上面所形成的油，其粒径一般比较大（>100μm）。浮油达到含油量的70%~80%以上。（2）分散油:以油粒状态存在，不稳定，静止后往往变成浮油。油滴粒径在10~100μm之间。（3）乳化油:在水中呈乳浊状态，它的油滴粒径通常于25~0.1μm，大部分在(0.1~2)μm之间。油粒难以分离，体系较稳定。（4）溶解油:油以化学形式溶于污水中，油粒直径比乳化油更小，小于0.1μm，甚至只有几纳米。1.2.3含油污水的危害据有关数据显示，全球每年至少有500~1000万t含油污水通过各种途径进入水环境，它对环境和生态造成了严重影响、破坏，并且危害人体健康。含油污水的污染表现在:（1）由于浮油会在水的表面形成一道油膜。使得水里面的含氧量减少，导致水里面的动植物死亡。（2）伴随着油类分解以及油类本生的产物中会存在一些例如苯并蔫、苯并葱等的有毒物质，致使水里面的动植物吸收这些有毒物质之后产生畸变。（3）油在水中形成的油膜部分挥发到大气中，污染大气环境。（4）由于一些水流的流动或者雨水、行船等的因素，会将一些含油污水带到其他干净的水域，导致更多的水环境被破坏。造成了更大面积的污染[6]。含油污水的污染是十分大的而广的，因此国家对含油污水中污染物的排放浓度具有严格的规定标准，因此，当下亟需探寻一种节能高效的处理手段来进行含油废水的净化处理。2 第1章文献综述1.3国内外机械含油污水处理技术现状近年来，国内外的众多专家学者对机械含油废水的处理研究逐渐深入，并取得了许多重大的发现。目前我国常用的有絮凝法、气浮法、吸附法等处理方法，这些方法相对趋向于成熟。而国外则主要是采用回注地层、综合利用或者是外排等的手段来对工业石油生产与开采过程中所产生的含油废水进行净化处理[7]。机械含油污水的处理，总的来说，就是利用物理、生物以及化学的联合作用在去除污水中的油分的同时将污水中的有机污染物，悬浮物等一并去除。国内外的含油污水处理方法总而言之都可以归类为三种处理，即一级处理、二级处理以及三级处理。1.3.1一级处理（1）重力法其原理是在静止或流动下，由于油水存在密度差及不相容性使油上浮，油水混合物与水会自动分离。该方法可以去除的油分最小粒径为30~50μm。基于重力降尘原理的油水去除装置有许多种，例如高效仰角式游离水分离器、水力旋流器等。在重力法中，API隔油池技术应用最为广泛，不仅处理效率高（60%~80%），同时还具有许多其他的优点，例如池体结构简单，操作运行管理方便等。但是此方式的处理效果易受水流流态的影响，同时所需占地大。水力旋流技术在重力法中属于一种非常有发展前景的技术。水力旋流器包含有四个部分，分别是圆筒涡旋段、同心缩径段、细锥段和平行尾段[8]。旋流器由于没有运动构件部分，所以与机械分离机相比，拥有更加高的性价比并且更方便操作管理。与隔油池相比，由于能够捕捉到更小的粒径，可以在油滴粒径小于50pm的时候取代隔油池。与二级气浮技术相比，旋流器更具有基建投资小、所需占地小等优势。除此之外，由于旋流器本身所具有的一些特性（体积小、有较大的操作压力范围等）使得将其应用到含油废水处理当中可以获得很好的处3 武汉工程大学硕士学术论文理效果，因此有更多的发展前景。重力除油技术作为一种传统的实现油从水中分离的物理方法，主要除去出水中的浮油和大部分分散油。其重力分离过程不消耗药剂、效果稳定、无二次污染、运行维护费用低，是最经济的一种方法，可广泛应用于能源、化工、酿造、轻工等行业，因此，应用前景十分广阔。重力除油技术作为一种传统的实现油从水中分离的物理方法，主要除去出水中的浮油和大部分分散油。在整个处理过程中无需投加药剂，故而在一定程度上降低了运营成本，而且还可以避免二次污染的产生，因而被广泛的应用在各个部门行业领域中。可以说，重力法的应用前景是十分广阔的。（2）絮凝法絮凝法就是通过向水中投加一定量的絮凝剂，促使其形成易于吸附油粒的絮体颗粒，然后再通过其他方式实现进一步的油水分离[9]。絮凝剂的种类繁多，各有其优缺点。总的来说，由于传统絮凝剂的投量大泥量大的缺点，其正逐步被性能更好的高分子有机溶剂所替代。同时，该方法在目前阶段仍存在许多难以克服的问题，例如：为获得很好的絮凝效果，絮凝药剂的投加量大，价格贵，这些无疑会使系统的运行成本增加，从而限制了其在工程实际中的应用。因此，为了克服普通絮凝剂的这些缺陷，新型的絮凝剂种类亟待开发。由于目前该方法的药剂存在的投放量大、价格昂贵等问题而影响了其在工业上推广使用。随着絮凝理论的不断发展，开发新型絮凝剂已成为此方法研究的主要方向。（3）气浮法气浮法去油采用持续向废水中通入高强度空气气流，促使含油废水的油分颗粒粘附在气泡表面随气泡一起浮至水面，进而完成油水分离的目的。对于密度与水相近的污染物的去除，当使用气浮法，水中大量的气泡的上浮运动会将难以自主上浮的污染物附带至水面，从而加速了处理效率。由于气浮法的具体作用原理，使得该法具有很广的应用范围，不仅可以将水中的液体污染物高效去除，其对固体甚至是离子都有一定的去除效果。气浮法应用在含油废水的处理中时，一般当油分颗粒粒径大于10μm时会获得很好的处理效果。在众多影响其4 第1章文献综述除油效率的因素中，主要的影响因素有油分颗粒粒径的大小、表面化学性质以及高度分散的气泡的直径。目前，气浮法根据进气方式的不同主要分为如下三种：①溶气气浮法。溶气气浮就是利用气体在水中的溶解度受外部压力变化而变化的特点，在加压的条件下使气体大量溶于水中，然后再降低外部压力，使溶于水中的气体析出水体。为了使气体能很好的溶于液体中，可通过不同的加压方式以及气流方式（全流加压式、回流式、部分原水式和压气式）来实现[10]。而在工程实际的应用中，为了获得最好的处理效果以及最大层度上降低能耗，需要根据具体的水质条件来进行选择。②叶轮气浮法。叶轮吸气浮选法的作用原理为通过叶轮的高速旋转从而形成负压区，使外部的空气流在外部大气压的作用下压入叶轮处，再在叶轮的搅拌作用下使得气体与液体混合均匀。这些微小的气泡在整流板作用后开始稳定上浮，进而将黏附在其表面的油分带至水面去除，其最高除油率可达80%[11]。但是，该溶气方式具有工艺复杂机械能耗高等的缺陷，因此，对它的广泛应用造成影响。③射流浮选法。射流浮选机的工作原理是利用从小尺寸喷嘴内喷射而出的高速水流在喷出时所形成的负压将空气吸入，进而一起在混合段内充分混合形成微泡—水的混合体。而在浮选室内，与上述两种方式一样，油分会粘附在微泡表面随微泡一起浮至水面。与叶轮气浮法相比较，该方法中射流泵的作用代替了叶轮浮选法中的旋转叶轮的作用，可以在一定程度上节约能耗，降低运营成本，且安装维修方便，操作方便安全。由于气浮法具有处理效果高效稳定，工艺流程成熟等的特点，其在油田废水以及各类含机械杂质的钻井废水的处理具有较好的效果。但是难以避免的是该工艺方式也有其自身的一些缺陷，例如其所需占地大等。目前对于气浮法来说，为获得最优的处理效果，一个很好的研究方向就是探究使气泡尺寸尽量小。1.3.2二级处理（1）活性污泥法5 武汉工程大学硕士学术论文活性污泥法最主要的作用机理就是利用外力条件（曝气或者机械搅拌）使生长于污水中的微生物充分均匀的分布在污水中，使之能与污水中的污染物充分接触，进而促进活性污泥微生物通过代谢活动将污染物去除。由于活性污泥法不会产生进一步的二次污染，故有众多专家学者对该方法的最优运行条件进行了探索，做出了许多富有影响力的创新与变革，逐步改进与优化了这一工艺，使其能高效稳定的应用在污水处理中[12]。其常见的几种处理工艺如下：①氧化沟：一种完全混合式连续流工艺，其基本的结构为几十米至几百米长椭圆形外形。氧化沟工艺最主要的就是通过在渠内安装一定数量的曝气装置进行充氧曝气进行延时曝气，为微生物的生命代谢活动提供充足的养分，此外，还能起到一种推动水流不断向前流动的作用，这在一定程度上也是一种节约能源的作用。根据该工艺所具有的特性，其一般多应用在中小型污水处理中。对比其他处理工艺，该方法还拥有许多其他优点，比如工艺运行稳定高效，工艺简单易于操作等。②AB法废水处理工艺：AB法亦称为吸附—生物降解法。为了应对对高负荷污水处理的要求，AB法应运而生[13]。在跟传统工艺的性能对比中发现，AB法具有许多属于自己的优势，例如他能收获更高的处理效率，并且系统稳定性更好等。这使得AB法不断被应用的更大规模的水处理当中，且事实证明，该工艺确实具有较好的处理效果。但是其对脱氮的处理效果并不理想，因此一般情况下不宜将其应用到有脱氮要求的处理工艺中。③SBR工艺：SBR工艺又称为序批式活性污泥处理法，是一种通过交替运行来完成污染物去除与分离，是一种集众多功能单元于一体的处理方式。通过合理的控制工艺运行参数，该工艺能获得很好的脱氮除磷效果[14]。但是由于其是一种各段交替发生在同一反应池内的工艺，要想将其应用到大规模的工程实际中，就要较大的调节池来均衡实连续进水与实际上SBR间歇反应的矛盾，而这对各种阀门设备的耐久性来说是不利的。总的来说，对于出水水质要求高，处理效果要求稳定的含油废水处理来说，活性污泥系统的诸多优点使得其在处理含邮费说中可以获6 第1章文献综述得较好的处理效果。目前为止已在国内外的许多工程实例中得到有效的验证。（2）生物膜法通常所说的生物膜法是许多工艺（生物流化床、生物转盘以及曝气生物滤池等）的一个总称。这些处理工艺都有一个共同的特点，就是通过在填料表面形成膜系统，利用膜系统的作用实现对污水中的各种污染物的高效去除。①移动床生物膜反应器：由上述易知，无论是生物流化床工艺还是生物接触氧化法，其都有自身所固有且难以克服的缺陷。因此为了寻求一种能很好的解决这些问题的措施，人们在不断的探究与摸索中发现MBBR工艺可以很好的满足要求[15]。移动床生物膜反应器以轻质材料为载体进行挂膜，不断向污水中进行曝气，使污水中微生物与污染物充分高效的进行碰撞，并在微生物代谢中实现污水净化处理的目的。在移动床生物膜反应器系统内，微生物种群丰富，具有很强的环境适应能力，尤其是对水量变化具有很好的适应性，也就是说系统在受到冲击时仍能获得可观的处理效果。在传统的挂膜处理工艺中，由于膜载体在重力的作用下通常处于溶液底部，因此要想获得很好的流化状态，需要高强度的水流动力消耗，同时也易于发生堵塞现象。而这种新型移动床生物膜系统便可以很好的克服这些缺陷。除此之外，该方式还具有投资运营成本很低的优点。故使得此方法在工程实际当中不断的得到应用。②生物流化床，顾名思义指的是使系统内的微生物处于流态化，与水中污染物充分接触，进而对其进行降解去除。生物流化床的主要优点：a.生物流化床具有抗容积负荷较高的特点。与其他传统生物膜法相比，生物流化床工艺所采用的载体颗粒粒径更小，且其在水流作用下处于流态化，这使得整个系统内单位体积的比表面积很大，且其快速混合均匀的特性使得其对一定程度的冲击负荷具有很好的适应性；b.微生物的活性较强。微生物活性较强这一特点要归结于该工艺最基本的特点，也就是流态化特点，这使得系统内的微生物颗粒不断7 武汉工程大学硕士学术论文的进行相互之间的碰撞摩擦，防止微生物颗粒粒径变得过大，显然，颗粒粒径越小越有利于颗粒内部微生物的呼吸作用，从而导致微生物的活性较强；c.净化效果好。微生物颗粒之间不断的碰撞摩擦作用有利于快速更新其周围水膜环境，从而更有效的提高微生物颗粒与污水中污染物质之间的有效接触，加速其对污染物质的去除速率。但是在获得以上优点的同时，该方法也会带来一些列的问题，比如设备磨损问题，颗粒流失现象等，这些问题在一定程度上限制的此工艺的广泛应用，尚待进一步的研究完善。生物膜法在去除水中污染物质的时候具有诸多优点如较强的抗冲击负荷能力，管理方便等。但是一些其他的参数要求在一定层度上限制了该工艺的大规模应用，例如，由于微生物对周围环境要求十分严格，所以过高抑或过低的温度都将会很大程度上影响处理效果[16]。而且，载体的比表面积对处理效果的好坏也至关重要，要想获得很好的效果，就要选择最合适的滤料。（3）膜分离法由于膜的选择透过性，利用膜的此特性可以实现污染物质的分离、纯化、浓缩。当在含油废水中采用膜分离法时，其对污水中粒径60μm的油滴的分离去除具有很好的效果。根据膜分离技术的作用特性来看，其不仅能完成水质净化达标这一目标，同样也可以利用其实现回收处理，属于一种具有很好的应用前景的工艺[17]。采用膜分离法进行油水分离时，一般具有的特征是：不需添加任何沉淀剂；不会使污泥中含有油分，给后续处理带来很大困难等。在含油污水处理中，微滤(MF)、超滤(UF)和反渗透(RO)是三大主要分离方式。①微滤。现如今，四种主要的过滤技术中之一的微滤技术在水处理过程中的应用规模越来愈大。微滤技术所采用机理是筛网过滤即利用压力差促使不同粒径大小的颗粒截留或者通过滤膜，进而实现分离过滤的目的。其对颗粒尺寸为0.1~1.0μm的杂质（如胶体、细菌以及无机颗粒等）具有很好的过滤效果。将微滤技术应用到含油废水的净化处理中可以有效的去除其中颗粒粒径较大的杂质颗粒。该过滤技术具有很多易于工程应用的优点，比如其对实际操作中的压力的控制要8 第1章文献综述求不高，可以在低压下实现；对水质变化不敏感，可以很好的适应水质水量的变化；此外，因其所需体积较小，因此其还可以节约占地面积，这对地面使用面积受限的情况是非常有益的。但是，将微滤应用到工业含油废水的净化处理中，目前技术尚不成熟，仍处于实验室阶段以及工业小试的阶段，究其原因如下：a.初期投资成本高；b.膜的再生清洗工作困难；c.如何延长过滤系统高效过滤此过程的稳定性，并且尽量减少清洗次数。众多研究成果表明，要想使微滤技术在含油废水的净化处理中获得很好的处理效果，重点是要寻求一种有效的办法去解决以上三个方面的问题。②超滤。与微滤不同，超滤技术采用筛分作用对污水中的杂质进行过滤处理。其同样是利用压差作用，所不同的是其将颗粒粒径较大的颗粒截留在原液中，而小分子的溶质则通过膜实现分离，从而实现污染物浓缩以及原水净化。对于超滤技术而言，其对纳米数量级（0.05~1nm）尺寸的诸如分散体以及交替等污染颗粒有高效的去除作用。将超滤技术应用到工业含有废水的净化处理当中可以获得一定的处理效果，但是其效果的好坏在很大一定程度上受其所要处理含有污水的水质条件的影响。此外，此技术当下仍有许多的缺点如下：a.从其作用机理很容易发下，其对小分子物质是允许通过的，这就使得系统对污水中COD以及BOD的去除效果偏差；b.一部分的油分会伴随着活性成分的透过而进入的滤液中，从而影响过滤后的水质；c.膜的污染和清洗还有待研究。近年来，由于工业发展以及人类社会进步飞快，其相应所产生的污水量也在逐渐增多，因此对高效，高负荷的处理技术需求强烈。因为超滤膜可在很高的压力下工作，因此具有很高的效率，产水量大，且易于操作的特点，进而使得对该技术在含油废水处理中的应用研究得到越来越多的重视，使该技术获得了快速的发展。③反渗透。反渗透，顾名思义，其作用机理与渗透作用是相反的。反渗透作用是通过在浓度较高一侧施加一个高于自然状态下渗透压9 武汉工程大学硕士学术论文的压力，使浓度高一侧溶液中的溶剂在压力作用下透过渗透膜进入到浓度较低一侧的稀溶液中，进而实现污染物去除的目的。由于反渗透膜的孔径（<1nm）很小，所以可以实现尺寸更小的水分子顺利通过而尺寸较大的溶解性离子以及有机质无法通过。被反渗透膜所拦截的杂质一部分被截留在反渗透膜的表面，一部分则是被具有更强吸附作用的水相所吸引。在溶液中各成分的相互作用以及膜的作用下，溶剂分子（水分子）通过选择性的吸附作用完成分离。根据反渗透作用的机理易知，其对分子大小相差不大的溶剂与溶质的分离具有较好的效果，重要的一点就是其对系统内BOD以及COD的处理效果较超滤而言有了很大的提高。同样，此种作用也有其缺陷，比如要实现其作用机理所要求的高压条件（通常>2.8MPa），这对容器的耐压强度提出了更高的要求，且增加了成本。而且，由于此类滤膜很容易受到污染而使其处理效果变差，所以在采用此类滤膜时需要对其进水进行预处理达到一定的要求[18]。④多种滤膜耦合作用于含油废水。含油废水不仅成分复杂，其形态也具有多样化（乳化态、溶解态等）[19]。采用单一种类的滤膜系统进行处理往往具有各种不足之处，难以获得理想的处理效果，因此，为了获得高效稳定的处理效果，使处理出水达到相关标准要求，在工程上一般采用多种滤膜耦合作用，相互弥补各自的缺陷，从而获得理想的处理效果。膜分离技术处理过程中无需投加药剂，因此可以避免二次污染的产生；不产生含油污泥，可在一定程度上降低后续处理费用、减少不必要的耗能；以及处理效果好等的优点吸引着人们不断对其开发利用[20]。但同时我们也应该认识到，要想将不同的滤膜分离技术相互耦合作用在一起应用到机械含有废水的高效净化处理中，需要研发出复合要求的配套膜组件以及工艺，只有这样才能更好的发挥出耦合作用的最大特点与优势。1.3.3三级处理（1）吸附法在对含有废水进行处理的众多常规处理方法中，吸附法是一种较10 第1章文献综述为常用的三级处理方法。其主要作用原理为利用多孔吸附剂的表面吸附作用吸附油分以及溶解性有机物。而在常用的吸附剂当中，由于活性炭所拥有的诸如比表面积大、吸附容量大等众多优点，使得各种形态活性炭（粉状、粒状等）在水处理中应用最为广泛[21]。此外，其在含油废水处理当中不仅可以有效的吸附有机污染物，对油分还具有30~80mg/g的吸附能力。但是，在现阶段的实际工程应用中，因为其生产成本过高，且不易再生的缺陷，所以很难大规模的将其应用的含油废水的净化处理中，而大部分只用于深度处理[22]。吸附法适用于处理含有重金属的工业废水和含有难以降解的有机物的废水，但是使用此方法具有无法避免的缺陷，限制了大规模的将其应用的工程实践中。因此，探究开发一种新型吸附剂使其克服以上缺陷迫在眉睫。（2）过滤法过滤法是利用滤料截留、表面表面黏附等作用机理的相互作用来实现含油废水中的油水分离。用于过滤的滤料种类很多，其中在工程价实中应用最为广泛的有石英砂、无烟煤等。在经过过滤处理后，其出水中油分含量可大幅降低[23]。除了传统的以石英砂、无烟煤为滤料的过滤技术，一种以纤维材料作为滤料的新型过滤方式正逐步获得很好的发展。其一般可分为两种类型，一种是球状纤维构成的纤维球过滤器还有一种则是以纤维束构成的纤维束过滤器。该过滤技术可在高滤速（30m/h）和高浊度（30FUT）的条件下最大限度的降低原水中污染物质的含量，值得进一步探究与发展[24]。纤维滤料有其独有的特质：巨大的比表面积以及孔隙率使得滤料层能更好的展现其过滤潜力；滤料易于冲洗，进而使得反冲洗所需用水量大为降低，在一定程度上节约了运营成本；此外，其还具有稳定性好等的优点。过滤法虽然拥有诸如操作简单等的很多优点，但是，其也有自己所固有的弊端，例如需要经常对滤料进行冲洗以恢复其过滤能力，否则一旦滤料出现堵塞现象，其出水水质会急剧下降[25]。11 武汉工程大学硕士学术论文1.4DCN工艺处理机械含油污水应用研究1.4.1DCN工艺简介DCN为武汉东川自来水科技开发有限公司自主研发的一种用于有机废水生化处理的工艺。处理有机废水的生化工艺，DCN一体生化池中水平式三相流化床和同步沉淀澄清池两者都申请了国家专利，专利号分别为201420326335.8[26]和201320746458.2[27]。DCN工艺是一种联合工艺，主要是通过传统活性污泥法的作用与生物膜法的作用的联合作用对污水中污染物进行去除。其主要分为曝气区、导流区、沉淀区和污泥区。其水平流区具体分隔为进水布水厌氧区、高负荷兼氧生物处理区、折流区、低负荷好氧生物处理区、折流池，最后用设有填料的污泥沉淀池来完成泥水分离。其中曝气沉淀池可实现省去污泥回流设备的作用，具体是通过将传统的曝气池与沉淀池进行合建。（1）水平式三相流化床水平式三相流化床大致可分为以下三部分：沉淀池、处理池以及污泥处理装置。其具体结构示意图如下图1-1所示。图1-1水平式三相生物流化床Fig1.1Levelthreephasebiologicalfluidizedbed1.处理池；2.沉淀池；3.第一隔墙；4.第二隔墙；5.污水处理区流水通道；6.第三隔墙；1-1.进水布水厌氧区；1-2.高负荷兼氧生物处理区；1-3.折流区；1-4.低负荷好氧生物处理区；12 第1章文献综述水平式三相生物流化床具有结构简单，占地省的优点。此外，该工艺可以很好的避免出现分散式填料堵塞水泵等设备的现象。（2）同步沉淀澄清池同步沉淀澄清池具体结构示意图见下图1-2。图1-2同步沉淀澄清池Fig1.2Synchronoussedimentationclarifier1.池体；2.进水口；3.出水口；4.折流墙；5.进水区；6.污水处理区；7.进水通道；8.载体分离装置；9.回流泵；10.回流管；11.反冲洗管；12.载体分离器；13.悬浮填料层；一个同步沉淀澄清池同时包含了沉淀、澄清及过滤三个过程，结构简单，易于使用且出水速度快，即缩小了污水处理池的占地面积又将污水处理的成本降低。而现有的沉淀、澄清和过滤池大都是单独的，在水处理中将三个处理池配合使用，占地面积较大，成本较高；也有部分沉淀池与过滤池设计在一体，但是处理的过程一般都是分开的[28]，目前能将三种处理方式同步进行的设施并没有。1.4.2DCN工艺过程DCN工艺具体的生化处理共分成四个阶段：（1）污水通过进水布水装置均匀的进入污水处理池的进水布水厌氧区内，通过布水装置进行布水混合，进水布水厌氧区处于厌氧状态，在进水布水厌氧区内设有悬浮式生物填料，在厌氧环境的进水布13 武汉工程大学硕士学术论文水厌氧区内兼性发酵细菌将废水中的BOD5有机物转化为发酵产物，在厌氧的条件下，聚磷菌主要是通过分解自身体内储存的聚合磷酸盐来提供供其自身生命活动所需的能量以及从周围环境中吸收低分子有机污染物所需能量。。（2）在进水布水厌氧区中经过厌氧处理后的污水通过第一隔墙底部的污水处理区流水通道进入高负荷兼氧生物处理区内，在高负荷兼氧生物处理区设有悬浮式生物填料，底部设有曝气装置，通过曝气装置向该区域提供氧气，溶解氧控制在0.5毫克每升以下，在该区域内，反硝化细菌可以以有机物为碳源将从好氧区回流而来的硝酸盐反硝化，进而完成脱氮的目的，同时也可一定程度上去除COD。（3）在进水布水厌氧区中经过厌氧处理后的污水通过第一隔墙底部的污水处理区流水通道进入高负荷兼氧生物处理区内，在高负荷兼氧生物处理区设有悬浮式生物填料，底部设有曝气装置，通过曝气装置向该区域提供氧气，溶解氧控制在0.5毫克每升以下，在该区域内反硝化细菌利用好氧区中经混合液回流而来的硝酸盐及有机物进行反硝化，达到同时去除COD及脱氮的目的。（4）在高负荷兼氧生物处理区中经过上一步骤处理后的污水通过第三隔墙上部流水通道处的泥膜分离器进入第一折流区，再从第一折流区底部的流水通道进入低负荷好氧生物处理区，在低负荷好氧生物处理区内设有生物填料，底部设有曝气装置，并通过曝气装置该区域提供氧气，溶解氧控制在2毫克每升以上，在该区域聚磷菌在利用废水中剩余的有机物的同时分解体内储存的PHB为微生物提供能量，同时将周围环境中的溶解性磷酸盐吸然后以聚合磷酸盐的形式储存于体内以达到减少水中的磷。经过低负荷好氧生物处理区处理后的污水进入沉淀池中，沉淀池是由折流池和污泥沉淀池组成，在污泥沉淀池内设有悬浮生物填料，经过沉淀池沉淀、澄清和过滤之后得到清水[28]。通过以上四个阶段的DCN工艺，可以高效稳定地去除C、N、P，出水效果好，一次可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标标准。14 第1章文献综述1.4.3DCN工艺技术特征DCN工艺具有的特点有：（1）该工艺在进水布水厌氧区、兼氧生物处理区、好氧生物处理区以及沉淀池的内均设有悬浮生物填料层。生物填料采用高分子材料，抗冲击力强，填料比表面积大，有利于各种微生物的生长。填料表面微生物由于距离固—液交界面的距离的不同而呈现出不同的状态。这种微观上的不同有利于系统对COD以及氨氮的去除。而且由于该工艺对脱氮具有很好的处理效果，所以能允许较高的系统容积负荷（可高达6kgCOD/m3·d及以上），同时此工艺对于系统冲击的耐受力也很强。不仅如此，选择的填料为好氧自氧型硝化细菌的优势生长提供了外部条件，从而为获得高效的脱氮效果做了铺垫，更为重要的一点就是他能较好的解决脱氮与除磷所需泥龄不同的矛盾[29]，氮磷脱出功能可以显著被提升。悬浮生物填料采用PP填料或PE填料，其比重0.95g/cm3以上，比表面积≥500m2/m3，空隙率≥95%，该填料可以直接在市面购买。（2）采用水平式三相生物流化床克服了现有三相流化床圆筒结构受到高度限制的缺点，使水池大小可以不受限制，按照需求改变流化床的规模，可以适合大规模的污水处理，系统灵活性得到了提高。（3）在池体的进水口和出水口处设置有泥膜分离器，可以避免在使用分散式填料处理污水时对水泵、阀门等设备造成堵塞，还可以避免填料载体的流失、堆积和板结；刚好配合悬浮填料的使用，解决了悬浮填料容易流失或堆积、板结等缺陷[30]。同时泥膜分离器还设有气体反冲装置，该装置可以通过气体对分离装置内进行反冲，防止载体在分离装置的外壁堆积，也可以避免进入载体分离器内的污泥在外筒底部沉淀并板结，影响分离器的正常使用。（4）污水处理池分为多个区域，并通过折流处理，可以将好氧-缺氧环节多次串联，实现了泥膜共生的微观环境；沉淀池通过折流墙实现水流方向的改变，将从上向下的水流改变为从下向上的水流，在这个空间内，由于有沉淀形成的污泥层和生长有生物膜的悬浮填料层，由下而上，逐步形成了沉淀、澄清、过滤三个物理净化过程，三个过程紧密联系在一起，可以对污水进行很好的净化处理的同时，缩小了15 武汉工程大学硕士学术论文污水处理池的占地面积，在缩小了污水处理池的占地面积的同时，减少了污水处理成本。（5）污泥处理装置包括污泥处理管和污泥回收管，既可以将多余的污泥排出，也可以将沉淀池的污泥返回到进水布水厌氧区，利用污泥对污水进行处理，将传统活性污泥法和生物膜法相结合运用到污水处理中，可以使污水处理效果更好。（6）可以通过气体对分载体分离筒内进行反冲，防止载体在分离装置的外壁堆积，也可以避免进入载体分离器内的污泥在外筒底部沉淀并板结，影响分离器的正常使用[31]；配合悬浮填料的使用，解决了悬浮填料容易流失或堆积、板结等缺陷。（7）由于硝化污泥中C的缺乏，回流污泥正好利用进水中的碳源进行反硝化，消除了传统工艺中投加C源进行反硝化的缺点。1.4.4DCN工艺参数及去除率DCN工艺的停留时间大于4h，泥龄为10d左右。在DCN工艺中，由于微生物对COD、氨氮、总氮等的降解和去除起主导作用，因此受温度、溶解氧和pH等环境因素的影响。通常在如下的环境条件下可以达到良好的处理效果：温度：15~30℃；pH：6.5~8.5；兼氧生物处理区DO：<0.5mg/L；在好氧生物处理区DO：>2mg/L，通常为4~5mg/L。DCN工艺对低浓度的中小规模的污水有较好的处理效果，其最大处理能力可达10000t/d。DCN一体生化池作为一套新型的先进可靠的污水处理工艺，近年来在全国各地的工程实践中运用二十六例，二十六例均达到设计标准，是一套行之有效且成熟稳定的工艺。DCN工艺对污染物的去除率见表1-1。16 第1章文献综述表1-1DCN工艺对污染物的去除率Table1.1DCNprocessforremovalofcontaminants进水出水去除率（%）指标（mg/L）（mg/L）范围均值COD144~65128~4675.5~98.781.1BOD535~2974~972~97.972.7NH3-N13.1~461.9~4.880.1~9180.8SS49~2983~2364~97.570.2TP0.77~3.90.25~2.856~8068.9TN18~454~1342~8272.8从表1-1可以看出，DCN工艺有较好的污水处理效果，其中COD、BOD5、SS、NH3-N以及TP的平均去除率分别可以达到：81.1%、72.7%、70.2%、80.8%以及68.9%。说明DCN工艺能较好地去除COD和NH3-N，同时具有脱氮除磷功能。1.4.5DCN工艺工程实例实例一：利用DCN一体生化池处理某学生教育基地中学生餐饮和生活污水，污水进入处理站调节池，进水水量为300t/d，水质如下：悬浮物SS：242mg/l；COD:316mg/l；BOD5：47.7mg/l；NH3-N:18.1mg/l；TP:1.58mg/l；水力停留时间9小时。采用DCN一体生化池进行污水处理之后，出水水质如下：悬浮物21mg/l；化学需氧量35.7mg/l；生化需氧量5.8mg/l；氨氮2.03mg/l；总磷0.41mg/l，出水水质达到GB18919-2002表1中一级A标准值的要求。实例二：某酒店污水排放进入污水处理站调节池，进水水量为100300t/d，水质如下：水温8.5℃，pH为7.8，悬浮物59mg/l；COD:159mg/l；BOD5：50mg/l；NH3-N:18.4mg/l；TP:0.81mg/l；水力停留时间6小时。将该污水处理站调节池的水通过提升泵提升到DCN一体生化池中进行净化处理，处理过程中选择的生物填料为大连生源水处理设备发展有限公司生产的型号为BM-5的生物填料，直径为25mm，高度为8mm，其比重0.95g/cm3以上，比表面积≥500m2/m3，空隙率≥95％。工艺处理后的出水水质如下：水温8.0℃，pH为6.85，悬浮物，8mg/l；化学需氧量42mg/l；生化需氧量8mg/l；氨氮5.90mg/l；总磷0.25mg/l，出水水质达到GB18919-2002表1中17 武汉工程大学硕士学术论文一级A标准值的要求。1.5研究背景及意义本课题主要以含油污水处理工艺为研究目标，结合企业项目的具体情况和特点，确定利用DCN一体生化池作为生化工艺。DCN一体生化池是由水平式三相流化床和同步沉淀澄清池组成，两者都申请了国家专利。DCN一体生化池是一套新型的先进可靠、成熟稳定的污水处理工艺。此次设计将DCN一体生化池工艺首次应用在机械加工含油污水的处理中。机械含油污水的治理一直存在很多难以克服的弊病——处理费用高、治理效果不明显等等。通过本次DCN工艺的应用，项目出水水质达到GB18919-2002表1中一级A标准值的要求，同时整个设计简单方便、占地小、投资少、运行成本低，这对于今后此类污水的治理以及整个机械加工行业污水治理有一定借鉴与参考意义。同时，也是对DCN这种新工艺的应用做了进一步的推广。。1.6研究内容（1）从化粪池出水到废水处理后达标排放为止的污水处理工艺进行合理选择，确定最适宜的工艺流程。（2）确定污水处理构筑物的类型以及相应配套设备的类型与数量，进行构筑物尺寸的设计计算，并进行总体布置。（3）对污水处理站进行工程投资估算，及对调试准备和前期工作做出初步分析。1.7创新点（1）本文将DCN工艺首次应用在机械加工含油废水处理工程。（2）项目出水水质达到GB18919-2002表1中一级A标准值的要求。18 第2章济柴动力武汉发动机厂废水处理方案第2章济柴动力武汉发动机厂污水处理方案2.1工程概况中国石油集团济柴动力总厂武汉发动机厂位于武汉市江夏经济开发区大桥新区，公司成立于2011年，占地246亩。济柴动力武汉发动机厂项目废水来源于发动机零部件清洗、食堂、生活、产品试验等工作中，污水中主要污染物包括COD、BOD5、氨氮、SS，以及少量石油类物质，如果随意排放而不加制止的话，将会污染水体水质。为了不污染周围受纳水体的水质，避免破坏其生态环境，济柴动力武汉发动机厂拟建设一污水处理站，使其处理后的出水能满足现阶段污水排放指标要求，以便将净化处理后的污水达到排放而不对周围环境产生不利影响，使环境与经济效益相结合达到最大化。通过对变化系数的思量，50m3/d为项目污水的排放量，拟定污水排入汤逊湖。由于汤逊湖水体已经基本处于饱和状态，所以按照常理来说汤逊湖周边不应该再建新的排污口。按照2006年5月原国家环保总局关于发布《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）修改单的公告，因而汤逊湖污水处理站的出水和排入，应该具有Ⅲ类水体功能区划的半封闭性汤逊湖时应执行一级A标准。因而，济柴动力武汉发动机厂污水排放应执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准要求。2.2设计依据和内容2.2.1设计依据（1）《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)（2）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)（3）《室外排水设计规范》(GB50014-2006)（4）《武汉城市总体规划》（2010-2020）19 武汉工程大学硕士学术论文2.2.2设计内容污水处理工艺的选择通常根据多个元素进行全方位的考虑，各种工艺都有属于他的适用条件以及优劣。根据该项目废水的水质水量特点，选择预处理-生化处理-精化处理工艺路线比较妥当。为满足相关排放标准，必须解决一下问题：（1）污水中悬浮物的有效去除。（2）污水中少量石油类物质的去除。其中石油类物质中85%以上为浮油，还有少量分散油。（3）稳定项目的水质以及水量，使污水处理设施可以正常操作。（4）生化处理段必须精心设计和考虑，实现稳定运行，才能确保系统处理后能稳定达标。2.3处理对象的水质水量及排放标准2.3.1处理对象的水质水量通过对变化系数的思量，确定的污水排放量为50m3/d，进水水质见表2-1。表2-1进水水质Table2.1Thewaterquality水质BOD5CODSSNH3-NTPTN石油类pH指标（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）原水≤188≤375≤120≤35≤1.6≤257~8≤18水质通过表2-1看出，项目污水具有氨氮与石油类物质较高的特征。2.3.2排放标准拟定污水是排入汤逊湖的，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准要求，出水水质见表2-2。20 第2章济柴动力武汉发动机厂废水处理方案表2-2出水水质Table2.2Theeffluentwaterquality水质BOD5CODSSNH3-NTPTN石油类pH指标（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）（mg/L）出水≤10≤50≤10≤5≤0.5≤156~9≤1水质2.4一级处理工艺选择污水的一级处理工艺以预处理为主。构筑物单元主要为格栅井、隔油池、调节池。项目污水经污水管网收集后排放至化粪池（该厂自己提供的化粪池及管道设计）。在污水站前段设置格栅井，格栅井能有效去除大的固体颗粒物质，以保证整个处理系统设备的安全性。由于项目污水由清洗废水和生活污水组成，因此通常含有较多的悬浮物质，首先进行固液分离，达到悬浮物去除的目的；接着污水自流至隔油池内去除60%~80%的油类物质[32]，同时隔油池设有撇油通道通往贮油池。隔油池能去污水中的石油类物质，是利用了可浮性和粗分散状态，因此隔油池能去除项目污水中大多数石油类物质。随后污水自流入进入调节池，以实现水质水量的均衡调控[33]。为了使污水处理系统在可控制污水的浓度、pH值的情况下能够连续运行，所以设计一调节池。此外，在调节池中安装有穿孔曝气装置以便更好的实现水质水量均衡调控的目的[34]。2.5二级处理工艺选择项目污水排放量为50m3/d，因此该污水处理站属于小型污水站，因此，可以选用氧化沟法、SBR法等技术，或者选择常规的传统活性污泥法。上述工艺都具有很高的处理效率，且结构较为简单，操作较为方便，与此同时DCN工艺也符合以上标准。但对于日处理水量很小的小型污水处理厂而言，其进水相对波动较大、处理条件不宜控制。由以上叙述可以看出，以DCN工艺、A/O法、A2/O法、氧化沟、SBR工艺、AB法最为适合。A/O法与A2/O区别不大。同时考虑到在国内，后两种技术在机械含油污水处理上不够成熟，效果不够显着，所以最21 武汉工程大学硕士学术论文后确定可供选取的工艺有：A2/O工艺，氧化沟工艺和DCN工艺。2.5.1工艺比选原则（1）出水达标严格执行国家相关规定要求，各项出水水质指标达到GB18919-2002表1中一级A标准值的要求。（2）经济节能城市污水处理厂建设的前提条件是节省投资成本，所以我们必须要减少占地，降低土建造价并定制合理的处理标准，将运行费用讲到最低。（3）成熟可靠可靠性的工艺是基于我国的国情和工程性质。（4）易于管理我们要尽可能地将自动化控制运用到设备中，做到处理系统无人值守，这样更利于管理和运行。2.5.2设计进水水质分析（1）BOD5/CODBOD5/COD的值，具有可生化性，这个值可以给我们标准。一般认为BOD5/COD>0.45时，系统可生化性较好，BOD5/COD<0.3时较难生化，BOD5/COD<0.25时不易生化。项目污水站进水水质BOD5=188mg/L，COD=375mg/L，BOD5/COD=0.5，可生化性较好，生化法易于处理。（2）BOD5/TN（即C/N）比值判断污水中的污染物能否被微生物最大限度的利用的一个参考指标就是C/N。一般情况下，当C/N≥2.86即认为系统可以进行脱氮，然而，只有在C/N≥3.5我们认为脱氮才得以高效进行。在本工程中污水水质C/N=188/25=7.52，远远大于3.5，所以认为可以进行有效脱氮。（3）BOD5/TP比值22 第2章济柴动力武汉发动机厂废水处理方案生物除磷的主要指标是看BOD5/TP。一般认为BOD5/TP>20生物除磷效果明显，比值越大效果越明显。通常情况下，这个值要大于20，比值越大，除磷的效果就会越显著。本项目进水水质，BOD5/TP=188/1.6=117.5，远远大于20，所以除磷效果明显。以上可以看出，本项目污水不但适宜于运用二级生化处理工艺，同时还具备脱氮除磷的工艺条件。2.5.3处理工艺选择综合以上这些要求，A2/O法与DCN工艺为首先考虑的工艺方案。（1）工艺特点比较①A2/O法的特点有：a.去除污染物的效率高，运行可靠，耐冲击负荷能力强。b.具有较短的总水力停留时间，并且整个工艺简洁。c.在厌氧、在缺氧、在好氧交替的情况下，丝状菌不大量繁殖，污泥不发生膨胀。这三种环境条件和不同生物菌群有机配合，具有脱氮除磷并且有机物去除的功能d.污泥中磷高达2.5%以上，就认为具有高效的肥效[35]。②DCN工艺有：a.通过折流处理，可以将好氧-缺氧环节多次串联，实现了泥膜共生的微观环境，出水水质达到GB18919-2002表1中一级A标准值的要求。b.生物膜上的微生物——好氧菌，兼氧菌及厌氧菌对COD，氨氮进行消解，从微观上强化对氨氮，及有机碳的去除；因为具有好的脱碳以及抗冲击附和能力，这样处理系统的容积负荷可以达到6kgCOD/m3·d及以上，抗负荷能力强，具有高效的去氮除磷效率。c.结构紧凑，一个水平池中进行分割，完成全部DCN工艺单元，实现一体化装置结构，大大缩小了占地面积，同时降低了投资成本。d.悬浮填料无需支架、易流化，最大限度地降低能耗，同时增加了对气泡的撞击和切割。与传统的曝气系统比较，曝气量可以减少10%以上，运行成本低。③DCN工艺与A2/O法相比又具有的特点：23 武汉工程大学硕士学术论文a.建设费用低，由于DCN工艺厌氧区、兼氧区、好养区和沉淀区在一个水平池子中，因此占地面积可减少省20%左右。工艺紧凑简洁。b.运行费用省，悬浮填料无需支架、易流化，最大限度地降低能耗，增加了对气泡的撞击和切割。同等条件下，与传统的曝气系统比较，曝气量可以减少15%以上，电能可以节省10%以上。c.通常情况下A2/O在反硝化脱氮时C源供给不足，C源的投加会增加运行成本，而DCN一体生化池工艺回流污泥正好利用进水中的碳源进行反硝化，消去了投加C源从而进行反硝化的缺点[36]。而A2/O法缺氧区处于系统中间，反硝化脱氮C源供给不足，使系统脱氮受限。投加C源也增加了运行成本。d.DCN工艺作为一种多级串联的反应器，能有有效的降解生化难降解的有机物，以便获得更好的出水水质。e.具有较好的脱氮功能。可以高效实现硝化与反硝化的效果，生物脱氮效率较好。综上，根据工艺特点，结合水质具体情况，选择A2/O法（方案1）、DCN工艺（方案2）作为污水处理站处理工艺的备选方案，并进行详细的技术经济参数的比较。（2）工艺流程比较图2-1普通A2/O法处理工艺流程Fig2.1OrdinaryA2/Otreatmentprocess24 第2章济柴动力武汉发动机厂废水处理方案图2-2DCN法处理工艺流程Fig2.2DCNtreatmentprocess普通A2/O工艺通常包含厌氧池、缺氧池和好氧池，同时二沉池也是包含的。DCN处理工艺分为厌氧区、兼氧区、好养区和沉淀区，四个区在一个水平池中进行分割，完成全部DCN工艺单元。由此可见，采用DCN处理工艺，使装置的容积大大减小，从而显着降低占用面积及工程投资。另外，相较于A2/O工艺复杂的污泥循环和混合液循环[37]，DCN处理工艺都是在池内进行循环，其曝气沉淀池，是把活性污泥系统中的曝气池和沉淀池合并在一个构筑物内，省去污泥回流设备，节省管线。以上看来，工艺流程这一项，DCN一体生化池处理工艺明显好于A2/O工艺。（3）工艺方案技术比较本节暂时未计算，详见三四章。比较结果列入下表2-3。A2/O与DCN方案技术比较见表2-3。25 武汉工程大学硕士学术论文表2-3方案技术比较Table2.3Technologycompared项目方案1方案2总运行成本7.1万元/年6.68万元/年占地面积66m253m2经济曝气量1.87m3/min1.98m3/min,电耗2.38万元/年2.42万元/年出水水质满足一级A标准要求满足一级A标准要求污泥膨胀容易发生极少污泥回流40%~100%15%~50%泥龄16d10d剩余污泥28kg/d，稳定性差5kg/d，稳定性好技术自动控制自动控制自动程度当系统出现故障可由开关当系统出现故障可由开关转换为人工控制转换为人工控制控制自动化运行管理较复杂，需要轮岗值守做到处理系统无人值守工作人员3人1人环境噪声较大较小状况臭味较大较大（4）工艺方案经济比较本节暂时未计算，投资详情见4.1节，运行费用详情见4.2节。比较结果列入下表2-4。表2-4方案经济比较Table2.4EconomicComparisonProgramme项目方案1方案2比较投资总投资（万元）74.19272.0351>2吨水投资（万元/吨）1.4831.4411>2占地占地面积（m2）66531>2占地指标（m2/t）1.321.061>2运行年总成本（万元/年）7.106.681>2成本单位运行成本（元/吨）3.723.601>2从表中可见，方案1优于方案2。（5）比较结果为了保证良好的处理效果及更好的管理，项目处理方案推荐为DCN工艺。26 第2章济柴动力武汉发动机厂废水处理方案①技术经济层面从上面的技术比较得出，A2/O方案和DCN方案都可以达到设计标准，同时两者的技术成熟、稳定、可靠，只是DCN在电耗方面略显不足。A2/O方案的优点为，首先在国内外污水处理中有广泛的运用，运行稳定，其次电耗较低，可是A2/O方案有比较繁多的设备，而且有较高的设备性能要求，DCN方案运行管理相对于A2/O方案要简单得多[38]。同时DCN工艺只有一套机械回流系统，而A2/O法有两套。从经济比较可以看出，DCN工艺明显优于A2/O法。总的来说DCN工艺，其最大优点是占地小，投资低。②环境影响以上两个工艺由于都是建立在相同的处理标准，因此他们也都能够实现设计标准，但是对于脱氮功能，DCN更具有优势。③系统的可靠性对于水质、水量多变的小型污水站来说，DCN工艺因为具有较强的抗冲击负荷能力而具有优势。DCN工艺具有的优点是，可以实现自动控制，也可以进行人工手动操作，出水水质稳定，在运行中能及时方便地调整，因而在系统可靠性上，DCN工艺方案的也是比A2/O法方案好的。④运行管理A2/O法方案的回流系统有两套，还有比较复杂繁多的设备，因此在管理运行和维护上十分不便[39]，而DCN工艺案流程设备少，工艺简单，管理方便，容易控制。DCN工艺在方案运行维护和抗冲击负荷能力等方面上更好。因此，各方面进行比较后可以得出，方案1都优于方案2。因此选择采用DCN工艺。在出水水质达标的情况下，DCN工艺更具有投资少、占地小，运行费用低的特点，因此DCN工艺方案从运行、控制、管理、水质标准四个方面来看更适合项目的情况。2.6三级处理选择许多细菌、病毒、阿米巴孢囊等存在于机械加工污水中[40]，经过普通的污水处理不能完全灭绝它们。工业污水处理站的系统中，活性污泥法最多只能消灭92%~96%的细菌病毒等，而普通生物滤池只可27 武汉工程大学硕士学术论文以消灭83%~88%的大肠杆菌。经生化二级处理后的机械加工污水，通常还需要进行三级处理来达到消毒的目的，主要还是为了消灭其中的细菌病毒。紫外线消毒法、臭氧消毒法、液氯消毒法、次氯酸钠消毒法及二氧化氯消毒法都是常用的污水消毒方法[41]。（1）液氯氯消毒原理为：污水中的氨氮与有机氮可以和氯进行反应，从而形成无机氯胺和有机氯胺，这两种物质消毒效果不是很理想。液氯消毒的特点：消毒能力较强且有后续消毒能力、价格低廉、容易购买、应用广泛、设备简单。氯消毒的缺点：液氯贮存安全性不高，作为一种有毒气体，时常有泄漏发生是比较大的缺点。导致液氯在应用上受到限制的原因还有，液氯可以和污水中的许多物质生成致癌和致病变的成分，因此液氯处理正在逐步被二氧化氯或次氯酸钠所取代[42]。（2）臭氧作为一种强氧化剂，臭氧消毒的原理主要有三种：。第一种：由于细菌体内葡萄糖需要酶，而这种酶能被臭氧分解氧化，从而杀死细菌；第二种：细菌病毒的DNA、RNA以及细胞器，细菌病毒的新陈代谢被破坏，；第三种：臭氧能破坏，分解细胞的脂多糖和脂蛋白，从而达到杀死细菌的目的臭氧消毒的优点：臭氧具备的优点是消毒能力强，作用时间短，无二次污染，不仅可以氧化有机物，并且在除色杀菌和除臭方面有较好的效果。臭氧消毒的缺点：臭氧消毒的缺点为投资较大、管理复杂繁多、投资高，而且当遇到多变的水量水质时，它的投加量不好控制。所以，臭氧的消毒更适用于处理水量不大或者小型的污水站进行三级处理消毒，而中大型的污水厂不太适用。（3）紫外线紫外线消毒原理：紫外线消毒原理并没有消灭污水中的微生物，只是灭活了微生物的繁殖能力，紫外线的紫外光除去了微生物的DNA和RNA,从而实现了消毒的作用[43]。紫外线消毒有以下特点：紫外线消毒所包含的特点很多，主要为28 第2章济柴动力武汉发动机厂废水处理方案消毒效果好、效率快、不需要增加化学药品以及水，没有有害物质产生，同时容易实现自动化、设备十分安全、运行管理的费用不高，所以一直得到广泛运用。紫外线消毒有以下不足：紫外线这种消毒工艺对于没有经过预处理或者一级处理的含油污水，消毒作用不明显，并且会增加系统的电耗。这个时候就不应该采用紫外线消毒法进行消毒。（4）次氯酸钠次氯酸钠消毒的具体原理为：污水中的次氯酸钠和污水进行作用，进而生成的次氯酸与细菌的细胞壁产生生物变化，同时次氯酸体积很小，细胞由于不能再发生氧化反应从而破坏细胞中的磷酸脱氢酶，从而达到细胞的死亡的目的[44]。次氯酸钠法消毒的具体特点有：次氯酸钠法消毒的特点有它的运行操作简单容易、实施起来安全性更高。次氯酸钠法消毒的缺点：一般的贮存会导致次氯酸钠容易变质，相对于其他的消毒剂不易贮存，且还具有对腐蚀性。（5）纤维球过滤器纤维球过滤器的原理：纤维球过滤器的原理总结起来有两个过程，即过滤和反冲洗。在过滤的情况下，污水中投入一定的混凝剂然后立即混合均匀后进入到处理设备中再进行洁净以及过滤，渐渐地，被拦截的物质越来越多，同时水头损失增大，通常情况下当水头损失处于5m的时候可以有效对系统反冲洗，历时大约在5min左右即可。最后通过水冲洗完成之后系统就能正常如故对的平稳运行了[45]。由于纤维球过滤器的这种原理比较特殊，因此它所适用的地方为机械加工污水、污水污染较严重的水、需要进行三级处理的污水、还可以运用到一般的游泳池等等地方。纤维球过滤器的特点：纤维球过滤器滤精度效率高、可以处理的污水量大、滤料可以再生并且效果好。同时处理效果好、有较快的滤速。纤维球过滤器的缺点：纤维球过滤器的缺点对于其有点来说不是很显著，纤维球过滤器的中心部位具有紧实的结构，而反冲洗的情况29 武汉工程大学硕士学术论文下是不能将其疏松开的，所以中心部位的污染物不能清除干净。所以偶尔也会导致纤维球的破坏。常用精处理方法比较见表2-5。表2-5常用精处理方法Table2.5Commonfinetreatmentmethods项目消毒时间费用效果安全性能有效灭菌设备、运行氯10~30min但杀灭病毒的效果较差费用较低较差除色、臭味效果好设备投资较大臭氧5~10min但无持续性灭菌一般运行成本高效果设备投资一般紫外线2~5s效果、快速简便很好行费用较低维修管理费高次氯酸钠10~30min杀菌效果很好好运行费用较低处理量大纤维球投资较少10~30min处理效果好很好过滤器运行费用低经过对比看出，常用的污水处理消毒工艺里，臭氧虽然灭菌效果最好，但运行管理成本高，对于小型污水站而言不经济划算，同时臭氧本身极易分解，消毒无持久性[46]；液氯虽然有相当好的持久性，但是制作要求高，生产成本高，同时氯气是一种有毒气体安全性差。而紫外线消毒法效果很好、同时具有高效的速率，消毒时不需要化学药品以及水，不会有有毒物质进行反应，管理方便，并且运行管理费用低，虽然紫外线消毒后续消毒能力差，但若采用先紫外消毒再投加次氯酸钠联合消毒，该方法不仅能够明显缩短紫外线照射时间和次氯酸钠的投加量，同时次氯酸钠有持续杀菌作用，可以阻止产生光复活反应的发生，从而在根本上处理了不具有持续性杀菌消毒能的缺点。本设计将次氯酸钠投加点设置在紫外线消毒器的污水进水前端处。由于项目污水中含有少量石油类物质，为了对出水水质进行严格把关，因30 第2章济柴动力武汉发动机厂废水处理方案此设计在紫外消毒及次氯酸钠联合消毒之前，加上纤维球过滤器先进行污水深度处理的预处理，不仅能降低悬浮物、细菌、病毒的含量，同时达到去除水中残留油份的作用，进一步保证出水效果。结合柴动力总厂武汉发动机厂污水处理站建设规模，水质特点及管理难易程度、杀菌的效果、投资和安全性等几方面综合比较，污水处理的消毒工艺选择紫外线、次氯酸钠及纤维球过滤器联合消毒工艺是合适的。2.7工艺流程确定依照柴动力总厂武汉发动机厂出水要求及分析，还结合了同规模同类项目的污水处理站的工程实例以及本公司实际经验，本方案最后确定污水处理工艺如图2-3所示。图2-3污水处理工艺流程Fig2.1Sewagetreatmentprocess该项目排放的各污水首先通过独立的预处理系统再经原化粪池排至污水处理站，污水站的前端设置格栅井，去除大的固体物质，接着废水自流至隔油池内去除大部分石油类物质，随后自流入调节池，而且穿孔管曝气装置也设置在调节池的内部，这样就可以提高搅拌，进而达到的作用为加强均质均量；调节池中污水经提升泵提升至DCN一体生化池内，经微生物作用去除污水中的有机污染物后，出水自流入中间水池，随后在泵的作用下输送至纤维球过滤器，出水经次氯酸钠及紫外线联合消毒后经清水池达标排放。最后剩余污泥会定期排入污泥浓缩池中，经板框压滤机处理收集之后外运。31 武汉工程大学硕士学术论文2.8污水处理设计效果根据同类项目污水处理工程进行类比，柴动力总厂武汉发动机厂污水处理站污水处理设计效果见表2-6。表2-6污水处理设计效果Table2.6WastewaterTreatmentDesigneffect原化隔油调节一体过滤次氯紫外排放项目粪池池池生化器酸钠消毒标准进水375320300210321616COD出水320300210321616850（mg/l）效率20%6%30%85%50%-50%进水1881501501051688BOD5出水1501501051688410（mg/l）效率20%-30%85%50%-50%进水1208484422144SS出水8484422144410（mg/l）效率30%-50%50%80%--进水1.61.51.51.50.440.160.16TP出水1.51.51.50.440.160.160.160.5（mg/l）效率7%--71%64%--进水25222222533TN出水222222533315（mg/l）效率13%--77%60%--进水1×105---1×1051×1051000大肠杆菌出水-----1000101000（MPN/L）效率-----99%99%进水35303030433氨氮出水30303043335（mg/l）效率10%--85%20%--进水181744410.50.5石油类出水174410.50.50.51（mg/l）效率5%76%-75%50%--由表2-6可知，污水经DCN方案处理后，出水水质达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标标准。值得注意的是，石油类物质也得到了很好的去除，其中DCN一体生化池处理石油类物质效果显著，由进水的4mg/L，经DCN一体生化池处理后下降到1mg/L，处理效率高达75%。32 第3章污水处理站设计第3章污水处理站设计3.1主要构筑物设计与计算3.1.1格栅井（1）设计说明设置格栅井是为了消除大块的悬浮物质，这样才能使水泵以及整个系统的平稳运行。不然会导致水泵极易容易卡死的情况。项目污水先进入到机械细格栅，就可以拦截大体积的漂浮物，同时考虑了劳动和卫生条件以及人工的工作量，决定采用的方式是机械清渣格栅。（2）设计参数根据环境影响报告书提出的处理要求，同时还考虑到变化系数，最后项目污水排放量确定为50m3/d，还要考虑该流量十分小，以及远期流量，此处取设计流量Q=0.1m3/s；过栅流速v1=0.8m/s格栅倾角α=60°栅前水深h=0.7m格栅间隙b=2mm栅条宽度S=0.002m结构：钢砼（3）设计计算①格栅间隙数nQsin0.1sin60n==73bhv0.0020.80.9②格栅槽宽度BB=S(n–1)+bn=0.002×(73–1)+0.002×73=0.29m取B=0.30m。③过栅水头损失(h1)33 武汉工程大学硕士学术论文42svhk()3sin1b2g栅条边为矩形截面，取k=3，β=2.42则420.0020.9h32.42()3sin600.260m10.00229.81取h1=0.3m。④进水渠道渐宽部分长度L取进水渠宽B1=0.20m，20°取为渐宽部分展开角，0.60m/s取为进水渠道内的流速。BB10.300.20L0.137m12tan2tan201取L1=0.2m。⑤出水渠道渐窄部分长度L2L2=L1=0.20m⑥栅后明渠总高度（H）设计中取明渠超高h2=0.3m，则栅前槽总高度H1，则Hhh0.50.30.8m12栅后槽总高度H，则Hhhh0.50.30.31.1m12⑦格栅槽总长度L，得0.8L0.51.00.20.22.3m0tan60⑧每日栅渣量ω在格栅间隙2毫米的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.05m3QW13W86400.050.432m/d10001000（4）主要设备34 第3章污水处理站设计机格格栅栅隙：2mm数量：一台3.1.2隔油池（1）设计说明隔油池利用自然上浮法分离、去除含油污水中可浮性和粗分散状态油类物质的特点可以去除绝大多数石油类物质，保证后续单元以及系统能够长期正常运行。（2）设计参数设计流量Q=50m3/t停留时间T=2h隔油池每格宽度B=2m结构：钢砼（3）设计计算V=Qmax×t式中Qmax——为最大设计秒流量；T——污水停留时间。取污水总变化系数为2.5Qmax=KQ=2.7×50÷24÷3600=0.0015m/sV=0.0015×2×3600=10.8m³取有效水深为3.5m，隔油池宽为2mL=V/hB=1.54m取L=2m（4）主要设备初沉池污泥泵规格：5m3/h扬程：H=10m35 武汉工程大学硕士学术论文数量：1台3.1.3调节池（1）设计说明穿孔管曝气设在调节池中，还配置有DCN一体生化池鼓风机间歇性鼓气；另有提升泵提升池内污水至DCN一体生化反应池。（2）设计参数设计流量Q=50m3/t设计停留时间T=24h有效容积V=50m3有效水深H=4.5m结构：钢砼（3）设计计算①进水管取水流流速为0.4m/s，则管径应为4QD=0.043mv取管径为50mm。②容积计算QT50243V50m2424式中T——为设计调节池停留时间调节池有效深度一般在5m左右，本设计中取H=4.5mA=V/H=50/4.5=11.1m2取池宽B为5m，则池长L=A/B=2.22m取L=2.5m。③总高度计算h最高水位=H+h最低水位=4.5+0.5=5m36 第3章污水处理站设计（4）主要设备①回转式鼓风机同一体生化反应池曝气风机型号：HC-40S型风量：0.61m3/min气压：49.2MPa功率：0.75kW数量：2台(一备一用)②提升泵流量：10m3/h扬程：7m功率：0.75kW数量：2台(一备一用)3.1.4DCN一体生化池（1）设计说明DCN工艺是一种结合活性污泥法和生物膜法的联合处理工艺，其水平流区具体分隔为进水布水厌氧区、高负荷兼氧生物处理区、折流区、低负荷好氧生物处理区、折流池，最后用设有填料的污泥沉淀池来完成固液分离。（2）设计参数设计流量Q=2m3/s设计进水水质COD=375mg/L；BOD5=188mg/L；SS=120mg/L；NH3-N=35mg/L；石油类18mg/L；pH6~9。受纳水体为汤逊湖，因此污水处理排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标标准，具体为COD≤50mg/L；BOD5≤10mg/L；SS≤10mg/L；NH3-N≤5mg/L；石油类≤1mg/L；pH6~9。结构：钢砼（3）反应区容积37 武汉工程大学硕士学术论文根据水力停留时间来设计。V=Qt式中V——总有效容积（m³）；Q——进水流量（m³/h），按平均流量计；t——水力停留时间（h）。V=Qt=2×4.8=9.6m³容积负荷，则Q(SS)0eNv==0.93kgCOD/（kgVSS·d）V（4）载体投加量载体的作用是为微生物生长提供足够的表面积，载体的投加量必须保证其上附着的微生物足以完成对污水中有机物和氨氮的降解。对于承担废水最终生物处理的反应器，污泥负荷Ns应小于1.0~1.5kgCOD/（kgVSS·d）。故本设计中取Ns为0.9kgCOD/（kgVSS·d）根据选定的容积负荷Nv可求得反应器中所需的生物浓度X为NVX1.03NS根据式XsCsd3rp1rm式中，X为生物浓度（gVSS/L）;CS为载体浓度（g/L）；X/Cs为单位重量载体上的生物量（gVSS/g）；ρs为惰性载体真密度（g/cm³）；ρd为生物膜干密度（g/cm³）；rp为生物载体半径（mm），rm为惰性载体半径（mm）。已知本设计中悬浮生物填料采用PE填料，其比重0.95g/cm³以上，设计中取0.95g/cm³，直径为25mm，生物膜干密度38 第3章污水处理站设计去0.02g/cm³，可求得1SCX0.066s3drp1rm计算反应区的载体量，即WR=Cs·V=3.33m³考虑到沉积死区及三相分离去的载体，所需投加的载体总量W=1.5WR=5m³对于DCN一体生化池，其高负荷兼氧生物处理区占处理池总体积的25~30%，低负荷好氧生物处理区占处理池总体积的30~55%；高负荷兼氧生物处理区的体积小于或等于低负荷好氧生物处理区的体积。本设计中，取高负荷兼氧生物处理区占处理区总体积为35%，低负荷好氧生物处理区占总体积的50%，则厌氧区占处理区体积为15%。即厌氧区、高负荷兼氧生物处理区、低负荷好氧生物处理区体积比为3:10:7，则每段的水力停留时间分别为：厌氧区水力停留时间t1=0.72h；高负荷兼氧生物处理区水力停留时间t2=2.4h；低负荷好氧生物处理区水力停留时间t3=1.68h；则对应的体积为厌氧区V1=1.44m³；高负荷兼氧生物处理区V2=4.8m³。低负荷好氧生物处理区水力停留时间t3=3.36m³。（5）平面尺寸处理区总面积：VAh式中A——处理区总面积（m2）；h——处理区有效水深（m）。39 武汉工程大学硕士学术论文设计中取h=4m，取超高为0.5m，故总高H=4.5m482A12m4取池宽B为2m，则池长A2.4L1.2mB2（6）供气量以及供气系统的设计与计算由于污水在一天的24小时内水量水质是多变的，因此不利于污水站的处理设备以及生物处理设备后生化反应系统处理功能的正常发挥，因此调节池设置在污水处理系统中主要是为了，均和水质的。①设计说明供气系统保持曝气处理区中有足够的溶解氧，是维持曝气处理区生物膜高活性、对有机物和氨氮等污染物高去除率的不可缺少的条件。本设计中采用微管曝气形式。②设计参数氧的水质转移系数0.80.9饱和溶解氧修正系数1修正系数最不利水温T=25℃DCN一体生化池单位时间内去除BOD量为389mg/L100mBOD0.37kg/h24hDCN一体生化池单位时间进入BOD量为3105mg/L100mBOD0.4375kg/h24hDCN一体生化池单位时间内进入的悬浮物的量为342mg/L100mX0.175kg/h024h在水温25℃清水中的饱和溶解氧浓度Cs(25)=8.4mg/L40 第3章污水处理站设计DCN一体生化池出水的剩余溶解氧浓度C1=3mg/LDCN一体生化池的曝气装置安装深度H=2.5m滤池水面压力P=1.013×105pa当滤池水面压力为1.013×105pa时，曝气装置安装在滤池液下2.5m深度时的绝对压力为3334PP9.810H1.013109.8102.52.5510pab当DCN一体生化池氧利用率为EA=30%，计算出滤池逸出气体含氧量的百分率21(1E)AQ15.7%17921(1E)A水温25℃时DCN一体生化池曝气装置的平均溶解氧为4Q1Pb15.72.5510CC()8.4()4.2mg/Lsm(25)s(25)53422.02610422.02610去除1kgBOD需氧量为BODX00.370.175R0.820.320.820.320.821BODBOD0.43750.4375（无量纲kg/kg）③供气量计算去除所有BOD需氧：R-3=4.926kgc=0.821×100×60×10氨氮消耗所需要的需氧量：R-3=11.882kgN=100×（30-4）×4.57×10去除氨氮所需要硝化的以中BOD所需要的需氧量合计为OR=4.926+11.882=16.808kg实际所需供氧量ORCsm(T)Rs1.024T20(CC)s(T)116.8084.2=252017.19kg0.81.024(0.918.43)计算供气量，得41 武汉工程大学硕士学术论文Rs17.1933Gs191m/d7.96m/h0.3E0.330%A（7）污泥量计算XYQ(SS)KVXfQ(SSSS)0edV0e式中X——剩余污泥量，kgSS/d；Y——污泥产率系数，20℃时去0.4kgMLVSS/kgBOD5~0.8kgMLVSS/kgBOD5；Q——污水设计流量，m³/d；K-1d——衰减系数，d；V——生物池体积，m³；f——悬浮物的污泥转换率，无资料时可取0.5~0.7gMLVSS/gSS；SS0——进水悬浮物浓度，kg/m³；SSe——进水悬浮物浓度，kg/m³。设计中取f=0.5gMLVSS/gSS；Y=0.6kgMLVSS/kgBOD5；Xv=4gMLVSS/L求得33X0.650(21032)100.0759.640.550(4221)10=2.985kg（8）主要设备①微孔曝气装置数量：20组②回转式风机型号：HC-40S型风量：0.61m3/min气压：49.2MPa功率：0.75kW数量：2台(一备一用)③泥膜分离器数量：8套42 第3章污水处理站设计④污泥泵流量：7m3/h扬程：10m功率：0.75kW数量：1台⑤生物填料数量：5m³3.1.5絮凝沉淀池（1）设计参数设计流量Q=2m3/s有效池容V=8m3有效水深H=4.0m结构：钢砼（2）有效容积V=QT其中V——絮凝沉淀池总有效容积（m3）；T——絮凝沉淀时间；Q——设计处理水量（m3/h）。一般絮凝时间为10~15min，沉淀时间一般为1~3h，本设计中取总絮凝沉淀时间为4h。V=QT=2×4=8m³（3）絮凝沉淀池长度VLHB式中L——絮凝沉淀池长度（m）；H——有效水深（m）；B——絮凝沉淀池池宽（m）。为与DCN一体生化池配合，设计中取H=4m，B=2m43 武汉工程大学硕士学术论文V8L1mHB42（4）污泥回流区由该专利设计可知，污泥回流区的宽度占整个池体宽度的1/5~1/4，本设计中取1/5，则污泥回流区长度为0.2m。设计中采用直板折流墙，折流墙宽度为2m。过墙水头损失为：2vh2g式中h——转弯水头损失（m）；v——平均流速（m/s）。设计中取v=0.1m/s。20.1h30.00153m29.8（5）污水处理区在污水处理区上方设有悬浮填料，为圆柱状，高为10mm，直径为25mm，投放深度为0.5m。出水口处设置一排全自动气水反冲载体分离器。下方为污泥层，当污泥层厚度过大时，开启反冲洗，一般为1天反冲洗一次，一次反冲管开启时间为5分钟，而出水口载体分离器处开启全自动反冲洗，持续时间为5分钟，并在反冲时一直回流。底层还设有开孔直径为10mm的排泥管，手动阀门控制。（6）主要设备①次氯酸钠投加设备处理量：10L/h投药方式：计量泵②紫外线消毒器处理量：10m³/h③PAM投加装置处理量：10L/h④PAC投加装置44 第3章污水处理站设计处理量：10L/h3.1.6中间水池（1）设计说明本设计中间水池的作用主要是贮存、调节DCN一体生化池出水量。（2）设计参数设计流量Q=2m3/s有效池容V=30m3有效水深H=4.0m停留时间T=15h结构：钢砼（3）设计计算池体容积为：V=QT=2×15=30m³中间水池有效深度本设计中取H=4mA=V/H=30/4=7.5m2取池宽B为3m，则池长L=A/B=2.5m。h最高水位=H+h最低水位=4+0.5=4.5m（4）主要设备①污水提升泵考虑到沿程损失选用QW型潜水排污泵作为中间水池提升泵。流量：15m³/h扬程：10m功率：1.5kw数量：2台②液位计数量：3套（高、中、低）45 武汉工程大学硕士学术论文3.1.7清水池（1）设计参数有效池容V=20m3有效水深h=4.0m结构：钢砼（2）设计计算V=kQ其中V——清水池的总有效容积（m3）；k——经验系数，一般采用10%~20%；Q——设计供水量（m3/d）。设计中取k=10%，设计供水量Q=50m3/d，由于流量很小，本设计中设置体积为20m³的清水池清水池的面积A=V1/h其中A——每座清水池的面积（m3）；h——清水池的有效水深（m）。设计中取h=4m，则A=V21/h=20/4=5m取清水池的宽度B为2m，则清水池长度L=A/B=5/2=2.5m清水池超高设定0.5m，则总高度H是H=h1＋h=4＋0.5=4.5m积泥坑取1m。（3）主要设备①回用提升泵流量：15m³/h扬程：10m功率：k=1.5kw数量：2台46 第3章污水处理站设计②液位计数量：3套（高、中、低）3.1.8贮泥池（1）设计说明用于存放污水处理站在处理污水过程中产生的污泥，并利用污泥自身消化作用减少污泥的体积，污泥消毒后外运。（2）设计参数按存储7天污泥量计算。设计池容V=3m3设计尺寸1.0m×1.0m×3.0m结构：钢砼（3）污泥量计算原水中悬浮物120mg/L，出水悬浮物小于等于20mg/L，则每日产出干泥量为G1＝Q（S1-S2）/106＝50×(120-20)/106＝0.005吨有每kgBOD产生0.005kg生物污泥G2＝0.3×50×（36060）×10－6＝0.0045吨污泥含水率按97%计，则每日产生污泥体积为V1＝（G1+G2）/（100-97）×100＝（0.005+0.0045）/3×100＝0.32m3按存储7天污泥量计算，总体积为V=0.32×7=2.24m³贮泥池设计容积1Vahhaa()bb22322347 武汉工程大学硕士学术论文htgab()/23式中V——贮泥池容积（m3）；h2——贮泥池有效深度(m)；h3——污泥斗高度(m)；a——污泥贮池边长(m)；b——污泥斗底边长(m)；α——污泥斗倾角，一般采用60o。设计中取n=1个，a=1.0m，h2=2.5m，通常为正方形，边长b=0.6m。ho3=tan60×[(4.0-1)/2]=0.44m取h3=0.5，得V=1.02×2.5+（1/3）×0.5×(1.02+1×0.5+0.5)=2.83m3>2.24m33.2平面布置总图平面布置应该遵守原则[47]：（1）本项目为了节约占地以及运行管理，应该流程化进行处理构筑物与设施的布置。（2）按功能的差异，相对独立布置工艺构筑物和不同功能的辅助建筑物，并协调好与环境条件的关系。（3）构筑物间距需要满足公共环境的要求，如交通、施工、运行管理等（4）管道与渠道的平面布置应该便于运行维护和节能降耗，因此需要与高程布置相协调，尽量避免迂回曲折和多次提升，并且需要满足污水处理站各种介质输运的要求（5）协调好辅助、处理构筑物、道路、绿化等环境关系，保证安全畅通美化厂区环境和方便生产运行。。3.3高程布置为了进一步降低运行管理费用，方便维护，流动在处理构筑物之48 第3章污水处理站设计间的污水最好按重力流考虑。站内高程布置需要确定地面构筑物的地面标高，然后再按照最大水头损失，通过水力计算地推出前后构筑物的各项控制标高[48]。污水处理站高程布置必须满足的要求主要为：（1）为了降低电耗，方便运行，尽量采用电力流减少提升（2）需要在选择距离最长、水头损失最大的流程之上更留有余地的进行水力计算，避免因为计算水头损失的不够而发生的涌水，影响构筑物的正常运行。（3）污水处理站出水出高程，最后一个处理构筑物的出水要不受水体顶托而自流排出。（4）为了实现一次提升的目的，设置调节池的污水站的采用半地下式。污水处理站在布置处理流程的时候，同时需要注意以下几点：（1）计算水头损失时，需要在选择距离最长、水头损失最大的流程之上更留有余地的进行水力计算（2）当污水站在进行竖向布置时候，要注意两方面，即土方平衡以及如何排水有利。（3）为了尽量减少需抽升的污泥量[49]，在做高程布置需要将污水流出和污泥流程相互配合。49 武汉工程大学硕士学术论文50 第4章投资概算和效益分析第4章投资概算和效益分析4.1工程投资估算4.1.1土建投资估算土建投资估算见表4-1。表4-1土建投资估算Table4.1Constructioninvestmentestimation序名尺材面积单价合计号称寸质（m2）（万元）（万元）1格栅井0.3m×0.5m×1.0m钢砼0.150.0150.0152隔油沉淀池2.0m×2.5m×4.0m钢砼20223调节池2.5m×5.0m×4.5m钢砼50554DCN池2.0m×6.0m×4.5m钢砼545.45.45污泥浓缩池1.0m×1.0m×3.0m钢砼30.30.36清水池2.0m×2.5m×4.5m钢砼232.32.37絮凝沉淀池2.0m×1.0m×4.5m钢砼90.90.98中间水池3.0m×2.5m×4.5m钢砼343.43.49过滤器基础1.5m×1.5m×0.35m钢砼10.10.110设备间3.0m×5.0m砖砌150.450.4511控制室3.0m×4.0m砖砌120.360.3612合计20.225本工程土建投资费用共计：20.225万元。设计的所有构筑物为钢砼结构，目前市场价为1000元/m2。建筑结构为设备间及控制室，为单层砖混结构，目前市场价为300元/m2。.4.1.2主要设备估算主要设备投资估算见表4-2。51 武汉工程大学硕士学术论文表4-2主要设备估算Table4.2Themainequipmenttoestimate序单数单价合计名称规格号位量(万元)（万元）1机械格栅栅隙2mm，0.5kw台1112隔油池污泥泵Q=4.5m3/h,H=4m,1.5kw台10.60.63调节池提升泵Q=10m3/h,H=7m,0.75kw台20.514DCN污泥泵Q=7m3/h,H=10m,0.75kw台10.20.25中间水池提升泵Q=15m3/h,H=10m,1.5kw台20.40.86过滤罐反冲洗泵Q=15m3/h,H=10m,1.5kw台20.81.67次氯酸钠投加泵Q=10L/h台10.50.58紫外线消毒器Q=10m3/h,0.85kw台11.11.19纤维球过滤罐Φ1.2×3.7m台13310曝气风机Q=0.61m3/min,0.75kw套41.14.411控、配电柜台12212污泥螺杆泵套10.30.313絮凝剂投加设备Q=10L/h,0.75kw套20.5114板框压滤机台12215吸油泵Q=6.3m3/h,1.1kw台10.90.916管道、阀门成套套11.21.217电气控制成套套15518液位计成套套30.20.619流量计成套套30.61.820安装辅材非标套11.51.521合计30.5本工程主要设备投资费用共计：30.5万元。工程设备均选用名厂优质产品，符合国家相关质量标准。4.1.3其他基本建设投资其它基础建设资估算见表4-3。52 第4章投资概算和效益分析表4-3其它基础建设估算Table4.3Otherinfrastructureestimates基价费率金额序号费用名称（万元）（%）(万元)1设计费50.72552.542运输费30.53.20.983安装费30.582.444调试费、人员培训50.72531.525验收检测费--7.56管理费30.561.837不可预见费--28税金69.5353.642.59总计21.31本工程其他基础建设费用共计：21.31万元。其中，运输费、安装费和管理费的基价为主要设备投资；设计费、调试费及人员培新的基价为土建和设备投资之和；税金基价为综合基价上加土建设备投资。4.1.4总投资费用根据项目确定的方案，项目工程总投资费用总共为：72.035万元，其中土建投资总共为20.225万元、设备投资总共为30.5万元、其他基本建设投资总共为21.31万元。以上价格均以当前市场价格为参考，本报价不含征地费、绿化、围墙门卫等。4.2运行费用估算4.2.1人工费废水站采用自动化控制，建成后只需要1人专职管理。根据当地普通工人工资水平，人工工资及福利约为2500元/月。则人工费每年需：2500×12=3万元/年。吨水处理人工费为：2500÷（30×50）=1.6元/m3。53 武汉工程大学硕士学术论文4.2.2电费电费：功率系数按0.75计，电费按0.7元/度计，如表4-4所示。表4-4全站用电负荷统计Table4.4Totalpowerloadstatistics设备运行单机运行运行日耗电序号名称台数台数功率容量时间（kWh）（台）（台）（kW）（kW）（h）1机械格栅110.50.5422隔油池污泥泵111.51.5233调节池提升泵210.750.75434DCN污泥泵120.751.5235中间水池提升泵221.5310306过滤罐反冲洗泵221.5310308紫外线消毒器110.850.85108.59曝气风机420.751.5243611吸油泵1111.188.812其他22-213合计126.3则年电费费用为：0.7×0.75×126.3×365=2.42万元/年。运行电费：0.7×0.75×126.3÷50=1.3元/m3。4.2.3水费自来水主要用于药剂配制及地面清洗，每天用量约为2m3,水费按照2元/吨计，每天水费为4元/d。则年水费费用为：2×2×365=0.14万元/年。吨水运行水费为：4÷50=0.08元/m3。4.2.4药剂费PAC投加量为0.1kg/m3废水，PAC市场价以1400元/t计。投加PAC的费用为：0.1×1400÷1000=0.14元/m3，每天PAC药剂费为7元/d。PAM投加量为0.002kg/m3废水，PAM市场价以25000元/t计,投加PAM的费用为：0.002×25000÷1000=0.05元/m3，每天PAM药54 第4章投资概算和效益分析剂费为2.5元/d[50]。次氯酸钠投加量为0.02kg/m3,，浓度为10%，0.05元/m3，折合吨水处理费为0.08元/m3，每天次氯酸钠药剂费为0.4元/d。则年药剂费为（7+2.5+0.4）×365=0.36万元/年。吨水处理药剂费用为：0.14+0.05+0.08=0.27元/m3。4.2.5维修费305000×2.5%=0.76万元/年。4.2.6处理成本合计年运行费用：6.68万元/年。吨水运行费用为：3.6元/m3。注：本运行费用不含污泥外运处理费等。4.3效益分析由于污水站还未调试和试运营，因此按同类污水处理站经济效益类比调查统计进行估算分析。4.3.1环境效益分析污水处理主要体现在对水污染的消减上，因为它是一项环保工程。污水排放量为50m3/d，年外排废水1.825万吨。根据污水处理站进出水水质类比，在调查统计进行估算[51]，水污染物削减量效果见表4-5。55 武汉工程大学硕士学术论文表4-5项目建成后主要污染物消减量效果Table4.5Majorpollutantsreductionforecastaftercompletion进水出水项目浓度总量浓度总量消减量消减率（mg/L）（t/a）（mg/L）（t/a）（t/a）(%)SS1202.19050.0912.196BOD51883.43140.0732.6797COD3756.29680.1465.3397氨氮350.63930.0550.5991TP1.60.030.160.0030.02790TN250.45630.0550.40188对主要污染物消减量的效果进行具体分析后可知，建设污水站后，大大降低了污水的污染程度，排水达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准要求，具体排放标准的水质指标浓度为：SS≤10mg/L，COD≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，氨氮≤5mg/L。其中SS排放量0.091t/a，减少了2.1t/a；BOD5排放量0.073t/a，减少了2.67t/a；COD排放量0.146t/a，减少了5.33t/a；氨氮排放量0.055t/a，减少了0.59t/a；TP排放量0.003t/a，减少了0.027t/a；TN排放量0.055t/a，减少了0.401t/a，从而保护了纳污水系，实现了企业的环境效益。4.3.2经济效益分析(1)治理前应激的排污费SS的污染当量数=2190/4=547.5；BOD5的污染当量数=2738/0.5=5476；COD的污染当量数=5475/1=5475；氨氮的污染当量数=639/0.8=798.75；根据《排污费征收标准管理办法》，济柴动力总厂武汉发动机厂治理前应激的排污费为：（5476+5475+798.75）×0.7×2=16449.64元/年。(2)经治理达标后的排污费SS的污染当量数=91/4=22.75；BOD5的污染当量数=73/0.5=146；COD的污染当量数=146/1=146；56 第4章投资概算和效益分析氨氮的污染当量数=55/0.8=68.75；经治理达标后的排污费为：（146+146+68.75）×0.7=252.525元/年。达标后每年减少的排污费为：16449.64-252.525=16197.115元/年。57 武汉工程大学硕士学术论文58 第5章污水处理站的运行调试说明第5章污水处理站的运行调试说明目前污水处理站还未调试，下面本文通过同类工程类比，在调试准备和前期工作上进行初步分析。5.1调试目的通过调试工作可以判定项目污水处理系统在工艺方案确定一直到设备数量的确定以及选型满足了污水处理要求没有。调试可以达到以下几个目的：（1）检测设备的运行性能。制定合理的管理制度和运行方式优化管理，包括了解设备的运行参数和规律，调试能够熟悉污水处理站设备的运行方式，精准的对污水处理站进行安全的管理以及技术的管理。（2）熟悉掌握污水处理站内的处理原理和工艺。在调试中，了解运行过程中经常或一般出现的故障，针对这些故障做出预判断（3）培训相关人员。通过培训使成员逐步明白污水处理站的管理和运作（4）通过调试达到设计排放标准[52]。5.2调试内容（1）单机调试。对安装后的设备试水分别处理单机运行和处理单元构筑物。在试运行未进水和已经水两种情况，检查构筑物的水位和高程是否满足要求（2）联动调试。参照整个流程，对整个工艺系统进行设计水量的清水联动试车，检验设备和设备管道等是否满足设计和使用的要求[53]（3）通过注入污水分别检查各个处理单元的运行效果，做好正式运行的准备工作。（4）系统流程完成后开始培养和驯化活性污泥，直至出水水质达标，并进一步检验设备运转的稳定性，实现自控系统的连续稳定运59 武汉工程大学硕士学术论文行[54]。5.3调试任务试运行的主要任务为检测设备是够能正常运行、让相关人员熟悉各个设备的操作、以确定构筑物的高程布置恰当合理与否，还要根据收集的数据和指标进行合理的分析[55]。5.4调试准备5.4.1人员准备需要的配备的相关专业技术人员有：工艺一人、化验一人、仪表一人、自控一人等。调试之前应该对相关专业技术人员进行有效的培训，让他们熟悉工艺流程，知道工艺原理，使相关专业技术人员都能具备上纲要求。对相关专业技术人员的技术培训这一步骤对于污水助理站的正常运行是至关重要的[56]。5.4.2其他准备工作（1）首先包含设计图纸在内的资料等等，应该全部收集完整。（2）在分析水之前，需要确认化验室里的仪器、药品是否齐全。（3）需要确定各个构筑物是否满足设计的尺寸以及标高。各个管道和构筑物中是否有堵塞，然后放水验证构筑物是否漏水，刮泥机运转是否正常。（4）检测各个供电设施正常与否。（5）检测各个设备能否正常运行以及开机，同时所有阀门能否顺利开关。（6）检查仪表是否可以正常的读取，电控系统是否可以正常工作。（7）已损坏的零件是否有备用件，维修和维护的工具是否齐全。（8）购买絮凝剂、混凝剂。（9）需要将各个单机设备，比如说泵、风机、刮泥机等挂机六60 第5章污水处理站的运行调试说明小时以上。（10）详细记录各个设备运行的数据参数，维护维修的情况，水处理分析记录表，每天的工作日志等[57]。5.5调试方案5.5.1单机调试检查各个设备，包括相关电气设备安装、控制箱、管道阀门等是否合乎规范，满足要求。如果验收合格后，可以进行单机无负荷点动试车，如果合格，可以继续进行单机带负荷试车。如果出现问题，要尽快修复并详细记录问题的发生，找出原因，避免以后再遇到。5.5.2联动调试如果单体调试符合设计要求，就可以按照从头到尾的顺序连续依次的对单体构筑物进行联动试车。需要依照设计图纸进行联动试车调度流程[58]。经确认后，如果合格则进入下一步测试，如果出现问题，要尽快修复并详细记录问题的发生，找出原因，避免以后再遇到。5.5.3生物膜的培养首先在各区内投加悬浮式填料，作为生物膜附着载体。进水布水厌氧区内投加占池体体积35%的悬浮式生物填料，在高负荷兼氧生物处理区内投加占体积15%的悬浮式生物填料；在低负荷好氧生物处理区内投加占体积50%的悬浮式生物填料；在污泥沉淀池内投加占体积5%的悬浮式生物填料（本工程所使用的生物填料采用PP填料或PE填料，其比重0.95g/cm3以上，比表面积≥500m2/m3，空隙率≥95%，该填料可以直接在市面购买）。接着，用同类工业污水站（厂）的活性污泥做菌种，按3g/L污泥浓度的量投加接种污泥，混合在本站的污泥当中。然后开始曝气，先闷曝气48h，使微生物与填料充分接触。然后以0.5L/h进水量进行进水，进水温度控制子啊在20℃~35℃，并保持高负荷兼氧生物处理区内DO低于0.5mg/L以下，低负荷好氧生物处理区水中DO高于2mg/L，在此61 武汉工程大学硕士学术论文期间，应详细观察各池的COD变化和菌种的生长情况，当处理效果明显时可加大污水进水量，加大进水流量采用逐步加大的方式进行（0.5L/h进水量-1.0L/h进水量-1.5L/h进水量-2L/h进水量）。在微生物培养阶段要求化验室跟班采样分析，每天做好各项水质指标和控制参数的测定，当COD控制在120mg/L，生物膜培养即告成功，DCN工艺挂膜速度快、启动周期短，通常DCN工艺在7天前后就可以挂膜成功了。挂膜成功后继续做好监测，直到出水流量和BOD5、SS、COD等各项指标达到设计要求，标志驯化培养成功[59]。5.6水质监测在调试过程的时候，需要记录好水质指标，污水处理站有些指标如水温、pH值、溶解氧等是可以使用在线仪表随时监测。而有些指标则需要定期在化验室测定[60]。方案的水质指标监测项目见表5-1。表5-1水质指标监测项目Table5.1Qualityindicatorsformonitoringproject序号检测项目测定方法测定频率1pH在线监测及比色法3次/天2水温水温计法1次/天3COD重铬酸钾1次/天4BOD5日生化法1次/5天5SS重量法1次/3天6NH3-N纳氏剂光度法1次/天7DO碘量法3次/天8生物相显微镜观测1次/天5.7异常及处理方法可根据产品说明书对污水处理中所选用的主要设备，如：充氧设备、各类泵、机械格栅、污泥脱水机等进行定期的拆洗和维护保养。如果在污水处理系统的调试过程中出现一些异常情况可以参见表5-2进行排查。62 第5章污水处理站的运行调试说明表5-2异常情况及解决方案Table5.2Abnormalsituationsandsolutions序可能出现的异常引起异常的原因解决方案号水泵电机接线有更换电机三相接线水泵抽不上水误1或出水量极少水泵被异物缠绕清除水泵泵腔内的异物水泵电机损坏更换水泵原水色度超标控制原水色度在设计值范围之内2出水色度不达标加药量不足适当加大药剂投加量药剂效果不理想选择效果更好的药剂向池中按比例投加N、P等营养微生物营养不够物质3出水COD不达标曝气量不足增加曝气量pH值及水温不正调整pH及水温常池中有成团气泡4曝气管道堵塞立即清洗或更换上升检查池底四角有无积泥，及时清5液面翻腾不均匀曝气有死角淤水中含有大量洗调节池内投加消泡剂或定期用水出现大量白色泡涤剂等发泡物质枪对池内泡沫进行喷洒6沫测量进水水质，对进水浓度进行进水水质有变化调整泥龄太长或污泥7泡沫呈茶色、灰色被打碎而被吸附增加排泥量在气泡上所致气泡较粘、不易破负荷较高，有机物8减小进水浓度碎分解不完全在完成整个工程的调试和试运行，该工程即可进入项目的验收程序[61]。63 武汉工程大学硕士学术论文64 第6章结论第6章结论本文以济柴动力总厂武汉发动机厂污水处理工程设计为研究对象，污水站位于武汉市江夏经济开发区大桥新区。项目废水主要来源于发动机零部件清洗、食堂、生活、产品试验等环节中，设计流量为50t/d，工程总投资72.035万元。本文主要结论如下：（1）本工程采用DCN一体生化池工艺方案，使污水出水水质达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。（2）DCN一体生化池工艺投资较低，占地小，自动化程度高，因此选择DCN工艺满足机械加工污水处理工艺要求。（3）据估算，武汉发动机厂污水处理站建立后，妥善运营管理，可以很好的保护当地的水环境，具有一定的环境效益。（4）由于污水站还未调试与试运行，数据有待进一步补充完善。本文通过相关数据的类比和比较进行了初步分析与说明，具有一定局限性。65 武汉工程大学硕士学术论文66 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