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摘 要

以双污泥系统反硝化除磷污泥为研究和设计对象，通过现场调研、资料收集、工程优化必选等手段论证污水处理工艺流程和设计规模。参考本课题组已经完成的研究数据，确定了工艺流程和主要的设计参数。确定的主要参数如下：（1）厌氧池、硝化池和缺氧池、后置曝气池的水力停留时间（HRT）分别取2h、4.5h、1.5h和0.4h；（2）厌氧沉淀池和终沉池的污泥回流比均为0.33；（3）厌氧沉淀池上清液进入诱导结晶工艺部分的侧流比为0.3；（4）诱导结晶部分：预曝气池水力停留时间为1.5h，诱导结晶柱主反应区水力停留时间为2h，沉淀区水力停留时间为1.5h，Ca/P比取2.5（摩尔比）。通过查阅设计规范、手册，参考相关试验结论，确定工艺流程中主要建、构筑物的设计，并根据计算结果合理确定设备选型。最后提供示范工程的总平面图、管线图、高程图、主要构筑物的单体图等共计9张。

关键词：双污泥；反硝化聚磷菌；脱氮除磷；诱导结晶；磷回收

Research and Engineering Design of Denitrifying Phosphorus Dual Sludge Process

and Induced Crystallization Phosphorus Recovery

03214712 Tingxiu Zhang

mentor Xiwu Lv

Abstract: The main purpose of this project is to combine the denitrifying phosphorus-phosphorus double-sludge process with the induced crystalline phosphorus recovery technology by referring to the research project of the Southeast University, and apply the combined new process “Dual Sludge-Induced Crystallization Process” to the design of the Changzhou Chengbei Sewage Treatment Plant demonstration project reasonably.

With the denitrifying phosphorus removal sludge in the double sludge system as the research and design object, the wastewater treatment process flow and design scale were demonstrated through on-site investigation, data collection, and engineering optimization required.With reference to the research data already completed by this research group, the process flow and major design parameters were determined. The main parameters identified were as follows: (1) The HRT of the anaerobic tank, nitrification tank, anoxic tank, and post-aeration tank was taken as 2h, 4.5h, 1.5h and 0.4h respectively; (2) The anaerobic sedimentation tank and the final sedimentation tank both have a sludge return ratio of 0.33; (3) The sidestream ratio of the supernatant of the anaerobic sedimentation tank into the induced crystallization process was 0.3; (4) Induced crystallization part: The HRT of the pre-aeration tank was 1.5 h, the HRT of the main reaction zone in the induced crystallization column was 2 h, the HRT of the precipitation zone was 1.5 h, and the Ca/P ratio was 2.5 (molar ratio). By referring to the design specifications and manuals and referring to the relevant test conclusions, the design of the main constructions and structures in the process flow was determined, and the equipment selection was reasonably determined based on the calculation results. Finally, this project provided a total of nine general plans, pipeline plans, elevation maps, and single-piece drawings of the main structures of the demonstration project.

KEY WORDS: two-sludge system；denitrifying phosphorus accumulating organisms；nitrogen and phosphorus removal；induced crystallization；phosphorus recovery

目录

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第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 反硝化除磷及诱导结晶法除磷研究现状 1

1.2.1 反硝化除磷 1

1.2.2 诱导结晶法除磷 3

1.2.3 双污泥-诱导结晶工艺 4

1.3 研究目的与意义 5

1.4 研究内容 5

第二章 设计依据、原则和范围 7

2.1 设计依据 7

2.2 设计原则 7

2.3 设计范围 7

2.4 规范与标准 7

第三章 工艺设计 9

3.1 本工程水质特点分析 9

3.1.1 水量 9

3.1.2 进水水质 9

3.1.3 出水水质 9

3.1.4 污染物去除率分析 9

3.2 处理工艺的选择与确定 10

3.2.1 污水处理工艺的选择 10

3.2.2 污水消毒工艺的选择 10

3.2.3 污泥处理工艺的选择 11

3.2.4 双污泥-诱导结晶工艺主要设计参数 11

第四章 示范工程设计方案 13

4.1 总图布置 13

4.1.1 总平面布置 13

4.1.2 管（渠）的平面布置 13

4.1.3 道路布置 13

4.1.4 绿化布置 14

4.2 各建（构）筑物设计 14

4.2.1 粗格栅 14

4.2.2 污水提升泵房 16

4.2.3 集水池 16

4.2.4 细格栅 17

4.2.5 旋流沉砂池 19

4.2.6 厌氧池 20

4.2.7 厌氧沉淀池 21

4.2.8 硝化池 22

4.2.9 缺氧池 24

4.2.10 后置曝气池 25

4.2.11 终沉池 26

4.2.12 预曝气及沉淀一体池 28

4.2.13 诱导结晶柱 29

4.2.14 加药设备间 31

4.2.15 消毒池 31

4.2.16 出水井 33

4.2.17 计量设施 33

4.2.18 鼓风机房 33

4.2.19 回流污泥泵房 34

4.2.20 剩余污泥泵房 35

4.2.21 集泥井 36

4.2.22 污泥浓缩脱水机房 36

4.3 高程布置 37

4.3.1 构筑物水头损失 37

4.3.2 管渠水头损失 37

4.3.3 污水处理构筑物高程布置 38

4.4 管线计算 39

4.4.1 污泥管线计算 39

4.4.2 空气管线计算 39

4.5 结构设计 40

第五章 主要设备与材料清单 41

5.1 主要设备材料清单 41

致谢 44

参考文献 45

绪论

引言

氮和磷是公认的形成水体富营养化现象的主要因素。目前，水体中氮磷来源主要来自于生活污水排放、城镇地表径流和农业面源污染，而其中，生活污水的排放是天然水体中氮磷的主要来源。因此，控制城镇污水处理厂出水氮、磷浓度，实现污染物稳定达标排放，对水环境质量的改善具有重大的现实意义。在对现有的废水处理厂进行升级改造和建造新的污水处理厂时，使用高效、低能的生物脱氮除磷技术也将是至关重要的。

由于我国城镇生活污水C/N比较低，传统的单污泥生物脱氮除磷工艺在运行过程中往往存在以下问题：（1）碳源不足：在除磷和脱氮的过程中均存在着对“碳源”的竞争；（2）污泥龄冲突：除磷细菌与硝化细菌存在于同一污泥系统中，与硝化细菌相比，除磷菌的世代周期更短；（3）氧的竞争：异养需氧菌和硝化菌存在着对氧的竞争，只有当有机物完全分解时，自养硝化细菌才能成为优势种群。针对以上突出问题，反硝化同步脱氮除磷理论的提出和工艺的开发，为未来污水处理技术的研究和发展提供了新的思路和方向。另一方面，磷是一种非常宝贵的自然资源，而且已经具有一定的稀缺性。如果污水中的磷可以得到回收再利用，不仅水体富营养化现象可以得到有效的控制，也可以弥补我国当前磷资源短缺的现状，具有环境和经济的双重效益。

反硝化除磷及诱导结晶法除磷研究现状

反硝化除磷

（1）反硝化除磷机理研究

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