① 需要污水处理设计,全部流程,步骤!
自己看你技术了
② 中小型养猪场污水处理系统有什么好的方案
中小型养猪场污水处理最好采用厌氧+导流曝气生物滤池,导流曝气生物滤池是我国自主知识产权的污水处理新工艺,根据后续处理工艺的不同,它又分为:水解-导流曝气生物滤池、厌氧-导流曝气生物滤池、气浮-导流曝气生物滤池、快沉-导流曝气生物滤池、超超声波-导流曝气生物滤池、微波-导流曝气生物滤池、臭氧-导流曝气生物滤池等。
导流曝气生物滤池在旧污水处理工程升级改造、脱氮除磷、中水回用方面与其它工艺结合,发展出AB法-导流曝气生物滤池;A/O法-导流曝气生物滤池;A2/O法-导流曝气生物滤池;氧化沟-导流曝气生物滤池;SBR-导流曝气生物滤池;生物接触氧化-导流曝气生物滤池等多种深度处理工艺。
导流曝气生物滤池充分借鉴了曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、间隙曝气法、人工快滤法、沉降分离法、硝化返硝化法、给水快滤法等八者设计手法,并结合二级或三级污水处理工艺而研制出来的污水处理新工艺、新技术。2005年获得国家专利。
导流曝气生物滤池在我国的北京、山东、河北、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、江苏、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程实例,案例涉及生活、医院、化工、屠宰、食品、亚麻、酒精、制药、榨菜等领域的污水处理。大量的应用证明:出水水质CODcr一般在20mg/L以下,最低5.95mg/L;BOD5一般在10mg/L以下,最低3.50mg/L;SS一般在20mg/L以下,最低6.55mg/L。
导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内,完成两次曝气,两次沉淀、两次过滤,解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺流程,特别是在连续进水条件下,实现间隙曝气,活性污泥回流,整个运行没有闲置,其优点较处理其它方法较为突出,处理效果尤为显著。2009年被列为“创新项目”;同年12月又被列为“国家鼓励发展的环境保护技术”;2010年被列为“国家重点新产品”;12年又被列为十二五期间,国家加大投入在城镇、村镇、农村、工业、养殖、以及城市污水处理厂的升级改造、脱氮除磷、中水回用等领域中推荐使用、鼓励发展的环境保护技术。特点如下:
(1)、技术前瞻性
导流曝气生物滤池是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流,脱氮除磷反应器,在不加大投资的前提下,使处理后的污水优于排放标准,达到中水回用水质,因此技术前瞻性。
(2)、工艺创新性
导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内,解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺过程。整个运行没有闲置。 因此工艺创新性。
(3)、工程投资经济性
导流曝气生物滤池的BOD5容积负荷是常规二级生物处理的5~10倍,并将两个曝气池、两个沉淀池、两个过滤池合为一体,因此,工程投资经济性。
(4)、处理效果稳定性
导流曝气生物滤池具有硝化、反硝化功能,没有污泥膨胀之虑,不受水力负荷的冲击,因此处理效果稳定性。
(5)、处理流程简化性
导流曝气生物过滤能将污水理后,在不用深度处理设施和设备的条件下,达到中水回用水质,因此处理流程性简化。
(6)、运转费用经济性
导流曝气生物滤池利用滤料切割、阻挡、细碎气泡,强化气、液传质效应,增加微生物与空气的接触面积和时间,大大提高充氧率,减小耗电功率,因此运转费用经济性。
(7)、操作管理简单性
导流曝气生物滤池采用PLC实现程控运行,即通过通过液位传感与设备连锁,做到有污水自动开机,无污水自动停机;通过溶氧测定仪变频器连锁,实现曝气量调节;通过无钱传输,实现远程监控,达到水质监控、故障判等目的,因此操作管理简单性。
(8)、脱氮除磷典型性
通过内锥的下部、和外锥的上部的自养型细菌(如硝化菌)等,使氨氮被两次硝化,能将氨氮脱到3mg/L以下,最低的小于0.068mg/L,因此脱氮典型性。
导流曝气生物滤池的除磷,是在内锥、和外锥这两个好氧段产生的聚磷菌,能大量摄取溶解性磷,并且通过导流曝气生物滤池的锥底沉降后,很顺畅的排泥,因此出水中的磷一般小于0.5mg/L,最低的达到0.08mg/L,因此除磷典型性。
导流曝气生物滤池有效解决了BAF(曝气生物滤池)、脱氮效果好,除磷效果差的技术难题。同时还解决了A2/O在二沉池中N2附着污泥上浮,沉淀效果不理想。增大二沉池还原电位增高、造成磷释放,除磷效果不尽人意等技术难题。
(9)、气温及运行方式适应性
导流曝气生物滤池能在1℃—50℃之间正常运行,不受地理气候条件影响,适用于南方,也适合于北方,加上大量的微生物不会流失,即使长时间不运转也能保持其菌种的活性,进水后很快正常运行,因此气温及运行方式适应性。
(10)、检修换件方便性
导流曝气生物滤池的主要转动设备置于地上,加上采用的是国产设备,并且设有故障判报警统,因此检修换件方便性。
(11)、工程建设灵活性
导流曝气生物过滤池为模块化结构,可集中设计,也可分开设计,有利于工程的升扩建,能较好地适应各个地区地貌,对于旧污水处理工程的升级改造也时分有利。
因此贵州污水处理最好的环保公司,是生产导流曝气生物过滤池的这些公司
③ 怎么选择生活污水处理工艺都需要哪些数据
目前城市生活污水的生化处理技术已是十分成熟,可供选择的工艺有普通活性污泥法、氧化沟法和间歇式活性污泥法(SBR)等以及一些演变工艺。这些工艺花样繁多,人们在不断探索和改进,力图使工艺更加高效和节能。
普通活性污泥法具有运行稳定、管理方便的优点,前人在设计和运行方面积累了大量的工程经验,但普通活性污泥法也存在着在运行不当时或进水水质异常时易发生污泥膨胀导致出水恶化的问题,同时由于污泥泥龄较短和没有缺氧工况;对氮、磷的去除率不理想,随着社会经济发展,进入水体的污染负荷已严重超过水体自然净化能力,特别是氮、磷在自然水体中积累,造成水体的富营养化已成为人们普遍关注的问题。所以城市生活污水的脱氮除磷显得越来越重要。
正是在这种背景下,氧化沟、SBR工艺近年来在处理城市污水中得到了广泛的应用,对控制水体氮、磷积累起到了良好效果。
下面就若干主要生物除磷脱氮工艺叙述如下:
1. 按空间分割的连续流活性污泥法
1.A2/O法及UCT法
A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称,A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧除磷工艺(A/O工艺)的基础上开发出来的,该工艺在厌氧—好氧除磷工艺(A/O工艺)中加一缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,以达到硝化脱氮的目的。
A2/O工艺它可以完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH3-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能,厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
其流程简图见图3-1
进水 出水
厌氧池缺氧池好氧池 二沉池
混合液回流
活性污泥回流
图1A2/O法流程简图
首段厌氧池,流入原污水与同步进入的从二沉池回流的含磷污泥混合。本池主要功能为释放磷,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降;另外,NH3--N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH-3-N浓度下降,但NO-3-N含量没有变化。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO-3-N和NH-2-N还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度大幅度下降,而磷的变化很小。
在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降;有机氮首先被氨化继而被硝化,使NH-3-N浓度显著下降,但随着消化过程使NO-3-N的浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速度下降。所以,A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NH-3-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
本工艺在系统上是最简单地同步除磷脱氮工艺,总水力停留时间小于同类工艺,在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下可处理抑制丝状繁殖,克服污泥膨胀、SVI值一般小于100,有利于处理后污水与污泥的分离,运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌,运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三区严格分开,有利于不同微生物菌群的繁殖生长,因此脱氮除磷效果较好。目前,该法在国内外使用较为广泛。为解决回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响,工程上可将回流污泥分两点厌氧池回流,大部分污泥回流至缺氧池,少部分污泥回流至厌氧池。
为了解决A2/O法回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响,产生了UCT工艺,流程简图见图3-2。
缺氧回流 混合液回流
100%~200% 100%~300%
进水 出水
厌氧池 缺氧池 好氧池 二沉池
污泥回流 50%~100% 剩余污泥
图2UCT除磷脱氮工艺
与A2O法相比,UCT工艺为同之处在于污泥先回流至缺氧池,而不是厌氧池,再将缺氧池部分混合液回流厌氧池,从而减少回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响。但UCT工艺增加了一次回流,多一次提升,运行费用将有所增加。
2.氧化沟法
氧化沟又称“循环曝气池”,污水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中循环流动。氧化沟是50年代由荷兰的巴斯维尔(Pasveer)开发,它属于活性污泥法的一种变形,由于它运行成本低,构造简单,易维护管理,出水水质好、运行稳定、并可以进行脱氮除磷,因此日益受到人们重视并逐步得到广泛应用。
氧化沟处理系统的基本特征是曝气池呈封闭式沟渠型,它使用一种方向控制的曝气和搅动装置。一方面向混合液中充氧,另一方面向反应池中的物质传递水平速度,使污水和活性污泥的混合液在沟内作不停的循环流动。从反应器的观点看,氧化沟属于一种独具特色的连续环式反应器(CLR)。
氧化沟除本身的沟体外,最重要的组成部分就是曝气机。氧化沟的曝气设备起着向水中供氧,推动水循环流动,以及混合和保证沟中的活性污泥呈悬浮状态等作用。氧化沟的曝气设备不是沿池长均分布,而是分区定位排列,一般位于氧化沟的进水一端。由于氧化沟巧妙地结合了连续式反应器和曝气设备特定的定位布置,使氧化沟具有若干与众不同特性。
1)氧化沟结合推动和完全混合的特点,有利于克服短流和提高缓冲击能力。
一般氧化沟的入流设置在曝气区上游,而出流安排在入流口的上游。这样的安排,从短期内(循环一周)看,氧化沟具有推动系统的特点;若从长期内(循环多周)看,氧化沟又具有完全系统的特点。两者的结合,一方面是入流必须至少循环一周才能流出,这就是基本上杜绝了短流,另一方面,循环的混合液又可提供很大的稀释倍数对入流进行稀释,提高了对冲击负荷的缓冲动力。因而氧化沟是一个有效和可靠的处理系统。
2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度,特别适用于硝化反硝生物处理工艺。
氧化沟由于结合了完全混合的推流式反应器的特征,同时曝气器又是定位分区布置的,很明显,沿水流方向存在溶解氧的浓度梯度。在氧化沟中存在曝气区、需氧区的氧含量则很有限。因此,氧化沟特别适合于硝化和反硝化。这样,一方面可利用反硝化过程所释放的氧来满足10-20%的需氧量,另一方面可利用反硝化过程恢复部分碱度。
3)氧化沟功率密度的不均匀分配,有利于氧的传递、液体混合和污泥絮凝。
由于氧化沟上曝气设备的不均匀设置,使氧化沟内的功率密度呈不均匀分布。氧化沟内存在两个能量内,一个是设备曝气装置的高能量区,一个是环流的低能量区,这二者之间可以认为是能量由高到低的弥散过程。
4)氧化沟的整体体积功率密度低,可节省能量。
氧化沟遵守着动量守恒原则,一旦池内混合液被加速到所需流速时,维护循环所需要的水力动力只要克服摩阻和弯道损失即可。与弥散作用不同,循环或对流混合能够增强其自身的搅动作用。结果,为了保持使用固体悬浮的速度,所需要的单位容积动力就大大低于其它系统。
氧化沟包括很多类型如卡鲁塞尔、三沟式、澳巴勒、D型氧化沟、组合式氧化沟等,氧化沟的水流特征介于推流式和完全混合之间,也可以认为是完全混合池,抗冲击负荷强,通过控制曝气转刷的开停和转速来控制氧化沟内某池段溶解氧的浓度,形成厌氧、缺氧和好氧区,因此也具有除磷脱氮的功能。
D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟,由池容完全相同的两个氧化沟组成,两沟串联运行,交替地作为曝气池和沉淀池,不单设二沉池。D型氧化沟的缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。为了达到脱氮目的,在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE型氧化沟,该沟设独立的二沉池和回流污泥系统,两沟交替进行硝化和反硝化。
T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体,两条边沟交替进行反应和沉淀,无需单独的二沉池和污泥回流,流程简洁,具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区,因此,生物除磷效果差,而且,由于交替运行,总的容积利用率低(约55%),设备总数量多,设备空置率高。为了达到除磷脱氮目的,提高设备利用率,结合T型、DE型氧化沟的特点,可以组合成半交替工作式的DT型氧化沟,该沟同样具有独立的二沉池和回流污泥系统,三条沟根据进水水质、水量的变化,交替进行硝化和反硝化。
组合式氧化沟是随着各种氧化沟的广泛应用而发展起来的一种新型氧化沟污水处理技术。组合式氧化沟就是不单独设二次沉淀及污泥回流设备的氧化沟。近几年在我国四川、山东等地均有组合式氧化沟污水处理工艺的污水厂建成投用,运行效果较好。组合式氧化沟技术既有氧化沟处理工艺的基本特征,又由于曝气净化与固液分离的一体化而独具特色:
A.工艺流程短,构筑物和设备少,不设初沉池、二沉池、污泥消化池,故投资省,占地少。
B.污泥自动回流,不设污泥回流泵站,因此能耗低,管理简便容易。
C.处理效果优于我国国家二级排放标准,工作稳定可靠。
D.产生的剩余污泥量少,污泥不需消化,且达到稳定状态,易税水,不会带来二次污染。
E.一体化氧化沟造价低、建造快、设备事故率低、运行管理方便。
F.一体化氧化沟固液分离效果优于普通的二沉池,能承受较大的冲击负荷,使整个系统能够在较大的流量范围内稳定运行。
G.污泥回流及时,减少了污泥膨胀及反消化浮泥的可能。
3.AB法
AB法处理工艺,系吸附生物降解工艺的简称,是把德国亚琛大学宾克(Bohnke)教授于70年代中期开创的。由于它在处理效率、运行稳定性、工程投资和运行费用等方面与传统活性污泥法相比均有明显优势,80年代开始为生产实践所采用。目前国内已有很多用于处理城市污水的实例,如青岛海泊河废水处理厂,泰安废水处理厂、深圳滨河污水处理厂,山东淄博污水处理厂、杭州大关污水处理厂以及广州猎德污水处理厂等。
A段的效应
1)A段中存活大量的细菌,而且还不断地进行繁殖、适应、淘汰、优选等过程,从而能够培育出适应性和活性都很强的微生物群体,本工艺不设初沉池,使原污水中的微生物全部进入系统,使A段成为一个开放式的生物动力学系统。
2)A段负荷较高,有利于增殖速度快的微生物增长繁殖,而且在这里成活的只能是抗冲击能力强的原核细菌,其它微生物都不能存活。
3)污水经A段处理后,BOD去除60~70%;可生化性大大提高,有利于B段工作。
4)A段污泥产率较高,吸附能力强,重金属、难降解物质以及氮、磷等植物性营养物质等,都可以通过污泥的吸附作用,而得到部分的去除。
5)A段对有机物的去除,主要是靠污泥絮体的吸附作用,生物降解只占三分之一左右,由于物理化学作用占主导作用,因此,A段对毒物、 pH值、负荷以及温度的变化都有一定的适应性。
B段的效应
1)B段所接受的污水来自A段,水质、水量都比较稳定,冲击负荷不再影响本段,净化功能得以充分发挥。
2)B段承受的负荷率为总负荷率的40~50%,曝气池的容积较传统法减少。
3)B段的污泥龄较长,氮在A段得到了部分去除,BOD/N比值有所降低,这样,B段具有进行硝化反应的工艺条件。
AB法工艺是由超高负荷性污泥系统(A段)和中低负荷活性污泥系统(B段)串联组成,A段的主体为吸附池及中间沉淀池,B段的主体为曝气池及二次沉淀池,AB两段各自拥有独立污泥回流系统。两段完全分开,各自有独特的生物群体,有利于功能稳定。A段属高负荷低供氧,可去除BOD5约50%,曝气时间仅为0.5hr左右,污泥负荷在3kg/kg.d以上。B段为低负荷,要满足脱氮除磷要求,还必须在B段采用A2/O法或其他能脱氮除磷的工艺,如深圳滨河污水处理厂B级就是采用三槽式氧化沟工艺。因此本方法只适用于高浓度污水,一般认为BOD5在250~300mg/l以上才合理。从国内污水处理厂的调查情况来看,AB工艺的投资指标是居高位的。
A-B法的工艺特点
AB法工艺的特点:A段负荷高,曝气时间短,仅0.5h左右,污泥负荷高达2~6kgBOD5/(kgMLSS.d)。B段污泥负荷较低,为0.15~0.30kgBOD5/(kgMLSS.d)。该法对毒物、pH值、负荷以及温度的变化都有一定的适应性;运行稳定性较好;运行费用相对较低;工艺复杂,工程构筑物较多,设备较多;污泥量较大;该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率,适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水,通常要求进水BOD5≥250mg/l,AB法才有明显的优势。本工程设计进水BOD5为100mg/l,采用AB法显然不太合适。
3.2.1按时间分割的间歇式活性污泥法
序批式活性污泥法,又称间歇式活性污泥法,近几年来,已发展成多种改良型,主要有:传统SBR法、CASS法、ICEAS法、Unitank法和MSBR法。
1.传统SBR法
间歇式活性污水法(SequencingBatch Activated Sludge Reactor缩写为SBR活性污泥法),又称序批式活性污泥法,其污水处理机理与普通活性污泥法完全相同。SBR法于70年代由美国开发,并很快得到了广泛应用。
由于SBR运行操作的高度灵活性,在大多数场合都能代表连续活性污泥法,实现与之相同或相近的功能。改变SBR的操作模式,就可以模拟完全混合式和推流式的运行模式。在反应阶段,随着时间的推移,反应池的有机物被微生物降解,废水浓度越来越低,非常类似稳态推流式,只不过这是一种时间意义上的推流。如果进水期很长,反应池中废水的有机物在这个时期累积程度非常小,那么这种情况就接近于完全混合式。
与连续流相比,SBR有许多优点,具体如下:
(1)运行管理简单 系统控制硬件如电动阀、气动阀、电磁阀、液位传感器、流量计、时间控制器及微电脑已产品化,能够为SBR系统提供可靠的自动化控制,大大缩短了管理人员的操作时间,甚至实现无人化管理。
(2)降低造价,减少占地 由于SBR将曝气与沉淀两个过程全并在一个构筑物中进行,不需要二次沉淀池和污泥回流系统,甚至在大多数情况下可以不设初次沉淀池,所以占地面积可缩小1/3-1/2,基建投资节省20%-40%。
(3)耐冲击负荷 SBR充水时可作为均化池,对水质、水量的变化具有调节作用。在采用长时间进水和每周期换水体积很小的运行模式时,SBR可以模拟完全混合式流态,对进水有稀释作用,这也是SBR耐冲击负荷的一个原因。
(4)出水水质好 主要原因是:第一,SBR系统可随时调整运行周期和反应曝气时间等的长短,使处理水达标后排放;第二,沉淀是静止条件下进行的,没有进出水的干扰,泥水分离效果好,可避免短路、异重流的影响;第三,可根据泥水分离情况的好坏控制沉淀时间,使出水SS最少;第四,SBR不仅可以处理一般有机物,还可以去除氮、磷等营养物,某些难降解物也可得到降解。
(5)可抑制活性污泥丝状菌膨胀:废水进入反应池后,浓度随反应时间而逐渐降低。因此,存在有机物的浓度梯度。这一浓度梯度的存在对于抑制丝状菌膨胀,保持良好污泥性状,具有重要作用。从另一方面看,缺氧、好氧状态并存,能够抑制专性好氧丝状菌的繁殖。研究和工程应用表明,SBR污泥的SVI值多在100左右,能有效地抑制丝状菌污泥膨胀。
(6)脱氮除磷 适当控制运行条件,SBR系统可在不投加任何化学药剂的情况下,同时去除氮、磷等营养物,十分简便。
与A2/O工艺、氧化沟工艺不同的是其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间来划分的,而是用时间来控制的。在同一池体中形成厌氧、缺氧和好氧,完成脱氮除磷过程,而后开始沉淀并通过撇水器出水,完成一个周期。该工艺不需要回流污泥和回流混合液,也不设置专门的二沉池,处理构筑物少,但总的容积利用率较低,一般小于50%,因此一般适用于较小规模的污水处理厂。
SBR由于是变水位静置排水,沉淀效果虽好,但需专门的撇水设备,自控要求高,另外,由于是变水位排水和运行,一方面造成水头的浪费;另一方面如采用微孔曝气方式,水位变化易对曝气器构成损害。
2.CASS法ICEAS法
CASS、ICEAS工艺即连续进水、间歇操作运行转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于设置了多座池子,尽管单座池子间歇操作运行,但使整过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池中完成,常用四座池子组成一组,轮流运转,一池一池的间歇处理。这种工艺,每座池子都需安装曝气设备、用于沉淀的滗水器及控制系统,间歇排水,水头损失大,设备的闲置率较高、利用率低,投资大,要求自动化程度相当高。
目前,国内昆明第三污水处理厂采用了ICEAS工艺,设计规模为15万m3/d,已建成投入运行。
CASS工艺是Goronszy教授在ICEAS的基础上开发出来的,是SBR工艺的一种新的形式。通常CASS一般分为三个反应区:一区为生物选择器,二区为缺氧区,三区为好氧区。生物选择区是设置在CASS前端的小容积区,通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器的最基本功能是防止产生污泥膨胀。同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用。在这个区内难降解大分子物质易发生水解作用,对提高有机物的去除率是有一定的促进作用。主反应区则是去除有机物的主场所。运行过程中,通常将主反应区的曝气强度加以控制,以使反应区内主体溶液中处于好氧状态,主要完成降解有机物过程。
在池的末端设有潜水泵,污泥通过此潜水泵不断地从主曝气区抽送至生物选择器中。CASS生物选择器和缺氧芪的设置和污泥回流的措施,保证了活性污泥不断地在选择器中经历一个高絮体负荷(So/Xo)阶段,从而有利于系统中絮凝性细菌的生长,进一步有效地抑制丝状菌的生长和繁殖。CASS工艺沉淀阶段不进水,保证了污泥沉降无水力干扰,在静止环境中进行,可以进一步保证系统有良好的分离作用。
◆CASS工艺运行工艺
CASS反应池内分为选择区和反应区,CASS反应池的运行操作由进水、反应、沉淀、滗水和待机五个阶段组成。
进水期:污水连续流入反应池内前部的选择区,与从反应池后部的凡庸区不断循环至此的污泥混合,使污泥吸收易溶性基质,并促使絮凝性微生物产生。污水在选择区厌氧状态下停留1小时后,从选择区与反应区隔墙下部的入口以低速流入反应区。连续进水可简化对进水的控制,这样的的分池系统也避免了水力短路。
反应期:污水进入反应区池中发生生化反应,在此阶段可以只混合不曝气,或既混合有曝气,使污水处于是反复的好氧—缺氧状态,反应期的长短一般由进水水质及所要求的处理程度而定。
沉降期:在此阶段反应器内混合液进行固液分离,因该阶段在完全静止情况下进行,表面水力和固体负荷低,沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。
排水期:当池水位升到最高水位时,沉淀阶段结束,设置的反应池末端的滗水器开动,将上清液缓缓滗出池外,当池水位降到低水位时停止滗水。
待机期:本处理系统为多池联合运行,在每池滗水后完成了一个运行周期,在实际操作中,滗手所需时间往往小于理论最大时间,故滗水完成后两周期闲置时间就是待机期,该阶段可视污水的水质、水量和处理要求决定其长短甚至取消。在此阶段可以从反应池排除剩余活性污泥。反池池排出的剩余污泥由于泥龄长,已基本稳定。
◆CASS生化反应池
在进水期、反应期达到硝化阶段时,可减少或停止供氧,沉淀期或排水阶段都可以发生反硝化。CASS系统进水初期、高浓度的有机物首先消耗池内溶解氧,反硝化以刚进入的污水中有机物作为电子供体,将池内NO3-N还原为N2逸出水面。在反应后期,达到硝化阶段,污水中含有有机物浓度已大为减少,这时可减少或停止曝气,可以利用内碳源进行反硝化。在沉降期和排水期所发生的反硝化也是利用内碳源作电子供体。
在选择区活性污泥也会吸附污水中有机物并以多聚物形式贮存起来。当反应达到部分硝化后,减少或停止向混合液中供氧,则贮存碳源释放。反硝化菌可以利用释放的贮存碳源进行SBR系统所特有的利用贮存碳源进行反硝化。
反应池曝气时聚磷菌利用有机物氧化放出的能量,大量吸收混合液中的磷,以聚磷酸盐的形式储存于体内,水中的磷转移到污泥里,沉淀时处于缺氧状态,部分聚磷菌尚未将吸收的磷大量释放,即以剩余污泥形式排出系统,从而达到去除水中磷的目的。至滗水是污泥层呈厌氧状,DO和NOx-N的接近零,聚磷菌将体内的聚磷酸盐水解,释放出正磷酸盐和能量,有利于下一阶段充分吸收磷。即微生物在反应池中不断地处于厌氧和好氧交替运行状态,从而实现生物除磷。
CASS处理工艺的特点:
不设二沉池,曝气池兼具二沉池功能所需的机械和工艺设备较少,自控运行管理简单;曝气池容积小于连续式,建设费用和运行费用都较低;SVI值较低,污泥易于沉淀,在一般情况下,不产生污泥膨胀现象;易于维护管理,工艺调整灵活,处理水水质优于连续式;对水质、水量变化的适应性强,运行稳定;处理效果好,BOD5去除效率高,除磷脱氮效果优于传统活性污泥法、氧化沟法和AB法,产泥量少;占地面积少,基建费用低;设备闲置率较高;要求自动控制程度较高。
3.MSBR法
MSBR是80年代后期发展起来的技术,MSBR是连续进水、连续出水的反应器,其实质是AA/O系统后接SBR,因此具有AA/O生物除磷脱氮功能和SBR的一体化控制灵活等优点。
污水进入厌氧池,回流活性污泥在这里进行充分放磷,然后污水进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池,有机物在这里被好氧菌降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池,澄清后的污水被排放,此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下进行起反硝化、硝化,或起静置预沉的作用。回流污泥首先进入浓缩区进行浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥则进入缺氧池,一方面可以进行反硝化,另一方面可消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后的厌氧放磷提供更为有利的条件,在好氧池和缺氧池之间有1.5Q的回流量,以便进行充分的反硝化。
4.UNITANK法
UNITANK工艺又称单池活性污泥法,是比利时西格斯水处理工程公司于80年代末开发的专利(SEGHERS ENGINEERING WATER NV)技术。UNITANK生物处理池是由三个矩形池组成,三个池水力相连通,每个池中均设有供氧设备,可采用鼓风曝气或采用表面曝气,在外边两侧矩形池,设有固定出水堰及剩余污泥排放泵,该池既可作曝气池,又可作沉淀池,中间一只矩形池只作曝气池。进入系统的污水,通过进水闸门控制可分时序分别进入三只矩形池中任意一只池。当左池进水,此时左池与中间池曝气,右池为沉淀池,水从左向右流过,从右池上部的固定堰溢出,经过一定时间后,进水从右池进,左池出,则左池变为沉淀,右池与中间池曝气,这样形成一个周期,与SBR原理接近,它是在同一容器中通过搅拌、曝气完成厌氧、缺氧、好氧过程,因而同样具有除磷脱氮功能。
UNITANK由于基本是定水位运行,连续进水、出水避免了SBR工艺中水位变化带来的不利因素。
UNITANK工艺的特点如下:
(1)结构紧凑,模块化设计;
(2)运行模式灵活,可自控运行;
(3)不需刮泥设备和污泥回流,工艺流程简便;
(4)占地面积少;
(5)投资节省。
但由于UNITANK缺专门的厌氧区,实际操作中很难达到释磷所需求的绝氧状态(无分子态氧和无硝态氧),影响到厌氧段磷的释放,而只有厌氧段磷释放得彻底,好氧段磷的吸附量才越大,进入剩余污泥中的磷也越多,从而达到较高的除磷效果。
日前,澳门凼仔污水厂采用了该工艺,设计规模为7万m3/d,处理效果良好,但该厂不要求脱氮除磷。
5.往复式生化处理法
本工艺借鉴了Unitank、MSBR的成果,兼有Unitank一体化工艺和A2/O工艺的优点,是一种取长补短的组合技术。
该工艺具有如下优点:
(1)池中设有专门的厌氧池,完善了除磷效果,具有A2/O的优点。
(2)本工艺视BOD5负荷的大小,可以A2/O法运行,也可以A2/O法运行,比传统A2/O法更具灵活性。
(3)每一组池中的每一格池体积较大,且为完全混合型,因而耐冲击负荷较强。
(4)具有一体化工艺的优点,占地面积小。
(5)由于占地面积小,相应的征地费、地基处理费用小,又由于矩形壁可以共用,土建费用小,因此投资相对较低。
(6)本工艺流程简洁,不需单独设二沉池,曝气、沉淀合用一池,交替运行。
④ 某城市污水处理厂设计 急急急
模板
第一节 设计任务和内容
以一座二级处理的城市污水处理厂为对象,对主要污水处理构筑物的工艺尺寸,进行设计计算,确定污水厂的平面布置和高程布置。
完成设计计算说明书和设计图纸(污水厂平面布置图和污水厂高程布置图)。
设计深度一般为方案设计的深度。
第二节 基 本 资 料
1. 污水水量、水质
污水处理水量16万m3/d;
污水水质为:CODcr450mg/L,BOD5200 mg/L, SS250 mg/L,氨氮25mg/L。
2. 处理要求
污水经二级处理后应符合以下具体要求:
CODcr≤70mg/L, BOD5≤20mg/L, SS ≤30mg/L,氨氮≤12mg/L。
3. 处理工艺流程
原水→格栅→泵→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→出水
4. 气象与水文资料
风向:多年主导风向为北北东风;
气温:最冷月平均为-3.5℃;
最热月平均为32.5℃;
极端气温,最高为41.9℃,最低为-17.6℃,最大冻土深度:0.18m;
水文:降水量,多年平均为每年728mm;
蒸发量,多年平均为每年1210mm;
地下水水位,地面下5-6m。
5. 厂区地形
污水厂选址区域海拔标高在64-66米之间,平均地面标高为64.5米。平均地面坡度为0.3-0.5‰,地势为西北高,东南低。
厂区征地面积为东西长380米,南北长280-300米。
污水进水管相对标高为-2.50米。
第二章 处理工艺流程说明
根据污水处理量、原污水水质、处理要求,污水厂主要去除CODcr,BOD5和SS,对氨氮也有一定的去除率,选择以好氧生物处理为主的二级处理工艺流程如下:
原水→格栅→泵→沉砂池→初沉池→曝气池→二沉池→出水
第一节 格 栅
格栅是用以去除废水中较大的悬浮物,漂浮物,纤维物质和固体颗粒物质,以保证后续处理单元的正常运行,减轻后续处理单元的处理负荷,防止阻塞排泥管道和设备。
按形状分为平面格栅和曲面格栅两种。按格栅栅条的净间隙,可分为粗格栅,中格栅和细格栅。按清楂方式可分为人工清楂和机械清楂两种。
本设计选用间隙b=20mm的中格栅,机械式平面清渣。
第二节 沉 砂 池
沉砂池的作用是从废水中分离密度比较大的无机颗粒,例如:直径为0.1mm,密度为2.5g/cm3以上的砂粒。目前常用沉砂池,按池型可分为平流式沉砂池,曝气沉砂池、多尔式沉砂池和钟式式沉砂池[1]。
本设计选用停留时间t=250s的曝气沉砂池。因为平流式沉砂池的主要缺点是沉砂中约夹有15%的有机物,使沉砂的后续处理难度加大,而曝气池就能克服这一缺点。曝气池的优点还有通过调节曝气量可以控制污水旋流速度,使除砂效率较稳定,受流量变化的影响较小,同时还起预曝气的作用,但其构造比平流式沉砂池复杂。
第三节 初 沉 池
初次沉淀池的作用是对污水中的以无机物为主的相对密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。污水中的悬浮颗粒以重力为主,在初沉池中主要进行自由沉淀和絮凝沉淀。污水处理厂用沉淀池,按水流方向分平流式,辐流式,竖流式,斜流式四种。每种沉淀池都分为五个区,即进水区,沉淀区,缓冲区,污泥区和出水区。
此处选择表面负荷q=1.8的平流式沉淀池,其优点是沉淀效果好,对冲击负荷和温度变化的适应能力强,布置紧凑,排泥过程稳定,施工简易,已趋定型。缺点是配水不易均匀,如果采用多斗排泥时每个泥斗需单独设排泥管各自排泥,操作量大,因此多采用新型排泥方法与机械。
第四节 曝 气 池
曝气池,属于好氧生物处理单元,对污水中的(胶体和悬浮的)有机物作进一步的处理,COD、BOD、NH3-N的去除率一般为85%、90%、65%左右,可使出水达到二级要求。
曝气池按流动形态分主要有推流式,完全混合式和循环混合式三种。按平面形状方面可分为长方形廊道形,圆形,方形以及环状跑道形等四种。按采用的曝气方法可分为鼓风曝气池,机械曝气池以及两者混合使用的机械-鼓风曝气池。
此处选用传统活性污泥法,污泥负荷取0.2 kgBOD5/(kgMLSS•d),推流式廊道、鼓风曝气、形状为长方形。
第五节 二 沉 池
二沉池有别于其他沉淀池,首先在作用上有其特点。它除了进行泥水分离外,还进行污泥浓缩,并由于水量、水质的变化,还要暂时贮存污泥。由于二次沉淀池需要完成污泥浓缩的作用,所需要的池面积大于只进行泥水分离所需要的池面积。
其次,进入二次沉淀池的活性污泥混合液在性质上有其特点。活性污泥混合液的浓度高,具有絮凝性能,属于成层沉淀。
活性污泥的另一特点是质轻,易被出水带走,并容易产生二次流和异重流现象,使实际的过水断面远远小于设计的过水断面。
池型说明:分为平流、斜管、辐流、竖流四类,本设计选用中心进水周边出水辐流式二沉池。
第六节 消 毒 池
城市污水经一级处理或二级处理后,水质改善,细菌含量也大幅度减少,但其绝对值仍很可观,并有存在病原菌的可能,因此污水排放水体前应进行消毒,特别是医院、生物制品所及屠宰场等有致病菌污染的污水,更应严格消毒。
消毒设备应按连续工作设置,消毒设备的工作时间,消毒剂投加量,可根据所排放水体的卫生要求及季节条件掌握。
目前最常用的污水消毒剂是液氯。其优点是效果可靠,投配设备简单,投量准确,价格便宜。
第三章 污水处理构筑物设计计算
第一节 格 栅
1. 设计参数
处理设施数量:两组
设计流量为: ,
最大设计流量Qmax = KzQ
栅前水深h=1.0 m
过栅流速v=0.9m/s
栅条间隙b=0.02m
安装倾角α= 60°
1. 栅条的间隙数n
h=1.0 m ,v=0.9m/s, b=0.02m, α= 60°,n=2,
最大设计流量Qmax = KzQ =1.2×1.85/2 =1.11 m3/s
2. 栅槽宽度B
设栅条宽度S=0.01
B=(n-1)S+bn=(72-1)×0.01+0.02×72=2.15m
3. 进水渠道渐宽部分长度l1
设进水渠宽 ,其渐宽部分展开角度为 ,
4. 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度l2
5. 通过格栅的水头损失h1
设栅条断面为锐边矩形断面
6. 栅后槽总高度H
设栅前渠道的超高 ,
7. 栅槽总长度L
8. 每日栅渣量W
在格栅间隙20mm 的情况下,设栅渣量为每1000m3污水产生0.07m3.
,宜用机械清渣。
格栅计算简图如下:
第二节 曝气沉砂池
1. 参数的确定
处理设施数量:两组,n=2
设计流量为:
,
水力停留时间t=240s=250s ,水平流速v=0.1m/s,有效水深
含砂量X=0.05L/ =50 /1000000 ,
2. 池子总容积:
3. 水流断面积:
4. 池长:
5. 池宽: 池子总宽度为 , 池子分两格n=2,
每格池子宽度b=
6. 池高:池底坡度为0.2,超高 ,集砂槽高度 ,集砂槽宽度 ,池底斜面高度 ,全池总高:
7. 每格沉砂池实际进水断面面积:
8. 每格沉砂池沉砂斗容量:
9. 每格沉砂池实际沉砂量:每两天排一次砂,则:
10. 每小时所需空气量:取曝气管浸水深度为3.2m,查表得单位池长所需空气量为28 ,故q=28×24×(1+15%)×2=1545.6 /h,式中(1+15%)为考虑到进出口条件而增长的池长。
第三节 初 沉 池
1. 参数确定:
表面负荷 =1.8 ,
沉淀时间t=2.1h,
SS去除率η=55%,
设计流量
2. 沉淀池各部尺寸:
总有效沉淀面积 ,
采用四(8)座沉淀池, 每池处理量Q= ,
每池表面积A= ,
沉淀池有效水深 ,
每个池宽b取12m
池长:L=
长宽比 ,合格
3. 污泥区尺寸:
每日产生的污泥量 每日每座沉淀池的污泥量 ,
污泥斗容积:
式中污泥斗上口 ,污泥斗下底面积 ㎡,污泥斗为方斗,α=60°,故 ,则每个污泥斗的容积为
4. 沉淀池总高度
采用机械刮泥,缓冲层高 (含刮泥板),平底,故
0.3+3.78+0.6+10.4=15.08m
5. 沉淀池总长度
L=0.5+0.3+83.3=84.1m
式中 0.5为流入口至挡板距离,0.3为流出口至挡板的距离。
6. 放空管径
放空时间设为T=6h,则放空管 取d=360mm, 式中H为平均水深
7. 进出水措施
进水端采用穿孔花墙配水,出水端采用三角溢流堰
第四节 曝 气 池
一、 设计数据:
污泥负荷Ns = 0.30kgBOD5/(kgMLSS•d)
设计流量Q=16×104m3/d=1.86m3/s
二、 计算:
1. 污水处理程度的计算:
原污水的BOD值为200mg/L, 经初次沉淀池处理后BOD5按降低25%考虑,则进入曝气池的污水,其BOD5值(Sa)为: 。
计算去除率,对此,首先按下式计算处理水中非溶解性BOD5值 ,式中b为微生物自身氧化率,取0.09,Xa活性微生物在处理水中所占的比例,取0.4,Ce为处理水中悬浮固体浓度。
处理水中溶解性BOD5值为Se=20-5=15mg/L,
去除率
2. BOD-污泥负荷率的确定
拟定采用的BOD-污泥负荷率为0.3kgBOD5/(kgMLSS•d),但为稳妥需加以校核。
,式中
代入各值,计算得 ,
计算结果确定, 值取0.3是适宜的。
3. 确定混合液污泥浓度X
由基本资料得SVI值为120-150 mg/L,取120mg/L
计算确定混合液污泥浓度X,对此r=1.2,R=0.5,代入各值得:
4. 确定曝气池容积计算
曝气池容积按下式计算:
5. 确定曝气池各部位尺寸
设4组曝气池,每组容积为 ,
池深取4m,则每组曝气池的面积 ㎡,
池宽取4.5m,, 介于1-2之间,符合规定。
池长: ,符合规定。
设五廊道式曝气池,廊道长: ,
取超高0.5m,则,池总高度H=4+0.5=4.5m
在曝气池面对初沉池和二沉池的一侧各设横向配水渠道,并在1,2和3,4号沉淀池之间设置纵向中间配水渠道与横向配水渠道相连接。在两侧横向配水渠道上设进水口,每组曝气池共有5个进水口。
6. 曝气系统的设计与计算(本设计采用鼓风曝气系统)
1) 平均时需氧量的计算
由公式: 取 , , 代入各值,得:
2) 最大时需氧量的计算
查表得K=1.4,代入各值,得:
3) 每日去除的BOD5值
4) 去除每千克BOD的需氧量
5) 最大时需氧量与平均时需氧量之比
7. 供气量的计算
采用网状膜型中微孔空气扩散器,敷设于距池底0.2m处,淹没水深3.8m,
计算污水温度为30°C,
查表得水中溶解氧饱和度:
1) 空气扩散器出口处的绝对压力 按下式计算,即:
2) 空气离开曝气池面时,氧的百分比按下式计算,即:
式中EA是空气扩散器的氧转移效率,对网状膜型中微孔空气扩散器,取值12%。
3) 曝气池混合液中平均氧饱和度(按最不利的温度30°C考虑)按下式计算,即:
4) 换算为在20°C条件下,脱氧清水的充氧量,按下式计算,即:
取值α=0.82,β=0.95,C=2.0,ρ=1.0
代入各值,得:
相应的最大时需氧量为:
5) 曝气池平均时供气量,按下式计算,即:
6) 曝气池最大时供气量:
7) 去除每kgBOD5的供气量:
8) 每立方米污水的供气量:
9) 本系统的空气总量:除采用鼓风曝气外,本系统还采用空气在回流污泥井提升污泥,空气量按回流污泥量的6倍考虑,污泥回流比R取值60%,这样,提升回流污泥所需空气量为:
总需气量:36525+32000=68525
8. 空气管系统计算
在相邻的2个廊道的隔墙上设1根干管,共10根干管。每根干管上设5对配气竖管,每根干管上共10条配气竖管。全曝气池共设100条配气竖管。每根竖管的供气量为: ,曝气池的平面面积为:66.6×4.5×5×4=5994㎡。每个空气扩散器的服务面积按0.49㎡计,则所需空气扩散器的总数为: ,为安全计,本设计采用12300个空气扩散器,每个竖管上安设的空气扩散器的数目为: 个,每个空气扩散器的配气量为: 。
空气管道系统的总压力损失估算为:3kPa。网状膜空气扩散器的压力损失为5.88kPa,总压力损失为:5.88+3=8.88kPa。为安全计,设计取值10kPa。
9. 空压机的选定
空气扩散装置安曝气池池底0.2m处,因此,空压机所需压力为:P=(4-0.2+1)×9.8=47kPa
空压机供气量,最大时:36525+32000=68525
平均时:30186+32000=62186
根据所需压力及空气量,决定采用LG80型空压机15台,该型空压机风压50kPa,风量80 。正常条件下,13台工作,2台备用;高负荷时14台工作,1台备用。
第五节 二 沉 池
二沉池的池型是中心进水周边出水的辐流式沉淀池,其剖面图如下:
一、 参数的确定:
表面水力负荷q=1.2m3/(㎡•h),
二沉池个数n=4,
水力停留时间T=2.5h
二、 主要尺寸计算:
1. 池总表面积
2. 单池面积:
3. 池直径:
4. 沉淀部分有效水深
5. 沉淀部分有效容积: V=
6. 沉淀池底坡落差: 取池底底坡 i=0.05,则:
7. 沉淀池周边水深(有效)水深:
,满足规范要求6—12之间,
式中 为缓冲层高度,取0.5m;
为刮泥板高度,取0.5m
8. 沉淀池总高度: ,
式中 为沉淀池超高,取0.3m
为沉淀池中心斗高度,取1.73m。
三、 每池产生的污泥量
估计经过曝气池后污泥的SS去除率能达到80%,采用机械刮泥,所以污泥在斗内贮存时间约2h,并考虑到曝池回流比取最大值80%,则:
四、 贮泥斗贮泥量计算
泥斗容积用几何公式计算:
,
式中泥斗高
故
池底可贮存污泥的体积为:
共可贮存污泥的体积
>57.6 ,合要求。
五、 中心进水管的计算
单池设计流量: ,
中心进水管设计流量:
,
选用管径 ,
六、 进出水配水设施
进水采用进水管,进水竖井,稳流筒等设施;出水采用环形集水槽,以及出水溢流三角堰。
第六节 污泥处理
一、污泥处理工艺
典型的污泥处理工艺流程包括四个阶段。第一阶段为污泥浓缩,主要目的是使污泥初步减容,缩小后续处理构筑物的容积或设备容量,第二阶段为污泥消化,使污泥中的有机物分解,使污泥趋于稳定;第三阶段为污泥脱水,使污泥进一步减容,便于运输;第四阶段为污泥处置,采用某种适宜的途径,将最终的污泥予以消化处置。以上各阶段产生上清液或滤液其中含有大量的污泥物质,因而应送回污水处理系统中继续处理。
以上是典型的污泥址理工艺流程。但由于各地的条件不同,也可采用一些简化流程。
当污泥果用自然干化法脱水时,可果用以下工艺流程
二、污泥浓缩池
污泥浓缩主要有重力浓缩,气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。国内目前以重力浓缩为主,但随着氧化沟、A2/0 等污在处理新工艺的不断增多,气浮浓缩和离心浓缩将会有较大的发展。在此选用重力浓缩。
1. 设计参数:
二沉池剩余污泥量:691.2m3/d
含水率99.2%,浓度7875mg/l
浓缩后含水率96%浓度3937mg/l
二座浓缩池固体通量Nwg=55Kg
2. 设计计算:
(1) 每座浓缩池面积
设计泥量Qw=
A=
(2) 浓缩池直径
D= =
(3) 浓缩池工作部分高度
取污泥浓缩时间T=14h。则浓缩池工作部分高度
h1= =
(4) 浓缩池高度
设池超高0.5m。缓冲层高0.3m
浓缩池总高:
H=h1+h2+h3=2.3+0.5+0.3=3.1m
(5) 浓缩后污泥总体积:
V2=
第四章 污水厂总体布置
一、厂址选择
在城镇总体规划中,污水厂的位置范围已有规定。但是,在污水厂的具体设计时,对具体厂址的选择,仍须进行深入的调查研究和详尽的技术经济比较。其一般原则如下:
(1)厂址与规划居住区或公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况,与有关环保部门协商确定,一般不小于300m 。
(2) 厂址应在城镇集中供在水源的下游,至少500m。
(3) 厂址应尽可能少占农田或不占良田.便于农田灌溉和消纳污泥。
(4) 厂址应尽可能设在城镇和工厂夏季主导风向的下方。
(5) 厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区,使污水有自流的可能,以节约动力消耗。
二、平面布置及总平面图
污水处理厂的平面布置包括处理构筑物、办公、化验且其他辅助建筑物,以及各种管道、道路、绿化等的布置。根据处理厂的规模大小,采用l:200-1:50比例尺的地形图绘制总平面图,管道布置可单独绘制。
平面布置的一般原则如下:
(1)处理构筑物的布置应紧凑,节约用地且便于管理。
(2) 处理构筑物应尽可能地按流程的顺序布置,以避免管线迂回,同时应充分利用地型,以减少士方量。
(3) 经常有人工作的建筑物如办公、化验等用房应布置在夏季主风向的上风一方,在北方地区,并应考虑朝阳。
(4 )在布置总图时,应考虑安装充分的绿化地带。
(5) 总图布置应考虑远近期结合,有条件时,可按远景规划水量布置,将处理构筑物分为若干系列,分期建设。远景设施的安排应在设计中仔细考虑,除了满足远景处理能力的需要而增加的处理池以外,还应为改进出水水质的设施安排场址。
(6) 构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置,运转管理的需要和施工的要求,一般采用5-10m.
(7) 污泥处理构筑物应恩可能布置成单独的组合,以策安全,并方便管理。污泥消化池应距初次沉淀池较近,以缩短污泥管线,但消化池与其他构筑物之间的距离不应小于20m。贮气罐与其他构筑物的间距则应根据容量大小按有关规定办理。
1、水厂面积为380m*280m,
平面图采用1:1000比例。所有构筑物应在厂区的范围内。
三、高程布置
在整个污水处理过程中,应尽可能使污水和污泥为重力流,但在多数情况下,往往须抽升。高程布置的一般规定如下:
(1)为了保证污水在各构筑物之间能顺利自流,必须精确计算各构筑物之间的水头损失,包括沿程损失、局部损失及构筑物本身的水头损失。此外,还应考虑污水厂扩建时预留的储备水头。
(2) 进行水力计算时,应选择距离最长,损失最大的流程,井按最大设计流量计算。当有二个以上并联运行的构筑物时,应考虑某构筑物发生故障时,其余构筑物须负担全部流量的情况。计算时还须考虑管内淤积,阻力增大的可能。因此,必须固有充分的余地,以防止水头不够而发生涌水现象。
(3) 污水厂的出水管渠高程,须不受水体洪水顶托,并能自由进行农田灌溉。
(4)各处理构筑物的水头损失(包括进出水渠的水头损失) .
⑤ 城市污水处理厂设计说明
找一本污水处理的书参考一下就可以的了啊
⑥ 求CASS工艺处理小区污水毕业设计,某小区生活污水处理站日处理量为400m3/d,出水用作景观水。
1概述建筑小区是具有一种功能或多种功能的相对独立的区域,其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准,必须设置独立的污水处理设施,这就是我们所指的小区污水处理。小区污水系统的处理能力,各国并无统一的限定。前苏联曾建议单个构筑物的处理能力不宜超过1400m3/d,美国则把处理能力限定在3785m3/d的范围内。根据我国情况,建议把污水量在4000m3/d以下的处理厂定义为小区污水处理厂。小区污水不同于城市污水(常包括部分工业废水),属于生活污水范畴。其水质水量特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,即比城市污水低,污水可生化性好,处理难度小。小区污水的处理工艺因污水排入的水体功能不同而异,常用处理方法有:化粪池、一级处理 (初次沉淀池)、生物二级处理及二级处理后再经过滤消毒回用等。由于小区污水量较小,管理者水平不高,所以在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺,以防因污泥处理不善造成二次污染。本文在介绍小区污水处理设计原则及常用流程的基础上,重点介绍了周期循环活性污泥(CASS)工艺处理小区污水及回用的设计参数与应用情况。 2小区污水处理设计原则及常用流程 2.1设计原则 (1)一般来说,不同小区对出水的要求差异较大,应根据我国《地面环境质量标准》(GB3838 -88)和《污水综合排放标准》(GB8978-96)的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度,以确保出水水质。
(2)污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点,即外观设计上要与小区建筑环境相协调,以求美观。
(3)在污水处理工艺上力求简单实用,以方便管理。
(4)在高程布置上应尽量采用立体布局,充分利用地下空间。平面布置上要紧凑,以节省用地。
(5)污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向,与其它建筑物有一定的距离,以减少对环境的影响。
(6)设备化,定型化,模块化,施工安装方便,运行简易,设备性能稳定,适合分期建设。
(7)处理程度高,污泥产量少,并尽可能采用节能处理技术。
(8)处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大,使系统有较好的经受冲击负荷的能力。
(9)小区内的人口是逐渐增加的,因此小区污水处理厂应留有发展余地。 2.2常用流程根据小区废水处理的原则,应选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池,所以化粪池应与污水处理方法相结合。常用的工艺流程有: ①污水→格栅→调节池→提升泵→接触氧化池→沉淀池 →出水。
②污水→格栅→调节池→提升泵→曝气池→沉淀池污泥回流→出水。
③污水→格栅→调节池→提升泵→SBR池或CASS池→出水。
④污水→格栅→调节池→提升泵→混凝沉淀(加药)→过滤→出水(物化方法)。
⑤污水→格栅→调节池→提升泵→接触氧化池→混凝过滤(加药)→出水。 国内小区污水处理设计中组合式处理厂曾风靡一时,组合式处理指装配好的或易于组装的定型设备,其主要优点是施工快,不占绿地。但实际应用表明,存在不少问题。如设备的维修管理困难,对运行情况考核不便,单机处理水量有限,使用寿命等均有待时间验证。根据工程设计及实际运行经验,建议日处理能力1000m3以上的污水处理厂宜采用地上式。在水量不大,场地十分紧张时可考虑用埋地设备。 3CASS工艺处理小区污水3.1工作原理 CASS(Cyclic Activated Sludge System)是在SBR的基础上发展起来的,即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器,实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌,其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累--再生理论,使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累),随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段,以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。据有关资料介绍,污泥膨胀的直接原因是丝状菌的过量繁殖。由于丝状菌比菌胶团的比表面积大,因此有利于摄取低浓度底物。但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小,在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖,但由于胶团细菌比增殖速率较大,其增殖量也较大,从而较丝状菌占优势,这样利用基质作为推动力选择性地培养胶团细菌,使其成为曝气池中的优势菌。所以,在CASS池进水端增加一个设计合理的生物选择器,可以有效地抑制丝状菌的生长和繁殖,克服污泥膨胀,提高系统的运行稳定性。 CASS工艺对污染物质降解是一个时间上的推流过程,集反应、沉淀、排水于一体,是一个好氧-缺氧-厌氧交替运行的过程,因此具有一定脱氮除磷效果。 3.2与传统活性污泥法的比较与传统活性污泥工艺相比,CASS工艺具有以下优点: (1)建设费用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,建设费用可节省20%~30 %。工艺流程简洁,污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池,布局紧凑,占地面积可减少35%。 (2)运转费用省。由于曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%~25%。 (3)有机物去除率高,出水水质好。不仅能有效去除污水中有机碳源污染物,而且具有良好的脱氮、除磷功能。 (4)管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀。污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统简单,运行安全可靠。 (5)污泥产量低,性质稳定。 3.3曝气方式的选择由于小区大都是居民居住区,对环境的要求比较高,因此污水厂建设时应充分考虑噪音扰民问题和污水厂操作人员的工作环境,采用水下曝气机代替传统的鼓风机曝气可有效解决噪音污染。另外,由于CASS工艺独特的运行方式,采用水下曝气机可省去复杂的管路及阀门,安装、维修方便,使用灵活,可根据进出水情况开不同的台数,在保证效果的条件下,达到经济运行的目的。 3.4撇水方式的选择撇水机是CASS工艺的关键组成部分,其性能是否稳定可靠直接影响到CASS工艺的正常运行。目前,国内外对撇水机仍在进行研究和开发,按照目前所用的原理,撇水机可分为三种类型,即浮球式、旋转式和虹吸式。撇水机研制的关键是解决滗水过程中,堰口、导水软管和升降控制装置与水流之间形成的动态平衡,使之可随排水量的不同调整浮动水堰浸没的深度,并随水位均匀地升降,将排水对底层污泥的干扰降低到最低限度,保证出水水质稳定。我院自主研制开发的撇水机属丝杠旋转式,自动撇水装置主要组成部分是:滗水器、可扰动的软管、水位控制器、可伸缩推动杆和驱动电机等。其中滗水器又叫自动浮动式水堰,上部为堰口和防止浮渣进入出水的浮筒,下部出水管兼起支撑作用,部分浸没在水中,通过可伸缩推动杆使方形堰口达到连续均匀地排出反应池中的上清液。具有升降平稳、排水均匀、自动控制、价格低廉等优点。3.5主要设计参数 CASS设计参数:污泥负荷0.1~0.2 kg BOD5/(kgMLSS·d),污泥龄15~30 d。水力停留时间12 h,工作周期4 h,其中曝气2.5 h,沉淀0.75 h,排水0.5~0.75 h。 4CASS工艺的出水回用众所周知,水资源紧缺已经成为世界性问题。我国也同样面临水资源短缺的现实。我国目前人均年占有水资源2700m3,仅相当于世界平均水平的1/4。我国的城市缺水现象更为严重,在300多个大中城市中有180个城市缺水,其中50多个城市严重缺水。以北京为例,全市水资源人均占有量仅为全国人均占有量1/6,而其年用水量已达42亿m3,每年大约缺水7~10亿m3。由于水资源的短缺,近年来城市供水水价持续上涨,小区污水经过适当处理后,用于小区绿化、厕所便器冲洗、洗车和清洁等有很好的社会效益和经济效益。采用CASS工艺处理小区污水,出水水质稳定,优于一般传统生物处理工艺,其出水接近《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89),主要项目见表1。通过过滤和消毒处理后,就可以作为中水回用。 表1生活杂用水水质标准 项目便器冲洗、城市道路浇洒洗车、扫除溶解性固体(mg/L)12001000悬浮性固体(mg/L)105色度(度)3030臭无不快感觉无不快感觉pH6.5~9.06.5~9.0BOD(mg/L)1010COD(mg/L)5050氨氮(mg/L)2010总大肠菌群(个/L)33过滤采用膜分离技术,膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是动力为压力,不伴随大量热量变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。为开拓CASS工艺的出水回用领域,开发了一种新型过滤膜(盘片式过滤膜),该膜具有通量大、寿命长、耐污染强度大、易于反冲洗等优点。工程应用表明具有良好的应用前景。由于小区污水中含有致病细菌,消毒后回用可确保使用安全,在膜过滤前进行消毒还有利于对膜的保护。消毒采用次氯酸钠消毒剂即可达消毒要求。污水处理量在1000m3/d以上时,其污泥处理一般采用浓缩后脱水处理的方法,小规模时由于所产污泥量少,一般浓缩后定期用大粪车外运填埋或作农肥。在多个工程应用基础上,近期推出的CASS+膜过滤工艺已经应用于装备指挥技术学院污水处理及回用(2000m3/d)、总参某部污水处理及回用(3000m3/d)和中华人民共和国济南海关污水处理及回用(100m3/d)等工程。在济南海关的污水工程设计中,充分利用所提供的地形,既保护了原有的绿化统一规划,又可以利用处理后的水进行绿化和冲洗车辆,节约了大量的自来水,使用户受益匪浅。 5结论在水资源日益紧缺的今天,将处理后的水回用于绿化、冲洗车辆和冲洗厕所,其应用前景广泛。周期循环活性污泥工艺具有出水水质稳定、处理效果好、操作管理运行简单的特点,实际运行中可以实现中央集中控制和现场手动自动控制,经过多个工程实际应用,该工艺的配套设备滗水器和水下射流曝气机已经成熟,其出水经过滤和消毒处理后可以达到中水回用的标准,根据实际需求,可以设计成地埋式或半地埋式,因此具有节省占地的优势。中水回用势在必行,周期循环活性污泥+膜过滤工艺为小区污水处理及回用提供了新的工艺和配套设备。 CASS工艺处理小区污水及中水回用
⑦ 谁有污水处理厂的设计说明书,越详细越好
第一章 设计资料
一、自然条件
1、 气候:该城镇气候为亚热带海洋季风性季风气候,常年主导风向为东南风。
2、 水文:最高潮水位 6.48m(罗零高程,下同)
高潮常水位 5.28m
低潮常水位 2.72m
二、城市污水排放现状
1、污水水量
(1)生活污水按人均生活污水排放量300L/人.d;
(2)生产废水量按近期1.5万m3/d,远期2.4万m3/d;
(3)公用建筑废水量排放系数按近期0.15,远期0.20考虑;
(4)处理厂处理系数按近期0.80,远期0.90考虑。
2、污水水质
(1) 生活污水水质指标为
CODcr 60g/人.d
BOD5 30g/人.d
(2) 工业污染源参照沿海开发区指标,拟定为:
CODcr 300mg/L;
BOD5 170mg/L
(3) 氨氮根据经验确定为30md/L。
三、污水处理厂建设规模与处理目标
1、 建设规模
该污水处理厂服务面积为10.09km2, 近期(2000年)规划人口为6.0万人,远期(2020年)规划人口为10.0万人。处理水量近期3.0万m3/d,远期6.0万m3/d。
2、 处理目标
根据该城镇环保规划,污水处理厂出水进入的水体水质按国家3类水体标准控制,同时执行国家关于污水排放的规范和标准,拟定出水水质指标为
CODcr≤100mg/L; BOD5≤30mg/L; SS≤30mg/L ; NH3-N≤10mg/L
四、建设原则
污水处理工程建设过程中应遵从下列原则:污水处理工艺技术方案,在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进的工艺;所用污水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进,更要求成熟可靠;和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设,以使污水处理厂尽快完全发挥效益;污水处理厂出水应尽可能回用,以缓解城市严重缺水问题;污泥及浮渣处理应尽量完善,消除二次污染;尽量减少工程占地。
第二章 污水处理工艺方案选择
一、工艺方案分析
本项目污水以有机污染为主,BOD/COD=0.54 可生化性较好,重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标,针对这些特点,以及出水要求,现有城市污水处理技术的特点,以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用,处理工艺尚应硝化。
根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查,要达到确定的治理目标,可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟”法。
普通活性污泥法,也称传统活性污泥法,推广年限长,具有成熟的设计运行经验,处理效果可靠,如设计合理,运行得当,出水BOD5可达10-20mg/L,它的缺点是工艺路线长,工艺构筑物及设备多而复杂,运行管理困难,运行费用高。
氧化沟处理技术是20世纪50年代有荷兰人首创。60年代以来,这项技术在国外已被广泛采用,工艺及构筑物有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点(占地面积大)的克服和对其优点的逐步深入认识,目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。
氧化沟工艺一般可不设初沉池,在不增加构筑物及设备的情况下,氧化沟内不仅可完成碳源的氧化,还可实行脱氮,成为A/O工艺,由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定,可直接浓缩脱水,不必厌氧消化。
氧化沟污水处理技术已被公认为一种成功的革新的活性污泥法工艺,与传统活性污泥系统相比较,它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。
1、 工艺流程简单、构筑物少,运行管理方便。一般情况下,氧化沟工艺可比传统活性污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统,基建投资少。另外,由于不采用鼓风曝气和空气扩散器,不建厌氧硝化系统,运行管理方便。
2、 处理效果稳定,出水水质好。
3、 基建投资省,运行费用低。
4、 污泥量少,污泥性质稳定。
5、 具有一定承受水量、水质冲击负荷的能力。
6、 占地面积少。
污水处理厂的基建投资和运行费用与各厂的污水浓度和建设条件有关,但在同等条件下的中、小型污水厂,氧化沟比其他方法低,据国内众多已建成的氧化沟污水处理厂的资料分析,当进水BOD5在120-180mg/L时,单方基建投资约为700-900元/(m3.d),运行成本为0.15-0.30元/m3污水。
由以上资料,经过简单的分析比较,氧化沟工艺具有明显优势,故采用氧化沟工艺。
二、工艺流程确定:(如图所示)
说明:由于不采用池底空气扩散器形成曝气,故格栅的截污主要对水泵起保护作用,拟采用中格栅,而提升水泵房选用螺旋泵,为敞开式提升泵。为减少栅渣量,格栅栅条间隙已拟定为25.00mm。
曝气沉砂池可以克服普通平流沉砂池的缺点:在其截流的沉砂中夹杂着一些有机物,对被有机物包裹的沙粒,截流效果也不高,沉砂易于腐化发臭,难于处置。故采用曝气沉砂池。
本设计不采用初沉池,原则上应根据进水的水质情况来确定是否采用初沉池。但考虑到后面的二级处理采用生物处理,即氧化沟工艺。初沉池会除去部分有机物,会影响到后面生物处理的营养成分,即造成C/N比不足。因此不予考虑。
拟用卡罗塞尔氧化沟,去除COD与BOD之外,还应具备硝化和一定的脱氮作用,以使出水NH3低于排放标准,故污泥负荷和污泥泥龄分别低于0.15kgBOD/kgss*d和高于20.0d。
氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌,推进,充氧,部分曝气机配置变频调速器,相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪,溶解氧讯号传至中控室微机,给微机处理后再反馈至变频调速器,实现曝气根据DO自动控制
为了使沉淀池内水流更稳定(如避免横向错流、异重流对沉淀的影响、出水束流等)、进出水更均匀、存泥更方便,常采用圆形辐流式二沉池。向心式辐流沉淀池采用中心进水,周边出水,多年来的实际和理论分析,认为此种形式的辐流沉淀池,容积利用率高,出水水质好。设计流量 Q=2.85万m3/d=1208.3 m3/h,回流比 R=0.7。
第三章 污水处理工艺设计计算
一、水质水量的确定
1. 水量的确定
近期水量:生活废水Q生活=6.0×104×300L/人•天=1.8×104m3/d
工业废水Q工业=1.5×104m3/d
公用建筑废水Q公用=1.8×104×0.15=0.27×104m3/d
所以近期产生的废水量为Q
Q=Q生活+Q工业+Q公用=(1.8+1.5+0.27)×104 =3.57×104m3/d
近期的处理系数为0.8,故近期污水处理厂的处理量
Qp=3.57×104×0.8=2.856×104m3/d
远期水量:生活废水Q生活=10.0×104×300L/人•天=3.0×104m3/d
工业废水Q工业=2.4×104m3/d
公用建筑废水Q公用=3.0×104×0.2=0.6×104m3/d
所以远期产生的废水量为Q
Q=Q生活+Q工业+Q公用=(3.0+2.4+0.6)×104 =6.0×104m3/d
远期的处理系数为0.9,故远期污水处理厂的处理量
Qp=6.0×104×0.9=5.4×104m3/d
通常设计污水处理厂时远期的设计处理量为近期的两倍,综合考虑近期和远期的处理水量,取近期的设计处理水量Qp=3.0×104m3/d,远期的设计处理水量Qp=6.0×104m3/d。
2. 水质的确定
近期COD:
COD = =242mg/L
近期BOD5:
BOD5= =129mg/L
远期COD:
COD= =240 mg/L
远期BOD5:
BOD5= =128mg/L
NH3-N按规定取为30 mg/L
所以处理厂的处理水质确定为COD=242mg/L,BOD5=129mg/L,NH3-N=30 mg/L
二、曝气沉砂池设计计算说明书
沉砂池的作用是从污水中去除砂子、煤渣等比重比较大的无机颗粒,以免这些杂质影响后续构筑物的正常运行。常用的沉砂池有平流式沉砂池、曝气沉砂池、竖流沉砂池和多尔沉砂池等。平流式沉砂池构造简单,处理效果较好,工作稳定,但沉砂中夹杂一些有机物,易于腐化散发臭味,难以处置,并且对有机物包裹的砂粒去除效果不好。曝气沉砂池在曝气的作用下颗粒之间产生摩擦,将包裹在颗粒表面的有机物除掉,产生洁净的沉砂,通常在沉砂中的有机物含量低于5%,同时提高颗粒的去除效率。多尔沉砂池设置了一个洗砂槽,可产生洁净的沉砂。涡流式沉砂池依靠电动机机械转盘和斜坡式叶片,利用离心力将砂粒甩向池壁去除,并将有机物脱除。后3种沉砂池在一定程度上克服了平流式沉砂池的缺点,但构造比平流式沉砂池复杂。
和其它形式的沉砂池相比,曝气沉砂池的特点是:一、可通过曝气来实现对水流的调节,而其它沉砂池池内流速是通过结构尺寸确定的,在实际运行中几乎不能进行调解;二、通过曝气可以有助于有机物和砂子的分离。如果沉砂的最终处置是填埋或者再利用(制作建筑材料),则要求得到较干净的沉砂,此时采用曝气沉砂池较好,而且最好在曝气沉砂池后同时设置沉砂分选设备。通过分选一方面可减少有机物产生的气味,另一方面有助于沉砂的脱水。同时,污水中的油脂类物质在空气的气浮作用下能形成浮渣从而得以被去除,还可起到预曝气的作用。只要旋流速度保持在0.25~0.35m/s范围内,即可获得良好的除砂效果。尽管水平流速因进水流量的波动差别很大,但只要上升流速保持不变,其旋流速度可维持在合适的范围之内。曝气沉砂池的这一特点,使得其具有良好的耐冲击性,对于流量波动较大的污水厂较为适用,其对0.2mm颗粒的截流效率为85%。
由于此次设计所处理的主要是生活污水水中的有机物含量较高,因此采用曝气沉砂池较为合适。
曝气沉砂池的设计参数:
(1)旋流速度应保持0.25—0.3m/s;
(2)水平流速为0.08—0.12 m/s;
(3)最大流量时停留时间为1—3min;
(4)有效水深为2—3m,宽深比一般采用1~1.5;
(5)长宽比可达5,当池长比池宽大得多时,应考虑设置横向挡板;
(6)1 污水的曝气量为0.2 空气;
(7)空气扩散装置设在池的一侧,距池底约0.6~0.9m,送气管应设置调节气量的阀门;
(8)池子的形状应尽可能不产生偏流或死角,在集砂槽附近可安装纵向挡板;
(9)池子的进口和出口布置,应防止发生短路,进水方向应与池中旋流方向一致,出水方向应与进水方向垂直,并考虑设置挡板;
(10)池内应考虑设置消泡装置。
一、 曝气沉砂池的设计与计算
1. 最大设计流量Qmax
Qmax=Kz×Qp
式中的Kz为变化系数,Kz=1.42
Qmax=1.42×0.347=0.493 m3/s
2. 池子的有效容积
V=60Qmaxt
式中 V——沉砂池有效容积,m3;
Qmax——最大设计流量,m3/s;
t——最大设计流量时的流动时间,min,设计时取1~3min。
所以 V=60×0.493×1.5=44.37m3
3. 水流断面面积
A=
式中 A——水流断面面积,m2
Qmax——最大设计流量,m3/s;
V——水流水平流速,m/s。
所以 A=4.11m2
取 A=4.2m2
4.池宽B
B=
h——沉砂池的有效水深,m。
取h=2m。所以B= =2.1m
B/h=1.05,满足要求。
5. 池长
L= = m,取L=10.5m
此时L/B=5满足要求
6.流速校核
Vmin= m/s,在0.8~1.2m/s之间,满足要求
7.曝气沉砂池所需空气量的确定
设每立方米污水所需空气量 d=0.2m3空气/m3污水
8.沉砂槽的设计
若设吸砂机工作周期为t=1d=24h,沉砂槽所需容积
式中Qp的单位为m3/h
设沉砂槽底宽0.5m,上口宽为0.7,沉砂槽斜壁与水平面夹角60°,
沉砂槽高度为 h1=
沉砂槽容积为
9.沉沙池总高
设池底坡度为0.3,坡向沉砂槽,池底斜坡部分的高度为
h2=0.3×0.7=0.21m
设超高 ,沉沙池水面离池底的高
m
10.曝气系统的设计
采用鼓风曝气系统,罗茨鼓风机供风,穿孔管曝气
(1)干管直径d1:由于设置两座曝气沉砂池,可将空气管供应两座的气量,即主管最大气量为q1=0.0694×2=0.1388m3/s,取干管气速v=12m/s,
干管截面积A= = =0.0116m2
d1= = m=120mm,
因为没有120mm的管径,所以采用接近的管径100mm。
回算气速v=17.7m/s 虽然超过15 m/s,但若取150的管气速又过小,所以还是选择管径100mm。
(2)支管直径d2:由于闸板阀控制的间距要在5m以内,而曝气的池长为10.5米,所以每个池子设置三根竖管,设支管气速为v=5m/s,
支管面积 A= m2
d2= = mm,
取整管径d2=80mm
校核气速v=4.6m/s (满足3—5m/s)
(3)穿孔管:采用管径为6mm的穿孔管,孔出口气速为设5m/s,孔口直径取为5mm(在2~6mm之间)
一个孔的平均出气量 q= =9.81×10-5m3/s
孔数:n= 个
孔间隔 为 ,在10~15mm之间,符合要求。
穿孔管布置:在每格曝气沉砂池池长一侧设置1根穿孔管曝气管,共两根。
二、细格栅的选型和计算
选用XG1000型细格栅,参数如下
设备宽B:1000mm 有效栅宽B1:850㎜ 有效栅隙:5㎜ 耙线速度:2 m/min 电机功率:1.1kw 安装角度:60° 渠宽B3:1050㎜ 栅前水深h2:1.0m/s 流体流速:0.5~1.0m/s
栅条宽度s=0.01m
1. 栅前后的水头损失
水流断面面积 m2
栅前流速
在0.4~0.9m/s范围内,复合要求
设过栅流速为v=0.6m/s
设栅条断面为锐边矩形断面,取k=3 ,则通过格栅的水头损失为:
。
3. 栅槽总长度
栅前的渠道超高设为0.45m,所以渠道高度为1.45m
因为安装高度是取60°,所以格栅所占的渠道长为1.45×ctg =1.45×ctg60°=0.84m
栅后长1米。
所以渠道的总长度
L=0.5+0.84+1=2.34m
三、水面标高
根据经验值污水每经过一个障碍物水面标高下降3~5cm,根据曝气沉砂池的有效水深以及砂斗的高度可推算出各个构筑物的水面标高,本次设计以经过一个障碍物水位下降5cm来计算,以曝气沉砂池的砂槽底为0米进行计算。
曝气沉砂池的水面标高:2.38m
细格栅与曝气沉砂池之间的配水井的水面标高: 2.43m
细格栅栅后水面标高: 2.48m
细格栅栅前水面标高:2.48+0.29=2.77m
配水井外套桶水面标高: 2.82m
配水井内套桶水面标高: 2.88
设配水井超高为0.35m
则整个曝气沉砂池系统的最高标高为3.23m
则曝气沉砂池的超高为h1=3.23-2.38=0.85m
四、配水井的计算
设配水井的平均停留时间为T=1.5min,Qp=0.347 m3/s,假设配水井水柱高为5.03米。
配水井面积为
配水井直径为
因为进水管径为1000,管离底为200mm。所以覆土厚度为1.28m。
五、砂水分离器和吸砂机的选择
(1)选用直径LSSF型螺旋式砂水分离器
(2)根据池宽选用LF-W-CS型沉砂池吸砂机,其主要参数为:
潜污泵型号:AV14-4(潜水无堵塞泵)
潜水泵特性 扬程:2m,流量:54m3/h,功率:1.4kw
行车速度为2-5m/min,提耙装置功率 0.55kw
驱动装置功率: 0.37×2kw
钢轨型号 15kg/mGB11264-89
轨道预埋件断面尺寸(mm) (b1-20) 60 10(b1:沉砂池墙体壁厚)
轨道预埋件间距 1000mm
四、氧化沟
1、设计说明
拟用卡罗塞尔氧化沟,去除COD与BOD之外,还应具备硝化和一定的脱氮作用,以使出水NH3低于排放标准。采用卡式氧化沟的优点:立式表曝机单机功率大,调节性能好,节能效果显著;有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力;曝气功率密度大,平均传氧效率达到至少2.1kg/(kW*h);氧化沟沟深加大,可达到5.0以上,是氧化沟占地面积减小,土建费用降低。
氧化沟采用垂直曝气机进行搅拌,推进,充氧,部分曝气机配置变频调速器,相应于每组氧化沟内安装在线DO测定仪,溶解氧讯号传至中控室微机,给微机处理后再反馈至变频调速器,实现曝气根据DO自动控制
2、设计计算
(1).设计参数:
qv=30000m3/d(设计采用双池,则单池流量=15000 m3/d),
设计温度15℃,最高温度25℃,
进水水质:近期:CODCr=242mg/L,BOD5=129.4mg/L, NH3-N=30mg/L,
远期:CODCr=240mg/L,BOD5=128mg/L, NH3-N=30mg/L,
出水水质:CODCr=100mg/L,BOD5=30mg/L,SS=30mg/L,NH3-N=10mg/L
(2).确定采用的有关参数:
取MLSS=3500mg/L,假定其70%是挥发性的,DO=3.0mg/L,k=0.05,Cs(20)=9.07mg/L
y=0.6mgVSS/mgBOD5,Kd=0.05d-1,qD,20=0.05kgNH3-N/kgMLVSS•d,CS(20)=9.07mg/L,
α=0.90,β=0.94,
剩余碱度:100mg/L(以CaCO3),所需碱度7.14mg碱度/mgNH3-N氧化;产生碱度3.0mg碱度/mgNO3-N还原,硝化安全系数:3。
(3).设计泥龄:
确定硝化速率μN
μN=0.47e0.098(T-15)*N/KN+N*DO/ Ko+DO=0.47*e0.098*(15-15)*30/(100.051*15-1.158+30)*2/(1.3+2)
=0.22d-1
θcm=1/=1/0.22=4.5d,设计泥龄θc=3*4.5=13.5d
为了保证污泥稳定,应选择泥龄为30d
(4).设计池体体积:
①确定出水中溶解性BOD5的量:
出水中悬浮固体BOD5=1.4*0.68*30*70%=20mg/L
出水中溶解性BOD5的量=30-20=10mg/L
②好氧区容积计算:
V1=y*qv*(So-Se)*θc/MLVSS*(1+Kd*θc)=0.6*30000*(129.4-10)*30/(0.7*3500*(1+0.05*30))=9278m3
水力停留时间t1= V1/ qv =9278/30000=0.31d=7.4h
③脱氮计算:
产生污泥量=y*qv*(So-Se)/(1+Kd*θc)=0.6*30000*(129.4-10)/(1000*(1+0.05*30))=860kg/d
假设污泥中大约含12.4%的氮,这些氮用于细胞合成,
用于合成的氮=0.124*860=106.6kg/d,转化为:106.6*1000/30000=3.55mg/L
故脱氮量=30-10-3.55=16.45mg/L。
④碱度计算:
剩余碱度=300-7.14*20+3.0*16.45+0.1(129.4-10)=218.5mg/L(以CaCO3)
大于100mg/L,可以满足pH>7.2
⑤缺氧区容积计算:
qD=qD,20*1.08T-20=0.05*1.0815-20=0.032 kgNH3-N/kgMLVSS•d
V2=qv*△N/qD/MLVSS=30000*16.45/0.032/0.7/3500=6295m3
水力停留时间t2=V2/qv=6295/30000=0.21d=5h
⑥总池容积计算
V=V1+V2=9278+6295=15573m3,t=t1+t2=7.4+5=12.4h
(5).曝气量计算
①计算需氧气量
R=(So-Se)qv*/(1-e-kt)-1.42Px+4.6*qv*△N-2.6*qv*NO3-0.56Px
=30000*(129.4-10)/(1-e-kt)/1000-1.42*856.8+4.6*30000*20/1000
-2.6*30000*16.45/1000-0.56*856.8=5049kg/d=211 kg/h
②实际需氧量
Ro’=1.2*R=1.2*211=253.2kg/d
校核:Ro=R*Cs(20)/α/(β*Cs(T)-C)/1.024T-20=253.2*9.07/0.9/(0.94*8.24-3)/1.024 25-20
=477.6kg/h (在400-500之间 符合)
6.沟型尺寸设计及曝气设备选型
采用卡式氧化沟(两座并联):
取有效水深H=3.5m,单沟的宽度b=7.8m,进水量15000 m3/d,
则单沟长=[V/2-0.5π(2b)2 h-2*0.5πb2 h]/4Hb=53m,
单沟好氧区总长度=单沟长*4* V1 /V=126m
单沟厌氧区总长度=单沟长*4* V2 /V=76m
采用四沟道,两台55kW的立式表曝气机(单池)
曝气设备:PSB3250:D=3.25m,P=132kW,n=30r/min,清水充氧量:252kg/h,
7.配水井设计
污水在配水井的停留时间最少不低于3min(不计回流污泥的量),
设截面中半圆的半径为r,矩形的宽度为r,长度为2r,设计的有效水深为4.0m
(2*r*r+0.5πr2)*4=30000*3/24/60
r=2.7m
8.其它附属构筑物的设计
工程设计中墙的厚度为250mm;氧化沟体表面设置走道板的宽度为800mm;;倒流墙的设计半径为3.9m;配水井的进水管道采用的规格为DN900,污泥回流管道采用的规格为DN500;出水井的设计尺寸为3000mm*1000mm*1000mm,出水堰高为100mm,堰孔直径为40mm,出水管采用的规格为DN700。
五、辐流式二沉池
1.设计说明
1.1二沉池的类型
二沉池的类型有:平流式二沉池、竖流式二沉池、辐流式二沉池、斜流式二沉池。其中,辐流式二沉池又分为:中进周出式、周进周出式、中进中出式。
1.2选择辐流式(中进周出)二沉池的原因
由于平流式二沉池占地面积大;竖流式二沉池多用于小型废水中絮凝性悬浮固体的分离;斜流式二沉池较多时候,在曝气池出口污泥浓度高,而且没有设置专门的排泥设备,容易造成阻塞。因此选择辐流式二沉池。从出水水质和排泥的方面考虑,理论上是周进周出效果最好。但是,实际上,考虑异重流,是中进周出的效果最好。因此,选择了选择辐流式(中进周出)二沉池。
2.设计计算
2.1污泥回流比:
2.2沉淀部分水面面积:
流量: ;
最大流量(设计流量):
单个池子的设计流量:
污泥负荷q取1.1m3/(m2.h), 池子数n为2 。
沉淀部分水面面积:
2.3校核固体负荷:
因为142<150,符合要求。
2.4池子直径
池子直径: 根据选型取池子直径为35.0m。
2.5沉淀部分的有效水深
沉淀时间t为2.5s 有效水深:
2.6沉淀池总高
2.7校核径深比:
径深比为 符合要求。
2.8进水管的设计
单体设计污水流量:
进水管设计流量:
取管径D=700mm ,流速为
因为,0.697>0.6符合要求,所以进水管直径为D=700mm。
2.9稳流筒
进水井的流速为0.8m/s ,则过水面积为
过水面积和泥管面积的总和:
由过水面积和泥管面积的总和求出直径为
筒壁厚为250mm, 取管径为900mm。
进行校核:过水面积为
流速为 。
筒上有8个小孔 ,孔面积为S2= ,所以 。
二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机,稳流筒的直径为3880mm。
取稳流筒出流速度为0.1m/s, 则过水面积为
稳流筒下部与池底距离为
所以稳流筒下部与池底距离大于0.2m,即符合要求。
2.10配水井
配水井设计为马蹄形,在外围加宽700mm为污泥井。
时间取3分钟 流量为
取配水井直径为D=3000mm 则配水井高度
其中,设计水深为7.0m,超高为0.6m。
2.11出水部分单池设计流量:
出水溢流堰设计
(1) 堰上水头 H=0.05mH2O
(2) 每个三角堰的流量0.783L/s
(3) 三角堰个数 因此取n=223(个)
2.12排泥部分
回流污泥量为
剩余污泥量为
因为剩余污泥量小,所以忽略不计,即总污泥量为0.188m3/s。
取流速为0.8(m/s) 直径为 取直径为D=400mm
校核:流速为 0.6<0.75<0.9 因此符合要求。
综上, 二沉池采用的是ZBX型周边传动吸泥机 池径为35000mm.
希望能够帮助你,污水净化团队竭诚为你服务!
⑧ PLC 污水自动化处理控制系统
水库、PLC 污水自动化处理管理系统是现代化水库的核心部分,是水库效能发挥的重要部分。洪水时水库闸门的操作是以不造成下游灾害为基础制定的操作规则。为了确保正确的信息流动,需把握和监视入库流量和工程状况,按实际情况来推测水库的运行,找出相应的对策方案。对于水库群,所有水库的状况及各个水库的情况都要予以考虑。
首先低水位运行时,必须分别确定蓄放流量。根据运行判断,实施泄流,并制定运行操作规程。为此收集降雨情况、水库入流、蓄水量、泄流量等信息进行综合分析。对于入库流量的分析,如果发生洪水,应根据上游的降雨、河流水位、洪水到达时间来预测入库流量,根据预测入流及蓄水量来确定运行体制及水位回落的对策。预测放流时会得出多种结果,熟练的管理人员则可筛选出比较准确的结果。其次,进行蓄流泄流计划的确定。首先在控制所配置了迅速收集雨量、流量的观测设备,综合控制所的信息处理工作站可以完成入库流量预报、洪水检索、各个水库运行仿真等辅助主任技术者的功能。采用入库流量预测功能,能根据收集到的雨量、预测雨量、流量等,预报最长6小时的上游产流量。采用洪水检索功能,能利用过去整理保管的洪水、降雨特性资料,检索类似降雨状况的洪水,预报将发生洪水的规模。洪水发生时要在短时间内利用水力学、水文资料、规则、经验等判断标准来做出决策和调度方案。为此,引进了水库管理系统,以便迅速对各要素进行整理和计算处理。水库管理自动化系统将经验丰富工作者的技术通过专家系统进行了
具体化,提高了管理水平。确定决策方针的条件之一是洪水的有无,以可信度加以判断。可信度是以洪水形成、产流、解除对策体制其三者的可信度来定义的。用通常的规律来推论时,用在-1.0与1.0之间的值5等分后相乘再平均的值来判明对策体制。用模糊论来预测流量,预测生坂水库入库流量时,用一次式来推定的有观测流量的增减率,用蓄留函数法来预测雨量,根据实测入流量的变量预测,用以上3种方法计算值的平均模糊论来预测入流量。推论用MIN-MAX法,结论的数值化用重心法。最后确定蓄水期、放流量,在洪水初期,要正确把握一定流量的洪水到达时间很难。水库管理主任技术者根据曾发生的类似情况,从保证安全的角度出发做计划。利用这些判断内容,在入库存流量中得到的3小时前的预测入库量以及入流量加上蓄放流量来决定流量。在台风降雨时,因台风引起的降雨,如果风圈只在一个水库流域,洪水流量可能马上就会到来。以往,都是参考台风进路预报范围进行安全预报,在此用危险区域作参考,制定追加放流计划。水库自动化,是一个有待进一步研究的领域,在一些自动控制理论,如模糊控制发展迅速的今天,相信水库自动化不仅仅只是以上的自动化,其概念将更加广泛,其必将应用一些控制思想,从而更好地解决水库控制问题。
⑨ 污水处理的工艺技术
生物处理中采用的处理工艺有:氧化塘法、Carrousel、交替式、Orbal、Phostrip法、Phoredox法、SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT-IAT法、CASS(CAST,CASP)法、UNITANK法、MSBR法、A/O法、A2/O、A3/O、UCT法、ⅥP法、UASB法、一体化生化法、好氧污水处理、生物流化床污水处理、固定化细胞技术污水处理、生物铁法、投加生长素法、集成生化加过滤法、增加流动载体法、深井曝气法、生物滤池法、生物转盘法、塔式生物滤池的生物膜法等等的城市污水一级、二级、深度处理法。 污水中磷的处理方法 水体富营养化现象导致了水质恶化,严重影响了人们的生产和生活,氮磷同为水体生物的重要营养物质,但是藻类等水生生物对磷更敏感,解决水体富营养化问题,首先要从污水中除去磷。随着科学的进步及人们环保意识的不断提高,可持续发展除磷技术已成为废水处理研究领域的发展趋势。
1 、化学除磷技术 化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物,最终通过固液分离的方法使磷从污水中被去除。其主要研究方向集中在化学药剂的优化选择上。化学沉淀法是一种实用有效的技术,其优点是:操作简单、除磷效果好、处理效率可达80%~90%,且效果稳定,不会重新放磷而导致二次污染,当进水浓度较大波动时,仍有较好的除磷效果。缺点是:该法所用药量大,处理费用较高,且产生大量的化学污泥。一般分为两种:化学沉淀法和化学絮凝法:
化学沉淀法:
化学沉淀法除磷主要指应用钙盐,铁盐和铝盐等产生的金属离子与磷酸根生成难溶磷酸盐沉淀物的方法来去除废水中的磷。最常用的是石灰、硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化亚铁。
化学絮凝法
化学混凝法除磷是将可溶性磷转化为悬浮性磷,并将其滞留。水中的磷大部分是溶解状的无机化合磷,主要是洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐,其余小部分是以溶解和非溶解状态存在的有机化合磷。稠环磷酸盐和有机化合磷一般在生物处理中可转化为正磷酸盐。由于在各种阴离子中,磷酸根对铁离子水解行为影响最为突出,它可以取代与铁离子结合的部分羟基,形成碱式磷酸铁复合络合物,改变铁离子的水解路径。
2、 生物除磷技术 生物除磷工艺是一种经济的除磷方法,可以有效的去除磷,而不影响总氮的去除,运行费用低,且可避免化学除磷法产生大量的化学污泥。其中反硝化除磷工艺是当前研究的热点。反硝化细菌的生物摄/ 放磷作用被代尔夫特工业大学和东京大学研究人员合作研究确认,命名为“反硝化除磷”。反硝化除磷菌(DPB)可以利用O2或者NO3 作为电子受体,在厌氧条件下,COD 可被降解为醋酸(HAC)等低分子脂肪酸,以供DPB 吸收繁殖,同时水解细胞内的Poly- P,并以无机磷酸盐的形式释放出来。在缺氧条件下,DPB 利用硝酸氮为电子受体发生生物摄磷作用,同时硝酸氮被还原为氮气。被DPB 合并后的反硝化除磷过程能够节省相当的COD 与曝气量,同时也意味着较少的细胞合成量。国外对反硝化除磷研究的比较早,与常规生物脱氮除磷工艺相比,反硝化除磷所需的COD量减少30%(以生活污水计算)。反硝化除磷技术已从基础性研究逐步应用到了实际工程中。满足DPB 所需环境和基质具代表性的工艺为单级工艺(BCFS)和双级工艺(A2N)。
3 化学辅助生物除磷
由于生物除磷的稳定性和灵活性较差,易受碳源、pH 值等因素的影响,出水的磷含量往往达不到国家排放标准要求,生物除磷的工艺稳定性可通过附加化学沉淀来改善。化学结合生物除磷技术的研究比较热点。其中侧流除磷(Phsostrip)工艺的研究深受关注,该工艺可保证磷出水值在1mg/L 以下,虽然尚不能达到国家一级A标准,但从除磷工艺的稳定性、磷去除效率、污泥最终处置的便利和间接节省的运行费方面来看,有其它除磷工艺都不可比拟的优势
4 污水中磷的回收 鸟粪石(MgNH4PO4·6H20)沉淀法用于除磷,此法可以同时去除和回收磷、氮两种营养元素,尤其是在一些同时含有磷、氮的废水中,应用鸟粪石沉淀法实现这类废水中的磷回收只需要在废水中投加镁源和适当调节pH,因此较为方便。鸟粪石是一种品质极好的磷肥,100m3 污水中可以结晶出1 kg 的鸟粪石,如果各国都进行污水鸟粪石回收,则每年可得6.3 万t 磷(以P2O5 计),从而节约开采1.6%的磷矿。有研究表明,污泥回收磷可减少污泥干固体质量,回收磷后污泥焚烧后产生的灰分量也会显著下降,且鸟粪石除磷工艺产生的污泥体积很小,仅是化学除磷产生的污泥体积的49%。 连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration System)是一种连续进水式SBR曝气系统。污水处理工艺CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式处理法)的基础上改进而成。CCAS污水处理工艺对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。
污水处理工艺CCAS上独特的优势:
⑴曝气时,CCAS污水处理的污水和污泥处于完全理想混合状态,保证了BOD、COD的去除率,去除率高达95%。
⑵“好氧-缺氧”及“好氧-厌氧”的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率达80%以上,保证了出水指标合格。
⑶沉淀时,整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态,使出水悬浮物极低,低的值也保证了磷的去除效果。
CCAS污水处理工艺的缺点是各池子同时间歇运行,人工控制几乎不可能,全赖电脑控制,对处理厂的管理人员素质要求很高,对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。 人类面临水危机已是不争的事实。我国增加了对城市基础设施建设和环境保护的投入,强化环境综合治理,从而使污染物排放总量得到有效控制,部分地区和城市环境质量有所改善。但根据环境监测结果统计分析,我国水污染形势仍然非常严峻,各项污染物排放总量很大,污染程度仍处于相当高的水平。
2010年全国污水排放总量610万吨,同比增长3.4%,自“十一五”以来,我国污水排放总量增速放缓,由“十五”期间的8%左右降到2010年的3%左右。我国城镇污水处理能力在“十一五”时期获得极大提升,近两年又持续保持增速。截至2011年底,全国设市城市、县累计建成城镇污水处理厂3135座,污水处理能力达到1.36亿立方米/日。全国正在建设的城镇污水处理项目达1360个,总设计能力约2900万立方米/日。
截至2011年底,我国水资源总量约为2.4万亿立方米,约占全球水资源总量的7%,居世界第六位。但由于我国人口占世界比重的20%,人均水资源仅占世界平均水平的四分之一,世界排名第88位,被列为世界人均水资源贫乏国家之一。我国660多个城市中,缺水城市有400多个,其中严重缺水城市 114个。即便在多水的长江流域也有缺水城市59个,缺水县城155个。其中不少缺水城市为水质型缺水城市。我国缺水城市数量的增幅大致与城市化进程保持一致。《中国污水处理行业市场前瞻与投资规划分析报告》数据显示,截至2012年底,我国污水处理及其再生行业企业个数达到了213个,资产总计844.13亿元,较2011年增长了11.43%,销售收入为236.64亿元,较2011年增长了16.16%,扩张速度较快。
从城市化程度方面来看,中国城市化发展进程已经进入了国际公认的加速发展时期,2010年,中国城市化水平已接近50%;预计2020年,城市化发展将达到58%左右。通过对城市用水和建设用地保障程度变化机理与规律的分析发现,过去30年全国城市化水平每提高1%需新增城市用水17亿立方米,其中需增城市生活用水9.4亿立方米,需增城市工业用水7.6亿立方米,随着城市化程度加快,用水量增加,同时排水量增长,污水处理需求也随之加大,再生水的利用也成为缓解水资源压力的有效途径。
许多发达国家的用水理念是尽量减少洁净水的使用,减少污水的排放,实现水资源的循环利用。再生水利用的历史也比较久远,早在19世纪,伦敦、波士顿、巴黎等城市就有关于合法使用再生水的法案出台。随着污水再生利用技术的不断提高,再生水在工业、农业、市政生活等方面都得到了越来越广泛的应用。另外,再生水作为一种重要的水资源在世界其他许多发展中国家也得到越来越广泛的应用。例如墨西哥、阿根廷、巴西等国都开始利用再生水,其中用于农业灌溉的比例最大。再生水和海水淡化、跨流域调水相比,其成本低,也助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。无论是从技术、经济还是途径方面来看都是缓解水危机的最佳方式之一。
存在的问题及对策
一、问题
1、运营服务和高效监管,成为突出问题。运营管理越来越重要,越来越突出。由于下属企业数量多,分布广,对监管也提出了更高的要求。
2、污水处理企业在运营阶段,对管理水平的要求、对成本控制的要求在不断提升。
3、污水处理企业如何将行业中优秀污水处理厂的管理经验,推广到所有厂站。提升公司整体管理水平。
二、建立信息化的综合污水处理管理平台
通过采用先进的信息化技术,为水务集团建立一个生产运行管理的综合化信息平台,使营运管理向专业化、实时化和智能化发展,消除决策者、管理者和执行者之间信息脱节,构筑起以信息资源数字化、信息传输网络化、信息技术应用普及化为标志的“数字水务运营管理”基本框架、实现生产控制精细化和节约化、工艺调度实时化和最优化、日常管理系统化和制度化、服务规范化和人性化,为其向集约化创新营运管理模式迈进提供信息化基础保证。这就是水务综合运营管理系统。
水务综合运营管理系统具备:
1、先进性:本系统采用Spring、Hibernate框架技术开发,基于J2EE的软件平台。采用了B/S架构,运用JSP/Servlet、Ext、Flex等技术。是国际主流的企业级软件开发技术。在开发效率、运行稳定性、数据安全、应用功能扩展等方面具有得天独厚的优势。
2、专业性:本系统结合全国十佳污水运营企业优秀的运营管理方式,由全国十佳污水处理运营单位的多位资深行业内专家和清华大学环境工程学院和华中科技大学计算机学院的多位教授专家共同设计管理模型,采用先进的计算机技术历时两年开发而成。已在数家大型排水集团试运行,取得用户一致高度评价。
3、实用性:本系统基本涵盖了污水处理厂生产运营活动中的各个层面,全面而系统地提升了企业的信息化水平。系统采用友好直观的显示界面,实现生产工艺图形化实时监视,各种能耗实时显示;同时系统对污水处理厂最为关注的节能降耗问题进行了针对性设计,采用多种科学手段进行最优化控制,如:进行泵站机组联编控制、优化调度,降低能耗,延长机组使用寿命;自动分析水质数据情况,计算合适的用药比例,节约用药成本;曝气池溶解氧浓度的稳定控制,降低曝气系统能耗等。
4、扩展性:本系统分为厂站数据采集系统和运营管理平台两部分,可最大程度满足不同污水处理厂具有差异化的应用环境;采用模块化设计,不但满足了作为污水处理厂基础信息平台的需求,系统功能更可根据用户的个性需求而定制功能,同时随着企业信息化程度和管理水平的不断提升而进行应用方面的拓展从而满足更高层面的需求。
水务综合运营管理系统优势有:
1、集中式优化管理:本系统采用了集中式的数据采集系统将原来分散的各分布厂站的生产运行数据进行实时采集,进行集中管理,并实时存储,同时支持远程网络访问;突破了传统自控系统和组态软件的狭窄视野,把生产控制层和企业决策管理层有力的结合起来,实时系统与管理信息系统相互渗透,彼此结合,形成一个多层次、网络化的自动化信息处理系统。最大限度提升了整体运营水平。
2、在线实时监控:本系统根据生产工艺流程将各种设备实时运行状况、实时能耗状况等运行状态进行图形化实时监视,生产过程中出现异常过程实时告警并发出应急预案提示。报警后处理情况及结果还可作为知识库保存,也可以自己编写报警预案,不断提高故障处理效率。并随着时间推移经验的提升不断加强系统自动处理各类问题的能力。大大降低了以往此类问题全部由技术人力提供预案所带来的不确定性的风险。从而极大增强了生产运营的稳定性。
3、优化调度,节能降耗:针对生产运行中能耗重点单元(泵房、曝气池、加药系统等),提供专家性优化调度方案。提高处理效率,系统实现节能降耗。
4、设备(备件)管理:对设备和备件等资产实现全面的维修、养护、库存管理,对资产变动过程进行跟踪和记录。提供完善的各类报表。设备(仪表)养护流程、设备(仪表)维修计划、设备润滑计划等完全自动化管理,到时提醒。实现了对生产设备的科学化、规范化、信息化的管理,延长了设备使用寿命和提高了设备的使用效率。
5、统计分析功能:本系统提供多种智能分析工具,能对各阶段、各时期、各类生产运行数据可进行统计、比较、分析,并以直观的图表形式呈现,如历史生产数据综合分析,重要指标参数对比分析等。对辅助管理者的决策提供强大的支持。
6、灵活高效的报表系统:系统可自动采集,统计分析报表自动生成,预置流程数据报送,同时可根据使用者要求进行生产报表报送流程自定义,可根据用户权限随时进行任意格式数据报表导出,为管理决策随时提供第一手资料,同时极大缓解人力劳动,减少企业人力成本。
7、辅助分析:能通过内嵌的能源计量管理模块和生产计划模块自动对生产的运营直接成本和综合成本进行分析比较,协助管理人员找出能够实现效益优化的生产管理方案。并可根据使用方提供的算法模型随时自定义生成和系统结合的多种智能辅助分析工具。
三、为水务集团解决的问题
1、建立企业门户,解决企业信息传递脱节,“信息孤岛”问题。
2、实现污水处理企业的专业化、规范化、标准化的信息化管理模式,提高企业市场竞争力。
3、建立企业动态决策支持系统,实现专业化、科学化管理决策。
4、建立企业工作流平台,规范化、标准化工作流程,提高管理水平,实现有效监管。
5、健全企业预案库、知识库,提高人员知识水平和素质,保障安全高效生产 。
6、建立智能化污水处理工艺模拟模型,实现生产优化调度,节约能耗,降低成本。 过去几年,污水处理行业的产业能力发生了质的变化,这个质的变化主要由两个方面,一是污水处理厂的数目在快速增加,二是整体的处理能力在快速地增加。约有3000 多座污水处理厂,工业废水排放达标量2011 年是540亿吨,2012 年会突破760亿吨。量的变化在一定程度上也引起了质的变化。
通过研究美国及其他发达国家城镇水务的发展进程、技术标准、治理水平、监管制度等可以发现我国虽然具备了大规模污水处理能力,但是仅仅体现在量上,在治理的水平等质量方面依然存在较大的提升空间。例如污水处理中的膜处理技术、污泥处理、再生水利用等。我国若要在质量上追上与其他发达国家的差距,需要在污水处理的监管机制、投融资机制以及处理各环节产业链上加大投入力度,从而提高城镇污水处理的总体水平,有效控制水污染。
《2014-2018年中国污水处理行业市场前瞻与投资规划分析报告》显示,随着我国现代化及工业化的不断推进,废水排放总量不断增长。2001-2012年,我国废水排放总量从2001年的433亿吨增长到2012年的685亿吨,废水排放总量增加了252亿吨,平均每年多排放了21亿吨废水,平均年复合增长率约4.3%。
从废水来源来看,我国废水排放总量的增长主要是城镇污水排放量的增长。我国城镇污水排放量占废水排放总量比例从2001年的53.2%上升到2012年的67.6%。此外,2001-2012年我国城镇生活污水排放量年均增量19.4亿吨,占废水排放总量年均增量的92.2%。而从我国不断发展发生的水污染突发事件来看,也主要是我国水污染的监管制度和处罚力度有待提高。
从空间分布上看,过去是点状分布,向空间网络这样的布局转变。这样的转变带来什么样的好处呢?在区域层面上,产业具体的能力在增强,污水厂是一个非常明显的,称之为规模效益的产业,规模越大,效益越好。过去是由单个厂形成的,如果在区域上能做整合的话,就由单厂的规模优势转变成多厂的集合优势,所以这是非常大的一个变化。
对此,污水处理专业人士根据污水处理行业设施由量变带来的质变的变化过程,总结出三种未来发展的趋势。
第一,行业整体的绩效提高。内部行业的绩效成为当务之急,所以国家十二五重大专项里面,专门有项目要建立国家范围的行业管理绩效体系。
第二,服务成为我们行业的核心任务,成为行业的核心环节。这跟发达国家是一致的,发达国家基本上服务业占整个环保产业,设备、投资、建设大概占50%左右,我国估计占10%左右,所以有这么大的空间,内部的结构调整面临从建设到发展的需求。没有哪一个运营主体在一个国家层面上能够占绝对的主导地位,不论是国有企业也好,外资企业也好,事业单位也好,还是股份制公司也好,都呈现了多样化形式。所以以资产为基础的整合机会,这个不容易。这是我们面临的一个困难。但是另一方面,又提供了很好的契机。如果看国际上做资产整合的话,早期是英国做的比较成功,它先解决整合的问题,然后再解决市场化的问题。
第三,从技术层面上看,水资源问题,本身开始出现流域化的趋势,过去叫“多龙治水”,越来越强调从流域的层面协调,从流域的尺度上,不仅仅是协调水资源,而且协调再生水。只有从流域角度上考虑这个问题的时候,才能取得最大的效益。
所以从环境本身和技术进步的角度来看,可以有这样的基本结论,无论从资源的角度,还是水环境的角度,本身解决中国水的问题,都要有一个区域的解决方案,而不点源的解决方案。技术进步、社会结构变化又推动了这种组团式,分散化的方案,这两个本身是矛盾的,恰好是这两者之间矛盾的对立和统一,提出了行业整个实现区域整合的内在需求。 1、青岛理工大学 :以环境能源为优势学科的综合院校
2、武汉大学:高校排名第四,水资源与水电工程国家实验室
3、华中师范大学:211高校,全国高校综合排名第30