㈠ 印染废水的处理方案如何设计
福建省某某印染有限公司印染废水处理方案设计
1 工程概况
PU革是近几年迅速发展的一种产品,它种类繁多,物美价廉,广泛应用于汽车、鞋革、箱包、沙发、装饰及服装生产工业,是皮革的优良代用品,而革基布则是PU革的基础材料,市场需求量极大,某县县现有织布厂20多家,织布机1500多台,年产革基布9000万米,以往某县县各织布厂生产的革基坯布未经漂染加工直接销往外地,产品附加值较低。福建省某某印染有限公司在某县县埔头工业区建设年产PU革基布3000万米这一项目,可成为某县县当地的漂染基地,既可增加某县县税费收入,又可解决部分剩余劳动力。
纺织印染行业是工业废水排放大户,据估算,全国每天排放的废水量约(3-4)×106m3,且废水中有机物浓度高,成分复杂,色度深,pH变化大,水质水量变化大,属较难处理工业废水。据福建省某某印染有限公司提供的数据,该项目的建成排放废水量800吨/日。
根据《建设项目管理条例》和《环境保护法》之规定,环保设施的建设应与主体工程“三同时”。受福建省某某印染有限公司委托,我们提出了该项目的废水处理方案,按本方案进行建设后,可确保废水的达标排放,能极大地减轻该项目外排废水对某县的不利影响。
2 方案设计依据
2.1 福建省某某印染有限公司提供的水质参数
2.2 《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92
2.3 《室外排水设计规范》GBJ14-87
2.4 《建筑给排水设计规范》GBJ15-87
2.5 《福建省环境保护条例》
2.6 其它同类企业废水处理设施竣工验收监测数据
3 方案设计原则
3.1 可行性原则。在工程设计中,在确保工艺可行的同时,兼顾经济上许可的能力(总投资费用省、运行费用低等),考虑工艺上的可行性与经济上的可行性协调统一。
3.2 可靠性原则。通过对印染行业目前废水处理情况的调研,结合多年从事废水处理的经验,同时借鉴目前印染废水处理的成功个例,并与当前先进的废水处理设备相融合,制定合理、成熟、可靠的废水处理工艺,确保废水处理系统能长期、稳定、可靠地运行。
3.3 先进性原则,采用当前废水处理的先进工艺和设备。
3.4 操作管理方便,技术简单实用,提高操作管理水平,实现科学现代化的管理。
3.5 避免二次污染,在治理废水的同时,避免污泥和噪音产生二次污染。
4 废水的水质水量
福建省某某印染有限公司采用的原料为纯棉或涤棉坯布,染料有直接和分散染料,助剂有烧碱、碳酸钠、双氧水、表面活性剂、工业食盐、起毛剂等。
废水为连续排放,但水量、水质变化大,无固定规律,根据福建省某某印染有限公司提供并结合同类型企业的资料,其废水水质参数如下:
废水量 800吨/天
CODcr 1767mg/l
BOD5 868mg/l
SS 121mg/l
pH 9~12
NH3-N 15.1mg/l
S2- 2.3mg/l
色度 1000倍
5 废水处理后排放标准
根据《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92中之规定:
CODcr 100mg/l
BOD5 25mg/l
色度 40倍(稀释倍数)
pH 6~9
SS 70mg/l
氨氮 15mg/l
硫化物 1.0mg/l
六价铬 0.5mg/l
铜 0.5mg/l
苯胺类 1.0mg/l
二氧化氯 0.5mg/l
最高允许排水量 2.5m3/百米布(幅宽 914mm)
6 废水处理工艺
6.1 纺织染整行业废水的特点
纺织染整行业的废水主要来自退浆、煮炼、漂白、染色和整理工段,各工段废水特点如下:
6.1.1 退浆废水
退浆是利用化学药剂去除纺织物上的杂质和浆料,便于下道工序的加工,此部分废水所含杂质纤维较多。以往由于纺织厂用淀粉为原料,故废水中BOD5浓度很高,是整个印染废水中BOD5的主要来源,使废水中B/C比较高,往往大于0.3,适宜生化,但随着科技的进步,印染厂所用浆料逐步被CAM/PVA所代替,从而使废水中BOD5下降,CODcr升高,废水的可生化性降低。
6.1.2 煮炼
煮炼工序是为了去除织物所含蜡质、果胶、油剂和机油等杂质,使用的化学药剂以烧碱和表面活性剂为主,此部分废水量大,碱性强,CODcr、BOD5高,是印染废水中主要的有机污染源。
6.1.3 漂白废水
漂白主要是利用氧原子氧化织物中的着色基团,达到织物增白的目的,漂白废水中一般有机物含量较低,使用的漂白剂多为双氧水。
6.1.4 染色废水
染色工艺是本项目的支柱工艺,在此过程中,使用直接、分散等染料和各种助剂,从而使染色工艺成为复杂工艺,也使染色废水水质呈现出复杂多样性。一般而言,染色废水碱性强,色泽深,对人体器官刺激大,BOD5、CODcr浓度高,废水中所含各种染料、表面活性剂和各种助剂是印染废水中最大的有机物污染源。
6.2 目前印染废水处理现状
印染废水的处理以生化法为主,并常与物理、化学法串联,方能取得较好的效果,目前对印染废水处理常见的处理方法有:
6.2.1 完全混合式活性污染法
此法工艺较成熟,在印染废水治理中有一定的历史,目前应用于纺织系统中大多数工厂。某市印染厂废水治理即采用此法。此法主要设施有调节池、曝气池和沉淀池等。
调节池主要用以调节各污染源排放废水的水质水量,防止对曝气池形成冲击,避免细菌死亡。因此,废水在调节池停留时间越长越好,但也要考虑建造费用,故一般根据企业的生产周期和占地条件来设计调节池。
曝气池主要作用是对泥水混合液充氧,保证活性污泥在分解有机物时所需的氧量,同时使活性污泥和废水充分混合。一般对曝气池的技术要求是污泥负荷常为0.3-0.4kgBOD5/kg.MLSS.d曝气时间约为4-6小时,污泥浓度一般在3-4g/l,但随着化纤织物的比例不断增大和水处理技术的提高,这些技术要求有所改变。
沉淀池主要是使泥水分离,并在沉淀时进一步降解有机物,经过泥水分离后水直接排放,污泥一部分回流进入曝气池,一部分作剩余污泥排放。
活性污泥法的特点是污水与生物污泥的接触较均匀持久,池水浓度分布较均匀,水温控制幅度较宽,在布水操作上也比较简单,处理效率较高,一般BOD5去除率可达95%以上,CODcr去除率在60%左右。但该法管理较复杂,易发生污泥膨胀及上翻,且占地面积较大。
6.2.2 接触氧化法
接触氧化法是近年来逐步广泛应用的污水处理技术。上海纺织系统中针织和印染厂大多采用的是塔式滤池(接触氧化法的一种)。塔式滤池的结构是塔加填料,塔的作用是充氧和安放填料,塔的高度是根据充氧要求和污水与填料上生物膜接触时间来设计,一般需要2.5-4小时,容积负荷在2-3kgBOD5/m3,填料过去使用表面粗糙的固体物使生物膜能依附其上,随着塑料工业的发展,目前采用了蜂窝填料和软性填料作生物膜支撑物,取得较好效果。
塔式滤池特点是运行管理方便,处理时间短,占地面积小,但有机物去除率相对低此,一般CODcr去除率在45-60%,BOD5去除率在70-90%,色度去除率在30-50%。
6.2.3 物理化学法
随着织物中化纤成份增多和化学助剂浆料的使用,印染废水中BOD5与CODcr比值发生了变化,废水的可生化性变差,为达到较好的处理效果,纺织行业开始采用物理化学法(臭氧混凝沉淀和气浮法等)处理印染废水。物理化学法常用混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝、高分子混凝剂等。一般物理化学法用于二级处理,也有些工厂如上海第二丝绸印染厂单用物理化学法处理印染废水。实践证明,混凝气浮是一种较为合适的物化处理方法,因为印染废水中含有大量的污染物质如纤维素、浆料等,呈悬浮状态和胶体状态,且有些染料如分散、硫化、还原染料及涂料与混凝剂特别是铝盐混凝剂产生的絮凝物比重较小,适合采用气浮法处理。
其它化学方法,如臭氧作为氧化剂脱色效果很好,但是耗电量大,处理成本高,不易推广。同样,电解法也存在耗电量大,钢材用量大,且运转管理较复杂的问题。
6. 2.4 A/O法
(1)有A1/O法,即缺氧/好氧生物脱氮工艺,是英文Anoxic/Oxic的缩写,它的主要功能是去除有机物和脱氮,一般对BOD5和SS的总去除率为90-95%,总氮的去除率为70%以上。
(2)有A2/O法,即厌氧——好氧除磷工艺,是英文Anaerobic-Oxic的缩写,其主要功能是去除有机物和除磷,一般对BOD5和SS和去除率为95%,磷的去除率为70%以上。
(3)A2/O法,即厌氧——缺氧——好氧生物脱氮除磷工艺,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic的缩写,其功能是去除有机物和除磷脱氮。
6.2.4 其他方法
有A/B法、水解——好氧生物处理工艺等,是较新的处理工艺,也有应用于印染废水处理,本文不再一一赘述。
6.3 本方案采用的印染废水的处理工艺
6.3.1 工艺流程:
经综合比较分析,并结合多年从事印染废水处理的经验,以经济和可行为原则,决定采用如下处理工艺:
.3.2 工艺流程简述
浓碱性废水先经过格栅处理后用于水膜除尘器除尘,经消烟除尘后,可降低PH值,使系统不必加酸调整PH,并可去除约30%的CODcr,使生化系统负荷降低,以节省运行费用,保证了生化处理的PH条件。除尘水沉淀后与其它生产废水一并经粗细格栅去除较粗杂质后,进入调节池,在调节池内设置预曝气系统,可均匀水质并防止杂质沉淀,还可以调蓄水量和在一定程度上脱除废水中硫化物。调节池的水用泵提升至反应池,经加药反应后靠重力流入竖流式沉淀池进行泥水分离。底部的污泥排至污泥浓缩池,竖流式沉淀池可去除部分有机物和大幅度降低硫化物和CODcr、色度,降低PH值并提高了B/C比值,为后续生化处理创造条件。
竖流式沉淀池上清液靠重力流入水解酸化池,同时调入营养料(P),降解大分子物质,进一步提高B/C,并降低CODcr。水解酸化池出水再靠重力流至A/O接触氧化池。在A/O接触氧化池中去除大部分溶解性有机物并进行反硝化脱氮,O池末端混合液回流至A池起始端,其中A池占1/3,O池占2/3,回流量为2倍处理水量。
A/O接触氧化池出水靠重力流至气浮系统,经加药气浮后,浮泥至污泥浓缩池,出水至排放池,当需要时在排放池内投加脱色剂,达标废水就近排放。
剩余活性污泥排入污泥脱水池,污泥脱水池上清液入调节池循环处理。脱水后的干污泥妥善处理(可掺入煤中送锅炉焚烧),防止二次污染。
6.3.3 主要处理单元说明
(1)水解酸化
在缺氧条件下,废水中的有机物完成厌氧反应的第一阶段,将一些难生物降解的有机物分解成易生物降解的小分子有机物,降低CODcr、BOD5、SS、S2-、色度,提高废水可生化性,为后续生化处理创造良好条件。
(2)絮凝剂
废水呈碱性,含硫化物。常用的絮凝剂为PAC或PFS,助凝剂为PAM,但PAC投加量过多可能影响后续生化处理,因此本工艺选择FM复合絮凝剂。FM对染色废水的色度和CODcr的去除有显著效果,而且具有脱硫的性能。该研究为上海市科委的攻关项目,已由上海市科委组织鉴定,并实际应用。FM絮凝剂价格低、来源方便,可现场复配。当然也可使用其它合适的絮凝剂,助凝剂为PAM。
(3)生化处理
生物接触氧化是一种较新的生物膜法,是在池中安装填料,填料具有很大的比表面积,是一种生物载体,产生较大的活性污泥浓度,以提高接触氧化池的容积负荷,提高污染物的去除效率。同时具有设备简单,占地小,维护方便,操作灵活,运行费用低等特点。已广泛应用于化工、食品、制药、印染等行业的废水处理,效果显著。被国家环保局推荐为最佳环保实用技术。
6.3.4废水处理工艺特点
(1)浓碱废水经消烟除尘后,可降低PH值,使系统不必加酸调整PH,并可去除约30%的CODcr,使生化系统负荷降低,以节省经常费用,保证了生化处理的PH条件。
(2)加药反应沉淀,主要目的是去除部分有机物和大幅度降低硫化物、降低色度和SS,提高了B/C比值,并适当降低了PH值(PH<10),为生化创造条件。
(3)水解酸化池采用填料形式,定时曝气冲刷生物膜防止沉淀。每四小时开10分钟,可使池内基本保持无氧状态,又可达到换膜目的。
(4)A/O系统采用接触氧化方式,可减少构筑物,节省投资,耐冲击,污泥量少,主要去除大部溶解性有机物和反硝化脱氮。
(5)最终加药反应气浮系统,可进一步去除不可降解有机物、色度等使处理水达标排放。
(6)排放池的设置主要为便于监测,在需要时还可投加脱色剂。
7 主要构筑物、设备等投资概算(最终以扩初设计为准)
7.1 主要构筑物设计参数
序号 名 称 参数 材料 数量 备 注
1 集水井 10m3 砖混 1座
2 调节预曝池 450m3 砖混 1座 可依现场情况适当增减
3 沉淀池 80 m3 钢砼 1座 可依现场情况适当增减
4 水解酸化池 450m3 钢砼 1座
5 接触氧化池 700m3 钢砼 1座
6 混凝气浮(含反应池) 40m3 砖混 1座
7 机泵间 40m2 砖混 1座
8 污泥干化池 30m2 砖混 3座 可依现场情况适当增减
9 污泥浓缩池 60 m3 砖混 1座
10 排放池 35 m3 砖混 1座
7.2 主要设备及投资
序号 名 称 规格、型号 数 量 价格(万元)
1 粗细格栅 非标 2台 0.2
2 污水泵 Q=40,H=10 1台 0.4
3 曝气机 Q=10,H=5 3台 13.6
4 搅拌机 1台 1.8
5 填料 TB/TA2—TH1 800 m3 15
6 微孔曝气 TK/R65 500 5.3
7 污水泵 Q=70,H=10 1台 0.3
8 加药设备 非标(防腐) 0.8
9 部分加压溶气气浮机 非标 6.8
10 自动控制柜 非标 1台 0.85
11 曝气系统 非标 3.2
12 预曝气系统 非标 1.6
13 电缆线照明仪表 0.6
14 填料支架 1.3
15 管道阀门 2.7
16 安装费(厂方安装) 0
17 运输费 0.8
18 小 计 55.25
7.3 其他费用
序号 名 称 金 额
1 设计费 3.0
2 调试费(不含药剂费用) 1.6
3 小 计 4.6
总计投资费用(不含土建及气浮雨棚59.86万元(总排水计量流量计未计在内),土建费用约为75万元,详细费用应在初设完成后最终确定。
8 废水处理费用
8.1 操作管理人员工资:
废水处理站24小时连续三班三运转,操作人员每班1人,共计3人。按每月工资平均500元计3×12×500元/1658/365=0.03元/吨-水
8.2 药剂费:混凝剂FM和助凝剂PAM组合使用,0.26元/吨-水。
8.3 电费:0.33元/吨-水。
8.4 处理每吨水总运行费用:
0.03+0.26+0.33=0.62元
经常运行费:0.62元/吨-水。
9.补充说明 因时间仓促,且未能进行现场调查,最终方案可能还需要进行适当调整。
㈡ 设计污水处理厂时那些构筑物要备用的
污水处理厂的设计方案
一、工程概述
城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段,即初步设计和施工图设计。
城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确定污水处理厂平面与高程的布置、计算建(构)筑物等。
1、设计资料的收集与调查
(1)建设单位的设计任务书
包括设计规模(处理水量)、处理程度要求、占地要求、投资情况等。
(2)收集相关资料
包括原水水质资料、当地气象资料(温度、风向、日照情况等)、水文地质资料(地下水位、土壤承载力、受纳水体流量、最高水位等)、地形资料、城市规划情况等。
(3)必要的现场调查
当缺乏某些重要的设计资料时,则现场的调查是必需的。
2、厂址选择
城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提,应根据选址条件和要求综合考虑,选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址。
二、处理流程选择:
污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合,以满足污水处理的要求。
1、污水处理流程的选择原则:
经济节省性原则;
运行可靠性原则;
技术先进性原则。
2、应考虑的其他一些重要因素:
充分考虑业主的需求;
考虑实际操作管理人员的水平。
本次设计采用生物好氧处理法。好氧生物处理BOD5去除率高,可达90%~95%,稳定性较强,系统启动时间短,一般为2~4周,很少产生臭气,不产生沼气,对污水的碱度要求低。
污水处理工艺流程图如下:
平面图:
三、污水处理工程设计计算:
(一)、设计水量,水质及处理程度:
平均流量:5万吨/天,变化系数1.4;
进水:COD:400 mg/L,BOD:300 mg/L,SS:350 mg/L;
出水:COD: 60 mg/L,BOD: 20 mg/L,SS: 20 mg/L;
处理程度计算:COD:(400-60)/400=85% ;
BOD:(300-20)/300=93.3% ;
SS:(350-20)/350=94.3% 。
(二)、格栅及其设计:
格栅是由一组平行的金属栅条制成,斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处,用以截留污水中的大块悬浮杂质,以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。
设计中取二组格栅,N=2组,安装角度α=60°
Q 设计水量=平均流量×变化系数=0.810 m3/s
2、格栅槽宽度:
B=S(n-1)+bn
式中: B——格栅槽宽度(m);
S——每根格栅条的宽度(m)。
设计中取S=0.015m,则计算得B=0.93m。
3、进水渠道渐宽部分的长度:
4、出水渠道渐窄部分的长度:
5、通过格栅的水头损失:
6、栅后明渠的总高度:
H=h+h1+h2
式中: H——栅后明渠的总高度(m);
h2——明渠超高(m),一般采用0.3-0.5m
设计中取h2 =0.30m,得到H=1.28m。
7、栅槽总长度:
8、每日栅渣量计算:
采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械栅渣打包机将栅渣打包,汽车运走。
9、进水与出水渠道:
城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道,设计中取进水渠道宽度B1 =0.9m,进水水深h1=h=0.8m,出水渠道B2=B1=0.9m,出水水深h2=h1=0.8m。
(三)、沉砂池及其设计:
沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同,使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降,减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。
沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池,竖流式沉砂池,曝气式沉砂池,涡流式沉砂池。
设计中采用曝气沉砂池,沉砂池设2组,N=2组,每组设计流量0.4051m3/s
1、沉砂池有效容积:
式中: V——沉砂池有效容积(m3);
Q——设计流量(m3/s);
t——停留时间(min),一般采用1-3min。
设计中取t=2min,Q=0.4051m3/s,得到V=48.61m3。
出水堰后自由跌落0.15m,出水流入出水槽,出水槽宽度B2=0.8m,出水槽水深h2=0.35m,水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接,出水管道采用钢管。管径DN2=800mm,管内流速v2=0.99m/s,水力坡度i=1.46‰。
12、排砂装置:
采用吸砂泵排砂,吸砂泵设置在沉砂斗内,借助空气提升将沉砂排出沉砂池,吸砂泵管径DN=200mm。
(四)、初沉池及其设计:
初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉,从而与污水分离,初次沉淀池去除悬浮物40%~60%,去除BOD20%~30%。
初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。
设计中采用平流沉淀池,平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入,按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出,污水在沉淀池内水平流动时,污水中的悬浮物在重力作用下沉淀,与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。
沉淀池设2组,N=2组,每组设计流量Q=0.4051m3/s。
10、沉淀池总高度:
H=h1+h2+h3+h4
式中:h1——沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5;
h3——缓冲层高度(m),一般采用0.3m;
h4——污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1‰的高度之和。
设计中取h1=0.3m,h3=0.3m,得h4=3.94m,得到H=7.54m。
15、出水渠道:
沉淀池出水端设出水渠道,出水管与出水渠道连接,将污水送至集水井。
式中: v3——出水渠道水流流速(m/s),一般采用v3≥0.4m/s;
B3——出水渠道宽度(m);
H3——出水渠道水深(m),一般采用0.5-2.0。
设计中取B3=1.0M,H3=0.8m,得到v3=0.51m/s>0.4m/s。
出水管道采用钢管,管径DN=1000mm,管内流速为v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。
16、进水挡板、出水挡板:
沉淀池设进水挡板和出水挡板,进水挡板距进水穿孔花墙0.5m,挡板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m,挡板高出水面0.3m,伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置,用来收集拦截的浮渣。
17、排泥管:
沉淀池采用重力排泥,排泥管直径DN300mm,排泥时间t4=20min,排泥管流速v4=0.82m/s,排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m,便于清通和排气。排泥静水压头采用1.2m。
18、刮泥装置:
沉淀池采用行车式刮泥机,刮泥机设于池顶,刮板伸入池底,刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。
(五)、曝气池及其设计:
设计中采用传统活性污泥法。传统活性污泥法,又称普通活性污泥法,污水从池子首端进入池内,二沉池回流的污泥也同步进入,废水在池内呈推流形式流至池子末端,其池型为多廊道式,污水流出池外进入二次沉淀池,进行泥水分离。污水在推流过程中,有机物在微生物的作用下得到降解,浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高,BOD去除率可达到90%以上,是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式
7、曝气池总高度:
H总=H+h
式中: H总——曝气池总高度(m);
h——曝气池超高(m),一般取0.3—0.5m。
设计中取 h=0.5m,则 H=4.7m。
10、管道设计:
①中位管:
曝气池中部设中位管,在活性污泥培养驯化时排放上清液。中位管管径为600mm。
②放空管:
曝气池在检修时,需要将水放空,因此应在曝气池底部设放空管,放空管管径为500mm。
④消泡管
在曝气池隔墙上设置消泡水管,管径为DN25mm,管上设阀门。消泡管是用来消除曝气池在运行初期和运行过程中产生的泡沫。
⑤空气管
曝气池内需设置空气管路,并设置空气扩散设备,起到充氧和搅拌混合的作用。
11、曝气池需氧量计算:
依照气水比5:1进行计算,Q=14580m3/h。
12、鼓风机选择:
空气扩散装置安装在距离池底0.2m处,曝气池有效水深为4.2m,空气管路内的水头损失按1.0m计,则空压机所需压力为:
P=(4.2-0.2+1.0)×9.8=49kPa
鼓风机供气量:
Gsmax=14580m3/h=243m3/min。
根据所需压力及空气量,选择RE-250型罗茨鼓风机,共5台,该鼓风机风压49kPa,风量75.8m3/min。正常条件下,3台工作,2台备用;高负荷时,4台工作,1台备用
(六)、二沉池及其设计:
二沉池一般可分为平流式、辐流式、竖流式和斜板(管)等几类。
平流式沉淀池可用于大、中、小型污水处理厂,但一般多用于初沉池,作为二沉池比较少见。平流式沉淀池配水不易均匀,排泥设施复杂,不易管理。
辐流式沉淀池一般采用对称布置,配水采用集配水井,这样各池之间配水均匀,结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化,运行效果好,管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水处理厂。
竖流式沉淀池一般用于小型污水处理厂以及中小型污水厂的污泥浓缩池。该池型的占地面积小、运行管理简单,但埋深较大,施工困难,耐冲击负荷差。
斜管(板)沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。一般常用于小型污水处理厂或工业企业内的小型污水处理站。斜管(板)沉淀池处理效果不稳定,容易形成污泥堵塞,维护管理不便。
设计中选用辐流沉淀池,沉淀池设2组,N=2组,每组设计流量0.405m3/s。
3、沉淀池有效水深:
h2=q′×t
式中: h2——沉淀池有效水深(m);
t——沉淀时间(h),一般采用1—3h。
设计中取 t=2.5h,得到 h2=3.5m。
4、径深比:
D/h2=10.4,满足6-12之间的要求。
5、污泥部分所需容积:
式中: Q0——平均流量(m3/s);
R——污泥回流比(%);
X——污泥浓度(mg/L);
Xr——二沉池排泥浓度(mg/L)。
设计中取Q0=0.579 m3/s,R=50%,
,
SVI——污泥容积指数,一般采用70-150;
r——系数,一般采用1.2。
设计中取SVI=100,r=1.2,得到Xr=1.2×104mg/L,X=4000mg/L。
经计算得到 V1=1563.3m3。应采用连续排泥方式。
6、沉淀池的进、出水管道设计:
进水管:流量应为设计流量+回流量,管径计算为900mm
出水管:管径计算为800mm
排泥管:管径为500mm
7、出水堰计算:
堰上负荷的校核。规定堰上负荷范围1.5-2.9L/m.s之间。
8、沉淀池总高度:
H=h1+h2+h3+h4+h5
式中:H——沉淀池总高度(m);
h1——沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5m;
h2——沉淀池有效水深(m);
h3——沉淀池缓冲层高度(m),一般采用0.3m;
h4——沉淀池底部圆锥体高度(m);
h5——沉淀池污泥区高度(m)。
设计中取h1=0.3m,h3=0.3m,h2=3.5m.
根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点,采用机械刮吸泥机连续排泥,池底坡度为0.05。
h4=(r-r1)×i
式中:r——沉淀池半径(m);
r1——沉淀池进水竖井半径(m),一般采用1.0m;
i——沉淀池池底坡度。
设计中取r1=1.0m,i=0.05,得到h4=0.86m。
式中:V1——污泥部分所需容积(m3);
V2——沉淀池底部圆锥体容积(m3);
F——沉淀池表面积(m2)。
计算可得 =315.4m3,则h5=1.20m。
得到H=6.16m。
(七)、消毒接触池及其设计:
污水经过以上构筑物处理后,虽然水质得到了改善,细菌数量也大幅减少,但是细菌的绝对值依然十分客观,并有存在病原菌的可能,因此,污水在排放水体前,应进行消毒处理。
设计中采用平流式消毒接触池,消毒接触池设2组,每组3廊道。
1、消毒接触池容积:
V=Qt
式中: Q——单池污水设计流量(m3/s);
t——消毒接触时间(min),一般采用30min。
设计中取t=30min,得每组消毒接触池的容积为729m3。
2、消毒接触池表面积:
F=V/h2
式中:h2——消毒池有效水深,设计中取为2.5m。
设计中取h2=2.5m,得到F=291.6m2。
3、消毒接触池池长:
L′=F/B
式中:B——消毒池宽度(m),设计中取为5m。
设计中取B=5m,计算得 L=58.32m。每廊道长为19.44m,设计中取为20m。
校核长宽比:L′/B=11.7>10,合乎要求。
4、消毒接触池池高:
H=h1+h2
式中:h1——消毒池超高(m),一般采用0.3m;
设计中取h1=0.3m,计算得 H=2.8m。
5、进水部分:
每个消毒接触池的进水管管径D=800mm,v=1.0m/s。
6、混合:
采用管道混合的方式,加氯管线直接接入消毒接触池进水管,为增强混合效果,加氯点后接D=800mm的静态混合器。
(八)、污泥浓缩池及其设计:
污泥浓缩的对象是颗粒间的空隙水,浓缩的目的是在于缩小污泥的体积,便于后续污泥处理,常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。二沉池排出的剩余污泥含水率高,污泥数量较大,需要进行浓缩处理;初沉污泥含水量较低,可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%,浓缩后污泥含水率97%。
13、溢流堰:
浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽,然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s,设出水槽宽b=0.15m,水深0.05m,则水流速为0.2m/s,溢流堰周长:
c=π(D-2b)
计算得到c=15.86m。
溢流堰采用单侧90°三角形出水堰,三角堰顶宽0.16m,深0.08m,每格沉淀池有110个三角堰,三角堰流量q0为:
Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s
h′=0.7q02/5
式中: q0——每个三角堰流量(m3/s);
h′——三角堰堰水深(m)。
计算得到h′=0.0079m。
三角堰后自由跌落0.10m,则出水堰水头损失为0.1079m
㈢ 污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高怎样算出来
这个问题我来帮你解答。
做法其实很简单!把几个水池用排气管道连通,之后再内引到楼顶排放。再此,容特别提醒楼主,最好在废气的末端采用喷淋净化法,或者活性炭净化法。尤其是工业废水的地下构筑物,如果不把尾气处理干净,产生二次二次
㈣ 污水处理厂建筑设计
以下是中达咨询为建筑人士整理的关于污水处理厂建筑设计相关资料。具体内容如下:
在目前污水处理厂建筑的设计中,设计师要根据污水处理工程的特点,借鉴他人的经验与技术,慎重选择工艺、考虑优化方案。同时重视发挥地区性的文化特点,在满足污水处理工艺流程要求的基础上,将污水处理厂建筑的特点、功能与地域、民族、文化相结合,充分发掘并塑造独特的企业形象,丰富企业文化的内涵。追求污水处理厂建筑物与自然环境、文化环境的整体协调,竖起一座座环保形象的丰碑。
1、污水处理厂的工艺流程
整个污水处理过程是通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器之后进入沉砂池,再经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理)。初沉池的出水进入生物处理设备,用活性污泥法和生物膜法,生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
2、污水处理厂建筑物设计的特点
2.1、基础工程设计
主要构筑物如提升泵房、臭氧接触池、鼓风机房、臭氧发生器室等基础一般采用<500预应力薄壁管桩基础,有效桩长12m,根数根据实际需要确定。注意预应力管桩施工时采用静压法,打桩施工时先打试桩。
2.2、主体结构工程设计
管廊及滤池底板、壁板、走道板等主体结构一般采用现浇C25补偿收缩防水混凝土,混凝土抗渗等级S6;砖砌体用MU10烧结多孔砖,地面以下用M10水泥砂浆砌筑,地面以上用M5混合砂浆;垫层用C10混凝土,预制板用C30混凝土;铁梯栏杆均采用不锈钢栏杆。
2.3、提升泵房、臭氧接触池设计
提升泵房、臭氧接触池构筑物的设计等级、基础与结构的施工方法同其他建筑物,但面层则有不同的做法:外立面用水泥砂浆分层抹平,白色长条外墙面砖贴面。水池非露天顶板采用抛光玻化砖面层;内壁采用清水混凝土,清水混凝土表面修整后,采用IPN8710-2B两地两面防腐涂层。
2.4、废水池设计
一般面层做法为地板面用C20素混凝土找坡;壁板内外壁及顶板底面采用清水混凝土;由于水池全部埋入土中,水池顶板顶面和水池壁板外侧均要求刷冷底子油二道。
2.5、污泥浓缩池设计
地基一般采用换土垫层法施工,挖去淤泥质黏土层至粉质黏土层,并换成中粗砂垫层至池底。面层做法为:底板面、壁板及毛石混凝土锥壁内壁采用1B2水泥砂浆分层抹平;外壁地面以下刷冷底子油二道,地面以上外壁用水泥砂浆抹光,中高档外墙用涂料刷面。走道板面采用广场地面砖。
2.6、鼓风机房、臭氧发生器室设计
建筑耐火等级、屋面防水等级按要求设计,一般为现浇钢筋混凝土框架结构,基础为<500预应力薄壁管桩基础。1)砌体工程:通常室内设计地面以下采用MU10标准黏土砖,M10水泥砂浆砌筑;室内设计地面以上采用MU10烧结多孔砖,M5混合砂浆砌筑。2)屋面工程:通常建筑找坡材料为膨胀珍珠岩,保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料保温板40厚,防水涂料采用1.5厚JS高分子防水涂料,防水卷材采用氯化聚乙烯橡胶共混卷材。3)顶棚工程:通常采用轻钢龙骨穿孔金属板吊顶,纸筋灰抹面。4)墙面装修工程:墙面基层水泥砂浆均加抗渗王)?型,内墙面用白色乳胶漆面或瓷砖饰面;外墙面用面砖面。5)门窗工程:通常采用铝合金门窗或木门窗。6)油漆防腐工程:一般木制预埋件冷底子油两度防腐,金属预埋件及明露铁件刷PN8710防腐涂料防腐;木门满刮腻子。
2.7、脱水机房设计
基础一般采取柱下独立基础和条形基础。其他构造跟鼓风机房、臭氧发生器室相似。
2.8、其他建筑物设计
厂区内变配电设备房、综合办公楼、化验室、宿舍、食堂和保安室等的设计,只要考虑满足基本生产控制要求即可,主要是为了节约投资。在污水处理厂建筑物整体土建设计时,应结合污水处理厂规模、污水水质、处理工艺及当地的实际条件和场地岩土工程条件,积极稳妥地采用先进技术,减少占地面积,降低工程投资。
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3、污水处理厂建筑设计的发展趋势
3.1、污水处理厂建筑的风景化趋势
越来越多的建设单位及设计师开始将建筑的规划设计中心从以往的污水处理设备转移到以人与自然的理念上来,重视并努力体现人对自然风景的热爱。在建筑空间设计上,创造让人产生美感和亲切感的良好生活环境,最终达到人与自然的统一协调。
3.2、污水处理厂建筑的高科技化趋势
污水处理厂建筑在建筑材料上是利用高科技材料,提高建筑的灵活性、通用性和多样化;在建筑结构体系上,采用新型大跨度结构体系;在技术及设备上,更多地满足污水处理与管理的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染化等要求;在信息技术上,建立计算机自动化控制系统,使工艺流程、信息流更加顺畅。
3.3、污水处理厂建筑的节能环保趋势
由于污水、污泥本身的臭气在工艺流程中释放出来,给周边环境带来一定程度的污染,为此对臭气的处理,要污水处理厂消除自身污染。采用鼓风曝气的污水处理厂要选择低噪声的鼓风系统,污泥采用填埋处置工艺,要防止污泥废液污染地下水,并将废液进行处理后方可排放。采用污泥干燥焚烧工艺的污泥处置厂,要将有毒害气体进行处理,防止有毒害气体污染大气。
3.4、污水处理厂建筑的多元化趋势
污水处理厂投资主体的多元化、建设场地地域文化的多元化、企业品牌的多元化以及多元文化背景下的设计事务所的参与等,极大地促进了污水处理厂建筑多元化的形成和发展。国内设计师们在接受全球性的同时,也开始承认各民族、地区和地方文化的价值,在平等合作、竞争的同时,正在努力创造丰富多彩的跨文化的特色建筑。
3.5、污水处理厂建筑的城市设计化趋势
在各级政府重视城镇设计的大背景下,也应重视污水处理厂建筑。污水处理厂不能只简单地完成单体设计,而应从城市设计的高度,将建筑学的学科特征应用到创造城市空间上,对城市规划进行合理延伸和补充,并致力于厂区交通与城市交通流线的条理化。建立建筑与城市的生态关系以及可持续发展性,必将为城市带来全新的形象。有些污水处理厂通过建立企业标志建筑,塑造了城市地标性视觉焦点和建筑形象。
4、结束语
任何国家在经济发展的同时,随之带来了不同程度的环境污染,而污水是造成环境污染的来源之一。污水这个污染源的出现已引起了各级政府的关注,治理水污染的措施和法律法规也随之出台,其中建设污水处理厂为重要举措之一。目前已经有不少城镇和工业区投入大量资金建设和运营污水处理厂。建设污水处理厂,已经成为其他城镇和工业区净化污水环境的必要措施。
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㈤ 钢铁生产废水处理与回用设计
鉴于钢铁生产企业对水资源的需求量大以及我州绝国面临着水资源匮乏的情况,需要最大限度的减少钢铁生产的取水量,进而降低新水的消耗,真正的实现节能减排,这就需要加强对废水的处理和回用。在钢铁生产企业中,借助一定的工艺,结合企业的生产特点和实际情况,对废水进行合理的处理和回用,进而减少消耗和污染,实现钢铁生产企业经济效益和环境效益的统一,真正的促进钢铁生产企业的可持续发展。
一、钢铁生产企业的废水特征
钢铁生产企业包括多个部门,如原料厂、烧结球团厂、焦化厂、炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂、机修动力厂等分厂,其中直接循环冷却水和间接循环冷却水强制排污水占生产排水的大部分,并且呈现出悬浮物和盐分含量大的特点,其污染物主要是悬浮物、硬物和油。
在钢铁生产企业的废水中加入混凝剂、助凝剂和石灰等材料后,可以通过沉淀和过滤等物化处理手段,除去废水中的浮油以及悬浮物等,进而满足进行回用的要求,可以进行厕所的冲刷、车间地面的清洗以及绿化等。就当前钢铁生产企业的废水处理技术而言,应用的是分流制排水系统,不同水质的废水经过不同的渠道,采用不同的处理工艺,提高了废水处理的效率。钢铁生产企业的废水排量大,会导致调节池容积的增加,这势必会增加土建费用,与此同时对于溶解性有机物含量高的废水,即使经过处理后也难以达到回收利用的标准。此外,在废水的处理中,会混入有机污染物,进而导致了藻类植物在构筑物中的繁殖,这就需要借助更多含量的石灰药量,增加了废水处理的成本。
可见,钢铁生产企业的排放废水量大,并且废水水质差,在进行废水的处理和回用方面面临着较大的困境,需要采取有效的措施,对废水的处理和回用系统进行设计改进,进而满足钢铁生产企业对废水处理的需求,进而推动钢铁生产企业的可持续发展。
二、钢铁生产废水处理与回用设计的工艺流程
钢铁生产企业的废水排放量大,从节约用水、保护环境以及减少废水排放等方面综合考虑,需要对生产的废水进行回用和处理,提高废水的质量,保证达到一定的水质指标,实现钢铁生产企业经济效益和环境效益的有效结合。
在对钢铁生产企业的废水进行处理和回用时,要以企业的废水排放量、水质的特征以及回用水水质的标准设计系统,按照一定的工艺流程进行。鉴于钢铁生产企业的废培迹宏水中多是浮油和悬浮物,需要借助物化处理方法,通过利用石灰法混凝、沉淀、过滤来完成废水的处理和回用,不仅大大的提高了废水处理的效果,并节约的了生产成本,提高了钢铁生产企业的经济效益和环境效益,其工艺流程图如下:
钢铁生产企业的废水先经过收集网后被送到废水处理厂,在粗格栅的作用下去除其中的较大颗粒的固体以及垃圾,这样可以避免后续配册工艺设备产生阻塞的现象。经过初步处理的废水进入调节池中,然后调节池将在加入一定的药剂以后将废水输送到细格栅,经过进一步的过滤后自流到曝气除油沉砂池,在压缩空气搅拌作用下,进行砂水油的分离。同时在除油沉砂池内经常设置刮油刮渣机以及吸砂泵,用于除去水中无机颗粒的沉淀物,进而提高去油的效率,并且大大减少了固体颗粒对后续设备的磨损。下一个环节是进入混凝反应配水池,借助石灰乳和聚铁溶液进行化学反应,用于去除废水中的碱度以及部分硬度,并且可以起到一定的杀菌消毒作用,避免藻类植物的繁衍,这一环节中压注意石灰的投入量控制。经过混凝反应后的废水进入高效沉淀池,池采用絮凝反应池与沉淀池合建模式,在絮凝反应池中投加聚合物电介质,并从沉淀池回流活性泥渣,通过吸附架桥作用,使细小的矾花变大,以利于悬浮物颗粒沉淀去除。
在经过以上工艺处理的废水一般都能达到回用水质的要求,对于达不到要求的废水需要经过过滤,进而降低水浊度,应用最为广泛的是深层过滤技术,是在利用均质级配滤料的基础上,保证一定的过滤水位,并提高滤床的深度和滤池的纳污能力,大大地提高了水的质量,满足钢铁生产的需求。
三、钢铁生产企业污水处理和回用系统
为了更好的发挥钢铁生产企业的污水处理和回用系统的效果,需要对各个子系统的作用和重要的工艺参数进行合理的把握,进而保证处理后的水能够满足回用水水质标准的要求。
(一)对废水的预处理
为了去除废水中的浮渣、浮油和沉砂,需要对废水进行预处理,在提高浮油去除效率的同时,还对后期处理中的设备和构筑物起到了很大的保护作用。在对废水进行预处理时需要借助一定的设备,如废水进水井、粗格栅、调节水池、提升泵站、细格栅、曝气除油沉砂池等。废水进水井主要用于对废水进行汇集,并对废水的PH值进行监控。而粗格栅是调节池中除去水中较大漂浮物的主要设备,在运作中需要工作人员进行定期的清理清运。调节水池是为了减小废水流动的波动,并且保证污水均质同时保证下游的污水流量变化控制在最小的范围内。提升泵站是借助自动调节阀实现对流量的自动调节,并最大限度的减少水量对沉淀池的冲击。细格栅同粗格栅一样,都是用于去除水中的固体杂质,前者可以进一步提高污水的质量。由于钢铁生产企业的废水含油量较大,需要借助曝气除油沉砂池,降低其含油量并减少对后续工作设备的磨损,为后期的废水处理和回用创造了有力的条件。
(二)混凝沉淀
混凝沉淀工艺由1座前混凝配水构筑物、3座絮凝反应高效沉淀池与1座后混凝反应池组成,主要是借助一定用量的药剂投入到污水中产生化学反应,进而提升水的质量,满足回用的要求。在对废水进行污水沉淀凝固时,需要加强对废水水质的研究,并就不同水质进行分流处理,进而为试剂的使用量提供参数依据,减少资金的投入,提高钢铁生产企业的经济效益。
(三)对废水的过滤
在经过高效沉淀处理后的水,需要加入一定的酸来调节其碱度,这就需要进行进一步的处理,利用高速砂滤池,保证水质满足回用水质的标准,并且首先要对反洗水量进行控制,然后利用清水池进行加压后方可回收利用。在系统的设计中,可以实现过滤的自动控制,并,采用PLC调节滤后出水阀开启度控制滤池过滤水位保持恒定值实现,进而保证水流均匀地通过滤料层,大大的提高了过滤的效果。
此外,在对钢铁废水进行处理以后,还要实现对废水的回用,同时还需要将废水的杂质进行清运处理,避免对环境的污染和破坏,真正的使钢铁生产企业的废水处理进入良性循环。
结束语:
为了实现钢铁生产企业的可持续发展和顺应科学发展观的要求,需要建立钢铁生产企业的废水处理和回用系统,利用先进的工艺,加强对废水的处理,以便其满足回用水的指标,进而实现钢铁生产企业经济效益和环境效益的统一,为钢铁生产企业的发展指明方向。
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㈥ 对城市污水处理厂工程设计的相关探讨
本文主要阐述了污水处理的特点及难点,提出了污水处理工艺设计,并结合作者多年的工作经验,对AAO污水处理工艺流程以及各主要构筑物工程设计相关参数进行了分析。对今后类似的工程设计具有一定的借鉴意义。
1 工程概况
本污水处理厂规划用地面积约12km2,分两期建设,总规模为30万m3/d( Kz=1.3),近期工程设计规模为10万m3/d,雨季合流污水规模为18万m3/d;而远期工程设计规模为20万m3/d,雨季合流污水规模为30万m3/d。纳污范围内服务面积约60km2。污水厂出水水质执行GB 18918-2002城市污水处理厂污染物排放标准的一级A标准;大气污染物排放执行GB 18918-2002的二级标准; 污泥直接浓缩脱水外运处置,含水率小于80%。污水厂总进水管道为φ2 000钢筋混凝土管,出厂尾水排放管为φ1 800排入附近河流,作为河流的生态补水,尾水排放管长度约1100 m。
2工程污水处理的特点和难点
本工程污水处理的特点和难点主要有:(1)本工程出水排放标准较高,由于SS,BOD5,CODCr,TP等污染物均可通过三级深度处理去除,而化学加药、过滤等三级处理手段对 TN 的去除是基本无效的,只有通过强化生物处理手段进行去除。(2)有限碳源的合理分配问题,解决近期进水碳源可能较低的问题。(3)近期雨季合流污水对污水厂水量水质的冲击问题。(4)雨季合流制污水 SS 值和含砂量较高的问题。以上问题是本工程技术路线重点考虑的技术问题。
3 工艺流程
本工程设计为了满足进水水质的变化和雨季合流污水量的冲击,推荐采用AAO污水处理工艺(见图1),该工艺具有水质水量变化及负荷冲击适应性强、处理效果稳定可靠、运行模式灵活等优点。二级处理出水后采用三级深度处理(微絮凝过滤)和紫外线消毒+ClO2辅助消毒。污泥处理采用机械离心浓缩脱水一体机,除臭采用生物除臭工艺,对全厂有恶臭产生的构筑物进行加盖除臭,最大限度降低污水厂的生产运行对周围环境的影响。
4 各段主要构筑物工程设计及设计参数
4.1 预处理构筑物设计
预处理构筑物包括粗格栅及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池,主要功能包括:
1) 去除污水中较大漂浮物,并拦截直径大于20mm的杂物,以保证潜水泵正常运行,将污水进行提升后,使污水籍重力依次流过处理构筑物,以保证污水厂正常运转( 粗格栅及进水泵房);
2)去除污水中较大漂浮物,并拦截直径大于6mm的固体物,以保证生物处理及污泥处理系统正常运行,同时去除污水中比重大于2.65,粒径不小于0.2mm的砂粒,使无机砂粒与有机物分离开来,便于后续生物处理,兼带除油撇渣功能(细格栅及曝气沉砂池)。
设计参数:
1) 粗格栅及进水泵房。地下式钢筋混凝土结构,格栅采用轻质加罩除臭; 内净尺寸: L×B=23m×22.6m,池深10.5m。主要设备为: 2台钢丝绳格栅除污机;单台过栅流量:Qmax=1.04m3/s。4台潜污泵,单泵性能参数:流量:580L/s,扬程:13.5m,功率:125kW。
2) 细格栅及曝气沉砂池。钢筋混凝土构筑物,内净尺寸: L×B=16.8m×10.8m。停留时间:近期旱季污水停留时间:约5.8 min(高峰流量);近期雨季合流污水停留时间:约4.2 min。曝气沉砂池共两格,单格净宽4.0m,设计有效水深2.7m,有效长度24m。曝气量按0.2 m3空气/m3污水配置,在细格栅的架空渠道下设鼓风机房间,内设3台罗茨风机(2用1 备),单机风量750m3/h,风压4.5m,功率15kW。
4.2 水处理构筑物设计
水处理构筑物主要为 A/A/O 生物反应池,主要功能为在生物反应池中营造厌氧、缺氧、好氧环境,利用生物反应池中大量繁殖的活性污泥,降解水中污染物,以达到净化水质的目的。本构筑物也是本污水处理厂工程的核心部分。
设计参数:
1) 生物反应池。内净尺寸: L×B×H=100 m×88.8m×7.0m。设计参数:设计流量:10万m3/d,最低水温:15℃最高水温:25℃,系统设计泥龄:13d,污泥负荷:0.07kgBOD5/( kgMLSS・d),容积负荷:0.245 kgBOD5/(m3・d),MLSS:3.5 g/L,MLVSS:2.45g/L,污泥生成系数: 1.1 kgMLSS/( kgBOD5・d) ,有效水深: 7.0 m,总水力停留时间: 13.46 h,高峰时供气量:24167m3/ h,气水比: 5.80∶1,剩余污泥量:15.4 t/d。
2)二沉池。周进周出二沉池: 直径38 m,共4 座。单池流量: Qmax=1354m3/ h,最大表面负荷( 雨季) : qmax= 1.38m3/(m2・h),最大表面负荷(旱季):qmax=1.19 m3/( m2・h),平均表面负荷( 旱季):qav=0.92 m3/( m2・h),池边有效水深:4.0m,设计流量停留时间:3.4hr,平均流量停留时间:4.4hr。
4.3 深度处理构筑物设计
深度处理构筑物包括自动反冲洗滤池、紫外线消毒渠,其主要功能为:
1)通过过滤进一步去除二沉池出水中的污染物质,确保污水处理厂的出水达标。
2) 杀灭细菌,使细菌指标达到国家排放标准。
设计参数:
1) 自动反冲洗滤池。滤池单元数: 1座,每座分4条廊道; 设计规模: 5417m3/h(旱季高峰);单池滤池单元面积:169.4 m2;单池结构尺寸:34.77m×4.9m×1.5 m;设计滤速:8.0m/h(高峰),9.23 m/h(雨天)。
2) 紫外线消毒渠。内净尺寸: L×B=13.0m×5.54m;Qmax=5417m3/h;BOD5:10mg/L;SS:10mg/L;进水粪大肠菌群数106个/L~107个/L;出水粪大肠菌群数小于103个/L。
4.4 污泥处理构筑物设计
污泥处理构筑物主要包括污泥浓缩池、污泥浓缩脱水机房及料仓,主要功能为:
1) 储存一定量污泥,保证脱水装置稳定运行,撇除污泥内游离水,缩小污泥体积。
2) 降低污泥含水率,减少污泥体积,帮助污泥固化并外运。
设计参数:
1) 污泥浓缩池。2座直径8m圆池,进泥量:16.8 TDs/d( 旱季),20.2TDs/d( 雨季);进泥含水率:99.3%;进泥体积: 2400m3/d(旱季),2880m3/d(雨季);出泥含水率:98.5%;出泥体积:1120 m3/d(旱季),1344m3/d(雨季);停留时间:3.5h(旱季),2.9h(雨季)。
2) 污泥浓缩脱水机房及料仓。构筑物外尺寸:30m×15.2m,层高11.7m。污泥量:16.8TDs/d(旱季),20.2TDs/d(雨季);进泥含水率: 98.5%;进泥体积:1120m3/d(旱季),1344m3/d(雨季);出泥含固率:≥20%;出泥体积:84m3/d(旱季),101m3/d(雨季)。
5 结语
本污水处理厂工程是一座较大规模的污水处理厂,所采用的工艺必须是成熟、可靠的,同时也要考虑工艺的先进性、运行的稳定性、调整的多样性和出水的安全性。推荐的 AAO 系列处理工艺可衍生出多种运行模式,如改良AAO可强化除磷,倒置AAO处理工艺可强化脱氮效果,每个工艺均各有特点,适用于不同的环境和工况。
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㈦ 污水处理中各构筑物的设计计算
太烦了。
㈧ 工业废水工艺设计步骤
工业废水工艺设计步骤:
预测水量 为污水处理规模确定
确定水质
根据水质确定水处理工艺
根据水质水量计算个构筑物大小
合理布置平面
根据平面及水力条件确定标高
企业的工业废水,主要分布在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业。从工业废水的排放量和对环境污染的危害程度来看,电镀、线路板、表面处理等以无机类污染物为主的工业废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的工业废水是处理的重点。本文主要介绍几种比较典型的工业废水处理技术。
磨光、抛光
在对零件进行磨光与抛光过程中,由于磨料及抛光剂
工业废水
等存在,工业废水中主要污染物为COD、BOD、SS。一般
可参考以下工业废水处理工艺流程进行处理: 废水→调节池
→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过
滤→排放
除油脱脂
常见的脱脂工艺有:有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外,其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂,工业废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。
一般可以参考以下工业废水处理工艺进行处理:
废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放
该类工业废水一般含有乳化油,在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂,将乳化油破除,有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时,可先采用厌氧生化处理,如不高,则可只采用好氧生化处理。
酸洗磷化
酸洗工业废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生,废水pH一般为2-3,还有高浓度的Fe2+,SS浓度也高。
可参考以下工业废水处理工艺进行处理:
废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放
磷化废水又叫皮膜废水,指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理,表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜,作为喷涂底层,防止铁件生锈。该类工业废水中的主要污染物为:pH、SS、PO43-、COD、Zn2+等。
可参考以下工业废水处理工艺进行处理:
废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放
铝的阳极氧化工业废水所含污染物主要为pH、COD、PO43-、SS等,因此可采用磷化工业废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。
蒸发浓缩技术
针对高浓度挥发性有机废水,可采用新型的水中蒸发浓缩技术,使高浓度疑难废水实现零排放的要求。处理过程为:
废水直接喷射在火焰上,将水中的有机物高温氧化做以消灭性处理,在将燃烧后的产物溶解在水中,进行蒸发浓缩处理,由于焚烧蒸发浓缩是在同一系统设备中进行,故此其占地小,因其使废水中的有机物做以消灭性处理,所有实现了其废水零排放的目的。
㈨ 染料废水处理设计方案
染料品种数以万计,印染加工过程中约有10%~20%的染料随废水排出,每排放1t染料废水,就会污染20t水体。废水中的染料能吸收光线,降低水体透明度,造成视觉上的污染。染料废水是难处理的工业废水之一,具有色度深、碱性大、有机污染物含量高和水质变化大的特点。大多数染料为有毒难降解有机物,化学稳定性强,具有致癌、致畸、致突变作用;直接危害人类健康,还严重破坏水体、土壤及生态环境,造成难以想象的后果。有效解决染料废水治理问题是消除印染行业发展瓶颈的关键所在。
1 、染料废水及其污染
染料工业污染中尤以染料废水的污染问题最为突出。近些年来,我国每年污水排放量达390多亿吨,其中工业污水占51%,而染料废水又占总工业废水排放量的35%,而且还以1%的速度在逐年增加。每排放1t染料废水,就能造成20t水体的污染。各行业中,印染纺织业的COD排放量排在第4位,而且排放比重还在逐年增加。“三河三湖”中,染料废水对太湖、淮河流域造成的污染状况尤其严重。
染料废水主要来自于染料及染料中间体的生产企业,由染整过程中排放出的染料、浆料、助剂等组成。随着印染工业的迅猛发展,染料废水已成为水体中几种最主要的污染源之一。目前世界染料年产量约为(8~9)x105t。我国是纺织品生产和加工大国,纺织品出口额已多年来列居世界首位,每年的染料生产量达1.5×105 t,其中大约10%~15%的染料会直接随废水排入水体中。
染料废水色度高、水量大、碱性大、组成成分复杂,属于比较难处理的工业废水之。染料是染料废水中的主要污染物,带有各类显色基团(如-N=N-,-N=O等)和部分极性基团(-SO3Na,-OH,-NH2),成分复杂,大多数是以芳烃和杂环为母体,属较难降解的有机污染物,也是我国各大水域的重要污染源。
大多数有机染料化学稳定性强,具有三致(致癌、致畸、致突变)作用,是典型有毒难降解有机污染物。此外,废水中的染料能吸收光线,降低水体的透明度,对水生生物、微生物的生长不利,并且降低了水体的自净能力,同时导致视觉污染,严重破坏水体、土壤及生态环境,直接和间接地危害人类身体健康。
2、 染料废水的处理方法
对染料行之有效的降解和处理技术是治理染料废水的重要前提。针对大多数染料化学性质稳定、难以降解的特点,各国科学家都高度重视染料及染料废水的降解和处理方法的研究。随着科技进步以及污染治理技术的不断发展,人类也找到了很多行之有效的处理染料废水的方法,概括起来不外乎物化法、生物法、物化一生物联合法。
2.1 物化法
2.1.1 混凝沉降法
混凝沉降法是目前处理染料废水效果比较稳定、工艺较为成熟的方法。普遍接受的机理有桥联作用、压缩双层、网捕和电中和作用。混凝剂自身特性决定了其沉降性能的好坏,很多环境因素包括温度、pH和Eh等则可能对沉降功能起促进或抑制作用。近年来,IPF(无机高分子絮凝剂)成为研究混凝絮凝行为和机理的热点。与普通的混凝剂相比,IPF能形成更多的有效絮凝的形态A13+。混凝法的主要研究方向是开发有效混凝剂,尤其是有机一无机复合混凝剂。
张凯松等人副研制的无机一有机复合混凝剂,对染料废水的处理效果比聚合氯化铝(PAC)更为明显。吴敦虎等人¨列对利用硼泥复合混凝剂处理染料污水的研究结果表明:当剂量为0.3~0.6 g/L,pH值为4.0~11.5时,脱色率达到92%以上,优于PAC。
2.1.2膜分离法
膜分离技术具有工艺简单、低能耗、不对环境产生污染的优势。通过自行研制醋酸纤维素(CA)纳米滤膜,郭明远等人指出:CA纳滤膜对活性染料废水的处理和回收染料效果明显。掺入活性炭填充共混的改性壳聚糖超滤膜,适当交联后对酸性红染料废水的最大脱色截留率达98.8%。冯冰凌等人采用壳聚糖超滤膜处理染料废水,脱色率超过95%,COD去除率达80%左右。吴开芬u引利用超滤法对靛蓝染料的废水进行处理,可实现染料的高浓度溶液的直接回用,透过液则可作为中性水被再循环利用。Soma等人mo利用氧化铝微滤膜,对不溶性染料废水进行过滤时的截留率高达98%。
由于膜污染、浓差极化和过快的更换频率,加之膜的价格较贵,使得膜分离技术处理染料废水的成本过高,大大限制了膜分离技术在染料废水治理行业的应用和推广。
2.1.3催化氧化法
催化氧化法是通过催化作用加快体系中氧化剂的分解,并使之与水中有机物迅速反应,在较短的时间内致使有机污染物氧化降解。针对采用高级化学氧化法和好氧生物处理法处理分散染料废水时效果不太理想这一问题,周建等人采用催化氧化法对内电解处理后不能达标的染料废水进行处理,不仅日处理蒽醌系列分散染料达2500t,还降低了内电解处理后未达标染料废水的色度和COD值,大大减少了运行费用。ArslanLt引采用Fe2+催化臭氧氧化法对分散染料废水进行处理,研究结论指出,单独采用臭氧(应用剂量为2300 mg/L)氧化法时,只在pH=3的条件下有一定的降解效果,脱色率也只有77%,COD的去除率仅为ll%;但采用Fe2+絮凝、臭氧氧化和Fe2+催化臭氧氧化相结合的方法处理时,Fe“使用剂量为0.09~18 mmol/L、染料废水pH值为3—13的范围内,脱色率达到了97%,对COD的去除率也提高到54%。
2.1.4 Fenton试剂法
以Fe3+或Fe2+为催化剂,在H202存在时产生的强氧化性,能使许多有机分子氧化,而且反应体系不需要高温高压,反应条件不苛刻,反应设备也比较简单,适用范围较广。陈文松等人利用低剂量Fenton氧化一混凝法处理模拟和实际染料废水的研究结论指出,该方法对处理同时含有亲水性和疏水性染料、成分复杂的染料废水特别适合,而且操作方便、运行成本不高。近年来一些学者把紫外光(uV)、草酸盐等也引入Fenton法中,使得Fenton法的氧化能力大大提高,处理效果也更加显著。K.Swaminathan等人心川就光助Fenton体系对偶氮染料活性橙-4进行了脱色研究,其研究结论指出,光助Fenton体系降解能力远强于一般Fenton体系。
Fenton法的不足之处在于:氧化能力相对较弱,出水因含大量铁离子而显色。近年来,铁离子的固定化技术,成为Fenton氧化法的重要方向。
2.1.5 光氧化法
光氧化法是利用光化学反应降解污染物,包括无催化剂和有催化剂参与2种,前者也称光化学氧化,后者又称光催化氧化。光降解通常是指有机物在光的作用下,逐步氧化成低分子中间产物,最终生成CO2、H20和其他一些离子,如PO43-、NO3-、Cl-等。有机物的光降解过程可分为直接光降解和间接光降解。直接光降解是指有机物分子吸收光能后进一步发生化学反应。间接光降解则是周围环境存在的某些物质吸收光能形成激发态后,再诱导有机污染物产生一系列的氧化降解反应,它在处理环境中难生物降解的有机污染物时更为有效。
2.1.6臭氧氧化法
臭氧的氧化能力极强,除分散染料外,它能够破坏有机染料的发色或助色基团而具有一定的脱色作用。H.Y.Shu等人对8种偶氮染料在单独O3,氧化和UV/O3氧化作用下的降解进行了比较,研究结果表明,可能是因为染料废水色度过深,吸收了大部分紫外光,引入UV后有机染料的降解速度并没有明显加快。史惠祥等人口刮利用臭氧降解偶氮染料阳离子红x-GRL的研究结论中指出,臭氧对染料的脱色以直接氧化为主。
由于臭氧在水中的溶解度较低,如何更有效地提高臭氧在水溶液中的溶解量,已成为研究臭氧氧化技术的热点和关键。此外,臭氧的使用会产生一些副产品,尤其要重视的是羰基化合物中的甲醛、乙醛等醛类,因这类物质具有急性和慢性毒性和一定的致癌、致畸、致突变性,容易导致二次污染,另外,臭氧发生器的成本相对较高,因此单独使用不够经济。
2.1.7 超声氧化法
随着超声化学的研究深入,超声氧化法被认为是一种清洁且具良好应用前景的方法,成为处理水污染的一项有效技术。超声波作用下产生的声空化效应形成的高温高压促使空化气泡内部的水蒸汽与其他气体发生离解产生自由基,引发超声化学反应的进行。N.Ince等人对pH和染料分子结构对超声降解效率的影响研究表明:pH对染料的降解有重要影响,降解程度随pH的减小而增加;分子质量越小,结构越简单,且具有偶氮基临位羟基取代基的染料分子越易被降解。G.Tezcanli—Gtiyer等人刚发现羟基自由基首先进攻染料的发色基团,染料的脱色过程快于芳香环的破坏过程。J.Ge等人研究也指出,引入超声能有效加快染料的降解,并提高矿化速率。
2.1.8 电化学法
电化学处理技术近年来进展很快,原基础上增加了氧化、光催化氧化或催化氧化的协同作用,微电解技术的局限性问题得到了较好地解决。周光元等人处理含盐染料废水的研究表明,处理过程中余氯的产生对脱色和去除COD起关键作用,电解l h后,脱色率可达85%,COD的去除率也达到99.8%。章婷曦等人采用内电解-催化氧化-氧化塘法处理染料废水时COD的去除率和脱色率都超过95%。祁梦兰等人采用微电解一催化氧化一飞灰吸附的组合工艺处理活性染料废水脱色率达99.9%,COD去除率在95%以上。
目前,电化学方法主要应用在去除具有生物毒性的有机污染化合物方面,这种方法最具吸引性的一大特点是能发挥电化学方法所特有的电催化性能,可以有选择性地将有机污染物降解到某一特定程度。此外,电化学方法与其他处理方法有较好的协同性,可实现联用,达到理想的处理效果。但是,利用电化学法彻底降解水中的有机污染物设备投入过高,而且需要消耗大量能源。
2.2 生物法
生物处理法是通过生物菌体的絮凝、吸附功能和生物降解作用,对染料进行分离和氧化降解。生物絮凝和生物吸附并不使染料发生化学变化。而生物降解过程则是利用微生物酶等的作用对染料分子进行氧化或还原,破坏染料的发色基团和不饱和键,并通过一系列氧化、还原、水解、化合等过程,将染料分子最终降解成为简单的无机物,或转化成各种微生物自身需要的营养物或原生质。生物处理法有好氧处理、厌氧处理和厌氧-好氧联合处理3种。
针对传统的生物处理法对纺织、染料废水中的有机染料不能起到有效的处理作用这一实际情况,一些学者近些年来着力研究开发厌氧一好氧联用技术,并取得了意想不到的效果。一些研究表明,同时应用好氧法和厌氧法,通过实现优势互补,很多好氧生物法不能氧化降解或降解程度有限的有机染料,通过厌氧法都能实现不同程度的降解。
作为实用的水污染处理技术之一,微生物处理染料废水的开发和研究已有多年的历史。微生物脱色降解机理非常复杂多样,很多降解过程和反应机制还很不清楚,有待不断探讨。
由于对各种有毒有害的、难以降解的、在环境中宿存的异生物质具有低耗、高效、广谱、适用性强的生物降解作用,以黄孢原毛平革菌为代表的白腐真菌成为治理多种污染物的有效武器,近些年来发展起来的真菌技术被很多学者称之为创新环境生物技术。可能是由于其在次生代谢阶段产生的木质素过氧化酶和锰过氧化酶的作用,许多白腐真菌对染料有广谱的脱色和降解能力。培养条件对白腐真菌脱色及降解活性有较大的影响。Conneely等人认为,白腐真菌对一些染料废水,如Rem.azol绿蓝G133、酞菁染料、Everzol绿蓝和Heli.gon蓝等生物吸附作用较强,并通过胞外酶的代谢作用使染料脱色降解。
利用微生物对染料废水进行处理的发展方向之一是选育和培养高效降解工程菌。微生物对有机染料的脱色、降解,以前多集中在兼性厌氧菌,如芽孢杆菌、假单胞菌和一些光合细菌,近年来逐渐筛选到了不少新品种。一些学者采用假单胞菌属对多种印染工业废水进行处理,研究结果表明,食油假单胞菌对其中的甲基橙、B15染料的脱色率都能达到80%以上,并且在高浓度染料环境中,食油假单胞菌表现出很强的耐受性。
20世纪80年代初,固定化微生物技术成为国内外有机工业废水处理的研究热点。这种技术是将可降解染料的微生物固定在特定载体的表面,提高微生物降解效率。用于固定化的微生物有单一和混合等多种方式。相关研究指出,混合菌脱色降解作用更好。随着固定化脱色菌载体技术的发展,脱色降解反应时问也在大大缩短。
生物强化技术是在生物处理体系中投加具有特定功能的微生物来改善原有处理体系的处理性能,用于对难降解有机物的去除。实施生物强化技术的途径主要有:投加高效降解的微生物;投加遗传工程菌(GEM);对现有处理体系的营养供给进行优化,通过添加基质或底物类似物质,来刺激微生物的生长或提高其活力。
膜生物反应器也是近些年来发展起来的一种新型污水处理技术。最早应用于发酵工业,20世纪80年代,膜生物反应器技术引起了学术界高度重视。膜技术能截流生物体,减少出水中所含的生物。通过无泡鼓气、膜生物反应器使氧的利用最大化。近年来,膜生物反应器已成功地应用于处理水道污水、粪便污水和垃圾渗滤液,并开始应用于处理染料废水。很多学者认为,含酶膜生物反应器将是未来处理染料废水的重要方向。由于膜制造费用高且易堵塞,膜生物反应器技术在水处理领域全面推广还受到了一定限制。
尽管生物法得到了很大发展,但随着染料废水的可生化度降低,受到微生物对营养物质、pH值、温度等条件有苛刻要求的限制,在实际应用处理染料废水时,生物法很难适应染料废水水质波动大、染料种类多、毒性高的实际状况。如微生物的高效化及固定化等生物强化技术。许多专家和学者都致力于高效降解菌的筛选和基因工程菌的构建等研究工作,实现利用大自然现有的丰富资源来为人类服务,但是实践表明,新开发的高效菌应用于染料废水的处理时,并不一定能够完全达到预期的强化作用。此外,微生物本身还存在着安全性问题,高效菌与基因工程菌流落到自然环境中,可能对自然环境和生态平衡造成威胁,因而,这些生物方法的应用必须事先经过严格的环境安全性检查和评估。同时,微生物对染料的降解机理以及微生物的代谢机制还需要进一步研究和探讨。
㈩ 污水处理构筑物的设计水面标高及池底标高怎样算出来
污水来处理构筑物的设自计水面标高及池底标高不是土建计算出来的,是给排水专业根据当地管网条件,确定进口污水泵站(粗格栅)的池底标高,根据选择的泵的扬程流量等指标和处理工艺依次确定后续构筑物的标高。并汇总总图专业平衡土方等指标。
污水处理 (sewage treatment,wastewater treatment):为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。