㈠ 小区污水处理厂设计原则
小区污水处理厂设计原则是怎样的呢,下面中达咨询招投标老姿伍逗师为你解答以供参考。
㈡ 某城市污水处理厂设计 急急急
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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) .
㈢ 污水处理厂建设中应注意哪些问题
(1)污水厂的设计和其他工程设计一样,应符合适用的要求,首先必须确保污水厂处理后达到排放要求。考虑现实的经济和技术条件,以及当地的具体情况(如施工条件)。在可能的基础上,选择的处理工艺流程、构(建)筑物形式、主要设备设计标准和数据等。
(2)污水处理厂采用的各项设计参数必须可靠。设计时必须充分掌握和认真研究各项自然条件,如水质水量资料、同类工程资料。按照工程的处理要求,全面地分析各种因素,选择好各项设计数据,在设计中一定要遵守现行的设计规范,保证必要的安全系数。对新工艺、新技术、新结构和新材料的采用积极慎重的态度。
(3)污水处理厂(站)设计必须符合经济的要求。污水处理工程方案设计完成后,总体布置、单体设计及药剂选用等尽可能采用合理措施降低工程造价和运行管理费用,
(4)污水厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下,必须根据需要,尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术,但要确保安全可靠。
(5)污水厂设计必须注意近远期的结合,不宜分期建设的部分,如配水井、泵房及加药间等,其土建部分应一次建成;在无远期规划的情况下,设计时应为今后发展留有挖潜和扩建的条件。
(6)污水厂设计必须考虑安全运行的条件,如适当设置分流设施、超越管线、甲烷气的安全储存等。
(7)污水厂的设计在经济条件允许情况下,场内布局、构(建)筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。
㈣ 污水处理厂设计的基础资料主要有哪些
基础设计资料包括:
1、提供某城市规划文本( 城市的自然状况等),污水厂收集区域的
界限及污水规划, 某城市污水现状(包括污水厂、管网、截留干管等)拟
建污水处理厂周边污染严重程度。
2 、提供污水厂原水水质资料,按污水排入城市下水道标准
( CJ3082-1999)分项检测,取样点可选在干渠主要的排入口处。污水
处理厂出厂水出水水质要求。
3、环境影响评价报告书。
4、污水处理厂拟建厂区位置图、地形图( 1:500)、厂区地质钻孔
详勘报告。
5、集中排水大户排水量及出水水质指标、点源治理现状。(工业废
水的排放现状、治理情况及治理规划)要求连续监测不少于1周;
6、接纳、受纳水体的详细资料。(河床标高、河岸标高、流量、洪
水位、常水位、最低水位、最高水位等) 。
7、建设污水处理厂处的征地费用,资金筹措组成及比例。
8、污水厂区自用水来自方位、距离及水压。
9、污水处理厂的供电和采暖情况。(电源等级、电压等级、功率因
数补偿、继电保护、距离、增容费、基本电价、电度电价、防雷情况,
采暖热源和热媒等)
10、截流干管的设计资料:
(1)、各排污口的标高、水量;
(2)、截流干管的排水系统体制(合流制还是分流制)
(3)污水处理厂进厂管道的管径、位置及管底标高。
某污水厂设计平面图
㈤ 城市污水处理厂的系统调试与设计
城市污水处理厂的系统调试与设计是非常重要的,设计的每个细节都会影响最后的使用,每个环节的处理都很关键。中达咨询就城市污水处理厂的系统调试与设计和大家说明一下。
目前我国已经建设了大量的城镇污水处理厂,其中较多城镇污水处理厂采用A2/O工艺,通过对豹澥污水处理厂的设计、施工以及调试全过程参与,提出合理化建议和改进措施,为设计、施工监管、调试提供一些经验,也为城镇污水处理厂的良好运营创造条件。对设计、施工、调试及运营提供四位一体的思路具有较重要的参考价值和启示意义。
1 工程概况
豹澥污水处理厂一期工程建设规模为7×104m3/d,远期规模为22×104m3/d。污水处理厂厂址位于光谷七路与高新三路交汇处东北侧,总控制用地面积为18ha(270亩),其中一期工程用地5.9公顷(88.5亩)。污水处理厂出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,并经专用尾水出江管道排往长江。
2 设计进出水水质及工艺流程
2.1设计进出水水质
该污水处理厂服务区域的规划定位为高新技术产业开发区,主要入驻企业以光电子信息产业、生物工程与新医药为主。污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918--2002)中的一级A标准。
2.2工艺流程
该污水处理厂采用设置选择段的多点进水A2/O-微絮凝过滤工艺,工艺流程如图所示
进水
3 各环节的衔接
3.1前处理部分
粗格栅及细格栅在来水渣量较小时,根据格栅前后的液位差启停周期较长,但在格栅前面聚集有较多浮渣,因此在单机调试时,调整为根据时间间隔自动运行,时间间隔根据渣量情况进行调整。同时取消格栅前后的超声波液位差计,可减少维护量和降低投资。
在初期污水量较小时,按照等水量配备提升泵。即使仅启动一台提升泵,且将频率调到低限,提升泵也仅能运行10分钟左右就会降到低液位,造成频繁启停水泵,运行管理非常麻烦。对于初期水量较小的污水处理厂,设计尽量考虑大小泵进行匹配,必要时同时考虑进行变频调节。从调试时发现,水量较小时,在集水井内非常易于沉积泥砂,且污水处理厂的集水井的泥砂非常难以清理。设计时应考虑在提升泵出口设置冲洗旁路和引用曝气沉砂池风机的风管到集水井,对集水井定期进行冲洗,将泥砂提升到沉砂池进行处理。同时沉砂池至少为两系列,在事故时,也易于在不停机的条件下进行检修清砂。
根据《城镇给水排水技术规范》要求,进水应进行水质监测。水质监测的自动取样仪的取样口设于细格栅之前,随着运行时间的延长,取样管的吸口经常会被大的杂质堵塞,影响自动取样仪正常运行。经细格栅拦截后的污水中大颗渣大大减少,因此,在设计时,应考虑将自动取样仪取样点设于细格栅之后。
在调试曝气沉砂池设备时,主要检查除砂机的运行平稳性。在设备沿轨道运行过程中,会出现轨道跳培卜跃的现象,经过分析认为,每条轨道一般由几段组成,两条轨道的几段不易平行,造成除砂机行进时跑偏,轨道轮在自行调整情况下,出现抖动现象。在《城市污水处理厂工程质量验收规范》对两轨中心距、两轨顶面高差、轨道接头错位进行了安装误差要求,但对每一根轨道配镇穗的直线特性没有规定,因此应在设计的安装图中增加相关部分的安装误差要求。在发现该现象后,可以通过调整每条轨道的直线特性而得以解决。如果设计采用将轨道与埋件直接连接的方式,则无法进行下一步的处理;因此建议设计应要求设备轨道采用压板的连接方式,方便设备调试进行调整。
在调试过程中,粗、细格栅的栅渣都非常易于掉落到输送设备之外,通过现场调整,发现格栅落渣区域大于输送设备的宽度,无论如何调整,都不能保证将栅渣完全收集。增加一条柔性收集板,将格栅出渣口下沿与输送设备衔接。但设备一般并不配带该柔性收集板,因此建议设计时就要充分考虑。
在安装和调试闸门及堰门类设备时,施工及调试人员易产生闸门、堰门不用检查、调试的想法,经常忽略闸门及堰门的安装和调试。造成闸门轨道旅运安装的精度不能满足要求,甚至左右两条轨道偏差巨大,随着闸门的提升,闸板甚至跳出轨道;或者在闸板启闭过程中,闸板随着轨道逐步倾斜,造成闸板卡在轨道内,增加开启难度。闸门轨道槽在闸门安装完毕后,导轨旁的密封不到位,漏水严重,影响闸门使用功能。而设计要求采用二次灌浆方式密封,因预留导轨两侧的空间偏小,无法良好处理。建议设计应在导轨两侧留足100~150mm的空间进行二次灌浆。
3.2生化处理部分
该工程采用多点配水改良A2/O生化处理工艺。生化池选择区、厌氧段、缺氧段采用立式涡流搅拌机进行搅拌,好氧区采用无终端循环流池型,内设管式微孔曝气器进行曝气。分别在选择区、厌氧段、缺氧段设置不锈钢堰门,通过调节各区域堰门开度调整各处理单元进水量。
该工程的调节堰门长度有3.5m、2.5m、1.5m三种规格,材质均为SS304,采用手动启闭机启闭。安装过程中,发现堰长3.5m的堰门,与池壁不能很好吻合。调查分析发现,与调节堰接触的3.5m长的墙面存在不平整现象;预埋埋件时,该组埋件表面平整度未控制;同时供货设备因长度较长,在生产及运输过程中易产生边形。以上几方面原因造成安装完成后,进行清水联调时,几台堰门根本无法形成有效的密封,进水量较小的情况下,进水都从堰门旁渗入生化池内。通过调整堰门的橡胶密封高度,重新对门框与埋件之间的空隙进行二次灌浆。处理后,堰门的渗漏大大减小,但仍不能满足最大正向工作水头时泄漏量≤1.25L/min·m,对运行控制造成影响。工艺设计对结构专业应有相关平整度、垂直度要求,则能很好的实现专业衔接。在实际操作过程中发现,宽度超过2m的堰门不易控制闸门的垂直度,垂直度调整好以后,启闭几次垂直度就会改变,造成闸板倾斜,启闭不顺畅。从现场运行情况看,在调整各堰门开度时,一般根据操作人员的经验进行调整,实际控制误较大。设计应在堰门板旁用醒目的标识漆标上精度为cm的水位刻度,可为操作人员带来便利。同时在设计过程中应充分利用堰门500mm的可调高度,将进水堰门的宽度减小,减小利用水位刻度计算出水量误差。采取该措施后,可降低由于堰门太长造成的设备变形的风险以及减小结构施工误差对设备安装的影响。
3.3二沉池
该污水处理厂采用周进周出的辐流式二沉池,在调试过程中极易出现出水不均匀现象,运行过程中出现厌氧污泥漂浮现象。除了在运行过程加强排泥措施外,施工和单机调试过程同样要对下面进行关注。
(1)辐流式二沉池的圆度要密切关注,控制在规范要求的范围内,否则太大的误差,造成吸泥管与池周的间距变化太大,甚至需要切除部分排泥管。
(2)辐流式二沉池全池底面的水平误差控制在5cm以内,基本能够通过刮泥机调节到位,但超过该数值,达到10cm时,必然影响排泥管的坡度,造成排你不畅,最终造成运行时,产生厌氧现象。
(3)出水不均匀,主要是由于出水堰安装精度不满足要求。在现场调试式,采用先初调水平度,在满水实验时,将水位调控到出水水位,进行二次精调,现场调试表明,全池水平度精度可以控制在1mm以内,远远高于规范要求。
3.4结论
污水处理工程的成功运行,与设计、施工、调试及运行管理都有关系,只有在各个环节都要进行精细的工作,才能让最终的运行管理更加方便。
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㈥ 城市污水处理厂工艺
城市污水处理厂工艺是非常重要的,初衷是为了更好的处理污水,减少有害物质排放,最关键的是工艺要做好才能解决问题。中达咨询就城市污水处理厂工艺和大家介绍一下。
建设城市污水处理厂是水资源利用和水污染控制的必然趋势,是可持续发展要求的必然结果。而污水处理厂工艺的选择,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行污水处理厂设计时,必须做好工艺方案的比较,以确定最佳方案。
处理厂工艺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。确定污水处理厂工艺的主要依据是所要达到的处理程度,而处理程度则主要取决于接受处理后污水的水体的自净能力或处理后污水的出路。因此,各个地区、各个城市的具体情况不同,需求不同,选择的工艺亦有所不同。根据统计资料,目前世界上使用最多的是活性污泥法,其中又有不同的模式,如传统活性污泥法、阶段曝气法、曝气沉淀池、A B法、A O法等。当然,也有采用其它方法的如:生物膜法、物理化学法以及自然处理法、氧化塘等培卜。每种处理工艺方法均有其各自的特点及适应范围,应根据当地的各种不同条件和要求选择处理形式。
1 活性污泥法
活性污泥法是水体自净的人工强化,是使微生物群体在曝气池内是悬浮状,并和污水接旅运触而使之净化的方法。包括标准活性污泥法、STEP曝气法、长时间曝气法、分段式曝气法、限制曝气法以及AB法等传统活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年来开发高效脱氮除磷工艺。目前,活性污泥法占主导地位,适用于处理生活污水所占比重较大的城市污水,但随着如AO法、AOO法、AB法等新工艺的开发,对于工业污配镇穗水成份比较高的污水的处理效果也有了提高。
1.1 传统活性污泥法
优点:①不宜采用物理化学方法处理的废水,BOD去除率可达95%以上。②建设投资额高,但处理的动力费较低。
缺点:所需停留时间长,设备庞大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物容积增大,从而使处理厂面积增大,增加管理人员及管理难度。
发展方向:①为了废水体系的组分、浓度均匀化,重新估价预处理,重新研究调整槽。②探讨选择活性污泥微生物系的菌种。③ 活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。
1.2 间歇式活性污泥法
近几年来随着城市规模的不断扩展以及城镇自身的发展,下水道设施已呈现出大城市转向中小城市、农村小镇的趋势,小规模污水处理设施逐步增加,农村小城镇对于改善生活环境条件的要求越来越迫切了。
小规模污水处理设施与大规模处理设施比较,它的自然条件和社会条件大不相同,因此,必须研究采用适于小规模污水处理设施,用以取代过去的大规模处理方式。小规模污水处理应具备如下特点:① 容易运行管理;② 维修方便;③建设费用低;④出水水质良好。经过国内外一些污水处理厂(如日本千叶县的大原町污水净化厂等)的多年实践证明,间歇式活性污泥法正是一种能满足这些条件的处理方法。
间歇式活性污泥法是采用一个处理池进行曝气、沉淀、排出处理水,使设备简单化、小型化,池内流态分明,运行管理方便,可做到无人运转,对于流入污水的负荷变动,有缓冲能力,处理性能稳定,不仅能去除有机物质和悬浮固体而且脱氮效果好。间歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般设2个曝气沉淀池,连续进入混合污水,各自错开半个周期进行运转,运行一个周期为6h,周而复始,反复进行。
1.3 AB工艺法
AB工艺法也称为吸附生物降解法,是七十年代中期首先在德国兴起的,是传统活性污泥法的一种改型,从许多污水厂资料中表明该工艺在处理难降解的工业废水或较高浓度的城市污水处理方面,它与普通活性污泥法相比,有特殊的净化机制和多方面的优越性,它把传统活性污泥法的曝气池分为两段——A段和B段,A段在对有机物质吸附、吸收、氧化三种方式中,前两者起主要作用,而B段主要由后两者起作用,特别是氧化作用占主要地位。
从工艺流程来看,AB工艺的主要特征是:①AB工艺不设初沉池,污水经细格栅、沉砂池后直接进入A段曝气池;②设置中间沉淀池,使A段和B段污泥严格分开,单独回流,保持各自的菌群特征;③AB工艺的A段曝气吸附池以高负荷运行,污泥泥龄较短,B段曝气池以低负荷运行;④AB工艺的A段曝气池可以根据污水组分进行兼氧或好氧运行,改善污水的可生化性,这样大大降低B段曝气池的负荷。因此,AB工艺两段曝气池的总容积比传统活性污泥法的曝气池显著减小;⑤由于AB工艺中A、B两段运行条件的差异,而导致两段中微生物群落新陈代谢功能不同,因此A、B两段均设有污泥回流设备,但据专家的研究及一些污水厂实际运行(如我市北中部污水净化责任有限公司)证明,一般情况下仍然比传统活性污泥法节省基建投资和电耗,污水浓度越高,节省投资和电耗就越多,优越性就越明显。
1.4 AO法及AOO法
AO法及AOO法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺,与传统的化学和生物脱氮除磷相比,它还有效提高了BOD、COD、SS的出水指标。AO法是缺氧、好氧的简称,AOO法是厌氧、缺氧和好氧的简称,脱氮是在缺氧段完成的,除磷则要求有厌氧段。AO法主要是脱氮,AOO法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气,使含氮有机物充分硝化,所以必须降低污泥负荷,延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践,采用A O工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右,而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷,否则不足以达到污泥好氧稳定,所以AO法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。AOO法在缺氧段前面还加有一个厌氧池,以达到对磷的有效去除效果,基建费用与电耗比AO工艺更高点。1/2 12下一页尾页
2 生物膜法
污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术。它是土壤自净的人工强化,是使微生物群体附着在其他物体表面上呈膜状,并让它和污水接触而使之净化的方法。包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等形式。优点:①对水量、水质变动有较强的适应胜;②在低水温条件下,也能够保持一定的净化功能;③宜于固液分离;④ 能够处理低浓度的污水;④动力费用低,产生的污泥量少。缺点:① 负荷低,占地面积大,不适用处理水量较大的污水;②滤料易于堵塞;③产生滤池蝇,影响环境卫生;④生物膜再生管理相对复杂。在我国只有少数几家污水处理厂使用该工艺,我市的殷家堡污水处理厂就是较早采用该工艺的污水处理厂之一,从三十多年的运行管理经验来看,该工艺确实运行费用低,但生物膜易脱落,且不易培养,在一定程度上增加了管理难度。
3 氧化塘
氧化塘是一种构造简单、易于维护管理、污水净化效果良好、节省能源的污水处理法。氧化塘对污水的净化过程和自然水体自净过程很相近,污水在塘内经较长时间的缓慢流动、贮存,通过微生物的代谢活动,使污水中的有机污染物降解,污水得到净化。据统计,目前全世界已有近5 0个国家采用氧化塘处理污水。氧化塘具有一些较为突出的优点:①可以充分利用地形,工程简易,基建投资省;②能够实现污水资源化,使污水净化与利用相结合;③污水处理成本低廉。但氧化塘也具一定的不足之处:① 占地面积大;②污水净化效果不稳定;③ 污泥应及时清除;④浮油应及时去除。
氧化沟在世界上应用也很广泛,我市北郊污水净化厂在2OO6年也采用了奥贝尔氧化沟工艺,经过一年的试运行,处理效果基本能达到原设计指标,对氮的去除率很高,但对磷的去除效果一般。氧化沟工艺相对普通活性污泥法,提高了混合液污泥浓度(M L s s),降低了剩余污泥生成量。氧化沟有很多形式:卡鲁塞尔型、三沟式、合建式等等。一般用机械曝气器击动水面而充氧,曝气器有水平轴转刷型的,氧化沟的水深为3m左右,最大水深不超过3.6m。有的氧化沟采用碟式或立轴倒伞曝气器。三沟式氧化沟在在某些污水厂中被应用,如香洲净化厂、深圳污水厂,这种氧化沟不另设二次沉淀池,进出水通过程序定时切换兼有曝气沉淀功能,不需要污泥回流,节省能耗和地建费用,但由于曝气设备利用率低,增加了设备费用。
由于可不设回流污泥装置运行管理简单,且氧化沟具有氧化塘的某些优点,并克服了氧化塘占地面积大,处理效果不稳定等缺点,应用有一定发展。合建式氧化沟是近年来开发出的一系列改型的总称,它们的特点是沉淀池与氧化沟合建,进水和曝气都连续不变,它同时具备了其它氧化沟的优点,达到基建费省,运行费用低,管理又简单方便。但是不论是何形式的氧化沟,都由于受水深不能过大的限制,在部分曝气器是满负荷运行等,致使其发展受到影响。
4 序批式曝气法(SBR法)
序批式曝气法(SBR)是一种古老的工艺,最初是在一个池中间歇进水、间歇曝气,然后沉淀、排水、排泥,处理工序相当简化。如采用延时曝气的SBR法,还可省去污泥消化、沼气贮存利用工序,整个污水厂只需要几个构筑物。目前我国只在一些规模不大的城市污水厂应用,规模为每天10 0(~n3以下,但由于其突出的简易特点,已显示出管理简单、运行稳定等优点,引起人们广泛的重视。该工艺不仅工艺简单,而且对水量水质的变化有很强的适应性,可以省去调节池,不存在污泥膨胀的危险,污泥沉降性好,可以脱氮除磷,出水水质好,占地省,在一定规模下造价省,运行费用低。它的缺点是进水、曝气倒换频繁,且由于排出装置,国内尚未形成该工艺,发展有一定限制,一直未能推广。但仍是两种很有潜势的工艺,逐渐受到重视。
SBR工艺近年来发展很快,已出现多种改型,目前常用的有以下几种型式:①传统间歇进水,间歇曝气,这种型式对水量水质变化适应性强,水量变化很大,水型污水厂最为适用。②连续进水,间歇曝气,对进水不加控制,但必须使其不影响沉淀。③双池串联,连续进水,前池连续曝气,后池间歇曝气,从后池往前池回流混合液以保持污泥浓度。后两种形式均为连续进水,可用于较大型污水处理厂。
5 下水道内部处理
污水中含有微生物和容易同化的有机物,因此,如果污水处于一种需氧状态(存在溶解氧),则大部分有机物逐渐氧化为二氧化碳或转化成新的细菌细胞。当污水在压力管道中长时间输送时,就中断了大气中氧的供给,所剩余的溶解氧迅速被用光,短时间后特殊的微生物就开始将硫酸盐还原成硫化氢,因而此时的污水就称为腐化污水。当这种污水同空气再次接触时,会释放出硫化氢,并在下水道的管壁上氧化成硫酸盐,从而造成严重的危害与腐蚀。在英国,至少有50种下水道已经成功地采用向下水道内喷入氧气来预防这种腐蚀与损害。但这种氧的氧化作用,部分地受到悬浮污水中的微生物和下水道干管表面生长的生物膜的影响,而且氧的用量大,费用也比其它方法高25倍左右。所以这种技术仅适用于一定的条件,但它们仍可以作为减轻超负荷运转的污水处理厂负荷的一种有效的补充方法。在我国目前尚无使用此项方法的实例,这是由于该方法投资太巨大,我国目前的经济条件还不能达到。但就我站对全市下水道的十数年监测资料,如果能彻底贯彻谁污染、谁治理的方针,由各排水大户承担起部分责任,对整个城市的水环境是有不容忽视的益处的。
6 结论
通过以上工艺的比较,我们不难看出,从处理效果上讲,通常活性污泥法的处理效率较高,生物膜法则较低,在活性污泥法中,SBR法、氧化沟法、AB法等处理效率更高。污水的有机物浓度高时,AB法、AO法等工艺比较有利。当有机物浓度低时,氧化沟、SBR法等延时曝气工艺具有明显)的优势。而传统活性污泥法的适应范围很广,有机物浓度高、低都能很好适应,当其他工艺的优点不明显时,传统污泥法往往是最好工艺。当对出水有脱氮除磷的特殊要求时,可根据要求的不同,利用AO法、AOO法等法实现脱氮或除磷或同时脱氮除磷。从投资方面来看,活性污泥法比其它方法要多一些,生物膜法、氧化塘较少,但生物膜法管理上有较严格的要求,而氧化塘卫生条件差,还会污染地下水。从占地面积来讲,传统活性污泥法、氧化塘占地面积较大。目前从世界各国的污水处理看,大型污水厂多用传统活性污泥法,小型污水厂中氧化沟则占很大比例。
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㈦ 污水管道设计原则
污水管道设计原则是,
1)尽可能在管线较短、埋深较小的情况下,让最大区域上的污水自流排出。
(2)要充分考虑地形。
(3)污水主干管的走向和数量要考虑污水厂和出水口的位置与数量。
(4)尽量采用重力流形式,既要减少埋深,又可少建泵站。
(5)尽量减少与河流、山谷、铁路和各种地下构筑物的交叉。敷设污水干管要考虑地址条件。
(6)污水管通常设在人行道、绿化带或慢车道下,污水干管最好以排放大量工业废水的工厂为起端。
(7)管线要简捷顺直,不要绕弯。
(8)近远期结合。
㈧ 某污水处理厂设计探讨|建筑设计防火规范2018
摘 要: 在某污水处理厂的设计过程中,笔者考虑了设计合理的建设规模以及选用合理的工艺技术, 从而使该工程达到了投资省, 见效快, 运行费用低的效果。 关键词: 污水处理厂 设计
中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:
1 城市污水处理厂设计中应注意的问题
城市污水处理厂在设计中依据标准的管理,以保证设计和施工工作顺利进行,并且保障其经济效益与社会效益的实现。在以压力箱涵进流的进水泵房的设计中,若仍以现行污水泵房规范设计,则由于厂内生产水回流或水泵备用数量较少而投入运行的工作泵数量不足而极易发生进水泵房的溢流现象。设计宜保证进水溢流通道,另外由于以压力箱涵进流的进水泵房埋设较浅,需注意厂内生产水回流入进水泵房的可行性,否则需根据具体情况在厂内增设污水泵房。由于反应池间隙回水量比例较高,在工艺设计中必须考虑回水蓄水构筑物。
一体化生物反应池的优点之一是占地面积较小,需注意的是两边池的斜板设计并非反应池必须增设的内容。根据进出水处理要求,适当调整单格反应池的表面积、设计水深以及反应池总格数,可以取消反应池两边格斜板。
2 合理确定建设规模
对一个城市来说, 需根据城市总体规划和排水规划, 分期分批地建设污水管网和污水处理厂,要根据水环境保护的目标,分期实施,逐步到位。城市排水工程建设是一项系统工程,涉及城区管渠改造,污水的收集、输送(包括泵站),污水处理和排放利用, 以及污泥处置等问题; 在河网城市, 还需考虑上游、下游和水体自净问题。
合理地确定设计的污水水量和污水水质,直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。不少城市由于市区污水管道未形成系统,缺乏长期积累的污水水质水量资料,一般采取按规划面积、人口和工业发展的预测来推导污水量,并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污水量各占的比例,其不确定因素较多,因此提出的设计污水量往往偏大。实际上,按规划计算的污水量与可能有污水量、实际可能收集到的污水量和根据需要与可能进行处理的污水量是不同的, 设计的污水量在很大程度上取决于污水管网普及率和实际可能收集到的近、远期污水量, 并分期建设污水处理厂对设计的污水水质,应该对现有实测的水质资料进行分析( 包括工业废水正在限期达标排放的水质水量变化和管渠内地下水的渗入量),对雨污合流和排水系统缺洞需科学地确定污水管道的截流倍数( 干管和支管可采用不同的截流倍数)。现在设计的需处理污水水质偏高的问题是普遍存在的, 设计的污水水量和污水水质要通盘考虑,留余地过大,既增加投资亦会使设备闲置或低效运行。
国内有些环保公司提出对污水处理厂投资采用多方集资和融资方案( 如环保公司和业主出资50%,其余50%资金由银行贷款),然后通过收取的排污费逐年偿还,这种方法是有积极意义的。但有两个问题需要明确: 一个是出资的环保公司采用的工艺和设计参数需要通过评议, 选用的设备需通过招标,正如国外贷款(包括政府贷款)其工艺和设备需评议和招标耐滑一样; 另一个是要明确污水处理厂的股权和产权问题,需制订相应的政策和协议。有的环保公司在报上一再宣传采用曝气生物昌扮腊滤池和气浮池替代沉淀池技术处理城市污水, 投资可减至400元/m3,占地可减少4/5,运转费用可减少一半,操作人员可减少9/10,这完全是误导。住建部要求城市污水厂绿化占全厂1/3面积,再加上道路及辅助设施、办公生活设施,总面积约占全厂的1/2。减少曝气池和沉淀池面积绝不可能使总的面积减少一半。从技术上看, 用气浮池代替沉淀池,对代替初沉池来说是行不通的,对于代替二沉池需作具体比较( 包括土建、设备、电耗、管理等方面)。另外,还应对大规模气浮装置的技术可行性作出评估。
3 污水处理工艺的选择。
3. 1 污水处理工艺选择
污水处理工艺的选用是与污水处理厂进水水质和要求达到的处理效率密切相关的,污水BOD5/CODcr值是判定污水可生化性的最有效和最常用的方法。根据某污水处理厂进水水质指标, B O D 5/CODcr=0.565,表明某污水处理厂可以采用生化处理工艺,且可生化性好。活性污泥法是使用时间最长的污水处理工艺, 其技术发展很快, 类型较多。常规的活性污泥法工艺对去除氨氮和磷的功能较差。根据上述进出水水质分析,污水处理工艺应选择具有生物除磷和硝化及部分反硝化功能的活性污泥法,在技术上较为合理。从国内外污水处理记住的发展来看,A2/O工艺、SBR工艺、氧化沟工艺等诸多工艺不紧具有去除有机污染物的功能而且还具有不同程度的除磷脱氧效果。
3.2 污水处理工艺
针对污水处理厂的污水成分主要是生活污水及水质近似生活污水的工业废水和经预处理后符合排放标准并可以与城市污水合并处理的工业废水的特征,本次初设采用设计中标方案——“生物选择池+ 卡鲁赛尔改良型氧化沟”工艺。
3.2.1 “生物选择池+卡鲁赛尔改良型氧化沟”设计原理:
由于进水水质BOD5浓度低,工艺设计上, 卡鲁赛尔改良型氧化沟系统采用了较低的污泥负荷。为了防止地负荷下易出现的污泥膨胀现象,在系统中设置了选择池。其主要目的是使部分回流污泥在进入氧化沟系统之前, 使其与进水有一个短时间的接触, 并通过池中的推流流态和梯度的形成, 对丝状菌等影响污泥沉降性的微生物的生长进行抑制,从而改善污泥的沉降性。
由于出水要求的NH 3- N 8 m g / L , 更提出了TN20mg/L的要求。因此。在设计工艺上需对系统硝化和反硝化过程进行适当考虑。设计中采用了卡鲁赛尔改良型氧化沟池型由于曝气上、下游DO梯度大, 可大大提高氧的利用率,从而节省了能耗,减少了运行费用; 同事, 曝气机下游DO 为3 ~3.5 m g / L , 而曝气机上有的D O 约为0 ~ 0 .5mg/L, 在一个氧化沟内形成多个A / O的串联,可提高COD的去除率;通过带有强化生物脱氧的前置反硝化区的设置, 有利于聚磷菌及硝化杆菌在厌氧及缺氧条件下获得充足的碳源,从而完成磷的释放及NO3-N 的反硝化, 在硝化反应充分进行的条件下,反硝化反应就有了顺利进行的基础,可满足出水指标的脱氧要求; 由于氧化沟出水在富氧区,聚磷菌可过滤吸收磷,从而实现生物除磷。
以上处理过程尽管复杂, 却能在构造上十分简单的氧化沟内实现。改良型氧化沟流程简单、管理控制方便、节省基建投资、运行费用低、能除磷脱氮、出水水质好。
3.2.2 “生物选择池+卡鲁赛尔改良型氧化沟”工艺技术特点:
① 工艺流程先进且简单; 处理构筑物少、机械设备少(与A2/O法相比较,没有混合液内回流泵系统,由于污泥相对好氧未定一般不设污泥的厌氧消化系统等构筑物)运行管理方便;工艺运转稳定性很好,出水水质稳定。②具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势,能承受水量、水质变化较大的冲击负荷,处理效果稳定。③污泥产量少,污泥相对好氧稳定,从而省去了污泥厌氧消化系统处理构筑物, 只须污泥机械浓缩脱水即可。剩余污泥采用一体化机械浓缩脱水工艺,可实现快速脱水,从而有效防止磷的再次释放,确保污水处理厂达到良好的除磷效果。④投资省。由于卡鲁赛尔改良型氧化沟设备台数少, 因此就其它氧化沟工艺而言, 采用卡鲁赛尔改良型氧化沟工艺的污水处理厂工程如采用同一档次的设备, 其总投资交其它氧化沟工艺低。
4 结语
综上所述,本文重点介绍了某污水处理厂设计工艺的应用及评价现状,并且有针对性的提出了改进措施,旨在促进我国污水处理厂设计工艺和科学发展与合理应用。
㈨ 如何进行污水处理厂的高程计算及平面、高程布置
污水处理厂
平面布置及高程布置
一、污水处理厂的平面布置
污水处理厂的平面布置应包括:
处理构筑物的布置污水处理厂的主体是各种处理构筑物。作平面布置时,要根据各构筑物(及其附属辅助建筑物,如泵房、鼓风机房等)的功能要求和流程的水力要求,结合厂址地形、地质条件,确定它们在平面图上的位置。在这一工作中,应使:联系各构筑物的管、渠简单而便捷,避免迁回曲折,运行时工人的巡回路线简短和方便;在作高程布置时土方量能基本平衡;并使构筑物避开劣质土壤。布置应尽量紧凑,缩短管线,以节约用地,但也必须有一定间距,这一间距主要考虑管、渠敷设的要求,施工时地基的相互影响,以及远期发展的可能性。构筑物之间如需布置管道时,其间距一般可取5-8m,某些有特殊要求的构筑物(如消化池、消化气罐等)的间距则按有关规定确定。
厂内管线的布置污水处理厂中有各种管线,最主要的是联系各处理构筑物的污水、污泥管、渠。管、渠的布置应使各处理构筑物或各处理单元能独立运行,当某一处理构筑物或某处理单元因故停止运行时,也不致影响其他构筑物的正常运行,若构筑物分期施工,则管、渠在布置上也应满足分期施工的要求;必须敷设接连人厂污水管和出流尾渠的超越管,在不得已情况下可通过此超越管将污水直接排人水体,但有毒废水不得任意排放。厂内尚有给水管、输电线、空气管、消化气管和蒸气管等。所有管线的安排,既要有一定的施工位置,又要紧凑,并应尽可能平行布置和不穿越空地,以节约用地。这些管线都要易于检查和维修。
污水处理厂内应有完善的雨水管道系统,以免积水而影响处理厂的运行。
辅助建筑物的布置辅助建筑物包括泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、化验室、变电所、机修、仓库、食堂等。它们是污水处理厂设计不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时,可设立试验车间,以不断研究与改进污水处理方法。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近以节省管道与动力;变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。化验室应远离机器间和污泥干化场,以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离,并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。
此外,处理厂内的道路应合理布置以方便运输;并应大力植树绿化以改善卫生条件。
应当指出:在工艺设计计算时,就应考虑它和平面布置的关系,而在进行平面布置时,也可根据情况调整构筑物的数目,修改工艺设计。
总平面布置图可根据污水厂的规模采用1∶200~1∶1000比例尺的地形图绘制,常用的比例尺为l:500。
图1为某甲市污水处理厂总平面布置图、主要处理构筑物有:机械除污物格栅井、曝气沉砂池、初次沉淀池与二次沉淀池(均设斜板)、鼓风式深水中层曝气池、消化池等及若干辅助建筑物。
该厂平面布置特点为:流线清楚,布置紧凑。鼓风机房和回流污泥泵房位于暖气池和二次沉淀池一侧,节约了管道与动力费用,便于操作管理。污泥消化系统构筑物靠近四氯化碳制造厂(即在处理厂西侧),使消化气、蒸气输送管较短。节约了基建投资。办公室。生活住房与处理构筑物、鼓风机房、泵房、消化池等保持一定距离,卫生条件与工作条件均较好。在管线布置上,尽量一管多用,如超越管、处理水出厂管都借道雨水管泄入附近水体,而剩余污泥、污泥水、各构筑物放空管等,又都与厂内污水管合并流人泵房集水井。但因受用地限制(厂东西两恻均为河浜),远期发展余地尚感不足。
图2为乙市污水厂的平面布置图,泵站设于厂外。主要构筑物有:格栅、曝气沉砂池、初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池及回流污泥泵房等一些辅助建筑物。湿污泥池设于厂外便于农民运输之处。
该厂平面布置的特点是:布置整齐、紧凑。两期工程各自成系统,对设计与运行相互干扰较少。办公室等建筑物均位于常年主风向的上风向,且与处理构筑物有一定距离,卫生、工作条件较好。在污水流人初次沉淀池、曝气池与二次沉淀池时,先后经三次计量,为分析构筑物的运行情况创造了条件。利用构筑物本身的管渠设立超越管线,既节省了管道,运行又较灵活。
第二期工程预留地设在一期工程与厂前区之间,若二期工程改用别的工艺流程或另选池型时,在平面布置上将受一定限制。泵站与湿污泥池均设于厂外,管理不甚方便。此外,三次计量增加了水头损失。
二、污水处理厂的高程布置
污水处理厂高程布置的任务是:确定各处理构筑物和泵房等的标高,选定各连接管渠的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高,以使污水能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动,保证污水处理厂的正常运行。
污水处理厂的水流常依靠重力流动,以减少运行费用。为此,必须精确计算其水头损失(初步设计或扩初设计时,精度要求可较低)。水头损失包括:
(1)水流流过各处理构筑物的水头损失,包括从进池到出池的所有水头损失在内;在作初步设计时可按表1估算。
表1 处理构筑物的水头水损失
构筑物名称 水头损失(cm) 构筑物名称 水头损失(cm)
格栅 10~25 生物滤池(工作高度为2m时):
沉砂池 10~25
沉淀池: 平流
竖流
辐流 20~40 1)装有旋转式布水器 270~280
40~50 2)装有固定喷洒布水器 450~475
50~60 混合池或接触池 10~30
双层沉淀池 10~20 污泥干化场 200~350
曝气池:污水潜流入池 25~50
污水跌水入池 50~150
(2)水流流过连接前后两构筑物的管道(包括配水设备)的水头损失,包括沿程与局部水头损失。
(3)水流流过量水设备的水头损失。
水力计算时,应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行计算,并应适当留有余地;以使实际运行时能有一定的灵活性。
计算水头损失时,一般应以近期最大流量(或泵的最大出水量)作为构筑物和管渠的设计流量,计算涉及远期流量的管渠和设备时,应以远期最大流量为设计流量,并酌加扩建时的备用水头。
设置终点泵站的污水处理厂,水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点,逆污水处理流程向上倒推计算,以使处理后污水在洪水季节也能自流排出,而水泵需要的扬程则较小,运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大,以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。
在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合,尽量减少需抽升的污泥量。污泥干化场、污泥浓缩池(湿污泥池),消化池等构筑物高程的决定,应注意它们的污泥水能自动排人污水人流干管或其他构筑物的可能性。
在绘制总平面图的同时,应绘制污水与污泥的纵断面图或工艺流程图。绘制纵断面图时采用的比例尺:横向与总平面图同,纵向为1∶50-1∶100。
现以图2所示的乙市污水处理厂为例说明高程计算过程。该厂初次沉淀池和二次沉淀池均为方形,周边均匀出水,曝气池为四座方形池,表面机械曝气器充氧,完全混合型,也可按推流式吸附再生法运行。污水在入初沉池、曝气池和二沉池之前;分别设立了薄壁计量堰(、为矩形堰,堰宽0.7m,为梯形堰,底宽0.5m)。该厂设计流量如下:
近期 =174L/s 远期 =348L/s
=300L/s =600L/s
回流污泥量以污水量的100%计算。
各构筑物间连接管渠的水力计算见表2。
处理后的污水排人农田灌溉渠道以供农田灌溉,农田不需水时排人某江。由于某江水位远低于渠道水位,故构筑物高程受灌溉渠水位控制,计算时,以灌溉渠水位作为起点,逆流程向上推算各水面标高。考虑到二次沉淀池挖土太深时不利于施工,故排水总管的管底标高与灌溉渠中的设计水位平接(跌水0.8m)。
污水处理厂的设计地面高程为50.00m。
高程计算中,沟管的沿程水头损失按表2所定的坡度计算,局部水头损失按流速水头的倍数计算。堰上水头按有关堰流公式计算,沉淀池、曝气池集水槽系底,且为均匀集水,自由跌水出流,故按下列公式计算:
B= (1)
=1.25B (2)
式中Q--集水槽设计流量,为确保安全,常对设计流量再乘以1.2~1.5的安全系数();
B--集水槽宽(m);
h0--集水槽起端水深(m)。
高程计算:
高程(m)
灌溉渠道(点8)水位 49.25
排水总管(点7)水位
跌水0.8m 50.05
窨井6后水位
沿程损失=0.001×390 50.44
窨井6前水位
管顶平接,两端水位差0.05m 50.49
二次沉淀池出水井水位
沿程损失=0.0035×100=0.35m 50.84
二次沉淀池出水总渠起端水位
沿程损失=0.35-0.25=0.10m 50.94
二次沉淀池中水位
集水槽起端水深 =0.38m
自由跌落=0.10m
堰上水头(计算或查表)=0.02m
合计 0.50m 51.44
堰F3后水位
沿程损失=0.002810=0.03m
局部损失==0.28m
合计 0.31m 51.75
堰F3前水位
堰上水头=0.26m
自由跌落=0.15m
合计 0.41m 52.16
曝气池出水总渠起端水位
沿程损失=0.64-0.42=0.22m 52.38
曝气池中水位
集水槽中水位=0.26m 52.64
堰F2前水位
堰上水头=0.38m
自由跌落=0.20m
合计 0.58m 53.22
点3水位
沿程损失=0.62-0.54=0.08m
局部损失=5.85×=0.14m
合计 0.22m 53.44
初次沉淀池出水井(点2)水位
沿程损失=0.0024×27=0.07m
局部损失=2.46×=0.15m
合计 0.22m 53.66
初次沉淀池中水位
出水总渠沿程损失=0.35-0.25=0.10m
集水槽起端水深 =0.44m
自由跌落 =0.10m
堰上水头=0.03m
合计 0.67m 54.33
堰F1后水位
沿程损失=0.0028×11=0.04m
局部损失==0.28m
合计 0.32m 54.65
堰F1前水位
堰上水头=0.30m
自由跌落=0.15m
合计 0.45m 55.10
沉砂池起端水位
沿程损失=0.48-0.46=0.02m
沉砂池出口局部损失=0.05m
沉砂池中水头损失=0.20m
合计 0.27m 55.37
格栅前(A点)水位
过栅水头损失0.15m 55.52m
总水头损失 6.27m
上述计算中,沉淀池集水槽中的水头损失由堰上水头、自由跌落和槽起端水深三部分组成,见图3。计算结果表明:终点泵站应将污水提升至标高55.52m处才能满足流程的水力要求。根据计算结果绘制了流程图,见图4。
图3 集水槽水头损失计算示意
-堰上水头;-自由跌落;-集水槽起端水深;-总渠起端水深
图4 污水处理流程
污泥流程的高程计算以图1所示的甲市污水处理厂为例。该厂污泥处理流程为:
二次沉淀池--污水泵站--初次沉淀池--污泥投配(预热)池--污泥泵站--消化池--贮泥池--运泥船外运
高程计算顺序与污水流程同,即从控制性标高点开始计算。
甲市处理厂设计地面标高为4.2m,初次沉淀池水面标高为6.7m。二次沉淀池剩余活性污泥系利用厂内下水道排至污水泵站,计算从略。从初次沉淀池排出污泥的含水率为97%,污泥消化后经静澄、撤去上清液,其含水率为96%。初次沉淀池至污泥投配池的管道用铸铁管,长150m,管径300mm。设管内流速为15m/s,按式(3)
式中—输泥管道沿程压力损失(m)
L—输泥管道长度(m)
D—输泥管管径(m)
v—污泥流速(m/s)
—海森-威廉(Haren-Williams)系数,其值决定于污泥浓度,见下表:
污泥浓度(%) 值
0.0 100
2.0 81
4.0 61
6.0 45
8.5 32
10.1 25
可求得其水头损失为:
m
自由水头1.5m,则管道中心标高为:
6.7-(1.20+1.50)=4.0m
流入污泥投配池的管底标高为:
4.0-0.15=3.85m
图5 投配池及标高
污泥投配池的标高可据此确定,投配池及标高见图5。
消化池至贮泥池的各点标高受河水位的影响(即受河中运泥船高程的影响),故以此向上推算。设要求贮泥池排泥管管中心标高至少应为3.0m才能向运泥船排尽池中污泥,贮泥池有效深2.0m。已知消化池至贮泥池的铸铁管管径为200mm,管长70m,并设管内流速为1.5m/s,则根据式(1)可求得水头损失为1.20m,自由水头设为1.5m。又,消化池采用间歇式排泥运行方式,根据排泥量计算,一次排泥后池内泥面下降0.5m。则排泥结束时消化池内泥面标高至少应为:
3.0+2.0+0.1+1.2+1.5=7.8m
开始排泥时的泥面标高:
7.8+0.5=8.3m
式中0.1为管道半径,即贮泥池中泥面与入流管管底平。
应当注意的是:当采用在消化池内撇去上清液的运行方式时,此标高是撇去上清液后的泥面标高,而不是消化池正常运行时的池内泥面标高。
当需排除消化池中下面的污泥时,需用排泥泵排除。
据此绘制的污泥高程图见图8-5。