城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計
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筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費設(shè)計主要參考資料氧化溝工藝氧化溝(oxidation ditch) 又稱循環(huán)曝氣池,是一種改良的活性污泥法,其曝氣池呈封閉的渠形,污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動。氧化溝的水力停留時間和污泥齡較長,有機負荷很低0.050.15kgBOD5/(kgMLSSd),實質(zhì)上相當于延時曝氣活性污泥系統(tǒng)。氧化溝的出水質(zhì)好,一般情況下,BOD5去除率可達到 95%99%,脫氮率可達到90%,除磷效率在50%左右,如在處理過程中,適量的投加鐵鹽,則除磷效率可達到95%。目前常用于生物脫氮的氧化溝工藝主要有卡魯塞爾式和三溝交替工作式。這里主要介紹三溝式,三溝交替工作式氧化溝,又稱T型氧化溝,是丹麥Kruger公司開發(fā)的生物脫氮新工藝。該系統(tǒng)由三個相同的氧化溝組建在一起作為一個單元運行,三個氧化溝之間相互連通,兩側(cè)的,兩池交替做曝氣池和沉淀池,中間的池始終進行曝氣,進水交替進入池和池,出水相應(yīng)從池和池引出。這樣交替的運行特點提高的曝氣池轉(zhuǎn)刷利用率,有利于生物脫氮。三溝交替工作式氧化溝生物脫氮的運行過程可分為6個階段。階段A 污水通過分配井流入池,出水自池引出,三池的工作狀態(tài)為:池轉(zhuǎn)刷低速旋轉(zhuǎn),維持缺氧狀態(tài),進行反硝化和有機物的部分分解;池轉(zhuǎn)刷高速轉(zhuǎn)動,進行有機物進一步降解及NH4+-N的硝化;池轉(zhuǎn)刷停止轉(zhuǎn)動,作為沉淀池。階段B 進水引入池,出水自池引出,池和池維持好氧狀態(tài),池保留為沉淀池。階段C 進水仍引入池,出水自池引出,池轉(zhuǎn)為沉淀池,完成泥水分離;池轉(zhuǎn)刷低速轉(zhuǎn)動,維持缺氧狀態(tài)。對階段B中積累的硝酸鹽進行反硝化,池仍為沉淀池。階段D 進水引入池,出水自池引出。池與池的工作狀態(tài)正好與階段A相反,池則與階段A相同。階段E 池工作狀態(tài)與階段B相同,池與池的工作狀態(tài)與階段B 相反。階段F 池工作狀態(tài)與階段C相同,池與池的工作狀態(tài)與階段C相反。從上述運行個過程可以看出,三溝交替工作式氧化溝是一個A/O生物脫氮或行污泥系統(tǒng),可以完成有機物的降解和硝化反硝化的過程,取得良好的BOD5去除效果。依靠三池工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,聲去了活性污泥回流和混合液回流,從爾節(jié)省了點耗和基建費用。三溝交替工作的氧化溝系統(tǒng)個階段運行時間可根據(jù)水質(zhì)情況進行調(diào)整。整個運行過程中。溢流堰高度的調(diào)節(jié),進出水的切換幾轉(zhuǎn)刷的開啟,停止,轉(zhuǎn)刷的調(diào)整均由自控裝置進行控制。三溝式氧化溝的脫氮通過是通過新開發(fā)的雙速惦記來實現(xiàn)的,曝氣轉(zhuǎn)刷能起到混合器和曝氣器的雙重功能。當處于反硝化階段時,轉(zhuǎn)刷低速運轉(zhuǎn),僅僅保持池中污泥懸浮,而池中處于缺氧狀態(tài)。好氧和缺氧階段完全可由轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)速的改變進行自動控制。三溝交替工作式氧化溝的設(shè)計。1 設(shè)計概述。三溝式氧化采用合建式系統(tǒng),即有一條邊溝總是作為沉淀池來使用,因此計算污泥量時應(yīng)僅計算不包括沉淀狀態(tài)的污泥在內(nèi)的污泥。為了準確的表明設(shè)計的泥齡,需要引入三溝式氧化溝參與工藝反應(yīng)(硝化,反消化)的有效性系數(shù),假定三溝是等體積的,則 式中 邊溝參與反應(yīng)的平均MLSS含量, /m3; 邊溝在半個周期內(nèi)的工作時間, h;中溝參與反應(yīng)的平均MLSS含量,/m3;中溝在半個周期內(nèi)的工作時間, h; 三條溝的平均MLSS含量, /m3; 運行一個周期內(nèi)的工作時間, h。 根據(jù)本章的第一節(jié)所述三溝式氧化溝的運行過程可知,氧化溝運行一個周期的時間為8小時,一個工作工程(半個周期)為4小時,即階段AC或階段DF。過度階段為C或F,此階段第一或第三溝轉(zhuǎn)刷停止運行開始泥水分離約一個小時,因此在設(shè)計中應(yīng)用上述的計算公式時,可取=3h, =4h, =8h.在理論上/=0.41,如果三條溝的平均MLSS含量分布為5.0/m3,2.0/m3,5.0 /m3。據(jù)邯鄲市東郊污水處理廠三溝式氧化溝工藝實際測定,MLSS含量在三條溝內(nèi)的分布為5.3/m3,2.0/m3,5.0 /m3。/與理論推導(dǎo)值非常接近。以實際的MLSS分布代汝上述的計算公式,可計算為 = 由以上計算可以看出的值較小,或者說容積和設(shè)備的利用率低。目前,提高容積和設(shè)備利用率的方法是在三溝式氧化溝的設(shè)計中擴大中溝的比例,中溝的容積可占50%70%或更多,單個邊溝的容積占30%50%。有資料表明,當中溝的容積比例采用50%和70%時,可分別達到0.69和0.80,從而設(shè)備的利用率和污泥分布均勻得到提高。 計算實例1. 已知條件(1) 城市污水設(shè)計流量 Q=12000m3/d,臨界運行水溫15,最高溫度25,PH=7.07.6。(2) 氧化溝進水水值:BOD5=150mg/L,SS=126mg/L,TKN=28 mg/L,堿度(以CaCO3計)=200 mg/L。(3) 要求二級出水水值:BOD5=20mg/L,SS=20mg/L,TN10 mg/L,NH4+-N 2 mg/L (設(shè)計按TN=8mg/L,NH4+-N= 1mg/L,生物處理出水中生物不可降解溶解性有機氮和出水VSS中喊有有機氮總量為2mg/L,NO3-N= 5mg/L考慮),且污泥得到穩(wěn)定。2. 設(shè)計計算(1) 確定設(shè)計有關(guān)參數(shù)1) 污泥齡 c=30天(考慮污泥得穩(wěn)定化要求);2) 污泥含量 MLSS=4000 mg/L;3) fb=0.7;4) 回流污泥含量 X1=10000 mg/L;5) 20時反硝化速率 (NO3N / MLVSS)qD,20=0.02 kg/(kg.d);6) 反硝化溫度校正系數(shù) =1.09;7) 污泥產(chǎn)率系數(shù)(VSS / BOD5) Y=0.6kg /(kg。d);8) 內(nèi)源呼吸速率 Kd=0.05 d-1 ;9) 剩余污泥含水率 99.2;10) 曝氣池好氧 DO=2mg/L。(2) 好氧區(qū)容積計算1) 確定水中溶解性BOD5確定出水中得溶解性BOD5出水中VSS=0.7SS=0.720=14 (mg/L)VSS所需得BODu=1.4214(排放污泥中VSS所需得BODU 通常為VSS的1.42倍)VSS所需得BOD5=0.680.7201.42=13.5 mg/ L出水中得溶解性BOD5=20-13.5=6.52) 好氧區(qū)容積 V好 V好=m3; 好氧水力停留時間: t好=8.9 h;3) 缺氧區(qū)容積計算氧化溝生物污泥產(chǎn)量 WV=用于細胞合成得的TNK=0.124 WV=0.1241228=152.31 (kg/d)即 TKN 中有(51.21000)/12000=4.3(mg/L) 用于合成故需氧化得NH3-N=20.7-5=15.7(mg/L)需還原得NO3-N=10.43反硝化速率 : qD=0.0201.09(15-20)=0.013缺氧區(qū)容積V缺:所以 缺氧池水力停留時間: t缺=10.4 h;4) 反應(yīng)池總?cè)莘e V =20006 m3;5) 總水力停留時間 t=10 h(這是資料出錯,還未找到錯在那里)6) 堿度平衡計算 硝化消耗堿度 : 7.1420.7=148 (mg/L)反硝化產(chǎn)生堿度 : 3.5715.7=56(mg/L)去除BOD5產(chǎn)生堿度: 0.1(S0-Se)=0.1(150-6.5)=14(mg/L)剩余堿度=200-148+56+14=122100 (mg/L)滿足堿度需求;7) 實際需氧量計算碳化需氧量 :D1 D1=硝化需氧量 :D2 D2=4.6QNO0=4.61200020.7=1143 (/d)反硝化脫氮產(chǎn)氧量 :D3 D3=2.6NT=2.61200015.7=490(/d)總需氧量 :D D= D1+ D2- D3=1949+1143-490=2599(/d)8) 標準需氧量: 實際需氧量確定后,需轉(zhuǎn)化為標準狀態(tài)需氧量(R0)以選取曝氣設(shè)備。其轉(zhuǎn)化公式為: 式中 c曝氣池溶解含量, mg/L; 標準大氣壓下,T時清水中的飽和溶解氧含量,mg/L,其取值可參照下表,本例取T=25時飽和溶解氧含量; 標準大氣壓下,20清水中的飽和溶解氧含量, mg/L; 污水傳氧速率與清水傳氧速率之比,取值范圍為0.50.95,本例取=0.85; 污水中飽和溶解氧與清水溶解氧含量之比,通常為0.900.97,本例取=0.95。 標準大氣壓下清水中的飽和溶解氧含量水溫/12345678910飽和溶解氧含量/( mg/L)14.2313.8413.4813.1312.8012.4812.1711.8711.5911.33水溫/11121314151617181920飽和溶解氧含量/( mg/L)11.0810.8310.6010.3710.159.959.749.549.359.17水溫/21222324252627282930飽和溶解氧含量/( mg/L)8.998.838.638.538.388.228.077.927.777.63注:其余溫度(030)下的飽和溶解氧含量利用內(nèi)差法確定,0時飽和溶解氧含量為14.62 mg/L。9) 計算回流污泥量 氧化溝系統(tǒng)中,如果已知回流污泥的含量,就可以根據(jù)下面簡單的質(zhì)量平衡式,計算出維持MLSS的回流污泥流量,即式中 回流污泥量, ; 污水流量, ; 進水SS含量, ; 回流污泥含量, ; 氧化溝中NLSS含量, 。 根據(jù)上式,可得1200012610000Qr=(12000+Qr)4000Qr=7748()10) 剩余污泥量 W=413+(1-0.7)0.12612000-0.0212000 =1228+2000-667=2561 (/d) 污泥含水率 P=99.2 剩余污泥得體積(濕污泥量):。筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費畢業(yè)設(shè)計題 目: 某污水處理廠設(shè)計學 院: 土木建筑學院 系 專 業(yè): 給水排水 班 級: 給排水00級 學 號: 姓 名: 指導(dǎo)教師: 填表日期: 年 月 日中文摘要:一體化反應(yīng)池主要特點:1) 工藝流程短,構(gòu)筑物和設(shè)備少,不設(shè)初沉池,調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池,污泥自動回流,投資省,能耗低,占地少,管理簡便。2) 處理效果穩(wěn)定可靠,其BOD5和SS去除率均在90-95或更高。COD得去除率也在85以上,并且硝化和脫氮作用明顯。3) 產(chǎn)生得剩余污泥量少,污泥不需小孩,性質(zhì)穩(wěn)定,易脫水,不會帶來二次污染。4) 造價低,建造快,設(shè)備事故率低,運行管理費用少。5) 固液分離效率比一般二沉池高,池容小,能使整個系統(tǒng)再較大得流量和濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。6) 污泥回流及時,減少污泥膨脹的可能。English summary:The integral whole turns the main characteristics in pond in reaction:1)The craft process is short, the builds the thing is little with the equipments, do not establish the beginning sink the pond, regulating the pond with lone of two sink the pond, automatic reflux in dirty mire, investment province, can consume low, cover little, manage simple.2)Handle the result stability is dependable, its BOD5 does away with the rate with the SS all in 90%-95% or higher.The COD have to away with the rate too above 85%, and the nitric turns with take off the nitrogen function obviously.3)Creation the dirty amount of mire in surplus is little, the dirty mire do not need the child, the kind is stable, easy dehydration, cant bring to pollute two time4)Build the price low, construct quick, the equipments trouble rate is low, circulating the administrative expense little.5)The liquid separates efficiency ratio general two sink the pond high, the pond permits small, can make whole system been bigger again get the discharge stabilize the movement with density scope inside.6)Dirty mire reflux on time, the possibility that reduce the dirty mire the inflation. 26某新建城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計 開題報告畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題 目: 某新建城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計 學 院: 建筑工程學院 系: 土木系 專 業(yè): 給水排水工程 班 級: 學 號: 姓 名: 指導(dǎo)教師: 填表日期: 年 月 日一、選題的依據(jù)及意義:本工程為某新鎮(zhèn)污水處理廠的施工圖設(shè)計,污水廠位于xxx交匯處,征地28604米2,設(shè)計地面標高用黃海2.3米。經(jīng)過處理的水至神仙溝,初沉池與二沉池剩余污泥濃縮處理后用泵輸送至處理廠南面的苗圃作為肥料用。該鎮(zhèn)的地形由南向北稍有坡度,平均的坡度為0.5,地面平整,海拔高度為3.33.5米,屬黃河沖積粉質(zhì)沙土區(qū),土質(zhì)鹽堿,全年最高氣溫39度,最低-8度,極值凍土深度為0.57米,全年降水量1600毫米。鎮(zhèn)東有衛(wèi)東河,水流由南向北與神仙溝在新鎮(zhèn)東北角匯合流向渤海灣。神仙溝溝底標高為-1.5米,河床水位控制在0.51.0米之內(nèi),水位由神仙溝在渤海灣出口處甲方所設(shè)的流域防洪站加以控制。處理廠廠址內(nèi)地面標高位2.10-2.40米(高于黃海平均海面),土壤承載能力711噸/平方米。污水廠污水進水總管管底標高(進水泵房處)為-4.41米,(相對地面標高0.00)。因為該鎮(zhèn)人口較多城市污水排放量大,如果不處理直接排放到神仙溝和衛(wèi)東河,將對水體造成污染,因為污水中含氮磷較多,也可使水體富營養(yǎng)化,所以必須建設(shè)污水處理廠對該鎮(zhèn)排放的污水進行處理。所選擇的污水處理工藝應(yīng)具有一定的脫氮除磷功能以防水體的富營養(yǎng)化。據(jù)此,需確定污水處理廠的處理工藝流程和處理構(gòu)筑物的類型與數(shù)量,進行處理構(gòu)筑物及設(shè)備的工藝設(shè)計計算和污水廠各構(gòu)筑物以及各種管渠等總體布置。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(含文獻綜述):1關(guān)于活性污泥法當前流行的污水處理工藝有:AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、A/A/O法、A/O 法等,這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來的,且各有其特點。 AB法(AdsorptionBiooxidation) 該法由德國Bohuke教授首先開發(fā)。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧,A級負荷高,曝氣時間短,產(chǎn)生污泥量大,污泥負荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上,池容積負荷6kgBOD/(m3d)以上;B級負荷低,污泥齡較長。A級與B級間設(shè)中間沉淀池。二級池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同,形成不同的微生物群體。AB法盡管有節(jié)能的優(yōu)點,但不適合低濃度水質(zhì),A級和B級亦可分期建設(shè)。 SBR法(Sequencing Batch Reactor) SBR法早在20世紀初已開發(fā),由于人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四個或三個池子構(gòu)成一組,輪流運轉(zhuǎn),一池一池地間歇運行,故稱序批式活性污泥法?,F(xiàn)在又開發(fā)出一些連續(xù)進水連續(xù)出水的改良性SBR工藝,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單,由于只有一個反應(yīng)池,不需二沉池、回流污泥及設(shè)備,一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池,多數(shù)情況下可省去初沉池,故節(jié)省占地和投資,耐沖擊負荷且運行方式靈活,可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態(tài),實現(xiàn)除磷脫氮的目的。但因每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng),采用潷水器及控制系統(tǒng),間歇排水水頭損失大,池容的利用率不理想,因此,一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠 。 A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)由于對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求,故國內(nèi)10年前開發(fā)此厭氧缺氧好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷,可獲得優(yōu)質(zhì)出水,是一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機制由兩部分組成:一是除磷,污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO0.3mg/L),釋放出聚磷菌,在好氧狀況下又將其更多吸收,以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮,缺氧段要控制DO12.5),BOD/TKN為1.53.5,COD/TP為3060,BOD/TP為1640(一般應(yīng)20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化,以去除磷、BOD5和COD為主,則可用A/O 工藝。有的城市污水處理的出水不排入湖泊,利用大水體深水排放或灌溉農(nóng)田,可將脫氮除 磷放在下一步改擴建時考慮,以節(jié)省近期投資。 普通曝氣法及其變法 本工藝出現(xiàn)最早,至今仍有較強的生命力。普曝法處理效果好,經(jīng)驗多,可適應(yīng)大的污水量,對于大廠可集中建污泥消化池,所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普曝法的不足之處是只能作為常規(guī)二級處理,不具備脫氮除磷功能。 近幾年在工程實踐中,通過降低普通曝氣池容積負荷,可以達到脫氮的目的;在普曝池前設(shè)置厭氧區(qū),可以除磷,亦可用化學法除磷。采用普通曝氣法去除BOD5,在池型上有多種形式(如下文所述的氧化溝),工程上稱為普通曝氣法的變法,亦可統(tǒng)稱為普通曝氣法。 氧化溝法 本工藝50年代初期發(fā)展形成,因其構(gòu)造簡單,易于管理,很快得到推廣,且不斷創(chuàng)新,有發(fā)展前景和競爭力,當前可謂熱門工藝。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式,比較有代表性的有: 帕式(Passveer)簡稱單溝式,表面曝氣采用轉(zhuǎn)刷曝氣,水深一般在2.53.5m,轉(zhuǎn)刷動力效率1.61.8kgO2/(kWh)。 奧式(Orbal)簡稱同心圓式,應(yīng)用上多為橢圓形的三環(huán)道組成,三個環(huán)道用不同的DO(如外環(huán)為0,中環(huán)為1,內(nèi)環(huán)為2),有利于脫氮除磷。采用轉(zhuǎn)碟曝氣,水深一般在4.04.5m,動力效率與轉(zhuǎn)刷接近,現(xiàn)已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應(yīng)用。 若能將氧化溝進水設(shè)計成多種方式,能有效地抵抗暴雨流量的沖擊,對一些合流制排水系統(tǒng)的城市污水處理尤為適用。 卡式(Carrousel)簡稱循環(huán)折流式,采用倒傘形葉輪曝氣,從工藝運行來看,水深一般在3.0m左右,但污泥易于沉積,其原因是供氧與流速有矛盾。 三溝式氧化溝(T型氧化溝),此種型式由三池組成,中間作曝氣池,左右兩池兼作沉淀池和曝氣池。T型氧化溝構(gòu)造簡單,處理效果不錯,但其采用轉(zhuǎn)刷曝氣,水深淺,占地面積大,復(fù)雜的控制儀表增加了運行管理的難度。不設(shè)厭氧池,不具備除磷功能。 氧化溝一般不設(shè)初沉池,負荷低,耐沖擊,污泥少。建設(shè)費用及電耗視采用的溝型而變,如在轉(zhuǎn)碟和轉(zhuǎn)刷曝氣形式中,再引進微孔曝氣,加大水深,能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動力效率達2.53.0 kgO2/(kWh)。 2關(guān)于曝氣生物濾池 曝氣生物濾池實質(zhì)上是常說的生物接觸氧化池,相當于在曝氣池中添加供微生物棲附的填(濾)料,在填料下鼓氣,是具有活性污泥特點的生物膜法。曝氣生物濾池(BAF)70年代末起源于歐洲大陸,已發(fā)展為法、英等國設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。由于選用的填料不同,以及是否有脫氮要求,設(shè)計的工藝參數(shù)是不同的,如要求處理出水BOD5、SS20mg/L,去除BOD5達90%以上的工藝,其容積負荷為0.73.0 kgBOD5/(m3d),水力停留時間12h;以硝化(90%以上)為主的工藝,其容積負荷為0.52.0kgBOD5/(m3d),水力停留時間23h。 一般認為,生物膜法處理城市污水,在國內(nèi)尚需積累經(jīng)驗,處理規(guī)模不宜過大,約5 104m3/d左右為宜。國外(主要在歐洲)處理水量有達到36104m3/d的,這與其填料材質(zhì)、自控手段和先進的反沖洗裝置有關(guān),也與其有長期積累的運行 管理經(jīng)驗有關(guān)。 3 關(guān)于UNITANK工藝 UNITANK工藝和類似的TCBS工藝、MSBR工藝一樣,都是SBR法新的變型和發(fā)展。它集“序批法”、“普通曝氣池法”及“三溝式氧化溝法”的優(yōu)點,克服了“序批法”間歇進水、“三溝式氧化溝法”占地面積大、“普通曝氣池法”設(shè)備多的缺點。 典型的UNITANK工藝是三個水池,三池之間水力連通,每池都設(shè)有曝氣系統(tǒng),外側(cè)的兩池設(shè)有出水堰及污泥排放口,它們交替作為曝氣池和沉淀池。污水可以進入三池中的任意一個,采用連續(xù)進水、周期交替運行。在自動控制下使各池處在好氧、缺氧及厭氧狀態(tài),以完 成有機物和氮磷的去除。 UNITANK工藝由比利時Seghers公司首先建在我國的澳門特區(qū),處理水量14104m3/d(不下雨時平均處理水量為7104m3/d),池型封閉,設(shè)計采用的容積負荷為0.58kgBOD/(m3d),總的反應(yīng)池體積為46800m3,曝氣池水力停留時間為8h,出水的BOD5、SS20mg/L。這類一體化工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝的變形,可以采用活性污泥工藝的設(shè)計方法對不同的污染物加以去除,如考慮硝化,其負荷一般在0.050.10 kgBOD5/(kgMLSSd),硝化率視污水溫度而異。而要求污泥穩(wěn)定化,其污泥負荷和污泥齡要遠遠超過硝化時的數(shù)值。 容積利用率低是此類一體化工藝共同的主要問題,就是說在一個較長停留時間的曝氣系統(tǒng)內(nèi),有50%左右的池容用于沉淀。 UNITANK工藝的成功與否有賴于系統(tǒng)采用穩(wěn)定可靠的儀表及設(shè)備,因此引進技術(shù),消化、吸收和開發(fā)先進的自控系統(tǒng)是應(yīng)用此工藝的關(guān)鍵問題。一般認為,UNITANK工藝不太適用于大型(10104m3/d)的城市污水處理廠。4. 生物處理法的新進展生物處理法是目前研究得較多、新技術(shù)層出不窮的方法, 無論是好氧生物處理技術(shù),還是厭氧生物處理技術(shù)都引起了研究人員的極大興趣。因為用生物法利用的是微生物的新陳代謝作用, 以污染物質(zhì)為食料, 將其代謝成諸如CO2、H2O、NH3、SO2等穩(wěn)定的小分子, 它的二次污染小, 對處理生活污水及與之性質(zhì)相近的有機污水有其獨特的優(yōu)勢。生物處理法自從問世以來,其技術(shù)已獲得了極大的發(fā)展, 隨著人們生活水平的日益提高, 生活污水中的成也日益復(fù)雜, 因此用生物處理方法的目的也從以前能處理降解蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等一類物質(zhì)增加到也能處理合成洗滌劑、脫氮、脫磷及其它一些難降解的復(fù)雜有機物。這也就必然要求人們改革工藝,過去由于厭氧生物處理的效率不盡人意, 處理時間也較慢, 所以未引起人們的重視, 僅僅用來處理污泥或高濃度有機污水的預(yù)處理,但現(xiàn)在由于能源緊張, 厭氧生物處理由于能產(chǎn)生能源物質(zhì)甲烷而越來越引起人們的青睞, 由此也出現(xiàn)了許多新的工藝。(1) 活性污泥法的新發(fā)展到目前為止, 對活性污泥法在運行方式上還沒有大的突破, 往往所作的是一些局部的改進, 但在曝氣方式上確取得了較大的成果, 如純氧曝氣、深井曝氣、射流曝氣, 采用微氣泡擴散器等, 這些都增大了氧轉(zhuǎn)移率、提高了氧的利用率使曝氣池中氧的濃度增加。如美日等國研制出的一種超微氣泡擴散器, 氣泡直徑50Lm, 氧吸收率達90% , Reid Engineering Company of Frederick shurg 等研制的氧化溝下表面曝氣也是一種曝氣方式的改進, 把沖刷曝氣(Brush Aeration) 改進透平曝氣(Turbine Aeration) 避免了產(chǎn)生氣溶膠、飛濺、結(jié)冰等問題?;钚晕勰喾ǖ牧硪粋€發(fā)展趨勢就是朝多功能方向發(fā)展, 采用的方法有: 培養(yǎng)馴化專用細菌,使活性污泥處理對象不局限于生活污水, 還可以處理如酚一類難降解的有毒有機物,甚至馴化可以處理象氰一類有劇毒的無機物;把活性污泥與其它處理方法結(jié)合起來,如活性炭活性污泥法, 它實際上是一種以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的綜合處理法; 固定活性污泥法是提供微生物附著的表面, 如合成纖維、塑料、細沙、粘土焦炭等, 使曝氣池同時存在附著相和懸浮相的生物;這些都提高了活性污泥的凈化效率,提高了抗有毒物質(zhì)等沖擊負荷的能力, 還具有脫色、脫氮、削減泡沫的效果, 國外已用于合成纖維、化工印染、煉油、煉焦等工業(yè)生產(chǎn)的污水處理;活性污泥法與厭氧工藝結(jié)合來脫氮、脫磷等,最典型的工藝是A-O(anaerobic-oxic) 流程。活性污泥法還可和化學法結(jié)合, 提高凈化多氯聯(lián)苯、有機磷的去除效果。(2) 生物膜處理法的新進展生物膜法最早出現(xiàn)的工藝是1893年在英國出現(xiàn)的將污水噴撒在粗濾料上而得以凈化的普通生物濾池,它是最早出現(xiàn)而至今仍在不斷改進和發(fā)展的人工生物處理設(shè)備。在它的基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了高負荷生物濾池、塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤和生物接觸氧化等。近二三十年來,又出現(xiàn)了一些新型的生物膜法處理技術(shù),如生物流化床,它是以砂、焦炭、活性炭等顆粒材料作為載體,其載體表面附著生長著生物膜,充氧后的污水以一定流速自下而上流動使載處于流化狀態(tài),載體上的生物膜可以充分地和污水接觸,使凈化效率提高,它的工藝有空氣流床、純氧流動床、三相流化床和厭氧兼型流化床工藝等?;钚陨餅V池是將生物濾池、曝氣池及二沉池結(jié)合為一體的新型污水處理工藝,它的特點是將生物濾池的部分出水回流匯同二沉池的回流污泥一起進入生物濾池,用活性生物濾池處理生活污水和食品加工廢水的試驗結(jié)果表明: 該系統(tǒng)具有處理效果好、效率高、BOD 容積負荷大、不發(fā)生污泥膨脹和耐沖擊負荷等優(yōu)點。另外還有空氣驅(qū)動的生物轉(zhuǎn)盤、生物轉(zhuǎn)盤和曝氣池相結(jié)合、藻類轉(zhuǎn)盤等。由于生物膜法的生態(tài)環(huán)境與活性污泥法的不同, 生物膜法生態(tài)系統(tǒng)中可以生長藻類、后生動物等, 甚至可以生長硝化菌及反硝化菌等, 因此可以用來脫氮等。(3) 厭氧生物處理法的新發(fā)展厭氧生物處理法也有一百多年的歷史,它是利用厭氧微生物在無氧的條件下對有機物進行分解的技術(shù)。由于處理效率低、速度慢、且甲烷菌對環(huán)境要求嚴格不易控制等缺點, 厭氧生物處理法長期以來一般僅用于污泥處理, 它的主要工藝是化糞池、消化池等。但是由于近年來能源危機及環(huán)境污染加重,厭氧生物處理由于其產(chǎn)物具有能源物質(zhì)而得到人們的重視, 一大批新的厭氧生物處理法技術(shù)相繼誕生, 為了提高厭氧微生物的濃度,有使厭氧微生物附著在載體表面的厭氧生物膜處理方法如厭氧生物濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤、厭氧膨脹床、厭氧接觸氧化、厭氧檔板反應(yīng)器、厭氧流化床法, 以及象上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB) 依靠微生物之間凝聚造粒而形成的自己固定法方法。還有人為地固定微生物包埋固定化法, 它是人為地把增殖速度緩慢的厭氧微生物高濃度地保持在處理系統(tǒng)中,提高處理速度、縮小處理設(shè)備并可用于處理低濃度的有機污水。如日本本田等人1988 年采用包埋固定厭氧微生物處理TOC 為150mgL 的人工配水, TOC 的去除率可達95% 以上。在厭氧處理中, 甲烷的增殖速度慢成為產(chǎn)氣的決定步驟, 因此為了保持甲烷發(fā)酵中高濃度的微生物, 出現(xiàn)了利用膜的固液分離法, 如柏分等人1988 年利用超濾膜(UF) 進行甲烷發(fā)酵試驗, 結(jié)果表明: 提高了反應(yīng)器內(nèi)甲烷的濃度, TOC 的容積負荷為2gL日, 其去除率可達98.4%以上。厭氧生物處理法目前的發(fā)展趨勢是和其它生物處理方法聯(lián)用, 如厭氧好氧復(fù)合工藝等, 具有節(jié)約投資、節(jié)省能源、污泥產(chǎn)量少、出水水質(zhì)好等一系列優(yōu)點。厭氧生物處理法正朝著能處理低濃度有機污水,能夠脫磷脫氮且運行維護方便經(jīng)濟等方面發(fā)展。5活性污泥工藝的發(fā)展趨勢通過幾十年的研究與實踐,活性污泥工藝已經(jīng)成為一種比較完善的工藝。在池形、運行方式、曝氣方式、載體等方面已經(jīng)很難有較大的發(fā)展。用常規(guī)手段也已經(jīng)很難在生物學方面有所突破。有學者認為該工藝未來兩個大的方向是膜分離技術(shù)和分子生物學技術(shù)的應(yīng)用。 (1) 膜分離技術(shù)的應(yīng)用用膜分離代替沉淀進行泥水分離,可帶來活性污泥工藝的以下變化:不再存在污泥膨脹問題。在調(diào)控活性污泥系統(tǒng)時,不必再考慮污泥的沉降性能問題,從而使工藝控制大大簡化;曝氣池的污泥濃度將大大提高(可以大于20000/)從而使系統(tǒng)可在超大泥齡、超低負荷狀態(tài)下運行,充分滿足去除各種污染物質(zhì)的需要;在同樣的處理要求下,可使曝氣池容積大大減小,節(jié)省處理廠的占地面積;污泥濃度的提高,將要求較高的曝氣速率,因而純氧曝氣將隨著膜分離而被大量采用。雖然膜分離目前還存在易堵塞等方面的問題,但這些問題正逐步得到解決。實際上,目前已有一批膜分離活性污泥系統(tǒng)在運行,如日本市的污水處理廠的膜分離系統(tǒng)已連續(xù)運行3年。 (2)分子生物技術(shù)的應(yīng)用目前分子生物技術(shù)已開始應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。為搞清聚磷菌除磷的生化機理,已開始用分子診斷技術(shù)獲取聚磷菌的遺傳信息。現(xiàn)在從活性污泥中已發(fā)現(xiàn)的30多種絲狀菌中,只有4種準確命名及生物分類學定位,因為這些絲狀菌大部分無法進行分離純培養(yǎng)。目前正用分子診斷技術(shù)進行這些絲狀菌的生物學定位,以進一步準確了解其特性。分子診斷技術(shù)的大量應(yīng)用,活性污泥微生物基因庫的建立,在此基礎(chǔ)上用基因技術(shù)培育具有高效活性的污泥菌種,進一步提高處理效果,是未來發(fā)展的方向。三、本課題研究內(nèi)容該新鎮(zhèn)將建設(shè)成完備的各種市政設(shè)施。規(guī)劃人口,近期30000人,2010年發(fā)展為82000人,生活污水標準為160L/capd,其總變化系數(shù)為1.5,工業(yè)最大日污水量為5800米3/日,排水采用分流制。污水水質(zhì)按一般的生活污水性質(zhì)考慮。生活污水與工業(yè)廢水混合后其水質(zhì)平均值為:BOD5=190mg/L,SS=238mg/L,CODcr=380mg/L,TP=4.9mg/L,NH3-N=49mg/L,要求經(jīng)過處理后水質(zhì)達到國家污水綜合排放標準(GB89781996)中一級標準(BOD520mg/L,SS20mg/L,CODcr60mg/L,TP0.5mg/L,NH3-N15mg/L)。所以本工程處理水量:近 期:300000.161.5+5800=13000m3/d, 2010 年:820000.161.5+5800=25480m3/d據(jù)此,該廠按遠期2010年一期2.6萬噸/天建設(shè)完成,污水廠主要處理構(gòu)筑物擬分為二組,每組處理規(guī)模為1.3萬噸/天。這樣既可滿足近期處理水量要求,有留有空地以三期擴建之用。四、本課題研究方案 本項目污水處理的特點:(1)污水以有機污染物為主,BOD/COD=0.5,可生化性較好,重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標;(2)污水中主要污染物指標BOD、COD、SS都值都比國內(nèi)一般城鎮(zhèn)污水低30%左右;(3)污水處理廠投產(chǎn)時,多數(shù)重點污染源治理工程已投入運行。針對以上特點,以及出水要求,現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理技術(shù)的特點,以采用生化處理最為經(jīng)濟。由于氮磷超標,處理工藝尚用硝化除磷。根據(jù)處理規(guī)模(2.6萬噸/天),進出水質(zhì)(一般的生活污水),出水質(zhì)要求(國家污水綜合排放標準GB89781996中一級標準),污水處理廠既要求有效地去除BOD5,有要求對污水中的氮、磷進行適當處理,防止神仙溝的富營養(yǎng)化,以及該工程的造價與運行費用,當?shù)氐淖匀粭l件(包括地形、氣候、水資源),污水水量及其變化動態(tài),運行管理與施工,并參考典型的工藝流程和各種生物處理法的優(yōu)缺點及使用條件。本課題選擇典型的工藝流程,有兩種可供選擇的工藝:1)普通A/A/O法處理工藝。2)厭氧池+氧化溝處理工藝。兩種工藝經(jīng)過比較,氧化溝除了具有A/A/O的效果外,還具有如下特點:(1)具有獨特的水力流動特點,有利于活性污泥的生物凝聚作用,而且可以將其工作區(qū)分為富氧區(qū),缺氧區(qū),用以進行硝化和反硝化作用,取得脫氮效果。(2)不設(shè)初沉池,有機性懸浮物在氧化溝內(nèi)能達到好氧穩(wěn)定的程度。(3)BOD負荷低,使氧化溝具有對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強的適應(yīng)性,污泥產(chǎn)率低,勿需進行硝化處理。(4)脫氮效果還能進一步提高。(5)電耗較小,運行費用低。所以本課題選擇厭氧池+氧化溝處理工藝。本課題研究方案即工藝流程初定如下:厭氧池+氧化溝處理工藝 五、研究目標、主要特色及工作進度:研究目標:改革開放以來,在我國的大中型城市中,建設(shè)了一批污水處理設(shè)施,對于保護大中型城市的環(huán)境,治理水污染起到了很大作用。隨著我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的顯著提高,我國農(nóng)村城市化的速度將大大加快,大量的小城鎮(zhèn)將迅速興起,預(yù)計到本世紀末,全國設(shè)市城市將達1200個左右,建制鎮(zhèn)250003O000個左右,全國城鎮(zhèn)人口達6.8億左右,城市化水平約為45%,其中小城鎮(zhèn)人口所占比例達65%左右。從發(fā)展眼光看,今后我國的大部分人口將生活在中小城鎮(zhèn)。目前全國共有1700O個建制鎮(zhèn),絕大多數(shù)沒有排水和污水處理設(shè)施,而且,由于二十幾年來,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的蓬勃發(fā)展,造成一些中小城鎮(zhèn)尤其是經(jīng)濟比較發(fā)達的中小城鎮(zhèn),污染嚴重,已經(jīng)影響到人民的生活和健康??紤]到1998年1月1日之后,已經(jīng)開始實行污水排放綜合標準(GB8978-1996),因此中小城鎮(zhèn)的污水處理廠在選擇處理工藝時都要考慮除磷脫氮,計一污水處理廠處理該鎮(zhèn)所排放的污水,使處理水達到國家一級排放標準,以減輕對神仙溝和衛(wèi)東河水體的污染。1 確定污水廠的處理工藝流程及處理構(gòu)筑物(或設(shè)備)的類型和數(shù)量。2 進行處理構(gòu)筑物及設(shè)備的工藝設(shè)計計算。3 進行污水廠各構(gòu)筑物、建筑物以及各種管渠等總體布置。4 設(shè)計圖紙包括:(1) 污水廠平面布置圖;(2) 污水廠的工藝流程、高程布置圖;(3) 單體構(gòu)筑物的工藝構(gòu)圖。 主要特色:為了力求構(gòu)筑物流程簡單而不影響處理效果,在設(shè)計中采取中格柵和提升泵房,細格柵和平流式沉沙池合建一起。其污水主題處理構(gòu)筑物卡羅塞(Carrousel)氧化溝具有以下優(yōu)點:氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池,在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下,氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化,還可實現(xiàn)硝化和脫硝,成為A/O工藝;氧化溝前增加厭氧池可成為A2/O(A-A-O)工藝,實現(xiàn)除磷。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定,可直接濃縮脫水,不必厭氧硝化,這樣在整體上污水處理廠的占地減少。 通過畢業(yè)設(shè)計,使學生熟悉并掌握排水工程的設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計原理、方法和步驟,能根據(jù)設(shè)計原始設(shè)計資料正確地選定設(shè)計方案,掌握污水廠設(shè)計的基本流程及各構(gòu)筑物的設(shè)計方法,熟悉設(shè)計計算書和設(shè)計說明書的編寫內(nèi)容和編制方法,并繪制工程圖紙。其設(shè)計深度為施工圖階段。工作進度如下:序號各階段工作內(nèi)容起訖日期備注1資料收集2005.3.142005.3.18一周2完成開題報告2005.3.212005.3.25一周3確定設(shè)計方案、工藝流程2005.3.282005.4.1一周4計算個單體構(gòu)筑物2005.4.42005.5.13六周5總平面布置、高程布置2005.5.162005.5.20一周6繪制設(shè)計圖紙2005.5.232005.6.3兩周7整理設(shè)計計算、說明書2005.6.62005.6.10一周8準備畢業(yè)設(shè)計答辯2005.6.132005.6.17一周六、參考文獻:1排水工程(下)教材2室外排水設(shè)計規(guī)范GBJ87(1997年版)3地面水環(huán)境質(zhì)量標準GB3838-884污水綜合排放標準GB8978965城市污水處理廠污水、污泥排放標準CJ3025936.給水排水設(shè)計手冊7.中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝8污水除磷脫氮技術(shù)研究與實踐P174-1789國外環(huán)境科學技術(shù)1991 第3 期10上海環(huán)境科學Vol.16 No.4199711.污水處理的氧化溝技術(shù),中國建筑工業(yè)出版社,198812. 其它現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定- 13 -筑龍網(wǎng)給排水所有資料全都免費污水廠設(shè)計說明書一、污水廠的設(shè)計規(guī)模設(shè)計規(guī)模:污水廠的處理水量按最高日最高時流量,污水廠的日處理量為:該廠按遠期2010年一期2.6萬噸/天建設(shè)完成,污水廠主要處理構(gòu)筑物擬分為二組,每組處理規(guī)模為1.3萬噸/天。這樣既可滿足近期處理水量要求,有留有空地以三期擴建之用。遠期2.6萬噸,一期建設(shè),計算主要按遠期計算,由于沒有工業(yè)廢水的變化系數(shù),所以按生活污水量來取其時變化系數(shù)。二、進出水水質(zhì)單位:mg/LCODcrBOD5SSNH3NTP進 水380190238494.9出 水602020150.5該水經(jīng)處理以后,水質(zhì)應(yīng)符合國家污水綜合排放標準(GB89781996)中的一級標準,由于進水不但含有BOD5,還含有大量的N,P所以不僅要求去BOD5除還應(yīng)去除不中的N,P達到排放標準。三、處理程度的計算1.溶解性BOD5的去除率活泩污泥處理系統(tǒng)處理水中的BOD5值是由殘存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者組成,而后者主要是以生物污泥的殘屑為主體?;钚晕勰嗟膬艋δ埽侨コ芙庑訠OD5。因此從活性污泥的凈化功能來考慮,應(yīng)將非溶解性的BOD5從處理水的總BOD5值中減去。處理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得:(此公式僅適用于氧化溝) 處理水中溶解性BOD5為2013.66.4mg/L溶解性BOD5的去除率為:2 .CODcr的去除率3.SS的去除率4.總氮的去除率出水標準中的總氮為15mg/L,處理水中的總氮設(shè)計值取15mg/L,總氮的去除率為: 5.磷酸鹽的去除率進水中磷酸鹽的濃度為4.9mg/L計。如磷酸鹽以最大可能成Na3PO4計,則磷的含量為4.90.189=0.93mg/L.注意:Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸鹽(溶解性)中是含量最大的,這樣計算出來的進水水質(zhì)中的磷含量偏大,對整個設(shè)計來說是偏安全的。磷的去除率為四、城市污水處理設(shè)計1、工藝流程的比較城市污水處理廠的方案,既要考慮有效去除BOD5又要適當去除N,P故可采用SBR或氧化溝法,或A/A/O法,以及一體化反應(yīng)池即三溝式氧化溝得改良設(shè)計.ASBR法工藝流程:污水 一級處理 曝氣池 處理水工作原理:1)流入工序:廢水注入,注滿后進行反應(yīng),方式有單純注水,曝氣,緩速攪拌三種,2)曝氣反應(yīng)工序:當污水注滿后即開始曝氣操作,這是最重要的工序,根據(jù)污水處理的目的,除P脫N應(yīng)進行相應(yīng)的處理工作。3)沉淀工藝:使混合液泥水分離,相當于二沉池,4)排放工序:排除曝氣沉淀后產(chǎn)生的上清液,作為處理水排放,一直到最低水位,在反應(yīng)器殘留一部分活性污泥作為種泥。5)待機工序:工處理水排放后,反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)等待一個周期。特點:大多數(shù)情況下,無設(shè)置調(diào)節(jié)池的心要。SVI值較低,易于沉淀,一般情況下不會產(chǎn)生污泥膨脹。通過對運行方式的調(diào)節(jié),進行除磷脫氮反應(yīng)。自動化程度較高。得當時,處理效果優(yōu)于連續(xù)式。單方投資較少。占地規(guī)模大,處理水量較小。B厭氧池氧化溝工作流程:污水中格柵提升泵房細格柵沉砂池厭氧池氧化溝二沉池接觸池處理水排放工作原理:氧化溝一般呈環(huán)形溝渠狀,污水在溝渠內(nèi)作環(huán)形流動,利用獨特的水力流動特點,在溝渠轉(zhuǎn)彎處設(shè)曝氣裝置,在曝氣池上方為厭氧池,下方則為好氧段,從而產(chǎn)生富氧區(qū)和缺氧區(qū),可以進行硝化和反硝化作用,取得脫氮的效應(yīng),同時氧化溝法污泥齡較長,可以存活世代時間較長的微生物進行特別的反應(yīng),如除磷脫氮。工作特點:在液態(tài)上,介于完全混合與推流之間,有利于活性污泥的適于生物凝聚作用。對水量水溫的變化有較強的適應(yīng)性,處理水量較大。污泥齡較長,一般長達1530天,到以存活時間較長的微生物,如果運行得當,可進行除磷脫氮反應(yīng)。污泥產(chǎn)量低,且多已達到穩(wěn)定。自動化程度較高,使于管理。占地面積較大,運行費用低。脫氮效果還可以進一步提高,因為脫氮效果的好壞很大一部分決定于內(nèi)循環(huán),要提高脫氮效果勢必要增加內(nèi)循環(huán)量,而氧化溝的內(nèi)循環(huán)量從政論上說可以不受限制,因而具有更大的脫氮能力。氧化溝法自問世以來,應(yīng)用普遍,技術(shù)資料豐富。C A/A/O法優(yōu)點:該工藝為最簡單的同步脫氮除磷工藝 ,總的水力停留時間,總產(chǎn)占地面積少于其它的工藝 。在厭氧的好氧交替運行條件下,絲狀菌得不到大量增殖,無污泥膨脹之虞,SVI值一般均小于100。污泥中含磷濃度高,具有很高的肥效。運行中勿需投藥,兩個A段只用輕緩攪拌,以不嗇溶解氧濃度,運行費低。 缺點:除磷效果難于再行提高,污泥增長有一定的限度,不易提高,特別是當P/BOD值高時更是如此 。脫氮效果也難于進一步提高,內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限,不宜太高,否則增加運行費用。對沉淀池要保持一定的濃度的溶解氧,減少停留時間,防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn),但溶解 濃度也不宜過高。以防止循環(huán)混合液對缺反應(yīng)器的干擾。 D 一體化反應(yīng)池(一體化氧化溝又稱合建式氧化溝)一體化氧化溝集曝氣,沉淀,泥水分離和污泥回流功能為一體,無需建造單獨得二沉池?;具\行方式大體分六個階段(包括兩個過程)。階段A:污水通過配水閘門進入第一溝,溝內(nèi)出水堰能自動調(diào)節(jié)向上關(guān)閉,溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),僅維持溝內(nèi)污泥懸浮狀態(tài)下環(huán)流,所供氧量不足,此系統(tǒng)處于缺氧狀態(tài),反硝化菌將上階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮還原成氮氣逸出。在這過程中,原生污水作為碳源進入第一溝,污泥污水混合液環(huán)流后進入第二溝。第二溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷在整個階段均以高速運行,污水污泥混合液在溝內(nèi)保持恒定環(huán)流,轉(zhuǎn)刷所供氧量足以氧化有機物并使氨氮轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮,處理后的污水與活性污泥一起進入第三溝。第三溝溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷處于閑置狀態(tài),此時,第三溝僅用作沉淀池,使泥水分離,處理后的出水通過已降低的出水堰從第三溝排出。階段B:污水入流從第一溝調(diào)入第二溝,第一溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)。開始,溝內(nèi)處于缺氧狀態(tài),隨著供氧量增加,將逐步成為富氧狀態(tài)。第二溝內(nèi)處理過的污水與活性污泥一起進入第三溝,第三溝仍作為沉淀池,沉淀后的污水通過第三溝出水堰排出。階段C:第一溝轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn),開始泥水分離,需要設(shè)過渡段,約一小時,至該階段末,分離過程結(jié)束。在C階段,入流污水仍然進入第二溝,處理后污水仍然通過第三溝出水堰排出。階段D:污水入流從第二溝調(diào)至第三溝,第一溝出水堰開, 第三溝出水堰關(guān)停止出水。同時, 第三溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷開始以低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),污水污泥一起流入第二溝,在第二溝曝氣后再流入第一溝。此時,第一溝作為沉淀池。階段D與階段A相類似,所不同的是反硝化作用發(fā)生在第三溝,處理后的污水通過第一溝已降低的出水堰排出。階段E:污水入流從第三溝轉(zhuǎn)向第二溝,第三溝轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn),以保證該段末在溝內(nèi)為硝化階段,第一溝作為沉淀池,處理后污水通過該溝出水堰排出。階段E與階段B類似,所不同的是兩個外溝功能相反。階段F:該階段基本與C階段相同,第三溝內(nèi)的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn),開始泥水分離,入流污水仍然進入第二溝,處理后的污水經(jīng)第一溝出水堰排出。其主要特點:工藝流程短,構(gòu)筑物和設(shè)備少,不設(shè)初沉池,調(diào)節(jié)池和單獨的二沉池,污泥自動回流,投資省,能耗低,占地少,管理簡便。處理效果穩(wěn)定可靠,其BOD5和SS去除率均在90-95或更高。COD得去除率也在85以上,并且硝化和脫氮作用明顯。產(chǎn)生得剩余污泥量少,污泥不需小孩,性質(zhì)穩(wěn)定,易脫水,不會帶來二次污染。造價低,建造快,設(shè)備事故率低,運行管理費用少。固液分離效率比一般二沉池高,池容小,能使整個系統(tǒng)再較大得流量和濃度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。污泥回流及時,減少污泥膨脹的可能。綜上所述,任何一種方法,都能達到降磷脫氮的效果,且出水水質(zhì)良好,但相對而言,SBR法一次性投資較少,占地面積較大,且后期運行費用高于氧化溝,厭氧池氧化溝雖然一次性投資較大,但占地面積也不少,耗電量低,運行費用較低,產(chǎn)污泥量大,而且構(gòu)筑物多而復(fù)雜。一體化反映池科技含量高,投資省,運行管理各個方面都優(yōu)于其他處理方法。本設(shè)計的處理水量較大在,且處理水量可達30萬噸/天,因此,采用一體化反映池為本設(shè)計的工藝方案。 根據(jù)任務(wù)書上所給的原始資料,與上海石洞口污水廠比較,有很多相類似的地方。因此在做本設(shè)計時,參照其運行設(shè)計污水廠方案。2、工藝流程的選擇旱流時水中的各項指標均較高,故應(yīng)設(shè)二級處理單元去除水中的BOD5及NH3-N和P,厭氧池加氧化溝及其四溝式循環(huán)的獨特構(gòu)造,使它具有很強除磷脫氮功能。故選用此工藝流程。3、各級處理構(gòu)筑物設(shè)計流量(二級)最高日最高時 2.6萬噸最高日平均時 2.0萬噸平均日平均時 1.7萬噸說明:雨天時不能處理的流量采用溢流井溢流掉,只處理初期雨水。五、污水處理構(gòu)筑物設(shè)計1.中格柵和提升泵房(兩者合建在一起)中格柵用以截留水中的較大懸浮物或漂浮物,以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的負荷,用來去除那些可能堵塞水泵機組駐管道閥門的較粗大的懸浮物,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的裝置。提升泵房用以提高污水的水位,保證污水能在整個污水處理流程過程中流過 ,從而達到污水的凈化。設(shè)計參數(shù):因為格柵與水泵房合建在一起。因此在格柵的設(shè)計中,做了一定的修改,特別是在格柵構(gòu)造和外型上的設(shè)計,突破了傳統(tǒng)的“兩頭小,中間大”的設(shè)計模式,改建成長方體形狀利于均衡水流速度,有效的減少了粗格柵的堵塞。建成一座潛地式格柵,因此在本次得設(shè)計中,將不計算柵前高度,格柵高度,直接根據(jù)所選擇的格柵型號進行設(shè)計。(1)水泵處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙,應(yīng)符合下列要求:1) 人工清除 2540mm2) 機械清除 1625mm3) 最大間隙 40mm(2)在大型污水處理廠或泵站前原大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般應(yīng)采用機械清渣。(3)格柵傾角一般用450750。機械格柵傾角一般為600700,(4)通過格柵的水頭損失一般采用0.080.15m。(5)過柵流速一般采用0.61.0m/s。運行參數(shù):柵前流速 0.7m/s 過柵流速 0.9m/s柵條寬度 0.01m 柵條凈間距 0.02m柵前槽寬 0.94m 格柵間隙數(shù) 36 水頭損失 0.103m 每日柵渣量 0.87m3/d設(shè)計中的各參數(shù)均按照規(guī)范規(guī)定的數(shù)值來取的。提升泵房說明:1泵房進水角度不大于45度。2相鄰兩機組突出部分得間距,以及機組突出部分與墻壁的間距,應(yīng)保證水泵軸或電動機轉(zhuǎn)子再檢修時能夠拆卸,并不得小于0.8。如電動機容量大于55KW時,則不得小于1.0m,作為主要通道寬度不得小于1.2m。3.泵站為半地下式,直徑D10m,高12m,地下埋深7m。4.水泵為自灌式。2、細格柵和沉沙池細格柵的設(shè)計和中格柵相似.運行參數(shù):柵前流速 0.7m/s 過柵流速 0.9m/s柵條寬度 0.01m 柵條凈間距 0.01m柵前部分長度 0.88m 格柵傾角 60o柵前槽寬 1.58m 格柵間隙數(shù) 70(兩組) 水頭損失 0.26m 每日柵渣量 1.73m3/d沉砂池設(shè)計沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除,其工作原理是以重力分離為基礎(chǔ),故應(yīng)將沉砂池的進水流速控制在只能使比重大的無機顆粒下沉,而有機懸浮顆粒則隨水流帶起立。沉砂池設(shè)計中,必需按照下列原則:1. 城市污水廠一般均應(yīng)設(shè)置沉砂池,座數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2座(格),并按并聯(lián)運行原則考慮。2 .設(shè)計流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮:(1) 當污水自流進入時,應(yīng)按每期的最大設(shè)計流量計算;(2) 當污水為用提升泵送入時,則應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計算;(3) 合流制處理系統(tǒng)中,應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算。3 .沉砂池去除的砂粒雜質(zhì)是以比重為2.65,粒徑為0.2以上的顆粒為主。4 .城市污水的沉砂量可按每106m3污水沉砂量為30m3計算,其含水率為60%,容量為1500kg/m3。5.貯砂斗槔容積應(yīng)按2日沉砂量計算,貯砂斗池壁與水平面的傾角不應(yīng)小于55排砂管直徑應(yīng)不小于0.3m。6.沉砂池的超高不宜不于0.3m 。7 .除砂一般宜采用機械方法。當采用重力排砂時,沉砂池和曬砂廠應(yīng)盡量靠近,以縮短排砂管的長度。說明:采用平流式沉砂池,具有處理效果好,結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點,分兩格。運行參數(shù):沉砂池長度 7.5m 池總寬 2.4m有效水深 0.5m 貯泥區(qū)容積 0.26m3(每個沉砂斗)沉砂斗底寬 0.5m 斗壁與水平面傾角為 600斗高為 0.5m 斗部上口寬 1.1m3、厭氧池和氧化溝說明:本設(shè)計采用的是卡羅塞(Carrousel)氧化溝。二級處理的主體構(gòu)筑物,是活性污泥的反應(yīng)器,其獨特的結(jié)構(gòu)使其具有脫氮除磷功能,經(jīng)過氧化溝后,水質(zhì)得到很大的改善。運行參數(shù):共建造兩組厭氧池和兩組氧化溝,一組一條。厭氧池直徑 D=19m, 高H=4.3m氧化溝尺寸 LB=80m28m, 高H=3.8m給水系統(tǒng):通過池底放置的給水管,在池底布置成六邊行,再加上中心共七個供水口,利用到職喇叭口,可以均化水流,減少對膜式曝氣管得沖刷。盡可能的提高膜式曝氣管得使用壽命。出水系統(tǒng):采用雙邊溢流堰,在邊池沉淀完畢,出水閘門開啟,污水通過溢流堰,進行泥水分離。澄清液通過池內(nèi)得排水渠,排到接觸消毒池。在排水完畢后,出水閘門關(guān)閉。曝氣系統(tǒng):采用表面機械曝氣DY325型倒傘型葉輪表面曝氣機。 排泥系統(tǒng):采用軌道式吸泥機,由于池體為氧化溝,其邊溝完成沉淀階段后,轉(zhuǎn)變?yōu)槿毖醭兀虼似浠亓魑勰嗨俣瓤?,避免了污泥的膨脹。所以此工藝排泥量少,有時可以不排泥。吸泥機啟動時間在該池沉淀結(jié)束時。4、二沉池設(shè)計參數(shù):設(shè)計進水量:Q=10000 m3/d (每組) 表面負荷: qb范圍為1.01.5 m3/ m2.h ,取q=1.0 m3/ m2.h 固體負荷: qs =140 kg/ m2.d 水力停留時間(沉淀時間):T=2.5 h 堰負荷:取值范圍為1.52.9L/s.m,取2.0 L/(s.m) 運行參數(shù):沉淀池直徑D=23m 有效水深 h2.5m池總高度 H=5.43m 貯泥斗容積Vw706m35接觸消毒池1、城市污水經(jīng)過一級或二級處理(包活性污泥法和膜法)后,水質(zhì)改善,細菌含量也大幅度減少,但其絕對值仍很可觀,并有存在病源菌的可能。因此,污水排入水體前應(yīng)進行消毒。消毒劑的選擇見下表:消 毒 劑優(yōu) 點缺 點適 用 條 件液 氯效果可靠、投配簡單、投量準確,價格便宜氯化形成的余氯及某些含氯化合物低濃度時對水生物有毒害,當污水含工業(yè)污水比例大時,氯化可能生成致癌化合物 。適用于,中規(guī)模的污水處理廠漂 白 粉投加設(shè)備簡單,價格便宜。同液氯缺點外,沿尚有投量不準確,溶解調(diào)制不便,勞動強度大適用于出水水質(zhì)較好,排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠臭 氧消毒效率高,并能有效地降解污水中殘留的有機物,色,味,等,污水中PH,溫度對消毒效果影響小,不產(chǎn)生難處理的或生物積累性殘余物投資大成本高,設(shè)備管理復(fù)雜適用于出水水質(zhì)較好,排入水體衛(wèi)生條件要求高的污水處理廠次氯酸鈉用海水或一定濃度的鹽水,由處理廠就地自制電解產(chǎn)生,消毒需要特制氯片及專用的消毒器,消毒水量小適用于醫(yī)院、生物制品所等小型污水處理站經(jīng)過以上的比較,并根據(jù)現(xiàn)在污水處理廠現(xiàn)在常用的消毒方法,決定使用液氯毒。設(shè)計參數(shù):設(shè)計流量:Q=20000m3/d=231.5 L/s(設(shè)一座)水力停留時間:T=0.5h=30min設(shè)計投氯量為:4.0mg/L平均水深:h=2.0m 隔板間隔:b=3.5m采用射流泵加氯,使得處理污水與消毒液充分接觸混合,以處理水中的微生物,盡量避免造成二次污染。采用隔板式接觸反應(yīng)池。運行參數(shù):池底坡度2%3% 隔板用3塊長 20m 寬 11m 水頭損失取 0.5m 水流速度 0.75m/s六、污泥處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算1、 污泥泵房(1)回流污泥泵選用LXB-900螺旋泵3臺(2用1備),單臺提升能力為480m3/h,提升高度為2.0m2.5m,電動機轉(zhuǎn)速n=48r/min,功率N=55kW。(2)回流污泥泵房占地面積為9m5.5m。(3)剩余污泥泵選兩臺,2用1備,單泵流量Q2Qw/25.56m3/h。選用1PN污泥泵Q 7.216m3/h, H 14-12m, N 3kW。(4)剩余污泥泵房占地面積LB=4m3m,集泥井占地面積。2、污泥濃縮池采用輻流式濃縮池,用帶柵條的刮泥機,采用靜圧排泥。設(shè)計規(guī)定及參數(shù): 進泥含水率:當為初次污泥時,其含水率一般為95%97%;當為剩余活性污泥時,其含水率一般為99.2%99.6%。 污泥固體負荷:負荷當為初次污泥時,污泥固體負荷宜采用80120kg/(m2.d)當為剩余污泥時,污泥固體負荷宜采用3060kg/(m2.d)。 濃縮時間不宜小于12h,但也不要超過24h。 有效水深一般宜為4m,最低不小于3m。運行參數(shù):設(shè)計流量:每座1344.4kg/d ,采用2座進泥濃度 10g/L 污泥濃縮時間 13h進泥含水率 99.0% 出泥含水率 96.0%池底坡度 0.08 坡降 0.16m貯泥時間 4h 上部直徑 6.2m濃縮池總高 4.36m 泥斗容積 2.8m3七、污水廠平面,高程布置1、 平面布置各處理單元構(gòu)筑物的平面布置:處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物,在對它們進行平面布置時,應(yīng)根據(jù)各構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件,確定它們在廠區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮:(1)貫通,連接各處理構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直通,應(yīng)避免迂回曲折,造成管理不便。(2)土方量做到基本平衡,避免劣質(zhì)土壤地段(3)在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定產(chǎn)間距,以滿足放工要求,一般間距要求510m,如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。(4)各處理構(gòu)筑物之間在平面上應(yīng)盡量緊湊,在減少占地面積。2、管線布置(1)應(yīng)設(shè)超越管線,當出現(xiàn)故障時,可直接排入水體。(2)廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)有給水管,生活水管,雨水管,消化氣管管線。輔助建筑物:污水處理廠的輔助建筑物有泵房,鼓風機房,辦公室,集中控制室,水質(zhì)分析化驗室,變電所,存儲間,其建筑面積按具體情況而定,輔助建筑物之間往返距離應(yīng)短而方便,安全,變電所應(yīng)設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近,化驗室應(yīng)機器間和污泥干化場,以保證良好的工作條件,化驗室應(yīng)與處理構(gòu)筑物保持適當距離,并應(yīng)位于處理構(gòu)筑物夏季主風向所在的上風中處。在污水廠內(nèi)主干道應(yīng)盡量成環(huán),方便運輸。主干寬69m次干道寬34m,人行道寬1.5m2.0m曲率半徑9m,有30%以上的綠化。3、高程布置為了降低運行費用和使維護管理,污水在處理構(gòu)筑物之間的流動以按重力流考慮為宜,廠內(nèi)高程布置的主要特點是先確定最大構(gòu)筑物的地面標高,然后根據(jù)水頭損失,通過水力計算,遞推出前后構(gòu)筑物的各項控制標高。根據(jù)氧化溝的設(shè)計水面標高,推求各污水處理構(gòu)筑物的水面標高,根據(jù)和處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,確定處理構(gòu)筑物的設(shè)計地面標高。15
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