某居民小區(qū)生活污水處理系統(tǒng)

1、某居民小區(qū)生活污水處理系統(tǒng)摘要： 本文是關(guān)于日處理 1萬噸的某生活小區(qū)污水處理廠的設(shè)計。該設(shè)計采用了傳統(tǒng)的活性污泥法作為處理的主體工藝。 但是我們綜合考慮了該小區(qū)的污水的特點，結(jié)合個方面因素,設(shè)計一個工藝流程合理，布局合適的污水處理場。關(guān)鍵字：生活污水活性污泥懸浮填料污水處理前言隨著我國社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，尤其是城市水環(huán)境的惡化，加劇了水資源的短缺，影響著人民群眾的身心健康 ，已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā)展的嚴重制約因素。近年來，國家和地方政府非常重視污水處理事業(yè)，正以前所未有的速度推進城市污水處理工程的建設(shè)，有數(shù)百座污水處理廠正在工程設(shè)計和建設(shè)中，預(yù)計到2010年，我國要新建城市

2、污水處理廠1000余座，污水廠的投資將達 1800億元.在這一進程中，城市污水處理工藝的選擇， 將是工程界面臨的首要問題。決定城市污水處理廠投資和運行成本的很重要因素是污水處理工藝的選擇。目前，在城市污水處理領(lǐng)域，南方城市普遍存在著追求“新工藝”的傾向，而且在工藝選擇上似乎還有“一窩蜂”的現(xiàn)象。例如 80年代，南方城市污水處理工藝多選擇氧化溝；到了 90年代末，SBR工藝幾乎要“一統(tǒng)天下” 了。一座城市污水廠處理工藝的選擇，雖然應(yīng)由污水水質(zhì)、水量、排放標準來確定，但是，忽略污水處理廠投資和運行成本 ，過分強調(diào)污水處理工藝的先進 是不足取的。實際上，有些南方城市采取的高投資、高運行費的“新工藝”

3、，由于水質(zhì)濃度低等緣故，并未收到理想的處理效果。生物膜法是與活性污泥法并列的一種污水生物處理技術(shù)。 目前，國內(nèi)僅用于中水（雜用水）處理以及解決地表水源微污染的治理上，應(yīng)用于城市污水處理，卻鮮有報道。事實上，城市污水處理事業(yè)發(fā)達的美國 ，在70年代主要采取生物膜法處理城 市污水，70%的城市污水處理廠采用造價低、運行費用省的高負荷生物濾池。我國是一個發(fā)展 中國家，污水治理的基本原則是要以有限的財力，解決日益嚴重的水污染問題?；钚晕勰喾ㄊ翘幚沓鞘猩钗鬯顝V泛使用的方法，它能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解的有機物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其它一些物質(zhì).它既適用于大流量的污水處理，也適用

4、于小流量的污水處理.運行方式靈活，日常運行費用較低。一.設(shè)計課題的目的和意義.畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生在；是學(xué)生學(xué)習(xí)，研究與實踐.畢業(yè)設(shè)計著重培養(yǎng)學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)高等院校工科專業(yè)畢業(yè)設(shè)計是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標要求的重要階段 畢業(yè)前的綜合訓(xùn)練階段；是學(xué)習(xí)，深化，拓寬，綜合教學(xué)的重要過程 成果的全面總結(jié)；是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實踐能力的重要方法 綜合分析和解決問題的能力，組織管理和社交能力，獨立工作能力 和認真的工作態(tài)度，樹立事業(yè)心和責(zé)任感，畢業(yè)設(shè)計對于提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有重要意義。、設(shè)計任務(wù)的概況1 .項目概況我國南方某城市居民生活小區(qū)位于該市市郊，污水排放量為10000噸/日，主要來源于小區(qū)

5、居民的日常生活排放的衛(wèi)生間糞便沖洗水、淋浴水、廚房廢水以及日常清洗廢水。2 .污水水質(zhì)、水量建設(shè)單位提供的設(shè)計參數(shù)：水量(m/d)BOD (mg/L)SS (mg/L)100002002501502003 .出水水質(zhì)要求處理后出水要求達到國家污水綜合排放標準(GB8978-2002)二級標準：BOI5K 30mg/L SSw 30mg/L三.處理工藝選擇1 .設(shè)計原則(1) .本設(shè)計方案嚴格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護的各項規(guī)定，廢水處理后必須確保各項出水水質(zhì)指標均達到城市廢水排放要求。(2) .針對本工程的具體情況和特點，采用成熟可靠的處理工藝和設(shè)備，盡量采用新技術(shù)、 新材料，實用性與先進性兼顧，以

6、實用可靠為主。(3) .處理系統(tǒng)運行應(yīng)有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，以適應(yīng)水質(zhì)、水量變化。(4) .管理、運行、維修方便，盡量考慮操作自動化，減少勞動強度。(5) .在不影響處理效果的前提下，充分利用原有的卞筑物和設(shè)施，節(jié)省工程費用，減少占地面積和運行費。(6) .降低噪聲，改善廢水處理站及周圍環(huán)境。(7) .本處理工藝流程要求耐沖擊負荷，有可靠的運行穩(wěn)定性。2 .處理方法的選擇生活雜用水等，水質(zhì)及其穩(wěn)定性要求高，因此根據(jù)小區(qū)生活污水水質(zhì)、水量以及小區(qū)功能 和環(huán)境要求，長期安全可靠地運行，我們選擇合理、可靠的傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝。3 .工藝流程污泥回流工藝流程方框圖(4)二沉池(豎流式)廢水通過

7、排水管網(wǎng)收集，流入污水處理部分，流經(jīng)格柵去除較大懸浮固體物.出水再送入平流式初沉池，在初沉池中去除小部分BOD5大部分懸浮物在自重下沉淀形成污泥，經(jīng)管網(wǎng)收集進入污泥濃縮池.經(jīng)初沉池后的廢水再流經(jīng)曝氣池，采用表面曝氣，投加懸浮填料使活性污泥體系穩(wěn)定,去除絕大部分BOD序口部分SS.廢水進入二沉池進一步去除BOD手口 SS.使排水達標.二沉池中的部分污泥進行回流，流至曝氣池進行污泥接種，剩余污泥送至污泥濃縮池，對初沉池和二沉池中的?!合污泥進行濃縮，然后進入后續(xù)處理(外運或焚燒).4.污水處理工藝中各處理構(gòu)筑單元的概況及主要作用(1)格柵格柵是用來去除可能堵塞水泵機組及管道閥門的較粗大懸浮物，并保

8、證后續(xù)處理設(shè)施能正常運行的設(shè)備.格柵柵條間距21mm柵前水深0.4m,格柵的建筑寬度為 0.5m,長度為2.2m, 每日柵渣量為0.44m3,采用機械清渣，柵后槽的總高度0.8m,格柵安裝傾角為600.(2)初沉池(平流式)初次沉淀池的作用是對污水中的以無機物為主體的比重的固體懸浮物進行沉淀分離.可去除30%£右的BOD序口 55%勺SS.池子總面積232m2,池子長度13.4m,池子總高度17.3m, 共設(shè)6個池子，沉淀區(qū)有效水深1.8m,停留時間1.0h,沉淀區(qū)的有效容積 417.6m3,池子總高 4.95m.(3)曝氣池曝氣池是一個生物反映器，共設(shè)兩組，總?cè)莘e為1767.7m3

9、,每個池子長56.12m,寬4.5m, 水深3.5m,單廊道.進水BOD5為175mg/l,出水BOD效17.5mg/l,曝氣時間4.24h,采用鼓風(fēng) 曝氣，供氣量 2511m3/h,污泥負荷 0.3kgBOD5/(kgMLSS.d).二次沉淀池是對污水中的以微生物為主體的，比重小的，因水流作用易發(fā)生上浮的生物固體懸浮物進行沉淀的部分.豎流式沉淀池排泥方便，管理簡單，占地面積小.共設(shè)4座直徑為7.35m的豎流式二沉池,水深4.54m,沉淀時間1.8h,池子總高度10m.(5)污泥濃縮池(重力濃縮)污泥濃縮池是降低污泥含水率，減少污泥體積的有效設(shè)備.重力濃縮實際上是自重壓密的過程.設(shè)置一座濃縮池

10、，其直徑為5.53m,水深3.68m,進泥量110.83m3/d(含水率98.7%), 出泥含水率96%,停留時間16h.5.處理工藝特點活性污泥法是處理城市生活污水最廣泛使用的方法，它能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解的有機物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其它一些物質(zhì).它既適用于大流量的污水處理，也適用于小流量的污水處理.運行方式靈活，日常運行費用較低，但管理要求較高.活性污泥法本質(zhì)上與天然水體的自凈過程相似，二者都為好氧生物過程，只是它的凈化強度大，因而活性污泥法是天然水體自凈作用的人工化和強化活性污泥法由曝氣池，沉淀池，污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成，各級處理效果與總處理效果

11、比較好，出水水質(zhì)達標.四.主要設(shè)備及構(gòu)筑物設(shè)計計算1.格柵(1)柵條的間隙數(shù)設(shè)柵前水深內(nèi)=04陽，過柵流速,柵條間隙寬度 = 0.021 ,格柵傾角24 x3600%®_ 0.115 J知 60tf0 021x0.4x0.8(2)柵槽寬度設(shè)柵條寬度'二J加8 二 £1一1)中 加工 05x(16-1)+。021Kl6 貂 0.5痛(3)進水渠道漸寬部分的長度設(shè)進水渠寬用二°-35想，其漸寬部分展開角度 %21r少二”二等陽以加Ng% 2 x 型20。(4)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度(5)通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面0.01Q g*xs

12、in 60' x3x： 0 0772x9.8(6)柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高% =狂3a，*=總+%+山=0577 + ” + "4總0.前為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降%作為補償.(7)柵槽的總長度%= 04 + 0.3= 0.7幽(凡為柵前渠道深)EJ0 7L = Li + J +0.5 + 1.0 + -J- = 0.21 +0.11 + 0.5 + 1,0 + = 2.22 見Iga電 6?！?8)每日柵渣量在格柵間隙為時，設(shè)柵渣量*。必成加/)污水3= 1.60w=864。心陽1000786400x0 116x0.071000x1.60>62 別取采用機

13、械清渣2.初沉池(平流式)(1)池子總面積設(shè)表面負荷, = 疝，設(shè)計流量。皿,0.116x360013=23 加"(2)沉淀部分有效水深月二，二 LgxL0 = L (停留時間t=i.0h)(3)沉淀部分有效容積展心 IX 3600 = o.116x 1.0 X 3600 = 417W(4)池長設(shè)水平流速冒=3.70樓腐心,則£ = 3.6仇=3,6 k3.7 xl,O二13.4泗55)池子總寬度8 = % = 23%4 ="3舊(6)池子個數(shù)用=4/ = 17.3£=樂設(shè)每個池子寬白=3阿，則分 /3 個(7)校核長寬比L 13A=4 4733>

14、40 (符合要求)(8)污泥部分需要的總?cè)莘e(7進水器濃度200幅*,"=5。,污泥含水率4=97 %"三1000版/冽R-1000版保WCrjQ100x200x50x1000010(100- 103 x (100- 97)x1000=3333武拙(9)每個池污泥所需要容積(10)污泥斗容積儲”= 3 0+ 0-5坦J。!=2 17圖)二工2 1了父卜+ 口爐+次+0守)二77胡(11)污泥斗以上梯形部分污泥容積j = I),01 & = £ + 0.340.5 = 13.4 + 0.3 + 0.5 = 14一2附 J =3.0泡，一,1/ 二億 + 0.

15、3-61i = (13,4 + 0.3 - 3,0)x0.01= 0.167勺二審小二出產(chǎn)xQ30-33/(12)污泥斗和梯形部分污泥容積% + i = 778 + 4 35= 12 1W>5 563(符合要求)（13）池子總高度設(shè)緩沖層高度尾=0方0陽，r rr超高瓦= 0.3阿，瓦二九十瓦二0.167 +2.17=2.337冽%234例丹=瓦+電 +&+瓦= 0 3 +1.8+ 0.5 + 2.34 = 494第3 .曝氣池（推流式）（1 ）水處理程度計算初沉池對3皿的去除率為30%,則進入曝氣池的 E85 為 5=1”磔 R ,曝7= " 5 乂1。%鈍- J乃一

16、小 X10Q%氣池的燈55去除率為90%,則有5，即1乃故弓=17.5摩#30加g（達標）（2）曝氣池的計算按BOD 一污泥負荷法計算SOD 一污泥負荷率的確定擬采用的"打一污泥負荷率為"3上琬皿i儂心S4），但為穩(wěn)妥需要加以校正，校核公式為孤= 05 T，5x0一乃=0,27 kgEQOj蜘Mg小 Q覺啰。&/（履MES d）邛0 9計算結(jié)果證明,凡取值a3是適宜的.確定混合液污泥濃度根據(jù)已定的查表得相應(yīng)的印笈值為100150之間，取£甩二120£產(chǎn)10。麗W6廣120x 1.2= 10000/70.50 5+110000= 3333陽g心總叼

17、箕加g/i確定曝氣池容積10000x175330CX0.3=1767,75確定曝氣池各部位尺寸設(shè)2組曝氣池，每組容積為/=% = 1761%=居 3,弘”取池深為h=3.5m,則每組曝氣池面積為尸=8心%'與= 252,5加取池寬8 = 45刑，則%4%5_1'3,符合規(guī)定，擴散裝置可設(shè)在廊道的一側(cè)池長:廣公=252 5% § = 56.12m%?一45 - I?"1。，符合規(guī)定工二（510）b.設(shè)單廊道式曝氣池,單廊道長上二5&12巴介于50了口之間，合理取超高，則池總高度為：克=。與+4 = 3.5+65 = 4.加水力停留時間Q 10000/2

18、4(3 )剩余污泥的計算干泥量：J7 = 2= 0 5x10000x(0 175-0 0175)-0 07x1767 7x3.3x0 7565.83«3/df_ W _ 493.75濕泥量:泥齡:/，上,._ 1767.7x33x0.75W 493.75= &86d介于51"符合要求. f-Xt 0.75x10(4 )曝氣系統(tǒng)的計算(鼓風(fēng)曝氣)有關(guān)各項參數(shù)：/= a5 ,廿二 0.15 , tz = 0.85 , f = U.95 , /? = 1 ,瑪= 10%, = 1.6平均需氧量：R = O2=QSbfVXv 1000,=0 5H-X 0.15 -h0.15

19、X1767.7x 2,5 = 1162.39= 48.45kg/k 16最大時需氧量:4皿二口9川4士%二。5乂10000黑016 + 015黑17677黑2一5)/2.二 60 95也啟犯=。號="。xO 16 = 1000%/每日去除的:L6-去除每千克BOD勺需氧量=】儂3%000 = 116蚓4/383二 -L26最大需氧量與平均需氧量之比:548.45 計算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度設(shè)曝氣池出口處溶解氧濃度,'采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴散器，敷設(shè)于池底，距池底 口2阿，淹沒深40例，計算溫度定為30tfC,在運行正常的曝氣池中，當(dāng)混合液在 15范圍內(nèi)時，混合液溶解氧濃

20、度C能夠保持在1.52.0溺g/J左右,最不利的情況將出現(xiàn)在溫度為30奔C的盛夏,故 計算水溫采用-',：-.2 066x1()5 42一廠一：11.匚xlQ0% =ii .21(1-0.1)79+21(1 二。1)x WO% = 19.3%iii .查表確定/口 C和$0 L的氧的飽和度%時二92碑口, %,戶召砥C癡蟲 耳、+9=763/0乂1。：+吧)&力愀成 啡，國人2.056x10， 42)2.056 Kl) 42 )f p o ( i 4ix 1/19 3C， = Cf J-2_+ii = 92, 1 W5+ L10 51M映口) M卻心066 x1 爐 42J(2

21、.066x10* 42 ) 菖'計算鼓風(fēng)曝氣池2。*0時脫氧清水的需氧量1162.89x1051- 0 85x(0,95x1x8,71-2)x1024-= 180758 =75求供氣量r乃33G - xWQ；：xlQO = 25117=0.3Ea03x104.二沉池(豎流式)則每池最大設(shè)計流量:。: 6 二 Q 029 制為中心管面積：為 0.03(1)設(shè)中心管內(nèi)流速為二0.03用A ,采用池數(shù)篤=4(5 )校核池徑水深(2 )沉淀部分有效斷面積設(shè)污水在池內(nèi)的上升流速為 1 '' '''；(3 )沉淀池直徑4"尸) U(0.97 +41

22、.43)3.14(4 )沉淀池有效水深設(shè)沉淀時間 T=LM,則用=36。0H =3600x0-00017x1.8=4.54用D J35“ 454= 1.6243(符合要求)(6)校核集水槽每米出水堰的過水負荷2 97/s符合要求，可不另設(shè)輻射式集水槽(7)剩余污泥干重設(shè)進水於度G =10°朋自/,出水ss濃度G=3。附自 “ 川吟7%UA T =/ /_ 0,5x10000x(100-3-0 07x177x3300x0.750.75x1000剩余污泥的體積量(濕泥量)" 出Q5S.33設(shè)污泥含水率尸=99,5 %- WOO x (1 - P)- 1000 x (1 - 0.

23、995)- 1則污泥量為： :：一./，二 設(shè)污泥清除間隔7=2d ,則二沉池中的總泥量為: %二77.50x2 = 155/但 (8)每池污泥體積(9)池子圓錐部分有效容積設(shè)圓錐底部直徑= 口d加，截錐高度為 ,截錐側(cè)壁傾角為 也=時D-d 735 04tga 維5$ =496胞7417/38.7 W可見池內(nèi)足夠容納 2d的污泥量.(10)中心管直徑Mx 0.97V 3 14(11)中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離設(shè)流過該縫隙的污水流速'"喇叭口直徑：1"一'1 '0.029,3 14x0 02x150= 0.31w(12)沉淀池總高度設(shè)池子保護高度隊=口卻想，緩沖層高度 二 ° (泥面低),則丹=瓦+電+ Aj = 0.3 + 4,54 +031 + 0+4.56 = 10.11m(13)污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計與計算污泥回流量：根據(jù)實驗結(jié)果污泥回流比可采用50 %污泥回流量為：一1 一 一.：:.一，污泥產(chǎn)率系數(shù)F = 0,5，污泥自身氧代率 勺=。065: 0 75 x 3300 = 2500隙g# 二 2 5 喇環(huán)£產(chǎn)10。麗106 r -120xl.2 = lOOOOmg/ = Wtg/w30.5x S16 x 10000 - 0,065 xl767 7x2.51.6x075x104