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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章、確定廢水水質(zhì):依據(jù)宣威市污水處理工程項(xiàng)目可行性研究,并參考曲靖市實(shí)測(cè)水質(zhì),確定宣威市污水處理廠的進(jìn)水設(shè)計(jì)水質(zhì)為:設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)BOD5CODcrSSTKNTP近期遠(yuǎn)期近期遠(yuǎn)期 近期遠(yuǎn)期近期遠(yuǎn)期近期遠(yuǎn)期水質(zhì)10015020030018020040354.54污水處理廠出水排入北盤江革香河,根據(jù)云南省地面水環(huán)境功能區(qū)劃分類,該河在宣威以下河段的水環(huán)境功能為V 類和IV 類,因而污水處理廠出水水質(zhì)應(yīng)符合“GB89781996”污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠的出水水質(zhì)確定為:CODcr120mg/LBOD530mg/L49SS30mg/LNH3N25mg/

2、LTP1.0mg/L第二章、確定廢水處理工藝1 設(shè)計(jì)依據(jù)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)造紙工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)(GB3544-92)2 工藝設(shè)計(jì)原則(1)認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策及國(guó)家現(xiàn)有的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;(2)貫徹上級(jí)部門和有關(guān)單位對(duì)工程的批示、意見和要求;(3)結(jié)合實(shí)際情況,制定出合理的工藝路線,力求投資省,占地少,管理簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低,避免二次污染出現(xiàn);(4)在環(huán)境綜合治理及總體規(guī)劃的指導(dǎo)下,確保處理后水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放;(5)盡可能采用現(xiàn)代化技術(shù)手段,逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理,做到技術(shù)可靠,經(jīng)濟(jì)合理;(6)從占地投資、操作管理等方面綜合考慮,使運(yùn)行穩(wěn)定,管理方便,日常維護(hù)保養(yǎng)容易;

3、(7)處理設(shè)備在運(yùn)行上有較大靈活性,以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化,運(yùn)行能耗低。3 設(shè)計(jì)方案的選擇及論證(1) 設(shè)計(jì)方案的選擇廢水中污染物成分極其復(fù)雜多樣,任何一種處理方法都難以達(dá)到完全凈化的目的,而常常要幾種方法組成處理系統(tǒng),才能達(dá)到處理的要求。 按處理程度的不同,廢水處理系統(tǒng)可分為一級(jí)處理、二級(jí)處理和深度處理。一級(jí)處理只除去廢水中的懸浮物,以物理方法為主,處理后的廢水一般還不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于二級(jí)處理系統(tǒng)而言,一級(jí)處理是預(yù)處理。二級(jí)處理最常用的是生物處理法,它能大幅度地除去廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)物,使廢水符合排放標(biāo)準(zhǔn)。但經(jīng)過二級(jí)處理的水中還存留一定量的懸浮物、生物不能分解的溶解性有機(jī)物、溶解

4、性無機(jī)物和氮磷等藻類增值營(yíng)養(yǎng)物,并含有病毒和細(xì)菌。因而不能滿足要求較高的排放標(biāo)準(zhǔn),如處理后排入流量較小、稀釋能力較差的河流就可能引起污染,也不能直接用作自來水、工業(yè)用水和地下水的補(bǔ)給水源。 三級(jí)處理是進(jìn)一步去除二級(jí)處理未能去除的污染物,如磷、氮及生物難以降解的有機(jī)污染物、無機(jī)污染物、病原體等。廢水的三級(jí)處理是在二級(jí)處理的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步采用化學(xué)法(化學(xué)氧化、化學(xué)沉淀等)、物理化學(xué)法(吸附、離子交換、膜分離技術(shù)等)以除去某些特定污染物的一種“深度處理”方法。顯然,廢水的三級(jí)處理耗資巨大,但能充分利用水資源。排放到污水處理廠的污水及工業(yè)廢水可利用各種分離和轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)行無害化處理。表 廢水物理、化學(xué)、

5、生物處理方法的基本原理和常用技術(shù)其中廢水的生物處理法是基于微生物通過酶的作用將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的物質(zhì),把有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒的物質(zhì)的方法。根據(jù)在處理過程中起作用的微生物對(duì)氧氣的不同要求,生物處理可分為好氣(氧)生物處理和厭氣(氧)生物處理兩種。好氣生物處理是在有氧氣的情況下,即好氣細(xì)菌的作用來進(jìn)行的。細(xì)菌通過自身的生命活動(dòng)氧化、還原、合成等過程,把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡(jiǎn)單的無機(jī)物(CO2、H2O、NO3、PO43等)獲得生長(zhǎng)和活動(dòng)所需能量,而把另一部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使自身生長(zhǎng)繁殖。厭氣生物處理是在無氧氣的情況下,即厭氧微生物的作用來進(jìn)行。厭氧細(xì)菌在把有機(jī)物降解的同

6、時(shí),需從CO2、NO3、PO43等中取得氧元素以維持自身對(duì)氧元素的物質(zhì)需要,因而其降解產(chǎn)物為CH4、H2S、NH3等。用生物法處理廢水,需首先對(duì)廢水中的污染物質(zhì)的可生物分解性能進(jìn)行分析。主要有可生物分解性、可生物處理的條件、廢水中對(duì)微生物活性有抑制作用的污染物的極限容許濃度等三個(gè)方面。可生物分解性是指通過生物的生命活動(dòng),改變污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu),從而改變污染物的化學(xué)和物理性能所能達(dá)到的程度。對(duì)于好氣生物處理是指在好氣條件下污染物被微生物通過中間代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為CO2、H2O和生物物質(zhì)的可能性以及這種污染物的轉(zhuǎn)化速率。微生物只有在某種條件下(營(yíng)養(yǎng)條件、環(huán)境條件等)才能有效分解有機(jī)污染物。營(yíng)養(yǎng)條件、環(huán)境

7、條件的正確選擇,可使生物分解作用順利進(jìn)行。通過對(duì)生物處理性的研究,可以確定這些條件的范圍,諸如pH值,溫度以及碳、氮、磷的比例等。4.綜上所述,經(jīng)過研究和計(jì)算,我們選用CAST水處理工藝。 CAST工藝, CAST/CASS是循環(huán)式活性污泥法的簡(jiǎn)稱。整個(gè)工藝在一個(gè)反應(yīng)器中完成,工藝按“進(jìn)水出水”、“曝氣非曝氣”順序進(jìn)行,屬于序批式活性污泥工藝,是SBR工藝的一種改進(jìn)型。它在SBR工藝基礎(chǔ)上增加了生物選擇器和污泥回流裝置,并對(duì)時(shí)序做了調(diào)整,從而大大提高了SBR工藝的可靠性及處理效率。 CAST工藝在工程實(shí)際中已得到大量的應(yīng)用。 CAST整個(gè)工藝在一個(gè)反應(yīng)器中完成有機(jī)污染物的生物降解和泥水分離過程

8、。反應(yīng)器分為三個(gè)區(qū),即生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。生物選擇區(qū)在厭氧和兼氧條件下運(yùn)行,是污水與回流污泥接觸區(qū),充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速對(duì)溶解性底物的去除,并對(duì)難降解有機(jī)物起到酸化水解作用,同時(shí)可使污泥中過量吸收的磷在厭氧條件下得到有效釋放。兼氧區(qū)主要是通過再生污泥的吸附作用去除有機(jī)物,同時(shí)促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化氮的硝化/反硝化,并通過曝氣和閑置還可以恢復(fù)污泥活性。 工藝特點(diǎn) :1處理效果好,出水水質(zhì)穩(wěn)定;2通過程控可達(dá)到良好的脫氮除磷的目的;3污泥沉降性能好,穩(wěn)定化程度高;4能很好緩沖進(jìn)水水質(zhì)、水量的波動(dòng);5工藝簡(jiǎn)單,基建投資較低;6采用組合式模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),方便分期建設(shè)和擴(kuò)建工程

9、;7自動(dòng)化程度高,運(yùn)行管理較復(fù)雜,要求較高的設(shè)備維護(hù)水平;8設(shè)備閑置率高,維修工作量大。 5.CAST工藝的評(píng)述 (1)CAST工藝是近年來在傳統(tǒng)SBR工藝上發(fā)起來的一種新型工藝,它是利用不同微生物在不同負(fù)荷條件下生長(zhǎng)速率差異和污水生物除磷脫氮機(jī)理,將生物選擇器與傳統(tǒng)SBR反應(yīng)器相結(jié)合的產(chǎn)物。這種工藝綜合了推流式活性污泥法的初始反應(yīng)條件(具有基質(zhì)濃度梯度和較高的絮體負(fù)荷)和完全活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)(較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力),無論對(duì)城市污水還是工業(yè)廢水都是一種有效的方法,有效地防止污泥膨脹。另外如果選擇器的厭氧的方式運(yùn)行,則具有生物除磷作用。 由于CAST工藝引入了厭氧選擇器,使該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的除磷脫

10、氮能力。實(shí)際這種說法不完全正確。因?yàn)榫兔摰?,CAST系統(tǒng)與傳統(tǒng)的SBR沒有太多的不同,靜止沉淀時(shí)的反硝化作用和同時(shí)硝化反硝化作用在脫氮過程中起主要的作用。而除磷方面,僅20-30%的回流比,則無法保證選擇區(qū)內(nèi)的污泥濃度,舉例而言,若反應(yīng)池內(nèi)的污泥濃度為6g/L(一般沒這么高),回流比為20%時(shí),選擇的污泥濃度僅為1g/L。這樣低的污泥濃度是很難保證良好的除磷效果的。況且回流是在進(jìn)水同時(shí)進(jìn)行,這時(shí)處在曝氣階段,回流的混合液含有大量的溶解氧和硝態(tài)氧,也不利除磷。 第三,生物除磷是通過排除富集磷的污泥來實(shí)現(xiàn)的,而系統(tǒng)長(zhǎng)泥齡低負(fù)荷的運(yùn)行,產(chǎn)泥率很低,同樣無法保證良好的除磷效果。實(shí)際上,很多實(shí)際工程

11、設(shè)計(jì)中,CAST工藝往往都輔以化學(xué)除磷,以保證處理達(dá)標(biāo)。所以,許多數(shù)據(jù)所介紹的CAST工藝良好的除磷脫氮能力有必要進(jìn)行進(jìn)一步的探討和研究。 綜上所述,對(duì)于小型污水處理廠,傳統(tǒng)SBR工藝和CAST工藝是小型污水處理廠的首選工藝。這兩種工藝比較而言,CAST工藝有一定的生物除磷效果,而且在進(jìn)水污染物濃度很低的情況下,CAST工藝可有效的防止污泥膨脹。而傳統(tǒng)的SBR工藝則因沒有內(nèi)回流而使處理更為簡(jiǎn)化。 在可變?nèi)莘e和充水和排水(SBR法)系統(tǒng)中進(jìn)行生物脫氦(硝化和反硝化)已有多年歷史,大量運(yùn)行結(jié)果表明:同SBR一樣,CAST工藝具有卓越的硝反硝化能力,隨著除氦要求的不斷提高,CAST工藝將得到日益廣泛

12、的應(yīng)用。其原理為通過每一循環(huán)的四個(gè)階段人為地造成厭氧、缺氧、好氧的生物環(huán)境。不僅能去除一般有機(jī)物和懸浮固體,而且還能去除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氦和磷,處理效果取決于泥齡、供氧情況和一個(gè)循環(huán)中曝氣和非曝氣時(shí)段的比例。 CAST系統(tǒng)中硝反硝化過程不需要單獨(dú)設(shè)置一個(gè)缺氧運(yùn)行階段以進(jìn)行反硝化。生物除磷效果達(dá)到8090%左右,如需進(jìn)一步提高除磷效果,可采用加大循環(huán)周期,加大非曝氣時(shí)間占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的比例。 CAST反應(yīng)池分為生物選擇區(qū)、預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū),如圖1所示,運(yùn)行時(shí)按進(jìn)水-曝氣、沉淀、撇水、進(jìn)水-閑置完成一個(gè)周期,CAST的成功運(yùn)行可將廢水中的含碳有機(jī)物和包括氮、磷的污染物去除,出水總氮濃度小于5mg/L。循

13、環(huán)活性污泥技術(shù) 1)生物選擇器設(shè)在池子首部,不設(shè)機(jī)械攪拌裝置,反應(yīng)條件在缺氧和厭氧之間變化。生物選擇區(qū)有三個(gè)功能:a絮體結(jié)構(gòu)內(nèi)底物的物理團(tuán)聚與動(dòng)力學(xué)和代謝選擇同步進(jìn)行;b選擇器被隔開,保證初始高絮體負(fù)荷,以及酶快速去除溶解底物;c.通過選擇器的設(shè)計(jì),還可以創(chuàng)造一個(gè)有利于磷釋放的環(huán)境,這樣促進(jìn)聚磷菌的生長(zhǎng)。生物選擇區(qū)的設(shè)置嚴(yán)格遵循活性污泥種群組成動(dòng)力學(xué)的有關(guān)規(guī)律,創(chuàng)造合適的微生物生長(zhǎng)條件,從而選擇出絮凝性細(xì)菌?;钚晕勰嗟男躞w負(fù)荷S0/X0(即底物濃度和活性微生物濃度的比值)對(duì)系統(tǒng)中活性污泥的種群組成有較大的影響,較高的污泥絮體負(fù)荷有助于絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。(2)CAST工藝中活性污泥不斷地在

14、生物選擇器中經(jīng)歷高絮體負(fù)荷階段,這樣有利于絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng),提高污泥活性,并通過酶反應(yīng)快速去除廢水中的溶解性易降解底物,從而抑制了絲狀細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖,避免了污泥膨脹的發(fā)生。同時(shí)當(dāng)生物選擇器處于缺氧環(huán)境時(shí),回流污泥存在的少量硝酸鹽氮(約為N3-N=20mg/L)可得到反硝化,反硝化量可達(dá)整個(gè)系統(tǒng)硝化量的20%。當(dāng)選擇器處于厭氧環(huán)境時(shí),磷得以有效地釋放,為生物除磷做準(zhǔn)備。 2)預(yù)反應(yīng)區(qū)為水力緩沖區(qū),大小與高峰流量有關(guān),若在非曝氣階段,不進(jìn)水可將其省去。 3)主反應(yīng)區(qū)在可變?nèi)莘e完全混合反應(yīng)條件下運(yùn)行,完成含碳有機(jī)物和包括氮、磷的污染物的去除。運(yùn)行時(shí)通過控制溶解氧的濃度使其從0緩慢上升到2.5mg/

15、L來保證硝化、反硝化以及磷吸收的同步進(jìn)行。 (3)硝化反硝化: 同步反硝化意味著在不專門為硝酸鹽的去除設(shè)混合裝置或正常缺氧混合程序的條件下,硝化與反硝化同時(shí)在同一反應(yīng)器發(fā)生。通常認(rèn)為在系統(tǒng)中,氮去除機(jī)制與在微生物絮體內(nèi)由于受擴(kuò)散限制引起的溶解氧(DO)的濃度梯度有關(guān),這樣硝化菌存在于高溶解氧區(qū)或正氧化還原點(diǎn)位(OPR),相反反硝化菌在溶解氧降低區(qū)或負(fù)氧化還原點(diǎn)位(OPR)下活性十足。CAST工藝運(yùn)行中控制供氧強(qiáng)度以及混合液溶解氧的濃度使其從0逐漸上升到2.5mg/L左右,這樣使活性污泥絮體的外周保持一個(gè)好氧環(huán)境進(jìn)行硝化,由于氧在活性污泥絮體內(nèi)的傳遞受到限制,而具有較高濃度梯度的硝酸鹽則能較好地

16、滲透到絮體內(nèi)部有效地進(jìn)行反硝化。另外,該工藝曝氣與非曝氣交替進(jìn)行,從而使泥水混合液通過主反應(yīng)區(qū),順序經(jīng)過缺氧-好氧-厭氧環(huán)境,尤其在非曝氣階段內(nèi)污泥層以胞內(nèi)在生物選擇高負(fù)荷下儲(chǔ)存或吸收的碳為碳源,進(jìn)行反硝化,在污泥沉淀過程中也有一定的反硝化作用。 (4)磷的去除: 生物除磷是依靠聚磷菌的作用實(shí)現(xiàn)的,生物選擇器不曝氣這樣反應(yīng)環(huán)境非常迅速地從缺氧環(huán)境轉(zhuǎn)化為厭氧環(huán)境,當(dāng)選擇器處于厭氧環(huán)境,聚磷菌依靠水解體內(nèi)的聚磷(Poly-P)水解釋放出正磷酸鹽,同時(shí)產(chǎn)生能量以吸收水中的溶解性有機(jī)底物,并將其在體內(nèi)合成為細(xì)胞學(xué)儲(chǔ)備物質(zhì)PHB;在主反應(yīng)區(qū)為好氧環(huán)境時(shí),聚磷菌以游離氧為電子受體,將細(xì)胞儲(chǔ)備物質(zhì)氧化,并利

17、用該反應(yīng)所產(chǎn)生的能量,過量地在污水中攝取磷酸鹽并合成為ATP,其中一部分轉(zhuǎn)化為聚磷貯存能量,為下一周期的厭氧釋磷做準(zhǔn)備。由于好氧段的吸磷量要遠(yuǎn)大于厭氧段的釋磷量,所以通過剩余污泥的排放可達(dá)到除磷目的。若要在生物除磷的基礎(chǔ)上進(jìn)一步強(qiáng)化除磷效果或達(dá)到完全除磷的目的,可加入鋁鹽或鐵鹽,根據(jù)所去除磷濃度的大小,化學(xué)污泥在池子中的濃度約在1.7g/L2.0g/L左右,化學(xué)污泥可以進(jìn)一步提高沉淀污泥的壓縮能力。(5)CAST工藝是活性污泥不斷地經(jīng)過耗氧和厭氧的循環(huán),這將有利于聚磷菌在系統(tǒng)中的生長(zhǎng)和積累,當(dāng)微生物內(nèi)吸附大量降解物質(zhì),而且處在氧化還原點(diǎn)位為+100mV-150mV的交替變化中時(shí),系統(tǒng)可具有良好

18、的生物除磷功能。 此外,在曝氣結(jié)束后,主反應(yīng)區(qū)進(jìn)行泥水分離,由于此階段無進(jìn)水水力干擾,在靜止環(huán)境中進(jìn)行,從而保證系統(tǒng)良好的分離效果。CAST整個(gè)工藝過程遵循生物的“積累-再生”原理,生物先在生物選擇器經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷反應(yīng)階段,然后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個(gè)低負(fù)荷反應(yīng)階段,生物選擇其中較高的污泥絮體負(fù)荷,可以使廢水中存在的溶解性易降解有機(jī)物通過酶轉(zhuǎn)移機(jī)理予以快速地吸附和吸收進(jìn)行底物的積累,然后在污泥絮體負(fù)荷較低的主反應(yīng)區(qū)完成底物的降解,從而實(shí)現(xiàn)了活性污泥的再生。再生的污泥又以一定的比例回流至生物選擇器中,進(jìn)行機(jī)制的再次積累,這樣不斷地循環(huán)完成了生物的“積累-再生”,實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明,當(dāng)高于75%的易降解

19、有機(jī)物質(zhì)通過酶轉(zhuǎn)移機(jī)理去除,則剩余可溶解COD小于100mg/L。三、污水處理流程圖及污水處理系統(tǒng)工作原理1、本工藝流程圖如下濾液回流泥餅填埋(帶式脫水機(jī))脫水機(jī)房污泥貯存池(污泥濃縮)剩余污泥排放達(dá)標(biāo)排放紫外消毒鼓風(fēng)機(jī)主反應(yīng)區(qū) 預(yù)反應(yīng)區(qū)細(xì)格柵,沉砂池配水井提升泵房格柵源污水2、污水處理系統(tǒng)的工作原理厭氧水解酸化與CAST 生化池串聯(lián)工藝工作原理見圖。污水經(jīng)粗、細(xì)格柵進(jìn)入水解酸化池,水解酸化池使污水的可生化性大大提升,與此同時(shí),污水中的COD、SS 會(huì)有一定的去除;污水再由水解酸化池進(jìn)入后續(xù)CAST 系統(tǒng),CAST 工藝在主反應(yīng)區(qū)(SBR 池) 的前面設(shè)置了生物選擇區(qū)與缺氧攪拌區(qū)。此段有效抑制

20、絲狀菌的膨脹,預(yù)處理的污水和回流污泥進(jìn)行混合,同時(shí)回流污泥中的硝酸鹽氮經(jīng)反硝化去除,聚磷得到釋放,達(dá)到了較好的脫氮除磷效果。污水處理后經(jīng)CAST反應(yīng)池末端潷水器排出。整個(gè)工藝的進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水4 個(gè)過程都在同一池內(nèi)循環(huán)運(yùn)行,有別于傳統(tǒng)活性污泥法構(gòu)筑物的組成結(jié)構(gòu),各生化反應(yīng)池第四章、主要構(gòu)筑物的選擇格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成,安裝在污水管道、泵房、集水井的進(jìn)口處或處理廠的端部,用以截留較大的懸浮物或漂浮物,以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。格柵種類較多,如表5所示。表5 我國(guó)常用的機(jī)械格柵及其使用范圍類型適用范圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鏈條式機(jī)械格柵深度不大的中小型格柵,主要清除長(zhǎng)纖維,袋裝物構(gòu)造

21、簡(jiǎn)單,制造方便,占地面積小雜物易進(jìn)入鏈條和鏈輪之間,容易卡住,套筒棍子鏈造價(jià)高。耐腐蝕差移動(dòng)伸縮臂機(jī)械格柵中等深度的寬大格柵,現(xiàn)有類型耙斗適用于污水除污維修方便,可不停水檢修,使用壽命長(zhǎng)構(gòu)造復(fù)雜,移動(dòng)時(shí),耙齒與柵條間的對(duì)位較困難四周回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵深度較淺的中小型格柵構(gòu)造簡(jiǎn)單,制造方便,運(yùn)行可靠,容易檢修制造苦難,占地面積較大鋼絲繩牽引式格柵固定式為中小型格柵,深度范圍較大,移動(dòng)式為寬大格柵適用范圍廣,無水下固定部件,檢修方便鋼絲繩易腐蝕,有水下固定部件,檢修時(shí)需停水 綜合上表以及本次設(shè)計(jì)的條件,選擇鏈條式機(jī)械格柵作為粗格柵,移動(dòng)伸縮臂機(jī)械格柵作為細(xì)格柵,從而達(dá)到預(yù)處理的目的。2 污水泵房城市污

22、水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用大部分來自于電能,其中40%的電能為水泵消耗,所以確定合理的水泵及泵站是污水處理廠的關(guān)鍵所在。泵站形式的選擇取決于水力條件和工程造價(jià),其它考慮因素還有:泵站規(guī)模大小、泵站的性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、環(huán)境性質(zhì)要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。目前污水泵站主要有以下幾種形式:(a)合建式矩形泵站,裝設(shè)立式泵,自灌式工作臺(tái),水泵數(shù)為4 臺(tái)或更多時(shí),采用矩形,機(jī)器間、機(jī)組管道和附屬設(shè)備布置方便,啟動(dòng)簡(jiǎn)單,占地面積大;(b)合建式圓形泵站,裝設(shè)立式泵,自灌式工作臺(tái),水泵數(shù)不超過4 臺(tái),圓形結(jié)構(gòu)水力條件好,便于沉井施工法,可降低工程造價(jià),水泵啟動(dòng)方便。

23、(c)非自灌式泵房,泵軸高于集水池最高水位,不能直接啟動(dòng),由于污水泵水管不得設(shè)低閥,故需設(shè)引水設(shè)備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動(dòng)程序。(d)潛水泵站,潛水泵的電機(jī)防水密封,可以長(zhǎng)期侵入污水中,不存在受潮問題,潛水泵電機(jī)機(jī)組整體安裝,結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行穩(wěn)定,便于就位和更換,所以潛水泵站無需上部廠房,也簡(jiǎn)化了地下結(jié)構(gòu),降低了工程造價(jià)。但是潛水泵在水下運(yùn)行,所以要有可靠的產(chǎn)品質(zhì)量、自動(dòng)化控制和保護(hù)功能作技術(shù)依托,潛水泵價(jià)格較高。本設(shè)計(jì)因水量較小,并考慮到占地、造價(jià)、自動(dòng)化控制等因素,以及施工的方便與否,采用潛污式矩形泵房。3 沉砂池沉砂池一般設(shè)于泵站倒虹吸管前,以便減輕無機(jī)顆粒對(duì)水泵、管道的磨損

24、;也可設(shè)于初沉池前,以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。沉砂池的形式,按水流方向的不同可分為平流式、豎流式、曝氣沉砂池、旋流沉砂池四類。各沉砂池的特點(diǎn)如表6所示。表6 常用沉砂池及其特點(diǎn)類型 優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)平流式沉砂池截留無機(jī)顆粒效果較好,工作穩(wěn)定,構(gòu)造簡(jiǎn)單,排沉砂方便流速不易控制、沉砂中有機(jī)性顆粒含量較高、排砂常需要洗砂處理豎流式沉砂池占地少,排泥方便,運(yùn)行管理易行。池深大,施工困難,造價(jià)較高,對(duì)耐沖擊負(fù)荷和溫度的適應(yīng)性較差,池徑受到限制,過大的池徑會(huì)使布水不均勻曝氣沉砂池通過調(diào)節(jié)曝氣量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效率較穩(wěn)定,受流量變化影響小,同時(shí)起預(yù)曝氣作用,其沉砂量大,且其上含

25、有機(jī)物少。由于需要曝氣,所以池內(nèi)應(yīng)考慮設(shè)消泡裝置,其他型易產(chǎn)生偏流或死角,并且由于多了曝氣裝置而使費(fèi)用增加。旋流沉砂池利用機(jī)械力沉砂,能耗低,池前應(yīng)設(shè)置堰板或流量槽,以保持沉砂池內(nèi)所需水位基于以上四種沉砂池的比較,曝氣沉砂池除砂效果較好,且能耗較低;加之曝氣沉砂池有很強(qiáng)的除油能力,將有利于以后的氧化溝的表面曝氣和運(yùn)行穩(wěn)定,本工程設(shè)計(jì)確定采用曝氣沉砂池。4 水解酸化池。 水解酸化池設(shè)置1 座,分4 格,設(shè)計(jì)采用COD 負(fù)荷為012 kgP(m3·d) 。水解酸化池為升流流態(tài),污水與回流污泥進(jìn)入配水井,從水解酸化池底部布水,池頂設(shè)有出水堰。水解酸化池內(nèi)污泥靠重力流入水解酸化池排泥池。用排

26、泥泵提升到污泥緩沖池。生化池的剩余污泥回流到酸化水解池進(jìn)水井內(nèi),當(dāng)酸化水解池的泥量不足時(shí),酸化水解池的排泥回流進(jìn)行補(bǔ)充。污水經(jīng)酸化水解,污水生化性提高的同時(shí),COD 去除率為30 % ,BOD5 和SS 去除率均為25 %。5 CAST 生化池。水解酸化池出水進(jìn)入CAST 生化池進(jìn)行后續(xù)好氧處理。生化池的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)見表2 ,4 座反應(yīng)池為1 組,每座反應(yīng)池按時(shí)間順序間歇運(yùn)行,保證每組可以連續(xù)進(jìn)水。每周期分為:進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水(包括排泥、閑置兩個(gè)工況) 。采用6 h1 周期運(yùn)行。生化池單池每周期設(shè)計(jì)最大進(jìn)水量Q = 93715 m3 ,設(shè)1 組生化反應(yīng)池,每組4 座生化反應(yīng)池。反應(yīng)池分3

27、 段,第1 段生物選擇器,第2 段缺氧區(qū),第3 段好氧區(qū),各區(qū)容積比為1530。生物選擇器采用折流穿孔墻式設(shè)計(jì),每座生化池缺氧段設(shè)潛水?dāng)嚢杵? 臺(tái)。生化池的進(jìn)水時(shí)間為115 h ,在反應(yīng)池進(jìn)水的同時(shí)進(jìn)行污泥回流,污泥回流時(shí)間115 h ,污泥的回流是依靠設(shè)在每座反應(yīng)池中后部2 臺(tái)污泥回流泵,回流比35 %。在進(jìn)水015 h后開始曝氣,曝氣時(shí)間為310 h。沉淀階段歷時(shí)115 h ,在沉淀階段停止曝氣、進(jìn)水和回流。污水經(jīng)靜止沉淀后,生化反應(yīng)池內(nèi)的污泥濃度可達(dá)810 gPL 。生化池每周期潷水歷時(shí)115 h ,在沉淀開始后110 h開始潷水和排泥。每池每周期最大排水量93715 m3 ,平均潷水高

28、度117 m ,每座反應(yīng)池末端設(shè)1臺(tái)搖臂式潷水器,為控制潷水速率保證潷水器下降潷水不擾動(dòng)沉泥層,每座反應(yīng)池選擇堰長(zhǎng)14 m的潷水器1 臺(tái),每座反應(yīng)池中后部設(shè)1 臺(tái)剩余污泥泵:單泵流量Q = 27 m3Ph ,揚(yáng)程H = 13 m。每周期排泥量為2612m3 ,排泥歷時(shí)110 h。曝氣配置羅茨鼓風(fēng)機(jī)3 臺(tái),標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(20 ) 需空氣量為4515 m3Pmin ,出口壓力0169 Pa , N = 90 kW,流量調(diào)節(jié)范圍45 %100 %。每座循環(huán)式活性污泥生化池的好氧段采用膜片式微孔曝氣器1 068個(gè)。氣量采用218 m3Ph。參數(shù)數(shù)值MLSSP(mg·L - 1)3500BOD5

29、 負(fù)荷P(kg·kg - 1·d - 1)0.1TN 負(fù)荷P(kg·kg - 1·d - 1)0.014TP 負(fù)荷P(kg·kg - 1·d - 1)0.001V (氣)PV (水)8.6:16 接觸消毒池接觸消毒池主要是使消毒劑與二沉池出水充分混合,殺死水中的細(xì)菌和病毒。對(duì)于消毒劑主要有如下幾種可供選擇,其優(yōu)缺點(diǎn)如表9所示。表 9 常用消毒劑及比較優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件液氯價(jià)格便宜,效果可靠,投配設(shè)備簡(jiǎn)單對(duì)生物有毒害作用,并且可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)適用于大、中型規(guī)模的污水處理廠漂白粉投加設(shè)備簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜除用液氯缺點(diǎn)外,尚有投配量不準(zhǔn)確,溶解劑

30、調(diào)制不便,勞動(dòng)強(qiáng)度大適用于消毒要求不高或間斷投加的小型污水處理紫外線具有廣普性,符合現(xiàn)在社會(huì)環(huán)境保護(hù)的要求,因不需運(yùn)輸、使用、儲(chǔ)藏有毒或危險(xiǎn)化學(xué)藥劑,且占地面積小,運(yùn)行成本較低紫外消毒所用燈管要求高,損壞后不易維修適用于大、中型規(guī)模的污水處理綜上三種消毒劑的比較,本工程設(shè)計(jì)采用常用且毒害作用較小的紫外線消毒法。利用紫外燈管產(chǎn)生紫外線來殺滅病毒和細(xì)菌。 具有一定規(guī)模的污水處理工程中常用的污泥濃縮方法有主要有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮。這三種方法的特點(diǎn)如表10所示。 表10 各種污泥濃縮方法的優(yōu)缺點(diǎn)濃縮方法優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn)重力濃縮貯存污泥能力強(qiáng),操作要求不高,運(yùn)行費(fèi)用低,動(dòng)力消耗小 占地面積大,污

31、泥易發(fā)酵,產(chǎn)生臭氣;對(duì)于某些污泥工作不穩(wěn)定,濃縮效果不理想離心濃縮只需少量土地就可以取得較高的處理能力;幾乎不存在臭氣問題 要求專用的離心機(jī),電耗大;對(duì)操作人員要求較高氣浮濃縮濃縮效果較理想,出泥含水率較低,不受季節(jié)影響,運(yùn)行效果穩(wěn)定;所需池容積僅為重力法的1/10左右,占地面積較??;能去除油脂和沙礫 運(yùn)行費(fèi)用低于離心濃縮,但高于重力濃縮法;操作要求較高,污泥貯存能力小,占地比離心濃縮大 重力濃縮池又可分為連續(xù)式重力濃縮池和間歇式重力濃縮池兩種,由于本工藝設(shè)計(jì)水量較少,結(jié)合氧化溝工藝污泥穩(wěn)定,且污泥量較少,本設(shè)計(jì)采用間歇式重力濃縮池。7污泥脫水方法的選擇常用的污泥機(jī)械脫水方法有:板框壓濾、帶式

32、壓濾、離心脫水和螺旋壓榨式脫水,其中帶式過濾脫水的方法的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器制造容易,附屬設(shè)備少,投資、能耗低,噪聲小;連續(xù)運(yùn)操作管理維修簡(jiǎn)便;濾帶可以回旋,脫水能力大。缺點(diǎn)是必須正確選用有機(jī)高分子混凝劑,運(yùn)行費(fèi)用高;必須預(yù)先進(jìn)行充分的絮凝,形成大而強(qiáng)度高的凝絮,以便能加強(qiáng)過濾段的自由脫水,并能適應(yīng)進(jìn)一步逐漸加壓脫水;脫水效率較低,脫水后泥餅的含水率較高,大致與離心脫水相當(dāng)。它適用于無機(jī)性污泥的脫水,有機(jī)黏性污泥脫水不宜采用。四種脫水機(jī)械的能耗如表11所示。 表11 脫水機(jī)的耗能比較序號(hào)脫水機(jī)類型能耗/(kW·h/t干固體) 1帶式壓濾脫水機(jī)520 2板框式壓濾機(jī)1540 3離心脫水機(jī)3060

33、 4螺旋壓榨式脫水機(jī)315 根據(jù)以上比較,本設(shè)計(jì)采用帶式脫水壓濾機(jī)。五、 各種主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算(一) 泵前粗格柵進(jìn)水粗格柵是污水處理廠第一道預(yù)處理設(shè)施,可去除大尺寸的漂浮物或懸浮物,以保護(hù)進(jìn)水泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn),并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。其計(jì)算圖如圖3所示。圖 3 格柵計(jì)算圖1 設(shè)計(jì)原則1日平均流量Q平均=30000/m3d1250m3/h=0.347m3/s=347L/s 查生活污水流量系數(shù)變化表,由內(nèi)插法求得=1.45(2) 最大設(shè)計(jì)流量Qmax=·Q平均=1.45×0.347m3/s =0.503m3/s(3)柵條凈間隙為e=30mm,柵前流速=0.7m/

34、s;(4)過柵流速0.8m/s, 柵前部分長(zhǎng)度為0.5m;(5)格柵傾角=60°(6)單位柵渣量:w1=0.05m3柵渣/103m3污水。3 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)確定柵前水深根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 計(jì)算得: 所以柵前進(jìn)水渠寬約1.35m。柵前水深h0.68m(2)柵條間隙數(shù)n n=(Qmaxsin)/ehv=0.503×sin600.03×0.68×0.8=30條式中: n粗格柵間隙數(shù);最大設(shè)計(jì)流量,m3/s;e柵條間隙,取30mm;h 柵前水深;v 過柵流速,取0.8m/s; 格柵傾角,設(shè)計(jì)60°;(3)柵槽有效寬度柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m

35、,在此取0.2m。本設(shè)計(jì)采用ø10圓鋼為柵條,S=0.01m。0.01×(30-1)+0.03×30+0.2=1.39m1.4m式中:B柵槽有效寬度,m;S柵條寬度,取0.01m(4)進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度:設(shè)漸寬部分展開角1=20º,則進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度為: 0.48m (5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2:L2=L1/2=0.48/2=0.24m (6)通過格柵的水頭損失: =K式中:h0計(jì)算水頭損失; g重力加速度;K格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù),一般取3;阻力系數(shù),其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān),對(duì)于圓形斷面,則 (7)柵后槽

36、總高度H:設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3mH=h+h1+h2=0.68+0.3+0.035=1.015m(8)柵槽總長(zhǎng)度L:L=L1L21.00.5式中: H1柵前渠道深 H1=hh1,m則 L=0.48+0.24+1.0+0.5+ =2.8m對(duì)于柵條間距b=30.0mm的中格柵,并對(duì)于城市污水,每單位體積污水?dāng)r截污物為w1=0.05m3柵渣/103m3污水。則W=86400QMAXW11000K2=86400×0.503×0.051000×1.37=1.5m3/d>0.2m3/d宜采用機(jī)械清渣(10)粗格柵選用根據(jù)格柵間距、寬度在給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第9 冊(cè)上查得

37、采用GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機(jī),其性能見表12。 表 12 GH-1500型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵性能規(guī)格表型號(hào)格柵寬度(mm)格柵凈距(mm)安裝角()過柵流速(m/s)電動(dòng)機(jī)功率(kW)GH-15001500306011.11.5(二)污水提升泵房(1)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量:Q=503L/s,泵房結(jié)構(gòu)工程按遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì)。(2) 泵房設(shè)計(jì)計(jì)算采用氧化溝工藝方案,污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單,對(duì)于新建污水廠,工藝管線可以充分優(yōu)化,故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后進(jìn)入集水井,然后自留通過旋流沉砂池、厭氧池、氧化溝、二沉池及接觸消毒池,最后由出水管道排入附近水體。根據(jù)設(shè)計(jì)流量Q=503L/s=1810.8m3/h,采用

38、3臺(tái)QW系列潛水排污泵,單臺(tái)提升流量761 m3/h。(由于本設(shè)計(jì)沒有涉及管道計(jì)算,故無法確定具體水泵的揚(yáng)程,在此只根據(jù)設(shè)計(jì)流量來選取水泵型號(hào))因此在給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11 冊(cè)上查得采用QW系列潛水排污泵(300QW8001555)4臺(tái),3用一備。其性能見表13。 表 13 QW 型潛水排污泵的規(guī)格性能表型號(hào)排出口徑(mm)流量(m3/h)揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kW)效率(%)重量(kg)300QW8001555300800159805577.51350 泵房占地面積為 S=3.14×=78.5,即為圓形泵房,其直徑D=10m,高12m,泵房為半地下式。地下埋深7m,水泵

39、為自灌式。(三)集水池 污水泵站的集水池宜采用敞開式,本工程設(shè)計(jì)的集水池與泵房和共建,屬封閉式。(1)集水池容積計(jì)算泵站集水池容積一般按不小于最大一臺(tái)泵5 分鐘的出水量計(jì)算,有效水深取1.52.0 米。本設(shè)計(jì)集水池容積按最大一臺(tái)泵5分鐘的出水量計(jì)算,有效水深取1.8m。則 V= =66.67m3 取 V=80m3(2)集水池面積計(jì)算:式中:集水池的容積,m3 有效水深,2.0m 則 A=80/2.0=40根據(jù)給排水設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定:集水池的長(zhǎng)寬比為2,可計(jì)算出該集水池的長(zhǎng)為9m,寬為4.5m, 則集水池有效容積尺寸為9×4.5×2m。設(shè)計(jì)參數(shù)(1)設(shè)計(jì)流量Q=3×

40、104 m3/d=0.503 m3/d(2)柵前水深h1=0.65m;(3)過柵流速v=0.9m/s,柵前流速V1=0.7 m/s;(4)柵條寬度s=0.01m,格柵間隙e=10mm;格柵安裝傾角=60º,柵前部分長(zhǎng)度為0.5m; m3計(jì)算得:柵前槽寬 =1.35m,則柵前水深(2)柵條間隙數(shù)n = 0.503×sin600.01×0.68×0.9=71.18 =71.18(取n=80)柵槽柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m,在此取0.2m。本設(shè)計(jì)采用ø10圓鋼為柵條,即S=0.01m。則0.01(401)+0.0140+0.2=0.99m,考

41、慮到中間隔墻厚0.2m所以總槽寬為0.992+0.2=2.18m。進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度:設(shè)漸寬部分展開角1=20º,進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.45m/s =1.69m (5)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度:=/2=1.69/2=0.85m(6)過柵水頭損失: =K式中:h0計(jì)算水頭損失; g重力加速度;K格柵受污物堵塞使水頭損失增大的倍數(shù),一般取3;阻力系數(shù),其數(shù)值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān),對(duì)于矩形斷面 (7)柵后槽總高度H:設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)1=0.3m,則柵前總高度H1=h+h1=0.68+0.3=0.98m,柵后槽總高度為: H=h+h1+h2=0.68+0.3+0.26=

42、1.24m(8)柵槽總長(zhǎng)度L:L=L1L21.00.5 W=86400QMAXW11000K2=86400×0.503×0.051000×1.37=1.5m3/d>0.2m3/d宜采用機(jī)械格柵清渣。(10)細(xì)格柵的選用根據(jù)格柵間距、寬度在給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11 冊(cè)上查得采用XWB-系列背耙式格柵除污機(jī),其性能見表14。 表 14 XWB-系列背耙式格柵除污機(jī)性能表型號(hào)格柵寬度(mm)耙齒有效長(zhǎng)度(mm)安裝角()提升質(zhì)量(kg)格柵間距(mm)提升速度(m/min)電動(dòng)機(jī)功率(kW)1000100602001030.51設(shè)計(jì)原則旋流速度應(yīng)保持0.250.3m

43、/s;水平流速為0.060.12 m/s;最大流量時(shí)停留時(shí)間為13min;有效水深為23m,寬深比一般采用12;長(zhǎng)寬比可達(dá)5,當(dāng)池長(zhǎng)比池寬大的多時(shí),應(yīng)考慮設(shè)置橫向擋板;每立方米污水的曝氣量為0.10.2 m3空氣;空氣擴(kuò)散裝置設(shè)在池的一側(cè),距池底約0.6 0.9m,送氣管應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)氣量的閘門; 池子的形狀應(yīng)盡可能不產(chǎn)生偏流或死角,在集砂槽的附近可安裝縱向擋板; 池子的進(jìn)口和出口布置,應(yīng)防止發(fā)生短路,進(jìn)水方向應(yīng)與池中旋流方向一致,出水方向應(yīng)與進(jìn)水方向垂直,并應(yīng)考慮設(shè)置擋板;池內(nèi)應(yīng)考慮消泡裝置。(1)本設(shè)計(jì)沉砂池采用一座,分兩格;(2)最大設(shè)計(jì)流量=0.503 m3/s;(3)水力停留時(shí)間t取2m

44、in ;(4)水平流速v1取0.08m/s;(5)有效水深h2=2m。3 設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 沉砂池有效容積 =0.503260=60.36m3(2)水流斷面面積 A=QMAXV1=0.5030.08=6.289m2(3)池總寬度B=Ah2=6.2892.0=3.143m(4)每格池寬度設(shè)n=2格b=B2=3.1432=1.57(5)池長(zhǎng)L=VA=60.396.289=9.60m (6)每小時(shí)所需空氣量設(shè)每立方米污水所需空氣量d=0.2m3/m3,則 q=dQMAX×3600=0.2×0.503×3600=362.16m3/h(7)沉砂斗所需容積VV=(QMAXXT&

45、#215;86400)1KZ×1000=0.503×30×2×864001.37×1000=1.903m3 取清除沉砂的間隔時(shí)間T=2d 式中:X為城市污水沉砂量,一般取0.03 m3/L(污水)每個(gè)沉砂斗容積 (V0),設(shè)每一分格有六個(gè)沉砂斗 (8)沉砂斗各部分尺寸計(jì)算(a)取沉砂斗斗高,斗底寬a1=0.5m,斗壁與水平面的傾角為55oV0 =0.2m3 (9)沉砂室高度采用重力排砂,池底坡度為0.06,坡向砂斗式中 a為兩砂斗之間寬度,取0.2m。(10)池總高度設(shè)超高h(yuǎn)1=0.3mh1(五)CAST工藝的設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 CAST池容積CA

46、ST池容積采用容積負(fù)荷計(jì)算法確定,并用排水體積進(jìn)行復(fù)核。1)負(fù)荷計(jì)算法。V=Q×(SaSe)/(Ne×Nw×f) (1)式中:VCAST池容積,m3;Q污水日流量,m3/d;Nw混合液污泥(MLSS)濃度,3g/L4g/L;NeB0D污泥負(fù)荷率,其中Ne=K2×Se×f/,K2取值見表1;f混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值,即f=MLSS/MLVSS,0.70.8.表1生活污水及部分的K2工業(yè)廢水值序號(hào)名稱K2值1生活污水0.01680.O2812合成橡膠廢水O.O6723化學(xué)廢水O.001444脂肪精致廢水0.0365石油化工

47、廢水O.0o672帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得出CAST池的容積:V=30000100-300.67×3890×0.8=1007.2m32.2 選擇器容積CAST池中間設(shè)一道隔墻,將池體分隔微生物選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分??窟M(jìn)水端為全物選擇區(qū),其容積為CAST池總?cè)莘e的20%左右,另一部分為主反應(yīng)區(qū)。選擇器的類別不同,對(duì)選擇器的容積要求也不同。一般來講,對(duì)于好氧生物選擇器,其混合液接觸時(shí)間T為15min30min,對(duì)缺氧和厭氧生物選擇器一般取30min60min。因此其容積為: V=(Qi+Qr)×T (7)式中:Qi,Qr進(jìn)水、回流污泥流量,m3/h。注:生活污水回流量為旱季流

48、量的20%,一般以主反應(yīng)區(qū)的污泥24h全部循環(huán)一次來確定污泥回流量1。生物選擇器的大小和污泥回流比,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際情況找出最佳條件。選擇器容積:V=179.25+28×15=6888.75m32.3 循環(huán)時(shí)間分配及DO控制典型的操作循環(huán)設(shè)計(jì)為4h,其中2h用于進(jìn)水和曝氣,2h用于沉淀和撇水,這一循環(huán)操作廣泛用于單池和多池處理系統(tǒng)中;為使池子中溶解氧濃度與工藝要求相一致,最大程度地減少曝氣強(qiáng)度,可采用探頭測(cè)定曝氣階段中溶解氧濃度作為調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)度和排除剩余污泥的控制參數(shù)。(六)堰式配水井1 設(shè)計(jì)參數(shù) (1)污水量Q=30000m3/d; (2)=1.45; (3)回流污泥量QN=430

49、2m3/d; (4)提升泵房出水經(jīng)配水井至細(xì)格柵2 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)進(jìn)水管管徑 配水井進(jìn)水管的設(shè)計(jì)流量為 當(dāng)進(jìn)水管管徑 D1=1200mm時(shí) 滿足設(shè)計(jì)要求 (2) 頂堰設(shè)計(jì)計(jì)算 混合液從配水井底中心進(jìn)入,經(jīng)相等寬度的4 個(gè)堰口流入4 個(gè)水斗,再由管道接入4 座輻流式沉淀池。每個(gè)沉淀池的分配水量為q=2462.6/4=615.7m3/h =0.17m3/s,采用矩形寬頂溢流堰。 矩形堰的流量 式中:q矩形堰的流量,m3/s H堰上水頭,m b堰寬,m,取0.6m m流量系數(shù),通常采用0.3270.332,在此取0.33 則 基本與設(shè)計(jì)擬定堰高相等,則符合要求 (b)堰頂厚度B 根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料,

50、當(dāng)2.5<B/H<10 時(shí),屬于矩形寬頂堰,取B=1.5m。這時(shí)B/H=4.4(在2.510 之間)所以該堰屬于矩形寬頂堰。 (c) 配水管管徑D 二沉池設(shè)計(jì)進(jìn)水管徑為500mm,則流速為 符合流速 0.6-0.9m/s 要求 (d) 配水漏斗上口口徑 按配水井內(nèi)徑的1.5倍設(shè)計(jì) =1.5D=1.5×1200=1800mm (七) 接觸消毒池1 設(shè)計(jì)說明消毒的方法分為兩類:物理方法和化學(xué)方法.物理方法主要有加熱,冷凍,輻照,紫外線和微波消毒等方法.化學(xué)方法是利用各種化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒。本實(shí)驗(yàn)采用紫外線消毒法。紫外線通過改變細(xì)菌、病毒和其他微生物細(xì)胞的遺傳物質(zhì)(DNA),使其

51、不再繁殖而達(dá)到對(duì)水和廢水進(jìn)行消毒的目的。紫外線消毒具有廣普性,符合現(xiàn)在社會(huì)的環(huán)境保護(hù)的要求,因不需要運(yùn)輸、使用、儲(chǔ)藏有毒或危險(xiǎn)化學(xué)藥劑,且占地面積小,運(yùn)行成本較氯低等優(yōu)點(diǎn)而越來越受到青睞。2 設(shè)計(jì)計(jì)算紫外線消毒設(shè)備采用浸水式,其紫外線利用率高,殺菌效能好。(1) 峰值流量Q=30000×1.45×1.2=52200m3/d (2) 燈管數(shù) 初步選用UV4000PLUS紫外線設(shè)備,每3800需2.5根燈管,故n2=522003800×2.5=34.3435根 擬選用6根燈管為一模塊。則模塊數(shù)N取6。(3) 消毒渠設(shè)計(jì) 按設(shè)備要求渠道深度為129cm,設(shè)渠中水流速度為

52、0.3m/s。則渠道過水?dāng)嗝娣eA=QMAXv=522000.3×24×3600=2.01m2渠道寬度B=AH=2.011.29=1.56m若燈管間距為8.89cm,模塊寬為b=8.89×6=53.35cm則:Bb=1.560.553=2.82塊 故選用UV4000PLUS系統(tǒng),兩個(gè)UV組,每個(gè)UV組模塊長(zhǎng)度為2.46m,兩個(gè)燈組間距1.0m,渠道出水設(shè)堰板調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)堰與燈組間距1.5m,則渠道總長(zhǎng)L為: 復(fù)核輻射時(shí)間 紫外線消毒渠道布置如下圖所示。 圖4 紫外線消毒渠 (八) 污泥處理設(shè)計(jì)及計(jì)算在污水處理過程中,分離和產(chǎn)生出大量的污泥,其中含有大量的有毒有害物質(zhì)有機(jī)物易分解,對(duì)環(huán)境有潛在的污染能力,同時(shí)污泥含水率高,

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