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文檔簡介

湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 摘要本設(shè)計為大連市某醫(yī)院廢水處理設(shè)計。該廢水處理廠的處理水量為Q=1000m3/d,不考慮遠期發(fā)展。原污水中各項指標(biāo)為:大腸桿菌:1.5×108個/

L

,COD濃度:500mg/L。廢水的BOD5濃度:300mg/L。廢水的SS含量:90mg/L。氨氮NH3-H含量:40mg/L。污水經(jīng)過處理后最終排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國家現(xiàn)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-96中一級排放標(biāo)準(zhǔn),如下:CODcr≤60mg/L;BOD≤20mg/L;SS≤20mg/L;大腸桿菌≤500個/L

;NH3-N≤15mg/L。

目前,醫(yī)院污水處理方法很多,有一級處理工藝、傳統(tǒng)的二級處理工藝、改進替代的二級生物處理工藝及醫(yī)院污水的深度處理(三級處理工藝)。這些工藝中生化—消毒聯(lián)用處理技術(shù),特別是一些先進的或替代的二級生物處理工藝倍受青睞,例如,CASS工藝、UASB法、沼氣處理工藝。與常規(guī)活性污泥法相比,醫(yī)院污水經(jīng)CASS工藝處理后,其COD、BOD5、SS、大腸菌群等水質(zhì)指標(biāo)均可達到《綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB897—1996),且投資費用低、占地面積小、運行費用少。所以,選擇CASS工藝配合二氧化氯消毒工藝來處理醫(yī)院污水。關(guān)鍵詞:醫(yī)院廢水,CASS工藝,二氧化氯消毒工藝 AbstractThedesignisawastewatertreatmentforahospitalinDalian.TheWaterTreatmentofwastewatertreatmentplantisQ=1000m3/d,,anddonotconsiderofthelong-termdevelopment.Rawsewageindicators:Escherichiacoli:1.5×108個/LL,theconcerntrationofCOD:500mg/L.concentrationfromWastewater:300mg/L.SScontentofwastewater:90mg/L.AmmonianitrogencontentofNH3-H:40mg/L.Aftertreatment,thefinaleffluentdischargestandardsexistingnational"IntegratedWastewaterDischargeStandard"GB8978-96inanemissionstandard,,asfollows:CODcr≤60mg/L;BOD≤20mg/L;SS≤20mg/L;Escherichiacoli≤500/L;NH3-N≤15mg/L。Currently,therearealotoftreatmentofhospitalsewage,Forexample,thereisatreatmentprocess,theconventionalsecondarytreatmentprocess,Secondarybiologicaltreatmentprocessthaalternativetoimproveanddepthtreatmentofthehospitalsewage(tertiarytreatmentprocess).butThevastmajorityofbiochemicalanddisinfectiontreatmentwiththecombinationoftechnology,Inparticular,somebiologicaltreatmentprocessesthatdvancedoralternativesecondarybeacclaimed,Forexample,CASSprocess,UASBmethod,gastreatmentprocess.Comparedwiththeprocessofactivatedsludge.HospitalsewagetreatedbyCASSProcess,ItsCOD,BOD5,SS,coliformandotherwaterqualityindicatorscanachieve"comprehensivesewagedischargestandards"(GB897-1996),Andlowinvestmentcosts,smallfootprint,lowoperatingcosts.Therefore,Therefore,choiceCASStechnologywithchlorinedioxidedisinfectionprocessestohandlewhithospitalwastewater..Keywords:hospitalwastewater,CASStechnology,chlorinedioxidedisinfectionprocess湖北理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文目錄TOC\o"1-3"\h\u304161緒論 緒論1.1醫(yī)院污水來源及特點目前我國已經(jīng)建設(shè)有許多的醫(yī)院污水處理設(shè)施,這對醫(yī)院污水的污染控制起到了良好的作用。但和發(fā)達國家醫(yī)院污水處理狀況和世界衛(wèi)生組織要求相比,我國的醫(yī)院污水處理水平整體比較低,特別2003年初具有高度傳染性“SARS”爆發(fā),對現(xiàn)存醫(yī)院污水處理的工藝技術(shù)、裝備及管理水平皆提出了考驗,使目前醫(yī)院污水理的不足表現(xiàn)得更為明顯。醫(yī)院污水,特別是傳染病醫(yī)院、結(jié)核病醫(yī)院污水中,不同程度地含有多種病菌、病毒、寄生蟲卵和一些有毒有害物質(zhì)。這些病菌、病毒和寄生蟲卵在環(huán)境中具有一定的抵抗力,有的在污水中存活時間較長,當(dāng)人們食用或接觸被病菌、病毒、寄生蟲卵和有毒有害物質(zhì)污染的水或蔬菜時,就會使人致病或引起傳染病的暴發(fā)流行。通過流行病學(xué)調(diào)查和細菌學(xué)檢驗證明,國內(nèi)歷次大規(guī)模傳染病的暴發(fā)流行,都與飲用或接觸被污染的水有關(guān)[1]。例如1987年上海市發(fā)生甲型肝炎大面積暴發(fā)流行,系由于帶有甲型肝炎病毒的糞船污染了毛蚶所致。近年來,世界上許多國家發(fā)生霍亂,暴發(fā)面積之廣,死亡人數(shù)之多,為有史以來所罕見,并且發(fā)病多半在不發(fā)達國家的沿海地區(qū),據(jù)報導(dǎo),均因飲用水受到病人排泄物污染所致。病菌、病毒或寄生蟲卵能夠介水傳播的主要原因是污水中病原體的含量大,另一個是病原體對環(huán)境理化因素抵抗力強,在環(huán)境中的存活率比較高。如大腸桿菌在河水中能存活21-183天,痢疾桿菌能在河水中存活12-92天,霍亂弧菌在河水中能存活0.5-92天。病毒在對環(huán)境因素的抵抗力則更強,在污水中肝炎病毒能存活70天,脊髓灰質(zhì)炎能存活3-4個月,鉤端螺旋體能存活30天。非典冠狀病毒則僅能在污水中存活3-4天。非典冠狀病毒對環(huán)境的耐受力雖然不比肝炎病毒、痢疾桿菌更強,但由于其發(fā)病急、傳播快、死亡率高,更加以找不出病源和傳播途徑、對應(yīng)手段和治療方法,因此,曾在精神上給人們很大的困擾[2]。1.2國內(nèi)外醫(yī)院污水處理的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2水質(zhì)水量分析1.2.1本畢業(yè)設(shè)計課題的技術(shù)要求與數(shù)據(jù)水量:Q=1000m3/d;水質(zhì)如下:醫(yī)院產(chǎn)生污水的主要部門和設(shè)施有:診療室、X光照像洗印、化驗室、病房、手術(shù)室等排水、動物房、同位素治療診斷;醫(yī)院行政管理以及醫(yī)務(wù)人員排放生活污水,食堂、家屬宿舍排水。醫(yī)院污水來源和成分復(fù)雜,含有病原性微生物、有害、有毒、的物理化學(xué)污染物以及放射性污染等,具有急性傳染、空間污染、和潛伏性傳染等特征,不經(jīng)過有效處理會變?yōu)橐粭l疫病擴散重要途徑以及嚴重的污染環(huán)境.表1-1廢水中污染物濃度(mg/L)污染物CODcrBOD5SSpH類大腸桿菌(個/L)NH3-N濃度500300906-81.5×10840污水經(jīng)過處理后最終排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國家現(xiàn)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-96中一級排放標(biāo)準(zhǔn),如下表表1-2廢水中污染物排放達到的標(biāo)準(zhǔn)(mg/L)污染物CODcrBOD5SSpH類大腸桿菌(個/L)NH3-N濃度≤60≤20206-8500151.2.2工藝要求BOD5的去除率為:CODCr的去除率為:SS的去除率為:NH3-N的去除率為:該醫(yī)院廢水處理的BOD5。COD的去除率要求較高,而且廢水中含有SS、NH3-N,因此采用下面介紹的工藝處理,由于該醫(yī)院廢水是中性并有大量細菌,所以要采取殺毒措施。1.2.3當(dāng)?shù)刈匀患皻庀髼l件(1)地理位置大連市在遼東半島南端,處于渤海之濱,背依中國的東北部。在東經(jīng)120度58分到123度31、北緯38度43分到40度10分之間(2)氣象資料溫度:大連市于北半球的暖溫帶地區(qū),有海洋性特點的暖溫帶和大陸性季風(fēng)氣候,冬不嚴寒,夏不酷暑,四季分明。氣象特征如下:氣溫:每年平均氣溫10.5℃,極端氣溫最高為37.8℃,最低為-19.13℃。降雨:年降水量在550-950毫米。風(fēng)向頻率呈現(xiàn)典型的又主型特征,夏季主導(dǎo)風(fēng)向?qū)崠|南風(fēng)(頻率12%),冬季主導(dǎo)風(fēng)向是西北風(fēng)(頻率10%)。年平均沒有霜期220天。③地質(zhì)條件地震烈度:根據(jù)《地震烈度區(qū)劃圖》本區(qū)基本地震烈度為6度。2設(shè)計原理2.1工藝流程的選擇2.1.1方案設(shè)計原則1.積極采用新技術(shù)、新設(shè)備,使技術(shù)改革后運行更可靠、更穩(wěn)定、維修更方便,服務(wù)年限更長。2.做到占地面積少,投資少,運行費用低。3.自動化程度高,勞動強度低,操作方便。4.處理過程不產(chǎn)生二次污染,出水達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。2.1.2醫(yī)院廢水處理工藝(1)一級處理工藝常規(guī)一級處理目的主要是去掉污水中的漂浮物以及懸浮物(SS),為后續(xù)處理創(chuàng)造出條件。他的主要設(shè)備以及構(gòu)筑物是:格柵、沉淀池、沉砂池等。格柵可除污水中大的顆粒物質(zhì)以及漂浮固體物質(zhì)。沉砂池可以去0.2mm以上沙粒,沉淀池可去污水中大部分的懸浮物。一般經(jīng)過一級處理可去除60%懸浮物以及20%BOD5。醫(yī)院污水一級處理以及氯化消毒典型工藝流程是:來自病區(qū)以及其他含菌污水經(jīng)過排水管道聚集到污水處理站,對糞便污水先通過化糞池沉淀消化處理,之后進入污水處理站。處理站有格柵、調(diào)節(jié)池、提升泵和接觸池。消劑通過與水泵聯(lián)動或者與虹吸水混合后,進入接觸池,接觸池內(nèi)污水以及消毒劑經(jīng)過一定時間的接觸后達水質(zhì)凈化以及消毒要求之后排放?;S池或者沉淀池產(chǎn)出的沉淀污泥按照規(guī)定進行定期的消除以及消毒處理,典型工藝流程可簡單的表示如圖2.1所示消毒劑消毒劑化糞池接觸池沉淀池格柵化糞池接觸池沉淀池格柵污水排放圖2-1醫(yī)院污水典型處理工藝目前我們國家中小型醫(yī)院大部分采用這樣一級處理后投加消毒劑工藝,甚至不需處理直接投加消毒劑。(2)二級處理工藝二級處理主要是生物處理。生物處理可以去掉污水中溶解的以及呈膠體狀的有機污染物.它的BOD的去除效率在90%以上,出水BOD可降到30mg/L以下,同時可以去除COD、酚、氰等有機污染物。通常的二級生物處理技術(shù)比如活性污泥法是不能去掉水中的氮和磷。因此,國內(nèi)外開發(fā)了生物脫氮除磷的改善二級處理技術(shù)或者稱三級技術(shù)。它和二級處理往往結(jié)合在一起使用,有的時候是對常規(guī)生物處理設(shè)施的改造,使之具有脫氮除磷功能[7]。采用的技術(shù)通常有AB法、A/O法、SBR法、A/O法、氧化溝和生物膜法等。1、傳統(tǒng)活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)多采用矩形廓道式曝氣池,污水和回流污泥從池首進入,混合液以活塞流的流態(tài)逐漸向池尾流動,從池末端出水堰流出,進入二沉池,在二沉池中完成泥水分離后處理水排放,沉淀污泥回流到曝氣池,進入下一個循環(huán)[8]。2、吸附再生法這種運行方式的主要特征是將活性污泥降解有機物的兩個過程—初期吸附和生物代謝分別在兩個構(gòu)筑物或一個構(gòu)筑物的兩段中進行。3、SBR法SBR工藝是間歇式活性污泥系統(tǒng),又稱序批式活性污泥系統(tǒng)。SBR工藝的曝氣池,在流態(tài)上屬完全混合,在有機物降解上,卻是時間上的推流,有機物是隨著時間的推移而被降解的,其基本操作流程由進水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置等五個基本過程組成,從污水到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期,在每個周期里上述過程都是在一個設(shè)有曝氣或攪拌的反應(yīng)器內(nèi)依次進行的[9]。4、AB法AB法是生物吸附降解法。A級以高負荷或者超高負荷運行(污泥負荷>2.0kgBOD5/kgMLSS·d),B級是低負荷運行(污泥負荷通常為0.1到0.3kgBOD5/kgMLSS·d),A、B兩級各有獨立污泥回流系統(tǒng),兩級污泥互不相混。這些工藝處理效果穩(wěn)定,有抗沖擊負荷、PH值變化的能力,這些工藝甚至可以根據(jù)經(jīng)濟實力分期建設(shè)[10]。比如可先建A級,來削減污水中大量有機物,以達到優(yōu)于一級處理的效果,等條件成熟,再建成B級來滿足更高處理要求。A/O和A2/O法A/O系統(tǒng)和A2/O系統(tǒng)是由缺氧-好氧或厭氧-缺氧-好氧生物處理組成的污水生物脫氮除磷處理工藝。6、CASS工藝生化處理CASS工藝主反應(yīng)區(qū)分缺氧以及好氧兩部分,周期性進行曝氣、沉淀和撇水。因為周期曝氣,曝氣的時候氧濃度梯度大節(jié)能效果明顯,傳遞效率高,運行費用可降低20%左右。CASS工藝生物降解、污泥沉淀和廢水排放皆在同一個池中進行,不需調(diào)節(jié)池、二沉池以及污泥回流設(shè)備,極大節(jié)省投資,降低了運行費用而且減少用地。CASS工藝是采用延時曝氣,使污泥產(chǎn)率低、脫水性好;新型水曝氣設(shè)備和浮動式可自動升降專用撇水裝置應(yīng)用來使系統(tǒng)簡便、出水穩(wěn)定、靈活。CASS法采用厭氧、兼氧結(jié)合生物處理為主,而且配合物理、化學(xué)手段來沉淀、分解、殺滅污水中得有機物、病毒、病菌,還有良好的除氮、除磷的功能,使二級處理的投資達到三級處理的出水水質(zhì)效果。每個CASS反應(yīng)器分為生物選擇區(qū)、缺氧區(qū)以及好氧區(qū)三部分。三個區(qū)體積的比大概為1:2:27。生物選擇區(qū)實際是個容積很小的污水以及污泥接觸區(qū)?;钚晕勰嘤珊醚鯀^(qū)回流在生物選擇區(qū)內(nèi)和新鮮污水混合、接觸、創(chuàng)造微生物種群在高負荷下的競爭條件,選擇出了優(yōu)勢菌種,可有效抑制住絲狀菌繁殖,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時活性污泥快速吸附作用加快溶解性基質(zhì)的去除,同時對難降解有機物具有良好的水解作用,并能使污泥中的磷在厭氧條件之下得到有效的釋放[12]。缺氧取區(qū)具輔助生物選擇區(qū)對進水水質(zhì)水量變化緩沖作用,該區(qū)主要是通過再生活性污泥吸附作用去掉有機物,去除率大于80%,而且具有促進磷的進一步釋放以及強化反硝化作用[13]。好氧區(qū)是微生物分解吸附的有機物的主要場所,其運行周期為充水曝氣,充水沉淀,上清夜?jié)С约俺渌e置4個階段,不同的運行階段和時間可根據(jù)所處理的污水水質(zhì)來調(diào)整。運行周期循環(huán)往復(fù),反應(yīng)中污水有效容積是個變值。這種連續(xù)進水,序批運行方式如下:厭氧→缺氧→好氧→缺氧→厭氧2.2工藝流程的比較根據(jù)本項目特點,為滿足排放要求,可選用的處理方法包括CASS工藝法、A/A/O法和生物接觸氧化法。各種方法比較如下:2.2.1CASS工藝流程出水進水接觸消毒池CASS反應(yīng)池水解酸化池調(diào)節(jié)池污水提升泵房集水池格柵消毒出水進水接觸消毒池CASS反應(yīng)池水解酸化池調(diào)節(jié)池污水提升泵房集水池格柵集泥井集泥井排泥脫水機房污泥濃縮池排泥脫水機房污泥濃縮池圖2-2CASS工藝流程圖CASS工藝原理:CASS又稱周期性循環(huán)活性污泥法是一種改進型的SBR工藝,它一般由生物選擇器、厭氧區(qū)和好氧區(qū)三部分構(gòu)成。它具有工藝流程簡單可靠、占地面積小、自動化程度高和明顯的脫氮除磷功能等,有廣闊的發(fā)展前景。CASS工藝主反應(yīng)區(qū)由缺氧和好氧兩部分組成,周期性進行曝氣、沉淀和潷水。由于周期曝氣,曝氣時氧濃度梯度大,傳遞效率高,節(jié)能效果明顯,運行費用可降低20%左右。CASS工藝的生物降解、污泥沉淀和廢水排放均在同一池中進行,不需調(diào)節(jié)池、二沉池及污泥回流設(shè)備,節(jié)省投資、降低運行費用和減少用地。CASS工藝采用延時曝氣,使污泥產(chǎn)率低、脫水性好;新型水下曝氣設(shè)備和浮動式可自動升降專用潷水裝置的應(yīng)用使系統(tǒng)簡便、靈活、出水穩(wěn)定。2.2.2A/A/O法工藝流程圖氮氣厭氧反應(yīng)器缺氧反應(yīng)器好氧反應(yīng)器厭氧反應(yīng)器缺氧反應(yīng)器好氧反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)沉淀池原污水處理(釋放磷氨化)(脫氮)(消化吸收磷去除BOD)回流污泥(含磷污泥)圖2-3A/A/0法同步脫氮除磷工藝流程A/A/0法工藝原理:A/A/0工藝,亦稱A2/0工藝,按實質(zhì)意義來說,本工藝稱為厭氧-缺氧-好氧法。本法是70年代,由美國的一些專家在厭氧-好氧(An—O)法脫氮工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)的,其目的是能夠同步脫氮除磷。在首段厭氧池主要進行磷的釋放,使污水中的P的濃度升高,溶解性有機物被細胞吸收而使污水中BOD濃度下降;另外NH3-N因細胞的合成而被去除一部分,使污水中NH3—N濃度下降。但NO3--N含量沒有變化。在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有機物做碳源,將回流混合液中帶入大量NO3--N和NO2-N還原為N2釋放至空氣,因此BOD濃度繼續(xù)下降,NOx--N濃度大幅度下降,而磷的變化很小。在好氧池中,有機物被微生物生化降解,而繼續(xù)下降;有機氮被氨化繼而被硝化,使NH3—N濃度顯著下降,但隨著硝化過程使NO3-—N的濃度增加,而P隨著聚磷菌的過量攝取,也以較快的速率下降。2.2.3生物接觸氧化法工藝流程圖初次沉淀池初次沉淀池接觸氧化池二次沉淀池原污水 處理 污泥圖2-4生物接觸氧化技術(shù)處理流程生物接觸氧化法原理:生物接觸氧化法在池內(nèi)充填填料,已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料,并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜,污水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物的新陳代謝功能作用下,污水中有機污染物得到去除,污水得到凈化,因此,這種方法可叫做“淹沒式生物濾池”另外,生物接觸氧化法與曝氣池有相同的曝氣方法,可以向微生物提供所需要的氧,并具有攪拌與混合作用,這樣,曝氣池內(nèi)充填有提供微生物棲息的養(yǎng)料,此法也稱為“接觸曝氣法”。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術(shù)。同時具有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點2.3本項目方案確定綜合以上內(nèi)容,各種工藝優(yōu)缺點列于下表表2-1各種工藝優(yōu)缺點工藝名稱生物接觸氧化工藝A/A/O工藝CASS工藝優(yōu)點1.污泥生成量少,污泥顆粒較大,易于沉淀;2.操作簡單、運行方便、宜于維護管理,勿需污泥回流,不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象,也不產(chǎn)生濾池蠅;3.無污泥膨脹現(xiàn)象;4.技術(shù)先進成熟,運行穩(wěn)妥可靠。1.具有較好的除P脫N功能;2.具有改善污泥沉降性能的作用的能力,減少的污泥排放量,具有提高對難降解生物有機物去除效果,運行效果穩(wěn)定3.技術(shù)先進成熟,運行穩(wěn)妥可靠,管理維護簡單,運行費用低。1.工程建設(shè)費用低;2.運行費用?。?.有機物去除率高,出水水質(zhì)好;4.具有抑制專性好氧絲狀菌生長的作用,可有效的防止污泥膨脹;5.CASS法污泥的產(chǎn)率低,脫水性能好,易處理,減少了污泥處理費。6.自動化程度高,保證出水水質(zhì):缺點缺點如設(shè)計或運行不當(dāng),填料可能堵塞,此外,布水、曝氣不易均勻,可能在局部部位出現(xiàn)死角1.處理構(gòu)筑物較多;2.污泥回流量大,能耗高。3.用于小型水廠費用偏高;4.沼氣利用經(jīng)濟效益差。1.微生物群種之間的復(fù)雜關(guān)系有待研究;2.生物脫氮效率難以提高;3.除磷效率難以提高;4.控制方式較為單一。考慮項目實際,本工程以CASS工藝作為推薦方案。設(shè)計計算如下所示。3設(shè)計說明書3.1工藝中主要處理構(gòu)筑說明3.1.1格柵(1)格柵說明格柵安裝在廢水渠道、集水井的進口處,用于截留較大的懸浮物或漂浮物,主要對水泵起保護主用。另外,可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負荷。由于處理水量不是很大,柵渣可用人工清除。(2)格柵參數(shù)數(shù)量:2臺柵寬:B=250柵槽高度H=876mm柵槽長度L=2560mm柵隙:e=10.0安裝角度:α=45°3.1.2提升泵房(1)泵房說明在污水處理系統(tǒng)中常被稱為污水提升泵房,其作用主要是將上游來水提升至后續(xù)處理單元所要求的高度,使其實現(xiàn)重力自流。(2)污泥提升泵設(shè)計參數(shù)功能:將污水提升到一定高度,至細格柵后面處理構(gòu)筑物能實現(xiàn)自重流型號:50LW10-10-0.75數(shù)量:2臺(二用一備)流量:40/揚程:H=8功率:N=0.75Kw3.1.3調(diào)節(jié)池(1)設(shè)計說明調(diào)節(jié)池是用來調(diào)節(jié)進、出水流量的構(gòu)筑物。為使管渠以及構(gòu)筑物正常的工作,不受到廢水高峰流量或者濃度變化的影,要在設(shè)施之前設(shè)調(diào)節(jié)池。對有些反應(yīng),如厭氧反應(yīng)對水質(zhì)、水量以及沖擊負荷比較敏感,因此對于工業(yè)廢水適當(dāng)尺寸調(diào)節(jié)池,對水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)是厭氧反應(yīng)穩(wěn)定運行的保障。調(diào)節(jié)池的作用有均質(zhì)和均量,通常還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和以及預(yù)酸化等功能。

(2)調(diào)節(jié)池設(shè)計參數(shù)功能:使池內(nèi)水量、水質(zhì)均勻池數(shù):1座類型:鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺寸:攪拌機:JWH-310-1型兩臺N=4.0KW3.1.4水解酸化池(1)設(shè)計說明水解酸化池為厭氧污泥反應(yīng)器中的一種。在水解酸化池內(nèi),利用水解和產(chǎn)酸菌的作用將不溶性有機物水解為可溶性有機物,將大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì),大大提高了污水的可生化性,為下一步的好氧處理提供良好條件[17]。(2)水解酸化池設(shè)計參數(shù)功能:將大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì),大大提高了污水的可生化性,為下一步的好氧處理提供良好條件池數(shù):2座類型:鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺寸:L×B×H=8m×5m×5m3.1.5CASS反應(yīng)池(1)CASS反應(yīng)池說明CASS反應(yīng)池在SBR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,即是在SBR池內(nèi)進水端增加了一個生物選擇器,實現(xiàn)了連續(xù)的進水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進水),間歇的排水。設(shè)置了生物選擇器主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細菌,它的容積約占池子的10%。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累--再生理論,使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個高負荷的吸附階段,在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負基質(zhì)降解階段,以完成基質(zhì)降解全過程以及污泥再生。(2)CASS反應(yīng)池設(shè)計參數(shù)功能:去除CODcr、BOD5、SS、、結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:2座尺寸:BOD污泥負荷(Ns)為:0.15kgBOD/㎏MLSS混合液懸浮固體濃度(MLSS):X=2000mg/L(3)主要設(shè)備①鼓風(fēng)機功能:提供氣源數(shù)量:3臺(兩用一備)型號:LG10型鼓風(fēng)機風(fēng)量:Q=10m3/min風(fēng)壓:P=49Kpa功率:N=132KW型號:氧利用率:20%③潷水器功能:排上清液型號:HPS-I-10000數(shù)量:2臺管徑:DN600排水量:Q=950m3/h功率:N=1.5KW3.1.6接觸消毒池設(shè)計說明接觸消毒池指的是使消毒劑與污水混合,進行消毒的構(gòu)筑物。主要功能為殺死處理后污水中的病原性微生物。污水處理廠常用消毒試劑有NaClO、液氯、CaClO等,其有效成分均為次氯酸根,所有的消毒方式均為在前續(xù)筑物的出水中投加消毒劑,然后在接觸消毒池中停留一定的時間,從而達到消毒的目的,稱為接觸消毒池設(shè)計參數(shù)功能:殺死處理后污水中的病原性微生物結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:=3.1.7集泥井(1)集泥井設(shè)計說明污水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生的污泥每日排泥4次,集中到集泥井,然后在由污泥泵打到污泥濃縮池。(2)設(shè)計參數(shù)功能:存貯污泥結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:2座尺寸:5000×3000×1500(H)3.1.8污泥濃縮池(1)污泥濃縮池說明污泥處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥,含水率很高,體積很大,輸送、處理都不方便。污泥濃縮可使污泥初步減容,使其體積減小為原來的幾分之一,從而為后續(xù)牌處理或處置帶來方便。首先,經(jīng)濃縮之后,可使污泥管的管徑減小,輸送泵的容量減小。濃縮之后采用消化工藝時,可減小消化池容積,并降低加熱量;濃縮之后直接脫水,可減少脫水機臺數(shù),并降低污泥調(diào)持所需的絮擬劑投加量。(2)設(shè)計參數(shù)功能:濃縮污泥結(jié)構(gòu):鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù)量:1座尺寸:上部柱體尺寸下部錐形尺寸上口尺寸下口尺寸(0.50.5)椎體高度2.6m3.1.9污泥脫水間(1)污泥脫水介紹將流態(tài)的濃縮或消化污泥脫除水分,轉(zhuǎn)化為半固態(tài)或固態(tài)泥塊的一種污泥處理方法。經(jīng)過脫水后,污泥含水率可降低到百分之五十五至百分之八十,視污泥和沉渣的性質(zhì)和脫水設(shè)備的效能而定。污泥的進一步脫水則稱污泥干化,干化污泥的含水率低于百分之十。脫水的方法,主要有自然干化法、機械脫水法和造粒法。自然干化法和機械脫水法適用于污水污泥。造粒法適用于混凝沉淀的污泥。(2)外形尺寸:(3)帶式壓濾機功能:污泥脫水型號:BAJ型自動板框壓濾機數(shù)量:2臺(1用1備)濾帶寬度:1000電機功率:N=2.2kw配套設(shè)備:螺桿泵型2臺N=2.2kw溶離心清水泵:32-25-1282臺N=0.6kw加藥泵:GTF1000型1臺N=0.75kw4構(gòu)筑物的設(shè)計與計算4.1格柵4.1.1設(shè)計說明格柵安裝在廢水渠道、集水井的進口處,用于截留較大的懸浮物或漂浮物,主要對水泵起保護主用。另外,可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負荷。由于處理水量不是很大,柵渣可用人工清除。設(shè)計參數(shù):(1)柵條寬度s設(shè)計采用圓鋼為柵條,即S=0.02m(2)柵條間隙寬度e《室外排水設(shè)計規(guī)范》(第五冊)中關(guān)于格柵柵條間隙寬度參數(shù)的選擇。粗格柵機械清除時宜為16~25,人工清除時宜為25~40;細格柵柵條間隙宜為10。設(shè)計中選擇柵條間隙寬度e=10.0。(3)過柵流速v《室外排水設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定污水過柵流速宜采用0.6~1.0,設(shè)計中取過柵流速v=0.6。(4)柵前渠道流速《水質(zhì)工程學(xué)》(上冊)中規(guī)定,污水在柵前渠道流速一般控制在~0.8。設(shè)計中取=0.5。(5)格柵傾角《室外排水設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定機械清除格柵的安裝角度為。人工清除格柵的安裝角度宜為。設(shè)計中采用人工清除,格柵傾角。(6)柵前水深h根據(jù)規(guī)范中,設(shè)計中取h=0.4。(7)處理量為Q=1000m3/d=0.012m3/s,設(shè)計流量,污水總變化系數(shù)取=2.0=×=2.0×1000=2000=0.0234.1.2設(shè)計計算為維修方便和安全起見格柵取2個,一用一備;柵條間隙數(shù)(n)取n=9條。柵槽有效寬度(B)進水渠道漸寬部分長度設(shè)進水渠道內(nèi)的流速為0.5m/s,進水渠道寬取B1=0.175,漸寬部分展開角=20。L1=柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2=L1/2=0.05m過柵水頭損失k=3v=0.6m/s柵槽總高度(H)取柵前渠道超高h2=0.3m,柵前槽高H1=h+h2=0.7mH=h+h1+h2=0.4+0.176+0.3=0.876m柵槽總長度(L)每日柵渣?。刹捎萌斯で逶┦街校篞——設(shè)計流量,m3/s;W1——柵渣量(m3/103m3污水),取0.1~0.01,粗格柵取小值,細格柵取大值,中格柵取中值。圖4-1格柵設(shè)計計算草圖4.2集水池(1)容積污水泵站集水池的容積與進入泵站的流量變化情況、泵的型號、臺數(shù)、以及工作制度、泵站操作性質(zhì)、啟動時間等有關(guān)。集水池的容積在滿足安裝格柵和吸水管的要求,在保證泵工作時的水力條件及能夠及時將流入的污水抽走的前提下,應(yīng)盡量小些。對于自動控制的污水泵站,集水池容積,采用相當(dāng)于一臺泵12min的容量(2)面積尺寸有效水深采用,則集水池面積為。集水池直徑D(4-1),取3.5,保護水深取1.5,實際水深3.5。4.3污水提升泵4.3.1水泵選擇設(shè)計流程中,污水需要從集水井提升到調(diào)節(jié)池前的細格柵中,設(shè)水解酸化池水面標(biāo)高為+81.71m(水平地面相對標(biāo)高為±1.71m),集水井池底標(biāo)高為-4.5m,提升泵的水頭損失為0.5m,則揚程H=1.71–(–4.5)+0.5m=6.71m,故選用65WGL-20型排污泵,兩用一備。其主要性能參數(shù)如表所示。表4-1性能參數(shù)泵型號重量(kg)流量(m3/h)揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kw)效率(%)50LW10-10-0.75200401029005.5504.3調(diào)節(jié)池4.3.1設(shè)計說明調(diào)節(jié)池是用來調(diào)節(jié)進、出水流量的構(gòu)筑物。為使管渠以及構(gòu)筑物正常的工作,不受到廢水高峰流量或者濃度變化的影,要在設(shè)施之前設(shè)調(diào)節(jié)池。對有些反應(yīng),如厭氧反應(yīng)對水質(zhì)、水量以及沖擊負荷比較敏感,因此對于工業(yè)廢水適當(dāng)尺寸調(diào)節(jié)池,對水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)是厭氧反應(yīng)穩(wěn)定運行的保障。調(diào)節(jié)池的作用有均質(zhì)和均量,通常還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和以及預(yù)酸化等功能。

圖4-2調(diào)節(jié)池設(shè)計計算草圖4.3.1設(shè)計計算①設(shè)計進水流量QmaxQmax=Q×K時=1000×2=2000/d②停留時間t,取設(shè)計停留時間t=3.0h;③有效容積V④有效水深h,有效水深采用h=3.5m;⑤池子面積FF=V/h=取72⑥池子的平面尺寸采用,實際池底面積F=11×7=77>72,符合要求。⑦池子的總高度H設(shè)超高=0.3m,所以H=h+=3.5+0.3=3.8m;⑧池子幾何尺寸采用⑨攪拌機在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)GQT040×480(功率4.0kw)高速推流器兩臺,起攪拌混合作用,防止污水中懸浮物沉積在池底。表4-2攪拌機參數(shù)型號槳板深度/m槳葉直徑/m槳葉寬度/m功率/kwJWH-310-11.50.310.94.04.3.2水泵選擇設(shè)計流程中,污水需要從調(diào)節(jié)池提升到水解酸化池,設(shè)水解酸化池水面標(biāo)高為+81.62m(水平地面相對標(biāo)高為±1.62m),調(diào)節(jié)池底標(biāo)高為-2.79m,提升泵的水頭損失為0.8m,則揚程H=1.62–(–2.79)+0.8m=5.21m,故選用65WDL-12型排污泵,兩用一備。其主要性能參數(shù)如表所示。表4-3性能參數(shù)泵型號重量(kg)流量(m3/h)揚程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(kw)效率(%)50LW10-10-0.7520020814503.0504.4水解酸化池4.4.1設(shè)計說明:水解酸化池為厭氧污泥反應(yīng)器中的一種。在水解酸化池內(nèi),利用水解和產(chǎn)酸菌的作用將不溶性有機物水解為可溶性有機物,將大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì),大大提高了污水的可生化性,為下一步的好氧處理提供良好條件。4.4.2設(shè)計參數(shù)最大設(shè)計流量Q=1000=0.012,廢水在水解酸化池中的停留時間T=4h,水解酸化池內(nèi)廢水上升速度一般控制在0.8-1.8m/h,本設(shè)計取v上升=1.0m/s。4.4.3設(shè)計計算水解酸化池的有效容積:V有效=QmaxT(4-2)代入數(shù)據(jù)得:,水解酸化池設(shè)一座,水解酸化池的有效高度:H有效=V上升T(4-3)代入數(shù)據(jù)得:H有效=1×4=4m為了增加水解酸化反應(yīng)器中活性污泥的濃度,提高反應(yīng)速率,在池中還加設(shè)了供微生物棲息的立體彈性填料,填料高度2.5m,滿池布置,填料下部區(qū)域為活性污泥層,填料底部距池底1.5m,填料上部距水面高度為0.5m,取池子的超高為0.5m,則水解池的實際總高度:按有效池容計算,水解酸化池的有效截面積:(4-4)代入數(shù)據(jù)得:取長L=8m,寬B=5m,其實際面積為8×5=40m2>39m2,符合要求。水解酸化池最終尺寸為:L×B×H=8m×5m×5m=200m3>172.8m3,符合要求。復(fù)核水解池上升流速:符合0.8~1.8m/h的范圍。4.4.4布水系統(tǒng)設(shè)計計算水解酸化池所具有的良好運行的條件之一是保障污泥和廢水之間的充分接觸,于是水池底部布水系統(tǒng)應(yīng)盡可能地布水均勻,如此才能產(chǎn)生比較好水力攪拌作用。水解酸化池布水系統(tǒng)形式有多樣,本設(shè)計擬采用最簡單的穿孔管布水器。穿孔管布水器的布置一般沿池長方向設(shè)置總布水管,沿池寬度方向間隔著布置配水橫管,采用“豐”字形布置。配水管的下部交叉開有布水孔。從橫管端面來看,布水孔的夾角是50°。為配水均勻,配水管通常采用對稱布置,以總布水管為對稱線,這種布水系統(tǒng)特點是采用較長的配水支管來增加沿程阻力,以此達到布水均勻的目的[18]。取孔口流速為2.0m/s,孔徑為18mm,則單池內(nèi)孔口數(shù)量個,取12個設(shè)計進水總管管徑為200mm,支管管徑為150mm。4.4.4排泥系統(tǒng)設(shè)計每座池子各設(shè)一根排泥管,池子在污泥量過多時可以進行排泥,各池的污泥由污泥泵抽入污泥濃縮池中。設(shè)計排泥管管徑為200mm。4.5CASS反應(yīng)池設(shè)計計算設(shè)計說明CASS反應(yīng)池在SBR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,即是在SBR池內(nèi)進水端增加了一個生物選擇器,實現(xiàn)了連續(xù)的進水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進水),間歇的排水。設(shè)置了生物選擇器主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細菌,它的容積約占池子的10%。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累--再生理論,使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個高負荷的吸附階段,在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負基質(zhì)降解階段,以完成基質(zhì)降解全過程以及污泥再生。4.5.1反應(yīng)池設(shè)計計算1.曝氣時間ta進入CASS反應(yīng)器的BOD濃度S0=300mg/L。設(shè)混合液污泥濃度X=2000mg/L,污泥負荷N=0.15kg(BOD5)/[kg(MLSS)d],沖水比λ=0.32,曝氣時間ta為:(4-5)取ta為8h2.沉淀時間ts當(dāng)污泥濃度小于3000mg/L時,污泥界面沉降速度為:設(shè)曝氣池水深5m,緩沖層高度=0.5m,沉淀時間ts為:,取ts=1.5h3、運行周期t設(shè)排水時間td=0.5h,運行周期t為t=ta+ts+td=8+1.5+0.5=10h每日周期數(shù)n24、曝氣池容積V曝氣池個數(shù)n1=2,每座曝氣池容積V1為V1=650(4-6)池內(nèi)最大水深為3~5m,設(shè)計水深3.5m,超高為0.5m,有效水深為H=4.0m池長L=設(shè)計中去池長L=27m,L:B=27:6=4.5,介于L:B=4~6,符合規(guī)定。曝氣池尺寸生物選擇器、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)的容積比一般為1:3:16生物選擇器相對獨立,其容積V1為生物選擇器尺寸兼氧區(qū)與主反應(yīng)區(qū)用擋板隔開,兼氧區(qū)體積兼氧區(qū)尺寸主反應(yīng)區(qū)體積V3=650-32.5-97.5=520m主反應(yīng)區(qū)尺寸計算結(jié)果滿足設(shè)計要求。圖4-3CASS池結(jié)構(gòu)示意圖復(fù)核出水溶解性(4-7)4.5.2計算剩余污泥量1、時活性污泥自身氧化系數(shù):剩余生物污泥量,污泥產(chǎn)率系數(shù)Y取0.6,污泥自身氧化系數(shù)Kd取0.06,SS中VSS所占比例f取0.75剩余非生物污泥:(4-8)剩余污泥總量:剩余污泥濃度剩余污泥含水率按99%計算,濕污泥量為(4-9)污泥回流比取20%污泥回流量單泵流量水泵的靜揚程初估為5,污泥回流泵內(nèi)部水頭損失取為2,富裕水頭取為2,故污泥回流泵的揚程約為9。根據(jù)回流污泥的污泥流量及回流泵揚程,采用型潛污泵,每個CAST生化池2臺,共4臺,安裝在主反應(yīng)池中間,最后出水用直徑為并聯(lián)。潛污泵的性能參數(shù)如下表所示。表4-4污泥回流泵性能參數(shù)型號流量()揚程轉(zhuǎn)速電動機功率效率出口口徑重量70-10-450101440474.4100130出泥管采用管徑連接通向集泥井,查《給水排水規(guī)范》第一冊水力計算表,。污泥齡(4-10)3、潷水高度h1曝氣池有效水深H=4.0m,潷水高度h1為(4-11)選用SHB型潷水器表4-5SHB型潷水器基礎(chǔ)幾尺寸表型號出水管襯套abcd池頂預(yù)埋鋼管池壁預(yù)埋鋼板SHB-10025010001500-50050010400400104.5.3計算需氧量1、設(shè)計需氧量氧化有機物和污泥需氧量AOR1為:(4-12)式中——有機物氧化需氧系數(shù),查《水質(zhì)工程學(xué)》下冊表4-12,取0.5;——污泥需氧系數(shù),查《水質(zhì)工程學(xué)》下冊表4-12,取0.12;——反應(yīng)時間比,。進水總氮,出水氨氮,硝化需氧量為(4-13)=4.6(1000=71.94kg/d總需氧量AOR=AOR1+AOR2=238.1+71.94=310.04kg/d=12.92kg/h2、標(biāo)準(zhǔn)需氧量(4-14)取值為1;α=0.85;β=0.95;微孔曝氣頭安裝在距池底0.3m處,淹沒深度3.0m,其絕對壓力為:微孔曝氣頭氧轉(zhuǎn)移率EA為20%,氣泡離開水面時,氧的體積分數(shù):(4-15)水溫25℃,清水氧飽和度CS(25)為8.4mg/L,曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度:標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR供氣量:最大汽水比=4.5.4CASS反應(yīng)池布置CASS反應(yīng)池共設(shè)2座,每座池長27m,寬6m,3.5m,超高0.5m,有效水深4.0m3。其中生物選擇器長1.4m,兼氧區(qū)長4m,主反應(yīng)區(qū)長21.6m。4.6空氣管計算4.6.1空氣管的平面布置鼓風(fēng)機房出來的空氣供氣干管,在相鄰兩CASS池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管,為兩CASS池供氣。在每根支管上設(shè)6條需氣立管為CASS池配氣,兩池共兩根供氣支管。12條配氣管豎管,每條配氣管安裝SX-1擴散器5個,每池共30個擴散器,全池共60個擴散器,每個擴散器服務(wù)面積為162/30(個)=5.4/個。圖4-4空氣管道布置草圖每個空氣擴散器的配氣量為420.67÷60=7.01/h3.6.2空氣管道最不利管線計算圖4-5空氣管道布置空氣管路計算步驟:①空氣干管和支管以及配氣管的管徑,根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速按附錄二確定,計算結(jié)果列下表第5項;②空氣管路的局部阻力損失,根據(jù)配件的類型,折算成當(dāng)量長度損失,并計算管道的計算長度(m)(為管道長度),計算結(jié)果列入下表第7,8項;③空氣管路的沿程阻力損失,根據(jù)管徑D(mm),空氣量(),計算溫度和曝氣池水深,查附錄三求得,結(jié)果列入表第9項;8項與9項相乘,得壓力損失,結(jié)果列入下表第10項,將第10項各值累加,得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失(見附錄一)。4.6.3鼓風(fēng)機房設(shè)計⑴供風(fēng)量鼓風(fēng)機房所需出風(fēng)壓力為:式中--CASS反應(yīng)池所需風(fēng)壓;--空氣管路系統(tǒng)風(fēng)壓損失;--曝氣系統(tǒng)空氣風(fēng)壓。式中H1=3.5-0.2=3.3mHO,H2=0.3514mHO,H3=0.1mHO。即=3.75(m)假設(shè)管路空氣壓頭為0.1m即100mlH2O。SX-1X型空氣擴散器壓力損失為200mlH2O,則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為:H=0.05122+0.10+0.20=0.35122(m).⑵鼓風(fēng)機的選擇綜上以上計算,鼓風(fēng)機總供風(fēng)量及風(fēng)壓為:根據(jù)所需壓力及空氣量,決定采用LG10型鼓風(fēng)機兩臺,兩用一備。設(shè)備參數(shù)如下:排氣壓力49kPa,進口流量10,配電電機功率132kW4.6.4鼓風(fēng)機房的布置LG10型鼓風(fēng)機的外形及安裝尺寸:鼓風(fēng)機的高度,底座尺寸。鼓風(fēng)機房的布置時鼓風(fēng)機機組基礎(chǔ)間距不小于1.5,機房內(nèi)還包括值班室、工具室。機房尺寸定為。4.7接觸消毒池設(shè)計說明接觸消毒池指的是使消毒劑與污水混合,進行消毒的構(gòu)筑物。主要功能為殺死處理后污水中的病原性微生物。污水處理廠常用消毒試劑有NaClO、液氯、CaClO等,其有效成分均為次氯酸根,所有的消毒方式均為在前續(xù)筑物的出水中投加消毒劑,然后在接觸消毒池中停留一定的時間,從而達到消毒的目的,稱為接觸消毒池。4.7.1設(shè)計參數(shù)處理出水的加氯量為6~15mg/L,為了提高和保證消毒效果,規(guī)定加氯的接觸時間不應(yīng)小于30min

,流量Q=0.012

m3/s

,水力停留時間T=0.5h=30min,設(shè)計投氯量為=6.0

mg/L,平均水深為h=2.0m4.7.2接觸池容積容積VV=QT=0.012×30

×60=21.6表面積AA=消毒池設(shè)兩個隔板,隔板間距為1m則廊道寬B=接觸池長度為LL=3.6m(取4.0m)實際消毒池容積'V==池深取2+0.3=2.3m(0.3m為超高)

校核:T=V/Q=30min≥30min

經(jīng)校核僅滿足有效停留時間的要求

4.7.3加氯間的計算功能:提供消毒劑,保證藥品安全儲存。構(gòu)筑物尺寸:L·B=4×9加氯設(shè)備類型:瑞高(REGAL)系列加氯機型號:REGAL-2100臺數(shù):一臺設(shè)計最大加氯量=6.0mg/L,每日投氯量w=Q=6.0×1000÷1000=6.0kg/d=0.25kg/h選用貯氯量為10kg的液氯鋼瓶,每日加氯量為1瓶。共貯用12瓶,每日加氯機兩臺,單臺加氯量為0.2~0.4kg/h。配置混水泵兩臺,一用一備,要求設(shè)計量Q=1~3揚程不少于10mHO。4.7.4混合裝置在接觸消毒池第一格和第二格起端設(shè)置混合攪拌機2臺(立式),選用JWH-310-1機械混合攪拌機,槳板深度為1.5m,槳葉直徑為0.31m,槳葉寬度為0.9m,功率為4.0kw3.6.5加氯機圖4-674型全玻璃加氯機74型全玻璃加氯機,氯氣從液氯瓶通過總閥減壓后,經(jīng)過進氯單向閥由氯壓計出孔進入加氯機的混合室經(jīng)水?dāng)z器的吸氯管由壓力水將氯氣通過投加管道加氯點,投加可用氯瓶和補充水調(diào)節(jié)池閥的開啟度進行調(diào)整。加氯機的主件由玻璃制作,具有耐腐蝕,構(gòu)造簡單,價格低廉等特點。氯壓計出氯孔尺寸2mm,加氯量50-80kg/d,適合水壓力20.2,外形尺寸(長寬高)500400170(mm),重量0.6kg。(不包括外罩)4.8污泥處理系統(tǒng)4.8.1污泥處理方式水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生污泥每日排泥首先集中到污泥集泥井,然后由污泥泵打至濃縮池,經(jīng)濃縮后送至貯泥柜暫放,再由污泥泵送至脫水機房脫水,形成泥餅外運至垃圾場填埋,因污泥中可能含有致病微生物,所以脫水的泥餅不能做為農(nóng)肥使用,應(yīng)拉倒垃圾場進行填埋。污泥濃縮的目的在于去除污泥顆粒間的空隙水,以減少污泥體積,為污泥的后續(xù)處理提供便利條件。污泥濃縮有重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮、微孔濾機濃縮及隔膜濃縮等方法。重力濃縮適用于活性污泥、活性污泥與初沉污泥的混合體以及消化污泥的濃縮,對于本設(shè)計的CASS工藝,我們采用重力污泥濃縮池。4.8.2集泥井尺寸確定考慮各構(gòu)筑物為間歇排泥,每日總排泥量為36.5m3/d,集泥井容積為V=36.5,集泥井有效深取1.5m,設(shè)兩個集泥井,則每個平面面積為:設(shè)計集泥井平面尺寸為:L×B=5×3=15集泥井超高為,即集泥井最高泥位為,最低泥位為,池底標(biāo)高為。濃縮池最高泥位為,則排泥泵抽升所需的凈揚程為,排泥泵的富裕水頭為,集泥井到污泥濃縮池之間用管徑為連接,流量為,取管道水頭損失取。污泥泵所需揚程為。由于濃縮池設(shè)計采用重力污泥濃縮池,進泥時間起1h,每次排泥量為36.5,則污泥泵所需流量為36.5,選用1PN型泥漿泵兩臺,一用一備,該泥漿泵性能參數(shù)如下表:表4-6PN形泥漿泵性能參數(shù)型號流量Q揚程H(m)轉(zhuǎn)速N(r/min)泵軸功率(kw)配電動機功率(kw)(m3/h)(m3/s)1PN7.2~302~814~1214301.4~1.53型號外形尺寸(mm)安裝尺寸(mm)FGLMNL1fAB1PN160424422137114.51602530400安裝尺寸(mm)法蘭尺寸(mm)CDEHnd767460132235418501101404法蘭尺寸(mm)1425851202144.8.3污泥濃縮池設(shè)計計算調(diào)節(jié)池污泥濃縮池采用重力污泥濃縮池,運行周期為24h,其中各種構(gòu)筑物排泥、污泥泵抽送污泥時間為1h,濃縮池20h,濃縮池排水和排泥2h,閑置0.5h。污泥濃縮池主要來自CASS反應(yīng)器,CASS反應(yīng)器污泥量為36.5m3/d,故取污泥總量為濃縮池的尺寸設(shè)計濃縮池上部柱體高度為4m,其中泥深3.5m,柱體截面采用正方形,取L×B==31.5柱體下部為錐形,上口尺寸,下口尺寸為,錐體斜面?zhèn)冉菫閯t錐斗高為2.6m,則污泥斗容積為:=9.3m3污泥濃縮池總?cè)莘e為:=31.5+9.3=40.8m3>40m3符合要求污泥濃縮池構(gòu)造尺寸見圖30003000圖4-7污泥濃縮池設(shè)計圖(4)濃縮后污泥量濃縮后污泥含水率P2=97%,濃縮后污泥量(4-16)濃縮后分離出的污水出水渠水深上清液由溢流堰出水,渠寬取,出水渠中,出水渠水深為(7)出水渠斷面設(shè)計為,取出水堰負荷為,校核堰口負荷小于出水堰負荷為,溢流符合要求。出水渠的污水自流入集水井。(8)刮渣設(shè)備(浮渣)為防止浮渣隨水流失,設(shè)浮渣擋板一圈,與出水堰相距,浮渣擋板總長為L=m9)污泥出水管道設(shè)計濃縮池污泥量式中——濃縮后的污泥體積,;——污泥濃縮池排泥時間,取T=2h。出泥管徑選用鋼管DN=50mm,v=0.28,。4.8.4污泥脫水機房設(shè)計說明目前,國內(nèi)常用的兩種污泥濃縮脫水設(shè)備是臥螺式離心機、帶式壓濾機??紤]到離心脫水機處理后的污泥含水率高于帶式壓濾機,而且投資昂貴、電費能耗大,故本設(shè)計采用帶式濃縮脫水一體機。這種污泥處理設(shè)備前勿需設(shè)置濃縮池,可減少水廠占地。污泥進入濃縮脫水一體機之前,通過絮凝劑投加系統(tǒng)將高分子絮凝劑PAM投加至混合反應(yīng)槽中,之后進入預(yù)脫水轉(zhuǎn)鼓中,預(yù)脫水后的污泥傳輸?shù)綆綁簽V機進一步脫水后排出。采用帶式壓濾機脫水方法的特點是:濾帶可以回旋,脫水效率高,噪音小,能源消耗省,附屬設(shè)備少,操作方便,由濃縮池出來的污泥的含水率為97%,投加的有機高分子混凝劑為污泥干重的0.2~0.5%時,其生產(chǎn)能力一般為1203~50公斤干污泥/m3,脫水后的泥餅含水率為70~80%。⑴污泥產(chǎn)量經(jīng)濃縮后的污泥共V=4.0,P=97%。則每日污泥量為:(4-17)==120kg/d⑵污泥脫水機根據(jù)所需處理污泥量,選用DRPP-50型帶式脫水機一臺,該脫水機處理能力為30kg(干)/h,則每日工作時間為4h。術(shù)指標(biāo)為:產(chǎn)泥能力25~40kg(干)/h,污泥含水率70%~80%,有效帶寬0.5m,濾帶運行能力0.4kw,濾帶偏調(diào)能力252w,整機重量2.2t,外形尺寸LBH=3.5m1.2m1.8m,該機的工作原理見相關(guān)資料。⑶投藥裝置投藥系統(tǒng)按投加聚丙烯胺考慮,設(shè)計投藥量為0.2%,則每日需藥劑為:kg需用濃度為90%的固體聚丙烯酰胺為0.2490%=0.27kg,調(diào)泥的絮凝劑溶液濃度為0.2%~0.4%,則溶解所需溶藥罐最小容積為210L,選用GTF1000型一體化溶解加藥裝置一臺,該裝置技術(shù)性能參數(shù)為整機功率1.8kw,PAM干粉投量1.7~10kg/h,進水量50~150l/h,外形尺寸LBH=2.0m0.9m2.7m。(4)浮渣擋板與浮渣井為了防止浮渣隨水流失,設(shè)浮渣擋板一圈,浮渣斗一個,渣水分離后,水入溢流管系,渣人工撇除。(5)污泥脫水機出泥量,P2=97%設(shè)經(jīng)過壓濾機壓濾后泥餅含水率為P3=75%,則泥餅量(4-18)4.8.5設(shè)備選型1、污泥泵選用NMSO38S型單螺桿式技術(shù)參數(shù)表4-7污泥泵計數(shù)參數(shù)型號流量功率NMSO38S1.7L/min×0.4MPa1.5KW2、選擇壓濾機選用BAJ型自動板框壓濾機表4-8壓縮機規(guī)格規(guī)格過慮面紙框內(nèi)尺寸mm濾匡厚度mm外形尺寸mm20/810-5020810×81050510×1380×17.55污水處理廠的總體布置5.1污水處理廠平面布置5.1.1平面布置原則污水處理廠平面布置直接影響污水廠占地面積大小,從而影響水廠項目的投資。體布置時應(yīng)根據(jù)廠內(nèi)各構(gòu)筑物的功能和要求,結(jié)合廠址、氣候與地形等綜合考慮,并留有適當(dāng)?shù)臄U建余地。布置時應(yīng)符合以下原則:(1)按功能分區(qū),配置得當(dāng)。主要是指對生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、生活福利等部分的布置,要做到分區(qū)明確、配置得當(dāng)、而又不過分獨立分散。(2)功能明確,布置應(yīng)湊。首先應(yīng)保證生產(chǎn)的需求,結(jié)合地質(zhì)、地形、土方、結(jié)構(gòu)和施工等多方面的因素全面考慮。布置時力求減少占地面積,減少連接管的長度,便于操作管理。(3)充分利用地形,降低工程費用。(4)必要時候應(yīng)預(yù)留適當(dāng)余地,考慮到擴建以及施工可能。(5)構(gòu)筑物布置應(yīng)注意風(fēng)向以及朝向,將排放異味、有害氣體的構(gòu)筑物布置在居住于辦公場所下風(fēng)向;保證有良好的自然通風(fēng)條件,建筑物布置應(yīng)該考慮主導(dǎo)風(fēng)向。(6)設(shè)置通向各構(gòu)筑物以及附屬建筑物的必要通道,滿足物品運輸和檢修的需要。(7)處理廠內(nèi)綠化面積通常不小于全廠總面積的30%。5.1.2總平面布置(1)污水處理廠分為辦公區(qū)、污水處理區(qū)和污泥處理區(qū),各區(qū)之間以道路、綠化分隔,自成體系。(2)首先對處理構(gòu)筑物和建筑物進行組合安排。布置時對其平面位置、方位、操作條件、走向、面積等統(tǒng)盤考慮。安排時應(yīng)對高程、管線和道路等進行協(xié)調(diào)。構(gòu)筑物之間的凈距離,按它們中間是道路寬度和鋪設(shè)管線所需寬度,或者按其它特殊要求來定,一般為5~20m。(3)道路、圍墻及綠化帶的布置。通向一般構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)置人行道,寬度1.0~2.0m;通向倉庫、檢修間應(yīng)設(shè)置車行道其路面寬為3~4m,轉(zhuǎn)彎半徑為6m,廠區(qū)主要車行道寬5~6m;車行道邊沿至房屋或構(gòu)筑物外墻的最小距離為1.5m。道路縱坡一般為1%~2%,一般不大于3%。(4)污水廠布置除應(yīng)該保證生產(chǎn)安全以及整潔衛(wèi)生外,還要應(yīng)注意美觀、充分綠化,在構(gòu)筑物處理上,應(yīng)該因地制宜,和周圍環(huán)境相稱,對于色調(diào)上做到活潑、明朗和清潔。應(yīng)合理規(guī)劃花壇、林蔭等,使廠區(qū)景色園林化,但是曝氣池、沉淀池等露天水池周圍不需種植喬木,以免落葉入池。(5)管道平面布置。在各處理構(gòu)筑物之間有連通管渠,還要應(yīng)有使各處理構(gòu)筑物的獨立運行的管渠。污水廠應(yīng)設(shè)置超越全部或者部分處理構(gòu)筑物,直接排放水體的超越管。表5-1水廠附屬構(gòu)筑物面積一覽表建筑名稱面積建筑名稱面積生產(chǎn)管理辦公室150球場60行政辦公室150配電房36化驗室40車庫75鼓風(fēng)機房60綜上所述,結(jié)合廠址地形地貌等條件,處理站位置的選擇應(yīng)根據(jù)醫(yī)院總體規(guī)劃、排出口位置、環(huán)境衛(wèi)生要求、風(fēng)向、工程地質(zhì)及維護管理和運輸?shù)纫蛩貋泶_定,醫(yī)院污水處理構(gòu)筑物的位置宜設(shè)在醫(yī)院建筑物當(dāng)?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。該污水處理廠具體平面布置如平面布置圖所示,總面積4200。5.2污水處理廠高程計算5.2.1高程布置原則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(biāo)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(biāo)高。水頭損失包括:①污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物的水頭損失。②污水流經(jīng)連續(xù)前后兩處理構(gòu)筑物管渠(包括配水設(shè)備)的水頭損失。③污水流經(jīng)設(shè)備的水頭損失。5.2.2污水處理構(gòu)筑物高程計算(1)格柵設(shè)細格柵進水渠道內(nèi)水面標(biāo)高為,即細格柵柵前水面標(biāo)高;細格柵自身水頭損失,則過柵后水面標(biāo)高。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池的進水渠道與細格柵的出水渠道相連,調(diào)節(jié)池水面標(biāo)高與格柵后水面標(biāo)高相同,為,調(diào)節(jié)池堰上水頭,而計算得調(diào)節(jié)池出水水面標(biāo)高為()m。(3)水解酸化池進水水面標(biāo)高從調(diào)節(jié)池池到水解酸化池,選用管徑為的管道,進水流量為23查《給水排水規(guī)范》第一冊水力計算表,得知,,距離為,局部阻力系數(shù)查《給水排水規(guī)范》第一冊水力計算表可得,進口,出口,3個彎頭,一個閘閥。水頭損失為==0.08m故進水水面標(biāo)高。出水水面標(biāo)高調(diào)節(jié)池堰上水頭,而計算得調(diào)節(jié)池出水水面標(biāo)高為()m。(4)CASS池進水水面標(biāo)高從水解酸化池到CASS池,選用管徑為的管道,進水流量為23查《給水排水規(guī)范》第一冊水力計算表,得知,,距離為,局部阻力系數(shù)查《給水排水規(guī)范》第一冊水力計算表可得,進口,出口,3個彎頭,一個閘閥。水頭損失為==0.08m故進水水面標(biāo)高。出水水面標(biāo)高生化池的水頭損失估算為,故生化池出水的標(biāo)高為。(5)接觸消毒池進水水面標(biāo)高從CAST生化池到接觸消毒池選用管道直徑為的管道連接,進水流量為23,查《給水排水規(guī)范》第一冊水力計算表,。距離為20m。局部阻力系數(shù)查《給水排水規(guī)范》第一冊水力計算表可得,進口,出口,一個彎頭,兩個三通直流。水頭損失為==0.06m故進水水面標(biāo)高。出水水面標(biāo)高堰上水頭,跌水,紫外線出水井水面標(biāo)高。出水口出水口水面標(biāo)高從接觸消毒池到出水口選用管道直徑為的管道連接,進水流量為23,查《給水排水規(guī)范》第一冊水力計算表,。距離為54m。局部阻力系數(shù)查《給水排水規(guī)范》第一冊水力計算表可得,進口,出口,一個彎頭,兩個三通直流。水頭損失為(5-1)==0.08m故出口水面標(biāo)高。污水廠出水水面一般低于廠地面高程0.5~1.5,本設(shè)計中污水廠地面高程是假定為80,因此出水水面取79.5。即(h-2.42)=79.5,h=81.92。將h值代入以上各式,可算得各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高,根據(jù)水面標(biāo)高可推求各構(gòu)筑物池底標(biāo)高。計算結(jié)果見下表。表5-2各構(gòu)筑物高程一覽表構(gòu)筑物名稱水面標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)構(gòu)筑物名稱水面標(biāo)高(m)池底標(biāo)高(m)格柵81.92出水管口79.5079.30調(diào)節(jié)池81.7178.21水解酸化池81.3376.83CASS反應(yīng)池80.9577.45接觸消毒池79.8977.895.2.3污泥處理構(gòu)筑物高程計算(1)集泥井剩余污泥由CAST生化池到集泥井,采用潛污泵排泥,直接抽送到集泥井,采用管徑連接,集泥井設(shè)計為地下式集泥井超高為,即集泥井最高泥位為,最低泥位為,池底標(biāo)高距地面為。故最高泥面標(biāo)高為。井底為m。(2)污泥濃縮池濃縮池最高泥位距地面3.5m,超高,池底距地面為。故泥面標(biāo)高為。(3)污泥濃縮池脫水機房機房設(shè)在地面,機房內(nèi)地面標(biāo)高80m,頂部高90m。6污水處理廠投資估算6.1工程估算6.1.1單項構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物直接費用W1的計算根據(jù)單體構(gòu)筑物的處理水量和體積等相應(yīng)指標(biāo)進行投資估算,計算時參照《給水排水工程概預(yù)算與經(jīng)濟評價手冊》。投資估算時應(yīng)該以單體構(gòu)筑物體積為主,處理水量為輔。(1)細格柵與提升泵房細格柵每臺4萬元,共兩臺,格柵造價8萬元。設(shè)計流量為,提升泵房建筑體積為,參照進水泵房的典型工程體積指標(biāo),取為。則粗格柵進水井與提升泵房工程的直接造價為5萬元。(2)水解酸化池水解酸化池設(shè)計容積為200,共兩座,建筑總體積為400,參照水解酸化池的典型工程體積指標(biāo),取240元,總造價9.6萬元。(3)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池設(shè)計容積為295,設(shè)一座,參照調(diào)節(jié)池池的典型工程體積指標(biāo),取120元,總造價3.5元。(4)CASS反應(yīng)池CASS反應(yīng)池單池設(shè)計容積為648,設(shè)兩座,設(shè)計容積總共為1296,參照CASS反應(yīng)池的典型工程體積CASS反應(yīng)池的典型工程體積指標(biāo)指標(biāo),取120元,總造價15萬元。(5)接觸消毒池接觸消毒池單池設(shè)計容積為13.8,設(shè)兩座,設(shè)計容積總共為27.6,參照接觸消毒池的典型工程體積消毒池的典型工程體積指標(biāo)指標(biāo),取110元,總造價0.3萬元。(6)污泥提升泵房污泥提升泵房單池設(shè)計容積為105,設(shè)兩座,設(shè)計容積總共為210,參照CASS反應(yīng)池的典型工程體積CASS反應(yīng)池的典型工程體積指標(biāo)指標(biāo),取180元,總造價3.8萬元。(7)濃縮池濃縮池池設(shè)計容積為40,參照濃縮池的典型工程體積濃縮池的典型工程體積指標(biāo)指標(biāo),取2800元,總造價11.2萬元。(8)污泥脫水機房污泥脫水機房設(shè)計容積為450,參照污泥濃縮機房的典型工程體積污泥濃縮機房的典型工程體積指標(biāo)指標(biāo),取250元,總造價11.2萬元。(9)鼓風(fēng)機房建筑面積為,參照污泥脫水車間的典型工程面積指標(biāo),取為200,所用費用為1.2萬元。(10)配電室配電室建筑容積為324,參照配電室的典型工程面積指標(biāo),取100元,所用費用3.2萬元。(11)綜合樓生產(chǎn)管理辦公室、行政辦公室、化驗室合建為綜合樓,總面積,參照綜合樓的典型工程面積指標(biāo),取為1200,23萬元。(12)車庫建筑面積為75,參照污泥脫水車間的典型工程面積指標(biāo),取為400,所用費用為3元。(13)運動場籃球場面積為60,參照籃球的典型工程面積指標(biāo),取為200元,建設(shè)費用1.2萬元。(14)門衛(wèi)間門衛(wèi)間的設(shè)計容積為90,參照門衛(wèi)間的典型工程面積指標(biāo),取為,建設(shè)費用2萬元。綜上所算,單項構(gòu)筑物及輔助構(gòu)筑物直接費用=101.2萬元。6.2設(shè)備部分表6-1設(shè)備經(jīng)濟預(yù)算表名稱數(shù)量造價(萬元)名稱數(shù)量造價(萬元)分析化驗設(shè)備10污水提升泵2臺1.5L52LD鼓風(fēng)機2臺9污泥脫水機1臺10SX-1型空氣擴散器3015各種管道及附件251PN污泥泵2臺1配電設(shè)備100保溫設(shè)備6.0合計177.5萬元6.3處理成本污水處理成本的估算常采用“要素成本估算法”,成本指標(biāo)包括:員工工資福利費、維護費、管理費、年折舊費、大修理基金、電費、藥劑費等。(1)工資福利費按現(xiàn)在工資行情,該廠員工工資福利費取為每人3000元/月。由于該污水廠處理量較小,初步定員為40人,則:萬元(2)維護費維護費指固定資產(chǎn)的備品備件,低值易耗品和固定資產(chǎn)的經(jīng)常維護費用,一般取固定資產(chǎn)的1%為綜合費率,=可提折舊固定資產(chǎn)×綜合費率,則:=4.74萬元(3)電費電費是污水處理廠的動力費用,用電價格為0.7元/度。污水處理廠電費計算公式為式中N——表

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