城镇污水处理厂工艺方案
1 工程概述1
1.1项目基本情况1 1.2编制依据1
1.3主要设计规X及标准2 1.4编制原则2
1.5服务X围及建设规模2
2 污水处理厂工艺方案论证2
2.1污水处理厂工艺选则原则2 2.2污水水质特点及对策2
2.2.1污水水质特点2
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学院: : 班级: 学号:
目录
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2.2.2处理措施3
2.3污水处理工艺技术比选5
2.3.1一级处理工艺技术简介与选择(生活污水)5 2.3.2二级处理工艺技术简介与选择(生活污水)6 2.3.3三级处理工艺技术简介与选择(生活污水)10 2.4污泥处理工艺技术简介与选择15
2.4.1污泥处理的目的15 2.4.2 污泥浓缩方式选择15 2.4.3 污泥脱水方法的选择17
2.5恶臭气体处理工艺技术简介与选择18
2.5.1 污水处理厂恶臭气体排放控制标准18 2.5.2 恶臭气体处理工艺技术简介18 2.5.3 除臭技术确定19
3 污水处理厂工艺设计2
3.1工程设计基础数据19
3.2 厂区总平面图设计及公用工程20
3.2.1厂址概述20 3.2.2厂区布置原则20
3.2.3 厂区总平面图设计21 3.3 厂区高程设计21 3.4 工艺流程22 3.5 单体工艺设计23
3.5.1 污水处理系统23 3.5.2 污泥处理系统27 3.5.3 附属设施27
4 附表和附图28 5 经费预算33 6 运行费用34 7计算说明书35
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1 工程概述
本次水污染控制工程的设计任务是设计一城镇污水处理厂。该污水处理厂位于XX,其污水的类别为城市生活污水,要求在已知进水水质的情况下,设计污水处理系统使出水水质满足相关的要求。
本次课程设计的主要内容包括:(1)在已知进水水质水文各项指标、出水水质的排放要求及城市规划和相关排放标准的前提下,为污水处理厂确定污水处理方案和处理工艺流程,并详细介绍所选择的流程在处理该城市污水方面的原理以及特点。(2)确定污泥处理工艺和恶臭气体的处理工艺。(3)污水处理厂处理系统主要构筑物的规格尺寸等相关参数和污水处理工艺流程相关参数的计算;用CAD画出平面布置图、工艺流程图(带高程,地面标高为±0)、管道连图。(4)经费的预算。
1.1项目基本情况
该污水处理厂,我们选址确定在XX省会中华大街南端,收水X围为京广铁路以西,石津渠以南的桥西明干渠。这里离之市中心不是很远,在管道的布设等可以节省材料,但也不是位于市中心,不会对居民的日常生活等造成影响。
污水厂需要处理的水量为20万t/d,近期中水10万t/d,远期中水10万t/d,占地面积2
4万m,长宽比为5:3,地面标高为±0。该污水处理厂要处理的污水的进水水质见表1-1,处理之后出水水质要求满足《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》中的一级A标准,其相关指标详见表1-2。中水水质要求满足《生活杂用水水质标准CJ 25.1-89》中的洗车、扫除标准,其相关指标详见表1-3。
表1-1污水处理厂进水水质指标表(mg/L)
项目 设计进水水质 CODcr 350 BOD5 200 SS 200 TN 50 NH3-N 30 TP 5 pH 6-9 表1-2污水处理厂出水水质指标表(mg/L) 项目 设计出水水质 去除率 表1-3污水处理厂中水水质指标表(mg/L) 项目 设计进水水质 CODcr 50 BOD5 10 SS 5 TN —— NH3-N 10 TP —— pH 6.5-9 CODcr 50 85.7% BOD5 10 95% SS 10 95% TN 15 70% NH3-N 5(8) 83.3% TP 0.5 90% PH 6-9 —— 1.2编制依据
《给水排水设计标准图集》S1、S2、S3,;
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《城镇污水处理厂污染物排放标准》 GB18918-2002; 《污水综合排放标准》GB8978-2002; 《水污染控制工程》上下册教材; 《排水工程》上下册;
《课堂笔记》及其它有关参考书。
1.3主要设计规X及标准
《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》CJJ131-2009 《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》CJJ/T243-2016 《城镇污水再生利用工程设计规X》GB50335-2016 《恶臭污染物排放标准》GB14554-93
1.4编制原则
根据国家有关技术、经济等方面的政策和本工程对污水处理工程的要求,确定以下编制原则:
(1)根据当地总体规划及现状污水处理情况,符合XX区域污染综合治理及排水系统总体发展规划的要求;
(2)根据用户需要,合理确定工艺,达到切合实际,降低工程费用的目的;
(3)根据污水处理厂进、出水水质的要求,考虑工艺及设备使用情况,采用成熟的污水处理工艺、技术、设备、材料,为污水处理厂的建设和运行创造良好的条件;
(4)统筹考虑施工方便、管理维护便捷、运转安全等因素,工程的自控水平要达到国内的先进水平。
1.5服务X围及建设规模
该污水厂位于XX省会中华大街南端,收水X围为京广铁路以西,石津渠以南的桥西明干渠。污水厂需要处理的水量为20万t/d,近期中水10万t/d,远期中水10万t/d,占地面
2
积4万m。
2 污水处理厂工艺方案论证
2.1污水处理厂工艺选则原则
(1)认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策,使设计符合国家的有关法规、规X。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定,符合环境影响评价的要求。
(2)在总体规划和给水、排水、防洪排涝等专业规划的指导下设计。
(3)在保证出水达标的前提下,应该选择工程投资省、运行成本低、节约能耗、运行管理方便、建设周期短的工艺和设备。
(4)在工艺技术上应采用目前国内外比较成熟、可靠、先进的处理工艺。 (5)平面布置力求合理通畅,尽量节省占地。
(6)充分考虑当地水文地质特点和气候气象特点以及厂址条件,保证冬季正常达标运行。
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2.2污水水质特点及对策
2.2.1污水水质特点
根据进水水质特点和出水水质标准,考虑采用“预处理+生化处理+深度处理”工艺,现对各处理工段工艺进行选择。
(1)污水的可生化性
污水生物处理是以污水中所含污染物作为营养源,利用微生物的代谢作用使污染物被降解,污水得以净化的一种最经济实用同时也是首选的污水处理工艺。而对污水可生化性的判断是污水处理工艺选择的前提。
BOD5和COD是污水生物处理过程中常用的两个水质指标,采用BOD5/COD比值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的传统方法。一般情况下,BOD5/COD值越大,说明污水可生物处理性越好。目前国内外多按照表2-1中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。
表2-1污水可生化性传统评价数据 BOD5/CODcr 可生化性 >0.45 好 0.3~0.45 较好 0.3~0.25 较难 <0.25 不宜生化 本工程绝大部分进水为生活污水,设计进水水质COD=350mg/L,BOD5=200mg/L,从污水可生化性考虑,污水中BOD5/CODcr=0.57,可生化性好,属于易生物降解污水,可以采用生物降解的方式处理污水。
(2)BOD5/TN
污水 BOD5/TN 值是判断生物脱氮性能的重要指标,又称为碳氮比。由于反硝化菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的(缺氧条件),在不投加外来碳源条件下,污水中必须有足够的有机物(碳源),才能保证反硝化的顺利进行,一般认为,理论上C/N≥2.86就能进行脱氮,当BOD5/TN(C/N)≥4 时认为污水可以为反硝化细菌提供足够的碳源,才能进行有效生物脱氮,本工程进水BOD5/TN为4,可以进行有效的生物生物脱氮。
(3)BOD5/TP
该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质,故 BOD5/TP 是衡量能否达到除磷的重要指标,一般认为该值要大于20,比值越大,生物除磷效果越明显,有机基质不同对除磷也有影响。
一般低分子易降解的有机物诱导磷释放的能力较强,高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。而磷释放得越充分,其摄取量也就越大。本工程BOD5/TP为40,采用生物除磷工艺可以获得较为满意的除磷效果。常规的生物处理工艺出水TP要稳定低于0.5mg/L是相当困难的,因此在本工程设计中需采用生物法除磷与化学法除磷相结合的方法以强化除磷效果,以达到污水排放标准。
2.2.2处理措施
污水处理的目的是去除水中的污染物,使污水得到净化,污水中的主要污染物有BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TN和TP等。
(1)SS的去除
污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除,小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除,而小直径的无机颗粒(包括大小在胶体和亚胶体X围内的无机颗
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粒)则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用,与活性污泥絮体同时沉淀、过滤被去除。
污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标,出水中的BOD5、CODCr、TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体,其本身的有机成份就高,而有机物本身就含磷,因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODCr和TP增加。因此,控制污水厂出水的SS指标是最基本要求。
目前大多数污水处理工艺都包含有生物除磷脱氮技术,生物除磷技术是靠聚磷菌对污水中磷的吸收作用,形成高含磷量的活性污泥,使磷从污水中去除。但是,采用生物除磷技术时对出水的SS指标就有较高的要求,否则因出水中高含磷量的悬浮物浓度就会引起出水总磷超标。为了降低出水中的悬浮物浓度,应在工程中采取适当的措施,例如,选用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、增加第三级处理等,充分利用高分子网络作用和滤料对悬浮物的吸附、截留等降低SS指标。 (2)BOD5的去除
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用,对BOD5降解,利用BOD5合成新细胞,然后对污泥与水进行分离,从而实现BOD5的去除。
因为吸附作用,污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面,在活性污泥与污水接触的初期,就会出现很高的BOD5去除率。但是,这种吸附作用仅对污水中的悬浮物和胶体起作用,对溶解性有机物则不起作用。因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除BOD5的污水处理工艺,其出水中残余的BOD5仍然很高,属于部分净化。
对于非溶解性的有机物,微生物必须先将其吸附在表面,然后才能靠生物酶的作用对其水解和吸收,从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。
活性污泥中的微生物在有氧的条件下,将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在合成代谢与分解代谢过程中,溶解性有机物(如低分子有机酸等)直接进入细胞内部被利用,而非溶解有机物则首先被吸附在微生物表面,然后被胞外酶水解后进入细胞内部被利用。可见,微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质,因此,可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。
根据国外有关设计资料,在污泥负荷为0.3 kg BOD5 / kg MLSS· d以下时,就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下,降低负荷可以得到更低的BOD5出水,通过第三级处理,可以保证将BOD5降至10mg/L以下。但是要满足硝化要求时,污水处理系统必须有足够的泥龄,因而污泥负荷不能太高,以使出水BOD5浓度较低。也就是说,设计BOD5去除率不但与单项污染物去除率的要求有关,也与对污染物去除的总体要求有关。
(3)CODCr的去除
污水中CODCr去除的原理与BOD5基本相同。污水厂CODCr的去除率,取决于进水的可生化性,它与城市污水的组成有关。对于主要以生活污水及其成份与生活污水相近的工业废水组成的城市污水,其BOD5/CODCr≥0.5,污水的可生化性较好,出水CODCr值可以控制在较低的水平。
(4)氮的去除 1)氨氮的去除
污水去除氨氮方法主要有物理化学法和生物法两大类,在城市污水的处理中生物方法是最常见的。物理化学去除氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等;生物去除氨氮工艺为生物消化,生物脱氮系统维持硝化的必要条件是系统的实际泥龄(SRT)大于硝化细菌的世代时间,也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行,使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。因此要想提高生化法对氨氮的去除,要延长好氧区的污泥龄。
本污水处理厂进水氨氮浓度为50mg/L,要求出水氨氮浓度小于5mg/L,需要采用硝化
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工艺才能满足要求。
2)硝酸盐的去除
一般情况下总氮(主要为硝酸盐)也是污水处理厂出水的控制指标之一。经过好氧生物处理后的污水,其中大部分的氨氮都被氧化成为硝酸盐氮(NO3-N),反硝化菌在缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体,氧化有机物,将硝酸盐中的氮还原成氮气,从而完成污水的脱氮过程,通常称之为反硝化过程。其能量来源于污水或外加甲醇、乙酸、乙酸钠等简单有机分子的碳源。在本工程采用反硝化生物脱氮工艺是有利的。
(5)磷的去除
污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水采用生物除磷为主,必要时辅以化学除磷作为补充,以确保出水磷浓度满足排放标准的要求,并尽可能地减少加药量,降低处理成本。
1)化学除磷
化学除磷主要是向污水中投加药剂,使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物,然后通过固液分离使磷从污水中除去。化学除磷的主要药剂有石灰、铁盐和铝盐;而镁盐可以去除磷和氨氮共存的水。
2)生物除磷
生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下,受到压抑而释放出体内的磷酸盐,产生能量用以吸收快速降解有机物,同时产生ATP,并利用ATP将污水中的挥发性脂肪酸(VFA)等有机物摄入细胞,以聚β羟基丁酸(PHB)储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量,用于细胞的合成和过量吸磷,形成高浓度的含磷污泥,随剩余污泥一起排出系统,从而达到除磷的目的。
生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量,处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放,对污泥处理工艺的选择有一定的限制。影响生物除磷效果的因素有原水中的易生物降解COD的浓度及类型、厌氧区硝酸盐及溶解氧浓度、污泥龄。污泥龄越小,除磷效果越佳。这是因为降低污泥龄,可增加剩余污泥的排放量及系统中的除磷量,从而削减二沉池出水中磷的含量。但对于同时除磷脱氮的生物处理工艺而言,为了满足硝化和反硝化细菌的生长要求,污泥龄往往控制得较大,这是除磷效果难以令人满意的原因。
根据本工程的进水水质和要求达到的出水指标,我们认为,最佳的处理工艺是生物除磷脱氮工艺。采用生物除磷脱氮(即二级强化处理)工艺,可实现环境效益和经济效益的最佳统一。
2.3污水处理工艺技术比选
3
2.3.1一级处理工艺技术简介与选择(生活污水)
(1)粗格栅
粗格栅是用来去除水中较大的漂浮物,粗格栅采用的是回转式格栅除污机,根据国内使用经验,此种格栅可以较好的达到粗格栅的使用目的。本工程粗格栅选择栅条间距为20mm回转式格栅除污机。
(2)细格栅
细格栅是用来进一步去除水中的漂浮物及浮渣,为确保后段处理设施正常工作。细格栅种类很多,目前国内外设计上广泛采用的细格栅主要有两种:阶梯式格栅和旋转式格栅。阶梯式格栅去渣效率高运行效果稳定,但该设备跟同类产品比较价格最高;旋转式格栅处理效果好,运行稳定,易维护,价格适中。因此本次设计细格栅采用旋转式转鼓格栅除污机。
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(3)沉砂池
设置沉砂池去除污水中粒径大于0.2mm,比重大于2.65的砂粒,以及金属制造加工,机械,建材等废水中的金属粉粒、灰渣等比重较大的颗粒物。以减轻这些颗粒对泵、管道的磨损,保证后续处理构筑物的正常运行。
沉砂池的形式,按池内水流方向的不同,可分为平流式、竖流式和旋流式三种;按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池。
①平流式沉砂池是常用的池型,污水在池内沿水平方向流动,具有构造简单,截流无机颗粒效果较好的优点;但占地面积较大。
②竖流式沉砂池是污水自上而下由中心管进入池内,无机物颗粒重力沉于池底,处理效果一般较差。
③曝气沉砂池是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒速环流。其优点是通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效率较稳定,受流量变化影响小,同时还对污水起到预曝气作用。但按生物除磷脱氮设计的污水处理工艺,为了保证处理效果,一般不推荐采用曝气沉砂池。
④旋流沉砂池是利用机械力控制流态和流速,加速砂粒的沉淀,有机物则被留在污水中,沉砂效果好,占地省。
本工程采用旋流式沉砂池。 (4)初沉池
由于本工程二级生化处理工艺设缺氧区进行反硝化,初沉池去除一定比例的溶解性有机物,反而会使后续投加碳源增加,可以不设初沉池,降低工程造价。
2.3.2二级处理工艺技术简介与选择(生活污水) 2.3.2.1二级处理工艺技术简介
二级处理工艺是以生物处理为主体的工艺,污水生物处理是利用微生物来降解污水中有机污染物质的方法,可以分为活性污泥法和生物膜法,前者如普通活性污泥法、氧化沟、AAO、CASS、SBR、氧化塘等,后者如生物接触氧化法、曝气生物滤池、生物转盘等。
活性污泥法由于具有处理效果好、出水水质稳定、运转经验丰富、处理成本低的优点,已成为我国城市污水处理技术的主体工艺。根据本工程污水的进出水水质情况,污水处理工艺应选择具有生物脱氮除磷的新工艺。所有生物脱氮除磷工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。应用于城市污水厂的活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列:(1)
2
氧化沟系列;(2)序批式反应器(SBR)系列;(3)A/O系列。
(1)氧化沟工艺
氧化沟属延时曝气法,由于工艺流程较为简单,BOD去除率较高,有一定的脱氮除
磷功能,运行较为稳定可靠,有较成熟的运行管理经验,已广泛用于处理城市污水。其特点为:混合液流态是无终端循环流动,稀释能力强,污泥负荷低,曝气时间长,故耐冲击负荷,出水水质较好,污泥量较少且稳定,一般可不设初沉池,维护管理简单。但氧化沟工艺反应池水深受曝气设备的影响,深度浅,使得占地面积较大;处理水量较大时,能耗较高,另外氧化沟对进水水质低于设计水质时的应变能力较弱。
(2)SBR工艺
SBR工艺是一种序批式活性污泥法污水处理工艺,经过了多年的发展,出现了很多种变形,包括CASS、ICEAS、UNITANK工艺,均是具有一定的除磷脱氮功能的污水处理工艺,其最显著的特点是每个池体同时具有生物池和沉淀池的功能。在同一容器中进水时形成厌氧、缺氧(此时不曝气),而后停止进水,开始曝气充氧,完成脱氮除磷过程,并在同一容器中沉淀,沉淀结束采用撇水器出水,按上述程序周期性重复。该法不需要另设二沉池及污泥回流
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装置,节省污泥泵房、沉淀的刮泥排泥等设备;运行费用较低;SVI值较低,污泥池易于沉淀,在一般情况下,不产生污泥膨胀现象;通过运行方式的调整,可具有一定的脱氮除磷的功能;对水质、水量变化的适应性强,处理效果好,运行稳定;产泥量少;占地面积少。
SBR法及其变种,节省占地的原因是池体组合,每个池内同时具有生化反应功能和沉淀分离功能,不断改换池体功能,设备运行周期频繁,闲置率较高、设备投资大,要求自动化度相当高,除磷效果略差,运行调试比较复杂困难。一般均用于小规模污水处理厂。
(3)AAO系列
2
1)传统AO 2
AO工艺由厌氧、缺氧和好氧工艺组成。
厌氧池中,回流污泥中的聚磷菌释放磷,同时BOD也得到了部分去除;进入缺氧池中,大量混合液回流至此,溶液中含有一定量的溶解氧,首先反硝化菌利用水中O为电子受体、其次利用NO3-N为电子受体并消耗碳源进行反硝化生成N2,系统因此脱除总氮。在缺氧段末段,反硝化除磷菌占优势,利用剩余NO3-N为电子受体进行反硝化吸磷增殖,也使出水磷酸盐含量降低。
进入好氧池,聚磷菌利用在厌氧条件下储存的内碳源充当基质,通过消耗内碳源的能量过量摄取环境中的磷酸盐,而在细胞内形成多聚磷酸盐,细菌同时得到增殖。好氧工艺的主要作用是:异养微生物在有氧的环境中利用外碳源合成细胞增殖,进一步降低BOD浓度,使水质得到净化;聚磷菌过量吸磷,使水中磷含量降低;自养型硝化菌利用硝化反应,将水中NH3-N氧化成为NO3-N,降低水中NH3-N浓度。因此,好氧工艺处理的效果作为整体生化处理的把关段,是至关重要的。
2
在AO工艺中,回流污泥中含有大量的硝酸盐,回流到厌氧区后优先利用进水中的VFA等易降解碳源进行反硝化,从而使厌氧释磷所需碳源不足,影响了系统充分释磷,从而影响聚磷菌在好氧池中的吸磷量,最终使除磷量减少,使系统的除磷效率降低。
内循环污水厌氧缺氧好氧二沉池污泥回流剩余污泥
图2-1 AO流程系统
2)改良AO
2
改良 AO 工艺是在厌氧段之前设置厌氧/缺氧调节池。在调节池中,微生物利用10%进水中的有机物去除回流污泥带来的硝酸盐,停留时间为 20 min~30 min。回流污泥与进水在调节池迅速混合产生高的基质浓度梯度,从而加快聚磷菌对有机物摄取的速度,使之在胞内贮存更多的 PHB,这将有利于其在随后好氧段中对磷的过量吸收。对比试验验证该系统除磷效率可提高 11%。
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内循环10%污水缺氧厌氧缺氧好氧二沉池污泥回流剩余污泥
图2-2 改良AO流程系统
3)AO五段法
AO五段法脱氮除磷工艺是建立在成熟的活性污泥法理论基础之上的技术创新,属于改2
良AO工艺的一种,具有平均污泥浓度高、碳源利用充分、处理效率高、抗冲击负荷能力强的优点。该工艺将生物反应池设置成一级厌氧/好氧区+多级缺氧/好氧区,形成多级AO串联反应;采用多段配水技术,将原水分别配入厌氧区、缺氧区,为厌氧释磷和反硝化脱氮充分提供碳源;污泥回流到厌氧区,从而形成由高到低污泥浓度梯度,创造了更适合聚磷菌、硝化菌及反硝化菌的生长环境,大大提高了除磷脱氮能力。
厌氧区+缺氧区+好氧区+缺氧区+好氧区的多段多级AO工艺。将污水分别配入厌氧区、缺氧区的前端,污泥回流到厌氧区,创造了更适合聚磷菌、硝化菌及反硝化菌的生长环境,增强除磷脱氮能力。同时投加碳源,强化TN的去除,保证出水水质。
第二缺氧段利用好氧段产生的硝酸盐作为电子受体,利用碳源或内碳源作为电子供体进一步提高反硝化效果,最后好氧段主要用于剩余氮气的吹脱以及进一步脱碳。因为系统脱氮效果好,通过回流污泥进入厌氧池的硝酸盐量很少,对污泥的释磷反应影响小,从而使整个系统达到较好的脱氮除磷效果。
内循环污水厌氧缺氧好氧缺氧好氧二沉池2
污泥回流剩余污泥
图2-3 AO五段法流程系统
以上介绍三种常用的好氧生化工艺都有一定特点和局限性,在本工程中,结合污水进出水水质的现状,我们选择AO五段法工艺和CASS工艺进行比较。
2.3.2.2二级处理工艺技术比选
根据本工程建设规模、进水特点、处理要求等,选择“AO五段法”工艺方案与“CASS”两种工艺方案,结合本工程污水处理的实际情况作方案比较。并将“AO五段法”工艺作为工艺方案一,把“CASS”作为工艺方案二。两个备选方案所有处理单元均按照20万t/d规模进行设计。
方案一:AO五段法
AO五段法工艺中将生化池分割成独立的厌氧区+缺氧区+好氧区+缺氧区+好氧区,厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群有机配合。采用多段配水技术,弥补了缺氧端反硝化碳源不足的情况,同时在后置缺氧端增加碳源投加装置,强化了脱氮效
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果,理论上硝态氮的去除率可以达到100%,实际运行效果也可达95%以上。AO五段法增
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强了传统A/O工艺脱氮的效果、出水水质更加稳定,充分发挥了活性污泥法生物脱碳与脱碳的潜能,二沉池出水后续深度处理工艺无需考虑生化脱氮之忧。由于AO五段法对生物脱氮进行强化,回流污泥中的硝态氮含量很少,污泥回流至厌氧区对厌氧释磷影响小,这些聚磷菌在好氧条件下过量吸磷,形成高浓度的含磷污泥。因此AO五段法也增强了系统除磷效果,但是该工艺污泥龄较长,工艺处理产泥量少,生物除磷是以剩余污泥的形式去除,所以对生物除磷提升有限。
方案二:CASS工艺
CASS工艺SBR 工艺的一种变型。每个CASS反应器由三个区域组成,即生物选择区、兼氧区和主反应区。CASS 工艺的运行模式与传统 SBR 法类似,由进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水至出水结束作为一个周期,每一过程均按所需的设定时间进行切换操作,其每一个周期的循环操作过程如下:充水/曝气——沉淀——撇水——闲置。在 CASS系统中,至少设两个池子,以使整个系统能接纳连续的进水,因此在第一个池子进行沉淀和撇水时,第二个池中进行充水/曝气过程,使两个池子交替运行。 CASS工艺在同一容器中进水时形成厌氧、缺氧(此时不曝气),而后停止进水,开始曝气充氧,完成脱氮除磷过程,并在同一容器中沉淀,沉淀结束采用撇水器出水,按上述程序周期性重复。此工艺没有独立的厌氧区和缺氧区,虽有一定的生物脱氮效果,但是脱氮效果一般,二级出水TN和氨氮不能稳定达标,深度处理需增加生化脱氮工艺。由于脱氮效果一般,污泥中硝态氮浓度较高影响厌氧磷的释放,生物除磷效果一般,需要辅助化学除磷才能使出水TP达标。
CASS工艺的优点:
1.比较适应水量、水质不稳定的情况,具有抗冲击负荷能力强。 2.不需设回流污泥泵房、不需二沉池,节约基建投资。 CASS工艺的缺点:
1.该工艺全自动运行,对设备、自控系统质量及操作管理要求较高。 2.水位变化大,提升水泵扬程增大,设备利用率低,装机容量也较大。
3. 池中水位缓慢变化,在寒冷的冬季池壁会出现大面积冰凌,影响生化处理。
4.根据本工程进出水水质标准,生化池二级出水TN和氨氮不能稳定达标,深度处理需增生化脱氮工艺。
表2-2 方案对比 单体名称 预处理单元 投资费用 占地面积 运行成本 运行维护 脱氮效果 深度处理 方案一 (AO五段法) 格栅+沉砂池 适中 适中 较低 简单 较好 絮凝沉淀+介质过滤+消毒 方案二 (CASS工艺) 格栅+沉砂池 适中 较小 较高 复杂 一般,深度处理需要考虑生物脱氮 絮凝沉淀+BAF+介质过滤+消毒 或絮凝沉淀+MBR+消毒 根据以上两个方案的投资、运行费用及优缺点的比较,可以看到“AO五段法”工艺的方案优于“CASS工艺”工艺的方案。根据本项目所在地气象条件与出水执行标准,采用“AO五段法”比“CASS工艺”在碳源污染物、脱氮达标处理上更为安全可靠,因此推荐方案一(AO五段法)作为本工程设计方案。
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2.3.2.3辅助碳源的选择
目前,国内常用的外加碳源有以甲醇、乙酸和乙酸盐为主的低分子有机物。甲醇、乙醇、乙酸以及乙酸盐不同碳源的相对主要优缺点简单归纳如表4-4。
表2-3不同碳源的优缺点 碳源 CH3OH 优点 应用较广,有生产经验,反硝化速率相对高 反硝化微生物不需要适应期,冬季用来脱氮较有优势 反硝化微生物不需要适应期,反硝化速率高 反硝化微生物不需要适应期,反硝化速率高,相对甲醇、乙酸较稳定,运输方便 缺点 反硝化微生物需要较长的适应期,相对乙醇、乙酸毒性强些,易燃易爆,运输、储存和使用过程均需严格防火、防爆 运输不便 相对乙酸盐稳定性差些,运输不便 CH3CH2OH CH3COOH CH3COONa 综合考虑不同外加碳源投加量、不同碳源的性质,考虑到甲醇的防爆设计等因素以及当地的醋酸钠可保证供应情况,本工程采用醋酸钠作为辅助外加碳源。
2.3.2.4二沉池的比选
沉淀池一般可分为辐流沉淀池、竖流沉淀池和平流沉淀池,二沉池设置在二级处理之后,在污水生化处理系统中的作用非常重要。一方面,二沉池起着固液分离的作用,其分离效果直接影响出水水质;另一方面,为生物池提供一定浓度的回流污泥,保证生物池内的生物量。
辐流沉淀池表面呈圆形,按进出水方向分为中心进水周边出水辐流沉淀池(中进周出)和周边进水周边出水辐流沉淀池(周进周出)。中进周出和周进周出两种不同池型内的混合液流态各不相同。在中进式沉淀池中,活性污泥混合液从池中心进水管以相对较高的流速进入池内,形成涡流,经布水筒逐渐下降到污泥层上,再沿沉淀区中部向池壁方向流动并壅起环流。分离出的澄清水部分溢流入出水槽,部分在上面从池边向池中心回流;密度大的混合液则在下面从池边向池中心流动,形成了反向流动的环流。在周进周出的沉淀池中,密度流的方向与中心进水式相反。辐流沉淀池运行可靠,管理简单;机械排泥设备复杂,对施工质量要求高。
竖流沉淀池表面多呈圆形,也有采用方形或三角形的,直径或边长一般在8m以下,多介于4~7m之间。污水从池中心下部流入,由下向上流动,污水中的悬浮物在重力作用下沉淀,澄清水由池四周溢出。该种池型池深比较大,施工困难,对冲击负荷和温度变化的适应能力较差。
平流沉淀池为长方形,污水从池子的一端沿水平方向在池内流动,从另一端溢出。在缓缓流动过程中,水中悬浮物在重力作用下逐渐沉降到池底。主要缺点是配水不易均匀,多斗排泥时每个泥斗需要单独设排泥管,操作工作量大。
根据本工程实际情况推荐二沉池选用出水效果较高的辐流沉淀池。
2.3.3三级处理工艺技术简介与选择(生活污水) 2.3.3.1三级处理工艺简介
目前二级出水水质不能达到排放标准,还要对二级出水进行深度处理,可供选择的工艺有物化和生化两大类。二级处理出水SS值稳定低于5mg/L,是很难实现的,相应的CODcr、
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BOD5、TP值出水就不能保证,故设计在生化处理后,增加物化深度处理工艺,以满足出水达到地表水类Ⅳ类水,滤后水SS≤5mg/L。
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由于本工程采用改良AO法,考虑到硝化作用脱氮,污泥龄时间长,污泥产生量少,TP很难达到1mg/L以下,故需采用后置化学除磷法才能达到出水TP≤0.5mg/L的要求。
依据近年来国内外再生水处理技术的发展和应用情况,目前城市再生水常规处理的工艺途径列出如下:
1)二级出水-直接过滤-消毒流程 2)二级出水-微絮凝过滤-消毒流程
3)二级出水-絮凝-沉淀或澄清-过滤-消毒流程 混凝沉淀过滤、直接过滤和微絮凝过滤均能适用于城市污水深度处理,直接过滤工艺简单,过滤周期长,运行费用低,适用于夏季二级出水水质较好时的深度处理,但总体去除效率不如微絮凝过滤及混凝沉淀过滤工艺,尤其是冬季出水不能稳定达标。单就过滤而言,微絮凝过滤工艺的过滤效率为三者之首,能做到全年提供合格的处理水,但是滤池水头损失增长较快,反冲洗周期较短。国内近年来建设的一些工程实践表明,当系统生物除磷效果较差,化学除磷投药量较高时,采用微絮凝过滤或不设沉淀池的滤池反冲洗周期最短可能仅3~5小时,不利于滤池的运行。混凝沉淀过滤由于增加了沉淀池或澄清池,可以去除生物处理出水大部分污染物,特别是对于需辅以化学除磷的工艺,可减轻滤池的负担,延长过滤周期,即使冬天进水水质较差时,滤池也能够正常运行。因此,增加沉淀池对保障滤池出水和延长滤池冲洗周期是有好处的。对于混凝沉淀(澄清)过滤法,流程较长,工程所需投资较多,但系统缓冲能力强,因此对进水的水质、水量变化具有较强的适应能力。由于本工程进水各项污染物浓度尤其是氮、磷浓度很高,为保证出水稳定达标,推荐采用目前被广泛认同、且应用较为广泛的混凝沉淀过滤全流程工艺。
2.3.3.2化学除磷工艺比选
化学除磷主要是向污水中投加药剂,使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物,然后通过固液分离将磷从污水中去除。固液分离可单独进行,也可与初沉污泥和二沉污泥的排放相结合。按工艺流程中化学药剂投加点的不同,化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种类型。
(1)预沉淀除磷:在初沉池前投加化学药剂,通过排除初沉池的污泥达到除磷的目的。 (2)同时沉淀除磷:在曝气池后投加化学药剂,通过排除二沉池的剩余污泥除磷。 (3)后沉淀除磷:在二沉池后投加化学药剂,需另建化学混合、絮凝及污泥分离设施(化学处理沉淀池)。
常用于化学除磷的铝盐有硫酸铝、铝酸钠和聚合铝。其中硫酸铝、聚合铝较常用。与硫酸铝比较,聚合铝投药量比硫酸铝低,适宜的PHX围较宽,对设备的侵蚀作用小,且处理后水的PH和碱度下降较小。
常用于化学除磷的铁盐有三氯化铁、氯化亚铁和硫酸亚铁。采用亚铁盐需先氧化成铁盐后才能取得最大除磷效果,一般不作为后置投加的混凝剂。三氯化铁适宜的PHX围也较宽,用量一般要比铝盐少,但缺点是具有强腐蚀性,对金属(尤其是铁器)腐蚀性极大,对混凝土也有腐蚀性,因此调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀器材。
本工程混凝剂采用净化效率高,耗药量较少,适用pHX围宽,水温适应性强,设备简单,使用时操作简便,腐蚀性小的碱式氯化铝(PAC)且采用后沉淀除磷。
2.3.3.3混凝沉淀工艺比选 (1)混合
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混合是絮凝中最主要的环节之一。混凝剂的水解产物迅速混合到水体的每一个细部,并使水中胶体颗粒脱稳,同时产生凝聚是取得好的絮凝效果的先决条件,也是节省投药量的关键。混合问题的实质是混合剂水解产物在水中扩散问题。
目前常采用的混合形式一般分四种,管式混合,隔板混合,水泵混合及机械搅拌混合。 1)管式混合,静态混合器和扩散混合器,缺点是混合效果一般,不适合流量变化,流量减少时,在管中易产生沉淀;优点是混合快速,安装、维护简单,造价低,运行费用低。
2)隔板混合,是靠水流本身消耗能力来产生大的紊流,以达到混合目的。虽然此种池型不需机械设备,但对流量变化适应性差,能耗大,增大了后续构筑物的埋深。
3)水泵混合,适应于一级泵站距净化构筑物较近的情况,一般用在水量较小的工程上,它的缺点是:药品易腐蚀水泵,造价高,运行费用高。
4)机械搅拌混合:是依靠外部机械供给能量,使水流产生的絮流,它的优点是水头损失小,适应各种流量变化,能使药剂迅速而均匀的分布在原水胶体颗粒上,具有节约投药量等特点;缺点是增加相应的机械设备,需消耗电能。 (2)反应
反应是给水处理的最重要的工艺环节,絮凝长大过程是微小颗粒接触碰撞的过程。絮凝效果的好坏取决下面的两个因素:一是混凝剂水解后产生的高分子络合物形成吸附架桥的连接能力,这是由混凝剂的性质决定的;二是微小颗粒接触碰撞的机率和如何控制它们进行合理的有效碰撞,这是由设备的动力学条件决定的。
反应型有:穿孔旋流反应池、涡流反应池、折板反应池、孔室反应池、机械反应池、隔板反应池等。
1)穿孔旋流反应池、涡流反应池、孔室反应池,优点是结构简单,造价低,施工方便;缺点是不适合水量的变化,反应时间长20~30分钟,水头损失大,反应效果比较差,占地面积较大,大型水厂一般不宜采用。
2)折板反应池、隔板反应池虽然反应效果好,所需反应时间15~24分钟,也相对较短,但对大水量,且存在低温、低浊期情况的不宜采用且结构较复杂,造价高。
3)机械反应池反应效果好,水头损失小,反应时间12~15分钟,但机械设备维护量大,管理比较复杂。 (3)沉淀
沉淀设备是水处理工艺中有机物与水分离的最重要环节,其设备运行状况直接影响了出水水质。
沉淀池常用的型式有:平流式沉淀池、斜管沉淀池,澄清池,高效沉淀池等。
1)平流沉淀池:施工方便,水力条件好,适应性强,操作管理简单等优点。但有占地面积大,排泥困难等缺点。
2)斜管沉淀池:占地面积小,沉淀效率高,一般应用较多。排泥不好是由于斜管的结构形式造成的,因为其排泥面积只占其沉淀面积的一半,在特殊时期,如高浊期、低温低浊期,加药失误期,污泥沉降性能、特别是排泥性能明显变坏,在斜管排泥面的缘处由于沉积数量与由斜面上滑落下来的污泥的数量大于排走数量,造成了污泥堆积,这样就使斜管过水断面减少,上升流速增加,增加了污泥下滑的顶托力,进一步增加污泥堆积。
3)机械搅拌澄清池:澄清是利用原水中的颗粒和池中积聚的沉淀泥渣相互碰撞接触、吸附、聚合,然后形成絮粒与水分离,使原水得到澄清的过程。澄清池综合了混凝和分离作用,在一个池内完成混合、絮凝、悬浮物分离等过程的净水构筑物。设计上升流速一般采用0.8~1.1mm/s,低温低浊或有机物较多时一般选用低值;占地面积大,机械设备的日常管理和维修工作量较大;初次运行及停池后重新运行,调试困难,一般需要2~3天;抗冲击负荷能力弱,当原水由于洪水等情况出现变化时,出水不稳定,需重新调试;深度大、圆形池
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施工困难。最大缺点是运行费用和维修费用高。
4)高效沉淀池:在混合反应区内靠搅拌器的提升作用完成泥渣、药剂、原水的快速凝聚反应,然后经叶轮提升至推流反应区进行慢速絮凝反应,以结成较大的絮凝体,再进入斜管沉淀区进行分离。澄清水通过集水槽收集进入后续处理构筑物,沉淀物通过刮泥机刮到泥斗中,经容积式循环泵提升将部分污泥送至反应池进水管,剩余污泥排放。
高效沉淀池,是一种高速一体式沉淀/浓缩池,其工艺基于以下五个技术特点:1独特的一体化反应区设计;2反应区到沉淀区较低的流速变化;3沉淀区到反应区的污泥循环;4采用有机絮凝剂;5采用斜管沉淀布置。
由以上机理决定了高效沉淀池具有的优点为:污泥循环提高了进泥的絮凝能力,使絮状物更均匀密实;斜管布置提高了沉淀效果,具有较高的沉淀速度,可达20 m/h;澄清水质量较高;对进水波动不敏感,并可承受较大X围的流量变化。
综合上述的对比,高效沉淀池相对于传统的工艺,不论是从处理效果、占地面积、投资、运行费用、以及排泥水的处理等等方面都有较大的优势,因此在本工程选择集机械混合、絮凝斜板沉淀于一体的高效沉淀池工艺。
2.3.3.4过滤工艺比选
目前国内常用的悬浮物的去除方法有纤维转盘滤池、活性砂滤池和石英砂滤池,以下是去除方法的比选。 (1)纤维转盘滤池
纤维转盘是由一根水平轴带动一个有较大直径的过滤转盘,其上铺放滤布,过滤转盘的上方有反冲水管,下方有滤液接受槽,两侧有对称分布的接受器,其特征是过滤转盘上有环形脊状导流板,导流板上有挡板,使滤饼和反冲水汇入接受器后被引走。纤维转盘安装在特别设计的混凝土滤池内,它的作用在于去除污水中以悬浮状态存在的各种杂质,提高污水处理厂出水水质。 (2)活性砂过滤
活性砂过滤器基于逆流原理,待处理的水通过位于设备底部的布水器进入系统内部,水流自下而上流经活性砂滤床,滤砂在滤床中自上而下的进行循环清洗,水与砂在过滤器中呈逆向流状态,增强了滤砂的截留效果,污水中的污染物杂质被滤床截留后,水质得以净化,净化后的滤后水从过滤器顶部的出流口流出。截留有污染物杂质的滤砂通过位于过滤器底部的空气提升泵提升至顶部的清洗器,通过紊流作用和机械碰撞作用使污染物杂质与滤砂得以分离,从而使滤砂得以清洗干净,洗净后的滤砂通过自身重力返回砂床重新参与过滤,含污染物的清洗水通过清洗水出口排出,至此,系统完成了过滤和反洗的整个工艺过程。 (3)石英砂过滤
石英砂过滤,它是利用石英砂作为过滤介质,在一定的压力下,把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒状的石英砂过滤,有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物等,最终达到降低水浊度、净化水质的目的。
石英砂过滤有过滤阻力小,比表面积大,耐酸碱性强,抗污染性好等优点,石英砂过滤器的独特优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计,实现了过滤器的自适应运行,滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性,即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态,有利于在各种运行条件下保证出水水质,反洗时滤料充分散开,清洗效果好。砂过滤器可有效去除水中的悬浮物,并对水中的胶体、铁、有机物、农药、锰、细菌、病毒等污染物有明显的去除作用。并具有过滤速度快、过滤精度高、截污容量大等优点。主要用于电力、电子、饮料、自来水、石油、化工、冶金、纺织、造纸、食品、游泳池、市政工程等各种工艺用水、生活用水、循环用水和废水的深度处置领域。
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表2-4 过滤方式比较表 过滤方式 出水水质 滤速 水头损失 抗冲击能力 占地面积 基建投资 运行费用 工程应用 纤维转盘滤池 好 8~10m/h 小 好 小 中 较高 较少 活性砂过滤 较好 6~8m/h 中 较好 较大 中 较高 少 石英砂过滤 好 6~8m/h 中 好 较大 低 低 多 通过表比选,考虑到占地面积、出水水质操作维护、设备数量、节省投资和运行费用等方面,纤维转盘过滤设备在污水深度处理中应用比较普遍,运行稳定、操作简单。故本设计污水深度处理过滤工艺推荐采用纤维转盘过滤设备。 2.3.3.5消毒工艺比选 污水经二级生物处理后,有机污染物的去除已达到排放标准,但仍含有大量的致病细菌和寄生虫卵。根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的规定,污水处理厂出水需进行消毒处理。目前污水消毒可供选择的方式有液氯、二氧化氯和紫外线消毒。选择消毒方式应综合考虑工程的适用性、技术的适用性、安全性、可靠性、运行及管理方便、运行成本低等因素。 (1)液氯消毒
液氯溶于水后,产生次氯酸(HOCl),离解出OCl-,利用OCl-极强的消毒能力,杀灭污水中的细菌和病原体。液氯消毒效果可靠,投配设备简单,投量准确,投资省、液氯价格便宜、管理简便,但是可能产生THMS等致癌物质。
液氯消毒系统主要有加氯机、氯瓶及余氯吸收装置组成。 (2)二氧化氯消毒
二氧化氯是一种广谱型的消毒剂,它对水中的病原微生物,包括病毒、细菌芽孢等均有较高的杀死作用。二氧化氯消毒处理工艺成熟,效果好。二氧化氯只起氧化作用,不起氯化作用,不会生成有机氯化物;杀菌能力强,消毒效力持续时间较长,效果可靠,具有脱色、助凝、除氰、除臭等多种功能,不受污水pH值及氨氮浓度影响,消毒杀菌能力高于氯,但必须现场制备,设备复杂,原料具有腐蚀性,制备复杂、需化学反应生成,操作管理要求高。
二氧化氯消毒系统包括二个药液储罐、二氯化氯发生器及投加设备。 (3)紫外线消毒
细菌受紫外光照射后,紫外光谱能量为细菌核酸所吸收,使核酸结构破坏,从而达到消毒的目的。紫外线消毒具有广谱消毒效果、速度快、接触时间短,反应快速、效率高,无需投加任何化学药剂,不影响水的物理性质和化学成分,不增加水的臭和味,占地小,操作简单,便于管理,易于实现自动化,但是紫外线消毒无持续消毒作用,水中色度及悬浮物浓度影响污水透光率,从而直接影响消毒效果,而且电耗较大。
紫外线消毒系统主要设备是高压水银灯。
紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高,作用时间短,危险性小,无二次污染等,并且消毒时间短,不需建造较大的接触池,占地面积和土建费用大大减少,也不影响尾水受纳水体
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的生物种群。缺点是设备投资高,抗悬浮固体干扰的能力差,对水中SS浓度有严格要求,石英套管需定期清洗。经紫外线消毒的出水,没有持续的消毒作用。 (4)臭氧氧化
臭氧(O3)是一种具有刺激味、不稳定的气味,由三个氧原子结合成的分子。由于其不稳定性,通常在使用地点生产臭氧。臭氧作为一种强氧化剂在水处理中,可发挥多种作用。如设计和管理得当,在去除浊度、色度、嗅、病毒及难降解有机物等方面都可以显出很高的效果。臭氧的氧化性比次氯酸还强,比氯更能有效地杀死病毒和胞囊。O3消毒不会形成THMs或任何含氯消毒副产物,与二氧化氯一样,O3不会长时间地存在于水中,几分钟后就会重新变成氧气。在欧洲普遍用O3处理饮用水,在美国也逐渐流行,自1975年美国开始运用O3对污水进行消毒。
臭氧是一种优良的消毒剂,其杀菌效果好,且一般无有害副产物生成。但目前臭氧发生装置的产率通常较低,设备昂贵,安装管理复杂,运行费用高,而且臭氧在水中溶解度低,衰减速度快,为保证管网内持续的杀菌作用,必须和其他消毒方法协同进行
表2-5几种最常用的尾水消毒技术的综合因素比较表 类别 消毒效果 除臭去味 PH的影响 水中的溶解度 THMs的形成(致癌物质) 水中的停留时间 消毒效果持续性 杀菌速度 等效条件所用的剂量 处理水量 使用X围 氨的影响 原料 管理简便性 操作安全性 自动化程度 投资 设备安装 占地面积 电耗 运行费用 维护费用 二次污染 安全性 消毒设施占地 液氯 较好 无作用 较大 高 极明显 长 有 中等 较多 大 广 较大 易得 较简便 不安全 一般 低 简便 大 低 低 低 一般 一般 较大 二氧 化氯 好 较好 较小 很高 无 长 一般 快 少 大 广 无 易得 简便 安全 一般 一般 简便 小 一般 一般 较低 较小 一般 较大 臭氧 好 较好 小-不等 较低 当溴存在时有 短 少 快 较少 较小 水量较小 无 - 复杂 不安全 较高 高 复杂 大 高 高 高 小 一般 一般 紫外线 较好 无作用 无 无 无 短 无 快 - 大 广(悬浮物较少) 无 - 较复杂 - 较高 较高 较复杂 小 一般 一般 较高 无 安全 小 由于本工程部分处理水需进行再生水利用,对管网末梢出水有余氯的要求。考虑到这一情况选择投加二氧化氯作为消毒处理工艺。
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2.4污泥处理工艺技术简介与选择
2.4.1污泥处理的目的
污水经处理后,水中的大多数有机物和无机物都转化为污泥,如果污泥处置不当,将会造成二次污染,形成新的公害,使城市污水处理事倍功半。一般现行的污泥处理流程为:剩余污泥→浓缩→脱水→外运。
污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥,有机物含量较高且不稳定,易腐化,并含有寄生卵虫,若不妥善处理和处置,将造成二次污染。污泥处理要求如下:a.减少有机物,使污泥稳定化;b.减少污泥体积,降低污泥后续处理费用。c.减少污泥中有毒物质;d.利用污泥中可用物质,化害为利;e.因选用生物脱氮除磷工艺,故尽量避免磷的二次污染。
2.4.2 污泥浓缩方式选择
污泥浓缩主要有重力浓缩,气浮浓缩和机械浓缩三种工艺形式。 2.4.2.1 重力浓缩
重力浓缩本质上是一种沉淀工艺,属于压缩沉淀。重力浓缩池按其运转方式分为连续流和间歇流按其池型,分为园形及矩形。间歇流一般用于小型污水处理厂。大型污水处理厂一般均采用连续流园形污泥浓缩池,进入重力浓缩池的污泥浓缩池的污泥含水率在99.2%-99.6%时,其出水含水率在97%-98%,污泥浓缩时间一般不小于12小时。重力浓缩池有以下优点:
(1)二沉池污泥或二沉池和初沉池混合污泥直接进入浓缩池浓缩,不需投加絮凝剂。 (2)重力浓缩池设备较少,操作简单,动力消耗低。
因为以上优点,重力式浓缩池在我国的污水处理厂中大量应用。
因污泥在重力浓缩池中停留时间较长,富磷污泥会重新释放出水,随上清液进入污水处理系统,一般要增加除磷池除去重力浓缩池上清液中释放的磷。同时,重力浓缩池又是污水处理厂臭气的主要来源之一,需加盖除臭。重力浓缩池浓缩效率低,占地面积较大。
2.4.2.2 气浮浓缩
气浮法浓缩适用于浓缩活性污泥及生物滤池等较轻的污泥,能把含水率99.5%的活性污泥浓缩到94-96%,其含水率低于重力浓缩所达到的含水率,气浮法浓缩一般采用出水部分回流加压溶气气浮的工艺流程。
气浮浓缩有以下优点:
(1)污泥经气浮法浓缩后,污泥含水率较低,后续污泥消化或污泥脱水设设备比重力浓缩小。
(2)污泥在气浮设备内的停留时间较短,一般在2小时,占地面积较小。富磷的剩余污泥不会释放磷。
气浮浓缩有以下缺点: (1)气浮浓缩需要投加聚合电解质或无机混凝剂,其投加量一般为污泥干重的2%-3%。 (2)需要一套加压溶气水设备及刮渣设备,管理及操作复杂,耗能较大。 (3)也需要加盖除臭。
2.4.2.3 机械浓缩
机械浓缩工艺主要包括离心浓缩及螺压式浓缩等。
重力浓缩的动力是污泥颗料的重力,气浮浓缩的动力是气泡强制施加到颗粒上的浮力,
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而离心浓缩的动力是离心力,由于离心力是重力的500-3000倍,因而在很大的重力浓缩池内要经十几个小时才能达到的浓缩效果,在很小的离心机内就可以完成,而且只需要十几分钟的时间。对于不易重力浓缩的活性污泥,离心机可以通过其强大的离心力使之浓缩。活性污泥的含固率在0.5%左右,经离心浓缩后可增至6%-12%。
离心浓缩工艺最早始于上个世纪20年代初,当时采用的时最原始的筐式离心机,后经过盘嘴式等几代更换,现在普遍采用的为卧螺式离心机,离心浓缩机的优点是:
(1)浓缩后的污泥含固量量较高, (2)设备密封,不会有臭气外溢。 (3)能自动长期连续运行。
(4)分离因数高,絮凝剂投加量少。
(5)但同时离心浓缩机也存在电耗大,噪音大的缺点。 螺压式浓缩机主要由转鼓和螺旋输送器组成,污泥由泵送至絮凝反应器产,由流量仪和浓度仪检测后,指令絮凝剂投加装置定量地投入粉状或液状高分子絮凝剂。通过混合器混合,进入絮凝反应器内,经缓慢反应搅拌匀质后溢入螺压式浓缩机中,已絮凝的浆液,在压榨转动作用下,被缓慢提升,压榨直至浓缩,使泥浆含固量达至6-12%,污泥进入集泥斗。进入后续装置。过滤液穿过筛网外排。
螺压式浓缩机的优点:
(1)设备适用的X围广,当进泥含固量地0.7%-1.2%之间变化时,可以通过调节螺施装置的转速,以适应稀泥浆中含固量的变化,使絮凝剂得到充分利用,反应完全。
(2)设备体积小,占地少,能耗低,效率高,由于整机在<12r/min的低转速下运行,无振动和噪声,使用寿命长。
(3)絮凝剂的投加量少,一般为干污泥量的1%-2%。
(4)出泥的含固量较高,后续的污泥消化及污泥脱水设备较小。 (6)污泥停留时间短,富磷污泥不会释放磷。
根据以上分析比较,本工程污泥浓缩采用螺压式浓缩机进行机械浓缩的方式。
2.4.3 污泥脱水方法的选择
对常用的离心脱水机、带式脱水机和板框式脱水机机型进行比较如下。
表2-6几种常用的污泥脱水机型比较表 项目 最佳进泥含固率 出泥含固率 占地面积 运行环境 现场环境 噪音 冲洗水量 运行中磨损件 运行维护难度 板框脱水机 4%~6% 30%~45%,减量效果最佳 很大 间歇工作 开放式,环境较差 小 大 滤布 定期清洗和更换滤布,排泥有时需人工,劳动强度大 离心式脱水机 0.8%~3% 20%~25%,减量效果较好 适中 连续工作 封闭式,环境好 较大 少 基本无 带式脱水机 1%~3% 约20%,减量效果一般 较大 间歇工作 开放式,环境较差 较小 大 滤布 需更换滤布及易损件零件,需备易损件,较少需冲洗水泵和空压机,维护清洗,维护费用少 较复杂 - - 优质资料
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项目 自动化程度 占地 价格 耗电量 耗药量 综合运行费用 板框脱水机 一般 大 设备价格较高,国产化程度较高,国内生产厂家多 20~40kw.h/t污泥 (按80%折算) 多 高 离心式脱水机 好 小 设备价格较高,国内生产厂家较少 30~60kw.h/t污泥 (按80%折算) 少 高 带式脱水机 一般 较大 设备价格较低,国产化程度高,国内生产厂家多 15~30kw.h/t污泥 (按80%折算) 较多 较低 离心脱水机和带式脱水机是国内外污水处理厂中应用最为广泛的两种机型,积累了大量成功运行的经验。由于近年来对污水厂脱水污泥要求越来越严格,板框脱水机的应用有快速增长的趋势。从上表的对比可以看出,三种脱水机型有各自的特点和适用X围。
板框压滤机的优点是脱水效果最好,出泥含固率最高,电耗较低,设备国产化程度高,但缺点是设备结构较复杂,占地面积大,工作环境较差,排泥时往往需要人工,增加了运行管理的难度,为了达到较高的含固率,需在前段增设污泥浓缩。
带式脱水机的优点是电耗低,常年运行费用较低,噪音小,设备国产化程度高,投资较低,脱水效果受污泥负荷波动的影响小,运行稳定,但缺点是和离心脱水机相比需用清水冲洗滤带,用空压机纠偏滤带,运行管理相对较复杂。主机设备为开放式的,因此对整个房间除臭要求较高。
离心脱水机的优点是可连续工作,效率高,自动化程度高,占地面积小,并可提供一个干净、清洁的工作环境,使操作者暴露在有害气体中的机会降低到最小程度。但缺点是脱水机受污泥负荷的波动影响较大,对运行人员的操作水平要求较高,能耗和运行费用较高,噪音大。由于对设备材质和制作工艺要求高,国内只有为数不多的几个厂家可以生产,如果选择进口设备,则投资较高。
根据本工程对脱水后污泥含水率的要求,上述三种机型均可以满足要求。但从一次性投资较低和节省运行费的角度出发,同时考虑到本工程采用的是源头除臭工艺,也避免了传统带机房产生恶臭的问题。综上所述,本工程推荐采用带式脱水机。
2.5恶臭气体处理工艺技术简介与选择
2.5.1 污水处理厂恶臭气体排放控制标准
污水处理厂新建部分建构筑物中容易产生臭气,特别是预处理、生物反应池和污泥处理设施,臭气处理已经成为污水处理厂的重要组成部分。经净化后的气体需符合GB14554-93《恶臭污染物排放标准》或GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中厂界标准值中二级排放标准,最后以扩散气流的形式排入大气中。
表2-7污水厂厂界(防护带边缘)废气排放最高允许浓度 控制项目 控制值(mg/m³) 氨 15 H2S 0.06 甲烷 1 臭气浓度(无量纲) 20 (其中甲烷控制值为厂区最高体积分数,%) 2.5.2 恶臭气体处理工艺技术简介
目前除臭主要分两大类。一是后除臭工艺,即产生臭气后进行收集再处理;二是源头生物除臭工艺,即从源头治理臭气,将臭气消灭在源头。
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2.5.2.1后除臭工艺 1)化学法
利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应生成新的无臭物质以达到脱臭的目的。该方法需针对不同性质的恶臭气体,配置相应的化学药剂以提高药剂的利用率,将药液通过洗涤塔与恶臭气体相接触,从而发生反应,去除恶臭物质。此法对臭气成分的真对性很强,化学药剂成本较高,目前使用很少,本工程不推荐采用。 2)离子除臭法
该方法中包括离子发生装置和净化系统。通过离子发生装置,将空气中的氧分子分解成带有正电或负电的正负氧离子,利用其较强的活性,在与恶臭气体分子接触中,打开恶臭气体分子的化学链,生成水和氧化物。借助通风管路系统向散发恶臭气体和臭气的空间送入可控浓度的正负氧离子空气,在极短的时间内与气体污染物分子发生反应,有效地扼制气体污染物的扩散和降低室内气体污染物的浓度。 3)生物滤池法
工作原理是采用滤料作为微生物生存的载体,用微生物吞噬空气中的臭气成分。该方法采用普通滤池结构,通过气体与载体上的微生物相接触,被微生物氧化降解,完成除臭的过程。在这个过程中首先将收集的气体加湿,湿度达90%以上,然后通过生物滤池达到除臭的目的。
生物滤池除臭法主要包括污染场所密封系统、臭气收集及输送系统和生物滤池。生物滤池为混凝土矩形池,池底为布气系统,由带有多个滤头的模压塑料滤板组成,上层为具有专利技术的无机滤料,其厚度根据处理气量的多少来确定。从各种处理构筑物收集的臭气通过鼓风机鼓入滤板下,由滤板均匀分布扩散至滤池,通过滤池内滤料达到去除臭气化合物的目的。
滤池内的滤料由亲水性内核和疏水性涂层组成。亲水性内核的原料为天然矿石,矿石经烧结后形成多孔结构,使得滤料具有非常大的比表面积,有利于对污染物的吸附。疏水性涂层的主要成分为具有吸附作用的材料加入PH中和剂,微生物生长所需的养分和一些菌种。
生物滤池除臭法的主要优点为:
(1)是一种固定床生物膜反应器,可将恶臭污染物完全彻底的降解为H2O、CO2。 (2)所采用的滤料为经多年经验优化处理的专利无机滤料,具有压降小(20mm-50mm)、比表面积大、停留时间短、占地面积小、不易老化板结等优点。
(3)由于滤料处理负荷高,因此滤池占地面积省。 (4)压降小,鼓风机扬程低,因此日常运行费用低。
2.5.2.2源头生物除臭工艺
源头生物除臭工艺目前较为成熟的包括韩国的腐殖土活性污泥技术(HBR技术)和国内的全过程除臭工艺。这两者的工作原理均是从根源入手,将臭气物质“消灭在源头”,而不是产生出来再去收集处理。两者均设有微生物培养箱,并通过把培养出的除臭微生物接连不断的投放到活性污泥法的生物池内,使这种对有机物和各种臭气物质具有很强氧化分解能力的微生物成为系统中的优势菌群之一,在生物反应池降解各种有机物的同时将含氮、硫的无机化合物和带活性基团的有机物吸附、氧化、分解。培育出的除臭微生物具有持续的除臭能力,随污水进入其它工序,使全系统无恶臭产生。从而在根本上杜绝臭气的产生和散放,达到较完全彻底的除臭目的。
两者不同之处在于载体的不同。HBR技术的生物培养箱是对以芽孢杆菌(我国农业部允
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许引进的有益菌种之一)为主的土壤微生物进行筛选培育。全过程除臭工艺的生物培养箱内是装有组合生物填料。
另外两者的生物培养箱所需的工作环境不同,HBR技术的生物培养箱是放在单独设置的培养池内,全过程除臭的生物培养箱是放在生物池的厌氧池内。考虑到为工程预留出相应的用地,因此在本报告中暂考虑设置培养池的技术方案。
总之该工艺的突出优点是:构筑物无需加盖、无需臭气输送系统、能改善污泥性能。 源头生物除臭工艺可广泛地适用于传统活性污泥,AAO、AO、多段AO、SBR、氧化沟等污水处理工艺。这一工艺在韩国的首尔中浪污水处理厂、清州污水处理厂、仁川鹤冀污水处理厂等得到应用,在国内的马XX污水处理厂、XX纪庄子污水处理厂、东郊污水处理厂等也得到应用,均取得了较好的效果。
2.5.3 除臭技术确定
鉴于源头生物除臭技术无须设置臭气收集系统和臭气输送系统,减少材料费和维护成本,程选择这一除臭技术作为本工程除臭工艺。
3 污水处理厂工艺设计
3.1工程设计基础数据
XX污水处理厂工程的进水水量为20万t/d,近期中水为10万t/d;远期y中水为10万t/d。
本次设计中厂前区建筑物的土建规模按远期规模考虑一次建成。生产区内土建规模按远期规模20万t/d一次建成,设备按照进水水量20万t/d配置。
3.2 厂区总平面图设计及公用工程
3.2.1厂址概述
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图3-1 厂区位置示意图
城市污水处理厂厂址应根据城市建设总体规划,结合城市地形、排入水体、城市排水设施状况等条件,对城市排水系统包括污水处理厂厂址作出多方案的技术经济比较论证后,选择最佳方案。厂址选择应遵循如下主要原则:
(1)厂址必须位于城镇水体的下游,与城市集中供水水源的距离应不小于500 米。 (2)为了保证环境卫生的要求,厂址应与规划居住区或公共建筑保证一定的卫生防护距离,一般不小于 300 米,同时处理厂周围应有充分的绿化带。
(3)厂址应设在城市和工厂的夏季主导风向的下风向。
(4)厂址选择应尽可能少占农田,同时又应便于农田灌溉与回用于市政和工业。
污水厂选址 (5)厂区地形应不受水淹和洪水的威胁。(6)应有良好的工程地质条件、地下水位较低的地区。
(7)要充分利用地形,将厂址选在地形有适当坡度的地区,以满足污水处理高程布置的需要,使污水和污泥有自流的可能,以节约能耗。
(8)应有扩建的余地,以满足城市总体规划远期发展的需要。 (9)应有方便的交通运输和水电供应等条件。
根据上述原则,将污水处理厂选址于省会中华大街南端,收水X围为京广铁路以西,
2
石津渠以南的桥西明干渠。设计的占地面积为4万m。
3.2.2厂区布置原则
(1)在满足工艺流程顺畅、简洁、合理的前提下,力求布局紧凑,管线短捷,尽量少交叉。
(2)按照不同功能进行分区布置,各部分功能明确。
(3)为减小占地,提高土地有效利用率,采用集约化的布置形式。
(4)辅助生产建筑物应统一布置,以提高全厂统一管理及生产的可靠性和方便性。 (5)厂区主要人流与货流分开,避免人流与货流的交叉及货流运输对厂前区的干扰和污染。
(6)厂前区应尽量远离预处理区和污泥处理区,使综合楼有良好的外部景观环境。 (7)厂区道路主干道宽7~12m,次干道宽3.5~4.0m,人行道宽1.5m。主干道转弯半径为9.0~12.0m,次干道转弯半径为6.0~9.0m。
(8)厂区地坪标高应满足防洪要求,防洪标准按20年一遇考虑。 (9)围墙高度不小于2.2m。
3.2.3 厂区总平面图设计
在污水处理工程墙内平面布置主要包括:各处理单元构筑物,连通各处理构筑物之间的管、渠及其他管线,辅助性建筑物,道路以及绿地等的合理布置。在进行处理工程墙内平面规划、布置时,应考虑的一般原则如下: (一)各处理单元的平面布置
处理构筑物是污水处理工程的主体建筑物,在做平面布置时,应根据各构筑物的功能要求和水力要求,结合地形和地质条件,确定它们在厂区内平面的位置。贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通,避免迂回曲折。尽量按流程方向布置,避免因进(出)水方向相反安排;各构筑物之间的连接管(渠)应以最短路线布置,尽量避免不必要的转弯和用水泵提升,严禁将管线埋在构(建)筑物下面。目的在于减少水头损失、节省管材、便于施工和检修。充分利用地形,土方量作到基本平衡,并避开劣质土壤地段,降低工程费用。某
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些构筑物放在较高处,便于减少土方,便于放空、排泥,又减少了工程量,而另一些构筑物放在较低处,使水按流程按重力顺畅输送。在处理构筑物之间,应保持一定的间距,以保证敷设连接管、渠的要求,一般的间距可取5m-10m,某些有特殊要求的构筑物,如污泥消化池、消化气贮罐等,其间距应按有关规定确定。各处理构筑物在平面上,应考虑适当紧凑。应预留适当余地,考虑扩建和施工可能(尤其是对大中型污水处理工程)。构筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味、有害气体的构筑物布置在居住和办公场所的下风向;为保证良好的自然通风条件,建筑物布置应考虑主导风向。 (二)管渠的平面布置
在各处理构筑物之间,设有贯通、连接的管、渠。此外,还应设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠,当某一处理构筑物因故停止工作时,使其后接处理构筑物,仍能够保持正常的运行。应设超越全部处理构筑物,直接排放水体的超越管。在厂区内还设有:给水管、空气管、消化气管、蒸气管以及输配电线路。这些管线有的敷设在地下,但大部分在地上,对它们的安排,既要便于施工和维护管理,但也要紧凑,少占用地,也可以考虑采用架空的方式敷设。在污水处理厂区内,应有完善的排雨水管道系统,必要时应考虑设防洪沟渠。
3.3 厂区高程设计
污水处理工程的高程布置就是确定各构筑物的高程。其主要任务有:确定各处理构筑物的标高、处理构筑物之间连接管渠的尺寸及标高,从而使污水能够沿流程在处理构筑物之间通畅地流动,保证污水处理工程的正常运行。
污水处理高程布置总的原则是:高程布置在时应充分利用地形和构筑物的高差位能,以节省动力设备和能耗,同时,工艺流程中构筑物间要求连接管道尽可能短,还要避免立体交叉。在这个前提下,还要遵守的原则是:
(1)选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行水力计算,并应适当留有余地,以保证在任何情况下处理系统能够正常运行;
(2)污水尽量经一次提升就应能靠重力通过处理构筑物,而中间不应再经加压提升; (3)避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象,充分利用地形高差,实现自流; (4)在计算并留有余量的前提下,力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程,以降低运行费用;
(5)进行构筑物高程布置时,应与厂区的地形、地质条件相联系。当地形有自然坡度时,有利于高程布置;当地形平坦时,既要避免二沉池埋入地下过深,又应避免沉砂池在地面上架得很高,这样会导致构筑物造价的增加,尤其是地质条件较差、地下水位较高时;
(6)高程的布置既要考虑某些处理构筑物的排空,但构筑物的挖土深度又不宜过大,以免土建投资过大和增加施工的困难;
(7)需要排放的处理水,常年大多数时间里能够自流排放水体。注意排放水位一定不选取每年最高水位,因为其出现时间较短,易造成常年水头浪费,而应选取经常出现的高水位作为排放水位;
(8)应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶托,并能自流;
(9)计算水头损失时,一般应以近期最大流量作为处理构筑物和管(渠)的设计流量; (10)污水处理后应能自流排入下水道或者水体,包括洪水季节(一般按25年一遇防洪标准考虑);
(11)高程布置应注意污水流程和污泥流程的结合,尽量减少需提升的污泥量。污泥浓缩池、消化池等构筑物高程的确定,应注意它们的污泥能排入污水井或者其他构筑物的可能性;
(12)考虑远期发展,水量增加的预留水头。
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3.4 工艺流程
图3-2 污水厂工艺流程图
3.5 单体工艺设计
3.5.1 污水处理系统 3.5.1.1粗格栅及提升泵房
为了确保污水处理厂进水泵及后续处理工段的正常运行,需设置粗格栅,用于去除污水中较大漂浮物,并拦截直径大于20mm的杂物。本工程选用回转式粗格栅。 根据国内外的工程实践和实际运行经验,将污水一次性提升至设计水位高程后,污水靠重力流过后续构筑物。本工程选用提升式潜水泵,它具有效率高和能耗低等特点。 (一)粗格栅间 设计规模: 土建规模20万t/d,设备配置10万t/d 尺寸: 构筑物:L×B×H=9m×8.8m×10.7m
建筑物:L×B×H=14.6m×9.75m×7m
类型: 构筑物:地下式钢筋砼平行渠道,4条渠道 数量: 1座
3
设计流量: Qmax=3.01m/s 主要设备: 1. 粗格栅 2台(远期增加2台) B=1500mm b=20mm 2. 靠壁式方闸门 8台 LxB=1mx1m 3. 靠壁式方闸门 1台 LxB=1.5mx1.5m (二)进水泵房 设计规模: 土建规模20万t/d,设备配置10万t/d 尺寸: 构筑物: L×B×H=18.8m×10.7m×10.7m
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类型:
数量: 设计流量: 主要设备:
建筑物:L×B×H=18.8m×10.7m×7m 构筑物:地下式钢筋混凝土池 建筑物:地上式棚子 1座
3
Qmax=3.01m/s
1. 潜水泵4台(3用1备,2台变频,远期增加4台) Q=500L/s H=13.5m N=85kW 2. 电动葫芦 1台 T=3t
3.5.1.2细格栅及旋流沉砂池
细格栅的设置是进一步去除污水中栅渣,以保证沉砂池系统和后续生物处理系统的正常运行。
(1)细格栅间 设计规模: 10万t/d 尺寸: 构筑物:L×B×H =10.3m×7.7m×2.6m 建筑物:L×B×H=12.8m×8.7m×7m 类型: 构筑物:地上式钢筋砼平行渠道 数量: 1座
3
设计流量: Qmax=1.50m/s 主要设备: 1. 网板式细格栅 3台(2用1备) B=2000mm b=3mm 2. 手电两用不锈钢渠道闸门 6台 LxB=2.1mx1.8m (2)旋流沉砂池 设计规模: 10万t/d 尺寸: 构筑物:L×B×H =29.45m×8.4m×4.2m 类型: 构筑物:地上式钢筋混凝土池 数量: 1座
3
设计流量: Qmax=1.50m/s 主要设备: 1. 罗茨风机2台(1用1备)
3
Q=25m/min N=35kW
3
2. 吸砂泵 2台(1用1备) Q=30m/h N=1.5kW 3. 刮砂桥 1套 L=9m N=2.2kW
3
4. 砂水分离器 1台 Q=50m/h N=0.37kW 5. 粗曝气系统 2套
6. 手电两用不锈钢渠道闸门 2台 LxB=1.1mx1.3m
3.5.1.3 改良AO生化池
在适宜的条件下,利用生物池中大量繁殖的活性污泥中微生物完成降解水中有机污染物质、脱氮及除磷作用,以达到净化水质的目的。鉴于本工程的进水水质情况,最终确定选择分段AO工艺做为生物处理工艺方案。 设计规模: 10万t/d 池数: 2座 单池尺寸: 50m×31.5m×6.5m (超高0.5m) 类型: 半地下式钢筋混凝土池
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参数:
控制方式: 主要设备:
设计最低水温:10度
总设计流量:Q=4167m³/h 总有效池容:V=43054 m³ 有效水深:H=6.0m 总泥龄:SRT=21d
污泥负荷:F/M= 0.05 kgBOD/kgMLSS 产泥率:Y=0.80 kgMLSS/kgBOD 内回流比:100%
设计流量下停留时间:T=17.44h 其中,回流污泥反硝化段:1.50h 厌氧:1.50h 缺氧:4.80h 好氧:7.01h 后缺氧:2.00 h 后好氧:0.63h
混合液悬浮固体浓度:MLSS=3500 mg/L 最高时需氧量:3404kgO2/h 气水比:6.5:1
空气量可根据池内的溶解氧监测值,通过调节阀门实现对鼓风机风量的调节。
1. 刚玉曝气头 17800个 D=178mm
3
单个充氧能力:2m/h
2. 潜水推进器(进口)20台 D=2200mm N=6kW
3. 潜水推进器(进口)8台 D=2200mm N=4.5kW
4.内回流泵(进口)6台(进口,4用2备,4台变频)
3
Q=2085m/h H=1.3m N=6kW
5. 精确曝气系统 1套(含8套DN200电动菱形调节阀和8套流量计)
3.5.1.4二沉池 设计规模: 10万t/d 尺寸: D=34m 池边水深:4.5m 类型: 中间进水周边出水辐流式二沉池 数量: 4座
3
设计流量: Qmax=1.50m/s
32
表面负荷: 1.36m/m·h 设计停留时间: 3.3h 主要设备: 1. 单管吸泥机 4台 D=36m P=3.7kW 2. 不锈钢出水堰 4套
3.5.1.5加药间及提升泵房
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(一)加药间 结构型式: 尺寸: 设计参数:
地上式框架结构
L×B×H=34.2m×11.6m×6m Q=10万t/d
絮凝剂:液态聚合氯化铝(PAC) 加药点:高效沉淀池 助凝剂:PAM
助凝剂投加量:最大1mg/L,平均0.5mg/L
控制方式: 主要设备: 设计规模: 尺寸:
类型:
数量: 设计流量: 主要设备:
(二)提升泵房 设计规模: 尺寸:
类型:
数量: 设计流量: 主要设备:
3.5.1.6 高效沉淀池 设计规模: 数量:
设计流量: 设计参数:
(1)机械混合池 数量: 单池尺寸: 类型:
- 采用流量比例投加
隔膜计量泵 3台(2用1备,全部变频,PAC投加) Q=1500 L/h H=60m N=1.1kW 10万t/d
构筑物:L×B×H=12m×7.5m×5.65m 建筑物:L×B×H=12m×7.5m×5.5m 构筑物:地下式钢筋砼池 建筑物:地上式棚子 1座
Q3
max=1.50m/s
潜水离心泵 6台(4用2备,4台变频) Q=376 L/s H=14m N轴=65kW
10万t/d
构筑物:L×B×H=12m×7.5m×5.65m 建筑物:L×B×H=12m×7.5m×5.5m 构筑物:地下式钢筋砼池 建筑物:地上式棚子 1座
Q3
max=1.50m/s
潜水离心泵 6台(4用2备,4台变频) Q=376 L/s H=14m N轴=65kW
10万t/d 1座,2池
Q3
max=1.50m/s
沉淀池表面负荷:12.9m/h PAC投加量:最大66mg/L PAM投加量:最大1mg/L
化学污泥量:2300kg/d。含水率99.0% 2座
L×B×H=4m×4m×5.25m(超高0.5m) 构筑物:钢筋混凝土池
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停留时间: 主要设备:
(2)机械反应池 数量: 单池尺寸: 类型: 停留时间: 主要设备:
(3)斜管沉淀池 数量: 单池尺寸: 类型: 主要设备:
3.5.1.7 纤维转盘滤池 设计规模: 设计流量: 设计参数: 主要设备:
3.5.1.8 紫外消毒槽 设计规模: 主要设备:
3.5.2 污泥处理系统 3.5.2.1 污泥泵房 设计规模: 设计参数: 主要设备:
3.5.2.2污泥脱水间 设计规模: 设计参数:
- t=101s
混凝搅拌机 2台(变频)N=7.5kW 2座
L×B×H=8.3m×8.3m×7.25m(超高1.05m) 构筑物:钢筋混凝土池 t=9.5min
絮凝搅拌机 2台(变频) N =11kW 2座
L×B×H=14.5m×14.5m×7.2m(超高0.45m) 构筑物:钢筋混凝土池
1. 刮泥机 2台(变频) N =0.75kW
2. 斜管:直径80mm L=1m 286m2
3. 污泥泵:5台(4用1冷备)
Q=90 m3
/h H=20m N=18.5kW 4. 不锈钢制水槽:L=5.35m 32套
10万t/d
Q3
max=1.50m/s
设计流量下滤速:68m/h
总过滤面积:121.7m
2
1. 纤维转盘过滤器 2.8KW 2台 2. 铸铁镶铜圆闸门 1.5KW 2台
3. 电动单梁悬挂式起重机 4.2KW 1台
10万t/d
1. 紫外线消毒模块组 19.2KW 1组 2. 铸铁镶铜圆闸门 1.5KW 1台
10万t/d
污泥回流比:75%~100% 尺寸:15*16 m
1. 回流泵45KW 2台 2. 剩余污泥泵 4KW 2台
3. 电动单梁悬挂式起重机 4.2KW 1台
10万t/d
污泥干重:15.8t/d
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主要设备:
污泥体积:1917 m³/d 脱水后含水率:80%
尺寸:L×B×H=36m×17.6m×18m 1. 叠螺式污泥浓缩机 2.3KW 2台 2. 高压隔膜压滤机 10KW 2台
3. PAC一体化加药设备 4.6KW 2台 4. 污泥螺杆泵 11KW 4台 5. 压榨泵 11KW 2台 6. 水反冲洗泵 15KW 1台 7. 吹气用空压机 11KW 1台 8. 仪表用空压机 7.5KW 1台 9. 水平螺旋输送机 7.5KW 2台 10. 倾斜螺旋输送机 11KW 2台 11. 潜污泵 1.5KW 2台
12. 水下搅拌器 0.75KW 2台
13. 电动单梁悬挂式起重机 9.9KW 1台 14. 电动葫芦 4.9KW 1台
3.5.3 附属设施
按国家相关规定以及污水厂实际需求,建造办公楼、道路、绿化带、消防设施等附属设施。
4 附图和附表
附表主要工艺设备一览表 序号 1 2 3 4 名称 铸铁镶铜方闸门 格栅除污机 栅渣输送机 污水提升泵 规格 SFZ-600 XQ1.0 WLS-260 单位 套 台 台 数量 9 2 1 4 备注 带启闭机,电控箱 3用1备,2台变频 带导轨 带启闭机,电控箱 带砂水分离器,鼓风机,控制柜 带启闭机,电控箱 WQ2445-612 台 Q=500L/s, H=13.5m CD12-9D,起重量3t,起重功率3kW,台 运行功率0.4kW SFZ-600 XQ1.0 WLS-260 套 台 台 5 电动葫芦 铸铁镶铜方闸门 格栅除污机 栅渣输送机 旋流沉砂设备 铸铁镶铜方闸门 1 6 3 1 2 2 6 7 8 9 型号XLC 台 处理量Q=720m3/h SFZ-600 套 10 - - 优质资料
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回流泵 11 12 13 14 15 铸铁镶铜方闸门 潜水推进器 刚玉曝气头 罗茨鼓风机 WQ4290-850 Q=2085m3/hH=2.5m SFZ-400 台 ,台 台 个 台 6 4用2备 3 8 17800 2 1用1备,变频 含8套DN200电动菱形调节阀和8套流量计 自带电控箱 4用1备,变频控制 配套控制箱及液位控制器 带启闭机,电控箱 配套控制箱 带启闭机,电控箱 QWJ4/4-180-50-D NSR-250 Q=25m3/min 16 精确曝气系统 套 1 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 单管吸泥机 不锈钢出水堰 PAC一体化加药设备 单轨电动葫芦 隔膜计量泵 潜水离心泵 快速搅拌设备 反应搅拌设备 中心传动刮泥机 污泥螺杆泵 斜管填料 不锈钢集水槽 纤维转盘过滤器 ZBG-30 D=36m P=3.7kW GTF-2000/250 Gn=2t,提升高度9m Q=1500L/h H=60m n=60rpm n=48rpm ZGX-9 台 套 台 台 台 台 台 台 4 4 2 1 3 12 2 2 2 5 70 32 2 Q=376L /s,H=14m 台 Q=90m3/h H=20m 台 斜管孔径80mm,斜管斜长1.0m L=5.35m LFJ-170 m3 套 台 30 31 32 33 34 铸铁镶铜圆闸门 电动单梁悬挂式起重机 紫外线消毒模块组 铸铁镶铜圆闸门 SSYZ800 Gn=2t,提升高度9m NLQ-50K/320 SSYZ800 WQ2445-612 45kW 台 台 组 台 2 1 1 1 回流泵 台 2 - - 优质资料
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35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51
剩余污泥泵 电动单梁悬挂式起重机 叠螺式污泥浓缩机 高压隔膜压滤机 PAC一体化加药设备 浓缩机进料螺杆泵 高压进料泵 压榨泵 水反冲洗泵 吹气用空压机 仪表用空压机 水平螺旋输送机 倾斜螺旋输送机 潜污泵 水下搅拌器 电动单梁悬挂式起重机 电动葫芦 WQ2175-207B 4kW Gn=2t,提升高度9m TECH-303 KZG/1500-U GTF-2000/250 Q=60m3/h P=0.3MPa Q=60m3/h P=1.2Mpa KQDL40-25x8型 3D1-SZ-105/6型 US11-8型 SA08AF型 WLS-420型 WLS-420型(输送角度25°) 50WQ/C241-1.5 ZJ-350 LX-5型 CD 3-9D型 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 2 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1 1 带导轨 自带电控箱 1用1备,变频控制 1用1备,变频控制 1用1备,变频控制 1用1备 1用1备 1用1备 配控制箱1台(1控2) - - 优质资料
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附图1:平面布置图
- - 优质资料
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- - 优质资料
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附图2:工艺流程图
- - 优质资料
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5 经费预算
序号 Ⅰ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9 15.1 15.1 16 项目名称 第一部分工程费用 粗格栅及污水提升泵房 细格栅间及沉砂池 改良A2O生化池 鼓风机房 二沉池 加药间及提升泵房 高效沉淀池 纤维转盘过滤池 紫外消毒室 污泥泵房 污泥脱水间 办公用房 计算机控制系统 通信系统 厂区及总图工程 厂区工艺管道 厂区给排水管道 厂区热力管网 厂区外线 厂区土石方 道路及场地硬化 厂区道路照明 厂区绿化 围墙及大门 门卫室 总图设备 备品备件购置费 建筑工程费 20177.68 800.02 580.66 4680 630.72 1340.3 530.4 630.62 370.59 100.15 590.13 1480.96 57.61 5110.76 970.46 520.99 210.7 1080.6 290.01 110.15 16.5 35.4 34.34 5.61 估算价值(万元) 安装工程费 290.35 22.65 32.15 22.79 38.79 3.53 22.04 17.11 8.17 11.63 19.95 52.45 12 17.52 9.57 设备购置费 16260.66 800.32 1730.75 1150.64 1700.32 370.95 770.56 1110.55 880.83 1220.85 460.42 3570.97 15.2 2030.95 50.92 190.08 190.08 16.27 其他费用 合计 36728.69 1622.99 2343.56 5853.43 2369.83 1714.78 1323 1758.28 1259.59 1332.63 1070.5 5104.38 84.81 2048.47 60.49 5300.84 970.46 520.99 210.7 1080.6 290.01 110.15 16.5 35.4 34.34 5.61 190.08 16.27 - - 优质资料
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Ⅱ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ⅲ 第二部分其他费用 建设管理费 建设项目前期工作咨询费 勘察费 设计费 场地准备及临时设施费 材料检验试验费 生产准备及开办费 工程监理费 环境影响咨询服务费 招标代理服务费 工程量清单及计价费 施工图审查费 联合试运转费 劳动安全卫生评审费 第一、二部分费用合计 预备费 估算总投资 20177.68 20177.68 290.35 290.35 16260.66 16260.66 432.63 60.21 30.21 29.45 106.04 36.81 6.11 27.6 58.85 9.5 23.3 10.17 6.89 16.44 11.04 432.63 411.35 843.98 432.63 60.21 30.21 29.45 106.04 36.81 6.11 27.6 58.85 9.5 23.3 10.17 6.89 16.44 11.04 37161.32 411.35 37572.67 6 运行费用
序号 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 2 3 4 项目 辅助材料费 固体PAM 30%乙酸钠液体 柴油 机油 其他 电 工资总额 制造费用 单位 kg m kg kg kWh 3单价 (元) 1.20 35.00 1.20 5.00 18.00 0.54 单耗 0.020 0.001 0.000 0.001 0.000 1.658 单位成本 (元/t) 0.07 0.02 0.03 0.00 0.00 0.00 0.01 0.90 0.25 0.86 年成本 (万元) 24.97 8.76 12.25 0.03 1.28 0.38 2.27 326.70 90.00 313.61 固体聚合氯化铝(PAC) kg - - 优质资料
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4.1 4.2 4.3 折旧费 修理费 其他制造费 制造成本 0.57 0.18 0.10 2.07 209.69 67.42 36.50 755.27 7 计算说明书
7.1 城市水量的确定
7.1.1.污水设计流量的水量的确定
城镇污水量包括生活水量和工业生产废水量,地下水水位较低的地区还应考虑底下水渗入量。污水设计流量和城市规划年限、发展规模有关,是城镇污水管道系统和污水处理厂设计的基本参数。根据项目要求,
33
本工程近期(2018-2020)设计规模为10万t/d,平均流量4167m/h,最大秒流量1.50 m/s,总变化系数Kz=1.3。
33
远期工程(2020-2025)设计规模为20万t/d,平均流量8333m/h,最大秒流量3.01 m/s,总变化系数Kz=1.3。
7.1.2.污水水量变化系数的确定
污水水量变化系数通过我国多年观测资料的基础上进行综合分析总结出的计算公式得出。它反映了我国总变化系数与平均流量之间的关系:本项目污水水量变化系数是1.3。
7.2 各个水处理构筑物的计算
7.2.1.一级处理单元 粗格栅池 数量:1座
3
最大设计水量:Qmax=3.01 m/s 过栅流速:V=0.9m/s 栅条宽度:S=10mm 栅条间距:b=25mm 格栅倾角:α=60° 栅前水深:0.30m (1)栅条的间隙数
Qmax(sin)12nbhv
Qmax--最大设计流量;Qmax=3.01 b---栅条间隙;b=0.02m h---栅前水深;h=1.0m
v---污水流经格栅的速度;v=1.0m/s ɑ---格栅安装倾角;ɑ=60°
- - 优质资料
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(2)栅槽宽度
栅条宽度S=0.01mm 栅槽宽度B=S(n-1)+bn=0.01
(128-1)+0.02
128=3.83m
采用机械格栅2台用2台备用。B=1500mm=1.5m (3)进水渠道渐宽部分长度
设进水渠宽B1=1.0m,渐宽部分展开角度
(1) 栅槽与出水渠道连接出的渐窄部分的长度
(2) 通过格栅的水头损失:设格栅断面伟锐边矩形断面
(6) 栅后槽总高度H
Hhh1h2
式中:h---栅前水深;h=1.2m h1--设计水头损失;h1=0.19m h2--栅前管道超高;一般设h2=0.3m
H=1.2+0.19+0.3=1.69m (7)栅后槽总长度L
L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tana
式中:L1---进水管道渐宽部分长度;L1=0.67m
L2---栅槽与出水管道连接部分渐窄部分长度;L2=0.33 m H1---栅前管道深,为栅前水深与超高之和;H1=1.2m+0.3m=1.5m
L=3.36m (8)每日栅渣量W
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优质资料
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WQmaxW186400K(m3/d)Z1000
式中:W3331---栅渣量(m/10m污水);W1=0.01 KZ---污水流量总变化系数;KZ=1.3 W=
m3
/d
提升泵房 数量:1座
流量:土建规模20万t/d,设备配置10万t/d
有效容积:450m3
(约等于单台泵15min抽水流量) 潜水泵:4台(3用1备)
单台流量:Q=500L/s,H1=13.5m, N1=485kw
细格栅 数量:1座
栅前水位:0.9m 栅缝:5mm
转鼓细格栅:1台
Qmax(sin)12nbhv
Qmax--最大设计流量;Qmax=1.50 b---栅条间隙;b=0.003m h---栅前水深;h=1.2m
v---污水流经格栅的速度;v=1.0m/s ɑ---格栅安装倾角;ɑ=60°
设置2排,则n=213
(2)栅槽宽度
栅条宽度S=0.01mm 栅槽宽度B=S(n-1)+bn=0.01
(426-1)+0.003
426=5.528m
采用网板式格栅3台用1台备用 B=2000mm=2m
(3)进水渠道渐宽部分长度
设进水渠宽B1=1.0m,渐宽部分展开角度
- - 优质资料
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(3) 栅槽与出水渠道连接出的渐窄部分的长度
(4) 通过格栅的水头损失:设格栅断面伟锐边矩形断面
h122gsink
43sb式中:---阻力系数,
设计栅条断面为锐边矩形断面;
2.42,s=0.001m,b=0.003m
v---污水流经格栅的速度;v=1.2m/s
g--重力加速度;g = 9.8m/s2
--格栅倾角;= 60°
k---系数,格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数;一般采用k=3
(6) 栅后槽总高度H
Hhh1h2
式中:h---栅前水深;h=1.2m h1--设计水头损失;h1=0.32m h2--栅前管道超高;一般设h2=0.3m
H=1.2+0.32+0.3=1.82m
(7)栅后槽总长度L
L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tana
式中:L1---进水管道渐宽部分长度;L1=0.67m
L2---栅槽与出水管道连接部分渐窄部分长度;L2=0.33 m H1---栅前管道深,为栅前水深与超高之和;H1=1.2m+0.3m=1.5m
L=3.36m (8)每日栅渣量W
WQmaxW1864003(m/d)KZ1000
- - 优质资料
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式中:W1---栅渣量(m3/103m3污水);W1=0.1
KZ---污水流量总变化系数;KZ=1.3
W=
旋流沉砂池 设计规模: 尺寸: 类型: 数量: 设计流量: 主要设备:
m/d
3
10万t/d
构筑物:L×B×H =29.45m×8.4m×4.2m 构筑物:地上式钢筋混凝土池 1座
3
Qmax=1.50m/s
1. 罗茨风机2台(1用1备)
3
Q=25m/min N=35kW
3
2. 吸砂泵 2台(1用1备) Q=30m/h N=1.5kW 3. 刮砂桥 1套 L=9m N=2.2kW
3
4. 砂水分离器 1台 Q=50m/h N=0.37kW 5. 粗曝气系统 2套
6. 手电两用不锈钢渠道闸门 2台 LxB=1.1mx1.3m
7.2.2.二级处理单元 改良AAO工艺
将主反应区划分为缺氧、厌氧、好氧、厌氧、好氧五个区域,并将污泥回流比(R)提高到100%。 1)回流污泥浓度
106XRr
SVI式中:SVI---污泥系数;一般来说,SVI=150 r---系数;r=1.2
106XR1.28000mg/L
1502)混合液中悬浮固体浓度
XRXR1R
式中:XR---回流污泥浓度;XR=8000mg/L --污泥回流比;R=1
X180004000mg/L11 TNOTNe100%
TNo3)TN去除率
TN- - 优质资料
-- - 式中:TN0---进水TN浓度;TN0=50mg/L TNe---出水TN浓度;TNe=15mg/L
TNeTNTNOTN100%=
o(4)内回流倍数
R内e1-e 式中:e---TN去除率;e=70%
(5)总有效容积
VQt
式中:Q---进水流量(m3/d),按平均流量计;Q=100000m3/d t---水力停留时间(d)
V=43054 m3
则每部分的体积如下:
回流污泥反硝化水力停留时间:V=3703 m3
0
厌氧池水力停留时间:t3
1=3703 m 缺氧池水力停留时间:t2=11849.7 好氧池水力停留时间:t3=17305.5h 后缺氧池水力停留时间:t4=4937.4h
设计流量下停留时间:T=17.44h,则每段水力停留时间分别为: 回流污泥反硝化水力停留时间t0=1.5h 厌氧池水力停留时间:t1=1.5h 缺氧池水力停留时间:t2=4.8h 好氧池水力停留时间:t3=7.01h 后缺氧池水力停留时间:t4=2.00h 后好氧池水力停留时间:t5=0.63h (6)曝气池总面积
AVh
式中:h---曝气池有效水深;h=6m V---总有效容积;V=43054m3
7175.67 m2 由有效水深6m,得厌氧、缺氧、好氧各部分的面积为:
好氧池曝气面积:A2
1=2884.26 m
后好氧曝气面积:A=411.45 m2
2
- - 优质资料
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二沉池
本方案选用辐流式沉淀池,数量为一组。 (1)沉淀池表面积
FQ3600q'
式中:Q---设计流量;Q=1.50m3/s
q’---表面负荷;q’=1.36m3/(m2·h)
m2
(2)沉淀池直径
D4Fπ
式中:F---沉淀池表面积;F=3970.59m2
=36m
(3)沉淀池有效水深
h2q't
式中:q’---表面负荷;q’=1.36m3/(m2·h) t---沉淀时间;t=3.3h
h2 =1.36*3.3=4.5m (4)径深比
(5)污泥部分所需容积
V(121R)Q0X12(XXr)N
式中:Q0---污水平均流量;Q0=1.50m3/s R---污泥回流比;R=1
X---曝气池中污泥浓度;X=4000mg/L Xr--二沉池排泥浓度;Xr=8000mg/L --辐流式池组数;N=4
=2 m3
其中:
106XrSVIr
式中:SVI---污泥系数;一般来说,SVI=150
- - 优质资料
-- - r---系数;r=1.2
106Xr1.28000mg/L150
XRXR1R
式中:Xr---回流污泥浓度;Xr=8000mg/L R--污泥回流比;R=1
X180004000mg/L11
(6)沉淀池总高度
Hh1h2h3h4h5
式中:h1---沉淀池超高,一般采用0.3~0.5m;h1=0.3m h2---沉淀池有效水深;h2=4.5m
h3---沉淀池缓冲层高度;一般来说,h3=0.3m h4---沉淀池底部圆锥体高度;h4=0.85m h5---沉淀池污泥区高度;h5=3.78m
H=0.3+4.5+0.3+0.85+3.78=9.73m 其中各参数确定的过程为:
该设计中取h1=0.3m,h3=0.3m,根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点,采用机械刮吸泥机连续排泥,池地坡度为0.05。
h4(r-r1)i
式中:r---沉淀池半径;r=18m
r1--沉淀池进水竖井半径;一般来水,r1=1.0m i---沉淀池池底坡度;i=0.05 h4=(18-1)*0.05=0.85
πV2h4(r2rr1r12)3
式中:h4---沉淀池底部圆锥体高度;h4=0.85m r---沉淀池半径;r=18m
r1---沉淀池进水竖井半径;r1=1.0m V2=
7.2.3.三级处理单元 高效沉淀池 设计规模: 数量:
设计流量: 设计参数:
m
3
(1)机械混合池
10万t/d 1座,2池
3
Qmax=1.50m/s
沉淀池表面负荷:12.9m/h PAC投加量:最大66mg/L PAM投加量:最大1mg/L
化学污泥量:2300kg/d。含水率99.0%
- - 优质资料
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数量: 2座
单池尺寸: L×B×H=4m×4m×5.25m(超高0.5m) 类型: 构筑物:钢筋混凝土池 停留时间: t=101s
主要设备:
混凝搅拌机 2台(变频)N=7.5kW (2)机械反应池 数量: 2座
单池尺寸: L×B×H=8.3m×8.3m×7.25m(超高1.05m) 类型: 构筑物:钢筋混凝土池 停留时间: t=9.5min
主要设备:
絮凝搅拌机 2台(变频) N =11kW (3)斜管沉淀池 数量: 2座
单池尺寸: L×B×H=14.5m×14.5m×7.2m(超高0.45m) 类型: 构筑物:钢筋混凝土池
主要设备:
1. 刮泥机 2台(变频) N =0.75kW
2. 斜管:直径80mm L=1m 286m2
3. 污泥泵:5台(4用1冷备)
Q=90 m3
/h H=20m N=18.5kW 4. 不锈钢制水槽:L=5.35m 32套
纤维转盘池 设计规模: 10万t/d
设计流量: Q3
max=1.50m/s
设计参数: 设计流量下滤速:68m/h
总过滤面积:121.7m
2
主要设备:
4. 纤维转盘过滤器 2.8KW 2台 5. 铸铁镶铜圆闸门 1.5KW 2台
6. 电动单梁悬挂式起重机 4.2KW 1台
消毒池
本方案采用紫外消毒的方法。
(1)Q=1.50m3
/s,
(2)接触时间T=3min,
(3)水箱容积V=QT=1.50×180=270m3
,水箱为矩形, (4)设计深度为3m,
(5)设计水箱际容积V=15m3 , 设计尺寸为L×B×H=5m×1m×3m。
7.2.4 恶臭处理系统 设计规模: 5000 m³/h 数量: 1套 7.2.5 污泥处理系统 污泥脱水机房
- - 优质资料
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(1)曝气池每日增加的污泥量
XY(S0Se)QKdVXv
式中:Y---曝气池每日增加的污泥量,一般取0.5~0.6;Y=0.6
S3
0--曝气池进水BOD5浓度;S0=200mg/L=0.2kg/m S3e--曝气池出水BOD5浓度;Se=10mg/L=0.01kg/m Q--平均日污水量;Q=100000m3
/d V---曝气池容积;V=8000m3
X3
v--曝气池内活性污泥浓度;Xv=8000mg/L=8kg/m K-1
d--污泥自身氧化率,一般采用0.06~0.1d;Kd=0.1
(2)曝气池每日排出的剩余污泥量
Q2XfXr
式中:f---VSS与SS之比;f=0.75
ΔX-曝气池中每日增加的污泥量;ΔX=5000kg/d Xr--回流污泥浓度;Xr=8000mg/L=8kg/m3
m3
/d
辐流式浓缩池
进入浓缩池的剩余污泥量为0.0096m3
/s,设置一个浓缩池。 (1)沉淀部分有效面积
FQCG
式中:Q---入流剩余污泥流量;Q=0.0096m3
/s=34.7m3
/h C--流入浓缩池的剩余污泥浓度;一般来说,C=10kg/m3
G---固体通量,一般取0.8~1.2kg/(m2
·h);G=1.0kg/(m2
·h)
m2
(2)沉淀池直径
D4Fπ
式中:F---沉淀部分有效面积;F=173.5m2
=14m
- - 优质资料
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(3)浓缩池容积
VQT
式中:Q---入流剩余污泥流量;Q=0.0096m/s R——浓缩池浓缩时间,一般为8~12h;T=10h
3
V=0.0096*3600*10=345.6 m3
(4)沉淀池有效水深
h2VF
式中:V---浓缩池容积;V=345.6m3
F--沉淀池部分有效面积;F=173.5m2
h2=345.6/173.5=1.99m (5)池底高度
hD2i
式中:D---沉淀池直径;D=14m i---池底坡度;一般来说,i=0.01
h=14/2*0.01=0.07m
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