某居民小區(qū)生活污水處理系統(tǒng)

1、某居民小區(qū)生活污水處理系統(tǒng)摘要： 本文是關(guān)于日處理 1 萬(wàn)噸的某生活小區(qū)污水處理廠的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)采用了傳統(tǒng)的活 性污泥法作為處理的主體工藝。 但是我們綜合考慮了該小區(qū)的污水的特點(diǎn)， 結(jié)合個(gè)方面因素， 設(shè)計(jì)一個(gè)工藝流程合理，布局合適的污水處理場(chǎng)。關(guān)鍵字： 生活污水 活性污泥 懸浮填料 污水處理前言隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 ,環(huán)境問(wèn)題日益突出 , 尤其是城市水環(huán)境的惡化 ,加劇了 水資源的短缺 , 影響著人民群眾的身心健康 , 已經(jīng)成為城市可持續(xù)發(fā) 展的嚴(yán)重制約因素。近 年來(lái) ,國(guó)家和地方政府非常重視污水處理事業(yè), 正以前所未有的速度推進(jìn)城市污水處理工程的建設(shè) , 有數(shù)百座污水處理廠正在工程設(shè)

2、計(jì)和建設(shè)中, 預(yù)計(jì)到 2010 年, 我國(guó)要新建城市污水處理廠 1000 余座, 污水廠的投資將達(dá) 1800 億元. 在這一進(jìn)程中 , 城市污水處理工藝的選擇 , 將是工程界面臨的首要問(wèn)題。決定城市污水處理廠投資和運(yùn)行成本的很重要因素是污水處理工藝的選擇。目前 , 在城 市污水處理領(lǐng)域 , 南方城市普遍存在著追求“新工藝”的傾向 , 而且在工藝選擇上似乎還有 “一窩蜂”的現(xiàn)象。例如 80 年代,南方城市污水處理工藝多選擇氧化溝 ;到了 90 年代末, 工藝幾乎要“一統(tǒng)天下”了。一座城市污水廠處理工藝的選擇, 雖然應(yīng)由污水水質(zhì)、水量、排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定 ,但是,忽略污水處理廠投資和運(yùn)行成本 , 過(guò)分

3、強(qiáng)調(diào)污水處理工藝的先進(jìn) 是不足取的。 實(shí)際上 , 有些南方城市采取的高投資、 高運(yùn)行費(fèi)的“新工藝” ,由于水質(zhì)濃度低 等緣故 , 并未收到理想的處理效果。 生物膜法是與活性污泥法并列的一種污水生物處理技術(shù)。 目前 ,國(guó)內(nèi)僅用于中水 （ 雜用水 ） 處理以及解決地表水源微污染的治理上,應(yīng)用于城市污水處理,卻鮮有報(bào)道。事實(shí)上 ,城市污水處理事業(yè)發(fā)達(dá)的美國(guó) ,在70年代主要采取生物膜法處理城 市污水 ,70%的城市污水處理廠采用造價(jià)低、 運(yùn)行費(fèi)用省的高負(fù)荷生物濾池。 我國(guó)是一個(gè)發(fā)展 中國(guó)家 , 污水治理的基本原則是要以有限的財(cái)力 , 解決日益嚴(yán)重的水污染問(wèn)題?；钚晕勰喾ㄊ翘幚沓鞘猩钗鬯顝V泛使用的

4、方法, 它能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解的有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其它一些物質(zhì) . 它既適用于大流量 的污水處理 , 也適用于小流量的污水處理 . 運(yùn)行方式靈活 , 日常運(yùn)行費(fèi)用較低。一 設(shè)計(jì)課題的目的和意義高等院校工科專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)要求的重要階段 . 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在 畢業(yè)前的綜合訓(xùn)練階段 ;是學(xué)習(xí) ,深化,拓寬 ,綜合教學(xué)的重要過(guò)程 ;是學(xué)生學(xué)習(xí) ,研究與實(shí)踐 成果的全面總結(jié) ; 是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力的重要方法 . 畢業(yè)設(shè)計(jì)著重培養(yǎng)學(xué)生 綜合分析和解決問(wèn)題的能力 , 組織管理和社交能力 , 獨(dú)立工作能力 ,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng) 和認(rèn)真的工

5、作態(tài)度 ,樹立事業(yè)心和責(zé)任感 , 畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有重要意義。二、設(shè)計(jì)任務(wù)的概況1 項(xiàng)目概況我國(guó)南方某城市居民生活小區(qū)位于該市市郊，污水排放量為10000 噸/ 日，主要來(lái)源于小區(qū)居民的日常生活排放的衛(wèi)生間糞便沖洗水、淋浴水、廚房廢水以及日常清洗廢水。2污水水質(zhì)、水量建設(shè)單位提供的設(shè)計(jì)參數(shù)：水量( m3/d )BOD5（mg/L）SS（ mg/L）100002002501502003出水水質(zhì)要求處理后出水要求達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-2002)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：BOD5 30mg/L SS 30mg/L三處理工藝選擇1設(shè)計(jì)原則(1) . 本設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)

6、的各項(xiàng)規(guī)定, 廢水處理后必須確保各項(xiàng)出水水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到城市廢水排放要求。(2) . 針對(duì)本工程的具體情況和特點(diǎn) ,采用成熟可靠的處理工藝和設(shè)備 , 盡量采用新技術(shù)、 新材料 , 實(shí)用性與先進(jìn)性兼顧 , 以實(shí)用可靠為主。(3) . 處理系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地, 以適應(yīng)水質(zhì)、水量變化。(4) . 管理、運(yùn)行、維修方便 , 盡量考慮操作自動(dòng)化 , 減少勞動(dòng)強(qiáng)度。(5) . 在不影響處理效果的前提下 ,充分利用原有的構(gòu)筑物和設(shè)施 , 節(jié)省工程費(fèi)用 ,減少占 地面積和運(yùn)行費(fèi)。(6) . 降低噪聲 , 改善廢水處理站及周圍環(huán)境。(7) . 本處理工藝流程要求耐沖擊負(fù)荷 , 有可靠的運(yùn)行穩(wěn)定性。

7、2處理方法的選擇生活雜用水等 ,水質(zhì)及其穩(wěn)定性要求高 , 因此根據(jù)小區(qū)生活污水水質(zhì)、 水量以及小區(qū)功能 和環(huán)境要求 , 長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行，我們選擇合理、可靠的傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝。3工藝流程廢水通過(guò)排水管網(wǎng)收集 , 流入污水處理部分 ,流經(jīng)格柵去除較大懸浮固體物 . 出水再送入 平流式初沉池 , 在初沉池中去除小部分 BOD5,大部分懸浮物在自重下沉淀形成污泥, 經(jīng)管網(wǎng)收集進(jìn)入污泥濃縮池 .經(jīng)初沉池后的廢水再流經(jīng)曝氣池 , 采用表面曝氣 ,投加懸浮填料使活性 污泥體系穩(wěn)定 , 去除絕大部分 BOD5和部分 SS.廢水進(jìn)入二沉池進(jìn)一步去除 BOD5和 SS.使排水 達(dá)標(biāo).二沉池中的部分污泥進(jìn)

8、行回流 , 流至曝氣池進(jìn)行污泥接種 ,剩余污泥送至污泥濃縮池 , 對(duì)初沉池和二沉池中的混合污泥進(jìn)行濃縮 , 然后進(jìn)入后續(xù)處理 ( 外運(yùn)或焚燒 ).4 . 污水處理工藝中各處理構(gòu)筑單元的概況及主要作用(1) 格柵格柵是用來(lái)去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物 , 并保證后續(xù)處理設(shè)施能 正常運(yùn)行的設(shè)備 . 格柵柵條間距 21mm,柵前水深 0.4m, 格柵的建筑寬度為 0.5m, 長(zhǎng)度為 2.2m, 每日柵渣量為 0.44m3, 采用機(jī)械清渣 , 柵后槽的總高度 0.8m, 格柵安裝傾角為 600.(2) 初沉池 ( 平流式 )初次沉淀池的作用是對(duì)污水中的以無(wú)機(jī)物為主體的比重的固體懸浮物進(jìn)

9、行沉淀分離 . 可去除 30%左右的 BOD5和 55%的 SS.池子總面積 232m2,池子長(zhǎng)度 13.4m, 池子總高度 17.3m, 共設(shè) 6 個(gè)池子 , 沉淀區(qū)有效水深 1.8m, 停留時(shí)間 1.0h, 沉淀區(qū)的有效容積 417.6m3, 池子總高 4.95m.(3) 曝氣池曝氣池是一個(gè)生物反映器 ,共設(shè)兩組 ,總?cè)莘e為 1767.7m3,每個(gè)池子長(zhǎng) 56.12m,寬 4.5m, 水深 3.5m, 單廊道 . 進(jìn)水 BOD5為 175mg/l, 出水 BOD5為 17.5mg/l, 曝氣時(shí)間 4.24h, 采用鼓風(fēng) 曝氣 , 供氣量 2511m3/h, 污泥負(fù)荷 0.3kgBOD5/(

10、kgMLSS.d).(4) 二沉池 (豎流式 )二次沉淀池是對(duì)污水中的以微生物為主體的 ,比重小的 , 因水流作用易發(fā)生上浮的生物 固體懸浮物進(jìn)行沉淀的部分 . 豎流式沉淀池排泥方便 ,管理簡(jiǎn)單 , 占地面積小 .共設(shè) 4 座直徑 為 7.35m 的豎流式二沉池 , 水深 4.54m, 沉淀時(shí)間 1.8h, 池子總高度 10m.（5）污泥濃縮池 （ 重力濃縮 ）污泥濃縮池是降低污泥含水率 , 減少污泥體積的有效設(shè)備 . 重力濃縮實(shí)際上是自重壓密 的過(guò)程 . 設(shè)置一座濃縮池 , 其直徑為 5.53m, 水深 3.68m, 進(jìn)泥量 110.83m3/d（ 含水率 98.7%）, 出泥含水率 96%

11、,停留時(shí)間 16h.5. 處理工藝特點(diǎn)活性污泥法是處理城市生活污水最廣泛使用的方法, 它能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解的有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其它一些物質(zhì) . 它既適用于大流量 的污水處理 , 也適用于小流量的污水處理 .運(yùn)行方式靈活 , 日常運(yùn)行費(fèi)用較低 , 但管理要求較 高. 活性污泥法本質(zhì)上與天然水體的自凈過(guò)程相似, 二者都為好氧生物過(guò)程 , 只是它的凈化強(qiáng)度大 , 因而活性污泥法是天然水體自凈作用的人工化和強(qiáng)化 .活性污泥法由曝氣池 , 沉淀池 ,污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)所組成, 各級(jí)處理效果與總處理效果比較好 , 出水水質(zhì)達(dá)標(biāo) .四主要設(shè)備及構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)

12、算1格柵（1）柵條的間隙數(shù)設(shè)柵前水深 ，過(guò)柵流速 ，柵條間隙寬度 ，格柵傾角個(gè)）2）柵槽寬度設(shè)柵條寬度 ，3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度設(shè)進(jìn)水渠寬 ，其漸寬部分展開角度4）柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長(zhǎng)度5）通過(guò)格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面6）柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高 ， 為避免造成柵前涌水，故將柵后槽底下降 作為補(bǔ)償 .（7）柵槽的總長(zhǎng)度為柵前渠道深）（ 8）每日柵渣量在格柵間隙為 時(shí)，設(shè)柵渣量 污水 ,采用機(jī)械清渣2 初沉池 （平流式）（1）池子總面積 設(shè)表面負(fù)荷 ，設(shè)計(jì)流量 ，2）沉淀部分有效水深（停留時(shí)間 t =1.0 h）3）沉淀部分有效容積（4）池長(zhǎng)設(shè)水平流速 , 則（5

13、）池子總寬度（6）池子個(gè)數(shù)設(shè)每個(gè)池子寬 ，則 個(gè)（7）校核長(zhǎng)寬比(符合要求)(8) 污泥部分需要的總?cè)莘e進(jìn)水 濃度，%,污泥含水率%,(9) 每個(gè)池污泥所需要容積(10) 污泥斗容積(11) 污泥斗以上梯形部分污泥容積,(12) 污泥斗和梯形部分污泥容積符合要求)（13）池子總高度設(shè)緩沖層高度超高 ，3 曝氣池 （推流式）（）水處理程度計(jì)算初沉池對(duì) 的去除率為 30%,則進(jìn)入曝氣池的為 , 曝氣池的 去除率為 90%, 則有 , 即故 （達(dá)標(biāo) ）（）曝氣池的計(jì)算按 污泥負(fù)荷法計(jì)算 污泥負(fù)荷率的確定擬采用的 污泥負(fù)荷率為 , 但為穩(wěn)妥需要加以校正,校核公式為計(jì)算結(jié)果證明 , 取值 是適宜的 .

14、確定混合液污泥濃度根據(jù)已定的 查表得相應(yīng)的 值為 之間 , 取,取 確定曝氣池容積 確定曝氣池各部位尺寸設(shè) 2組曝氣池 ,每組容積為 :取池深為 h=3.5m, 則每組曝氣池面積為 :取池寬 , 則 ，介于 之間，符合規(guī)定 , 擴(kuò)散裝置可設(shè)在廊道的一側(cè)池長(zhǎng)：，符合規(guī)定（ ）B設(shè)單廊道式曝氣池 ,單廊道長(zhǎng), 介于 之間, 合理 取超高 , 則池總高度為： 水力停留時(shí)間）剩余污泥的計(jì)算干泥量：泥齡： 介于 符合要求 .（）曝氣系統(tǒng)的計(jì)算（鼓風(fēng)曝氣）有關(guān)各項(xiàng)參數(shù)： ， ， ， ， ， ， 平均需氧量： 最大時(shí)需氧量：每日去除的 ：去除每千克 BOD的需氧量 計(jì)算曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度設(shè)曝氣池出口處

15、溶解氧濃度采用網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器，敷設(shè)于池底，距池底 ，淹沒(méi)深 ，計(jì)算溫度定為 在運(yùn)行正常的曝氣池中，當(dāng)混合液在 范圍內(nèi)時(shí) , 混合液溶解氧濃 度 能夠保持在 左右,最不利的情況將出現(xiàn)在溫度為 的盛夏 ,故計(jì)算水溫采用 . . 查表確定和 的氧的飽和度， 計(jì)算鼓風(fēng)曝氣池 時(shí)脫氧清水的需氧量 求供氣量4二沉池 （豎流式）設(shè)中心管內(nèi)流速 ，采用池?cái)?shù) ，則每池最大設(shè)計(jì)流量：中心管面積：）沉淀部分有效斷面積設(shè)污水在池內(nèi)的上升流速為 ，）沉淀池直徑）沉淀池有效水深設(shè)沉淀時(shí)間 ，則）校核池徑水深符合要求）校核集水槽每米出水堰的過(guò)水負(fù)荷符合要求，可不另設(shè)輻射式集水槽）剩余污泥干重設(shè)進(jìn)水 度 ，出水 S

16、S 濃度剩余污泥的體積量（濕泥量）設(shè)污泥含水率則污泥量為：設(shè)污泥清除間隔 ，則二沉池中的總泥量為：8）每池污泥體積9）池子圓錐部分有效容積設(shè)圓錐底部直徑 ，截錐高度為 ，截錐側(cè)壁傾角為可見(jiàn)池內(nèi)足夠容納2d 的污泥量 .(10) 中心管直徑(11) 中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離設(shè)流過(guò)該縫隙的污水流速喇叭口直徑 :則(12) 沉淀池總高度設(shè)池子保護(hù)高度, 緩沖層高度(泥面低 ), 則(13) 污泥回流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算污泥回流量 : 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果污泥回流比可采用%污泥回流量為 :剩余污泥量：污泥產(chǎn)率系數(shù) , 污泥自身氧代率5. 污泥濃縮池 ( 采用重力濃縮 )(1) 計(jì)算污泥濃度混合污泥含水率 : %濃縮后的污泥體積 : ， 解得(2) 濃縮池面積濃縮池中的污泥總量為 :污泥固體通量查表 , 取，采用單個(gè)濃縮池濃縮池直徑為(3) 濃縮池高度取，(4) 超高 , 緩沖層(5