環(huán)保設備作業(yè)-生活污水處理

1、生活污水處理工藝流程設計1 概述采用A2/O工藝處理生活污水。工藝流程圖如下所示：泵提升砂水分離器細格柵粗格柵沉砂池 生活污水紫外線消毒達標排放砂外運二沉池氧化溝厭氧池缺氧池脫水車間污泥濃縮池污泥外運A2/O工藝主要由預處理系統(tǒng)、生物處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)三個部分組成。預處理系統(tǒng)主要借助物理方法，采用機械阻隔和離心沉降（旋流沉砂池）的方法來去除污水中較大塊的漂浮物及可沉淀的固體物。相應的構筑物主要有粗、細格柵和相關設備，水泵，泵房，旋流沉砂池和相關設備。生物處理系統(tǒng)是活性污泥法處理系統(tǒng)，由曝氣池及其設備、污泥回流設備和二沉池組成。 A2/O工藝由厭氧-缺氧-好氧三個微生物處理工段組成，利用生化

2、池中培養(yǎng)的棲息在活性污泥中的異養(yǎng)、自養(yǎng)微生物的新陳代謝活動，除去污水中的碳源有機物和氨氮，以滿足達標排放的要求。污泥處理系統(tǒng)主要利用濃縮池、帶式壓濾機降低污泥的含水率。進水水質(zhì)指標項目CODmg/LBOD5mg/LpHmg/LNH3-Nmg/LTPmg/LTNmg/LSSmg/L標準值2701306-920335250項目色度LASmg/L標準值50倍20出水水質(zhì)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級B標項目CODmg/LpHmg/L色度mg/LSSmg/LTNmg/LNH3-Nmg/LTPmg/LLASmg/L標準值606-930倍20208（15）1.522 設備

3、的選型計算、結構和工作原理依照認識實習污水處理廠的規(guī)模，日最大處理量為8萬噸污水，為中型污水處理廠。污水流量的計算：Qmax=8×104m3/d =8×104/(24·3600) m3/s =0.92m3/s2.1格柵最大設計污水流量Qmax=0.92m3/s, 生活污水流量總變化系數(shù)kz=1.3設柵前水深h= 0.4m，過柵流速0.61.0m/s, 取v= 0.8m/s .進水渠道寬B1=0.82m，此時進水渠道內(nèi)流速為0.55m/s單位柵渣量：取W1 =0.08m3柵渣/103m3污水；泵房前共設兩道自動除渣的機械格柵，N=2，選用中格柵（柵條凈間隙1040m

4、m），取b=20mm，柵條寬度s=10mm，格柵安裝傾角=60°，漸寬部分的傾角為1=20°柵條的間隙數(shù) 代入數(shù)據(jù)求得n34 個柵槽寬度代入數(shù)據(jù)求得B=1.01m進水渠道漸寬部分長度代入數(shù)據(jù)求得L1=0.26m柵槽與出水渠道連接出的漸窄部分長度L2=L1/2=0.26/2=0.13m通過格柵的水頭損失采用柵條斷面為矩形的格柵，取k=3=2.42（銳邊矩形），代入數(shù)據(jù)求得h1=0.081m柵后槽總高度取柵前渠道超高h2=0.3m,柵前槽高H1=h+h2=0.7m，而H=h+h1+h20.8m柵槽總長度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan=2.29m每日柵渣量代入數(shù)據(jù)求

5、得W=4.89（m3/d）適宜機械除渣。2.2進水泵房廠區(qū)進水泵房按預計流量規(guī)模設計。選用4臺離心泵。6臺350QW1500-15-90型潛污泵，1臺200QW400-15-30型潛水泵，Q=400m3/h，H=15m，n=980r/min，N=30kW。2臺350QW1500-15-90型潛污泵（考慮一臺備用），Q=1500m3/h，H=15m，n=990r/min，N=90kW。進水房平面凈尺寸為18.1m×9.2m，地下深度為9.1m。2.3 細格柵（1） 柵前水深1m, 過柵流速0.61.0m/s, 取v=0.8m/s，柵前流速0.40.9m/s；（2） 柵條凈間隙，細格柵b

6、= 1.5 10 mm, 取b=6mm ；（3） 柵條寬度s=0.01m ；（4） 格柵傾角45°75°，取=60°,漸寬部分展開角1=20°；（5） 柵前槽寬B1=0.8 m，此時柵槽內(nèi)流速為0.58 m/s；（6） 單位柵渣量：W =0.1 m3柵渣/103m3污水。設置三個細格柵其中一個備用。柵條的間隙數(shù) 代入數(shù)據(jù)求得n90 個柵槽寬度取s=0.005m代入數(shù)據(jù)求得B=0.985m進水渠道漸寬部分長度代入數(shù)據(jù)求得L1=0.254m柵槽與出水渠道連接出的漸窄部分長度L2=L1/2=/2=0.127m通過格柵的水頭損失采用柵條斷面為矩形的格柵，取k=3

7、=2.42（銳邊矩形），代入數(shù)據(jù)求得h1=0.16m柵后槽總高度取柵前渠道超高h2=0.5m,柵前槽高H1=h+h2=1.5m，而H=h+h1+h21.66m柵槽總長度L=L1+L2+1.0+0.5+H1/tan=2.74m每日柵渣量代入數(shù)據(jù)求得W=6.11（m3/d）適宜機械除渣。2.2旋流沉砂池原理及特點：旋流沉砂池是利用機械力控制水流流態(tài)與流速，使砂顆粒在離心力與重力的作用下，沿池壁呈螺旋線加速沉降加速砂粒的沉淀以達到砂粒沉降的目的。旋流除砂水力系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)360°新型直線式設計，使得進水渠和出水渠呈360°，形成自然流線。該系統(tǒng)結構簡單，易于安裝，且有效地提高除砂效

8、率。旋流沉砂池利用水力渦流除砂，其旋流與水流方向基本一致，具有池型簡單，占地面積小，運行費用低，除砂效果好等特點。本次設計中，為了保證水解沉淀池沉淀及除P效果，需為其投加絮凝藥劑PM和藥劑FeCl3。投藥點位于旋流沉砂池出水渠內(nèi)，停留時間按30min設計，同時加設框式攪拌器以使藥劑與水流充分混合。如何控制好旋流沉砂池的流態(tài)和流速，加速砂粒的沉淀，成為小型旋流沉砂池設計參數(shù)選擇的關鍵。旋流沉砂池設計的一般規(guī)定：1） q沉砂池的表面負荷，取值范圍宜為130200m3/(m2·h)，本工程取q =170 m3/(m2·h)。2） H池深，一般采用12m。3）v沉砂池進渠水流流速，

9、一般在0.41.0 m/s；4）t水力停留時間，本工程取t = 35 s。旋流沉砂池的計算公式：1） 沉砂池體積V=r2H=×2.52×1.5=29.44m2V為沉砂池體積，m3;r為沉砂池半徑，m，徑深一般取2.0-2.5m；H為池深，m,一般取1-2m；根據(jù)已知的設計流量和計算的結果校核沉砂池的水力表面負荷，確定體積是否滿足設計要求。q=Qmax/(nA)=80000/（4××32/4）=169.85 m3/（m2·h） 符合要求q為沉砂池的表面負荷，宜取130-200m3/（m2·h）；Qmax為最大設計流量，m3/d；n為沉砂

10、池個數(shù)；A為沉砂池的表面積，m2，A=r2/4計算沉砂池的停留時間，將已知的設計流量與所得的體積代入式中確定所取結果是否滿足設計要求。t=V/Q=29.44/0.92=32s2） 沉砂池進水渠 A=Bh =1.1×1=1.1 m2V=Qmax/A=0.92/1.1=0.84m/s式中v為沉砂池進渠水流流速，m/s，一般在0.41.0 m/s；A為進水渠過流斷面面積，m2；Qmax為最大設計流量，m3/s;B為進水渠寬度，m;h為進水渠深度，m。出水渠的計算與進水渠相同。3）沉砂池的沉砂量V0=X·Qmax·T·86400/106kz=30×0.

11、92×5×86400/（105×1.3）=91.7m3X為城市污水沉沙量，一般取30m3/106m3污水；T為清除沉砂的間隔時間（d）；Kz為生活污水流量總變化系數(shù)。4）計算結果經(jīng)過計算，結果如下：旋流沉砂池半徑r=2.5m旋流沉砂池水深H=1.5m旋流沉砂池表面負荷q=170 m3/(m2·h)進水渠道B x H=1.1m x 1.0m出水渠道B x H=2.2m x 0.65m旋流沉砂池的排砂的運行控制沉砂池的系統(tǒng)控制可以分成手動和自動，自動控制由現(xiàn)場的控制箱和PLC進行。沉砂池攪拌系統(tǒng)基本上為24 h連續(xù)自動操作，若需要保養(yǎng)或手動操作時,系統(tǒng)可以切

12、換。沉砂池的空氣鼓風機、空氣沖洗裝置及砂水分離器的操作由電控柜自動執(zhí)行,必要時自動控制可以由操作人員解除而完全以人工控制方式運作?？諝馓嵘安僮髑氨仨毚_認鼓風機操作正常、氣壓達到預設值。氣洗過程：空氣管上的電磁閥開啟，排砂管上的電動刀閥處于關閉狀態(tài)，壓縮空氣自空氣噴頭噴出打松沉于池底的沉砂以利于下一步提升泵將沉砂抽出，并使上清液返回水處理流程作下一步處理。電磁閥的開啟時間可以調(diào)節(jié)。排砂過程：啟動砂水分離器，開啟排砂管上電動刀閥,空氣提升泵把沉砂抽送至砂水分離器，經(jīng)過一預設時間后系統(tǒng)自動關閉。預設時間可以根據(jù)系統(tǒng)運行后的經(jīng)驗而設定，也可隨著污水中的含砂量的變化作適當調(diào)節(jié)。經(jīng)過以上兩個過程后，電動

13、刀閥、電磁閥、空壓機自行關閉，即完成一個工作周期。2.3砂水分離器螺旋式砂水分離器安裝傾角在20°30°之間，砂水混合液從進水管進入水箱，混合液中比重較大的顆粒（如砂粒）由于自重面下降沉積于螺旋槽底部，在螺旋的推動下，物料沿斜置的U型槽底部提升，離開液面后，繼續(xù)上移一段距離，砂粒中的水份逐漸在螺旋槽中的間隙中流回水箱，砂粒也逐漸干化在出料口處，依靠自重落入其它輸送裝置。上清液則不斷的從排水管中流出。達到砂水分離目的。設計參數(shù)D=280mm，Q=12-20L/s運行控制：進水時開啟沉沙系統(tǒng)20-30s；進渠流速0.6-0.9m/s2.4 A2/O工段工藝名稱SRT/dMLSS

14、/mg·L-1停留時間/h污泥回流比/混合液回流比/厭氧區(qū)缺氧區(qū)好氧區(qū)A2/O102030004000120.5351025100100400厭缺氧池、氧化溝通過內(nèi)回流，形成好氧/缺氧環(huán)境，進行脫氮除磷，同時利用厭缺氧的環(huán)境降解一部分的COD和BOD。工藝控制參數(shù)：厭氧池HRT=1.5h，DO0.5mg/L，外回流比50-100缺氧池HRT=1.5h，內(nèi)回流比100-200，氧化還原電位-100mv以下。主要設備：攪拌機6臺，推流器4臺，進水時開啟攪拌機和推流器。選用卡魯塞爾氧化溝，采用垂直安裝的低速表面曝氣器，每組溝渠安裝一個，均安裝在同一端，因此形成了靠近曝氣器下游的富氧區(qū)和曝氣

15、器上游以及外環(huán)的缺氧區(qū)。這不僅有利于生物凝聚，還是活性污泥易于沉降。BOD5的去除率可達到95%99%,脫氮效率約為90%，除磷率約為60% 。卡魯塞爾氧化溝的表面曝氣機單機功率大（可以達到150kw）,其水深可達5m 以上，使氧化溝占地面積減小，土建費用降低。同時具有極強的混合攪拌和耐沖擊負荷能力。當有機負荷較低時，可以停止某些曝氣器的運行，或者切換較低的轉(zhuǎn)速，在保證水流攪拌混合循環(huán)流動的前提下，節(jié)約能量消耗。由于曝氣機周圍的局部地區(qū)能量強度比傳統(tǒng)活性污泥曝氣池中的強度高得多，使得氧的轉(zhuǎn)移效率大大提高，平均傳氧效率達到111.2hkwkg。本設計的卡羅塞爾2000型氧化溝設計參數(shù)如下：a污泥

16、負荷力：0.030.15b水力停留時間：c為達到污泥的好氧化穩(wěn)定，污泥齡；d設計流量采用流量：Q=80000m3/d=0.92m3/s=920L/se設計最低水溫為：10f設計最高水溫為：25 2）確定污泥齡：本設計為了達到污泥的好氧穩(wěn)定，取污泥齡 反硝化率為，式中：-反硝化消耗的氮量，mg/-進水的值，設計值為35-出水的值，按一級B標為-進水的值，設計值為130mg/L-出水的值，設計值為因為Kde=0.227且為缺氧區(qū)反硝化。則式中：-缺氧區(qū)容積，；-氧化溝的總?cè)莘e，；-缺氧區(qū)的污泥齡，；-氧化溝的總泥齡，；3）計算產(chǎn)泥系數(shù)式中：-系數(shù)，取0.9-進水的SS值，設計值為250 -進水的B

17、OD值，設計值為130 -氧化溝的總泥齡故代入求得Y=1.31kgSS/kgBOD5核算氧化溝的污泥負荷代入數(shù)據(jù)求得 Ls=0.036kgBOD5/(kgMLSS·D） 驗證合格4）確定污泥濃度 由于采用設缺氧區(qū)的氧化溝工藝，同時污泥達到好氧穩(wěn)定，因此本設計污泥濃度?。篨=4.5MLSS/L 經(jīng)過好氧穩(wěn)定后，污泥的沉降性能得到很大改觀，取污泥的容積指數(shù)為：SVI范圍為100 ,本設計取120污泥在二沉池的濃縮時間?。簍取1.5故回流污泥濃度為7.35則相應的回流比R=2 卡羅塞爾2000型氧化溝容積的計算5)氧化溝容積的計算由于則氧化溝缺氧區(qū)容積為VD=0.20V=12727m3氧化

18、溝好氧區(qū)容積為Vd=(1-0.20)V=50908m3校核氧化溝的水力停留時間 HRT=V/Q=63635/ 80000 =0.795d =19.1h（合格）6)厭氧池容積的計算取厭氧池的水力停留時間為=1.5h則厭氧池的容積為校核厭氧污泥比值 (合格)7）厭氧池的設計兩個氧化溝組成一個系列，一個系列對應一個厭氧池，則本工程共有兩個厭氧池。單池容積：VAi=VA/6=2150m2厭氧池的池寬取為B=12m ，有效水深取為：H=4.5m則厭氧池的長度為 3 氧化溝溝型計算1,6設計6座氧化溝1） 單座氧化溝有效容積 V單=V/6=63635/6=10605.83m32）設計氧化溝有效水深H=5.

19、5m ，超高設計1m h=5.5+1=6.5m中間分隔墻厚度為0.25m3）氧化溝面積A=V單/H=10605.83/5.5=1928.3m2設計單溝道寬度b=10m4）彎道部分面積5） 直線段部分面積A直=A-A彎=952.5m26）單溝道直線段長度L:7）進水管和出水管計算污泥回流比：R=40% 進出水管流量：進出水管流速控制在1.52.5m/s 進出水管直徑： 校核進出水管流速： （合理） 8）需氧量的計算需氧量按最不利情況設計，設計流量按最高日流量設計最不利情況為：T=25 查手冊單位BOD的耗氧量為單位時間消耗的BOD量為：式中：-系數(shù)，本設計取1.1單位時間硝化的氮量為：式中：-為

20、最高日流量 單位時間反硝化的脫氮量為：代入數(shù)值：2）需氧量的設計計算氧化溝單位時間的需氧量為在水溫為25時，實際需氧量轉(zhuǎn)化為標準需氧量的系數(shù)則：降解單位的耗氧量 （合格） 氧化溝剩余污泥量的計算氧化溝剩余污泥量: 污泥自身氧化氯6 氧化溝設備選定1）卡羅塞爾2000氧化溝曝氣設備選擇總需氧量為：SOR=1388.86kgO/h，6個氧化溝設置18臺表面曝氣機則單座氧化溝需要量SOR選擇 型號為DY300的倒傘型表面曝氣機2）氧化溝的攪拌設備攪拌功率計算，單座氧化溝所需的最小功率為10605.83=53.03kw，供需9臺DQT075潛水攪拌器。2.5 二沉池二次沉淀池是整個活性污泥法系統(tǒng)中非常

21、重要的一個組成部分。二次沉淀池是設置在曝氣池之后的沉淀池，是以沉淀、去除生物處理過程中產(chǎn)生的污泥,獲得澄清的處理水為主要目的的。二沉池有別于其它沉淀池，其作用一是泥水分離，二是污泥濃縮，并因水量、水質(zhì)的時常變化還要暫時貯存活性污泥?；钚晕勰嗵幚硐到y(tǒng)的重要組成部分，其作同時泥水分離，使混合液澄清，濃縮和回流活性污泥。其運行處理效果將直接影響活性污泥系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥濃度。二沉池的真實運行情況：（1） 二次沉淀池中普遍地存在四個區(qū)：清水區(qū)、絮凝區(qū)、成層沉降區(qū)、壓縮區(qū)。一般存在兩個界面：泥水界面和壓縮界面。（2） 混合液進入二沉池以后，立即被池水稀釋，固體濃度大大降低，并形成一個絮凝區(qū)。絮凝區(qū)

22、上部是清水區(qū)，清水區(qū)與絮凝區(qū)之間有一泥水界面。（3） 絮凝區(qū)后是一個成層沉降區(qū)，在此區(qū)內(nèi)，固體濃度基本不變，沉速也基本不變。絮凝區(qū)中絮凝情況的優(yōu)劣，直接影響成層沉降區(qū)中泥花的形態(tài)、大小和沉速。（4） 靠近池底處形成污泥壓縮區(qū)。壓縮區(qū)與成層沉降區(qū)之間有一明顯界面，固體濃度發(fā)生突變。運行正常的、沉降性能良好的活性污泥，在污泥壓縮區(qū)的積存是很少的。當污泥沉降性能不大理想時，才在二沉池的泥斗中積有較多污泥。排出二沉池的底流濃度主要決定于污泥性質(zhì)和污泥在泥斗中的積存時間。因此，可以認為，二沉池的澄清能力與混合液進入池后的絮凝情況密切相關，也與二沉池的表面面積有關。二沉池的設計計算：二沉池的面積二沉池設2