污水處理工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 設(shè)計(jì)任務(wù)書第一章 綜述：1500m3/d污水處理工藝設(shè)計(jì)1.2任務(wù)的提出及目的要求：任務(wù)的提出及目的：隨著城市的開展和城鎮(zhèn)開發(fā)區(qū)的建設(shè)，生活污水的比重不斷增大，生活污水源日益分散，大規(guī)模集中污水處理廠的建設(shè)明顯滯后，為此，研究和開發(fā)處理效率高、投資省、占地少、見效快的生活污水處理技術(shù)和設(shè)備，對(duì)一局部生活污水就地處理，對(duì)加快我國(guó)城市污水處理步伐具有重要的意義。通過城市污水處理泵站水處理工藝的選擇、設(shè)計(jì)，培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生利用所學(xué)到的水污染控制理論，系統(tǒng)的掌握污水處理方案比較、優(yōu)化，各主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算，主要設(shè)備造型包括格柵、提升泵、鼓風(fēng)機(jī)、曝氣器、污泥脫水機(jī)、砂水別離器、刮泥機(jī)、水

2、下攪拌器、淹沒式循環(huán)泵、加藥設(shè)備、消毒設(shè)備等，以及平面布置和高程計(jì)算。要求要求污水站占地面積小，且外觀與周邊景觀協(xié)調(diào)，無臭氣排出，無噪聲干擾附近中午需要休息的工人，出水排入城市管網(wǎng)進(jìn)入城市污水處理廠。 水質(zhì)：工程BOD5COD SSNH3-N單位mg/lmg/lmg/lmg/l進(jìn)水水質(zhì)22040030025出水水質(zhì)301003015設(shè)計(jì)需要使用的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和資料需要參考的設(shè)計(jì)指南、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)手冊(cè):1.?室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GBJ14-872.?地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)?GBHZB1-19993.?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?GB8978-19994.?城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)?(GJ3025-9

3、3)參考書目1. 環(huán)境工程CAD技術(shù)2污水處理組合工藝3水污染控制工程4廢水處理工程5環(huán)境工程設(shè)備設(shè)計(jì)6排水工程7廢水生物處理等 設(shè)計(jì)原那么1. 嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定，按規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的廢水到達(dá)各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)且優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)；2. 處理系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應(yīng)污水水質(zhì)、水量的變化；3. 要做到方案比照，占地面積小，做到投資省；4. 處理工藝流程簡(jiǎn)單，爭(zhēng)取做到組合式設(shè)備化，以方便管理；設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)范圍為：自污水匯流到污水廠經(jīng)酸化處理后開始，經(jīng)生物接觸氧化處理單元，至處理后的總排放口為止。包括好氧處理工藝流程的設(shè)計(jì)、污泥處理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。第二章 方案選擇及論證2.1 污水好氧

4、處理原理本設(shè)計(jì)的核心是好氧處理。好氧生物處理就是在不斷供氧的環(huán)境中，利用好氧微生物來氧化有機(jī)物。在好氧過程中，微生物對(duì)復(fù)雜的有機(jī)物進(jìn)行分解，并利用分解所產(chǎn)生的能量進(jìn)行繁殖、生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)。用作能量的這局部有機(jī)物最后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機(jī)物CO2、H2O及NH3，另一局部分解物質(zhì)那么由微生物合成為新細(xì)胞，通過以上過程污水中的有機(jī)物便得到了去除。O2新細(xì)胞 供能量耗氧生物有機(jī)物分解廢物、CO2、H2O、NH3 圖2-1 好氧生物氧化過程示意圖2.2 方案選擇好氧生物處理可采用活性污泥法或生物膜法。具體采用什么方法，應(yīng)根據(jù)處理程度、占地面積、投資規(guī)模、運(yùn)行費(fèi)用等因素，并通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。現(xiàn)對(duì)目前比較常用

5、的各種好氧處理方法的特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn)做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，以確定采用的具體方法。 傳統(tǒng)活性污泥法推流法傳統(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(jìn)入，混合液以活塞流的流態(tài)逐漸向池尾流動(dòng)，從池末端出水堰流出，進(jìn)入二沉池，在二沉池中完成泥水別離后處理水排放，沉淀污泥回流到曝氣池，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。該方法是早期開始使用的一種比較成熟的運(yùn)行方式，處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，BOD 去除率可達(dá)90%以上，適用于對(duì)處理效果和穩(wěn)定程度要求較高的污水，城市污水多采用這種運(yùn)行方式。傳統(tǒng)活性污泥法存在的主要問題有：1曝氣池首端污泥負(fù)荷高，耗氧速度快，為防止出現(xiàn)缺氧狀況，BOD設(shè)計(jì)負(fù)荷不宜采用過高，造成曝氣池容積

6、大，占地面積多，基建費(fèi)用高2耗氧速度沿池長(zhǎng)逐漸降低，供氧速度恒定，造成池首供氧缺乏，池尾供氧過剩的狀態(tài)，運(yùn)行費(fèi)用較高。3對(duì)水質(zhì)和水量變化的適應(yīng)性差，抗沖擊負(fù)荷能力不強(qiáng)。 漸減曝氣法漸減曝氣法與傳統(tǒng)法根本相同，主要區(qū)別是沿池長(zhǎng)方向逐漸加大曝氣設(shè)備的安裝間距，減少曝氣量，使供氧量與需氧量盡量趨于平衡。漸減曝氣法保存了傳統(tǒng)推流式的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上克服了供氧和需氧差距較大、能耗過高的缺點(diǎn)。 分段曝氣法分段曝氣活性污泥法又稱為階段曝氣活性污泥法或多點(diǎn)進(jìn)水活性污泥法，是對(duì)傳統(tǒng)推流式的一種改造，主要特點(diǎn)是污水沿池長(zhǎng)分散在多點(diǎn)進(jìn)水池中，污泥負(fù)荷和需氧量得到均化。這種改良的成功之處是：1在一定程度上克服了

7、傳統(tǒng)推流式供氧和需氧差距較大、能耗過高的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮其降解有機(jī)物的能力，容積負(fù)荷有所提高。2由于污水分散參加，單個(gè)進(jìn)水點(diǎn)的進(jìn)水量下降到整池進(jìn)水量的幾分之一，加大了混合液的稀釋能力，提高了系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力。3曝氣池混合液濃度沿池長(zhǎng)方向逐漸降低，減輕了二沉池的負(fù)荷。 完全混合法傳統(tǒng)的活性污泥法的主要矛盾是供氧和需氧的矛盾，漸減曝氣是通過優(yōu)化擴(kuò)散器的布置來改善，分段曝氣那么是通過多點(diǎn)進(jìn)水來改善的。在完全混合法的曝氣池中，需氧速率和供氧速率的矛盾在全池得到了平衡，它具有以下特點(diǎn)：1進(jìn)入曝氣池的污水很快被池內(nèi)混合液稀釋，污水水質(zhì)和水量的變化對(duì)活性污泥的影響得到很大降低，使該方法具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷

8、能力。2曝氣池內(nèi)各點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)根本相同，整個(gè)系統(tǒng)在一個(gè)工況點(diǎn)上工作，處于污泥增長(zhǎng)曲線上的一點(diǎn)，可將系統(tǒng)調(diào)整到最正確工況點(diǎn)運(yùn)行。3曝氣池中需氧速度均勻，曝氣供氧的速度等于耗氧速度，能耗低于推流式。4由于池內(nèi)BOD 負(fù)荷均勻，設(shè)計(jì)負(fù)荷一般高于推流式，基建費(fèi)較省。 淺層曝氣法淺層曝氣與傳統(tǒng)曝氣相比，空氣量是增大了，但風(fēng)壓僅為一般曝氣的1/31/4，故電耗反而要低一些。淺層曝氣的缺點(diǎn)是池深較淺，占地面積相對(duì)較大。2. 深層曝氣法深層曝氣法由于水壓增大，提高了混合液的飽和溶解氧濃度，加快了氧的傳遞效率，有利于生物的增殖和有機(jī)物降解，池型向縱向開展，減少了占地面積。缺點(diǎn)是施工難度大，當(dāng)井壁腐蝕或受損時(shí)污水會(huì)

9、通過井壁滲漏，污染地下水。 深井曝氣法深井曝氣法污水處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作管理方便，運(yùn)行費(fèi)用低，抗沖擊符合能力強(qiáng)，還可以考慮不設(shè)二沉池。深井曝氣池由于水深較大，充氧能力強(qiáng)，可達(dá)常規(guī)法的10 倍，具有占地少、氧吸收率高、動(dòng)力效率高、產(chǎn)泥量少、不易產(chǎn)生污泥膨脹、不受季節(jié)影響等特點(diǎn)。 吸附再生法這種運(yùn)行方式的主要特征是將活性污泥降解有機(jī)物的兩個(gè)過程初期吸附和生物代謝分別在兩個(gè)構(gòu)筑物或一個(gè)構(gòu)筑物的兩段中進(jìn)行。吸附再生法的主要特點(diǎn)如下：1污水與活性污泥在吸附池中的接觸時(shí)間較短，只有3060min，吸附池容積較小，再生池接納的是已排除了剩余污泥的回流污泥，污泥濃度較高，因此再生池容積也較小，

10、吸附池與再生池容積之和小于傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池。2由于再生池中貯存了大量的活性污泥，當(dāng)吸附池中活性污泥受到破壞時(shí)，可從再生池中得到補(bǔ)充，因此具有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。3適用于處理有機(jī)物以膠體和懸浮狀態(tài)為主的污水，不適宜處理溶解性有機(jī)物含量較高的污水。由于污水在吸附池中的停留時(shí)間較短，吸附再生法的處理效果不如傳統(tǒng)活性污泥法。 純氧曝氣以純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。曝氣時(shí)間較短，約，MLSS 較高，約40008000mg/L，因而二沉池的運(yùn)行要注意。在密閉的容器中，溶解氧飽和濃度可提高，氧溶解的推動(dòng)力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。純氧曝氣并沒有改變活性

11、污泥或微生物的性質(zhì)，但使微生物充分發(fā)揮了作用。純氧曝氣的主要缺點(diǎn)是純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較麻煩。水池頂部必須密閉不漏氣，結(jié)構(gòu)要求高，施工要特別小心。如果進(jìn)水中混入大量易揮發(fā)的碳?xì)浠衔?，容易引起爆炸。同時(shí)生物代謝中生成的二氧化碳，將使氣體中的二氧化碳分壓上升，溶解于溶液中，會(huì)導(dǎo)致PH 值的下降，阻礙生物處理的正常運(yùn)行，影響處理效率，因而要適時(shí)排氣和進(jìn)行PH 值的調(diào)節(jié)。 氧化溝與普通活性污泥相比，氧化溝具有以下特征：1氧化溝在流態(tài)上介于推流式和完全混合式之間，局部流態(tài)為推流式，整體處在完全混合狀態(tài)，同時(shí)具有兩種方式的某些特點(diǎn)。2水力停留時(shí)間和污泥齡較長(zhǎng)，懸浮有機(jī)物和溶解有機(jī)物

12、可同時(shí)得到較徹底的降解，產(chǎn)泥量少，剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，不需要設(shè)置初沉池，污泥不需要厭氧消化。3與二沉池合建為一體的氧化溝以及交替運(yùn)行的氧化溝可以不設(shè)二沉池，處理流程更加簡(jiǎn)單。4因省去了初沉池和消化池，有時(shí)還可以省去二沉池和污泥回流設(shè)施，污水處理廠總占地面積不僅沒有增加，反而有所減少。5具有推流式流態(tài)特征，溶解氧沿池長(zhǎng)方向形成濃度梯度，產(chǎn)生好氧、缺氧和厭氧條件，通過系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)與控制可以取得很好的脫氮除磷效果。6污水在氧化溝中停留時(shí)間較長(zhǎng)，一般為2448h 之間，而污水一個(gè)循環(huán)流動(dòng)的時(shí)間只有420min，整個(gè)系統(tǒng)的流態(tài)呈完全混合式，具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)。7由于存在于污泥中的有機(jī)質(zhì)最終是

13、在氧化溝中局部耗氧代謝去除的，故氧化溝工藝在節(jié)約能耗、降低運(yùn)行費(fèi)用方面不如傳統(tǒng)方法。 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(jī)物降解上，卻是時(shí)間上的推流，有機(jī)物是隨著時(shí)間的推移而被降解的，其根本操作流程由進(jìn)水、反響、沉淀、出水和閑置等五個(gè)根本過程組成，從污水到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期，在每個(gè)周期里上述過程都是在一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌的反響器內(nèi)依次進(jìn)行的。SBR 工藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比，有以下一些優(yōu)點(diǎn)：1工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設(shè)備；2耐沖擊負(fù)荷，在一般情況下無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；3反響推

14、動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；4運(yùn)行操作靈活，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可到達(dá)脫氮除磷的效 果；5污泥沉淀性能好，SVI 值較低，能有效地防止絲狀菌膨脹；6該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過計(jì)算機(jī)加以控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。2.2.12 AB 法AB法就是生物吸附降解法。A級(jí)以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行(污泥負(fù)荷5/kgMLSS·d) ， B級(jí)以低負(fù)荷運(yùn)行 污泥負(fù)荷一般為0.1 5/kgMLSS·d，A、B兩級(jí)各自有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩級(jí)的污泥互不相混。該工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷、PH 值變化的能力，該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。如可

15、先建A 級(jí)，以削減污水中的大量有機(jī)物，到達(dá)優(yōu)于一級(jí)處理效果，等條件成熟，再建B 級(jí)以滿足更高的處理要求。2.2.13 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。A2/O法的特點(diǎn)有：1A2/O法在去除有機(jī)碳污染物的同時(shí)，還能去除污水中的氮磷，與傳統(tǒng)活性污泥法二級(jí)處理后再進(jìn)行深度處理相比，不僅投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，而且沒有大量的化學(xué)污泥，具有良好的環(huán)境效益。2A2/O法厭氧、缺氧、好氧交替進(jìn)行，有利于抑制絲狀菌的膨脹，改善污泥沉降性能。3A2/O法工藝流程簡(jiǎn)單，總水力停留時(shí)間少于其他同樣功能的工藝，節(jié)省基建投資。4A2/O法缺點(diǎn)是受泥

16、齡、回流污泥中溶解氧和硝酸鹽氮的限制，不可能同時(shí)取得脫氮和除磷都好的雙重效果。 生物膜法生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，這種方法的實(shí)質(zhì)是細(xì)菌和微生物以生物膜的方式附著在固體外表上，以污水中的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行新陳代謝和生長(zhǎng)繁殖，最終使污水得到凈化，是與活性污泥法并列的另一種好氧生物處理方法。生物膜法的主要處理設(shè)施有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池和生物流化床。生物膜法處理工藝特點(diǎn)有：1有較強(qiáng)的抗沖擊能力。生物膜法對(duì)水質(zhì)、水量變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，即使停止工作一段時(shí)間，也可以較快地恢復(fù)處理能力；2污泥產(chǎn)量低且沉降性能好。生物膜法產(chǎn)生的污泥量較活性污泥法少1/4 左右，且污泥顆粒大，密度大，沉

17、降性能好，易于固液別離；3可處理低濃度污水。生物膜法對(duì)低濃度的污水具有較好的處理效果，正常運(yùn)行時(shí)可使原水的BOD5由2030mg/L降至510mg/L；4運(yùn)行費(fèi)用低，管理方便。與活性污泥相比，生物膜法處理工藝便于管理，而且像生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等工藝，動(dòng)力費(fèi)用較低，去除單位質(zhì)量BOD 的耗電量較少。2. 工藝比較根據(jù)上述介紹，對(duì)各種好氧生物處理工藝方法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較如表2-1 所示，以確定將要采用的處理方法。表2-1 各種好氧生物處理工藝方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較方案技術(shù)指標(biāo)BOD5去除率經(jīng)濟(jì)指標(biāo)*運(yùn)行情況基建費(fèi)能耗占地運(yùn)行穩(wěn)定管理情況適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)備注傳統(tǒng)活性污泥法8595 100100100

18、一般一般不適應(yīng)適用于中等濃度的生活污水和工業(yè)廢水，對(duì)沖擊敏感漸減曝氣法8595 100100100一般一般一般空氣供給逐漸減小以配合有機(jī)負(fù)荷的需要分段曝氣法8595100100100一般一般一般處理污水的范圍較廣完全混合法8590<100<100>100穩(wěn)定簡(jiǎn)便適應(yīng)一般都能使用，能抗沖擊負(fù)荷淺層曝氣法8591<100<100>100穩(wěn)定簡(jiǎn)便一般適用于中小型規(guī)模的污水廠深層曝氣法8595>100<100<100穩(wěn)定簡(jiǎn)便適應(yīng)適用于中小型規(guī)模的污水廠深井曝氣法8590>100<100<100穩(wěn)定一般適應(yīng)施工難度大，一般不用吸附再

19、生法8090<100>100<100一般簡(jiǎn)便一般適用高懸浮固體污水純氧曝氣法8595>100>100<100一般麻煩適應(yīng)一般應(yīng)用于空間較小，有經(jīng)濟(jì)氧源的地方氧化溝9095<100>100>100穩(wěn)定簡(jiǎn)便適應(yīng)適用于中小型污水廠、需要脫氮除磷地區(qū)SBR9099<100100<100穩(wěn)定簡(jiǎn)便適應(yīng)適用于中、小型污水處理廠AB 法8595<100<100約100一般簡(jiǎn)便適應(yīng)可分期建設(shè)到達(dá)不同的水質(zhì)要求A/O和A2/O 9095>100>100>100一般一般一般需脫氮除磷的大型污水廠生物膜法>=90&l

20、t;100<100約100穩(wěn)定簡(jiǎn)便適應(yīng)適用于小型污水廠注：*將傳統(tǒng)活性污泥法100 作為相對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)基準(zhǔn)。由表2-1，根據(jù)該廢水水量小，有機(jī)污染物較高的特點(diǎn)，以及工程設(shè)計(jì)要求能耗小、基建少、占地小、運(yùn)行穩(wěn)定且管理簡(jiǎn)便的原那么，本設(shè)計(jì)選擇以生物接觸氧化法為核心的污水處理工藝方案。2.3 方案論證生物接觸氧化法技術(shù)的實(shí)質(zhì)是將微生物固著生長(zhǎng)的填料全部淹沒在污水中，并采用與曝氣池相同的曝氣方法向微生物提供氧化作用所需的溶解氧，并起到攪拌和混合作用。該技術(shù)既相當(dāng)于浸沒在污水中的生物濾池，又相當(dāng)于曝氣池中充填供微生物棲息的填料，所以生物接觸氧化法又稱為“淹沒式生物濾池或“接觸曝氣法。生物接觸氧化法是

21、一種介于活性污泥和生物濾池兩者之間的生物處理技術(shù)，具有兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，因此在污水處理工程中得到了廣泛的應(yīng)用。生物接觸氧化法具有如下特點(diǎn)：1填料的比外表積大，池內(nèi)的充氧條件良好。生物接觸氧化池內(nèi)容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池。因此，生物接觸氧化池具有較高的有機(jī)容積負(fù)荷，處理效率高，有利于減小池容，減小占地面積；2生物接觸氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便；3由于生物固體量多，水流又屬于完全混合型，因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；4生物接觸氧化池有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M 保持在較低水平，污泥產(chǎn)量低，污泥顆粒大，易于沉淀。我們將采用普通

22、快濾池也就是我們通常說的接觸沉淀池，而不是采用一般的二次沉淀池，因?yàn)槠胀鞛V池的水力負(fù)荷是一般沉淀池的7 倍，可大大減少池容，節(jié)約工程費(fèi)用，同時(shí)接觸氧化池中出水夾帶很多生物膜碎片，一般單靠短時(shí)間重力沉淀困難，而普通濾池的濾料可截留下來，提高出水水質(zhì)；雖然濾池會(huì)增加一些水流阻力水頭損失和反沖洗管理，但是其優(yōu)勢(shì)相對(duì)一般的沉淀池來說還是較為明顯，所以本設(shè)計(jì)選用普通快濾池。本設(shè)計(jì)整個(gè)工藝方案為：水解酸化生物接觸氧化普通快濾池。第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 工藝流程本設(shè)計(jì)采用的工藝流程簡(jiǎn)圖見圖3-1，詳圖見附圖1。水 解 酸 化 池普 通 快 濾 池二段接觸氧化池一段接觸氧化池調(diào) 節(jié) 沉 淀 池格 柵進(jìn)水出水

23、污泥濃縮池污泥脫水間上清液泥餅外運(yùn),填埋工藝流程說明：生活污水通過泵站提升到細(xì)格柵，去除大顆粒固體物質(zhì)和可懸浮物質(zhì)，流入集水沉淀池，集水沉淀池的作用主要是調(diào)節(jié)水量，使出水穩(wěn)定，有利于后續(xù)處理。集水調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入水解酸化池，將污水中固體狀態(tài)的大分子和不易生物降解的有機(jī)物降解為易于生物降解的小分子有機(jī)物，降低COD 總量，提高污水的可生化性，同時(shí)兩者結(jié)合可以使整個(gè)處理工藝能耗降低、停留時(shí)間變短和污泥產(chǎn)量減少。該組合池出水流入生物接觸氧化池因污水有機(jī)物濃度較高，采用二段式生物接觸氧化法進(jìn)行好氧生化處理，在充氧曝氣和生物膜的作用下將有機(jī)物降解為二氧化碳和水，經(jīng)過普通快濾池，出水。調(diào)節(jié)沉淀池、水解酸化池

24、、接觸氧化池排出的污泥分別排至污泥濃縮池濃縮，送所污泥經(jīng)板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水，上清液經(jīng)泵提升回流到調(diào)節(jié)池，泥餅外運(yùn)填埋處理。3.2 設(shè)計(jì)流量1.污水排放量：1500m3/d2.平均時(shí)污水量：1500÷24 m3/d3.最大時(shí)污水量：125 m3/h 4.最小時(shí)污水量：×1/3 m3/h約為平均時(shí)流量的1/21/35.污水濃度：BOD：220mg/L 取平安系數(shù)為，那么BOD 濃度為220×1.4=308(mg/L)；COD：400mg/L 取平安系數(shù)為，那么COD 濃度為400×1.4=560(mg/L)；SS：300mg/L 取平安系數(shù)為，那么SS

25、濃度為300×1.4=420(mg/L)。污水站主要工段處理效率分配如表3-1 所示。表3-1 污水站各工段處理效率分配反響器指標(biāo)(mg/L)進(jìn)水(mg/L)出水(mg/L)去除率%水解酸化池BOD5CODCrSS308560420231392126253530457080一段生物接觸氧化池BOD5CODCrSS231392126809070757080二段生物接觸氧化池BOD5CODCrSS809070757080為簡(jiǎn)便計(jì)算，本設(shè)計(jì)只計(jì)水解酸化和生物接觸氧化局部的去除率，實(shí)際上污水處理各工段對(duì)BOD、COD、SS 去除均有奉獻(xiàn)。3.3 格柵設(shè)計(jì)格柵的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括尺寸計(jì)算、水力計(jì)算、

26、柵渣量計(jì)算以及清渣機(jī)械的選用等。3-1圖為格柵計(jì)算草圖。圖3-1格柵計(jì)算草圖QMAX3 /sK§柵前水深h=0.4m，過柵流速v=0.3m/s.用中格柵，柵條間隙e=10mm, 格柵安裝傾角=600柵條間隙數(shù),n= QMAaX*sqr(sin)/(ehv)=0.035*sqr(sin600)/(0.011*0.4*0.3)=27柵槽寬度進(jìn)水渠道漸寬局部長(zhǎng)度：假設(shè)進(jìn)水渠寬B1m，漸寬局部展開角120。，此時(shí)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為 l1=(B-B1)/(2tan1)=(0.53-0.4)/(2*tan20。l2= l1因柵條為矩形截面，取k=3,根據(jù)柵后槽總高度：H=h+h1+h2=0.7+

27、0.029=柵槽總長(zhǎng)度：L= l1+ l2+0.5+1.0+H1/ tan600600每日柵渣量：3/103m33/d, 采用機(jī)械清渣. 沉砂池兩閘板之間的長(zhǎng)度為水流局部長(zhǎng)度：L=v*t=0.2*40=8m(最大流速v=0.2m/s,停留時(shí)間t=40s) 水流斷面積A=Qmax m3池總寬度： 沉砂斗容積：V=86400*Qmax*t*x1/105*k總=86400*0.35*3*2/105 m3斗壁傾角取55。，取2個(gè)沉砂池 沉砂池總高度3.5 生物接觸氧化池設(shè)計(jì)接觸氧化池主要由池體、填料床、曝氣裝置及進(jìn)出水裝置等構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)如下圖。圖3-3 生物接觸氧化池的構(gòu)造示意圖生物接觸氧化池設(shè)計(jì)要

28、點(diǎn)：1生物接觸氧化池一般不應(yīng)少于2 座；2設(shè)計(jì)時(shí)采用的BOD5負(fù)荷最好通過實(shí)際確定。也可以采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般處理城市污水可用5/(m3·d)，處理BOD5500mg/L的污水時(shí)可用3.0 kgBOD5/(m3·d)；3污水在池中的停留時(shí)間不應(yīng)小于12h按有效容積計(jì)；4進(jìn)水BOD5濃度過高時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)出水回流系統(tǒng)；5填料層高度一般大于3.0 m，當(dāng)采用蜂窩填料時(shí)，應(yīng)分層裝填，每層高度為1 m，蜂窩孔徑不小于25 mm；當(dāng)采用小孔徑填料時(shí)，應(yīng)加大曝氣強(qiáng)度，增加生物膜脫落速度；6每單元接觸氧化池面積不宜大于25m2，以保證布水、布?xì)饩鶆颍?氣水比控制在(1015)：1。因廢水的有

29、機(jī)物濃度較高，本次設(shè)計(jì)采用二段式接觸氧化法。設(shè)計(jì)一氧池填料高取，二氧池填料高取3m 。3.5.1 填料容積負(fù)荷=1.443 kgBOD5/(m3*d) 式中 Nv接觸氧化的容積負(fù)荷, kgBOD5/(m3*d); Se出水BOD5值,mg/l3.5.2 污水與填料總接觸時(shí)間t=24*S0/(1000* Nv)=24*231/(1000*1.443)=3.842(h)式中S0 進(jìn)水BOD5值，mg/L。設(shè)計(jì)一氧池接觸氧化時(shí)間占總接觸時(shí)間的60：t1=0.6t=0.6*3.842=2.305(h)設(shè)計(jì)二氧池接觸氧化時(shí)間占總接觸時(shí)間的40：t2=0.4t=0.4*3.842=1.537(h)接觸氧化

30、池尺寸設(shè)計(jì)一氧池填料體積V1V1=Q t13一氧池總面積A1-總:A1-總=V1/h1-3=144/3.5=41.2(m2)>25 m2一氧池格數(shù)n取2格,設(shè)計(jì)一氧池寬B1取4米,那么池長(zhǎng)L1:L1=剩余污泥量：在?生物接觸氧化池設(shè)計(jì)規(guī)程?中推薦該工藝系統(tǒng)污泥產(chǎn)率為0.4 kgDS/kgBOD5，含水率9698。本設(shè)計(jì)中，污泥產(chǎn)率以Y5，含水率97。那么干污泥量用下式計(jì)算：WDS=YQ(S0-Se)+(X0-Xh-Xe)Q式中 WDS污泥干重，kg/d； Y 活性污泥產(chǎn)率，kgDS/kgBOD5；Q污水量，m3/d；S0 進(jìn)水BOD5值，kg/m3；Se出水BOD5值，kg/m3；X0進(jìn)

31、水總SS濃度值，kg/m3；Xh進(jìn)水中SS活性局部量，kg/m3；Xe出水SS濃度值，kg/m3；。設(shè)該污水SS 中60可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡SRT 取5d，那么一氧池污泥干重：WDS0.4*1500*5*0.231462+*1500×5kg/5d污泥體積：QS= WDS3泥斗容積計(jì)算公式Vs=(1/3)*h(A+A+sqr(A*A)式中 Vs泥斗容積，m3；h泥斗高，m； A泥斗上口面積，m 2；A泥斗下口面積，m 2；設(shè)計(jì)一氧池泥斗高，泥斗下口取，那么一氧池泥斗體積：Vs1=(1/3)*2.0*(41.2+1.0+sqr(41.2*1.0)=32.4(m3 m3一氧池超高h(yuǎn)1

32、-1取，穩(wěn)定水層高h(yuǎn)1-2取，底部構(gòu)造層高h(yuǎn)1-4取，那么一氧池總高H1：H1=h1-1+h1-2+h1-3+h1-4+h泥斗=0.5+0.5+3.5+0.8+2.0=7.3(m)那么一氧池尺寸：L1* B1* H1二氧池填料體積V1V2=Q t23二氧池總面積A1-總:A2-總=V2/h2-3=98.3/3=32.8(m2)>25 m2二氧池格數(shù)n同樣取2格,設(shè)計(jì)二氧池寬B1取4米,那么池長(zhǎng)L2:L2=設(shè)該污水SS 中60可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡SRT 取5d，那么二氧池污泥干重：WDS0.4*1500*5*0.04620924+*1134*1500×5kg/5d污泥體積：

33、QS= WDS3本設(shè)計(jì)接觸氧化池泥斗高，泥斗下口取，那么二氧池泥斗體積：Vs2=(1/3)*0.9*(32.8+0.25+sqr(32.8*0.25)=10.77(m3 m3二氧池超高h(yuǎn)2-1取，穩(wěn)定水層高h(yuǎn)2-2取，底部構(gòu)造層高h(yuǎn)2-4取，那么一氧池總高H2：H2=h2-1+h2-2+h2-3+h2-4+h泥斗2=0.5+0.5+3+0.8+0.9=5.7(m)那么二氧池尺寸：L2* B2* H2一氧池污泥和二氧池污泥集合。污泥量4 m3，選用DN175mm排污管，流速，i0.56%，排泥時(shí)間min。3.5.4 校核BOD 負(fù)荷BOD 容積負(fù)荷為：I=QS0/(V1+V2)*1000=150

34、0*231/(144+98.3)*1000=1.43kg/(m3*d)BOD 去除負(fù)荷為：I= Q(S0-Se)/(V1+V2)*1000 =1500*(231-9.24)/(144+98.3)*1000=1.37kg/(m3*d)均符合設(shè)計(jì)要求。3.5.5 填料選擇計(jì)算本設(shè)計(jì)采用YCDT 立體彈性填料,YCDT 型立體彈性填料篩選的聚烯烴類和聚酰胺中的幾種耐腐、耐溫、耐老化的優(yōu)質(zhì)品種，混合以親水、吸附、抗熱氧等助劑，采用特殊的拉絲，絲條制毛工藝，將絲條穿插著固著在耐腐、高強(qiáng)度的中心繩上，由于選材和工藝配方精良，剛?cè)徇m度，使絲條呈立體均勻排列輻射狀態(tài)，制成了懸掛式立體彈性填料的單體，填料在有效

35、區(qū)域內(nèi)能立體全方位舒展?jié)M布，使氣、水、生物膜得到充分混滲接觸交換，生物膜不僅能在運(yùn)行過程中獲得愈來愈大的比外表積，又能進(jìn)行良好的新陳代謝，這一特征與現(xiàn)象是國(guó)內(nèi)目前其他填料不可比較的。由于該填料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式和優(yōu)良的材質(zhì)工藝選擇，使其具有使用壽命長(zhǎng)、充氧性能好、耗電小、啟動(dòng)掛膜快、脫膜更新容易、耐高負(fù)荷沖擊，處理效果顯著、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便、不堵塞、不結(jié)團(tuán)和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。YCDT 型立體填料與硬性類蜂窩填料相比，孔隙可變性大，不易堵塞；與軟性類填料相比，材質(zhì)壽命長(zhǎng)，不粘連結(jié)團(tuán)；與半軟性填料相比，比外表積大，掛膜迅速、造價(jià)低廉。因此，該填料可確認(rèn)是繼各種硬性類填料、軟性類填料和半軟性填料后的第四代高效

36、節(jié)能新穎填料。YCDT型立體填料材質(zhì)特征26如表3-2 所示。結(jié)構(gòu)部件材質(zhì)比重?cái)嗔褟?qiáng)力拉伸強(qiáng)度(MPa)連續(xù)耐熱溫度()脆化溫度()耐酸堿穩(wěn)定性絲條中心繩聚烯烴類(聚酰胺)120N301580-10080-100-15-15穩(wěn)定穩(wěn)定表3-2YCDT填料材質(zhì)特性主要技術(shù)參數(shù)：填料單元直徑：150mm 絲條直徑：安裝距離： 150mm 成膜后重量：50100kg/m3填料上容積負(fù)荷： 2-3kgCOD/m3·d比外表積：50300m2/m3 空隙率：>99填料安裝：一段接觸氧化池內(nèi)填料安裝的根數(shù)：長(zhǎng)：*(n+1)=5.15 n=34寬：*(n+1)=4.0 n=26那么一段接觸氧化

37、池填料安裝根數(shù)：(34*26)*21768 根二段接觸氧化池內(nèi)填料安裝的根數(shù)：長(zhǎng)：*(n+1)=4.1 n=27寬：*(n+1)=4.0 n=26那么二段接觸氧化池填料安裝根數(shù)：(27*26)*21404 根氧化池共有填料:1768+1404=3172 根填料安裝：采用懸掛支架，將填料用繩索或電線固定在氧化池上下兩層支架10cm上，以形成填料層。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成，柵孔尺寸與柵條距離與填料安裝尺寸相配合。3.5.6 接觸氧化池需氣量計(jì)算Q氣=D0*Q=18*1500=27000( m3 (m3/min)式中 Q氣需氣量,m3/d,D01m 3污水需氣量，m3/m3，一般為15

38、20 m3/m3；Q污水日平均流量，m3/d一氧池需氣量： Q1-氣 Q氣 (m3/min)二氧池需氣量： Q2-氣 Q氣 (m3/min)接觸氧化池曝氣強(qiáng)度校核：一氧池曝氣強(qiáng)度：Q1-氣/A1=5.25/(41.2/2)=0.25m3/( m 2*min)m3/( m 2*h)二氧池曝氣強(qiáng)度：Q2-氣/A1=32.8/2=16.4m3/( m 2*min)m3/( m 2*h)二池均滿足?生物接觸氧化法設(shè)計(jì)規(guī)程?要求范圍的10 20 m3/( m 2*h) .綜合以上計(jì)算，接觸氧化池總需氣量Q氣18.75 m3/min，加上15%的工程預(yù)算QS m3/min3.6普通快濾池設(shè)計(jì)計(jì)算 接觸氧化

39、池后應(yīng)用沉淀池，任何形式的沉淀池均可選用。但是為了提高沉淀效果，并且與接觸氧化池建設(shè)上更好匹配，減少工程量，節(jié)省費(fèi)用，常常選用普通快濾池接觸沉淀池。 普通快濾池主要由濾料層、承托層、配水系統(tǒng)、集水渠、洗砂排水槽五個(gè)局部組成?？鞛V池的運(yùn)行過程主要是過濾和反沖洗兩個(gè)過程的交替循環(huán)。進(jìn)水經(jīng)洗砂排水槽流入濾池，經(jīng)濾料層過濾截流水中懸浮物，清水那么經(jīng)配水系統(tǒng)收集，由清水干管流出濾池。由于在過濾過程中濾層的不斷截污，濾層孔隙逐漸減小，水流阻力不斷增大，當(dāng)濾層的水頭損失到達(dá)最大允許值或當(dāng)過濾出水水質(zhì)接近超標(biāo)時(shí)，應(yīng)停止濾池運(yùn)行，進(jìn)行反沖洗。濾池運(yùn)行周期如圖3-4所示。進(jìn)行反沖洗時(shí)，水流逆向通過濾料層使濾層膨脹

40、、懸浮，借水流剪切力和顆粒碰撞摩擦力清洗濾料層并將濾層內(nèi)污物排出。 濾床濾料粒徑通常為最大使用到，濾床厚，濾速達(dá)37m/h，沖洗強(qiáng)度1316L/(s·m2)，水反沖洗時(shí)只發(fā)生膨脹，約為45%，一般一個(gè)濾池工作周期應(yīng)大于812h，濾池個(gè)數(shù)一般通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定，單不應(yīng)少于2個(gè)，單個(gè)濾池面積30m2時(shí)，長(zhǎng)寬比一般為1：1，當(dāng)單個(gè)濾池面積30m2時(shí)，長(zhǎng)寬比為：1：1。 3.6.1 濾池面積及尺寸設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用單層濾料普通快濾池，濾料采用石英砂，粒徑為，濾速取，沖洗強(qiáng)度f取15 L/(s·m2)，停留時(shí)間30min，沖洗時(shí)間t1取6min，濾池工作周期時(shí)間18h， 那么濾池實(shí)

41、際工作時(shí)間： T=T0-t0-t1=18-30/60-6/60=17.4(h)t0式中 T濾池實(shí)際工作時(shí)間，h； T0濾池工作周期，h；t0濾池運(yùn)行后停留時(shí)間，h； t1濾池反沖洗時(shí)間，h。 濾池總面積F F=Q/vT=1500/(5*17.4)(m2) 式中 F濾池總面積，m2 Q設(shè)計(jì)日流量，m3/d v濾速，m/h。 采用濾池?cái)?shù)2個(gè)，那么每個(gè)濾池面積為： f=(m2)30m2 設(shè)計(jì)濾池長(zhǎng)寬比為1：1， 那么濾池尺寸：L=B=3m 校核強(qiáng)制濾速：V=Nv/(N-1)=10m/h，符合(1014m/h)。 3.6.2 濾池總高 承托層采用天然礫石，高度H1取，其組成如表3-4所示。表3-4 濾

42、池承托層組成 層次由上至下 粒徑/mm 厚度/mm 1 24 100 2 48 100 3 816 100 4 1632 100 濾料層高度H2取，濾料上水深H3取，超高H4取，濾板厚度H5取，那么濾池總高H為： HH 1+H2+H3+H4+H5 3.55(m) 濾池水頭損失設(shè)計(jì)支管直徑d75mm，壁厚b5mm，孔眼d0， 管式大阻力配水系統(tǒng)水頭損失h2： h2=(q/10a)2/2g 式中 q沖洗強(qiáng)度，L/(s·m2)； a孔眼面積與濾池面積之比，采用0.25%0.30%； 孔口流量系數(shù)，一般為。 那么 h 2=(15/10*0.0025*0.65)2/(2*9.8)= 4.35m

43、 礫石承托層水頭損失：h3= H1 q =0.022×0.4×150.13m 濾料層水頭損失： h 4= (1/-1)(1-m0) H2 () ×(10.41)×0.70(m) 式中 h4濾料層水頭損失，m； 1濾料相對(duì)密度，石英砂為3； 水的相對(duì)密度，g/cm3； m0濾料膨脹前的孔隙率，石英砂為； H2濾料膨脹前厚度，m。 3.6.4 沖洗水供給設(shè)備 1. 水箱供水 水箱的水深不宜大于3m，沖洗水箱的有效容積應(yīng)大于一格濾池沖洗水量的2倍。水箱底至濾池配水管間的沿程及局部損失之和為1m。 1h那么沖洗水箱底高出濾池配水管的垂直高度H0 為H0= h1+

44、h2+h3+h4+ h5 ，取7.70m 式中 h5充裕水頭，取1.5m 反沖洗水箱的容積： V=fqt 1=1.5×4×15×6×6032400(L)32.4 m3式中 f單個(gè)濾池面積，m2； q反沖洗強(qiáng)度，L/(s·m2)； t 1反沖洗時(shí)間，min。 2. 反沖洗水泵 水泵所需要的揚(yáng)程為： H= H1+h0+h2+h3+h4+h53.5+1.0+4.35+0.13+0.7+1.5 11.47 m 選用50WQ型無堵塞潛水排污泵兩臺(tái)一用一備，其技術(shù)參數(shù)如下： 排出口徑：50mm 流量：15 m3/h 揚(yáng)程：15m 轉(zhuǎn)速：2860r/min

45、電機(jī)功率：2.2 kW 效率：52 這種泵安裝靈活簡(jiǎn)便，無需建造泵房以減少工程造價(jià)。 3.7 污泥處理處置系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)污泥處理系統(tǒng)主要由污泥濃縮和污泥脫水組成。污泥主要來自調(diào)節(jié)沉淀池、水解酸化池、ABR反響池和接觸氧化池在處理污水過程中產(chǎn)生的剩余污泥。 3.7.1 排泥管道水力計(jì)算1管段水頭損失h h = i (L+ L0)式中L計(jì)算管段長(zhǎng)度，m L0管段配件當(dāng)量長(zhǎng)度，m i每米管道的水頭損失水力坡度，m/m， 式中n粗糙系數(shù)，d150mm 時(shí)， n；d200mm 時(shí)， n；d250mm 時(shí)， n；流速，m/s；R水力半徑，m。2管段配件當(dāng)量長(zhǎng)度： 0 L L 0 =式中管件當(dāng)量長(zhǎng)度系數(shù)，

46、管徑D=150mm 時(shí)， ；管徑D=200mm 時(shí)， ；管徑D=250mm 時(shí)， ；鑄管和鋼管， D 4/3-管件局部阻力系數(shù)。各排泥管管徑及長(zhǎng)度詳見表3-3表3-3 排泥管段一覽表管段編號(hào)管段名稱管徑/mm管段長(zhǎng)度/m1調(diào)節(jié)池排泥管1502水解池排泥管1503調(diào)節(jié)水解1754ABR池排泥管1505調(diào)節(jié)水解ABR2006一氧池排泥管1507二氧池排泥管1508一氧二氧1759總管250各段排泥管道水頭損失詳見表3-4表3-4 管路水頭損失計(jì)算表管道編號(hào)管段長(zhǎng)度L(m)排泥流速U (m/s)管徑D(mm) 配件局部阻力系數(shù)當(dāng)量長(zhǎng)度L0(m)計(jì)算長(zhǎng)度L+L0(m)水頭損失i(m/m)H(m)123456789合計(jì)150150175150200150150175250閘閥1 個(gè)三通1 個(gè)單向閥1 個(gè)彎頭1 個(gè)單向閥1 個(gè)閘閥1 個(gè)單向閥1 個(gè)閘閥1 個(gè)單向閥1 個(gè)閘閥1 個(gè)三通1 個(gè)單向閥1 個(gè)閘閥1 個(gè)單向閥1 個(gè)閘閥1 個(gè)彎頭1 個(gè)閘閥1 個(gè)單向閥1 個(gè)三通1 個(gè)閘閥1 個(gè)彎頭1 個(gè)三通1 個(gè)彎頭1 個(gè)閘閥1 個(gè) 由表3-4 可知：調(diào)節(jié)沉淀池到濃縮池的水頭損失，調(diào)節(jié)沉淀池水位標(biāo)高為，那么濃縮池