某住宅小區(qū)中水回用處理工藝設計

題目某住宅小區(qū)中水回用處理工藝設計所在學院化學與環(huán)境科學學院專業(yè)班級環(huán)境工程指導教師完成地點環(huán)境工程實驗室某住宅小區(qū)中水回用處理工藝設計[摘要]：本設計以某住宅小區(qū)污水為處理工程設計對象，設計處理能力為300m3/d，設計進水水質(zhì)為：BOD=150mg/L，COD=300mg/L，SS=280mg/L。本設計的流程為：進水—格柵—調(diào)節(jié)池—平流沉砂池—膜生物反響池—清水池—紫外線消毒—回用?；赜盟|(zhì)符合《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》〔GB/T18920-2002〕標準。本設計的中水主要回用于城市綠化、車輛沖洗、沖廁。本設計采用MBR工藝，該工藝技術先進、出水水質(zhì)好、運行穩(wěn)定、占地面積小、易于管理維護。[關鍵詞]：住宅小區(qū)；中水回用；膜生物反響器TheEngineeringDesignOfReuseProjectOfIntermediateWaterInaResidentialDistrictAbstract:Inthisdesign,thewastewaterwasbecomethetreatmenttargetfromtheresidentialdistrict.Thecapacityofdesignedtreatmentis300m3/d.TheconcentrationsofBOD5,COD,andSSare150mg/L,300mg/Land280mg/Lforinfluentquality.Thedesignoftheprocessisinfluent—grid—waterregulatingtank—horizontal-flowgritchamber—membranebioreactorpool—cleanwatertank—ultravioletdisinfection—reuse.ThewaterconformtothereuseofrecyclingwaterforurbanWaterqualitystandardforurbanmiscellaneouswaterconsumption

(GB/T18920-2002).Inthisdesign,thereusewaterismainlyusedforcitygreening,vehicleflushing,toiletflushing.ThisdesignusesMBRtechnology.Theprocesshassuchfeaturesastechnologyadvanced,goodwaterquality,steadyoperation,smallfloorarea,easytomanagement.Keywords:Residentialdistrict;ReclaimedWaterReuse;membranebioreactor目錄TOC\o"1-3"\h\u引言 ③主要污染物的去除率為：BOD5≥98%、COD≥93%、SS=100%。產(chǎn)水懸浮物和濁度接近于零，處理后的水質(zhì)良好且穩(wěn)定，可以直接回用，實現(xiàn)了污水資源化。再配合A/O、A2/O工藝，可大舉降低氮與磷，適用在水質(zhì)與水源保護區(qū)。該工藝進出水水質(zhì)如表3.2所示: 表3.2MBR工藝處理效率[13]BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)大腸桿菌(個/L)TP(mg/L)進水<150<300<280<4-5--出水<3<210未檢出-通過對以上三種工藝的優(yōu)缺點進行分析比擬發(fā)現(xiàn)，前兩種工藝都有很多缺乏的地方，在處理效果上也不是每項指標都能滿足要求。因此最終選擇MBR膜生物反響器作為本設計的主體工藝。本設計中采用MBR工藝，其根本流程為：進水→精細格柵→水量調(diào)節(jié)池→平流式沉砂池→MBR膜生物反響器→清水池。該工藝的污泥產(chǎn)量較少，考慮到經(jīng)濟的因素，污泥直接貯存在污泥池里而暫不進行處理，用污泥車定期外運處理[14]。本設計采用MBR工藝，其主要工藝流程如圖3.3所示：圖3.3MBR小區(qū)中水回用工藝〔1〕精細格柵：去除污水中顆粒雜質(zhì)，防止小顆粒雜物進入提升泵等后續(xù)處理設備，以免影響處理設施的正常運轉?！?〕調(diào)節(jié)池：調(diào)節(jié)水量、水質(zhì)，保證污水均勻的流入處理工藝設備，因為小區(qū)生活污水的水量變化較大，呈周期變化規(guī)律?！?〕提升泵房：提供足夠的水頭，使污水以充足的動力進入沉砂池?！?〕平流沉砂池：以重力別離為根底，放緩進入沉砂池的水流速度，相對密度較大的無機顆粒在此下沉，而有機懸浮物顆粒那么被水流帶走。主要作用是去除污水中的泥沙、煤渣等相對密度較大的無機顆粒，以免影響后續(xù)處理構筑物的正常運行[15]。〔5〕膜池：接受平流沉砂池處理后的污水，使其與膜池回流污泥混合，有機物在好氧環(huán)境下濃度大量降減，氨氮也得以硝化，大量的磷被聚磷菌吸收。膜生物反響器使大腸桿菌得到了90%以上的去除?！?〕清水池：用于收集回用的中水，在使用時可以使中水均勻高效的進入回用管道?！?〕污泥池：收集工藝處理過程產(chǎn)生的污泥，由于該工藝的產(chǎn)泥量較少，只設置一座污泥池進行污泥的收集，污泥車定期外運進行處理?！?〕紫外線消毒：殺死處理后污水中的病原性微生物，細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其它病原體受到一定劑量的紫外光輻射后，其細胞中的DNA結構受到破壞，到達消毒和凈化的目的[16]。各個反響池去除率如表3.3：表3.3各構筑物中污染物去除估算名稱COD〔mg/L〕BOD〔mg/L〕SS〔mg/L〕原水300150280格柵去除率5%-5%出水285150266調(diào)節(jié)池去除率20%10%40%出水228135平流沉砂池去除率5%5%5%出水膜池去除率93%98%100%出水0出水要求出水50105通過估算可知所選工藝可到達處理要求。4工藝設計計算說明設計說明格柵是由一組平行的金屬柵條﹑篩網(wǎng)或穿孔板制成，安裝在污水渠道﹑泵房集水井的進口或污水處理廠的前部,截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維﹑毛發(fā)﹑果皮﹑蔬菜﹑煙蒂﹑塑料﹑和泡沫制品等，以減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷，并使之正常運行。被截流的物質(zhì)稱為柵渣，柵渣的含水率約為70%～80%，容重約為750kg/m2。按格柵條凈間隙，可以分為粗格柵、中格柵和細格柵三種，平面和曲面格柵均可做成粗、中、細三種。按格柵的形狀，可以分為平面格柵和曲面格柵[17]。本設計中選平面精細格柵。污水經(jīng)格柵流入，經(jīng)過濾后流向調(diào)節(jié)池。格柵示意圖見圖4.1。4.1.2格柵設計依據(jù)及參數(shù)選擇污水泵站主要使用中格柵一道，在污水處理廠的進水泵房中，泵前設置一道中格柵，以利于污水的后續(xù)處理，由于如今建成的小區(qū)廚房、淋浴、盟洗的排水管道都有防堵塞措施，且無較大的廢渣排入，故可直接設置細格柵，而不必先設中格柵。〔1〕柵條寬度一般采用0.01m；〔2〕細格柵間隙一般采用1.5～10mm；〔3〕過柵流速一般采用0.6～1.0m/s；〔4〕格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4～0.9m/s；〔5〕格柵傾角一般采用45o～75o，人工去除格柵傾角小時，較省力，但占地面積大；〔6〕[18]。參數(shù)的具體取值如表4.1：表4.1細格柵參數(shù)的選取工程取值范圍本設計取值過柵流速(u)0.6～1m/s柵條寬度(s)格柵間隙(b)1.5～10mm8mm格柵傾角(α)45o～75o60°生活污水流量總變化系數(shù)KZ柵前水深〔h〕據(jù)水量選取柵前渠道超高(h2)進水渠展開角(α1)一般用20°20°4.2格柵的設計計算精細格柵的計算簡圖如圖4.1所示：示意圖〔1〕格柵寬度：小區(qū)污水的日平均流量〔4.1〕〔4.2〕〔4.3〕式中：B——柵槽寬度，S——柵條寬度m；e——柵條凈間隙mm；n——柵條間隙數(shù)Qmax—最大設計流量，a——格柵傾角，h——柵前水深，u——過柵流速，—經(jīng)驗系數(shù)。代入公式〔4.2〕，〔4.3〕得：〔2〕過柵水頭損失：〔4.4〕 〔4.5〕式中：h1——過柵水頭損失，m；h0——計算水頭損失， g——2；k——系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數(shù)，一般k取3；ξ——阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關，當為矩形斷面時，β=2.42。代入公式〔4.4〕，〔4.5〕得：為防止造成柵前壅水，故將柵后槽底下降h1作為補償。 〔3〕柵槽總高度：〔4.6〕式中：H——柵槽總高度，m；h——柵前水深，m；h2——柵前渠道超高，m。代入公式〔4.6〕得：〔4〕柵槽總長度：〔4.7〕〔4.8〕〔4.9〕〔4.10〕 式中：L——柵槽總長度，m；H1——柵前槽高，m；l1——進水渠道漸寬局部長度，m；B1——進水渠寬度，m；a1——進水渠展開角；l2——柵槽與出水渠連接渠的漸縮長度，m。帶入公式〔4.7〕，〔4.8〕，〔4.9〕，〔4.10〕得：〔5〕每日柵渣量計算：〔4.11〕式中：W——每日柵渣量，； W1——柵渣量〔污水〕，取0.1～0.01，粗格柵用小值，細格柵用大值，中格柵用中值；那么取0.1，KZ——生活污水流量總變化系數(shù)，帶入公式〔4.11)得：本設計3/d，采用人工清渣。設計說明由于污水排放過程中水量及水質(zhì)有一定的不均勻性，使得污水的流量或濃度在晝夜內(nèi)有一定的變化。設計調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)污水的水質(zhì)水量使后續(xù)處理不受污水頂峰流量或濃度變化的影響。污水從調(diào)節(jié)池一端進入，另一端通過污水提升泵進入平流沉砂池。調(diào)節(jié)池示意圖見圖4.2。〔1〕水力停留時間t一般取4～6h；〔2〕調(diào)節(jié)池有效水深為1.5～2.0m，縱向隔板間距為1～1.5m；〔3〕池底坡度不小于0.02；具體參數(shù)的選取如表4.2：表4.2調(diào)節(jié)池參數(shù)的選取工程取值范圍本設計取值水力停留時間t4～6h6h池底坡度i有效水深h1.5～2m超高小區(qū)生活污水平均水量為300m3/d，調(diào)節(jié)池有效容積V，m3式中：Qmax—最大設計流量，m3/d；t——水力停留時間，h。圖4.2調(diào)節(jié)池示意圖采用方形調(diào)節(jié)池，池長L等于池寬B，有效水深h，那么L=B=7.5m。在池底設置集水坑，水池底以坡度坡度坡向集水坑[19]。為了防止污水中懸浮物的沉積和使水質(zhì)均勻，可以采用專用的攪拌設備進行攪拌。根據(jù)調(diào)節(jié)池的有效容積，攪拌功率一般按1m3污水4～8W選攪拌設備，該工程中取4.8W。那么調(diào)節(jié)池的配潛水攪拌機的總功率為112.5×4.8=540W。取一臺850W的潛水攪拌機，安裝在調(diào)節(jié)池的進水端。設計中進水為重力流,在調(diào)節(jié)池的集水坑中安裝2臺自動攪勻的潛污泵，一用一備，水泵的根本參數(shù)為：水泵的流量為Q=12.5m3/h，H=15m，配電機功率為NW。污水中的無機顆粒不僅會磨損污水處理廠的機械設備及其管道，在構筑物中產(chǎn)生淤泥，還會在污泥處理時磨損濾帶。設置沉砂池就是去除這些密度較大的無機顆?！踩缒嗌?，煤渣等〕，以免影響污水處理廠得后續(xù)構筑物及其設備的正常運行。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池等[19]。本設計中采用平流沉砂池。污水經(jīng)平流沉砂池一端進入，無機顆粒沉淀后進入砂斗，出水通向膜池。平流沉砂池示意圖見圖4.3。依據(jù)及參數(shù)選擇〔1〕沉砂池是按去除相對密度為2.65，粒徑大于0.22mm的砂粒設計的。〔2〕設計流量：當污水自流如池子里時，應按照最大設計流量計算；當污水用水泵抽升入池時，按工作流量的最大組合流量計算；對于合流制系統(tǒng)，按降雨量的設計流量計算?！?〕沉砂池的個數(shù)不應該小于兩個，并宜按并聯(lián)運行，當污水量小時，可考慮一用一備?！?〕沉砂量：生活污水按每十萬立方米污水的砂量為3立方米計，其含水率為60%，容重1.5t每立方米。〔5〕砂斗的容積按2天的沉沙量計，斗壁的傾斜角不小于55度，排沙管直徑不應小于200mm?！?〕設計有效水深應不大于1.2m，一般采用0.25～1.0m，每格池寬不宜小于0.6m?！?〕沉砂池的超高不宜小于0.3m。表4.3平流沉砂池參數(shù)的選取工程取值范圍本設計取值最大流速〔umax)最小流速為(umin)最大流量時停留時間(t)30～60s30s設計有效水深為(h2)0.25～1m池底底坡最大設計流量時的水平流速(u)去除沉砂時間間隔(t)據(jù)含砂量確定10d砂斗間隔寬〔b’〕據(jù)實際設計確定超高〔h1〕1﹑平流沉砂池的構造本設計的平流沉砂池是早期污水處理系統(tǒng)常采用的一種除砂構筑物。它由入流渠、出流渠、沉砂斗等局部組成。它具有截留無機顆粒效果好，工作穩(wěn)定，構造簡單，排砂較方便等優(yōu)點，但排砂粒含有較多的有機物，需要進行洗砂處理[20]。平流式沉砂池的結構如圖4.3所示：示意圖2﹑設計計算〔1〕沉砂池水流局部長度：(4.12)式中：L——水流局部長度，m；u——最大設計流量時的水平流速，m/s；t——最大設計流量時的水力停留時間，s；代入公式〔4.12〕得：〔2〕水流斷面積：(4.13)小區(qū)污水的日平均流量式中：Qmax—最大設計流量；A——池斷面積，m2；u——最大設計流量時的水平流速，m/s；代入公式〔4.13〕得：〔3〕池總寬度〔4.14〕式中：B——池總寬度，m；h2——有效水深，m；代入公式〔4.14〕得：〔4〕貯砂斗所需容積：〔4.15〕式中：V——沉砂斗容積，；x1——城市污水沉砂量，一般采用〔污水〕；t——去除沉砂時間間隔；KZ——流量變化系數(shù)；代入公式〔4.15〕得：〔5〕貯砂斗各局部尺寸計算設貯砂斗底寬；貯砂斗的高度斗壁與水平面的傾角為；那么貯砂斗的上口寬為：貯泥斗的容積：〔4.16〕式中：V1——貯泥斗的容積，m3；——貯砂斗的高度，m； —分別為貯砂斗下口和上口的面積，m2；代入公式〔4.16〕得：〔6〕沉砂室的高度：假設采用重力排砂，池底設6%坡度坡向砂斗，那么：〔7〕沉砂池總高度：〔4.17〕式中：H——總高度，m；——超高，m；——貯泥斗高度，m；代入公式〔4.17〕得：平板膜組件吊裝在膜池，用底腳螺栓固定，分別將曝氣管，集水管與相應的管道連接，組成MBR膜系統(tǒng)。MBR的正常運行：向膜池中參加污水，并投加活性污泥，啟動風機，進風通過穿孔曝氣管并在曝氣箱內(nèi)混合均勻后上升進入膜箱。啟動抽吸泵，膜過濾的清水通過集水管泵被抽到清水池。正常運行下抽吸負壓為〔-20～0〕kp之間，采用8分鐘抽清水2分鐘停止抽吸為一個周期的循環(huán)方式運行。通過液位儀控制膜池液位，以保證膜組件始終浸沒在水中，并正常產(chǎn)水。清洗步驟：當出水真空壓力表顯示-20KP時，需要清洗濾膜。在關閉抽吸泵的情況下，首先關閉出水閥門，開啟沖洗藥箱的閥門，實現(xiàn)配置好的清洗藥液通過加藥泵經(jīng)集水管進入膜元件，浸泡一段時間后在曝氣的沖刷下，濾膜得到有效恢復。關閉加藥閥門，開啟清洗藥液回流閥門，并開啟抽吸泵，將清洗產(chǎn)液排入調(diào)節(jié)池，藥液洗凈后，關閉回流閥門，開啟出水閥門，恢復正常運行。曝氣管的清洗步驟：在枯燥空氣的作用下，曝氣管會發(fā)生局部堵塞，要定期清洗。關閉一次慮管曝氣閥門，開啟曝氣清洗閥門，由于風壓減小，以及水壓作用，氣水混合液形成湍流可將曝氣管周圍的污物沖刷下來，并隨氣水混合液流出，從而到達清洗效果[21]。計依據(jù)及參數(shù)1、液中膜膜支架技術參數(shù)液中膜膜支架技術參數(shù)如表4.4所示：表4.4液中膜膜支架技術參數(shù)名稱特性參數(shù)材質(zhì)聚氯乙烯膜孔平均直徑過濾方式重力過濾/吸引過濾最大過濾壓力重力過濾：12KP；吸引過濾：20KP耐化學藥品性耐酸耐堿性強〔PH值2～12〕膜支架尺寸〔510型〕寬×高×厚=490mm×1000mm×6mm膜支架有效面積2/張膜通量3/m2d〔水溫10℃以上)2、膜組件型號及規(guī)格膜組件的型號及規(guī)格如表4.5、表4.6所示：表4.5膜組件型號膜組件類型膜組件支架張數(shù)〔n〕張/組膜組件面積〔m2/組〕ES〔AS，ＦＦ〕10010080ES〔AS，ＦＦ〕175150120ES〔AS，ＦＦ〕200200160表4.6膜組件規(guī)格型號長〔mm〕寬〔mm〕高〔mm〕干重〔kg〕最大重量〔kg〕ES10018305102000440870ES150218051020006501300ES2002800510200088017603、膜組件的設計要點：表4.7不同膜組件單排池體平面尺寸膜組件型號池寬〔mm〕池長〔mm〕ES100ES150ES2002300～25003300～38004300～4500〔1000～1300〕×n＋3002〕池深要求ES型膜組件適合安裝在2.50～3.50m的水深，在鼓風機壓力滿足條件的情況下，適當加大有效水深，對膜組件不會產(chǎn)生影響。名稱特性參數(shù)取值參數(shù)aMBR池內(nèi)污泥濃度X12000mg/L參數(shù)b修正系數(shù)1、膜組件的造型1〕膜通量(η指單位時間內(nèi)通過單位膜面積的水量〕〔單位：〕。本設計中COD，BOD5的濃度不高，可生化性強，可以選取最高值，考慮到使用年限，本工藝中取。2〕膜支架的有效面積S：。3〕膜支架張數(shù)的計算〔每天按24小時運行計算〕〔4.18〕4〕膜組件的選型：ES200選型原那么：〔1〕每個單元應選同類型〔2〕雙排布置時，選擇雙數(shù)組件對稱布置單排布置時，單排膜組件不超過10組5〕膜裝置分一個池設計，含6組膜組件。2、膜〔MBR〕池有效容積的計算：圖4.4膜生物反響器池體示意圖一個系列的平面布置尺寸為：池寬B為池長：膜生物反響器有效容積：膜生物反響器總容積：3、鼓風機的選型1〕MBR池所需鼓風量計算〔1〕膜裝置洗凈所需空氣N：膜組件數(shù)：單位膜組件中的支架數(shù)，ES200中每張膜支架洗凈需要的空氣量MBR所需鼓風量G：(4.21)〔2〕生物處理所需空氣量需氧量：(4.22)式中：3：原水中含量〔mg/L〕：出水中含量〔mg/L〕那么所需空氣量2)風機的選型：由于生物氧化過程所需的空氣量小于膜洗凈所需的空氣量，鼓風機的選擇以膜洗凈所需空氣量為準3/min左右的風機或總風量相同的數(shù)臺風機并聯(lián)運行。風口的壓力選擇以池深為參考依據(jù)，，考慮到風管的阻力下降，可以選擇風壓4000mm水柱的風機。具體參數(shù)見風機參數(shù)表4.9。表4.9風機參數(shù)表工程參數(shù)風機型號HTB125-503全風多段高壓透浦風機河北全風最大風量19～23m3/min最大風壓580～790mmH2O出口口徑5寸功率數(shù)量5臺曝氣頭的選擇本設計選擇Φ260mm的微孔曝氣頭鋪設于膜池。微孔曝氣頭的參數(shù)見表4.10。表4.10微孔曝氣頭參數(shù)表工程參數(shù)曝氣器尺寸Φ260mm效勞面積2/個曝氣膜片運行平均孔隙80-100微米空氣流量3/個h氧總轉移系數(shù)kla(20℃氧利用率(水深3.2m)18.4-27.7%充氧能力2/m3h充氧動力效率曝氣阻力180-280mmH2O本設計所需曝氣頭的數(shù)量為：。4、MBR膜生物反響器膜生物反響器示意圖如圖4.5所示：MBR膜生物反響器示意圖4.6污泥處理設計說明理論上講，膜生物反響器能實現(xiàn)污泥的完全截留，實現(xiàn)污泥的零排放。Muller在處理生活污水的中試研究發(fā)現(xiàn)：當污泥濃度〔MLSS〕高達4060g/L和污泥完全截留SRT＝∞時，幾乎不產(chǎn)生污泥。4.6.2污泥處理設計計算該工藝，污泥量大約為0.06%，含水率為96%～98%，污泥密度為1.02g/ml。一天產(chǎn)泥量因為污泥量太少，處理起來特別不經(jīng)濟，本工藝中的污泥先把它收集起來放在貯泥池里，然后用污泥車抽走，運到鄰近的污水處理廠濃縮脫水處理，交付該廠一定的處理費用即可。選擇6個月抽運一次，那么需要貯泥池的體積為：有效泥深為3m；超高0.3m；設污泥池長寬為4m。 那么貯泥池的容積為：清水池的進水來自膜池處理后的水，出水直接可以回用，容積按日處理水量的10%-20%計算，本設計取15%，由于設計水量較小，選取圓形清水池。設計容量：有效水深3m，水池半徑：清水池超高0.5m，總設計高度3.5m。4.7.3紫外線消毒本設計采用紫外線殺菌燈，分布安裝在清水池里，實現(xiàn)水的消毒功能。紫外燈參數(shù)見表4.1。表4.11紫外燈參數(shù)表工程參數(shù)型號CUV-J40單只UV燈消毒水體積10m3殺菌器長度1400mmUV燈功率40W數(shù)量7只產(chǎn)品的應用領域水產(chǎn)；市政污水處理；工業(yè)“中水”；農(nóng)業(yè)灌溉用水消毒等領域。4.8.1處理構筑物之間的管道連接處理構筑物之間的管渠連接有明渠和管道連接。明渠內(nèi)的流速為1～1.5m，為了防止懸浮物沉淀，該工藝中的流速要求不小于0.4m/s〔沉砂池前得渠道中為0.6m/s〕；管道內(nèi)的流速為1.5m/s，以防止管道發(fā)生淤積難于去除。為了運行靈活和維修方便，該工藝中設置配水設備，使各處理單元之間配水均勻，并可以相互進行水量調(diào)節(jié)。常用的配水設備有：管式配水井、倒虹吸管式配水井，這兩種配水設備水頭穩(wěn)定，配水均勻，常用于兩個或四個一組的對稱構筑物。該工藝中選用管式配水井，配水槽上設置堰門、閥門、或閘板閥，以調(diào)節(jié)水量使配水更均勻，必要時也可以關閉。污水處理需要計量的對象包括污水處理量、污泥回流量、污泥處理量、空氣量與各種藥劑的投加量。常用的計量設備有如下幾種[22]：巴氏計量槽，電磁流量計，超聲波流量計，玻璃轉子流量計，計量泵等。污水：選用非淹沒式薄壁堰、電池流量計、超聲波流量計、巴氏計量槽。污泥：污泥回流量選用電磁流量計。藥劑：選用玻璃轉子流量計或計量泵。4.9污水處理工藝總體布置污水處理系統(tǒng)的平面布置應包括[23]：處理構筑物的布置：污水處理系統(tǒng)的主體是各種處理構筑物。作平面布置時，要根據(jù)各構筑物〔及其附屬輔助建筑物，如泵房、鼓風機房等〕的功能要求和流程的水力要求，結合廠址地形、地質(zhì)條件，確定它們在平面圖上的位置。在這一工作中，應使：聯(lián)系各構筑物的管、渠簡單而便捷，防止遷回曲折，運行時工人的巡回路線簡短和方便；在作高程布置時土方量能根本平衡；并使構筑物避開劣質(zhì)土壤。布置應盡量緊湊，縮短管線，以節(jié)約用地，但也必須有一定間距，這一間距主要考慮管、渠敷設的要求，施工時地基的相互影響，以及遠期開展的可能性。構筑物之間如需布置管道時，其間距一般可取5～8m，某些有特殊要求的構筑物〔如消化池、消化氣罐等〕的間距那么按有關規(guī)定確定。系統(tǒng)管線的布置：污水處理系統(tǒng)中有各種管線，最主要的是聯(lián)系各處理構筑物的污水、污泥管、渠。管、渠的布置應使各處理構筑物或各處理單元能獨立運行，當某一處理構筑物或某處理單元因故停止運行時，也不致影響其他構筑物的正常運行，假設構筑物分期施工，那么管、渠在布置上也應滿足分期施工的要求；所有管線的安排，既要有一定的施工位置，又要緊湊，并應盡可能平行布置和不穿越空地，以節(jié)約用地。這些管線都要易于檢查和維修。輔助建筑物的布：置輔助建筑物是污水處理系統(tǒng)設計不可缺少的組成局部。其建筑面積大小按具體情況與條件而定。輔助建筑物的位置應根據(jù)方便、平安等原那么確定。如鼓風機房應設于曝氣池附近以節(jié)省管道與動力；變電所宜設于耗電量大的構筑物附近等。4.9.2高程確定表4.12構筑物水頭損失表構筑物名稱水頭損失〔m〕格柵5調(diào)節(jié)池平流沉砂池膜池5表4.13污水管渠水力計算表管渠及構筑物名稱流量〔L/s〕管渠設計參數(shù)水頭損失〔m〕D〔mm〕L〔m〕調(diào)節(jié)池至平流沉砂池20040.08平流沉砂池至膜池2005膜池至清水池20020.04各構筑物的高程見表4.14：表4.14各構筑物高程名稱流量〔m3/d〕水面標高〔m〕池底標高〔m〕構筑物水面標高〔m〕地面標高〔m〕細格柵45074.5074.2074.80調(diào)節(jié)池45074.3572.3574.85提升泵45076.6177.01沉砂池45076.5976.3476.89膜池45076.2973.2976.79清水池45076.0073.0076.504.9.3水泵揚程計算及選型格柵進水渠水平面在地平面下0.5m，清水池水面在地平面上1m。那么水泵所需總揚程：2.26m。流量：。水泵的參數(shù)見表4.15。工程參數(shù)工程參數(shù)型號轉速2840/min流量15m3/h功率揚程15m效率45.1%排出口徑40mm重量52kg表4.15水泵參數(shù)表4.9.4自控系統(tǒng)設計說明污水處理系統(tǒng)運行過程對自控的要求越來越高，自控系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為污水處理系統(tǒng)的重要組成局部，對穩(wěn)定處理效果、降低運行本錢、提高勞動生產(chǎn)力起著重要的作用。該控制系統(tǒng)主要由檢測儀表、控制器、執(zhí)行機構組成[24]。1、檢測儀表檢測儀表是用來感受并測量被控參數(shù)，將其轉變?yōu)闃藴市盘栞敵鰞x表。該工藝中的檢測儀表有處理過程中的溫度、壓力、流量、液位等檢測儀表，各種水質(zhì)參數(shù)PH、溶解氧、氮磷等在線檢測儀表。2、自動控制器控制器是自動控制系統(tǒng)的核心。在控制器內(nèi)，將給定值與測量值進行比擬，并按一定的控制規(guī)律，發(fā)出相應的輸出信號去推動執(zhí)行結構。由于可編程控制器具有可靠性高、控制功能強、編程方便等優(yōu)點。本設計中將采用可編程控制器作為自動控制器。3、自動控制器執(zhí)行裝置執(zhí)行裝置用來完成控制器的命令，是實現(xiàn)控制調(diào)節(jié)命令的裝置。污水處理系統(tǒng)中，主要執(zhí)行設備有各種泵、各種閥門以及鼓風機、加藥設備等。通過對自動執(zhí)行裝置的控制，實現(xiàn)對工藝參數(shù)、動力設備等自動調(diào)節(jié)，從而使污水處理唱的運行處于最優(yōu)的工況條件，節(jié)約動力費用，提高運行效果。污水處理系統(tǒng)：表5.1污水處理系統(tǒng)工程投資估算表〔單位：萬元〕費用名稱土建工程安裝工程設備購置工具購置其它費用合計調(diào)節(jié)池325111沉砂池21115精細格柵33膜池5355清水池2污水泵41117抽吸泵322119污泥泵11鼓風機111合計711MBR工藝運行本錢包括三局部：電費、藥劑費和人工費，其中藥劑費主要指膜組件化學清洗所消耗的藥劑費，在運行時間為數(shù)周的情況下，這局部與運行本錢相比就很小，有的藥劑經(jīng)簡單處理后還可以重復利用，所以藥劑費就忽略不計。所以我們將從電費和人工費來估算，估算結果見表5.2所示。表5.2日耗電量名稱總裝機容量〔KW〕運行容量〔KW〕運行時間〔h〕數(shù)量〔臺〕耗電量〔KW﹒h/d〕提升泵324236鼓風機245444污泥泵33113抽吸泵3222244反沖洗泵32224紫外燈57合計7819電費由估算得系統(tǒng)運行的?h，電費以/〔KW?h〕計算，那么日耗電費為266元。人工費中水回用系統(tǒng)只需物業(yè)管理人員定時檢查即可，無需額外管理費用。根據(jù)估算結果，每天運行費用266為元，假設考慮折舊和維修費用，每天運行費用為300元。目前，應用于中水回用系統(tǒng)以25-100m3/d為單位規(guī)模的MBR工藝的一次性投資為3500-4000元/m3，膜組件的費用占25％左右，只包含上建與設備材料費用，不含膜組件時，以-3元，以兩年為單位33-3，在技術在不斷開展的背景下，膜價格還擁有巨大的降價空間，有關專家進行過估算，在未來的3-5年內(nèi)，膜價格有望降為目前的25-50％，這會大大降低MBR的一次性投資與膜的更換費用?？梢灶A測到膜價格會不斷的降低，其使用壽命還會延長，新型高效低能耗MBR也會被開發(fā)出來，MBR的總運行費用預計將會3。

我們對中水的產(chǎn)出效益以膜生物反響器工藝為例進行分析得出：中水回用創(chuàng)造的直接經(jīng)濟效益相當于節(jié)約等量新鮮水而創(chuàng)造出的效益。北京市在2014年居民供水價元/m3，其他行業(yè)比方-3，比一般城市居民的自來水用水價格要高，而膜生物反響器的總運行本錢只有/m3，單從經(jīng)濟利益上考慮，中水回用對某些行業(yè)來說也是非常經(jīng)濟的。照目前的供水趨勢來看，自來水供水費及排污費仍然會不斷上漲，因此不難預見，膜生物反響器作為污水回用技術在經(jīng)濟、技術上的競爭優(yōu)勢將會愈來愈明顯[25]。膜生物反響器結合了膜別離技術與生物反響器的優(yōu)點，由于膜的高效的固液別離作用，微生物的新陳代謝作用得到了強化，有機物最終被很好的去除，MBR與其它傳統(tǒng)處理工藝相比具有明顯的優(yōu)勢，主要有以下幾點[26]：〔1〕處理工藝簡單，水凈化程度高?！?〕占地面積少，只有傳統(tǒng)工藝的20%～30%?！?〕膜的別離作用非常高效，處理效果優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池，出水非常清澈，懸浮物和濁度接近于零，細菌和病毒被大幅度的去除，出水水質(zhì)優(yōu)于建設部頒發(fā)的生活雜用水水質(zhì)標準〔CJ25.1-89〕可作為非飲用市政雜用水進行回用。〔4〕在膜的別離作用下微生物被完全截留在生物反響器內(nèi)，系統(tǒng)內(nèi)的微生物濃度能夠維持較高水平，反響器對污染物的整體去除效率便得以提高，出水水質(zhì)也得以保證，反響器對水質(zhì)水量的各種變化具有很強的適應能力，能承受的沖擊負荷高，出水穩(wěn)定而且水質(zhì)到達優(yōu)質(zhì)?！?〕MBR使反響器的水力停留時間和污泥停留時間實現(xiàn)了別離，這樣一來，系統(tǒng)在運行和控制方面便更加的靈活和穩(wěn)定?！?〕對中水進行剩余有機物的降解，氨氮在硝化細菌的作用下成功轉換為硝氮，氨氮實現(xiàn)了97%以上的去除，調(diào)整其運行方式可以一并到達脫氮除磷的效果。〔7〕剩余污泥的產(chǎn)量極少，水的回收率超過了99%。〔8〕系統(tǒng)使用了諸如流量傳送器和壓力傳送器等邏輯進程監(jiān)控系統(tǒng)，根本實現(xiàn)了全面自動化控制?！?〕使用了空氣沖洗系統(tǒng)，即使是在各種不同的流入條件下，系統(tǒng)仍能可靠運行?！?0〕系統(tǒng)可實現(xiàn)自動反沖洗，在較低的過膜壓力條件下整體膜通量仍可以提高。〔11〕系統(tǒng)可實現(xiàn)7萬小時的連續(xù)運行，且斷絲率不大于1‰，使用壽命很長?？偨Y

MBR作為生活污水中水回用的核心工藝，膜反響器中富集了大量的微生物，有機物和氨氮去除效率高，膜及膜面凝膠層能有效截留有機物，并可以有效去除病菌和病毒。該工藝出水BOD5、COD、SS、大腸桿菌濃度分別為3mg/L、21mg/L、0mg/L、未檢出，出水的各項水質(zhì)指標都符合《城市污水再生利用城市雜用水質(zhì)》〔GB/T18920-2002〕里的要求。MBR用于生活污水處理和回用，在有效降低污染的同時節(jié)省大量的自來水，還可以在短期內(nèi)收回本錢，具有較高的經(jīng)濟效益，具有重要的推廣價值。膜生物反響器技術處理后的污水出水水質(zhì)可到達優(yōu)質(zhì)，其經(jīng)濟、社會以及環(huán)境效益是非常明顯的。缺乏之處是其運行費用相對較高，隨著膜技術的開展，膜的質(zhì)量會越來越高而膜制造本錢卻會不斷的降低，MBR的投資就會很合理。如聚乙烯中空纖維膜和新型陶瓷膜的開發(fā)運用已降低了這項技術的本錢。此外，又有很多類型的膜生物反響器被開發(fā)了出來，其運行費用隨之下降，比方在低壓下的環(huán)境下運行重力淹沒式MBR、厭氧MBR，它們的運行費用要比傳統(tǒng)的好氧加壓膜生物反響器低很多。隨著技術的進步，膜生物反響器的運用范圍會不斷擴大，尤其在水處理方面。在水環(huán)境標準越來越嚴格的背景下，MBR技術的競爭潛力已經(jīng)顯現(xiàn)，它必將取代傳統(tǒng)的廢水處理技術[27]致謝畢業(yè)設計是大學時光里要完成的最后一項任務，本設計的圓滿進行主要得益于劉瑾老師和同學的幫助。首先我要感謝劉