城市生活污水处理毕业设计(40页).doc
-城市生活污水处理毕业设计-第 33 页目录摘要IAbstractII1概述11.1生活污水处理简介11.2生活污水主要处理工艺21.2.1传统活性污泥法21.2.2 A/0工艺21.2.3 传统A2/O法31.2.4 氧化沟工艺31.2.5 普通曝气法41.2.6 污水生化处理41.2.7 SBR工艺52设计任务说明72.1设计任务72.2 设计依据72.3 水质设计参数72.4 工艺流程设计83 设计计算103.1 原始设计参数103.2 格栅103.2.1设计说明103.2.2设计计算113.3污水提升泵房133.4泵后细格栅143.5 曝气沉砂池153.5.1设计说明153.5.2设计参数153.5.3设计计算163.6配水井173.7 SBR反应池183.7.1设计说明183.7.2 SBR反应池容积计算203.7.3 SBR反应池运行时间与水位控制213.7.4排泥量及排泥系统223.7.5需氧量及曝气系统设计计算223.7.6空气管计算253.7.7滗水器263.8鼓风机房263.9接触消毒池273.9.1设计说明273.9.2设计参数273.9.3设计计算283.10 污泥处理系统283.10.1 污泥水分去除的意义和方法283.10.2 各部分尺寸计算294污水厂平面布置324.1平面布置一般原则324.2具体布置内容325 污水高程布置346投资估算366.1估算范围366.2材料价格366.3 运行费用366.4项目总投资37结论38参考文献39致谢40摘要本次设计采用SBR工艺治理流量为14.2万m3/d的生活污水,该污水进水指标为:BOD5150mg/L,CODcr350mg/L,SS250mg/L,NH3-N25mg/L,磷酸盐3mg/L,要求的出水指标为BOD520mg/L,CODcr40mg/L,SS20mg/L,NH3-N10mg/L,磷酸盐0.5mg/L。工艺中主要构筑物有格栅,曝气沉砂池,SBR反应池,接触消毒池,污泥浓缩池,均质池和污泥脱水间。废水经过格栅和曝气沉砂池去除大部分固体废物后,进入SBR反应池进行生物处理,最后通过加氯消毒后达标排放。SBR反应池产生的剩余活性污泥经浓缩脱水后外运填埋。关键词:污水处理技术;SBR工艺;污泥;设计计算;投资预算Abstract This design use SBR process to deal with the sewage, its flow rate is 142000m3/d.The sewage water indicators are:BOD5150mg/L,CODcr350mg/L,SS250mg/L,NH3-N25mg/L,phosphate3mg/L.Design of the water to achieve local primary standard, which is BOD520mg/L,CODcr40mg/L,SS20mg/L,NH3-N10mg/L,phosphate0.5mg/L. The structure of this process are grille,aerated grit chamber, the SBR reaction pool,contact disinfection pool,sludge concentration pool,homogeneous pool and sludge dewatering.Wastewater through the grating and aerated grit chamber after removing most of the solid waste,then go into SBR pool for biological treatment,and finally through the standard discharge after chlorine disinfection. The residual activated sludge of SBR reaction pool through enrichment outbound landfill after dehydration. Key words: wastewater treatment technology;SBR craft;mud;design calculation;investment budget1概述 随着工业化步伐的不断加快,废水污染物的产生量也明显的增加。为使环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制,就要对工业废水污染进行综合防治。污水处理不应仅仅满足单一的水质改善,同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题,且所采用的技术必须以低能耗、低成本付出,避免出现污染物的转移现象为前提。 在我国工业生产中,许多仍沿用高能耗、低效益的粗放性方式。造成资源、能源利用率低,污染物产生量大,结构型污染问题突出1。我国水资源不足和时空分布不均匀,水环境容量低,工业污染源排放污染物达到水环境质量改善要求的任务是长期而艰巨的。随着都市发展和人民生活水平的提高,城市对文明的卫生水平的要求也越来越高,企业和外商对投资环境的期望也越高。没有污水治理将使城市的环境质量恶化,使投资减少,最终是城市不能发展。因此治理污水已成为城市持续发展的保障。 我国现有城市污水处理厂80%以上都采用活性污泥处理系统,其余采用一级处理、强化一级处理、稳定塘及土地处理发等2。目前,我国新建的城市污水处理厂所采用的工艺中,各种类型的活性污泥法为主流,占90%。1.1生活污水处理简介 城市污水主要包括生活污水和工业污水,由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力,确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水,无论用于工业、农业或是回灌补充地下水,都必须符合国家颁发的有关水质标准。 现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法,如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法,即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程,将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上,应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂,常常需要以上几种方法组合,才能达到处理要求3。 现代的城市污水处理技术,按照其作用原理可以分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法这四大类。物理法主要包括重力分离(即沉淀)法、过滤法、气浮法、离心分离法等,化学法主要包括化学沉淀法、混凝法、中和法和氧化还原法等,物理化学法主要包括萃取法、吸附法、离子交换法、电渗析法、反渗透法和超过滤法等。 目前,国内外城市污水处理厂厂采用的工艺有普通活性污泥法、A/O生物脱氮活性污泥法、A/A/O生物脱氮除磷工艺、AB工艺、氧化沟法(循环混合式活性污泥法)、SBR间歇时活性污泥法等工艺1。1.2生活污水主要处理工艺 目前,国内外城市污水处理厂厂采用的工艺有普通活性污泥法、A/O生物脱氮活性污泥法、A/A/O生物脱氮除磷工艺、AB工艺、氧化沟法(循环混合式活性污泥法)、SBR间歇时活性污泥法等工艺4。1.2.1传统活性污泥法 传统活性污泥法,又称推流式活性污泥法,它是依据污水的自净作用发展而来的。污水在经过沉砂、初沉等工序进行一级处理后,进入推流式曝气池,在曝气和水力条件下,曝气池中的水均匀地流动,污水从入口流向出口,前端液流不与后端液流混合。在曝气池中,污水中的有机物绝大部分被微生物吸附、氧化分解,生成无机物,然后进入沉淀池。在这个过程中,随着环境的变化,生物反应速度是变化的,F/M值也是不断变化的,微生物群的量和质不断地变动,后行污泥的吸附、絮凝、稳定作用不断的变化,其沉降浓缩性能也不断地变化5。图1-1传统活性污泥法工艺流程图传统活性污泥法的特点是6: 曝气池内污水浓度从池首至池尾是逐渐下降的,由于在曝气池内存在这种浓度梯度,污水降解反应的推动力较大,效率较高,对污水处理的方式较灵活。 对悬浮物和BOD的去除率较高。 运行较稳定。 推流式曝气池沿池长均匀供氧,会出现池首供氧过剩,池尾供氧不足,增加动力费用;且根据设计要求,对氮的去除率较高,而传统活性污泥法达不到要求。1.2.2 A0工艺 用以往的生物处理工艺进行城市污水三级处理,旨在降低污水中以BOD、COD综合指标表示的含泼有机物和悬浮固体购浓度。一般情况下,去除COD可达70以上,BOD可达90%以上,SS可达85以上,但氮的去除只有20%左右,二级处理出水中除含有少量合碳有机物偶尔还合有氮(氨氮和有机氮)和碘(溶解性和有规模)。这才把处理后的出水排到封闭水域的湖泊、河流及内海,仍会增匆水体中的营养成久从而引起水体中浮游生物和藻类的大量繁殖,造成水体的富营养化对饮用水源、水产业、工业用水带来很大的危害。在水泥缺乏的地区,欲将基级出水作为第二出水处理,用于工业冷却水的补充九必须再经脱氮、除碘等三级处理,还要增加较多的基态物去运行答硼酸5。优点: 流程简单,只有一个污泥回流系统和混合液回流系统,基建费用低; 反硝化池不需要外加碳源,降低了运行费用; A/O工艺的好氧池在缺氧池之后,可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除,提高出水水质; 缺氧池在前,污水中的有机碳被反硝化菌利用,可降低其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求18。缺点: 构筑物较多;污泥产生量较多。1.2.3 传统A2/O法传统A2/O工艺即厌氧缺氧好氧法,其三个阶段是以空间来划分的,是在具有脱氮功能的缺氧好氧法的基础上发展起来的具有同步脱N除P的工艺。 该工艺在系统上是最简单的同步脱N除P工艺,其总的水力停留时间一般要小于其它同类工艺(如Bardenpho工艺)。在经过厌氧、缺氧、好氧运行的条件下,丝状菌不能大量繁殖,无污泥膨胀之外,SVI值一般小于100,处理后的泥水分离效果好7。该工艺在运行时厌氧和缺氧段需轻缓搅拌,以防止污泥沉积,由于生物处理池与二次沉淀池分开建设,占地面积也较大,该工艺在大型污水处理厂中采用较多,本次设计不予推荐。1.2.4 氧化沟工艺 氧化沟是活性污泥法的一种变形,它把连续环式反应池作为生化反应器,混合液在其中连续循环流动。随着氧化沟技术的不断发展,氧化沟技术已远远超出最初的实践范围,具有多种多样的工艺参数、功能选择、构筑物形式和操作方式。如卡鲁塞尔(Carrousel 2000)氧化沟、三沟式(T型)氧化沟、奥贝尔(Orbal)氧化沟等8。卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串联的系统,进水与活性污泥混合后在沟内做不停的循环运动。污水和会流污泥在第一个曝气区中混合。由于曝气器的泵送作用,沟中流速保持在0.3m/s。水流在连续经过几个曝气区后,便流入外边最后一个环路,出水从这里通过出水堰排出,出水位于第一曝气区的前面。卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器,每组沟渠安装一个,均安装在同一端,因此形成靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧区。这不仅有利于生物凝聚,还使活性污泥易于沉淀。BOD去除率可达95%99%,脱氮效率约为90%,除磷率为50%。在正常的设计流速下,卡鲁塞尔氧化沟渠道中混合液的流量是进水流量的50100倍,曝气池中的混合液平均每天520min完成一个循环。具体循环时间取决于渠道长度、渠道流速及设计负荷。这种状态可以防止短流,还通过完全混合作用产生很强的耐冲击负荷力。以下是氧化沟的优缺点:优点: 用转刷曝气时,设计污水流量多为每日数百立方米。用叶轮曝气时,设计污水流量可达每日数万立方米。 氧化沟由环形沟渠构成,转刷横跨其上旋转而曝气,并使混合液在池内循环流动,渠道中的循环流速为0.30.6m/s,循环流量一般为设计流量的3060倍。 氧化沟的流型为循环混合式,污水从环的一端进入,从另一端流出,具有完全混合曝气池的特点。 间歇运行适用于处理少量污水。可利用操作间歇时间使沟内混合液沉淀而省去二沉池,剩余污泥通过氧化沟内污泥收集器排除。连续运行适用于处理流量较大的污水,需另没二沉池和污泥回流系统。 工艺简单,管理方便,处理效果稳定,使用日益普通。 氧化沟的设计可用延时曝气油的设计方法进行。即从污泥产量为零出发,导出曝气池的体积,而后按氧化沟的工艺条件布置成环状循环混合式。缺点: 处理构筑物较多; 回流污泥溶解氧较高,对除磷有一定的影响; 容积及设备利用率不高。1.2.5 普通曝气法 本工艺出现最早,至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好,经验多,可适应大的污水量,对于大厂可集中建污泥消化池,所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理,不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中,通过降低普通曝气池容积负荷,可以达到脱氮的目的;在普曝池前设置厌氧区,可以除磷,亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5,在池型上有多种形式,如上文所述的氧化沟13。1.2.6 污水生化处理污水生化处理属于二级处理,以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的,其工艺构成多种多样,可分成活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘法和土地处理法等四大类。日前大多数城市污水处理厂都采用活性污泥法。生物处理的原理是通过生物作用,尤其是微生物的作用,完成有机物的分解和生物体的合成,将有机污染物转变成无害的气体产物(CO2)、液体产物(水)以及富含有机物的固体产物(微生物群体或称生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中经沉淀池固液分离,从净化后的污水中除去7。由此可见,污水处理工艺的作用仅仅是通过生物降解转化作用和固液分离,在使污水得到净化的同时将污染物富集到污泥中,包括一级处理工段产生的初沉污泥、二级处理工段产生的剩余活性污泥以及三级处理产生的化学污泥。由于这些污泥含有大量的有机物和病原体,而且极易腐败发臭,很容易造成二次污染,消除污染的任务尚未完成。污泥必须经过一定的减容、减量和稳定化无害化处理井妥善处置。污泥处理处置的成功与否对污水厂有重要的影响,必须重视。如果污泥不进行处理,污泥将不得不随处理后的出水排放,污水厂的净化效果也就会被抵消掉。1.2.7 SBR工艺SBR工艺早在20世纪初已有应用,由于人工管理的困难和繁琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组,各池工作状态轮流变换运行,单池由撇水器间歇出水,故又称为序批式活性污泥法。 该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布,形成一体化的集约构筑物,并利于实现紧凑的模块布置,最大的优点是节省占地。另外,可以减少污泥回流量,有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水,静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质8。优 点机 理沉淀性能好有机物去除效率高提高难降解废水的处理效率抑制丝状菌膨胀可以除磷脱氮,不需要新增反应器不需二沉池和污泥回流,工艺简单理想沉淀理论理想推流状态生态环境多样性选择性准则生态环境多样性结构本身特点表1-1 SBR工艺的优点 但是,SBR工艺也有一些缺点。它对自动化控制要求很高,并需要大量的电控阀门和机械撇水器,稍有故障将不能运行,一般必须引进全套进口设备。 由于一池有多种功能,相关设备不得已而闲置,曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大。池子总体容积也不减小。另外,由于撇水深度通常有1.22米,出水的水位必须按最低撇水水位设计,故总的水力高程较一般工艺要高1米左右,能耗将有所提高8。 SBR(序批式活性污泥法)工艺早在1914年即已开发,但由于当时监测手段落后,并没有得到推广应用。1979年美国的L.Irvine对SBR工艺进行了深入的研究,并于1980年在印第安那州的Culver改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、各种新型不堵塞曝气器和软件技术的出现,同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计 等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表,污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化,加之SBR具有均化水质、工艺简单,处理效果稳定,耐冲击负荷力强,出水质好,操作灵活、占地面积少等优点而成为包括美、德、日、澳、加等在内的许多工业发达国家竞相研究和开发的热门工艺。以澳大利亚为例,近10多年来建成采用SBR工艺的污水处理厂就达近600座之多4。 SBR工艺一般适用于中小规模、土地紧张、具有引进设备条件的场合。2设计任务说明2.1设计任务本设计的任务是完成日处理量为14.2万m3/d的污水处理工艺设计,具体内容包括处理工艺的确定、各构筑物的设计计算、平面布置、高程计算、经济技术分析。完成总平面布置图、污水处理工艺流程图,污水处理厂高程设计图,污水处理设备构筑物图。2.2 设计依据1) 中华人民共和国环境保护法2) 中华人民共和国水污染防治法实施细则(1985年9月)3) 污水综合排放标准(GB8978-96)4) 室外排水设计规范(GBJ14-87)5) 恶臭污染物排放标准(GB14554-93)6) 污水泵站设计规程(DBJ08-23-91)7) 地面环境质量标准(GB3838-88)8) 地表水环境标准(GBHZB1-1999)9) 污水排放城市下水道水质标准(CJ18-86)10) 室外排水设计规范(GB 50014-2006)11) 建筑给排水设计规范(GBJ1588)12) 给水排水工程结构设计规范(GBJ6984)2.3 水质设计参数 水处理厂建设规模为日处理污水量14.2万m3,总变化系数Kz=1.34,假设污水量日变化系数Kd=1.20,则时变化系数Kh=1.12,各流量指标如下:平均流量Qave=2083 m3/h;高日流量Qmax.60000 m3/d;高峰流量Qpeak.2791 m3/h。表2-1 水质设计要求项目进水水质(mg/l)出水水质(mg/l)BODCODSSNH3-N磷酸盐15035025025320402010 0.52.4 工艺流程设计通过前面对生活污水处理工艺的比选,本设计采用SBR法对污水进行处理,SBR法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四个或三个池子构成一组,轮流运转,一池一池地间歇运行,故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单,由于只有一个反应池,不需二沉池、回流污泥及设备,一般情况下不设调节池,多数情况下可省去初沉池,故节省占地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,实现除磷脱氮的目的。SBR法中曝气池兼具沉淀的作用,厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。通过调节每个工序的时间,可达到除磷脱氮的效果19。 SBR工艺的优点是:工艺流程简单,不设二沉池,无污泥回流设备;耐冲击负荷,一般不用设置调节池;反映推动力大,易于得到优于连续流系统的出水水质;运行操作灵活,通过适当调节各单元的状态可达到脱氮除磷的效果;污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效的防治丝状菌膨胀;各项运行指标和各操作阶段可通过计算机加以控制,便于自控运行,易于维护管理。运行方式灵活多变,空间上完全混合,时间上理想推流,对进水水质、流量变化的适应性好,生物处理出水可以达到一级排放标准,采用微孔曝气,电耗低,池深较大,布置紧凑,占地面积小,基处理费用及土建费用相对较低10。工艺流程如下:进水 粗格栅 提升泵房 细格栅 曝气沉砂池 配水井 达标排放 接触消毒池SBR反应池污泥外运 污泥脱水 均质池污泥浓缩池图2-1 工艺流程图工艺流程简述:污水经过粗格栅去除大颗粒悬浮物后,经提升泵后,在细格栅去除小颗粒悬浮物,再进入曝气沉砂池去除泥沙,经配水井调整后进入SBR池,在SBR池中,利用微生物的代谢降解大部分CODcr、BOD5 、SS、NH3-N和TP等,最后进入接触消毒池,经加氯消毒后排放。SBR池中的剩余污泥进入污泥浓缩池和脱水池,最后将处理后的污泥外运。3 设计计算3.1 原始设计参数 原水水量 Q=142000m3/d=5916.7m3/h =1.644m3/s由资料提供的数据可知,污水总变化系数为:Kz=1.34,时变化系数Kh=1.12则设计流量 (3-1) 3.2 格栅3.2.1设计说明格栅(见图3-1)一般斜置在进水泵站之前,主要对水泵起保护作用,截去生活水中较大的悬浮物,它本身的水流阻力并不大,水头损失只有几厘米,阻力主要产生于筛余物堵塞栅条,一般当格栅的水头损失达到1015厘米时就该清洗。格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种,按格栅栅条间隙可分为粗格栅(50100mm),中格栅(1040mm),细格栅(310mm)三种15。图3-1 格栅结构示意图根据清洗方法,格栅和筛网都可设计成人工清渣和机械清渣两类,当污染物量大时,一般应采用机械清渣,以减少人工劳动量。本设计栅渣量大于0.2m3/d,为改善劳动与卫生条件,采用一组中格栅,既可达到保护泵房的作用,又经济可行,设置一套带有人工清渣格栅的旁通事故槽,便于排除故障。栅渣量与地区特点,格栅的间隙大小,污水流量以及下水道系统的类型等因素有关,在无当地资料时,可采用:(1) 格栅间隙1625mm,处理0.100.05栅渣/103m3污水(2) 格栅间隙3050mm,处理0.030.01栅渣/103m3污水栅渣的含水率一般为80%,容重约为960kg/ m3。栅条的断面形状有圆形、锐边矩形、迎水面为半圆形的矩形、迎水面背水面均为半圆的矩形几种。而其中迎水面为半圆形的矩形的栅条具有强度高,阻力损失小的优点16。3.2.2设计计算 本设计采用4个中格栅和5个细格栅。下面是中格栅和细格栅的设计计算: 中格栅(4个) 为了防止栅条间隙堵塞,污水通过栅条间隙的流速(过栅流速)一般采用0.61.0m/s,最大流量是可高到1.21.4m/s。栅前水深一般取0.30.5m,格栅安装角度一般与水平面成30°60°。中格栅栅条间隙为1040mm,细格栅栅条间隙为1.510mm,所以参数取值如下: 设过栅流速:=0.8m/s 栅前水深:h=0.4m 格栅安装倾角:=60° 机械清渣设备:采用链条式格栅除污机1) 格栅间隙数 (3-2) Qmax最大废水设计流量,m3/s 格栅安装倾角 h栅前水深,m b栅条间隙宽度,取30mm 过栅流速,m/s2) 栅渠尺寸 (3-3)圆整取B2=2.7m s栅条宽度,取0.02mB2格栅宽度,m 进水渠宽为 (3-4)栅前扩大段 L1=1.37(m) (3-5) 渐宽部分的展开角,一般采用 水污染控制工程中提到栅后收缩段一般为栅前扩大段的一半,所以 栅后收缩段 L2=0.5L1=0.69(m) (4-6) 栅条总长度 L=L1+0.5+1.0+L2 =1.37+0.5+1.0+0.69 =4.08(m) (3-7)栅前渠道超高,采用0.5m3) 水通过格栅的水头损失 通过格栅的水头损失一般为0.080.15m,格栅阻力系数计算公式如下所示:表3-1 格栅阻力系数计算公式栅条断面形状计算公式说明锐边矩形迎水面为半圆形的矩形圆形迎水、背水面均为半圆矩形正方形为形状系数为收缩系数=2.42=1.83=1.79=1.67=0.64 格栅受污物堵塞后,水头损失增大倍数k一般取k=3, 设栅条断面为锐边矩形断面, =2.42 k=3 (3-8) =0.12(m) (3-9)4) 栅渣量(总)W=4.3(m3/d) (3-10) 单位体积污水栅渣量W1取0.03, 宜采用机械清渣。 水污染控制工程中明确指出单位体积污水栅渣量W1一般取0.10.01,细格栅取大值,粗格栅取小值。选用NC400型机械格栅三台。 设备宽度400mm,有效栅宽250mm,有效栅隙30mm,运动速度3m/min,水流速度1m/s,安装角度,电机功率0.25kw,支座长度960mm,格栅槽深度500mm,格栅地面高度360mm;生产厂:上海南方环保设备有限公司、上海惠罗环境工程有限公司。3.3污水提升泵房根据污水流量,泵房设计为L×B=10×10m。提升泵选型:采用LXB型螺旋泵型号:LXB-1100螺旋外径D:1100mm转速:48r/min流量Q:875m3/h提升高度:5m功率:15kw购买6台,5台工作,1台备用。3.4泵后细格栅 公式计算同上,如上所述,按照水污染控制工程中参数选取的原则选取参数,其中栅条宽度 b取5mm,过栅流速取0.9m/s,栅前水深h取0.5m,安装倾角取60°。1) 格栅间隙数 n=182(个)2) 栅渠尺寸取 2.8m栅条宽度s取0.01m进水渠宽 B1=1.0(m)栅前扩大段 L1=1.56(m)取栅后收缩段 L2=0.5 L1=0.78m栅条总长度 =4.42(m)3) 水通过格栅的水头损失设栅条断面为半圆形的矩形,由表3-1可知形状系数=1.83,则水头损失h1为=0.50m4) 每日栅渣量W: W1为单位体积污水栅渣量 根据水污染控制工程 ,在b=5mm情况下,设W1为0.05m3/103m3污水16 则 >0.2(m3/d)采用机械清渣。选用NC300型机械格栅五台。 设备宽度300mm,有效栅宽200mm,有效栅隙5mm,运动速度3m/min,水流速度1m/s,安装角度60°,电机功率0.18kw,支座长度960mm,格栅槽深度500mm,格栅地面高度360mm;生产厂:上海南方环保设备有限公司、上海惠罗环境工程有限公司。3.5 曝气沉砂池3.5.1设计说明沉砂池有4种:平流式、竖流式、曝气式、钟式和多尔式。普通平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有15%的有机物,使沉砂的后续处理难度增加。采用曝气沉砂池(见图3-2)可以克服这一缺点18。 图3-2 曝气沉砂池示意图3.5.2设计参数 曝气沉砂池的设计参数如下:1) 旋流速度应保持:0.250.3m/s2) 水平流速为0.060.12 m/s,一般取0.1m/s3) 最大流量时停留时间为13min4) 有效水深应为23m,宽深比一般采用12165) 长宽比可达5,当池长比池宽大得多时,应考虑设置横向挡板6) 1m3污水的曝气量为0.2m3空气7) 空气扩散装置设在池的一侧,距池底约0.60.9m,送气管应设置调节气量的闸门8) 池子的形状应尽可能不产生偏流或死角,在集砂槽附近可安装纵向挡板9) 池子的进口和出口布置应防止发生短路,进水方向应与池中旋流方向一致,出水 方向应与进水方向垂直,并宜考虑设置挡板10) 池内应考虑设消泡装置14 3.5.3设计计算(1)池子总有效容积(V) 设水力停留时间t=2min,则 (3-11)(2)水流断面积(A) 设=0.1m/s(水平流速),则 A=22.03() (3-12)(3)池总宽度(B) 设(设计有效水深),则B=8.8(m) (3-13)(4)每格池子宽度(b)设n=2格,则 =4.4(m) (3-14)(5)池长(L)L=12(m) (3-15)(6)每小时所需空气量(q)设d=0.2(1污水所需空气量),则=0.2×2.203×3600=1586.2m3/h (3-16) (7)沉砂室所需容积(V) 生活污水沉砂量一般可按每106m3污水沉砂1530m3计算。设清除沉砂的间隔时间T=2d,则V=8.59() (3-17)式中,X城市污水沉砂量(污水),取30生活污水流量总变化系数(8)每个沉砂斗容积() 设每一分格有2个沉砂斗,则 =2.25() (3-18)(9)沉砂斗各部分尺寸:设斗底宽=1.5m,环境工程学中斗壁与水平面的倾角不应小于55°,所以取倾角为60°。设斗高=1.2m,沉砂斗上口宽:+=+1.2=2.59(m) (3-19) 最终定沉砂斗容积: =5.13() (3-20)(10)沉砂室高度() 采用重力排砂,设池底坡度为0.06,坡向砂斗,则, =+0.06(12-2.59)=0.35+0.159=1.76 (m) (3-21)(11)池总高度(H) 设超高=0.5m,则 H=+=0.5+2.5+1.76=4.6(m) (3-22) 3.6配水井 配水井水力停留时间通常采用23min,取T=2.5min,由毕设任务书可知废水进水流量为Q=5916.7m3/d,则配水井总容积为 设配水井池长L=8m,池宽b=5.0m,池中有4格挡板,废水下进上出。 设有效水深H1=4.5m,设超高0.5m,则实际配水井容积为: 满足有效停留时间的要求。3.7 SBR反应池3.7.1设计说明设计方法有两种:负荷设计法和动力设计法8,本工艺采用负荷设计法。根据工艺流程论证,SBR法具有比其他好氧处理法效果好,占地面积小,投资省的特点,因而选用SBR法。SBR是序批式间歇活性污泥法的简称。该工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。 其运行操作在空间上是按序排列、间歇的。 污水连续按顺序进入每个池,SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的。SBR工艺的一个完整的操作过程,也就是每个间歇反应器在处理废水时的操作过程,包括进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期五个阶段,如图3-3。这种操作周期是周而复始进行的,以达到不断进行污水处理的目的。对于单个的SBR反应器来说,在时间上的有效控制和变换,即达到多种功能的要求,非常灵活8。 进水期 反应期 沉淀期 排水期 闲置期图3-3 SBR工艺操作过程SBR工艺特点是: 工程简单,造价低; 时间上有理想推流式反应器的特性; 运行方式灵活,脱N除P效果好; 良好的污泥沉降性能; 对进水水质水量波动适应性好; 易于维护管理。SBR工艺的操作过程如下:1) 进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期,所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液,这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。SBR工艺间歇进水,即在每个运行周期之初在一个较短时间内将污水投入反应器,待污水到达一定位置停止进水后进行下一步操作。因此,充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程,不仅水位提高,而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气、