SBR法处理城镇生活污水的工艺设计(共42页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 (2012届)毕业论文(设计)题目:SBR法处理城镇生活污水的工艺设计 学院: 专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 教务处制 2012年 月 日诚信声明我声明,所呈交的论文(设计)是本人在老师指导下进行的研究工作及取得的研究结果。据我查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文(设计)中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得本校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。我承诺,论文(设计)中的所有内容均真实、可信。 论文(设计)作者签名: 签名日期: 年 月 日授权声明学院有权保留送交论文(设计)的原件,允许论文(设计)被查阅和借阅,学校可
2、以公布论文(设计)的全部或部分内容,可以影印、缩印或其他复制手段保存论文(设计),学校必须严格按照授权对论文(设计)进行处理,不得超越授权对论文(设计)进行任意处理。 论文(设计)作者签名: 签名日期: 年 月 专心-专注-专业摘要: 本文采用SBR工艺对城镇生活污水进行处理,设计进水水量为50000m3/d,COD200-300mg/L,BOD200-400mg/L,设计主要工艺流程为格栅、曝气沉砂池、间歇曝气反应池、浓缩池、消毒池。根据设计参数对其主要构筑物进行设计计算,并绘制了工艺流程图、平面布置图、高程图和主要构筑物图。结果表明:经过该工艺处理后,COD的去除率是80%,BOD的去除率
3、是95%,SS去除率是93%,TN去除率是70%,出水可达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的一级B标准。工程总投资13989.81万元,运行费用1577.58万元,折合吨水成本为0.86元/吨。该工艺具有工艺简单、节省费用、出水质量高、防止污泥膨胀等特点,能带来良好的环境和社会效益。关键词: SBR法;生活污水;处理;设计Abstract: In this paper, the SBR process is carried out to treat the sewage, design influent volume is 50000m3 / d, COD 200-3
4、00mg / L, the BOD 200-400mg / L, the design process are the grille, aerated grit chamber, intermittent aeration reaction tank, concentrated pool, disinfectant pool. Be designed and calculated in accordance with the design parameters of its main structures, and drawing the process flow diagram, layou
5、t plan, elevation diagram, and the main structures diagram. The results showed that: after the process, the removal rate of COD is 80%, the removal rate of BOD is 95%, the removal rate of SS is 93%, the removal rate of TN is 70%, the effluent can reach the urban wastewater treatment plant emission s
6、tandards (GB18918-2002), the level of B standard. The project total investment are 139,898,100 yuan, the operating costs are 15.7758 million yuan, equivalent to the tons of water costs are 0.86 yuan / ton. The process has the characteristics of simple process, cost-saving, high water outlet quality,
7、 preventing sludge bulking, it can bring good environmental and social benefits.Keywords: SBR; sewage; treatment; design目 录1 绪论1.1 SBR工作原理1SBR法的核心是其反应池,该池将曝气池与沉淀池合二为一,即生化反应和泥水分离在同一反应池内完成。SBR工艺的一个完整运行周期由五个阶段组成:进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、滗水阶段和闲置阶段。1. 进水阶段进水阶段是反应池接纳废水的过程,当废水进入反应器后,池内水位逐渐上升,当到达最高水位或所设定的时间时,停止进水。由于进
8、水阶段仅流入废水,不排放处理水,因而反应池具有调节池的功能。2. 反应阶段当废水注入达到预定容积后,可根据反应的目的进行曝气或搅拌,以达到降解有机物、硝化、脱氮除磷的目的。若进行曝气,则系统处于好氧状态,通过好氧生物反应实现有机物氧化、氨氮硝化和吸磷反应。若进行搅拌,并存在电子受体和电子供体的情况下,则系统处于缺氧状态,通过缺氧生物反应实现反硝化脱氮和缺氧吸磷。若系统处于厌氧状态,通过厌氧反应实现有机物厌氧硝化、厌氧释磷。3. 沉淀阶段停止曝气和搅拌,本阶段反应器相当于二沉池,混合液通过重力沉降实现固液分离。由于在沉淀时反应器内是静止的,故沉淀效率很高。4. 滗水阶段其目的是从反应器中排除上清
9、液,一直滗到循环开始的最低水位,该水位离污泥层还要有一定的保护高度,以防止出水水质变差。反应器底部沉降下来的污泥大部分作为下一个周期的回流污泥,过剩的污泥可在滗水阶段排除,也可在闲置阶段排除。5. 闲置阶段沉淀之后到下个周期开始之前的期间称为闲置阶段。为维持活性污泥的活性,必须进行搅拌或曝气,此时通常不进水,而是通过内源呼吸使微生物的代谢速度和吸附能力得到恢复,为下一个运行周期创造良好的初始条件。如考虑节能或厌氧状态下释磷,也可以不进行搅拌或曝气。1.2 SBR工艺特点2,31. 工艺简单,节省费用SBR法以一个反应池取代了传统方法及其他变形方法中的调节池、初沉池、曝气池和二沉池,整体结构紧凑
10、简单。SBR反应池具有调节池的作用,可最大限度地承受高峰流量、高峰BOD浓度和有毒化学物质对系统的影响。投资省,运行费用低,它要比传统活性污泥法节省基建投资额30%左右。2. 出水质量高SBR在固液分离时水体接近完全静止的状态,不会发生短流现象,同时,在沉淀阶段整个SBR反应池容积都用于固液分离,较小的活性污泥颗粒都可以得到有效的固液分离,因此,SBR的出水质量高于其他的生物处理方法。3. 理想的推流过程使生化反应推力大效率高在理想的推流式曝气池中,污水与回流污泥形成的混合液从池首端进入,呈推流状沿曝气池流动,从池末端流出,此间在曝气池的各断面上只有横向混合,不存在纵向的“返混”。作为生化反应
11、推动力的底物浓度,从进水的最高浓度逐渐降解到出水时的最低浓度,整个反应过程底物浓度没有被稀释,尽可能地保持了最大的推动力。4. 运行方式灵活,脱氮除磷效果好处理流程短,控制灵活,可根据进水水质和出水水质控制指标处理水量,改变运行周期及工艺处理方法,适应性很强。系统通过好氧/厌氧交替运行,能够在降解有机物的同时达到较好的脱氮除磷效果。5. 防止污泥膨胀的最好工艺SBR反应过程基质浓度变化规律与推流式反应器是一致的,扩散系数低,易产生污泥膨胀的丝状细菌在SBR反应池中得到有效的抑制。在较低负荷运行时,SBR中存在随时间而发生的较大基质浓度梯度,这一浓度梯度抑制了丝状菌的生长而有利于非丝状菌的生长,
12、从而防止污泥的膨胀。在高负荷运行时,非丝状菌反而增长较快,所以高负荷时要有适当的空载曝气时间。同时,SBR反应池污泥指数较低,剩余污泥得到好氧稳定,有利于浓缩脱水。6. 耐冲击负荷、处理能力强虽然SBR法对于时间来说是一个理想的推流过程,但是就反应器本身的混合状态来说仍属典型的完全混合式,因此具有耐冲击负荷和反应推动力大的优点。2 正文2.1 概述 2.1.1 设计任务(1)确定处理工艺;(2)建筑物的尺寸设计计算、高程布置、平面布置;(3)设备选择经济技术分析;(4)绘制图纸(高程图、平面布置图、主体建筑物图等)。2.1.2 设计依据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中
13、华人民共和国水污染防治法实施细则(1989.7.12)城市污水处理工程项目建设标准(2001年修订版)2.1.3 设计原则4(1)依照国家环境保护的基本国策,执行国家有关法律法规、政策、规范和标准。(2)依据城市的整体规划,依据保护和改善环境、防止和减少污染、造福人民的原则,结合实际情况,对工业园区污水进行综合处理,满足现代化城市对环境的要求。(3)依据城市基础设施统一规划、分期实施的方针,在废水处理系统和厂区的选择方面,充分考虑近、远期相结合,合理设计,并为远景发展留有余地。(4)采用集中处理和分散处理相结合、以集中处理为主的原则,充分利用现有的污水设施,实行污水综合治理,设置污水处理厂并配
14、套相应污水管道。(5)处理构筑物尽可能布置紧凑以减少动力消耗,同时应根据河流的水位变化及环境容量,处理流程考虑多种运行方式。(6)处理工艺力求技术先进、成熟、可靠、经济合理、高效节能、运行管理方便、简单、成本低、占地少。(7)妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂及污泥,避免二次污染。(8)采用可靠的控制系统,做到技术可靠、经济合理、操作简便,以实现污水处理厂的科学管理。2.1.4 设计水量及进出水水质(1)设计水量该厂最大设计流量Qmax=500001.3=65000m3/d=0.75m3/s。(2)进出水水质本工程采用城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级标准中的
15、B标准。进水水质及排放标准见表2-1。表2-1 进水水质及排放标准项目BOD5/(mg/L)CODcr/(mg/L)pHSS/(mg/L)氨氮(mg/L)进水水质200-400200-3008-10200-40050排放标准20606-920152.2 污水处理要求及厂址的选择2.2.1 污水处理要求5本次污水处理厂设计水量50000t/d,因为是城镇生活污水,污水通过SBR工艺处理后达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级标准中的B标准后排放。2.2.2 污水处理厂厂址的选择城镇污水处理厂厂址选择是城镇污水处理厂设计的前提,它与城市的总体规划、城市排水系统的走向、
16、布置、处理后污水的出路都密切相关,应根据选址条件和要求综合考虑,选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址6,7。总之, 污水处理厂位置的选择,应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求, 并根据下列因素综合确定8:(1)厂址必须位于集中给水水源下游,并应设在城市工业区、居住区的下游。为保证卫生要求厂址应与城市工业区居住区保持约300m以上距离;(2)厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧,及主导风向的下风侧;(3)结合污水管道系统布置及纳污水域位置,污水处理厂选址宜设在城市低处,便于污水自流,沿途尽量不设或少设提升泵站;(4)有良好的交通、运输和水电条件,有良好的工程地质条件,厂
17、区地形不受水淹,有良好的防洪、排涝条件;(5)尽量少拆迁、少占农田,同时因厂区规划有扩建的可能,应预留远期发展用地仁。2.3 污水处理厂工艺方案的选择2.3.1 方案选择的原则污水处理厂的污水处理及污泥处理工艺方案选择原则如下:(1)在常年运转中保证出水所要求的处理程度,处理效果稳定,技术成熟。(2)基建投资和运行费用低、占地少、电耗省。以尽可能少的投入取得尽可能大的效益。(3)运行管理方便,运转灵活,并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数,最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。(4)便于实现处理过程的自动控制,提高管理水平。2.3.2 工艺方案选择当前国内城镇污水处理厂绝大多数采用活性
18、污泥法,这种方法能有效去除城镇污水中的各种污染物质,并且处理费用最低。在活性污泥法中,目前使用最多的是传统活性污泥法,但是其处理流程较繁琐,特别是污泥处理复杂,占地面积大,管理人员多,因此排除了传统活性污泥法。通过参照国内外的研究成果和污水处理厂的运行实践,在进行多方案比较的基础上,最终选择了SBR法。2.4 工艺流程城镇生活污水经格栅过滤,过滤后的污水由提升泵定时定量提升到SBR反应池进行鼓风曝气处理,经SBR反应池处理后的达标上清水外排,经消毒、自然蒸发来用于树木草灌溉。SBR池中的剩余污泥与格栅过滤的栅渣经厢式压缩机压干,消毒后外运作树木农肥。这样既不影响污水处理效果,又可以大大节省投资
19、,减少运行成本9。2.4.1 工艺流程图 图2-1 工艺流程图2.4.1 主要构筑物设计1. 格栅10格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成,安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部,用以截留较大的悬浮物或漂浮物,如纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、塑料制品等,以便减轻后续处理构筑物的处理负荷,并使之正常进行。被截留的物质称为栅渣。设计粗格栅的选择主要是决定栅条断面、栅条间隙、栅渣清除方式等。格栅断面有圆形、矩形、正方形、半圆形等。圆形水力条件好,但刚度差,故一般多采用矩形断面。格栅按照栅条形式分为直棒式格栅、弧形格栅、辐流式格栅、转筒式格栅、活动格栅等;按照格栅栅条间距分为粗格栅和细格
20、栅(1.5-10mm);按照格栅除渣方式分为人工除渣格栅和机械除渣格栅,目前,污水处理厂大多都采用机械格栅。格栅的设计,应符合下列要求:经初步核算每日栅渣量0.2 m3/d,所以采用机械格栅清渣。我国过栅流速一般采用0.6-1.0m/s,此次设计采用1.0m/s。国内机械格栅的安装角度一般为60-70,本设计采用60。格栅前渠道内水流速度一般取0.4-1.0m/s,本设计取栅前流速1m/s。hHhahBLB1000H1/tan500HhLh图2-2 格栅示意图(1)粗格栅设计以最大流量为依据,设格栅设2座,则每座格栅设计流量为Q=0.75/2=0.38m3/s 设计参数:1、 栅条净间隙b=4
21、0.0mm2、 栅前流速:1m/s3、 栅前部分长度:0.5m4、 格栅倾角=605、 栅渣量:W1=0.05m3 /103m3污水6、 栅前水深:h=1m 格栅设计计算: 栅条间隙数n 式中Q每台格栅的最大设计流量,m3/s;格栅倾角,度;h栅前水深,m;v污水的过栅流速,m/s。 栅槽宽度B设计采用10圆钢为栅条,即S=0.01m。由于B1hvQ式中 B1进水渠道宽度,m得 B10.38,取B1=0.4m 通过格栅的水头损失h2式中 h0计算水头损失,; g重力加速度; k格栅受污物堵塞使水头损失增大的倍数,一般取3; 阻力系数,其数值与格栅栅条的断面几何形状有关,对于圆形断面,。 栅后槽
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