水污染课程设计氧化沟).doc
《水污染课程设计氧化沟).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水污染课程设计氧化沟).doc(22页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流水污染课程设计氧化沟).精品文档.目录1.前言22.设计总则22.2设计原则22.2设计依据23.工艺简介33.1污水排放执行标准33.2工艺选择与比较33.2.1污水处理工艺比较33.2.2氧化沟工艺简介43.2.3几种氧化沟的选择53.3 Carrousel 氧化沟介绍53.3.1 Carrousel 氧化沟的结构53.3.2 Carrousel 氧化沟处理污水的原理63.4工艺流程布置64.主要构筑物设计计算书74.1设计最大流量74.2粗格栅74.2.1设计参数74.2.2设计计算74.3细格栅84.3.1设计参数84.3.2设计计算
2、84.4沉砂池94.4.1设计参数104.4.2设计计算104.5氧化沟104.5.1设计参数114.5.2设计计算114.6二沉池164.6.1设计参数164.6.2设计计算164.7接触池184.7.1设计参数184.7.2设计计算185.污泥处理系统设计计算185.1污泥浓缩池185.1.1 设计参数185.1.2 设计计算195.2贮泥池205.3污泥脱水设备20参考文献:20附图216.心得体会217.致谢221.前言 目前,一般的城市生活污水处理工艺多采用普通活性污泥法、SBR法以及生物膜法等。本文考虑到现在的城市污水的复杂性,由于人们生活中的洗涤会使用一些含磷洗涤剂,使污水中有不
3、少的磷;其次,冲厕的污水没有和其它污水进行分流,使得污水中总氮含量有所增加;另外,城市排水系统的不健全,没有完全建立分流制排水系统,工业污水与生活污水相互混杂,导致污水水质变化较大。普通的活性污泥法不能够有效的去除N和P,而生物膜法处理大流量的污水,其抗冲击负荷不高,且基础投资较大。为找到一个既在技术上可行又在经济合理的方法,本文采用Carrousel氧化沟活性污泥法,它既可以有效降低污水的COD、BOD,又可以有效去除总N。文章主要从工艺方案的比选、工艺流程的确定、各构筑物尺寸的设计计算、污泥的消化处置以及本工艺的技术经济指标等诸多方面进行设计和计算。2.设计总则2.2设计原则(1)处理工艺
4、符合最佳适用技术(即技术上可行,经济上合理)和清洁生产的基本要求。(2)建设项目符合国家和地方的环境法律法规的有关规定。(3)各处理单元构筑物的平面布置应根据各构筑物的功能要求和水力要求.(4)辅助建筑物的面积或规模应符合有关规定。(5)设备选型和价格经济合理。(6)设计中尽量选用低噪声的动力设备,产生臭气或者噪声的设备或构筑物应加盖处理,防止二次污染。2.2设计依据(1)中华人民共和国环境保护法(2)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)(3)中华人民共和国水污染防治法(4)水处理工程师手册(5)污水处理厂工艺设计手册(6)建设项目环境保护环境管理条例(7)城镇污水处理厂
5、附属建筑和附属设备设计标准(GJ 31-89)(8)城市污水处理及防治技术政策建城2000124号(9)城市污水处理工程项目建设标准建城200177号3.工艺简介3.1污水排放执行标准根据当地环保部门的要求,该企业污水排放要求达到GB8978-1996污水综合排放标准一级标准方可排放,计算去除率如表 1-1。表 1-1 水质处理效率计算序号基本控制项目进水水质一级标准去除率1BOD53202093.7%2SS2952093.2%3TN311551.64TP4.90.589.8%3.2工艺选择与比较3.2.1污水处理工艺比较根据污水处理方式的影响因素,采用列表比较法。具体比较项目和工艺见表2表2
6、 污水处理工艺方式比较序号项目标准活性污泥法生物转盘法氧化沟法延时曝气法接触曝气法SBR法1BOD去除率2抗负荷变化能力3污泥膨胀的控制4污泥回流设备5污泥量6气温、水温的影响7日常操作难易8设备的可靠性9噪声卫生美观10设施面积11能耗12脱氮运行13工程应用实绩适用性Q1000m3/dQ5000m3/dQ10000m3/d14维护管理费15建设费16综合评价注:为优良 为良好 为一般 为差由上表可以很明显的看出氧化沟工艺在处理较大水量的城市生活污水时,与其他几个工艺相比,无论从处理能力还是经济指标的综合性能看,都具有较大的优势,所以采用氧化沟工艺是经济可行的。3.2.2氧化沟工艺简介氧化沟
7、是活性污泥法的一种变型,其曝气池呈封闭的沟渠型,所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法,它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠,污水渗入其中得到净化,最早的氧化沟渠不是由钢筋混凝土建成的,而是加以护坡处理的土沟渠,是间歇进水间歇曝气的,从这一点上来说,氧化沟最早是以序批方式处理污水的技术。氧化沟(Oxidation Ditch)污水处理的整个过程如进水、曝气、沉淀、污泥稳定和出水等全部集中在氧化沟内完成,最早的氧化沟不需另设初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备。后来处理规模和范围逐渐扩大,它通常采用延时曝气,连续进出水,所产生的微生物污泥在污水曝气净化的同时得到稳定,不需设置初沉池和污泥消化池,处
8、理设施大大简化。不仅各国环境保护机构非常重视,而且世界卫生组织(WH0)也非常重视。在美国已建成的污水处理厂有几百座,欧洲已有上千座。在我国,氧化沟技术的研究和工程实践始于上一世纪70年代,氧化沟工艺以其经济简便的突出优势已成为中小型城市污水厂的首选工艺。3.2.3几种氧化沟的选择目前应用较为广泛的氧化沟类型包括:帕斯韦尔(Pasveer)氧化沟、卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟 、奥尔伯(Orbal)氧化沟、T型氧化沟(三沟式氧化沟)、DE型氧化沟和一体化氧化沟。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异,因此各具特点。 Orbal 氧化沟,即“0、1、2”工艺,由内到外分别形成厌氧、缺氧、和
9、好氧三个区域,采用转碟曝气。由于从内沟(好氧区)到中沟(缺氧区)之间没有回流设施,所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备,不可避免的带入相当数量的溶解氧,使得除磷效率较差。 三沟式氧化沟属于交替运行式氧化沟,由丹麦Kruger公司创建。由三条同容积的沟槽串联组成,两侧的池子交替作为曝气池和沉淀池,中间的池子一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的池子,处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出,这样提高了曝气转刷的利用率(达59%左右),另外也有利于生物脱氮。在污水脱氮除磷的工艺设计中必须具备厌氧、缺氧、好氧3个基本条件,但是在实施过程中由于所需的处理构筑物多、污泥回流量大,从而造成投资大、
10、能耗多、运行管理复杂。而卡鲁塞尔氧化沟将厌氧、缺氧、好氧过程集中在一个池内完成,各部分用隔墙分开自成体系,但彼此又有联系。该工艺充分利用污水在氧化沟内循环流动的特性,把好氧区和缺氧区有机结合起来,实现无动力回流,节省了去除硝酸盐氮所需混合液回流的能量消耗。Carrousel氧化沟由于具有良好的出磷脱氮能力、抗冲击负荷能力和运行管理方便等优点,已经得到了广泛的应用。所以这里我们也将选择卡鲁塞尔氧化沟作为生物处理工艺。3.3 Carrousel 氧化沟介绍3.3.1 Carrousel 氧化沟的结构由图3-1可见,Carrousel 氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置,向混合液传递水平速度,从而使
11、被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态,既有完全混合式反应器的特点,又有推流式反应器的特点,沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。氧化沟断面为矩形或梯形,平面形状多为椭圆形,沟内水深一般为2.54.5,宽深比为2:1,亦有水深达7m的,沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有表面曝气机、曝气转刷或转盘、射流曝气器、导管式曝气器和提升管式曝气机等,近年来配合使用的还有水下推动器。 图 3-1 Carrousel 氧化沟平面结构图3.3.2 Carrousel 氧化沟处理污水的原理最初的普通Carrousel 氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统
12、。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约23mg/L。在这种充分掺氧的条件下,微生物得到足够的溶解氧来去除BOD;同时,氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐,此时,混合液处于有氧状态。在曝气机下游,水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态,水流维持在最小流速,保证活性污泥处于悬浮状态(平均流速0.3m/s)。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧,直到DO值降为零,混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用,混合液进入有氧区,完成一次循环。该系统中,BOD降解是一个连续过程,硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制,这种氧化沟虽然可以有效的去除BOD,但除磷脱氮的能力有限。 3.4工艺流程布
13、置由上面的工艺方式比较,可以采用氧化沟工艺,本例采用卡鲁塞尔式(Carrousel)氧化沟,曝气方式采用转碟延时曝气。因为氧化沟工艺的循环水量是设计水量的3060倍,所以此工艺可以不设初次沉淀池。由于氧化沟工艺所产生的污泥含有的挥发性物质浓度较大,必须进行稳定化处理,让挥发性物质降低到40%以下即可认为污泥已经达到稳定状态。本例采用厌氧消化方式进行污泥的稳定化处理。氧化沟工艺流程图见下图2:污水粗格栅提升泵房细格栅沉砂池Carrousel氧化沟二沉池接触池排水浓缩池贮泥池脱水图3-2 工艺流程图4.主要构筑物设计计算书4.1设计最大流量平均流量:设计最大流量:4.2粗格栅格栅设在处理构筑物之前
14、,用于拦截水中较大的悬浮物和漂浮物,保证后续处理设施的正常运行。4.2.1设计参数栅条宽度S10.0mm 栅条间隙宽度b=50.0mm 栅前部分长度0.5m;过栅流速=0.9m/s 栅前渠道流速u=0.6m/s 栅前倾角=604.2.2设计计算(1)确定格栅前水深,根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽,则栅前水深(2)栅条的间隙数n个,格栅建筑宽度B: 取B=1.2m(3)由上可知进水渠道宽度B11.0m 其渐宽部分展开角度120进水渠渐宽部分长度栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度(l2):(4)通过格栅的水头损失(h1):格栅条断面形状为锐边矩形, 故,k=3, 则:栅后槽总高度(h总):设栅
15、前渠道超高h2=0.3m,(5)栅槽总长度(L): (6)每日栅渣量W: 设每日栅渣量为0.03m3/1000m3,取KZ1.39宜采用机械清渣4.3细格栅4.3.1设计参数设计流量Qmax=0.482m3/s, 过栅流速v=0.8m/s栅条间隙宽度b=10mm, 栅前长度L1=1.0m, 栅后长度L2=1.0m格栅倾角a=60, 栅条宽度S=10mm, 栅前渠超高h2=0.5m4.3.2设计计算(1)确定格栅前水深,根据最优水力断面公式计算得栅前槽宽,则栅前水深(2)栅条的间隙数n个,=94(个)格栅建筑宽度 取B=1.9m(3)由上可知进水渠道宽度B11.1m 其渐宽部分展开角度120进水
16、渠渐宽部分长度栅槽与出水渠道连接处的渐窄部份长度:(4)通过格栅的水头损失(h1):格栅条断面形状为锐边矩形, 故,k=3, 则:栅后槽总高度(h总):设栅前渠道超高h2=0.3m,(5)栅槽总长度(L): (6)每日栅渣量W:设每日栅渣量为0.1m3/1000m3,取KZ1.39所以宜采用机械格栅清渣4.4沉砂池污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂。污水中的砂如果不预先沉降分离去除,则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网,干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中粒径大于 0.2mm,密度 2.65t/m的砂粒,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其
17、工作原理是以重力分离为基础,故应将沉砂池的进水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带起立。沉砂池主要有平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。本次设计选择平流沉砂池4.4.1设计参数设计流量,设计水力停留时间水平流速4.4.2设计计算(1)、长度:(2)、水流断面面积:(3)、池总宽度:有效水深(4)、沉砂斗容积:T2d,X30m3/106m3(5)、每个沉砂斗的容积(V0)设每一分格有2格沉砂斗,则(6)、沉砂斗各部分尺寸:设贮砂斗底宽b10.5m;斗壁与水平面的倾角60,贮砂斗高h30.4m(7)、贮砂斗容积:(V1)(8)、沉砂室高度:(h3)设采用重力排砂,池底坡
18、度i6,坡向砂斗,则 (9)、池总高度:(10)、核算最小流速 (符合要求)4.5氧化沟氧化沟,又被称为循环式曝气池,属于活性污泥法的一种。见图4-1氧化沟计算示意图。本次设计采用Carrousel型氧化沟,共两组。每组设计如下:图4-14.5.1设计参数设计流量Q=30000m3/d设计进水水质BOD5浓度S0=320mg/L; COD=360mg/L;SS浓度X0=295mg/L(考虑到格栅以及曝气沉砂池对SS的去除率为25%);NH3-N=31mg/L;碱度SALK=280 mg/L;最低水温T=14;最高水温T=25。设计出水水质BOD5浓度Se=20mg/L; COD=80mg/L;
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水污染 课程设计 氧化
限制150内