水污染控制的设计说明书Word文件下载.docx
- 文档编号:21866710
- 上传时间:2023-02-01
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:267.71KB
水污染控制的设计说明书Word文件下载.docx
《水污染控制的设计说明书Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水污染控制的设计说明书Word文件下载.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2.2.4构筑物的布置应给厂区工艺管线和其他管线设有余地,一般情况下,构筑物外墙距道路边不小于6米。
2.2.5厂区设置地坪标高尽量考虑土方平衡,减少工程造价,同时满足防洪排涝要求。
2.2.6水力高程设计一般考虑一次提升,利用重力依次流经各个构筑物,配水管的设计需优化,以尽量减少水头损失,节约运行费用,
2.2.7设计中应该避免磷的再次产生,一般不主张采用重力浓缩池,而是采用机械浓缩脱水的方式,随时将排出的污泥进行处理。
2.2.8所选设备质优、可靠、易于操作。
并且设计必须考虑到方便以后厂区的改造。
2.2.7附有平面图,高程图各一份。
3设计基础资料:
某城市位于我国中部地区,平均海拨375m。
近期规划人口10万人,到在2020年将达到20万人,污水若未经处理厂处理后排入附近的河流中。
将会对生态环境造成重大影响,根据化工区规划,必须建设一座污水处理厂。
3.1水量
a.日平均流量
Qd=5.0×
104m3/dm3/d=2083.3m3/h=0.5787m3/s
b.最大日流量
Qmax=Kz·
Qd=2.86×
2083.3m3/h=2.86×
0.5787m3/s=1.6594m3/s
3.2水质:
进出水水质
水温:
15—30℃
单位:
mg/L
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TP
TN
PH
进水
540
320
230
47
4
51
7-8
出水
60
20
15
1
6-9
该水经处理以后,水质应符合国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 中的一级B标准,由于进水不但含有BOD5,还含有大量的N,P所以不仅要求去BOD5 还应去除不中的N,P达到排放标准。
三.环境条件
1.1环境条件状况
1.1.1降雨
年平均降水量
年平均降雨天数
年平均相对湿度
1237.7mm
125.2天
78%
1.1.2气温
年平均气温
最高气温
最低气温
16.4℃
41.3℃
-3.4℃
1.1.3风向
冬季—西北频率
夏季—东南频率
33%
59%
1.1.4风速
冬
夏
2.0m/s
2.1m/s
1.1.5水文地质
水文状况
地质状况
在95%保证率下的河流流量为
50m3/s
地下水距地表平均深度
6m
流速为
1.2m/
地震等级
按里氏6级考虑
水位标高(污水厂总排放口)
370.0m
冻土厚度
0m
洪水时流量为:
300m3/s
流速为:
3.0m/s,水位升高3.0m
1.1.6大气压力
735mmHg
722mmHg
,
1.2工程供应现况
(1)本地可定购到钢管、铸铁管和预应力钢筋混凝土管等。
(2)地方材料充足。
(3)电力供应充足。
(4)工程采用招标办法进行。
(5)工程总投资由国家基金作保障,保证工程的建设进度。
二设计说明书
某城镇污水处理厂主要是用于处理区内生活污水。
由于城镇人口数的增多,水严重受污染,并且水质变化很大,污水厂所处理的废水水量波动大,可见对污水必须进行较好的预处理。
1、工艺流程的比较
城市污水处理厂的方案,既要考虑有效去除BOD5又要适当去除N,P故可采用SBR或氧化沟法,或A/A/O法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计.
A.SBR法
工艺流程:
污水→一级处理→曝气池→处理水
工作原理:
1)流入工序:
废水注入,注满后进行反应,方式有单纯注水,曝气,缓速搅拌三种,
2)曝气反应工序:
当污水注满后即开始曝气操作,这是最重要的工序,根据污水处理的目的,除P脱N应进行相应的处理工作。
3)沉淀工艺:
使混合液泥水分离,相当于二沉池,
4)排放工序:
排除曝气沉淀后产生的上清液,作为处理水排放,一直到最低水位,在反应器残留一部分活性污泥作为种泥。
5)待机工序:
工处理水排放后,反应器处于停滞状态等待一个周期。
特点:
●大多数情况下,无设置调节池的心要。
●SVI值较低,易于沉淀,一般情况下不会产生污泥膨胀。
●通过对运行方式的调节,进行除磷脱氮反应。
●自动化程度较高。
●得当时,处理效果优于连续式。
●单方投资较少。
●占地规模大,处理水量较小。
B. 厌氧池+氧化沟
工作流程:
污水→中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→厌氧池→氧化沟
→二沉池→接触池→处理水排放
氧化沟一般呈环形沟渠状,污水在沟渠内作环形流动,利用独特的水力流动特点,在沟渠转弯处设曝气装置,在曝气池上方为厌氧池,下方则为好氧段,从而产生富氧区和缺氧区,可以进行硝化和反硝化作用,取得脱氮的效应,同时氧化沟法污泥龄较长,可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应,如除磷脱氮。
工作特点:
Ø
①在液态上,介于完全混合与推流之间,有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。
②对水量水温的变化有较强的适应性,处理水量较大。
③污泥龄较长,一般长达15-30天,到以存活时间较长的微生物,如果运行得当,可进行除磷脱氮反应。
④污泥产量低,且多已达到稳定。
⑤自动化程度较高,使于管理。
⑥占地面积较大,运行费用低。
⑦脱氮效果还可以进一步提高,因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环,要提高脱氮效果势必要增加内循环量,而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制,因而具有更大的脱氮能力。
⑧氧化沟法自问世以来,应用普遍,技术资料丰富。
C.A²
/O工艺
优点:
①该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺,总的水力停留时间,总产占地面积少于其它的工艺。
②在厌氧的好氧交替运行条件下,丝状菌得不到大量增殖,无污泥膨胀之虞,SVI值一般均小于100。
③污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效。
④运行中勿需投药,两个A段只用轻缓搅拌,以不啬溶解氧浓度,运行费低。
缺点:
①除磷效果难于再行提高,污泥增长有一定的限度,不易提高,特别是当P/BOD值高时更是如此。
②脱氮效果也难于进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高,否则增加运行费用。
③对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解浓度也不宜过高。
以防止循环混合液对缺反应器的干扰。
D一体化反应池(一体化氧化沟又称合建式氧化沟)
✧一体化氧化沟集曝气,沉淀,泥水分离和污泥回流功能为一体,无需建造单独得二沉池。
基本运行方式大体分六个阶段(包括两个过程)。
阶段A:
污水通过配水闸门进入第一沟,沟内出水堰能自动调节向上关闭,沟内转刷以低转速运转,仅维持沟内污泥悬浮状态下环流,所供氧量不足,此系统处于缺氧状态,反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出。
在这过程中,原生污水作为碳源进入第一沟,污泥污水混合液环流后进入第二沟。
第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行,污水污泥混合液在沟内保持恒定环流,转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮,处理后的污水与活性污泥一起进入第三沟。
第三沟沟内转刷处于闲置状态,此时,第三沟仅用作沉淀池,使泥水分离,处理后的出水通过已降低的出水堰从第三沟排出。
阶段B:
污水入流从第一沟调入第二沟,第一沟内的转刷开始高速运转。
开始,沟内处于缺氧状态,随着供氧量增加,将逐步成为富氧状态。
第二沟内处理过的污水与活性污泥一起进入第三沟,第三沟仍作为沉淀池,沉淀后的污水通过第三沟出水堰排出。
阶段C:
第一沟转刷停止运转,开始泥水分离,需要设过渡段,约一小时,至该阶段末,分离过程结束。
在C阶段,入流污水仍然进入第二沟,处理后污水仍然通过第三沟出水堰排出。
阶段D:
污水入流从第二沟调至第三沟,第一沟出水堰开,第三沟出水堰关停止出水。
同时,第三沟内转刷开始以低转速运转,污水污泥一起流入第二沟,在第二沟曝气后再流入第一沟。
此时,第一沟作为沉淀池。
阶段D与阶段A相类似,所不同的是反硝化作用发生在第三沟,处理后的污水通过第一沟已降低的出水堰排出。
阶段E:
污水入流从第三沟转向第二沟,第三沟转刷开始高速运转,以保证该段末在沟内为硝化阶段,第一沟作为沉淀池,处理后污水通过该沟出水堰排出。
阶段E与阶段B类似,所不同的是两个外沟功能相反。
阶段F:
该阶段基本与C阶段相同,第三沟内的转刷停止运转,开始泥水分离,入流污水仍然进入第二沟,处理后的污水经第一沟出水堰排出。
其主要特点:
①工艺流程短,构筑物和设备少,不设初沉池,调节池和单独的二沉池,污泥自动回流,投资省,能耗低,占地少,管理简便。
②处理效果稳定可靠,其BOD5和SS去除率均在90%-95%或更高。
COD得去除率也在85%以上,并且硝化和脱氮作用明显。
③产生得剩余污泥量少,污泥不需小孩,性质稳定,易脱水,不会带来二次污染。
④造价低,建造快,设备事故率低,运行管理费用少。
⑤固液分离效率比一般二沉池高,池容小,能使整个系统再较大得流量和浓度范围内稳定运行。
⑥污泥回流及时,减少污泥膨胀的可能。
综上所述,任何一种方法,都能达到降磷脱氮的效果,且出水水质良好,但相对而言,SBR法一次性投资较少,占地面积较大,且后期运行费用高于氧化沟,厌氧池-氧化沟虽然一次性投资较大,但占地面积也不少,耗电量低,运行费用较低,产污泥量大,而且构筑物多而复杂。
一体化反映池科技含量高,投资省,运行管理各个方面都优于其他处理方法。
本设计的处理水量较大在,且处理水量可达30万吨/天,因此,采用一体化反映池为本设计的工艺方案。
根据任务书上所给的原始资料,与上海石洞口污水厂比较,有很多相类似的地方。
因此在做本设计时,参照其运行设计污水厂方案。
2、工艺流程的选择
三污水处理厂工艺设计及计算
1.格栅
进水中格栅是污水处理厂第一道预处理设施,可去除大尺寸的漂浮物或悬浮物,以保护进水泵的正常运转,并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。
拟用回转式固液分离机。
回转式固液分离机运转效果好,该设备由动力装置,机架,清洗机构及电控箱组成,动力装置采用悬挂式涡轮减速机,结构紧凑,调整维修方便,适用于生活污水预处理。
1.1设计说明
栅条的断面主要根据过栅流速确定,过栅流速一般为0.6~1.0m/s,槽内流速0.5m/s左右。
如果流速过大,不仅过栅水头损失增加,还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅,如果流速过小,栅槽内将发生沉淀。
此外,在选择格栅断面尺寸时,应注意设计过流能力只为格栅生产厂商提供的最大过流能力的80%,以留有余地。
格栅栅条间隙拟定为25.00mm。
1.2设计流量:
a.日平均流量
104m3/dm3/d=2083.3m3/h=0.5787m3/s=578.7L/s
1.3设计参数:
栅条净间隙为b=25.0mm栅前流速ν1=0.7m/s
过栅流速0.9m/s栅前部分长度:
0.5m
格栅倾角δ=60°
单位栅渣量:
ω1=0.05m3栅渣/103m3污水
1.4设计计算:
1.4.1确定栅前水深
根据最优水力断面公式
计算得:
所以栅前槽宽约1.9203m。
栅前水深h≈0.96m
1.4.2格栅计算
说明:
Qmax—最大设计流量,m3/s;
α—格栅倾角,度(°
);
h—栅前水深,m;
ν—污水的过栅流速,m/s。
栅条间隙数(n)为
=
栅槽有效宽度(
)
设计采用ø
10圆钢为栅条,即S=0.01m。
=2.335(m)
通过格栅的水头损失h2
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;
ξ—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,
所以:
栅后槽总高度H
H=h+h1+h2=0.96+0.3+0.048=1.308(m)(h1—栅前渠超高,一般取0.3m)
栅槽总长度L
=0.96+0.3=1.26m
其中:
L1—进水渠长,m;
L2—栅槽与出水渠连接处渐窄部分长度,m;
B1—进水渠宽,;
α1—进水渐宽部分的展开角,一般取20°
。
图一格栅简图
1.4.3栅渣量计算
对于栅条间距b=25.0mm的中格栅,对于城市污水,每单位体积污水烂截污物为W1=0.05m3/103m3,每日栅渣量为
=2.5067m3/d
拦截污物量大于0.3m3/d,宜采用机械清渣。
2.污泥泵房
2.1设计说明
污水处理工艺采用传统曝气活性污泥处理,污水处理系统简单,对于新建污水处理厂,工艺管线可以充分优化,故污水只考虑一次提升。
污水经提升后入平流沉砂池,然后自流通过初沉池、曝气池、二沉池及接触池,最后由出水管道排入河道。
设计流量Qmax=1.66m3/h。
2.2设计计算
污水提升前水位-5.9m(既泵站吸水池最底水位),提升后水位2.69m(即细格栅前水面标高)。
所以,提升净扬程Z=2.69-(-5.9)=8.59m
水泵水头损失取2m
从而需水泵扬程H=Z+h=10.59m
采用MN系列污水泵(30MN-33B)该泵提升流量4800m3/h,扬程10.6m,转速415r/min,功率153.96Kw,效率90%。
占地面积为π52=78.54m2,即为圆形泵房D=10m,高12m,泵房为半地下式,地下埋深7m,水泵为自灌式。
泵房草图
3、厌氧池和氧化沟
本设计采用的是卡罗塞(Carrousel)氧化沟。
二级处理的主体构筑物,是活性污泥的反应器,其独特的结构使其具有脱氮除磷功能,经过氧化沟后,水质得到很大的改善。
运行参数:
共建造两组厌氧池和两组氧化沟,一组一条。
厌氧池直径D=19m,高H=4.3m
氧化沟尺寸L×
B=80m×
28m,高H=3.8m
给水系统:
通过池底放置的给水管,在池底布置成六边行,再加上中心共七个供水口,利用到职喇叭口,可以均化水流,减少对膜式曝气管得冲刷。
尽可能的提高膜式曝气管得使用寿命。
出水系统:
采用双边溢流堰,在边池沉淀完毕,出水闸门开启,污水通过溢流堰,进行泥水分离。
澄清液通过池内得排水渠,排到接触消毒池。
在排水完毕后,出水闸门关闭。
曝气系统:
采用表面机械曝气DY325型倒伞型叶轮表面曝气机。
排泥系统:
采用轨道式吸泥机,由于池体为氧化沟,其边沟完成沉淀阶段后,转变为缺氧池,因此其回流污泥速度快,避免了污泥的膨胀。
所以此工艺排泥量少,有时可以不排泥。
吸泥机启动时间在该池沉淀结束时。
4、二沉池
3.1采用中心进水辐流式沉淀池:
图二沉淀池简图
3.2设计参数:
沉淀池个数n=6;
水力表面负荷q’=1m3/(m2h);
出水堰负荷1.7L/s·
m(146.88m3/m·
d);
沉淀时间T=2h;
污泥斗下半径r2=1m,上半径r1=2m;
剩余污泥含水率P1=99.2%
3.2.1设计计算:
3.2.1.1池表面积
3.2.1.2单池面积
(取834
3.2.1.3池直径
D=32.58(取D=33)
3.2.1.4沉淀部分有效水深(h2)
混合液在分离区泥水分离,该区存在絮凝和沉淀两个过程,分离区的沉淀过程会受进水的紊流影响,
取
3.2.1.5沉淀池部分有效容积
3.2.1.6沉淀池坡底落差(取池底坡度i=0.05)
3.2.1.7沉淀池周边(有效)水深
3.2.1.8污泥斗容积
池底可储存污泥的体积为:
3.2.1.9沉淀池总高度
H=0.5+3+0.725+0.72=4.945
3.3进水系统计算
3.3.1单池设计流量521m3/h(0.145m3/s)
进水管设计流量:
0.145×
(1+R)=0.145×
1.5=0.218m3/s
管径D1=500mm,
3.3.2进水竖井
进水井径采用1.2m,
出水口尺寸0.30×
1.2m2,共6个沿井壁均匀分布
出水口流速
3.3.3紊流筒计算图六进水竖井示意图
筒中流速
紊流筒过流面积
紊流筒直径
3.4出水部分设计
3.4.1环形集水槽内流量
=0.145m3/s
3.4.2环形集水槽设计
采用单侧集水环形集水槽计算。
设槽中流速v=0.5m/s
设计环形槽内水深为0.4m,集水槽总高度为0.4+0.4(超高)=0.8m,采用90°
三角堰。
3.4.3出水溢流堰的设计(采用出水三角堰90°
3.4.3.1堰上水头(即三角口底部至上游水面的高度)H1=0.04m
3.4.3.2每个三角堰的流量q1
3.4.3.3三角堰个数n1
3.4.3.4三角堰中心距
图七溢流堰简图
5.接触消毒池
1、城市污水经过一级或二级处理(包活性污泥法和膜法)后,水质改善,细菌含量也大幅度减少,但其绝对值仍很可观,并有存在病源菌的可能。
因此,污水排入水体前应进行消毒。
消毒剂的选择见下表:
消毒剂
优点
缺点
适用条件
液氯
效果可靠、投配简单、投量准确,价格便宜
氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害,当污水含工业污水比例大时,氯化可能生成致癌化合物。
适用于,中规模
的污水处理厂
漂白粉
投加设备简单,价格便宜。
同液氯缺点外,沿尚有投量不准确,溶解调制不便,劳动强度大
适用于出水水质较好,排入水体卫生条件要求高的污水处理厂
臭氧
消毒效率高,并能有效地降解污水中残留的有机物,色,味,等,污水中PH,温度对消毒效果影响小,不产生难处理的或生物积累性残余物
投资大成本高,设备管理复杂
次 氯 酸 钠
用海水或一定浓度的盐水,由处理厂就地自制电解产生,消毒
需要特制氯片及专用的消毒器,消毒水量小
适用于医院、生物
制品所等小型污水处
理站
经过以上的比较,并根据现在污水处理厂现在常用的消毒方法,决定使用液氯毒。
设计参数:
设计流量:
Q′=120000m3/d=138.9L/s(设一座)
水力停留时间:
T=0.5h=30min
设计投氯量为:
ρ=4.0mg/L
平均水深:
h=2.0m
隔板间隔:
b=3.5m
采用射流泵加氯,使得处理污水与消毒液充分接触混合,以处理水中的微生物,尽量避免造成二次污染。
采用隔板式接触反应池。
池底坡度 2%~3% 隔板用 3块
长20m 宽11m
水头损失取0.5m 水流速度0.75m/s
6.污泥浓缩池
采用辐流式浓缩池,用带栅条的刮泥机,采用静圧排泥。
设计规定及参数:
1进泥含水率:
当为初次污泥时,其含水率一般为95%~97%;
当为剩余活性污泥时,其含水率一般为99.2%~99.6%。
2污泥固体负荷:
负荷当为初次污泥时,污泥固体负荷宜采用80~120kg/(m2.d)当为剩余污泥时,污泥固体负荷宜采用30~60kg/(m2.d)。
3浓缩时间不宜小于12h,但也不要超过24h。
4有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。
每座1344.4kg/d,采用2座
进泥浓度
10g/L
污泥浓缩时间
13h
进泥含水率
99.0%
出泥含水率
96.0%
池底坡度
0.08
坡降
0.16m
贮泥时间
4h
上部直径
6.2m
浓缩池总高
4.36m
泥斗容积
2.8m3
五、污水厂平面,高程布置
1、平面布置
各处理单元构筑物的平面布置:
处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物,在对它们进行平面布置时,应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件,确定它们在厂区内的平面布置应考虑:
(1)贯通,连接各处理构筑物之间管道应直通,应避免迂回曲折,造成管理不便。
(2)土方量做到基本平衡,避免劣质土壤地段
(3)在各处理构筑物之间应保持一定产间距,以满足放工要求,一般间距要求5~10m,如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。
(4)各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑,在减少占地面积。
2、管线布置
(1)应设超越管线,当出现故障时,可直接排入水体。
(2)厂区内还应有给水管,生活水管,雨水管,消化气管管线。
辅助建筑物:
污水处理厂的辅助建筑物有泵房,鼓风机房,办公室,集中控制室,水质分析化验室,变电所,存储间,其建筑面积按具体情况而定,辅助建筑物之间往返距离应短而方便,安全,变电所应设于耗电量大的构筑物附近,化验室应机器间和污泥干化场,以保证良好的工作条件,化验室应与处理构筑物保持适当距离,并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风中处。
在污水厂内主干道应尽量成环,方便运输。
主干宽6~9m次干道宽3~4m,人行道宽1.5m~2.0m曲率半径9m,有30%以上的绿化。
3、高程布置
为了降低运行费用和使维护管理,污水在处理构筑物之间的流动以按重力流考虑为宜,厂内高程布置的主要特点是先确定最大构筑物的地面标高,然后根据水头损失,通过水力计算,递推出前后构筑物的各项控制
- 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 控制 设计 说明书