環(huán)境工程綜合設(shè)計(jì)環(huán)境工程綜合設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 題目 50000m3 d 城市污水處理 SBR 廠(chǎng) 目目 錄錄 第第 1 1 章章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1 1 1 1 設(shè)計(jì)題目 1 1 2 原始資料 1 1 3 出水要求水質(zhì) 1 1 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1 1 5 設(shè)計(jì)成果 1 第第 2 2 章章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 2 2 1 城市污水概論 2 2 2 廢水特性與水質(zhì)分析 2 2 2 1 廢水特性 2 2 2 2 水質(zhì)分析 3 2 3 工藝流程比選 4 2 3 1 工藝流程選取原則 4 2 3 2 工藝方案分析 4 2 4 工藝流程 7 2 5 工藝說(shuō)明 8 2 5 1 粗格柵間 8 2 5 2 污水提升泵房 8 2 5 3 細(xì)格柵間 8 2 5 4 曝氣沉砂池 9 2 5 5 小型鼓風(fēng)機(jī)房 9 2 5 6 配水井 9 2 5 7 氧化溝 9 2 5 8 二沉池 10 2 5 9 污泥泵站 10 2 5 10 污泥井 11 2 5 11 濃縮脫水機(jī)房 11 2 6 處理效果預(yù)測(cè) 12 2 7 處理成本估算 12 2 8 投資估算 13 2 9 效益分析 14 2 10 電氣 自動(dòng)化說(shuō)明 15 2 10 1 概述 15 2 10 2 自控系統(tǒng)的組成 15 2 10 3 中央管理計(jì)算機(jī) 16 2 10 4 現(xiàn)場(chǎng)控制器 16 2 10 5 控制方式 16 2 11 環(huán)保影響與措施 16 2 11 1 主要污染源及污染物 16 2 11 2 污染物治理措施及排放 17 第 3 章 污水工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 1818 3 1 污水處理系統(tǒng) 18 3 1 1 格柵 18 3 1 2 污水提升泵站 18 3 1 3 曝氣沉砂池 19 3 1 4 SBR 池設(shè)計(jì)計(jì)算 20 3 1 5 接觸消毒池與加氯間 24 3 2 污處理系統(tǒng) 24 3 2 1 剩余污泥泵房 24 3 2 2 污泥濃縮池 25 3 2 3 濃縮污泥貯池 26 3 2 4 污泥脫水間 26 結(jié)論與建議 2727 參考文獻(xiàn) 2828 附圖 2929 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1 1 設(shè)計(jì)題目 50000m d 城市污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 1 2 原始資料 1 處理流量 Q 50000m3 d 2 水質(zhì)情況 BOD5 230mg L CODcr 400 500mg L SS 280mg L pH 6 9 1 3 出水要求水質(zhì) 污水處理廠(chǎng)的排放指標(biāo)為 BOD5 20 mg L CODcr 60 mg SS 20 mg L PH 6 0 9 0 1 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1 方案確定 按照原始資料數(shù)據(jù)進(jìn)行處理方案的確定 擬定處理工藝流程 選擇各處理構(gòu)筑物 說(shuō)明選擇理由 進(jìn)行工藝流程中各處理單元的處理原理說(shuō)明 論述其優(yōu)缺點(diǎn) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)方案說(shuō)明書(shū) 2 設(shè)計(jì)計(jì)算 進(jìn)行各處理單元的去除效率估 各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)同類(lèi)型污水的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)或參考有 關(guān)手冊(cè)選用 各構(gòu)筑物的尺寸計(jì)算 設(shè)備選型計(jì)算 效益分析及投資估算 3 平面和高程布置 根據(jù)構(gòu)筑物的尺寸合理進(jìn)行平面布置 高程布置應(yīng)在完成各構(gòu)筑物計(jì)算及平面布置草圖后進(jìn)行 各處理構(gòu)筑物的水頭損失可直接查相關(guān)資料 但各構(gòu)筑物之間的連接管渠的水頭損失則需計(jì)算確定 4 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 計(jì)算書(shū) 1 5 設(shè)計(jì)成果 1 污水處理廠(chǎng)總平面布置圖 1 張 含土建 設(shè)備 管道 設(shè)備清單等 2 處理工藝流程圖 1 張 3 主要單體構(gòu)筑物 沉砂池 初沉池 曝氣池 二沉池 平面 剖面圖 2 張 4 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 計(jì)算書(shū)一份 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 2 第 2 章 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 1 城市污水概論 城市污水主要包括生活污水和工業(yè)污水 由城市排水管網(wǎng)匯集并輸送到污水處理廠(chǎng)進(jìn)行處理 城市污水處理工藝一般根據(jù)城市污水的利用或排放去向并考慮水體的自然凈化能力 確定污水的 處理程度及相應(yīng)的處理工藝 處理后的污水 無(wú)論用于工業(yè) 農(nóng)業(yè)或是回灌補(bǔ)充地下水 都必須符合 國(guó)家頒發(fā)的有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 現(xiàn)代污水處理技術(shù) 按處理程度劃分 可分為一級(jí) 二級(jí)和三級(jí)處理工藝 污水一級(jí)處理應(yīng)用物 理方法 如篩濾 沉淀等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質(zhì) 污水二級(jí)處理主要是應(yīng)用生物處 理方法 即通過(guò)微生物的代謝作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程 將污水中的各種復(fù)雜的有機(jī)物氧化降解為簡(jiǎn) 單的物質(zhì) 生物處理對(duì)污水水質(zhì) 水溫 水中的溶氧量 pH 值等有一定的要求 污水三級(jí)處理是在一 二級(jí)處理的基礎(chǔ)上 應(yīng)用混凝 過(guò)濾 離子交換 反滲透等物理 化學(xué)方法去除污水中難溶解的有機(jī) 物 磷 氮等營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì) 污水中的污染物組成非常復(fù)雜 常常需要以上幾種方法組合 才能達(dá)到處 理要求 污水一級(jí)處理為預(yù)處理 二級(jí)處理為主體 處理后的污水一般能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn) 三級(jí)處理為深度 處理 出水水質(zhì)較好 甚至能達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 但處理費(fèi)用高 除在一些極度缺水的國(guó)家和地區(qū)外 應(yīng)用較少 目前我國(guó)許多城市正在籌建和擴(kuò)建污水二級(jí)處理廠(chǎng) 以解決日益嚴(yán)重的水污染問(wèn)題 2 2 廢水特性與水質(zhì)分析 2 2 1 廢水特性 城市污水是排入城市排水系統(tǒng)中各類(lèi)廢水的總稱(chēng) 主要由城市生活污水和生產(chǎn)污水以及其他排入城 市排水管網(wǎng)的混合污水 在合流制排水系統(tǒng)中還包括雨水 在半分流制的排水系統(tǒng)中還包括初期雨水 城市污水中的污染物質(zhì) 按化學(xué)性質(zhì)來(lái)分 可分為無(wú)機(jī)性污染物質(zhì) 如無(wú)機(jī)酸 堿 鹽及重金屬元素 和有機(jī)性污染物質(zhì) 如腐殖質(zhì) 脂肪等 按物理形態(tài)來(lái)分 可分為懸浮固體 膠體和溶解物質(zhì) 不同 城市的污水中所含物質(zhì)總類(lèi)與形態(tài)不同 城市生活污水和工業(yè)廢水的比例不同 其污水性質(zhì)亦不同 城市污水的性質(zhì)主要是其物理性質(zhì) 包括水溫 顏色 氣味 氧化還原電位等 1 水溫 由于城市下水道系統(tǒng)是敷設(shè)于地下的 因此城市污水的水溫具有相對(duì)穩(wěn)定的特征 一般在 10 20 之間 冬季比氣溫高 夏季比氣溫低 城市污水水溫突然變化很可能是工業(yè)廢水造成的 而水 溫的明顯降低可能是由于大量雨水排入造成的 2 顏色 城市污水的正常顏色為灰褐色 但實(shí)際上其顏色通常變化不定 這取決于城市下水道的排水條件 和排入的工業(yè)廢水的影響 大的管網(wǎng)系統(tǒng)由于污水在下水道停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng) 可能會(huì)發(fā)生厭氧反應(yīng) 輸 入到污水處理廠(chǎng)的污水的顏色會(huì)變暗或顯黑色 綠色 藍(lán)色和橙色通常是由于電鍍廢水的排入造成的 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 3 白色則是洗衣廢水造成的 而紅色 藍(lán)色和黃色等則多為印染廢水所致 3 氣味 正常的城市污水具有發(fā)霉的臭位 在大管網(wǎng)系統(tǒng)或維護(hù)不好的下水道系統(tǒng) 城市污水將會(huì)有臭雞 蛋氣味 這標(biāo)志城市污水在下水道已經(jīng)發(fā)酵 產(chǎn)生了硫化氫和其他產(chǎn)物 由于硫化氫氣體危及人身安 全 在下井下池作業(yè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照防毒氣安全操作規(guī)程進(jìn)行 城市污水中有汽油 溶劑 香味等 可 能是有工業(yè)廢水排入 4 氧化還原電位 正常的城市污水約 100mV 的氧化還原電位 小于 40mV 的氧化還原電位說(shuō)明污水已經(jīng)進(jìn)入?yún)捬醢l(fā) 酵或有工業(yè)還原劑的大量排入 氧化還原電位超過(guò) 300mV 指示有工業(yè)氧化劑廢水排入 2 2 2 水質(zhì)分析 水質(zhì)分析主要是城市污水的化學(xué)指標(biāo) 1 pH 值 城市污水的 pH 值呈中性 一般為 6 5 7 5 pH 值的微小降低可能是由于城市污水在下水道中發(fā) 酵所致 雨季較大時(shí)的 pH 值降低往往是城市酸雨造成的 這種情況在合流制排水系統(tǒng)中尤其突出 PH 值的突然大幅度變化通常是工業(yè)廢水的大量排入造成的 2 生化需氧量 BOD 生化需氧量是反映污水中有機(jī)污染物濃度的綜合指標(biāo) 是通過(guò)測(cè)定在指定的溫度和指定的時(shí)間段 內(nèi) 微生物分解 氧化水中有機(jī)物所需氧量的數(shù)量來(lái)確定的 微生物的好氧分解速度很快 約至 5 天 后其需氧量即達(dá)到完全分解需氧量的 70 左右 因此 在實(shí)際操作中 用 BOD5來(lái)衡量污水中有機(jī)物的 濃度 城市污水 BOD5在 100 3000mg L 之間 3 化學(xué)需氧量 COD 城市污水的 COD 一般大于 BOD5 兩者的差值可反映城市污水中存在難以被降解的有機(jī)物的多少 BOD5 COD 比值常用來(lái)分析污水的可生化性 可生化性好的廢水 BOD5 COD 0 3 小于此值的污水應(yīng)考 慮生化技術(shù)以外的污水處理技術(shù) 或?qū)σ话闵幚砉に囘M(jìn)行試驗(yàn)改革 COD 是用化學(xué)方法測(cè)定的有機(jī)物濃度 它不像 BOD5那樣反映生化需氧量 另外 會(huì)有部分的無(wú)機(jī) 物被氧化 使結(jié)果產(chǎn)生誤差 在城市污水分析時(shí) 二者同時(shí)使用 4 總有機(jī)碳 TOC 總有機(jī)碳的分析主要是為解決快速測(cè)定和自動(dòng)控制而發(fā)展起來(lái)的 總有機(jī)碳是用總有機(jī)碳儀在 900 高溫下將水中有機(jī)物燃燒氧化計(jì)算出的總有機(jī)碳 TOC 與 BOD5 COD 有一定的關(guān)系 由 TOC 可推斷出 BOD5 COD 值 5 固體物質(zhì) SS DS 城市污水中的固體物質(zhì)按其化學(xué)性質(zhì)可分為有機(jī)物和無(wú)機(jī)物 按其物理組成可分為懸浮固體 SS 和溶解固體 DS SS 是污水的一項(xiàng)重要指標(biāo) 包括漂于水面的漂浮物如油脂 果核等 懸于水中的懸游物如奶 乳 化油等 還有沉于底部的沉淀物 懸浮固體是將污水過(guò)濾 把截流在過(guò)濾材料上的物質(zhì)通過(guò)烘干 稱(chēng) 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 4 重而測(cè)的 6 總氮 TN 氨氮 NH3 N 總磷 TP 氮 磷是污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 在城市污水生化過(guò)程中需要一定的氮 磷以滿(mǎn)足微生物的新陳代謝 但這僅是污水中氮 磷的一小部分 大部分氮 磷仍將隨水排到水體中 從而導(dǎo)致水體中藻類(lèi)超量生 長(zhǎng) 造成富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題 因此 除磷脫氮也是污水處理的任務(wù)之一 總氮是污水中有機(jī)氮和無(wú)機(jī)氮的綜合 氨氮是無(wú)機(jī)氮的一種 總磷是污水中各類(lèi)有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷 的總和 7 重金屬 城市污水中的重金屬是指達(dá)到一定濃度時(shí)通常會(huì)對(duì)人體 生物造成危害的那些重金屬 其中危害 較大的有汞 鎘 鉻 鋁 銅 鋅等 汞極易沉底 易被生物甲基化而加劇毒性 可通過(guò)食物鏈引起 疾病 鎘易被生物富集 可導(dǎo)致骨損傷病癥 鉻通過(guò)食物鏈被人攝取可導(dǎo)致慢性中毒 銅 鋅是人體 需要的微量元素 但大量的銅 鋅將抑制微生物的新陳代謝作用 最終威脅人身安全 以上的這些化學(xué)指標(biāo)大部分可以在城市污水處理過(guò)程中得到降解 其中 85 以上的 SS BOD5 TOC NH3 N 可以通過(guò)污水處理得到去除 但重金屬等一些有毒物質(zhì)往往需要在工業(yè)企業(yè)通 過(guò)處理控制 2 3 工藝流程比選 2 3 1 工藝流程選取原則 城市污水處理的目的是使之達(dá)標(biāo)排放或污水回用于農(nóng)田灌溉 城市景觀(guān)和工業(yè)生產(chǎn)等 以保護(hù)環(huán) 境不受污染 節(jié)約水資源 污水處理工藝流程的選擇應(yīng)遵循以下原則 1 污水處理應(yīng)達(dá)到的處理程度是選擇工藝的主要依據(jù) 2 污水處理工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用合理 工程投資和運(yùn)行費(fèi)用也是工藝流程選擇的重要因素之一 根據(jù)處理的水質(zhì) 水量 選擇可行的幾種工藝流程進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 確定工藝先進(jìn)合理 工 程投資和運(yùn)行費(fèi)用較低的處理工藝 3 根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀?地形條件及土地與資源利用情況 因地制宜 綜合考慮選擇適合當(dāng)?shù)厍闆r的處 理工藝 盡量少占農(nóng)田或不占農(nóng)田 充分利用河灘沼澤地 洼地或舊河道 4 考慮分期處理與排放利用情況 例如根據(jù)當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃 先建一期工程 再建二期工程 5 施工與運(yùn)行管理 如地下水位較高 地質(zhì)條件較差的地區(qū) 就不宜選用深度大 施工難度高的 處理構(gòu)筑物 也應(yīng)考慮所確定處理工藝運(yùn)行簡(jiǎn)單 操作方便 便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等 2 3 2 工藝方案分析 一 在本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為 1 污水以有機(jī)污染為主 BOD COD 0 46 可生化性較好 重金屬及其它難以降解的有毒有害污 染物一般不超標(biāo) 2 污水中主要污染物指標(biāo) BOD5 CODcr SS 值比一般城市污水高 80 左右 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 5 3 污水處理廠(chǎng)投產(chǎn)時(shí) 周?chē)亩鄶?shù)重點(diǎn)污染源智力工程已投入運(yùn)行 二 污水處理工藝的選擇與污水的原污水水質(zhì) 出水要求 污水廠(chǎng)規(guī)模 當(dāng)?shù)販囟?用地面積 發(fā)展 余地 管理水平 工程投資 電價(jià)和環(huán)境影響等因素有關(guān) 針對(duì)以上特點(diǎn) 以及出水要求 現(xiàn)有城市污水處理的特點(diǎn) 以下有幾種處理方法供我選擇 1 A 0 系統(tǒng) 用以往的生物處理工藝進(jìn)行城市污水三級(jí)處理 旨在降低污水中以 BOD COD 綜合指標(biāo)表示的含潑 有機(jī)物和懸浮固體購(gòu)濃度 一般情況 7 去除串 COD 可達(dá) 70 以上 BOD 可達(dá) 90 6 以上 SS 可達(dá) 85 以上 但氮的去除串只有 2096 左離嚼的去除串就更他因 A 二級(jí)處理出水中除含有少量合碳有機(jī)物爾 還合有氮 氨氮和有機(jī)氮 和碘 溶解性露和有規(guī)蘑 這撣的出水排到封閉水域的湖泊 河流及內(nèi)海 仍會(huì)增匆水體中的營(yíng)養(yǎng)成久從而引起水體中浮游生物和藻類(lèi)的大量繁 S 造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化對(duì)飲用 水源 水產(chǎn)業(yè) 工業(yè)用水帶來(lái)很大的危害 在水泥缺乏的地區(qū) 欲將基級(jí)出水作為第二水 6 用于工 業(yè)冷卻水的補(bǔ)充九必須冉經(jīng)脫氮 除碘等三級(jí)處理 還要增加較多的基逮物乃運(yùn)行答硼酸 優(yōu)點(diǎn) 1 流程簡(jiǎn)單 只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng) 基建費(fèi)用低 2 反硝化池不需要外加碳源 降低了運(yùn)行費(fèi)用 3 A O 工藝的好氧池在缺氧池之后 可以使反硝化殘留的有機(jī)污染物得到進(jìn)一步去除 提高出 水水質(zhì) 4 缺氧池在前 污水中的有機(jī)碳被反硝化菌利用 可降低其后好氧池的有機(jī)負(fù)荷 同時(shí)缺氧池 中進(jìn)行的反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的堿度可以補(bǔ)償好氧池中進(jìn)行硝化反應(yīng)對(duì)堿度的需求 缺點(diǎn) 1 構(gòu)筑物較多 2 污泥產(chǎn)生量較多 2 傳統(tǒng) A2 O 法 傳統(tǒng) A2 O 工藝即厭氧 缺氧 好氧法 其三個(gè)階段是以空間來(lái)劃分的 是在具有脫 N 功能的缺氧 好氧法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的具有同步脫 N 除 P 的工藝 該工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單的同步脫 N 除 P 工藝 其總的水力停留時(shí)間一般要小于其它同類(lèi)工藝 如 Bardenpho 工藝 在經(jīng)過(guò)厭氧 缺氧 好氧運(yùn)行的條件下 絲狀菌不能大量繁殖 無(wú)污泥膨脹之 虞 SVI 值一般小于 100 處理后的泥水分離效果好 該工藝在運(yùn)行時(shí)厭氧和缺氧段需輕緩攪拌 以防止污泥沉積 由于生物處理池與二次沉淀池分開(kāi) 建設(shè) 占地面積也較大 該工藝在大型污水處理廠(chǎng)中采用較多 本次設(shè)計(jì)不予推薦 3 傳統(tǒng)的 SBR 工藝 傳統(tǒng)的 SBR 工藝是完全間隙式運(yùn)行 即周期進(jìn)水 周期排水及周期曝氣 傳統(tǒng) SBR 工藝脫 N 除 P 大致可分為五個(gè)階段 階段 A 為進(jìn)水?dāng)嚢?在該階段聚磷菌進(jìn)行厭氧放磷 階段 B 為曝氣階段 在該階段除完成 BOD5分解外 還進(jìn)行著硝化和聚磷菌的好氧吸磷 階段 C 為停止 曝氣 混合攪拌階段 在該階段內(nèi)進(jìn)行反硝化脫氮 階段 D 為沉淀排泥階段 在該階段內(nèi)既進(jìn)行泥水 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 6 分離 又排放剩余污泥 階段 E 為排水階段 在階段 E 后 有的根據(jù)水質(zhì)要求還設(shè)有閑置階段 以下是 SBR 的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 1 其脫氮除磷的厭氧 缺氧和好氧不是由空間劃分 而是用時(shí)間控制的 2 不需要回流污泥和回流混液 不設(shè)專(zhuān)門(mén)的二沉池 構(gòu)筑物少 3 占地面積少 缺點(diǎn) 1 容積及設(shè)備利用率較低 一般低于 50 2 操作 管理 維護(hù)較復(fù)雜 3 自動(dòng)化程度高 對(duì)工人素質(zhì)要求較高 4 國(guó)內(nèi)工程實(shí)例少 5 脫氮 除磷功能一般 4 氧化溝工藝 氧化溝是活性污泥法的一種變形 它把連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池作為生化反應(yīng)器 混合液在其中連續(xù)循環(huán) 流動(dòng) 隨著氧化溝技術(shù)的不斷發(fā)展 氧化溝技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出最初的實(shí)踐范圍 具有多種多樣的工藝參 數(shù) 功能選擇 構(gòu)筑物形式和操作方式 如卡魯塞爾 Carrousel 2000 氧化溝 三溝式 T 型 氧 化溝 奧貝爾 Orbal 氧化溝等 卡魯塞爾氧化溝是一個(gè)多溝串聯(lián)的系統(tǒng) 進(jìn)水與活性污泥混合后在溝內(nèi)做不停的循環(huán)運(yùn)動(dòng) 污水 和會(huì)流污泥在第一個(gè)曝氣區(qū)中混合 由于曝氣器的泵送作用 溝中流速保持在 0 3m s 水流在連續(xù)經(jīng) 過(guò)幾個(gè)曝氣區(qū)后 便流入外邊最后一個(gè)環(huán)路 出水從這里通過(guò)出水堰排出 出水位于第一曝氣區(qū)的前 面 卡魯塞爾氧化溝采用垂直安裝的低速表面曝氣器 每組狗渠安裝一個(gè) 均安裝在同一端 因此形 成靠近曝氣器下游的富氧區(qū)和曝氣器上游以及外環(huán)的缺氧區(qū) 這不僅有利于生物凝聚 還使活性污泥 易于沉淀 BOD 去除率可達(dá) 95 99 脫氮效率約為 90 除磷率為 50 在正常的設(shè)計(jì)流速下 卡魯塞爾氧化溝渠道中混合液的流量是進(jìn)水流量的 50 100 倍 曝氣池中的 混合液平均每天 5 20min 完成一個(gè)循環(huán) 具體循環(huán)時(shí)間取決于渠道長(zhǎng)度 渠道流速及設(shè)計(jì)負(fù)荷 這種 狀態(tài)可以防止短流 還通過(guò)完全混合作用產(chǎn)生很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷力 以下是氧化溝的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 1 用轉(zhuǎn)刷曝氣時(shí) 設(shè)計(jì)污水流量多為每日數(shù)百立方米 用葉輪曝氣時(shí) 設(shè)計(jì)污水流量可達(dá)每日數(shù) 萬(wàn)立方米 2 氧化溝由環(huán)形溝渠構(gòu)成 轉(zhuǎn)刷橫跨其上旋轉(zhuǎn)而曝氣 并使混合液在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng) 渠道中的 循環(huán)流速為 0 3 0 6m s 循環(huán)流量一般為設(shè)計(jì)流量的 30 60 倍 3 氧化溝的流型為循環(huán)混合式 污水從環(huán)的一端進(jìn)入 從另一端流出 具有完全混合曝氣池的 特點(diǎn) 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 7 4 間歇運(yùn)行適用于處理少量污水 可利用操作間歇時(shí)間使溝內(nèi)混合液沉淀而省去二沉池 剩余污 泥通過(guò)氧化溝內(nèi)污泥收集器排除 連續(xù)運(yùn)行適用于處理流量較大的污水 需另沒(méi)二沉池和污泥回流系 統(tǒng) 5 工藝簡(jiǎn)單 管理方便 處理效果穩(wěn)定 使用日益普通 6 氧化溝的設(shè)計(jì)可用延時(shí)曝氣油的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行 即從污泥產(chǎn)量 W0 0 出發(fā) 導(dǎo)出曝氣池的體 積 而后按氧化溝的工藝條件布置成環(huán)狀循環(huán)混合式 缺點(diǎn) 1 處理構(gòu)筑物較多 2 回流污泥溶解氧較高 對(duì)除磷有一定的影響 3 容積及設(shè)備利用率不高 5 污水生化處理 污水生化處理屬于二級(jí)處理 以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的 其工 藝構(gòu)成多種多樣 可分成活性污泥法 生物膜法 生物穩(wěn)定塘法和土地處理法等四大類(lèi) 日前大多數(shù) 城市污水處理廠(chǎng)都采用活性污泥法 生物處理的原理是通過(guò)生物作用 尤其是微生物的作用 完成有 機(jī)物的分解和生物體的合成 將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無(wú)害的氣體產(chǎn)物 CO2 液體產(chǎn)物 水 以及富含 有機(jī)物的固體產(chǎn)物 微生物群體或稱(chēng)生物污泥 多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離 從凈 化后的污水中除去 由此可見(jiàn) 污水處理工藝的作用僅僅是通過(guò)生物降解轉(zhuǎn)化作用和固液分離 在使污水得到凈化的 同時(shí)將污染物富集到污泥中 包括一級(jí)處理工段產(chǎn)生的初沉污泥 二級(jí)處理工段產(chǎn)生的剩余活性污泥 以及三級(jí)處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥 由于這些污泥含有大量的有機(jī)物和病原體 而且極易腐敗發(fā)臭 很容 易造成二次污染 消除污染的任務(wù)尚未完成 污泥必須經(jīng)過(guò)一定的減容 減量和穩(wěn)定化無(wú)害化處理井 妥善處置 污泥處理處置的成功與否對(duì)污水廠(chǎng)有重要的影響 必須重視 如果污泥不進(jìn)行處理 污泥 將不得不隨處理后的出水排放 污水廠(chǎng)的凈化效果也就會(huì)被抵消掉 綜上所述 能夠滿(mǎn)足脫氮除磷的污水處理工藝很多 其基本原理都是相同的 每一種工藝均各有 特點(diǎn) 分別適用于各種不同場(chǎng)合 應(yīng)該具體問(wèn)題具體分析后加以采用 根據(jù)本工程特點(diǎn) 采用 SBR 法 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 8 2 4 工藝流程 圖圖 2 12 1 工藝流程示意圖工藝流程示意圖 2 5 工藝說(shuō)明 SBR 工藝是 Sequencing Batch Reactor 的英文縮寫(xiě) 它是序批式活性污泥工藝簡(jiǎn)稱(chēng) SBR 工藝在 充排式 反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的 該工藝適合當(dāng)前水處理的發(fā)展趨勢(shì) 屬于簡(jiǎn)易 高效 低耗 的污水處理工藝 與傳統(tǒng)的活性污泥工藝相比具有很大的優(yōu)勢(shì) 同時(shí)具有脫氮除磷的功能 序批式活性污泥工藝的核心是反應(yīng)池 集多種功能于一體 工藝簡(jiǎn)潔 自動(dòng)化程度很高 管理簡(jiǎn) 單 所謂序批式指一是運(yùn)行空間按序列間歇運(yùn)行 二是每個(gè)反應(yīng)器運(yùn)行操作分階段按順序進(jìn)行 典型 的 SBR 工藝包括五個(gè)階段 進(jìn)水階段 反應(yīng)階段 沉淀階段 排水階段 閑置階段 在實(shí)際的操作中 常常將部分階段合并或者去掉 如閑置階段 其主要的流程和構(gòu)筑物說(shuō)明如下 2 5 1 粗格柵間 粗格柵間的主要功能是去除污水中粗大的漂浮物 保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行 1 主要構(gòu)筑物 粗格柵站的主要構(gòu)筑物為進(jìn)水渠和粗格柵井 進(jìn)水渠除接受廠(chǎng)外來(lái)水外 同時(shí)接受污水處理廠(chǎng)內(nèi)的廢水 進(jìn)水渠上安裝電磁流量計(jì)以監(jiān)測(cè)流量 進(jìn)水渠為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 采用兩條直壁平行渠道設(shè)計(jì)流量為 Qmax 600L s 設(shè)兩座粗格柵井 結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 2 主要設(shè)備 粗格柵間安裝兩臺(tái) LHG 型格柵除污機(jī) 1 用 1 備 單機(jī)功率 1 1KW 單臺(tái)設(shè)計(jì)流量 600 L s 柵 渠寬度 1200mm 柵條間隙 21mm 過(guò)柵流速 0 6m s 柵前水深 1 0m 安裝角度 75 最大水位差 100mm 可設(shè)定為自動(dòng)和手動(dòng)控制 2 5 2 污水提升泵房 1 主要構(gòu)筑物 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 9 主要構(gòu)筑物由全地下式的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)矩形集水池 半地下式泵房及地面配電間組成 集水池長(zhǎng) 12m 寬 6m 有效水深 2m 半地下式泵房高 3m 地面建筑高 5m 2 主要設(shè)備 提升泵采用 3 臺(tái)潛污泵 2 用 1 備 其主要性能參數(shù)為 Q 300L s H 10m N 45kW 帶自耦裝置 泵房?jī)?nèi)設(shè)電動(dòng)單梁起重機(jī) 1 臺(tái) 起重量 3t 各水泵的出水管匯集于出水井 出水集中后通過(guò)連接 渠進(jìn)入細(xì)格柵渠 2 5 3 細(xì)格柵間 設(shè)細(xì)格柵間 1 座 為地上式構(gòu)筑物 內(nèi)部設(shè) 2 條柵槽 共安裝 2 臺(tái)機(jī)械細(xì)格柵 細(xì)格柵前后均設(shè) 置渠道閘門(mén) 以備檢修之用 細(xì)格柵后安裝無(wú)軸螺旋輸送機(jī) 1 臺(tái)與螺旋壓榨機(jī) 1 臺(tái) 根據(jù)格柵前后的水位差或根據(jù)設(shè)定的時(shí)間 實(shí)現(xiàn)機(jī)械格柵 無(wú)軸螺旋輸送機(jī) 螺旋壓榨機(jī)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行 機(jī)械格柵清撈起來(lái)的柵渣經(jīng)無(wú)軸螺旋輸送機(jī) 傳送至螺旋壓榨機(jī) 壓榨脫水后集中外運(yùn) 2 5 4 曝氣沉砂池 曝氣沉砂池的主要功能是去除污水比重大于 2 65 粒徑大于 0 2mm 的無(wú)機(jī)顆粒 以保證后續(xù)流程 的正常運(yùn)行 1 主要構(gòu)筑物 設(shè) 1 座鋼筋混凝土矩形水池 分為 2 格 設(shè)計(jì)參數(shù)為 單格流量 290L s 池子總寬度 3 5m 池 長(zhǎng) 12m 設(shè)計(jì)有效水深 2m 有效容積 84m3 2 主要設(shè)備 雙跨橋式自動(dòng)刮砂機(jī)一套 橋長(zhǎng) 5 5m 吸砂泵 2 臺(tái) 流量 25 30m3 h 揚(yáng)程 H 5m 根據(jù)時(shí)間控制自動(dòng)運(yùn)行 同時(shí)設(shè)手動(dòng)控制 砂水分離器 1 套 Q 60m3 h 由吸砂泵運(yùn)行信號(hào)控制 穿孔曝氣系統(tǒng)及曝氣管路 2 組 微孔曝頭 2000 個(gè) 由手動(dòng)閥門(mén)調(diào)節(jié)氣量 2 5 5 小型鼓風(fēng)機(jī)房 設(shè)置小型鼓風(fēng)機(jī)房主要是為沉砂池曝氣 1 主要構(gòu)筑物 小型鼓風(fēng)機(jī)房一座 內(nèi)設(shè)空氣廊道 空氣經(jīng)濾過(guò)后進(jìn)入廊道 鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣管與廊道連接 同時(shí) 房?jī)?nèi)設(shè)單梁懸掛起重機(jī)一臺(tái) 起重量 3t 2 主要設(shè)備 設(shè)置小型羅茨鼓風(fēng)機(jī) 2 臺(tái) 主要參數(shù)為 Q 5m3 min P 39 2kpa N 1 5kW 根據(jù)空氣管路壓力由 PLC 自動(dòng)調(diào)整供氣量 并進(jìn)行順序輪換運(yùn)行控制 同時(shí)設(shè)手動(dòng)控制 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 10 2 5 6 配水井 配水井的功能是將污水平均分配到 2 個(gè)污水生化處理系統(tǒng) 設(shè)計(jì)為矩形鋼筋混凝土配水井 池?cái)?shù) 1 座 主要設(shè)備 可調(diào)式出水堰門(mén) 2 臺(tái) 堰長(zhǎng) 1500mm 材質(zhì)為不銹鋼 2 5 7 氧化溝 功能 利用微生物菌群降解和去除污水中的污染物質(zhì) 達(dá)到預(yù)期的水質(zhì)凈化目標(biāo) 主要構(gòu)筑物 結(jié)構(gòu)型式 采用環(huán)形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)卡魯塞爾氧化溝 池?cái)?shù) 2 座 設(shè)計(jì)參數(shù) 單池設(shè)計(jì)流量 Q 290L s 污泥負(fù)荷 0 14kgBOD5 kgMLSS d 懸浮污泥濃度 MLSS 5000mg L 泥齡 t 30d 產(chǎn)泥率 Y 0 6kgDs kg BOD5 水力停留時(shí)間 t 12h 單池平面尺寸 L B H 130 36 3 主要設(shè)備 曝氣設(shè)備 設(shè)備類(lèi)型 YHG1400 A 表面曝氣機(jī) 設(shè)備數(shù)量 22 臺(tái) 每池 11 臺(tái) 設(shè)計(jì)參數(shù) 功率 N 18 5kw 浸沒(méi) 400mm 單臺(tái)充氧能力 39 5kgO2 h 動(dòng)力功率 2 2kg kw h 控制方式 根據(jù)氧化溝中溶解氧 由 PLC 自動(dòng)控制開(kāi)停 轉(zhuǎn)碟碟片材質(zhì) 玻纖增強(qiáng)聚丙烯或玻璃鋼 出水堰 設(shè)備類(lèi)型 可調(diào)式自動(dòng)出水堰 設(shè)備數(shù)量 2 臺(tái) 每池 1 臺(tái) 設(shè)計(jì)參數(shù) 堰長(zhǎng) 4m 可調(diào)范圍 0 300mm 控制方式 根據(jù)氧化溝中溶解氧 由 PLC 控制出水堰高度 材質(zhì) 鋁合金 或不銹鋼 2 5 8 二沉池 二沉池的主要功能是對(duì)處理后的混合液進(jìn)行固液分離 以保證出水水質(zhì) 1 主要構(gòu)筑物 設(shè)計(jì) 2 座周邊進(jìn)水 周邊出水輻流式沉淀池 設(shè)計(jì)參數(shù) 單池設(shè)計(jì)流量 Qmax 290L s 表面負(fù)荷 1 0m3 m2 h 沉淀時(shí)間 3h 池直徑 36m 池邊水深 4 3m 2 主要設(shè)備 刮泥機(jī) 設(shè)備類(lèi)型 垂架式中心傳動(dòng)刮泥機(jī) 設(shè)備數(shù)量 2 臺(tái) 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 11 設(shè)計(jì)參數(shù) 橋長(zhǎng) 18m 控制方式 連續(xù)運(yùn)行 由 PLC 自動(dòng)顯示工作狀況并遙控或現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制開(kāi)停 材質(zhì) 水下部分為不銹鋼 水上部分為熱浸鋅鋼 溢流出水堰 設(shè)備類(lèi)型 鋸齒出水堰 設(shè)備數(shù)量 2 套 堰負(fù)荷 2 0 L m s 單池堰長(zhǎng) 107m 材質(zhì) 鋁合金 或不銹鋼 2 5 9 污泥泵站 1 構(gòu)筑物 功能 將一定數(shù)量的活性污泥回流到氧化溝 以維持生化系統(tǒng)活性污泥的濃度 保證其生化反應(yīng) 能力 同時(shí)將生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥提升到污泥井進(jìn)而至脫水機(jī)房 結(jié)構(gòu)型式 半地下鋼筋混凝土矩形泵站 數(shù)量 1 座 設(shè)計(jì)參數(shù) 污泥回流比 75 回流污泥量 剩余污泥產(chǎn)生量 污泥含水率 平面尺寸 8m 6m 主要設(shè)備 回流污泥泵 設(shè)備類(lèi)型 潛污泵 包括配套提升導(dǎo)軌 偶合底座等設(shè)備 設(shè)備數(shù)量 3 臺(tái) 2 用 1 備 設(shè)計(jì)參數(shù) 單泵流量 600m3 h 揚(yáng)程 7m 功率 22Kw 控制方式 根據(jù)進(jìn)水流量 由 PLC 控制污泥總管閥門(mén)開(kāi)啟度和水泵開(kāi)停數(shù) 根據(jù)水池水位控制水 泵開(kāi)停 根據(jù)每臺(tái)泵的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)輪值 同時(shí)設(shè)手動(dòng)開(kāi)?？刂?剩余污泥泵 設(shè)備類(lèi)型 潛污泵 包括配套提升導(dǎo)軌 偶合底座等設(shè)備 設(shè)備數(shù)量 3 臺(tái) 2 用 1 備 設(shè)計(jì)參數(shù) 單泵流量 25m3 h 揚(yáng)程 10m 功率 3Kw 控制方式 根據(jù)進(jìn)水流量 由 PLC 控制污泥總管閥門(mén)開(kāi)啟度和水泵開(kāi)停數(shù) 根據(jù)水池水位控制水 泵開(kāi)停 根據(jù)每臺(tái)泵的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)輪值 同時(shí)設(shè)手動(dòng)開(kāi)?？刂?2 5 10 污泥井 1 構(gòu)筑物 功能 將系統(tǒng)的剩余污泥混合于此 并消除剩余污泥泵出泥不均 以獲得均勻的污泥濃度 污泥 的貯存為優(yōu)化污泥脫水創(chuàng)造了條件 確保脫水機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行 結(jié)構(gòu)型式 半地下式鋼筋混凝土方形水池 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 12 數(shù)量 1 座 設(shè)計(jì)參數(shù) 貯泥時(shí)間 2h 平面尺寸 8m 6m 有效水深 5m 2 主要設(shè)備 主要設(shè)備為攪拌器 設(shè)備類(lèi)型 可提升式小葉片攪拌器 設(shè)備數(shù)量 1 臺(tái) 設(shè)計(jì)參數(shù) 單臺(tái)功率 1 6kW 控制方式 連續(xù)運(yùn)行 由 PLC 顯示工作狀況 遙控或手動(dòng)控制開(kāi)停 2 5 11 濃縮脫水機(jī)房 1 構(gòu)筑物 功能 降低污泥含水率 減少污泥體積 結(jié)構(gòu)型式 磚混結(jié)構(gòu)雙層地上建筑 數(shù)量 1 座 平面尺寸 10m 5m 3m 設(shè)計(jì)參數(shù) 2 主要設(shè)備 濃縮脫水機(jī) 設(shè)備類(lèi)型 DY 3000 帶式脫水機(jī) 設(shè)備數(shù)量 2 臺(tái) 設(shè)計(jì)參數(shù) 8 15 m3 h 設(shè)計(jì)工作時(shí)間 24h 污泥投配泵 設(shè)備類(lèi)型 偏心螺桿泵 設(shè)備數(shù)量 2 臺(tái) 設(shè)計(jì)參數(shù) 單機(jī) Q 38 m3 h 揚(yáng)程 H 4m 功率 N 11kW 加藥系統(tǒng) 設(shè)備類(lèi)型 固體聚丙烯酰胺高分子絮凝劑制備及計(jì)量投加系統(tǒng) 設(shè)備數(shù)量 1 套 含溶劑罐 儲(chǔ)藥罐各 1 個(gè) 計(jì)量泵 3 個(gè) 功率 N 11kW 控制方式 根據(jù)脫水污泥量按比例控制絮凝劑投加量 污泥輸送機(jī) 設(shè)備類(lèi)型 無(wú)軸螺旋輸送機(jī) 設(shè)備數(shù)量 1 臺(tái) 設(shè)計(jì)參數(shù) 輸送能力 5 8 m3 h 單梁起重機(jī) 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 13 設(shè)備類(lèi)型 電動(dòng)單梁懸掛式起重機(jī) 設(shè)備數(shù)量 1 套 設(shè)計(jì)參數(shù) T 2t 2 6 處理效果預(yù)測(cè) 經(jīng)過(guò)該污水處理廠(chǎng)處理的水后 可達(dá)到以下目標(biāo) CODcr 60 mg L BOD5 20 mg L SS 20 mg L TN 20 mg L NH3 N 5 mg L T P 1 5mg L PH 6 0 9 0 2 7 處理成本估算 由于管網(wǎng)不在考慮范圍 所以該污水處理廠(chǎng)的建設(shè)費(fèi)用就是廠(chǎng)的費(fèi)用 在發(fā)達(dá)地區(qū)每噸水需要資 金在 1200 1400 元每噸 由于我們?cè)O(shè)計(jì)的廠(chǎng)是在湖南 而且是在郊區(qū)地段 所以投資就要少點(diǎn) 我預(yù) 算為1000 元每噸 表 2 1 就是該項(xiàng)目投資估算 表表 2 12 1 工程投資估算表工程投資估算表 序號(hào)項(xiàng)目數(shù)據(jù) 1 平均日污水量 m3 d 50000 2 總變化系數(shù) 1 2 3 總裝機(jī)功率 千瓦 415 64KW 4 電機(jī)等設(shè)備效率 0 85 5 電費(fèi)單價(jià) 元 度 0 5 6 絮凝劑消耗量 kg d 15 0 7 絮凝劑單價(jià) 元 噸 40000 00 8 自來(lái)水水價(jià) 元 噸 1 20 9 污泥處置費(fèi) 元 年 80000 00 10 職工定員 人 30 11 人均年工資及福利 元 人 年 15000 00 12 工程總投資 萬(wàn)元 5000 00 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 14 13 建設(shè)期貸款利息 萬(wàn)元 120 30 14 資金回收年限 年 15 由于本工藝設(shè)計(jì)的設(shè)備都有備用 曝氣頭等設(shè)備沒(méi)有固定在水下 故檢修不需停產(chǎn)或放空池水 所以運(yùn)行天數(shù)按 365 天計(jì)算 2 8 投資估算 下表 2 2 是該工程在建設(shè)方面所需要的的各種費(fèi)用 表表 2 22 2 具體項(xiàng)目所需費(fèi)用估算具體項(xiàng)目所需費(fèi)用估算 估算價(jià)值 萬(wàn)元 序號(hào)工程 土建工程安裝工程設(shè)備購(gòu)置工具購(gòu)置其他費(fèi)用 合計(jì) 1 工程費(fèi)用 1897 0516 01615 04028 水處理費(fèi) 1062 0192 0820 02074 污泥處理費(fèi) 671 0210 0688 01569 控制樓 20 018 0150 0188 0 生產(chǎn)輔助建筑 40 08 03 051 0 職工宿舍 70 07 077 0 總平面工程 95 0110 022 0227 0 生產(chǎn)輔助設(shè)備 22 080 0102 0 廠(chǎng)外工程 10 062 072 0 2 第二部分工程 費(fèi)用 600 0600 0 3 預(yù)備費(fèi) 250 0250 0 4 建設(shè)為期貸款 利息 122 0122 0 5 工程總投資 5000 2 9 效益分析 建設(shè)污水處理廠(chǎng)主要是三大效益 1 環(huán)境效益 該城市位于華中地區(qū) 屬于內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū) 環(huán)境治理的好壞直接影響到城市的良性發(fā)展 城 市中有 50 左右的水經(jīng)瀏陽(yáng)河排入湘江 使得湘江水體的有機(jī)污染進(jìn)一部加重 湘江江段的出市水中 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 15 的 SS DO TP TN NH3 N 等指標(biāo)均超出了 地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 中 III 類(lèi)水體水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值 保護(hù)和利用湘江水資源 使其滿(mǎn)足和達(dá)到漁業(yè) 飲用水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的良好狀態(tài) 有利于生活飲用 工 農(nóng)業(yè)和漁業(yè)用水 以及河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定 該污水處理廠(chǎng)處理的污水包括生活污水和工業(yè)污水 其中工業(yè)污水大部分是可生化的有機(jī)廢水 經(jīng)該廠(chǎng)處理后的出水可達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn) 這樣在減少城市對(duì)湘江水體污染的同時(shí)又滿(mǎn)足了下游地區(qū) 的飲用水和景觀(guān)用水的質(zhì)量 2 社會(huì)效益 工程的實(shí)施對(duì)湘江河段水質(zhì)有明顯的改善 也會(huì)對(duì)該市的社會(huì)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大的影響 水質(zhì)的改善 將會(huì)促進(jìn)該市的旅游業(yè)發(fā)展 有利于該市在經(jīng)濟(jì)全方面的發(fā)展 在國(guó)內(nèi)及國(guó)際聲譽(yù)將會(huì)進(jìn)一步提高 同時(shí)對(duì)下游地區(qū)也會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益 保證當(dāng)?shù)丶跋掠蔚貐^(qū)的人民的身體健康 保證湘江兩岸社 會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展 3 經(jīng)濟(jì)效益 污水處理廠(chǎng)作為一項(xiàng)環(huán)境治理項(xiàng)目 其本身并不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益 該污水廠(chǎng)建成后可以提高 該市及湘江的環(huán)境質(zhì)量 減輕污水排放所造成的污染危害 保護(hù)該市飲用水源 降低自來(lái)水成本 保 護(hù)市民的健康 由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益尚無(wú)法作出定量計(jì)算 但定性的講 其間接經(jīng)濟(jì)效益將是巨 大的 同時(shí)該工程的實(shí)施有利于當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)生產(chǎn) 保護(hù)洞庭湖的同時(shí)有利于長(zhǎng)江地區(qū)的防洪 在提高 飲用水質(zhì)量的同時(shí)有利于當(dāng)?shù)厝嗣竦慕】?污水處理廠(chǎng)的污泥含有大量有利于林業(yè)增產(chǎn)的氮 磷 鉀肥分 每年可為林業(yè)提供污泥作林肥 2 10 電氣 自動(dòng)化說(shuō)明 2 10 1 概述 目前自動(dòng)化技術(shù)在污水處理廠(chǎng)已廣泛應(yīng)用 發(fā)揮出顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 實(shí)踐證明對(duì)污水處理過(guò)程 的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制 能夠保證出水水質(zhì) 解放生產(chǎn)力 提高生產(chǎn)效率 降低能耗 因此選用既經(jīng)濟(jì)又 實(shí)用的自控系統(tǒng)對(duì)整個(gè)污水廠(chǎng)安全 合理 科學(xué)的運(yùn)行起著重要作用 根據(jù)本工程的實(shí)際情況及工藝要求 采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn) 成熟的由中央控制室微機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)各級(jí) PLC 控制單元組成的兩個(gè)層次的 DCS 系統(tǒng) 本系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)技術(shù) 控制技術(shù) 通訊技術(shù)于一體 通過(guò)通訊 網(wǎng)絡(luò)將中央級(jí)監(jiān)控總站和若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制分站連接起來(lái) 構(gòu)成集中管理 分散控制的微機(jī)監(jiān)控管理系 統(tǒng) 簡(jiǎn)稱(chēng)集散控制系統(tǒng) DCS 系統(tǒng)克服了集中控制系統(tǒng)危險(xiǎn)度集中 可靠性差 系統(tǒng)不易擴(kuò)展 控制 電纜用量大等缺陷 實(shí)現(xiàn)了信息 管理及調(diào)度真正的集中 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制相對(duì)集中 避免了操作過(guò) 于分散的缺點(diǎn) 當(dāng)中控室微機(jī)故障時(shí) 各現(xiàn)場(chǎng)分站仍能獨(dú)立和穩(wěn)定工作 從根本上提高了系統(tǒng)的可靠 性 同時(shí)采用以 PLC 為主構(gòu)成的 DCS 系統(tǒng)有較高的性能價(jià)格比 2 10 2 自控系統(tǒng)的組成 整個(gè)集散型系統(tǒng)由中央管理計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)程序控制器二個(gè)層次構(gòu)成 見(jiàn)控制系統(tǒng)圖 中央控制室 的計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水廠(chǎng)的適時(shí)監(jiān)控 讀取相關(guān)的適時(shí)和歷史數(shù)據(jù) 打印報(bào)表等 閉路監(jiān)控系統(tǒng)則 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 16 又從另外一個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)了值班人員對(duì)廠(chǎng)內(nèi)重要設(shè)備的宏觀(guān)監(jiān)視 這樣 不僅節(jié)省了人力資源 提高了 工作效率 而且提高了全廠(chǎng)的自動(dòng)化生產(chǎn) 管理程度 在廠(chǎng)內(nèi)污水處理的重要環(huán)節(jié)設(shè)有全天候帶云臺(tái)攝像閉路監(jiān)控系統(tǒng) 粗格柵 細(xì)格柵 綜合池 污 泥脫水機(jī)房各設(shè)一套攝象裝置 現(xiàn)場(chǎng)圖象傳輸?shù)街醒肟刂剖?中控制室設(shè)多畫(huà)面處理器 值班人員可 以監(jiān)視到關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況 表 2 3 具體列出了各位置所需要設(shè)備數(shù)量 表表 2 32 3 監(jiān)控點(diǎn)一覽表監(jiān)控點(diǎn)一覽表 序號(hào)設(shè)置位置攝像機(jī)臺(tái)數(shù) 1 粗格柵間 1 2 細(xì)格柵間 1 3 綜合池 1 4 污泥脫水機(jī)房 1 2 10 3 中央管理計(jì)算機(jī) 在廠(chǎng)內(nèi)中央控制室設(shè)置兩套中央管理計(jì)算機(jī) 兩套計(jì)算機(jī)可分擔(dān)不同功能 故障時(shí)互為備用 計(jì) 算機(jī)配有 UPS 電源 彩色顯示器 彩色打印機(jī) 黑白打印機(jī) 標(biāo)準(zhǔn)功能鍵盤(pán)及其他附件 它主要完成 對(duì)污水廠(chǎng)各工段的集中操作 監(jiān)視功能 通過(guò)簡(jiǎn)單的操作 可進(jìn)行系統(tǒng)功能組態(tài) 監(jiān)視報(bào)警 控制參 數(shù)在線(xiàn)修改和設(shè)置 以及記錄 打印等 彩色顯示器可直觀(guān)地顯示全廠(chǎng)各工藝流程段的實(shí)時(shí)工況 各 工藝參數(shù)趨勢(shì)畫(huà)面 使操作人員及時(shí)掌握全廠(chǎng)運(yùn)行情況 2 10 4 現(xiàn)場(chǎng)控制器 根據(jù)工藝流程 本污水處理廠(chǎng)共設(shè)置 3 套現(xiàn)場(chǎng)可編程序控制器 各現(xiàn)場(chǎng)可編程序控制器均選用抗 干擾能力強(qiáng) 運(yùn)行穩(wěn)定 可靠 在污水處理行業(yè)有成功經(jīng)驗(yàn)和很好業(yè)績(jī)的產(chǎn)品 同時(shí) 可編程序控制 器均采用模塊化結(jié)構(gòu) 這樣系統(tǒng)硬件配置可以根據(jù)用戶(hù)需要相當(dāng)靈活地自由組合 且維修方便 為保 證各現(xiàn)場(chǎng)可編程序控制器的可靠性 各現(xiàn)場(chǎng)可編程序控制器均采用封閉式的 黑匣子 結(jié)構(gòu) 不設(shè)顯 示器 鍵盤(pán) 打印機(jī) 各現(xiàn)場(chǎng)控制器分布在各工藝段 與中控室中央控制計(jì)算機(jī)通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 2 10 5 控制方式 全廠(chǎng)工藝設(shè)備的控制采用三種方式 1 現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制 根據(jù)地理位置和設(shè)備種類(lèi)將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相對(duì)集中在各現(xiàn)場(chǎng)控制室的各個(gè)控制箱內(nèi)控制 控制箱上設(shè) 手動(dòng) 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 當(dāng)開(kāi)關(guān)在手動(dòng)位置時(shí) 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的啟動(dòng) 停止按鈕操作 2 PLC 程序自動(dòng)控制 現(xiàn)場(chǎng)控制箱上手動(dòng) 自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 在自動(dòng)位置時(shí) 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可編程序控制器 PLC 程序自動(dòng)控 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 17 制操作 3 遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)遙控 當(dāng)開(kāi)關(guān)在自動(dòng)位置時(shí) 也可以通過(guò)中央控制計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)或鼠標(biāo)遠(yuǎn)程控制設(shè)備的操作 2 11 環(huán)保影響與措施 2 11 1 主要污染源及污染物 1 廢氣 本工程中主要?dú)馕段廴驹礊榇?細(xì)格柵 沉砂池及污泥區(qū) 由于污水處理廠(chǎng)內(nèi)很多污水處理設(shè)施 均為敞開(kāi)式水池 其處理設(shè)施散發(fā)出氨 硫化氫等臭氣 散發(fā)到大氣中 臭氣為無(wú)組織排放 2 廢水 本工程廠(chǎng)內(nèi)廢水主要來(lái)自職工生活 糞便水 3 噪聲 本工程噪聲源主要為水泵 風(fēng)機(jī) 4 固體廢棄物 本工程固體廢棄物為干污泥 2 11 2 污染物治理措施及排放 1 臭氣的防治措施 由于目前的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)條件限制 尚不可能對(duì)臭味進(jìn)行處理 解決辦法是設(shè)置防護(hù)綠化隔離帶 將主要污染源進(jìn)行隔離 設(shè)計(jì)時(shí)將這幾部分集中布置并遠(yuǎn)離主廠(chǎng)區(qū) 位于廠(chǎng)區(qū)下風(fēng)向 根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì) 結(jié)果 在同等規(guī)模污水處理設(shè)施下風(fēng)向 100m 范圍內(nèi) 其臭味對(duì)人的感覺(jué)影響明顯 在 300m 以外 則 臭味已嗅聞不到 H2S 濃度小于 0 01mg m3 本工程廠(chǎng)址周?chē)?300m 范圍內(nèi)無(wú)居民 所以其臭味對(duì)周?chē)?居民影響不明顯 2 廢水處理措施 本工程的生活污水經(jīng)化糞池處理后 與生產(chǎn)廢水一并排到集水井與城市污水統(tǒng)一進(jìn)行處理 因其 量很小 不會(huì)影響污水處理廠(chǎng)的處理效果 廢水經(jīng)處理后達(dá)到 城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918 2002 中一級(jí)排放中的 B 標(biāo)準(zhǔn) 3 噪聲防治措施 本工程設(shè)計(jì)中進(jìn)水水泵采用了潛污泵 噪聲的影響已經(jīng)很小 對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)加隔聲罩 并在車(chē)間值 班室采用雙層門(mén)窗 達(dá)到隔聲降噪的目的 經(jīng)過(guò)距離衰減和墻體隔聲 到達(dá)廠(chǎng)界處 30m 噪聲低于 工業(yè)企業(yè)廠(chǎng)界噪聲標(biāo)準(zhǔn) GB12348 90 類(lèi)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)值 晝間 60 dB A 夜間 50 dB A 4 污泥處置措施 本工程對(duì)污泥進(jìn)行干化處理后外運(yùn) 同時(shí)在設(shè)計(jì)及運(yùn)行管理中盡量保證污泥不落地 而直接進(jìn)入 廢棄物箱或直接裝車(chē)外運(yùn) 避免造成廢棄物落地后的二次污染 污泥外運(yùn)時(shí)采用半封閉式自卸車(chē) 外 運(yùn)填埋或堆肥后作為農(nóng)田肥料 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 18 第 3 章 污水工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 3 1 污水處理系統(tǒng) 3 1 1 格柵 1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 格柵的截污主要對(duì)水泵起保護(hù)作用 采用中格柵 提升泵選用螺旋泵 格柵柵條間隙為 25mm 設(shè)計(jì)流量 平均日流量 Qd 5 萬(wàn) m3 d 2008 3m3 h 0 58m3 s Qmax KzQd 1 50 0 58 0 87m3 s 設(shè)計(jì)參數(shù) 柵條間隙 e 25 0mm 柵前水深 h 1 2m 過(guò)柵流速 v 0 6m s 安裝傾角 a 75 2 格柵計(jì)算 a 柵條間隙數(shù) n 為 n Qmax sina 1 2 ehv 0 87 sin75 1 2 0 025 1 2 06 48 條 b 柵槽有效寬度 B 設(shè)計(jì)用直徑為 10mm 圓鋼為柵條 即 S 0 01m B S n 1 en 0 01 48 1 0 025 48 1 58m 原污水來(lái)水面埋深為 2 5m 柵槽深度 3 7m 選用GH 2000 鏈?zhǔn)礁駯懦蹤C(jī) 2 臺(tái) 水槽寬度 2 05m 有效柵寬 1 7m 實(shí)際過(guò)柵流速 v 0 71m s 柵槽長(zhǎng)度 l 6 0m 格柵間占地面積 10 0 4 1 41 0m2 c 柵槽高度計(jì)算 過(guò)柵水頭損失 h1 h1 K s e 4 3 v2 2g sina 3 0 01 0 025 4 3 0 71 0 71 sin75 19 6 0 06m 設(shè)超高水深 h3 0 3m 則 h h1 h2 h3 1 2 0 06 0 3 1 56m 3 柵渣量計(jì)算 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 19 對(duì)于柵條間隙 e 25mm 的格柵 對(duì)與城市污水 每單位體積污水?dāng)r截污物為 W1 0 05m3 103m3 每日渣量為 W Qmax W1 86400 Kz 1000 3 54m3 d 攔截污物量大于 0 2 m3 d 須機(jī)械格柵 污物的排除采用機(jī)械裝置 300 螺旋輸送機(jī) 選用長(zhǎng)度 8 0m 的一臺(tái) 3 1 2 污水提升泵站 1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 采用 SBR 工藝方案 污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單 對(duì)于新建污水處理廠(chǎng) 工藝管線(xiàn)可以充分優(yōu)化 故污 水只考慮一次提升 污水提升后入曝氣沉砂池 然后自流通過(guò) SBR 池 接觸消毒池 設(shè)計(jì)流量 Qmax 3132m3 h 2 設(shè)計(jì)選型 污水經(jīng)消毒池處理后排入市政污水管道 消毒水面相對(duì)高程為 0 00m 則相應(yīng) SBR 池 曝氣沉 砂池水面相對(duì)高度分別為 1 00 和 1 60m 污水提升前水位為 2 50m 污水總提升泵流程為 4 00m 采用 3 臺(tái)螺旋泵兩備一用 其設(shè)計(jì)提升 高度為 H 4 50m 設(shè)計(jì)流量 Qmax 3132m3 h 單臺(tái)提升流量為 1566m3 h 采用 LXB 1400 型螺旋泵 3 臺(tái) 2 用一備 該提升泵流量誒 1500 1700m3 h 3 提升泵房 螺旋泵泵體室外安裝 電機(jī) 減速機(jī) 電控機(jī) 電磁流量計(jì)顯示器室內(nèi)安裝 另外考慮一定檢修 時(shí)間 3 1 3 曝氣沉砂池 1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 污水經(jīng)螺旋泵提升后進(jìn)入平流曝氣沉砂池 分為兩格 沉砂池池底采用多斗集砂 設(shè)計(jì)流量 Qmax 3132m3 h 0 87m3 s 設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間 t 2 0min 水平流速 v 0 08m s 有效水 深 H1 2 0m 2 池體設(shè)計(jì)計(jì)算 a 曝氣沉砂池有效容積 V V Qmax 60 t 2610 60 2 0 105m3 每格池的有效容積為 53 m3 水流斷面積 A 53 2 26 5m2 b 沉砂池水流部分的長(zhǎng)度 L L V t 0 08 2 0 60 9 60m 取 L 10 0m 則單格池寬為 26 5 10 2 65 m 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 20 總池寬為 2 2 65 5 3 m 3 曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) 羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng) 穿孔管曝氣 設(shè)計(jì)曝氣量 q 0 2m3 m3 h 空氣用量 Qa qQmax 0 2 3132 940 h 15 67 m3 min 供氣壓力 p 15kPa 穿孔管布置 于每格曝氣沉砂池池長(zhǎng)邊兩側(cè)分別設(shè)置兩根穿孔曝氣管 每格兩根 總共 4 根 曝氣管管徑 DN100mm 送風(fēng)管管徑 DN150mm 4 進(jìn)水 出水及撇油 污水直接從螺旋泵出水渠進(jìn)入 設(shè)置進(jìn)水擋板 出水由池另一端淹沒(méi)出水 出水端前部設(shè)出水擋 墻 進(jìn)出水擋墻高度均為 1 5m 在曝氣沉砂池會(huì)有少量浮油產(chǎn)生 出水端設(shè)置撇油管 DN200 人工撇除浮油 池外設(shè)置油水分 離槽井 5 排砂量計(jì)算 對(duì)于城市污水曝氣沉砂工藝 產(chǎn)生砂量約為 x1 2 0 3 0m3 105m3 每天沉砂量 Qs Qmax x1 75000 3 0 10 5 2 25m3 d 含水率為 P 65 假設(shè)儲(chǔ)砂時(shí)間為 t 4 0d 則存砂所需要容積為 V Qs t 2 25 4 0 10 0m3 折算為 P 85 0 的沉砂體積為 V 10 100 65 100 85 23 3m3 每格曝氣沉砂池設(shè)兩個(gè)砂池 共四個(gè)砂斗 砂斗高 2 65 m 斗底平面尺寸 0 5 0 5 m2 砂斗總?cè)莘e為 V V 4 2 65 3 2 65 2 65 0 5 0 5 2 65 0 5 30 39m3 每組曝氣沉砂池尺寸為 L B H 10 0 5 3 5 4 3 1 4 SBR 池設(shè)計(jì)計(jì)算 污水進(jìn)水量 50000m3 d 進(jìn)水 BOD5 230 mg L 水溫 12 30 處理水質(zhì) BOD5 20 mg L 1 參數(shù)擬定 BOD 污泥負(fù)荷 NS 0 15kgBOD5 kgMLSS d 反應(yīng)池?cái)?shù) n 4 反應(yīng)池水深 H 5 5m 主預(yù)反應(yīng)區(qū)容積比 9 1 排出比 1 m 1 3 活性污泥界面以上最小水深 0 5m 污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì) 21 2 根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)反應(yīng)池運(yùn)行周期各工序時(shí)間 進(jìn)水 曝氣 沉淀 排水排泥 閑置 2h 4 5h 1h 1 h 0 5h 1 h 3 反應(yīng)池容積計(jì)算 a 污泥量計(jì)算 MLSS MLVSS 0 75 QSr 0 75Ns 50000 230 20 1000 0 75 0 15 93333kg 設(shè)沉淀后的污泥 SVI 150ml g 污泥的體積則為 1 2 SVI MLSS 16800 m3 b SBR 池反應(yīng)池容積計(jì)算 SBR 池反應(yīng)池容