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文檔簡介
目錄HYPERLINK\l"_Toc233525494"摘要IVHYPERLINK\l"_Toc233525496"AbstractVHYPERLINK\l"_Toc233525498"第一章前言1HYPERLINK\l"_Toc233525499"1.1設計的目的及意義1HYPERLINK\l"_Toc233525500"程1突.仗2估緣設腹計義指糊導候思再想春1HYPERLINK\l"_Toc233525501"虜1管.磚3前嘉設漏計出的巨內(nèi)再容抽1HYPERLINK\l"_Toc233525502"氧1虎.蘭4陣擱國俊內(nèi)填外嘗發(fā)翅展惕概剪況桐2HYPERLINK\l"_Toc233525503"島1窗.次5仔惱設混計坐依償據(jù)回及忘原隔則急2HYPERLINK\l"_Toc233525504"脅1攝.臥5劍.取1橡羊痰設牽計急依扭據(jù)這2HYPERLINK\l"_Toc233525505"并1值.唯5柱.垮2觸峽頃設手計憲原欣則雹2HYPERLINK\l"_Toc233525506"午1或.困6紗畏設濾計炎規(guī)作模朋與敏水但質(zhì)論指殖標善3HYPERLINK\l"_Toc233525507"晚1欲.事6這.痰1蹲危汁設天計豈規(guī)門模置3HYPERLINK\l"_Toc233525508"萄1翼.漢6座.取2賄趕箏水卷質(zhì)沃指錢標許3HYPERLINK\l"_Toc233525509"珍第沈二嗓章圓縱污票水啟處世理飼廠缸工揮藝葉方式案秤4HYPERLINK\l"_Toc233525510"海2異.凡1活設瑞計胞方端案守論挑證鉗4HYPERLINK\l"_Toc233525511"神2他.擦2泳柱原夫污揉水育可久生涼化率性家分修析矛5HYPERLINK\l"_Toc233525512"畢2致.輛3畢份污篇水往處加理泊廠干工錫藝乞方練案免比鼠選爐6HYPERLINK\l"_Toc233525513"普2攤.道3撇.掘1浩苦麻A翼2蘋/限O蠟工晌藝休6HYPERLINK\l"_Toc233525514"遲2錘.亦3票.雹2思欺辛奧念貝略爾涉(武O工r汁b恭a倍l潔)競氧虎化射溝支7HYPERLINK\l"_Toc233525515"腎2閑.陡3爺.劈3拐葬蜜C丟A怖S抄S襪工雙藝短9HYPERLINK\l"_Toc233525516"各2姥.繭3錢.躬4握鐵曬工斗藝繪方贈案創(chuàng)選修擇鵝1畫1HYPERLINK\l"_Toc233525517"癥2輕.幼4姑接處驕理抓程煉度器計消算擾1傍2HYPERLINK\l"_Toc233525518"鎖2破.騰4榮.運1噸拖歡C首O供D諒c春r貌的市處乒理響程奔度捷1攔2HYPERLINK\l"_Toc233525519"須2牽.宏4伴.榜2夠蠟勝溶文解本性鞏B蔥O夸D謀5換的亭處蛋理鬼程喚度朋1雀2HYPERLINK\l"_Toc233525520"假2吩.斑4紋.渡3最讓山S忘S浴的薦處教理擠程很度絲1閥2HYPERLINK\l"_Toc233525521"曉2安.窮4亮.郊4夢映局T祖N浪的賞處轟理獲程膛度樣1衣3HYPERLINK\l"_Toc233525522"竟2巾.陵4淹.粒5求擇弱N芝H嘗3顆-扒N石的訂處冬理含程交度遲1耳3HYPERLINK\l"_Toc233525523"凡2累.迅4榴.犁6款秀禍T運P吐囑的磚處豬理休程愁度拌1桑3HYPERLINK\l"_Toc233525524"扇第跨三悅章煌設怨計地計躬算燃1桃4HYPERLINK\l"_Toc233525525"劣3旱.卵1怨粗架格獅柵鴿設槽計痕計正算抓1壁4HYPERLINK\l"_Toc233525526"紡設槐計墻說邁明鎖1薦4HYPERLINK\l"_Toc233525527"伏柵貓條叛的百間逮隙怖數(shù)啦1扇4HYPERLINK\l"_Toc233525528"卻柵姑槽偽寬敵度乳1菌5HYPERLINK\l"_Toc233525529"核3煙.走1哈.多4匠碗背進弊水炕渠伍道告漸灑寬黑部畏分帥的斷長思度示1冶6HYPERLINK\l"_Toc233525530"擾3虜.告1繭.百5勝朋焰柵盲槽坡與肺出蒸水弓渠粥道輪連縮接共處瓦的紫漸下窄宣部只分芹長崗度企1攀6HYPERLINK\l"_Toc233525531"盼3濃.燙1別.稀6奴杜窗過蝕柵劑水滔頭哀損專失楚1心6HYPERLINK\l"_Toc233525532"蓄3帥.你1爸.央7絮慚小柵茫后滅槽斗總扯高芝度保1丸7HYPERLINK\l"_Toc233525533"情3椒.丈1渴.誤8劫哀提柵此槽哪總睛長歇度嚷1做7HYPERLINK\l"_Toc233525534"尸3傅.冤1卵.搞9唉死詞每片日勢柵漿渣段量暮計評算剪W滅1損7HYPERLINK\l"_Toc233525535"被3滾.澡2縣蘋泵六站棕的迫設篩計享計佳算綠1別7HYPERLINK\l"_Toc233525536"痕3恐.踏2變.卻1框轟失泵賣房裁規(guī)爭范兵要冤求節(jié)1墳7HYPERLINK\l"_Toc233525537"副3頸.尚2治.旱2框濁注集隙水科池灶1罪8HYPERLINK\l"_Toc233525538"顯3數(shù).冬2緊.端3扒業(yè)侄污錄水浩泵別計株算盯1影8HYPERLINK\l"_Toc233525539"適3而.慚3兇旨細烏格蛛柵攤設干計蟲計決算謹1籮9HYPERLINK\l"_Toc233525540"薪3捉.苦3綢.粥1腫平寶設塞計秀說善明癥1頁9HYPERLINK\l"_Toc233525541"慈3粱.虜3余.辦2繡圓旗柵槽條店的接間縮隙袍數(shù)儉1檔9HYPERLINK\l"_Toc233525542"舒3推.械3驗.勵3垮殲膊柵庭槽侵寬津度去1謹9HYPERLINK\l"_Toc233525543"煉3賀.闖3具.咐4芳貧尾過卵柵友水捆頭瑞損此失葉2四0HYPERLINK\l"_Toc233525544"姓3辦.奔3仇.火5就卻葛柵咱后莊槽貿(mào)總孩高糟度博2鎮(zhèn)1HYPERLINK\l"_Toc233525545"寒3瘋.桌3脆.擁6營戒洲柵叛槽登總權長崇度蹦2返1HYPERLINK\l"_Toc233525546"膊3蹈.瘡3元.蔑7張峰閱每創(chuàng)日塵柵職渣戰(zhàn)量雖計患算版杯W因2慶1HYPERLINK\l"_Toc233525547"莫3矮.嚴4社繪沉屆砂寸池躍的方選競擇垂計箱算踢2堅2HYPERLINK\l"_Toc233525548"志3縣.峽4覺.編1壺靠蓮沉戀砂冤池袋的球選倉擇漂2箭2HYPERLINK\l"_Toc233525549"競3末.泛4摘.飾2疊心啦沉讀砂冶池敘設鵝計遣計統(tǒng)算國一聾般柜規(guī)名定燈2倍2HYPERLINK\l"_Toc233525550"面3撈.閃4亮.念3耀宵初設揀計蜓參奔數(shù)碰2凱3HYPERLINK\l"_Toc233525551"下3幫.負4勵.以4放塊關設解計扣計佩算喘2朝3HYPERLINK\l"_Toc233525552"炎3也.偵5竄窯厭藍氧晃生詳物財池熄的燈計勾算聞2鼻4HYPERLINK\l"_Toc233525553"胸3阿.縣5寒.汁1豐龜澆設我置算厭好氧甜池炕的究目香的頑2梢4HYPERLINK\l"_Toc233525554"照3婆.洽5倉.裳2榆吃緞厭獲氧如池騾體夾積垂計環(huán)算凱2傘4HYPERLINK\l"_Toc233525555"帆3模.摔5疫.坐3士帽銜潛喜水撕攪盞拌焰器炸2朝5HYPERLINK\l"_Toc233525556"崇3良.射6賀水配常水個井誼的擴設姻計明2獲5HYPERLINK\l"_Toc233525557"掀3章.波6紛.抵1吐差嚼設壽計丈要松求素2姻5HYPERLINK\l"_Toc233525558"賺3制.逃6蠶.爽2諸汪弦設督計圖計獨算站2閘6HYPERLINK\l"_Toc233525559"搜3昏.聞7予嚼C殘A傳S抄S李池條的違設顛計淹計危算旋2概7HYPERLINK\l"_Toc233525560"霸3搖.分7山.陰1培誼論基垂本岔設挎計傍參撒數(shù)肝2裝7HYPERLINK\l"_Toc233525561"乖3介.峽7燈.薦2厘羽杰曝恭氣薄時棕間在T忘A癥2尊8HYPERLINK\l"_Toc233525562"及3沙.布7糖.季3轎哪說沉驕淀訴時睡間解T數(shù)S溜2智8HYPERLINK\l"_Toc233525563"糠3味.淹7裹.男4遺啊魚排葡水忠時高間乒T忠D池2役8HYPERLINK\l"_Toc233525564"寶3津.踐7仗.肝5堂避先周出期訴數(shù)跪的局確吊定鍵2兄8HYPERLINK\l"_Toc233525565"徐3乎.牢7狡.巨6個泡披進猴水位時陣間軍T鳳F須2鞭9HYPERLINK\l"_Toc233525566"鋒3興.攝7辯.岔7購胡貨C瓦A舌S梨S瀉反援應渣池鋼容狹積科計諷算牌2購9HYPERLINK\l"_Toc233525567"伍3鼻.太7陳.塑8蕩槍固C以A奧S棕S粥反牢應旋池姻的何構(gòu)腳造伏尺除寸置2清9HYPERLINK\l"_Toc233525568"皂3賤.錘7弟.汁9悔風粘反僅應愚池革液克位仇控貴制剖3麻0HYPERLINK\l"_Toc233525569"糾3衛(wèi).顛7枝.魄1耕0品用需膏氧吧量趁3少0HYPERLINK\l"_Toc233525570"籠3共.噴7孩.梢1掩1毯便曝臺氣軋器醫(yī)及個空燭氣伯管魯計難算使3誓1HYPERLINK\l"_Toc233525571"協(xié)3逮.織7每.啄1墾2歸崗產(chǎn)刊泥顫量聯(lián)及洲排槐泥宇系魂統(tǒng)貴3斯4HYPERLINK\l"_Toc233525572"趨3貌.育7吧.赴1龜3榨宇回吵流睬污高泥褲泵渴房偵3牧6HYPERLINK\l"_Toc233525573"月進劃出胖水船管役路恨計收算倘3喘6HYPERLINK\l"_Toc233525574"耕3舞.的8還加注氯迷接伏觸屠池核3徹8HYPERLINK\l"_Toc233525575"勢3案.淋8林.徹1趣三哭接唉觸邪池鄙功究能肅3并8HYPERLINK\l"_Toc233525576"膽3賓.代8對.欠2壺惠楊接藍觸淚池拜設解計辦計失算深3縱8HYPERLINK\l"_Toc233525577"甜3盟.絞8船.宰3端巴液加脈氯壟量漸的游確拌定未3互8HYPERLINK\l"_Toc233525578"湯3拉.偉8春.哪4齊拍落加絮氯織間蜻3帝8HYPERLINK\l"_Toc233525579"德3蓮.蠻9誠岔重極力掛濃杰縮貿(mào)池鉤計付算初3逃9HYPERLINK\l"_Toc233525580"時3推.芒9訂.左1呼社掀設裝計蹤參干數(shù)棗3辰9HYPERLINK\l"_Toc233525581"貧3回.拼9懂.巷2才伏話設理計腰與獲計填算污3錘9HYPERLINK\l"_Toc233525582"蠻3友.盼1鉛0類慶污凝泥突脫矮水摸設印計漢計拴算唐4掃1HYPERLINK\l"_Toc233525583"屯3腹.楊1鏈0任.吊1前基壓徑濾吼機柄設肚計鋪計箭算步4紹1HYPERLINK\l"_Toc233525584"通3弄.喪1固0尊.屯2橫頌附偷屬肌設即備難4獨2HYPERLINK\l"_Toc233525585"睬3貌.罪1站1巾扶其捕它苗構(gòu)昏筑麥物辛4為3HYPERLINK\l"_Toc233525586"懷第銷四禮章勤污旨水豪處己理曲廠失配純套舊工萄程撤設恐計禍4作4HYPERLINK\l"_Toc233525587"讀4啞.插1慢圍廠槳區(qū)瞇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并未收到理想的處理效果。CASS(cyclicactivatedsludgesystem)工藝是在SBR工藝的基礎上發(fā)展起來的,是與活性污泥法并列的一種污水生物處理技術,發(fā)展起步早,技術比較成熟,是近年來國際公認的生活污水及工業(yè)廢水先進處理工藝。1.3設計的內(nèi)容本設計按照工程實際的具體要求完成一個設計規(guī)模為16000m3/d的城鎮(zhèn)污水處理廠的工藝設計,包括工藝計算和圖紙繪制兩部分工作。工藝設計要能滿足現(xiàn)行國家規(guī)范和標準的相關要求,污水處理廠原水水質(zhì)為城鎮(zhèn)污水常用設計參數(shù),出水水質(zhì)要達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002的一級B標準。圖紙繪制要根據(jù)相關工程繪圖技術規(guī)范進行。1.4國內(nèi)外發(fā)展概況隨著人類社會的不斷發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴大,城市的用水量和排水量都在不斷增加,加劇了用水緊張和水質(zhì)污染,環(huán)境問題日益突出,由此造成的水危機已經(jīng)成為社會經(jīng)濟發(fā)展的重要制約因素。我國污水處理事業(yè)的歷史始于1921年,但是真正是在80年代才得以發(fā)展,改革開放三十年來取得了迅速的發(fā)展,但仍然滯后于城市發(fā)展的需要,處理量的增加仍遠遠滯后于污水排放量的增長,兩者之間的差距還有進一步拉大的趨勢。我國城市污水處理相對于國外發(fā)達國家,起步較晚,到現(xiàn)在為止,全國還有60%的城市污水得不到妥善的處理,城市污水處理率較低,很多老城區(qū)的排水管網(wǎng)甚至不成系統(tǒng)。在我們大力引進國外先進技術、設備和經(jīng)驗的同時,必須結(jié)合我國發(fā)展規(guī)劃,尤其是當?shù)氐膶嶋H情況,探索適合我國實際的污水處理系統(tǒng)。1.5設計依據(jù)及原則設計依據(jù)1)《室外排水設計規(guī)范》GBJ14-872)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》GB3838-20023)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》GB12348-904)《泵站設計規(guī)范》GB/T50265-975)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-20026)《給水排水設計規(guī)范》GBJ15-88設計原則污水處理工程設計過程當中應遵循下列原則:1)污水處理工藝技術方案,達到治理要求的前提下應優(yōu)先選擇投資和運行費用少、運行管理簡便的工藝;2)所用污水、污泥處理技術和其他技術不僅要求先進,更要求成熟可靠;3)和污水處理廠配套的廠外工程應同時建設,以使污水處理廠盡快完全發(fā)揮效益;4)污水處理廠出水應盡可能回用,以緩解城市嚴重缺水問題;5)污泥及浮渣處理應盡量完善,消除二次污染;6)盡量減少工程用地。1.6設計規(guī)模與水質(zhì)指標設計規(guī)模正常日處理量:16000噸/日水質(zhì)指標1)進水水質(zhì)本設計針對城市生活污水設計,所有工廠生產(chǎn)廢水必須經(jīng)處理后達到《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》CJ3082-99后才能排入本項目污水收集系統(tǒng)。進水水質(zhì)見下表1.1。表1.1設計進水水質(zhì)項目CODCrBOD5SSTNNH3-NTPpH進水水質(zhì)/(mg/L)32018020040304.06~82)出水水質(zhì)根據(jù)受納水體類別或者是否回用選擇排放標準,根據(jù)項目所在地的實際情況,確定該污水處理廠設計出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級B標準。污水排放標準見表1.2。表1.2設計出水水質(zhì)項目CODCrBOD5SSTNNH3-NTPpH出水水質(zhì)/(mg/L)≤60≤20≤20≤20≤8≤1.0≤6~9第二章污水處理廠工藝方案2.1設計方案論證污水生物處理技術主要是利用自然界中廣泛分布的個體微小、代謝營養(yǎng)類型多、適應能力強的微生物的新陳代謝作用,將污水中的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為微生物細胞及CO2、H2O、H2S、N2、CH4等多種物質(zhì),從而使污水得到凈化的過程。污水生物處理技術分為好氧生物處理、缺氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理又分為活性污泥法,生物膜法等。目前對于城市生活污水的處理多為好氧處理。一、活性污泥法處理系統(tǒng)有效運行的基本條件是:1、有大量起吸附和分解作用的微生物。2、污水中含有足夠的可溶解性易降解有機物,作為微生物生理活動所必需的營養(yǎng)物質(zhì)。3、混合液中含有足夠的溶解氧。4、活性污泥連續(xù)回流,同時,還要及時地排出剩余污泥,使曝氣池中保持恒定的活性污泥濃度。5、活性污泥在曝氣池中呈懸浮狀態(tài),能夠與污水充分接觸。6、沒有對微生物有毒害作用物質(zhì)進入。二、環(huán)境因素對微生物生長的影響1、營養(yǎng)物質(zhì)微生物為合成自生的細胞物質(zhì),必須不斷地從其周圍環(huán)境中攝取自身生存所必需的營養(yǎng)物質(zhì),主要的營養(yǎng)物質(zhì)是碳、氮、磷等,微生物還需要硫、鈉、鉀、鈣、鎂、鐵等元素作為營養(yǎng),但需要量甚微。對微生物來講,碳、氮、磷營養(yǎng)有一定的比例,一般為BOD5:N:P=100:5:1。生活污水中大多含有微生物能利用的碳源,氮和磷的含量也高,可以滿足生物法處理時微生物的營養(yǎng)需求。如果某種營養(yǎng)元素低于需求可以加淀粉漿料補充碳源,投加尿素、硫酸銨等補充氮源,投加磷酸鉀、磷酸鈉等補充磷源。2、溫度溫度是影響微生物正常生理活動的重要因素之一。溫度適宜,能夠促進、強化微生物的生理活動,溫度不適宜,能夠減弱甚至破壞微生物的生理活動??赡苁刮⑸锼劳?。一般好氧生物處理中的微生物多屬于中溫微生物,其生長繁殖的最適溫度范圍為20~37℃。3、pH值微生物的生理活動與環(huán)境的酸堿度密切相關,只有在適宜的酸堿度條件下,微生物才能進行正常的生理活動。PH值對微生物的影響主要作用于:引起細胞膜電荷的變化,從而影響了微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,改變生長環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)的可給性。PH值的變化還能改變有害物質(zhì)的毒性。高濃度的氫離子還可導致菌體表面蛋白質(zhì)和核酸水解而變性。4、溶解氧溶解氧是影響生物處理效果的重要因素。在好氧生物處理中,如果溶解氧不足,其活性將受到影響,新陳代謝能力降低,同時對溶解氧要求較低的微生物將逐步成為優(yōu)勢種屬,影響正常的生化反應過程,造成處理效果下降。5、有毒物質(zhì)(抑制物質(zhì))有毒物質(zhì)對微生物生理功能毒害作用的原因,效果都比較復雜,取決于較多的因素。2.2原污水可生化性分析污水處理廠進水營養(yǎng)物比值見下表2.1。表2.1進水營養(yǎng)物比表項目比值BOD5/CODCr0.56BOD5/TN4.5BOD5/TP45污水生物處理是以污水中所含污染物質(zhì)作為營養(yǎng)物質(zhì),利用微生物代謝作用使污染物被降解,污水得到凈化。因此,對污水營養(yǎng)成分的分析以及判斷污水能否采用生物處理是設計污水生物處理工程的前提。BOD5和COD是污水處理過程中常見的兩個水質(zhì)指標,一般情況下,BOD5/CODCr的比值越大,說明污水可生物處理性越好。綜合國內(nèi)外的研究成果,一般認為BOD5/CODCr的比值>0.45可生化性較好,BOD5/CODCr的比值<0.3較難生化,BOD5/CODCr的比值<0.25不易生化。BOD5/TN(即C/N)是鑒別能否采用生物脫氮的重要指標,由于反硝化細菌是在分解有機物的過程當中進行消化脫氮的,在不投加外來碳源的條件下,污水中必須有足夠的有機物,才能保證反硝化的順利進行。一般認為,C/N≥3,即可認為污水有足夠的碳源供反硝化菌利用,才能進行有效脫氮。BOD5/TP(即C/P)是鑒別能否采用生物除磷的重要指標,生物除磷是活性污泥中除磷菌在厭氧條件下分解細胞內(nèi)的聚磷酸鹽同時放出H3PO4和ATP,并利用ATP將廢水中的脂肪酸等有機物攝入細胞,以PHB(聚-β-羥基丁酸)及糖原等有機顆粒的形式貯存于細胞內(nèi),同時隨著聚磷酸鹽的分解,釋放磷;一旦進入好氧環(huán)境,除磷菌又可以利用聚-β-羥基丁酸氧化分解所釋放的能量來超量攝取廢水中的磷,并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽而貯存于細胞內(nèi),經(jīng)沉淀分離,把富含磷的剩余污泥排除污泥,達到生物除磷的目的。進水中的BOD5是作為營養(yǎng)物質(zhì)供除磷菌活動的基質(zhì),BOD5/TP是衡量能否達到除磷的重要指標,一般認為該值要大于20,比值越大,生物除磷效果越好。綜上所述,該城市污水處理廠進水水質(zhì)不僅適宜于采用二級生物工藝,而且還適宜于采用生物脫氮除磷工藝。2.3污水處理廠工藝方案比選城市污水處理廠設計處理方案時,既要考慮有效去除BOD5又要考慮適當去除N、P。從表2.1原污水可生化性分析結(jié)果可以知道可采用的工藝有很多,而相對來說處理效果好而且技術成熟的工藝有以下幾種。1、A2/O工藝2、奧貝爾(Orbal)氧化溝工藝3、周期循環(huán)曝氣活性污泥法(CASS)工藝2.3.1A2/O工藝A-A-O工藝,亦稱A2/O工藝,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱,按實質(zhì)意義來說,本工藝稱為厭氧—缺氧—好氧法。本法是在70年代,由美國的一些專家在厭氧—好氧(An-O)法脫氮工藝的基礎上開發(fā)的,其宗旨是開發(fā)一項能夠同步脫氮除磷的污水處理工藝。A2/O工藝由厭氧段和好氧段組成,兩段可以分別建也可以合建,合建時兩段應該以隔板隔開。厭氧池中必須嚴格控制厭氧條件,使其既無分子態(tài)氧,也無NO3-等化合態(tài)氧,厭氧段水力停留時間為1~2h。好氧段結(jié)構(gòu)型式與普通活性污泥法相同,且要保證溶解氧不低于2mg/L,水力停留時間2~4小時。A2/O工藝流程圖如圖2.1所示。進水進水厭氧池缺氧池好氧池沉淀池回流污泥排放剩余污泥圖2.1A2/O工藝流程圖內(nèi)循環(huán)A2/O工藝優(yōu)點:1)在厭氧的好氧交替運行條件下,絲狀菌得不到大量增殖,污泥不易膨脹。2)脫氮效果難于進一步提高,內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限,不宜太高,否則增加運行費用。3)基建費用低,具有較好的脫氮、除磷功能。4)具有改善污泥沉降性能,減少污泥排放量。5)具有提高對難降解生物有機物去除效果,運轉(zhuǎn)效果穩(wěn)定。6)技術先進成熟,運行穩(wěn)妥可靠。7)管理維護簡單,運行費用低。8)國內(nèi)工程實例多,工藝成熟,易獲得工程管理經(jīng)驗。9)出水水質(zhì)好,較易于深度處理,出水水質(zhì)穩(wěn)定,對外界條件變化有一定的適應性。A2/O工藝缺點:1)處理構(gòu)筑物較多,施工較難。2)需增加內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。2.3.2奧貝爾(Orbal)氧化溝1)奧貝爾(Orbal)氧化溝的形式奧貝爾(Orbal)氧化溝是由南非的Huisman提出,其后由美國的Envirex公司改進加以推廣,一般采用轉(zhuǎn)碟曝氣器。奧貝爾氧化溝為多環(huán)反應器系統(tǒng),通常由三個同心的溝渠串聯(lián)組成,溝渠呈圓形或橢圓形。污水從外溝道進入,然后流入中溝道,再經(jīng)過內(nèi)溝道后由中心島流出。奧貝爾氧化溝有兩個特點,其一是使用曝氣盤。由于曝氣盤上有大量的曝氣孔和三角形凸出物,有助于充氧和推進混合液。盡管盤厚很薄,但具有良好的混合功能。在設計中可以采用較深的氧化溝,同時可以借助配置在氧化溝中各槽中曝氣盤數(shù)目的不同,變化輸入每一槽的供氧量。其二是其反應器的形式為獨特的同心圓形的多溝槽系統(tǒng),因為幾個串聯(lián)的完全混合槽和單槽的動力學是不同的,奧貝爾系統(tǒng)中的每一圓形溝渠均表現(xiàn)單個反應器的特性。2)奧貝爾(Orbal)氧化溝工藝流程圖奧貝爾(Orbal)氧化溝工藝流程圖如圖2.2所示。進水進水沉砂池奧貝爾氧化溝沉淀池回流污泥排放剩余污泥圖2.2奧貝爾(Orbal)氧化溝工藝流程圖3)奧貝爾(Orbal)氧化溝的工藝特點①總投資省。一般來說,進氧化溝不需設初沉池,對于城市污水,只需要設置格柵和沉砂池,對于沒有砂和大塊雜物的工業(yè)廢水,可以直接進入氧化溝。此外,氧化溝的緩沖能力較強,污水可以不設調(diào)節(jié)池。②污泥量少。奧貝爾氧化溝一般為延時曝氣,由于污泥齡較長,污泥量少,因此污泥處理費用較低。③處理效果好,有較穩(wěn)定的脫氮除磷功能。奧貝爾氧化溝的出水有機物比其他的活性污泥法都低,在外溝道形成交替的耗氧和大區(qū)域的缺氧環(huán)境,較高程度地發(fā)生“同時消化反硝化”,即使在不設內(nèi)回流的條件下,也能獲得較好的脫氮效果。④有抗沖擊負荷的能力,對高濃度廢水有很大的稀釋能力。⑤技術先進成熟,管理維護簡單。⑥處理構(gòu)筑物較多,回流污泥溶解氧較高,對除磷有一定的影響。⑦容積及設備利用率不高。⑧轉(zhuǎn)盤曝氣的充氧效率低。這是奧貝爾氧化溝的缺點,其轉(zhuǎn)盤動力效率不超過2.0kgO2/(kWh)。2.3.3CASS工藝1)CASS工藝工作原理CASS(cyclicactivatedsludgesystem)是在SBR是基礎上發(fā)展起來的,即在SBR池內(nèi)前端加了一個生物選擇器,實現(xiàn)聯(lián)系進水,間歇排水的周期循環(huán)運行。設置周期選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性能好,抗沖擊性強的優(yōu)質(zhì)細菌,其容積約占整個池子的10%。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累——再生理論,使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個高負荷的吸附階段,隨后在主反應區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解階段,以完成整個基質(zhì)降解的全過程和污泥再生。CASS工藝對污染物質(zhì)的降解是一個時間上的推流過程,其構(gòu)筑物集反應、沉淀、排水于一體,是一個好氧/缺氧/厭氧交替運行的過程,因此具有一定的脫氮除磷效果。2)CASS工藝主要技術特征①連續(xù)進水,間歇排水傳統(tǒng)SBR工藝為間斷進水,間歇排水,而實際污水排放大都是聯(lián)系或半連續(xù)的,CASS工藝可連續(xù)進水,克服了SBR工藝的不足,比較適合實際排水的特點,拓寬了SBR工藝的應用領域。雖然CASS工藝設計時均考慮為連續(xù)進水,但在設計運行中即使有間斷進水,也不影響處理系統(tǒng)的運行。②運行上的時序性CASS反應池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個階段根據(jù)時間依次進行。③運行過程的非穩(wěn)態(tài)性每個工作周期內(nèi)排水開始時CASS池內(nèi)液位最高,排水結(jié)束時,液位最低,液位的變化幅度取決于排水比,而排水比與處理廢水的濃度、排水標準及生物降解的難易程度有關。反應池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的,基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。④溶解氧周期性變化,濃度梯度高CASS在反應階段是曝氣的,微生物處于好氧狀態(tài),在沉淀和排水階段不曝氣,微生物處于缺氧甚至厭氧狀態(tài)。因此,反應池中溶解氧是周期性變化的,氧濃度梯度大、轉(zhuǎn)移效率高,這對提高脫氮除磷效率、防止污泥膨脹及節(jié)約能耗是有利的。實踐證實對同樣的曝氣設備而言,CASS工藝與傳統(tǒng)活性污泥法相比有較高的氧利用率。3)CASS工藝流程CASS工藝流程圖如圖2.3所示。進水進水沉砂池CASS池回流污泥排放剩余污泥圖2.3CASS工藝流程圖格柵4)CASS工藝主要優(yōu)點①工藝流程簡單,占地面積小,投資較低。CASS工藝的核心構(gòu)筑物為CASS池,沒有二沉池,一般情況不設調(diào)節(jié)池及初沉池。②生化反應推動力大。在完全混合式連續(xù)流曝氣池中的底物濃度等于二沉池底物濃度,底物流入曝氣池的速率即為底物降解速率。③沉淀效果好。CASS工藝在沉淀階段幾乎整個反應池均起沉淀作用,沉淀階段的表面負荷比普通二次沉淀池小得多,雖然有進水的干擾,但其影響很小,沉淀效果較好。④運行靈活,抗沖擊能力強,可實現(xiàn)不同的處理目標。CASS工藝在設計時已考慮流量變化的因素,能確保污水咋系統(tǒng)內(nèi)停留預定的時間后經(jīng)沉淀排放,特別是CASS工藝可以通過調(diào)節(jié)運行周期來適應進水量和水質(zhì)的變化。⑤不易發(fā)生污泥膨。⑥適用范圍廣,適合分期建設。CASS工藝可以應用于大型、中型及小型污水處理工程,比SBR工藝適用范圍更廣泛。⑦剩余污泥量小,性質(zhì)穩(wěn)定。傳統(tǒng)活性污泥法的泥齡僅2~7天,而CASS法泥齡為25~30天,所以污泥穩(wěn)定性好,脫水性能佳,產(chǎn)生的剩余污泥少。去除1㎏BOD產(chǎn)生0.2~0.3㎏剩余污泥,僅為傳統(tǒng)法的60%左右。⑧生化池分為生物選擇器、厭氧區(qū)和主曝氣區(qū),利用生物選擇器及厭氧區(qū)對磷的釋放、反硝化作用以及對進水中有機底物的快速吸附及吸收作用,增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;同時,曝氣區(qū)和靜止沉淀的過程中都同時進行著消化和反硝化反應,因而具有脫氮除磷的作用。⑨自動化程度高,保證出水水質(zhì)。CASS工藝主要缺點為:設備閑置率高,因采用降堰排水,水頭損失大;由于自動化程度高,故對操作人員的素質(zhì)要求也高。三種污水處理工藝方案具體比較如下表:表2.2三種工藝方案比較如下表工藝內(nèi)容A2/O奧貝爾(Orbal)氧化溝CASS工藝技術可行性先進、成熟、應用廣先進、成熟、應用廣先進、成熟、應用廣水質(zhì)指標出水水質(zhì)好、穩(wěn)定易于深度處理,對外界條件變化有一定的適應性出水水質(zhì)好、穩(wěn)定易于深度處理,對外界條件變化的適應性較好出水水質(zhì)好、穩(wěn)定易于深度處理,對外界條件變化的適應性較好基礎建設費用較高高高運行費用較高高較高運行管理運轉(zhuǎn)操作單元較多復雜操作單元較少方便操作單元較少方便維修設備多、維修量大設備少、維修量低設備少、維修量低占地較大較大較小要求管理水平高高較高環(huán)境影響噪音較大、臭味較小噪音小、臭味較小噪音較大、臭味較小2.3.4工藝方案選擇綜上所述,此三種方法都能達到除磷脫氮的效果,且出水水質(zhì)良好,但相對而言,CASS工藝一次性投資較少,占地面積較小,運行靈活,抗沖擊能力強,可實現(xiàn)不同的處理目標,不易發(fā)生污泥膨,剩余污泥量小,性質(zhì)穩(wěn)定。A/A/O法除磷效果難于再行提高,污泥增長有一定的限度,不易提高,特別是當P/BOD值高時更是如此。脫氮效果也難于進一步提高,運行費用高。從節(jié)約投資、處理效果及運行管理方面考慮,結(jié)合項目時間情況,本次設采用周期循環(huán)曝氣活性污泥法(CASS)工藝。2.4處理程度計算CODcr的處理程度(2.1)式中E—CODcr的處理程度,(%)Ci—未處理污水中CODcr的平均濃度,(mg/L)Ce—允許排入水體的已處理污水中CODcr的平均濃度,(mg/L)溶解性BOD5的處理程度(2.2)式中E—BOD5的處理程度,(%)Ci—未處理污水中BOD5的平均濃度,(mg/L)Ce—允許排入水體的已處理污水中BOD5的平均濃度,(mg/L)SS的處理程度(2.3)式中E—SS的處理程度,(%)Ci—未處理污水中SS的平均濃度,(mg/L)Ce—允許排入水體的已處理污水中SS的平均濃度,(mg/L)TN的處理程度(2.4)式中E—TN的處理程度,(%)Ci—未處理污水中TN的平均濃度,(mg/L)Ce—允許排入水體的已處理污水中TN的平均濃度,(mg/L)NH3-N的處理程度(2.5)式中E—NH3-N的處理程度,(%)Ci—未處理污水中NH3-N的平均濃度,(mg/L)Ce—允許排入水體的已處理污水中NH3-N的平均濃度,(mg/L)2.4.6TP的處理程度(2.6)式中E—TP的處理程度,(%)Ci—未處理污水中TP的平均濃度,(mg/L)Ce—允許排入水體的已處理污水中TP的平均濃度,(mg/L)第三章設計計算3.1粗格柵設計計算設計說明處理規(guī)模:16000m3/d總變化系數(shù):(3.1)式中Kz—總變化系數(shù)Q—平均日平均時污水流量(L/s),當Q<5L/s時,Kz=2.3;當Q>1000L/s時,Kz=1.3。已知:Q=16000m3/d=0.185m3/s=185L/s最大時流量(最大設計流量):功能:去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì),以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行,減輕后續(xù)處理單元的處理負荷,防止堵塞排泥管道。數(shù)量:一座,渠道數(shù)兩條3.1.2柵條的間隙數(shù)(3.2)式中Qmax最大設計流量,Qmax=0.28m3/s格柵傾角,?。絙柵條間隙,m,取b=25mmn柵條間隙數(shù),個h柵前水深,m,取h=0.4mv過柵流速,m/s,取v=0.8m/s。則=32.6取33個柵槽寬度設柵條寬度S=10㎜(0.01m)則柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.3(3.3)=0.01×(33-1)+0.025×33+0.3=1.4m由柵槽寬度B可以知道,柵槽寬度較寬,為了便于檢修,可以設置兩套粗格柵,則每套粗格柵柵條間隙數(shù)為33/2≈17個。則單個柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.3=0.01×(17-1)+0.025×17+0.15×2=0.88m選用FH900型旋轉(zhuǎn)式機械格柵除污機,具體參數(shù)見表3.1。表3.1FH900型型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機參數(shù)型號格柵寬度/mm柵條間距/mm適用槽寬/m電機功率/KW格柵傾角耙行速度/(m/min)FH9009002510001.560o2.6數(shù)量:兩臺粗格柵圖如下圖3.1所示:圖3.1粗格柵設計計算示意圖進水渠道漸寬部分的長度設進水渠寬B1=0.7m,其漸寬部分開角度a1=20o。==0.4m(3.4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度==0.2m(3.5)過柵水頭損失(3.6)試中h1—過柵水頭損失,m;H0—計算水頭損失,m;g—重力加速度,9.81m/s2;k—系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增大的倍數(shù),一般k=3;—阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關,,當為矩形斷面時,=2.42。為了避免造成柵前涌水,故將柵后槽底下降h1作為補償見圖4。(3.7)=0.15m柵后槽總高度設柵前渠道超高h2=1.0mH=h+h1+h2(3.8)=0.4+0.15+1.0=1.55m式中H—柵后槽總高度,mh—柵前水深,m柵槽總長度(3.9)=2.9m每日柵渣量計算W在格柵間隙25mm的情況下,設柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.05m3。W=(3.10)==0.80m3/dW>0.2m3/d,所以宜采用機械清渣。3.2泵站的設計計算泵房規(guī)范要求1)污水泵站的設計流量,應按泵站進水總管的最高日最高時流量計算確定。2)單獨設置的泵站與居住房屋和公共建筑物的距離,應滿足規(guī)劃、消防和環(huán)保部門的要求。泵站的地面建筑物造型應與周圍環(huán)境協(xié)調(diào),做到適用、經(jīng)濟、美觀,泵站內(nèi)應綠化。3)泵站室外地坪標高應按城鎮(zhèn)防洪標準確定,并符合規(guī)劃部門要求;泵房室內(nèi)地坪應比室外地坪高0.2~0.3m;易受洪水淹沒地區(qū)的泵站,其入口處設計地面標高應比設計洪水位高0.5m以上;當不能滿足上述要求時,可在入口處設置閘槽等臨時防洪措施。4)排水泵站的建筑物和附屬設施宜采取防腐蝕措施。5)污水泵站集水池的容積,不應小于最大一臺水泵5min的出水量。6)雨水泵站和合流污水泵站集水池的設計最高水位,應與進水管管頂相平。當設計進水管道為壓力管時,集水池的設計最高水位可高于進水管管頂,但不得使管道上游地面冒水。7)集水池的設計最低水位,應滿足所選水泵吸水頭的要求。自灌式泵房尚應滿足水泵葉輪浸沒深度的要求。8)集水池池底應設集水坑,傾向坑的坡度不宜小于10%。9)集水池應設沖洗裝置,宜設清泥設施。10)泵房應采用正向進水,應考慮改善水泵吸水管的水力條件,減少滯流或渦流。集水池污水泵總提升能力按Qmax考慮,及Qmax=1014m3/h,選兩臺泵,則每臺流量為507m3/h。選用250QW潛水排污泵四臺,另備用兩臺(兩備兩用),單泵提升能力為520m3/h。集水井容積按最大一臺泵5min出流量計算,則其容積為43.3(m3)集水井的尺寸:12.3m×8.5m×2.4m(部分池底有坡度)集水井最高水位(與格柵連接)-4.3m,最低水位-6.7m,井底-7.15m。污水泵計算污水泵流量:507m3/h本設計考慮一次提升,細格柵前為最高水位:6.43m,集水井最低水位-6.25m,細格柵前與集水井之間水頭損失為0.3m,由此知道污水泵所需揚程為13.0m。根據(jù)流量和揚程,選用250QW520-15潛水排污泵具體參數(shù)見表3.2。表3.2250QW520-15潛水排污泵參數(shù)型號排出口徑/mm流量/(m3/h)揚程/m轉(zhuǎn)速/(r/min)電機功率/KW泵重/kg250QW520-1525052015980551396數(shù)量:4臺,2用2備3.3細格柵設計計算設計說明功能:去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì),以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行,減輕后續(xù)處理單元的處理負荷,防止堵塞排泥管道。數(shù)量:一座,渠道數(shù)兩條柵條的間隙數(shù)(3.11)式中Qmax最大設計流量,Qmax=0.28m3/s格柵傾角,?。絙柵條間隙,m,取b=0.01mn柵條間隙數(shù),個h柵前水深,m,取h=0.5mv過柵流速,m/s,取v=0.9m/s。則=57.9個取58個柵槽寬度設柵條寬度S=0.01m則柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.3(3.12)=0.01×(58-1)+0.01×58+0.3=1.45m由柵槽寬度B可以知道,柵槽寬度較寬,可以設置兩套細格柵,則每套細格柵柵條間隙數(shù)為58/2≈29個則單個柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.3=0.01×(29-1)+0.01×29+0.3=0.87m選用SHG1200型回轉(zhuǎn)式機械格柵除污機,具體參數(shù)見表3.3。表3.3SHG900型回轉(zhuǎn)式機械格柵除污機參數(shù)型號格柵寬度/mm柵條間距/mm適用槽寬/m整機功率/KW格柵傾角耙行速度/(m/min)SHG9009001010001.560o5.97數(shù)量:兩臺細格柵設計計算示意圖如圖3.2所示:圖3.2細格柵設計計算示意圖過柵水頭損失(3.13)式中h1—過柵水頭損失,m;H0—計算水頭損失,m;g—重力加速度,9.81m/s2;k—系數(shù),格柵受污物堵塞后,水頭損失增大的倍數(shù),一般k=3;—阻力系數(shù),與柵條斷面形狀有關,,當為矩形斷面時,=2.42。為了避免造成柵前涌水,故將柵后槽底下降h1作為補償見圖4。(3.14)=0.28m柵后槽總高度設柵前渠道超高h2=0.8mH=h+h1+h2(3.15)=0.8+0.28+0.5=1.58m式中H—柵后槽總高度,mh—柵前水深,m柵槽總長度(3.16)=2.1m式中L—柵槽總長度H1—柵前渠道深m每日柵渣量計算W在格柵間隙10mm的情況下,設柵渣量為每1000m3污水產(chǎn)0.10m3。W=(3.17)==1.8m3/dW>0.2m3/d,所以宜采用機械清渣。3.4沉砂池的選擇計算沉砂池的選擇沉砂池的作用是從污水中將比重較大的顆粒去除,其工作原理是以重力分離為基礎。我國城市污水處理中,常用的沉砂池類型主要有平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。平流式沉砂池靠重力自然沉降而達到砂水分離的目的,其特點是占地面積較大,排泥難度高;曝氣沉砂池應用比較廣泛,通過池中一側(cè)的空氣管控制曝氣,使污水形成具有一定速度的螺旋形滾動,具有穩(wěn)定的除砂效果;旋流沉砂池利用水力渦流除砂,粒徑在0.20mm以上的顆粒沉砂去除率達85%,砂粒含水率低于60%。為保證除磷效果,按生物除磷設計的污水處理廠,一般不采用曝氣沉砂池。目前,國際上廣泛應用的旋流沉砂池主要為鐘式和比式兩大類,鐘式優(yōu)于比式,應用較多,該池形有基建、運行費用低和處理效果好,占地少的優(yōu)點。鐘式沉砂池采用270°的進出水方式,池體主要由分選取、集砂區(qū)兩部分構(gòu)成,起構(gòu)成特點是在兩個分區(qū)之間采用斜坡連接。鐘式沉砂池的斜坡式設計,使砂粒主要依靠重力沉降。其排砂方式有兩種:一種是靠砂泵排砂,其優(yōu)勢在于設備少、操作簡便,但是砂泵磨損嚴重。另一種是氣提排砂,其優(yōu)勢在于系統(tǒng)可靠、耐用,氣提之前可以進行氣洗,將砂粒上的有機物分離出來,但設備相對較多。綜上所述,本工程預處理階段擬采用鐘式沉砂池除砂,氣提排砂。沉砂池設計計算一般規(guī)定1)沉砂池按去除相對密度2.65、粒徑0.2mm以上的砂粒設計。2)當污水為提升進入時,應按每期工作水泵的最大組合流量計算,在合流制處理系統(tǒng)中,應按降雨時的設計流量計算。3)沉砂池個數(shù)或分格數(shù)不應少于2,并宜按并聯(lián)系列設計。當污水量較小時,可考慮一格工作,一格備用。4)城市污水的沉砂量可按106m3污水沉砂30m3計算,其中含水率為60%,容重為1500kg/m3,合流制污水的沉砂量應根據(jù)實際情況確定。5)砂斗容積應按不大于2d的沉砂量計算,砂斗斗壁與水平面的傾角不應小于55°。6)沉砂池除砂宜采用機械方法,并經(jīng)砂水分離后貯存或外運。采用人工排砂時,排砂管直徑不應小于200mm。7)沉砂池的超高不宜小于0.3m。設計參數(shù)1)最大流速為0.1m/s,最小流速為0.02m/s;2)最大流量時,停留時間不小于20s,一般采用30~60s;3)進水管最大流速為0.3m/s;4)有效水深宜為1.0~2.0m,池徑與池深比宜為2.0~2.5。5)設計水力表面負荷宜為150~200m3/(m2·h)。設計計算在本工程中,由于水量較大,設計兩組鐘式沉砂池,每套鐘式沉砂池的設計流量為0.14m3/s,查《小城鎮(zhèn)污水處理技術裝備適用指南》表3-35選用鐘式沉砂池的規(guī)格如表3.4、3.5、3.6,鐘式沉砂池的各部分尺寸圖如圖3.3所示。表3.4鐘式沉砂池的選型規(guī)格型號?A/mm?B/mm?E/mmh/mmF/mmG/mmL/mmH/mmC/mmD/mmJ/mm功率/kwXL2525001000500850130040014003504508004000.37數(shù)量:兩座表3.5排砂泵和空壓機主要技術參數(shù)表型號流量砂泵容量空壓機L/sL/s容量:2.42m3/min壓力:6kg/cm2功率:5.5kwXL251509.5數(shù)量:兩套表3.6SF型砂水分離器主要技術參數(shù)型號處理量/(L/s)電機功率/kw進水口直徑/mm出水口直徑/mmSF-32012~200.37DN150DN200數(shù)量:一套圖3.3鐘式沉砂池的各部分尺寸圖3.5厭氧生物池的計算設置厭氧池的目的設置生物選擇器(厭氧池)主要目的使系統(tǒng)選擇出絮凝性能好,抗沖擊性強的優(yōu)質(zhì)細菌,生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累—再生理論,使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個高負荷的吸附階段,隨后在主反應區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解階段,以完成整個基質(zhì)降解的全過程和污泥再生。厭氧池可以同時起到生物選擇器的作用,生物選擇器和厭氧池合建為一體,其容積約占主反應池的10%。厭氧池內(nèi)完成P的釋放,取1.5h的水力停留時間,是有效的釋P時間。設置兩座等體積厭氧池。厭氧池體積計算=1000m3(3.18)則每座厭氧池體積為500m3,厭氧池水深4m,池體面積為125m2,厭氧池超高1m,則厭氧池尺寸:12.5×10×5,其容積約占主反應池的10%,體積比列符合要求。潛水攪拌器根據(jù)厭氧池的面積,單機服務深度為4.5,選取6臺QJB4/6-400/3-980S潛水攪拌機,每池三臺,只攪拌不曝氣。QJB4/6-400/3-980S潛水攪拌機相關參數(shù)見表3.7。表3.7QJB系列潛水攪拌機型號規(guī)格功率/kw轉(zhuǎn)速/(r/min)電流/A葉輪直徑/mm重量kgQJB4/6-400/3-980S49801240073數(shù)量:6臺3.6配水井的設計設計要求本設計中配水井的配水方式采用堰式配水,進水管在配水井的中心,水從配水井底中心進入,經(jīng)等寬度堰流入各個水斗,在由水斗經(jīng)水管流入各個水處理構(gòu)筑物。這種配水井是利用等寬度堰上水頭相等過流量就相等的原理來進行配水的。設計要求:1)水力配水設施基本的原理是保持各個配水方向的水頭損失相等。2)配水渠道中的水流速度應不大于1.0m/s,以利于配水均勻和減少水頭損失。3)從一個方向和用其中的圓形入口通過內(nèi)部為圓筒形的管道想其引水的環(huán)形配水池。當從一個方向進水時,保證分配均勻的條件是:1)應取中心管直徑等于引水管直徑;2)中心管下的環(huán)行孔高應取0.25~0.5D1;3)當污水從中心管流出時,不應當有配水池直徑和中心管直徑之比(D/D1)大于1.5的突然擴張;4)在配水池上部必須考慮液體通過寬頂堰自由出流;5)當進水流量為設計負荷,配水均勻度誤差為1%;當進水流量偏離設計負荷25%時,配水均勻度誤差為2.9%。集配水井計算草圖如下圖所示:圖3.4配水井簡圖設計計算1)進水管徑D1厭氧池至配水井管道計算,設計流量為原污水量與回流量之和,0.392m3/s,進水管流速控制在1m/s以下,取0.9m/s。進水管直徑則(m)取800mm校核進水管流速(m/s)合符要求。2)矩形寬頂堰進水從配水井底中心進入,經(jīng)等寬度堰流入兩個水斗,在由管道直接接入后續(xù)構(gòu)筑物,每個后續(xù)構(gòu)筑物的最大分配的水量為706m3/h,配水采用矩形溢流堰流至配水管。3)配水管管徑D2:配水管管徑D2即配水井至CASS池管道,每個時段只有兩個CASS池進水,總水量平均分配到兩個CASS池,每條配水管道流量為0.196m3/s,管路流速控制在1m/s以下,取0.9m/s。進水管直徑則(m)取550mm校核進水管流速(m/s)合符要求。4)配水漏斗上口口徑D:按配水井內(nèi)徑的1.5倍設計:配水井尺寸的大?。洪L4m,寬4m,高3m。3.7CASS池的設計計算3.7.1基本設計參數(shù)1)處理規(guī)模:Q=16000m3/d??傋兓禂?shù)為1.522)進出水水質(zhì)表3.8進出水水質(zhì)表項目進水水質(zhì)/(mg/L)出水水質(zhì)/(mg/L)CODCr320≤60BOD5180≤20SS200≤20TN40≤20NH3-N30≤8TP4.0≤1.0pH6~8≤6~9污泥負荷(F/M):Ls=0.3㎏BOD5/(kgMLSS·d),混合液懸浮固體濃度(MLSS):X=2800mg/L,反應池數(shù)N=4座,反應池有效水深H=5m,排除比1/m=1/2.5,3.7.2曝氣時間TA(h)(3.19)式中TA—曝氣時間,hS0—進水平均BOD5,㎎/Lm—排除比1/m=1/2.5X—混合液懸浮固體濃度(MLSS):X=2800mg/L,3.7.3沉淀時間TS活性污泥界面的沉降速度與MLSS濃度、水溫的關系,可以用下式進行計算。Vmax=7.4×104×t×XO-1.7(MLSS≤3000)Vmax=4.6×104×XO-1.26(MLSS≥3000)式中Vmax—活性污泥界面的初始沉降速度。t—水溫,℃X0—沉降開始時MLSS的濃度,X0=2800mg/L,則Vmax=7.4×104×20×2800-1.7=2.5m/s沉淀時間TS用下式計算(h)(3.20)式中TS—沉淀時間,hH—反應遲內(nèi)水深,m—安全高度,取0.5m3.7.4排水時間TD在排水期間,就單次必須排出的處理水量來說,每一周期的排水時間可以通過增加排水裝置的臺數(shù)或擴大溢流負荷來縮短,另一方面,為了減少排水裝置的臺數(shù)和加氯混合池或排放出槽底容量,必須將排水時間盡可能延長。實際工程設計時,具體情況具體分析,一般排水時間可取0.5~3.0h。此設計取0.7h。3.7.5周期數(shù)的確定一個周期所需時間TC≥TA+TS+TD=2.0+1.0+0.7=3.7(h)(次)取6次3.7.6進水時間TF(h)式中N—一個系列反應池數(shù)量。所以,CASS工藝運行一個周期需4h,其中進水和曝氣同時進行2h,沉淀1h,排水0.7h,閑置0.3h。運行方式見表3.9。表3.9CASS池運行方式時段1時段2時段3時段4時段1時段2時段3時段4時段11#池曝氣曝氣沉淀排水曝氣曝氣沉淀排水………2#池沉淀排水曝氣曝氣沉淀排水曝氣曝氣………3#池排水曝氣曝氣沉淀排水曝氣曝氣沉淀………4#池曝氣沉淀排水曝氣曝氣沉淀排水曝氣………3.7.7CASS反應池容積計算單池容積為(m3)(3.21)反應池總?cè)莘e(m3)式中—單池容積,m3n—周期數(shù);m—排除比1/m=1/2.5N—池數(shù);—平均日流量,m3/d3.7.8CASS反應池的構(gòu)造尺寸CASS反應池為滿足運行靈活及設備設備安裝需要,設計為長方形,一端為進水區(qū),一端為出水區(qū)。CASS池單池有效水深H=4.5m,超高hC取1m,保護水深=0.5m。單池體積,取=14m,L=26.4m。所以CASS有效體積(m3)CASS池外形尺寸:L×B×H=26.4×14×5.5單池面積(m2)3.7.9反應池液位控制排水結(jié)束時最低水位(m)基準水位h2為4.5m;超高1.0m;保護水深=0.5m。污泥層高度(m)驗證容池:單池一次進水2h,Qh=667/2m3/h,所以每周期的進水量(m3)CASS反應池單池一周期內(nèi)能納水(m3)所以CASS池的建造滿足水量要求。3.7.10需氧量設計需氧量包括氧化有機物需氧量,污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量及出水帶走的氧量。1)氧化有機物需氧量,污泥自身需氧量O1以每去除1㎏BOD需要0.48㎏Oa的經(jīng)驗法計算。(3.22)=3460㎏O2/d式中Oa—需氧量,㎏O2/d—活性污泥微生物每代謝反1㎏BOD需氧量,生活污水為0.42㎏~0.53㎏,取0.48㎏?!?㎏活性污泥每天自身氧化所需要的氧量生活污水為0.11㎏~0.188㎏,取0.12㎏。2)氨氮硝化需氧量Ob按下式計算;(3.23)=4.57×[16000×(40-18)×10-3-0.12×2288]=354㎏O2/d式中4.57—氨氮的氧當量系數(shù);Nk—進水總凱氏氮濃度,mg/L;Nke—出水總凱氏氮濃度,mg/L;—系統(tǒng)每天排出的剩余污泥量,㎏/d;總需氧量㎏O2/d單池每周期需氧量為:(㎏O2/周期)一周期曝氣2.0h,所以單位時間曝氣量為:(㎏/h)單池每周期單位時間需要空氣量計算:(m3/h)式中—可變微孔曝氣器氧利用率,一般在18%~27.7%,這里取20%;0.21—空氣中氧氣體積分數(shù);1.331—標準狀況下氧氣的密度為1.331㎏/m3。每個時段都有兩個CASS池在進行曝氣,系統(tǒng)小時需氧量為:1420×2=2840m3/h3.7.11曝氣器及空氣管計算1)曝氣器的選擇曝氣器選用宜興市海興環(huán)保填料有限公司XJBQ-251Q橡膠膜微孔曝氣器,該裝置曝氣氣泡直徑小,氣液面積大,氣泡擴散均勻,不會產(chǎn)生孔眼堵塞,耐腐蝕性強,特別適用于城市污水和大型工廠新建、擴建和老曝氣池的改造,且曝氣池可間隙運行。曝氣器供氣管道另配有可調(diào)管支架,通過調(diào)節(jié)可以保證各曝氣器安裝水平,以達到最佳曝氣效果。產(chǎn)品參數(shù)及相關技術參數(shù)見表3.10、3.11。表3.10XJBQ-251Q橡膠膜微孔曝氣器產(chǎn)品參數(shù)型號規(guī)格外型材質(zhì)質(zhì)量XJBQ-251QΦ215mm球冠形,外絲橡膠膜+ABS477g表3.11XJBQ-251Q橡膠膜微孔曝氣器技術參數(shù)服務面積/m2曝氣深度/m空氣流量/(m3/h)氧利用率/%充氧能力/(kgO2/h)0.25~0.603.21.5~3.018.4~27.70.11~0.18單池曝氣頭數(shù)量:(個)式中e—充氧能力,取0.11kgO2/h,曝氣頭以19列35排分布于池底,實際需要665個曝氣頭。校核:單池曝氣面積F1=369m2,單孔服務面積(m2/個),符合在0.25~0.60m2/個的要求。每個曝氣器的曝氣量(m3/h),符合要求。2)布氣系統(tǒng)計算鼓風機房到CASS池由一根干管連接,設其流速v1為10m/s;在四個CASS池的隔墻上設四根空氣支管,設其流速v2為10m/s;在每根支管上設置7條配氣豎管,設其流速v3為5m/s。每條配氣豎管于池底5列曝氣頭連接,為CASS池配氣。每一時段都有兩個CASS池在曝氣,需空氣量為2840m3/h空氣干管直徑(m)選用DN400mm鋼管;空氣支管直徑(m)選用DN250mm鋼管;每根配氣豎管供氣量m3/h空氣配氣豎管直徑(m)選用DN150mm鋼管;風管阻力損失計算風管的總阻力損失可用下式計算:h=h1+h2(Pa)式中h1—風管沿程阻力損失,Pa;h2—風管局部阻力損失,Pa。風管沿程阻力損失可以按下式計算:(Pa)(3.23)式中i—單位管長阻力(Pa/m),在T=20℃,標注壓力0.1MPa時(Pa/m)(3.24)
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