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1、中北大学分校毕业设计摘 要本设计采用曝气生物滤池工艺处理日排放量为320m3的小区生活污水。考虑远期中水回用问题,处理后水质达到中华人民共和国城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级排放标准的A标准要求。曝气生物滤池(Biological Aerated Filter) 简称BAF,其基本原理是在一级处理基础上,以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为处理介质,充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、膜及膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物多级捕食作用,实现污染物在同一单元反应器内去除。反应器内存在着不同的好氧、缺氧区域,可同步实现硝化、反硝化,在去除有机物的同时达到脱氮的目的
2、。在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷以及微污染水源的预处理过程中有着较好的应用前景。尤其适用于人口密集、土地资源紧缺的城镇污水和小区污水处理,且不需设置二沉池,使工艺大大简化,设备配套少,便于操作管理和掌握。关键词:曝气生物滤池;中水回用;填料;生物膜AbstractThis design uses Biological Aerated Filter Process on emissions of 320 m3 for the District sewage. Consider the long-term problems in the water reuse, water tre
3、atment after the Peoples Republic of China to achieve urban sewage treatment plant pollutant discharge standards (GB18918-2002) in an emission standard A standard requirements. Biological Aerated Filter, or BAF, its basic principles in dealing with one based on the granular fill and its attachment t
4、o the growth of biofilms to deal with the media, give full play to the role of metabolism, physical filters, film and the film and packing Physical adsorption reactor of food and multi-level predation, and pollutants in the same unit within the reactor removed. Reactor memory in a different aerobic
5、and anoxic region, can simultaneously achieve nitrification, denitrification, the removal of nitrogen and organic matter at the same time achieve the objective. Removal of organic matter in sewage, to nitrification of ammonia, denitrification, phosphorus and micro-polluted water pretreatment process
6、 has better prospects. Especially in densely populated, the shortage of land resources and urban sewage treatment district, and set up two no-pool, so that greatly simplify the process, equipment supporting small, easy to operate management and control.Key words: Biological Aerated Filter; back in t
7、he water; packing; biofilm 目 录摘 要IAbstractII引 言1第一部分:设计说明书21 污水处理厂设计依据,规模及进、出水水质21.1 设计依据:21.1.1 生活污水水质标准21.1.2 设计水量的确定:21.2 设计进出水指标及出水标准32 小区生活污水特点43 工艺比较53.1 序批式活性污泥法SBR工艺53.2 A2/O工艺53.3 曝气生物滤池工艺63.4 工艺确定94 工艺流程及工艺说明104.1 工艺流程104.2 工艺说明105 污水处理构筑物设计125.1 格栅、调节池、提升泵房三者合建125.1.1 格栅设计参数:125.1.2 提升泵房说
8、明:125.1.3 调节池125.2 沉淀池的选择135.3 水解酸化池和曝气生物滤池135.4 清水池146 鼓风机、污泥泵、反冲洗泵、清水池泵156.1 鼓风机156.2 污泥泵156.3 反冲洗泵156.4 清水泵157 污泥处理167.1 污泥浓缩池167.2 污泥脱水间168 中水回用179 污水厂平面,高程布置189.1 平面布置189.2 管线布置189.3 辅助建筑物189.4 高程布置18第二部分 各单体构筑物计算191 格栅计算191.1 设计参数191.2 设计计算192 调节池计算212.1 设计参数212.2 设计计算212.3 水底搅拌器213 污水提升泵房243.
9、1 设计参数243.2 设计计算243.1.1 泵的选择243.1.2 泵房设计254 出水井及竖流式沉淀池264.1 出水井设计264.2竖流式沉淀池264.2.1 设计参数264.2.2 竖流式沉淀池设计与计算265 水解酸化池305.1 设计参数305.2 设计计算305.2.1 水解酸化池尺寸计算305.2.2 配水系统315.2.3 集水槽堰负荷校核325.2.4 排泥系统326 C/N曝气生物滤池356.1 C/N曝气生物滤池356.2 C/N曝气生物滤池池体的设计356.2.1 设计流量按平均流量计算:356.2.2 C/N曝气生物滤池每天去除的BOD5量计算:356.2.3 滤
10、料体积计算:366.2.4 采用COD有机负荷进行校核:366.2.5 曝气生物滤池截面积计算:366.2.6 滤池尺寸计算:366.2.7 空塔水力负荷校核:376.2.8滤池的总高计算:376.3 曝气生物滤池配水系统376.4 布气系统376.4.1 C/N曝气生物滤池去除污水中单位质量BOD的需氧量计算:386.4.2 C/N曝气生物滤池去除污水中BOD需氧量计算:386.4.3 C/N曝气生物滤池去除污水中氨氮需氧量计算:386.4.4 C/N曝气生物滤池实际需氧量计算:386.4.5 C/N曝气生物滤池总供气量计算:396.4.6反冲洗布气系统406.5 滤料层、承托层416.6
11、滤池出水系统426.7 C/N上向流曝气生物滤池的详细设计参数和结果436.7.1 C/N上向流曝气生物滤池436.7.2 设备及材料部分447 N曝气生物滤池(硝化滤池)457.1 N曝气生物滤池进出水指标:457.2 N曝气生物滤池池体的设计457.2.1 设计流量按平均流量计算:457.2.2 N曝气生物滤池硝化负荷的确定:457.2.3 N曝气生物滤池每天去除的氨氮量计算:457.2.4 N曝气生物滤池滤料体积计算:467.2.5 N曝气生物滤池截面积计算:467.2.5 N曝气生物滤池水力负荷校核:467.2.6 N曝气生物滤池总高度计算:467.3 曝气生物滤池配水系统467.4
12、布气系统477.4.1 N曝气生物滤池每天氨氮硝化需氧量计算:477.4.2 N曝气生物滤池去除污水中单位BOD的需氧量计算:477.4.3 N曝气生物滤池去除污水BOD需氧量计算:477.4.3 N曝气生物滤池实际需氧量计算:476.4.5 N曝气生物滤池总供气量计算:487.4.6 反冲洗布气系统497.5 N曝气生物滤池需碱度计算497.6 滤料承托层497.7 滤池出水系统507.8 N上向流曝气生物滤池的详细设计参数和结果507.8.1 N上向流曝气生物滤池507.8.2 设备及材料部分518 曝气生物滤池对总氮、总磷的去除校核529 中水回用池5310 鼓风机房、反冲洗泵房5411
13、 污泥处理5511.1 污泥均质池5511.2污泥脱水机房5512 管道设计5613 高程计算5713.1 水头损失计算5713.1.1 C/N曝气生物滤池水头损失计算(参照给水普通滤池的计算方法):5713.1.2 N曝气生物滤池水头损失计算(参照给水普通滤池的计算方法):5713.1.3 其他构筑物水头损失计算。5813.1.4 则厂各个构筑物水头损失,结果见下表:5813.2 高程确定59第三部分 工程主要图纸611 厂区平面图612 各构筑物高程图613 主体构筑物图613.1竖流式沉淀池图纸613.2水解酸化池图纸613.3 C/N生物滤池图纸613.4 N生物滤池图纸61第四部分
14、论文参考文献6263引 言小区是具有一种或多种功能的相对独立的区域,包括通常意义上的居民生活小区、医院、公园、旅游渡假村、新建大学城、高速公路的生活服务区等,其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内,必须设置独立的污水处理设施。小区污水水量较小(通常设计规模小于4000m3/d的污水处理站称为小区污水处理),但水质水量变化较大。由于小区土地昂贵,对周围环境要求高,在选择污水处理工艺时,应考虑以下几个方面:污水处理工艺简单实用,同时适应小区污水水质变化大的特点;高效、节能;对周围环境产生的负面影响较小。根据小区污水水质特点,和对处理工艺的要求,本设计通过对当今采用的多种污水工艺进行比较,采用曝
15、气生物滤池法处理小区生活污水。曝气生物滤池是在一级处理基础上,以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为处理介质,充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、膜及膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物多级捕食作用,实现污染物在同一单元反应器内去除。反应器内存在着不同的好氧、缺氧区域,可同步实现硝化、反硝化,在去除有机物的同时达到脱氮的目的。根据有关曝气生物滤池工艺的试验报道来看,采用曝气生物滤池处理小区生活时,无论是从建筑占地,投资费用,处理效果,出水水质都要远远优于其他工艺。本论文通过对曝气生物滤池处理生活污水工艺进行设计主要是对滤料和工艺计算,为将来进行设计提供理论基础依据。第一部分:设计说明书1 污水处
16、理厂设计依据,规模及进、出水水质1.1 设计依据:1.1.1 生活污水水质标准根据室外排水设计规范,生活污水指标为:CODcr60g/(人d),BOD5=30g/(人d)根据经验,TN=8g/(人d),氨氮一般占总氮量80%,则NH3-N6.4g/(人d)生活污水人均排放量取250L/(人d)1.1.2 设计水量的确定:污水厂的处理水量按最高日最高时流量设计。污水厂平均日处理量为:Q=320m3/d因日变化系数较小,时变化系数较大,取日变化系数为K1=1.15,时变化系数为K2=1.6,则总变化系数KzK1K21.84污水处理厂设计流量为:Qmax=QKz=588.8 m3/d=24.533
17、m3/h= 0.006815 m3/s=6.815L/s污水水质确定:CODcr240mg/LBOD5=120mg/LTN=32mg/LNH3-N25.6mg/L则根据以上计算以及经验值确定污水处理厂的设计处理水质为:CODcr260mg/L BOD5=140mg/L TN=32mg/LNH3-N25.6mg/L SS=220 mg/L TP=2.5 mg/L pH=7.2-8.51.2 设计进出水指标及出水标准考虑远期中水回用问题,处理后水质达到中华人民共和国城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级排放标准的A标准要求表1.1 城镇污水处理厂污染物排放标准一级排放标准
18、的A标准COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH4+-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)PH5010105150.56-9表1.2 拟定出水水质指标为:进出水水质一览表单位(mg/L)CODcrBOD5SSTNNH3NTPpH进 水2601402203225.62.57.2-8.5出 水501051550.56-9去除率%80.892.997.753.184.480/2 小区生活污水特点小区生活污水不同于城市污水,属于生活污水范畴。其水量较小(通常设计规模小于4000m3/d的污水处理站称为小区污水处理),但水质水量变化较大。由于小区内土地昂贵,对环境要求较高(如
19、气味、噪声、建筑风格等),同时其对污水处理设施的管理水平不高等因素决定了小区污水处理具有以下特点:污水处理工艺力求简单实用,管理方便,操作可靠,维护工作量小,同时适应小区污水水质变化大的特点。尽可能的采用高效、节能的污水处理技术。污水处理工艺设计时,减少污水处理对周围环境产生的负面影响,主要有:a.减少污泥量,防止污泥处理不善造成二次污染,处理后绿化使用;b.尽量减少污水数量过程中产生的异味;c.控制噪声强度,减少对周围环境的影响。污水处理工艺要求具有构筑物少,处理效率高,易于布置等特点,并尽可能地利用地下空间,以节省用地。对处理规模较小地污水处理厂(日处理水量几百吨),可以考虑地下建设方式;
20、对日处理水量千吨以上的小区污水处理,应推荐采用地面建设方式。外观设计要与小区建筑环境相协调,力求美观。经济合理的利用污水资源。尤其对缺水地区,经二级生化处理后的出水,建议消毒或深度处理后回用,回用目的主要为景观、绿化、洗车、消防、地下水补给等。3 工艺比较根据小区生活污水处理的特点,既要去除BOD5,又要脱氮除磷,可采用序批式活性污泥法SBR工艺,或A2/O工艺,或曝气生物滤池工艺(BAF)。3.1 序批式活性污泥法SBR工艺SBR工艺是间歇式活性污泥法的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法SBR工艺过程是按时序来运行的,一个操作过程分五个阶段:进水、曝
21、气、沉淀、滗水、闲置。由于SBR在运行过程中,各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。对于SBR反应器来说,只是时序控制,无空间控制障碍,所以可以灵活控制。因此,SBR工艺发展速度极快,并衍生出许多新型SBR处理工艺。SBR工艺特点及分析:SBR工艺是通过时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程,它在流程上只有一个基本单元,将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一池,进行水质水量调节、微生物降解有机物和固、液分离等。经典SBR反应器的运行过程为:进水曝气沉淀滗水待机。优点:1沉淀性能好;2有机物去除效率高;3
22、能够有效的抑制丝状菌膨胀;4有较理想的推流状态;5可以除磷脱氮,不需要新增反应器;6不需要二沉池和污泥回流,工艺简单。缺点:1连续进水时,对于单一SBR反应器需要较大的调节池;2对于多个SBR反应器,其进水和排水的阀门自动切换频繁;3无法达到大型污水处理项目之连续进水、出水的要求;4设备的闲置率较高;5污水提升水头损失较大; 6如果需要后处理,则需要较大容积的调节池。3.2 A2/O工艺A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧缺氧好氧污水生化处理工艺的简称。A2/O工艺是一项成熟工艺,在工业污水处理中运用较广,在我国城市污水处理中也有运用。城镇污水中含有较多
23、的氮和磷,排入河流很容易引起水体富营养化,采用一般的二级生化处理效果不显著,而A2/O工艺利用不同的微生物种群,使氮的去除率为6080,磷的去除率为7090。对较高和较低有机物浓度的城镇污水,均得到良好的处理效果,A2/O工艺因其较好的除磷脱氮效果而逐渐应用于城市污水处理之中,并且成为主流。他的主反应区分为三个池子分别为:厌氧池、缺氧池、好氧池。A2/O有着较好的氮磷去除率。A2/O工艺适用于对氮、磷排放指标均有严格要求的城市污水处理,其优缺点如下:优点:1出水水质高,A2/O工艺原理是针对高效生物脱氮除磷,工艺运行可靠,节省化学药剂使用;2运行管理方便,A2/O工艺抗冲击负荷能力强,运行稳定
24、;3污泥肥效高,A2/O工艺剩余污泥含磷量3%5%,肥效高,可利用作污泥堆肥;4工艺流程简单,总水力停留时间少于其他同类工艺,节省基建投资;5该工艺在厌氧、缺氧、好氧环境下交替运行,有利于抑制丝状菌生长,改善污泥沉降性能;6该工艺不需要外加碳源;厌氧、缺氧池只进行缓速搅拌节省运行费用。缺点:1A2/O工艺不能同时高效除磷脱氮;2沉淀池要防止产生厌氧、缺氧状态,以避免聚磷菌释磷而降低出水水质和反硝化产生氮气而干扰沉淀。3.3 曝气生物滤池工艺曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF,其基本原理是在一级处理基础上,以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为处理介质,充分
25、发挥生物代谢作用、物理过滤作用、膜及膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物多级捕食作用,实现污染物在同一单元反应器内去除。反应器内存在着不同的好氧、缺氧区域,可同步实现硝化、反硝化,在去除有机物的同时达到脱氮的目的。在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷以及微污染水源的预处理过程中有着较好的应用前景。尤其适用于人口密集、土地资源紧缺的城镇污水处理,且不需设置二沉池,使工艺大大简化,设备配套少,便于操作管理和掌握。而且该技术不仅可用于水体富营养化处理,而且可以广泛地被用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水的处理。表1.3 SBR工艺、A2/O工艺、B
26、AF工艺比较项目BAF工艺SBR工艺A2/O工艺投资费用土建工程无需二沉池,预处理配斜板沉淀池效率很高,土建量最小无需二沉池,池体一般较深,土建较最大土建量最大机电设备及仪表设备量稍大,自控仪表稍多设备闲置浪费大,自控仪表稍多设备投资一般征地费占地最小,是传统工艺的1/5-1/10,征地费最少占地稍小,征地费较多占地最大,征地费最多总投资最小较大最大运行费用水头损失约33.5m约34m约11.5m污泥回流不需污泥回流不需污泥回流100%150%曝气量比活性污泥法低30%-40%与A2/O工艺相同大药剂量用于预处理,稍大较低较低处理后出水的消毒由于出水水质好,一般不需过滤,消毒剂消耗最少一般需要
27、过滤消毒,消毒剂耗量较大一般需要过滤消毒,消毒剂耗量较大电耗很小较高最高运行成本较低较高最高工艺效果出水水质SS15mg/LBOD10mg/LCOD40mg/LTKN15mg/LSS30mg/LBOD15mg/LCOD100mg/LTKN15mg/LSS30mg/LBOD15mg/LCOD100mg/LTKN15mg/L产泥量产泥量相对活性污泥法稍大,污泥稳定性能差产泥量A2/O工艺差不多,污泥相对稳定产泥量一般,污泥相对稳定有无污泥膨胀无容易产生,需加生物选择器来防止容易产生,需加生物选择器来防止流量变化影响受过滤速度限制,有一定的影响受每个单元可接纳容积限制,有一定影响受沉淀速度限制,有一
28、定影响冲击负荷影响可承受日常的日冲击负荷池容决定受冲击负荷的能力,较强池容决定受冲击负荷的能力,较强温度变化(低温)的影响滤池从底部进水,上部可封闭,水温波动小,低温运行较稳定处理效果受温度影响较大露天面积大,处理效果受温度影响较大运行管理自动化程度连续进水系统,可根据出水水质实现供氧量和反冲洗的自动调节控制,自动化程度最高序批式进水系统,可实现供氧量和回流比的自动调节连续进水系统,可实现供氧量和回流比的自动调节日常维护和巡视设备和管道布置紧密,厂区面积小,采用穿孔管曝气,不堵塞,巡视简单设备闲置较多,微孔曝气头容易堵塞,维护量大厂区面积大,设备分散,微孔曝气头容易堵塞,维护巡视量大大修滤池成
29、组布置,数量较多,停一个滤池进行依次大修,对处理水量和出水水质影响很小需要停一个SBR池进行依次大修,时间长,对处理水量和出水水质有影响需停一条线进行大修,时间长,对处理水量和出水水质有影响操作和管理人员很少较多较多扩建正常的增加处理量滤池成组布置,数量较多,所需占地和土建工作量很小,工期很短池体为模块结构,扩建相对常规工艺容易,但所需占地和土建工程量大,工期较长由于它为非模块结构,扩建时所有的沉淀池和曝气池均需增加个数所需占地和土建工程量大环境问题臭气问题生化部分可分为封闭式,臭味对周围环境影响很小生化部分可分为敞开式,臭味对周围环境影响很大生化部分可分为敞开式,臭味对周围环境影响很大表1.
30、4 SBR工艺、A2/O工艺、BAF工艺出水水质比较处理工艺BOD/(mg/L)CODcr/(mg/L)NH3-N/(mg/L)N/(mg/L)P/(mg/L)SS/(mg/L)A2/O工艺SBR工艺BAF工艺1510575603052118101011110105表1.5 SBR工艺、A2/O工艺、BAF工艺占地及投资、运行费用比较处理工艺占地投资费运行费A2/O工艺SBR工艺BAF工艺10060%25%100%9095751008590603.4 工艺确定通过对各种生活污水处理工艺进行优缺点比较:从工艺,占地面积,出水水质要求,投资,以及建成后对小区居民生活的影响等个方面入手进行工艺选择,
31、确定采用曝气生物滤池工艺处理小区生活污水。曝气生物滤池(Biological Aerated Filter) 简称BAF ,其基本原理是在一级处理基础上,以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为处理介质,充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、膜及膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物多级捕食作用,实现污染物在同一单元反应器内去除。反应器内存在着不同的好氧、缺氧区域,可同步实现硝化、反硝化,在去除有机物的同时达到脱氮的目的。在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷以及微污染水源的预处理过程中有着较好的应用前景。尤其适用于人口密集、土地资源紧缺的城镇污水处理,且不需设置二沉池,使工艺大大简化,设备配
32、套少,便于操作管理和掌握。而且该技术不仅可用于水体富营养化处理,而且可以广泛地被用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水的处理。4 工艺流程及工艺说明4.1 工艺流程污水格栅调节池泵竖流式沉淀池水解酸化池C/N滤池滤池清水池出水图1.1 曝气生物滤池工艺处理小区生活污水工艺流程图4.2 工艺说明本设计采用上向流两级曝气生物滤池串联的污水处理工艺,其内部硝化作用为生物分级硝化(去除碳和硝化分开)系统。第一级滤池(C/N滤池)生物膜以异氧菌为主,主要使对有机污染物COD、BOD的降解,对于上向流曝气生物滤池,由于有机物基本上在滤料层的中下部得以大量降解,所以在滤
33、料层中上部会发生一定程度的硝化作用;第二级滤池(N滤池)生物膜以自养性的硝化细菌为主,对氨氮进行彻底硝化。分级硝化系统由于去除有机物和硝化在各自不同的反应器中进行,所以容易做到对硝化滤池环境条件的控制,同时对硝化作用的抑制物基本可以在第一级滤池中被分解掉,故可以较大程度地提高滤池的硝化速率。对于第一级滤池(C/N滤池)出水中剩余的有机污染物COD、BOD,在第二级滤池(N滤池)中能够进一步降解,使出水水质达到更高的要求。曝气生物滤池反应器属于生物膜法反硝化,由于生物膜层从内到外依次存在厌氧层、缺氧层、好养层和水膜层,虽然生物膜外层有一定的溶解氧存在,氧在向膜内层转移的过程中不断被生物所消耗,其
34、内层呈缺氧状态,反应器中能够实现同步反硝化。5 污水处理构筑物设计5.1 格栅、调节池、提升泵房三者合建格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物,以减轻后续处理构筑物的负荷,用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行的装置。因小区生活污水水质水量随时间变化大,故设调节池。提升泵房用以提高污水的水位,保证污水能在整个污水处理流程过程中流过 ,从而达到污水的净化。5.1.1 格栅设计参数:因为格栅与水泵房合建在一起,并且本设计水量较小,因此在格栅的设计中,做了一定的修改,特别是在格栅构造和外型上的设计,突破了传统的“两头小,中间大”的设计模式,改建成长方体形状
35、利于均衡水流速度,有效的减少了格栅的堵塞。根据所选择的格栅型号进行设计。(1)水泵处理系统前格栅栅条间隙,应符合下列要求:1) 人工清除 2540mm;2) 机械清除 1625mm;3) 最大间隙 40mm;(2)在大型污水处理厂或泵站前原大型格栅(每日栅渣量大于0.2m3),一般应采用机械清渣;(3)格栅倾角一般用450750。机械格栅倾角一般为600700;(4)通过格栅的水头损失一般采用0.080.15m;(5)过栅流速一般采用0.61.0m/s。5.1.2 提升泵房说明:1.泵房建在调节池上方,分两层建设。一层为泵工作间,二层为操作间及厂区办公室。2泵站为半地下式。3.水泵采用潜污泵。
36、5.1.3 调节池由于小区污水量随时间变化系数大,水质水量不稳定,故设置调节池,起到水量水质调节的作用。5.2 沉淀池的选择沉淀池的作用是去除污水中部分悬浮物(SS),其工作原理是以重力分离为基础。表1.6 沉淀池的特点和适用条件类型优点缺点适用条件平流式沉淀效果好对冲击负荷和温度变化适应性强施工方便平面布置紧凑,占地面积小配水不易均匀采用机械排泥时设备易腐蚀采用多斗排泥时排泥不易均匀,操作工作量大适用于地下水位较高、地质条件较差的地区适用于大、中、小型污水厂辐流式用于大型污水处理厂,沉淀池个数较少,比较经济,便于管理机械排泥设备已定型,排泥较方便池内水流不稳定,沉淀效果相对较差排泥设备较复杂
37、,对运行管理要求较高池体较大,对施工质量要求较高适用于地下水位较高地区适用于大、中、小型污水厂竖流式占地面积小排泥方便,运行管理简单池体深度较大,施工困难对冲击负荷和温度的变化适应性差造价相对较高,池径不易过大适用于小型污水处理厂或废水处理站斜板管沉淀效果好占地面积小排泥方便易堵塞造价高适用于原有沉淀池的挖潜或扩大能力适用于作初沉池通过上表优缺点和适用条件比较,选择竖流式沉淀池。本工艺前设置调节池,故冲击负荷影响较小。5.3 水解酸化池和曝气生物滤池说明:本设计采用的是上向流曝气生物滤池。二级处理的主体构筑物,是上向流曝气生物滤池,其独特的结构使其具有高负荷、后续不设二沉池的功能,能够高效去除
38、污水中有机物和氨氮。滤池中流量是生物膜的载体,并且滤料对悬浮颗粒物起过滤作用,在滤料底层会截留大量悬浮颗粒物,对悬浮颗粒物的截留作用会缩短滤池的反冲洗周期,为了减少能耗,延长反冲洗周期,应使进入生物滤池污水中悬浮物浓度尽量低,故在滤池前设置沉淀池和水解池。沉淀池和水解池主要是去除污水中的悬浮颗粒物,水解池一方面能够使污水的生化性大大提高,另外在水解池底部存在污泥层,形成低溶解氧环境,能够使硝态氮部分反硝化,提高对总氮的去除,并且聚磷菌在此环境下能够大量存在,提高对磷的去除作用。总之,加设水解酸化池能够提高本工艺脱氮除磷效果。5.4 清水池反冲洗水直接从清水池汲取。清水池可作为中水回用的中水池。
39、考虑回用时,清水池分为两格,一格为接触消毒池,一格为清水池。6 鼓风机、污泥泵、反冲洗泵、清水池泵6.1 鼓风机鼓风机为曝气生物滤池提供溶解氧,在反冲洗时进行气反冲洗。6.2 污泥泵污泥泵把沉淀池和水解池排泥送入污泥均质池。6.3 反冲洗泵进行曝气生物滤池水反冲洗。6.4 清水泵中水回用泵汲清水池清水。7 污泥处理7.1 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:a.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%;b.污泥固体负荷:负荷当为初次污泥时,污泥固体负荷宜采用80120kg/(m2d)当
40、为剩余污泥时,污泥固体负荷宜采用3060kg/(m2d);c.浓缩时间不宜小于12h,但也不要超过24h;d.有效水深一般宜为4m,最低不小于3m。7.2 污泥脱水间选用带式压滤机对污泥进行脱水。8 中水回用中水是指污废水经过适当处理后达到规定的水质标准,可以在一定范围内重复使用的非饮用的杂用水。中水使节约水资源、减少排污、保护环境的有效途径之一。中水系统设计规模可分为城市集中处理,小区相对集中处理和建筑物分散处理等三种。城市集中处理是用于严重缺水的城市,由于其处理规模大、投资高、系统复杂,一般很难实现。相对集中处理和分散处理由于其处理规模较小,投资相对较少系统建设无论使新建还使改造,均不太复
41、杂,建筑难度不大,故其适用范围较广,在我过部分缺水城市应用较为普遍。中水不同于生活饮用水,根据水质标准规定,中水只能在一定范围内使用,目前在国内中水主要用于冲洗厕所、绿化、洗车、道路喷洒和冷却用水等杂用水使用。本设计中水主要用于小区内道路喷洒,草坪树木浇灌用水,以及公共厕所等卫生设施用水。9 污水厂平面,高程布置9.1 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
42、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510m,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。9.2 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。9.3 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,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。在污水厂内主干道应尽量成环,方便运输。9.4 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
43、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标高。根据最终构筑物设计水面标高,推求各污水处理构筑物的水面标高,根据和处理构筑物结构稳定性,确定处理构筑物的设计地面标高。第二部分 各单体构筑物计算1 格栅计算1.1 设计参数设计流量Qmax= 0.007 m3/s ,栅前水深h0.3m ,过栅流速v=0.5m/s栅条间隙b=5mm=0.005m ,格栅倾角75,栅条宽度S=0.015m=15mm栅前长度L1=0.5m , 栅前长度L2=0.5m , 栅前渠超高h2=0.5m1.2 设计计算(1)栅条间隙数:n=9 (1.1)(2)格栅槽宽度:栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m,取0.2m则栅槽宽:B=S(n-1)+bn+0.2=0.015(9-1)+0.0059+0.2=0.38m (1.2)(3)通过格栅后的水头损失h1=kh0=ksin=32.42=0.02m (1.3)(4)栅前渠道总高度H1=h+h2=0.3m+0.5m=0.8m (1.4)(5)栅后渠道总高度H=h+h1+h2=0.3m+0.02m+0.5m=0.82m (1.5)(6)栅槽总长度L=L1+L2+=0.5m+0.5m+=1.2m (1.6)(7)每日栅渣量W=0.066m3/d (1.7)(8)选
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