2022年校园生活污水处理设计方案 .pdf
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1、1 校园生活污水处理及中水回用工程设计方案一、概述贵州财经学院新校区是贵州省重点工程,受到贵州省、市、区人民政府的高度重视,为确保贵州财经学院2011 年 9 月 1 日开学使用新校区时, 污水处理工程得到有效处理,决定对每天 1200 吨生活污水进行处理,根据目前污水处理工艺技术及我公司二十三年来对各种污水治理经验,采用“导流曝气生物滤池(CCB)”对新校区污水进行处理,保证出水水质优于国家规定的GB18918 2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 ,到达中水回用水平。在此,贵州长城环保科技本着保证污水处理的效果,合理利用场地,最大限度节约投资及运行费用的原则设计本方案。二、进水水质设计根
2、据本公司二十多年来对污水处理工程的化验报告统计显示和城市污水平均水质确定污水进口处浓度如下:CODcr mg LBOD5mg LSS mgLNH3-Nmg L石油类300 250 200 40 10 三、出水要求污染物处理后到达的效果污染物处理后到达的效果BOD510mg L PH 69 CODcr 13mg L SS 10mg L 动植物油3mg L NH3-N 5mg L 色度30mg L 石油类5mg L 阴离子外表活性剂1mg L 磷酸盐mg L 四、主要污染物去除率根据上述污水水质,采用导流曝气生物滤池(CCB)处理污水,其去除率如下:精选学习资料 - - - - - - - - -
3、 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 39 页2 项目CODcr BOD5SS NH3-N 石油类设计进水水质 mg L300 250 200 40 10 设计出水水质 mg L13 10 10 5 5 处理程度 % 96 95 50 五、主要污染物处理量污染物名称污染物处理量CODcr BOD5SS NH3-N 石油类1200吨污水中每天和每年污染物消除污染物量日处理量(kgd) 288 228 42 6 年处理量(T年) 六、污水处理系统设计1、工艺流程图2、系统设计1 、化粪池主要功能:化粪分解大颗粒物质、沉降悬浮物、腐烂硝化有机污染物,为后续处理设施创造条件。该池由
4、业主方在基建工程中自建。化粪池污泥每半年启运一次。建议设计参数为水力停留时间:HRT 36h。生活污水化粪池格柵池调节池污泥池导流曝气生物滤池砂滤清水池消毒池脱氯池回用或排放二氧化氯消毒系统反沖洗上清液回流继续处理污泥外运水解酸化池污泥消毒干化系統脫氯系統泵提升导流快速沉淀别离池精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 39 页3 池型:三格化粪池。2 、格栅池、主要功能:用以截阻大块的呈悬浮状态的污物。在污水处理流程中,格栅是一种对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用的处理设备。、设计数据A、设计流量: Qmax=1200m3d
5、50m33s,2.2 ,取 2.2 ,Qmax3s。B、 栅前进水管道:栅前水深 h 、进水渠宽 B1与渠内流速 v1之间的关系为v1 = Qmax / B1h ,则栅前水深 h = 0.50 m,进水渠宽 B1 =m,渠内流速 v1 = 0.04 m/s,设栅前管道超高 h2 = 0.30 m 。C 、格栅:一般污水栅条的间距采用1050 mm 。对于生活污水,规模较小的选取栅条间隙 b = 20mm 。格栅倾角一般采用4575。人工清理格栅,一般与水平面成45 60 倾角安放,倾角小时,清理时较省力,但占地则较大。机械清渣的格栅,倾角一般为 6070,有时为 90。生活污水处理中,当原水悬
6、浮物含量低、处理水量小每日截留污物量小于3的格栅 、清除污物数量小时,为了减轻工人的劳动强度,一般应考虑采用人工固定格栅。本设计中,拟采用人工固定格栅,格栅倾角为= 60。为了防止栅条间隙堵塞,污水通过栅条间隙的流速一般采用0.6 1.0 m/s ,最大流量时可高于 1.2 1.4 m/s m/s,另外校核最大流量时的流速。栅条断面形状、尺寸及阻力系数计算公式:取用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 39 页4 锐 形 矩 形 = sb4/3 =2.42图 2-1 格栅断面形状示意图(4) 进水管道渐宽部分展开角度1= 20
7、。(5) 当格栅间距为16 25 mm时,栅渣截留量为0.10 0.05 m3/103 m3污水,当格栅间距为 30 50 mm 时,栅渣截留量为0.03 m3/103 m3污水。本设计中,格栅间距为 20mm, 所以设栅渣量为每1200 m3m3。 设计计算A、 栅条的间隙数 n 式中: Qmax最大设计流量, m3/s ;格栅倾角,; b格栅间隙, m ; h栅前水深, m ; v过栅流速, m/s。格栅的设计流量按总流量的80% 计,栅前水深 h = 0. 5 m,过栅流速 v = 0.6 m/s ,栅条间隙宽度 2 m,格栅倾角 =60。120.03 80%40.020.6 0.5(s
8、in60 )n个B、 栅槽宽度 B (1)Bs nbn式中: s 栅条宽度, m ; b 栅条间隙, m ; n 栅条间隙数,个。n =Qmax( sin)1/2bhv()个精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 39 页5 则设栅条宽度 2 m,栅条间隙宽度 2 m,栅条间隙数 n 由上式算出为 4 个。(1)0.02(41)0.020.14Bs nbnm由于计算出栅槽宽度偏小 , 实际栅槽宽度 B取 1.0m。hHBBLHtanL图:格栅水力计算示意图C、 进水管道渐宽部分的长度L1 1112tanBBl式中: B 栅槽宽度
9、, m ; B1 进水渠宽, m ;1进水管道渐宽部分展开角度。则设进水渠宽 B1 = m ,其渐宽部分展开角度1 = 20 ,栅槽宽度 Bm ,111.00.50.682 tan2 tan20BBlmD、 栅槽与出水管道连接处的渐窄部分长度L2122ll则20.680.342lmE、 通过格栅的水头损失h1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 39 页6 211sin()2vhk mg式中:阻力系数,其值与栅条断面形状有关,4/3sb;v 过栅流速 m/s ; g 重力加速度 m/s2 ;格栅倾角; k 系数,格栅受污物堵塞
10、时水头损失增大倍数,一般采用k=3。则设栅条断面为锐边矩形断面,2.42s0.02mb0.02m,; 过栅流速 v = 0.6 m/s;格栅倾角6042310.020.62.42()sin 6030.120.022 9.8hmF、 栅后槽总高度 H 12H = h + h + h式中: h 栅前水深 m ;1h设计水头损失 m ;2h栅前管道超高,一般采用2h= 0.3 m 。则设栅前水深 h = 0.5 m ,栅前管道超高2h= 0.3 m ,设计水头损失由上述算得1h= 0.12m。5.0HG 、 栅槽总长度 L 112HLll1.00.5mtan式中:1l进水管道渐宽部分的长度m ;2l
11、栅槽与出水管道连接处的渐窄部分长度m ;1H栅前管道深 m 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 39 页7 则1l与2l由前知得1l= m ,2l= m,栅前管道深1H为栅前水深和超高的和,H1=0.5+0.3=0.8m ,0.8L0.680.341 .00.53tan60mH、 每日栅渣量 W 3max1QWWm /d1000式中:1W栅渣量333m /10 m 污水 , 格栅间隙为 1625mm 时,1W 333m /10 m 污水 ;由此估计 20mm 的格栅间隙的1W = 0.08333m /10 m 污水则本设计
12、中污水处理站以处理生活污水为主,则max1QWW0.096100010001200 0.08 m3/d 因为 W小于3/d ,所以宜采用人工固定格栅清渣。I 、校核校核过栅流速:3max0.03/ ,0.5 ,4Qms hm n个maxsin600.03sin600.7/0.020.5 4Qvm sbhn污水通过栅条间距的流速一般采用,但是由于污水量小,当采用平均流量时其值可取 0.1 0.3m/s. ,所以满足要求。J、 设备选型根据理论计算选用人工固定格栅, 但为了保证污水处理效果, 本工程采用机械格栅:型号 GF-6501600,数量 1 台,功率 0.75kw,机宽 650mm ,渠深
13、 1600mm ,栅隙 5mm ,排渣高度 800mm ,安装角度 75度,机架碳钢,耙齿不锈钢。K、格栅尺寸: LBH3.0 有效容积: 2.8 m3结构方式:地上式或半地下式砖混结构。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 39 页8 3 、调节池由于生活污水排放具有非连续性,污水浓度和产生量波动较大, 这些特点给污水处理带来一定的难度,必须设一调节池给予均合调节污水水质水量,才不致后续处理受到较大的负荷冲击。为了保证处理设备的正常运行,在污水进入处理设备之前,必须预先进行调节。将不同时间排出的污水,贮存在同一水池内,并通过
14、机械或空气的搅拌到达出水均匀的目的,此种水池称为调节池。调节池根据来水的水质和水量的变化情况,不仅具有调节水质的功能,还有调节水量的作用,另外调节池还具有预沉淀、预曝气、降温和贮存临时事故排水的功能。本设计中, 拟选用矩形水质调节池。 污水从栅后渠道自流入调节池的配水槽,污水分为两路,进入左右两侧配水槽中,经两侧的配水孔流入调节池中。同时,考虑到防止调节池中发生沉淀,拟采用空气搅拌方式。、设计数据A、设计流量3331200/0.014/QmdmhmsB、设计停留时间由于污水排放的不规律性,所以水量在时间方面变化较大,而水质也时常有一定的变化。所以需要一定的停留时间,本设计中拟采用水力停留时间为
15、T = 4.0 h。C 、空气搅拌采用穿孔管空气搅拌,空气量为33100/ ()mmh、调节池类型调节池在污水处理工艺流程中的最正确位置,应依每个处理系统的具体情况而定某些情况下,调节池可设于一级处理之后生物处理之前,这样可减少调节池中的浮渣和污泥,如把调节池设于初沉池之前,设计中则应考虑足够的混合设备,以防止固体沉淀和厌氧状态的出现。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 39 页9 调节池的设置位置,分在线和离线两种情况,在线调节流程的全部流量均通过调节池,对污水的流量可进行大幅度调节、离线调节流程只有超过日平均流量的那一部
16、分流量才进入调节池,对污水流量的变化仅起轻微的缓冲作用。根据污水站进水量的变幅和污水站的处理工艺,通常水量调节池可分为两种形式,其一,进水量是变化的,处理系统是连续运行的指处理系统的污水量,其二,进水量是均匀的,处理系统是阶段性运行的。、设计要点A、水量调节池实际是一座变水位的贮水池,进水一般为重力流,出水用泵提升,池中最高水位不高于进水管的设计高度,水深一般为2m左右,最低水位为死水位;B、调节池的形状以为方形或圆形,以利形成完全混合状态,长形池宜设多个进口和出口;C 、调节池中应设冲洗装置,溢流装置,排出漂浮物和泡沫装置,以及洒水消泡装置。、设计要求A、调节池一般容积较大,应适当考虑设计成
17、半地下式或地下式,还应考虑加盖板;B、调节池埋入地下不宜太深,一般为进水标高以下2m左右或根据所选位置的水文地质特征来决定;C 、调节池的设计应与整个废水处理工程各处构筑物的布置相配合;D 、调节池应以一池二格或多格为好,便于调节池的维修保养;E、调节池的埋深与废水排放口埋深有关,如果排放口太深,调节池与排放口之间应考虑设置集水井,并设置一级泵站进行一级提升;F、调节池设计中可以不必考虑大型泥斗、排泥管等,但必须设有放空管和溢流管,必要时应考虑设超越管;G 、为使在线调节池运行良好,宜设曝气装置,混合所需功率30.0040.008/kw m池容,所需曝气量约320.01 0.015/ (min
18、)mm空气池表面积。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 39 页10 、设计计算A、调节池的有效容积V 式中: Q 平均进水流量 m3/h ; T 停留时间 h 。则调节池的有效容积3504200VmB、调节池的尺寸调节池平面形状为矩形。由于调节池的有效水深一般为3.0 5.0 m ,故其有效水深 h2采用 4 m。那么,调节池的面积F 222004VFmh池宽 B取 4m ,则池长 L /50/ 4LFBm保护高 h1 = 0.5 m ,则池总高 H 120.544.5HhhmC、进水设计a、进水部分污水从格栅池管道流入调
19、节池的配水槽,然后前端配水槽进入调节池,污水经配水孔流入。取配水孔流速0.15/vm s流速不能太小,以免配水不均匀 。配水孔总面积212000.092436000.15QAmv池宽 5m ,取 n=25孔孔间距 20cm ,道配水槽,则单孔直径为440.090.0762020Admb、出水部分V=QT精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 39 页11 调节池的末端设置两台提升泵潜水泵,一用一备,即相当于集水井建于调节池中。污水经提升泵直接打入水解酸化池的配水渠中,进入处理设备中。D、调节方式比较表 D-1 几种搅拌方式的比
20、较名称工作原理优点缺点水泵强制循环搅拌在调节池底设穿孔管,穿孔管与水泵压水管相连,用压力水进行搅拌简单,易行动力消耗较多空气搅拌在 池 底 多 设 穿 孔管,并通过与鼓风机空气管相连,用压缩空气进行搅拌搅拌效果好,还可起到预曝气的作用运行费用高机械搅拌在池内安装机械搅拌设备,通过其进行搅拌搅拌效果好设 备 常 年 浸 于 水中,易受腐蚀,运行费用也较高本设计选用空气搅拌。E、空气搅拌动力计算调节池采用空气搅拌,同时有预曝气的效果,按空气量2m3/( m3.h) 计算,则所需空气量为:33250100/1.67/ minQmhm。 穿孔管空气搅拌, 空气量为33100/()mmh 。、调节池技术
21、参数组合尺寸: LBH12.0 4.0 m 容积: 216m3结构方式:地上式或半地下式砖混结构主要设备及控制方式:提升泵2台,一用一备,型号: 65WQ50-10-4 , Q=50m3h,H=10m ,N=4kw 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 39 页12 离心泵采用美国克瑞泵ABS 公司先进的技术,同时采用单叶片自动切割叶轮,特别适用于输送含有坚硬固体、纤维物的液体,以及特别脏、粘和滑的液体。所有泵均装有经调整好的撕裂机构能将污水中长纤维、袋、带、草、布条等撕裂后排出。因此在污水中工作不会堵塞,无需在泵上加装滤
22、网,运行极其可靠。WQ 型系列可根据用户需要配备双导轨自动耦合安装系统, 它给安装、维修带来极大方便, 人可不必为此而进入污水坑。根据调节池水位对污水提升泵进行自动启停控制或切换控制,并按工作时间自动轮换水泵工作,可现场手动或中控室集中控制。4 、水解酸化池主要功能:采用升流式厌氧硝化工艺,废水均匀地进入厌氧池的底部,以向上流的运行方式通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床完成水解和酸化厌氧的全过程,在厌氧硝化去除悬浮物的同时,改善和提高原污水的可生化性,以利于后续处理。设计参数: Q 1200m33s 有效容积: V=QS/U Q :流量: 1200m3d50m3h S:进出水有机物浓度差COD
23、cr ,30013287mg L U :进水有机物容积负荷, 2kgCODcr m3d ,由于进水浓度低, 采用低负荷设计。VQS U=1200 28721000m3反应器的容积 m3反应器高度 h =m 反应器的面积 A =m2设计反应池宽 =5m 反应池长 =m 上升流速 V=m h 符合要求水力停留时间 T=3.44h 符合要求尺寸: LBH= 5m 有效容积: 17m3结构方式:地上式或半地下式砖混结构。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 39 页13 主要设备材料:池中装软性填料,填料体积70m3,上下用钢条牢固
24、,池底排泥管。5 、导流快速沉淀别离池主要功能:采用导流沉淀快速别离工艺,污水以下向流的方式,均匀的进入中间沉降区,并借助于流体下行的重力作用,使污泥以4 倍于平流沉淀池的沉速,将污泥快速沉降到导流沉淀快速别离系统底部,在上部水的压力下,通过无泵污泥外排系统,将污泥排至污泥干化池进行处理。污水在导流板的作用下,以上向流的方式,经过斜管沉淀区,以 8 倍于平流沉淀池的沉淀速度,使污泥在重力的作用下,同样快速沉降到导流沉淀快速分流系统底部,污泥同样经无泵排泥系统流至污泥干化池进行处理。污水经导流沉淀快速别离系统处理后,清水流至导流曝气生物滤池系统,进行继续处理。设计参数: Q 1200m33s 竖
25、沉区设计参数:设计外表水力负荷:4m3m2h;则 A12;斜沉区设计参数:设计外表水力负荷:8m3m2h;则 A22;A1A22;导流沉淀快速别离池外表积:4.5 4.5m 设计斜管孔径 100mm ,斜管长 1m ,斜管水平倾角 60 度,斜管垂直调试 0.86m,斜管上部水深 0.7m,缓冲层高度 1m ;池内停留时间: t12.5m8m3m2h18min2.5 代表池深 10.7 0.86 t22.5m4m3m2无泵污泥回流区尺寸: LB11m ;泥斗倾角: 45 度;泥斗高: 2.8m;导流沉淀快速别离池总高:0.7 0.8612.8 0.05m5.86m;停留时间: 2.5h ;有效
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