(完整版)污水处理厂工艺设计说明计算书:城市生活污水2.6万吨每天氧化沟.doc
《(完整版)污水处理厂工艺设计说明计算书:城市生活污水2.6万吨每天氧化沟.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(完整版)污水处理厂工艺设计说明计算书:城市生活污水2.6万吨每天氧化沟.doc(44页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、目录1 概述31.1 国内外研究现状:31.1.1 AB法(AdsorptionBiooxidation)31.1.2 SBR法(Sequencing Batch Reactor)51.1.3 A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)51.1.4 普通曝气法及其变法51.1.5氧化沟法612关于曝气生物滤池61.3本课题的研究意义62 设计说明书72.1污水厂的设计规模92.2进出水水质92.3处理程度的计算92.3.1溶解性BOD5的去除率92.3.2 CODcr的去除率102.3.3 SS的去除率102.3.4总氮的去除率102.3.5磷酸盐的去除率102.4城市污水处理设计
2、112.4.1 工艺流程的比较112.4.2工艺流程的选择132.4.3各级处理构筑物设计流量132.5污水处理构筑物设计142.5.1中格栅和提升泵房142.5.2细格栅和沉沙池152.5.3厌氧池和氧化沟162.5.4二沉池172.5.5接触消毒池172.5.6污泥处理构筑物的设计计算192.5.7污水厂平面,高程布置203 设计计算书223.1污水处理构筑物设计计算223.1.1泵前中格栅223.1.2污水提升泵房243.1.3泵后细格栅253.1.4沉砂池273.1.5厌氧池293.1.6氧化沟303.1.7二沉池353.1.8接触消毒池与加氯间373.2污泥处理构筑物设计计算393.
3、2.1回流污泥泵房393.2.2剩余污泥泵房403.2.3污泥浓缩池403.3高程计算423.3.1水头损失计算423.3.2高程确定43结论44参考文献451 概述 本设计为郑州南区拟新建污水处理厂的设计,拟在郑州南部新建小型污水处理厂一座,收集及处理南区及周边生活污水及工业废水。因为人口较多城市污水排放量大,如果不处理直接排放,将对水体造成污染,因为污水中含氮磷较多,也可使水体富营养化,所以必须建设污水处理厂对排放的污水进行处理。所选择的污水处理工艺应具有一定的脱氮除磷功能以防水体的富营养化。据此,需确定污水处理厂的处理工艺流程和处理构筑物的类型与数量,进行处理构筑物及设备的工艺设计计算和
4、污水厂各构筑物以及各种管渠等总体布置。1.1 国内外研究现状:关于活性污泥法:当前流行的污水处理工艺有:AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O 法等,这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的,且各有其特点。1.1.1 AB法(AdsorptionBiooxidation) 该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧,A级负荷高,曝气时间短,产生污泥量大,污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上,池容积负荷6kgBOD/(m3d)以上;B级负荷低,污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同,形成不同的
5、微生物群体。AB法尽管有节能的优点,但不适合低浓度水质,A级和B级亦可分期建设。1.1.2 SBR法(Sequencing Batch Reactor) SBR法早在20世纪初已开发,由于人工管理繁琐未能推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成,常由四个或三个池子构成一组,轮流运转,一池一池地间歇运行,故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺,如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单,由于只有一个反应池,不需二沉池、回流污泥及设备,一般情况下不设调节池,多数情况下可省去初沉池,故节省占地和投资,耐冲击负荷且运行方式灵活,
6、可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态,实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统,间歇排水水头损失大,池容的利用率不理想,因此,一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂 。 1.1.3 A/A/O法(AnaerobicAnoxicOxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求,故国内10年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷,可获得优质出水,是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成:一是除磷,污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L),释放出聚磷菌,在好氧状况下又将其更多吸收,以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮,缺氧段
7、要控制DO12.5),BOD/TKN为1.53.5,COD/TP为3060,BOD/TP为1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化,以去除磷、BOD5和COD为主,则可用A/O 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊,利用大水体深水排放或灌溉农田,可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑,以节省近期投资。1.1.4 普通曝气法及其变法 本工艺出现最早,至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好,经验多,可适应大的污水量,对于大厂可集中建污泥消化池,所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理,不具备脱氮除磷功能。 近几年在工程实践中,通过降低普通曝气池容积负荷
8、,可以达到脱氮的目的;在普曝池前设置厌氧区,可以除磷,亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5,在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟),工程上称为普通曝气法的变法,亦可统称为普通曝气法。 1.1.5氧化沟法本工艺50年代初期发展形成,因其构造简单,易于管理,很快得到推广,且不断创新,有发展前景和竞争力,当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式,比较有代表性的有: 帕式(Passveer)简称单沟式,表面曝气采用转刷曝气,水深一般在2.53.5m,转刷动力效率1.61.8kgO2/(kWh)。 奥式(Orbal)简称同心圆式,应用上多为椭圆形的三环道组成,三个环道用不同的DO(如外环
9、为0,中环为1,内环为2),有利于脱氮除磷。采用转碟曝气,水深一般在4.04.5m,动力效率与转刷接近,现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。 若能将氧化沟进水设计成多种方式,能有效地抵抗暴雨流量的冲击,对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。 卡式(Carrousel)简称循环折流式,采用倒伞形叶轮曝气,从工艺运行来看,水深一般在3.0m左右,但污泥易于沉积,其原因是供氧与流速有矛盾。 三沟式氧化沟(T型氧化沟),此种型式由三池组成,中间作曝气池,左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单,处理效果不错,但其采用转刷曝气,水深浅,占地面积大,复杂的控制仪表增加了运
10、行管理的难度。不设厌氧池,不具备除磷功能。 氧化沟一般不设初沉池,负荷低,耐冲击,污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变,如在转碟和转刷曝气形式中,再引进微孔曝气,加大水深,能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率达2.53.0 kgO2/(kWh)。12关于曝气生物滤池曝气生物滤池实质上是常说的生物接触氧化池,相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料,在填料下鼓气,是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆,已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同,以及是否有脱氮要求,设计的工艺参数是不同的,如要求处理出水BOD5、SS2
11、0mg/L,去除BOD5达90%以上的工艺,其容积负荷为0.73.0 kgBOD5/(m3d),水力停留时间12h;以硝化(90%以上)为主的工艺,其容积负荷为0.52.0kgBOD5/(m3d),水力停留时间23h。 一般认为,生物膜法处理城市污水,在国内尚需积累经验,处理规模不宜过大,约5 104m3/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36104m3/d的,这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关,也与其有长期积累的运行 管理经验有关。1.3本课题的研究意义 生物处理法是目前研究得较多、新技术层出不穷的方法, 无论是好氧生物处理技术,还是厌氧生物处理技术都引起了研究人员的极
12、大兴趣。因为用生物法利用的是微生物的新陈代谢作用, 以污染物质为食料, 将其代谢成诸如CO2、H2O、NH3、SO2等稳定的小分子, 它的二次污染小, 对处理生活污水及与之性质相近的有机污水有其独特的优势。生物处理法自从问世以来,其技术已获得了极大的发展, 随着人们生活水平的日益提高, 生活污水中的成也日益复杂, 因此用生物处理方法的目的也从以前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增加到也能处理合成洗涤剂、脱氮、脱磷及其它一些难降解的复杂有机物。这也就必然要求人们改革工艺,过去由于厌氧生物处理的效率不尽人意, 处理时间也较慢, 所以未引起人们的重视, 仅仅用来处理污泥或高浓度有机污水的
13、预处理,但现在由于能源紧张, 厌氧生物处理由于能产生能源物质甲烷而越来越引起人们的青睐, 由此也出现了许多新的工艺。2 设计说明书2.1污水厂的设计规模设计规模:污水厂的处理水量按最高日最高时流量,污水厂的日处理量为:该厂按远期2010年一期2.6万吨/天建设完成,污水厂主要处理构筑物拟分为二组,每组处理规模为1.3万吨/天。这样既可满足近期处理水量要求,有留有空地以三期扩建之用。远期2.6万吨,一期建设,计算主要按远期计算,由于没有工业废水的变化系数,所以按生活污水量来取其时变化系数。2.2进出水水质单位:mg/LCODcrBOD5SSNH3NTP进 水380190238494.9出 水60
14、2020150.5该水经处理以后,水质应符合国家污水综合排放标准(GB89781996)中的一级标准,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除还应去除不中的N,P达到排放标准。2.3处理程度的计算2.3.1溶解性BOD5的去除率活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性BOD5二者组成,而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能,是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑,应将非溶解性的BOD5从处理水的总BOD5值中减去。处理水中非溶解性BOD5值可用下列公式求得:(此公式仅适用于氧化沟) 处理水中溶解性BOD5为
15、2013.66.4mg/L溶解性BOD5的去除率为:2.3.2 CODcr的去除率2.3.3 SS的去除率2.3.4总氮的去除率出水标准中的总氮为15mg/L,处理水中的总氮设计值取15mg/L,总氮的去除率为:2.3.5磷酸盐的去除率进水中磷酸盐的浓度为4.9mg/L计。如磷酸盐以最大可能成Na3PO4计,则磷的含量为4.90.189=0.93mg/L.注意:Na3PO4中P的含量在可能存在的磷酸盐(溶解性)中是含量最大的,这样计算出来的进水水质中的磷含量偏大,对整个设计来说是偏安全的。磷的去除率为2.4城市污水处理设计2.4.1 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
16、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.ASBR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
17、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工作原理: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:在液态上,介于完全混合与推
18、流之间,有利于活性污泥的适于生物凝聚作用。对水量水温的变化有较强的适应性,处理水量较大。污泥龄较长,一般长达1530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。污泥产量低,且多已达到稳定。自动化程度较高,使于管理。占地面积较大,运行费用低。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。氧化沟法自问世以来,应用普遍,技术资料丰富。C A/A/O法优点: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 。在厌氧的好氧交替运行条
19、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。污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效。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: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 。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。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。2.4.2工艺流程的选择综上所述,任何一种方法,都能达到降磷脱氮的效果,但相对而言,厌氧池氧化沟虽然一次性投
20、资较大,但构造简单,自动化程度较高,易于管理,具有运行费用低,节省能源、污泥产量少、出水水质好等一系列优点。应用普遍,技术资料丰富。故选择此工艺。2.4.3各级处理构筑物设计流量最高日最高时 2.6万吨最高日平均时 2.0万吨平均日平均时 1.7万吨说明:雨天时不能处理的流量采用溢流井溢流掉,只处理初期雨水。2.5污水处理构筑物设计2.5.1中格栅和提升泵房中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。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
21、水的净化。设计参数:因为格栅与水泵房合建在一起。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,改建成长方体形状利于均衡水流速度,有效的减少了粗格栅的堵塞。建成一座潜地式格栅,因此在本次得设计中,将不计算栅前高度,格栅高度,直接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 2540mm2) 机械清除 1625mm3) 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6007
- 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:
- 完整版 污水处理 工艺 设计 说明 计算 城市生活 污水 2.6 每天 氧化
限制150内