深圳市盛鑫華業環保設備有限公司

一體化污水處理系統設計方案

 二維碼 328
發表時間:2017-12-02 08:58

污水處理系統設計方案

(1)、化糞池

主要功能:化糞分解大顆粒物質、沉降懸浮物、腐爛硝化有機污染物,為后續處理設施創造條件。該池由業主方在基建工程中自建?;S池污泥每半年啟運一次。

建議設計參數為水力停留時間:HRT≥36h。

池型:三格化糞池。

設計流量:Qmax=600m3/d=25m3/h=0.0069m3/s;

污水部分容積:

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

式中:N——化糞池的實際使用人數;

     Q——每人每天的生活污水量(L/人·d),一般取20-30 L/人·d;

     T——污水在化糞池中的停留時間(h);

根據有關規定,污水在化糞池的停留時間取24~36h。

污泥部分容積:

則化糞池有效容積V=V1+V2 =720+12=732m3

數量:2座

單座有效尺寸:L×B×H=9.0×8.0×5.0m

單座設計尺寸:L×B×H=9.0×8.0×5.5m

設計總容積:792m3

結構方式:磚混。

(2)、格柵池

①、主要功能:用以截阻大塊的呈懸浮狀態的污物。在污水處理流程中,格柵是一種對后續處理構筑物或水泵機組具有保護作用的處理設備。

②、設計數據

A、設計流量: Q=500m3/d=21m3/h=0.0058m3/s,變化系數K=1.8—2.2,取2.2,Qmax為0.0128m3/s。

B、 柵前進水管道:

柵前水深(h)、進水渠寬(B1)與渠內流速(v1)之間的關系為

v1 = Qmax / B1h ,

則柵前水深 h = 0.50 m,

 進水渠寬 B1 =0.5m,

 渠內流速 v1 = 0.04 m/s,

設柵前管道超高 h2 = 0.30 m。

C、格柵:

一般污水柵條的間距采用10~50 mm。對于生活污水,規模較小的選取柵條間隙 b = 20mm。

格柵傾角一般采用45°~75°。人工清理格柵,一般與水平面成45°~ 60°傾角安放,傾角小時,清理時較省力,但占地則較大。機械清渣的格柵,傾角一般為60°~70°,有時為90°。生活污水處理中,當原水懸浮物含量低、處理水量?。咳战亓粑畚锪啃∮?.2m3的格柵)、清除污物數量小時,為了減輕工人的勞動強度,一般應考慮采用人工固定格柵。本設計中,擬采用人工固定格柵,格柵傾角為α= 60°。

為了防止柵條間隙堵塞,污水通過柵條間隙的流速一般采用0.6 ~ 1.0 m/s,最大流量時可高于1.2 ~ 1.4 m/s。但如用平均流量時速度為0.3 m/s,另外校核最大流量時的流速。

柵條斷面形狀、尺寸及阻力系數計算公式:(取用)

  圖2-1   格柵斷面形狀示意圖

(4) 進水管道漸寬部分展開角度α1= 20°。

(5) 當格柵間距為16 ~ 25 mm時,柵渣截留量為0.10 ~ 0.05 m3/103 m3污水,當格柵間距為30 ~50 mm時,柵渣截留量為0.03 ~0.01m3/103 m3污水。本設計中,格柵間距為20mm,所以設柵渣量為每1200 m3污水產0.08m3。

③ 設計計算

 A、 柵條的間隙數n

式中:Qmax—最大設計流量,m3/s;

     α   —格柵傾角,°;

      b   —格柵間隙,m;

      h   —柵前水深,m;

      v   —過柵流速,m/s。

格柵的設計流量按總流量的80%計,柵前水深h = 0. 5 m,過柵流速v = 0.6 m/s,柵條間隙寬度b = 0.02 m,格柵傾角α=60°。

B、 柵槽寬度B

式中:s —柵條寬度,m;

     b —柵條間隙,m;

     n —柵條間隙數,個。

則設柵條寬度s = 0.02 m,柵條間隙寬度b = 0.02 m,柵條間隙數n由上式算出為4個。

由于計算出柵槽寬度偏小, 實際柵槽寬度B取1.0m。

C、 進水管道漸寬部分的長度L1

式中:B  —柵槽寬度,m;

     B1 —進水渠寬,m;

     α1—進水管道漸寬部分展開角度。

則設進水渠寬B1 = 0.5 m,其漸寬部分展開角度α1 = 20°,柵槽寬度B=1.0m,

D、 柵槽與出水管道連接處的漸窄部分長度L2

E、 通過格柵的水頭損失h1

式中:—阻力系數,其值與柵條斷面形狀有關, ;

v —過柵流速(m/s);

     g —重力加速度(m/s2);

    —格柵傾角(°);

     k —系數,格柵受污物堵塞時水頭損失增大倍數,一般采用k=3。

則設柵條斷面為銳邊矩形斷面,;過柵流速v = 0.6 m/s;格柵傾角

F、 柵后槽總高度H

式中:h —柵前水深(m);

     —設計水頭損失(m);

     —柵前管道超高,一般采用= 0.3 m。

則設柵前水深h = 0.5 m,柵前管道超高= 0.3 m,設計水頭損失由上述算得= 0.12m。

+0.12+0.3=0.92m

G、 柵槽總長度L

式中:—進水管道漸寬部分的長度(m);

     —柵槽與出水管道連接處的漸窄部分長度(m);

    —柵前管道深(m)。

由前知得= 0.68 m,=0.34 m,柵前管道深為柵前水深和超高的和,H1=0.5+0.3=0.8m,

H、 每日柵渣量W

式中:—柵渣量(),格柵間隙為16~25mm時,= 0.10~0.05;由此估計20mm的格柵間隙的= 0.08

則本設計中污水處理站以處理生活污水為主,則

m3/d

因為W小于0.2m3/d,所以宜采用人工固定格柵清渣。

I、校核

校核過柵流速:

污水通過柵條間距的流速一般采用0.6~1.0m/s,但是由于污水量小,當采用平均流量時其值可取0.1~0.3m/s.,所以滿足要求。

J、 設備選型

根據理論計算選用人工固定格柵,但為了保證污水處理效果,本工程采用機械格柵:型號GF-650×1600,數量1臺,功率0.75kw,機寬650mm,渠深1600mm,柵隙5mm,排渣高度800mm,安裝角度75度,機架碳鋼,耙齒不銹鋼。

K、格柵槽尺寸:L×B×H=6.0×1.0×1.55m

設計容積:9.3 m3

結構方式:半地上式磚混結構,建在調節池上。

(3)、隔油池

油類物質的密度一般都比水小,按在水中的存在狀態可將其分為溶解性油、可漂油、分散油、乳化油,由于在小區職工日常生活、洗車、修車污水中占有大量油脂,在污水處理系統的前端,需將污水中的漂浮油脂去除,因污水量較小,采用小型隔油池,具有良好的處理效果。

隔油池設計:取污水在隔油池內的停留時間T=0.8h,水平流速v=2mm/s

由于污水量小,設計為小型隔油池,池型參考《三廢處理工程技術手冊》廢水卷,P293     圖2-1-16

設計計算如下:

設隔油池內污水停留時間為0.8h,則除油池的容積

W=QT=500/24×0.8=16.8m3

設隔油池污水水平流速為2mm/s,則隔油池過水斷面面積為:

(取寬1.2m、高2.5m)

隔油池有效長度L為:

L=3.6vt=3.6×2×0.8=5.8m

設池水面以上的池壁超過為0.5m,則隔油池建筑總高度為

H=2.5+0.5=3.0m

設計尺寸:L×B×H=5.8×1.2×3.0m

設計容積:20.88m3

結構方式:半地上式磚混結構。

(4)、調節池

由于生活污水排放具有非連續性,污水濃度和產生量波動較大,這些特點給污水處理帶來一定的難度,必須設一調節池給予均合調節污水水質水量,才不致后續處理受到較大的負荷沖擊。為了保證處理設備的正常運行,在污水進入處理設備之前,必須預先進行調節。將不同時間排出的污水,貯存在同一水池內,并通過機械或空氣的攪拌達到出水均勻的目的,此種水池稱為調節池。調節池根據來水的水質和水量的變化情況,不僅具有調節水質的功能,還有調節水量的作用,另外調節池還具有預沉淀、預曝氣、降溫和貯存臨時事故排水的功能。

本設計中,擬選用矩形水質調節池。污水從柵后渠道自流入調節池的配水槽,污水分為兩路,進入左右兩側配水槽中,經兩側的配水孔流入調節池中。

①、設計數據

A、設計流量

B、設計停留時間

由于污水排放的不規律性,所以水量在時間方面變化較大,而水質也時常有一定的變化。所以需要一定的停留時間,本設計中擬采用水力停留時間為T =6.5 h。

②、調節池類型

調節池在污水處理工藝流程中的最佳位置,應依每個處理系統的具體情況而定某些情況下,調節池可設于一級處理之后生物處理之前,這樣可減少調節池中的浮渣和污泥,如把調節池設于初沉池之前,設計中則應考慮足夠的混合設備,以防止固體沉淀和厭氧狀態的出現。

調節池的設置位置,分在線和離線兩種情況,在線調節流程的全部流量均通過調節池,對污水的流量可進行大幅度調節、離線調節流程只有超過日平均流量的那一部分流量才進入調節池,對污水流量的變化僅起輕微的緩沖作用。

根據污水站進水量的變幅和污水站的處理工藝,通常水量調節池可分為兩種形式,其一,進水量是變化的,處理系統是連續運行的(指處理系統的污水量),其二,進水量是均勻的,處理系統是階段性運行的。

③、設計要點

A、水量調節池實際是一座變水位的貯水池,進水一般為重力流,出水用泵提升,池中最高水位不高于進水管的設計高度,水深一般為2m左右,最低水位為死水位;

B、調節池的形狀以為方形或圓形,以利形成完全混合狀態,長形池宜設多個進口和出口;

C、調節池中應設沖洗裝置,溢流裝置,排出漂浮物和泡沫裝置,以及灑水消泡裝置。

④、設計要求

A、調節池一般容積較大,應適當考慮設計成半地下式或地下式,還應考慮加蓋板;

B、調節池埋入地下不宜太深,一般為進水標高以下2m左右或根據所選位置的水文地質特征來決定;

C、調節池的設計應與整個廢水處理工程各處構筑物的布置相配合;

D、調節池應以一池二格(或多格)為好,便于調節池的維修保養;

E、調節池的埋深與廢水排放口埋深有關,如果排放口太深,調節池與排放口之間應考慮設置集水井,并設置一級泵站進行一級提升;

F、調節池設計中可以不必考慮大型泥斗、排泥管等,但必須設有放空管和溢流管,必要時應考慮設超越管;

⑤、設計計算

A、調節池的有效容積V

式中:Q —平均進水流量(m3/h);

     T —停留時間(h)。

則調節池的有效容積

B、調節池的尺寸

調節池平面形狀為矩形。由于調節池的有效水深一般為3.0~ 5.0 m,故其有效水深h2采用4.0 m。那么,調節池的面積F

池寬B取5m,則池長L

保護高h1 = 0.5 m,則池總高H

C、進水設計

a、進水部分

污水從格柵池管道流入調節池的配水槽,然后前端配水槽進入調節池,污水經配水孔流入。

取配水孔流速(流速不能太小,以免配水不均勻)。

配水孔總面積

池寬5m,取n=25孔(孔間距20cm),道配水槽,則單孔直徑為

b、出水部分

調節池的末端設置兩臺提升泵(潛水泵),一用一備,即相當于集水井建于調節池中。污水經提升泵直接打入預曝氣池的配水渠中,進入處理設備中。

⑥、調節池技術參數

組合尺寸:L×B×H=6.8×5.0×4.5m

容積:153m3

結構方式:半地上式磚混結構

主要設備及控制方式:提升泵2臺,一用一備,型號:50WQ25-10-2.2, Q=25m3/h,H=10m,N=2.2kw。

離心泵采用美國克瑞泵ABS公司先進的技術,同時采用單葉片自動切割葉輪,特別適用于輸送含有堅硬固體、纖維物的液體,以及特別臟、粘和滑的液體。所有泵均裝有經調整好的撕裂機構能將污水中長纖維、袋、帶、草、布條等撕裂后排出。因此在污水中工作不會堵塞,無需在泵上加裝濾網,運行極其可靠。WQ型系列可根據用戶需要配備雙導軌自動耦合安裝系統,它給安裝、維修帶來極大方便,人可不必為此而進入污水坑。

根據調節池水位對污水提升泵進行自動啟??刂苹蚯袚Q控制,并按工作時間自動輪換水泵工作,可現場手動或中控室集中控制。

(5)、預曝氣池

采用潛水曝氣機進行空氣補給,吸入空氣多,產生氣泡多而細,溶氧率高,無需提供氣源,省去鼓風機,噪音小,具備既曝氣又攪拌的功能,起到一機兩用的作用。通過既曝氣又攪拌達到改善水體質量,增加水中含氧量,有效阻止懸浮物沉積。

設計參數:Q=25m3/h

有效容積:V=QS/U

Q:流量: 25m3/h=600m3/d

S:進出水有機物濃度差(CODcr),500-13=487mg/L

U:進水有機物容積負荷,2.2kgCODcr/(m3/d),由于進水濃度低,采用常溫低負荷設計。

容積V=QS/U=600×487/2.2/1000=133m3

高度h =4.5m

面積A =30m2

設計池寬=5.0m

池長=6.0m

上升流速V=0.83m/h   符合要求

水力停留時間T=5.4h     符合要求

組合尺寸:L×B×H=6.0×5.0×4.5m

預曝氣池總容積:135m3

結構方式:半地上式磚混結構。

主要設備材料:離心式潛水曝氣機,數量1臺,型號為:DSA-5.5-80,功率5.5kw,電壓380V,電流13A,轉速1470rpm,絕緣等級F,最大潛水深度4m。

采用DAS型系列潛水曝氣機優點:吸入空氣多,產生氣泡多而細,溶氧率高,無需提供氣源,省去鼓風機,工程投資少,除吸氣口外,其余部分潛入水中,噪音小,結構緊湊,占地面積小,安裝方便,運用靈活,對水池無形狀的要求。運行特點:DAS型潛水曝氣機對那些需額外進行空氣補給的污水處理工藝,是最經濟,最有效的選擇。由于采用潛水電機的設計,無需進行機房的投資。同時采用星形葉輪設計,放射式氣、水混合通道、當葉輪旋轉時,在混合室內形成負壓而吸入空氣,與水在葉輪攪拌下,經擴散通道出來,形成氣泡,將空氣中的氧氣溶入水中。

(6)、導流快速沉淀分離池

主要功能:采用導流沉淀快速分離工藝,污水以下向流的方式,均勻的進入中間沉降區,并借助于流體下行的重力作用,使污泥以4倍于平流沉淀池的沉速,將污泥快速沉降到導流沉淀快速分離系統底部,在上部水的壓力下,通過無泵污泥外排系統,將污泥排至污泥干化池進行處理。污水在導流板的作用下,以上向流的方式,經過斜管沉淀區,以8倍于平流沉淀池的沉淀速度,使污泥在重力的作用下,同樣快速沉降到導流沉淀快速分流系統底部,污泥同樣經無泵排泥系統流至污泥干化池進行處理。污水經導流沉淀快速分離系統處理后,清水流至導流曝氣生物濾池系統,進行繼續處理。

該池由絮凝反應池和斜板沉淀池兩部分聯建而成,集絮凝、沉淀為一體,通過加藥裝置向池中投加高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM),水溶液濃度一般為0.1%~0.05%,或是先配成0.1%~0.2%,使用時再稀釋成0.05%或更低,稀釋液宜隨用隨配,存放時間不宜超過5天,用時采用多點連續投入方法,以充分發揮聚合物的絮凝作用。從而使廢水中較小顆粒的懸浮物和膠體雜質凝聚成較大的顆粒,在斜板的作用下沉淀 。

設計參數:Q=25m3/h

豎沉區設計參數:設計表面水力負荷:4m3/m2·h;則A1′=25/4=6.25m2;

斜沉區設計參數:設計表面水力負荷:8m3/m2·h;則A2′=25/8=3.13m2;

A1+A2=6.25+3.13=9.38m2;

導流沉淀快速分離池表面積:3.1×3.1m

設計斜管孔徑100mm,斜管長1m,斜管水平傾角60度,斜管垂直調試0.86m,斜管上部水深0.7m,緩沖層高度1m;

池內停留時間:t1=2.5m/8m3/m2·h=18min(2.5代表池深1+0.7+0.86)

t2=2.5m/4m3/m2·h=37.5min

無泵污泥回流區尺寸:L×B=1×1m;泥斗傾角:45度;泥斗高:2.8m;

導流沉淀快速分離池總高:0.7+0.86+1+2.8+0.05m=5.86m;

停留時間: >2h;

設計尺寸:L×B×H=3.2×4.0×4.5m;

設計容積:57.6m3;

結構方式:半地上式磚混結構。

主要設備:加藥裝置(含計量泵)一套,型號為GM0100;PAM投藥桶1個,容量V=500L;斜管9.61m2,孔徑100mm,長1m,材質聚丙烯;吸泥管道PVC一批。

(7)、導流曝氣生物濾池

系統主要功能:導流曝氣生物濾池(CCB)充分借鑒了下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沉降分離法、給水快濾法、聚磷排泥法等八者的設計手法,集曝氣、快速過濾、懸浮物截留、兩曝兩沉、無泵污泥回流、定期反沖于一體,使污水在U型雙錐這一個單元體內,綜合實現三級、三區、三相導流、無泵污泥外排及回流處理全過程,是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流,脫氮除磷反應器,處理后的污水優于排放標準,實現中水回用。

1)、內錐即下向流對流接觸氧化區設計

主要功能:在內錐即下向流對流接觸氧化區內裝有粒徑較小的濾料,濾料下設有水管和空氣管。經格柵、調節池、水解酸化池、導流快速沉降分離池預處理后的污水,自上而下進入內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區,通過濾料空隙間曲折下行,而空氣是自下而上行,也在濾料空隙間曲折上升,在對流接觸氧化池中,與污水及濾料上附著的生物膜充分接觸,在好氧的條件下發生氣、液、固三相反應。由于生物膜附著在濾料上,不受泥齡限制,因而種類豐富,對于污染物的降解十分有利。污染物被吸附,截留在濾料表面,作為降解菌的營養基質,加速降解菌形成生物膜,生物膜又進一步“俘獲”基質將其同化,代謝降解,在碳氧化與硝化合并處理時,靠近內錐上口及進水口的濾層段內有機污染物濃度高,異養菌群占絕對優勢,大部分的含碳污染物(CODcr)、BOD5和SS在此得以降解和去除,濃度逐漸低,在內錐下部自養型細菌如硝化菌占優勢,氨氮被硝化。在生物膜內部以及部分濾料間的空隙,蓄積著大量的活性污泥中存在著微生物,因此在內錐可發生碳污染的去除,同時有硝化和反硝化的功能。粒狀濾料及生物膜除了吸附截留等作用外,兼有過濾作用,隨著處理過程的進行,在濾料空隙間蓄積了大量的活性污泥,這些懸浮狀活性污泥在濾料間隙間形成了污泥濾層,在氧化降解污水中有機物的同時,還起到了很好的吸附過濾作用,從而使有機物及懸浮物均得到比較徹底的清除。繼而使污水進入導流曝氣生物濾池(CCB)污水處理池中的第一個區域內錐即下向流對流接觸氧化生物過濾區內,較徹底的實現了污水的第一級處理。

設計參數:Q=25m3/h

設計BOD5容積負荷2.0kg/m3·d,設計前段處理BOD5去除20%,

即進水BOD5=270-270×0.2=216mg/L;

設計該部分去除率為80%,即出水BOD5=216-216×0.8=43.2mg/L;

W1填料=Q(So-Se)/2.0kg/m3·d=600×(216-43.2)/2=51.84m3;

設計填料高度為2m,則A1=51.84/2=25.92m2;

2)、外錐即上向流曝氣生物過濾區設計

主要功能:在外錐即上向流對流接觸氧化區內也裝有粒徑較小的濾料,濾料下也設有空氣管和水管。經導流沉降無泵污泥回流區沉淀分離后的相對清水,在導流板的作用下進入外錐。經過緩沖區后進入濾層,與空氣一道自下而上,通過濾料空隙間曲折上升,與污水及濾料表面附著的生物膜充分接觸,在好氧條件下發生氣、液、固三相反應,由于生物膜附著在濾料上,不受泥齡限制,因而種類豐富,對于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、攔截在濾料表面,作為降解菌的營養基質,加速降解菌形成生物膜,生物膜又進一步“俘獲”基質,將其同化、代謝、降解。在碳氧化與硝化合并處理時,靠近外錐下部進水口的濾層段內有機污染濃度高,異養菌群占絕對優勢,大部分的含碳污染物(CODcr)BOD5和SS在此得以降解和去除,濃度逐漸降低。在外錐的上部的自養型細菌,如硝化菌占優勢,氨氮被硝化。在生物膜內部以及部分填料間的空隙,蓄積的大量活性污泥中存在著兼性微生物。因此,在外錐中可發生碳污染物的去除,同時有硝化和反硝化的功能。粒狀濾料及生物膜除了吸附攔截等作用外,兼有過濾的作用,隨著處理過程的進行,在濾料空隙間蓄積了大量的活性污泥,這些懸浮狀活性污泥在濾料縫隙間形成了污泥濾層,在氧化降解污水中有機物的同時,還起到了很好的吸附過濾作用,從而能使有機物及懸浮物均得到比較徹底的清除,繼而使污水在導流曝氣生物濾池(CCB)的第三個區域外錐即上向流曝氣生物過濾區內,較徹底實現了污水的第三級處理。

設計參數:Q=500m3/h

設計BOD5容積負荷1.0kg/m3·d;即進水BOD5=43.2mg/L;

設計該部分去除率為77%,即出水BOD5=43.2-43.2×0.77=9.9mg/L;

W2填料=Q(So-Se)/1.0kg/m3·d=600×(43.2-9.9)/1.0=19.98m3;

設計填料高度為2m,則A2=19.98/2=9.99m2。

3)、導流曝氣生物濾池(CCB)污水處理池池體設計

A=A1+A2=25.92+9.99=35.91m2,設計36m2,1座,尺寸:L×B=6.0×6.0m

濾池頂部水深0.5m,濾料2m,緩沖層0.5m,導流沉降無泵污泥外排回流區(二區)高2.2m,超高0.3m,池總高5.5m;

尺寸:L×B×H=6.0×6.0×5.5m;

容積:198m3;

結構方式:半地上式磚混結構。

4)、需氧量設計計算

①內錐即下向流對流接觸氧化區需氧量計算:O2=a’Q(So-Se)+b’XvV

a’活性污泥微生物每降解1kgBOD5所需氧量,以kg計。

b’每kg污泥自身氧化的需氧量,以kg計。

Xv,單位曝氣池容積MLVSS量,以kg/m3計。

a’=0.9;Q=600m3/d,So=300mg/L,Se=10mg/L, b’=0.42mg/m2·h=10.08mg/m2·d;填料體積:51.84m3,比表面積:200m2/m3;V=51.84×200=10368m2;

生物膜每日內源口吸需氧量:10368×10.08=104509mg/d=0.11kg/d;

需氧量O2=0.9×600×(300-10) /1000+0.11

=156.71kg/d;

實際供氧量:R=O2×(1.33∽1.61)=156.71×1.47=230.36kg/d;

所需空氣量:G=R/(0.3×Ea);

Ea:氧利用率采用微孔曝氣頭,取30%,

則G=230.36/(0.3×0.3)=2560m3/d;

氣水比:4.26∶1;曝氣頭單位服務面積:0.75m2/個;則共需曝氣頭48個。

②外錐即上向流曝氣生物過濾區需氧量的計算

經前端處理SS去除率85%,即曝氣生物過濾區單位時間內進入SS(mg/L)量為Xo=300-300×0.85=45mg/L。

設K20=0.3,θ=1.035VSS/SS=0.7,進水溶解性BOD5/進水BOD5=0.5;

冬季10℃的反應常數:K10=K20θt-20=0.3×1.03510-20=0.21;

出水SS的BOD5量:SSS=VSS/SS×Xe×1.42×(1-e-k·5)

                   =0.7×10×1.42×(1-e-0.21×5)=6.46mg/L;

出水溶解性BOD5的量:Se=10-6.46=3.54mg/L;

去除溶解性BOD5的量:△BOD5=0.5×10-3.54=1.46mg/L;

夏季28℃的生化反應常數:K28=K20?t-20=0.3×1.03528-20=0.40

出水SS的BOD5量:SSS=VSS/SS×Xe×1.42×(1-e-k·5)

                   =0.7×10×1.42×(1-e-0.4×5)=8.59mg/L;

出水溶解性BOD5的量:Se=10-8.59=1.41mg/L;

去除溶解性BOD5的量:△BOD5=0.5×10-1.41=3.59mg/L;

實際需氧量:冬季單位需氧量:

OR=0.82×(0.00146/0.01)+0.32×(0.045/0.01)

=0.12+1.44=1.56kgO2/kgBOD5;

實際需氧量AOR=1.4×OR×Se×Q=1.4×1.56×0.01×600

=13.1kgO2/d=0.55kgO2/h

夏季單位需氧量:OR=0.82×(0.00359/0.01)+0.32×(0.045/0.01)

             =0.29+1.44=1.73kgO2/kgBOD5;

實際需氧量:AOR=1.4×OR×Se×Q=1.4×1.73×0.01×600

              =14.53kgO2/d=0.61kgO2/h

標準需氧量換算:SOR=AOR×Cs/[a(βрCsm-Co)×1.024T-20

SOR:標準需氧量kgO2/h

Cs:標準條件下,清水中飽和溶解氧9.2mg/L

a:混合液中氧轉移系數(KLa)與清水中Kla之比,一般0.8-0.85

β:混合液飽和溶解氧與清水飽和溶解氧之比,一般0.9-0.87

P:大氣壓修正系數

Csm:曝氣裝置在水下深度至水面平均溶解氧mg/L

Co:混合液剩余溶解氧值mg/L

T:混合液溫度

Csm=Ct(Ot/42+Pb/2.026×105)

Ct:t溫度時,清水飽和溶解氧mg/L

Ot:濾池中溢出氣體含氧量

Pb:曝氣裝置處絕對壓力

Ot=21(1-Ea)×100/[79+21×(1- Ea)]

混合液中剩余溶解氧Co:3mg/L;a:0.8,β:0.9,p=1.0;

Pb=1×105+9.8×103×hH20=1.44×105

Ot=21×(1-0.3)×100/[79+21×(1-0.3)]=15%

冬季:Csm=Ct(Ot/42+Pb/2.026×105)

=11.3×(15/42+1.44×105/2.026×105)=11.86mg/L

SOR=AOR×Cs/[a(βрCsm-Co)×1.024T-20

=0.55×9.2/[0.8×(0.9×1.0×11.86-3.0)×1.02410-20]

   =1.02kgO2/h

夏季:Csm=Ct(ot/42+Pb/2.026+105)

=7.9×(15/42+1.44×105/2.026×105)=8.45mg/L

SOR=0.61×9.2/[0.8×(0.9×1.0×8.45-3.0)×1.02428-20]

        =1.26kgO2/h

需氧量選最大值1.26kgO2/h,

Gs=SOR/0.3×Ea=1.26/0.09=14m3/h

③硝化需氧量

AOR=4.57×Q×(No-Ne)/1000=4.57×600×(40-5)/1000

   =95.97kgO2/d=4.0kgO2/h

④總需氧量:1.26+4.0=5.26kgO2/h

Gs=5.26/0.3×Ea=58.44m3/h=1403m3/d

⑤導流曝氣生物濾池總需氧量:2560+1403=3963m3/d=165.13m3/h=2.75m3/min

⑥氣水比:6.6∶1

⑦鼓風機壓力: 50kpa

⑧設備選型:離心式潛水曝氣機,數量1臺,型號為:DSA-5.5-80,功率5.5kw,功率5.5kw,電壓380V,電流13A,轉速1470rpm,絕緣等級F,最大潛水深度4m。

采用DAS型系列潛水曝氣機優點:吸入空氣多,產生氣泡多而細,溶氧率高,無需提供氣源,省去鼓風機,工程投資少,除吸氣口外,其余部分潛入水中,噪音小,結構緊湊,占地面積小,安裝方便,運用靈活,對水池無形狀的要求。運行特點:DAS型潛水曝氣機對那些需額外進行空氣補給的污水處理工藝,是最經濟,最有效的選擇。由于采用潛水電機的設計,無需進行機房的投資。同時采用星形葉輪設計,放射式氣、水混合通道、當葉輪旋轉時,在混合室內形成負壓而吸入空氣,與水在葉輪攪拌下,經擴散通道出來,形成氣泡,將空氣中的氧氣溶入水中。

(8)、砂濾系統

作用是進一步去除污水中的雜質,使后續快滲系統能夠穩定運行。濾池采用上向流,濾速取4.0米/小時;反沖強度10升/(米2·秒);反沖時間5分鐘。

工藝尺寸:L×B×H=4.0×3.0×3.0m

設計容積:36m3

結構方式:地上式磚混結構,修建在清水池上。

池    形:方形,地上式

砂濾層厚度取1.0m,墊層0.3m

濾料:體積:V1=4.0m×3.0m×1.0m=12m3

墊層:體積:V2=4.0m×3.0m×0.3m=3.6m3

(9)、清水池

水力停留時間23min;反沖時間5min;氣水聯合反沖時間5min;沖洗總時間10min。

工藝尺寸:L×B×H=4.0×3.0×1.5m

設計容積:18m3

結構方式:半地上式磚混結構

(10)、消毒池

主要功能:消毒是水處理的重要工序之一,根據傳染病防治法和2000年6月由建設部、國家環??偩?、科技部聯合發布的[2000]124號文中規定“為保證公共衛生安全,防止傳染性疾病傳播,污水處理應設置消毒設施”。因此污水處理必須設置完善的消毒設施,選用完善的消毒設備。

污水的消毒由消毒設施和消毒設備二部分組成。消毒設施主要保證污水與消毒劑有效混合和消毒接觸時間兩個方面,污水消毒設備主要考慮消毒劑的自產、消毒劑的儲存、定比定量的投加等三個方面。

設計參數:Q=21m3/h

設計流量:Qmax=25m3/h

消毒設施:翻騰S推流接觸消毒工藝,保證污水混合和消毒接觸效果;

該工藝由下翻騰混合段、S型推流接觸消毒段、上翻騰三部分組成。

下翻騰段水力停留時間:60s

S型推流接觸消毒段水力停留時間:1.5h

上翻騰段水力停留時間:60s

設計尺寸:L×B×H=4.2×3.0×3.0m

設計容積:37.8m3

消毒設備:采用智能化虹吸式二氧化氯消毒裝置,消毒劑的來源由二氧化氯發生系統產生,產生的消毒劑二氧化氯儲存在投藥箱中,二氧化氯的投加量由虹吸投配,保證投藥穩定。

消毒劑用量:500m3×8mg/L=4kg/d=0.17kg/h=170g/h,選200g/h二氧化氯發生器既節約又達標。

主要設備:JW型虹吸式智能化二氧化氯消毒裝置1臺,型號:JW-200型。

①、工作原理

JW型系列智能化全自動二氧化氯消毒劑發生器是在吸收國內同類產品的先進技術和引進國外現代科技開發研制出來的新產品。該產品在人機界面、觸屏操作、雙溫雙控、負壓曝氣、可編程序、智能轉換的條件下,使含氯無機鹽被酸化,從而化學反應產生二氧化氯為主的最新型發生器。

二氧化氯是氯系消毒劑的第四代產品,它是以二氧化氯為主,氯氣為輔的混合消毒劑,是一種強氧化消毒、殺菌、滅藻除臭劑,具有廣譜、高效、快速、穩定的強力殺菌效果,滅菌率是液氯的五倍,次氯酸鈉的十倍,而且安全無毒,對人體無副作用,經它處理后的各種水(飲用水、高層樓二次供水、游泳池循環用水、浴室污水、醫院污水等)無三致物質產生,應用十分廣泛,已被國際公認為新一代廣譜強力殺菌劑、漂白劑,是氯系消毒劑最理想的替代產品。

其化學反應式為:主反應:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O

副反應:NaClO3+6HCl=3Cl2↑+NaCl+3H2O

②、殺菌機理

二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力,可有效地氧化細胞內含硫基酶和快速地抑制生物蛋白質的合成來破壞微生物。

③、性能特點

1、引進日本技術,采用可編程序,實現全自動、智能化運行。

2、采用雙溫雙控觸屏式操作,只需操作人員手指一點,就能完成操作任務和隨心所欲的各種數據修改。

3、負壓過小和超溫運行時,該機自動完成失壓保護和溫度調節,自動完成設備的穩定運行和保護。

4、自動報警、自動補水,實現恒溫系統的自我保護。補水完畢,報警自動解除。

5、自動加藥,延時保護,自動關機,無設備損壞之憂。

6、體積小,占地1-2平方米,重量輕,安裝簡單,操作方便,只需一人兼管。

7、投資小,運行費用低。

8、設備運行無噪聲,特別適宜各種要求安靜的環境。

9、按有效氯計ClO2含量大于70%,原料轉化率80%以上。

④、原料消耗

鹽酸國家標準GB320-2006《工業合成鹽酸》總酸度為31%的一級品。

氯酸鈉國家標準GB/T1618-2008《工業氯酸鈉》氯酸鈉含量≥99%的一級品。

生產1g有效氯消耗氯酸鈉0.65g、鹽酸1.3g,每克二氧化氯折合人民幣0.004元。

二氧化氯用量:(有效氯消耗量g/m3

中水回用

飲用水

(地下水)

飲用水

(地表水)

醫院污水

游泳池水

城市污水

工業循環水

3-8

0.5-1

1-2

20-30

2-5

5-10

3-8

(11)、脫氯系統

在污水消毒工藝中,為保證消毒殺菌能力,達到消除病菌、病毒的效果,要求接觸時間不小于1小時,總余氯量為4~6mg/L,但是按照GB8978-1996《污水綜合排放標準》的一級標準規定,出水余氯應小于0.5mg/L,因此必須再進行脫氯后排放。

脫氯系統由脫氯池和無動力脫氯系統兩部分組成,脫除多余的氯,保證中水回用。

設計參數:Q=25m3/h

水力停留時間HRT=0.5h

設計尺寸:L×B×H=4.0×1.5×2.5m

設計容積:15m3

結構方式:半地上式磚混結構

主要設備:JW200型脫氯機一臺。

(12)、回用池

主要功能:系統處理完畢排出的清水進入池中存儲,以便供沖地、洗車、綠化、消防、環衛等利用,多余的中水通過溢流口外排。

設計參數:根據要求回用率不少于75%,本設計按80%的回用率設計中水儲存池,即回用水流量為16.8m3/h,按停留8h計算儲存量計算。

設計尺寸:L×B×H=8.0×4.0×4.5m

設計容積:144m3

結構方式:半地上式磚混結構

主要設備:回用水泵或無塔上水器及配套設備,由于回用設施數量及距離無詳細數據資料,因此,建議由業主自行解決。

(13)、污泥干化池

外排污泥流到干化池后,上清液回流至污水池前端繼續處理,污泥經消毒干化后外運處理。

產生的污泥,一年清運1~2次,產生的污泥進行預處理后外運,污泥預處理首先需要在儲泥池中進行消毒,消毒采用石灰法消毒醫院污泥是一種簡單有效的方法,石灰投加量為每升約15g,使污泥PH值達11~12,充分攪拌接觸存放7天以上,若存放于7天以上對大腸菌群的殺滅效率為99.99%。同時污泥干化后應密閉封裝運輸,消毒、干化后的污泥送往危險廢物處置中心進行填埋處理或作農用肥料。同時污泥清掏前應進行監測,按照污泥控制標準,對糞大腸菌群數進行監測,監測值需≤100MPN/g時,才能進行污泥清掏。外排污泥流到干化池后,上清液回流到污水池前端繼續處理,污泥厭氧、好氧消化及消毒后定期用環衛車外運。

設計基礎:污泥量按每m3污水產生0.01m3污泥計算,日產污泥量為0.01×500=5m3(含水率為99%),按固定負荷10kg/m2·d計算,則濃縮區面積為A=5×1000×(1-99%)/10=5m2,消化區池深取4.0m。

組合尺寸:L×B×H=4.0×4.0×1.4m

設計容積:22.4m3

結構方式:半地上式磚混結構。污泥干化池修建在調節池上,不另占地。

主要設備:穿孔過濾管1套,污泥泵1臺,型號:40ZW20-12,Q=20m3/h,H=12m,N=2.2KW。

(14)、污水處理綜合房

新修建污水處理綜合房一套,修建在調節池和消毒池上,不另占地。分格成設備房一間,消毒及控制裝置一間,共2間,磚混地上式結構。單間組合尺寸:L×B=4.2×3.3m,共占地27.72m2。設備房間內放置設備水泵機組、曝氣機、自動控制裝置、消毒脫氯裝置等。

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