650吨天污水处理工程初步设计

650吨天污水处理工程初步设计内容摘要：

量都基本稳定，几乎不用考虑冲击负荷，得以充分 发挥净化功能。 由于 A 段具有除氮的功能， BOD/N 值有所降低，因此， B 段具有进行硝化反应的工艺条件。 AB 两级负荷相差很大，有各自独立的污泥回流系统，所以 AB 两级繁殖出不同的生物相。 A 级的微生物处于对数生长期，大多数繁殖速度快的细菌； B 级微生物出在内援呼吸期，大都为繁殖较慢的菌胶团和原生动物等。 不同相的微生物可以去除 不同种类的污染物，所以 AB 法的净化效果显著提高。 AB 法工艺特点 AB 法工艺利用了系统工程的基本理论，省去了传统污水生物处理工艺中 的初沉池，采用合理的两段处理工艺流程，根据微生物生长和繁殖的规律，以及对有机基质的代谢关系，使 A 段和 B 段分别在两种不同的而且相差较为悬殊的负荷条件下运行，两段的污泥回流系统分开，保证处理过程中的生物相稳定性。 因此， AB 法工艺具有许多优良的性能特点：去除污染物效果好； AB 法工艺与传统生物处理工艺相比，去除 BOD 和 COD的效果，尤其是去除 COD 的效果有明显的提高；运行稳定性 好 AB 法工艺具有很强的抗冲击负荷能力，运行稳定性好；良好的脱氮除磷效果 ；优越的经济性。 缺点： AB 法的进水需要含有足够数量的微生物，所以适用于生活污水处理，对含微生物较少的污水不宜采用 AB 法。 另外，未有小雨处理或水质变化大的污水也不宜采用AB 法。 SBR 工艺 SBR 法是序批式间歇活性污泥法的简称，是近年来在国内外引起广泛重视和研究应用的活性污泥法运行方式，具有一系列优于传统活性污泥法的特点。 工艺流程：间歇式活性污泥法的主要反应器，即曝气池的运行操作是由流入、反应、沉淀、排放和待机五个工序 组成，如图 2： 第 5 页 共 37 页 污水在反应器中按序列、间歇地进入每个反应工序，每个 SBR 反应器的运行操作在时间上也是按次序排列间歇运行的。 在流入工序施工前，待机工序处理后的污水已经排放，曝气池中残存着高浓度的活性污泥混合液。 当污水注入流入时，曝气池可以起到调节池的作用，如果进行曝气可以取得预曝气的效果，也可使污泥再生，恢复其活性。 反应工序是 SBR 工艺最主要的一道工序。 当污水注入达到预定容积后，可开始反应操作，如去除 BOD、硝化、磷的吸收，以及反硝化等。 根据反应需要达到的程度，进行曝气和搅拌，并决定反应的时间长短，必要时可投加药剂。 在进入沉淀工序前，应进行短时间的微量曝气，以吹脱污泥上粘附的气泡或氮，以保证排泥顺利进行。 在排 放 工序，停止曝气和搅拌，使混合液处于静止状态，活性污泥与水分离，相当于二次沉淀池的作用。 经过沉淀后的上清液作为处理出水排放，沉淀的污泥作为种泥留在曝气池内，起到回流污泥的作用。 在待机工序，处理出水排放后，反应器出于停滞状态，等待下一个操作周期，在此期间，应间断或轻微曝气及避免污泥的腐化。 经过待机的活性污泥处于营养物的饥饿状态，因此 当进入下个运行周期的入流工序时，活性污泥就可以发挥较强的吸附能力增强去除作用。 待机工艺是 SBR 工艺中的重要内容。 SBR 法在流态上属于完全混合式，是典型的非稳态系统，微生物浓度和有机物浓度随时间变化逐渐变化。 在 SBR 反应器中活性污泥一般要经历停滞期、对数期、静止期和衰亡期 4 个生长过程，即污泥的全过程。 工艺特点 SBR 工艺与连续式活性污泥法相比，具有许多优越的特点。 工艺流程简单 SBR 工艺的主要反应器是序批式间歇反应器，与传统的活性污泥法相比，不需要另外设置二次沉淀池、污泥回流及污泥回流设备，调节池容积小 或可以不设置调节池，多少情况下可以省去初次沉淀池。 占地面积小、造价低 SBR 工艺处理系统布置紧凑，工艺简洁，因此占地面积小。 由于省去了初沉池和二沉池及污泥回流设备，调节池的容积小或可以省去，因此 SBR 工艺 待机 排放 沉淀 反应 流入 图 22 SBR 工艺的操作过程 第 6 页 共 37 页 的建设费用和运行费用都比较低，采用 SBR 工艺处理小城镇污水时，比普通活性污泥法节省基建投资 30％以上。 处理效果好 SBR 工艺的主要特点之一是处理效果好。 SBR 反应器中的底物浓度和微生物浓度随反应的时间而变化，而且反应过程是不连续的，因此运行过程是典型的非稳态过程。 在运行期间，反应器中活性污泥处于一种 交替的吸附、吸收、生物降解和活化过程的不断变化过程。 由于实践可知，用 SBR 工艺处理小区污水，可以大大缩短反应时间，并取得良好的处理效果。 脱氮除磷效果好 SBR 工艺可以实现好氧、缺氧和厌氧状态交替的环境条件，而且可以在好氧条件下增大曝气量、反应时间和污泥龄来强化硝化反应，以及除磷菌过量摄磷过程的顺利完成。 在缺氧条件下通过投加原污水或提高污泥浓度等方式，提供有机碳源作为电子供体使反硝化过程迅速完成。 在进水阶段，通过搅拌作用可以维持厌氧条件，促进除磷菌充分的释放磷。 污泥沉降性能好 SBR 工艺的污泥易于沉淀 ， SVI 值较低，在一般条件下，不产生污泥膨胀现象。 SBR 工艺处理系统中存在着较大的浓度梯度，在反应器中缺氧（或厌氧）和好氧状态并存，反应器中有较高的底物浓度，污泥龄短、比增长速率大，因此可以有效地控制丝状菌的过量繁殖，避免污泥产生膨胀现象，取得良好的污泥沉降现象。 良好的适应性 SBR 处理工艺对进水水质水量的波动具有较好的适应性。 当进水水质水量急剧变化时， SBR 工艺仍可获得良好的处理效果，运行稳定性较好。 易于维护管理 SBR 工艺的各个操作阶段，以及各项运行指标都能够通过计算机加以控制，易于实现系统优化 运行的自动控制。 工艺实际应用 SBR 工艺具有工艺流程简单、处理效果好、运行稳定、投资省、占地面积少等优点，但是 SBR 工艺对于自动化程度要求较高。 近些年来，间歇式活性污泥法新工艺不断涌现出来，例如 CAST 工艺、 IDEA 工艺、 ICEAS 工艺、 CASS 工艺、 MSBR 工艺以及 UNITANK工艺等。 SBR 处理废水的优势： 由于 SBR 法工艺简单，其基建投资比连续式活性污泥法节省 30%左右，比常规接触氧化工艺减少投资 20%，运行费用降低 20%左右，占地面积可缩小 30～ 50%。 在生物处理过程中，适宜微生物生长的最 大 pH 范围一般为 4～ 9，最佳为 ～ ，Winrinsou 在 1975 年提出，细菌在 pH 呈弱碱性环境中增长最好，而藻类和真菌在 pH 呈弱酸性时增长最好。 SBR 工艺中，底物的质量浓度梯度大，缺氧和厌氧状态交替出现，能抑制专性好氧丝状菌的过量繁殖，而对多数微生物不会产生不利影响，因而避免了传统的活性污泥法污泥膨胀的难题。 缺点：每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间隙排水水头损失大，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。 第 7 页 共 37 页 小区污水不同于城市 污水 （常包括部分工业废水），属于生活污水范畴。 其水质水量特征可概括为：水质水量变化较大，污染物浓度偏低，即比城市污水低，污水可生化性良好，处理难度小。 小区污水的处理工艺依据小区污水排入水体的功能不同而异，常用处理方法有：化粪池、一级处理（初次沉淀池）、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。 由于小区污水处理水量较小，管理水平不高，所以，在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺，以防止因污泥处理不善造成二次污染。 所以我选择 生物接触氧 化。 因此拟采用的工艺流程如图 3： 污泥上清液泥饼外运机械脱水污泥浓缩池反冲洗泵鼓风机回用水消毒池过滤池二沉池接触氧化池初沉池提升泵中格栅污水 图 23 工艺流程图 流程说明： 该流程为物理，化学，生物化学的组合工艺。 首先，污水进行预处理，中格栅用来截留较大颗粒悬浮物，如：纤维，果皮等制品，而后进入初沉池，初沉池可以改善生物处理构筑物运行条件并降低有机物运行负荷，去除大部分悬浮物。 预处理后的污水进入二级处理，在生物接触氧化池中进行生物氧化，降解去除大部分有机物，同时对 N,P 也可以有效去除。 经 生物氧化污水进入二沉池，二沉池用以澄清混合液和浓缩活性污泥，从而使污水得以净化。 由于生活小区对水质要求高需进行深度处理，出水由过滤池进行过滤但水质仍未达到标准，因此须进一步消毒，消毒可用来杀灭各种方法处理后残留的细菌，病毒等微生物，经消毒后的部分水可用作反冲洗水来节省水源，剩余最终出水可用作中水进行回用。 经浓缩池，机械脱水后的上清液可回流到初沉池来循环使用。 经初沉池，生物接触氧化池，二沉池处理后的污泥和脱落生物膜一起排入污泥浓缩池，经浓缩脱水后的污泥可用作肥料。 第 8 页 共 37 页 第三章 处理构筑物的设计计算 格栅 间的设计计算 设计说明 （ 1）格栅的作用和位置 格栅有一组平行的金属栅条，或筛网制成，安装在污水渠道，泵房等的进口处或污水处理厂的端部。 用以截留较大悬浮物或漂浮物，如纤维，碎皮，毛发，木屑等，以便减轻后续处理的处理负荷，并使之正常运行，被截留物质为栅渣。 （ 2）格栅的选型及设计参数 1）型式：平面型 倾斜安装机械格栅 2）格栅的栅前流速一般为 smsm /~/ 3）格栅过栅流速不宜小于 sm/ ，不宜大于 sm/ 4）山前渠道宽度和渠道中的水深应与入厂污水管规格相适应 5）格栅尺寸 B， H 参见设备说明书，在本次设计中可采用中间值的方法 （ 3）格栅的设计数据 1）污水处理系统前格栅的栅条间隙，应符合下列要求： 2）人工清除 mm40~25 2）机械清除 mm25~16 3）最大间隙 mm40 3）如水泵前格栅间隙不大于 mm25 时，污水处理系统前可不在设置格栅 4）栅渣量与地区 特点，格栅的间隙大小，污水水量等因素有关，在无当运行资料时，可采用： 5）格栅间隙 mm25~16 ~ 污水栅渣 33 10/m 6）格栅间隙 mm50~30 ~ 污水栅渣 33 10/m （ 4）机械格栅不宜少于 2 台，如为 1 台时，应设人工清除格栅备用 （ 5）格栅倾角一般采用 00 75~45 （ 6）通过格栅的水头损失一般采用 ~ （ 7）栅间必须设置工作台，台面应高出栅渣前最高设计水位 ，工作台上应有安全冲洗设备 （ 8）设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施 （ 9）格栅间内应安装调运设备，以便运行格栅及其他设备的检修，栅渣的日常清除。 设计计算 （ 1）设栅前深 h=，过栅流速 v=，用中格栅，栅条间隙 mme 25 ，格栅倾角  =60176。 （ 2）、栅条间隙数 Qd=650 m3/d=27 m3/h= 103 m3/s= L/s 第 9 页 共 37 页  dZ QK Qmax=Kz Qd= 27m3/h=。