SBR法处理城市生活污水基本工艺专项方案设计.doc
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1、目 录第一章 设计任务书 41.1 设计题目 4 1.2设计资料 4 1.3设计内容 5 1.4设计结果 5 1.5设计要求 5 1.6设计时间 5 1.7关键参考资料 6第二章 处理工艺选择和确定 6 2.1 方案确定标准 6 2.2可行性方案确实定 6 2.3 污水处理工艺步骤确实定 7 2.4 关键构筑物 8第三章 关键构筑物及设备设计和计算 9 3.1粗格栅 9 3.2泵房 12 3.3计量槽 12 3.4细格栅 13 3.5平流式沉砂池 15 3.6 SBR反应池 17 3.7 消毒池 22第四章 污泥处理和处理 26 4.1污泥浓缩池 264.5脱水机房 30 4.6隶属建筑物 3
2、0 第五章 污水处理厂总体部署 5.1污水厂平面部署 31 5.2污水厂高程部署 31 5.2水头损失计算表 34 总 结 35参考文件 36第一章 设计任务书1.1设计题目某城市污水处理厂1.2设计资料(1) 设计日平均水量 0 m3/d(2) 总改变系数 K=1.5(3) 设计水质 (经二十四小时逐时取样混合后)污水水温:1025 CODcr= 380 mg/l;Norg= 25 mg/l BOD5 = 150 mg/l; TN= 45 mg/lSS=200 mg/l TP= 8 mg/l NH3-N= 2030 mg/l pH= 69 注:以上具体数值请查对水污染控制工程课程设计任务安排
3、。(4)处理要求 出水水质达成城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-)中 一级B标准。处理后污水排入水体。注意:此次设计不考虑远期情况。CODcr= 60 mg/l;NH3-N= 8 mg/l BOD5 = 20 mg/l; TN= 20 mg/lSS= 20 mg/l TP= 1.5 mg/l注:以上具体数值请查看水污染控制工程课程设计任务安排。(5)厂址 厂区周围无大片农田; 管底标高446.00m; 受纳水体在厂区南侧,50年一遇最高水位为448.00m。(6)气象及工程地质 该区平均气压为730.2mmHg柱; 年平均气温为13.1; 冬季最低为8; 常年主导风向为东南风;
4、最大风速为32m/s,平均为1.6m/s,历史最高台风12级; 厂址周围工程地质良好,适合于修建城市污水处理厂。1.3设计内容(1)工艺步骤选择 此设计选择SBR法,简述其特点及现在中国外使用该工艺情况即可。(2)构筑物工艺设计计算;(3)水力计算;(4)高程及平面部署;(5)隶属构筑物设计。1.4设计结果(1)设计说明书一份(2)图纸三张:曝气池构筑物图(2#) 平面部署图(2#) 高程图(2#)1.5设计要求1) 设计参数选择合理。2) 设计说明书要求计算机打印出来,条理清楚,计算正确,并要求附有设计计算示意图。3) 图纸布局紧凑合理,可操作性强。格式规范,表示正确、规范。标注及说明全部用
5、仿宋体书写。4) 同组同学不得有剽窃现象。1.6设计时间总时间:第6学期 16-17周(6.9-6.22) 第16周(6.9-6.15)6.9:安排设计任务;6.10(星期二下午):确定具体处理工艺,指导老师确定;6.9-6.13:查找资料,进行设计计算,编制设计说明书;6.13(星期五下午):中期检验(关键:说明书编制);6.14-6.15;修改说明书,开始绘图;第17周(6.16-6.22)6.16-6.18:绘制CAD图; 6.18(星期三下午):图纸抽查;6.20(星期五下午):上交设计,进行答辩;6.21-6.22:修改设计,上交定稿。1.7关键参考资料1 教材水污染控制工程;2 水
6、污染防治手册;3 环境工程设计手册;4 给水排水制图标准;5 建筑给水排水设计规范(GBJ15-88);6 本专业相关期刊。第二章 处理工艺选择和确定2.1方案确定标准(1)采取优异、稳妥处理工艺,经济合理,安全可靠。(2)合理布局,投资低,占地少。(3)降低能耗和处理成本。(4)综合利用,无二次污染。(5)综合国情,提升自动化管理水平。2.2可行性方案确实定城市污水生物处理技术是以污水中含有污染物作为营养源,利用微生物代谢作用使污染物降解,它是城市污水处理关键手段,是水资源可连续发展关键确保。城市二级污水处理厂常见方法有:传统活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法等等。下面对传统活性污泥法和
7、SBR法两种方案进行比较,方便确定污水处理工艺。SBR法方案特点:(1)理想推流过程使生化反应推进力增大,效率提升,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。 (2) 运行效果稳定,污水在理想静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好。 (3) 耐冲击负荷,池内有滞留处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵御水量和有机污物冲击。 (4) 工艺过程中各工序可依据水质、水量进行调整,运行灵活。 (5) 处理设备少,结构简单,便于操作和维护管理。 (6) 反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。 (7) SBR法系统本身也适合于组合式结构方法,利于废水处理厂扩建和改造。 (8) 脱
8、氮除磷,合适控制运行方法,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,含有良好脱氮除磷效果。 (9) 工艺步骤简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调整池、初沉池也可省略,部署紧凑、占地面积省。从上面对比中我们能够得到以下结论:从工艺技术角度考虑,一般曝气法和SBR法出水指标均能满足设计要求。不过,SBR法结构简单,造价低,又适合中小型污水处理厂,这跟实际相符,所以选SBR法。2.3污水处理工艺步骤确实定SBR是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)简称,是一个按间歇曝气方法来运行活性污泥污
9、水处理技术,又称序批式活性污泥法。和传统污水处理工艺不一样,SBR技术采取时间分割操作方法替换空间分割操作方法,非稳定生化反应替换稳态生化反应,静置理想沉淀替换传统动态沉淀。它关键特征是在运行上有序和间歇操作,进水、反应、沉淀、排水及空载5个工序,依次在同一SBR反应池中周期运行, SBR技术关键是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功效于一池,无污泥回流系统,步骤简单。污水工艺步骤确实定关键依据污水水量、水质及改变规律,和对出水水质和对污泥处理要求来确定。本着上述标准,本设计选SBR法作为污水处理工艺。污水粗格栅泵巴氏计量槽细格栅沉砂池SBR反应池消毒池出水污泥外运污泥脱水污泥泵
10、污泥浓缩2.4 关键构筑物选择2.4.1格栅格栅用以去除废水中较大悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,以确保后续处理单元和水泵正常运行,减轻后续处理单元负荷,预防阻塞排泥管道。本设计中在泵前设置一道中格栅。因为污水量大,对应栅渣量也较大,故采取机械格栅。栅前栅后各设闸板供格栅检修时用,每个格栅渠道内设液位计,控制格栅运行。格栅间配有一台螺旋输送机输送栅渣。螺旋格栅压榨输送出栅渣经螺旋运输机送入渣斗,打包外运。2.4.2泵房考虑到水力条件、工程造价和布局合理性,采取长方形泵房。为充足利用时间,选择集水池和机械间合建半地下式泵房,这种泵房部署紧凑,占地少,机构省,操作方便。水泵及吸水管充水采取
11、自灌式,其优点是开启立即可靠,不需引水辅助设备,操作简便。2.4.3沉砂池沉砂池形式有平流式、竖流式和曝气沉砂池。其作用是从污水中去除沙子,渣量等比重较大颗粒,以免这些杂质影响后续处理构筑物正常运行。工作原理是以重力分离为基础,立即进入沉砂池污水流速控制在只能使比重大无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走。设计中采取平流式沉砂池是最常见一个形式,它截留效果好,工作稳定,结构简单。池上部是一个加宽了明渠,两端设有闸门以控制水流。池底部设置贮砂斗,下接排砂管。2.4.4 SBR池 本设计采取SBR法(又称序批式活性污泥法),该法对BOD处理效果可达90%以上。SBR工艺曝气池,在流态上属于完全混
12、合,在有机物降解上,却是时间上推流,有机物是伴随时间推移而被降解。推流式曝气特点是:废水浓度自池首至池尾是逐步下降,因为在曝气池内存在这种浓度梯度,废水降解反应推进力较大,效率较高;推流式曝气池可采取多个运行方法;对废水处理方法较灵活;因为沿池长均匀供氧,会出现池首供气不足,池尾供气过量现象,增加动力费用现象。完全混合式曝气池特点是:冲击负荷能力较强;因为全池需氧要求相同,能节省动力;曝气池和沉淀池合建,不需要单独设置污泥回流系统,便于运行管理;连续进水、出水可能造成短路;易引发污泥膨胀;适于处理工业废水,尤其是高浓度有机废水。曝气系统采取鼓风曝气,选择其中网状微孔空。2.4.5接触池城市污水
13、经二级处理后,水质改善,但仍有存在病原菌可能,所以在排放前需进行消毒处理。液氯是现在中国外应用最广泛消毒剂,它是氯气经压缩液化后,贮存在氯瓶中,氯气溶解在水中后,水解为Hcl和次氯酸,其中次氯酸起关键消毒作用。氯气投加量通常控制在1-5mg/L,接触时间为30分钟.2.4.6浓缩池浓缩池形式有重力浓缩池,气浮浓缩池和离心浓缩池等。重力浓缩池是污水处理工艺中常见一个污泥浓缩方法,按运行方法分为连续式和间歇式,前者适适用于大中型污水厂,后者适适用于小型污水厂和工业企业污水处理厂。浮选浓缩适适用于疏水性污泥或悬浊液极难沉降且易于混合场所,比如,接触氧化污泥、延时曝起污泥和部分工业废油脂等。离心浓缩关
14、键适适用于场地狭小场所,其最大不足是能耗高,通常达成一样效果,其电耗为其它法10倍。从适用对象和经济上考虑,故本设计采取重力浓缩池。形式采取间歇式,其特点是浓缩结构简单,操作方便,动力消耗小,运行费用低,贮存污泥能力强。采取水密性钢筋混凝土建造,设有进泥管、排泥管和排上清夜管。2.4.7污泥脱水 污泥机械脱水和自然干化相比较,其优点是脱水效率较高,效果好,不受气候影响,占地面积小。常见设备有真空过滤脱水机、加压过滤脱水机及带式压滤机等。本设计采取带式压滤机,其特点是:滤带能够回旋,脱水效率高;噪音小;省能源;隶属设备少,操作管理维修方便,但需正确选择有机高分子混凝剂。另外,为预防突发事故,设置
15、事故干化场,使污泥自然干化。第三章 关键构筑物及设备设计和计算31 粗格栅图3-1格栅计算示意图311 格栅尺寸(1)最大设计流量: (2)栅条间隙数n 式中:栅条间隙数,个;格栅倾角,取= 60;栅条间隙, ,取=0.05;栅前水深,取=0.4;过栅流速,取=0.9;生活污水流量总改变系数,依据设计任务书=1.5。则 (3)有效栅宽 式中:栅条宽度,取0.01 。则: =0.01(18-1)+0.0518=1.07 312 经过格栅水头损失 式中:设计水头损失,;形状系数,栅条形状选择正方形断面所以,其中=0.64;系数,格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,通常采取=3;重力加速度,取=9.8
16、1;则: ,符合设计要求。313 栅后槽总高度 式中:栅前渠道超高,取=0.3。则: =0.4+0.082+0.3=0.782。314 栅槽总长度 式中: 进水渠道渐宽部分长度,;进水渠宽,取=0.8;进水渠道渐宽部分展开角度,取=20;栅槽和进水渠道连接处渐窄部分长度,;栅前渠道深,.则:= =315 每日栅渣量 式中:栅渣量,取=0.03。则: 格栅日栅渣量为:0.2 , 宜采取机械清渣。316 格栅选择表3-1 HG-1400型回转格栅技术参数项目格栅宽度 栅条间距安装角 电机功率 参数1400 90060-751.532提升泵房设计水量为,选择2台潜水排污泵(一用一备),则流量为。所需
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