污水处理站设计书.doc
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1、2设计说明书2.1设计任务本次毕业设计的重要任务是完毕某化工厂废水解决设计工程内容涉及:1. 废水解决方案的总体设计:明确废水物化性质,根据其性质,通过对比,选择最优的解决工艺;对厂区进行总体布局,涉及厂区管道布置、构筑物的位置;完毕污水解决厂总平面及高程设计图。2. 进行污水解决厂各构筑物工艺计算:涉及初步设计、设备选型,图中应有设备、材料一览表。2.2设计规定(1) 独立思考,独立完毕;(2) 完毕重要解决构筑物的设计布置;(3) 工艺选择、设备选型、技术参数、性能、具体说明;(4) 提交的成品:设计说明书、高程图、厂区平面布置图、重要构筑物(平、剖面)图。2.3工程设计依据及规范1、 给
2、水排水设计手册 (1-4 册); 2、 给水排水工程(下册); 3、 水解决工程设计计算; 4、 水解决工程师手册; 5、 有机工业废水解决理论与技术; 6、 三废解决工程技术手册一废水卷; 7、 实用环境工程手册 8、 混凝土结构设计规范9、 环境设备选用手册2.4设计数据及材料(1) 设计规模125000m3/d 1.45ms-1(2) 废水来源:生产废水,暂不考虑生活废水(3) 设计进出水质:表1. 表1污染物指标BOD5CODSSNH3-NTPpH进水水质(mg/L)41085017055968排放浓度mg/L10501050.5693污水解决工艺选择3.1解决工艺流程选择应考虑的因素
3、解决的工艺流程在保证解决水达成所规定的解决限度的前提下,所采用的污水解决技术各单元的有机组合。在拟定解决工艺流程的同时,还需要考虑各解决单元构筑物的形式,两者互为制约,互为影响。污水解决工艺流程的选定,重要以下列各项因素作为依据。(1) 技术成熟,解决效果稳定可靠,保证出水水质达成排放标准;(2) 占地少,投资低,运营费用省,以尽也许少的投入取得尽也许高的效益;(3) 工程实行切实可行、运营维护管理方便;(4) 综合运用,无二次污染;(5) 选定工艺的技术设备先进、可靠,国产化限度高,一致性好;(6) 综合国情,提高自动化管理水平。3.2污水解决工艺选择由于BOD5、CODcr、SS、NH3-
4、N、TP 的去除率均很高,需要采用脱氮除磷工艺。采用生物脱氮除磷工艺的可行性分析(1) BOD5/COD当BOD/COD0.3时可生化性较好,适应于生化解决工艺,本设计为BOD/COD=400/850=0.47,可生化性好,适宜采用生物解决。(2) BOD/TN该指标是鉴定能否采用生物脱氮的重要参数.由于反硝化细菌是在分解有机物过程中进行反硝化脱氮的,在不投加外来碳源条件下,靠原污水中的基质作为反硝化的氢供体,该值越大反硝化进行的越快,BOD/TN这一指标是来评价能否采用生物脱氮工艺进行污水解决,当BOD/TN接近于4时即表白可以采用。本设计数值为BOD/TN=7.4,适宜采用生物脱氮工艺。(
5、3)BOD5 /TP该指标是鉴别能否采用生物除磷的重要依据,,较高的BOD负荷可以取得较好的除磷效果。进行生物除磷的底限是BOD/TP=17,如大于该值,方可采用生物除磷工艺,其比值越大,除磷效果越明显。本设计BOD/TP=410/9=45.5,适宜采用生物除磷工艺。综上所述,本设计可以采用生物法对污水进行脱氮除磷的解决。3.3各污水脱氮除磷解决技术及其比较3.3.1各污水脱氮除磷解决技术由上文得出来的结论,设计采用生物脱氮除磷才干达成出水标准,所以解决工艺的选择只能限于成熟且解决效果良好的生物脱氮除磷工艺,以此为基本条件进行如下的各工艺综合比较,现将4种生物脱氮除磷工艺分析如下:(1)AAO
6、AAO工艺是厌氧一缺氧一好氧生物脱氮除磷工艺的简称,原污水及从二沉池回流的部分含磷污泥一方面进入厌氧池,其重要功能为释放磷,使污水中磷浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸取而使污水中BOD浓度下降;在缺氧池中,反硝化细菌运用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO3N和NO2N还原为N2放到空气中,因此BOD5浓度下降。NO3N浓度大幅度下降;在好氧池中,有机物被微生物生化降解,浓度继续下降,有机氮被氨化继而被硝化,使NH4-N浓度显著下降。但随着硝化过程使NO3N浓度增长,磷随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速度下降。好氧池完毕氨氮的硝化过程,缺氧池则完毕脱氮功能,厌氧池和好氧池联合
7、完毕除磷功能(2)氧化沟工艺氧化沟工艺属于延时曝气活性污泥法的一种类型,将连续环形反映池作为生物反映池,混合液在反映池中连续循环,污水进入氧化沟完全混合,因此氧化沟工艺可以承受水量和水质的负荷冲击。在氧化沟中曝气装置并不是沿池长均匀布置而只是装在某几处,在曝气器下游附近,水流搅动剧烈,溶解氧浓度高,远离曝气器处,水流搅动缓慢,溶解氧含量减少,也许出现缺氧区,这种水流搅动方式与溶解氧浓度沿池。 (3)A/B 法工艺A/B 法工艺又称吸附生物降解法,运用了活性污泥中不同微生物群落的代谢特性,采用了A、B 段不同的生物环境来发挥各自微生物种类的优势。与传统的活性污泥法相比,A/B 法具有下列特性:
8、无需设初次沉淀池,由吸附池和中间沉淀池组成的A 段为一级解决系统。B 段由曝气池和二次沉淀池组成。A、B 两段完全分开,各有独立的污泥回流系统和独立的微生物种群,有助于脱氮除磷功能发挥。在A 段运用了污泥微生物对有机污染物高效吸附的特性,在低供氧、高负荷的条件下进行吸附降解解决,减少动力消耗与基建投资。在B 段运用原生动物和菌胶团,在好氧环境中进行生物降解,使净化功能得以充足发挥,解决出水水质比较稳定。AB 工艺中有A 段的超高负荷运营,为B 段的硝化作用发明了有利条件。污水A 段吸附解决后,出水BOD 大为减少,减轻了B 段污泥的有机负荷,发明了硝化菌在微生物群体中存活的条件。在B 段设计上
9、亦有厌氧一好氧周期地或同时地存在的时空条件,很方便地形成了厌氧一好氧活性污泥法脱氮工艺。由于A 段的有效功能使B 段的解决效果得以提高,不仅能进一步去除BOD、COD,并且提高了硝化效果。AB工艺对BOD、COD、SS、磷和氨氮的去除率,一般均高于常规活性污泥法,且可节省基建投资约20%,节省能耗15%左右。由于A 段的净化机理是以吸附去除为主,因此污染物未被彻底氧化分解随剩余污泥排入污泥解决系统,具有大量未被降解的有机污染物的生污泥极不稳定,污泥必须通过稳定解决,才干脱水外运。(4)SBRSBR是序批式间歇活性污泥法系统,其基本特性是在一个反映池内完毕污水的生化反映、固液分离、排水、排泥。可
10、通过双池或多池组合运营实现连续进出水。SBR通过对反映池曝气量和溶解氧的控制而实现不同的解决目的,具有很大的灵活性。SBR工艺具有以下特点: (1) SBR工艺流程简朴、管理方便、造价低。SBR工艺只有一个反映器,不需要二沉池,不需要污泥回流设备,一般情况下也不需要调节池,因此要比传统活性污泥工艺节省基建投资 30%以上,并且布置紧凑,节省用地。由于科技进步,目前自动控制已相称成熟、配套。这就使得运营管理变得十分方便、灵活,很适合小城市采用。 (2) 解决效果好。SBR工艺反映过程是不连续的,是典型的非稳态过程,但在曝气阶段其底物和微生物浓度变化是连续的,随时间的延续而逐渐减少。反映器内活性污
11、泥处在一种交替的吸附、吸取及生物降解和活化的变化过程之中,因此解决效果好。 (3) 有较好的除磷脱氮效果。可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境,并可以通过改变曝气量、反映时间等方面来发明条件提高除磷脱氮效率。 (4) 污泥沉降性能好。SBR工艺具有的特殊运营环境克制了污泥中丝状菌的生长,减少了污泥膨胀的也许。同时由于SBR工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的,因此沉淀效果更好。 (5) SBR工艺独特的运营工况决定了它能很好的适应进水水量、水质波动。(6) 其最大的缺陷就是操作复杂,难以管理。一方面,大部分SBR工艺采用间歇进水、排水,为实现连续进出水需在几个SBR反映器之间频繁切换;另
12、一方面,SBR循环出现厌氧、好氧、缺氧环境,环境边界变化范围大,特定环境下优势菌属的生化反映是渐变和滞后的过程;此外,脱氮和除磷在同一反映器中进行,互相之间的影响在所难免。3.3.2各污水脱氮除磷解决技术比较 表2工艺类型氧化沟ABSBRA2/OCOD、BOD去除率较好(85%-00%)好(85%-90%)较好(85%-80%)较好(85%-80%)脱氮除磷效果好较好一般较好适宜规模中档规模中档规模小型规模大中规模技术成熟度耐冲击负荷,解决流程简朴耐冲击负荷好,解决流程复杂耐冲击负荷,解决流程简朴耐冲击负荷好,解决流程复杂操作及管理维护产泥量适中,无需后续解决,操作管理方便产泥量大,后续解决及
13、操作均较为复杂无污泥回流、污泥膨胀但操作规定复杂产泥量适中,后续解决简朴,但操作较复杂占地及投资运营成本占地面积适中,投资运营成本较大占地面积较大,投资运营成本较大占地面积小,为普通活性污泥法的1/3,投资运营成本大占地面积较小,投资运营成本适中对比分析,综合实际资料考虑,以及设计水量水质、污染物去除率规定,技术先进成熟的A2/O法不仅占地面积小投资成本低、耐冲击负荷强,且工艺总水力停留时间少、不需要外另加碳源节省了运营费用。其解决效率能达成BOD5和SS在90%95%,TN可以在70%以上,TP为90%上下。在对其他解决工艺各方面的比较中有较大的优势,适宜解决本设计背景下的污水,故选用A2/
14、O作为本次设计的污水解决工艺。3.4A2/O工艺流程简图 内回流 进水好氧池缺氧池厌氧池初沉池格栅沉砂池 回流污泥脱水机房贮泥池浓缩池运走消毒池二沉池出水A2/O工艺流程简图4重要构筑物说明4.1格栅格栅设在解决构筑物之前,用于阻截水中较大的悬浮物和漂浮物,保证了后续解决设施的正常运营。格栅的截污重要对水泵起保护作用,还可以去除部分的悬浮物。为了提高拦截悬浮物和漂浮物的效率,本设计分别在提高泵前集水井进口处和提高泵出口处的管渠上设立中格栅和细格栅设计中,中格栅共设2组,一用一备;细格栅为四组并联,三用一备。4.2沉砂池沉砂池设立在污水解决厂前段,其重要主用是从废水中分离出密度较大的无机颗粒,保
15、护水泵和管道免受磨损,提高污泥有机组分的含率,污泥作为肥料的价值,缩小污泥解决构筑物容积。本设计采用曝气沉砂池。曝气沉砂池是在池体的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向环流。其优点是,通过调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效果较稳定。本设计曝气沉沙池设2组并联运营。4.3初沉池污水经初沉后可以去除SS约40%55%,去除20%30%的BOD5,减轻后续解决设施的负荷。同时一定限度上,初沉池可起到调节池的作用,对水质起到一定限度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击,并使细小的固体絮凝成较大的颗粒,强化了固液分离效果。设计采用两组并联中进周出辐流式初沉池.4.
16、4生物反映池4.4.1 厌氧池回流的污泥与进入厌氧池的污泥混合并在厌氧的环境下,污泥中的聚磷菌释磷,同时水解酸化部分有机物。设计厌氧池3组并联运营,采用2廊道闭合循环。4.4.2 缺氧池污水在厌氧池与从好氧池回流的有大量硝酸盐、亚硝酸盐的混合液混合发生生物反硝化反映,并且去除一部分的COD。设计缺氧池3组并联运营,采用2廊道闭合循环。4.4.3好氧池 混合液成生物脱氮后进入曝气池。在好氧的作用下,异养微生物一方面进行BOD的降解,与此同时聚磷菌大量吸磷。随着反映池内有机物浓度的不断减少,自养微生物开始进行生物硝化反映,将氨氮降解成亚硝态氮和硝态氮。具体反映公式为:设计好氧池三组并联运营4.5二
17、沉池二沉池通过排放大部分剩余污泥来完毕生物除磷,设计采用双堰出水可以保证总磷的去除效果。本设计二沉池采用4组并联运营的周边进水周边出水辐流式二沉池,解决效果更佳。4.6浓缩池浓缩的重要目的是减少污泥体积,以缩小后续构筑物建设容积,便于后续的单元操作。浓缩池的作用是减少有待于稳定、脱水处置或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥浓度增大,污泥的含水率明显减少,污泥的体积大幅度地减小,从而可以大大减少其他工程措施的投资。5污水解决构筑物设计计算5.1中格栅设计计算5.1.1中格栅设计参数每日最大流量,Qmax=1.45ms-1。栅条净间距,本设计取值b中=30.0mm。过栅流速,本设计取v=1ms-1。
18、栅前流速,本设计取v1=0.9ms-1。格栅倾角=70。栅条宽度S=0.01m。5.1.2设计计算(1)栅前水深由优水力断面 则 栅前水深 (2)中格栅间隙数 式中 最大设计流量,ms-1;格栅倾角,70过栅流速,m/s,取;栅前水深,m; 栅条间隙,m(3)栅槽宽度 栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3 m,本设计取0.25 m(4)过水渠道渐宽部分的长度 式中过水渠道宽,m,取1.4m;渐宽部分展开角,取20(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度(6)过栅水头损失 式中设计水头损失,m; 计算水头损失,m; 重力加速度,; 系数,格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数,一般为3; 阻力系数,与栅条
19、断面形状有关,当为矩形断面时形状系数=2.42,将值代入与关系式即可得到阻力系数的值。(7)栅后槽总高度 取1.5m 栅槽前总高度 式中 栅前渠道超高,m,取0.5m(8)栅槽总长度(9)每日栅渣量说以需要采用机械清渣式中 栅渣量,当格栅间隙为3050mm时,=0.010.03,取=0.025.1.3格栅除污机选择 据上述数据,由环境设备选用手册查得,选用GL-2500型链条式格栅除污机,其各项具体规格如见表3。表3公称宽度B/mm安装角度/()栅条间隙/mm电机功率/kw250070301.55.2泵房设计计算5.2.1泵房设计参数污水泵及泵站管道水头损失,取2m;自由水头估算值,取2.0m
20、;单管出水井的最高水位与地面高差估计值为7.0m,集水池水深为4.0m水泵集水池的最低水位与H1与水泵出水井水位H2之差。5.2.2泵房设计计算(1)每台泵的设计流量(2)扬程估算水泵集水池的最低水位与H1与水泵出水井水位H2之差。5.2.3选泵据上述数据,由环境设备选用手册查得,选用350QW 1500-15-90型潜水排污泵,各项具体规格见表4。表4项目规格项目规格转速r/min980功率/kW90流量/(m3/h)1500效率/%82.5扬程/m15排水口径/mm350转速/(r/min)980重量/kg1100 5台泵并排布置,泵轴间的间距为1.5m;泵轴与半圆直径墙的直线间距为2m;
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