『壹』 医院污水处理设计方案(详细讲解步骤,要求和规格)
1、设计依据
·GB18466-2005《医疗机构水污染物排放标准》
· GBJ15-188 -建筑给水排水设计规范;
· 给水排水标准规范实施手册;
·室外排放设计规范(GBJ14-87);
·环境噪声标准(GB5096-93);
·低压配电设计规范GB50054-95;
·《城市污水再生利用 农田灌溉用水水质》(GB 20922-2007);
·我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数;
·《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。
设计原则
1)严格执行国家现行的环保技术标准、规范,遵守国家和地方环保的有关法律、法规;
2)选用先进、合理、可靠的处理工艺,在确保处理排放达标的前提下,做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低;
3)本工程系环境工程,尤其要注意环境保护,避免和减少二次污染。要求改善劳动卫生条件,贯彻安全生产和清洁文明生产的方针;
4)为了提高污水处理站管理水平,设计采用的自动化程度较高,操作人员的劳动强度低;
5)合理选用优质配件,降低能耗,提高工作效益和使用寿命,降低成本;
6)在工艺设计时,有较大的灵活性,可调性,以适应水量、水质的周期变化。采用一套污水处理设施,以提高系统的灵活性和可变性;
7)采用污泥前置回流硝解工艺,以降低污泥产生量;
8)因地制宜,合理布局,有效地利用空间。
3、设计范围
医疗污水处理设备系统从调节池出水口至排放出水口内的工艺、结构、设备、电气与自控等。不包括土建工程的施工、处理站外输送管道、装饰工程、暖通和消防等。我厂提供土建基础设计方案图纸资料。
污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。
a)污水处理
调查研究污水的水质水量变化情况,选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。
b)污泥处理与处置
通常小型的污水处理站污泥处理有两种方法:一是污泥浓缩机械脱水处理;二是污泥干化处理。考虑污泥浓缩机械脱水处理业主投资大,而污泥浓缩干化处理对周围卫生有影响。由于本工艺中设有污泥消化系统,产生污泥量极少,为此,本工程产生的污泥进入污泥浓缩池只作简单的浓缩处理后,采用粪车抽吸外运。
第三章 污水来源、性质、水量、水质排放标准及设计规模
1、污水来源
本污水处理系统的污水主要来源医疗废水及生活废水。该废水经污水处理系统处理后,排放到城市管网。
2、污水性质
典型的医院综合医疗和生活污水。
3、污水水量
根据院方提供的资料,最大污水排放量大于等于30T/D,处理能力按1.5 m3 / h设计。
『贰』 毕业设计(污水处理厂设计)
7月16日 16:30 你可以参考一下: 建设污水处理厂是为了城市污水,净化环境,达到排放标准,满足环境保护的要求。
一 污水处理程度的确定
基本资料:某城市设计人口11.5万,城市中共有5个工厂。资料如下:
名称 流量(L/S) BOD5(mg/L) SS(mg/L)
化工厂 91 360 258
印染厂 87 480 300
棉纺厂 90 250 200
食品厂 129 420 160
屠宰场 84 680 380
生活污水 200 320 300
要求离排放口完全混合断面自取水样,BOD5不大于4mg/L 、SS不大于5 mg/L,河水流量按枯水季节最不利情况考虑。河水流量25m3/s、流速为3m/s。河水本底的BOD5=2 mg/L 、SS=3 mg/L经预处理及一级处理SS去除率为50%、BOD5去除率为30%考虑。根据以上资料设计污水厂。
(一):污水处理程度确定
1生活污水量(Qmax)===153L/S=0.153m3/s
式中: ns——120(L/人·d)
N——110000(人)
KZ——1.55
2总污水量(Q)=1.55·(153+91+87+90+129+84) =1008 L/S= 1.002m3/s
3混合后污水的BOD5
BOD5=
=406 mg/L
4苏联统计表(岸边排水与完全混合断面距离Km)
河水流量与废水流量之比(Q/q) 河水流量Q(m3/s)
5 5~60 50~500 >500
5:1~25:1 4 5 6 8
25:1~125:1 10 12 15 20
125:1~600:1 25 30 35 50
>600:1 50 60 70 100
5河水流量与污水理的比值
==25:1
6查上表完全混合时离排放口的距离L=5(Km)
7处理程度确定
(1)C0/===4.02mg/L
式中:k1=0.1 t==0.02(天)
C===54.41mg/L
E=×100%==86.60%
8混合后SS的浓度
SS==262 mg/L
C===54.89mg/L E=×100%=×100%=79.05%
9工艺流程图
(二)·格栅的设计
1栅条间隙数
设:栅前水深(h)为0.4m 过栅流速(v)为1.0m/s 栅条间隙(b)为0.021m 格栅倾角(α)为60°
n===56
2栅槽宽度(B)
设:s为0.01m
B=s(n-1)+bn=0.01×(56-1)+0.021×56=1.726(m)
3通过格栅的水头损失(h1)
h0=£sinα=0.9×=0.04m
h1=k h0=3×0.04=0.12m
式中:k=3 β=2.42 £=β=0.9
4栅后槽总高度(H)
H=h+h1+h2=0.40+0.12+0.3=0.82m
式中:栅前渠道超高(h2)为0.3m
5进水渠道渐宽部分长度
设:进水渠道宽(B1)为1.5m 渐宽部分展开角度α1为20°
===0.31m
==0.155m
6栅槽总长度(L)
L=++1.0+0.5+=0.31+0.155+1.0+0.5+=2.37m
式中:H1=h+h2=0.7m tgα=1.732
7每日栅渣量
W===4.356(m3/日)
式中:W1=0.08(m3/103m3污水) KZ=1.55
(三)·平流式沉砂沉池
1长度
设:v= 0.25(m/s) t=40(s)
L= v× t=0.25×40=10(m)
2水流断面面积
A===4.008(m2)
3池总宽度
设:n=8 每格宽b=0.6
B=n×b=8×0.6=4.8(m)
4有效水深
h2===0.835m
5沉砂斗所需容积
设:T=2(天) X=30m3/10m3污水
V===3.35m3
6每个沉泥斗所需容积
设:每一格有2个泥斗
V0= =0.21m3
7沉砂斗各斗各部分尺寸
设:泥斗底宽a1=0.5m 斗壁与水平面的倾角为斗高h3/=0.4m 沉砂斗上口宽:
a=+ a1=1.0m
沉砂斗容积:
V0===0.23 m3
8沉砂室高度
采用重力排砂,设池底坡度为0.02,坡向砂斗
h3=h3/+0.022=0.4+0.02×3.9=0.478
式中L2=(10-2×1-0.2)/2=3.9
9池总高度
设:超高h1=0.3m
H=h1+h2+h3=0.3+0.835+0.478=1.613m
(四)·一级沉淀池(平流式沉淀池)
1池子总表面积
设:表面负荷q/=2.0(m3/m2·h)
A===1803.6(m2)
2沉淀部分有效水深h2
设:污水停留时间t=1.5h
h2=q/×t=2×1.5=3(m)
3沉淀部分有效容积
V/=Qmax×t×3600=1.002×1.5×3600=5410.8(m3)
4池长
设:水平流速v=5mm/s
L=v×t×3.6=5×1.5×3.6=27(m)
5池子总宽度
B===66.8(m)
6池子个数
设:每个池子宽b=6(m)
n===11
7校核长宽比
==4.5
8污泥部分需要的总容积
设:T=2天
V= =1463.36(m3)
9每格池污泥所需容积
V//===133.03(m3)
10污泥斗容积
h//4===4.76(m)
V1==×4.76×(36+0.25+3)=62.3(m3)
11污泥斗以上梯形部分污泥容积
h/4=(L+0.3-b)×0.02=(27+0.3-6)×0.02=0.426(m)
=L+0.3+0.5=27.8(m)
=6(m)
V2===43.2(m3)
12污泥斗和梯形部分污泥容积
V1+V2=62.3+43.2=105.5(m3)
13池子总高度
H=h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.5+5.19=8.99(m)
(五)·生物滤池的设计
1
(1) 混合污水平均日流量
Q==55853.42m3/d=646.45L/s
(2) 混合污水BOD5的浓度
406×(1-30%)=284(mg/L)
(3) 因为>200 mg/L必须使用回流水稀释,回流稀释后混合污水BOD5浓度
取回流比r=2 =54.41( mg/L)
===130.94 (mg/L)
(4) 回流稀释倍数n
n===2
(5) 滤池总面积A
设NA=2000Gbod5/m2d
A===10970.27(m2)
(6) 滤池滤料总体积V
取滤料层高为H=2m
V=H×A=2×10970.27=21940.54(m3)
(7) 每个滤池面积,采用8个滤池
A1===1371.28 (m2)
(8) 滤池的直径
D=m
(9) 校核水力负荷
Nq=m3/m2d
2旋转布水器的计算
(1) 最大设计流量Qmax
Qmax=1.002×24×3600=86572.8m3/d
(2) 每个滤池的最大设计流量
Q/==125.25L/s
(3) 布水横管直径D1与布水小孔直径d
取D1=200mm d=15mm 每台布水器设有4个布水横管
(4) 布水器直径D2
D2=D-200=41800-200=41600mm
(5) 每根布水横管上的布水小孔数目
m=(个)
(6) 布水小孔与布水器中心距离
a·第一个布水小孔距离:
r1=
b. 第174布水小孔距离
r174=R
c第348布水小孔距离
r348= R
(7) 布水器水头损失H
=3.98m
(8) 布水器转速
n=(转/min)
(六)·辐流式二沉池的设计
1沉淀部分水面面积
设:池数n=2 表面负荷q=2(m3/m2·h) Qmax=1.002×3600=3607.2m3/hr
F==(m2)
2池子直径
D==m
3沉淀部分有效水深
设:沉淀时间t=1.5(h)
h2=q/×t=2×1.5=3(m)
4沉淀部分有效容积
m3
5污泥部分所需的容积
设:设计人口数N=110000 两次清除污泥相隔时间T=2天
V=
=731.68(m3)
6污泥斗容积
设:污泥斗高度h5=1.73(m) 污泥斗上部半径r1=2(m) 污泥斗下部半径r2=1(m)
=12.7m3
7污泥斗以上圆锥体部分污泥容积
设: 坡度为0.05
圆锥体高度h4=(R-r1)×0.05=0.75(m)
×=256.7(m3)
8沉淀池总高度
设:超高h1=0.3(m) 缓冲层高度h3=0.5(m)
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3+0.5+0.75+1.73=6.28(m)
9沉淀池池边高度
H/= h1+ h2+h3=0.3+3+0.5=3.8(m)
10径深比
(符合要求)
(七)·接触消毒池
1接触容积
(m3)
2表面积
取有效水深4(m)
(m2)
3 接触池长
取池宽B=5m 则廊道长L=(m)
(m)
4长宽比
>8(符合要求)
5池总高
取超高h1=0.3m 池底坡度0.05
h3=0.05×15.03=0.75(m)
H=h1+h2+h3=0.3+4+0.75=5.05(m)
(八)·污泥浓缩池
1剩余污泥量
△ X=a×Qmax×()-b×Xv×V=0.6×86572.8×(0.2842-0.05441)-0.08×4×0.75×731.68
=11760.54(kg/d)
式中:Qmax=0.99561×3600×24=86572.8(m3/d)
(mg/L)=0.2842(kg/ m3)
(mg/L)=0.05441(kg/ m3)
Qs==1306.73( m3/d)
2浓缩池有效水深
浓缩前污泥含水率99%,(由于初沉污泥含水率较低96%,因此仅对二沉池污泥进行浓缩)浓缩部分上升流速v=0.1(mm/s),浓缩时间T=14hr,采用4个竖流式重力浓缩池
h2=0.1×10-3×14×3600=5.04(m)
3中心管面积
设:中心管流速v0=0.03(m/s)
(m2)
4中心管直径
(m)
5喇叭口直径,高度
取(m)
高度(m)
6浓缩池有效面积
(m2)
7浓缩池直径
(m)
8浓缩后剩余泥量
( m3/d)
9浓缩池污泥斗容积
设:=50° 泥斗D1=0.6(m)
(m)
(m3)
10污泥的停留时间
(hr)在10~16之间,符合要求
11池子高度
设:缓冲层高h4=0.3(m) 超高h1=0.3(m)
中心管与反射板缝隙高度h3=0.3(m)
H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+5.04+0.3+0.3+3.81=9.75(m)
『叁』 日处理量五吨的污水处理厂需要多少MBR膜,怎么算
假设你的污水是生活污水,MBR膜用中空纤维膜,计算如下:假设污水处理厂每天运行10小时,则设计流量为0.5m3/H,膜通量取15L/m2.h,所以所需MBR膜面积为:500/15=33.33平方,取34平方即可,具体用多少膜,和你的污水种类以及运行时间有关,你可自行计算
『肆』 一天处理5吨废水需要多大污水处理设备
一天处理量5吨的污水处理设备不大。
『伍』 我是新手 急求一篇医院污水处理设计方案!
污水简介
一般医院污水由来自住院部、门诊室、实(化)验室、食堂、浴室、卫生间、试版剂室、洗衣权房等场所排放的污水组成。医院污水中含有一些特殊的污染物,如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂,以及大量病原性微生物、寄生虫卵及各种病毒,如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌和痢疾菌等。
污水特点
该污水是一种低浓度污水,水质与一般生活污水类似,其中除含有有机的和无机的污染物,如各种药物、消毒剂、手术遗弃物等污染物,还含有大量病菌、病毒和寄生虫,成份较为复杂。与工业污水和生活污水相比,它具有水量小,污染力强的特点。该污水如未经处理而直接排入水体,必然会污染水源,传播疾病,会对周围水域及土壤等造成较严重的污染,从而危害人们的日常生活。
处理方法
此类污水含大量有机物,可生化性好。针对医院污水的特点和排放水质的要求,经综合分析并结合医院污水处理的有关规定,吸收相关企业污水处理实际经验, 尤其是同类型污水处理中的设计、运行经验, 本工程采用生化处理和二氧化氯消毒工艺,采用缺氧和好氧并用的方法来降低污水的COD和BOD,使污水达到净化的效果。二氧化氯消毒是一种成熟、有效的消毒措施,而且操作和维护管理都比较方便。
『陆』 日处理量五吨的污水处理厂需要多少MBR膜,怎么算
就是按水量的1-1.5%折算,精细点的,可以根据SS的去除率折算污泥量+剩余污泥量。
城镇生活污水回排放量 指城镇居民每年答排放的生活污水。用人均系数法测算。
测算公式为:城镇生活污水排放量=城镇生活污水排放系数×市镇非农业人口×365。
假设污水是生活污水,MBR膜用中空纤维膜,计算如下:假设污水处理厂每天运行10小时,则设计流量为0.5m3/H,膜通量取15L/m2.h,所以所需MBR膜面积为:500/15=33.33平方,取34平方即可,具体用多少膜,和污水种类以及运行时间有关,可自行计算。
(6)日处理5吨废水设计书扩展阅读:
由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈,悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除,出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准(CJ25.1-89),可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。
同时,膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内,使得系统内能够维持较高的微生物浓度,不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率,保证了良好的出水水质,同时反应器对进水负荷(水质及水量)的各种变化具有很好的适应性,耐冲击负荷,能够稳定获得优质的出水水质。
『柒』 日处理量五吨的污水处理厂需要多少MBR膜,怎么算
假设来你的污水是生活污源水,MBR膜用中空纤维膜,计算如下:假设污水处理厂每天运行10小时,则设计流量为0.5m3/H,膜通量取15L/m2.h,所以所需MBR膜面积为:500/15=33.33平方,取34平方即可,具体用多少膜,和你的污水种类以及运行时间有关,你可自行计算
『捌』 一天处理5吨废水需要多大污水处理设备
如果是生活污水上个容积10立方的SBR池就可以了。
『玖』 污水处理设计方案怎么做
中国环保频道网有点
我是BFMS工艺设备销售员,下面是我们的建议书(图片粘帖不上)
BFMS水处理工艺技术
20000吨/日市政污水处理技术建议书
1、工程概况
污水处理厂的日处理能力为20000吨/日,设计出水水质达到一级B标准(暂)
2、工程规模
正常处理量:20000吨/日
峰值处理量:24000吨/日
3、设计进出水水质
1)进水水质(需业主提供实际数据)
PH=6~9;CODcr≤500mg/L;BOD5≤280mg/L;
悬浮物≤300mg/L;总磷≤5.0mg/L;氨氮≤40.0mg/L
2)出水水质(需业主提供出水标准,暂定为一级B)
PH=6~9;CODcr≤60mg/L;BOD5≤20mg/L;
悬浮物≤20mg/L;总磷≤1.0mg/L;氨氮≤15.0mg/L;
总氮≤20.0mg/L;粪大肠杆菌≤10000/L。
4、加载絮凝磁分离(简称BFMS)工艺原理和优势
BFMS技术是在传统的絮凝工艺中,加入磁粉,以增强絮凝的效果,形成高密度的絮体和加大絮体的比重,达到高效除污和快速沉降的目的。磁粉的离子极性和金属特性,作为絮体的核体,大大地强化了对水中悬浮污染物的絮凝结合能力,减少絮凝剂用量,在去除悬浮物,特别是在去除磷、细菌、病毒、油、重金属等方面的效果比传统工艺要好。由于磁粉的比重高达5.0×10³kg/m³,大约是砂子的两倍,混有磁粉的絮体比重增大,絮体快速沉降,速度可达20米/时以上,整个水处理从进水到出水可在10分钟左右完成。污泥中的磁粉,利用磁粉本身的特性使用磁鼓进行分离后回收并在系统中循环使用。高梯度磁过滤器捕集流过水中的残余微小颗粒,磁过滤器依照设定的要求被自动清洗,以达到高度净化出水的目的。根据在美国采用BFMS作深度水处理的报告,磁过滤器可达到去除26纳米病菌的结果。下面图示说明了BFMS工艺的处理过程。
BFMS Process 加载絮凝磁分离工艺
絮凝/ + 加载絮凝+ 沉淀分离+磁过滤
Coagulation+Baiiasted Flocculation+Solids Separation+Magnetic Separation
该工艺以前在工程中应用很少,原因是磁种的回收技术一直没有很好的解决,而现在这一技术难点已成功地被突破,磁种的回收率达到99%以上,该工艺技术在美国也进行了项目示范和商业项目运行。我们公司已在国内申请多项专利,形成了公司的自主知识产权。在过去三年中,我们公司用250吨/日的中试车已在城市污水处理、中水回用、地表水和地下水以及自来水处理、江水、湖水、河道水处理、高磷废水处理、造纸废水处理、采矿废水处理、炼油和油田废水处理方面成功的做了多项不同运行参数的试验,取得很好的结果;10000吨/日的中试车已于2007年5月在青岛李村河入海口的城市污水投入运行一个月,运行良好。在北京金源经开污水处理厂的出水进行除高磷深度处理运行月余,处理效果佳。作为奥运会应急城市污水处理工程,在北京清河污水厂安装了4×10000吨/日和2×5000吨/日共6组BFMS系统,综合处理效果好。该技术在胜利油田应用于处理采油废水的东营胜利油田一期工程(5000吨/日)已经投入使用,油田500吨/日地下水BFMS项目和30000吨/日采油水BFMS项目也在实施中。
与其他工艺相比,磁分离技术具有以下优点:
1) BFMS工艺能应用于城市污水的一级、二级、三级、中水和各种工业污水以及饮用水。
2) 处理效果好,其出水质与超滤膜出水相媲美,BFMS工艺能有效地从水中除去微粒污染物、微生物污染物和部分已溶解于水中的污染物,如:COD、BOD、悬浮物、总磷、色度、浊度等,特别是对磷有强大的去除效果。也能结合生物工艺非常有效和经济地脱氮。
3) 耐冲击负荷能力强,对水质的冲击有独特的耐冲击能力。当前段工序出现故障时,或其他有害金属离子进入污水处理系统,污水可直接进入磁分离系统,系统仍然能够保持较高的去除效果,大幅度去除水中污染物。
4) 占地极小,20000吨/日BFMS系统的占地约为400㎡左右,另加走道、加药及操作设施总占地约700㎡左右。
5) 投资低,比膜处理有明显的优势。
6) 运行成本低,设备使用寿命长,除了正常的维护外,不用更换部件而造成高昂的二次投资。
7) 运行管理方便,启动快捷,运行管理简单。
5、污水处理厂工艺设计建议
根据工程运行经验,去除污水中的漂浮物和泥砂,保证污水厂的连续运行,进入BFMS系统的污水进行预处理是必备的。依据BFMS系统的工作原理,常规预处理即可,即粗、细格栅和沉淀池。预处理也可考虑采用污水粉碎泵。
BFMS技术具有强大除磷和悬浮物能力,同时对其他指标(氮除外)也有较强的去除能力。对处理城市污水,因BFMS技术脱氮能力较差,建议后续的生化工艺(如BAF、SBR、A/O等)仅按氨氮负荷进行设计,通过调整BFMS系统的加药量即可保证剩余的CODcr和BOD5达到排放要求。因生化脱氮需要必须的碳源,若BFMS系统去除率太高会导致生化系统的碳源不足,微生物生长缓慢,脱氮能力达不到,因此建议对污泥贮池铺设备用管道系统,回流污泥作为备用碳源。
6、工艺流程
考虑市政污水的水质特点,结合BFMS技术的工艺优点,综合考虑投资和运行效果,建议污水处理厂的工艺流程如下:
市政污水
定期外运
达标排放
BFMS技术是污水厂处理工艺的重要部分,对BFMS系统排除的剩余污泥必须进行处理。
下图仅为BFMS工艺流程图:
污水厂来水 出水
污泥脱水系统
BFMS系统平面图布置如下:
7、BFMS系统设计
1)BFMS系统共2套,单套处理量10000吨/日。
2)其他
(1)BFMS系统建议放在室内,设备空间要求L30×W20×H10米,采用轻钢结构形式。
(2)污泥处理建议不采用浓缩池,直接采用污泥贮池和污泥浓缩脱水一体机,处理BFMS系统排出的剩余污泥。在正常运行时BFMS系统排除的污泥的含水率在98-99%。
(3)配套电压为380V,每套BFMS系统装机容量为61KW(不含进水泵),运行负荷为40KW。总装机容量为122KW,总运行负荷为80KW。
(4)每套BFMS系统配套操作人员每班1人,4班3运转,均应经过上岗培训。
(5)污泥产量:0.4kgGS/m³废水。
8、BFMS系统水处理成本
1)直接运行成本:0.2446元/吨污水
A药剂:
絮凝剂干粉(29%纯度):2500元/吨;投加浓度以20ppm(AL2O3)计,成本为0.17元/吨污水;
PAM晶体:25000元/吨;投加浓度以1ppm计,成本为0.025元/吨污水.
B电耗
0.041度/吨污水,电费以0.57元/度计,则成本为0.0234元/吨污水.
C人工:0.014元/吨污水
D维修、维护0.012元/吨污水
2)总成本:0.3244元/吨污水
A直接运行成本:0.252元/吨污水
B固定资产折旧(平均年限法)15年:0.052元/吨污水
C经营管理及其他费用:0.031元/吨污水
9、20000吨/日BFMS系统投资
本工程共需2套10000吨/日BFMS系统,20000吨/日BFMS系统投资为********元(包括设计、安装、调试及系统设备)。
10、说明:
*由于对实际污水状况不了解,未进行水的测试,故BFMS系统的运行费用只是估算,具体数据需待做试验后再确定。
*本文内容仅供内部使用。
『拾』 求污水处理设计方案
污水处理厂的设计方案
一、工程概述
城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段,即初步设计和施工图设计。
城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确定污水处理厂平面与高程的布置、计算建(构)筑物等。
1、设计资料的收集与调查
(1)建设单位的设计任务书
包括设计规模(处理水量)、处理程度要求、占地要求、投资情况等。
(2)收集相关资料
包括原水水质资料、当地气象资料(温度、风向、日照情况等)、水文地质资料(地下水位、土壤承载力、受纳水体流量、最高水位等)、地形资料、城市规划情况等。
(3)必要的现场调查
当缺乏某些重要的设计资料时,则现场的调查是必需的。
2、厂址选择
城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提,应根据选址条件和要求综合考虑,选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址。
二、处理流程选择:
污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合,以满足污水处理的要求。
1、污水处理流程的选择原则:
经济节省性原则;
运行可靠性原则;
技术先进性原则。
2、应考虑的其他一些重要因素:
充分考虑业主的需求;
考虑实际操作管理人员的水平。
本次设计采用生物好氧处理法。好氧生物处理BOD5去除率高,可达90%~95%,稳定性较强,系统启动时间短,一般为2~4周,很少产生臭气,不产生沼气,对污水的碱度要求低。
污水处理工艺流程图如下:
平面图:
三、污水处理工程设计计算:
(一)、设计水量,水质及处理程度:
平均流量:5万吨/天,变化系数1.4;
进水:COD:400 mg/L,BOD:300 mg/L,SS:350 mg/L;
出水:COD: 60 mg/L,BOD: 20 mg/L,SS: 20 mg/L;
处理程度计算:COD:(400-60)/400=85% ;
BOD:(300-20)/300=93.3% ;
SS:(350-20)/350=94.3% 。
(二)、格栅及其设计:
格栅是由一组平行的金属栅条制成,斜置在污水流经的渠道上或水泵前集水井处,用以截留污水中的大块悬浮杂质,以免后续处理单元的水泵或构筑物造成损害。
设计中取二组格栅,N=2组,安装角度α=60°
Q 设计水量=平均流量×变化系数=0.810 m3/s
2、格栅槽宽度:
B=S(n-1)+bn
式中: B——格栅槽宽度(m);
S——每根格栅条的宽度(m)。
设计中取S=0.015m,则计算得B=0.93m。
3、进水渠道渐宽部分的长度:
4、出水渠道渐窄部分的长度:
5、通过格栅的水头损失:
6、栅后明渠的总高度:
H=h+h1+h2
式中: H——栅后明渠的总高度(m);
h2——明渠超高(m),一般采用0.3-0.5m
设计中取h2 =0.30m,得到H=1.28m。
7、栅槽总长度:
8、每日栅渣量计算:
采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣,采用机械栅渣打包机将栅渣打包,汽车运走。
9、进水与出水渠道:
城市污水通过DN1200mm的管道送入进水渠道,设计中取进水渠道宽度B1 =0.9m,进水水深h1=h=0.8m,出水渠道B2=B1=0.9m,出水水深h2=h1=0.8m。
(三)、沉砂池及其设计:
沉砂池是借助于污水中的颗粒与水的比重不同,使大颗粒的沙粒、石子、煤渣等无机颗粒沉降,减少大颗粒物质在输水管内沉积和消化池内沉积。
沉砂池按照运行方式不同可分为平流式沉砂池,竖流式沉砂池,曝气式沉砂池,涡流式沉砂池。
设计中采用曝气沉砂池,沉砂池设2组,N=2组,每组设计流量0.4051m3/s
1、沉砂池有效容积:
式中: V——沉砂池有效容积(m3);
Q——设计流量(m3/s);
t——停留时间(min),一般采用1-3min。
设计中取t=2min,Q=0.4051m3/s,得到V=48.61m3。
出水堰后自由跌落0.15m,出水流入出水槽,出水槽宽度B2=0.8m,出水槽水深h2=0.35m,水流流速v2=0.89m/s。采用出水管道在出水槽中部与出水槽连接,出水管道采用钢管。管径DN2=800mm,管内流速v2=0.99m/s,水力坡度i=1.46‰。
12、排砂装置:
采用吸砂泵排砂,吸砂泵设置在沉砂斗内,借助空气提升将沉砂排出沉砂池,吸砂泵管径DN=200mm。
(四)、初沉池及其设计:
初次沉淀池是借助于污水中的悬浮物质在重力的作用下可以下沉,从而与污水分离,初次沉淀池去除悬浮物40%~60%,去除BOD20%~30%。
初次沉淀池按照运行方式不同可分为平流沉淀池、竖流沉淀池、辐流沉淀池、斜板沉淀池。
设计中采用平流沉淀池,平流沉淀池是利用污水从沉淀池一端流入,按水平方向沿沉淀池长度从另一端流出,污水在沉淀池内水平流动时,污水中的悬浮物在重力作用下沉淀,与污水分离。平流沉淀池由进水装置、出水装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置组成。
沉淀池设2组,N=2组,每组设计流量Q=0.4051m3/s。
10、沉淀池总高度:
H=h1+h2+h3+h4
式中:h1——沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5;
h3——缓冲层高度(m),一般采用0.3m;
h4——污泥部分高度(m),一般采用污泥斗高度与池底坡底i=1‰的高度之和。
设计中取h1=0.3m,h3=0.3m,得h4=3.94m,得到H=7.54m。
15、出水渠道:
沉淀池出水端设出水渠道,出水管与出水渠道连接,将污水送至集水井。
式中: v3——出水渠道水流流速(m/s),一般采用v3≥0.4m/s;
B3——出水渠道宽度(m);
H3——出水渠道水深(m),一般采用0.5-2.0。
设计中取B3=1.0M,H3=0.8m,得到v3=0.51m/s>0.4m/s。
出水管道采用钢管,管径DN=1000mm,管内流速为v=0.51m/s,水力坡降i=0.479‰。
16、进水挡板、出水挡板:
沉淀池设进水挡板和出水挡板,进水挡板距进水穿孔花墙0.5m,挡板高出水面0.3m, 伸入水下0.8m。出水挡板距出水堰0.5m,挡板高出水面0.3m,伸入水下0.5m。在出水挡板处设一个浮渣收集装置,用来收集拦截的浮渣。
17、排泥管:
沉淀池采用重力排泥,排泥管直径DN300mm,排泥时间t4=20min,排泥管流速v4=0.82m/s,排泥管伸入污泥斗底部。排泥管上端高出水面0.3m,便于清通和排气。排泥静水压头采用1.2m。
18、刮泥装置:
沉淀池采用行车式刮泥机,刮泥机设于池顶,刮板伸入池底,刮泥机行走时将污泥推入污泥斗内。
(五)、曝气池及其设计:
设计中采用传统活性污泥法。传统活性污泥法,又称普通活性污泥法,污水从池子首端进入池内,二沉池回流的污泥也同步进入,废水在池内呈推流形式流至池子末端,其池型为多廊道式,污水流出池外进入二次沉淀池,进行泥水分离。污水在推流过程中,有机物在微生物的作用下得到降解,浓度逐渐降低。传统活性污泥法对污水处理效率高,BOD去除率可达到90%以上,是较早开始使用并沿用至今的一种运行方式
7、曝气池总高度:
H总=H+h
式中: H总——曝气池总高度(m);
h——曝气池超高(m),一般取0.3—0.5m。
设计中取 h=0.5m,则 H=4.7m。
10、管道设计:
①中位管:
曝气池中部设中位管,在活性污泥培养驯化时排放上清液。中位管管径为600mm。
②放空管:
曝气池在检修时,需要将水放空,因此应在曝气池底部设放空管,放空管管径为500mm。
④消泡管
在曝气池隔墙上设置消泡水管,管径为DN25mm,管上设阀门。消泡管是用来消除曝气池在运行初期和运行过程中产生的泡沫。
⑤空气管
曝气池内需设置空气管路,并设置空气扩散设备,起到充氧和搅拌混合的作用。
11、曝气池需氧量计算:
依照气水比5:1进行计算,Q=14580m3/h。
12、鼓风机选择:
空气扩散装置安装在距离池底0.2m处,曝气池有效水深为4.2m,空气管路内的水头损失按1.0m计,则空压机所需压力为:
P=(4.2-0.2+1.0)×9.8=49kPa
鼓风机供气量:
Gsmax=14580m3/h=243m3/min。
根据所需压力及空气量,选择RE-250型罗茨鼓风机,共5台,该鼓风机风压49kPa,风量75.8m3/min。正常条件下,3台工作,2台备用;高负荷时,4台工作,1台备用
(六)、二沉池及其设计:
二沉池一般可分为平流式、辐流式、竖流式和斜板(管)等几类。
平流式沉淀池可用于大、中、小型污水处理厂,但一般多用于初沉池,作为二沉池比较少见。平流式沉淀池配水不易均匀,排泥设施复杂,不易管理。
辐流式沉淀池一般采用对称布置,配水采用集配水井,这样各池之间配水均匀,结构紧凑。辐流式沉淀池排泥机械已定型化,运行效果好,管理方便。辐流式沉淀池适用于大、中型污水处理厂。
竖流式沉淀池一般用于小型污水处理厂以及中小型污水厂的污泥浓缩池。该池型的占地面积小、运行管理简单,但埋深较大,施工困难,耐冲击负荷差。
斜管(板)沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。一般常用于小型污水处理厂或工业企业内的小型污水处理站。斜管(板)沉淀池处理效果不稳定,容易形成污泥堵塞,维护管理不便。
设计中选用辐流沉淀池,沉淀池设2组,N=2组,每组设计流量0.405m3/s。
3、沉淀池有效水深:
h2=q′×t
式中: h2——沉淀池有效水深(m);
t——沉淀时间(h),一般采用1—3h。
设计中取 t=2.5h,得到 h2=3.5m。
4、径深比:
D/h2=10.4,满足6-12之间的要求。
5、污泥部分所需容积:
式中: Q0——平均流量(m3/s);
R——污泥回流比(%);
X——污泥浓度(mg/L);
Xr——二沉池排泥浓度(mg/L)。
设计中取Q0=0.579 m3/s,R=50%,
,
SVI——污泥容积指数,一般采用70-150;
r——系数,一般采用1.2。
设计中取SVI=100,r=1.2,得到Xr=1.2×104mg/L,X=4000mg/L。
经计算得到 V1=1563.3m3。应采用连续排泥方式。
6、沉淀池的进、出水管道设计:
进水管:流量应为设计流量+回流量,管径计算为900mm
出水管:管径计算为800mm
排泥管:管径为500mm
7、出水堰计算:
堰上负荷的校核。规定堰上负荷范围1.5-2.9L/m.s之间。
8、沉淀池总高度:
H=h1+h2+h3+h4+h5
式中:H——沉淀池总高度(m);
h1——沉淀池超高(m),一般采用0.3-0.5m;
h2——沉淀池有效水深(m);
h3——沉淀池缓冲层高度(m),一般采用0.3m;
h4——沉淀池底部圆锥体高度(m);
h5——沉淀池污泥区高度(m)。
设计中取h1=0.3m,h3=0.3m,h2=3.5m.
根据污泥部分容积过大及二沉池污泥的特点,采用机械刮吸泥机连续排泥,池底坡度为0.05。
h4=(r-r1)×i
式中:r——沉淀池半径(m);
r1——沉淀池进水竖井半径(m),一般采用1.0m;
i——沉淀池池底坡度。
设计中取r1=1.0m,i=0.05,得到h4=0.86m。
式中:V1——污泥部分所需容积(m3);
V2——沉淀池底部圆锥体容积(m3);
F——沉淀池表面积(m2)。
计算可得 =315.4m3,则h5=1.20m。
得到H=6.16m。
(七)、消毒接触池及其设计:
污水经过以上构筑物处理后,虽然水质得到了改善,细菌数量也大幅减少,但是细菌的绝对值依然十分客观,并有存在病原菌的可能,因此,污水在排放水体前,应进行消毒处理。
设计中采用平流式消毒接触池,消毒接触池设2组,每组3廊道。
1、消毒接触池容积:
V=Qt
式中: Q——单池污水设计流量(m3/s);
t——消毒接触时间(min),一般采用30min。
设计中取t=30min,得每组消毒接触池的容积为729m3。
2、消毒接触池表面积:
F=V/h2
式中:h2——消毒池有效水深,设计中取为2.5m。
设计中取h2=2.5m,得到F=291.6m2。
3、消毒接触池池长:
L′=F/B
式中:B——消毒池宽度(m),设计中取为5m。
设计中取B=5m,计算得 L=58.32m。每廊道长为19.44m,设计中取为20m。
校核长宽比:L′/B=11.7>10,合乎要求。
4、消毒接触池池高:
H=h1+h2
式中:h1——消毒池超高(m),一般采用0.3m;
设计中取h1=0.3m,计算得 H=2.8m。
5、进水部分:
每个消毒接触池的进水管管径D=800mm,v=1.0m/s。
6、混合:
采用管道混合的方式,加氯管线直接接入消毒接触池进水管,为增强混合效果,加氯点后接D=800mm的静态混合器。
(八)、污泥浓缩池及其设计:
污泥浓缩的对象是颗粒间的空隙水,浓缩的目的是在于缩小污泥的体积,便于后续污泥处理,常用污泥浓缩池分为竖流浓缩池和辐流浓缩池2种。二沉池排出的剩余污泥含水率高,污泥数量较大,需要进行浓缩处理;初沉污泥含水量较低,可以不采用浓缩处理。设计中一般采用浓缩池处理剩余活性污泥。浓缩前污泥含水率99%,浓缩后污泥含水率97%。
13、溢流堰:
浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽,然后汇入出水管排出。出水槽流量q=0.0015m3/s,设出水槽宽b=0.15m,水深0.05m,则水流速为0.2m/s,溢流堰周长:
c=π(D-2b)
计算得到c=15.86m。
溢流堰采用单侧90°三角形出水堰,三角堰顶宽0.16m,深0.08m,每格沉淀池有110个三角堰,三角堰流量q0为:
Q1=0.0015/110=0.0000136m3/s
h′=0.7q02/5
式中: q0——每个三角堰流量(m3/s);
h′——三角堰堰水深(m)。
计算得到h′=0.0079m。
三角堰后自由跌落0.10m,则出水堰水头损失为0.1079m