1.1项目名称
污水处理站工程。
1.3设计原则
1.3.1污水处理站方案设计原则
(1)贯彻执行国家关于环境保护的,符合国家的有关法规、规范及标准。
(2)注重污水处理站实际运行的灵活性和抗冲击性,以提高污水处理站对水质、水量变化的适应能力。
(3)尽量减少污水处理站本身对环境的负面影响,如气味、噪声和固体废弃物等。
(4)妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥,避免造成二次污染。污泥处理方案,采用经实践证明而行之有效的处理方法,充分考虑城市的总体功能,采用社会化处置方法,合理利用,发挥综合能力。
(5)为确保工程的可靠性和有效性,提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善工人操作条件,选用质量好、价格合理、效率高的通用设备,某些关键设备引进国外先进产品。
(6)根据污水处理站进、出水水质要求,选用先进、有效的污水处理工艺,进一步提高自动化管理水平,保证管理方便、运行稳定。
(7)为保证污水处理系统正常运转,供电系统需有较高的可靠性,采用双回路电源,且污水站运行设备有足够的备用率。
(8)在污水处理站范围内,站区总平面布置力求在便于施工、便于安装、维修和管理的前提下,使各处理构筑物尽量集中,节约用地,扩大绿化面积,并留有发展余地。
(9)平面布置上按功能分区,保证站区内环境质量。
(10)站区竖向设计力求减少站区填方量和节省污水提升费用。
(11)站区建筑风格力求统一,简洁明快、美观大方,并与厂区周围景观相协调。
(12)积极创造一个良好的生产和生活环境,把武汉 污水处理站设计成为现代化的园林式工厂。
1.4 工程概况
工程范围为高新区东北角,西邻花山新城、未来科技城,南接高新大道,北至长江南岸、东临葛店开发区,规划面积约24平方公里,建设用地约15平方公里。其中起步区(约2.2平方公里)为工程配套产业园。随着周边产业结构不断完善,新兴产业的迅速成长将有力地促进区域价值的发展。
“工程所需要的模具、包装等产品,武汉乃至整个湖北虽然生产企业很多,但由于产业集中度低、技术水平差,无法满足工程需求,从而进入不了配套之列。现在正值产业转移之际,武汉希望借此机会,引进更多代工品种。
根据高新区管委会关于在十二五期间集各方力量促进自主创新示范区跨越式发展的精神,加快推动高新区战略性新兴产业发展,吸引光电子信息、新材料、新能源与环保及其配套产业,以及更好地为工程等大型企业提供配套服务,从而建立以光电子信息产业为主的特色高科技园区,现拟从科学发展的角度,结合能源、环境、生态和战略性新兴产业的特点,集中优势资源,建设工程,使其成为中国光谷战略性新兴产业集聚区和新的经济增长点,实现老化工基地向新兴产业园区的转变。
整个项目净用地面积约500亩,建筑密度和建筑容积率分别为31.0%和1.,绿地率为40%。项目实施符合《武汉市城市总体规划(1996-2020)》、《武汉科技新城总体规划(2005-2020年)》的用地要求。
项目规划总建筑面积636000平方米,主要建筑类型有投资服务中心、研发楼、厂房、食堂。其中投资服务中心面积11000平方米,研发楼面积298000平方米,厂房面积320000平方米,食堂面积7000平方米。
1.6项目所在地排水现状
1.6.1雨水
工程除北部沿江地区外,其余大部分地区均属于梁子湖水系的严家湖汇水范围,严家湖跨武汉、鄂州两市,是鸭儿湖的子湖。鸭儿湖大部分位于鄂州境内,是梁子湖水系的重要调蓄湖泊,调蓄水位在16.00~18.00m之间。根据鄂州市防洪工程调度预案,汛期鸭儿湖(严家湖)汇流的雨水优先由鄂州的樊口泵站排江,其保证水位为18.00m。工程北部至鄂州葛店的沿江地区整体地势较低,由沿江堤防、西侧白浒山、南侧东侧的高地合围形成封闭的洼地,区域内降水汇集于地势低处,形成五家湖和牧牛湖两个小湖泊,由于无外江的排放出口,雨水主要以渗透、蒸发及农业灌溉为主。
工程配套产业园所在区域地势高低起伏,低洼处鱼塘零星分布,规划生活区西侧有一条南北走向的自然冲沟-东觉流港。地区雨水通过地表径流汇流志东绝流港等现状沟渠,向南排至严家湖。
1.6.2污水
项目所在地目前尚未形成污水收集系统。由于尚未开发,地区内没有大量城市污水产生,仅有葛化集团工业生产废水通过企业自身建设污水处理站处理后抽排出长江,周围零星村庄产生的少量生活污水通过现状排水管涵、排入冲沟散排至农田及湖塘中。
1.6.3存在的问题
目前生产区已开工建设,建成后随着工程配套产品生产企业的投产,以及大量员工的入住,势必产生大量生活污水及生产废水,如不及时收集、处理,将对周边环境产生破坏,影响工程配套产业园乃至工程的可持续发展。因此,解决配套产业园近期污水排放问题刻不容缓。
1.7地区排水系统规划
1.7.1雨水
根据《总体规划》,地区雨水属严家湖汇水范围。严家湖汇水区包括青化路、花城大道以南至武黄高速公路,外环高速公路以东至严家湖之间的地区,汇水面积46.62。汇水系统内的雨水主要通过数条排水明渠排入严家湖,其中未来科技城组团南部地区的雨水通过南北方向的雨水管涵排入严家湖的南部湖汉,北部组团通过组团中部规划的排水明渠排至严家湖的北部湖汊,工程组团的雨水通过黄大堤港和东绝流港排入严家湖的北湖汊。严家湖常水位17.0m,规划控制水位18.0m。
1.7.2污水
根据《总体规划》,地区污水属于污水处理厂服务范围。污水处理厂服务外环线以东、武黄高速公路以北的工程工业园和未来科技城组团,服务面积33.62,规划规模10×104m³/d。污水收集系统支干管主要路布置,分别接入沿左庙路布置的污水主干管,污水经主干管排至位于西南岸的污水处理厂,主干管沿途共设置三座污水提升泵站。污水经处理后由排江管道出江。
第二章 工程总体方案
2.1工程规模
2.1.1工程服务范围及设计年限
(1)工程服务范围
本工程服务范围:工程。
(2)设计年限
本工程污水量预测的年限结合工程发展规划确定近期2012年2000m³/d,远期2015年4000 m³/d。
2.1.2污水量预测方法
(1)污水流量的组成
污水流量的组成与污水收集系统有关,包括:生活污水、工业废水、雨水。
(2)排水
本工程服务范围:工程,根据总体规划实行分流制,污水流量不含雨水,服务范围内的用地为一、二期厂房、办公楼和公租房,园区功能为配套组装,几乎不产生工业废水,是典型的城市生活污水。
2.1.3污水量预测
(1)本服务范围内的污水由两部分组成,一部分为生产废水,一部分为生活污水。
地区污水量按用水量的80%计。城市综合用水定额根据《室外给水设计规范》(GB50013-2006)表4.0.3-2取值。规划人口预测采用居住区人口密度347cap/ hm2。
项目所在地污水量主要包括居民和公共设施产生的生活污水量、生产企业产生的工业废水量以及管网的渗水量等。
根据《总体规划》确定的原则,各类性质污水定额按下表取值:
各类性质污水定额指标 表2-1
| 序号 | 用水类别 | 单位 | 平均日污水量 | ||
| 1 | 居民 | L/cap·d | 130 | ||
| 2 | 行政、商贸、体育文化 | m3/ hm2·d | 30 | ||
| 3 | 教育、医疗、酒店 | m3/ hm2·d | 30 | ||
| 4 | 一类工业 | m3/ hm2·d | 30 | ||
| 5 | 三类工业 | m3/ hm2·d | 160 | ||
根据业主提供资料,工业园区及生活服务区总人口按N=23000人计,则居民平均生活污水量为:
=×=23000×130=2990 m3/d
2. 工业废水
由于该地区为工程配套产业园,在计算地区工业废水时,方案设计拟参考豹澥污水处理厂对于工程废水量预测方法进行确定。根据《专项规划》确定的原则,工程近期工业废水量指标q=81.2m³/hm2·d。
本工程产业园区工业废水指标拟参考取此值,即=81.2m³/hm2·d,厂房、研发等工业生产用地(厂房+研发中心)占地面积约为A=8 hm2,则工业废水量为:
=A×=8×81.2=9.6m³/d
3. 管道渗入量
管道渗入量采用污水平均流量的10%计:
=(+)×10%=(2990+9.6)×10%=363.96m³/d
4. 污水总量
临时污水处理设施处理规模:
Q=++ =2990+9.6+363.96=4003.56m³/d
2.1.4污水量确定
由于目前基础资料有限,在预测服务区污水量时仅能参考周边现有污水收集处理项目各污水量标准数据。由于服务区内工业主要为工程配套产业,设计推荐在计算工业废水量时参考豹澥污水处理厂对工程废水量预测方法进行确定,综合考虑取临时污水处理站总规模:Q=4000m³/d。
根据产业园区发展实际情况及业主意见,临时污水处理站拟分2期实施,其中近期规模: =2000m³/d;二期规模: =2000 m³/d;总体规模达到Q=4000 m³/d;近期主体工艺处理构筑物按一期规模实施,其它按远期规模一次建成。
结合污水性质,远期总变化系数综合取值:KZ=1.78
管道及泵站设计流量:Qmax=Q×KZ=4000×1.78=0.082m³/s
2.1.5工程规模
根据园区规模预测污水总量为4000t/d,近期为2000t/d,远期为4000t/d其中生活污水为83.8%,工业废水16.2%。
2.2污水处理站厂址
污水处理站位于工程生活服务区内,占地面积3520㎡。
2.3设计进出水水质
2.3.1设计进出水水质
污水处理站设计进水水质的确定,通常系根据污水水质实测资料、《室外排水设计规范》、同城类似污水处理站设计进水水质及城市将来的发展等方面进行综合考虑。根据水量计算可知,产业园内工业废水量比例较少,基本属于典型生活污水,武昌四座现状污水厂龙王嘴污水厂、二廊庙污水厂、沙湖污水厂和汤逊湖污水厂的进水水质具有一定的参考价值;同时考虑到污水处理站本身应具备有一定的抗冲击负荷能力,以适应城市污水水质在不同时段、不同季节的变化。最终结合项目实际确定本工程临时污水处理设施设计进水水质如下:
BOD5=140mg/L Cr=350mg/L
NH3-N=30mg/L TP=4mg/L
2.3.2出水
污水处理站尾水排入长江,按环保部门要求,长江属于重点流域,临时污水处理站尾水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB118-2002)中一级A标准。
污水处理站进出水水质及处理程度见下表:
污水处理厂进出水水质及处理程度表
表2-2
| 污染物 | 进水浓度(mg/L) | 出水浓度(mg/L) | 去除率(%) |
| CODcr | 350 | ≤50 | ≥80 |
| BOD5 | 140 | ≤10 | ≥92.3 |
| SS | 200 | ≤10 | ≥93.3 |
| TN | 40 | ≤15 | ≥57.1 |
| NH3-N | 30 | ≤5 | ≥80 |
| TP | 4 | ≤0.5 | ≥83.3 |
| 粪大肠菌群数(个/L) | ≤1000 |
根据国家《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)的要求,城市污水处理站污泥,只要重金属及化合物含量满足控制指标要求,即可在农田、园林和花卉地上使用。
污水处理站采用生物接触氧化法工艺,污泥产量很少,处理设备简单;叠片式污泥脱水机,从而产出含水率很低的泥饼。除部分外 运外,可根据需要在厂区内设小型泥饼堆场一个,添加厌氧细菌,利用泥饼中适宜的水分,促使泥饼发酵,形成堆肥。堆肥可以用来肥田,绿化厂区环境;也可以利用厂区的绿化土地种鲜花或盆景外卖,创造新的经济价值。
2.5污水处理工艺选择
所建污水处理站进水水质BOD5/COD为0.40,可生化性比较好。
2.5.1 污水处理工艺思路
本项目污水处理工艺必须采用二级处理加上深度处理才能达到处理要求。由于采用二级处理加上深度处理工艺的组合,因此必须根据每道工艺流程确定其处理目标。
根据污水中各种污染物去除的原理分析可知,在城市污水处理中,磷和氮污染物尤其是氮是比较难去除的。由于生物除磷效率不高,不采用辅助化学除磷是很难达到处理目标的,因此一般生物处理的重点在于总氮的去除。
正确的思路是强化二级处理,在二级处理出水水质中COD、BOD5、SS达到或超过国家一级B标准的基础上,重点指标氨氮、总氮要在二级(生物)处理中达到或接近达到一级A标准,然后在此基础上增加深度处理设施(重点解决SS和总磷),使其全面、稳定地达到一级A的处理目标。
2.5.2 二级处理工艺
生物接触氧化法系列
传统的生物接触氧化工艺(Biological Contact Oxidation)又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”,是一种于20世纪70年代初开创的污水处理技术,其技术实质是在生物反应池内充填填料,已经充氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜,污水与生物膜广泛接触,在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下,污水中有机污染物得到去除,污水得到净化。
生物接触氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特点,池内的生物固体浓度(5~10g/l)高于活性污泥法和生物滤池,具有较高的容积负荷(可达2.0~3.0kg/m³.d),另外接触氧化工艺不需要污泥回流,无污泥膨胀问题,运行管理较活性污泥法简单,对水量水质的波动有较强的适应能力。
虽然传统的生物接触氧化工艺具有上述优点,但其固有的缺点却了其发展。传统的生物接触氧化工艺其生物反应池内几乎充满填料,虽然提高了池内的生物量,却挤占了污水流动的空间,致使其产水率低,抵消了其较高的容积负荷可以减少池容的优点;另外由于污水在池内水流缓慢,生物膜主要靠自身脱落而非靠污水冲刷,因此生物膜更新速度缓慢,致使活性较差,一旦进水超出100mg/L就处理效率下降,还极易产生填料堵塞。
对传统的生物接触氧化工艺的特点的分析可知,传统的生物接触氧化工艺事实上更偏向于固着型生物膜工艺,仅有少部分容积尚存一定浓度的悬浮性活性污泥。由于存在一定的缺陷,因此在城市污水处理中应用并不多见。
湖北科亮和美国科恩国际公司联合开发出来的一套具有高效、低能、低运行成本,适合中国国情的新型生物接触氧化工艺——生物接触氧化法(以下简称生物膜法工艺)。
生物膜法处理系统最基本单元是一系列矩形生物反应池,池之间水力相通,反应池设有曝气系统、生物附着丝带,并投加复合活菌净水剂;沉淀池设有出水堰及污泥排放口。
生物膜法工艺技术核心为复合活菌净水剂(Aqua-clear Bacteria)和生物附着丝带。分述如下:
(1)复合活菌净水剂
生物净水剂包含有几个系列的活菌:硝化细菌,反硝化细菌,短程反硝化细菌,氨化细菌,聚磷菌等。这些细菌都是从自然界普遍存在的野生菌种中筛选出来的,含有多种酶体系;它们可以在不同的底物(蛋白质、氨氮、亚盐、盐、大分子有机物、小分子有机物等)条件下,在一定的时间(一般为几个小时)和一定的启动浓度值时表达出不同的酶体系,并进行不同的生化反应;由于活菌本身来自于极端恶劣的自然环境,未经任何生物工程修饰,因而适应性强,且耐盐度高。
硝化细菌与传统硝化细菌不同,为好氧化能异养型芽胞杆菌,在碳源(碳水化合物、脂肪、有机酸等)丰富时,能充分利用这类物质分解过程中所产生的能量作为进行生命活动所需的能源,将转化成、,同时消耗大量的有机物,将有机物转化为和,使水体中的COD同时得以降低。
反硝化菌利用硝化菌的反应产物进行反硝化反应,将转变成为挥发到空气中。氨化细菌能快速分泌出一种特定的胞外酶,降解分子量较大的有机氮化物,形成能被硝化细菌利用的含氮化合物。
复合菌一方面利用污水中的碳源和磷,消耗水中的含碳有机物――将碳水化合物、脂肪、有机酸等转变为和,将磷转化为能量物质ATP;另一方面利用上述转化过程中产生的能量将氮源转化为氮气;两个过程在水中交互发生,互相衔接,最终使污染基团变为水、氮气和二氧化碳,完成了物质转换的一个循环。复合菌中的聚磷菌还可以吸收水中的可溶性的磷,形成高聚磷化物,储存能量,将磷储存在细菌体内,细菌死亡后形成污泥残渣,污泥处理后形成富磷有机肥。
(2)生物附着丝带
生物附着丝带是有特殊结构的、具有巨大表面积的载体(填料)。生物附着丝带的一个断面上,由外及里形成了好氧、兼性厌氧和厌氧三个反应区。污染物基团由外及里通过生物附着丝带的三个反应区, 当复合菌投加到反应池时,复合菌会很快吸附在生物附着丝带上,复合菌在几小时内就迅速复活、运动,不同的菌占据生物附着丝带的三个不同的反应区,并与污染基团紧密接触。〔如下图2-2〕在好氧区,好氧菌菌将氨氮转化为硝基氮,并把小分子有机物转化为和(把可溶的无机磷转化为细胞体内的ATP);在厌氧区,厌氧菌将硝基氮转化为氮气和氧气(把难降解的大分子有机物分解为可降解的小分子有机物)。最终污染基团就被分解转化成逸出水体的、和。
图2-2 生物膜法工艺作用原理示意图
对以上生物膜法工艺技术核心——复合菌及生物附着丝带——特点分析可知:
与一般活性污泥或生物膜内的微生物相比,复合活菌是经过人工筛选的针对性强的复合菌群,是高密度发酵的产物,活菌含量高,进入水体后可迅速形成优势菌群,具有启动快,效率高特点;
与一般生物接触氧化工艺填料相比,其具有特殊结构的、巨大表面积的载体(生物附着丝带)可以在相同池容内占据较少的池容,从而加快了污水在池内的流动,一方面提高了生物膜的更新速度,避免传统填料的堵塞;另一方面提高了单位池容的产水率,使得这种新型接触氧化工艺真正兼具悬浮型活性污泥法和固着型生物膜法的特点,使其应用于更大规模的城市污水处理成为现实。
除了上述核心技术的特点外,采用生物膜法工艺同时还具有以下特点:
结构紧凑,投资省。所有的池体均采用矩形,和传统处理工艺的圆池相比,矩形池可以共享池壁,矩形池之间的水力相通,中间隔墙仅起分格作用,池体结构简单,占地少;所需要的设备也较传统工艺少,投资低;
各池之间采用渠道配水,水头损失小,降低了运行成本;
由于结构简单,基建时间较短。
生物接触氧化工艺
是一种生物膜接触氧化工艺,是我公司继生物膜法生物接触氧化工艺后开发的一种新型的生物接触氧化工艺。
以生物附着丝带为载体的生物膜法生物接触氧化工艺在城市生活污水处理过程中被广泛应用,该工艺具有建设周期短、见效快、占地少、运行维护管理简单、能耗低、维护成本低等特点,生物接触氧化工艺除了保留上述特点外,在去除氨氮和总氮方面具有更高的效率。
生物接触氧化工艺是以生物附着丝带和填料为载体,在生物附着丝带和填料上固定特定功能的生物菌种,并与现代生物接触氧化工艺结合,从而集成的一种新型污水处理工艺。
生物附着丝带作为生物菌载体,在实际工程中被广泛使用,其具有巨大比表面积和独特的厌氧、缺氧、好氧三区,并在其表面固定能降解各种难降解有机污染物的复合菌,能极大的提高污水中污染物特别是COD的去除率。
填料表面亲水性强,附着力好,易挂膜。载体表面能固定大量的高效硝化菌,在运行过程中能迅速的将氨氮转化为亚盐氮,亚盐氮并配合消化液回流,使得短程反硝化能顺利的实现,从而降低系统的能耗和停留时间。
生物接触氧化工艺是在一串首尾相连互通的矩形池中实现的,池子分为前中后三部分,前部分池为常规缺氧池(水解池),内设潜水搅拌机,中间部分为生物附着丝带生化池,在池中布置生物附着丝带、投加高效复合菌,后部分为硝化池,在池中投入填料和高效硝化菌,所述生物附着丝带生化池和硝化池都与鼓风机构相连。在整个系统中增加了污泥回流和消化液回流。
在缺氧池、生物附着丝带生化池和硝化池的底部设有用于输出污泥的污泥管,所述污泥管的输出端经污泥泵分别与污泥浓缩池和缺氧池相连,污泥浓缩池的污泥输出端连接到污泥脱水机构,污泥浓缩池中的上清液回流至缺氧池。
2.8.5.2 二级处理工艺比选
从上述各工艺机理的定性分析来看,每种工艺各有优缺点,均可实现污水脱氮除磷的处理目的。结合到本工程具体情况,考虑选择占地少、操作运行简单、生产管理方便的工艺方案,从上述各种类型的工艺中初步筛选出CASS工艺和曝气生物滤池工艺以及工艺三个方案进行比较,从中推荐一个适合本工程的最佳方案。
体投资省、占地面积小、出水质量高、抗冲击性好、运行管理方便、便于维护等优点;,因此本工程二级处理采用先进的生物接触氧化法工艺。深度处理采用滤布滤池进一步去除SS,达到一级A标的出水水质。其完整的工艺流程如下:
图2-5 生物接触氧化法工艺流程图
第三章 临时污水处理站工艺设计
3.1生产构筑物设计
3.1.1工程内容
设计范围为临时污水处理站内,生产构筑物包括:细格栅、提升泵房、调节池、水解酸化池、好氧池、鼓风机房、沉淀池、滤布滤池、加药间、污泥浓缩池、污泥脱水车间。
1、工程分期
本工程总设计规模为4000 m³/d,分二期建设,每期规模为2000 m³/d。
一期工程的生化处理部分处理构筑物水解池、生化池、沉淀池、滤布滤池设置一组,设计流量Q=2000m³/d。二期按2000m³/d增加一组达到4000m³/d远期规模。
2、设计流量
本期工程主要处理构筑物包括格栅渠及泵房、调节池、储泥池、污泥脱水间、鼓风机房、配电室等土建按远期规模设计,设备按一期规模安装。生化池、沉淀池按一期规模建设。
设计流量如下: 表3-1
| 一期 | 平均流量 | 2000 m3/d=83.3m3/h=0.023m3/s |
| 总变化系数 | KZ=1.93 | |
| 最大流量 | 160.8m3/h=0.045m3/s | |
| 二期 | 平均流量 | 4000m3/d=166.7m3/h=0.046m3/s |
| 总变化系数 | KZ=1.78 | |
| 最大流量 | 296.5m3/h=0.082m3/s |
(1)格栅井及集水井
格栅井
功能:去除污水中较大漂浮物,并拦截直径大于5mm的杂物以保护后续水泵的正常运行。
数量:1座,渠道数1条,与泵房合建
尺寸:L×B×H=6.50m×0.8m×6.05m 渠顶高=0.15m
设计流量:Qmax=296.5m³/h
格栅型式:循环齿耙清污机
设备宽度:B=600mm
栅条间距:5mm
过栅流速:Vmax=0.8m/s N=1.1kw
过栅水损:△hmax =0.12m
栅前水深:0.80m
安装角度:70°
运行方式:根据栅前栅后水位差或定时自动控制格栅除污机的运行。栅渣定时外运。
泵房
功能:提升污水,满足污水处理厂竖向水力流程的要求,各泵出水管通过管道将污水输送至调节池中。
数量:1座
泵房尺寸:B×L×H =4.50×3.50m×7.05m
设计流量:Qmax=296.5m³/h
设备类型:潜水排污泵
设备数量:一期安装2台(1用1备),预留二期泵位一个
水泵参数:Q=90m³/h H=8m DN=100mm N=4kW
控制方式:平均流量时启动1台水泵,高峰流量时启动2台水泵抽提。根据集水池水位由PLC自动控制水泵的开停,根据累运运行时间自动轮值,同时可设手动控制。
(2)调节池
调节池土建按远期设计,设备安装按一期规模安装。
功 能: 调节来水水量,均衡水质,将污水均匀提升至池。
数 量: 1座
尺 寸: L×B×H=18.0m×9.0m×4.50m 池顶-0.30m预留远期泵坑一个
泵 坑: 4.50m×1.0m×0.60m
设计停留时间:HRT=4h
设计流量: Q=167m³/h
设备类型: 潜水提升泵
设备数量: 共2台,1用1备(远期2用1备)
设备参数: 流量:85m³/h 扬程:9m DN=100mm N=4kW加装变频器 排泥自吸泵 一台 Q=15m³、DN=50、N=5.5kw、H=48m。
(3)水解池
功能:通过水解酸化将难降解的大分子污染物分解成易降解的小分子污染物,同时将池的混合液回流及部分污泥回流到水解池,进一步脱氮除磷。
数 量: 1座
尺 寸: L×B×H=12.0m×6.30m×5.0m 池顶标高+2.50m水位高程+2.0m 超高0.5m
设计停留时间: HRT=4h
设计流量: Q=83.3m³/h
设备类型: 潜水搅拌器
设备数量: 2台 N=1.50KW
生物附着丝带 1000㎡
(4) 生化池
一期生化池建设1组,设计流量为83.3m³/h。生化池为半地埋式钢砼构筑物。
功能:该池为本污水厂核心构筑物,完成有机物、悬浮物及氮磷等污染物的去除,生化池的前部分安装生物附着丝带以去除COD为主,后部分投放填料以去除氨氮为主。在池末端设置消化液回流系统。
数 量: 1座
尺 寸: L×B×H=54.0×3.0×5.0m 池顶标高+2.50m 超高0.5m
设计停留时间:HRT=8.75h
设计流量: Q=83.3m³/h
设备数量: 生物附着丝带2500㎡
填料 0.3kg-0.4kg/m³
(30-5)÷1000×2000÷0.35kg/m³=143m³
风量的计算: 去除需要氧气量的计算
去除COD: (350-50)×2000÷1000=600kg
去除氨氮: (30-5)×2000÷1000=50kg
根据相关工程经验,按照去除每公斤COD需要1 kg的溶解氧估算。去除1kg氨氮需要5kg的溶解氧,空气密度1.201kg/m³ ,空气中含氧量23.2%,采用薄膜管式微孔曝气器,氧转移率为8.35%/m水深,4.2米水深时,
需气量QL=(600×1+50×5)÷(1.201×0.232)÷(0.0835×4.2)=8699m³
一般反应池中微生物氧利用率为50%左右,实际需气量为:
QS=8699÷0.5=17398m³/d=12.1m³/min
③ 鼓风机选择
设鼓风机和曝气管总共管损为1.5m,微孔曝气管敷设于池底0.2m处,淹没水深4.2m。则鼓风机所需压力为:P=(4.3+1.5)×10=58kPa;
根据所需压力及空气量,决定采用2台(1用1备),出风口风量12.1m³/min,选择风机排气压力58.8kPa,出风口风量12.56m³/min,转速1200r/min。轴功率:17.45kw 电机功率22kw,DN125mm每台都加装变频、消音器和止回阀。
④ ZL-复合改性纤维管式微孔曝气管:
单根型号、技术参数:单根尺寸:85mm×1000mm,出气量Q≥ 0.058~0.117m³/m·min,在此取值为0.0666m³/m·min。
采用微孔曝气管12.56m³/min÷0.0666m³/m·min=1m,根据实际经验及布置需要,每个池体布置28根,总计168根。
消化液回流泵 Q=85-300m³/h H=2-3m N=3kw DN=200mm
运行方式:正常运行时保持好氧状态。
(5)混凝沉淀池
功能:出水中的生物污泥,在沉淀池分离沉淀,同时通过投加药剂,磷也被部分絮凝沉淀,随污泥一起抽出而去除。
设计参数混凝时间23 min
混凝池 L×B×H=1.2m×6.0m×5.0m 池顶标高+2.10m 水位高程1.60m,超高0.5m
沉淀池 L×B×H=7.2m×6.0m×5.0m 池顶标高+2.10m 超高0.5m
池内停留时间:t=2.2h
设计表面负荷:2.0m³/㎡·h
运行方式:定期排污泥。
(6)滤布滤池
功能:通过滤布滤池过滤,进一步分离水中的悬浮物。
设计流量 Q=85m³/h 整体设备N=3kw 出水高程-0.33m
(7)接触消毒池、中水回用外排泵房
功能:杀灭出厂污水中可能含有的细菌和病毒
设计参数:峰值流量 296.5m³/h
平均流量 167m³/h
停留时间 30min(最大时)
有效容积 150m³
有效水深:2.8m
回用水泵:WQ2210-408型3台(远期2用1备,近期1用1备)回用水量按平均水量的30%,近期平均流量为25m³/h,远期为50m³/h,输送距离300m,输送高度20m。考虑用水主要集中在白天,故选用WQ2210-408型水泵,Q=50m³h,H=30m、N=7.5kw DN=65mm 主水管采用DN150pvc给水管。
外排水泵:外排距离1500m,出水口高程22.5m选用WQ4210-452型水泵2台1用1备,Q=180m³ H=9m N=7.5kw DN=200mm,采用DN300mm的HDPE双壁波纹管外送。
结构:钢筋混凝土
土建尺寸:L×B×H=9.0m×6.0m×3.0m 池顶标高-0.35m 超高0.2m 出水管底高程-1.04m
(8)储泥池
功能:收集各池污泥,通过泵将污泥抽至储泥池。
污泥量的计算
SS产生的干污泥 (200×0.7-10)×2000÷1000=260kg
COD产生干污泥 (350-50)×2000÷1000×0.33=198kg
含水率为98%的湿泥 污泥比重1.05则体积为
(260+198)÷(1-0.98)÷1000÷1.05=22m³
生物接触氧化工艺的产泥量只有常规活性污泥法的30-50%的污泥
22m³×50%=11 m³
土建尺寸:1座,平面尺寸为B×L×H=3.0m×3.0m×3.0m ,容积为27m³,有效容积为16.5m³ 池顶标高+2.0m
主要设备:在生化池、安装管道泵2台 一用一备 用于污泥脱水和污泥回流;在沉淀池安装管道泵一台,Q=50m³、H=13m、N=3kw DN=80mm。
3.2附属建筑物设计
(1)鼓风机房
功能:放置三叶罗茨风机。
结构形式:砖混结构。平面尺寸6.0m×6.0m×4.0m,房内贴多空消音板材。地面标高+0.30m
主要设备:一期安装2台罗茨风机(1用1备,预留二期风机位一个),风机排气压力58.8kPa,出风口风量12.56m³/min,转速1200r/min,进出口径125mm。轴功率:17.45kw 电机功率22kw,每台都加器、隔音罩和止回阀。
(2)配电室与值班室
功能:对小型设备的修理和放置总配电柜。
结构形式:砖混结构。
设计参数:L×B×H=6.0m×3.6m×4.0m;间数:3间。地面标高+0.30m 。
(3)加药间及药剂仓库
功能:放置絮凝加药设备与药剂储存。
结构形式:砖混结构。
设计参数:L×B×H=6.0m×3.6m×4.0m;间数:2间。地面标高+0.30m。
混凝就是将混凝剂加入至污水中,经过充分混合、反应,使污水中呈微小悬浮颗粒和胶体颗粒相互产生凝聚作用,形成颗粒较大易于沉淀的絮凝体(>20µm),再经过过滤工序加以去除。因此混凝剂的合理选择也是十分重要的。
使用于污水深度处理的混凝剂主要有铝盐和铁盐两种,铝盐以碱式氯化铝(PAC)为主,铁盐则以三氯化铁为主,这两种混凝剂的使用效果均良好,来源也比较多,因此在水处理中使用广泛。三氯化铁有较强的腐蚀性,对设备和环境的污染比较大,并且溶于水中呈铁锈红色,使再生水会呈现一定的色度;而碱式氯化铝(PAC)溶解于水中是无色的,对设备和环境污染小,是较好的除磷剂。基于这个因素,选择碱式氯化铝作为混凝剂。
投加量:50.0mg/L(实际投加量以调试为准),药剂投加浓度:10%,每日调制药剂次数:1次。
主要工程内容:设有2座φ800mm×1200mm溶解液罐和相应投加设备,将碱式氯化铝溶液投入溶解池,同时注入自来水溶解稀释。溶解池中设有搅拌机,促使溶解充分和均匀。每池配有1台计量泵,共2台,1用1备。配置好的碱式氯化铝溶液通过计量泵投加反应沉淀池中。
单台运行参数:Q=50L/h,P=0.32Mpar N=0.18kw(投药浓度10%)
运行方式:连续投加,实际投加量根据进水水质进行调整。
(4)消毒间及仓库
功能:采用亚氯酸钠和盐酸为原料生产二氧化氯,用于杀菌。
设计参数:
峰值流量 : 296.5m³/h
平均流量 : 167m³/h
使用原料:亚硫酸钠,含量不小于78.0%
盐 酸 含量≥31.0%
单位加氯量:10mg/L(最大)
投加量: 1.67kg/h(远期)
设备:二氧化氯发生器2台(1用1备)单台容量2kg/h 储料罐2个容积3m³,计量泵2台(1用1备)水射器1套,冲洗水1套。
动力水源:≥0.3Mpa
消毒间结构:砖混结构,
平面尺寸:6.0m×3.6m×4.0m 2间 地面标高+0.30m。
(5)污泥脱水车间
功能:污泥脱水。
结构形式:砖混结构
平面尺寸:6.0m×4.0m×4.0m;间数:1间。地面标高+0.30m
设备: 设备叠片式污泥脱水机 300型 每小时压泥30-50kg电机功率0.8kw,φ800mm×1200mm溶药罐一个,加药泵一台Q=32L/h,P=0.5Mpar N=0.18kw。在污泥中加入PAM。
加 药 量: 3~5kgPAM/T.DS
冲洗水有以下两个来源:处理厂出水可用于浓缩脱水机的冲洗,厂区给水作为脱水机冲洗的备用水源,为考虑污泥调质剂的效果,PAM稀释仍采用厂区给水。
螺杆污泥泵,1台,Q=5~10m3/h ,N=1.1kW;
冲洗水泵,1台,Q=9m³/h,H=0.5MPa,N=2.2kW;
(6)在线监测间与水泵控制室
结构形式:砖混结构
平面尺寸:在线监测房 3.0m×3.0m×3.0m,
水泵控制室4.0m×3.0m×3.0m ,地面标高+0.30m。
(7)化验室
结构形式:砖混结构
平面尺寸:在线监测房 6.0m×3.6m×4.0m,地面标高+0.30m。下载本文