⑴ sbr污水處理工藝流程,以及設計計算
重要的參數——充水比。
弄清楚這個後,其餘與常規活性污泥法計算沒太大區別。
可以參GB50016《室外排水設計規范》。
⑵ 【污水處理廠工藝流程設計計算】 污水處理廠基本流程
1概述
1.1 設計依據
本設計採用的主要規范及標准:
《城市污水處理廠污染物排放標准 (GB18918-2002) 》二級排放標准 《室外排水設計規范》(1997年版) (GBJ 14-87) 《給水排水工程概預算與經濟評價手冊》
1.2 設計任務書(附後)
2原水水量與水質和處理要求
2.1 原水水量與水質
Q=60000m3/胡攜d
BOD 5=190mg/L COD=360mg/L SS=200mg/L NH 3-N=45mg/L TP=5mg/L
2.2處理要求
污水排放的要求執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准(GB18918-2002) 》二級排放標准:
BOD 5≤30mg/L COD≤100mg/L SS≤30mg/L NH 3-N ≤25(30)mg/L TP≤3mg/L
3污水處理工藝的選擇
本污水處理廠水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標准(GB18918-2002) 》二級排放標准,其污染物的最高允許排放濃度為:BOD 5≤30mg/L;COD ≤100mg/L;SS ≤30mg/L;NH 3-N ≤25(30)mg/L;TP ≤3mg/L。
城市污水中主要污染物質為易生物降解的有機污染物,因此常採用二級生物處理的方法來進行處理。
二級生物處理的方法很多,主要分兩類:一類是活性污泥法,主要包括傳統活性污泥法、吸附—再生活性污泥法、完全混合活性污泥法、延時活性污泥法(氧化溝)、AB 工藝、A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝等。另一類是生物膜法,主要包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等工藝。任何工藝都有其各自的特點和使用條件。
活性污泥法是當前使用比較普遍並且有比較實際的參考數據。在該工藝中微生物在處理單元內以懸浮狀態存在,因此與污水充分混合接觸,不會產生阻塞,對進水有機物濃度的適應范圍較大,一般認為BOD 5在150—400 mg/L之間時,都具有良好的處理效果。但是傳統活性污泥處理工藝在處理的多功能性、高效穩定性和經濟合理性方面已經難以滿足不斷提高的要求, 特別是進入90年代以來, 隨著水體富營養化的加劇, 我國明確制定了嚴格的氨氮和硝酸鹽氮的排放標准, 從而各種具有除磷、脫氮功能的污水處理工藝:如 A/O工藝、A 2/O工藝、SBR 工藝、氧化溝等污水處理工藝得到了深入的研究、開發和廣泛的應用, 成為當今污水處理工藝的主流。
該地的污水中BOD 5 在190 mg/L左右, 要求出水BOD 5低於30mg/L。在出水的水質中,
不僅對COD 、BOD 5、SS 去除率都有較高的要求, 同時對氮和磷的要求也進一步提高. 結合具體情況在眾多的污水處理工藝中選擇了具有良好脫氮除磷效果的兩種工藝—CASS 工 藝和Carrousuel 氧化溝工藝進行方案技術經濟比較。
4污水處理工藝方案比選
4.1 Carrousuel氧化溝工藝(方案一)
氧化溝時二十世紀50年代由荷蘭的巴斯維爾開發,後在歐洲、北美迅速推廣,80年代中期,我國部分地區也建造了氧化溝污水處理工程。近幾年來,處理廠的規模也發展到日處理水量數萬立方米的工業廢水及城市污水的大、中型污水處理工程。
氧化溝之所以能在近些年來褲孝伏得到較快的發展,在於它管理簡便、運行穩定、流程簡單、耐慎局沖擊負荷、處理效果好等優點,特別是氧化溝具有特殊的水流混合特徵,氧化
溝中的曝氣裝置只設在某幾段處,溶解氧濃度較高,理NH 3-N 效果非常好,同時由於存在厭氧、好氧條件,對污水中的磷也有一定的去除率。
氧化溝根據構造和運行方式的不同,目前較多採用的型式有「Carrousel 型氧化溝」、「Orbal 型氧化溝」、「一體化氧化溝」和「交替式氧化溝」等,其中,由於交替式氧化溝要求自動化水平較高,而Orabal 氧化溝因水深較淺,佔地面積較大,本報告推選Carrousel 氧化溝作為比選方案之一。
本設計採用的是Carrousel 氧化溝工藝. 其工藝的處理流程圖如下圖4-1所示: `
圖4-1 Carrousel氧化溝工藝流程圖
4.1.1污水處理系統的設計與計算
4.1.1.1進水閘門井的設計
進水閘門井單獨設定, 為鋼筋混凝土結構。設閘門井一座, 閘門的有效面積為1.8m 2, 其具體尺寸為1.2×1.5 m,有效尺寸為1.2 m×1.5 m×4.5 m。設一台矩形閘門。當污水廠正常運行時開啟, 當後序構築物事故檢修時, 關閉某一閘門或者全部關閉, 使污水通過超越管流出污水處理廠。
4.1.1.2 中格柵的設計與計算
其計算簡圖如圖4-2所示
(1)格柵間隙數:設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.02m,格柵傾角α=60°,建議格柵數為2,一備一用。
Q max sin α0. 652⨯sin 60
=≈68個 n =
Nbhv 0. 02⨯0. 5⨯0. 9
(2)格柵寬度:設柵條寬度S=0.01m,
B=S(n-1)+bn=0.01×(68-1)+0.02×68=2.03≈2.00m
(3)進水渠道漸寬部分的長度:設進水渠道寬B 1=1.60m,其漸寬部分的展開角
α1=20(進水渠道內的流速為0.82m/s),
l 1=
B -B 12. 0-1. 6
=≈0.56m 2tg α12tg 20
(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度:
l 2=
l 10. 56==0.28m 22
(5)通過格柵的水頭損失:設柵條斷面為銳邊矩形斷面(β=2.42,K =3),
2
⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK
b 2g ⎝⎭
4
3
0. 92⎛0. 01⎫
sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯
19. 6⎝0. 02⎭
43
=0.103m
(6)柵後槽總高度:設柵前渠道超高h 2=0.3m,
H =h +h 1+h 2=0.5+0.103+0.3≈0.9m
(7)柵槽總長度:
L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+
H 1
tg 60
0. 5+0. 3
=2.8m
tg 60
=0. 56+0. 28+0. 5+1. 0+
(8)每日柵渣量:在格柵間隙為20mm 的情況下,設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3,
W =
Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400
=3. 29m 3/d>0.2 m3/d =
1. 2⨯1000K Z ⨯1000
宜採用機械清渣。
圖4-2 格柵計算示意圖
4.1.1.3細格柵的設計與計算
其計算簡圖如圖4-2所示
(1)格柵間隙數:設柵前水深h=0.5m,過柵流速v=0.9m/s,柵條間隙寬度b=0.006m,格柵傾角α=600,格柵數為2。
Q max 0. 652⨯sin 60
=≈109個 n =
Nbhv 2⨯0. 006⨯0. 5⨯0. 9
(2)格柵寬度:設柵條寬度S=0.01m,
B=S(n-1)+bn=0.01×(109-1)+0.006×109=1.73≈1.75m
(3)進水渠道漸寬部分的長度:設進水渠道寬B 1=1.6m,其漸寬部分的展開角α1=20
(進水渠道內的流速為0.82m/s),
l 1=
B -B 11. 75-1. 60
=≈0.22m 2tg α12tg 20
(4)柵槽與出水渠道連接處漸窄部分的長度:
l 2=
l 10. 22
==0.11m 22
(5)通過格柵的水頭損失:設柵條斷面為銳邊矩形斷面(β=2.42,K =3),
2
⎛S ⎫v h 1=β ⎪sin αK
b 2g ⎝⎭
4
3
0. 92⎛0. 01⎫
sin 600⨯3 =2. 42 ⎪⨯
19. 6⎝0. 006⎭
43
=0.51m
(6)柵後槽總高度:設柵前渠道超高h 2=0.3m,
H =h +h 1+h 2=0.5+0.3+0.51≈1.3m (7)柵槽總長度:
L =l 1+l 2+0. 5+1. 0+
H 1
tg 60
0. 5+0. 3
=2.41m
tg 60
=0. 22+0. 11+0. 5+1. 0+
(8)每日柵渣量:在格柵間隙為6mm 的情況下,設柵渣量為每1000m 3污水產0.07 m 3,
W =
Q max W 1⨯864000. 652⨯0. 07⨯86400
=1. 65m 3/d>0.2 m3/d =
2⨯1. 2⨯1000K Z ⨯1000
宜採用機械清渣。
4.1.1.4 曝氣沉砂池的設計與計算
本設計採用曝氣沉砂池是考慮到為污水的後期處理做好准備。建議設兩組沉砂池一備一用。其計算簡圖如圖4-3所示。具體的計算過程如下:
(1)池子總有效容積:設t=2min,
V=Q max t ×60=0.652×2×60=78 m3
(2)水流斷面積:
A=
Q max 0. 652
==9.31m2 0. 07v 1
沉砂池設兩格,有效水深為2.00m ,單格的寬度為2.4m 。
(3)池長:
V 78L===8.38m,取L=8.5 m A 9. 31
(4)每格沉砂池沉砂斗容量:
V 0=0.6×1.0×8.5=5.1 m
(5)每格沉砂池實際沉砂量:設含砂量為20 m3/106 m3污水,每兩天排一次,
3
20⨯0. 652
⨯86400⨯2=1.13〈5.1 m3
6
10⨯2
(6)每小時所需空氣量:設曝氣管浸水深度為2.5 m,查表得單位池長所需空氣量為28 m3/(m·h),
q=28×8.5×(1+15%)×2=547.4 m3
圖4-3 曝氣沉砂池計算示意圖
4.1.1.5 厭氧池的設計與計算
4.1.1.5.1 設計參數
設計流量為60000 m3/d,設計為兩座每座的設計流量為30000 m3/d。 水力停留時間:
T =2h 。
污泥濃度:
X =3000mg/L
污泥迴流液濃度:
V 0"=
X R =10000 mg/L
4.1.1.5.2 設計計算 (1)厭氧池的容積:
V =QT =30000×2/24=2500 m3
(2)厭氧池的尺寸:
水深取為h =5,則厭氧池的面積:
V 2500A ===500 m2。
h 5
厭氧池直徑:
D =
4A
π
=
4⨯500
=25 m。 3. 14
考慮0.3的超高,故池總高為H =h +0. 3=5.3 m。 (3)污泥迴流量的計算 迴流比計算:
R =
X
=0.42
X R -X
污泥迴流量:
Q R =RQ =0.42×30000=12600 m/d
4.1.1.6 Carrousel氧化溝的設計與計算
氧化溝,又被稱為循環式曝氣池,屬於活性污泥法的一種。見圖4-4氧化溝計算示3
4.1.1.6.1設計參數
設計流量Q=30000m3/d設計進水水質BOD 5=190mg/L; COD=360mg/L;SS=200mg/L;NH 3-N=45mg/L;污水水溫T =25℃。
設計出水水質BOD 5≤30mg/L;COD ≤100mg/L;SS ≤30mg/L;NH 3-N ≤25(30)mg/L; TP ≤3mg/L。
污泥產率系數Y=0.55; 污泥濃度(MLSS )X=4000mg/L;揮發性污泥濃度(MLVSS )X V =2800mg/L; 污泥齡θc =30d; 內源代謝系數K d =0.055. 4.1.1.6.2設計計算
(1)去除BOD
氧化溝出水溶解性BOD 濃度S 。為了保證沉澱池出水BOD 濃度S e ≤30mg/L,必須控制所含溶解性BOD 濃度S 2,因為沉澱池出水中的VSS 也是構成BOD 濃度的一個組成部分。
S=Se -S 1
S 1為沉澱池出水中的VSS 所構成的BOD 濃度。
S 1=1.42(VSS/TSS)×TSS ×(1-e-0. 23⨯5) =1.42×0.7×20×(1-e-0. 23⨯5)
=13.59 (mg/L)
S=20-13.59=6.41(mg/L)
好氧區容積V 1。好氧區容積計算採用動力學計算方法。
V 1=
Y θc Q (S 0-S )
X V (1+K d θc )
=
0. 55⨯30⨯30000⨯(0. 16-0. 00641)
2. 8⨯(1+0. 055⨯30)
=10247m 3
好氧區水力停留時間:t=剩餘污泥量∆X
Y
∆X=Q (S 0-S ) +Q (X 0-X 1) -QX e
1+K d θc
V 110247⨯24==8.20h
30000Q
=2096(kg/d)
去除每1kgBOD 5所產生的干污泥量=
∆X
=0.499(kgD S /kgBOD5)。
Q (S 0-S )
(2)脫氮
需氧化的氨氮量N 1。氧化溝產生的剩餘污泥中含氮率為12.4%,則用於生物合成的總氮量為:
0. 124⨯769. 93⨯1000N 0==3.82(mg/L)
25000
需要氧化的氨氮量N 1=進水TKN-出水NH 3-N-生物合成所需要的氨N 。
N 1=45-15-3.82=26.18(mg/L)
脫氮量NR=進水TKN-出水TN-生物合成所需要的氨N=45-20-3.82=21.18(mg/L) 脫氮所需要的容積V 2
脫硝率q dn(t)= qdn(20)×1.08(T-20)=0.035×1.08(14-20)=0.022kg 脫氮所需要的容積:
V 2=
脫氮水力停留時間t 2:
QN r 30000⨯21. 18
==10315 m3 q dn X v 0. 022⨯2800
t 2 =
氧化溝總體積V 及停留時間t:
V 2
=8.25 h Q
V=V1+V2=10247+10315= 20562m3
t=V/Q=16.45 h
校核污泥負荷N =
QS 025000⨯0. 16
==0.083[kgBOD 5/(kgMLVSS ∙d )] XV 2. 8⨯17135
(3)氧化溝尺寸:取氧化溝有效水深為5m ,超高為1m ,氧化溝深6m 。
V
=20562/5=4112.4m 2 h
單溝寬10m ,中間隔牆寬0.25m 。則彎道部分的面積為:
2⨯10+0. 2523π()
3⨯10+3⨯0. 252A 1=+() π⨯10=965.63m
22
直線段部分的面積:
氧化溝面積為A=
A 2=A -A 1 =4112.4-965.63=3146.77 m2
單溝直線段長度:
L=
A 23146. 77
==78.67m ,取79m 。 4⨯104⨯b
進水管和出水管:污泥迴流比R=63.4%,進出水管的流量為:Q 1=(1+R ) Q =1.634×
30000m /d=0.568 m /s,管道流速為v =1.0m/s。
3
3
則管道過水斷面:
A=
管徑d=
Q 0. 568==0.568m 2 v 1
4A
π
=0.850m, 取管徑850mm 。
校核管道流速:
v=
(4)需氧量
Q
=0.94m A
實際需氧量:
AOR=D1-D 2-D 3+D4-D 5
去除BOD 5需氧量:
D 1=a "Q (S 0-S ) +b "VX =7754.03(kg/d) (其中a "=0.52,b "=0.12)
剩餘污泥中BOD 5需氧量:
D 2=1. 42⨯∆X 1=1131.64(kg/d)
剩餘污泥中NH 3-N 耗氧量:
D 3=4. 6⨯0. 124⨯∆X =454.57(kg/d) (0.124為污泥含氮率)
去除NH 3-N 的需氧量:
D 4=4.6×(TKN-出水NH 3-N )×Q/1000=3450(kg/d)
脫氮產氧量:
D 5=2.86×脫氮量=1514.37(kg/d)
AOR= D1-D 2-D 3+D4-D 5=8103.45(kg/d)
考慮安全系數1. 2,則AOR=8103.45×1. 2=11344.83(kg/d) 去除每1kgBOD 5需氧量=
AOR
Q (S 0-S )
11344. 83
25000⨯(0. 16-0. 00641)
=
=2.95(kgO 2/kgBOD5)
標准狀態下需氧量SOR
SOR=
AOR ∙C S (20)
α(βρC S (T ) -C ) ⨯1. 024
(T -20)
(C S (20)20℃時氧的飽和度,取9.17mg/L;T=25℃;C S(T)25℃時氧的飽和度,取 8.38mg/L;C 溶解氧濃度,取2 mg/L;α=0.85;β=0.95;ρ=0.909)
SOR=
11344. 83⨯9. 17
=20764.89(kg/d) (25-20)
0. 85⨯(0. 95⨯0. 909⨯8. 38-2) ⨯1. 024
∆SOR
=5.41(kgO 2/kgBOD5)
Q (S 0-S )
去除每1kgBOD 5需氧量=
曝氣設備的選擇:設兩台倒傘形表面曝氣機,參數如下: 葉輪直徑:4000mm ;葉輪轉速:28R/min;浸沒深度:1m ; 電機功率:210KW ;充氧量:≥2.1kgO 2/(kW·h)。
4.1.1.7二沉池的設計與計算
其計算簡圖如圖4-5所示
4.1.1.7.1設計參數
Q max =652 L/s=2347.2 m 3/h;
氧化溝中懸浮固體濃度 X =4000 mg/L;
二沉池底流生物固體濃度 X r =10000 mg/L;
污泥迴流比 R=63.4%。
4.1.1.7.2 設計計算
(1) 沉澱部分水面面積 F 根據生物處理段的特性,選取二沉池表面負荷q=0.9m3 /(m2·h), 設兩座二次沉澱池 n =2.
F =Q max 2347. 22==1304(m) nq 2⨯0. 9
(2)池子的直徑 D
D =4F
π=4⨯1304
π=40. 76(m),取D =40m 。
(3)校核固體負荷G
24⨯(1+R ) QX 24⨯(1+0. 634)⨯30000⨯4000G == F 1304
=141.18 [kg/(m2·d)] (符合要求)
(4) 沉澱部分的有效水深h 2 設沉澱時間為2.5h 。
h 2=qt =0.9×2.5=2.25 (m)
(5) 污泥區的容積V
V =2T (1+R ) QX 2⨯2⨯(1+0. 634) ⨯30000⨯4000 =24⨯(X +X r ) 24⨯(10000+4000)
=1945.2 (m3)
(6)污泥區高度h 4
污泥斗高度。設池底的徑向坡度為0.05,污泥斗底部直徑D 2=1.6m,上部直徑D 1=4.0m,傾角為60°,則:
"= h 4D 1-D 24. 0-1. 6⨯tg 60°=2.1(m) ⨯tg 60°=22
11
V 1=2)πh 1"⨯(D 12+D 1D 2+D 2
12=13.72 (m3)
圓錐體高度
""=h 4D -D 140-4⨯0. 05=0.9(m) ⨯0. 05=22
V 2=
=
豎直段污泥部分的高度 ""πh 412⨯(D 2+DD 1+D 12) ⨯(402+40⨯4+42) =418.25(m3) π⨯0. 912
"""=h 4V -V 1-V 21945. 2-13. 72-418. 25==1.16(m) 1304F
"+h 4""+h 4"""=2.1+0.9+1.16=4.16(m) 污泥區的高度h 4=h 4
沉澱池的總高度H 設超高h 1=0.3m,緩沖層高度h 3=0.5m。
則 H =h 1+h 2+h 3+h 4=0.3+2.25+0.5+4.16=7.21m
取H =7.2 m
4.1.1.8接觸池的設計與計算
採用隔板式接觸反應池。其計算簡圖如圖4-5所示。
水力停留時間:t=30min
12
平均水深:h =2.4m。
隔板間隔:b=1.5m。
池底坡度:3%
排泥管直徑:DN=200mm。
4.1.1.8.2設計計算
接觸池容積:
V =Qt =0.652×30×60=1174 m 3
水流速度:
v =Q 0. 652==0. 18 m/s hb 2. 4⨯1. 5
表面積:
Q 1174==489. 2 m2 h 2. 4
廊道總寬度:隔板數採用10個,則廊道總寬度為B=11×b=11×1.5=16.5m。 接觸池長度:
F 489. 2L ===29.6m取30m 。 B 16. 5
水頭損失,取0.4m 。 F =
13
⑶ 環保專業一講義:污水處理工藝流程及污水處理的確定
3.3.1污水處理工藝流程及污水處理的確定
1.污水處理工藝流程
⑴設計流量的確定
①平均日流量
平均日流量一般用來表示污水處理廠的規模,可用以計算污水廠的柵渣量、沉砂量、污泥量、處理總水量、耗葯量以及年抽升電量,一般根據人口當量計算。
②設計流量
城市污水設計流量按照公式Q=Q1+Q2+Q3計算。設計流量主要有三個用途:用於污水處理廠中管渠計算及各處處理構築物的設計,計算降雨時的設計流量以及污水處理廠分期建設時,以相應的各期流量作為設計流量。
③最小污水流量
根據經驗約為平均日流量的1/2~1/4,常用於污水泵站最低水位及污水泵的選型等。
⑵設計水質的確定
目前城市污水廠的設計水質主要是確定COD、BOD5、SS等的濃度。在無實測資料時,一般是根據設計人口數及設計規范中的污染物排放標准來進行計算的。
⑶工業廢水與城市污水處理的關系
為了合理的發揮城市污水處理廠設施的功能,控制工業廢水的污染,工業廢水排入下水道時應遵循有關規定。
⑷城市污水處理工藝的選擇
①確定污水處理程度主要有三種方法:
ⅰ根據受納水體的稀釋自凈能力確定
ⅱ根據城市污水廠能達到的處理程度來確定
ⅲ根據污水廠所在地的地方要求確定。
②工程造價與運行費用
以處理水應達到的水質標准為前提,以處理系統最低造價和運行費用為目標函數,建立三者之間的相互關系,選擇技術可靠、經濟合理的處理工藝流程。
③污水量和水質的變化情況
水質、水量變化較大的污水,應考慮設置調節悄知搜池或事故貯水池。
④當地的其他條件
2.城市污水處理工藝流程
典型流程由一級處理和二級處理系統組成。一級處理是由格柵、沉砂池和初次沉澱池組成。其作用是去除污水中的固體污染物。二級處理系統是城市污水處理廠的核心,一般採用生物猛鏈處理法,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物。
3.城市污水深度處理
城市污水深度處理的目的,是為了污水回用。
城市污水深度處理典型流程:
格柵→沉砂池→初啟歷沉池→生物處理工藝→二沉池→混凝沉澱→濾池→殺菌→儲水池;
格柵→沉砂池→初沉池→生物處理工藝→二沉池→生物膜法處理設備→沉澱池→濾池→殺菌→儲水池。
⑷ 污水處理廠處理污水的流程是哪些
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後,經過格刪或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。
二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
以上是污水處理廠處理工藝的基本流程,流程圖見下頁圖一。
二.各個處理構築物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損;也可設於初沉池前,以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。 沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統,多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。
3.初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物,或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池,輻流沉澱池和豎流沉澱池。
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機,刮泥撇渣機,吸泥泵等,但由於排泥周期的影響,初沉池的能耗是比較低的。
圖一城市污水處理典型流程
4.生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能,其基本上是聯系運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低,但目前應用較少,是以後需要大力推廣的處理工藝。
5.二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池,污泥脫水,乾燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的,這些設備的電耗功率都很大。
三.針對各個處理構築物的節能途徑
1.污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵,讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法,定期對水泵進行維護,減少摩擦也可以降低電耗。
2.沉砂池
採用平流沉砂,避免採用需要動力設備的沉砂池,如平流沉砂池。採用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。
3.初次沉澱池
初次沉澱池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4.生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(Energy Recovery)。
曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣,曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能,曝氣系統進行階段曝氣,溶解氧存在濃度梯度,既減少了能耗,又可以改善處理效果,減少污泥量。
生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5.二次沉澱池
二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。
消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。
另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。
四.結論
污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題,合理進行能源分配,已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低,也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素,開發能效較高的污水處理技術,合理設計及運行污水處理廠,必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。
參考文獻:
1.《污水處理能耗與能效》[美]W.F.OWEN,章北平、車武譯,金儒霖校,能源出版社
2.《排水工程》張自傑主編,第四版,中國建築工業出版社
3.城市水工程概論》李圭白、蔣展鵬、范瑾初、龍騰銳主編,中國建築工業出版社
4.《中國給水排水》雜志
5.《給水排水》雜志
6.中華環保互聯網
7.給排水在線網站
⑸ 污水處理的基本方法及處理流程
污水處理的基本方法有物理法、生物法以及含銷槐化學法等等。
1、物理法
即主要利用物理作用分離污水中的非溶解性物質,在處理過程中不改變化學性質。常用的有重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等。
物理法處理構築物較簡單斗虧、經濟,用於村鎮水體容量大、自凈能力強、污水處理程度要求不高的情況。
污水處理初級工的水平的標准:
1、污水流量及其單位換算,污水水質指標CODcr、BOD5和SS等基本知識。
2、污水處理工藝流程、各構築物及附件名稱、用途及相互關系。
3、污水來源及水質、水量變化規律,出水水質的要求。
4、污水處理安全操作規程及崗位責任制。
5、污水處理主要設備的名稱、性能、功率、流量、揚程、轉數次電器機械基本知識。
6、主要工藝管路的走向、用途及相互關系,各種閥門的啟閉要求及對工藝的影響。
7、污水一級處理的談友原理及污水二級生物處理的基本知識。
⑹ 污水處理廠處理污水的流程是哪些
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。 x0dx0a一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。 x0dx0a二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。 x0dx0a三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。 x0dx0a整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後,經過格刪或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。 x0dx0ax0dx0a二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。 x0dx0a以上是污水處理廠處理工藝的基本流程,流程圖見下頁圖一。 x0dx0a二.各個處理構築物的能耗分析 x0dx0a1.污水提升泵房 x0dx0a進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。 x0dx0a2.沉砂池 x0dx0a沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損;也可設於初沉池前,以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。 沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統,多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。 x0dx0a3.初次沉澱池 x0dx0a初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物,或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池,輻流沉澱池和豎流沉澱池。 x0dx0a初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機,刮泥撇渣機,吸泥泵等,但由於排泥周期的影響,初沉池的能耗是比較低的。 x0dx0ax0dx0a圖一城市污水處理典型流程 x0dx0ax0dx0a4.生物處理構築物 x0dx0a污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能,其基本上是聯系運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低,但目前應用較少,是以後需要大力推廣的處理工藝。 x0dx0a5.二次沉澱池 x0dx0a二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。 x0dx0a6.污泥處理 x0dx0a污泥處理工藝中的濃縮池,污泥脫水,乾燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的,這些設備的電耗功率都很大。 x0dx0a三.針對各個處理構築物的節能途徑 x0dx0a1.污水提升泵房 x0dx0a污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵,讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法,定期對水泵進行維護,減少摩擦也可以降低電耗。 x0dx0a2.沉砂池 x0dx0a採用平流沉砂,避免採用需要動力設備的沉砂池,如平流沉砂池。採用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。 x0dx0a3.初次沉澱池 x0dx0a初次沉澱池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。 x0dx0a4.生物處理構築物 x0dx0a國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(Energy Recovery)。 x0dx0a曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣,曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能,曝氣系統進行階段曝氣,溶解氧存在濃度梯度,既減少了能耗,又可以改善處理效果,減少污泥量。 x0dx0a生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。 x0dx0a5.二次沉澱池 x0dx0a二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。 x0dx0a6.污泥處理 x0dx0a污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。 x0dx0a消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。 x0dx0ax0dx0a另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。 x0dx0a城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。 x0dx0a四.結論 x0dx0a污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題,合理進行能源分配,已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低,也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素,開發能效較高的污水處理技術,合理設計及運行污水處理廠,必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。 x0dx0a參考文獻: x0dx0a1.《污水處理能耗與能效》[美]W.F.OWEN,章北平、車武譯,金儒霖校,能源出版社 x0dx0a2.《排水工程》張自傑主編,第四版,中國建築工業出版社 x0dx0a3.城市水工程概論》李圭白、蔣展鵬、范瑾初、龍騰銳主編,中國建築工業出版社 x0dx0a4.《中國給水排水》雜志 x0dx0a5.《給水排水》雜志 x0dx0a6.中華環保互聯網 x0dx0a7.給排水在線網站
⑺ 污水處理的基本方法及處理流程
污水處理的基本流程如下:
1、污染源、水量、水質
確定污水中的有毒有害物質的來源,是哪個環節那個因素導致;最好後期無論在管理上還是在技術上做的清潔生產。水質情況也是要確定,建議不間斷規律性的取樣做檢測從而得出科學的水質情況。水量也是是污水處理的規模,一般設計就打不就小,並且應該長遠規劃考慮後期的規模。
2、污水排放標准
這個排放標准,如果能零排放最好。前期在做環境影響評價的時候,一定要溝通好,這個標准很大程度上影響這個整個項目的造價。
3、污水處理方案、工藝、佔地、經濟性
尋找有經驗,做過類似案例的環保單位,邀請其勘查現場,給其提供水質檢查報告或者提供多次提取的水樣,審核通過的環評資料以及指定污水處理設施規劃場地,要求環保單位按照現有情況出污水處理方案(含污水處理工藝、佔地面積、運行維護費用)及造價等。
4、把控施工質量
施工前准備工作、施工過程中隱蔽工程檢查工作,嚴格按照設計規范經行有序施工。
5、試車、調試、人員培訓
項目施工完成之後要做好單一設備試車、一聯動設備試車,嚴格按照相關技術規范。試車完成之後要進水調試、待檢測合格之後方可完成。後期一定要系統的經行相關資料提交、人員培訓等等
6、日常維護
設備日常維護一定要按照環保單位提供的相關維護資料操作,嚴謹私自維修變更設備型號等等。
處理方法:
1、按作用分:污水處理按照其作用可分為物理法、生物法和化學法三種。
物理法:主要利用物理作用分離污水中的非溶解性物質,在處理過程中不改變化學性質。常用的有重力分離、離心分離、反滲透、氣浮等。物理法處理構築物較簡單、經濟,用於村鎮水體容量大、自凈能力強、污水處理程度要求不高的情況。
生物法:利用微生物的新陳代謝功能,將污水中呈溶解或膠體狀態的有機物分解氧化為穩定的無機物質,使污水得到凈化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法處理程度比物理法要高。
化學法:是利用化學反應作用來處理或回收污水的溶解物質或膠體物質的方法,多用於工業廢水。常用的有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法等。化學處理法處理效果好、費用高,多用作生化處理後的出水,作進一步的處理,提高出水水質。
2、按處理程度分:污水處理按照處理程度來分可分為一級處理、二級處理和三級處理。
一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀態的固體物質,常用物理法。
二級處理的主要任務是大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機物,BOD去除率為80%~90%。
三級處理的目的是進一步去除某種特殊的污染物質,如除氟、除磷等,屬於深度處理,常用化學法。