❶ 什么是泵,如何分类的,主要用在哪里
泵的分类
按工作原理分:
1.容积式泵
靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体,并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。
根据运动部件运动方式的不同又分为:往复泵和回转泵两类。
根据运动部件结构不同,有:活塞泵和柱塞泵;有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。
2.叶轮式泵
叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。
根据泵的叶轮和流道结构特点的不同可分为:
1)离心泵
2)轴流泵
3)混流泵
4)旋涡泵。
3.喷射式泵
是靠工作流体产生的高速射流引射流体,然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。
4.泵的其它分类
泵还可以按泵轴位置分为:
1)立式泵
2)卧式泵
按吸口数目分为:
1)单吸泵 (single suction pump)
2)双吸泵 (double suction pump)
按驱动泵的原动机来分:
1)电动泵
2)汽轮机泵
3)柴油机泵
[其他详细拓展]
泵
pump
泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加。泵主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等,也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
广义上的泵是输送流体或使其增压的机械,包括某些输送气体的机械。泵把原动机的机械能或其他能源的能量传给液体,使液体的能量增加。
水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代已有各种提水器具,如埃及的链泵(前17世纪)、中国的桔槔(前17世纪)、辘轳(前11世纪)、水车(公元1世纪) ,以及公元前3世纪古希腊阿基米德发明的螺旋杆等。公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明了最原始的活塞泵灭火泵。早在1588年就有了关于4叶片滑片泵的记载, 以后陆续出现了其他各种回转泵 。1689年,法国的D.帕潘发明了4叶片叶轮的蜗壳离心泵。1818年 ,美国出现了具有径向直叶片 、半开式双吸叶轮和蜗壳的离心泵。1840~1850年,美国的H.R.沃辛顿发明了泵缸和蒸汽缸对置的蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继发明,使发展高扬程离心泵成为可能。随后,各种泵相继问世。随着各种先进技术的应用,泵的效率逐步提高,性能范围和应用也日渐扩大。
泵的种类繁多,按工作原理可分为:①动力式泵,又叫叶轮式泵或叶片式泵,依靠旋转的叶轮对液体的动力作用,把能量连续地传递给液体,使液体的动能(为主)和压力能增加,随后通过压出室将动能转换为压力能,又可分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵等。②容积式泵,依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化,把能量周期性地传递给液体,使液体的压力增加至将液体强行排出,根据工作元件的运动形式又可分为往复泵和回转泵。③其他类型的泵,以其他形式传递能量。如射流泵依靠高速喷射的工作流体将需输送的流体吸入泵后混合,进行动量交换以传递能量;水锤泵利用制动时流动中的部分水被升到一定高度传递能量 ;电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下产生流动而实现输送。另外,泵也可按输送液体的性质、驱动方法、结构、用途等进行分类。
水的提升对于人类生活和生产都十分重要。古代就已有各种提水器具,例如埃及的链泵(公元前17世纪),中国的桔槔(公元前17世纪)、辘轳(公元前11世纪)和水车(公元1世纪)。比较著名的还有公元前三世纪,阿基米德发明的螺旋杆,可以平稳连续地将水提至几米高处,其原理仍为现代螺杆泵所利用。
公元前200年左右,古希腊工匠克特西比乌斯发明的灭火泵是一种最原始的活塞泵,已具备典型活塞泵的主要元件,但活塞泵只是在出现了蒸汽机之后才得到迅速发展。
1840~1850年,美国沃辛顿发明泵缸和蒸汽缸对置的,蒸汽直接作用的活塞泵,标志着现代活塞泵的形成。19世纪是活塞泵发展的高潮时期,当时已用于水压机等多种机械中。然而随着需水量的剧增,从20世纪20年代起,低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐渐被高速的离心泵和回转泵所代替。但是在高压小流量领域往复泵仍占有主要地位,尤其是隔膜泵、柱塞泵独具优点,应用日益增多。
回转泵的出现与工业上对液体输送的要求日益多样化有关。早在1588年就有了关于四叶片滑片泵的记载,以后陆续出现了其他各种回转泵,但直到19世纪回转泵仍存在泄漏大、磨损大和效率低等缺点。20世纪初,人们解决了转子润滑和密封等问题,并采用高速电动机驱动,适合较高压力、中小流量和各种粘性液体的回转泵才得到迅速发展。回转泵的类型和适宜输送的液体种类之多为其他各类泵所不及。
利用离心力输水的想法最早出现在列奥纳多·达芬奇所作的草图中。1689年,法国物理学家帕潘发明了四叶片叶轮的蜗壳离心泵。但更接近于现代离心泵的,则是1818年在美国出现的具有径向直叶片、半开式双吸叶轮和蜗壳的所谓马萨诸塞泵。1851~1875年,带有导叶的多级离心泵相继被发明,使得发展高扬程离心泵成为可能。
尽管早在1754年,瑞士数学家欧拉就提出了叶轮式水力机械的基本方程式,奠定了离心泵设计的理论基础,但直到19世纪末,高速电动机的发明使离心泵获得理想动力源之后,它的优越性才得以充分发挥。在英国的雷诺和德国的普夫莱德雷尔等许多学者的理论研究和实践的基础上,离心泵的效率大大提高,它的性能范围和使用领域也日益扩大,已成为现代应用最广、产量最大的泵。
泵通常按工作原理分容积式泵、动力式泵和其他类型泵,如射流泵、水锤泵、电磁泵、气体升液泵。泵除按工作原理分类外,还可按其他方法分类和命名。例如,按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等;按结构可分为单级泵和多级泵;按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等;按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。
容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动,使工作容积交替地增大和缩小,以实现液体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵,作回转运动的称为回转泵。前者的吸入和排出过程在同一泵缸内交替进行,并由吸入阀和排出阀加以控制;后者则是通过齿轮、螺杆、叶形转子或滑片等工作元件的旋转作用,迫使液体从吸入侧转移到排出侧。
容积式泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而改变;往复泵的流量和压力有较大脉动,需要采取相应的消减脉动措施;回转泵一般无脉动或只有小的脉动;具有自吸能力,泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体;启动泵时必须将排出管路阀门完全打开;往复泵适用于高压力和小流量;回转泵适用于中小流量和较高压力;往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物。总的来说,容积泵的效率高于动力式泵。
动力式泵靠快速旋转的叶轮对液体的作用力,将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加,然后再通过泵缸,将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。离心泵是最常见的动力式泵。
动力式泵在一定转速下产生的扬程有一限定值,扬程随流量而改变;工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动;一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作 ;适用性能范围广;适宜输送粘度很小的清洁液体,特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。
其他类型的泵是指以另外的方式传递能量的一类泵。例如射流泵是依靠高速喷射出的工作流体 ,将需要输送的流体吸入泵内,并通过两种流体混合进行动量交换来传递能量;水锤泵是利用流动中的水被突然制动时产生的能量,使其中的一部分水压升到一定高度;电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下 ,产生流动而实现输送;气体升液泵通过导管将压缩空气或其他压缩气体送至液体的最底层处,使之形成较液体轻的气液混合流体,再借管外液体的压力将混合流体压升上来。
泵的性能参数主要有流量和扬程,此外还有轴功率、转速和必需汽蚀裕量。流量是指单位时间内通过泵出口输出的液体量,一般采用体积流量;扬程是单位重量输送液体从泵入口至出口的能量增量 ,对于容积式泵,能量增量主要体现在压力能增加上,所以通常以压力增量代替扬程来表示。泵的效率不是一个独立性能参数,它可以由别的性能参数例如流量、扬程和轴功率按公式计算求得。反之,已知流量、扬程和效率,也可求出轴功率。
泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系,可以通过对泵进行试验,分别测得和算出参数值,并画成曲线来表示,这些曲线称为泵的特性曲线。每一台泵都有特定的特性曲线,由泵制造厂提供。通常在工厂给出的特性曲线上还标明推荐使用的性能区段,称为该泵的工作范围。
泵的实际工作点由泵的曲线与泵的装置特性曲线的交点来确定。选择和使用泵,应使泵的工作点落在工作范围内,以保证运转经济性和安全。此外,同一台泵输送粘度不同的液体时,其特性曲线也会改变。通常,泵制造厂所给的特性曲线大多是指输送清洁冷水时的特性曲线。对于动力式泵,随着液体粘度增大,扬程和效率降低,轴功率增大,所以工业上有时将粘度大的液体加热使粘性变小,以提高输送效率。
特点和应用 动力式泵和容积式泵除了原理上有所不同以外,在工作特性和应用上也有较大的差异。
动力式泵的主要特点是:①一定的泵在一定转速下所产生的扬程有一限定值。工作点流量和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况(位差、压力差和管路损失)。扬程随流量而改变(图2)。②工作稳定,输送连续,流量和压力无脉动。③一般无自吸能力,需要将泵先灌满液体或将管路抽成真空后才能开始工作。④离心泵在排出管路阀门关闭状态下启动,旋涡泵和轴流泵在阀门全开状态下启动,以减少启动功率。⑤离心泵适合于用高速电动机和汽轮机等直接驱动,结构简单,制造成本低,维修方便。⑥适用性能范围广,离心泵的流量可以从几到几十万米3/时,扬程可以从数米到数千米;轴流泵一般适用于大流量和低扬程(20米以下)。离心泵和轴流泵的效率一般在80%以下,高的可达90%。⑦适宜输送粘度很小的清洁液体(例如清水),特殊设计的泵可输送泥浆、污水等或水输固体物。动力式泵主要用于给水、排水、灌溉、流程液体输送、电站蓄能、液压传动和船舶喷射推进等。
容积式泵的主要特点是:①一定的泵在一定转速或往复次数下的流量是一定的,几乎不随压力而变。工作点压力和轴功率取决于与泵连接的装置系统的情况,因此当泵在排出管路不通(相当于系统阻力无限大)的情况下运转时,其压力和轴功率会增大到使泵或原动机破坏,所以必须设置安全阀来保护泵(蒸汽直接作用或压缩空气驱动的泵例外)。②往复泵的流量和压力有较大脉动,需要采取相应的消减脉动措施;回转泵一般无脉动或只有小的脉动。③具有自吸能力,泵启动后即能抽除管路中的空气吸入液体。④启动泵时必须将排出管路阀门完全打开。⑤往复泵是低速机械,尺寸大,制造和安装费用也大;回转泵转速较高,可达3000转/分。⑥往复泵适用于高压力(有高达350兆帕的)和小流量(100米3/时以下);回转泵适用于中小流量(400米3/时以下)和较高压力(35兆帕以下)。总的来说,容积泵的效率高于动力式泵,而且效率曲线的高效区较宽。往复泵的效率一般为70~85%,高的可达90%以上。⑦往复泵适宜输送清洁的液体或气液混合物,有的泵如隔膜泵可输送泥浆、污水等,主要用于给水、提供高压液源和计量输送等。回转泵适宜输送有润滑性的清洁的液体和液气混合物,特别是粘度大的液体,主要用于油品、食品液体的输送和液压传动方面。
离心泵的工作原理
叶轮安装在泵壳内,并紧固在泵轴3上,泵轴由电机直接带动。泵壳中央有一液体吸入4与吸入管5连接。液体经底阀6和吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。
在泵启动前,泵壳内灌满被输送的液体;启动后,启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。可见,只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。
编辑本段污水泵结构
叶轮、压水室、是污水泵的两大核心部件。叶轮的结构分为四大类:叶片式(开式、闭式)、旋流式、流道式、(包括单流道和双流道)螺旋离心式四种。其性能的优劣,也就代表泵性能的优劣,污水泵的抗堵塞性能,效率的高低,以及汽蚀性能,抗磨蚀性能主要是由叶泵和压水室两大部件来保证。
编辑本段泵主要运用的领域
从泵的性能范围看,巨型泵的流量每小时可达几十万立方米以上,而微型泵的流量每小时则在几十毫升以下;泵的压力可从常压到高达19.61Mpa(200kgf/cm2)以上;被输送液体的温度最低达-200摄氏度以下,最高可达800摄氏度以上。泵输送液体的种类繁多,诸如输送水(清水、污水等)、油液、酸碱液、悬浮液、和液态金属等。
在化工和石油部门的生产中,原料、半成品和成品大多是液体,而将原料制成半成品和成品,需要经过复杂的工艺过程,泵在这些过程中起到了输送液体和提供化学反应的压力流量的作用,此外,在很多装置中还用泵来调节温度。
在农业生产中,泵是主要的排灌机械。我国农村幅原广阔,每年农村都需要大量的泵,一般来说农用泵占泵总产量一半以上。
在矿业和冶金工业中,泵也是使用最多的设备。矿井需要用泵排水,在选矿、冶炼和轧制过程中,需用泵来供水先等。
在电力部门,核电站需要核主泵、二级泵、三级泵、热电厂需要大量的锅炉给水泵、冷凝水泵、循环水泵和灰渣泵等。
在国防建设中,飞机襟翼、尾舵和起落架的调节、军舰和坦克炮塔的转动、潜艇的沉浮等都需要用泵。高压和有放射性的液体,有的还要求泵无任何泄漏等。
在船舶制造工业中,每艘远洋轮上所用的泵一般在百台以上,其类型也是各式各样的。其它如城市的给排水、蒸汽机车的用水、机床中的润滑和冷却、纺织工业中输送漂液和染料、造纸工业中输送纸浆,以及食品工业中输送牛奶和糖类食品等,都需要有大量的泵。
总之,无论是飞机、火箭、坦克、潜艇、还是钻井、采矿、火车、船舶,或者是日常的生活,到处都需要用泵,到处都有泵在运行。正是这样,所以把泵列为通用机械,它是机械工业中的一类生要产品。
设计院在设计装置设备时,要确定泵的用途和性能并选择泵型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始,那么以什么原则来选泵呢?依据又是什么?
一 、了解泵选型原则
1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。
2、必须满足介质特性的要求。
对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵,要求轴封可靠或采用无泄漏泵,如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵
对输送腐蚀性介质的泵,要求对流部件采用耐腐蚀性材料,如AFB不锈钢耐腐蚀泵,CQF工程塑料磁力驱动泵。
对输送含固体颗粒介质的泵,要求对流部件采用耐磨材料,必要时轴封用采用清洁液体冲洗。
3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。
4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。
5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。
因此除以下情况外,应尽可能选用离心泵:
a、有计量要求时,选用计量泵。
b、扬程要求很高,流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时,可选用往复泵,如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵。
c、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。
d、介质粘度较大(大于650~1000mm2/s)时,可考虑选用转子泵或往复泵(齿轮泵、螺杆泵)。
e、介质含气量75%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时,可选用旋涡泵。
f、对启动频繁或灌泵不便的场合,应选用具有自吸性能的泵,如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动(电动)隔膜泵。
二、知道泵选型的基本依据
泵选型依据,应根据工艺流程,给排水要求,从五个方面加以考虑,既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等。
1、流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。
2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。
3、液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。
4、 装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。
5、 操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。
三、选泵的具体操作
根据泵选型原则和选型基本条件,具体操作如下:
1、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件,确定选择卧式、立式和其它型式(管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等)的泵。
2、根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,或者采用无堵塞泵。安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用相应的防爆电动机。
3、根据流量大小,确定选单吸泵还是双吸泵;根据扬程高低,选单级泵还是多级泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,如选单级泵和多级泵同样都能用时,首先选用单级泵。
4、确定泵的具体型号
确定选用什么系列的泵后,就可按最大流量,(在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量),取放大5%—10%余量后的扬程这两个性能的主要参数,在型谱图或者系列特性曲线上确定具体型号。操作如下:
利用泵特性曲线,在横坐标上找到所需流量值,在纵坐标上找到所需扬程值,从两值分别向上和向右引垂线或水平线,两线交点正好落在特性曲线上,则该泵就是要选的泵,但是这种理想情况一般很少,通常会碰上下列两种情况:
第一种:交点在特性曲线上方,这说明流量满足要求,但扬程不够,此时,若扬程相差不多,或相差5%左右,仍可选用,若扬程相差很多,则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力损失。
第二种:交点在特性曲线下方,在泵特性曲线扇状梯形范围内 ,就初步定下此型号,然后根据扬程相差多少,来决定是否切割叶轮直径,
若扬程相差很小,就不切割,若扬程相差很大,就按所需Q、H、,根据其ns和切割公式,切割叶轮直径,若交点不落在扇状梯形范围内,应选扬程较小的泵。选泵时,有时须考虑生产工艺要求,选用不同形状Q-H特性曲线。
5、泵型号确定后,对水泵或输送介质的物理化学介质近似水的泵,需再到有关产品目录或样本上,根据该型号性能表或性能曲线进行校改,看正常工作点是否落在该泵优先工作区?有效NPSH是否大于(NPSH)。也可反过来以NPSH校改几何安装高度?
6、对于输送粘度大于20mm2/s的液体泵(或密度大于1000kg/m3),一定要把以水实验泵特性曲线换算成该粘度(或者该密度下)的性能曲线,特别要对吸入性能和输入功率进行认真计算或较核。
7、确定泵的台数和备用率:
a、对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作:流量很大,一台泵达不到此流量。
b、对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用(共三台)
c、对某些大型泵,可选用70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,另一台泵仍然承担 生产上70%的输送。
d、对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,一台运转,一台备用,一台维修。
8、一般情况下,客户可提交其“选泵的基本条件”,由我司给予选型或者推荐更好的泵产品。如果设计院在设计装置设备时,对泵的型号已经确定,按设计院要求配置。
❷ 什么牌子的增压泵质量好
如下
一、日井
浙江曰井有限公司是一家专业从事各类水泵及控制设备的制造和买卖。曰井水泵秉承着“质量”“创新”“科学”的经营原则,并致力于提供技术高品质,高效率,节能,创新的产品和服务。曰井已建立完整的全自动电脑水泵测试平台,并拥有一支专业的研发团队和先进的生产装备线。
❸ 地下室用的马桶什么品牌好
首先关于马桶的品牌这方面选择的范围还是比较大的,当然在选择马桶品牌的时候,还是要选择一些知名度比较高的品牌这样可以保证产品质量。一般常见的马桶品牌个人觉得箭牌是一个非常不错的选择。而且键盘这个品牌它的质量非常的稳定,也有着非常好的口碑。
是的。污水处理中提升泵的特点:
1、提升叶轮具有最佳的水力设计,无缠绕堵塞现象;
2、轴和油室的密封先进可靠,并有防渗漏保护;
3、安装方便迅速,可用于任何形状的水池,占地小;
4、操作简单、易于维护、配套电机功率小、无噪音。
技术条件
1、污泥回流泵转动平稳自如,无卡死、停滞、振动等现象。
2、污泥回流泵作密封气压试验,试验压力为0.2Mpa。
3、污泥回流泵采用双机械密封结构和唇形密封结构,机械密封保证在10000小时内可靠运行而不需更换。
4、污泥回流泵引出电缆采用YZW型橡胶套软电缆或性能相同的其它电缆,电缆密封头采用特殊硫化处理,以防电缆外皮破损而渗水至电机。
5、污泥回流泵油室内设有密封泄漏保护装置。
6、污泥回流泵引出电缆中双色线(黄/绿)规定为接地线,联接可靠。接地标志明显,在使用期内不易磨灭。
7、污泥回流泵电机转子采用动平衡试验,平衡精度为G6.3。
8、污泥回流泵电机定子绕组内设有热保护开关。
9、污泥回流泵运行期间,电源电压、频率与额定值的偏差及对电机性能和温升的影响符合GB755的规定,电机的电气性能符合JB/T8092、JB/Z346、GB5013.4中的规定。
10、污泥回流泵在导轨支架上自由升降,可与预埋回流管快速耦合,运行平稳、可靠。
❺ 医院污水处理技术指南的第5章
消毒技术
5.1 医院污水常用消毒技术
医院污水消毒是医院污水处理的重要工艺过程,其目的是杀灭污水中的各种致病菌。医院污水消毒常用的消毒工艺有氯消毒(如氯气、二氧化氯、次氯酸钠)、氧化剂消毒(如臭氧、过氧乙酸)、辐射消毒(如紫外线、γ射线)。表5-1对常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒和紫外线消毒法的优缺点进行了归纳和比较。
表5-1 常用消毒方法比较
5.2 液氯消毒系统
液氯消毒是医院污水消毒中最常用的方式之一。氯(Cl2)是一种强氧化剂和广谱杀菌剂,能有效杀死污水中的细菌和病毒,并具有持续消毒作用。氯消毒具有药剂易得,成本较低;工艺简单,技术成熟;操作简单,投量准确;不需要庞大的设备等优点。但氯气有毒,腐蚀性强,运行、管理有一定的危险性。
氯气为受压的液化气体,一般用罐瓶、槽车、罐车、驳船等压力容器装运。
液氯消毒系统主要是由贮氯钢瓶、加氯机、水射器、电磁阀、加氯管道及加氯间和液氯贮藏室等组成。
5.2.1 氯瓶
(1)一般情况下,宜采用小容量的氯瓶。氯瓶一次使用周期应不大于3个月。
(2)单位时间内每个氯瓶的氯气最大排出量应符合下述规定:
容积为40升的氯瓶:750g/h;500kg的氯瓶:3000g/h。
5.2.2 加氯机
医院污水采用液氯消毒时,必须采用真空加氯机,并将投氯管出口淹没在污水中。
氯气向污水中投加是经过加氯机水射器完成,水射器要求自来水有0.2MPa压力,在水射器内形成负压,将氯气吸入并混合,然后将氯水投加至加氯点。
典型的医院污水处理工艺加氯方式有两种:虹吸式定比加氯和提升式自动定比加氯。
(1)当医院污水站内集水管道高于站外公共污水管或水体水位时(通常需要有600mm的高差),可采用虹吸式定比加氯消毒系统。
(2)当污水需要提升才能排出站外,采用提升式自动定比加氯,消毒投加设备与提升泵同步运行,由集水池的水位控制污水泵自动启动,同时控制投药系统同步运行。
5.2.3加氯系统管材
(1)输送氯气的管道应使用紫铜管;输送氯溶液的管道宜采用硬聚氯乙烯管,阀门采用塑料隔膜阀。
(2)加氯系统的管路应设耐腐蚀的压力表,水射器的给水管上应设普通压力表。
(3)加氯系统的管道应明装,埋地管道应设在管沟内,管道应有一定的支撑和坡度。
5.2.4 加氯间和液氯贮藏室
使用液氯消毒时应设液氯贮藏室和加氯间。
(1)加氯间
医院污水加氯间位置的选择应根据医院总体规划、排出口位置、环境卫生要求、风向及维护管理和运输等因素来确定。
加氯间主要放置加氯机等除氯瓶以外的加氯设备。加氯间内应有必要的计量、安全及报警等装置。加氯间门向外开,使用防爆灯照明和其他防爆电机电器,设排风扇,换气次数按12次/小时设计。排风扇设在加氯间低处,并考虑室外环境,要远离人员活动场所。加氯间室内电气、管道、地面等应考虑防止氯气腐蚀。
(2) 液氯贮藏室
液氯贮藏室应尽量靠近投加地点。液氯贮藏室必须有吊装设备(使用40kg小瓶可不安装吊装设备)和磅秤。
液氯贮藏室应设可容纳氯瓶的水池,水池应保持一定水位,一旦氯瓶泄漏,应迅速将氯瓶推到水池中。
液氯贮藏室直接通向室外的门要向外开,应设排风设备,通风口设在房间离地400mm处。照明使用防爆灯具,设置安全和氯气报警装置。
5.2.5 适用范围
1、液氯消毒不宜用于人口稠密区内医院及小规模医院的污水消毒。可用于远离人口聚居区的规模较大(>1000床)且管理水平较高的医院污水处理系统。
2、氯消毒由于余氯过高会造成地表水体内水生生物的死亡,因此当医院污水排至地表水体时应采取脱氯措施或慎用氯消毒。
5.2.6 运行管理
1、严禁无加氯机直接向污水中投加氯气。
2、液氯用槽车和钢瓶包装。氯包装量:瓶装充装重量不得大于1.25kg/L,槽车装充装重量不得大于1.20kg/L。
3、在操作间或加氯间进口处应放置方便使用并有明显标志的工具箱、维修工具、药品及防毒面具等。
4、氯瓶放置在磅秤或氯量显示仪上,小瓶应该竖放、大钢瓶则是卧放并固定,不得使其滚动。
5、并联的氯瓶应设置备用瓶,通过自动或手动切换装置更换新氯瓶。
6、氯瓶和加氯机要避开暖气、阳光和明火。为保证正常供氯,氯瓶间的室内温度应保持中温(15℃)。
7、液氯运输、贮存等按GB11984执行。
5.3 二氧化氯消毒
二氧化氯具有高效氧化剂、消毒剂以及漂白剂的功能。作为强化氧化剂,它所氧化的产物中无有机氯化物;作为消毒剂,它具有广谱性的消毒效果。
二氧化氯必须现场制备。现场制备二氧化氯的方法主要为化学法和电解法。
1、化学法制备二氧化氯消毒工艺是以氯酸钠、亚氯酸钠、次氯酸钠和盐酸等为原料,经反应器发生化学反应产生二氧化氯气体,再经水射器混合形成二氧化氯水溶液,然后投加到被消毒的污水中进入消毒接触池消毒。
2、电解法制备二氧化氯消毒工艺是以饱和食盐水为原料通过电解产生二氧化氯、氯气、过氧化氢、臭氧的混合气体,用于消毒。混合气体的协同作用,具有广谱的杀菌能力,其消毒效果远强于任何单一的消毒剂。
5.3.1 工程设计
1、化学法制备二氧化氯消毒工艺
(1)二氧化氯消毒系统设计和发生器选型应根据医院污水的水质水量和处理要求确定,并考虑备用。
(2)因原料为强氧化性或强酸化学品,储存间必须考虑分开安全储放;储存量为10~30天的用量。
(3)二氧化氯溶液浓度应小于0.4%,其投加量应与污水定比或用余氯量自动控制。
(4)应设计二氧化氯监测报警和通风设备。
2、电解法制备二氧化氯消毒工艺
(1)电解法制备二氧化氯设备主要由电解槽、电源、水泵和水射器组成。电解槽使用6V或12V两种直流电源。
(2)电解法制备二氧化氯设备的溶盐装置一般与发生器一体化,但因二氧花氯为混合消毒气体,为了能定比投氯,必须设置溶液箱。
(3)二氧化氯是由水射器带出并溶于水的,所以设备间必须有足够的压力自来水,如水压不够0.2MPa,需加设管道泵。
(4)应注意设备排氢管的设计,及时排除在设备运行过程中产生的可爆炸气体。
5.3.2 适用范围
1、二氧化氯消毒不宜用于人口稠密区及大规模医院的污水消毒。可用于远离人口聚居区、规模较小的医院污水处理系统。
2、由于二氧化氯在空气中和水中浓度达到一定程度会发生爆炸,因此该法适用于管理水平较高的医院污水处理系统。
3、化学法适用于规模>500床的医院污水处理消毒系统。
4、二氧化氯消毒由于余氯过高会造成地表水体内水生生物的死亡,因此当医院污水排至地表水体时应采取脱氯措施或慎用二氧化氯消毒。
5.3.3 运行管理
1、二氧化氯活化液不稳定,应现配现用。
2、配制溶液时,忌与碱或有机物相混合。
3、投加量根据实际水质水量实验确定。
5.4 次氯酸钠消毒
次氯酸钠消毒是利用商品次氯酸钠溶液或现场制备的次氯酸钠溶液作为消毒剂,利用其溶解后产生的次氯酸对水中的病原菌具有良好的杀灭效果,对污水进行消毒。
1、次氯酸钠发生器
利用电解食盐水(或海水)制取次氯酸钠水溶液。这种发生器的优点是结构简单、自动化程度高、电耗低、耗盐量小,生产的次氯酸钠可达10~12% (有效氯含量)。其缺点是在电极表面易形成钙镁等沉积物,需要经常清洗电极。
商品次氯酸钠溶液有效氯含量为10%~12%,次氯酸钠为淡黄色透明液体,具有与氯气相同的特殊气味。
2、漂白粉及漂粉精消毒
漂白粉(Ca(OCL)2)为白色粉末状,具有强烈气味,化学性质不稳定,易分解而失效,能使大部分有机色彩氧化褪色或漂白。
漂粉精是较纯的次氯酸钙,有效氯含量为65%~70%,是一种较稳定的氯化剂,密封良好时能长期保存(1年左右)。 漂粉精用于医院污水消毒可以直接使用粉剂投加到医院污水中,既可用于干式投加法,也可以将漂粉精溶解在水里,制成溶液投加到污水中,称湿式投加。还有一种方法是漂粉精制成片剂用消毒机投加。
5.4.1 工程设计
1、配套建筑物及设备
采用次氯酸钠发生器消毒的污水处理站应根据次氯酸钠发生器的型号及其附属设备要求进行布置。一般要求需要有专用的盐液制备间和次氯酸钠发生器设备间。盐液制备间与次氯酸钠发生器设备间宜分为两个房间。
2、主要工艺参数
(1)根据污水的水质水量、处理级别计算投氯量,按投氯量选择次氯酸钠发生器型号及台数,然后计算用盐量、贮盐量。
(2)污水量按最高日污水量计算,盐水池按12~24h设计。
(3)次氯酸钠溶液贮槽按8~16h设计。
3、次氯酸钠的投配
次氯酸钠发生器所产生的次氯酸钠溶液贮存在贮槽内,可采用虹吸式自动投加或与污水泵连动投加,将溶液通过投加管、电磁阀、流量计将溶液投加到污水池或污水管中。
4、漂精粉的投加
(1)漂精粉的湿式投加系统需设置溶药槽和投配槽。
(2)溶药槽和投配槽一般用塑料制成,溶药槽需设有搅拌器,一般设置2个,投配槽可设1个,沉渣排入下水道,溶药槽和投配槽大小按处理污水量和投药量计算确定。
5.4.2 适用范围
1、次氯酸钠消毒不宜用于人口稠密区内及大规模医院的污水消毒。可用于远离人口聚居区、规模较小的医院污水处理系统。
2、漂粉精、漂白粉适用于规模<300床的经济欠发达地区医院污水处理消毒系统。
3、电解法次氯酸钠发生器适用于管理水平较高的医院污水处理消毒系统。
4、二氧化氯消毒由于余氯过高会造成地表水体内水生生物的死亡,因此当医院污水排至地表水体时应采取脱氯措施或慎用氯消毒。
5.4.3 运行管理
1、次氯酸钠溶液贮槽应防腐蚀,可用聚氯乙烯板或玻璃钢制作。
2、在使用次氯酸钠溶液消毒时,必须注意保存条件,经常分析化验其有效氯含量,以便掌握有效氯的衰减情况,确定每次的最佳送货量和送货周期,减少氯的损失。
3、商品次氯酸钠应在21℃左右避光贮存。
4、漂白粉应贮存于干燥、阴凉通风的仓库中,防止日晒雨淋,应远离火种和热源,不可与有机物、酸类及还原剂共存。
5、漂粉精放入溶药槽,加水配制成有效氯含量为1%~5%的溶液,静止澄清,使用上清液投加。每日配制1~2次。
5.5 氯消毒接触池
1、医院污水消毒按运行方式可分为连续消毒和间歇消毒两种方式。
2、接触消毒池的容积应满足接触时间和污泥沉积的要求。传染病医院污水接触时间不宜小于1.5小时,综合医院污水接触时间不宜小于1.0小时。
3、连续式消毒的接触池有效容积为污水部分容积和污泥部分容积之和。
4、间歇式消毒时,接触池的总有效容积应根据工作班次、消毒周期确定,一般宜为调节池容积的1/2。
5、接触消毒池一般分为两格,每格容积为总容积的一半。池内应设导流墙(板),避免短流。导流墙(板)的净距应根据水量和维修空间要求确定,一般为600~700mm。接触池的长度和宽度比不宜小于20:1。接触池出口处应设取样口。
6、设计时应按设计选定的处理工艺流程的实际运行情况,按最不利情况进行组合,校核实际接触时间,以满足设计要求。
5.6 氯消毒设计要点
当污水采用氯消毒工艺时,其设计加氯量可按下列数据确定:
1、液氯消毒系统参照《室外排水设计规范》GBJ14-87有关章节进行设计。
2、加强处理效果的一级处理出水的设计加氯量以有效氯计,一般为30-50mg/L。
3、二级处理出水的设计参考加氯量一般为10-15 mg(有效氯)/L。
4、当污水采用其他方法消毒时,其设计投加量应根据具体水质确定。
5、加药设备至少为2套,1用1备。
6、氯投加量为参考值,运行中应根据余氯量和实际水质水量实验确定投加量。
5.7 臭氧消毒
臭氧,分子式为O3,具有特殊的刺激性臭味,是国际公认的绿色环保型杀菌消毒剂。臭氧在水中产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基(OH),羟基(OH)对各种致病微生物有极强的杀灭作用,单原子氧(O)具有强氧化能力,对各种病毒、细菌均有很强的杀灭能力。
臭氧消毒具有反应快、投量少;适应能力强,在pH5.6~9.8、水温0~37℃范围内,臭氧消毒性能稳定;无二次污染;能改善水的物理和感官性质,有脱色和去嗅去味作用。但缺点是无持续消毒功能、只能现场生产使用、臭氧消毒法设备费用较高、耗电较大。
臭氧制备法有电晕放电法、紫外线法、化学法和辐射法等,工程一般采用电晕放电法。
5.7.1 工程设计
1、医院污水臭氧处理站应设置空压机房、臭氧发生器设备间和操作间。空压机房安放空压机,空压机应防震和防止噪声。臭氧发生器间应留有设备检修空间。臭氧接触塔在寒冷地区应设在室内,尾气处理后设排气管排出室外。
2、医院污水消毒的主要工艺参数如表5-2所示。
表5-2医院污水臭氧消毒的主要工艺参数
3、在选择臭氧发生器时,要根据污水水质及处理工艺确定臭氧投加量,再根据臭氧投加量和单位时间处理水量确定臭氧使用量,按每小时使用臭氧量选择臭氧发生器台数及型号。
4、臭氧与污水接触方式一般采用鼓泡法,气泡分散越小,臭氧利用率越高,消毒效果越好。因此要选择气水混合效果好的臭氧进气装置。
5、臭氧系统设备管道应做防腐处理与密封。
6、臭氧设备间应设置通风设备,通风机应安装在靠近地面处。
7、在工艺末端必须设置尾气处理或尾气回收装置,反应后排出的臭氧尾气必须经过分解破坏或回收利用,达到排放标准。
5.7.2 适用范围
1、采用二级处理的医院污水最好采用臭氧消毒,这样可以减少臭氧的投加量,降低设备投资费用和运行费用。
2、投资及运行费用较高,适用于管理水平较高的传染病医院及综合医院污水处理。
5.7.3 运行管理
1、臭氧对人有毒,国家规定大气中允许浓度为0.2mg/m3。
2、臭氧为强氧化剂,浓度越高对接触物品损害越重,使用时应注意。
3、在使用时应控制影响臭氧杀菌作用的因素,包括温度、相对湿度、有机物、pH、水的浑浊度、水的色度等。
4、在产臭氧过程中,避免放电电极潮湿而造成断路。
5、臭氧的产量受电压、进气量和进气压力的影响。
6、臭氧的投加量和剩余臭氧量在消毒中起着重要作用,使用时应注意控制。
5.8 紫外线消毒
消毒使用的紫外线是C波紫外线,其波长范围是200~275nm,杀菌作用最强的波段是250~270nm。紫外线消毒技术是利用特殊设计的高功率、高强度和长寿命的C波段紫外光发生装置产生的强紫外光照射流水,使水中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体受到一定剂量的紫外C光辐射后,其细胞组织中的DNA结构受到破坏而失去活性,从而杀灭水中的细菌、病毒以及其它致病体,达到消毒杀菌和净化的目的。紫外线杀菌速度快,效果好,不产生任何二次污染,属于国际上新一代的消毒技术。但要求水中悬浮物浓度较低,以保证良好的透光性。
5.8.1 工程设计
1、采用紫外线消毒时要求被处理的水中悬浮物浓度<10mg/L,在此条件下推荐的照射强度为25-30μW/cm2,照射时间>10s。
2、紫外线消毒系统可采用明渠型或封闭型。相对而言,明渠型比封闭型更容易监测和维护,对水流阻力也小。
3、紫外系统内还应包括清洗设施。医院污水应采用设置自动清洗装置。
4、紫外系统用于医院污水处理过程中排放的气体消毒时,采用循环式紫外空气消毒装置。
5、紫外灯管应专业回收。
5.8.2 适用范围
1、出水悬浮物浓度小于10mg/L的污水处理系统可采用紫外消毒方式;
2、在有特殊要求的情况下,如排入某些有特殊要求的水域时,可采用紫外消毒方式;
5.8.3 运行管理
1、不得使紫外线光源照射到人,并注意眼睛的防护,以免引起损伤。
2、在使用过程中,要特别注意对紫外线灯管辐照度值进行测定。
3、使用的紫外线灯,新灯的辐照强度不得低于90uw/cm2,使用中紫外线的辐照强度不得低于70 uw/cm2,凡低于70 uw/cm2者应及时更换灯管。
4、紫外线消毒的最适宜温度范围是20~40℃,温度过高过低均会影响消毒效果。
5、在使用过程中,应保持紫外线灯表面的清洁,一般每两周用酒精棉球擦拭一次,发现灯管表面有灰尘、油污时,应随时擦拭。
❻ 如何进化污水处理污水的方法有哪些
污水处理
开放分类: 工业技术、理工学科、给水排水设计、水质标准、通用术语
sewage treatment,wastewater treatment
为使污水经过一定方法处理后,达到设定的某些标准,排入水体、排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等。
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
各个处理构筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量,占污水厂运行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。
沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统,多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物,或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池,辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池的主要能耗设备是排泥装置,比如链带式刮泥机,刮泥撇渣机,吸泥泵等,但由于排泥周期的影响,初沉池的能耗是比较低的。
4.生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例,它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能,其基本上是联系运行的,且功率较大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低,但目前应用较少,是以后需要大力推广的处理工艺。
5.二次沉淀池
二次沉淀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,能耗比较低。
6.污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池,污泥脱水,干燥都要消耗大量的电能,污泥处理单元的能量消耗是相当大的,这些设备的电耗功率都很大。
针对各个处理构筑物的节能途径
1.污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗,主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约,正确科学的选泵,让水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法,定期对水泵进行维护,减少摩擦也可以降低电耗。
2.沉砂池
采用平流沉砂,避免采用需要动力设备的沉砂池,如平流沉砂池。采用重力排砂,避免使用机械排砂,这些措施都可大大节省能耗。
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低,主要能量消耗在排泥设备上,采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。
4.生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy
Recovery)。
曝气系统的能耗相当大,对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气,曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能,曝气系统进行阶段曝气,溶解氧存在浓度梯度,既减少了能耗,又可以改善处理效果,减少污泥量。
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。
5.二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。
消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。
另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。
国内外城市污水处理厂发展概况
水是经济发展和社会可持续发展的一个重要因素。随着城市规模的不断扩大和人口的增加,水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因,是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。“环境保护”是我国的基本国策,中国可持续发展的战略与对策制定的2000年治理目标,要求城市污水集中处理率达20%。目前,我国正处于城市污水处理事业的大发展时期,尤其随着国家西部大开发战略的实施,中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。
城市生活污水处理自200年前工业革命以来,越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来,城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水,并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺,以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚,目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时,必须结合我国发展,尤其是当地实际情况,探索适合我国实际的城市污水处理系统。
结合我国实际情况,参考国外先进技术和经验,建设城市污水处理厂应符合以下几个发展方向:
(1)总投资省。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
(2)运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
(3)占地省。我国人口众多,人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
(4)脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。
(5)现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。
结论
污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题,合理进行能源分配,已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低,也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素,开发能效较高的污水处理技术,合理设计及运行污水处理厂,必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。
污水处理的目前的难点在于降低水中的高含量的氯离子、氟离子等
❼ 污水处理厂建筑设计
以下是中达咨询为建筑人士整理的关于污水处理厂建筑设计相关资料。具体内容如下:
在目前污水处理厂建筑的设计中,设计师要根据污水处理工程的特点,借鉴他人的经验与技术,慎重选择工艺、考虑优化方案。同时重视发挥地区性的文化特点,在满足污水处理工艺流程要求的基础上,将污水处理厂建筑的特点、功能与地域、民族、文化相结合,充分发掘并塑造独特的企业形象,丰富企业文化的内涵。追求污水处理厂建筑物与自然环境、文化环境的整体协调,竖起一座座环保形象的丰碑。
1、污水处理厂的工艺流程
整个污水处理过程是通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器之后进入沉砂池,再经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理)。初沉池的出水进入生物处理设备,用活性污泥法和生物膜法,生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
2、污水处理厂建筑物设计的特点
2.1、基础工程设计
主要构筑物如提升泵房、臭氧接触池、鼓风机房、臭氧发生器室等基础一般采用<500预应力薄壁管桩基础,有效桩长12m,根数根据实际需要确定。注意预应力管桩施工时采用静压法,打桩施工时先打试桩。
2.2、主体结构工程设计
管廊及滤池底板、壁板、走道板等主体结构一般采用现浇C25补偿收缩防水混凝土,混凝土抗渗等级S6;砖砌体用MU10烧结多孔砖,地面以下用M10水泥砂浆砌筑,地面以上用M5混合砂浆;垫层用C10混凝土,预制板用C30混凝土;铁梯栏杆均采用不锈钢栏杆。
2.3、提升泵房、臭氧接触池设计
提升泵房、臭氧接触池构筑物的设计等级、基础与结构的施工方法同其他建筑物,但面层则有不同的做法:外立面用水泥砂浆分层抹平,白色长条外墙面砖贴面。水池非露天顶板采用抛光玻化砖面层;内壁采用清水混凝土,清水混凝土表面修整后,采用IPN8710-2B两地两面防腐涂层。
2.4、废水池设计
一般面层做法为地板面用C20素混凝土找坡;壁板内外壁及顶板底面采用清水混凝土;由于水池全部埋入土中,水池顶板顶面和水池壁板外侧均要求刷冷底子油二道。
2.5、污泥浓缩池设计
地基一般采用换土垫层法施工,挖去淤泥质黏土层至粉质黏土层,并换成中粗砂垫层至池底。面层做法为:底板面、壁板及毛石混凝土锥壁内壁采用1B2水泥砂浆分层抹平;外壁地面以下刷冷底子油二道,地面以上外壁用水泥砂浆抹光,中高档外墙用涂料刷面。走道板面采用广场地面砖。
2.6、鼓风机房、臭氧发生器室设计
建筑耐火等级、屋面防水等级按要求设计,一般为现浇钢筋混凝土框架结构,基础为<500预应力薄壁管桩基础。1)砌体工程:通常室内设计地面以下采用MU10标准黏土砖,M10水泥砂浆砌筑;室内设计地面以上采用MU10烧结多孔砖,M5混合砂浆砌筑。2)屋面工程:通常建筑找坡材料为膨胀珍珠岩,保温材料为聚苯乙烯泡沫塑料保温板40厚,防水涂料采用1.5厚JS高分子防水涂料,防水卷材采用氯化聚乙烯橡胶共混卷材。3)顶棚工程:通常采用轻钢龙骨穿孔金属板吊顶,纸筋灰抹面。4)墙面装修工程:墙面基层水泥砂浆均加抗渗王)?型,内墙面用白色乳胶漆面或瓷砖饰面;外墙面用面砖面。5)门窗工程:通常采用铝合金门窗或木门窗。6)油漆防腐工程:一般木制预埋件冷底子油两度防腐,金属预埋件及明露铁件刷PN8710防腐涂料防腐;木门满刮腻子。
2.7、脱水机房设计
基础一般采取柱下独立基础和条形基础。其他构造跟鼓风机房、臭氧发生器室相似。
2.8、其他建筑物设计
厂区内变配电设备房、综合办公楼、化验室、宿舍、食堂和保安室等的设计,只要考虑满足基本生产控制要求即可,主要是为了节约投资。在污水处理厂建筑物整体土建设计时,应结合污水处理厂规模、污水水质、处理工艺及当地的实际条件和场地岩土工程条件,积极稳妥地采用先进技术,减少占地面积,降低工程投资。
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3、污水处理厂建筑设计的发展趋势
3.1、污水处理厂建筑的风景化趋势
越来越多的建设单位及设计师开始将建筑的规划设计中心从以往的污水处理设备转移到以人与自然的理念上来,重视并努力体现人对自然风景的热爱。在建筑空间设计上,创造让人产生美感和亲切感的良好生活环境,最终达到人与自然的统一协调。
3.2、污水处理厂建筑的高科技化趋势
污水处理厂建筑在建筑材料上是利用高科技材料,提高建筑的灵活性、通用性和多样化;在建筑结构体系上,采用新型大跨度结构体系;在技术及设备上,更多地满足污水处理与管理的微型化、自动化、洁净化、精密化、环境无污染化等要求;在信息技术上,建立计算机自动化控制系统,使工艺流程、信息流更加顺畅。
3.3、污水处理厂建筑的节能环保趋势
由于污水、污泥本身的臭气在工艺流程中释放出来,给周边环境带来一定程度的污染,为此对臭气的处理,要污水处理厂消除自身污染。采用鼓风曝气的污水处理厂要选择低噪声的鼓风系统,污泥采用填埋处置工艺,要防止污泥废液污染地下水,并将废液进行处理后方可排放。采用污泥干燥焚烧工艺的污泥处置厂,要将有毒害气体进行处理,防止有毒害气体污染大气。
3.4、污水处理厂建筑的多元化趋势
污水处理厂投资主体的多元化、建设场地地域文化的多元化、企业品牌的多元化以及多元文化背景下的设计事务所的参与等,极大地促进了污水处理厂建筑多元化的形成和发展。国内设计师们在接受全球性的同时,也开始承认各民族、地区和地方文化的价值,在平等合作、竞争的同时,正在努力创造丰富多彩的跨文化的特色建筑。
3.5、污水处理厂建筑的城市设计化趋势
在各级政府重视城镇设计的大背景下,也应重视污水处理厂建筑。污水处理厂不能只简单地完成单体设计,而应从城市设计的高度,将建筑学的学科特征应用到创造城市空间上,对城市规划进行合理延伸和补充,并致力于厂区交通与城市交通流线的条理化。建立建筑与城市的生态关系以及可持续发展性,必将为城市带来全新的形象。有些污水处理厂通过建立企业标志建筑,塑造了城市地标性视觉焦点和建筑形象。
4、结束语
任何国家在经济发展的同时,随之带来了不同程度的环境污染,而污水是造成环境污染的来源之一。污水这个污染源的出现已引起了各级政府的关注,治理水污染的措施和法律法规也随之出台,其中建设污水处理厂为重要举措之一。目前已经有不少城镇和工业区投入大量资金建设和运营污水处理厂。建设污水处理厂,已经成为其他城镇和工业区净化污水环境的必要措施。
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