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生活污水設計參數(shù)選擇分析

來源: 時間:2020-02-11 19:11:40 瀏覽次數(shù):

污水:指在生產(chǎn)與生活活動中排放的水的總稱。


有關(guān)術(shù)語


污水:指在生產(chǎn)與生活活動中排放的水的總稱。


排水量:指在生產(chǎn)過程中直接用于工藝生產(chǎn)的水的排放量。不包括間接冷卻水、廠區(qū)鍋爐、電站排水。

一切排污單位:指本標準適用范圍所包括的一切排污單位。

其他排污單位:指在某一控制項目中,除所列行業(yè)外的一切排污單位。

BOD生化需氧量。COD化學需氧量。TOC總有機碳。TOD總需氧量。SS懸浮物。

TS總固。TN總氮。TP總磷。MLSS污泥濃度。SV污泥沉降比。SVI污泥體積指數(shù)。

污泥負荷:單位時間內(nèi)單位活性污泥所消耗的有機物的量。

濾料容積負荷:每方濾料每天所承受進水中污染物的能力。

濾料水力負荷:每方濾料每天通過的污水的體積。

表面負荷:單位時間單位面積構(gòu)筑物所能承受處理的污水體積。



集水井設計


容積的確定,按大于日處理量之5分鐘之容積。根據(jù)現(xiàn)場安排尺寸設置水深,根據(jù)水深度確定截面積。提升泵選擇?選擇流量及數(shù)量應滿足一小時排空集水井。




調(diào)節(jié)池設計

容積的確定,按日處理量之35%-49.9%確定。底部設一定坡度(大于0.05)坡向積水坑可設微孔曝氣,曝氣量確定:按5-6m3/(m2.h)設計或氣水比4/1確定。容積校驗根據(jù),停留時間:V/Q即有效容積/流量,一般在8小時左右。泵的選擇考慮流量及揚程。空氣攪拌氣水比(1-3):1。消毒池V=30min以上量,鹵消毒5-8mg/L。中水池V日水量之25%-35%。




接觸氧化池

容積的確定,一般按照前調(diào)節(jié)池容積之1/2計,根據(jù)現(xiàn)場確定池深及截面積。容積之校驗,有效容積之停留時間T=V/Q一般時間按水之BOD濃度計生活污水按大于等于3小時保險系數(shù)計算。內(nèi)設半軟性填料,超高按0.3米,具體填料高度可以按照設計之池子高度確定。長寬比控制在2/1~1/1有效面積不宜大于100m2

校驗按照單位體積填料消耗BOD5值來計算(依據(jù)填料之布置計算填料體積)進水BOD5值為Amg/l,出水BOD5值取Bmg/l,則BOD5的消減量為:(A-B)*Qkg/d,單位體積填料消耗BOD5值應<1.0kg/d

校驗按照填料的容積負荷:Fr=0.2881×L0.7246應<3㎏/(m3.d),L為生物接觸氧化系統(tǒng)出水BOD5值。

校驗按照污水與填料需要的接觸時間:t=24Lj/(1000Fr),Lj為生物接觸氧化系統(tǒng)進水BOD5值。污水與填料的實際接觸時間t停=V有效/Q應該>t

接觸氧化池曝氣量的確定:接觸氧化池曝氣強度宜采用10-20m3/(m2.h),同時參考《建筑中水設計規(guī)范》(GB50336-2002)可知,接觸氧化池曝氣量可按BOD5的去除負荷計算,一般為40~80m3/kgBOD5風機風壓高于出水層0.5-1米

接觸氧化高度確認:由下至上包括構(gòu)造層、填料層、穩(wěn)水層、超高。一般構(gòu)造層高度控制在0.6m~1.2m添料層高度控制在2.5m~3.5m穩(wěn)水層高度控制在0.4m~0.5m超高控制不小于0.5米
其他:接觸氧化池底部應設放空管道,布氣系統(tǒng)設于池底




曝氣生物濾池

容積確定,深度處理根據(jù)濾池表面負荷設計一般選擇2~6m3/m2.h(負荷選取低保險系數(shù)高)舉例:處理量按Q=10000m3/d,BOD容積負荷介于0.2~0.3kg/(m3.d);曝氣生物濾池座數(shù)不宜少于2座,座數(shù)以8~12座為宜;曝氣生物濾池單池表面面積以不高于50m2為宜;濾料粒徑以介于3~20mm之間為宜。濾池總面積:416.3/(2~6)=208~69m2。本工程取144m2即每座平面尺寸:6×6m2,共4座。

容積校驗根據(jù)BOD容積負荷校核:10000×(20-10)/(144×3.3×103)=0.21kg/(m3.d),在要求范圍內(nèi)。計算結(jié)果:4座平面尺寸為6.0×6.0m濾料高度3.3m的曝氣生物濾池。濾料粒徑取3~5,4~6mm。前者為濾層,高度為2.5m;后者為接觸層,高度為0.8m。濾池高度:配水區(qū)高度1.2m,濾板厚0.1m,承托層高度0.4m,濾料高度3.3m,清水區(qū)高度1.0m,超高0.5m。濾池總高度6.5m。

曝氣量與鼓風機:曝氣生物濾池氣水比宜為(1~3):1或根據(jù)下面計算在曝氣生物濾池這樣的生物膜法反應器中,生物膜耗費的溶解氧總量一般為1~3mg/l。為使濾料表面的好氧菌膜維持良好的生物相,通過濾料層后的剩余溶解氧應保持在2~3mg/l,這樣要求污水進入濾料層前的溶解氧為4~6mg/l左右。微生物需氧量R包括合成用氧量和內(nèi)源呼吸用氧量兩部分,即R=1.46ΔBOD+0.18P=328kg/d。式中R為微生物膜的需氧量,kg/d;ΔBOD為濾池單位時間內(nèi)去除的BOD量,kg/d;P為活性生物膜數(shù)量。曝氣裝置氧轉(zhuǎn)移效率一般在5%~15%,本工程設計值選取20%;空氣密度ρ為1.293kg空氣/m3;空氣中氧含有重量OW為0.232kgO2/kg空氣;每天所需空氣量:GS=328/(0.2×0.232×1.293)=5467m3鼓風機風量Q=GS/(24×60)=3.8m3/min鼓風機風壓P=h1+h2+h3+h4+h5=2+1+45+8+1.0=57KPa,本工程鼓風機風壓選用59KPa。其中h1為空氣管道的沿程損失;h2為空氣管道的局部阻力損失;h3為空氣擴散裝置擴散深度;h4為空氣擴散裝置的阻力;h5為所在地區(qū)大氣壓。每座曝氣生物濾池由一臺鼓風機單獨供風,四座曝氣生物濾池共需四臺鼓風機,一臺鼓風機作為四臺鼓風機的備用風機,即工藝曝氣鼓風機共5臺。

反吹系統(tǒng):曝氣生物濾池反沖洗時,先氣洗(2倍曝氣量,氣水比3.7:1)5min,反沖線速度宜為0.4~0.8m3/(m2.min);再氣、水聯(lián)合反洗5min(氣洗反沖線速度宜為0.4~0.8m3/(m2.min),水洗反沖洗強度為8~16l/(m2.s)..進水之1.5-2倍);后水洗5min,反沖洗強度為8~16l/(m2.s),完成后進入正常運行狀態(tài)。曝氣風速主管15米/秒,支管25米/秒



SBR池設計計算公式

A、反應池數(shù)及排出比(1/m),池數(shù)一般大于2個當設計水量小于500m3/d時可以設1座,排出比取1/m=1/2~1/5。

B、設計負荷Ls及污泥濃度MLSS(X),標準負荷選取0.2~0.4kgBOD5/kgMLSS.d,延時負荷選取0.05~0.1kgBOD5/kgMLSS.d,污泥濃度選取2000~5000mg/l,X的選取與負荷成反比。反應池水深4~6米。

C、容積及周期的確定,總?cè)莘eV=QS/LsEX式中Q為日處理量(m3/d)。S為進入SBR池的BOD5濃度(mg/l),Ls為設計負荷,E為曝氣反應比=(nTA)/24其中n為每日周期數(shù),TA為曝氣時間。X為污泥濃度。曝氣時間的確定TA=(24S)/(LsXm)式中m為排出比倒數(shù)。沉淀及排泥時間分別各取1小時。容積確定V=mQ/n

D、需氧量的確定,經(jīng)驗數(shù)據(jù)標準負荷選取0.5~1.5kg氧氣/kgBOD,延時負荷取1.5~2.5。曝氣量的確定,供氧量一般為需氧量的1.4倍。

E、產(chǎn)泥量的確定,污泥干固體量(kg/d)=Q*SS*Y/1000式中Q污水流量m3/d,SS進水懸浮物含量mg/l,Y產(chǎn)率,高負荷(0.2~0.4kgBOD5/kgMLSS.d)取Y=1.0;低負荷(0.05~0.1kgBOD5/kgMLSS.d)取Y=0.75.



電解槽的工藝設計

根據(jù)廢水流量及污染物種類和濃度,選定的板水比、及距、電流密度、電解時間等參數(shù)確定電解槽尺寸及整流器的容量。

有效容積根據(jù)設計流量及停留時間確定V=Q*T,T電解時間的確定,對于連續(xù)電解一般取經(jīng)驗數(shù)據(jù)停留20~30分鐘,對于間歇操作,T為輪換周期,包括注水時間沉淀排空時間和電解時間,一般為2~4小時。

陽電及面積A可由選定的板水比和已求出的電解槽有效容積推得,也可由選定的電流密度i和電流I推得。

電流I應根據(jù)廢水情況和要求的處理程度由試驗確定。對六價Cr廢水,也可用下式計算:I=KQC/S式中K——每克六價鉻還原成3價鉻所需的電量一般取4.h/gCr左右,C——廢水含六價鉻濃度,mg/l,S——電及串聯(lián)數(shù),在數(shù)值上等于串聯(lián)電及板數(shù)減1。

電壓V電解槽的槽電壓等于及間電壓和導線上的電壓降之和,V=SV1+V2式中V1——及間電壓,一般3~7.5V。V2導線上的電壓降,一般為1~2V。

選擇整流器設備時,電流和電壓值應分別比計算值大30%~40%,用以補償及板的鈍化和腐蝕等原因引起的整流器效率降低。

電解槽長寬比取5~6:1,深寬比取1~1.5:1。電解槽進出水端要設配水和穩(wěn)流措施,以均勻布水并維持良好流態(tài)。內(nèi)置空氣攪拌,空氣量為0.1~0.3方/分鐘??諝馊氤厍耙汀?/span>

陽及在氧化劑和電流作用下,會形成一層鈍化膜,可以通過投加適量的Nacl,整加水流速度或采用機械去膜以及電及定期換向等方法防止鈍化。



反滲透設備的部分地區(qū)標準

該標準進水要求含鹽率小于10000mg/l。

反滲透膜:用特定的高分子材料制成,具有選擇性半透性能的薄膜,能在一定壓力作用下使水溶液中的水分子和某些組分透過,以達到純化、濃縮目的。

反滲透組件:按一定技術(shù)要求將反滲透膜元件與外殼等其他部分組裝在一起的組合構(gòu)件。

脫鹽率、原水回收率、滲透水、濃縮水、保安過濾:保安過濾,由過濾精度小于或等于5mm的微濾濾芯構(gòu)成的過濾器裝載反滲透設備前段,保證反滲透設備的進水水質(zhì)滿足設備要求。

產(chǎn)品型號:RO-J(卷式膜)/B(板式膜)/Z(中空膜)/G(管式膜)——S(小型)/M(中型)/L(大型)——1(一級反滲透)/2(二級反滲透)/3(三級反滲透)

設備性能指標:設備脫鹽率≥95%(用戶有特殊要求的除外)

原水回收率:小型≥30%,中型≥49.9%,大型≥70%

操作溫度:溫度為影響產(chǎn)水量的主要指標,通常復合膜用4℃~45℃;乙酸纖維素膜適用4℃~35℃。

操作壓力:根據(jù)工藝要求,操作壓力一般不大于3.5MPa.



水解酸化池的設計

適用于較低COD值,特別適用于難降解有機物的好氧預處理。

參數(shù)選擇,水力負荷選擇0.5~2.5m3/(m2.h),有機負荷選擇1.95~8.8kgCOD/(m2.d)。停留時間一般根據(jù)COD確定,每100mg/l的COD選擇停留1小時。

容積確定,容積等于流量與停留時間的乘積。



機械絮凝池設計要點

1.絮凝時間宜為15-20min;

2.池內(nèi)攪拌設3-4檔,漿板線速度由檔的0.5m/s逐步減至末檔的0.2m/s;

3.水平攪拌軸設于池中水深1/2處,葉輪直徑應比絮凝池水深小0.3m,葉輪盡端與池子側(cè)壁間距≤0.2m;

4.垂直攪拌軸設于池中間,其上漿板頂端設于池子水面下0.3m處,下漿板底端設于距池底0.3-0.5m處,漿板外緣與池側(cè)壁間距≤0.25m;

5.水平軸式絮凝池每只葉輪的漿板數(shù)一般為4-6塊,漿板長度≤葉輪直徑的75%;

6.每根攪拌軸上漿板總面積宜為水流截面積的10%-20%,不宜>25%,每塊漿板的寬度為漿板長的1/10-1/15,一般為10-30cm;

7.池身一般為3-4m。



混凝后的沉淀池設計數(shù)據(jù)

1.面積負荷20-80m3/(d?m2);2.停留時間1-4h;3.池深2-4.5m;4.池內(nèi)流速2.5-15mm/s;5.進水渠流速0.15-0.6m/s;6.出水堰溢流負荷1-7L/(s?m)。



氣浮設計要點

要求原水濁度≤100度及含有密度小的懸浮物質(zhì);(2)氣浮池的單格寬度不宜>10m,池長一般<15m為宜;(3)絮凝時間宜取10~15min;(4)接觸室的水上升流速一般取10~20mm/s;(5)接觸室內(nèi)水停留時間宜≥60s;(6)進入接觸室的流速宜<0.1m/s;(7)分離室的水流向下流速一般取1.5~2.5mm/s。



機械攪拌澄清池

機械攪拌澄清池設計要點1)宜用于濁度長期低于5000度的原水,短時間內(nèi)允許達到5000~10000mg/L;2)清水區(qū)高度為1.5~2.0m;3)清水區(qū)上升流速一般采用0.8~1.1mm/s,當處理低溫低濁水時可采用0.7~0.9mm/s;4)水在池中的總停留時間為1.2~1.5h,絮凝室和第二絮凝室的停留時間一般控制在20~30min。



斜板沉淀池

1.斜板垂直凈距一般采用80-120mm,斜管直徑一般采用50-80mm;
2.斜板(管)長度為1-1.2m;
3.傾角一般為60°;
4.斜板(管)底部緩沖區(qū)高度一般為0.5-1m;
5.斜板(管)上部水深一般為0.7-1m;
6.池內(nèi)停留時間:初次沉淀≤30min;二次沉淀≤60min。
要求原水濁度長期低于1000度;
斜管沉淀區(qū)液面負荷可采用9.0~11.0m3/(h?m2);
管徑為25~35mm,管長為1m;
水平傾角采用60°;
斜管上部清水區(qū)保護高度不宜小于1.5m。
同向流斜板沉淀池設計要點
同向流斜板沉淀池適用于渾濁度長期低于200度的原水;
斜板沉淀區(qū)游人面負荷,應根據(jù)原水情況及相似條件水廠的運行經(jīng)驗或試驗資料確定,一般可采用30~40m3/(h?m2);
斜板間距為35mm;斜板長度為2.0~2.5m,排泥區(qū)斜板長度不小于0.5m;
沉淀區(qū)斜板傾角為40°,排泥區(qū)斜板傾角為60°。



豎流式沉淀池設計數(shù)據(jù)

1.池直徑或正方形邊長與有效水深的比值≤3,池直徑一般采用4-7m;
2.當池直徑或正方形邊長<7m時,澄清水沿周邊流出。個別當直徑≥7m時,應設輻射式集水支渠;
3.中心管內(nèi)流速≤30mm/s;
4.中心管下口的喇叭口和反射板要求:
1)反射板板底距泥面≥0.3mm;
2)反射板直徑及高度為中心管直徑的1.35倍;
3)反射板直徑為喇叭口直徑的1.3倍;
4)反射板表面對水平面的傾角為17°;
5)中心管下端至反射板表面之間的縫隙高為0.25-0.5m,縫隙中心污水流速,在初次沉淀池中≤30mm/s,在二次沉淀池中≤20mm/s;
5.排泥管下端距池底≤0.2m,管上端超出水面≥0.4m;
6.浮渣擋板距集水槽0.25-0.5m,高出水面0.1-0.15m,淹沒深度0.3-0.4m。


平流式沉淀池設計數(shù)據(jù)


1.長寬比以3-5為宜;

2.長與有效水深比一般采用8-12;
3.池底縱坡一般采用0.01-0.02,機械刮泥時不小于0.005;
4.初次沉淀池水平流速為7mm/s,二次沉淀池為5mm/s;
5.進出口處擋板位置
1)高出池內(nèi)水面0.1-0.15m;
2)進出擋板淹沒深度一般為0.5-1.0m;
3)出口擋板淹沒深度一般為0.3-0.4m;
4)擋板距進水口0.5-1.0m,距出水口0.25-0.5m;
6.非機械刮泥時,緩沖層高度0.5m,機械刮泥時,緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m;
7.刮泥機行進速度一般為0.6-0.9m/min;
8.排泥管直徑為<200mm;
9.入口整流墻的開孔總面積為過水斷面的6%-20%;
10.出水鋸齒形三角堰,水面宜位于齒高的1/2處。



沉砂池

1.一般規(guī)定
1)沉砂池去除對象是密度為2.65/cm3,粒徑在0.2mm以上的砂粒;
2)城市污水沉砂量可按106m3污水沉砂15-30m3計算,其含水率為60%,其密度為1500kg/m3;
3)砂斗容積應按2天內(nèi)沉砂量計算,斗壁與水平傾斜角不小于55°;
4)人工排沙管直徑≥200mm;
5)沉砂池超高不宜<0.3m;
6)沉砂池個數(shù)或分格數(shù)不應少于2。

2.平流式沉砂池設計數(shù)據(jù)
1)流速0.3m/s,流速0.15m/s;
2)流量時停留時間一般為30-60s;
3)有效水深一般為0.25-1m;
4)每格寬度不小于0.6m;
5)池底坡度0.01-0.02。

3.豎流式沉砂池設計數(shù)據(jù)
1)流速為0.1m/s,流速為0.02m/s;
2)進水中心管流速0.3m/s;
3)流量時停留時間一般為30-60s。

4.曝氣沉砂池設計數(shù)據(jù)
1)水平流速為0.1m/s;
2)旋流速度為0.25-0.3m/s;
3)流量時停留時間為1-3min;
4)有效水深2-3m;
5)曝氣量為0.1-0.2m3空氣/m3污水;
6)寬深比1-2;
7)長寬比可達5;
8)空氣擴散裝置距池底0.6-0.9m。

5.渦流式沉砂池設計數(shù)據(jù)
1)水力葉面負荷約200m3/(h?m2);
2)水力停留時間為20-30s;
3)進水渠道流速
a.流量時的40%-80%時為0.6-0.9m/s;
b.流量時>0.15m/s;
c.流量時≤1.2m/s。
4)進水渠道直段長度為寬度的7倍且不應<4.5m;
5)出水渠道寬度為進水渠道的2倍;
6)出水渠道與進水渠道夾角>270°;



污泥泵比進水泵小,一般80%回流到調(diào)節(jié)池一般進水的60%左右。

空氣干管和主干管的經(jīng)濟流速可采用10~15m/s;通向擴散裝置的空氣豎管和支管,其經(jīng)濟流速一般采用4~5m/s;空氣管道的壓力損失一般控制在1.0m以內(nèi),其中,空氣管道的總壓力損失控制在0.5m以內(nèi)。由于擴散裝置在使用過程中容易堵塞,故設計中一般規(guī)定空氣通過擴散裝置的阻力損失為0.5~0.6m,對豎管或穿孔管可酌情減少?!ā段鬯幚順?gòu)筑物設計與計算》P99工大出版社韓洪軍主編)


注:


空氣管道和空氣擴散裝置的壓力損失,一般控制在14.7kPa(1.5m)以內(nèi),其中空氣管道總損失控制在4.9kPa(0)以內(nèi),空氣擴散裝置的阻力損失為4.9~9.8kPa(0.5~1.0m)?!潘こ痰谒陌鍼175

一般的給水管道,d為100~200毫米,經(jīng)濟流速為0.6~1.0米/秒;d為200~400毫米,經(jīng)濟流速為1.0~1.4米/秒;壓力鋼管約為3~4米/秒,甚至5~6米/秒。僅供參考。

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