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設(shè)計(jì)依據(jù)與原則
一、設(shè)計(jì)依據(jù):
《國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996);
《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ14-87);
《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ15-88;
有關(guān)土建、電氣設(shè)計(jì)規(guī)范;
甲方提供的有關(guān)生活污水水質(zhì)、水量、布局等基礎(chǔ)資料;
二、設(shè)計(jì)原則
1、認(rèn)真貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針和政策,使設(shè)計(jì)符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。
2、綜合考慮污水水質(zhì)、水量的特征,選用的工藝流程技術(shù)*、穩(wěn)妥可靠、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、安全適用。
3、污水處理系統(tǒng)采用地下式,平面布置力求緊湊,減少占地和投資。
4、妥善處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥和其他柵渣、沉淀物,避免造成二次污染。
5、污水處理過(guò)程中的電氣控制,力求管理方便、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
6、高程布置上應(yīng)盡量采用立體布局,充分利用地下空間。平面布置上要緊湊,以節(jié)省用地。
工藝流程說(shuō)明
一體化設(shè)備以好氧生化法為主要處理工藝,設(shè)備本體包括格柵、調(diào)節(jié)池、酸化池、BFBR生物流化池和消毒池。設(shè)備本體之前一般須設(shè)置調(diào)節(jié)池,以均化水質(zhì)和水量,調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間6h。BFBR生物流化池采用流化生物膜法,鼓風(fēng)曝氣,設(shè)計(jì)停留時(shí)間2~3h。BFBR生物流化池出水經(jīng)過(guò)濾后進(jìn)入消毒池,按規(guī)范設(shè)計(jì)接觸時(shí)間1~2h。
一體化設(shè)備主體工藝采用生物膜法。生物膜法污泥濃度高、容積負(fù)荷大、耐沖擊能力強(qiáng),處理效率高。早期設(shè)備主要采用生物轉(zhuǎn)盤,體積龐大,生物膜難控制,盤軸易損壞。目前,一體化設(shè)備逐漸發(fā)展為接觸氧化法和生物流化床工藝。尤其是生物流化床成為近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。相比接觸氧化法,生物流化床污泥濃度更高、耐沖擊能力排放更強(qiáng)、剩余污泥率更低,且無(wú)堵塞、混合均勻,具有較好的脫氮效果,配置形式也較接觸氧化法更為靈活。
普通的生物流化床是在污水中投加懸浮填料,給微生物提供一種良好的載體,提高了微生物濃度;填料在水流和氣流的推動(dòng)下呈流化狀態(tài),兼有生物膜和活性污泥的雙重特點(diǎn)。隨著研究的進(jìn)展,生物半流化床、BASE三相生物流化床、Circox氣提式生物流化床等新的型式不斷涌現(xiàn),流化床的充氧特性、水流狀態(tài)、污泥濃度、脫氮效果得到較大的改進(jìn)。新型流化床的處理效率更高,占地面積進(jìn)一步減小,但是結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,設(shè)備高度相應(yīng)增加。因此,這些新型流化床應(yīng)用于一體化設(shè)備還有待時(shí)日。
近年來(lái),MHR、SBR、DAT—IAT等作為主體工藝的一體化設(shè)備也見諸報(bào)道。MBR法具有較高的處理效率,而且不需要二沉池;但是投資和運(yùn)
行費(fèi)用較高,管理相對(duì)復(fù)雜。DAT—IAT和SBR法屬于間歇式活性污泥法,處理效率較低。因此,作為一體化設(shè)備工藝應(yīng)用并不廣泛。
早期一體化設(shè)備的工藝流程的特點(diǎn)是“麻雀雖小,五臟俱全”,顯得比較臃腫。隨著一體化設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展,其工藝流程不斷得以改進(jìn),變得更加緊湊,提高了處理效率。
本工藝流程的改進(jìn)主要著眼于提高處理效率、減少占地和降低能耗。流程的改進(jìn)主要包括三個(gè)方面:
(1)以酸化池代替原來(lái)的初沉池和污泥池,酸化池和調(diào)節(jié)池可以倒置。一體化設(shè)備的產(chǎn)泥量較少,沉淀池(過(guò)濾池)的污泥可以回流到酸化池中。
酸化池的作用包括三個(gè)方面:其一,污水中的大分子有機(jī)物經(jīng)過(guò)水解酸化可以分解為小分子有機(jī)物,提高可生化性;生化池的停留時(shí)間可以減少為3h左右;酸化池中也可設(shè)置填料,以提高酸化細(xì)菌的濃度;其二,回流污泥既可以提高酸化池的微生物濃度,又具有一定的生物絮凝功能,初步絮凝沉淀部分懸浮或膠體污染物,降低后續(xù)生化池的負(fù)荷;
其三,回流污泥在水力自重作用下壓縮,同時(shí)污泥在酸化池中可以得到一定的消化,進(jìn)一步減少污泥體積;酸化池中的污泥一般定期(1年)抽吸。酸化池、初沉池和污泥池三位一體,大大減小的占地面積,提高了處理效率。
(2)由原來(lái)的普通沉淀池改為在BFBR生物流化池上設(shè)置高效兩相分離器,增加了分離效果,并使活性污泥及生物載體不向外流失,提高內(nèi)循環(huán)延長(zhǎng)了污泥泥齡,提高了生化處理效果,降低了出水懸浮物SS的含量,為后續(xù)過(guò)濾環(huán)節(jié)減輕了負(fù)擔(dān)。過(guò)濾池可以采用輕質(zhì)濾料,如采用輕質(zhì)泡沫濾珠,設(shè)計(jì)濾速可以達(dá)到7~8m/h,進(jìn)一步提高了處理效率。相比普通沉淀和斜管沉淀,過(guò)濾則利用生化池出水中的污泥的絮凝性,通過(guò)接觸吸附在濾料表面上或者在濾料孔隙中沉積,實(shí)際上起到了絮凝吸附和淺池沉淀的雙重作用 。
(3)近年來(lái),高效絮凝劑的不斷發(fā)展促進(jìn)了物化工藝在污水處理中的應(yīng)用,污水處理趨于物化與生化工藝相結(jié)合?;瘜W(xué)絮凝劑可以強(qiáng)烈吸附水中的懸浮物與膠體,可以進(jìn)一步減少生化處理時(shí)間(0.5~2h),從而更大限度減少占地面積。已有部分單位開始了物化/生化相結(jié)合的一體化設(shè)備研發(fā)和應(yīng)用,并且,也有*采用物化方法的處理設(shè)備見諸報(bào)道,如SPR設(shè)備等。但是,物化方式存在的一個(gè)缺點(diǎn)是產(chǎn)泥量相對(duì)較大,增加了管理上的困難。
技術(shù)性能參數(shù)說(shuō)明(僅供參考)
1、格柵渠
尺 寸: B×L×H=600×3000×2500mm
制作形式: 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
抗?jié)B等級(jí): S6
底板/側(cè)墻厚度: 500 /300
布置位置: 設(shè)置于調(diào)節(jié)池進(jìn)水前段
配 置:
⊙ 機(jī)械細(xì)格柵:
柵 寬: B=500mm
渠 深: H=2500mm
柵 隙: b=5mm
耙 齒: 不銹鋼
功 率: N=0.75KW
減 速 機(jī): SEW
安裝角度: 75°
材 質(zhì): 不銹鋼304
數(shù) 量: 一臺(tái)
⊙ 閘門
規(guī)格型號(hào): Ф400mm
啟閉形式: 手動(dòng)
材 質(zhì): 鑄鐵鑲銅
安裝位置: 格柵渠進(jìn)水口
數(shù) 量: 1臺(tái)
2、污水調(diào)節(jié)池
停留時(shí)間: 8h
有效容積: 250m3
尺 寸: B×L×H=8000×8000×5000mm
有效水深: 4m
制作形式: 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
數(shù) 量: 1座
配 置:
⊙ 液位控制器
型 號(hào): φ75
數(shù) 量: 5個(gè)
使用位置: 調(diào)節(jié)池內(nèi)5個(gè)
⊙ 潛水?dāng)嚢杵?/span>
規(guī)格型號(hào): QJB2.5/8-400/-740S
主體材質(zhì): 不銹鋼304
功 率: 3kw
數(shù) 量: 2臺(tái)
3、提升泵房
尺 寸: L×B×H=4000×3000×3000mm
制作形式: 磚混結(jié)構(gòu)
數(shù) 量: 1座
配 置:
⊙ 污水提升泵(僅供參考)
規(guī)格型號(hào): KQL80/185-11/2
功 率: 11kw(根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行核算確認(rèn))
揚(yáng) 程: 44m
流 量: 47m3/h
數(shù) 量: 2臺(tái)(間隔4小時(shí)切換交替運(yùn)行)
⊙電動(dòng)蝶閥
規(guī)格型號(hào): LPB11-403A1EOC2-150-1.6U
口 徑: DN150
數(shù) 量: 2套
⊙動(dòng)力配電柜
控制形式: 格柵、水泵、閥門就地手動(dòng)/自動(dòng),遠(yuǎn)程PLC
4、缺氧池(A池)
停留時(shí)間: 2h
有效容積: 63m3
尺 寸: L×B×H=4500×4000×4000mm
有效水深: 3500mm
制作形式: Q235B
布置形式: 半地埋式,池上部露出地面1m
數(shù) 量: 1臺(tái)
配 置:
⊙ 組合填料
規(guī)格型號(hào): ZH-150
填料直徑: Ф150mm
有效長(zhǎng)度: 3000mm
⊙ 填料支架
材 質(zhì): 填料掛筋φ12鋼筋總支撐采用6#槽鋼
數(shù) 量: 1套
⊙ 穿孔曝氣系統(tǒng)
規(guī)格型號(hào): φ100-32
主體材質(zhì): UPVC
數(shù) 量: 1套
5、接觸氧化池(O池)
停留時(shí)間: 8h
有效容積: 240m3
外形尺寸: L×B×H=20000×4000×4000mm
有效水深: 3500mm
材 質(zhì): Q235B
氣 水 比: 15∶1
數(shù) 量: 1座(分3格)
填料類型: 組合填料
曝氣型式: 微孔曝氣
配 置:
⊙ 好氧池填料
規(guī)格型號(hào): ZH-150
材 質(zhì): 高分子聚乙烯
填料直徑: Ф150mm
有效長(zhǎng)度: 3000mm
填料數(shù)量: 240m3
⊙ 填料架
材 質(zhì): 填料掛筋φ12鋼筋,總支撐采用6#槽鋼
數(shù) 量: 1套
⊙ 曝氣頭
規(guī)格型號(hào): Ф215mm
膜片材質(zhì): EPDM
主體材質(zhì): ABS(增強(qiáng)聚丙烯)
服務(wù)面積: 0.2-1.6m2/個(gè)
氣泡尺寸: 0.8-1.9mm
zui大氣量時(shí)壓降: 47mbar
數(shù) 量: 210套
⊙電動(dòng)蝶閥
規(guī)格型號(hào): LPB11-403A1EOC2-150-1.6U
口 徑: DN150
數(shù) 量: 2套
特別提示:曝氣系統(tǒng)為本生物處理的關(guān)鍵設(shè)備,由于一般曝氣器(管)其氧轉(zhuǎn)移率低,且維修頻率高,而曝氣系統(tǒng)設(shè)置在設(shè)備的底部,維修特別困難。曝氣器(管)其充氧能力的大小、氧轉(zhuǎn)移率的高低等都直接關(guān)系到微生物生長(zhǎng)繁殖,即直接影響到系統(tǒng)的處理效果,同時(shí)曝氣器(管)使用壽命、維修頻率直接影響到設(shè)備的運(yùn)營(yíng)管理方便與否。使用此微孔曝氣器對(duì)使用效果及使用壽命均得到了保證。
6、沉淀池
表面負(fù)荷: 0.94m3/m2·h
外形尺寸: 6000×4000×4000mm
材 質(zhì): Q235B
數(shù) 量: 1座
配置:
⊙ 污泥回流泵
規(guī)格型號(hào): KQL65-10-3
功 率: 3kw
揚(yáng) 程: 10m
流 量: 5m3/h
數(shù) 量: 2臺(tái)(一用一備)
⊙電動(dòng)蝶閥
規(guī)格型號(hào): LPB11-403A1EOC2-65-1.6U
口 徑: DN65
數(shù) 量: 2套
⊙斜管填料
孔 徑: Ф50mm
垂 高: 866mm
安裝角度: 60。
材 質(zhì): PP(聚丙乙烯)
數(shù) 量: 24m2
設(shè)備優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
與大型污水處理系統(tǒng)相比,一體化設(shè)備具有處理效率高、能耗低、產(chǎn)泥量少、管理方便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。因此,一體化設(shè)備在污水處理領(lǐng)域得以廣泛的應(yīng)用,而且在新的形勢(shì)下,更具有不可替代的優(yōu)勢(shì):
(1) 充分利用社會(huì)閑散資金。目前,一方面建設(shè)大型污水處理廠存在巨大的資金壓力,另一方面又存在大量社會(huì)閑散資金難以利用。而一體化設(shè)備總投資額很小,適于房產(chǎn)物業(yè)、小型工廠等社會(huì)小額資金投資,可以直接有效地利用類似閑散資金。這也更符合我國(guó)“誰(shuí)污染,誰(shuí)治理”的環(huán)保特色。
(2) 緩解市政管網(wǎng)建設(shè)的壓力。建設(shè)大型污水處理廠往往需要配套建設(shè)大規(guī)模的市政管網(wǎng)系統(tǒng)。而對(duì)于小型住宅區(qū)、風(fēng)景區(qū)、工廠等管網(wǎng)不發(fā)達(dá)的地方建設(shè)污水處理廠,既不便管理,也不經(jīng)濟(jì)。這種情況下采用一體化設(shè)備更為適宜。另外,對(duì)于分流制排水系統(tǒng),較小流量的污水采用一體化設(shè)備處理后可以直接排人雨水管道或水體,而不增加污水管道的壓力。
(3) 有效節(jié)約建設(shè)面積。污水廠建設(shè)勢(shì)必要占用大面積的土地,破壞生態(tài)。而隨著城市化的進(jìn)程,用地日益緊張。一體化設(shè)備處理效率高,而且可以地埋處理,基本不占用地表面積,不影響建筑群的整體布局和環(huán)境景觀。
(4) 有效實(shí)現(xiàn)中水回用,節(jié)約用水。大型污水處理廠開展中水水務(wù)的主要障礙同樣在于要鋪設(shè)龐大的中水道管網(wǎng)。而一體化設(shè)備則可以更為靈活在進(jìn)行配置,通常排水點(diǎn)也是中水回用點(diǎn),*可以省卻中水道建設(shè)。隨著我國(guó)對(duì)中水回用要求的提高,一體化設(shè)備將體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)。