有關(guān)術(shù)語(yǔ)
污水:指在生產(chǎn)與生活活動(dòng)中排放的水的總稱(chēng)。
排水量:指在生產(chǎn)過(guò)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(chǎng)區鍋爐、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(xué)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。
污泥負荷:單位時(shí)間內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(jìn)水中污染物的能力。
濾料水力負荷:每方濾料每天通過(guò)的污水的體積。
表面負荷:單位時(shí)間單位面積構筑物所能承受處理的污水體積。
02 集水井設計
容積的確定,按大于日處理量之5分鐘之容積。根據現場(chǎng)安排尺寸設置水深,根據水深度確定截面積。提升泵選擇?選擇流量及數量應滿(mǎn)足一小時(shí)排空集水井。
03 調節池設計
容積的確定,按日處理量之35%-50%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,停留時(shí)間:v/q即有效容積/流量,一般在8小時(shí)左右。泵的選擇考慮流量及揚程??諝鈹嚢铓馑龋?-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%。
04 接觸氧化池
容積的確定,一般按照前調節池容積之1/2計,根據現場(chǎng)確定池深及截面積。容積之校驗,有效容積之停留時(shí)間t=v/q一般時(shí)間按水之bod濃度計生活污水按大于等于3小時(shí)保險系數計算。內設半軟性填料,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(cháng)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(lái)計算(依據填料之布置計算填料體積)進(jìn)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出水bod5值。
校驗按照污水與填料需要的接觸時(shí)間:t=24lj/(1000fr),lj為生物接觸氧化系統進(jìn)水bod5值。污水與填料的實(shí)際接觸時(shí)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(shí)參考《建筑中水設計規范》(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(fēng)機風(fēng)壓高于出水層0.5-1米
接觸氧化高度確認:由下至上包括構造層、填料層、穩水層、超高。一般構造層高度控制在0.6m~1.2m添料層高度控制在2.5m~3.5m穩水層高度控制在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,布氣系統設于池底
05 二級接觸氧化(參看一級處理)
06 曝氣生物濾池
容積確定,深度處理根據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);曝氣生物濾池座數不宜少于2座,座數以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bod容積負荷校核:10000×(20-10)/(144×3.3×103)=0.21kg/(m3.d),在要求范圍內。計算結果: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,清水區高度1.0m,超高0.5m。濾池總高度6.5m。
曝氣量與鼓風(fēng)機:曝氣生物濾池氣水比宜為(1~3):1或根據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(guò)濾料層后的剩余溶解氧應保持在2~3mg/l,這樣要求污水進(jìn)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源呼吸用氧量?jì)刹糠?,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(shí)間內去除的bod量,kg/d;p為活性生物膜數量。曝氣裝置氧轉移效率一般在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(fēng)機風(fēng)量q=gs/(24×60)=3.8m3/min鼓風(fēng)機風(fēng)壓p=h1+h2+h3+h4+h5=2+1+45+8+1.0=57kpa,本工程鼓風(fēng)機風(fēng)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為所在地區大氣壓。每座曝氣生物濾池由一臺鼓風(fēng)機單獨供風(fēng),四座曝氣生物濾池共需四臺鼓風(fēng)機,一臺鼓風(fēng)機作為四臺鼓風(fēng)機的備用風(fēng)機,即工藝曝氣鼓風(fēng)機共5臺。
反吹系統:曝氣生物濾池反沖洗時(shí),先氣洗(2倍曝氣量,氣水比3.7:1)5min,反沖線(xiàn)速度宜為0.4~0.8m3/(m2.min);再氣、水聯(lián)合反洗5min(氣洗反沖線(xiàn)速度宜為0.4~0.8m3/(m2.min),水洗反沖洗強度為8~16l/(m2.s)..進(jìn)水之1.5-2倍);水洗5min,反沖洗強度為8~16l/(m2.s),完成后進(jìn)入正常運行狀態(tài)。曝氣風(fēng)速主管15米/秒,支管25米/秒
07 sbr池設計計算公式
a、反應池數及排出比(1/m),池數一般大于2個(gè)當設計水量小于500m3/d時(shí)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(shí)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,總容積v=qs/lsex式中q為日處理量(m3/d)。s為進(jìn)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,ta為曝氣時(shí)間。x為污泥濃度。曝氣時(shí)間的確定ta=(24s)/(lsxm)式中m為排出比倒數。沉淀及排泥時(shí)間分別各取1小時(shí)。容積確定v=mq/n
d、需氧量的確定,經(jīng)驗數據標準負荷選取0.5~1.5kg氧氣/kgbod,延時(shí)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(jìn)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.
08 電解槽的工藝設計
根據廢水流量及污染物種類(lèi)和濃度,選定的板水比、極距、電流密度、電解時(shí)間等參數確定電解槽尺寸及整流器的容量。
有效容積根據設計流量及停留時(shí)間確定v=q*t,t電解時(shí)間的確定,對于連續電解一般取經(jīng)驗數據停留20~30分鐘,對于間歇操作,t為輪換周期,包括注水時(shí)間沉淀排空時(shí)間和電解時(shí)間,一般為2~4小時(shí)。
陽(yáng)電極面積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應根據廢水情況和要求的處理程度由試驗確定。對六價(jià)cr廢水,也可用下式計算:i=kqc/s式中k——每克六價(jià)鉻還原成3價(jià)鉻所需的電量一般取4.5ah/gcr左右,c——廢水含六價(jià)鉻濃度,mg/l,s——電極串聯(lián)數,在數值上等于串聯(lián)電極板數減1。
電壓v電解槽的槽電壓等于極間電壓和導線(xiàn)上的電壓降之和,v=sv1+v2式中v1——極間電壓,一般3~7.5v。v2導線(xiàn)上的電壓降,一般為1~2v。
選擇整流器設備時(shí),電流和電壓值應分別比計算值大30%~40%,用以補償極板的鈍化和腐蝕等原因引起的整流器效率降低。
電解槽長(cháng)寬比取5~6:1,深寬比取1~1.5:1。電解槽進(jìn)出水端要設配水和穩流措施,以均勻布水并維持良好流態(tài)。內置空氣攪拌,空氣量為0.1~0.3方/分鐘??諝馊氤厍耙?。
陽(yáng)極在氧化劑和電流作用下,會(huì )形成一層鈍化膜,可以通過(guò)投加適量的nacl,整加水流速度或采用機械去膜以及電極定期換向等方法防止鈍化。
09 反滲透設備的部分標準:
該標準進(jìn)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(guò),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件。
脫鹽率、原水回收率、滲透水、濃縮水、保安過(guò)濾:保安過(guò)濾,由過(guò)濾精度小于或等于5mm的微濾濾芯構成的過(guò)濾器裝載反滲透設備前段,反滲透設備的進(jìn)水水質(zhì)滿(mǎn)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(hù)有特殊要求的除外)
原水回收率:小型≥30%,中型≥50%,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:根據工藝要求,操作壓力一般不大于3.5mpa.
10 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(shí)間一般根據cod確定,每100mg/l的cod選擇停留1小時(shí)。
容積確定,容積等于流量與停留時(shí)間的乘積。
11 機械絮凝池設計要點(diǎn)
1.絮凝時(shí)間宜為15-20min;
2.池內攪拌設3-4檔,漿板線(xiàn)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,漿板外緣與池側壁間距≤0.25m;
5.水平軸式絮凝池每只葉輪的漿板數一般為4-6塊,漿板長(cháng)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(cháng)的1/10-1/15,一般為10-30cm;
7.池身一般為3-4m。
12 混凝后的沉淀池設計數據
1.面積負荷20-80m3/(d?m2);2.停留時(shí)間1-4h;3.池深2-4.5m;4.池內流速2.5-15mm/s;5.進(jìn)水渠流速0.15-0.6m/s;6.出水堰溢流負荷1-7l/(s?m)。
13 氣浮設計要點(diǎn)
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(cháng)一般<15m為宜;(3)絮凝時(shí)間宜取10~15min;(4)接觸室的水上升流速一般取10~20mm/s;(5)接觸室內水停留時(shí)間宜≥60s;(6)進(jìn)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。
14 機械攪拌澄清池
機械攪拌澄清池設計要點(diǎn)1)宜用于濁度長(cháng)期低于5000度的原水,短時(shí)間內允許達到5000~10000mg/l;2)清水區高度為1.5~2.0m;3)清水區上升流速一般采用0.8~1.1mm/s,當處理低溫低濁水時(shí)可采用0.7~0.9mm/s;4)水在池中的總停留時(shí)間為1.2~1.5h,絮凝室和第二絮凝室的停留時(shí)間一般控制在20~30min。
15 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(cháng)度為1-1.2m;
3.傾角一般為60°;
4.斜板(管)底部緩沖區高度一般為0.5-1m;
5.斜板(管)上部水深一般為0.7-1m;
6.池內停留時(shí)間:初次沉淀≤30min;二次沉淀≤60min。
要求原水濁度長(cháng)期低于1000度;
斜管沉淀區液面負荷可采用9.0~11.0m3/(h?m2);
管徑為25~35mm,管長(cháng)為1m;
水平傾角采用60°;
斜管上部清水區保護高度不宜小于1.5m。
同向流斜板沉淀池設計要點(diǎn)
同向流斜板沉淀池適用于渾濁度長(cháng)期低于200度的原水;
斜板沉淀區游人面負荷,應根據原水情況及相似條件水廠(chǎng)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(cháng)度為2.0~2.5m,排泥區斜板長(cháng)度不小于0.5m;
沉淀區斜板傾角為40°,排泥區斜板傾角為60°。
16 豎流式沉淀池設計數據
1.池直徑或正方形邊長(cháng)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(cháng)<7m時(shí),澄清水沿周邊流出。個(gè)別當直徑≥7m時(shí),應設輻射式集水支渠;
3.中心管內流速≤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(méi)深度0.3-0.4m。
17 平流式沉淀池設計數據
1.長(cháng)寬比以3-5為宜;
2.長(cháng)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(shí)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(jìn)出口處擋板位置
1)高出池內水面0.1-0.15m;
2)進(jìn)出擋板淹沒(méi)深度一般為0.5-1.0m;
3)出口擋板淹沒(méi)深度一般為0.3-0.4m;
4)擋板距進(jìn)水口0.5-1.0m,距出水口0.25-0.5m;
6.非機械刮泥時(shí),緩沖層高度0.5m,機械刮泥時(shí),緩沖層上緣宜高出刮泥板0.3m;
7.刮泥機行進(jìn)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(kāi)孔總面積為過(guò)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。
18 沉砂池
1.一般規定
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(gè)數或分格數不應少于2。
2.平流式沉砂池設計數據
1)流速0.3m/s,小流速0.15m/s;
2)流量時(shí)停留時(shí)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據
1)流速為0.1m/s,小流速為0.02m/s;
2)進(jìn)水中心管流速0.3m/s;
3)流量時(shí)停留時(shí)間一般為30-60s。
4.曝氣沉砂池設計數據
1)水平流速為0.1m/s;
2)旋流速度為0.25-0.3m/s;
3)流量時(shí)停留時(shí)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(cháng)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據
1)水力葉面負荷約200m3/(h?m2);
2)水力停留時(shí)間為20-30s;
3)進(jìn)水渠道流速
a.流量時(shí)的40%-80%時(shí)為0.6-0.9m/s;
b.流量小時(shí)>0.15m/s;
c.流量時(shí)≤1.2m/s。
4)進(jìn)水渠道直段長(cháng)度為寬度的7倍且不應<4.5m;
5)出水渠道寬度為進(jìn)水渠道的2倍;
6)出水渠道與進(jìn)水渠道夾角>270°;
7)沉砂池規格
設計流量(104m3/d) |
0.38 |
0.95 |
1.50 |
2.65 |
4.5 |
7.6 |
11.4 |
18.9 |
26.5 |
沉砂池直徑(m) |
1.83 |
2.13 |
2.44 |
3.05 |
3.66 |
4.88 |
5.49 |
6.10 |
7.32 |
沉砂池深度(m) |
1.12 |
1.12 |
1.22 |
1.45 |
1.52 |
1.68 |
1.98 |
2.13 |
2.13 |
砂斗直徑(m) |
0.91 |
0.91 |
0.91 |
1.52 |
1.52 |
1.52 |
1.52 |
1.52 |
1.83 |
砂斗深度(m) |
1.52 |
1.52 |
1.52 |
1.68 |
2.03 |
2.08 |
2.13 |
2.44 |
2.44 |
驅動(dòng)機構(w) |
0.56 |
0.86 |
0.86 |
0.75 |
0.75 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
漿板轉速(r/min) |
20 |
20 |
20 |
14 |
14 |
13 |
13 |
13 |
13 |
污泥泵比進(jìn)水泵小,一般80%回流到調節池一般進(jìn)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?xún)?,其中,空氣管道的總壓力損失控制在0.5m以?xún)?。由于擴散裝置在使用過(guò)程中容易堵塞,故設計中一般規定空氣通過(guò)擴散裝置的阻力損失為0.5~0.6m,列管冷凝器對豎管或穿孔管可酌情減少?!ā段鬯幚順嬛镌O計與計算》p99工大出版社韓洪軍主編)
另:
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?xún)?,其中空氣管道總損失控制在4.9kpa(0)以?xún)?,空氣擴散裝置的阻力損失為4.9~9.8kpa(0.5~1.0m)?!潘こ痰谒陌鎝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。