SBR处理生活污水 设计方案

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1、I 摘摘 要要 本设计采用SBR法处理城市生活污水 SBR法是间歇式活性污泥法或序批式活性污泥 法的简称 是近十几年来活性污泥处理系统中较引人注目的一种废水处理工艺 尤其是 处理城市生活污水 近年来中国对SBR工艺的研究和应用也日益增多 SBR是在一个反应 池内基本上完成所有的反应操作过程 在不同时间里可进行有机物的氧化 硝化 脱氮 除磷等过程 特别是对含氮 磷较高的生活污水的除氮除磷效果显著 本设计所处理的废水是8000t d城市生活污水 并由此确定进 出水的水质标准 据 此 本设计计算出了各处理单元构筑物的大小 处理机器的数量 处理厂平面布置与高 程以及其经济成本 充分体现了处理厂结构紧凑

2、 运行方便 成本不高的特点 关键词 城市生活污水 活性污泥法 SBR池等 II 目 录 摘 要 I 第一章 前 言 1 1 1 我国城镇水污染现状 1 1 2 污水处理厂概况 2 1 3 SBR 的概述 2 1 3 1 SBR 简介 2 1 3 2 SBR 原理 3 2 1 3 3 SBR 处理工艺的基本流程 4 1 3 4 SBR 工艺特征 3 5 第二章 池体的计算 8 2 1 本设计各设计参数 8 2 2 格栅 8 2 2 1 粗格栅 5 9 2 2 2 细格栅 5 11 2 2 3 细节设计 14 2 2 4 设备选型 6 14 2 3 集水井 14 2 3 1 设计说明 14 2 3

3、 2 集水井的计算 7 15 2 2 3 溢流口的设计 15 2 2 4 设备选型 15 2 4 平流式沉砂池 16 2 4 1 设计说明 16 2 4 2 池体设计计算 8 16 2 4 3 细节设计 19 2 4 4 设备选型 6 19 2 5 SBR 池 20 2 5 1 相关参数及进水出水水质量 20 2 5 2 设计计算 9 20 2 5 3 细节设计 24 2 5 4 设备选型 10 24 2 5 5 鼓风机房 25 2 5 6 滗水装置 25 2 5 7 自动控制系统 25 2 6 污泥浓缩池 26 2 6 1 设计说明 26 2 6 2 池体设计计算 11 27 2 6 3 三

4、角堰设计计算 11 29 2 6 4 细节设计 30 III 2 6 5 设备选型 6 30 2 7 消化池 31 2 7 1 设计说明 31 2 7 2 设计计算 13 32 2 7 3 设计细节 33 2 7 4 设备选用 6 33 2 8 后浓缩池 33 2 9 加药间 34 2 10 污泥的处理 35 2 10 1 污泥的脱水 35 2 10 2 污泥脱水间 12 35 2 10 3 本设计所采用的污泥处理方法 14 35 第三章 管路计算 36 3 1 公式 15 36 3 2 数据资料 16 36 3 3 各池位差的计算 37 第四章 泵的选型与核算 39 4 1 泵的选择 39

5、4 1 1 相关公式及数据 39 4 1 2 设计选择 19 40 4 2 泵的核算 41 4 2 1 集水井和沉砂池间泵的核算 17 41 4 2 2 SBR 池和浓缩池之间泵的核算 17 42 4 2 3 污泥浓缩池和消化池之间泵的核算 43 第五章 经济核算 45 5 1 土建投资一览表 45 5 2 设备投资一览表 45 5 3 开挖投资一览表 46 5 4 管道投资一览表 46 5 5 阀门投资一览表 47 5 6 构筑物一览表 48 5 7 污水处理厂人员编制 48 5 8 运行费用 48 致 谢 52 1 第一章第一章 前前 言言 1 1 我国城镇水污染现状 我国河流有机污染普遍

6、存在 且污染日益突出 主要湖泊富营养化严重 流经城镇 的河段污染更加严重 141个国家环境监控城市中 36 2 的城市河段为1至3类水质 63 8 的 城市的河段为4至5类水质 其中 47个环保重点城市的典型水域中 10 6 为5类水质 29 8 为劣5类水质 1999年我国污水排放量达401亿立米 其中市政污水排放量为201亿 吨 1999年城市污水负荷首次超过了工业废水污染负荷 我国水污染重点已经转向城市污 水污染控制 随着中小城市的快速发展 城镇人口将从现在的2 7亿人增加到2010年的5 6 亿人 城镇排污量也将成倍增长 到2010年可能要增加300亿吨 从而污水排放总量达 1050亿

7、吨 为控制我国的水污染 促进城市污水处理设施建设及相关产业的发展 建设部 国 家环保总局 科技部等单位 根据 中华人民共和国水污染防治法 中华人民共和国 城市规划法 国务院关于环境若干问题的决定 制定了 城市污水处理及污染防治技 术政策 提出2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50 设市城市污 水处理率不低于60 重点城市的污水处理率不低于70 121 按照这一要求 到2010年城市 污水处理率要达到50 则需增加500亿立米处理规模 需3000 4 000亿的污水处理投资 这是一个潜在的大市场 可以形成一个发展潜力巨大的产业 同时 这些污水经过处理 达到环境排放标准或污水灌溉

8、标准 使污水资源化 既治理污染 又增加了水源 3 4 我国的小城镇基本上没有污水集中处理设施 在新开发的居民小区 旅游风景点 度假村 机场 铁路车站 经济开发小区等分散的人群聚居地 排放的污水基本上没有 处理 我国现在人口有两个发展趋势 一方面 为缓解大中城市的人口压力 大中城市人口 正逐渐向小城镇 小区迁移 这必将促进卫星城镇的发展 另一方面 我国现在80 的人 口在农村 农村大量的剩余劳动力要找出路 他们不能都到大中城市去发展 其科学的 办法就是农村人口城镇化 小区化 随着这一趋势的发展和人民生活水平的提高 今后我 国80 以上的生活污水将来自小城镇 小区 在我国的城镇中 特别是绝大多数小

9、城镇 其财政并不富裕 人们的收入普遍不高 污水集中处理将会给地方政府和人民增加一定 的负担 但是小城镇 小区的污水能否处理好 能否找到高效 低投入的城镇污水处理 新技术 将直接关系到我国人民生活水平的提高 关系到我国环境状况和可持续发展的 战略 15 根据我国的经济发展状况 目前我国城市污水处理厂普遍采用的工艺为普通活性污 2 泥法 氧化沟法 SBR 间歇式活性污泥 法 AB法等 1 2 污水处理厂概况 本设计所设计的城镇地处城市东郊 由于该镇常年主导风向为东南季风 且地势是 东北高 西南低 且西南角有一河流 所以设计把处理厂放置于该镇的西南边 该污水 处理厂占地600 500m2 城市 降水

10、量平均每年为1800mm 蒸发量平均每年为1000mm 地下水水位 地面下5 6m 年平均气温为18 四季分明 SBR法处理污水技术流程见图1 2 1 污水 格栅 集水井 调节池 沉砂池 SBR池 过滤 消毒 除臭 排水 污泥浓缩 消化 脱水 污泥处理 图 1 2 1 SBR法的一般流程 由于SBR法处理污水技术的高效性和经济性 使得SBR法处理污水技术得以被广泛采 用 SBR法处理污水技术从节省空间上也有其独特的优势 因为它一般不设沉淀池和污泥 回流设备并且各设备占地面积小 1 3 SBR 的概述 1 3 1 SBR 简介 SBR是序批式间歇活性污泥法 又称序批式反应器 Sequencing

11、 Batch Reactor 的简称 它是近年来在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种污水生物 处理新技术 1980年美国改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂 我国近10年来才 开始对SBR污水生物处理工艺进行研究 此后SBR污水处理法在处理城市污水发挥了重大 的作用 SBR是一种高效 经济 管理简便 适用于中 小水量污水处理的工艺 具有广阔的 应用前景 3 1 3 2 SBR 原理 3 活性污泥法利用微生物去除有机物 首先需要微生物将有机物转化成二氧化碳 水 以及微生物菌体 反应后需将微生物保存下来 在适当时间通过排除剩余污泥从系统中 除去新增的微生物 SBR法通过时间上的交替实现

12、这一过程 它在流程上只设一个池子 将曝气池和二沉池的功能集中在该池上 兼并水质水量调节 微生物降解有机物和固液 分离等能力 SBR在时间上的交替运行它的工作方式 SBR按周期运行 每个周期过程包括进水 反应 曝气 沉淀 排放和待机 排泥 等五个工序 且每个工序特定与反应条件相联 系 混合 静止 好氧 厌氧 各阶段的特征作用如下 1 进水期 进水期指从向反应器开始进水至到达反映器最大容积时的一段时间 此期间分三种 情况 曝气 好氧反应 搅拌 厌氧反应 及静置 在曝气的情况下有机物在进水过程 中被大量氧化 在搅拌下抑制好氧反应 对应这三种方式就是非限制式曝气 半限制式 曝气和限制式曝气 运行时可根

13、据不同微生物的生长特点 废水的特性和要达到的处理 目标 采用非限制曝气 半限制曝气和限制曝气方式进水 通过控制进水阶段的环境 就实现了在反应器不变的情况下完成多种处理功能 2 反应期 反应期的目的是在反应器内最大水量的情况下完成进水期已经开始的反应 根据反 应的目的决定曝气式搅拌 即进行好氧反应式缺氧反应 在反应阶段通过改变条件 不 仅可以达到有机物降解的目的 而且可以取得脱氮除磷的效果 3 沉淀期 沉淀期的目的是固液分离 本工序相当于二沉池 停止曝气和搅拌 污泥絮体和上 清夜分离 在沉淀时反应器内是完全静止的 沉淀时间在0 5 1 0h之间 甚至可能达到 2h 以便下一个排水工序 污泥层保持

14、在排水设备的下面 并且在排放完成前不上升超 过排水设备 随着测量仪器的发展 已经可以自动监测污泥混液面 因此可以根据污泥 沉降性能而改变沉淀时间 可以预先在自动控制系统上设定一个值 一旦污泥界面计所 监测到的污泥界面高度达到该数值便可结束沉淀工序 4 排水期 排水期的目的是从反应器中排除污泥的澄清液 一直恢复到循环开始时的最低水位 该水位离污泥层还要有一定的保护高度 反应器底部沉降下来的污泥大部分作为下一个 4 周期的回流污泥 过剩的污泥可在待机阶段排除 SBR排水一般采用滗水器滗水所用的时间由滗水能力来决定 一般不会影响下面的 污泥层 现在也可以在沉淀的同时就开始滗水 当然要控制好滗水速度以

15、不影响沉淀为 前提 这样就把沉淀和滗水两个阶段融合在一起 5 待机期 沉淀后到下一个周期开始的期间称为待机工序 根据需要可进行搅拌或曝气 在待 机期间根据工艺和处理目的 可以进行曝气 混合 去除剩余污泥 待机时间的长短由 原水流量决定 排除剩余污泥是SBR中的一个重要步骤 并不作为五个基本过程之一 这是因为排放 剩余污泥时间不确定 在一个SBR的运行过程中 剩余污泥排放通常在沉淀或闲置期间 1 3 3 SBR 处理工艺的基本流程 序列间歇式活性污泥法工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成 SBR工艺 的一个完整的操作过程 亦即每个间歇反映器在处理废水时的操作过程包括如下五个阶 段 1 进

16、水期 或称充水期 2 反应期 3 沉淀期 4 排水排泥期 5 闲置期 图1 3 1所示为SBR处理工艺一个运行周期内的操作过程 SBR的运行工况以间歇操作 为主要特征 所谓序列间歇式有两种含义 一是运行操作在空间上是按序列 间歇的方 式进行的 由于污水大多是连续排放且流量的波动性很大 此时间歇反应器 SBR 至少 为两个或多个池 如图1 3 2所示 污水连续按序列进入每个反应期 它们运行时的相关 关系是有次序的 也是间歇的 二是每个反应器的运行操作在时间山也是按次序排列间 歇运行的 一般可按次序分为五个阶段 其中进水 反应 沉淀 排水排泥至闲置期结 束为一个运行周期 在一个运行周期中 各阶段的运行时间 反应器内混合液体积的变 化及运行状态等都可以根据具体污水的性质 出水水质及运行功能要求等灵活掌握 图 1 3 1 5 对于间歇排污的情形 SBR处理工艺可省去污水贮存池 将水直接引入SBR反应器 使之成为贮存污水 对于连续排污的情形 可按如上所述使用多个SBR间歇反应单元并联 运行 按操作顺序依次对每个SBR法反应器进行充水 SBR工艺运行过程中 进水期接纳 污水 有贮存和调序的功能 如