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学士学位论文长春北郊污水处理厂污水深度处理工程设计摘要淡水资源在全球范围内是非常宝贵和稀缺的资源,合理利用、节约用水、减少污染、污水处理、开发新技术等是必行措施城市污水是水污染大户,故对城市污水进行处理并回用是保护环境与缓解用水危机的有效途径之一此次毕业设计是对长春市北郊污水厂深度处理工艺进行设计计算经综合考虑后,本设计主体处理构筑物采用机械搅拌混合池、网格絮凝池和斜板沉淀池,经过处理后使污水达到国家的一级排放标准二级处理后的污水经机械搅拌混合池充分混合后,进入网格絮凝池反应,形成大量絮凝体,而后进入斜板沉淀池,降低污水中的BOD,COD,SS,处理后的污水进入接触池消毒,达到排放标准本设计内容主要包括城市污水处理方法的综述、工艺流程图的确定、主要构筑物尺寸设计与计算、主要设备选型、污水高程计算等方面同时附有工艺流程图、平面布置图、絮凝池、斜板沉淀池等主要构筑物的平面图及剖面图本设计的完成将有利于长春市污水的达标排放,从而缓解长春市的用水危机,减少对环境的危害关键词深度处理;混合;网格絮凝池;斜板沉淀池EngineeringdesignofadvancedwastewatertreatmentforChangchunNorthernsuburbsewagetreatmentplantAbstractFreshwaterresourcesintheglobalscopeisverypreciousandscarceresourcesreasonableusesavewaterreducepollutionsewagetreatmentthedevelopmentofnewtechnologyiswilldomeasures.Urbansewagewaterpollutionislargesotheurbansewagetreatmentandreuseistoprotecttheenvironmentandeasewatercrisisoneoftheeffectiveways.ThegraduationprojectisaboutthenorthernsuburbofChangchunCitywastewatertreatmentplantadvancedtreatmentprocessdesignandcalculation.AfterconsiderationmechanicalmixingpoolgridflocculationpoolandinclinedplatesedimentationtanksareadoptedinthisdesigntheeffluentismadetoattainTheFirstDischargeStandardOfTheNation.AftersecondarytreatmenteffluentmixedbymechanicalmixingpoolintothegridflocculationtankreactandproducelargeamountsofflocthenintotheinclinedplatesedimentationtanksatthesametimeBODCODSSarereduced.Atlastitcomesintothecontactpooltoantisepsismakingtheeffluentbeuptothestandardofthedischarge.Thisdesigncontentmainlyincludes:theurbansewagetreatmentmethodswerereviewedprocessflowdiagramthemainstructurestodeterminethesizethemaindesignandcalculationofequipmenttypeselectionsewageelevationcalculationetc.Atthesametimeaprocessflowdiagramthefloorplanflocculationpooltheinclinedplatetheplanofthemainstructurestrapsandsection.ThedesignofthecompletewillbenefitofChangchuncitysewagestandardsandrelievetheChangchuncitycrisisofwaterreducetheharmtotheenvironment.Keywords advancedtreatment;mixed;flocculation;precipitation目录摘要IAbstractIITOC\o1-3\h\u第1章绪论
11.1设计任务与要求
11.
1.1污水深度处理设计规模
11.
1.2进水与出水水质
11.
1.3设计要求
11.
1.4设计的内容与目的
11.2城市概况
21.
2.1当地自然条件
21.
2.2交通设施
31.
2.3建设项目所在地理位置
31.3国内外污水深度处理工艺简介
31.
3.1活性炭吸附法
31.
3.2膜分离法
41.
3.3湿式催化氧化法
41.
3.4超临界水氧化法
51.
3.5光化学催化氧化法
51.
3.6电化学氧化法
61.
3.7臭氧法
61.
3.8辐射法
61.
3.9超声辐射降解法6第2章工程概况
82.1工程简介
82.
1.1总体设计
82.
1.2工程设计描述
82.2污水、污泥处理工艺描述
82.
2.1污水二级处理工艺流程描述
82.
2.2污泥处理工艺描述
92.
2.3污水三级处理工艺描述
102.4污水厂主要建、构筑物工艺描述
112.
4.1改良A/A/O生物池
112.
4.2鼓风机房
122.
4.3二沉池
122.
4.4接触池
132.
4.5加氯加药间
132.
4.6污泥泵站
152.
4.7污泥浓缩脱水机房
162.
4.8提升泵房
172.
4.9配水井
182.
4.10净水间
182.5本章小结18第3章污水深度处理设计计算
193.1混合池的选择与设计计算
193.
1.1混合池的选择
193.
1.2机械混合池的设计计算
193.2絮凝池的选择与设计计算
233.
2.1絮凝池的选择
233.
2.2网格絮凝池设计计算
233.3沉淀池的选择与设计计算
263.
3.1沉淀池的选择
263.
3.2沉淀池的设计计算
263.4过渡段设计
303.5本章小结30第4章平面布置与高程布置
314.1平面布置
314.
1.1布置原则
314.
1.2构筑物
314.2高程布置
324.
2.1布置原则
324.
2.2高程计算
324.3本章小结33结论34致谢35参考文献36附录A37附录B42第1章绪论
1.1设计任务与要求
1.
1.1污水深度处理设计规模该污水厂位于长春市北郊,深度处理构筑物建设规模为Q=100000m3/d
1.
1.2进水与出水水质出水水质确定的依据和标准为中国标准《地面水环境质量标准》GB3838-2002;中国标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002深度处理前进水水质COD≤60mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤20mg/LTKN≤20mg/L,NH3-N≤8
(15)mg/L,TP≤1mg/L处理后出水水质要求COD≤60mg/L,BOD5≤10mg/L,SS≤5mg/L,NH3-N≤8mg/L,TP≤1mg/L,浊度≤5NTU其他指标如氯化物、总碱度、总硬度、溶解性总固体等由于进水中含量较低,能够满足循环冷却用水和城市杂用水的要求污染物去除率要求为EBOD5≥50%,ESS≥75%另,COD、NH3-N、TP在二级处理时已经达到排放与回用标准
1.
1.3设计要求
(1)方案选择与论证,包括多个方案的技术经济比较、设计要素选取时的考虑依据
(2)设计计算书1份计算书中应有包含以下内容目录、中英文摘要、池体设计计算过程及设备选型的依据、工程量统计、设计心得、参考文献等内容
(3)图纸包括所有必要的反应沉淀池单体图及必要的大样图、图纸目录等
1.
1.4设计的内容与目的
(1)内容
①长春市北郊污水厂10万吨污水深度处理工艺的选择与确定
②各构筑物(混合池、絮凝池、沉淀池)尺寸的计算说明
③构筑物平面图、剖面图等的绘制深度处理工艺一般包括混合、絮凝、沉淀、过滤,但过滤不包括在本次设计范围之内
(2)目的
①进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识,并使之系统化、综合化
②加强计算、CAD绘图、数据处理、编辑设计文件、使用规范化手册等最基本的工作实践能力
③着重培养独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能力以及独立获取新知识的能力
1.2城市概况
1.
2.1当地自然条件长春市作为吉林省省会,是全省政治、经济、文化中心,是以汽车等机械制造和轻工业为主的工业城市,属全国十五个副省级城市之一长春市现辖六区、一县,三市县级行政区划分为朝阳、南关、宽城、二道河子、绿园、双阳六区和农安县,九台、榆树、德惠三个县级市全市总面积18800平方公里,人口731万城区内有工业企业约1600余个,大体可分为三个工业区以经济开发区为主的东部工业区;以生产客车、机车为主的铁西工业区;以汽车制造、高新开发区为主的西南工业区长春市位于吉林省中部,伊通河畔地形从西南向东北倾斜,海拔在
245.00~
195.00之间伊通河从南向北流经市区东部,是二道河子、市中心、南湖及八里堡等排水区排泄雨、污水的受纳水体伊通河径流短,其流量受新立城水库泄流控制,年平均流量为
3.2m3/s,最大流量为256m3/s,最小流量为
0.035m3/s新开河为伊通河一个支流,从市区西南向东北流过,汇水面积小,冬季干枯,是汽车厂区和西南区排泄雨、污水的水体西安桥外的串库河是伊通河的另一个支流,河床很短,是铁西区、宋家洼子区雨、污水的排放水体另外,市区有风景秀丽的南湖,面积96万m2,蓄水量300万m3,是南湖排水区调节雨水的天然水体长春市属北寒带半湿润大陆性季风气候,春季干燥多风,夏季湿热多雨,秋季多晴暖天气,降温快,冬季漫长,干燥而寒冷年平均气温
4.8℃,极端最高气温
39.5℃,极端最低气温-
39.8℃冬季多辐射逆温天气,逆温天数占总天数的86%,年平均降雨量622mm,其中61%集中在
6、
7、8三个月,其中7月份最大从11月15日至次年4月15日为采暖期长春市常年主导风向是西南风,年平均风速4~5m/s区域内发育地层较为简单,主要为中生代白垩纪的碎屑岩及第四纪地层,基岩为泥质或钙质胶结的泥岩、砂岩及互层,厚度约100~300m,第四纪地层为一套黄土状亚粘土,厚度约10~30m,透水性很差,上覆
0.5m黑色耕土地下水层厚10~40m,水位埋深3~5m,水化学类型属CIHCO3-Ca和HCO3-Ca-Na型,矿化度<
0.5g/l河西为台地,表层有
0.5~
1.0m耕植土,中层6~10m厚为亚粘土,最大厚15m,地下水位2~4m河东为阶地,自上而下分别为杂填土、粉质粘土、淤泥粉质粘土、砂土和泥岩,地下水位为
1.0m左右冻土深度
1.61~
1.85m地震烈度为VII度
1.
2.2交通设施长春大房身机场位于市区西部11公里处,这里有到北京、大连、广州、南京、上海、深圳等大中城市的航班,此外,还有到中国香港、韩国首尔、俄罗斯符拉迪沃斯托克等地的多条国际地区航线长春站位于市区北部、人民大街原斯大林大街的最北端,是东北地区第三大客运站京哈、长白、长图铁路呈大十字型在这里相交,通达国内数十个大中城市,有始发北京、上海、西安等地的列车通过长春的高速公路有三条沈哈高速沈阳——长春——德惠、长吉高速长春——吉林、长营高速长春——营城子此外,还有102国道北京——哈尔滨和302国道乌兰浩特——图们贯穿而过
1.
2.3建设项目所在地理位置长春市北郊污水处理厂二期工程位于现有北郊污水处理厂内中部及东北部
1.3国内外污水深度处理工艺简介污水深度处理,也称高级处理或三级处理它是将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理,以便有效去除污水中各种不同性质的杂质,从而满足用户对水质的使用要求深度处理常见的方法有以下几种
[123]
1.
3.1活性炭吸附法活性炭是一种多孔性物质,而且易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术活性炭对分子量在500~3000的有机物有十分明显的去除效果,去除率一般为70%~
86.7%,可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大类近年来,国外对PAC的研究较多,已经深入到对各种具体污染物的吸附能力的研究淄博市引黄供水有限公司根据水污染的程度,在水处理系统中,投加粉末活性炭去除水中的COD,过滤后水的色度能降底1~2度;臭味降低到0度GAC在国外水处理中应用较多,处理效果也较稳定,美国环保署(USEPA)饮用水标准的64项有机物指标中,有51项将GAC列为最有效技术GAC处理工艺的缺点是基建和运行费用较高,且容易产生亚硝酸盐等致癌物,突发性污染适应性差如何进一步降低基建投资和运行费用,降低活性炭再生成本将成为今后的研究重点BAC可以发挥生化和物化处理的协同作用,从而延长活性炭的工作周期,大大提高处理效率,改善出水水质不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的pH适用范围窄、抗冲击负荷差等目前,欧洲应用BAC技术的水厂已发展到70个以上,应用最广泛的是对水进行深度处理抚顺石化分公司石油三厂采用BAC技术,既节省了新鲜水的补充量,减少污水排放量,减轻水体污染,降低生产成本,还体现了经济效益和社会效益的统一今后的研究重点是降低投资成本和增加各种预处理措施与BAC联用,提高处理效果
1.
3.2膜分离法膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化,仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果,是一种非常节省能源的分离技术微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等,还可以降低水中的磷酸盐含量天津开发区污水处理厂采用微滤膜对SBR二级出水进行深度处理满足了景观、冲洗路面和冲厕等市政杂用和生活杂用的需求超滤用于去除大分子,对二级出水的COD和BOD去除率大于50%北京市高碑店污水处理厂采用超滤法对二级出水进行深度处理,产水水质达到生活杂用水标准,回用污水用于洗车,每年可节约用水4700m3反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体,对二级出水的脱盐率达到90%以上,COD和BOD的去除率在85%左右,细菌去除率90%以上缅甸某电厂采用反渗透膜和电除盐联用技术,用于锅炉补给水经反渗透处理的水,能去除绝大部分的无机盐、有机物和微生物纳滤介于反渗透和超滤之间,其操作压力通常为
0.5~
1.0MPa,纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性,它对二价离子的去除率高达95%以上,一价离子的去除率较低,为40%~80%潘巧明等人采用膜生物反应器-纳滤膜集成技术处理糖蜜制酒精废水取得了较好结果,出水COD小于100mg/L,废水回用率大于80%我国的膜技术在深度处理领域的应用与世界先进水平尚有较大差距今后的研究重点是开发、制造高强度、长寿命、抗污染、高通量的膜材料,着重解决膜污染、浓差极化及清洗等关键问题
1.
3.3湿式催化氧化法湿式催化氧化法(CWAO)是在传统的湿式氧化处理工艺中加入适宜的催化剂使氧化反应能在更温和的条件下和更短的时间内完成,也因此可减轻设备腐蚀、降低运行费用目前,建于昆明市的一套连续流动型CWAO工业实验装置,已经体现出了较好的经济性湿式催化氧化法的催化剂一般分为金属盐、氧化物和复合氧化物3类目前,考虑经济性,应用最多的催化剂是过渡金属氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其盐类采用固体催化剂还可避免催化剂的流失、二次污染的产生及资金的浪费
1.
3.4超临界水氧化法超临界水氧化法把温度和压力升高到水的临界点以上,该状态的水就称为超临界水在此状态下水的密度、介电常数、粘度、扩散系数、电导率和溶剂化学性能都不同于普通水较高的反应温度(400~600℃和压力也使反应速率加快,可以在几秒钟内对有机物达到很高的破坏效率美国德克萨斯州哈灵顿首次大规模应用超临界水氧化法处理污泥,日处理量达
9.8t系统运行证明其COD的去除率达到
99.9%以上,污泥中的有机成分全部转化为CO
2、H2O以及其他无害物质,且运行成本较低
1.
3.5光化学催化氧化法目前研究较多的光化学催化氧化法主要分为Fenton试剂法、类Fenton试剂法和以TiO2为主体的氧化法Fenton试剂法由Fenton在20世纪发现,如今作为废水处理领域中有意义的研究方法重新被重视起来Fenton试剂依靠H2O2和Fe2+盐生成·OH,对于废水处理来说,这种反应物是一个非常有吸引力的氧化体系,因为铁是很丰富且无毒的元素,而且H2O2也很容易操作,对环境也是安全的Fenton试剂能够破坏废水中诸如苯酚和除草剂等有毒化合物目前国内对于Fenton试剂用于印染废水处理方面的研究很多,结果证明Fenton试剂对于印染废水的脱色效果非常好另外,国内外的研究还证明,用Fenton试剂可有效地处理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物质的废水类Fenton试剂法具有设备简单、反应条件温和、操作方便等优点,在处理有毒有害难生物降解有机废水中极具应用潜力该法实际应用的主要问题是处理费用高,只适用于低浓度、少量废水的处理将其作为难降解有机废水的预处理或深度处理方法,再与其他处理方法(如生物法、混凝法等)联用,则可以更好地降低废水处理成本、提高处理效率,并拓宽该技术的应用范围光催化法是利用光照某些具有能带结构的半导体光催化剂如TiO
2、ZnO、CdS、WO3等诱发强氧化自由基·OH,使许多难以实现的化学反应能在常规条件下进行锐钛矿中形成的TiO2具有稳定性高、性能优良和成本低等特征在全世界范围内开展的最新研究是获得改良的(掺入其他成分)TiO2,改良后的TiO2具有更宽的吸收谱线和更高的量子产生率
[45]
1.
3.6电化学氧化法电化学氧化又称电化学燃烧,是环境电化学的一个分支其基本原理是在电极表面的电催化作用下或在由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化除可将有机物彻底氧化为CO2和H2O外,电化学氧化还可作为生物处理的预处理工艺,将非生物相容性的物质经电化学转化后变为生物相容性物质这种方法具有能量利用率高,低温下也可进行;设备相对较为简单,操作费用低,易于自动控制;无二次污染等特点
1.
3.7臭氧法臭氧具有极强的氧化性,对许多有机物或官能团发生反应,有效地改善水质臭氧能氧化分解水中各种杂质所造成的色、嗅,其脱色效果比活性炭好;还能降低出水浊度,起到良好的絮凝作用,提高过滤滤速或者延长过滤周期目前,由于国内的臭氧发生技术和工艺比较落后,所以运行费用过高,推广有难度污水的深度处理在城市和工业污水回用处理中扮演着非常重要的角色在传统的生物方法之后,深度处理用于去除额外的污染物、特殊金属以及其他有害成分现在已有的深度处理方法包括颗粒介质过滤、吸附、膜技术、高级氧化和消毒等该技术是一种正在发展的、重要的,并且能够得到高质量再生水源的污水回用技术不断的深入研究将会带来更为有效的污水回用技术的改进,并在未来的污水回用中更为广泛的使用
1.
3.8辐射法辐射法是利用高能射线(γ、χ射线)和电子束等对化合物的破坏作用所开发的污水辐射净化法一般认为辐射技术处理有机废水的反应机理是由于水在高能辐射的作用下产生·OH、H2O
2、·HO2等高活性粒子,再由这些高活性粒子诱发反应,使有害物质降解辐射法对有机物的处理效率高、操作简便该技术存在的主要难题是用于产生高能粒子的装置昂贵、技术要求高,而且该法的能耗大、能量利用率较低;此外为避免辐射对人体的危害,还需要特殊的保护措施因此该法要投入运行,还需进行大量的研究探索工作
1.
3.9超声辐射降解法超声辐射降解法主要源于液体在超声波辐射下产生空化气泡,它能吸收声能并在极短时间内崩溃释放能量,在其周围极小的空间范围内产生1900~5200K的高温和超过50MPa的高压进入空化气泡的水分子可发生分解反应产生高氧化活性的·OH,诱发有机物降解;此外,在空化气泡表层的水分子则可以形成超临界水,有利于化学反应速度的提高超声波对含卤化物的脱卤、氧化效果显著,氯代苯酚、氯苯、CH2Cl
2、CHCl
3、CCl4等含氯有机物最终的降解产物为HCl、H2O、CO、CO2等超声降解对硝基化合物的脱硝基也很有效添加O
3、H2O
2、Fenton试剂等氧化剂将进一步增强超声降解效果超声与其他氧化法的组合是目前的研究热点,如US/O
3、US/H2O
2、US/Fenton、US/光化学法目前,超声辐射降解水体污染物的研究仍处于试验探索阶段
[45]第2章工程概况
2.1工程简介
2.
1.1总体设计本设计说明书长春市北郊污水处理厂深度处理工程设计是依据长春市北郊污水处理厂二期工程初步设计编制的,该初步设计被称为基本设计
2.
1.2工程设计描述长春市北郊污水处理厂二期工程包括建设规模为13×104m3/d的二级生物处理建构筑物、建设规模为10x104m3/d的深度处理建构筑物以及建设与深度处理配套的回用水输配水管线三部分污水二级处理采用改良型的A/A/O工艺;污水深度处理工艺方案为污水在混合池中混合后,经小孔眼网格反应池和斜板沉淀池进入V型滤池,再在清水池中加氯消毒;污泥处理采用直接浓缩脱水后外运卫生填埋全厂建、构筑物主要有生物池配水井、改良A/A/O生物池、鼓风机房、二沉池、接触池、加氯加药间、提升泵房、净水间、清水池、送水泵房、变配电站等
[67]
2.2污水、污泥处理工艺描述目前常用的脱氮除磷二级生化处理工艺有氧化沟法、A/A/O法、SBR法、CAST法等氧化沟法占地较大、供氧设备动力效率较低,水处理所耗电量稍大,本工程不推荐采用;SBR法和CAST法虽然占地节省,但自动化要求程度很高,目前国内大规模的污水厂实例并不多,也不推荐采用本工程推荐采用生物除磷脱氮的A/A/O工艺这种工艺的特点是利用原污水中可生化降解物质作碳源,在去除污水中BOD物质的同时也去除其的氮和磷
[6]
2.
2.1污水二级处理工艺流程描述传统A/A/O工艺,适合于污水碳源较为充足的情况,通常是,但是长春北郊污水厂,碳源不甚充足,在此种特殊的水质条件下,在利用生物方法脱氮的同时,达到很好的除磷效果是比较困难的这是因为原水碳源不足导致了A/A/O工艺缺氧段反硝化进行不充分,出水中NO3--N浓度较高,大量的NO3--N随回流污泥进入厌氧段并在那里进行反硝化,迅速消耗快速COD,抑制了厌氧段磷的有效释放,因而在好氧段磷的吸收作用也就不能很好的完成,导致了除磷效果不佳针对上述情况,本设计考虑了采用改良型的A/A/O工艺这种工艺的特点是,在碳源不十分充足、反硝化程度不高的情况下仍可获得较好的除磷效果,其运行方式见图2-1图2-1改良A/A/O除磷脱氮工艺图这种工艺在国内很多污水处理厂中都有应用,其工艺流程框图见图2-2图2-2污水二级处理工艺流程框图
2.
2.2污泥处理工艺描述长春北郊污水处理厂所产生的污泥将全部送到垃圾填埋厂进行卫生填埋,本污水厂的污水二级生物处理采用泥龄24天改良A/A/O工艺,污泥基本得到稳定,而且北郊污水处理厂目前的用地也比较紧张,为节省工程投资、降低运行费用,本工程污泥处理采用直接浓缩脱水后外运填埋其工艺流程如图2-3所示图2-3污泥处理工艺流程框图
2.
2.3污水三级处理工艺描述根据长春北郊污水处理厂深度处理的进水水质指标和出水水质目标,采用常规的深度处理工艺,即混凝沉淀过滤工艺就能满足要求其工艺流程图见图2-4图2-4污水深度处理流程图
2.4污水厂主要建、构筑物工艺描述长春市北郊污水处理厂二期工程二级处理规模为13×104m3/d,平均流量5417m3/hr,最大流量1956L/s,总变化系数K总=
1.3,二级处理工艺采用改良A/A/O工艺
2.
4.1改良A/A/O生物池
(1)构筑物功能在适宜的条件下,利用生物池中大量繁殖的活性污泥中微生物完成降解水中有机污染物质、脱氮及除磷作用,以达到净化水质的目的结构形式钢筋混凝土矩型水池尺寸L×B×H=
100.3×
114.85×
8.0m3数量4座参数总设计流量Q=130000m3/d单池设计流量Q=32500m3/d单池有效池容V=19440m3其中前置反硝化段容积V=1372m3厌氧段容积V=1372m3缺氧段容积V=7513m3好氧段容积V=9183m总有效池容V=77760m3总泥龄SRT=24d污泥负荷F/M=
0.06kgBOD/KgMLSS产泥率Y=
0.83kgSS/KgBOD平均剩余产泥量G=13203kg/d平均流量下停留时间T=
14.3h混合液悬浮固体浓度MLSS=4000mg/L标准状况下最高时需氧量4198kgO2/h控制方式空气量可根据池内的溶解氧监测值,通过管内压力实现对鼓风机风量的调节
(2)主要设备
①充氧设备类型管式曝气器数量4100根规格L=1m,DN100氧转移效率30%
②垂直搅拌器类型潜水垂直搅拌器数量共28台,每池7台参数N=4kW
③内回流泵类型用于混合液内回流数量8台参数单泵流量Q=376L/s扬程H=1m功率N=10kW
2.
4.2鼓风机房
(1)构筑物功能向生物池提供其所需空气结构型式砖混结构单层建筑数量1座平面尺寸L×B=47m×15m设计参数总供气量50000Nm3/h
(2)主要设备
①鼓风机设备类型单级高速鼓风机包括配套设备设备数量5台4用1备设计参数单机风量Q=208m3/min风压P=8mH2O轴功率N=350kW
②空气过滤器设备类型卷绕式过滤器设备数量2台设计参数能力Q=416m3/min
③空气过滤器设备类型袋式过滤器设备数量2台设计参数能力Q=416m3/min
2.
4.3二沉池
(1)构筑物功能对生化处理后的混合液进行固液分离,以保证出水水质结构型式周边进水、周边出水辐流式沉淀池池数4座设计参数单池设计流量Qmax=489L/s表面负荷q=
1.40m3/m2·hr沉淀时间
3.5h池直径D=40m池边水深H=
4.9m
(2)主要设备
①刮吸泥机设备类型单管式吸泥机设备数量4台设计参数D=40m控制方式连续运行,由PLC自动显示工作状况并遥控或现场手动控制开停材质水下部分为不锈钢,水上部分为热浸镀锌钢
②溢流出水堰设备类型锯齿出水堰设备数量4套设计参数堰负荷4L/m·s单池堰长122m材质铝合金或不锈钢
2.
4.4接触池构筑物功能为消毒剂杀菌提供必要的场所结构形式半地上式钢筋混凝土结构数量1座平面尺寸L×B×H=35×21×5m3参数设计流量Q=
1.96m3/s停留时间30min
2.
4.5加氯加药间污水处理部分加氯加药间与回用水处理部分加氯加药间合建
(1)建筑物功能为污水杀菌提供消毒剂液氯为污水化学除磷处理提供絮凝剂碱性聚合铝为回用水絮凝提供絮凝剂碱性聚合铝为回用水絮凝提供助凝剂水玻璃结构形式地上式框架结构数量1座平面面积L×B=887m2参数污水加氯处理流量390000m3/d污水加药处理流量390000m3/d回用水加氯加药处理流量105000m3/d絮凝剂液态聚合铝PAC稀释倍数4倍消毒剂液氯加氯点2处前加氯点接触池进水管后加氯点清水池进水管加药点2处前加药点改良A/A/O生物池出水堰后加药点机械混合池污水加氯量10mg/L日平均加氯量3900kg/d回用水加氯量2mg/L日平均加氯量210kg/d化学除磷去除总磷
1.50mg/L化学除磷絮凝剂聚铝投加量37mg/L日平均加药量14450kg/d回用水絮凝剂聚铝投加量20mg/L日平均加药量2100kg/d运行方式污水化学除磷加药季节性投加;消毒及回用水絮凝为全年投加前加氯采用流量比例自动投加方式,即加氯机根据接触池超声波明渠流量计的流量信号按比例自动投加加氯量后加氯采用复合环自动投加的方式,即加氯机先根据清水池进水电磁流量计的流量信号按比例自动投加加氯量,然后再根据余率分析仪的余氯检测信号自动调整加氯机的加氯量,以达到最佳投氯量
(2)主要设备
①前加氯机类型流量比例真空式数量4台3用1备参数57kg/h
②后加氯机类型复合环式加氯机数量3台2用1备参数10kg/h
③漏氯吸收装置类型氯化亚铁中和原理数量1套参数1000kg/h
④气体蒸发器类型自动液态气体蒸发器数量2台1用1备参数190kg/h
⑤真空调节器设备数量2台1用1备规格Q=190kg/h
⑥前加药点计量泵设备类型液压隔膜计量泵设备数量4套3用1备规格Q=800L/hH=40m
⑦后加药点计量泵混凝剂设备类型液压隔膜计量泵设备数量3套2用1备规格Q=150L/hH=40m
⑧后加药点计量泵助凝剂设备类型液压隔膜计量泵设备数量3套2用1备规格Q=200L/hH=40m
2.
4.6污泥泵站
(1)构筑物功能将一定数量的活性污泥回流到生化处理系统,以维持生化系统活性污泥的浓度,保证其生化反应能力,同时将生化系统产生的剩余污泥提升至浓缩脱水机房结构型式半地下式钢筋混凝土圆形泵站数量1座设计参数污泥回流比100%回流污泥量1505L/s剩余污泥产量13203kg/d污泥含水率
99.2%
(2)主要设备
①回流污泥泵类型可提升不堵塞离心潜水泵包括配套提升导轨、偶合底座等设备数量4台3用1冷备参数单泵流量Q=502L/s扬程H=4m轴功率N=27kW控制方式根据进水流量,由PLC控制水泵开停台数,根据集水池水位控制水泵开停,根据每台泵的累计运行时间自动轮值,同时设手动开停控制
②剩余污泥泵类型可提升不堵塞离心潜水泵包括配套提升导轨,偶合底座等设备数量2台1用1备参数单泵流量Q=19L/s扬程H=8m轴功率N=
2.4kW控制方式由PLC(可编程逻辑控制器)控制水泵开停,根据集水池水位控制水泵开停,根据每台泵的累计运行时间自动轮值,同时设手动开停控制
2.
4.7污泥浓缩脱水机房
(1)构筑物功能降低污泥含水率,减少污泥体积结构型式利用一期工程的原有脱水机房数量1座平面尺寸54m×15m设计参数干污泥量13203kgSS/d湿污泥量1650m3/d进泥含水率
99.2%出泥含水率80%加药量3~5g/kg污泥
(2)主要设备
①浓缩脱水机类型离心脱水机数量3台2用1备参数单机能力40m3/hr设计工作时间24hr
②絮凝剂制备及投加系统类型固体聚丙烯酰胺高分子絮凝剂制备及计量投加系统数量1套参数药液投加浓度2‰控制方式根据脱水污泥量按比例控制絮凝剂投加量
③污泥输送机类型水平无轴螺旋输送机数量1台参数输送能力6m3/hr
④污泥输送机类型倾斜无轴螺旋输送机数量1台参数输送能力6m3/hr
2.
4.8提升泵房
(1)构筑物功能将污水提升,以满足污水深度处理竖向水力流程的要求结构形式半地下钢筋混凝土矩型泵房数量1座设计流量1215L/s
(2)主要设备
①污水泵类型卧式双吸离心泵数量5台4用1备参数单泵流量Q=305L/s扬程H=10m轴功率N=
37.5kW控制方式根据集水池水位,由PLC自动控制水泵开停,根据累计运行时间水泵顺序轮值运行,同时现场设手动控制材质铸铁
②起重设备类型电动单梁悬挂起重机数量1套参数T=2吨
2.
4.9配水井构筑物功能配水井兼集水,稳压,配水作用结构型式钢筋混凝土矩形井数量1座平面尺寸L×B×H有效=9×
3.75×
8.5m3参数设计流量Q=1215L/s停留时间T=
2.5min
2.
4.10净水间集混凝、反应、沉淀、过滤于一体,并把反冲洗泵房、鼓风机房和控制室与之合建成为一整个污水净化间
2.5本章小结该章节主要介绍污水二级、三级处理的工艺流程以及二沉污泥的处理工艺流程,重点介绍了二级处理工艺中各构筑物的尺寸、功能、型号及使用数量第3章污水深度处理设计计算污水深度处理是指城市污水或工业废水经一级、二级处理后,为了达到一定的回用水标准使污水作为水资源回用于生产或生活的进一步水处理过程针对污水(废水)的原水水质和处理后的水质要求可进一步采用三级处理或多级处理工艺常用于去除水中的微量COD和BOD有机污染物质,SS及氮、磷高浓度营养物质及盐类常见的深度处理工艺流程为混合—絮凝—沉淀
[8]
3.1混合池的选择与设计计算
3.
1.1混合池的选择混合的方式有很多种,常见的混合方式有管式静态混合器混合、水泵混合、机械混合等管式静态混合器混合虽然结构简单,维护管理方便,不需要土建构筑物,但其缺点是只能适用于水量变化不大的水厂,运行水量变化对混合效果的影响很大,水头损失大水泵混合虽然设备简单,混合充分、效果较好,但吸水管较多时,投药设备要增加、安装、管理较麻烦,G值相对较低,只适用于一级泵房离处理构筑物120m以内的水厂机械混合水头损失较小,适应各种流量变化,混合效果好,适用于各种规模的水厂,故本设计采用机械混合
[891011]
3.
1.2机械混合池的设计计算机械混合的桨板有多种形式,如浆式,推进式,涡流式,采用较多的是浆式浆式结构简单,加工制造容易,但所能提供的混合功率较小设计规模为100000m3/d,水厂自用水量为5%,则最大设计流量为Q总=100000×5%=105000m3/d=
1.216m3/s,设计中混合池分2座,每座混合池处理流量Q=
0.608m3/s
(1)单池有效容积(3-1)式中V—单池有效容积(m3);Q—处理水量(m3/s),设计中取Q=
0.608m3/s;T—混合时间(min),设计中取T=60s;设计中取混合池的水深取H1=
5.10m,长宽=21
(2)单池平面面积(3-2)式中A—单池平面面积(m2);V—单池有效容积(m3);H1—有效水深(m)则计算出混合池的平面尺寸为
3.8m×
1.9m,进水分2级进行混合,混合池相应分成2格,单格混合池的尺寸为
1.9m×
1.9m,容积为
18.41m3
(3)当量直径(3-3)式中D—当量直径(m);l—单格长度(m);w—单格宽度(m);机械混合池尺寸及有关参数选定水深池体总高搅拌器外缘速度v=
3.0m/s(一般采用
1.0~
5.0m/s,设计中取
3.0m/s)搅拌器直径d=()D=×
2.14=
1.43m,设计中取
1.50m搅拌器宽度b=(
0.1-
0.25)d=
0.2×
1.50=
0.30m搅拌器距混合池底高度搅拌器层数,则e1,设计中取e=2层搅拌器叶数Z=4搅拌器和旋转平面所成的角度θ=45°安装位置要求相邻两叶桨板交叉90°安装
(4)搅拌器转速(3-4)式中n0—搅拌器转速(r/min);V—搅拌器外缘速度(m/s);d—搅拌器直径(m)设计中取v=
3.0m/s,d=
1.50m
(5)搅拌器角速度(3-5)式中V—搅拌器外缘速度(m/s);d—搅拌器直径(m)
(6)轴功率(3-6)式中N2—轴功率(kW);c—阻力系数,
0.2~
0.5;ρ—水的密度(kg/m3);Z—搅拌器叶数;e—搅拌器层数;R0—搅拌器半径;g—重力加速度(m/s2)设计中取c=
0.4,Z=4,e=2,R0=
0.75m
(7)所需轴功率(3-7)式中N1—所需轴功率(kW);μ—水的动力粘度(Pa·s);W—单格混合池容积(m3);G—速度梯度(s-1),一般采用600~1000s-1,设计中取G=900s-1,满足要求
(8)电动机功率(3-8)式中N3—电动机功率(kW);∑ηn—传动机械效率,设计中取∑ηn=
0.85
(9)进出水设计
①进水口横截面面积(3-9)式中A1—进水口横截面积(m2);v1—进水速度,设计中取
1.0m/s
②进水管管径(3-10)式中A1—进水管横截面积;d—进水管管径则设计中混合池采用D920×
9.0的钢管从混合池上部进水
[12]
③出水口横截面积(3-11)式中A2—出水口横截面积(m2);v2—出水速度,设计中取
0.6m/s则设计中混合池采用边长
1.0m的正方形出水另放空管采用D219×6的钢管
[12]
3.2絮凝池的选择与设计计算
3.
2.1絮凝池的选择絮凝过程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞,从而形成较大的,絮凝体,以适应沉淀分离的要求常见的絮凝池有隔板絮凝池,折板絮凝池,机械絮凝池,网格絮凝池隔板絮凝池虽构造简单,施工管理方便,但出水流量不易分配均匀折板絮凝池虽絮凝时间短,效果好,但其絮凝不充分形成矾花颗粒较小、细碎、比重小,沉淀性能差,只适用于水量变化不大水厂机械絮凝池虽絮凝效果较好、水头损失较小、絮凝时间短,但机械设备维护量大、管理比较复杂、机械设备投资高、运行费用大网格絮凝池构造简单、絮凝时间短且效果较好,本设计将采用网格絮凝池
[891011]
3.
2.2网格絮凝池设计计算网格絮凝池分为2座,每座分2组,每组絮凝池设计水量
(1)絮凝池有效容积(3-12)式中Q1—单个絮凝池处理水量(m3/s)V—絮凝池有效容积(m3)T—絮凝时间,一般采用10~15min,设计中取T=15min
(2)絮凝池面积(3-13)式中A—絮凝池面积(m2);V—絮凝池有效容积(m3);H—有效水深(m),设计中取H=
4.3m
(3)单格面积(3-14)式中f—单格面积(m2);Q1—每个絮凝池处理水量(m3/s);v1—竖井流速(m/s),前段和中段
0.12~
0.14m/s,末段
0.1~
0.14m/s设计中取v1=
0.12m/s设每格为正方形,边长为
1.6m,每个实际面积为
2.56m2,由此得分格数为(个)每行分5格,每组布置5行单个絮凝池尺寸L×B=
17.8m×
8.8m
(4)实际絮凝时间(3-15)式中t—实际絮凝时间(min);a—每格长边长度(m);b—每格短边长度(m);H—平均有效水深(m),设计中取
4.3m絮凝池的平均有效水深为
4.30m,超高为
0.3m,排泥槽深度为
0.65m,得池的总高为
(5)絮凝池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥,每天排泥一次穿孔管管径为219mm,管上开孔孔径为50mm,孔眼向下与垂线成45°交叉排列,孔间距为
0.3m孔眼数为29个絮凝池底部为排泥槽,共设5条排泥槽的顶宽
1.6m,底宽
0.30m,斜面倾角45°另,池外排泥管采用为D312×6和D480×8的钢管
[12]
(6)过水孔洞和网格设置过水孔洞流速从前向后逐渐递减,每行取一个流速,分别为
0.30m/s,
0.25m/s,
0.20m/s,
0.15m/s,
0.10m/s,则从前往后各行的孔洞尺寸分别为
0.63×
1.60,
0.76×
1.60,
0.95×
1.60,
1.27×
1.60,
1.90×
1.60前四行每个均安装网格,第一行每格安装4层,网格尺寸50mm×50mm,第二行和第三行每格均安装3层,网格尺寸为80mm×80mm,第四行每格安装2层,网格尺寸为100mm×100mm
(7)水头损失计算
①网格水头损失计算(3-16)式中h1—每层网格水头损失(m);ξ1—网格阻力系数,一般前段采用
1.0,中段采用
0.9;v1—各段过网流速(m/s),一般前段采用
0.25~
0.30m/s,中段采用
0.22~
0.25m/s设计中前段取
0.27m/s,中段取
0.23m/s第一行每层网格水头损失第一行内通过网格总水头损失同理得第二行,第三行,第四行过网总水头损失分别为
0.036m,
0.036m,
0.024m通过网格总水头损失
②孔洞水头损失(3-17)式中h2—孔洞水头损失(m);ξ2—孔洞阻力系数,一般上孔洞取
0.8,下孔洞采取
3.0;v2—空洞流速(m/s)第一行各格孔洞总水头损失同理第
二、
三、
四、五行各格孔洞总水头损失分别为
0.027m,
0.023m,
0.010m,
0.004m通过各孔洞的总水头损失为通过絮凝池的总水头损失则网格絮凝池从进水到出水总的水头损失为
0.288m,设计中取
0.30m
(8)进水管设计进水口横截面面积(3-18)式中v3—进水速度,设计中取
0.8m/s则设计中絮凝池采用尺寸为
0.62m×
0.62m的正方形进水
(9)超越渠道设计设计中取渠道宽
0.8m,深
1.8m,壁厚
0.20m,底厚
0.20m
3.3沉淀池的选择与设计计算
3.
3.1沉淀池的选择水处理中的沉淀工艺是指在重力作用下悬浮固体从水中分离的过程,它能去除80%~99%以上的悬浮固体,是主要的净水构筑物之一沉淀池的常用形式有平流沉淀池、斜板(管)沉淀池等平流沉淀池构造简单,操作管理方便,但占地面积大,机械排泥设备维护较复杂、土建费用高、沉淀效率低斜板(管)沉淀池占地面积小、沉淀效率高,适用于各类水厂预沉,本设计采用斜板沉淀池
[891011]
3.
3.2沉淀池的设计计算斜板沉淀池分为2座,每座分2组,每组设计流量为Q1=
0.304m3/s
(1)沉淀池清水区面积(3-19)式中A—斜板沉淀池的表面积(m2)q—表面负荷(m3/(m2·h)),一般采用
9.0~
11.0m3/(m2·h)设计中取q=
9.0m3/(m2·h)=
0.0025m/s
(2)沉淀池的长度与宽度因为沉淀池与絮凝池合建,故沉淀池的宽度B=
8.8m,则沉淀池长度为了布水均匀,进水区布置在沉淀池长度方向一侧在
8.8m的宽度中扣除无效长度约为
0.5m,则进出口面积(3-20)式中A1—净出口面积(m2);k1—斜板结构系数,设计中取k1=
1.03
(3)沉淀池总高度(3-21)式中H—沉淀池总高度(m);h1—保护高度(m),一般采用
0.3~
0.5mh2—清水区高度(m),一般采用
1.0~
1.5mh3—斜板区高度(m),斜板长度为
1.0m,安装倾角60°,则h3=sin60°=
0.87mh4—配水区高度(m),一般不小于
1.0~
1.5m;h5—排泥槽高度(m)设计中取h1=
0.3m,h2=
1.20m,h4=
1.65m,h5=
0.83m
(4)沉淀池进水设计沉淀池进水采用穿孔花墙,空口面积(3-22)式中A2—空口总面积(m2);v—孔口流速(m/s),一般取值小于
0.08~
0.10m/s设计中取v=
0.08m/s每个孔口采用D318×
9.0的钢管,单孔面积为
0.071m2,则孔口数为进水孔分3行,每行18个,平行孔口间距为
0.48m,上下孔口间距为
0.5m,进水孔位置应在斜板以下,沉淀区以上位置
(5)沉淀池出水设计沉淀池的出水采用穿孔集水槽,出水孔口流速v1=
0.6m/s,则穿孔总面积为设每个孔口的直径为3cm,则孔口个数为(3-23)式中N—孔口个数;F—每个孔口的面积(m2),设每个集水槽的宽度为
0.3m,间距为
1.5m,共设6条集水槽,每条集水槽一侧开孔数为62个,孔口间距为22cm6条集水槽汇水至出水总渠,出水总渠宽度为
0.8m,深度为
1.0m,出水总渠采用D720×8的钢管排水
[12]
(6)出水水头损失出水的水头损失包括孔口损失和集水槽内损失
①孔口损失(3-24)式中∑h1—孔口水头损失(m);ξ—进口阻力系数,设计中取ξ=2
②槽内水头损失集水槽内水深取为
0.4m,槽内水流水速度为
0.40m/s,槽内水力坡度按
0.01计,水头损失为(3-25)式中∑h2—集水槽内水头损失(m);i—水力坡度;l—集水槽长度(m)设计中i=
0.01,l=
13.8m出水总水头损失
(7)沉淀池排泥系统设计采用穿孔管进行重力排泥,每天排泥一次穿孔管管径为219mm,管上开孔孔径为50mm,孔眼向下与垂线成45°交叉排列,孔间距为
0.3m孔眼数为29个,每根排泥管上沉淀池底部为排泥槽,共设7条排泥槽顶宽
1.96m,底宽
0.3m,斜面与水平夹角约为45°,排泥槽高为
0.83m另,池外排泥管采用为D312×6和D480×8的钢管
[12]
(8)核算
①向上水流速度v2斜板间的水流速度为(3-26)式中v2—斜板间水流速度(m/s);θ—斜板安装倾角,一般采用50°~60°设计中取θ=60°
②雷诺数Re(3-27)式中R—水力半径(cm),,斜板间距d=30mmv—水的运动黏度(cm2/s),设计中当水温t=20℃时,水的运动黏度v=
0.01cm2/s<500,满足设计要求
③弗劳德数Fr(3-28)式中v2—向上水流速度(m/s);R—水力半径(cm),R=
0.75cm=
0.0075mFr介于
0.001~
0.0001之间,满足设计要求
④斜板间的沉淀时间(3-28)式中l1—斜板长度,设计中取l1=
1.0m,满足设计要求
3.4过渡段设计为了布水均匀,设计中过渡段分两格,每格分两段,每格过渡段长L=
8.8m,每段水流平面流速v=
0.03~
0.05m/s,每段过渡段平面面积(3-29)式中A—每段过渡段平面面积(m2);v—平面流速,设计中取v=
0.035m/s每段过渡段宽度,设计中取
1.0m,则过渡段总宽为B=2b=
2.0m过渡段中间断墙的顶端在水面下
0.80m处,底部排泥槽顶宽
1.0m,底宽
0.50m,斜面与水平夹角45°,排泥槽高为
0.50m采用穿孔管进行重力排泥,每天排泥一次穿孔管管径为219mm,管上开孔孔径为50mm,孔眼向下与垂线成45°交叉排列,孔间距为
0.3m孔眼数为29个,每根排泥管上沉淀池底部为排泥槽,共设2条
[12]
3.5本章小结污水的三级处理包括混合—絮凝—沉淀,混凝沉淀是为了进一步去除水中TP,TN,BOD,COD等污染物,降低它们在水中的含量,使得污水能够达标排放或者回用第四章平面布置与高程布置
4.1平面布置
4.
1.1布置原则
(1)处理构筑物的布置应紧凑,节约用地并便于管理
(2)处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置,以避免管线迂回,同时应充分利用地形,以减少土方量
(3)经常有人工作的建筑物如办公,化验等用房应布置在夏季主风向的上风一方,在北方地区,并应考虑朝阳
(4)在布置总图时,应考虑安排充分的绿化地带,为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境
(5)总图布置应考虑远近结合,有条件时,可按远景规划水量布置,将处理构筑物分为若干系列,分期建设
(6)构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的布置,运转管理的需要和施工的要求,一般采用5到10米
(7)污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合,以策安全,并方便管理
(8)变电站的位置应设在耗电量大的构筑物附近,高压线应避免厂内架空敷设
(9)污水厂内管线种类很多,应综合考虑布置,以免发生矛盾,污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流
(10)如有条件,污水厂内的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管沟内,以利于维护和检修
[7911]
4.
1.2构筑物
(1)生产性构筑物生产性构筑物分为污水、污泥处理设施污水处理设施包括污水泵站、格栅间、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、混合池、絮凝池、斜板沉淀池、消毒池、鼓风机房、加药间等污泥处理设施包括浓缩池、贮泥池、消化池、脱水间、沼气贮柜等
(2)辅助设施辅助设施分为生产和生活辅助设施生产辅助设施包括综合楼、实验楼、车库等生活辅助设施包括食堂、浴室、锅炉房、门卫室、篮球场等
(3)各类管道厂区管道包括污水管道、污泥管道、超越管道、加药管、沼气管道、空气管道等
4.2高程布置
4.
2.1布置原则
(1)选择一条距离最长,水头损失损失最大的流程进行水力计算并应适当留有余地,以保证在任何情况下,处理系统都能够运行正常
(2)计算水头损失时,一般应以近期最大流量或泵的最大出水量作为构物和管渠的设计流量;计算涉及远期流量的管渠和设备时,应以远期最大流量为设计流量,并酌加扩建时的备用水头
(3)设置终点泵站的污水处理厂,水力计算常以接纳处理后污水水体的最高水位作为起点,逆污水处理流程向上倒推计算,以使处理后污水在洪水季节也能自流排出,而泵需要的扬程则较小,运行费用也较低但同时考虑到构筑物的挖土深度不宜过大,以免土建投资过大和增加施工上的困难
(4)在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合,尽量减少抽升的污泥量,在决定污泥干化场、污泥浓缩池,消化池等构筑物高程时,应注意它们的污泥水能自动排入污水入流干管或其它构筑物的可能
[7911]
4.
2.2高程计算本设计高程采用黄海高程系污水处理厂厂区设计地面标高
193.50m污水处理厂二级处理进水为北郊厂原一级处理出水,污水流经各处理构筑物后一部分自流排入伊通河,另一部分进入深度处理回用工段北郊污水处理厂二期工程厂区位于原北郊厂区内,不需考虑防洪排涝问题
[11]由于网格絮凝池与斜板沉淀池合建,为了施工方便、操作简单、管道布置合理易行,因此絮凝池、过渡段、沉淀池的池底采用相同标高,设计中取池底标高为
193.50m,池体与池底都采用砖混结构建设,池底厚
0.30m,池壁厚
0.20m
(1)斜板沉淀池池底标高
193.50m集泥槽顶部标高
193.50+
0.83=
194.33m配水区顶部标高
194.33+
1.65=
195.98m斜板区顶部标高
195.98+
0.87=
196.85m水面标高
196.85+
1.20=
198.05m池顶标高
198.05+
0.30=
198.35m沉淀池出水跌落水深为
0.15m总集水槽水面标高
198.05-
0.15=
197.90m总集水槽槽底标高
198.35-
1.0=
197.35m
(2)过渡段池底标高
193.50m集泥槽顶部标高
193.50+
0.50=
194.00m设计中取过渡段至斜板沉淀池的水头损失为
0.05m水面标高
198.05+
0.05=
198.10m中间断墙顶部标高
198.10-
0.80=
197.30m池顶标高为了施工方便,设计中过渡段池顶标高与絮凝池池顶标高相同
(3)网格絮凝池池底标高
193.50m集泥槽顶部标高
193.50+
0.65=
194.15m絮凝池最后一格到过渡段的水头损失设计中取
0.05m最后一格水面标高
198.10+
0.05=
198.15m第一格水面标高
198.15+
0.30=
198.45m池顶标高
198.45+
0.30=
198.75m
(4)混合池为了使混合池中配制的混凝剂能够以重力流的形式进入网格絮凝池,因此设计中取混合池的水面必须高于网格絮凝池水面混合池也采用钢筋混凝土建设,池壁厚
0.20m,池底厚
0.30m池底标高
193.50m一级混合水面标高
193.50+
5.10=
198.60m二级混合水面标高
198.60-
0.05=
198.55m超越管道水面标高
198.55-
0.05=
198.50m池顶标高
198.60+
0.40=
199.00m
(5)其余各位置的标高见CAD高程图纸
4.3本章小结本章分别从厂区的平面布置图、厂区的高程布置图两个角度对污水处理厂进行了布置从各自的布置原则出发,规划出最合理的布置图,以达到在施工布置、管道安排、运行管理时简单易行,节约经费的效果结论本次设计共完成了长春市北郊污水厂10万吨污水深度处理工艺的选择与确定,各工艺段构筑物的尺寸的计算以及相应构筑物平面图、剖面图的绘制等工作,主要工艺流程为混合—絮凝—沉淀—过滤,但过滤不在本次设计范围之内主要构筑物有机械搅拌混合池、网格絮凝池、斜板沉淀池,各构筑物的尺寸及相应参数如下
(1)机械搅拌混合池设计中混合池分2座,单座有效容积
36.48m3,有效水深
5.10m,池体总高
5.40m,平面尺寸为
3.8m×
1.9m;每座分2格,单格尺寸
1.9m×
1.9m,有效容积
18.41m3,混合时间60s混合搅拌器分两层,每层安装4叶桨板,桨板直径
1.50m,桨板宽度
0.30m,搅拌器距混合池池底
0.90m混合池采用D920×
9.0的钢管从混合池上部进水,进水速度约
1.0m/s,采用边长
1.0m的正方形出水,出水速度约
0.6m/s
(2)网格絮凝池,设计中絮凝池分2座,单座有效容积
273.6m3每座分2组,有效水深
4.30m,池体总高
5.25m,单组平面尺寸为
8.8m×
8.8m,絮凝时间15min每组网格分25格,单格平面尺寸为
1.6m×
1.6m网格平均分5行,前四行每个均安装网格,第一行每格安装4层,第二行和第三行每格均安装3层,第四行每格安装2层,第五行不安装从前往后各行的孔洞尺寸分别为
0.63×
1.60,
0.76×
1.60,
0.95×
1.60,
1.27×
1.60,
1.90×
1.60絮凝池采用边长为
0.62m的正方形进水,进水速度约
0.8m/l池底采用管径为219mm的穿孔管排泥底部排泥槽顶宽
1.6m,底宽
0.30m,深
0.65m,斜面倾角45°,共设5条排泥槽
(3)过渡段设计中过渡段平面尺寸为
2.2m×
8.8m,有效水深为
4.10m,池底采用管径为219mm的穿孔管排泥过渡段底部排泥槽顶宽
1.0m,底宽
0.50m,深
0.5m,斜面倾角45°,共设2条排泥
(4)斜板沉淀池设计中沉淀池分2座,每座沉淀池分2组,单组表面积为
121.6m2,平面尺寸为
13.8m×
8.8m,池体总高
4.85m,清水区高
1.20m,斜板区高
0.87m,配水区高
1.65m,排泥槽深
0.83m沉淀池采用穿孔花墙进水,每个孔口采用D318×
9.0的钢管,孔口数为54个沉淀池采用6条表面穿孔集水槽出水,穿孔孔径为3cm,集水槽尺寸为
0.30m×
0.40m×
13.8m,间距
1.50m总集水槽宽
0.80m,深
1.0m池底采用管径为219mm的穿孔管排泥,排泥槽顶宽
1.96m,底宽
0.3m,斜面与水平夹角约为45°,共设7条排泥槽致谢本次设计是在艾恒雨老师的悉心指导下完成的艾老师在设计题目确定、参考资料选择、数据处理等方面都给予关键性的指导,在论文撰写和CAD绘图过程中给予许多的帮助和指导每当在我难题时,只要与艾老师交流后,我总有一种豁然开朗的感觉艾老师为了使我能够有一个好的环境学习和早日完成毕业设计,于是就把我安排在他自己的办公室,并且还有学长刘同威从旁指导在这学期,艾老师和学长刘同威对我的学习、生活都给予极大的关心和帮助,并且我从二位师、长身上学到许多东西,使我在今后学习与工作中受益无穷,在此特向二位师、长表示衷心的感谢感谢母校哈尔滨理工大学,感谢化学与环境工程学院的领导与老师们,正是你们使得我们可以在轻松而严谨的氛围中掌握环境专业知识与实践技能,顺利完成难忘的四年大学生活参考文献1张洁,污水深度处理技术的应用,科技风,20111613:1302李为民,污水深度处理后的回用,节能环保,2007112:37~393单体刚,徐玉娟,焦化污水深度处理回用技术的选择,20111010:65~694MujeriegoR,AsanoT.Theroleofadvancedtreatmentinwastewaterreclamationandreuse.WatSciTech,1999,401~95T.Asano,A.D.Levine.WastewaterReuse:AValuableLinkinWaterResourcesManagement.waterQualityInternational.19954:20~246北京市市政工程设计研究总院主编.给水排水工程设计手册.第5册.城市排水.北京中国建筑工业出版社,
2004.7张自杰主编.排水工程下册(第四版).北京中国建筑工业出版社
2000.8郑智勇,浅谈城市污水处理工艺—混合、絮凝、沉淀工艺的选择,科技创新导报,2011116:1399严煦世范瑾初主编.给水工程(第四版).北京中国建筑工业出版社
1999.10上海市市政工程设计研究院主编.给水排水工程设计手册.第3册.常用资料.北京中国建筑工业出版社,
2003.11韩洪军,杜茂安.水处理工程设计计算.中国建筑工业大学出版社
2002.12中国市政工程华北设计研究院主编.给水排水工程设计手册.第12册.器材与装置.北京中国建筑工业出版社
2001.附录A工业废水的化学处理HusseinI.Abdel-ShafyAbdel-BasirS.Emam摘要一项研究旨在探讨位于埃及阿比斯的“Chipsy工厂”薯类食品工业废水处理化学混凝过程在研究中使用的化学混凝剂包括明矾,三氯化铁,氯化钙,硫酸铁和纳尔科非离子型聚合物改变这些混凝剂的投加剂量进行检查,以确定最佳剂量结果表明,化学处理(混凝,絮凝,沉淀)之后化学耗氧量(COD),总悬浮固体(TSS)和浊度明显着减少去除效率的显著变化取决于混凝剂类型氯化铁和硫酸铁的去除效率比氯化钙更高纳尔科与每个混凝剂结合后去除效率显著提高在这些组合中浊度减少91~94%,COD减少93~97%,TSS减少94~97%关键词混凝絮凝沉淀介绍随着新兴产业的崛起和旧企业的扩张,工业废物问题往往继续增长并直接威胁到水质虽然埃及法律禁止将处理不充分的废水排放到尼罗河及其分支,但排放大量处理不充分的废水的事情确实发生这可能会导致溶解氧迅速枯竭和水生生物的破坏另一方面,含有多种有机和无机污染物的工业废水的任意排放,造成了严重的破坏性影响,最终使水资源不宜用于国内消费食品加工工业废水通常含有许多不同的有机污染物此外,这些废水通常含有高浓度的生化需氧量(BOD),化学需氧量(COD),总悬浮固体(TSS),不定量的无机成分,包括氮,磷,钾废水物理化学处理方法,近年来获得了更多的提高这些成果有利于城市污水以及不同工业废水的处理另一方面,传统的生物技术用于废水处理,表现出较高的去除率几个工人已经对物理,化学,生物,处理食品工业废水的过程进行了调查在埃及,一个最重要的将废水直接排入尼罗河的食品工业工厂是在吉萨的“Chipsy”土豆生产加工工厂其废水处理只是由物理过程简单处理,重要污染物的去除严重不足因此,在废水排入水道前,评估食品工业废水处理化学混凝过程的效率是必不可少的实验
1.样品收集对“Chipsy”食品工业废水的物理和化学特性进行了一年的广泛调查研究“Chipsy”土豆生产加工工厂坐落在埃及的阿比斯金字塔(吉萨)该工厂用水清洗原土豆,以及剥皮和切片后的土豆这项调查关系到最终的污水样本
2.化学处理“罐子测试”的程序,由科恩制定和卡尔普修改,并且卡尔普在这项研究中采用了混凝,絮凝和沉淀在我们的调查中,不同混凝剂和助凝剂用于化学处理测试的混凝剂和助凝剂,包括明矾Al2(SO4)3·18H2O、FeCl3·6H2O、CaCl
2、Fe2(SO4)3和纳尔科非离子型聚合物在布鲁苏与夏尔马和卡尔普与卡尔普进行混凝的过程对这些混凝剂的可变剂量检查,以确定最佳剂量沉降30分钟后,对浊度,COD和TSS的参数进行了审查所有的物理和化学参数进行根据按照APHA/AWWA结果与讨论为期一年每月检查排放废水的物理和化学特性分析,数值见表1表1工业排放废水的物理和化学特性研究(一年中每月的样本平均值)参数平均值pH温度(°C)浊度(NTU)总固体(mg/l)总悬浮固体(mg/l)溶解性固体(mg/l)BOD5(mg/l)COD(mg/l)硝酸盐(mgn/l)磷酸盐(mgp/l)硫酸盐(mg/l)
5.
519.
7150.
03671.
03276.
0395.
01340.
0673.
021.
3179.
3154.0从这些结果可以看出,所研究的废水是高浑浊(150NTU),并含有高浓度的总悬浮固体(TSS),生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)从公共健康的角度来看,这种废水不能排放到地表水
1.增加纳尔科,浊度,COD和TSS的去除率提高许多研究者已经运用浊度做为测量当前废水中TSS,COD和BOD的变化的一种方法因此,浊度,COD和TSS被认为是在我们的研究为主要污染指标
2.纳尔科的使用从5至100毫克/升分别加入不同剂量的纳尔科非离子型聚合物,调查研究污染参数,即浊度,COD和TSS的去除率这些结果可以表明,增加纳尔科剂量,可以提高浊度,COD和TSS的去除率最佳剂量是60mg/l纳尔科,此时浊度,COD和TSS的去除率分别是66%,86%和79%将纳尔科从60mg/l增加到100mg/l后,浊度,COD和TSS的去除率分别略有上升到66%,86%和79%
3.化学混凝剂的使用对使用的化学混凝剂,从50mg/l到5000mg/l的每个覆盖范围,进行了研究得到浊度,COD和TSS的去除率结果之间的相关性对于浊度的去除率,三氯化铁更有效,而氯化钙的效果在所测试的化学混凝剂中最低可以得出结论,通过使用400mg/l三氯化铁,600mg/l明矾或500mg/l硫酸铁浊度达到93%到96%的最高去除率但氯化钙在使用500mg/l时,浊度去除率最高只有
33.5%观察表明单靠沉淀无需添加化学药品,COD就能去除45%使用300mg/l三氯化铁或400mg/l硫酸铁时,COD的去除率能达到96~97%当单独使用400mg/l明矾或氯化钙时,COD去除率分别只有90%和63%当混凝剂增加浓度增加到600mg/l时,但COD去除率并不提高对于TSS的去除,最有效的混凝剂是硫酸铁,明矾,然后是氯化钙然而,通过单独沉淀,TSS就能的去除56%当使用300mg/l三氯化铁,TSS的去除率提高到97%使用400mg/l硫酸铁或500mg/l明矾时,去除率为95%用500mg/l氯化钙时,去除率最高只有85%
4.混凝剂与助凝剂结合使用纳尔科作为助凝剂辅助不同的化学混凝剂,以便通过混凝获得较大的絮状物的互动效应已经被广泛的研究,当纳尔科单独在5mg/l到100mg/l的浓度下,浊度的去除率很低然而,在100mg/l三氯化铁和10mg/L的纳尔科混合使用的情况下,浊度以及其他污染参数明显降低(表2)当150mg/L三氯化铁和20mg/l纳尔科混合使用时,去除效果达到最大,但5mg/l纳尔科与150mg/l三氯化铁混合使用时,产生良好的效果纳尔科与三氯化铁组合时浓度超过40mg/l时悬浮固体的去除效率下降(数据未显示)这种结果通常与聚电解质过量有关
5.氯化钙表现最低的处理效果当明矾和纳尔科混合使用时,所得较低的去除率均已记录(表三)然而,当200mg/l明矾与20mg/l纳尔科混合使用时,浊度,COD和TSS的去除率分别增加至76%,95%和94%另一方面,在研究污染参数中,化学处理的结果表明当150mg/l硫酸铁和20mg/l纳尔科混合使用,絮状物去除的速度最快(表四)然而,当200mg/l硫酸铁与20mg/l纳尔科混合使用时不仅降低浊度,而且使固体悬浮物立即凝结成较大的絮状物,并通过沉淀迅速去除进一步的研究表明氯化钙与纳尔科混合使用与氯化钙单独使用相比,去除效果明显提高当200mg/l氯化钙与20mg/l纳尔科混合使用时,浊度,COD和TSS的去除率分别达到71%,93%和94%表2纳尔科和三氯化铁混合使用时对马铃薯工业废水中浊度、COD和TSS的去除率FeCl3(mg/l)5%NalCO(mg/l)10%NalCO(mg/l)20%NalCO(mg/l)Turb.CODTSSTurb.CODTSSTurb.CODTSS01119618291439523350396975467682538188100598889649493929697150699293789697949697表3纳尔科和明矾混合使用时对马铃薯工业废水中污染物的去除效率Alum(mg/l)5%NalCO(mg/l)10%NalCO(mg/l)20%NalCO(mg/l)Turb.CODTSSTurb.CODTSSTurb.CODTSS01119618291439523350116160226862476452100167261317672587370150217671408481698886200318279489389769594这项研究的整体结果显示,混合、絮凝、沉淀通过使用无机盐,即氯化铁、明矾、硫酸铁或氯化钙是一种高效的处理土豆产业污水的方法然而,在这个效率的显著变化,取决于混凝剂的种类和污染参数三氯化铁能更有效地去除浊度和TSS,同时硫酸铁对去除COD更有效氯化钙处理效率最低,特别是对浊度的去除值得注意是,虽然硫酸铁,明矾,氯化钙的最佳剂量为400mg/l,三氯化铁的最佳剂量为300mg/l但当对每个混凝剂与纳尔科的研究组合进行检查时,污染去除效果更好是这些使用剂量更小的混凝剂在研究废水处理中,通过这种组合,浊度减少91~94%、COD减少94~97%、TSS减少93~97%然而,当150mg/l的三氯化铁或200mg/l硫酸铁与20mg/l纳尔科混合使用时,将会出现更大的絮状体和更快的TSS沉降表4纳尔科和硫酸铁混合使用时对马铃薯工业废水中污染物的去除效率Fe2(SO4)3(mg/l)5%NalCO(mg/l)10%NalCO(mg/l)20%NalCO(mg/l)Turb.CODTSSTurb.CODTSSTurb.CODTSS01119618291439523350147862218168438374100229381359589719795150419585629692829795200749688799795919795表5纳尔科和氯化钙混合使用时对马铃薯工业废水中污染物的去除效率CaCl2(mg/l)5%NalCO(mg/l)10%NalCO(mg/l)20%NalCO(mg/l)Turb.CODTSSTurb.CODTSSTurb.CODTSS01119618291439523350145262175867436370100165566216271557678150185975296978638584200226182357285719396附录BChemicalTreatmentofIndustrialWastewaterHusseinI.Abdel-ShafyAbdel-BasirS.EmamAbstract Astudywasdesignedtoinvestigatethechemicalcoagulationprocessforthetreatmentofthepotatofoodindustrywastewaterofthe“Chipsyfactory”locatedatAbiSierEgypt.ThechemicalcoagulantsusedinthestudyincludealumferricchloridecalciumchlorideferricsulphateandNalcoaspolymer.Variabledosesofthesecoagulantswereexaminedtodeterminetheoptimumdose.ResultsobtainedshowedthatchemicaltreatmentcoagulationflocculationfollowedbysedimentationwasefficienttoreducethechemicaloxygendemandCODtotalsuspendedsolidsTSSandturbiditysignificantly.Remarkablevariationoftheremovalefficiencydependsonthetypeofcoagulant.Ferricchlorideandferricsulphateweremoreefficientthancalciumchloride.CombinationofNalcowitheachofthestudiedcoagulantsimprovedtheremovalefficiencyremarkably.Reductionof91~94percentofturbidity93~97percentofCODand94~97percentoftheTSSwasachievedwiththesecombinations.Keyword CoagulationFlocculationPrecipitationIntroductionWiththeriseofnewindustriesandexpansionofolderonesproblemsofindustrialwastestendtogrowandimposedirectdangertothequalityofwater.AlthoughEgyptianlawprohibitsthedischargeofinadequatelytreatedwastewaterintotheNileriveroritsbranchesdisposalofsignificantquantitiesofsuchinsufficientlytreatedwastewaterdoestakeplace.Thismayleadtoarapiddepletionofdissolvedoxygenanddestructionofaquaticlife.Ontheotherhandtheuncontrolleddischargeofindustrialeffluentscontainingmanyorganicandinorganicpollutantsarecertainlycausingseriousdamagingeffectseventuallymakingwaterresourcesunfitfordomesticconsumption.Foodprocessingindustrialwastewaternormallycontainsmanydifferentorganicpollutants.InadditionsuchwastewaterusuallycontainshighlevelsofbiochemicaloxygendemandBODchemicaloxygendemandCODtotalsuspendedsolidsTSSandvariableinorganicconstituentsincludingnitrogenphosphorusandpotassium.Physical-chemicaltreatmentprocessesforwastewaterhavegainedmoreinterestinrecentyears.Theseprocessesareeffectiveforthetreatmentofmunicipalaswellasdifferentindustrialwastewater.Ontheotherhandconventionalbiologicaltechniquesusedforwastewatertreatmentshowedhighremovalefficiencies.Physicalchemicalandbiologicalprocessesforthetreatmentoffoodindustrywastewaterhavebeeninvestigatedbyseveralworkers.InEgyptoneofthemostimportantfoodindustryfactoriesdischargingwastewaterdirectlyintotheNileriveristheChipsyfactoryatGizawhichdealswithpotatofoodproduction.Itswastewateristreatedonlybyphysicalprocesseswhichareinadequatefortheremovaloftheimportantpollutants.Thereforeitwasessentialtoevaluatetheefficiencyofthechemicalcoagulationprocessforthetreatmentofthisfoodindustrywastewaterbeforedischargingitintothewaterways.Experimental
1.SampleCollectionAnextensivesurveywascarriedouttostudythephysicalandchemicalcharacteristicsoftheChipsyfoodindustrywastewaterforoneyear.ThefactoryislocatedinAbiSierPyramidsGizaEgyptandisconcernedwiththeproductionofpeeledpotatoes.Thefactoryuseswaterforwashingthepotatoeswhenrawduringpeelingandafterslicing.Thisstudydealswithsamplesofthefinaleffluents.
2.ChemicalTreatmentThejartestprocedureasdevisedbyCohenandmodifiedbyCulpandCulpwasemployedinthisstudyforcoagulationflocculationandsedimentation.Differentcoagulantsandcoagulantaidswereusedforthechemicaltreatmentinourinvestigation.ThetestedcoagulantsandcoagulantaidsincludealumA12SO43`18H2OferricchlorideFeCl3`6H2OcalciumchlorideferricsulphateandNalcoasanon-ionicpolymer.ThecoagulationprocesswascarriedoutaccordingtoBulusuandSharmaandCulpandCulp.VariabledosesofthesecoagulantswereexaminedtodeterminetheoptimumdosesasdescribedbyOMelia.After30minutessedimentationtimetheparametersofturbidityCODandTSSwereexamined.AllthephysicalandchemicalparameterswerecarriedoutaccordingtoAPHA/AWWA.ResultsandDiscussionThephysicalandchemicalcharacteristicsoftheexaminedwastewatereffluentswereanalyzedmonthlyforaperiodofoneyear;themeanvaluesaregiveninTableI.Fromtheseresultsitcanbeseenthatthestudiedwastewateristurbid150NTUandcontainshighlevelsoftotalsuspendedsolidsTSSBOD.andCOD.Thedischargeofsuchwastewaterintosurfacewaterwayscannotbeacceptedfromthepublichealthpointofview.
1.IncreasedNalcodoesincreasetheremovalrateofturbidityCODandTSSTableI.PhysicalandChemicalCharacteristicsofStudiedIndustrialWastewaterEffluentspresentedasaveragevaluesofmonthlysamplesforoneyear)ParametersMeanvaluespHTemperature(°C)TurbidityNTUTotalsolidsmg/1Totalsuspendedsolidsmg/1Dissolvedsolidsmg/1BOD5mg/1CODmg/1Nitratemgn/1Phosphatemgp/1Sulphatemg/
15.
519.
7150.
03671.
03276.
0395.
01340.
0673.
021.
3179.
3154.0ManyinvestigatorshaveusedturbidityasameansofmeasuringchangesinTSSCODandBODpresentinwastewater.ThereforeturbidityCODandTSSwereconsideredinourstudyasthemainpollutionparameters.
2.TheUseofNalcoDifferentdosesofNalcoasanon-ionicpolymerrangingfrom5to100mg/1wereaddedtoinvestigatetheremovalrateofthestudiedpollutionparametersnamelyturbidityCODandTSS.FromtheseresultsitcanbeshownthatincreasedNalcodosesincreasetheremovalrateofturbidityCODandTSS.Theoptimumdoseis60mg/1Nalcoatwhichthepercentageofremovalis6686and79percentfortheturbidityCODandTSSrespectively.ByincreasingNalcofrom60to100mg/1theremovalefficiencyincreasedslightlyto68percentforturbidity89percentforCODand83percentforTSS.
3.TheUseofChemicalCoagulantsTheuseofchemicalcoagulantseachcoveringtherangefrom50to5000mg/1wasstudied.CorrelationsbetweentheresultsobtainedfortheremovalofturbidityCODandTSS.ForturbidityremovalFeCl3wasmoreefficientwhileCaCl2wastheleastefficientamongthetestedchemicalcoagulants.Itcanbeconcludedthatthehighestturbidityremovalraterangingfrom93percentto96percentwasreachedbyusing400mg/1FeCl3600mg/1alumor500mg/1ferricsulphate.ButforCaC12thehighestturbidityremovalwasonly
33.5percentwhen500mg/1wasused.FortheremovalofCODa45percentreductionwasobservedbysedimentationalonewithoutaddingchemicals.Removalof96~97percentCODwasreachedbyusing300mg/1ferricchlorideor400mg/1ferricsulphate.When400mg/1alumorcalciumchloridewasusedindividuallytheCODreductionreachedonly90percentand63percentrespectively.Increasingtheexaminedchemicalcoagulantsdoseupto600mg/1didnotincreasetheCODremoval.ForthereductionofTSSferricchloridewasthemostefficientcoagulantfollowedbyferricsulphatealumthencalciumchloride.Howevera56percentTSSreductionwasobtainedbysedimentationalone.When300mg/1ferricchloridewasusedtheTSSreductionwasincreasedto97percent.Removalof95percentwasobtainedwhen400mg/1ferricsulphateor500mg/1alumwasused.Themaximumreductionobtainedbyusing500mg/1CaCl2wasonly85percent.
4.TheUseofCoagulantsinCombinationwithCoagulantAidTheinteractioneffectofaddingNalcoasacoagulantaidtodifferentchemicalcoagulantsinordertoobtainalargerflocbycoagulation-flocculationwasstudiedextensivelysinceNalcoaloneinconcentrationsof5to100mg/1onlyreducedtheturbidityslightly.Howeveraremarkabledecreaseinturbidityaswellastheotherpollutionparameterswasobservedwhen100mg/1FeCl3wasfollowedby10mg/lNalcoTableII.Thegreatestreductionoccurredwiththeuseof150mg/lFeCl3and20mg/1Nalcoyet5mg/1Nalcoincombinationwith150mg/1FeCl3producedgoodresults.ConcentrationsofNalcoexceeding40mg/1incombinationwithFeC13decreasedtheefficiencyofremovalasaresultofre-suspensionofsolidsdatanotshown.Thisobservationiscommonlyassociatedwithoverdosageofpolyelectrolytes.
5.CalciumchlorideshowedthelowesttreatmentefficiencyWhenacombinationofalumandNalcowasusedlowerremovalefficiencieswererecordedTableIII.However200mg/1alum+20mg/1Nalcocausedanincreaseintheremovalrateofturbidityto76percentCODto95percentandTSSto94percent.Ontheotherhandthechemicaltreatmentresultinginthemostrapidseparationofflocandreductioninthestudiedpollutionparameterswas150mg/1ferricsulphate+20nig/1NalcoTableIV.Howeveracombinationof200mg/1ferricsulphate+20mg/1Nalconotonlyreducedtheturbiditybutalsocoagulatedthesuspendedsolidsimmediatelyintolargerflocthatsettledrapidlyandwasremovedbysedimentation.FurtherstudyofthecombinationofCaC12+NalcoshowedaremarkableimprovementontheremovalefficienciesascomparedwiththeuseofCaC12alone.Reductionof71percentturbidity93percentCODand94percentTSSwasachievedbyusing200mg/1CaC12+20mg/1Nalco.Theoverallresultsofthisstudyrevealedthatchemicalcoagulationflocculationfollowedbysedimentationusinginorganicsaltsnamelyferricchloridealumferricsulphateorcalciumchlorideisanefficientprocessforthetreatmentofthepotatoindustryeffluent.TableII.InteractionEffectofNalcoandFerricChlorideontheRemovalofTurbidityCODandTSSfromthePotatoWastewaterDoseofFeCl3mg/lConcentrationofNalcomg/l5%removalConcentrationofNalcomg/l10%removalConcentrationofNalcomg/l20%removalTurb.CODTSSTurb.CODTSSTurb.CODTSS01119618291439523350396975467682538188100598889649493929697150699293789697949697TableIII.InteractionEffectofNalcoandAlumontheTreatmentofthePotatoIndustryDoseofAlummg/lConcentrationofNalcomg/l5%removalConcentrationofNalcomg/l10%removalConcentrationofNalcomg/l20%removalTurb.CODTSSTurb.CODTSSTurb.CODTSS01119618291439523350116160226862476452100167261317672587370150217671408481698886200318279489389769594Howeveraremarkablevariationinthisefficiencywasobserveddependingonthecoagulantsandthepollutionparameter.FerricchloridewasmoreefficientfortheremovalofturbidityandTSSwhileferricsulphatewasslightlymoreefficientfortheremovalofCOD.Calciumchlorideshowedthelowesttreatmentefficiencyespeciallywithrespecttoturbidity.ItisworthnotingthatalthoughtheoptimumdoseofferricsulphatealumorCaC12was400mg/1eachtheferricchlorideoptimumdosewasonly300mg/
1.TableIV.InteractionEffectofNalcoandFerricSulphateontheTreatmentofthePotatoIndusDoseofFe2(SO4)3mg/lConcentrationofNalcomg/l5%removalConcentrationofNalcomg/l10%removalConcentrationofNalcomg/l20%removalTurb.CODTSSTurb.CODTSSTurb.CODTSS01119618291439523350147862218168438374100229381359589719795150419585629692829795200749688799795919795TableIV.InteractionEffectofNalcoandCalciumChlorideontheTreatmentofthePotatoIndustryDoseofCaCl2mg/lConcentrationofNalcomg/l5%removalConcentrationofNalcomg/l10%removalConcentrationofNalcomg/l20%removalTurb.CODTSSTurb.CODTSSTurb.CODTSS01119618291439523350145262175867436370100165566216271557678150185975296978638584200226182357285719396WhenthecombinationofNalcowitheachofthestudiedcoagulantswasexaminedbetterpollutionreductionwasreachedwhileusingsmallerdosesofthesecoagulants.Reductionsof91~94percentoftheturbidity93~97percentoftheCODand94~97percentoftheTSSwereachievedbytreatmentofthestudiedwastewaterwithsuchacombination.HoweverlargerflocandfastersettlingofTSSwerefoundinthecombinationof150mg/1FeC13or200mg/1Fe2SO43with20mg/1Nalcoeach.出水进水污泥回流S混合液回流q80%~90%混合液回流80-90%进水液氯至污泥处理工段至深度处理工段加药除磷污泥回流排入伊通河接触池二沉池好氧池缺氧池厌氧池调节池一级处理出水污泥泵房浓缩脱水机房污泥外运二沉污泥生物池回流污泥剩余污泥至厂区污水系统反冲洗水液氯混凝剂机械混合池至用户送水泵房清水池V型滤池小间距斜板沉淀池小孔眼网格絮凝池中途提升泵房二级处理出水。