旅游景区生活污水处理工程设计.doc
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1、目录第1章 绪论11.1 建造景区生活污水处理工程的必要性11.2小型生活污水处理技术的发展11.3设计任务及内容21.3.1原始资料21.3.2 设计水量31.3.3 项目进出水水质3第2章 设计说明书42.1生活污水处理概论42.2废水特性与水质分析42.2.1 废水特性42.2.2 水质分析42.3工艺流程比选62.3.1工艺流程选取原则62.3.2工艺方案分析72.4工艺流程112.5工艺说明112.6处理效果预测142.7效益分析142.8环保影响与措施152.8.1主要污染源及污染物152.8.2 污染物治理措施及排放15第3章 污水工艺设计计算173.1 污水处理系统173.1.
2、1格栅173.1.2 污水提升泵站183.1.3 曝气沉砂池193.1.4 SBR池设计计算203.1.5接触消毒池与加氯间243.2污处理系统253.2.1剩余污泥泵房253.2.2污泥浓缩池263.2.3浓缩污泥贮池273.2.4污泥脱水间273.3工艺构筑物及设备一览表283.3.1构筑物283.3.2设备283.4处理成本估算293.5电气自动化说明293.5.1概述293.5.2自控系统组成303.5.3控制方式30第4章 景区污水处理工程平面和高程布置314.1 污水处理系统高程布置的一般原则314.2 污水处理系统平面布置原则31结论与建议33致 谢34参考文献35第1章 绪论随
3、着河南某旅游景区的发展和不断完善,该景区的经济效益逐年增加,但同时也带了一系列环境问题,特别是生活污水的排放量不断增大,给附近水体造成了一定程度的污染。为此,必须建造一个效率高、投资省、占地少、见效快的生活污水处理工程,对生活污水就地处理。1.1 建造景区生活污水处理工程的必要性 该污水处理工程位于河南某旅游景区停车场,项目含综合服务楼、宿舍楼个一座,设计最大入住规模为1500人,食堂最大就餐为600人。平均日处理最大污水480m/d,污水来源位生活污水、卫生间洗浴、餐厨食堂肥水。生活污水含有一定量油脂、淀粉、蛋白质、表面化活性剂等。根据国家有关污水排放的有关标准,景区排放的污水中各项指标,特
4、别是BOD,COD和氨氮含量均超过限量,有必要进行污水处理。生活污水的性质特征主要与下列因素有关:员工的作息时间;气候环境条件;生活污水的成分;所采用的排水体制以及国家、地方部门对水质的要求等。为了经济有效的解决水污染问题,必须深入了解该景区污水的各项特性。我国生活污水处理相对国外先进国家较为落后,不能很好的满足社会的进步以及人民生活水平日益提高所带来的污水排放问题。污水处理技术没有得到普遍应用,污水处理率低,结果造成大量未经处理的污水排入江河湖海,造成严重污染。因此,应加强对生活污水治理的政策措施,列为环保工作重点,保证我国水环境和水资源的可持续发展。 1.2小型生活污水处理技术的发展新中国
5、成立初期由于工农业生产刚刚起步,当时的污水污染程度很低,且提倡利用污水进行农业灌溉,特别是北方缺水地区将污水灌溉利用作为经验进行推广,所以全国仅有几个城市建设了近十座污水处理厂(还包括19211926年间外国人兴建的3座污水处理厂),在处理工艺上有的还是一级处理,处理的规模也很小,每天只有几千立方米,最大的也只有每天5万立方米左右,致使污水处理技术和管理水平处于较落后的状态。由于工农业生产的不断发展,人民生活水平的逐步提高,城市污水的成分也随之而变化,污染程度由低向高逐渐演变,一些发达的资本主义国家由于污水的污染,使人民身体健康受到威胁的沉痛教训(如日本水俣病的出现),引起人们的关注和我国政府
6、的高度重视,建立了国家级环保组织(国务院环境保护办公室),大学也陆续设置环境工程系或环境工程专业,国务院环保办投资在天津兴建污水处理试验厂(天津市纪庄子污水处理试验厂),北京高碑店污水处理试验厂也先后运行。国家和地方都为筹备建设国内大型污水处理厂做前期工作,此刻天津市政府与建设部及有关部委率先决定建设天津市纪庄子污水处理厂,并于1982年破土动工,1984年4月28日竣工投产运行,处理规模26万立方米每天。随着改革开放不断深入,我国的污水处理事业也得到了快速的发展。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国,在活性污泥工艺应用的同时,AB法、A/O法、A/A/O法、CASS法、SBR法、氧
7、化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污水处理厂的建设中得到应用。本设计是为解决河南某旅游景区生活污水超标对周围环境污染的问题,采用SBR污水处理工艺。该工程位于河南某旅游景区停车场,项目含综合服务楼、宿舍楼个一座,设计最大入住规模为1500人,食堂最大就餐为600人。平均日处理最大污水量480m/d,污水来源位生活污水、卫生间洗浴、餐厨食堂肥水。生活污水含有一定量油脂、淀粉、蛋白质、表面化活性剂等。日排放量480m/d,旅游高峰废水量增加,变化较大,时变化系数2.0.每天按20小时设计,废水处理设施的处理能力位24m/h。通过该景区生活污水处理工艺的选择、设计,培养环境工程专业学生利用所学到的水
8、污染控制理论,系统的掌握污水处理方案比较、优化,各主要构筑物结构设计与参数计算,主要设备造型包括格栅、提升泵、鼓风机、曝气器、污泥脱水机、砂水分离器、刮泥机、各种型号的泵、加药设备、消毒设备等,以及平面布置和高程计算。1.3设计任务及内容1.3.1原始资料该工程位于河南某旅游景区停车场,项目含综合服务楼、宿舍楼个一座,设计最大入住规模为1500人,食堂最大就餐为600人。平均日处理最大污水量480m/d,污水来源位生活污水、卫生间洗浴、餐厨食堂废水。生活污水含有一定量油脂、淀粉、蛋白质、表面化活性剂等1.3.2 设计水量 日排放量480m/d,旅游高峰废水量增加,变化较大,时变化系数2.0,每
9、天按20小时设计,废水处理设施的处理能力位24m/h1.3.3 项目进出水水质表1-1 项目近水水质序号污染物名称浓度序号污染物名称浓度1Ph695SS300mg/l2COD500mg/l6NH-N50mg/l3BOD200mg/l7P10mg/l4动植物油20mg/l8LAS20mg/l 表1-2 项目出水水质序号污染物名称出水标准序号污染物名称出水标准1色度306浊度5度2PH6.597TDS1000mg/l3COD50mg/l8氯化物300mg/l4SS5mg/l9总硬度450mg/l5NH-N10mg/l10大肠杆菌3个/l第2章 设计说明书2.1生活污水处理概论生活污水含有一定量油脂
10、、淀粉、蛋白质、表面化活性剂等化合物以及沙砾、石子等无机物,由排水管网汇集并输送到污水处理站进行处理。 污水处理工艺一般根据污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力,确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水,无论用于工业、农业或是回灌补充地下水,都必须符合国家颁发的有关水质标准。 现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法,如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法,即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程,将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧
11、量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上,应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂,常常需要以上几种方法组合,才能达到处理要求。 污水一级处理为预处理,二级处理为主体,处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理,出水水质较好,甚至能达到饮用水质标准,但处理费用高,除在一些极度缺水的国家和地区外,应用较少。2.2废水特性与水质分析2.2.1 废水特性生活污水在合流制排水系统中还包括雨水,在半分流制的排水系统中还包括初期雨水。该景区采用分流制。该旅游区生活污水的水质、水量小时变化系数较大,
12、污染物浓度通常比城市污水低,污水可生化性好,处理难度较小。其特点有三:一是冲洗厕所的水中含有粪便,是多种疾病的传染源;二是生活污水浓度低,其中干物质浓度为1% 3%,COD浓度仅为500mg/L;三是生活污水可降解性较好,BOD/COD为0.50.6。2.2.2 水质分析水质分析主要是城市污水的化学指标:1.pH值生活污水的pH值呈中性,一般为6.57.5。pH值的微小降低可能是由于城市污水在下水道中发酵所致。雨季较大时的pH值降低往往是城市酸雨造成的,这种情况在合流制排水系统中尤其突出。2.生化需氧量(BOD)生化需氧量是反映污水中有机污染物浓度的综合指标,是通过测定在指定的温度和指定的时间
13、段内,微生物分解,氧化水中有机物所需氧量的数量来确定的。微生物的好氧分解速度很快,约至5天后其需氧量即达到完全分解需氧量的70%左右,因此,在实际操作中,用BOD5来衡量污水中有机物的浓度。城市污水BOD5在1003000mg/L之间。3.化学需氧量(COD)污水的COD一般大于BOD5,两者的差值可反映污水中存在难以被降解的有机物的多少。BOD5/ COD比值常用来分析污水的可生化性,可生化性好的废水BOD5/ COD0.3,小于此值的污水应考虑生化技术以外的污水处理技术,或对一般生化处理工艺进行试验改革。COD是用化学方法测定的有机物浓度,它不像BOD5那样反映生化需氧量,另外,会有部分的
14、无机物被氧化,使结果产生误差。在城市污水分析时,二者同时使用。4.总有机碳(TOC)总有机碳的分析主要是为解决快速测定和自动控制而发展起来的。总有机碳是用总有机碳仪在900高温下将水中有机物燃烧氧化计算出的总有机碳。TOC与BOD5,COD有一定的关系,由TOC可推断出BOD5,COD值。5.固体物质(SS,DS)污水中的固体物质按其化学性质可分为有机物和无机物,按其物理组成可分为悬浮固体SS和溶解固体DS。SS是污水的一项重要指标,包括漂于水面的漂浮物如油脂,果核等,悬于水中的悬游物如奶、乳化油等,还有沉于底部的沉淀物,悬浮固体是将污水过滤,把截流在过滤材料上的物质通过烘干,称重而测的。6.
15、总氮(TN),氨氮(NH-N),总磷(TP)氮、磷是污水中的营养物质,在城市污水生化过程中需要一定的氮、磷以满足微生物的新陈代谢,但这仅是污水中氮、磷的一小部分,大部分氮、磷仍将随水排到水体中,从而导致水体中藻类超量生长,造成富营养化问题。因此,除磷脱氮也是污水处理的任务之一。总氮是污水中有机氮和无机氮的综合,氨氮是无机氮的一种。总磷是污水中各类有机磷和无机磷的总和。7.重金属城市污水中的重金属是指达到一定浓度时通常会对人体,生物造成危害的那些重金属,其中危害较大的有汞、镉、铬、铝、铜、锌等。汞极易沉底,易被生物甲基化而加剧毒性,可通过食物链引起疾病;镉易被生物富集,可导致骨损伤病症;铬通过食
16、物链被人摄取可导致慢性中毒,铜、锌是人体需要的微量元素,但大量的铜、锌将抑制微生物的新陈代谢作用,最终威胁人身安全。以上的这些化学指标大部分可以在污水处理过程中得到降解,其中85%以上的SS,BOD,TOC,NH-N可以通过污水处理得到去除,但重金属等一些有毒物质往往需要在工业企业通过处理控制。2.3工艺流程比选2.3.1工艺流程选取原则生活污水处理的目的是使之达标排放或污水回用于农田灌溉、城市景观和工业生产等,以保护环境不受污染,节约水资源。污水处理工艺流程的选择应遵循以下原则:(1)污水处理应达到的处理程度是选择工艺的主要依据。(2)污水处理工艺的投资和运行费用合理,工程投资和运行费用也是
17、工艺流程选择的重要因素之一。根据处理的水质、水量,选择可行的几种工艺流程进行全面的技术经济比较,确定工艺先进合理、工程投资和运行费用较低的处理工艺。(3)根据当地自然、地形条件及土地与资源利用情况,因地制宜、综合考虑选择适合当地情况的处理工艺。尽量少占农田或不占农田,充分利用河滩沼泽地、洼地或旧河道。(4)考虑分期处理与排放利用情况。例如根据旅游区规划,先建一期工程,再建二期工程。(5)施工与运行管理:如地下水位较高、地质条件较差的地区,就不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。也应考虑所确定处理工艺运行简单、操作方便,便于实现自动控制等。2.3.2工艺方案分析一在本项目污水处理的特点为:1.
18、污水以有机污染为主,BOD/COD=200/500=0.4,可生化性较好,重金属及其它难以降解的有毒有害污染物一般不超标;2.污水中主要污染物指标BOD、CODcr、SS值比一般城市污水高;二污水处理工艺的选择与污水的原污水水质、出水要求、污水厂规模、当地温度、用地面积、发展余地、管理水平、工程投资、电价和环境影响等因素有关。针对以上特点,以及出水要求,现有城市污水处理的特点,以下有几种处理方法供我选择:1A0系统用以往的生物处理工艺进行污水处理,旨在降低污水中以BOD、COD综合指标表示的含油有机物和悬浮固体物浓度。一般情况下,去除率COD可达70以上,BOD可达90%以上SS可达85以上,
19、但氮的去除率只有20%左右,磷的去除率就更低,二级处理出水中除含有少量含碳有机物,还合有氮(氨氮和有机氮)和碘(溶解性碘和有机碘)。这样的出水排到封闭水域的湖泊、河流及内海,仍会增加水体中的营养成分从而引起水体中浮游生物和藻类的大量繁殖,造成水体的富营养化对饮用水源、水产业、工业用水带来很大的危害。在水资源缺乏的地区,欲将二级出水作为第二水源,用于工业冷却水的补充就必须冉经脱氮、除碘等三级处理,还要增加较多的基逮物乃运行答硼酸。优点:(1)流程简单,只有一个污泥回流系统和混合液回流系统,基建费用低;(2)反硝化池不需要外加碳源,降低了运行费用;(3)A/O工艺的好氧池在缺氧池之后,可以使反硝化
20、残留的有机污染物得到进一步去除,提高出水水质;(4)缺氧池在前,污水中的有机碳被反硝化菌利用,可降低其后好氧池的有机负荷。同时缺氧池中进行的反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。缺点:(1)构筑物较多;(2)污泥产生量较多。2. 传统A2/O法传统A2/O工艺即厌氧缺氧好氧法,其三个阶段是以空间来划分的,是在具有脱N功能的缺氧好氧法的基础上发展起来的具有同步脱N除P的工艺。 该工艺在系统上是最简单的同步脱N除P工艺,其总的水力停留时间一般要小于其它同类工艺(如Bardenpho工艺)。在经过厌氧、缺氧、好氧运行的条件下,丝状菌不能大量繁殖,无污泥膨胀之虞,SVI值一般小
21、于100,处理后的泥水分离效果好。该工艺在运行时厌氧和缺氧段需轻缓搅拌,以防止污泥沉积,由于生物处理池与二次沉淀池分开建设,占地面积也较大,该工艺在大型污水处理厂中采用较多,本次设计不予推荐。二沉池好氧池进水缺氧池厌氧池初沉池沉砂池格栅回流液回流污泥剩余污泥出水图 2-1 工艺流程图3.传统的SBR工艺传统的SBR工艺是完全间隙式运行,即周期进水、周期排水及周期曝气。传统SBR工艺脱N除P大致可分为五个阶段:阶段A为进水搅拌,在该阶段聚磷菌进行厌氧放磷;阶段B为曝气阶段,在该阶段除完成BOD5分解外,还进行着硝化和聚磷菌的好氧吸磷;阶段C为停止曝气、混合搅拌阶段,在该阶段内进行反硝化脱氮;阶段
22、D为沉淀排泥阶段,在该阶段内既进行泥水分离,又排放剩余污泥;阶段E为排水阶段。在阶段E后,有的根据水质要求还设有闲置阶段。以下是SBR的优缺点:优点:(1)其脱氮除磷的厌氧、缺氧和好氧不是由空间划分,而是用时间控制的;(2)不需要回流污泥和回流混液,不设专门的二沉池,构筑物少;(3)占地面积少。 缺点: (1)容积及设备利用率较低(一般低于50%);(2)操作、管理、维护较复杂;(3)自动化程度高,对工人素质要求较高;(4)国内工程实例少;(5)脱氮、除磷功能一般。4. 氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种变形,它把连续环式反应池作为生化反应器,混合液在其中连续循环流动。随着氧化沟技术的不断发展
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