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中小城市污水组合填料处置厂设计问题
时间: 2019-07-01 10:42 浏览次数:
中小城市污水组合填料处置厂设计问题。为了维护水体环境,国度已把城市给排水列为根本建立范畴重点支持的产业,并提出至2000年我国污水组合填料处置率到达25%,2010年污水组合填料
    中小城市污水组合填料处置厂设计问题。
    为了维护水体环境,国度已把城市给排水列为根本建立范畴重点支持的产业,并提出至2000年我国污水组合填料处置率到达25%,2010年污水组合填料处置率到达40%的总体目的,请求“七大流域”、“三大湖泊”和重点沿海城市及其近岸海域城市、非农业人口50万以上的城市都要建立城市污水组合填料处置厂。据有关材料,2005年我国城市污水组合填料排放量达420×108m3,国度在“十五”期间对城市排水设备投资将达1200亿元,而中小城市污水组合填料处置项目将占有相当高的比重。为使有限的投资获得好的效益,分离中小城市排水工程现状及建立特性,就中小城市污水组合填料处置厂设计的问题谈几点个人见地。
2排水管网
2.1排水体制
    排水体制是污水组合填料处置厂设计所面临的要问题,它不只触及工程投资、环境维护、工程施行的难易水平,还直接影响污水组合填料处置厂的工艺选择。我国的中小城市在长期开展过程中,由于受投资要素的限制及开展形式的影响,现状建成区多为雨污合流制。合流制区域面积至少占建成区面积的80%以上,而且八十年代以前的建成区,建筑密集,各种公开管线拥堵,要改造为分流制,需增设一套污水组合填料管网系统,难度十分大。分离近年国内城市污水组合填料处置厂建立的状况,自己以为宜采用混合制的排水体制,即城市新区及有条件改造的建成区采用分流制,大局部现状建成区采用截流式合流制,不宜自觉追求分流制。
2.2合流污水组合填料的溢流问题
    传统排水观念以为,合流管渠被暴雨释稀溢流,当径污比到达5-7倍时,不会对水体形成危害,事实并非如此。截流式合流制管网系统,应同时思索暴雨时合流污水组合填料溢流对水体环境的影响,关于合流制管网系统设计,应留意以下几个问题:
2.2.1截流倍数
    依据受纳水体的环境容量及排水系统组成,肯定合理的截流倍数,减少合流污水组合填料的溢流频率及溢流量。普通截流干管取n0=1-2,支管系统恰当高于干管的截流倍数,取n0=1-3。
2.2.2雨水调蓄
    分离城市水域水体环境规划及公园绿地建立,应用现有坑塘洼地,在截流干管左近修建调理池,以储存调理溢流污水组合填料,待暴雨过后再将溢流污水组合填料送至污水组合填料处置厂停止处置。该工程措施可分离城市总体开展规划逐渐施行。
2.2.3环境评价
    停止项目的环境影响评价等前期研讨工作时,计入雨季溢流的污染物量,修正污水组合填料处置厂的尾水排放规范。
2.2.4分流制管网与排水系统的衔接
    关于混合制排水体制的管网系统,分流制污水组合填料干管应在合流制截流干管的终溢流井下游接入,严禁先汇流再溢流。
组合填料
3污水组合填料处置厂设计范围
    3.1设计范围确实定
    在实践工程中经常呈现实践进厂水量水质偏离设计范围的现象。
    有一些工程项目,在初步设计阶段污水组合填料量以每平方公里0.5×104~0.8×104m3/d停止预算,或不思索现状管网的完善水平,把设计年限的用水量乘以折减系数0.8停止预算,即做为污水组合填料处置厂的设计水量。关于设计进水水质,仅简单类比其它城市污水组合填料处置厂的数据。前期工作单薄,短少根底研讨,是形成实践进厂水量水质偏离设计范围的主要缘由。
污水组合填料处置厂设计范围包含设计水量及设计进水水质浓度,是污水组合填料处置厂工艺选择及设计的根底数据,特别是污水组合填料    处置厂有除磷脱氮请求时,除需肯定常规污染物浓度外,还应肯定营养物浓度、碱度等水质特性,应当惹起设计人员的足够注重。
3.1.1设计水量
    污水组合填料处置厂的水量范围,应依据城市历年供水节水统计材料,以现状年的用水量为根底,以年增长率法预测污水组合填料处置厂收水范围内设计年限的需水量,并实测市区主要排污口的水量,以实测污水组合填料折减系数肯定其水量范围。关于截流式合流制管网系统,还应分离管网设计,计算雨季设计水量,做为工艺选择及各项构筑物计算根据。
3.1.2设计进水水质
    污水组合填料处置厂的设计进水水质,在市区选择几个有代表性的排污口,定期实测其水质水量,采用加权均匀肯定其现状水质浓度,以此为根底,分离其它监测材料并思索一定余地,肯定设计进水水质。因不同城市产业构造的差别,切忌简单类比。
3.2近期建立范围
    污水组合填料处置厂设计应停止近期及远期范围的研讨,以合理肯定工程分期。以远期范围做为污水组合填料处置厂选址的根据,其选址用地条件应满足远期处置用地的需求,以利于工程的扩建。对中小城市污水组合填料处置厂,近期建立范围不宜过大。缘由如下:
    ①中小城市污水组合填料管网提高率较低,污水组合填料管网的改造耗时较长,至少3-5年。
    ②中小城市根底材料缺乏,存在诸多不肯定要素,如产业构造调整、某些重点污染企业的周期性运转等,其水质水量较难精确预测。假如近期建立范围过大,污水组合填料处置厂长期达不到设计范围,形成大量设备闲置,投资效益降低。
4处置工艺
4.1处置工艺类型及选择
    随着环境及法规的压力,城市污水组合填料处置厂普遍采用二级生物处置工艺,在生物法中,有活性污泥法和生物膜法两大类,活性污泥法因其处置效率高,在城市污水组合填料处置厂得到普遍应用。
活性污泥法有许多种型式,运用普遍的主要有以下三品种型:①传统活性污泥法及其改良型A/0、A2/0、AB工艺,②氧化沟工艺,③SBR工艺。
    传统活性污泥及其改良型A/0、A2/0、AB工艺,处置单元多,操作管理复杂,特别是污泥厌氧消化工艺,对管理程度请求较高。污泥厌氧消化可回收一局部能量,依据我国污水组合填料处置的理论经历,污水组合填料处置厂设计范围到达20×104m3/d以上,才具有经济性。
中小城市污水组合填料处置厂,设计范围普通在10×104m3/d以下,由于其技术力气相对较弱,采用氧化沟和SBR工艺具有明显优势。
其优点如下:
    (1)氧化沟法和SBR法的抗冲击负荷才能强,可以顺应中小城市水质水质变化大的特性。
    (2)氧化沟和SBR法,通常不设初沉池和污泥消化系统,工艺流程简单,合适管理程度相对较低的中小城市。
    (3)氧化沟和SBR法的基建费用低。
4.2雨水冲击负荷与污泥流失
    在排水管网为合流制的条件下,进入污水组合填料处置厂的污水组合填料流量雨天是晴天的2-4倍,当呈现雨水冲击负荷时,大量活性污泥从曝气池转移至二沉池,并形成污泥流失。在常规处置系统中,通常设置超越管,在生物曝气池前溢流,或分流局部冲击负荷至二沉池,经过停开曝气器让污泥在曝气池内沉淀,避免污泥流失。但上述方式都不能使有机物得到有效降解。改良型Orbal氧化沟工艺和SBR工艺可处理上述问题。
4.2.1改良型Orabl氧化沟工艺
    Orabl氧化沟由三条椭圆形同心沟渠组成,污水组合填料由外沟依次进入中间沟及内沟,各沟内的有机物浓度和溶解氧浓度均不相同,在去除有机物的同时,可完成除磷脱氮的目的。经改良的Orabl氧化沟设计为雨水分流的运转形式,当雨水顶峰流量发作时,可将进水切换至中间沟道,而回流污泥仍连续送往外沟道,使其在外沟道储存并得到曝气,可有效地避免活性污泥的流失,同时使有机物得到降解。当雨水冲击负荷中止后,系统切换至正常运转状态。
4.2.2SBR工艺
    SBR是一种间歇式的活性泥泥系统,其根本特征是在一个反响池内完成污水组合填料的生化反响、固液别离、排水、排泥。可经过双池或多池组合运转完成连续进出水。SBR经过对反响池曝气量和溶解氧的控制而完成不同的处置目的,具有很大的灵敏性。
SBR池通常每个周期运转4-6小时,当呈现雨水顶峰流量时,SBR系统就从正常循环自动切换至雨水运转形式,经过调整其循环周期,以顺应来水量的变化。SBR系统通常可以接受3-5倍旱流量的冲击负荷。
5污水组合填料回用
    我国属世界12个贫水国度之一,人均水资源占有量仅2400m3,特别北方地域人均水资源占有量仅200-400m3,水资源的紧缺情况在一定水平上限制了工农业消费和城市的开展,许多城市不得不到几十公里以外开拓水源,其投资在1000元/m3以上,制水本钱高达1.0元/m3以上。相比之下,城市污水组合填料处置厂二级处置的尾水,是一种稳定的水资源,经过处置后可做为工业冷却洗濯用水、市政杂用水及城市河道湖面的景观用水,其投资约200-300元/m3,制水本钱在0.30元/左右。我国的天津、大连、太原、青岛、泰安等地污水组合填料回用的工程理论,充沛证明了城市污水组合填料回用的经济性。
    中小城市工业用水量约占总用水量的50%-70%以上,其中冷却、洗濯等用水量大但水质请求不高。在中小城市污水组合填料处置厂设计中,应研讨污水组合填料回用的可能性,调查研讨回用对象及水质请求,并分离回用水水质请求停止污水组合填料处置工艺选择,停止厂区总平面布置时,应思索污水组合填料回用的处置用地。

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