北京雁栖湖山吧饮食店杂排水自然循方式污水处理系统装置设计使用说明书 2007-08-23 16:06
目录
一,概要
二,设计条件
1,处理方式
2,计划处理水量
3,计划处理水质
三,装置处理程序
四,装置设置和设计尺寸
1,装置设置
2,处理槽本体的内槽尺寸
3,处理槽本体占地面积
五,电器设备
六,设备设计说明
1,处理系统概要说明
2,各槽设计指标
七,污泥发生量与吸取清除周期
1,污泥计算基准
2,污泥发生量
3,污泥蓄存槽容量
4,污泥吸取搬出周期
八,必要空气曝气量
1,曝气鼓风机
2,调节鼓风机
八,维持管理
1,日常的维持管理
1) 净化设施全体的检查
2) 机械部分的检查
2, 定期反反冲洗,清除污泥处理
一,概要
本系统使用自然循环方式,对北京雁栖湖流域西沟山吧饮食店杂排水和生活污水进行净化处理。在本系统中，不用任何化学药品,通过使用石头,木炭,废铁,塑料球以及经过加工的木炭作为净化过虑材料,并通过科学的组合,充分发挥自然的生物化学和物理化学对污水净化作用的同时,最大程度地提高装置内各种微生物和微小动物的对污水的净化能力,从而达到综合净化处理污水的作用。
本系统可以高度的去除BOD(生物化学耗氧量),COD(化学耗氧量),SS(浮游物)。LAS(阴离子界面活性物质),同时也能有效的消减T-N(氮)和T-P(磷)。
二,设计条件
1,处理方式
本系统采用“自然循环方式”对污水进行处理,自然循环方式水处理系统的净化原理是由日本东京大学土壤研究室所创立,由日本东洋电化工业所完善处理技术工艺的污水净化系统。本系统采用自然的净化原理,自然的净化材料对污水进行净化处理,该装置的生物炭净化材料能循环使用,处理后的水可以达到中水循环使用。由于该系统的双自然性和双循环性故命名为“自然循环水处理系统”。
2,计划处理水量
处理水量=150m3/日
水流速度=150m3/24h =6.25m3/小时
3,计划处理水质
1) 计划流入水质
BOD 160mg/l
SS 100mg/l
T-N 20mg/l (NH4-N 20mg/l)
T-P 3.0mg/l
2) 计划处理水质
BOD 20mg/l 以下
SS 5mg/l 以下
T-N 10mg/l (NH4-N 10mg/l以下)
T-P 1.5mg/l以下
3) 去除率
BOD,SS的去除率在90%以上
T-N的去除率在50%以上
T-P的去除率在50%以上
三,装置处理程序
生活污水
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(1)前处理槽 |
(2)水量调节槽1
(3)水量调节槽2
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(4)接触过虑槽1 |
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(5)接触过虑槽2
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(6)沉淀槽 |
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(7)硝化槽1 |
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(8)硝化槽2 |
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(9)反硝化导流槽 |
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(10)腐朽木脱氮槽 |
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(11)废铁脱磷槽 |
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(12)生物炭BOD净化槽 |
(15)污泥储存槽 (13) 导流槽
(14)木炭脱色脱臭槽
鼓风机
自然放流
经常保持曝气管道系统
逆洗时送气管道系统
返送污泥管道系统
四,装置设置和设计尺寸
1,装置设置
整个处理系统共有15个处理室、其中一个是污泥储存槽、采用自然放流的形式。
2,处理槽本体的内槽尺寸: 3.0mW×18.0mL×4.45mH + 2.0mW×18.0mL×4.45mH = 240.3m3
3,处理槽本体占地面积: 5.9mW×18.6mL = 109.74 m2
五,电器设备:
送气鼓风机1台 3.615m3/分×46.5kpa
调节鼓风机1台 1.578m3/分×46.5kpa
备用鼓风机１台 3.615m3/分×46.5kpa
前处理槽供水泵2台 0.52m3/分,扬程7m
调节槽供水泵2台 0.114m3/分,扬程7m
计量槽(flow instrument tank) １套
六,设施设计说明
1,处理系统概要说明
(1)前处理槽(曝气槽与原水槽)
前处理槽主要去除大于5mm以上的粗大垃圾,例如塑料瓶,塑料袋,以及长条状的垃圾,例如塑料丝线条,布条以及尽量去除泥沙和浮游物等。
(2)(3)水量调节槽
通过水量调节槽的容存和水量计量器的定量供水调节作用, 使装置能有效的避免流入水高峰期时过量的污水负荷对装置的冲击影响,以保正按设计处理的均一流量,达到稳定的处理效果。
(4)(5)接触过虑槽1,接触过虑槽2
在此槽充填有表面积很大的蜂窝状过虑塑料,污水中的细小杂物被蜂窝状过虑塑料阻隔和去除。在蜂窝状过虑塑料材料表面繁殖有大量的微生物,通过微生物的吸收分解,使污水中的污物进一步低分子化。
【材料,形状】,
聚丙烯树脂塑料蜂窝状过虑材料
尺寸: 1.5m高,1.0宽,厚度0.96m, 口径宽度80~100mm
比表面积 46.9m2/m3
空隙率 99.1%
【特征】
具有特殊蜂窝状机构,能有效的阻隔污水中的杂物,又不容易形成堵塞,具有很大的表面积,有利于微生物和原生动物栖息繁殖。材料为聚丙烯树脂塑,在污水,紫外线和直射阳光中抗劣化性强,能长期使用。不容易变形。
(6)沉淀槽
主要作用通过引导水的流向和整流作用,以及排管的空气负压吸取作用,把污水中的固体物和浮在水面的残渣杂物分离后去除。从接触过虑槽2处理后污水直接流入到沉淀槽的中心井,在中心井通过水往下流的作用和整流板的阻挡作用,把固体物杂物分离,一部分固体物沉淀,浮在水面的杂物通过四个倒向吸口吸取去除,分离后的污水经过越流齿板流入硝化槽进行处理。
(7)(8)硝化槽
在此槽充填有表面积很大的塑料球,进一步阻隔和去除污水中的细小杂物以及头发等丝状物。在塑料球表面繁殖有大量的微生物,通过微生物的吸收分解,使污水中的有机物进一步低分子化,通过强烈的曝气分解,并把氨态氮氧化为硝酸态氮。
【材料,形状】,
聚丙烯树脂塑料球
尺寸: 直径150
比表面积 77m2/m3
空隙率 95%
【特征】
结构特殊,开口率高,即能有效的阻隔污水中的杂物,又不容易形成堵塞,具有很大的表面积,有利于微生物和原生动物栖息繁殖。材料为聚丙烯树脂塑,在污水,紫外线和直射阳光中抗劣化性强,能长期使用。
(9)(10)反硝化导流槽,腐朽木脱氮槽
在反硝化导流槽充填有与硝化槽相同的的塑料球,但此槽为厌氧状态,在此槽中把硝酸态氮还原为亚硝酸态氮。在腐朽木脱氮槽中充填有C/N在80~100以上的腐朽木头,微生物在“氮饥饿”的状态下,不断吸收污水的氮,同时在还原条件和炭源存在的情况下,脱氮菌把亚硝酸进一步还原为氮气。
【材料,形状】
各种腐朽木头
【特征】
C/N在80~100以上。具有多孔构造,有利于微生物栖息繁殖。
(11)废铁脱磷槽
在此槽中充填有现状不一的各种废铁,利用铁在污水中被氧化还原分解的铁离子。与污水中的磷酸离子结合磷酸铁沉淀去除污水中的磷。
【材料,形状】
废弃的拉折铁门和铁窗,以及各种废铁
【特征】
表面积在400m2/m3以上的各种废铁条,铁片,铁块。
(12)生物炭BOD净化槽
充填有生物炭。生物炭是专门为净化处理污水开发的具有一边吸附一边分解的特殊功能的材料。生物炭具有特殊的结构,使微生物和原生动物的保持一定的比例,有利于微生物的大量繁殖,同时也有利于原生动物的生长活动,以助于水质的净化澄清作用。污水中的各种有机物成分,在大量微生物的接触分解下,经过变成氨基酸,脂肪酸,最终被分解为水(H2O),二氧化碳(CO2),氮气(N2)和磷酸(PO4)。洗剂类的各种高分子阴离子界面活性剂在生物炭中也被吸附分解。
【材料,形状】
木炭和多氨基葡萄糖复合体
【特征】
具有多孔性,因木炭的具有的大小不一的孔径,非常适合微生物和原生动物的生长繁殖, 多氨基葡萄糖复合体是从虾蟹壳中提出的具有生物活性的物质,经过多氨基葡萄糖复合体覆盖在各种木炭表面和内部孔径的表面,更有利于微生物栖息繁殖。从而达到高效的净化目的。
(13)(14)导流槽和木炭脱色脱臭槽
导流槽引导水从下往上流入木炭脱色脱臭槽,防止堵塞。木炭脱色脱臭槽由特殊的木炭充填。在曝气槽中流出的SS在最后的木炭槽中扑捉去除,同时经木炭的脱色脱臭的处理后,得到高度清晰干净的水质。
【材料,形状】
pH 8~9
比重 0.3~0.5
比表面积 100m2/g以上
(15)污泥储存槽:
污泥储存槽为储存定期返冲洗时回送的污泥,同时通过曝气分解有机性污泥。
2,各槽设计指标
(2-1)曝气沉沙槽
设置目的: 尽可能去除浮游物质
设计标准: 时间最大污水量设定为平均每小时流量的2.5倍
150 m3/日 /24h / 2.5倍 = 15.6 m3/h
必要的有效容积: 停留时间为3 分以上
15.6 m3/h ×3/60 = 0.78 m3 以上
槽容积∶ 0.8mW×0.8mL×2.7mH = 1.7m3
(2-2)原水槽
设置目的∶尽可能去除浮游物质
设计标准: 时间最大污水量设定为平均每小时流量的2.5倍
150 m3/日 /24h / 2.5倍 = 15.6 m3/h
必要的有效容积: 停留时间为15分以上,槽底部以上的50cm不在计算范围内
15.6 m3/h ×15/60 = 3.9 m3 以上
槽容积∶ (3.0mW×0.5mL + 2.0mW×1.0mL ) ×1.75 mH = 6.1m3
(3)水量调整槽
设置目的∶ 通过大容存量的水量调节槽和计量器,均一的调节水量。
设计标准 分第一室和第二室,第一室和第二室同时经常曝气
必要容量=(Q/T-K×Q/24) ×T
Q : 计划处污水量(m3/日)
T : 排出时间(12小时)
K : 整流流量比(K=1)
(槽底部的50cm内不算在有效水深范围)
必要有效容积 (150/15-150/24) ×15 = 56.25m3以上
槽内尺寸 第一室 3.0mW×2.5mL×4.45mH
第二室 3.0mW×2.5mL×4.45mH
槽容积 第一室 3.0mW×2.5mL×(3.85-0.25)mH = 27m3
第二室 3.0mW×2.5mL×(3.85-0.25)mH = 27m3
(4)(5) 接触曝气槽
设置目的 微生物分解有机物
使用材料 蜂窝状塑料制接触过虑材料(空隙率98%以上)
设计标准 分第一室和第二室,同时保持经常曝气
必要有效容积 接触过虑材料材料的必要容量
(150mg/l-60mg/l) ×150m3/日÷30kg/m3·日÷103 = 45m3
第一室过虑材料必要容量=接触过虑材料必要容量×3/5
第二室过虑材料必要容量=接触过虑材料必要容量－ 第一室有效容量
第一室过虑材料必要容量 = 45m3 × 3/5 = 27 m3
第二室过虑材料必要容量 = 45 m3 –27 m3 = 18 m3
必要过虑材料容积 第一室必要过虑材料容积=第一室有效容量×0.55
第二室必要过虑材料容积=第二室有效容量×0.55
第一室必要过虑材料容积=49×0.55=26.95 m3以上
第二室必要过虑材料容积=34.65×0.55=19.05 m3以上
过虑材料容积 第一室 蜂窝状塑料制接触过虑材料
2.0mW×4.25mL×3.2mH = 27.2m3
第二室 蜂窝状塑料制接触过虑材料
2.0mW×3.0mL×3.2mH = 19.2m3
槽内尺寸 第一室 3.0mW×4.25mL×4.45mH
第二室 3.0mW×3.0mL×4.45mH
有效容积 第一室 3.0mW×4.25mL×3.85mH = 49m3
第二室 3.0mW×3.0mL×3.85mH = 34.65m3
停留时间 第一室 7.4小时
第二室 5.2小时
(6) 沉淀槽
设置目的 沉降浮游和固体物质
设计标准 沉淀槽必要容量=日平均污水量×1/8
沉淀槽的平面形状为正多角型
下部倾斜角度为60度以上
下部倾斜的底部的1/2高度不算有效水深范围
必要容量 150m3 ×1/8=18.75m3
槽尺寸 3.0mW×3.0mL×3.85mH
有效容积 0.65/3×(1.72+3.02+√1.72×3.02)=3.68m3
3.0mW×3.0mL×2.55mH =22.95m3
3.68+22.95=26.63m3
实际停留时间 4.2小时
(7)(8)硝化槽
设置目的 分解有机物,氧化氨态氮,去除BOD
使用材料 球型塑料过虑材料(空隙率98%)
设计标准 第一室和第二室经常保持曝气
必要过虑材料容量 球型塑料过虑材料
(60mg/l-30mg/l) ×150m3/日÷0.40kg/m3·日÷103=11.25m3以上
槽内尺寸 第一室 2.0mW×1.0mL×4.45mH
第二室 2.0mW×1.0mL×4.45 mH
有效容积 第一室 2.0mW×1.0mL×3.65mH = 7.3m3
第二室 2.0mW×1.0mL×3.65mH = 7.3m3
过虑材料容积 第一室 球型塑料过虑材料(空隙率98%)
2.0mW×1.0mL×3.0mH=5.7m3
第二室 球型塑料过虑材料(空隙率98%)
2.0mW×1.0mL×3.0mH=5.7m3
停留时间 第一室 1.0小时
第二室 1.1小时
(9)(10)反硝化脱氮槽
设置目的 反硝化脱氮
使用材料 塑料球型过虑材料, (空隙率0.98)
腐朽木 (空隙率0.45)
石灰石 (空隙率 0.43)
设计标准 分厌氧反硝化室和腐朽木脱氮室设置,两室都维持厌氧状态
必要材料容积
(20mg/l-10mg/l) ×150 m3/日 ÷ 0.05kg/ m3·日÷10 3=30m3以上
过虑材料容积
第一室 塑料球型过虑材料 2.0mW×1.5mL×2.75mH=8.25 m3
第二室 腐朽木 2.0mW×4.5mL×2.45mH=22.05m3
石灰石 2.0mW×4.5mL×0.3mH=2.7 m3
槽内尺寸 第一室 2.0mW×1.5mL×4.45mH
第二室 2.0mW×4.5mL×4.45mH
有效容积 第一室 2.0mW×1.0mL×3.55mH=10.65 m3
第二室 2.0mW×4.5mL×3.55mH=31.95 m3
停留时间 第一室 1.5小时
第二室 2.7小时
⑥脱磷槽
设置目的 去除磷
设计基准 去磷材料的脱磷能力 0.2g-P/m2·日-Fe
废铁拉门等各种废铁(空隙率 0.8)的每立方的表面积为418m2/m3
必要的材料容积
(3mg/l-1.5mg/l) ×150 m3/日÷0.2g-P/m2·日-Fe ÷418m2/m3=27m3以上
材料容积 脱磷材料
2.0mW×1.5mL×2.65mH=7.95 m3
槽内尺寸 2.0mW×1.5mL×4.45mH
有效容积 2.0mW×1.5mL×3.45mH=10.35 m3
停留时间 1.4小时
⑦生物炭BOD去除槽
设置目的 去除BOD
使用材料 生物炭(空隙率 0.4)
石灰石(空隙率 0.43)
设计标准 过滤速度 5cm/min (经常保持曝气)
停留时间2.0小时以上
必要有效面积 0.104m3/min ÷ 5cm/min = 2.08m2 以上
必要有效容积 150m3/日÷24h ×2.0h = 12.5m3 以上
材料容积 生物炭
2.0mW×3.0mL×2.35mH=14.1 m3
石灰石
2.0mW×3.0mL×0.3mH=1.8 m3
槽内尺寸 2.0mW×3.0mL×4.45mH
有效容积 2.0mW×3.0mL×3.45mH=20.7m3
停留时间 2.1小时
(11)(12)导流槽, 木炭脱色脱臭槽
设置目的 脱色脱臭,吸附去除SS,微生物分解有机物
使用材料 石灰石(空隙率 0.43)
木炭(空隙率 0.5)
设计标准 停留时间0.9小时以上
过虑速度 5cm/分以下
必要有效面积 0.104m3/min ÷ 5cm/min = 2.08m2 以上
材料容积 第二室 脱色脱臭用特殊木炭
2.0mW×1.5mL×2.25mH=6.75m3
石灰石
2.0mW×1.5mL×0.3mH=0.9m3
槽内尺寸 第一室 2.0mW×1.0mL×4.45mH
第二室 2.0mW×1.5mL×4.45mH
有效容积 第一室 2.0mW×1.0mL×3.35mH=6.7m3
第二室 2.0mW×1.5mL×3.35mH=10.05 m3
停留时间 第一室 0.5小时
第二室 0.9小时
全体的停留时间为37。2小时
七,污泥发生量与吸取清除周期:
1,污泥计算基准
计划处理水量: 150m3/日
计划流入水质: SS 100mg/l, BOD 100mg/l
净化处理水质: SS 5mg/l, BOD 20.0 mg/l
去除BOD的量传换为污泥率∶ 20% 和4%
剩余污泥的浓度: 2% (0.02kg/l)
2,污泥发生量
1) 在合并净化槽的发生的有机污泥量
去除BOD的量 150m3/日×(150-60)mg/l×10-3=13.5kg/日
污泥发生量 21.7kg/日× 0.2(污泥转换率) = 2.7kg-SS/日
剩余污泥发生量(去水分) 6.5kg-SS/日÷0.02kg/l= 135 l/日=0.135m3日
2) 在四万十川方式槽的发生的有机污泥量
去除BOD的量 150m3/日×(60-20)mg/l×10-3=6.0kg/日
污泥发生量 21.7kg/日× 0.04(污泥转换率) = 0.24kg-SS/日
剩余污泥发生量(去水分) 0.24kg-SS/日÷0.02kg/l= 12 l/日=0.012m3日
年内污泥发生量= 0.135m3日+ 0.012m3日= 0.147m3日= 4.41m3/月=52.92 m3/年
3,污泥贮存槽容量
减量时间 2个月
必要容量 0.147m3日 × 30日× 2 = 8.82m3
槽内尺寸 2.0mW×1.4mL×4.45mH
槽容积 2.0mW×1.4mL×3.85mH = 10.78m3
4,污泥吸取搬出周期
每2个月清除吸取一次污泥。
八,必要曝气空气量
1,曝气鼓风机
设计标准 设置强烈曝气和适度曝气两种类型曝气
强烈曝气槽的曝气强度(量) 0.1m3/m2·min
强烈曝气的槽:
(4)接触过虑槽1 3.0mW×4.25mL = 12.75m2
(5)接触过虑槽2 3.0mW×3.0mL = 9.0m2
(7)硝化槽1 2.0mW×1.0mL = 2.0m2
(8)硝化槽2 2.0mW×1.0mL = 2.0m2
(11)废铁脱磷槽 2.0mW×1.5mL = 3.0m2
(12)生物炭BOD去除槽 2.0mW×3.0mL = 6.0m2
强烈曝气槽的总面积合计∶ 34.75m2
强烈曝气槽的曝气总量:34.75m2×0.1m3/m2·min=3.475 m3/min
适度曝气的槽曝气强度(量) 0.05m3/m2·min
适度曝气槽的槽:
(15)污泥储存槽 2.0mW×1.4mL = 2.8m2
适度曝气槽的曝气量:2.8m2×0.05m3/m2·min=0.14 m3/min
曝气总强度: 3.475 m3/min + 0.14 m3/min =3.615 m3/min
曝气鼓风机强度: 3.615 m3/min × 46.5kpa
2,调整鼓风机
设计标准 曝气沉砂槽和原水槽的曝气量为1.0m3/m2·h
第二槽和第三槽的曝气量为0.1m3/m2·min
曝气沉砂槽 0.78m3 ×1.0m3/m3·h =0.013m3/min
原水槽 3.9m3 ×1.0m3/m3·h =0.065m3/min
(2)槽 3.0mW×2.5mL ×0.1m3/m3·min = 0.75m3/min
(3)槽 3.0mWC×2.5mL×0.1m3/m3·min = 0.75m3/min
曝气总强度: 0.13 m3/min + 0.065m3/min+ 0.755m3/min+ 0.75m3/min =1.578 m3/min
曝气鼓风机强度: 1.578 m3/min × 46.5kpa
九,维持管理
1,日常的维持管理
为了能发挥处理设施的正常机能,需要定期的巡视,清扫,保养检查。为了维持设施的良好的运转状态,必须进行以下的管理措施。
1) 净化设施全体的检查
对净化装置水质管理内容, 主要是通过目视观察或携带简易测定仪器(透视度计,pH测定仪,DO测定仪 ,温度计)的测定,判断装置内的净化状态是否正常。具体的观察内容有:确认流入水口是否被垃圾堵塞,确认曝气状况,确认检查微生物的付着状态, 确认堆积污泥的吸取状况,检查流入污水中SS的多少等。
2) 机械部分的检查
曝气风机,水泵等
2, 定期反反冲洗,清除污泥处理
（参照另外的维持管理管理基准）