某城镇污水处理厂加药系统的设计 3页

晶给水排水工程WaterSupply&DrainageEngineering某城镇污水处理厂加药系统的设计刘加强，陈保义，倪宁(徐州市市政设计院有限公司，江苏徐州221002)摘要：某城镇污水处理厂设计规模为2万删，采用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)作为投加药剂对污水进行处理。通过试验发现，用碱度较高的水配制低质量浓度的PAC溶液时．容易产生絮体沉淀，严重影响混凝效果。因此介绍了该污水处理厂加药系统的设计计算过程。对类似工程具有很好的借鉴指导意义。关键词：污水处理厂；PAC；PAM：药剂配制中图分类号：X703文献标志码：B文章编号：1009—7767(2016)02—0120-03DosingSystemDesignofaCityWastewaterTreatmentPlantLiuJiaqiang，ChenBaoyi，NiNing1工程概况某城镇污水处理厂设计规模为2万删(平均日)，主要处理构筑物分为2组，每组处理能力为1万伽，设计总变化系数为1．5。该污水处理厂设计最高日最高时流量为1250m3／h，平均日平均时流量为833．3mⅦ，设计进、出水水质见表l，出水水质稳定达到GB18918—2002((城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准，所采用的工艺流程见图1。表l污水处理厂设计进、出水水质注：括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。PAC、PAMCIO：I粗细脚将隅上絮滤上消尾毒水格凝布接达栅--_．、—+、沉—+滤触标污曝淀池排水气池提沉—r放升砂回流污泥Jr⋯一．。泵池巧北承厉图l污水处理厂工艺流程图2PAC、PAM药剂配制试验介绍：低碱度水选用纯净水，重碳酸盐碱度约21．92mg／L(以CaC03计)；高碱度水选用某地下水厂出水(自来水)，重碳酸盐碱度约916．81mg／L。用2种120．辛荭投木2016No．2(Mar．)V01．34不同碱度的水分别配制PAC溶液，试验结果见表2、表3和图2。结果分析：随着PAC溶液质量浓度的增加，溶液的pH值逐渐降低，这是由于PAC溶于水后水解产生\n表2低碱度水配制的PAC溶液表3高碱度水配制的PAC溶液注：烧杯从左到右依次编号为l～6，其中l号烧杯中为低碱度水配制的PAC溶液．2～6号烧杯中为高碱度水配制的PAC溶液。图2不同碱度的水配制的PAC溶液的H+增多造成的。低碱度水配制的PAC溶液pH值明显低于高碱度水配制的PAC溶液，且溶液透明。高碱度水配制的低质量浓度PAC溶液出现分层明显的絮体沉淀，随着PAC溶液质量浓度的增大，溶液的pH值不断降低，溶液产生絮体沉淀的现象也越来越不明显，这说明配制的PAC溶液质量浓度越高，水解产生的H+越多，越能够避免PAC溶液水解产生Al(OH)，沉淀。用低碱度水配制的低质量浓度PAC溶液进行烧杯试验，投加量为20mg／L时，静沉30min，上清液浊度小于10N，IU：而用高碱度水配制的低质量浓度PAC溶液进行烧杯试验，投加量为20mg／L时，静沉30min，上清液浊度约为80～100NTU。造成上述结果的原因是，PAC主要通过吸附电中和、压缩双电层使水中的胶体颗粒脱稳。而高碱度水配制的低质量浓度PAC溶液发生水解，产生了絮体沉淀，使得混凝剂的上述作用消失。综上所述．配制低质量浓度的PAC溶液时，原水的碱度对其影响较大。污水处理厂采用碱度较高的地下水厂出水配制PAC溶液时，其质量浓度不应太低，否给水捧水工程器WaterSupply&DrainageEngineering则设备体积大，液体混凝剂还会发生水解产生絮体，影响混凝效果。PAC溶液质量浓度也不宜太高，否则会对溶药池造成较强的腐蚀。PAC的投配浓度可采用5％～20％(按固体质量计算)1]1。PAM现用现配．且不宜超过48h。配制浓度为0．1％～0．5％，搅拌转速为200～400r／rain，搅拌时间为l～2h。污水处理厂通常选用一体化溶解加药装置配制PAM。3加药间设计计算3．1PAC加药系统设计依据烧杯试验结果和相似情况下的污水处理厂运行经验，PAC的投加量选为20mg／L，投配浓度取5％，每13调制次数不宜超过3次【2l。考虑到该污水处理厂规模较小，每13调制次数取为1次。PAC投加量较小时，溶解池可兼作投药池。投药池应设置备用池【11。该设计中溶解池兼作投药池。1)溶药池容积的计算彤1一--垡兰垒：兰Q圣墨兰兰：兰：7．99m37取8ms。溶417×cXn417X5×l药池设置2个，其中1个作为备用池。溶药池设计为矩形，尺寸为LxBxH=2mx2m×2m。溶药池设计时考虑超高0．2m．底部考虑0．1m的沉渣高度，所以其最终尺寸为LxBxH=2mx2mx2．3m。溶药池可设计成地下式，池顶约高出地面0．2m。溶药池底坡度不小于O．02，池底应有排渣管121。2)投药泵的选择(按最高13最高时设计)最大投加量Ql=20x833．3x1．5=25000g／h=25kg／ll。PAC投加浓度取5％．则投药泵的最大投加量q=(25xl000)／(5％xl000)=500m。投药泵选用米顿罗隔膜计量泵GM0330一PP一05，流量0=315m，压力P=0．5MPa，2用1备，尺寸为L×BxH=125mmxl60mmx410mm。3．2PAM加药系统设计依据烧杯试验结果和相似情况下的污水处理厂运行经验，PAM的投加量选为2m虮，投加浓度取0．2％，则最大投加量02=2x833．3x1．5=2．5kg，ll，计量泵最大投加量口=2．5／(0．002xl000)=1．25m3／h。选用JY一1000型一体化絮凝剂配投装置，流量Q=2m3／h，功率IV=3．5kW，尺寸为LxBxH=2200minX1200mmx2800mm。选用耐驰加药螺杆泵NM021BY一(P)／SK01F一80L，流量0=1．0m3／h，2用1备，尺寸为L×BxH=2200mmXl200mmx2800mm．加药间平面布置图见图3。(下转第125页)2016卑第2期(3一)第34卷．事荭敏木121\n：一从图4、5可知，氏与压实度K线性回归方程为：K=0．461Evd+67．56，R=0．995；E“与相对密实度D，线性回归方程为：D，=0．018E。I一0．233，R=0．990。回归效果是否显著可采用相关系数月检验法验证，当n=6，a=0．05时，查相关系数检验临界值rl-．a(n一2)表，得rl-om(4)=0．8114。相关系数R=0．995、0．990，均大于0．8114．可以认为：在显著性水平5％范围内，Evd与压实度、相对密实度的线性相关关系均是显著的，E砌用于砂砾土回填压实质量的评定可行、有效，能量化反映填筑密实度状态。4结论1)砂砾土回填柔性雨水管道沟槽，需同时进行击实试验与粗粒土最大干密度试验．以确定其最大干密度。2)回填密实度质量评价指标宜采用相对密实度值，通过压实度一相对密实度换算结果可知。对沟槽回填不同压实区的规定不尽合理。管线工程器PipelineEngineering3)现场干密度检测应选用灌水法，动态变形模量E砌可用于砂砾土压实质量的快速评定。淘参考文献：[1】北京市政建设集团有限责任公司．给水排水管道工程施工及验收规范：GB50268—2008[$1．北京：中国建筑工业出版社，2009．【2】交通部公路科学研究院．公路土工试验规程：JTGE40—2007【S】．北京：人民交通出版社，2007．【3】洪向东．水冲密实法砂碎石最大干密度试验求证【J】．华东公路，2007(2)：83—84．【4】高大钊．土力学与基础工程【M】．北京：中国建筑工业出版社，2011：16—17．[5】5BOWLESJE．FoundationAnalysisandDesign[M]．NewYork：McGraw—HillBookCompany．1989：32—33．【6】铁道第四勘察设计院．铁路桥涵地基与基础设计规范：TB10002．5—2005[S]．北京：中国铁道出版社．2005．[7】张宜洛，郑南翔，顾炳其．中粗粒土路基压实度快速测定方法[J】．中国公路学报，2006，19(5)：29—33．【8】中铁第一勘察设计院集团有限公司．铁路工程土工试验规程：TB10102—2010[S1．北京：中国铁道出版社，2010．【9】陈建壮，赵东歌，郝梦辉，等．土石混合料压实度与民相关性分析叨．公路交通科技，2014(10)：53—57．收稿日期：2015—10—09作者简介：朱小京，男，助理工程师，硕士，主要从事市政工程路桥施工技术管理工作。(上接第121页)4结论采用碱度较高的地下水厂出水配制低质量浓度的PAC溶液．PAC水解会产生絮体沉淀，沉淀的产生会使混凝剂失效。为了避免PAC水解，PAC的投配浓度可采用5％～20％。该污水处理厂加药间的设计计算，对类似工程具有很好的借鉴指导意义。盈虱参考文献：【l】上海市政工程设计研究院．室外给水设计规范：GB50013—2006[S]．北京：中国计划出版社．2006．[2】上海市政工程设计研究院．给水排水设计手册第3册：城镇给水【M】．北京：中国建筑工业出版社，2004：455．收稿日期：2015—09—30作者简介：刘加强，男，工程师，硕士，主要从事城镇给水排水工程设计和研究工作。Z016．-卑．$2期(3一)第34蹇．事荭焱衣125／瑚盎舢脚尸