北京市延庆县新农村澄清回流污水处理工艺设计 11页

北京市延庆县新农村澄清回流污水处理工艺设计时间：2013-09-11来源：作者：延庆县地表水主要来源于三库一闸、39座塘坝和河流，可利用水量为1.57亿m3；全县有机井1330眼，可供水量为0.86亿m3。根据延庆县国民经济和社会发展远景目标纲要及总体规划，对全县生活、工业、农业和城市河湖环境需要进行预测，到2010年需水量为3.23亿m3，可供水量为2.30亿m3，缺水0.93亿m3。因此，水资源短缺是延庆县经济建设和发展的突出制约因素。中水回用，是解决水资源危机的重要途径，也是协调水资源与水环境的根本出路，生活污水处理回用，既能减小对地下水的开采，又能给我们带来一定的经济效益。由于受水资源短缺的困扰，北京市在加强节水意识以及研究城市废水再生与回用工作方面取得了显著的成效。在中水回用方面，近年来延庆县也取得了一定的成效。中水回用也就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水（不含粪便和厨房排水）、杂排水（不含粪便污水）以及生活污（废）水经集流再生处理后回用，充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。1依据和原则1.1设计依据\n①《室外排水设计规范》(GBJ14-87)；②《生活杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）；③《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）；④《建筑中水设计规范》（GB50336-2002）；⑤《居民小区给水排水设计规范》（CECS57-94）；⑥回用水标准符合国家《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）；⑦建设方提供的有关生活污水水质、水量、布局、工程图纸等基础资料；⑧其他相关标准及规范。1.2设计原则（1）中水处理回用工程以投资省，运转费用低，占地面积小为原则。（2）处理系统先进，设备运行稳定可靠，维护简单，操作方便。（3）污水处理系统不产生二次污染源污染环境。（4）控制管理按处理工艺过程要求尽量考虑自控，降低运行操作的劳动强度，使污水处理站运行可靠、维护方便，提高污水处理站运行管理水平。2工艺设计2.1设计水量水质及用水标准\n本项目生活污水排放量约80m3/d，设计时考虑到调节池对水量的调节作用，后续构筑物的设计处理能力为3.75m3/h。污水经深度处理后全部回用于绿化。经取样和参考类似工程设计经验，确定设计水质见表1。表1 设计进出水水质mg/L中水用于景观环境用水，其水质应符合《北京市地方水污染物排放标准》（DB11/307—2005）的规定。中水用作城市杂用水，其水质应符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）的规定。2.2工艺选择中水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理3个阶段。其中预处理阶段主要有格栅和调节池2个处理单元，主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质；主处理阶段是中水回用处理的关键，主要作用是去除污水的溶解性有机物；深度处理阶段主要以消毒处理为主，保证出水达到中水标准。\n中水回用主处理技术主要包括生物法、物化法及膜分离法。其中生物处理法是利用水中微生物的吸附和氧化分解污水中的有机物，包括好氧和厌氧微生物处理，一般采用多种工艺相结合的办法。物理化学处理法以Na吸附技术及硅藻土吸附等方式，以提高出水水质。膜处理技术一般采用超滤（微滤）或反渗透膜处理，其优点是SS去除率很高，占地面积少等优点。中水回用处理为达到最佳的处理效果，一般采用多种工艺相结合的办法。根据目前国内外中水回用处理技术的发展状况，相关专家学者总结出国内外常用的典型工艺流程，见表2。表2 中水回用处理典型处理流程\n表中第1和第4是以物理化学处理为主的处理流程，处理方法主要以吸附为主。具有流程简单、占地少、设备密闭性好、无臭味、易管理的特点。第2、3、5是以生化处理为主的处理流程。以优质杂排水和杂排水为中水水源时，采用生化处理的目的是去除水中的洗涤剂。过去常采用生物转盘法，因室内臭味问题一直未能解决，所以成功实例不多，目前，多采用接触生物膜法。以生活排水为中水水源，采用二级生化处理时，多采用A/O法和A2/O。第6为物化与生化处理相结合的处理流程，具有装置小型简单、可以间断运行和无污泥的特点。随着中水回用处理技术的不断发展，越来越多的新技术被广泛应用，其中以臭氧氧化消毒技术及连续超滤技术表现得最为突出。本工程即采用格栅→调节池→回流（生化曝气）→澄清（硅藻土吸附）→过滤→消毒等主要工艺，经过有机合理的组合，以期达到最佳的处理效果，满足回用要求。2.3工艺流程根据处理的废水水量、水质及处理要求，本方案采用生化处理与物化处理相结合的工艺思路，工艺流程如图1所示。图1 中水回用处理工艺流程图3澄清回流工艺原理3.1回流工艺（生化曝气）\n回流工艺是在传统的活性污泥法的基础上发展起来的一种污水处理方法，在处理池内没有明显分厌氧-缺氧-好氧3个不同功能分区，污水在流经处理池的过程中，每个阶段的给氧量是不同的，在污水刚进入处理池的前段给氧量极少，随着污水的向前流动给氧量逐渐增加，至导流板前给氧量最大（DO值不低于5mg/L），经导流板流至分离区，清水从上部流出，绝大部分活性污泥经斜板回流到双面导流池下部，多余的污泥由潜污泵抽出。回流工艺污水处理除氮的原理和普通的活性污泥法除氮是相同的，但在回流池中回流污泥不经任何抽吸（回流泵），自然流回处理池，这样活性污泥中大量的菌胶团不会受到破坏，对污水中脱氮的反硝化过程效果非常明显，增强了脱氮的功能。再加上回池的特殊结构，在潜污泵、导流板、斜板的作用下，对污泥具有自主选择的功能。3.2澄清工艺澄清工艺（又称硅藻水处理工艺）是利用硅藻水处理剂，配合高效水力循环澄清池来达到污水净化的一项污水处理物化技术。硅藻是一种单细胞藻类，它的形体极为微小，在水体中以惊人的速度生长繁殖，它们的遗骸沉积形成硅藻土。经过筛选，把硅藻富集到92\n%以上成为精土。精土具有体轻、质软、多孔、隔音、耐酸、比表面积大、化学性质稳定、热稳定和吸附能力强等特点。在水处理中根据污水的类别在精土中加一定量的改性物质，改性配制成处理各种水质的硅藻精土水处理剂。污水处理工艺要点是，硅藻在精选过程中把与硅藻共生的杂质分离出去，这样使硅藻表面本已平衡的电位形成不平衡电位，在水处理时，硅藻精土处理剂被微量加入污水中后，在高速搅拌，或在抽吸污水的水泵叶片旋转下，瞬间散于水体之中，硅藻表面的不平衡电位能中和悬浮离子的带电性，使胶体颗粒的胶团结构的电位减小或为零，从而达到胶体颗粒脱稳作用的目的，促使水中的污染物快速絮凝、沉淀。加上硅藻巨大的表面积，巨大的孔体积和较强的吸附力，把细微和超细微物质吸附到硅藻表面，形成链式结构。由非晶体活性二氧化硅组成的硅藻，具有在水体中相聚和自由沉降为硅藻饼的性能。再加上精土被改性后产生的絮凝作用加快硅藻等凝聚到水底形成硅藻饼的速度，使硅藻吸附时电位中和，污染物质和细菌，瞬间下沉与水体分离，清水向前流出。经过澄清回流工艺处理过的水再通过过滤和消毒，即可使出水水质达到回用水指标，循环使用。4主要建、构筑物尺寸及设计参数\n（1）格栅。格栅用于去除污水中大块悬浮固体,格栅井宽1.0m、深1.0m、长3m。格栅栅隙10mm，采用人工格栅。（2）调节池。收集贮存原水，调节水量、水质保证后续处理设施稳定运转。采用地埋式，钢筋混凝土结构，尺寸：L×B×H=3.4m×5.4m×3.5m，有效容积为64.2m3。调节池中的污泥可根据实际情况每年定期清挖1次。（3）回流池。污水在回流池中进行生化处理，利用活性污泥去除污水中的有机污染物。采用钢结构，尺寸：L×B×H=7.0m×2.0m×2.0m，有效容积为28m3，水力停留时间为8h，气水比为10∶1.（4）澄清处理主设备。澄清处理设备是硅藻土处理污水的主要场所，采用钢结构，尺寸：准2.56m、高2.80m。设备从进水到出水停留时间约2h。（5）中间水池。采用钢结构，尺寸：准2.0m、高2.5m，有效容积约7m3。（6）清水池。采用钢结构，尺寸：准2.0m、高2.5m，有效容积约7m3。（7）设备房、控制室。砖混结构，尺寸：13.5m×9.5m，总面积128.25m2。\n（8）复合过滤器。碳钢结构，尺寸：准0.8m、高1.5m，滤速0.7m/s。5电气及控制设计5.1设计范围本次设计范围包括污水处理厂的供配电、电气控制、照明、电缆敷设及防雷接地设计。5.2供电电源由配电室引一回路380V、220V电源，对污水处理厂的设备进行供电。5.3主要设备选型设备选型选择国内先进的电气设备，功能分隔明确，便于操作维护，美观大方，对今后的运行管理比较有利，并具有寿命长、可靠性高、技术先进的特点。5.4控制与保护（1）根据工艺的要求，所有工艺设备均在现场设备旁操作箱上进行控制，控制室设集中控制系统一套。\n（2）大部分设备均为电动机类负荷，因此设备的保护设置在低压开关柜上，主要装设空气断路器、过电流及过负荷保护。5.5防雷接地（1）本工程防雷均按三类建筑物设防，其防雷和接地系统采用共用接地体方式，全厂采用等电位联接，其接地电阻要求小于4Ω。（2）本污水处理厂单独设置接地网，并与全厂的主接地网相连。（3）所有正常不带电的设备金属外壳均应可靠接地。5.6电缆敷设低压电源进线为VV-400聚氯乙烯绝缘电缆，户内电缆以电缆桥架敷设为主，户外配线则以穿钢管敷设为主。6结语澄清回流工艺与传统工艺相比，集吸附、混凝、过滤和生化于一体，工艺非常简单，易于运行、操作简便，且占地面积少、投资小、运行成本低、出水效果清澈透明，可使污水达到循环再生使用之目的，可用于多种工业废水和城市生活污水的处理，具有良好的应用前景。\n