200吨初步设计.docx
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200吨初步设计
日处理200立方生活污水处理设计方案
2010年--月--日
云南庆中科技有限公司
一:
项目概况
1.1项目概况
日处理200立方加油站生活污水
2.2废水量
设计污水量为200吨/日,设计处理流量为8.3吨/时。
2.3设计进水水质
经综合分析并参近邻类似的城市生活污水水质指标,确定本项目进水水质为:
表1-1进水水质
项目
指标
CODGr
≤250mg/L
BOD5
≤120mg/L
SS
≤160mg/L
NH3—N
≤25mg/L
TP
≤3mg/L
TN
≤35mg/L
2.4设计出水水质
本项目设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。
2.5设计处理程度
表1-2出水水质
项目
指标
CODGr
≤50mg/L
BOD5
≤10mg/L
SS
≤10mg/L
NH3—N
≤5(8)mg/L
TP
≤0.5mg/L
TN
≤15mg/L
根据以上确定的设计进水水质和出水水质,确定本项目污水设计处理程度如下表:
表1-3设计进、出水水质及处理程度对照表
项目
水质控制项目(mg/L)
设计进水水质
设计出水水质
设计处理程度(%)
1
化学需氧量(COD)
250
50
80
2
生化需氧量(BOD)
120
10
91.67
3
悬浮物(SS)
160
10
93.75
4
氨氮(以NH3-N计)
25
8
68
5
总磷(以P计)
3
0.5
83.33
6
总氮(以N计)
35
15
57.14
7
pH(无量纲)
6~9
6~9
_____
2.6水质特性分析
污水采用生物法处理工艺,特别是具有脱氮除磷功能的工艺,对进水中污染物质的配比和平衡有较高的要求,水质特性的分析确定对工艺设计有很大的影响。
二、设计需要使用的有关法规、标准、设计规范和资料
需要参考的设计指南、规范和设计手册:
1.《室外排水设计规范》(GBJ14-87)
2.《地表水环境标准》(GBHZB1-1999)
3.《污水综合排放标准》(GB8978-1999)
4.《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(GJ3025-93)
三、设计原则
1.工艺成熟可靠,流程简单有效,投资省占地少;
2.布置紧凑合理,部分采用埋地式,充分利用空间;
3.主体构筑物采用钢结构,设备及器材具有一定的耐腐蚀性能;
4.自动化控制,运行管理方便,运行费用低。
四、技术来源----庆中水处理系统处理废水技术(专利技术)
4.1工艺原理及优势
“硅藻纳米微孔污水深度处理专利技术”工艺是近年来发展起来的一种新型高效的污水处理技术。
该工艺与传统污水处理工艺的最大区别在于二沉池:
传统工艺的二沉池只起到固液分离、清水上出的作用,而“硅藻纳米微孔污水深度处理专利技术”工艺的二沉池使用纳米微孔处理剂,并有效的利用污泥回流,大大的缩短了生化内的水力停留时间。
相比较传统的污水处理工艺有以下的优点:
1.纳米微孔处理剂由不导电非晶体二氧化硅壳体和超导纳米微孔组成,使非晶体二氧化硅表面形成不平衡电位。
在水处理过程中,纳米微孔处理剂与污水经过水泵及专有混合设备充分混合后,污染物被快速物理絮凝、沉淀。
2.非晶体二氧化硅60m2/g的比表面积,具有比活性炭更强的吸附力,超细微粒物质、色度、有毒有害物质和气味吸附到非晶体二氧化硅表面,瞬间下沉并与水体分离。
3.在专利技术二沉池中,水体由每克2.5亿个以上的非晶体二氧化硅形成的数公尺渣层中由下而上浸出,形成可过滤啤酒酵母菌的超滤作用,悬浮物、重金属离子及细菌等被纳米微孔超滤去除。
4.治污与补水相结合,本工艺对悬浮物SS等指标特别明显,本工艺处理后的清水达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标,水体清澈透明,完全可以满足补给水的要求。
采用“硅藻纳米微孔污水深度处理专利技术”工艺,治污与补水一次解决,可节省许多投资。
5.污泥处理简单且不会造成二次污染。
经机械脱水处理后的污泥含水率稳定在52~58%,可以直接装袋运走,不需要添加药剂处理。
污泥可回收利用。
6.自动化程度高,管理费用低。
具备集中控制监视系统,含加药监视、水量监控、排渣监控,水质监测(电导率、溶氧率)和机泵集中监控,管理系统自动化等子系统。
4.2污染物的去除
城市污水主要的污染物有三类。
第一类为悬浮物SS,第二类为有机污染物COD及BOD5,第三类为无机营养盐N和P。
几种污染物的去除机理及办法分别简述如下:
4.2.1SS的去除
污水中的SS去除主要靠沉淀作用。
污水处理厂中悬浮物的浓度不仅仅只涉及到出水的SS指标,而且出水的BOD5、COD等指标也与其有关,这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体,所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的,也是很重要的环节。
为了尽量去除水中的悬浮物浓度,需在工程中采用适当的措施。
常用的措施有选用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能,采用较小的二次沉淀表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。
最好的方法是采用“硅藻纳米微孔污水深度处理专利技术”工艺,使用特殊处理剂纳米微孔和改良的二沉池,该工艺方案的SS去除率能达到99.9%。
4.2.2BOD5的去除
污水中BOD5的去除主要是靠吸附与代谢作用,然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成。
在纳米微孔水处理剂与污水接触初期,会出现很高的BOD5去除率,这是由于污水中有机颗粒和胶体被纳米微孔水处理剂吸附在表面,从而被去除。
但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用,对溶解性有机物不起作用。
对溶解性有机物需利用纳米微孔的离子交换功能形成的代谢作用来完成,在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等稳定物质,这也是污水中BOD5的降解过程。
微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质。
因此,可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。
出水水质低于10mg/L。
4.2.3COD的去除
污水中的COD去除的原理与BOD基本相同,即COD的去除率取决于原污水的可生化性,它与城市污水的组成有关。
对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的加工工业废水组成的污水,这些城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5,甚至大于0.5,其污水的可生化性较好,出水中COD值可控制在较低的水平;而成分主要以工业废水为主的城市污水,其BOD5/COD比值较小,其污水的可生化性较差,处理后污水中残存的COD会较高。
对于这种情况,所选择的处理工艺是要在前端设置厌氧段,即可提高BOD5/COD的比值,也就是提高污水的可生化性。
由此可见,在一般情况下,通过采用一定的工程措施,污水处理厂COD达标是有保障的。
一般认为BOD5/COD>0.45可生化性较好,BOD5/COD<0.3较难生化,BOD5/COD<0.25不易生化,本项目BOD5/COD=0.48,生化性较好。
4.2.4N、P的去除
污水除磷脱氮的方法通常包括物理化学法和生物处理法。
国外从60年代开始曾系统地进行了除磷脱氮的物化处理方法的研究,结果认为物化法存在药耗量大、污泥多、运行费用高等缺点,因此,城市污水处理厂一般不推荐采用。
70年代以来,国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物除磷脱氮。
我国从80年代初开始研究生物除磷脱氮技术,80年代后期逐步用于生产实践。
目前采用的生物除磷脱氮工艺为“厌氧—缺氧—好氧活性污泥法”等。
采用纳米微孔处理剂,并使用改良型的二沉池,由于非晶体二氧化硅在精选过程中把与非晶体二氧化硅共生的杂质分离除去,这样使非晶体二氧化硅表面本已平衡的电位形成不平衡电位,在水处理进行时,纳米微孔处理剂被微量加入污水中后,在高速搅拌,或抽吸污水的泵机叶片旋转下,瞬间分散于水体之中,非晶体二氧化硅表面的不平衡电位能中和悬浮离子的带电性,使其相斥电位受到破坏而与非晶体二氧化硅形成缪羽,电价中和与沉淀作用,凝集成较大的絮花,借重力沉淀至底部,加上非晶体二氧化硅巨大的表面积,巨大的孔体积和较强的吸附力,利用特殊水处理剂纳米微孔对凯氏氮(TKN)有吸附、絮凝、和过滤作用,把污水中的有机物和无机物细微和超细微物质吸附到非晶体二氧化硅表面,形成链式结构。
由非晶体活性二氧化硅组成的纳米微孔处理剂,具有在水体中相聚和自由沉降为非晶体活性二氧化硅饼的性能。
再加上非晶体活性二氧化硅被改性后的絮凝作用加快非晶体活性二氧化硅等凝聚到水底形成非晶体活性二氧化硅饼的速度,使非晶体活性二氧化硅吸附时电位中和,污染物质包括凯氏氮(TKN)和细菌,瞬间下沉与水体分离,实现脱氮的目的。
五、工艺处理流程
“硅藻纳米微孔污水深度处理专利技术”工艺工艺流程
出水
污水
六、主要处理设施设计参数、功能与选型
(1)调节池
调节池池容按2h的水力停留时间来计算。
取V=16m3。
功能:
对不同时段的污水进行水质与水量的均和。
(2)污水泵
(3)气泵
选用罗茨鼓风机两台(一用一备)
(4)加药装置
硅藻土干法下料机1套。
(5)生化池
生化化池按200m3/d规模设计,总容积约51立方米,停留时间6小时,设计处理污水流量:
Q=8.3m3/h。
功能:
作为硅藻精土污水处理工艺的辅助脱氨氮工艺,并继续对污水中BOD等有机污染物进行降解。
主要工程内容:
缺氧池容积为17m3,有效水深3.8m,平面尺寸3×1.5×3.8;好氧池容积34m3,有效水深3.6m,平面尺寸6.3×1.5×3.6。
先进行2h的缺氧处理,再进行4h的好氧处理。
供氧采用鼓风曝气,采用2台罗茨鼓风机,1用1备。
(6)二沉池
二沉池选用硅藻精土专用设备一座,钢结构,处理能力≥8.3m3/h,即每天200m3/d;污泥排入对应储泥池。
(7)污泥池
采用钢制结构,有效容积1m3,接硅藻精土水处理主池兼二沉池的污泥,上清液排入调节池再处理。
污泥进压滤机一并处理。
七、项目估算
200立方加油站生活污水造价工程估算表一
序号
名称
数量
单价(元)
合计(元)
1
细格栅
2
调节池
16立方
/立方
3
生化池
51立方
/立方
4
二沉池
9
排污泵和污泥泵
台
/台
10
搅拌装置
套
/套
11
加药装置
套
/套
12
管路材料及安装
13
电器安装及材料
14
鼓风机
2台
/台
4
15
储泥池
16
压滤机
200立方加油站生活污水造价工程估算表二(单位:
万元)
序号
工程及费用名称
设备费
安装工程费
建筑工程费
其它费用
合计
1
建筑工程费
2
设备及安装
3
电气安装及材料
4
管路安装及材料
5
厂区照明
7
---
8
监理费
9
人员培训费
10
试车费
11
管理费
12
税费
工程投资合计
九、运行费用与处理成本测算
9.1运行费用测算
9.1.1电费
每度电价×电年用电量=0.5元/度×万度/年
=0.5元×(--千瓦×70%×24小时×365日)=---万元/年
9.1.2药剂费
硅藻精土药剂费:
年药剂用量×单价=吨×0.2万/吨
=(200m3/d×0.0005×365日)×2000元/吨=7.3万元/年;
硅藻土污水处理剂费:
年药剂用量×单价=吨×0.2万/吨
=(200m3/d×0.00005×365日)×2000元/吨=0.73万元/年;
9.1.3人工费
按--人、工资---元/人月计,即年耗人工费为--万元/年;
9.1.4检验费
--万元
9.1.5维修费
---万
合计------万元。
9.2处理成本(不包括折旧费等)测算
---÷200÷365=---元/吨
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- 200 初步设计