第五章--环境污染防治工程工艺设计(3)

《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-1-第三节污水处理工艺流程设计一般污水处理工艺路线：预处理一级处理二级处理三级处理城市污水达标排放污泥处理格栅、调节池、沉沙池混凝、沉淀活性污泥法及其改进工艺吸附、膜分离、离子交换、消毒…浓缩、消化安全处置《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-2-污水处理工艺流程设计预处理构筑物（一）格栅格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物质及杂质《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-3-污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-4-污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-5-污水处理工艺流程设计根据栅条间距：粗、细；按污水的类型选定，城市污水：16-25mm。栅渣的含水率约80%，密度约960kg/m3按照清渣方法：人工、机械人工格栅：栅渣量较少时，安装角度45-60o机械格栅：倾角：60-70o，有时90o格栅的种类《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-6-类型适用范围优点缺点链条式机械格栅深度不大的中小型格栅，主要清除长纤维、袋状物构造简单，制造方便；占地面积小杂物进入链条和链轮之间时，容易卡住；套筒棍子链造价高，耐腐蚀差移动伸缩臂机械格栅中等深度的宽大格栅，现有类型耙斗适用于污水除污不清污时，设备全部在水面上，维检方便，可不停水检修；钢丝绳在水面上运行，使用寿命长需三套电动机、减速器，构造复杂；移动时，耙齿与栅条间隙的对位较困难四周回转式机械格栅深度较浅的中小型格栅构造简单，制造方便，运行可靠，容易检修占地面积较大钢丝绳牵引式机械格栅固定式为中小型格栅，深度范围较大，移动式为宽大格栅适用范围广；无水下固定部件，检修维护方便钢丝绳干湿交替，易腐蚀，宜用不锈钢丝绳；有水下固定部件，检修时需停水我国常用的机械格栅及其使用范围《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-7-污水处理工艺流程设计格栅的设计与计算格栅的间隙数量n格栅的建筑宽度b栅后槽的总高度h总格栅的总建筑长度L每日栅渣量W《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-8-污水处理工艺流程设计格栅设计的注意事项格栅安装倾角取45o-75o，一般取60o；废水通过栅条间隙的流速一般不应小于0.6-1.0m/s；（防止堵塞）；格栅前的水流的速度一般为0.4-0.9m/s；设计栅前渠道扩大段，为了防止栅前管道渠内水面出现阻流回水现象《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-9-污水处理工艺流程设计（二）调节池调节池的构造形状：圆形、方形地上的、地下的砖石结构、混凝土结构、钢筋混凝土结构组成：进水口、配水槽、隔板、水池、泥斗、出水口等类型：均量池、均质池《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-10-污水处理工艺流程设计均量池线内调节：进水一般采用重力流，出水用泵提升线外调节：调节池设在旁路，当废水量过高时，多余的废水用泵打入调节池，当流量低于设计流量时，再从调节池回流至集水井，并送去后续处理集水井泵房调节池《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-11-污水处理工艺流程设计均质池利用外加动力（如叶轮搅拌、空气搅拌、水泵循环）：效果好、运行费用高。利用差流方式，使不同时间和不同浓度的废水进行自身水力混合：设备结构较复杂。《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-12-污水处理工艺流程设计调节池容积的设计废水浓度、水量变化规律要求调节的程度调节池的搅拌泵循环搅拌空气搅拌机械搅拌迷宫式《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-13-污水处理工艺流程设计（三）沉砂池设计原则沉砂池的分格数应不小于2，并联运行。当污水自流进入沉砂池时，应按最大流量设计；当污水为提升进入时，应按工作水泵的最大组合流量设计；在合流制处理系统中，应按降雨时的设计流量计算。贮砂斗的容积按2日沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于55o。排砂管直径不应小于200mm.沉砂池的超高不宜小于0.3m;除砂一般采用机械方法，并设置贮砂池或晒砂场。平流式沉砂池曝气沉砂池竖流式沉砂池涡流式沉砂池《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-14-污水处理工艺流程设计平流式沉砂池《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-15-平流式沉砂池的设计参数污水在池内的最大流速为0.3m/s，最小流速为0.15m/s；最大流量时，污水在池内的停留时间不小于30s,一般为30-60s；有效水深应不大于1.2m，一般采用0.25-1.0m,池宽不小于0.6m；污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-16-污水处理工艺流程设计平流式沉砂池的设计计算长度L水流断面面积A池总宽度b贮砂斗所需容积V贮砂斗各部分尺寸贮砂室的高度h3池子总高度h校核最小水流速度vmin《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-17-曝气沉砂池污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-18-污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-19-竖流式沉砂池污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-20-污水处理工艺流程设计（四）沉淀池平流式沉淀池竖流式沉淀池辐流式沉淀池斜板/斜管沉淀池《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-21-污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-22-污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-23-污水处理工艺流程设计辐流式沉淀池剖面图《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-24-污水处理工艺流程设计竖流式沉淀池《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-25-污水处理工艺流程设计斜管/斜板沉淀池《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-26-污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-27-污水处理工艺流程设计池型优点缺点适用条件平流式耐冲击负荷和温度变化能力强；施工简单，造价低采用多斗排泥时，每个泥斗需单独设排泥管，操作工作量大；机械排泥时，设备易生锈适用于地下水位较高及地质较差的地区；适用于大、中、小型污水处理厂竖流式排泥方便，占地面积小池子深度大，施工困难；对冲击负荷及温度变化的适应能力较差；造价高适用于水量不大的小型污水处理厂辐流式采用机械排泥，运行较好，管理简单池内水流速度不稳定；机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高适用于地下水位较高的地区；适用于大中型污水处理厂《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-28-污水处理工艺流程设计沉淀池的一般设计原则及参数设计流量：废水自流进入时，按最大流量；用水泵提升时，按水泵的最大组合流量。沉淀池的只数：对城市污水厂，沉淀池的只数应不少于2只。沉淀池的经验设计参数：对于城市污水处理厂，如无污水沉淀性能的实测资料，参照下表.沉淀池类型在处理工艺中的作用沉淀时间t/h表面水力负荷q/(m3/m2.h)污泥量（g/d.人）污泥含水率/%初沉池初沉池二沉池二沉池单独沉淀法二级处理前活性污泥法后生物膜法后1.5-2.01.0-2.01.5-2.51.5-2.51.5-2.51.5-3.01.0-1.51.0-2.015-2714-2510-217-1995-9795-9799.2-99.696-98《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-29-污水处理工艺流程设计沉淀池的有效水深(H)、沉淀时间(t)与表面水力负荷(q)关系表面水力负荷q/(m3/m2.h)沉淀时间t/hH=2.0mH=2.5mH=3.0mH=3.5mH=4.0m3.02.52.01.51.01.01.332.01.01.251.672.51.01.21.52.03.01.171.431.752.333.51.331.62.02.674.0《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-30-污水处理工艺流程设计沉淀池的几何尺寸：超高不小于0.3m；缓冲层高采用0.3-0.5m；贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60，圆斗不宜小于55；排泥管直径不小于200mm.沉淀池出水部分：堰流出水堰的负荷为：初沉池——不大于2.9L/s.m二沉池——1.5-2.9L/s.m《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-31-污水处理工艺流程设计贮泥斗的容积一般按不大于2天的污泥量计算对二沉池，按贮泥时间不超过2小时计排泥部分一般采用静水压力排泥。静水压力：初沉池——不小于14.71kPa(1.5mH2O)活性污泥法的二沉池——不小于8.83kPa(0.9mH2O)生物膜法的二沉池——不小于11.77kPa(1.2mH2O)《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-32-（五）混凝反应池有效降低废水的浊度和色度，去除多种高分子物质，有机物等；设备简单，维修操作容易，效果良好；运行费用高，沉渣量大；两个阶段：混合、反应；控制水力条件的重要参数——速度梯度污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-33-废水与混凝剂和助凝剂进行充分混合，是进行反应和混凝沉淀的前提。对混合要求是速度快。混合借水泵的吸水管或压水管混合。在混合槽内进行混合。混合槽混合常用的有机械混合槽，分流隔板式混合槽，多孔隔板式混合槽。混合混合形式污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-34-分流隔板式混合槽污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-35-多孔隔板式混合槽污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-36-反应水与药剂混合后进入反应池进行反应。反应池内水流特点是流速由大到小。在较大的反应流速时，使水中的胶体颗粒发生碰撞吸附，在较小的反应流速时，使碰撞吸附后的颗粒结成更大的矾花。反应池的型式有机械搅拌、隔板反应池，涡流式反应池等。污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-37-机械搅拌反应池污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-38-隔板反应池（平流式）污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-39-隔板反应池（回转式）污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-40-隔板反应池及平流式沉淀池污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-41-《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-42-涡流式反应池进水出水污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-43-影响混凝的因素1.废水水质的影响2.混凝剂的影响混凝剂种类混凝剂投加量混凝剂投加顺序污水处理工艺流程设计浊度pH值水温共存杂质《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-44-3.水力条件的影响水力条件对混凝效果有重要影响。两个主要的控制指标是搅拌强度和搅拌时间。混合阶段：要求混凝剂与废水迅速均匀混合，为此要求速度梯度G在500–1000s－1，搅拌时间t应在10–30s。反应阶段：既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机会，又要防止生成的小絮体被打碎，因此搅拌强度要逐渐减小，而反应时间要长，相应G和t值分别应在20－70s-1和15－30min。污水处理工艺流程设计《环境工程设计基础》第五章环境污染防治工程工艺设计-45-混凝反应池的工艺设计反应池容积的设计搅拌器的设计搅拌器旋转时，克服水阻力所耗功率污水处理工艺流程设计《环境