武理工城市污水处理工程讲义02污水处理工艺选择及设计资料的确定.docx

第二章污水处理工艺选择及设计资料的确定2.1设计流量的确定2. 1.1平均日流量（HiVd）1 .平均日流量一般用来表示污水处理厂的规模目前我国对城市污水厂的规模按平均日流量划分如下：小型污水处理厂：5×lWd中型污水处理厂：（5IO）Xlo'r3d;大型污水处理厂：10XIOSnVL2 .平均日流量在设计计算中的用途该流量用来计算污水厂的栅渣量、沉砂量、污泥量、处理总水量、耗药量及年抽升电量。：平均日流量的确定一般根据人口当量计算，其计算方法参见排水工程"上册）及现行室外排水设计规范的有关规定。2.1.2设计流量（mVh或Ls）1 .城市污水设计流量的确定C）计算方法一：Q=Q+Q,+Q,式中：U为城市污水设计流量（L/s）：Ql为居住区生活污水设计流量（Ls）=UNK.24×3600式中：”为居住区生活污水量标准L（d）l,N为设计人口数，K为生活污水总变化系数M2.7K二研Q.为平均日平均时污水流量（Ls）Q,为工业企业生活污水及淋浴污水设计流量（LA）Q_避IKl+48ZKZCQl+GA3600T十3600式中：Ax为一般车间最大班人数（人为热车间最大班人数（人）；&为一般车间职工生活污水量标准，以25LL（人班）计；3,为热车间职工生活污水量标准，以35L/（A班）计；Kl为一般车间生活污水量时变化系数，以：工口计；K,为热车间生活污水量时变化系数，以N5计；C,为一般车间最大班使用淋浴的职工数（人）*C,为热车间最大班使用淋浴的职工数（人）；D1为一般车间的淋浴用水量标准，以40（L/人班）1计；D,为高温、污染严重车间的淋浴污水量标准，以60匕/人班）计；7'为每班工作时数（h）;淋浴时间以SOmin计)；Q为工业废水设计流埴(Ls)=m-MK,"=36007式中：幅为生产过程中每单位产品的废水量标准(I/单位产品)：M为产品的平均日产量,7为每日生产时数(hhK,为总变化系数。KJ=I.K根据工业行业不同而不同，以下数据供参考：冶金工业：1.01.1;化学工业L2L4;纺织工业L52.C;食品工业LS2.。；皮革.口1匕1.52.0;造纸工业：1.31.8,(2)计算方法二：根据所设计地区的实际污水量变化资料，采用综合流量计算方法求得污水的最大流量。该方法较一般方法科学且经济，但往往因资料缺乏而不便采用。N设计流量的用途(1)设计流量用于污水处理厂中管渠计算及各处理构筑物设计。由于设计流量持续较短，当曝气池设计水力停留时间在6小时以上时，则用时平均流量作为曝气池的设计流量。(2)降雨时的设计流量(rn3h或L/s1该流量包括旱天流量和截留”倍的初期雨水流量o用该流量较核初沉池以前的处理构筑物和设备。(3)污水处理厂分期建设时，以相应的各期流量作为设计流量。2.1.3最小污水流量(n3h)据经验约为平均日流埼的二.最小流量常用于污水泵站最低水位及污水泵选型等。Z42.2 设计水质的确定目前城市污水厂的设计水质主要是确定COrXBOd.SSINIP等的浓度。在无实测资料时，一般是根据设计人口数及室外排水设计规范中的污染物排放标准来进行计算确定的。(1)设计人口数NaN,+Na式中：N为设计人口数(人)；Nl为居住区人口数(人)为工业废水折合人口当量数(人),N”为公共建筑集中流量折合人口当量数(人)。M的计算式中：C为某工厂工业废水中的BODx或SS)的浓度(r),Q为某工厂工业废水平均日流量(r3d)s为B0D，或SS等污染物每人每日排放量r(.<1)BOD32035«4人人X3550(人d)(3)N,的计算式中：Q为集中流量m3d:P为每人每日污水量排放标准r3（人d）L（4）城市污水污染物设计浓度的确定式中：G为污染物设计浓度（m7L或“m'Q的为平均日污水流量（d）必为同上。室外排水设计规范中尚未规定污染物定量的参照同类污水厂确定水质。2.3 污水处理程度的确定L城市污水处理程度计算式城市污水处理程度可按下式计算：式中：V为污水需要处理程度（%）：C为污水中某种物质的原始平均浓度（maL）,C为允许排入水体的处理水中该物质的平均浓度（mL）2.确定污水处理程度的方法（1）根据受纳水体的稀释自净能力。当设计的污水厂所在地的水体环境容量大，可利用水体稀释和自净能力，使水处理过程中的经济投入相对小。但从环保长远角度看，需要从长计议，慎重考虑。该方法的计算一般采用氧垂曲线方程。（2）根据城市污水厂能达到的处理程度来确定。该方法是根据污水处理工艺能达到的处理程度确定的。我国目前一般污水处理厂所能达到的处理程度为30mgL,也就是所谓的“双20”标准，即BODASS均为30m"L（3）根据污水厂所在地地方要求确定。2. 4工业废水与城市污水处理的关系工业废水中污染物的成分复杂多样，若盲目排入城市污水系统，会对城市下水道及污水处理厂运行维护管理带来困难、造成损失O为了合理的发挥城市污水处理厂设施的功效，有效控制工业废水的污染，工业废水排入城市下水道时应遵循污水排入城市下水道水质标准（见附录一）。2.5城市污水处理工艺的选择2. 4.I污水处理工艺流程选定因素1 .污水处理程度污水处理程度取决于下面三点(I)按水体的水质标准确定，即根据地方政府或国家环保部门对受纳水体规定的水质标准进行确定。(2)按城市污水处理厂处理工艺所能达到的处理程度确定，一般以二级处理技术能达到的处理程度作为依据。如美国环保局对二级处理水规定的所渭“双30”水质标准(即BoD§和*S都达到30mL),参见表2.5.1.(3)考虑受纳水体的稀释自净能力，这样可能在一定程度上降低对水处理水质的要求，降低处理程度，但对此应采取审慎态度，取得当地环保部门的同意。当处理水回用时，无论回用的用途如何，在进行深度处理之前，城市污水必须经过完整的二级处理。2 .工程造价与运行费用以处理水应达到的水质标准为前提，以处理系统最低造价和运行费为目标函数，建立三者之间的相互关系，选择技术可靠、经济合理的处理工艺流程。表2.4T美国城市污水厂二级处理水质标准指针月平均周平均BOX(mgL)30,n制8S,(mgL)w>>*>45nPH值69”任何情况下不得大于进水浓度的15%,即处理程度不得低于2)属算术平均值。Q如设有稳定塘，而且流量小于7S70md的污水处理厂.，可不考虑本条件的要求。4】连续值，当有工业废水排入时执行此条的规定。工污水量和水质变化情况污水量的大小也是选定工艺需要考虑的因素，水质、水量变化较大的污水，应考虑设置调节池或事故贮水池，或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺，或间歇式处理工艺。4.当地的其他条件当地的地形、气候、地质等自然条件，也对污水处理工艺流程的选定具有一定的影响。可利用洼地、沼泽地等，设置稳定塘、土地处理等污水自然处理系统；寒冷地区应当采用适合于低温季节运行的或在采取适当的技术措施后也能在低温季节运行的处理工艺；地下水位高、地质条件差的地方不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物。总之，污水处理工艺流程的选定是一项比较复杂的系统工程，必须对上述各因素加以综合考虑，进行多种方案的经济技术比较，还应进行深入的调研及试验研究工作，才能可能选定技术先进可行、经济合理的处理工艺流程。2.5.2城市污水二级处理工艺的典型流程图上11所示为城市污水处理厂的典型工艺流程。该流程的一级处理是由格栅、沉砂池和初次沉淀池组成。其作用是去除污水中的固体污染物，从大块垃圾到颗粒粒径为数”而的悬浮物(溶解性的和非溶解性的)。污水的Ron值通过一级处理能去除20%30%.二级处理系统是城市污水处理厂的核心，一般采用生物处理方法，主要作用是去除污一爆处理物理处理：-圾处星（生物处理原污水污泥处理污泥旅程谕化，（沼P图9.S.1城市二级污水处理J,典型工艺流程图水中呈胶体和溶解状态的有机污染物（以HQi）或CnD表示）O通过二级处理，污水的BoD、值可降至2030m"L,一般可达到排放水体和灌溉农田的要求。各类生物处理技术，只要运行正常，都能取得良好的处理效果。污泥是污水处理过程的必然产物，应加以妥善处置，否则会造成二次污染。城市污水系统的污泥多采用厌氧消化、脱水、干化等技术处理。2. 5.1城市污水深度处理城市污水深度处理的目的，是为了污水回用。我国水资源ft乏，已成为经济建设和人民生活水平提高的制约因素，污水资源化，即污水经过适当的处理加以回用是解决水资源短缺的一项良策，也是一种必然趋势。1 .城市污水回用水质要求回用污水水质应满足下列各项指标：大肠杆菌数DH值臭味BODCODVIo1、/mL：S-氏f；不使人有不快的感受;<15mgL<30mgL进行消毒杀菌，水中应保证有足够的余氯。2.城市污水深度处理系统（1）格栅一沉砂池4初沉池i生物处理工艺4二沉池一滤池一杀菌4储水池。（2）格栅T沉砂池初沉池一生物处理工艺一二沉池一混凝沉淀一滤池4杀菌T者水池。（幻格栅一沉砂池T初沉池一生物处理工艺T二沉池一生物膜法处理设备3冗淀池一滤池一杀菌一储水池。（4）格栅一沉砂池一初沉池一生物处理工艺一二沉池一混凝沉淀3虑池4活性炭吸附一杀菌4储水池。（5）格栅一沉砂池初沉池一生物处理工艺一二沉池一生物膜法处理设备一滤池一臭氧一活性炭吸附一杀菌一储水池。（6）格栅4沉砂池4初沉池生物处理工艺一二沉池一膜分离法一杀菌-4储水池。以上污水深度处理流程，可视处理程度、水质要求适当调整增减处理单元，选择使用。