中水回用系統研究畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 6） 《宿舍建筑設計規范》 （ JGJ 3620xx） 設計原則 在中水處理站的總體工藝方案確定中，遵循以下設計原則： 處理效果穩定可靠，工藝控制調節靈活； 工程實施切實可行，運行維護管理方便； 投資運行費用節省，占地面積 小； *************20xx 屆本科生畢業設計 4 3 設計水量及水質 設計原水水量情況 本設計中，中水原水取自宿舍用水和飯堂用水（屬雜排水），用于宿舍和教學區沖廁用水、綠化用水以及樓道衛生用水（屬城市雜用水）。 學校人數按 25000 人計算 ——在校學生為 23900 人，其余職工等人人數為 1100 人。根據張杜宏的畢業設計《 ************888 中水回用可行性分析 》可知， 中水原水水量為： Q=； 故：為預留空間滿足未來學校發展需要本設計的中水回用系統的最終處理規模為：2300m3/d。 中水回用水質標準 根據國家有關規定，回用水標準應符合國家《城市污水再生利用 城市雜用水水質》（ GB/T 18920—20xx）和 《城市污水再生利用 景觀環境用水水質》 （ GB/T 18921—20xx）的水質要求。如下表所示： 表 城市雜用水的再生水水質標準（ GB/T 18920—20xx） 項目 沖廁 道路清掃、 消防 城市綠化 車輛沖洗 建筑施工 PH ~ 色（度） ≤ 30 嗅 無不快感 濁度（ NTU） ≤ 5 10 10 5 20 溶解性總固體（ mg/L） ≤ 1500 1500 1000 1000 — 五日生化需氧量（ BOD5） /（ mg/L） ≤ 10 15 20 10 15 氨氮（ mg/L） ≤ 10 10 20 10 20 陰離子表面活性劑（ mg/L） ≤ 鐵（ mg/L） ≤ — — — 錳（ mg/L） ≤ — — — 溶解氧（ mg/L） ≥ *************20xx 屆本科生畢業設計 5 （接上表） 總余氯（ mg/L） 接觸 30min 后 ≥，管網末端 ≥ 總大腸菌群（個 /L） ≤ 3 表 景觀環 境用水的再生水水質指標（ GB/T 18921—20xx）（單位： mg/L） 項目 觀賞性景觀環境用水 娛樂性景觀環境用水 河道類 湖泊類 水景類 河道類 湖泊類 水景類 基本要求 無漂浮物，無令人不愉快的嗅和味 PH 值（無量綱） 6~9 五日生化需氧量（ BOD5） ≤ 10 6 6 懸浮物（ SS） ≤ 20 10 —a 濁度 （ NTU） ≤ a 溶解氧 ≥ 總磷（以 P 計） ≤ 總氮 ≤ 氨氮（以 N 計） ≤ 色度 （度） ≤ 30 石油類 ≤ 余氯 b≥ 陰離子表面活性劑 ≤ 糞大腸菌群（個 /L） ≤ 10000 20xx 500 不得檢出 a： “—”表示對此項無要求。 b：氯接觸時間不應低于 30min 的余氯。對于非加氯消毒方式無此要求。 設計進出水水質 參照《建筑中水設計規范》（ GB5033620xx）及國內相似工程確定中水原水；參照《城市雜用水水質標準》（ GB/T1892020xx）的水質要求，確定出水水質。 表 進出水水質指標 項目 pH CODCr（ mg/L） BOD5（ mg/L） SS（ mg/L） NH3N（ mg/L） LAS（ mg/L） TN（ mg/L） TP（ mg/L） 原水水質 450 220 220 45 8 55 5 出水水質 ～ ≤50 ≤10 ≤10 ≤10 ≤ — — *************20xx 屆本科生畢業設計 6 4 工藝方案設計 工藝流程的選擇 中水回用處理工藝一般包括預處理、中心處理還有后處理三個階段。其中，預處理包括格柵、初沉池、調節池等工藝，其主要作用是去除污水中的固體雜質和均勻水量、水質；中心處理主要靠生物、化學處理，可 選用氣浮、活性污泥法、生物膜法處理、二次沉淀、膜處理及土壤處理等處理工藝，是中水回用處理的關鍵，主要作用是去除污水中的溶解性有機物；后處理為過濾、活性炭以及消毒等處理方式 [6][7]。 中心處理可分為以物化處理方法為主的處理工藝，以生物處理為主的工藝以及以膜處理為主的工藝三種： （ 1）物理化學處理法： 物理化學處理法主要有混凝沉淀（氣?。⑦^濾、活性炭吸附等，當以優質的雜排水作為中水水源時，原水中有機物濃度較低，中水的主要處理目的是去除水中的懸浮物和少量有機物，降低水的濁度和色度，可以采用以物化處理為中心 的處理工藝。 （ 2）生物處理法： 污水中常規的生物處理法主要是去除污水中可降解的有機物質 [7][8]。生物處理法主要有：活性污泥法，生物膜法等 [7][8]。 （ 3） 膜處理法： 當前膜處理方法主要有兩種，即連續微過濾和膜生物反應器。 由于中水原水為生活污水，可生化性較好（ 本次設計的水質 BOD5/COD5=＞，屬于可生化性較好的污水） ，水量適中，污染負荷也不是很高，所以本方案通過對比各種處理工藝特點并結合實際，最后確定采用 周期循環活性污泥法（ CASS 法）作為主處理工藝。 相對于傳統活性污泥工藝， CASS 工藝具有以下優點： ① 建設費用低； ② 運轉費用省； ③ 有機物去除率高，出水水質好； ④ 管理簡單，運行可靠，不易發生物理膨脹 [7]。 采用 CASS 工藝處理，生活污水的出水水質穩定，通過過濾和消毒處理后，就可以作為中水回用 [7]。 *************20xx 屆本科生畢業設計 7 工藝流程圖 圖 工藝流程圖 流程簡述及工藝說明 1. 中格柵與毛發聚集器 中格柵用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物（如生活垃圾、樹枝等雜物），防止堵塞和纏繞水泵機組等，保證后續污水處理設施的正常運行 [9]。 毛發聚集器可去除毛發等細小雜物，且使用快開式毛發聚集器， 使用一段時間后打開上蓋，取出像提籃子式的過濾網，一經洗刷即可恢復如新。 為使使污水能夠實現重力流，采用污水提升泵站。提升泵站一般由水泵、集水池和泵房等組成。 集水池是用來調節來水量與抽升量間的不平衡，避免水泵的頻繁啟動。 沉砂池 可 除去污水 中相對密度較大的無機顆粒 ，以 續處理構筑物的正常運行 [9]。 4. 調節池（含攪拌設備） 本設計的中水原水為校內的生活污水，因其水質和用水量的不均衡，有時甚至一日內可發生很大變化，故采用調節池，對水量進行調節，并均合水質，以保證生物處理的正常進行。在調節池中增設攪拌設備，使水質均合效果良好，能夠防止水中懸浮物的沉積和使水質均勻。 5. CASS 工藝 CASS（ Cyclic Activated Sludge System）是周期循環活性污泥法的簡稱 ， CASS 池分為預反應區和主反應區兩個部分，其主反應區后部安裝 了可升降的自動撇水裝置 [10]。 CASS 工藝集反應、沉淀、排水等功能于一體，污染物的降解在時間上是一個推流過程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達到對污染物去除的效*************20xx 屆本科生畢業設計 8 果，同時還具有較好的脫氮、除磷功能 [10]。 1） CASS 工藝特點 （ 1）占地面積小 把沉淀和污泥回流合為一體，省去了二沉池與污泥回流等設備，污水處理設施間布置緊湊、省占地、低投資。 （ 2）生化反應推動力大 （ 3）沉淀效果好 （ 4）運行靈活，抗沖擊能力強 [11] （ 5）抑制絲狀菌生長 （ 6）剩余污泥量少，性質穩定 （ 7）可實現 除磷脫氮 調節生物選擇器可變容積的曝氣和非曝氣的順序，提高了生物脫氮除磷效果。 （ 8）節省投資 構筑物少，占地面積省；曝氣強度小，不須要大氣量的供氣設備；運行費用低。 2）工藝缺點 （ 1）間歇周期運行，對自控要求較高； （ 2）變水位運行，電耗增大； （ 3）容積利用率較低。 6. 消毒裝置 消毒劑采用液氯；為嚴格控制出水中的含氯量，減少其危害，本設計還采用余氯自動監測系統。 用于貯存回用水。 主要由攪拌槽、調勻槽和儲存槽組成，全自動運行，節省人工；藥劑投加量精確 可調，廣泛應用于污泥脫水機、廢水處理。 污泥投加凝聚劑后進行充分的混合反應，并流入濃縮后段。脫去污泥的游離水后將污泥輸送到帶式壓濾機上進一步脫水并制成泥餅。 *************20xx 屆本科生畢業設計 9 5 工藝流程的設計計算 設計流量 由于本工程平均處理水量 Q=2300m3/d=，根據公式 ?， 求得污水變化系數為 KZ≈，則 smhmdmdmQKQ z /0 5 ??????? 中格柵 本設計采用兩道中格柵（一用一備）。中格柵設于污水泵站前。 設計原則 （ 1） 中水處理系統應設置格柵，格柵宜采用機械格柵； （ 2）過柵流速： ～ m/s；槽內流速 ； （ 3）機械格柵傾角： 60176?！? 90176。； （ 4）水頭損失一般為： ～ m； 中 格柵的設計與計 算 中格柵計算草圖見圖 。 圖 中格柵計算草圖 *************20xx 屆本科生畢業設計 10 n： ????? hbQn s inm a x （式 ） 式中 ： α ——格柵傾角， 60176?！? 90176。，取 ??70? ； b——柵條間隙， m，取 b=； n——柵條間隙數，個； h——柵前水深， m，取 h= m； ν——過柵流速， m/s，一般采用 ~，取 v=。 則 70s i i nm a x ???? ?????? ? ?hbQn 則格柵框架內的柵條數目為： 個131141 ????n （式 ） B： 設柵條寬度 S＝ 10mm= nbnSB ???? )1( （式 ） 式中： B——格柵槽寬度， m； S——柵條寬度， m； b——柵條凈間 隙， m； n——格柵間隙數。 則 ? ? 1 1 )1( ????????? nbnSB h2： 02 hkh ?? （式 ） ??? sin220 ??? gh （式 ） 34??????? bS?? （式 ） 式中 ： h2——過柵水頭損失， m； h0——計算水頭損失， m； g——重力加速度， m/s2，取 ； k——系數，格柵受堵后，水頭損失增大的倍數，一般采用 3?k ； ζ——阻力系數（與柵條斷面形狀有關），設柵條斷面的迎水面為半圓形的矩*************20xx 屆本科生畢業設計 11 形，則 ???為形狀系數， 。 3434???????????????? bS?? m0 4 2 i i n2 220 ????????? ??? gh mhkh ????? (符合要求 ) 通過格柵的水頭損失一般為 ~ ，所以符合要求。 H： mhhhH 9 2 8 2 8 ??????? （式 ） 式中： H——柵后槽總高度， m； h1——格柵前渠道超高，一般取 h1=。 則，柵前槽高 mhhH ????? （式 ） L1： 111 tan2 ?BBL ?? （式 ） 式中： B——格柵槽總寬度， m； B1——進水渠進水渠道寬度