1 處理規模及進出水水質
【水處理設備】; 該項工程總設計規模為3×104m3/d,其中一期工程處理規模為2×104m3/d。由于污水來源主要是市區及沿途居民的生活污水,污染物質主要為有機物,水質較穩定。設計進出水水質指標見表1。
水樣 | CODcr/(mg·L-1) | BOD5/(mg·L-1) | SS/(mg·L-1) | pH |
進水 | 300~400 | 100~150 | 150~200 | 6~9 |
出水 | ≤120 | ≤30 | ≤30 | 6~9 |
2 污水處理工藝
2.1 污水處理工藝流程
污水處理工藝流程見圖1。
污水處理工藝流程見圖1。
2.2 運行工藝及主要參數
該廠承擔處理的污水來自市區及沿途10多個村莊,約12萬居民的生活污水及少量工業廢水。污水經城市管網,在重力的作用下沿8.5km的暗渠輸送。暗渠對污水提供了厭氧環境(DO僅為0.4~0.6mg/L),達到了對微生物種群進行馴化與篩選的目的。
污水流經格柵間(b=10mm),平面尺寸4.5m×2.5m。進入2個污水調蓄池(1.4m×13.2m×2.0m),使流量調節為900m3/h,流速為0.15m/s,進入提升泵房。泵房設置3臺淹沒式軸流泵(H=8m,W=15kW/h)。
污水經泵站提升,進入配水渠。分水采用人工提升閘門進行配水,根據處理單元能力的不同進行周期性配水,配水周期一般為3~5d,使處理單元始終處于飽和狀態。
污水的濕地處理系統即自由水面濕地系統,其核心部分是由土壤、微生物、浮游生物及蘆葦組成的處理單元。處理單元之間分布著凈水支干渠。污水通過混凝土明渠及閘門進行分水。污水在處理單元內由處理單元特有的生態系統進行處理(主要是微生物的氧化分解作用),爾后經過土壤滲漏進入凈水支渠。
污水進入濕地處理單元——蘆葦濕地系統,生活污水在周圍筑有壩埂的蘆葦濕地中,通過對配水閘門的調節,使其保持一定的深度,經過一定時間的培養,在每個單元內形成了一個相對獨立的簡單的生態系統,見圖2。
該廠承擔處理的污水來自市區及沿途10多個村莊,約12萬居民的生活污水及少量工業廢水。污水經城市管網,在重力的作用下沿8.5km的暗渠輸送。暗渠對污水提供了厭氧環境(DO僅為0.4~0.6mg/L),達到了對微生物種群進行馴化與篩選的目的。
污水流經格柵間(b=10mm),平面尺寸4.5m×2.5m。進入2個污水調蓄池(1.4m×13.2m×2.0m),使流量調節為900m3/h,流速為0.15m/s,進入提升泵房。泵房設置3臺淹沒式軸流泵(H=8m,W=15kW/h)。
污水經泵站提升,進入配水渠。分水采用人工提升閘門進行配水,根據處理單元能力的不同進行周期性配水,配水周期一般為3~5d,使處理單元始終處于飽和狀態。
污水的濕地處理系統即自由水面濕地系統,其核心部分是由土壤、微生物、浮游生物及蘆葦組成的處理單元。處理單元之間分布著凈水支干渠。污水通過混凝土明渠及閘門進行分水。污水在處理單元內由處理單元特有的生態系統進行處理(主要是微生物的氧化分解作用),爾后經過土壤滲漏進入凈水支渠。
污水進入濕地處理單元——蘆葦濕地系統,生活污水在周圍筑有壩埂的蘆葦濕地中,通過對配水閘門的調節,使其保持一定的深度,經過一定時間的培養,在每個單元內形成了一個相對獨立的簡單的生態系統,見圖2。
污水經過土壤滲漏,植物吸收,特別與地表根墊層及節根部微生物相接觸后,滲入凈化溝內。這一過程使污水在耐水性植物、微生物及土壤聯合作用下,通過物理、化學、物理-化學及生物反應使污水得以凈化,其作用機理為[1]:
異養菌+有機質+DO→CO2+NH3+H2O
污水中污染物質的凈化機理為[2]:
BOD的去除:BOD去除機理包括過濾、吸附和生物氧化作用,其主要氧源是大氣復氧和水生維管束植物。
SS的去除:沉淀、過濾、吸附作用。
氮的去除:反硝化作用,揮發和作物吸收。
磷的去除:作物的吸收和土壤的吸附固定。
病原體的去除:吸附作用、過濾作用、生物吞噬及其它不利于病原體生存的條件。
另外,由于凈水溝是泥壩溝,溝邊生有雜草,所以在溝水接近出水泵房處,設立2~3處攔草網,以保證出水水質。
進入凈水溝處理后的水達到排放標準,排入小海生態塘進行進一步穩定利用。排水泵房處,由于水源穩定,可進行集中抽水,一般每天啟動3臺泵抽水6~8h即可滿足要求。另外,由于出水中有大量的微生物,所以集水井要求容積盡可能大,并采用周邊進水方式。同時要在集水井內水泵喇叭口以上設置2~3層鐵絲網,減少水流的沖擊,以此消除產生生物泡沫的可能。
異養菌+有機質+DO→CO2+NH3+H2O
污水中污染物質的凈化機理為[2]:
BOD的去除:BOD去除機理包括過濾、吸附和生物氧化作用,其主要氧源是大氣復氧和水生維管束植物。
SS的去除:沉淀、過濾、吸附作用。
氮的去除:反硝化作用,揮發和作物吸收。
磷的去除:作物的吸收和土壤的吸附固定。
病原體的去除:吸附作用、過濾作用、生物吞噬及其它不利于病原體生存的條件。
另外,由于凈水溝是泥壩溝,溝邊生有雜草,所以在溝水接近出水泵房處,設立2~3處攔草網,以保證出水水質。
進入凈水溝處理后的水達到排放標準,排入小海生態塘進行進一步穩定利用。排水泵房處,由于水源穩定,可進行集中抽水,一般每天啟動3臺泵抽水6~8h即可滿足要求。另外,由于出水中有大量的微生物,所以集水井要求容積盡可能大,并采用周邊進水方式。同時要在集水井內水泵喇叭口以上設置2~3層鐵絲網,減少水流的沖擊,以此消除產生生物泡沫的可能。
3 運行處理效果
運行兩年來,出水水質穩定,處理效果見表2。
冬 春 | 夏 秋 | ||||||||||
水樣 |
CODcr/ (mg·L-1) |
BOD5/ (mg·L-1) |
SS/ (mg·L-1) |
pH | BOD5/CODcr | 水樣 |
CODcr/ (mg·L-1) |
BOD5/ (mg·L-1) |
SS/ (mg·L-1) |
pH | BOD5/CODcr |
進水 | 200~280 | 80~95 | <150 | 7.40~7.55 | 0.35~0.42 | 進水 | 260~350 | 90~120 | <200 | 7.10~7.45 | 0.38~0.45 |
出水 | 105~118 | 24~27 | <26 | 7.60~8.10 | 0.23~0.27 | 出水 | 80~98 | 22~26 | <30 | 7.45~7.85 | 0.21~0.25 |
由表2數據可以看出,處理后出水水質指標均優于國家二級排放標準。
4 經濟分析[3]
。1)電費:年總耗電量為25×104kWh,工業電費為0.68元/kWh,W1=17萬元
。2)人員工資:每月工資按每人980元計,處理人工費W2=980×11×12=13萬元
。3水處理設備越來越受歡迎了【轉載】
)化驗及維修費:W3=8萬元
。4)辦公費:W4=5萬元
。5)折舊費:土建投資償還期為20a,設備投資償還期為15a,電氣儀表投資償還期為8a,本工程上建投資為1200萬元,設備投資為70萬元,電氣儀表為30萬元。
W5=1200/20+70/15+30/8=68萬元
。6)處理成本為:
W=(17+13+8+5+68)/(360×2)=0.16元/m3
。2)人員工資:每月工資按每人980元計,處理人工費W2=980×11×12=13萬元
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)化驗及維修費:W3=8萬元
。4)辦公費:W4=5萬元
。5)折舊費:土建投資償還期為20a,設備投資償還期為15a,電氣儀表投資償還期為8a,本工程上建投資為1200萬元,設備投資為70萬元,電氣儀表為30萬元。
W5=1200/20+70/15+30/8=68萬元
。6)處理成本為:
W=(17+13+8+5+68)/(360×2)=0.16元/m3
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