行業(yè)資訊
如何進行污水處理工藝設計?
在很多人看來,水處理工程比較容易,大部分項目看看就大概知道怎么回事了,稍微多花點心思還可以弄出來一些“創(chuàng)新”。這么多年下來,各種專有技術的名詞層出不窮,而其實際的內容往往大同小異,各種各樣的環(huán)保公司也前仆后繼。在這種模仿和復制的過程中,佼佼者在慢慢積累經驗和教訓,也有很多人在其中跌倒而茫然不知方向。行業(yè)有句話是“好的項目經理都是拿錢砸出來的”,同時要明白的是,在不尊重客觀規(guī)律的情況下,拿錢也砸不出好的項目經理。對于一個項目,工程的設計是項目控制的主線,往往起著至關重要的作用,而在復雜項目中,設計的好壞基本決定著項目的成敗。
設計向來不是簡單的參考和細化的過程,而是一個很活潑的東西。每個項目都有著不同的外部條件,從水質水量的分析到區(qū)域的差異性,還有用戶的使用習慣與投入產出預期。這些都需要進行充分的分析與溝通,并通過系統(tǒng)的專業(yè)化手段來進行協(xié)調,讓工程經濟高效地建設完成并達到預定的工藝目的。
在某種程度上污水處理工藝設計是一個創(chuàng)作行為,具有其核心的價值。有價值的設計應該具備以下特點:
1)很好地理解了工程的工藝目的,充分保證了工程本身的功能。
2)考慮了不同的用戶習慣及外部環(huán)境的建筑美學等,工程各方面達到一個平衡的狀態(tài)。
3)工程設計與工程建設配合密切,節(jié)約了項目組織成本。
>>>設計需要熟悉和掌握的基本知識<<<
設計需要有良好的各方面的專業(yè)知識和專業(yè)技能的基礎,主要包括以下方面:
1)廢水處理基本理論
工藝設計首先需要掌握相關基本理論,包括了廢水的組分與特性、污染物的去除機理,還需要具備基本的水力計算基礎知識。
工程設計最終是為工藝目的服務的,只有基于基本理論出發(fā),設計才是有根的設計。
2)國家標準、規(guī)范與手冊
國家標準和規(guī)范為了規(guī)范工程建設而頒布的,具有強制性,在設計中需遵守。設計手冊是為了方便開展設計工作而編制的,手冊較為全面地涵蓋了設計中的各個方法,是重要的參考資料。設計人員要熟悉并合理地加以利用。
3)常規(guī)單元的設計
設計都是針對具體的項目及組成項目的各個工藝單元而言,需要對工藝單元的設計要素有著充分的了解,才能開展工藝設計工作。
4)工程制圖基礎
工程設計是通過圖紙語言來闡述的,了解基本的投影理論、國家基本的制圖規(guī)定、圖紙的構成和深度要求等,可以讓圖紙設計有一個規(guī)范的開始。AutoCAD軟件是通用的繪圖軟件,需要掌握基本的繪圖技巧。
5)設備、儀表與管道等知識
設備、儀表與管道等都是工程必不可少的組成部分,需要掌握相關知識,熟悉其規(guī)格參數(shù)及使用條件才能進行合理的選型和設計,使工程建設符合設計需求。6)輔助專業(yè)常規(guī)知識
工藝設計人員還需要了解建筑結構、電氣自控等輔助專業(yè)的常規(guī)知識,在專業(yè)配合方面才能順利對接。
>>>生活污水處理中重要的指標<<<
生活污水處理中重要的指標主要有SS、COD、BOD、氨氮、TN、TP,除了這些指標,主要還有大一些的垃圾或顆粒物,以及細菌等,除去這些物質的主要手段有:
SS:沉淀、過濾
COD、BOD、氨氮、TN:生化
TP:化學除磷
垃圾/顆粒物:格柵、沉砂池
細菌:消毒
>>>工藝設計大家談<<<
到底用HRT、污泥齡、容積負荷、污泥負荷還是其他參數(shù)來設計池子?首先強調一點:不同的水質、進出水要求,工藝設計是不同的。工藝設計的不同,包含了以上各項參數(shù)的不同。
一般的,城市生活污水處理廠好氧設計,喜歡用負荷法或污泥齡法,工業(yè)廢水的厭氧設計,喜歡用容積負荷,消化設備喜歡用停留時間,因為它們都有較多的工程樣板去進行比較。
下面就工藝設計和工藝選擇中常碰到些許問題,與大家探討~~
問題1:在進行工藝設計時,怎么確定污水處理系統(tǒng)需要保溫?有時保溫還不夠,還需要進水過換熱器升溫;有時不需要保溫,而且還需要上冷水塔降溫。這些是如何確定的?
回答:一般水溫低于17℃需要考慮保溫。在進行工業(yè)廢水處理時,需要考慮生化系統(tǒng)加冷水塔降溫系統(tǒng),市政污水處理則無需。南北方有差異,還需考慮水質情況,一般北方地區(qū)就算有水溫,管道也需要保溫。環(huán)境溫度決定了設計條件。
看污水的溫度,當?shù)仄骄鶞囟群臀鬯幚砉に嚨臏囟确秶瑓捬跻话阋?0℃多,好氧20℃多,但是好氧鼓風機會帶來一些熱量,而且現(xiàn)在工業(yè)廢水一般都是封閉的水池,所以一般好氧不用保溫,厭氧要看情況。
問題2:對于調節(jié)池的設計,大家注重的是水量的調節(jié)還是水質調節(jié)?有沒有連續(xù)現(xiàn)場采樣,計算水質的?當然也要看什么行業(yè)的水。
回答:個人一般更重視水質調節(jié),水量一般都由固定流量的泵控制,后續(xù)的生化工藝雖然有一定抗沖擊負荷,但經常沖擊畢竟不好。
個人覺得這個不固定,水量波動大的,可能主要是調節(jié)水量;水質波動大的調節(jié)水質作用大一些;或者水質水量同時調節(jié)。
首先是水量調節(jié),因為來水不一定連續(xù)或者水量穩(wěn)定。然后是水質調節(jié),設置曝氣、循環(huán)等形式的攪拌,針對來水水質不勻或者多股來水。
調節(jié)池的定義就是均質均量。設計時要看排水波動頻率。
問題3:在廢水處理工藝設計時,如果設計到水解酸化和UASB,那么,水解酸化是應該放在UASB后面還是前面呢?能給具體介紹一下嗎?
回答:
(1)水解池放在前面可提高廢水生化性,去除些無機COD,把大分子難降解的有機物,變成小分子,易降解了,還有一定的緩沖高負荷廢水的作用。
(2)水解酸化的作用是屬于預處理范疇,而UASB是可以作為最終處理設施的。就其對進水耐受程度來講,水解酸化池應該在前面的,比如對高SS廢水流入時,水解酸化池波動不大,而UASB池卻難以承受,出水波動明顯的。
問題4:污水廠土建池體進行加蓋設計有哪些利弊?
回答:池體加蓋的作用一是保溫,北方地區(qū)這種設計比較多,冬季的效果非常明顯,能夠起到保溫作用;二是對于有除臭要求的池體,收集的時候方便,節(jié)省其他工藝費用。
有時還是結構設計需要,起到支撐側立墻的作用,如果是地下水池,蓋板還可以起到抗浮的作用。
弊端:
1)加蓋后土建費用加大,設備維修更換不方便。
2)加蓋后還不便于觀察池內情況,如果加蓋,就需要去出水口的位置,或者檢查孔的位置觀察,光線不好,需要取出水樣進行觀測,池體的狀態(tài)很難看到;特別是曝氣池,加蓋會影響水體的復氧性,不利于污泥生長。
問題5:某廠生產水性涂料,每天2噸廢水,COD=25000mg/L主要含顏料、粉末狀物質,水體渾濁,之前直接外包處理,但費用太昂貴,請問可以用什么工藝處理?
回答:
(1)此類廢水很難處理,可生化性差,通過物化沉淀后污泥也要處理費且需要專人操作。所議,綜合費用比起來不見得不現(xiàn)在委托外部便宜的。
(2)一般來說的工藝是物化沉淀+芬頓法+物化沉淀。生化法是否使用取決于各段可生化性數(shù)據。
(3)另外你水量不大,如何與生活污水一起處理,有稀釋效果的話也可以進一步降低出水濃度,但關鍵也要看政府會要求你多大的出水標準了,如果排市政管網,一般COD不高于500PPM。
問題6:1)為什么不同工藝選用的污泥負荷數(shù)據相差那么大,比如傳統(tǒng)活性污泥法和氧化溝的差異就達到幾倍?
2)同一種工藝的規(guī)范上可選用的污泥負荷(或容積負荷)的范圍也是相當大,比如《接觸氧化法污水處理技術規(guī)程》中,填料容積負荷為0.5~3kgBOD/m3填料˙天,如何選擇更準確呢?
3)一般都要求F/M控制在0.2較為合適,但是有的工藝F/M要求是達不到這個值的,該如何控制?
4)接觸氧化法的污泥負荷取多大較為合適呢?
回答:
(1)這個主要受到工藝不同所致,一般作為生化系統(tǒng)來說,前段的要負荷高些,后段直接對排放水負責,所以要低些。氧化溝的話,通常首端到末端的行程長,所以可以做到低負荷運行,且其出水通??梢灾苯优欧诺摹;钚晕勰喾ň托枰脸爻恋恚钥梢载摵筛咝?。另外,還有是否需要脫氮除磷的問題,如果有這個要求就要控制負荷低些的。
(2)這個是動態(tài)的過程,不要把它理解為規(guī)定不變的,比如說,你的排放水標準要求不高的,那么負荷可以放大些,反過來,本身金屬濃度就不低,那么就需要低負荷了。主要看去除率是否可以滿足排放水的標準要求。
(3)達不到,如果是偏低,那對系統(tǒng)來說沒有太多壞處的,反而可以更加好的確保排放水達標,如果太高的話,出了提高污泥濃度外,只能通過工藝流程增加承受負荷的設施了。
(4)應該是填料的單位立方所能承受的負荷。
(整合內容來自水世界社區(qū),有部分轉載自知乎劉昌明、Cross Lucifer所發(fā))
設計向來不是簡單的參考和細化的過程,而是一個很活潑的東西。每個項目都有著不同的外部條件,從水質水量的分析到區(qū)域的差異性,還有用戶的使用習慣與投入產出預期。這些都需要進行充分的分析與溝通,并通過系統(tǒng)的專業(yè)化手段來進行協(xié)調,讓工程經濟高效地建設完成并達到預定的工藝目的。
在某種程度上污水處理工藝設計是一個創(chuàng)作行為,具有其核心的價值。有價值的設計應該具備以下特點:
1)很好地理解了工程的工藝目的,充分保證了工程本身的功能。
2)考慮了不同的用戶習慣及外部環(huán)境的建筑美學等,工程各方面達到一個平衡的狀態(tài)。
3)工程設計與工程建設配合密切,節(jié)約了項目組織成本。
>>>設計需要熟悉和掌握的基本知識<<<
設計需要有良好的各方面的專業(yè)知識和專業(yè)技能的基礎,主要包括以下方面:
1)廢水處理基本理論
工藝設計首先需要掌握相關基本理論,包括了廢水的組分與特性、污染物的去除機理,還需要具備基本的水力計算基礎知識。
工程設計最終是為工藝目的服務的,只有基于基本理論出發(fā),設計才是有根的設計。
2)國家標準、規(guī)范與手冊
國家標準和規(guī)范為了規(guī)范工程建設而頒布的,具有強制性,在設計中需遵守。設計手冊是為了方便開展設計工作而編制的,手冊較為全面地涵蓋了設計中的各個方法,是重要的參考資料。設計人員要熟悉并合理地加以利用。
3)常規(guī)單元的設計
設計都是針對具體的項目及組成項目的各個工藝單元而言,需要對工藝單元的設計要素有著充分的了解,才能開展工藝設計工作。
4)工程制圖基礎
工程設計是通過圖紙語言來闡述的,了解基本的投影理論、國家基本的制圖規(guī)定、圖紙的構成和深度要求等,可以讓圖紙設計有一個規(guī)范的開始。AutoCAD軟件是通用的繪圖軟件,需要掌握基本的繪圖技巧。
5)設備、儀表與管道等知識
設備、儀表與管道等都是工程必不可少的組成部分,需要掌握相關知識,熟悉其規(guī)格參數(shù)及使用條件才能進行合理的選型和設計,使工程建設符合設計需求。6)輔助專業(yè)常規(guī)知識
工藝設計人員還需要了解建筑結構、電氣自控等輔助專業(yè)的常規(guī)知識,在專業(yè)配合方面才能順利對接。
>>>生活污水處理中重要的指標<<<
生活污水處理中重要的指標主要有SS、COD、BOD、氨氮、TN、TP,除了這些指標,主要還有大一些的垃圾或顆粒物,以及細菌等,除去這些物質的主要手段有:
SS:沉淀、過濾
COD、BOD、氨氮、TN:生化
TP:化學除磷
垃圾/顆粒物:格柵、沉砂池
細菌:消毒
>>>工藝設計大家談<<<
到底用HRT、污泥齡、容積負荷、污泥負荷還是其他參數(shù)來設計池子?首先強調一點:不同的水質、進出水要求,工藝設計是不同的。工藝設計的不同,包含了以上各項參數(shù)的不同。
一般的,城市生活污水處理廠好氧設計,喜歡用負荷法或污泥齡法,工業(yè)廢水的厭氧設計,喜歡用容積負荷,消化設備喜歡用停留時間,因為它們都有較多的工程樣板去進行比較。
下面就工藝設計和工藝選擇中常碰到些許問題,與大家探討~~
問題1:在進行工藝設計時,怎么確定污水處理系統(tǒng)需要保溫?有時保溫還不夠,還需要進水過換熱器升溫;有時不需要保溫,而且還需要上冷水塔降溫。這些是如何確定的?
回答:一般水溫低于17℃需要考慮保溫。在進行工業(yè)廢水處理時,需要考慮生化系統(tǒng)加冷水塔降溫系統(tǒng),市政污水處理則無需。南北方有差異,還需考慮水質情況,一般北方地區(qū)就算有水溫,管道也需要保溫。環(huán)境溫度決定了設計條件。
看污水的溫度,當?shù)仄骄鶞囟群臀鬯幚砉に嚨臏囟确秶瑓捬跻话阋?0℃多,好氧20℃多,但是好氧鼓風機會帶來一些熱量,而且現(xiàn)在工業(yè)廢水一般都是封閉的水池,所以一般好氧不用保溫,厭氧要看情況。
問題2:對于調節(jié)池的設計,大家注重的是水量的調節(jié)還是水質調節(jié)?有沒有連續(xù)現(xiàn)場采樣,計算水質的?當然也要看什么行業(yè)的水。
回答:個人一般更重視水質調節(jié),水量一般都由固定流量的泵控制,后續(xù)的生化工藝雖然有一定抗沖擊負荷,但經常沖擊畢竟不好。
個人覺得這個不固定,水量波動大的,可能主要是調節(jié)水量;水質波動大的調節(jié)水質作用大一些;或者水質水量同時調節(jié)。
首先是水量調節(jié),因為來水不一定連續(xù)或者水量穩(wěn)定。然后是水質調節(jié),設置曝氣、循環(huán)等形式的攪拌,針對來水水質不勻或者多股來水。
調節(jié)池的定義就是均質均量。設計時要看排水波動頻率。
問題3:在廢水處理工藝設計時,如果設計到水解酸化和UASB,那么,水解酸化是應該放在UASB后面還是前面呢?能給具體介紹一下嗎?
回答:
(1)水解池放在前面可提高廢水生化性,去除些無機COD,把大分子難降解的有機物,變成小分子,易降解了,還有一定的緩沖高負荷廢水的作用。
(2)水解酸化的作用是屬于預處理范疇,而UASB是可以作為最終處理設施的。就其對進水耐受程度來講,水解酸化池應該在前面的,比如對高SS廢水流入時,水解酸化池波動不大,而UASB池卻難以承受,出水波動明顯的。
問題4:污水廠土建池體進行加蓋設計有哪些利弊?
回答:池體加蓋的作用一是保溫,北方地區(qū)這種設計比較多,冬季的效果非常明顯,能夠起到保溫作用;二是對于有除臭要求的池體,收集的時候方便,節(jié)省其他工藝費用。
有時還是結構設計需要,起到支撐側立墻的作用,如果是地下水池,蓋板還可以起到抗浮的作用。
弊端:
1)加蓋后土建費用加大,設備維修更換不方便。
2)加蓋后還不便于觀察池內情況,如果加蓋,就需要去出水口的位置,或者檢查孔的位置觀察,光線不好,需要取出水樣進行觀測,池體的狀態(tài)很難看到;特別是曝氣池,加蓋會影響水體的復氧性,不利于污泥生長。
問題5:某廠生產水性涂料,每天2噸廢水,COD=25000mg/L主要含顏料、粉末狀物質,水體渾濁,之前直接外包處理,但費用太昂貴,請問可以用什么工藝處理?
回答:
(1)此類廢水很難處理,可生化性差,通過物化沉淀后污泥也要處理費且需要專人操作。所議,綜合費用比起來不見得不現(xiàn)在委托外部便宜的。
(2)一般來說的工藝是物化沉淀+芬頓法+物化沉淀。生化法是否使用取決于各段可生化性數(shù)據。
(3)另外你水量不大,如何與生活污水一起處理,有稀釋效果的話也可以進一步降低出水濃度,但關鍵也要看政府會要求你多大的出水標準了,如果排市政管網,一般COD不高于500PPM。
問題6:1)為什么不同工藝選用的污泥負荷數(shù)據相差那么大,比如傳統(tǒng)活性污泥法和氧化溝的差異就達到幾倍?
2)同一種工藝的規(guī)范上可選用的污泥負荷(或容積負荷)的范圍也是相當大,比如《接觸氧化法污水處理技術規(guī)程》中,填料容積負荷為0.5~3kgBOD/m3填料˙天,如何選擇更準確呢?
3)一般都要求F/M控制在0.2較為合適,但是有的工藝F/M要求是達不到這個值的,該如何控制?
4)接觸氧化法的污泥負荷取多大較為合適呢?
回答:
(1)這個主要受到工藝不同所致,一般作為生化系統(tǒng)來說,前段的要負荷高些,后段直接對排放水負責,所以要低些。氧化溝的話,通常首端到末端的行程長,所以可以做到低負荷運行,且其出水通??梢灾苯优欧诺摹;钚晕勰喾ň托枰脸爻恋恚钥梢载摵筛咝?。另外,還有是否需要脫氮除磷的問題,如果有這個要求就要控制負荷低些的。
(2)這個是動態(tài)的過程,不要把它理解為規(guī)定不變的,比如說,你的排放水標準要求不高的,那么負荷可以放大些,反過來,本身金屬濃度就不低,那么就需要低負荷了。主要看去除率是否可以滿足排放水的標準要求。
(3)達不到,如果是偏低,那對系統(tǒng)來說沒有太多壞處的,反而可以更加好的確保排放水達標,如果太高的話,出了提高污泥濃度外,只能通過工藝流程增加承受負荷的設施了。
(4)應該是填料的單位立方所能承受的負荷。
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