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中国工程建设标准化协会标准生物接触氧化法设计规程

时间:2017-12-05 16:23来源:未知 作者:百益宝em菌 点击:

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中国工程建设标准化协会标准生物接触氧化法设计规程

 中国工程建设标准化协会标准生物接触氧化法设计规程 

1 总则

1.0.2 本规程的适用范围主要为城市污水二级处理。接触氧化工艺的适用性很广:从水质上讲,适用于城市污水、生活污水及与之类似的工业废水处理;从应用场所讲,可用于城市污水处理工程及一体化污水净化设备的二级或深度处理;从处理规模上讲,理论上可大可小,但目前实际应用的尚以中小型规模(50,000m3/d)为多。

1.0.3 规程为涉及的内容,应遵照国家现行有关标准的规定执行。本规程与其它现行行业标准的专门规定不一致时,可参照本规程执行。

 

 

2 一般规定

2.0.1 本条规定了生物接触氧化系统对目前处理的要求。生物接触氧化系统之前一般应经沉淀处理。当进水量和水质比较平稳,且污水中悬浮物含量不高时,也可不设初沉池,而以细格栅、粗滤机或其它固液分离器代之。

2.0.2 本条规定了生物接触氧化系统的组成。生物接触氧化池设计负荷高,所需池容小,水力停留时间短。当进水有机负荷较低时,采用一段式生物接触氧化系统也可满足要求;而当进水有机负荷较高时,一般宜采用二段式,以发挥两段各自优势,增强处理能力,提高处理效果,降低工程造价。

生物接触氧化系统中可采用不同的固液分离方法。实践证明,生物接触氧化系统所产生的污泥碎片轻重不一,除了易于沉降的一大部分外,尚有一部分不宜沉降,可通过过滤截除。当采用接触沉淀池时,在接触沉淀池下部沉淀较易沉降的污泥,上部滤层滤截难于沉降的污泥,污泥总体截除效率高,水力停留时间短,池体容积小,而且可与生物接触氧化池很好匹配,流程顺畅,便于布置。此外,维护管理简便,造价也较低。故在生物接触氧化系统中推荐采用接触沉淀的固液分离方法。

2.0.3 为在事故和维护检修时仍能使全部污水得到一定处理,并便于灵活分配水量和调整出水水质,故作此规定。 

3 生物接触氧化池

3.1一般规定

3.1.1 为使生物接触氧化池配水、布气均匀,提高处理效果,并有利于接触氧化系统建设、维护和降低工程造价,根据实践经验和有关资料,规定了池子的平面形状和有关数据。

3.1.2 本条规定了生物接触氧化池的竖向构造。二段式生物接触氧化池的池型构造见附录A。构造层具有支撑填料、布水、布气、检修等多种功能。为了在不卸除填料的情况下工作人员能进入填料层下部进行检修,构造层高度规定为0.6~1.2m;当进入检修时,取上限。如果填料稍加挪动,工作人员就可通过填料层进入池底构造层内进行检修,构造层高度可适当降低。填料层高度应结合填料种类、流程布置、风机压力、供气设施、地质条件、占地要求、工程造价等因素确定,一般采用2.5~3.5m

3.1.3 本条规定了导流槽和导流墙的设置。生物接触氧化池进水方式有多种多样,当采用导流槽进水时,根据实践经验,导流槽长度宜与氧化池池宽相等,以保证氧化池布水均匀;导流槽宽度规定不小于0.8m,以满足氧化池布水、设置布气管路及施工维修的需要;导流槽侧壁应设置攀梯。

导流槽与氧化池之间应设置导流墙,以防池内上升水流短路及大量气泡泄入导流槽。导流墙下缘至填料底面的距离一般为0.3~0.5m。导流墙下缘至池底的最小距离为0.4m,主要考虑维修方便。

3.1.4 本条规定了生物接触氧化池曝气方式。采用在生物接触氧化池填料下方满平面曝气的方式,曝气均匀,氧转移效果好,且对生物膜搅动充分,可加快生物膜的更新,提高生物膜的活性,有利于提高处理效果及防止填料堵塞。

3.1.5本条规定了曝气穿孔管的设置条件。根据实践经验,规定单根穿孔管水平长度不大于5m,以使布气均匀和安装维修方便。

曝气管的设置应能满足调整水平的要求。曝气管水平式保证全池配气均匀的关键。按照《鼓风曝气系统设计规程》CECS9797,微孔曝气器的水平误差全池不大于±5mm。按照《滤池气水冲洗设计规程》CECS501993,滤头固定板水平误差每块不大于±2mm,故全池不大于±5mm。穿孔管为大气泡,对水平度更敏感,故作此规定。

在连接每根穿孔曝气管的立管上宜设闸门和活接头,以便调节气量,或在不停止运行的情况下将穿孔管卸下维修。

穿孔管曝气系统不易堵塞,空气压力损失小,对混合液搅动强烈,能加速生物膜的更新,也使填料不易堵塞,且价格低廉。

3.1.6 本条规定了生物接触氧化池的一般出水方式。集水槽布置可依据过堰负荷和氧化池平面形状确定。根据工程实践经验,一般在规定的过堰负荷范围内可保证出水质量。

3.1.7 根据多年运行经验,在生物接触氧化池底部满平面连续曝气的情况下,池底一般不会有污泥沉积,故不需设置污泥斗。但为检修维护方便,应有放空设施。

3.1.8 对于某些生活污水和含表面活性剂较多的工业废水,在生物接触氧化池曝气时可能产生大量泡沫,覆盖于地面,甚至溢出池外,恶化工作环境,影响操作管理,对水处理效果也有一定影响,因此应有消除泡沫措施。目前较常用的消除泡沫措施有用水喷淋、投加消泡剂或增设水解酸化预处理设施等。

3.1.9 本条规定了生物接触氧化池应有溶解氧检测措施。为满足生物接触氧化池生化耗氧量要求,根据国内外运行经验,通过填料后出水中的溶解氧浓度宜控制在2~3mg/L范围内。因此,接触氧化池应有检测溶解氧的措施。

 

3.2 填料

3.2.1 本条规定了生物接触氧化池的填料选材。生物接触氧化池的填料应选有利于微生物的生命活动、处理效果好、使用寿命长、造价低的材料为好。除填料应具有较大的比表面积、较高的空隙率和较好的氧转移性能外,填料本身的形状及其填装方式也很重要。

目前国内常用的填料,以填装方式分有固定式、悬挂式和悬浮式;以形状分有颗粒状、线条状、筒管状,片板状、网环状;以材质分有石料、炉渣、焦炭、陶粒、废轮胎球、波纹板、玻璃钢、纤维丝、树脂纸、竹木、金属丝、塑料制品及组合体等。具体讲,一般采用炉渣、沸石、陶粒、玻璃钢蜂窝、塑料波纹板、塑料多面球、纤维球、桑德球、软性、半软性纤维束等填料。近年来,又出现DCM改良型软性纤维填料、高分子聚合物和醛化维纶长丝组成的SR-A型组合填料和HZ型、HTZ型、HBY型等软性、半软性组合填料。今后还会研制、开发出各种新型填料。选择填料应因地制宜,就地取材。

本规程涉及的炉渣填料、蜂窝填料以及炉渣、蜂窝和立体弹性材料组合的填料等均已经过多年的试验和实际运行,处理效果良好。

3.2.2 本条规定了炉渣等粒状填料的粒径选择与填装方式。炉渣填料具有比表面积较大、空隙率较高、氧转移率较高、易挂膜、寿命长、价格低、便于就地取材等优点,其理化性能见附录B。根据十余年的实践经验,当生物接触氧化池采用炉渣等粒状填料,且粒径采用20~50mm时,填料空隙不会发生堵塞,且通过填料层的水头损失甚微;由于池内填料层下部的有机负荷高,生化作用较强,生物膜生长较快,在填料层下部0.5m高度内取用50~80mm的较大填料粒径,有利于生物生长和防止填料发生堵塞。

3.2.3 本条规定了蜂窝填料的材质和孔径。蜂窝填料宜选用材质较好的玻璃钢、聚氯乙烯等制品,纸蜂窝类不宜选用。试验和工程经验表明,处理城市污水蜂窝孔径在25~30mm的范围较为适宜。一般来说,进水有机负荷较低,宜用较小孔径,进水有机负荷较高宜用较大孔径。

3.2.4 本条规定填料可以组合使用。实践中曾将炉渣。蜂窝和条状立体弹性填料(放置在蜂窝内)组合起来使用,效果甚佳。组合填料在形状上和填充方式上已与原来单一填料不同。当几种填料组合应用时,炉渣类粒状填料宜放在底层。

 

3.3 设计计算

3.3.1 本条规定生物接触氧化池填料总容积的计算公式。

3.3.2 生物接触氧化池BOD5填料容积负荷与进水水质、排放标准、填料种类、填装方式、曝气方式及池中流态等全系统的多种因素有关。在实际应用时,由于各地情况不尽相同,所以一般通过试验确定。当无试验资料选用炉渣等粒状填料、蜂窝填料及组合填料时,可采用本条给出的公式计算。

本条给出的容积负荷计算公式,是在采用二段式生物接触氧化系统的条件下通过对多种填料的运行数据统计得出的。按此公式所求的数值,既不是一氧池或二氧池任一单池的负荷,也不是两池实际负荷值的相加或平均,而是二段式的系统负荷。它是一个计算参数,用此参数代入公式(3.3.1)即可求出二段式系统中第一、二两个氧化池的填料总容积。而第一、二两个氧化池的填料容积比例可按3.3.3条中有关参数求得。

对于进入生物接触氧化系统污水BOD5浓度大于180mg/L的容积负荷公式,目前尚无足够资料,需要时仍需通过具体试验确定。

根据实践经验,当水温为9~27时,采用生物接触氧化法的处理效果受水温影响较小。因此,当水温在此范围内时,采用本条给出的公式求得的计算值可不做水温修正。

3.3.3 本条给出了生物接触氧化池接触时间的计算公式及二段式生物接触氧化池各段接触时间的分配比例。

国内研究与实践证明,当采用二段式时,一氧池污水与填料接触的时间以采用系统中污水与填料总接触时间的55%~60%为佳。

污水与填料的实际接触时间与填料的空隙率、比表面积、表面粗糙度、亲水性等特征以及填料层厚度、水力负荷等多种因素有关,本条文所称之接触时间是假想无填料时的名义接触时间。

3.3.4 条规定了生物接触氧化池的供气量。生物接触氧化池的气水比与进出水水质、填料种类、曝气方式及系统布置等因素密切相关。根据国内现有城市污水处理厂多年的实际运行数据,当城市污水进水BOD560~180mg/L,选用炉渣等粒状填料、蜂窝填料及其组合填料,并采用穿孔管在填料下方满平面均匀曝气时,本条规定的气水比能够满足生化需氧量和搅动的要求。在试验和工程实践中要求出水BOD520~30mg/L的情况下;当进水BOD560~90mg/L时总气水比宜选用31~41;当进水BOD590~120mg/L时,总气水比宜选用41~51;当进水BOD5120~150mg/L时,总气水比宜选用51~61;当进水BOD5150~180mg/L时,总气水比宜选用61~71。一般来说,一氧池用气量为总用气量的55%~65%

对于其它填料及其它曝气方式,应通过试验或参照同类型的运行资料确定其气水比。

3.3.5条给出了生物接触氧化池曝气强度的经验数值。选定生物接触氧化池的曝气强度时,当有机负荷较大时宜取大值,当有机负荷较小时宜取小值;填料易于堵塞宜取大值,不易堵塞宜取小值;生物膜不易脱落宜取大值,生物膜易脱落宜取小值;对一氧池宜取较大值,二氧池宜取较小值。

生物接触氧化池的曝气强度太小,既不利于生物膜脱落更新,也容易造成填料堵塞;曝气强度太大,会使生物膜受到强烈冲刷,难以在填料上存留,甚至破坏填料层构造。

3.3.6 本条提供了生物接触氧化系统产生污泥量的经验数据。此经验数据实在有初沉池的情况下,对接触沉淀池排泥量实际测试取得的。

 

 

4 接触沉淀池

4.1 一般规定

4.1.1 本条规定了接触氧化池的竖向分层构造。

4.1.2 本条规定了接触沉淀池的集水槽及其过堰负荷。集水槽的过堰负荷取1.7L/(S·m),是按照一般生物处理后二沉池的过堰负荷要求。

4.1.3 本条规定接触沉淀池滤层下方应设穿孔空气管。接触沉淀池滤层冲洗时,在保持进水状态下,可使滤层中污物被空气冲出,并随水流走。

4.1.4 本条规定了接触沉淀池的污泥斗及其斜壁的倾角。污泥斗倾角的大小关系到排泥通畅与否。倾角太小,斗壁污泥排泄不尽,日久造成厌氧发酵,导致污泥上浮,影响出水水质,并给操作管理造成困难;倾角太大,将加大池深,增加造价。当接触沉淀池平面面积较大时,为避免过分增加池高,可考虑采用多斗排泥。

4.1.5 本条规定了接触沉淀池的滤料。实践证明,滤料粒径为5~10mm可以满足出水水质要求。考虑到整个滤层的厚度不大,若按粒径大小分层级配,当冲洗滤料时容易混合,使原有分层遭到破坏,故一般不对滤料分层。

4.1.6 为使接触沉淀池配水均匀,防止水流短路,本条规定在接触沉淀池前部进水端宜设置导流槽、导流墙等整流装置。为便于维护操作,导流槽宽度宜采用0.8m。为保证易于沉降的大部分污泥碎片在进入滤层前沉降去除,本条规定导流墙下缘至滤料底面的距离不宜小于0.9m

4.1.7 当滤料用空气冲洗时,仍保持进水状态;空气冲掉的生物膜污泥随水流进入集水槽排出池外。该冲洗水含水率高、含污泥量较大,不应直接随出水排出厂外,也不应排入污泥池,而应排入原水集水池,随进厂原水一道再进行处理。

4.1.8 为防止堵塞,便于维护管理,规定了排泥管的最小直径。

 

4.2 设计计算

4.2.1 本条规定了接触沉淀池宜采用的表面水力负荷值。实践证明,接触沉淀池的处理效率高。其表面水力负荷取5~7m3/(m2·h),可在保证出水水质的前提下,缩小池体,降低工程造价。

4.2.2 本条规定了污水在接触沉淀池内的停留时间。在接触沉淀池水中,较重的悬浮固体能在较短的时间内沉降下来,其余轻微碎片可经过继续沉降和接触过滤截留去除。实践证明,每池停留时间采用20~30min,即可满足出水要求。

4.2.3 本条规定了接触沉淀池的有效水深。

4.2.4 本条规定了污泥浓缩区容积的计算。

一般来说,生物接触氧化池产泥量较小。接触沉淀池采用斗式排泥时显出泥斗容积偏大。为充分利用泥斗储泥作用,在不影响污泥变质发酵的情况下,可延长排泥间隔时间至24h,并与接触沉淀池滤层冲洗时间协调一致,以简化操作。此外,生物膜污泥在泥斗中经过一定的浓缩后,相应可减小污泥含水率,有利于与初沉污泥合并处理。但各地情况不同,气温差异也甚大,当必要时也可缩短排泥间隔时间,入12h6h等。

根据国内一些应用生物接触氧化工艺的污水厂多年的运行实践经验,排泥周期为一日时没有污泥上浮现象,对出水水质影响也不大;同时,污泥得到较好的浓缩,减少了体积,方便了后续运输与处理。

4.2.5 根据实践经验,本条给出了空气冲洗强度及冲洗时间。为了不扰动污泥斗内的沉淀污泥,接触沉淀池滤层冲洗工作应在每日排泥后进行。

4.2.6 根据实际统计,一沉池平均污泥含水率约为96.2%,二沉池平均污泥含水率约为96.1%。考虑实际操作波动因素,并参照《室外排水设计规范》GBJ14-871997年版)第6.4.1条,规定了接触沉淀池污泥含水率为96 %~98 %

 

 

(责任编辑:百益宝)
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