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刚入行 如何进行污水处理工艺设计?

http://www.water.hc360.com2017年04月06日09:25 来源:水世界T|T

    慧聪水工业网 在很多人看来,水处理工程比较容易,大部分项目看看就大概知道怎么回事了,稍微多花点心思还可以弄出来一些“创新”。这么多年下来,各种专有技术的名词层出不穷,而其实际的内容往往大同小异,各种各样的环保公司也前仆后继。在这种模仿和复制的过程中,佼佼者在慢慢积累经验和教训,也有很多人在其中跌倒而茫然不知方向。行业有句话是“好的项目经理都是拿钱砸出来的”,同时要明白的是,在不尊重客观规律的情况下,拿钱也砸不出好的项目经理。对于一个项目,工程的设计是项目控制的主线,往往起着至关重要的作用,而在复杂项目中,设计的好坏基本决定着项目的成败。

    设计向来不是简单的参考和细化的过程,而是一个很活泼的东西。每个项目都有着不同的外部条件,从水质水量的分析到区域的差异性,还有用户的使用习惯与投入产出预期。这些都需要进行充分的分析与沟通,并通过系统的专业化手段来进行协调,让工程经济高效地建设完成并达到预定的工艺目的。

    在某种程度上污水处理工艺设计是一个创作行为,具有其核心的价值。有价值的设计应该具备以下特点:

    1)很好地理解了工程的工艺目的,充分保证了工程本身的功能。

    2)考虑了不同的用户习惯及外部环境的建筑美学等,工程各方面达到一个平衡的状态。

    3)工程设计与工程建设配合密切,节约了项目组织成本。

    >>>设计需要熟悉和掌握的基本知识<<<

    设计需要有良好的各方面的专业知识和专业技能的基础,主要包括以下方面:

    1)废水处理基本理论

    工艺设计首先需要掌握相关基本理论,包括了废水的组分与特性、污染物的去除机理,还需要具备基本的水力计算基础知识。

    工程设计最终是为工艺目的服务的,只有基于基本理论出发,设计才是有根的设计。

    2)国家标准、规范与手册

    国家标准和规范为了规范工程建设而颁布的,具有强制性,在设计中需遵守。设计手册是为了方便开展设计工作而编制的,手册较为全面地涵盖了设计中的各个方法,是重要的参考资料。设计人员要熟悉并合理地加以利用。

    3)常规单元的设计

    设计都是针对具体的项目及组成项目的各个工艺单元而言,需要对工艺单元的设计要素有着充分的了解,才能开展工艺设计工作。

    4)工程制图基础

    工程设计是通过图纸语言来阐述的,了解基本的投影理论、国家基本的制图规定、图纸的构成和深度要求等,可以让图纸设计有一个规范的开始。AutoCAD软件是通用的绘图软件,需要掌握基本的绘图技巧。

    5)设备、仪表与管道等知识

    设备、仪表与管道等都是工程必不可少的组成部分,需要掌握相关知识,熟悉其规格参数及使用条件才能进行合理的选型和设计,使工程建设符合设计需求。

    6)辅助专业常规知识

    工艺设计人员还需要了解建筑结构、电气自控等辅助专业的常规知识,在专业配合方面才能顺利对接。

    >>>生活污水处理中重要的指标<<<

    生活污水处理中重要的指标主要有SS、COD、BOD、氨氮、TN、TP,除了这些指标,主要还有大一些的垃圾或颗粒物,以及细菌等,除去这些物质的主要手段有:

    SS:沉淀、过滤

    COD、BOD、氨氮、TN:生化

    TP:化学除磷

    垃圾/颗粒物:格栅、沉砂池

    细菌:消毒

    >>>工艺设计大家谈<<<

    到底用HRT、污泥龄、容积负荷、污泥负荷还是其他参数来设计池子?首先强调一点:不同的水质、进出水要求,工艺设计是不同的。工艺设计的不同,包含了以上各项参数的不同。

    一般的,城市生活污水处理厂好氧设计,喜欢用负荷法或污泥龄法,工业废水的厌氧设计,喜欢用容积负荷,消化设备喜欢用停留时间,因为它们都有较多的工程样板去进行比较。

    下面就工艺设计和工艺选择中常碰到些许问题,与大家探讨~~

    问题1:在进行工艺设计时,怎么确定污水处理系统需要保温?有时保温还不够,还需要进水过换热器升温;有时不需要保温,而且还需要上冷水塔降温。这些是如何确定的?

    回答:一般水温低于17℃需要考虑保温。在进行工业废水处理时,需要考虑生化系统加冷水塔降温系统,市政污水处理则无需。南北方有差异,还需考虑水质情况,一般北方地区就算有水温,管道也需要保温。环境温度决定了设计条件。

    看污水的温度,当地平均温度和污水处理工艺的温度范围,厌氧一般要30℃多,好氧20℃多,但是好氧鼓风机会带来一些热量,而且现在工业废水一般都是封闭的水池,所以一般好氧不用保温,厌氧要看情况。

    问题2:对于调节池的设计,大家注重的是水量的调节还是水质调节?有没有连续现场采样,计算水质的?当然也要看什么行业的水。

    回答:个人一般更重视水质调节,水量一般都由固定流量的控制,后续的生化工艺虽然有一定抗冲击负荷,但经常冲击毕竟不好。

    个人觉得这个不固定,水量波动大的,可能主要是调节水量;水质波动大的调节水质作用大一些;或者水质水量同时调节。

    首先是水量调节,因为来水不一定连续或者水量稳定。然后是水质调节,设置曝气、循环等形式的搅拌,针对来水水质不匀或者多股来水。

    调节池的定义就是均质均量。设计时要看排水波动频率。

    问题3:在废水处理工艺设计时,如果设计到水解酸化和UASB,那么,水解酸化是应该放在UASB后面还是前面呢?能给具体介绍一下吗?

    回答:

    (1)水解池放在前面可提高废水生化性,去除些无机COD,把大分子难降解的有机物,变成小分子,易降解了,还有一定的缓冲高负荷废水的作用。

    (2)水解酸化的作用是属于预处理范畴,而UASB是可以作为最终处理设施的。就其对进水耐受程度来讲,水解酸化池应该在前面的,比如对高SS废水流入时,水解酸化池波动不大,而UASB池却难以承受,出水波动明显的。

污水厂

    问题4:污水厂土建池体进行加盖设计有哪些利弊?

    回答:池体加盖的作用一是保温,北方地区这种设计比较多,冬季的效果非常明显,能够起到保温作用;二是对于有除臭要求的池体,收集的时候方便,节省其他工艺费用。

    有时还是结构设计需要,起到支撑侧立墙的作用,如果是地下水池,盖板还可以起到抗浮的作用。

    弊端:

    1)加盖后土建费用加大,设备维修更换不方便。

    2)加盖后还不便于观察池内情况,如果加盖,就需要去出水口的位置,或者检查孔的位置观察,光线不好,需要取出水样进行观测,池体的状态很难看到;特别是曝气池,加盖会影响水体的复氧性,不利于污泥生长。

    问题5:某厂生产水性涂料,每天2吨废水,COD=25000mg/L主要含颜料、粉末状物质,水体浑浊,之前直接外包处理,但费用太昂贵,请问可以用什么工艺处理?

    回答:

    (1)此类废水很难处理,可生化性差,通过物化沉淀后污泥也要处理费且需要专人操作。所议,综合费用比起来不见得不现在委托外部便宜的。

    (2)一般来说的工艺是物化沉淀+芬顿法+物化沉淀。生化法是否使用取决于各段可生化性数据。

    (3)另外你水量不大,如何与生活污水一起处理,有稀释效果的话也可以进一步降低出水浓度,但关键也要看政府会要求你多大的出水标准了,如果排市政管网,一般COD不高于500PPM。

    问题6:1)为什么不同工艺选用的污泥负荷数据相差那么大,比如传统活性污泥法和氧化沟的差异就达到几倍?

    2)同一种工艺的规范上可选用的污泥负荷(或容积负荷)的范围也是相当大,比如《接触氧化法污水处理技术规程》中,填料容积负荷为0.5~3kgBOD/m3填料˙天,如何选择更准确呢?

    3)一般都要求F/M控制在0.2较为合适,但是有的工艺F/M要求是达不到这个值的,该如何控制?

    4)接触氧化法的污泥负荷取多大较为合适呢?

    回答:

    (1)这个主要受到工艺不同所致,一般作为生化系统来说,前段的要负荷高些,后段直接对排放水负责,所以要低些。氧化沟的话,通常首端到末端的行程长,所以可以做到低负荷运行,且其出水通常可以直接排放的。活性污泥法就需要二沉池沉淀,所以可以负荷高些。另外,还有是否需要脱氮除磷的问题,如果有这个要求就要控制负荷低些的。

    (2)这个是动态的过程,不要把它理解为规定不变的,比如说,你的排放水标准要求不高的,那么负荷可以放大些,反过来,本身金属浓度就不低,那么就需要低负荷了。主要看去除率是否可以满足排放水的标准要求。

    (3)达不到,如果是偏低,那对系统来说没有太多坏处的,反而可以更加好的确保排放水达标,如果太高的话,出了提高污泥浓度外,只能通过工艺流程增加承受负荷的设施了。

    (4)应该是填料的单位立方所能承受的负荷。

    (整合内容来自水世界社区,有部分转载自知乎刘昌明、CrossLucifer所发)

 

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责任编辑:童志威

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