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垃圾沖洗廢水的處理工藝設(shè)計(jì)
在對(duì)垃圾回收利用的過(guò)程中，需要對(duì)垃圾進(jìn)行粗沖洗、消毒、堿洗和漂洗，所產(chǎn)生的廢水經(jīng) 一定工藝處理后能夠滿足生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.1—89)。
1 工程設(shè)計(jì)
1.1 設(shè)計(jì)水量
廢水一部分來(lái)自垃圾粗沖洗廢水(水量較小但濃度較高)，另一部分來(lái)自垃圾消毒、堿洗及漂洗廢水(水量較大但濃度較低)。
工程設(shè)計(jì)規(guī)模為Q=1500m3/d，其中粗沖洗廢水水量Q1=300m3/d，消毒、堿洗及漂洗廢水水量Q2=1200m3/d。
1.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)
① 進(jìn)水
垃圾沖洗廢水中的主要污染物是粘附在紙張、塑料、玻璃等上面的灰塵、沙土等物質(zhì)，因此具有有機(jī)污染物濃度低、無(wú)機(jī)懸浮物含量較高等特點(diǎn)。
粗沖洗廢水水質(zhì)：COD為300～400mg/L，SS為300mg/L左右，pH值為6～9。
消毒、堿洗及漂洗廢水水質(zhì)：COD為100～150mg/L，SS為100mg/L左右；pH值為6～9。
② 出水
處理出水將全部回用于垃圾沖洗、消毒、堿洗及漂洗，其水質(zhì)應(yīng)達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.1—89)，即：COD≤50mg/L，SS≤10mg/L，濁度≤10NTU。
1.3 工藝設(shè)計(jì)
將粗沖洗、消毒、堿洗及漂洗工段產(chǎn)生的廢水集中在一起進(jìn)行處理，工藝流程見(jiàn)圖1。
① 格柵
為去除水中的漂浮及懸浮物質(zhì)，設(shè)人工粗格柵及自動(dòng)細(xì)格柵各1臺(tái)。人工粗格柵為500mm×1000mm，柵條間距為10mm。機(jī)械細(xì)格柵：GSHZ-300型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，安裝角度為60°，耙齒間隙為1～3mm，有效柵寬為140mm，水槽寬度為370mm，電機(jī)功率為0.75kW。
② 調(diào)節(jié)池
因?yàn)槲鬯幚硐到y(tǒng)1天24h連續(xù)運(yùn)行，而生產(chǎn)工藝1天20h連續(xù)運(yùn)行，二者之間有4h的差值，所以調(diào)節(jié)池水量調(diào)節(jié)時(shí)間至少應(yīng)大于4 h。調(diào)節(jié)池有效容積按8h的污水停留時(shí)間設(shè)計(jì)。
調(diào)節(jié)池設(shè)預(yù)曝氣系統(tǒng)以達(dá)到均質(zhì)的目的，同時(shí)可防止懸浮物質(zhì)在調(diào)節(jié)池中發(fā)生沉降，為后續(xù)處理設(shè)施創(chuàng)造條件。
調(diào)節(jié)池尺寸為25000mm×5000mm×4500mm，有效水深為4000mm，鋼筋混凝土材質(zhì)。池內(nèi)設(shè)潛污泵2臺(tái)(1用1備)，電機(jī)功率為5.5 kW，預(yù)曝氣鼓風(fēng)機(jī)1臺(tái)，電機(jī)功率為5.5kW；氣水比為4∶1。
?、?懸浮粒子生物接觸氧化池
采用懸浮式生物載體填料，具有如下特點(diǎn)：
a.填料上的生物量大，除生長(zhǎng)有菌膠團(tuán)外，還有大量的真菌、絲狀菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，能形成穩(wěn)定的食物鏈；
b.比表面積巨大(232m2/m3)；
c.不結(jié)團(tuán)、不堵塞，具有理想的孔隙率和良好的通氣、過(guò)水性能；
d.生物膜降解能力強(qiáng)，優(yōu)于傳統(tǒng)的活性污泥法；
e.傳質(zhì)效率高，曝氣時(shí)懸浮填料的流化、切割、碰撞能提高氧氣的利用率；
f.耗氣少，曝氣就可使生物膜自行脫落更新而無(wú)需加大氣量；
g.設(shè)計(jì)、施工、管理和安裝極為方便，懸浮填料可以直接投入池中，無(wú)需安裝支架。
在懸浮填料的下方設(shè)有曝氣管，除具有維持池中較高的溶解氧以保證生物膜生長(zhǎng)良好的作用外，還能加快生物膜的新陳代謝以保持較高的生物活性，因此該裝置對(duì)COD去除率較高 。
采用穿孔管曝氣，可避免曝氣系統(tǒng)的堵塞。
氧化池尺寸為25000mm×5000mm×4500mm，采用分格形式布置，有效水深為4000mm，水力停留時(shí)間為8.0h，鋼筋混凝土材質(zhì)。曝氣鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)(1用1備)，電機(jī)功率為18.5kW，氣水比為15∶1。
?、?沉淀池
沉淀池設(shè)計(jì)成豎流式，由中央導(dǎo)流筒進(jìn)水，四周溢流堰溢流出水，沉淀污泥通過(guò)氣提管道排入污泥池。
懸浮粒子生物接觸氧化池出水經(jīng)管道混合器與混凝劑(堿式氯化鋁或聚鐵)的混凝作用后，礬花形成快、沉淀速度快、出水濁度低、可以減小后續(xù)過(guò)濾單元的負(fù)荷。
沉淀池表面負(fù)荷設(shè)計(jì)為1.25m3/(m2·h)、水力停留時(shí)間為3.2h；沉淀池2座，尺寸為5000mm×5000mm×6000mm，鋼筋混凝土材質(zhì)；氣提排泥，設(shè)鼓風(fēng)機(jī)1臺(tái)(和預(yù)曝氣兼用) 。
⑤ 配水池
如果沉淀池出水達(dá)到出水水質(zhì)要求，則通過(guò)配水池直接進(jìn)入消毒水池，否則需進(jìn)入后續(xù)處理單元進(jìn)行深度處理。
配水池尺寸為5000mm×5000mm×5500mm，有效水深為5000mm，停留時(shí)間為2.0h，深度處理提升泵2臺(tái)(1用1備)，電機(jī)功率為5.5kW，鋼筋混凝土材質(zhì)。
?、?高效纖維過(guò)濾器
作為深度處理單元，高效纖維過(guò)濾器是一種取代傳統(tǒng)石英砂等顆粒狀濾料的機(jī)械過(guò)濾裝置，具有如下特點(diǎn)：
a.效率高，出水水質(zhì)好于砂濾器；
b.濾速快、占地面積小、截污量大；
c.操作簡(jiǎn)單，易清洗；
d.水耗少，濾料不流失，濾料使用壽命可達(dá)15年以上；
e.檢修方便。
采用HFF-1600型高效纖維過(guò)濾器，濾速為27.5m/h。
?、?消毒水池
消毒處理可殺滅水中的大腸桿菌等病原微生物，為了節(jié)省投資，可利用垃圾消毒處理中所采用的消毒劑。
?、?污泥池
由沉淀池排出的污泥及高效纖維過(guò)濾器的反沖洗水進(jìn)入污泥池進(jìn)行污泥濃縮處理后再進(jìn)行脫水處理，脫水后可利用其制建筑材料，也可以定期抽吸外運(yùn)。
污泥池內(nèi)設(shè)溢流管，上清液溢流回調(diào)節(jié)池。
污泥池尺寸為6000mm×5000mm×4500mm，有效水深為4000mm，鋼筋混凝土材質(zhì)。
2 運(yùn)行成本
污水處理系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)控制運(yùn)行，僅設(shè)技術(shù)管理兼維護(hù)人員兩名。
運(yùn)行成本含動(dòng)力費(fèi)(P1)、藥劑費(fèi)(P2)、人工費(fèi)(P3)三部分。
動(dòng)力費(fèi)：各種機(jī)械總功率為43.93kW，電價(jià)按0.60元/(kW·h)計(jì)，則P1=43.93×24×0.6/1500=0.42元/m3。
藥劑費(fèi)：堿式氯化鋁投加量為20mg/L，單價(jià)為2000元/t，則P2=0.04元/m.。
人工費(fèi)：P3=0.044元/m3。
運(yùn)行成本=P1+P2+P3=0.50元/m3。
3 結(jié)語(yǔ)
?、?調(diào)節(jié)池可起均質(zhì)、均量作用，同時(shí)通過(guò)預(yù)曝氣不僅可有效地防止污染物在池內(nèi)沉淀而且可以起到預(yù)處理作用；
?、?懸浮粒子生物接觸氧化法具有有機(jī)負(fù)荷高、處理效果好、能耗少、濾料不結(jié)團(tuán)、不堵塞、傳質(zhì)效率高、安裝管理方便等優(yōu)點(diǎn)；
?、?高效纖維過(guò)濾器具有效率高、濾速快、占地面積小、截污量大、易清洗、濾料使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)；
④ 處理系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)控制，可大大減輕管理工作量；
?、?對(duì)于垃圾沖洗廢水的處理采用生物接觸氧化—混凝沉淀—高效纖維過(guò)濾的工藝是可行的，其出水水質(zhì)達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行成本約為0.50元/m3。
⑥MBR中空纖維膜分離技術(shù)達(dá)到有效快速排放。
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