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雨水回收處理系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)論文
引言
曉明礦污水處理廠自2012年12月底建廠投產(chǎn)以來(lái)，設(shè)計(jì)方案考慮生活污水的源水是中等濃度的洗浴污水及生活污水，可生化性好，采用水解酸化+接觸氧化工藝，污水經(jīng)污水廠生化處理和深度處理后，可達(dá)中水回用標(biāo)準(zhǔn)。而雨季煤泥水一旦經(jīng)此方法處理后，會(huì)造成系統(tǒng)堵塞的嚴(yán)重后果。研究分析雨季煤泥水懸浮物超標(biāo)，可采用單純沉淀作為該水處理的“前處理”工藝。于是考慮對(duì)生活污水池及水泵房進(jìn)行改擴(kuò)建，將原有的一級(jí)沉淀緩沖池改為兩級(jí)，雨季煤泥水經(jīng)生活污水稀釋，充分沉淀后再經(jīng)污水處理廠處理，以達(dá)到污水不外排的目的。
1 生活污水池及水泵房改擴(kuò)建背景
1.1 雨季煤泥水分析
雨季煤泥水與礦井污水類似，根據(jù)水源的性質(zhì)，并參照《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)-建筑給排水工程》等有關(guān)技術(shù)資料，雨季煤泥水的污染物濃度為中等濃度，取用最大設(shè)計(jì)水質(zhì)指標(biāo)。分析雨季煤泥水水質(zhì)指標(biāo)可見如下幾點(diǎn)：
�。�1）COD大部分還是以懸浮性COD存在。
�。�2）由于降雨的隨機(jī)性，溶解性物質(zhì)所占比例的變化較大，雨水的可生化性屬于可生化的水平。
（3）雨水中的氨氮是由淋洗大氣帶入，大部分為可溶性的氨氮。
綜上分析，將雨季煤泥水做單純沉淀后，可與生活污水混合進(jìn)入污水處理廠處理。
1.2 原生活污水池及水泵房背景
生活污水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地下圓筒水池，內(nèi)徑為6米，深9.8米。水池一半為生活污水沉淀緩沖池，一半為水泵間，抽水泵設(shè)置在倉(cāng)底（2臺(tái)4PW泵，一用一備）。水泵房為磚混結(jié)構(gòu)，包括休息室和操作室。存在以下問(wèn)題：
（1）雨季煤泥水匯入生活污水池，污水處理廠無(wú)法處理，必須外排至新開河，造成環(huán)境污染。
�。�2）生活污水沉淀緩沖池存儲(chǔ)量�。�140立方米），當(dāng)鍋爐排污或浴池大量放水時(shí)，生活污水無(wú)法在池內(nèi)得到充分沉淀，造成排放濁度增大，不利于污水處理廠生活污水的處理。
（3）由于排放的生活污水中懸浮顆粒較多，水泵又頻繁啟動(dòng)，造成水泵經(jīng)常發(fā)生故障，同時(shí)因水泵安設(shè)在池底，給維護(hù)和保養(yǎng)帶來(lái)不便。
�。�4）水泵房已超過(guò)使用年限，已反復(fù)修補(bǔ)多次，且職工有效使用面積�。�7平方米），不利于員工身心健康。
2 生活污水池及水泵房改擴(kuò)建設(shè)計(jì)內(nèi)容
2.1 改擴(kuò)建原則
改擴(kuò)建原則：在滿足相關(guān)國(guó)家規(guī)范條件下，充分利用原生活污水池容積，同時(shí)避免施工期間影響目前的生產(chǎn)，設(shè)計(jì)便于施工且總造價(jià)低。[2]
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，生活污水池的位置不變，生活污水泵房在原有泵房位置向北延伸5米，南側(cè)路面下有管道，設(shè)計(jì)時(shí)不能占用道路，否則會(huì)損壞地下管網(wǎng)系統(tǒng)。
2.2 改擴(kuò)建方案內(nèi)容
經(jīng)仔細(xì)研究分析最終確定設(shè)計(jì)改擴(kuò)建方案內(nèi)容如下：
（1）將原生活污水池的水泵間部分改為二級(jí)沉淀緩沖池，改擴(kuò)建后污水池總體有效容積變?yōu)?80立方米，是原有容積的兩倍。
�。�2）在兩池共用池壁的上部距地面-500毫米處打三個(gè)直徑為100毫米的孔洞，相互間隔500毫米。原一級(jí)生活污水沉淀緩沖池的污水從上部溢流孔溢流到二級(jí)沉淀緩沖池。
（3）原二級(jí)倉(cāng)的兩臺(tái)4PW泵改為兩臺(tái)自動(dòng)攪勻潛水排污泵。原吸水管線拆除進(jìn)行封堵。出水管線不變，仍服務(wù)于污水處理廠和事故外排。
（4）原泵房及配電室拆除建新泵房。新泵房采用磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積150平方米，包括環(huán)保監(jiān)測(cè)站、變頻室、操作室和休息室。改擴(kuò)建后生活污水池及水泵房布置圖如圖1所示：
3 生活污水池及水泵房改擴(kuò)建設(shè)計(jì)特點(diǎn)
本生活污水池及水泵房設(shè)計(jì)方案特點(diǎn)如下：
3.1 改擴(kuò)建后的生活污水池可處理雨季煤泥水
污水可在一級(jí)沉淀緩沖池內(nèi)充分過(guò)濾沉淀，去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，懸浮物一般可去除36%-59%，僅有少量雨季煤泥水進(jìn)入二級(jí)沉淀緩沖池，不會(huì)對(duì)生活污水處理系統(tǒng)造成堵塞。
3.2 改擴(kuò)建后的生活污水池更合理化
改擴(kuò)建后的生活污水池分格數(shù)為兩格，可以有效均化污水的水質(zhì)水量，降低沖擊負(fù)荷對(duì)后續(xù)處理單元的影響。[3]而且若檢修、清洗任一格時(shí)仍能保證污水處理廠的用水，同時(shí)也不會(huì)造成礦井生活污水無(wú)處排放造成事故。
3.3 潛水泵的使用更富經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性
提升泵選用潛污泵�？紤]泵的防堵、排污能力，設(shè)計(jì)采用自動(dòng)攪勻排污泵。潛污泵出水管接設(shè)于原4PW泵出水管路上，設(shè)于人孔之下，以利于檢修拆裝。潛污泵安裝操作方便，噪聲小，簡(jiǎn)化土建結(jié)構(gòu)，降低工程造價(jià)，并且運(yùn)行管理方便。
自動(dòng)攪勻排污泵可產(chǎn)生極強(qiáng)的攪拌力，將污水池內(nèi)的沉積物攪拌成懸浮物，吸入泵內(nèi)排出，一次性完成排水、清污、除淤，節(jié)約了運(yùn)行成本。減輕了后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，有效防止了生活污水池散發(fā)臭氣，保護(hù)周邊環(huán)境。
自動(dòng)攪勻排污泵主要特點(diǎn)：
（1）當(dāng)排污泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自動(dòng)攪拌池底沉積物，徹底防止污物淤積，無(wú)須人工清理。
（2）獨(dú)特的葉輪設(shè)計(jì)，具有將纖維物、雜物切碎和撕裂的功能。
（3）采用外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，使排污泵低水位運(yùn)轉(zhuǎn)，減少電機(jī)起動(dòng)頻率，延長(zhǎng)電機(jī)壽命。
考慮富裕量需要，選用泵排出口公稱直徑：50mm；額定揚(yáng)程：15m；額定流量：40m3/h；攪勻范圍：1400mm；電機(jī)功率4kW。則選用泵型號(hào)：JYWQ50-40-15-1400-4；數(shù)量：2臺(tái)（一備一用）。
更換的自動(dòng)攪勻潛水排污泵采用雙導(dǎo)軌自動(dòng)耦合安裝系統(tǒng)，給泵的安裝、維修帶來(lái)極大的方便，人可不必為此進(jìn)入污水池。
3.4 水泵房滿足人員、設(shè)備要求
水泵房采用磚混結(jié)構(gòu)。外墻裝飾為涂料墻面，內(nèi)裝飾為刮大白膩?zhàn)訅γ妫斉�，窗戶為鋁合金中空玻璃。采取自然采光。屋面排水為有組織形式。改擴(kuò)建后的新泵房空間大，滿足檢修的要求，對(duì)人員、設(shè)備均有利。
3.5 控制監(jiān)測(cè)與原系統(tǒng)比較更智能化、人性化
3.5.1 PID智能調(diào)節(jié)儀
采用XSC5系列PID智能調(diào)節(jié)儀與各類傳感器、變送器配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、液位、成分等過(guò)程量的測(cè)量、變換、顯示、通訊和控制。
3.5.2 超聲波液（物）位計(jì)
采用GLP系列超聲波液（物）位計(jì)是智能型非接觸式液（物）位測(cè)量?jī)x表。具有自動(dòng)功率調(diào)整，增益控制，去虛假目標(biāo)，溫度補(bǔ)償?shù)取?/p>
3.5.3 采用變頻控制，恒壓供水
采用變頻控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：a.節(jié)能，提高生產(chǎn)效率。b.無(wú)級(jí)調(diào)速。c.改善生產(chǎn)工藝流程，改善運(yùn)行環(huán)境。d.電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低，電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。e.工頻啟動(dòng)時(shí)的劇烈振動(dòng)會(huì)加劇機(jī)械磨損和損耗，變頻啟動(dòng)能減少對(duì)機(jī)械部件的沖擊，從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，壽命也會(huì)相應(yīng)增加。f.在變頻器控制中要實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行控制無(wú)須額外的可逆控制裝置只需要改變輸出電壓的相序即可，這樣就能降低維護(hù)成本和節(jié)省安裝空間。
4 結(jié)束語(yǔ)
改造后，使生活污水多一級(jí)沉淀緩沖池，雨季也可以處理生活污水，杜絕了外排污水。污水經(jīng)改擴(kuò)建后的生活污水池處理后，SS一般可去除36%-59%左右，為接下來(lái)的二級(jí)處理做好鋪墊，進(jìn)而控制環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
參考文獻(xiàn)：
[1]李俊奇，車伍，等.城市雨水沉淀特性及其顆粒分布研究[J].中國(guó)給水排水，2004，20（3）：43-45.
[2]中華人民共和國(guó)水利部.SL267-2001.雨水集蓄利用工程技術(shù)規(guī)范[S].2001，2.
[3]潘國(guó)慶，車伍，李俊奇，等.城鎮(zhèn)雨水收集利用儲(chǔ)存池優(yōu)化規(guī)模的探討[J].給水排水，2008，34（12）：42-47.
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