7.9 供养设施


7.9.1 生物反应池中好氧区的供氧应满足污水需氧量、混合和处理效率等要求,宜采用鼓风曝气或表面曝气等式。
7.9.2 生物反应池中好氧区的污水需氧量,根据去除的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求,宜按下式计算:
生物反应池中好氧区的污水需氧量计算公式
    式中:O 2——污水需氧量(kgO 2/d);
    a——碳的氧当量,当含碳物质以BOD 5计时,应取1.47;
    Q——生物反应池的进水流量(m³/d);
    S o——生物反应池进水五日生化需氧量浓度(mg/L);
    S e——生物反应池出水五日生化需氧量浓度(mg/L);
    c——常数,细菌细胞的氧当最,应取1.42;
    △X v——排出生物反应池系统的微生物量(kg/d);
    b——常数,氧化每公斤氨氮所需氧量(kgO 2/kgN),应取4.57;
    N k——生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg/L);
    N ke——生物反应池出水总凯氏氮浓度(mg/L);
    N t——生物反应池进水总氮浓度(mg/L);
    N oe——生物反应池出水硝态氮浓度(mg/L);
    0.12△X v——排出生物反应池系统的微生物中含氮量(kg/d)。
7.9.3 选用曝气装置和设备时,应根据设备的特性、位于水面下的深度、水温、污水的氧总转移特性、当地的海拔高度和预期生物反应池中溶解氧浓度等因素,将计算的污水需氧量换算为标准状态下清水需氧量。
7.9.4 鼓风曝气时,可将标准状态下污水需氧量,换算为标准状态下的供气量,并应按下式计算:
标准状态下的供气量计算公式
    式中:G s——标准状态(0.1MPa、20℃)下供气量(m³/h);
    O s——标准状态下生物反应池污水需氧量(kgO 2/h);
    0.28——标准状态下的每立方米空气中含氧量(kgO 2/m³);
    E A——曝气器氧的利用率(%)。
7.9.5鼓风曝气系统中的曝气器应选用有较高充氧性能、布气均匀、阻力小、不易堵塞、耐腐蚀、操作管理和维修方便的产品,并应明确不同服务面积、不同空气量、不同曝气水深,在标准状态下的充氧性能及底部流速等技术参数。
7.9.6曝气器的数量应根据供气量和服务面积计算确定。
7.9.7廊道式生物反应池中的曝气器,可满池布置或沿池侧布置,或沿池长分段渐减布置。
7.9.8采用表面曝气器供氧时,宜符合下列规定:
    1 叶轮直径和生物反应池(区)直径(或正方形的一边)之比:倒伞或混流型可为1:3~1:5,泵型可为1:3.5~1:7;
    2 叶轮线速度可为3.5m/s~5.0m/s;
    3 生物反应池宜有调节叶轮(转刷、转碟)速度或淹没水深的控制设施。
7.9.9 各种类型的机械曝气设备的充氧能力应根据测定资料或相关技术资料采用。
7.9.10 选用供氧设施时,应考虑冬季溅水、结冰、风沙等气候因素及噪声、臭气等环境因素。
7.9.11 污水厂采用鼓风曝气时,宜设置单独的鼓风机房。鼓风机房可设有值班室、控制室、配电室和工具室,必要时还应设鼓风机冷却系统和隔声的维修场所。
7.9.12 鼓风机的选型应根据使用的风压、单机风量、控制方式、噪声和维修管理等条件确定。选用离心鼓风机时,应详细核算各种工况条件下鼓风机的工作点,不得接近鼓风机的湍振区,并宜设有调节风量的装置。在同一供气系统中,宜选用同一类型的鼓风机。应根据当地海拔高度,最高、最低空气温度,相对湿度对鼓风机的风量、风压及配置的电动机功率进行校核。
7.9.13 采用污泥气燃气发动机作为鼓风机的动力时,可和电动鼓风机共同布置,其间应有隔离措施,并应符合国家现行有关防火防爆标准的规定。
7.9.14 计算鼓风机的工作压力时,应考虑进出风管路系统压力损失和使用时阻力增加等因素。输气管道中空气流速宜采用:干支管为10m/s~15m/s;竖管、小支管为4m/s~5m/s。
7.9.15 鼓风机的台数应根据供气量确定;供气量应根据污水量、污染物负荷变化、水温、气温、风压等确定。可采用不同风量的鼓风机,但不应超过两种。工作鼓风机台数,按平均风量供气量配置时,应设置备用鼓风机。工作鼓风机台数小于或等于4台时,应设置1台备用鼓风机;工作鼓风机台数大于或等于5台时,应设置2台备用鼓风机。备用鼓风机应按设计配置的最大机组考虑。
7.9.16 鼓风机应根据产品本身和空气曝气器的要求,设不同的空气除尘设施。鼓风机进风管口的位置应根据环境条件而设,并宜高于地面。大型鼓风机房宜采用风道进风,风道转折点宜设整流板。风道应进行防尘处理。进风塔进口宜设耐腐蚀的百叶窗,并应根据气候条件加设防止雪、雾或水蒸气在过滤器上冻结冰霜的设施。
7.9.17 选择输气管道的管材时,应考虑强度、耐腐蚀性和膨胀系数。当采用钢管时,管道内外应有不同的耐热、耐腐蚀处理,敷设管道时应考虑温度补偿。当管道置于管廊或室内时,在管外应敷设隔热材料或加做隔热层。
7.9.18 鼓风机和输气管道连接处宜设柔性连接管。输气管道的低点应设排除水分(或油分)的放泄口和清扫管道的排出口;必要时可设排入大气的放泄口,并应采取消声措施。
7.9.19 生物反应池的输气干管宜采用环状布置。进入生物反应池的输气立管管顶宜高出水面0.5m。在生物反应池水面上的输气管,宜根据需要布置控制阀,在其最高点宜适当设置真空破坏阀。
7.9.20 鼓风机房内的机组布置和起重设备设置宜符合本标准第6.4.7条和第6.4.9条的规定。
7.9.21大中型鼓风机应设单独基础,机组基础间通道宽度不应小于1.5m。
7.9.22 鼓风机房内外的噪声应分别符合现行国家标准《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087和《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348的规定。

条文说明

7.9.1 供氧设施的功能应同时满足污水需氧量活性污泥污水的混合及相应的处理效率等要求。
7.9.2 公式(7.9.2)右边第一项为去除含碳污染物的需氧量,第二项为剩余污泥需氧量,第三项为氧化氨氮需氧量,第四项为反硝化脱氮回收的氧量。若处理系统仅为去除碳源污染物则常数b为零,只计第一项和第二项。
    总凯氏氮(TKN)包括有机氮和氨氮。有机氮可通过水解脱氨基而生成氨氮,此过程为氨化作用。氨化作用对氮原子而言化合价不变,并无氧化还原反应发生。故采用氧化1kg氨氮需4.57kg氧计算TKN降低所需要的氧量。
    1.42为细菌细胞的氧当量,若用C 5H 7NO 2表示细菌细胞,则氧化1个C 5H 7NO 2分子需5个氧分子,即160/113=1.42(kgO 2/kgVSS)(VSS是volatilesuspendedsolids的简写)。
    含碳物质氧化的需氧量,也可采用经验数据,参照国内外研究成果和国内污水厂生物反应池污水需氧量数据,综合分析为去除1kg五日生化需氧量O 2需0.7kg~1.2kg。
7.9.3 同一曝气器在不同压力、不同水温和不同水质时性能不同,曝气器的充氧性能数据是指单个曝气器标准状态下之值(即0.1MPa,20℃状态下清水)。生物反应池污水需氧量,不是0.1MPa、20℃状态下清水中的需氧量,为了计算曝气器的数量,必须将污水需氧量换成标准状态下的值。
7.9.8 叶轮使用应和池型相匹配,才可获得良好的效果,根据国内外运行经验做了相应的规定:
    1 叶轮直径和生物反应池直径之比,根据国内运行经验,较小直径的泵型叶轮的影响范围达不到叶轮直径的4倍,故适当调整为1:3.5~1:7。
    2 根据国内实际使用情况,叶轮线速度在3.5m/s~5.0m/s范围内,效果较好。小于3.5m/s,提升效果降低,故本条规定为3.5m/s~5.0m/s。
    3 控制叶轮供氧量的措施,根据国内外的运行经验,宜有调节叶轮速度、控制生物反应池出口水位和升降叶轮改变淹没水深等。
7.9.9 目前多数曝气叶轮、转刷、转碟和各种射流曝气器均为非标准型产品,该类产品的供氧能力应根据测定资料或相关技术资料采用。
7.9.11 目前国内有露天式风机站,根据多年运行经验,考虑鼓风机的噪声影响和操作管理的方便,本条规定污水厂宜设置独立鼓风机房,并设辅助设施。离心式鼓风机应设冷却装置,并应考虑设置的位置。
7.9.12 目前在污水厂中常用的鼓风机有单级高速离心式鼓风机、多级离心式鼓风机、悬浮风机和容积式罗茨鼓风机等。
    离心式鼓风机噪声相对较低。调节风量的方法,目前大多采用在进口调节,操作简便。它的特性是压力条件和气体相对密度变化时对送风量和动力影响很大,所以应考虑风压和空气温度的变动带来的影响。离心式鼓风机宜用于水深不变的生物反应池。
    悬浮风机具有高效、节能、振动小和低噪声等特点,近年来在国内也有了较多的工程应用。根据轴承悬浮方式的不同,主要包括磁悬浮风机和空气悬浮风机。
    罗茨鼓风机的噪声较大。为防止风压异常上升,应设防止超负荷的装置。生物反应池的水深在运行中变化时,采用罗茨鼓风机较为适用。
7.9.15 为便于污水厂实际运行管理,可采用不同风量的风机,如水量较小或水质污染物负荷较低时开启小风量风机,节约能耗,但不应超过两种。
    工作鼓风机台数,按平均供气量配置时,需加设备用鼓风机。根据污水厂管理部门的经验,一般认为如按最大供气量配置工作鼓风机时,可不设备用机组。
7.9.16 气体中固体微粒含量,罗茨鼓风机不应大于100mg/m³,离心式鼓风机不应大于10mg/m³。微粒最大尺寸不应大于气缸内各相对运动部件的最小工作间隙的1/2。空气曝气器对空气除尘也有要求,钟罩式、平板式微孔曝气器,固体微粒含量应小于15mg/m³;中大气泡曝气器可采用粗效除尘器。
    在进风口设的防止在过滤器上冻结冰霜的措施,一般是加热处理。
7.9.19 生物反应池输气干管,环状布置可提高供气的安全性。为防止鼓风机突然停止运转,使池内水回灌进入输气管中,本条规定了应采取的措施。
7.9.21 本条规定是为了发生振动时,不影响鼓风机房的建筑安全。
7.9.22 鼓风机尤其是罗茨鼓风机会产生超标的噪声,应首先从声源上进行控制,选用低噪声的设备,同时采用隔声、消声、吸声和隔振等措施,以符合现行国家标准《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087和《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348的有关规定。

目录导航