Junagadh农业大学校园污水处理厂水力设计
Vaibhav m Ram1*, Ajay D. Makwana2和Dhaval S.谢谢3.
1印度农业科研委员会 - 中央土壤盐度研究所,地区研究站,Bharuch,392012 Gujarat India。
2帕鲁尔理工学院,帕鲁尔大学,瓦多德拉,391760印度古吉拉特邦。
3.朱纳加德农业大学农业工程技术学院可再生能源与农村工程系,印度古吉拉特邦,362001。
通讯作者邮箱:ramvaibhav.13492@gmail.com
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.13.3.20
朱纳加德农业大学位于古吉拉特邦西部的朱纳加德。由于新学校和宿舍的建立,校园里的人口成倍增加。2013年,大学校园人口1418人,人均供水152光/天,污水排放量0.0084万3./ s(725.76米3./天)。因此,需要一个具有适当容量的污水处理厂(STP)来处理高架污水。再生水可用于农业用途。本文论述了STP的设计及其主要组成部分,包括撇渣室、沉砂室、筛分室、活性污泥、沉淀池和末污泥干燥床的二沉池。拟议的设计适合于0.0672米3./ S污水,有助于提供58个MLD工艺容量。最后,经过处理的水将用于大学研究领域的灌溉目的。
复制以下引用这篇文章:
朱纳加德农业大学校园污水处理厂水力设计。Curr World Environ 2018;13(3)。DOI:http://dx.doi.org/10.12944/CWE.13.3.20
复制以下内容以引用此URL:
朱纳加德农业大学校园污水处理厂水力设计。Curr World Environ 2018;13(3)。可从:https://bit.ly/2Av09on
文章出版历史
收到: | 2018-01-11 |
---|---|
接受: | 2018-09-13 |
审核: | Reza Barati博士 |
第二次审查: | Yasemin Kuslu教授 |
最终批准: | Umesh Chandra Kulshrestha博士 |
介绍
水是重要而宝贵的自然资源之一。高效用水对农业生产很重要。目前,化肥在农业中的使用日益增加,但化肥的产量却低于需求量。此外,经过处理的污水富含满足植物需求的有机物和营养物质(特别是磷和钾)。它既可以作为灌溉用水,也可以作为肥料,为不同的作物提供养分。1
污水处理是处理污染物的程序,从下水道水和家庭污水中悬浮固体,这种材料均具有几种有害的天然和无机混合物。2它是去除物理化学和生物不需要的污染物的复杂的生物和物理化学的组合过程。STP可以对其进行清理。STP的主要功能是回收废水和固体废物或黏液,使其达到合理的质量水平,以便释放或重新利用到大自然中。
据估计,人口超过5万人(占城市人口总数的70%以上)的城市地区一级城镇和二级城市每天大约产生382.54亿升废水。目前已建成城市污水处理能力约11787 mld,约占i、ii类城镇污水排放量的31%。近十年城镇(一类、二类)污水处理厂的产污水情况及处理能力如表1所示。以这个国家的人口增长为基础所有使用者对淡水的需求将失去控制。据估计,到2051年,来自城市地区的规划废水也可能超过12万MLD,根据农村地区社区供水设计的基础,印度农村地区甚至将产生不少于5万MLD(见表2)。然而,废水的控制计划不再处理这个日益增长的废水时代。9
表1:城市中心污水的产生和处理能力。
参数 |
I级城市 |
二等城镇 |
||||||||
1978-9 |
1989 - 90 |
1994-5 |
2003 - 4 |
2009 |
1978-9 |
1989 - 90 |
1994-5 |
2003 - 4 |
2009 |
|
数量 |
142 |
212. |
299 |
423. |
423. |
190 |
241. |
345. |
498 |
498 |
人口(百万) |
60 |
102. |
128 |
187 |
187 |
12.8 |
20.7 |
23.6 |
37.5 |
37.5 |
供水(mld) |
8638. |
15,191 |
20607年 |
29782年 |
44448年 |
1533 |
1622 |
1936 |
3035. |
3371 |
产生的废水(mld) |
7007 |
12,145 |
16,662 |
23826年 |
35,558 |
1226 |
1280 |
1650 |
2428 |
2696 |
废水处理(MLD)(百分比) |
2756 |
2485 |
4037. |
6955 |
11553年 |
67 |
27 |
62 |
89 |
234. |
未处理废水(mld)(百分比) |
4251 |
9660 |
12625年 |
16871年 |
24004年 |
1160 |
1252 |
1588 |
2339 |
2463 |
表2:城市地区产生污水及2051年的预测
一年 |
城市 |
污水 |
总污水 |
1977 - 1978 |
72.8 |
116. |
7007 |
1989-1990 |
122.7 |
119. |
12145 |
1994 - 1995 |
151.6 |
130 |
16662 |
2003 - 2004 |
243.5 |
121 |
26254 |
2009 |
316.15. |
121 |
38254 |
2051. |
1000 |
121 |
120000 |
污水是指将所涉及地区的污水收集起来,并将其转移到某个地方进行处理(目前校园内没有这样的输送系统,需要建立)。这些液体浪费者需要在它们被释放到水中之前进行补救,或者在任何其他情况下,在没有对人体健康造成任何有害影响或造成进攻性条件下进行处理。6
在JAU校园目前人口是1418(与学生和工作人员),人口预测方法在2042人口中,人口是1888年。水供应量为152次点燃/日,污水发电是80%的供水。3.计算污水排放量为0.0084m3/s。这是不可行的成本和设计。用这种排放物运行电厂24小时是不可能的。因此,工厂需要更多的排放。这意味着需要一个接收室来收集24小时的污水排放,以这种方式,工厂以一天1.5小时两班倒的方式运行。7在JAU的STP方案选址如图1所示。
图1:STP的提议地点。 点击这里查看图 |
材料和方法
污水处理厂的位置(STP)
污水处理厂必须放置在此类区域附近的土地附近,其中污水处理可以立即与更靠近处置因子的重力下的流动。该工厂必须不再远离污水起始地点,以减轻下水道线的长度。
设计
污水处理厂还有包括地下污水管道在内的外部部分,并建立STP处理组件,这些组件的能力不容易轻易改变或加速,也不太容易在近期内实现。为了避免在未来校园扩张和污水处理的扩张中出现这种情况,我们应该预测出在合理的时间内为JAU提供令人满意的服务。为了将来的考虑,在设计中提供了一些额外的干舷,这样在未来30年它的部件也能正常工作。校园废水必须达到政府部门制定的全国污水标准。因此,污水处理厂(STP)必须以这种方式设计和运行,以处理这些要求的废水。
表3:JAU校区污水样本检测报告
参数 |
未经处理的污水的 JAU校园 |
废水 (预计) |
ph |
7.33 |
5.5-9.0 |
菩萨 |
106.87 |
≤20 ppm |
鳕鱼 |
100.26 |
≤250ppm |
油和油脂 |
NA。 |
≤5 ppm |
TSS. |
33.04 |
≤30ppm |
氮 |
NA。 |
≤5 ppm |
氨化亚氮 |
NA。 |
≤50ppm |
磷(PO4) |
NA。 |
≤5 ppm |
总杆菌形式 |
5.29 x 106 |
≤1000no / 100 ml |
总体积污水生成的计算
设计周期考虑使用寿命为30年。
2012年现有人口=1418人
预测人口在2042 = 1888年
人均供水量= 152升/天
Avg。每天供水= 1888 x 152
= 286976
= 0.28 mld.
平均每天产生的污水几乎占供水量的80%。
= 0.8 * 0.28
= 0.224 MLD
在立方米秒,
设计时考虑的要点
在整个STP的布局中考虑以下几点:
设计周期长达30年。
设计没有通过产生的每小时流动完成。但它将考虑全年AVG,每日污水流。
而不是为每种处理提供一个高容量分量,而是仅提供两个以上的处理,而是为了提供的目的,该目的在手术中为植物提供不会停止在维护和恢复时间。
对于旁路和溢流,在设计每个部件时都应记住装配。
STP中每个部分的流动体制速度的自洁净速度。
STP部件的设计应经济,免维护,灵活,不确定。
接收室设计
它是在STP门口制作的一个长方形坦克。输送污水的总管直接把污水输送到这个水箱。
|
图3:屏幕室 |
在这一排污水中,污水通过不同类型的滤网来捕获和清除漂浮的物质,以及树叶、纤维、碎布、木片、纸张、砾石、卫生棉条和厨房垃圾等。
粗筛设计
它包括金属棒状杆,位于30°至60°角到横轴。之间的空间介于50毫米或更高。杆的TheMgang位于污水流量的屏幕室内。
图4:粗屏 |
砂室设计
砂砾去除室在沉积物上的磨削。在精细屏幕前面有层次。当流动通过时,它将除去具有2.65的Sp.Gravity的无机颗粒。设计类似的砂砾室,其在同时捕获较轻的有机物质并在沉降位置。
图5:曝气砂槽 点击这里查看图 |
细筛设计
细筛网是一种过滤系统,它位于沙池和初级沉淀池之间,用于去除污水中的少量悬浮固体。
图6:细屏幕 点击这里查看图 |
撇油池设计
撇油池是在沉淀池之前建造的,用来清除污水中含油物质的容器。在撇油槽内,空气从侧边进入,氯气通过位于槽底的空气扩散器进入。由于空气上升倾向于凝固和凝固润滑脂,并推动它向上推到罐的顶部,而氯汽油破坏了大分子的保护性组合冲击,保持润滑脂在混合形式。
在哪里,
Vr=要清除的油料的最小上升速度,单位为m/ Min。
Q =污水流量,单位为m3./天。
图7:脱脂罐 点击这里查看图 |
一段沉淀池设计
初级沉淀池的工作原理类似于沉淀物,因此被称为沉淀池。它放置在撇渣罐之后,以消除太重而无法清除的天然固体,即筛分超过0.2毫米和spg为2.65的碎片,还建立了斜板澄清,通过使用重力澄清器与预计沉降区一起工作,从而对悬浮固体的消除产生相当不适当的影响,即占总TSS的60至65%,占Row污水中BOD的30至35%。
图8:沉淀池 点击这里查看图 |
二沉池设计
曝光池后的次级沉降罐作为次级沉降。这种罐是希望的,因为在这里没有漂浮物质的高质量调整的沉积罐的数量,没有必要为消除渣滓的规定。5
图9:二次沉淀池 |
污泥干燥床的设计
在此过程中,半固态消化污泥在露天床上的干燥过程称为污泥干燥,这种露天床干燥系统称为污泥干燥床。半固态消化污泥含水量高,污泥来自消化池。因此,在将消化后的污泥处置或倾倒到某个地方之前,需要将其脱水。
图10:污泥干燥床 |
结果
据调查,2012年JAU校区的人口为1418人,按照假设的10%增量增长,预计2042年将达到1888人。根据供水调查研究发现,JAU校园内的生活供水约为0.432 MLD。在污水调查中也计算出污水流量为0.0084m3./ s;这是非常低的污水排放。一直小心的说STP的设计来满足标准的要求设计,但希望污水的排放和质量设计植物不是经济可行,所以建议额外的污水应该信道上述STP,成本效益和效率的植物。
为了处理这种低排放,设计了一个直径为14米,深度为2.50米的圆形收集室,收集全天的污水,并收集排放到STP的污水,通过这个收集室可以保持对STP的排放。因此,要求工厂按两班制运行1.5小时,结果为0.0672米3.STP内的放电。
表4:设计细节。
组件 |
类型 |
号 |
维 |
接收室 |
1 |
14米Øx2.36米(SWD)+ 0.14米(FB) |
|
粗格栅 |
1机械 |
1 |
0.51×0.7M(SWD)+ 0.3米(FB) |
砂砾室 |
水平流型 |
1 |
1.2m x 5m x 2.5m |
细屏 |
光盘类型, 机械 |
1 |
97个规格的棒材,棒材厚度为3毫米, 0.3米(SWD),0.58米碟周 |
撇油罐 |
空气扩散器+氯气 |
1 |
尺寸:25m X 0.90m X 2.5m + 0.5m (FB) |
二次澄清器 |
圆形的类型, 径向流 |
1 |
6M DIA x 3.5M(SWD)+ 0.5M(FB) |
污泥干化床 |
沙+砾石 |
2 |
1 m X 1.25 m |
结论
废水处理包括在不同处理水平上执行的各种过程。处理的基本类型是用微生物对自然废物进行强力或厌氧或两者的混合,这在选择性处理中发生。基本处理提供固体的沉降。三级处理包括磷、氮和有毒物质的排泄。在整个治疗过程中病原体都被排出但在三级治疗中使用紫外线和氯化更有说服力。处理效率越高,出水水质越好。
根据设计角度,首先,在旅馆地区和员工住宅区的构建污水,将废水输送到STP及时,有效地,也可以提供维修和维护的设施,并牢记未来的扩张。
从设计的角度来看,流量非常低,工厂不能24小时运行。因此STP每天只运行3小时,并提供了一个额外的整理室。
在一天内运行超过3小时,以降低运营成本,增加泵送灌溉水的电力储蓄。
承认
我们特别感谢Junagadh农业大学为我们提供了资金和宝贵的机会,完成了Junagadh农业大学校园污水处理厂水力设计的研究工作。这也帮助我们在研究领域做了很多工作,也让我们了解了这个特定研究中的许多新东西。其次,我们也要感谢D.S Thanki教授和Viral Vora先生,他们帮助我们完成了这项研究。
参考
- Afifi。艾哈迈德A.,kh。M. ABD El-Rheew,及RefaT A. Youssef,'污水中的污水再利用在土壤中的膨胀和重金属分布的兴趣。《自然》和《科学》杂志.(2011);9(4), 82 - 8。
- Aswathy, M.和Hemapriy。“金奈公寓污水处理厂(stp)的分析与设计”。国际纯粹和应用数学杂志.(2017);116 (13),157-163。
- Bhardwaj,Rajendra M.,'印度废水生成和治疗状况',在环境统计(IWG-ENV)的秘书处工作组(IWG-Env)联合工作会议上,维也纳(2005); 20-22; 20-22。
- 污水处理与空气污染工程vol . ii, no . 2Khanna出版商.(1996)。
- 刘志强,刘志强,刘志强,等。污水灌溉和氮、磷水平分级对饲料高粱土壤性质和响应的影响。moran (Ag)。)论文,TNAU, Coimbatore-3(1995)。
- 《设计手册》(Design Manual for废物稳定塘英格兰利兹大学的印度有关Http://www.leeds.ac.uk/civil/ceri/water/tphe/publicat/spwarm/wspwarm.html上次可访问2011年6月.(2009)。
- 环境部,森林和气候变化部(GOI)'可行性验证速度处理厂,SMT提出住宅公寓项目。H Shailaja,SY。第186/4号,Kaggadasapura Village,Varthur Hobli,Bangalore East Taluk,孟加拉堡市区:(2014)。
- https://www.slideshare.net > anup_shres007。
- 年轻,C. e ;;和D. J. EPP。小社区城市废水的土地处理。美国农业经济学杂志。(1980), 62(2), 238 - 243。
CrossRef
这项工作是在授权下获得的知识共享署名4.0国际许可.