雨天溢流污染分析及旋流分离工艺技术研究

论文摘要

南淝河上游雨、污管混接严重,短期内难以实施分流,尤其是其南岸的两个冲沟排口。在旱流期或雨量较小时,清Ⅰ/11冲内的污水通过附近的泵站提升到污水处理厂进行处理；雨量较大时,溢流污水则不经任何处理,直接排入南淝河。雨天管网溢流时的污水,不同于一般的生活污水,溶解性的COD浓度较低,SS浓度相对较高。旋流分离器可以利用离心力场,加速悬浮液中的固体颗粒沉降,从而强化分离过程。因此,本课题采用旋流分离工艺来处理清Ⅰ、Ⅱ冲溢流污水中所含有的污染物质。鉴于掌握城市降雨和当地径流雨水水质是安全有效地设计和运行旋流分离生产性装置的基础,对清Ⅰ、Ⅱ冲的水质进行了监测,并研究了不同雨型的单场降雨下清Ⅰ、Ⅱ冲溢流水质中污染物浓度的变化规律。实验表明,清Ⅰ、Ⅱ冲旱流水质相对较稳定,但清Ⅱ冲各项污染物浓度稍高于清Ⅰ冲。清Ⅰ冲溢流污水中污染物浓度相对都较低,SS、COD、NH3－N和TP的浓度范围分别为74-552mg/L、25-491mg/L、0.76-10.75mg/L、0.21～1.25mg/L；清Ⅱ冲溢流污水中SS、COD、NH3-N和TP的浓度范围分别为363-2169mg/L、193-884mg/L、2.14-21.5mg/L、0.25～5.46mg/L。清Ⅰ、Ⅱ冲溢流污水污染物浓度变化规律主要表现为：污染物浓度随时间变化总体上呈下降趋势,有时会出现上下波动,但随着降雨的持续,污染物浓度逐渐降低,最后趋于平缓。总体上看,清Ⅱ冲各项指标的初始浓度值、峰值与最终的稳定值都明显高于清Ⅰ冲,且其变化趋势较清Ⅰ冲明显,变化幅度也较大。雨天溢流污水的就地处理相对来说是一个较复杂的工程,涉及到方方面面的决策和考量,考虑的细节也很多。旋流分离工艺处理溢流污水方案的确定,尤其应通过实验室研究来考证,根据溢流污水的水质状况,最终选择了由芜湖宏达橡塑阀门制造有限公司生产的KLBS-HD型旋流器,D为100mm、di为40mm、do为40mm、ds为8mm、θ为20°、ho为60mm、H为120mm。研究表明,相同进口压力下,325目粒径高岭土水样的分离效果明显高于40-80目粒径的水样,0.03MPa时SS的去除率分别达到58.9%和40.5%。底泥配制水样和实际溢流污水的SS、COD去除率基本相同,0.03MPa时去除率分别达到50%和40%左右。旋流分离生产性装置的处理规模为55m3/h,其主要结构参数：D为0.5m,H为1m,θ为12。,锥体长度2.2m,进水管为DN125,do为15cm,ho为68cm。生产性实验研究表明,压力式旋流分离器COD、SS的平均去除率分别达35.2%和47.4%,处理的年污染负荷量：SS为1974.32kg,COD为750.07kg。计算结果表明,清Ⅰ、Ⅱ冲汇流区域内降雨径流产生的年污染负荷总量：SS为3927.5t,COD为1965.5t,NH4+-N为35.4t,TP为5.8t。在截污与径流污染控制工程的建设与运行下,雨天出流年污染负荷的削减率：SS为32.53%,COD为32.21%,达到预期研究目标。

论文目录

摘要

Abstract

插图清单

表格清单

第一章绪论

1.1 概述

1.2 雨天溢流污染的形成及危害

1.3 雨天溢流污染控制的措施

1.3.1 国外雨天溢流污染控制的研究

1.3.2 国内雨天溢流污染控制的研究

第二章课题研究的背景、内容和意义

2.1 课题研究背景

2.2 课题研究方法和内容

2.3 课题研究目的和意义

2.3.1 研究目的

2.3.2 研究意义

第三章雨天溢流污染监测及不同雨情下的污水水质

3.1 现场取样

3.1.1 降水的基本概念

3.1.2 降水的相关公式

3.1.3 年降水量的分布

3.1.4 取样点和取样方法

3.1.5 主要分析指标及方法

3.2 现场水质监测

3.2.1 旱流水质

3.2.2 雨天溢流水质

3.2.3 雨天溢流水质变化

3.2.4 雨天溢流水质影响因素

3.3 国内外城市雨水径流水质的对比研究

3.4 本章小结

第四章旋流分离工艺对溢流污水处理的效能研究

4.1 旋流分离实验室研究

4.1.1 实验装置

4.1.2 实验水质

4.1.3 实验方法

4.1.4 旋流分离实验研究

4.2 旋流分离工艺生产性实验研究

4.2.1 生产性实验的目标

4.2.2 工程概况

4.3 年污染负荷削减分析

4.3.1 排水现状

4.3.2 年污染负荷量的计算

4.3.3 南淝河上游截污管截流水量

4.3.4 泵站抽取的污水量

4.3.5 泵站内就地处理装置的运行

4.3.6 雨天弃流污水量

4.3.7 雨天出流水的削减率

4.3.8 雨天出流年污染负荷的削减率

4.4 本章小结

第五章结论和建议

5.1 结论

5.2 不足与建议

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果

雨天溢流污染分析及旋流分离工艺技术研究

论文摘要

论文目录

相关论文文献

猜你喜欢