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环境工程学生产实习报告书

环境工程学生产实习

环境工程学生产实习报告

环境工程学生产实习报告书

系别:环境与市政工程系

专业:环境科学

姓名:吕鹏飞

学号:022409144

指导教师:焦桂枝、王现丽

河南城建学院

2012年 5月27日

指导教师评语:

学生成绩:

指导教师(签名)

前言

本次的环境工程生产实习,是在完成环境工程学(上)课程之后的一个重要的实践性教学环节。此次实习历时两周,通过深入生产一线,把环境工程学(上)所学的理论知识融入生产实践中,实现现场教学,实地学习水环境治理工程施工、运行、管理、操作等实际工作,使学生进一步巩固和深化所学的工程措施及技术方法,掌握水环境治理工程的基本技能,为从事环境科学管理工作打好基础。同时进一步理解和消化课堂知识,提高学生的创新意识,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。

环境工程学(上)主要学习了水污染控制工程的相关知识,水污染控制工程主要了解常见水的物理、化学、生物等处理方法和处理构筑物的构造,以及水处理各生产岗位的职责、工作内容、工作要求。本次的环境工程生产实习便是根据水污染控制工程的相关内容展开的。

本次实习由指导教师带队,采取集中实习方式。同时在实习单位有相关技术人员讲解,从而更好的、较为系统的参观学习了各种实习单位,如新城区污水处理厂、平煤供水总厂四分厂、平顶山市博物馆、新城区顶管施工工地、七矿污水处理厂。

目录

前言................................................................................................................. - 3 -

1. 实习目的....................................................................................................... - 5 -

2. 实习内容....................................................................................................... - 6 -

2.1 新城区污水处理厂............................................................................... - 6 -

2.1.1 处理工艺流程............................................................................. - 6 -

2.1.2 工艺流程中各部分设施............................................................. - 6 -

2.1.3 污水处理厂中存在的问题及解决方案..................................... - 9 -

2.2 五矿四分水厂..................................................................................... - 10 -

2.2.1 处理工艺流程............................................................................ - 11 -

2.3 平顶山市博物馆................................................................................. - 14 -

2.4 顶管技术............................................................................................. - 14 -

2.4.1概况:........................................................................................ - 14 -

2.4.2 发展及工作原理....................................................................... - 15 -

2.4.3 分类........................................................................................... - 15 -

2.5 平顶山市七矿污水处理厂................................................................. - 16 -

2.5.1 旧系统污水处理工艺流程....................................................... - 16 -

2.5.2 新系统污水处理工艺流程....................................................... - 16 -

3. 实习总结..................................................................................................... - 18 - 主要参考文献................................................................................................... - 19 -

环境工程生产实习是本专业在完成环境工程学(上)课程之后的一个重要的实践性教学环节,通过深入生产一线,把环境工程学(上)所学内容融入生产一线岗位,实现现场教学,实地学习水环境治理工程施工、运行、管理、操作等实际工作,使学生进一步巩固和深化所学的工程措施及技术方法,掌握水环境治理工程的基本技能,为从事环境科学管理工作打好基础。

水污染控制工程主要了解常见水的物理、化学、生物等处理方法和处理构筑物的构造,以及水处理各生产岗位的职责、工作内容、工作要求。

(1)了解生活污水和工业废水的水质特点和常见表述指标,常规的处理工艺流程、处理方法和处理构筑物的基本构造。

(2)了解生活饮用水的水质要求、水源和常见表述指标,常规的处理工艺流程、处理方法和处理构筑物的基本构造。

(3)基本了解设备的操作规程、工作情况、自动化控制技术及有关指标。

(4)了解化验室工作情况,化验项目及基本方法。

(5)了解处理厂的组织管理及运行,包括人员编制、电耗、处理成本等。

(6)了解系统运行操作规程及操作程序,常见运行问题。

实习安排

5月15号——新城区污水处理厂

5月16号——五矿四分水厂

5月18号——平顶山市博物馆

5月21号——新城区施工工地

5月23号——七矿水厂

5月24、25号——整理实习报告

此次实习共五个地点,分别在不同时期进行。对于没有实习的时候,我们则是查阅资料,收集有关污水处理和自来水生产等相关的工艺流程方面的资料。同时做到每天写实习日记,为下一次实习做好准备。

2.1 新城区污水处理厂

平顶山市新城区污水处理厂主要处理城市生活污水,目前正在建设中,日污水处理量预计将达到3万吨。城市生活污水经城市污水管道汇流到污水处理厂进行处理,期间共需经历三个阶段,分别是预处理阶段(也称一级处理阶段)、深度处理阶段(也称二级处理阶段)和污泥处理阶段。处理后的污水达到国家一级A标准方可排放。

2.1.1 处理工艺流程

预处理阶段

粗格栅→进水泵房→细格栅→旋流式沉砂池→厌氧池配水井→氧化沟→二沉池

主要作用:除砂、除漂浮物

深度处理阶段

中级提升泵房(地理条件允许可以不加)→反应池→平流沉淀池→D 型滤池→接触池→排出处理后的污水

处理污水的过程中会有污泥产生,我们也会将污泥进行处理,并回收利用。

污泥处理阶段

污泥主要由二沉池中剩余污泥和反应沉淀池中加药污泥产生。

污泥→贮泥池(污泥泵站)→污泥脱水机房

2.1.2 工艺流程中各部分设施

(1)粗格栅:拦截污水中的固体废物,去除污水中一些大的悬浮固体。(2)进水泵房:提升泵在粗格栅之后,用来将污水提升到一定高度,使污水具

有一定的能量,然后靠重力作用自流。

(3)细格栅:一种可连续清除流体中杂物的固液分离设备。

(4)旋流式沉砂池:用于分离污水中比重较大的无机颗粒。

(5)厌氧池配水井:收集污水,减少流量变化给处理系统带来较大的冲击,并向下一污水处理构筑物配送污水。

(6)氧化沟:利用连续环式反应池作生物反应池,混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环,氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置,向反应池中的物质传递水平速度,从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。氧化沟由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成,沟体的平面形状呈环形,氧化沟法具有较长的水力停留时间,较低的有机负荷和较长的污泥龄。氧化沟结合推流和完全混合的特点,有力于克服短流和提高缓冲能力,通常在氧化沟曝气区上游安排入流,在入流点的再上游点安排出流。

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图1-1 氧化沟

(7)二沉池:是活性污泥处理系统的重要组成部分,其作用是泥水分离,使混合液澄清,浓缩和回流活性污泥。池体呈圆形,池的进水在中心位置,出口在周围。水流在池中呈水平方向向四周辐射,由于过水断面面积不断变大,故池

中的水流速度从池中心向池四周逐渐减慢。泥斗设在池中央,池底向中心倾斜,污泥常用刮泥机(或吸泥机)机械排除。其主要的特点是采用机械排泥,运行较好;排泥设备有定性产品。

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图1-2 二沉池

(8)D型滤池:是一种重力式高速自适应滤池,它采用小阻力配水系统、高效的气水反冲洗技术、恒水位或变水位的过滤方式,广泛应用于市政自来水工程、工业给水工程和中水回用工程,取得良好的经济效益和社会效益。 D型滤池具备传统快滤池的主要优点,且由于运用了DA863过滤技术,多方面性能优于传统快滤池,是一种实用、新型、高效的滤池。它具有以下特点:

1、过滤精度高;

2、截污容量大;

3、过滤速度快;

4、反洗耗水率低;

5、运行费用低;

6、使用寿命长;

7、检修维护方便;8、抗负荷能力强。

与传统砂滤池相比,D型滤池具有占地省、投资少、运行费用低、节能减排等优点;与传统的纤维束/球滤池相比,具有反洗效果好、安全性能高、使用寿命长的优点。因此,D型滤池作为一种高效率、低能耗的深度处理核心工艺,是非常适和于城镇污水处理厂提高出水水质的处理技术。

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图1-3 D型滤池

备注:由于污水处理厂的管道铺设问题,导致处理的水指标都按照国家一级排放标准。污水经过处理后排入乌江,最终流入湛河。

2.1.3 污水处理厂中存在的问题及解决方案

(1)污泥膨胀问题:当废水中的碳水化合物较多,N、P含量不平衡,pH

值偏低,氧化沟中污泥负荷过高,溶解氧浓度不足,排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀;非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高,细菌吸取了大量营养物质,由于温度低,代谢速度较慢,积贮起大量高粘性的多糖类物质,使活性污泥的表面附着水大大增加,SVI值很高,形成污泥膨胀。

针对污泥膨胀的起因,可采取不同对策:由缺氧、水温高造成的,可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷,或适当降低MLSS(控制污泥回流量),使需氧量减少;如污泥负荷过高,可提高MLSS,以调整负荷,必要时可停止进水,闷曝一段时间;可通过投加氮肥、磷肥,调整混合液中的营养物质平衡(BOD5:N:P=100:5:1);pH值过低,可投加石灰调节;漂白粉和液氯(按干污泥的0.3%~0.6%投加),能抑制丝状菌繁殖,控制结合水性污泥膨胀。

(2)泡沫问题:由于进水中带有大量油脂,处理系统不能完全有效地将其除去,部分油脂富集于污泥中,经转刷充氧搅拌,产生大量泡沫;泥龄偏长,污

泥老化,也易产生泡沫。

用表面喷淋水或除沫剂去除泡沫,常用除沫剂有机油、煤油、硅油,投量为0.5~1.5mg/L。通过增加曝气池污泥浓度或适当减小曝气量,也能有效控制泡沫产生。当废水中含表面活性物质较多时,易预先用泡沫分离法或其他方法去除。另外也可考虑增设一套除油装置。但最重要的是要加强水源管理,减少含油过高废水及其它有毒废水的进入。

(3)污泥上浮问题:当废水中含油量过大,整个系统泥质变轻,在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间,易造成缺氧,产生腐化污泥上浮;当曝气时间过长,在池中发生高度硝化作用,使硝酸盐浓度高,在二沉池易发生反硝化作用,产生氮气,使污泥上浮;另外,废水中含油量过大,污泥可能挟油上浮。

发生污泥上浮后应暂停进水,打碎或清除污泥,判明原因,调整操作。污泥沉降性差,可投加混凝剂或惰性物质,改善沉淀性;如进水负荷大应减小进水量或加大回流量;如污泥颗粒细小可降低曝气机转速;如发现反硝化,应减小曝气量,增大回流或排泥量;如发现污泥腐化,应加大曝气量,清除积泥,并设法改善池内水力条件。

(4)流速不均及污泥沉积问题:在氧化沟中,为了获得其独特的混合和处理效果,混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为,最低流速应为0.15m/s,不发生沉积的平均流速应达到0.3~0.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘,转刷的浸没深度为250~300mm,转盘的浸没深度为480~ 530mm。与氧化沟水深(3.0~3.6m)相比,转刷只占了水深的1/10~1/12,转盘也只占了1/6~1/7,因此造成氧化沟上部流速较大(约为0.8~1.2m,甚至更大),而底部流速很小(特别是在水深的2/3或3/4以下,混合液几乎没有流速),致使沟底大量积泥(有时积泥厚度达1.0m),大大减少了氧化沟的有效容积,降低了处理效果,影响了出水水质。

2.2 五矿四分水厂

平煤集团供水总厂四分厂又称五矿水厂,日处理水量3.5万吨,共有两套水处理系统并列运行,水源分别为白龟山水库地表水和矿井下水,供水范围平煤集

团四矿、五矿、六矿、七矿、九矿、十一矿、香山矿,坑口电厂,建材厂。并且该水厂由我校杨广建老师设计。

2.2.1 处理工艺流程

该厂的工艺流程为:预沉池→网格反应池→斜板+平流沉淀池→一级滤池→二级滤池→清水仓。

工艺流程中各部分设施

﹙1﹚预沉池

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图2-1 井下水预沉池

预沉池是对井下水处理的第一道工序,对取自井下的水有稳定水质和水量的作用,进水口处加有混凝剂,帮助井下水尽快实现初步沉淀,沉淀生成的污泥有桁架吸排泥机进行排出。

﹙2﹚加药间

该加药间有四台设备,两用两备。加药间分为加氯间和加混凝剂间,此处采用的有滤前消毒,加氯间的药剂为二氧化氯,混凝剂间加的是氧化铝。加氯间采用二氧化氯发生器制取二氧化氯,然后利用负压采用水射器向水中注入。混凝剂间的工艺顺序为混匀→储存→注入。

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图2-2 加药间药剂溶解混匀池

﹙3﹚网格反应池

在水处理的混凝、沉淀、过滤诸多工艺中,混凝是其中的核心。传统廊道反应、回转孔室反应以及回转组合式隔板反应的絮凝工艺,水在设备中停留20~30分钟,水中尚有很多絮凝不完善的小颗粒。

网格反应池工作原理:

a.絮凝的动力学致因

絮凝是微小颗粒接触和碰撞的过程。

颗粒在水中的接触碰撞,主要有三种途径:颗粒的布朗运动;颗粒间的沉速差异;流动水体的水力作用。

b.涡旋在混凝处理中的作用

改变速度方法有两种:

1)时平均速度大小。水力脉冲澄清池、波形板反应池、孔室反应池以及滤池的微絮凝主要就是利用水流时平均速度变化形成惯性效应来进行絮凝;

2)变水流方向。

其中网格在絮凝中起到的作用:

1)网格的区段是速度激烈变化的区段,也是惯性效应最强、颗粒碰撞几率最高的区段;

2)湍流的涡旋尺度大幅度减少,微涡旋比例增强,涡旋的离心惯性效应增

加,有效地增加了颗粒碰撞次数;

3)惯性作用,矾花产生强烈的变形,使矾花中处于吸附能级低的部分,由于其变形揉动作用达到高吸能级的部位,这样就使得通过网格之后矾花变得更密实。絮凝效果更好。因为大幅度的提高了反应效率,絮凝时间可缩短至5~10min。

c.优点

网格絮凝设备,具有投资省、占地少,处理效率高、水质好、工期短、见效快,制水成本低、适应广泛等特点,不仅对低温低浊、汛期高浊水处理效果好,同时对其它特殊原水也具有较好的处理效果。

﹙4﹚斜板+平流沉淀池

斜板沉淀池的工作原理与斜管相同,区别在于对水质要求不同。斜管沉淀池要求絮凝反应后的原水絮状体(含SS)不能过高,以免在沉淀时堵塞斜管造成沉淀效率低,影响处理效果,也减少反冲不必要的麻烦。而斜板沉淀池对原水SS 要求相对较低,对水质不很苛刻。

斜板沉淀池与平流沉淀部分的组合同时兼有两者的优点:一方面通过斜板延长水流停留时间增加沉淀效率;另一方面,使经过斜板沉淀后的上清液直接再次按照平流形式进行沉淀。

﹙5﹚一级滤池

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图2-3 滤池

2.3 平顶山市博物馆

南望平西湖,北依大香山,风景秀美,气度悠长。平顶山博物馆于2006

年11月立项,历时6年精心筹备,在全国重视文化建设的春风中应运而生,肩负着推动文化强市建设、提升人民群众文化素养的重要职责。2012年5月15日,平顶山博物馆揭开神秘面纱,开馆迎客,与市民正式见面。该馆由清华大学建筑设计研究院设计,外形理念源自我国古书竹简的形象,墙体由一片片抽象的竹简构成,造型雄浑大气,古韵盎然,同时也寄寓着博物馆作为文明使者的传播功能。据馆长张水木介绍,平顶山博物馆占地面积约54亩,总建筑面积3万平方米,是我市规模宏大、设施完善、功能齐全的现代化综合性公益文化设施,是群众领略深厚文化底蕴、触及悠久历史脉络、享受文化建设成果的人文殿堂,也是平顶山市历史上的第一座综合性博物馆。它馆藏文物数量大、级别高、精品多,以“博存精藏、宽研深究、传承历史文化、服务社会民生”为理念,在研究、诠释、推介平顶山独特的地域文化中将担负起重要职责。

一层、二层是以鹰城文化历史为背景的平顶山市文物陈列展览区域,分为四个展厅,分别是一层南侧的一号展厅山下故原展厅、北侧的二号展厅应国印象展厅,二层北侧的三号展厅楚汉文明展厅、南侧的四号展厅唐宋遗韵展厅。二层北侧三号展厅,是楚汉文明展厅。四号展厅是唐宋遗韵展厅。三层为印象平顶山、记忆平顶山、辉煌平顶山、规划平顶山和发展平顶山五个展区。四层是解读平顶山、和谐平顶山两个展区。重点介绍了平顶山市的各项专项规划、区县规划和新农村建设规划等。城市规划陈列区域让每一位参观者把握现在、展望未来,一时间,新的平顶山仿若跃然纸上,令人憧憬无限。

2.4 顶管技术

2.4.1概况:

顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。优点在于不影响周围环境或者影响较小,施工场地小,噪音小。而且能够深入地下作业,这是开挖埋管无法比拟的优点。但是顶管技术也有缺点,施工时间较长,工程造

价高等。

2.4.2 发展及工作原理

顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法,它不需要开挖面层,并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。顶管施工借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力,把工具管或掘进机从工作井内穿过土层一直推到接收井内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间,以期实现非开挖敷设地下管道的施工方法。

2.4.3 分类

目前,在顶管施工中最为流行的有三种平衡理论:气压平衡、泥水平衡和土压平衡理论。顶管施工最突出的特点就是适应性问题。针对不同的地质情况、施工条件和设计要求,选用与之适应的顶管施工方式,如何正确地选择顶管机和配套辅助设备,对于顶管施工来说将是非常关键的。模具顶出系统的一部分,顶管也叫司筒,是中空的顶针。

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图4-1 掘进顶管过程示意

1-后座墙2-后背3-立铁4-横铁5-千斤顶6-管子7-内涨圈

8-基础9-导轨10-掘进工作面

2.5 平顶山市七矿污水处理厂

平顶山市七矿污水处理厂共有两套污水处理系统,旧设备始建于1999年,投资353万元,占地六亩,日处理量达3000立方米/日。新设备始建于2009年,日处理量达5000立方米/日,采用先进的D型滤池。两套系统主要是通过物理及生化处理方法处理矿上、生活及井下污水。

2.5.1 旧系统污水处理工艺流程

(1)工艺流程

矿尾水(包含生活污水)→水沟(格栅)→预曝气调节池(调节水量)→污水泵→加药间(絮凝剂)→斜管沉淀池A →生化池(风机供氧,曝气)→斜管沉淀池B →清水泵房→不外排,用于环保绿化,厕所用水,洗澡水。

斜管沉淀池A排出的水一部分用于井下洒水降尘和井上洗煤,不用再进行处理,但是排出之后要进行机械过滤(七层滤料)。

生化池中的纤维填料中的药品为聚合氯化铝,起到絮凝沉淀的作用。并且两个沉淀池中产生的污泥也要进入污泥浓缩池进行浓缩处理。

(2)各部分构筑物的作用

1)预曝气调节池:进行水量调节和水质的均合,防止悬浮物沉积,具有脱硫和充氧搅拌的作用,可去除部分COD及S2-。

2)斜管沉淀池A:在此沉淀池进行固液分离。

3)生化反应池:在生物膜的作用下,污水得到净化。是去除有机物COD

的关键设施。

4)斜管沉淀池B:去除悬浮物及衰老脱落的生物膜,进一步去除COD、BOD,使废水得到净化。

2.5.2 新系统污水处理工艺流程

(1)工艺流程

井下污水(不含生活污水)→调节池(调节水量)→斜管沉淀池→ D 型滤池→清水池→矿区生活用水等.

(2)部分构筑物

1)斜管沉淀池

斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道(有时可利用蜂窝填料)分割成一系列浅层沉淀层,被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆(异)向流、同向流和逆向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间(或平行管内)相当于一个很浅的沉淀池。

其优点是:

①利用了层流原理,提高了沉淀池的处理能力;

②缩短了颗粒沉降距离,从而缩短了沉淀时间;

③增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高了处理效率。这种类型沉淀池的过流率可达36m3/(m2.h),比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍,是一种新型高效沉淀设备。并已定型用于生产实践。

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5-1斜管沉淀池

3. 实习总结

通过实习,我知道了学习的重点,增加了对本专业的实际认识,提高了自己解决实际问题的能力;通过实习,可以说是从不懂到懂的跨越;通过实习,增强了理论联系实际的能力,弥补了课堂上的不足;通过实习,为后续专业课的学习打下了坚实的基础,也为自己毕业后走上社会工作奠定了一定的基础;通过实习,培养了我吃苦耐劳的精神,更学到了如何与现场施工人员、技术人员沟通的技巧。我们这次实习内容相当丰富,增强了我的工程意识和创新意识,开阔了眼界,使自己得到了前所未有的锻炼。

通过实习老师的讲解,我们了解了一些新技术和新工艺,还懂得一些工作时的技巧,这在我以后的学习和工作中有很大的帮助。现在科学技术的飞快发展督促我们要时刻学习,以跟上时代的发展。通过这样的现场实习,达到对知识的学以致用的目的。

本次实习学到好多先进的工艺,见到许多先进设备,如七矿水厂和四分水厂的D型滤池,四分水厂的臭氧消毒法。这些都极大的激发了我的学习热情,同时也使我感到自身知识的不足。需要我们不仅仅局限于课本,还要跟的上时代的步伐,学习课外的知识。

在焦桂枝、王现丽两位老师的带领下,我们圆满的完成了两周的实习任务。在此对两位老师表示深深的感谢,同时也感谢田长勋老师和各实习单位技术人员耐心的讲解。没有他们,我们不可能顺利的完成实习任务。

最后,实习报告有不足的地方还请指导老师指出,以便使我及时改正。

主要参考文献

蒋展鹏.环境工程学.高等教育出版社.2005

高廷耀.水污染控制工程.高等教育出版社.1989

张自杰..环境工程手册(水污染防治卷).高等教育出版社.1996

钟淳昌,戚盛豪.简明给水设计手册.中国建筑工业出版社.1990

北京市政设计研究院.简明排水设计手册.中国建筑工业出版社.1990