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文檔簡介
摘要:含氰高濃度有機(jī)廢水在化工廢水中占有一定比例,屬難解決廢水之一。該廢水公司重要以制藥和印染公司居多,由于此廢水對(duì)地表水污染十分嚴(yán)重,國家已明令禁止直接排放。氰乙酸甲酯是一種印染醫(yī)藥中間體,其生產(chǎn)廢水成分復(fù)雜、有機(jī)物濃度高、廢水中具有少量氰化物特點(diǎn),通過對(duì)比論證,在使用NaClO氯化法破氰后,進(jìn)一步采用UASB厭氧解決和BAF好氧解決組合工藝進(jìn)行生化解決。通過工藝計(jì)算和經(jīng)濟(jì)核算,成果表白:系統(tǒng)工藝選取參數(shù)合理,操作簡樸,運(yùn)營穩(wěn)定,出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放原則》(GB8978-1996)一級(jí)原則。核心詞:氰化物次氯酸鈉UASBBAFAbstract:HighconcentrationsoforganicwastewatercontainedCN-holdssomeproportioninchemicalwastewater,anditstreatmentprogressisadifficultyinindustrialwastewatertreatment.Thepollutionofthiskindofwastewater,whichisinthemajoritychargedbymedicinalandtextileindustryenterprises,isextremelyserioustosurfacewater.Asaresult,thenationalpublicproclaimthatthiskindofwastestrictlyprohibiteddirectlydischarging.CNCH2COOCH3isakindofmedicinalandtextileintermedia,thewastewaterdischargedbytheproductionofCNCH2COOCH3oftencontainsalotofcompoundsandalwaysgetshighorganicdensity,italsocontainscertainconcentrationofcyanide.Beingcontrastedamongsomepopularmethodsofchemicalwatertreatment,thetreatmentcraftthatauthorchoosesis:first,useNaClOtoremovetheCN-inthewater,thanpickthetreatmentofUASB,atlast,useBAFtreatmentthatthewaterpassedbymayreachthestandard.Throughcraftcomputationandeconomiccheck,theauthorthinkchosenofthetreatmentisavailable.Waterwhichistreatedbythemethodcanmeetthesewagedischargingstandards.Keywords:cyanidehypochlorousnatriumUASBBAF目錄1.總論。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(1)1.1化工廢水產(chǎn)生。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(1)1.2化工廢水危害。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(1)1.3化工廢水解決現(xiàn)狀。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(1)1.4化工廢水解決發(fā)展趨勢。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(3)2.工藝擬定與論證。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(3)2.1工藝選取根據(jù)和原理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(3)2.2工藝流程簡圖及闡明。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(16)3.工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(16)3.1重要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(16)3.1.1調(diào)節(jié)池。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(16)3.1.2事故池。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(18)3.1.3反映池。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(18)3.1.4UASB反映器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(19)3.1.5曝氣生物濾池。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(26)3.1.6藥劑投配系統(tǒng)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(31)3.1.7污泥解決系統(tǒng)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(32)3.1.8集水池。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(32)3.2水力計(jì)算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(32)4.操作運(yùn)營及解決效果闡明。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(35)4.1接觸反映池運(yùn)營闡明。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(35)4.2UASB反映器運(yùn)營管理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(35)4.2.1UASB厭氧生物解決裝置啟動(dòng)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(35)4.2.2UASB反映器正常與異常時(shí)運(yùn)營管理及對(duì)策。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(35)4.3曝氣生物濾池運(yùn)營管理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(36)4.4解決效果闡明。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(36)5.經(jīng)濟(jì)可行性分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(37)5.1工程造價(jià)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(37)5.1.1設(shè)備某些與土建某些及估價(jià)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(37)5.1.2其她費(fèi)用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(38)5.1.3工程投資總費(fèi)用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(38)5.2工藝解決費(fèi)用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(38)5.2.1工藝解決費(fèi)用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(38)5.2.2維護(hù)費(fèi)用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(38)6.設(shè)計(jì)中存在局限性與問題。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(39)7.參照文獻(xiàn)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(40)8.道謝。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(42)1總論1.1化工廢水產(chǎn)生化工廢水都是在化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生,重要來源于兩某些:①化工生產(chǎn)原料和產(chǎn)品或副產(chǎn)品在生產(chǎn)、包裝、運(yùn)送、堆放過程中因一某些物料流失又經(jīng)雨水或用水沖刷而產(chǎn)生廢水;②高溫冷卻水排放廢水。在化工廢水中,高濃度有機(jī)廢水占有很大比例。在防治污染過程中,必要集中力量從凈化與根除污染源人手,治理污染,保護(hù)環(huán)境[1]?;す旧a(chǎn)中所產(chǎn)生廢水重要污染物見表1。表1化工公司生產(chǎn)廢水重要污染物[2]名稱污染源苯酚、苯煉焦、合成苯酚、化肥、農(nóng)藥生產(chǎn)廢水二甲苯石油煉制、焦化、農(nóng)藥、塑料生產(chǎn)廢水苯胺染料、塑料、醫(yī)藥、合成橡膠、離子互換樹脂生產(chǎn)廢水氰化物塑料、電鍍、使用氰基化合物生產(chǎn)工藝所排廢水氫氰酸有機(jī)玻璃、丙烯腈、煉焦、煤氣、電解銀等生產(chǎn)廢水氨—氮硝酸銨、尿素、合成氨等化肥生產(chǎn)過程所排廢水砷硫酸、化肥、農(nóng)藥、醫(yī)院生產(chǎn)及砷礦石解決所有廢水鉻顏料、鉻鹽、催化劑生產(chǎn)廢水鉛顏料及四乙基鉛生產(chǎn)廢水鎘農(nóng)藥、催化劑生產(chǎn)廢水銅以銅及銅化合物為原料產(chǎn)品生產(chǎn)廢水鋅顏料、油漆生產(chǎn)與防腐工藝所排廢水鎳鎳化合物生產(chǎn)廢水磷黃磷、赤磷、磷肥生產(chǎn)工業(yè)廢水硫酸硫酸生產(chǎn)、化肥廠、石油化工廠等所排廢水硝酸運(yùn)用硝酸生產(chǎn)其他產(chǎn)品工廠、硝酸廠、氮肥廠等生產(chǎn)廢水1.2化工廢水危害化工廠普通多集中于江、河、湖、海附近,生產(chǎn)廢水大多就近排人水域,因而對(duì)水域污染極為嚴(yán)重,其危害重要有如下兩方面:①對(duì)人體健康影響,水體受化學(xué)有毒物污染后,通過飲水或食物鏈,便可引起人急慢性中毒;某些有致癌作用化學(xué)物質(zhì),如砷、鉻、鎳、鉸、苯胺、苯并(a)花和其她多環(huán)芳烴、鹵代烴污染水體后,可以在懸浮物、底泥和水生生物體內(nèi)蓄積。長期飲用含這些物質(zhì)水或食用體內(nèi)蓄積有此類物質(zhì)生物,就也許誘發(fā)癌癥。②對(duì)水生生物影響:化工廢水特別是石油化工生產(chǎn)廢水,具有各種有機(jī)酸、醇和環(huán)氧化物等,其特點(diǎn)是生化需氧量和化學(xué)需氧量都較高。這種廢水一經(jīng)排人水體,就會(huì)在水中進(jìn)一步氧化分解,從而消耗水中大量溶解氧,直接威脅水生生物生存。此外,當(dāng)水體pH不穩(wěn),營養(yǎng)化物質(zhì)(N,P)過多,水溫較高,油污染等對(duì)水生生物也有極大危害[3,4]。1.3化工廢水解決現(xiàn)狀1.3.1物理解決法即通過物理作用,分離、回收污水中呈懸浮狀態(tài)污染物質(zhì),在廢水解決過程中不變化污染物化學(xué)性質(zhì),慣用解決辦法有篩濾截留法、重力分離法、離心分離法和其她辦法[5]。(1)篩濾截留重要分截留和過濾兩個(gè)工藝階段,是以具備孔粒狀粒料層截留水中雜質(zhì),重要是減少水中懸浮物。典型設(shè)備有格柵、篩網(wǎng)、濾池、微濾機(jī)等。(2)重力分離法運(yùn)用水中懸浮顆??沙恋硇阅?在重力場作用下自然沉降作用,以達(dá)到固液分離一種過程。重要設(shè)備有沉淀池、沉砂池、隔油池和上浮池(涉及氣浮和浮選)。(3)離心分離法重要運(yùn)用離心力達(dá)到固液分離目。重要設(shè)備有水旋分離式和離心分離機(jī)。(4)此外,還可以采用破碎機(jī)和聚合調(diào)節(jié)等辦法進(jìn)行物理解決,物理解決基本應(yīng)用于預(yù)解決和前期解決。1.3.2化學(xué)解決法化學(xué)解決法是通過化學(xué)反映和傳質(zhì)作用來分離、回收污水中溶解、膠體狀態(tài)污染物質(zhì),或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。重要化學(xué)法有加藥法、電解法和傳質(zhì)法(物理化學(xué)法)[6,7]。(1)加藥法就是添加各種藥劑使是達(dá)到解決廢水目。其中包括混凝法、中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法和消毒法?;炷ㄊ峭ㄟ^投加化學(xué)藥劑產(chǎn)生凝聚和絮凝作用,使膠體脫穩(wěn)形成沉淀而去除;中和法重要是加入酸堿試劑使廢水達(dá)到后期解決規(guī)定;氧化還原法用于預(yù)解決中,可恰當(dāng)降解廢水中高含量有機(jī)物質(zhì),消毒法則用于解決后期,可殺滅某些細(xì)菌和有毒物質(zhì)。(2)電解法就是借助電流來進(jìn)行化學(xué)反映過程。在電解槽中通入一定電壓直流電,讓廢水通過電解槽,使廢水中電解質(zhì)陰離子轉(zhuǎn)向陽極,并在陽極失去電子而被氧化,陽離子移向陰極,并在陰極得到電子而被還原。電解法重要用于解決電鍍廢水金屬離子和氰等。(3)傳質(zhì)法涉及吸附法、離子互換法、膜分離法(又涉及電滲析、反滲入、納濾、超濾、微濾等)、萃取法、吹脫法和汽提法。吸附法就是運(yùn)用過孔性固體物質(zhì),使廢水中一種或各種物質(zhì)被吸附在固體表面而出去辦法;離子互換法重要運(yùn)用離子互換劑對(duì)水中存在有害離子(涉及有機(jī)和無機(jī))進(jìn)行互換去除辦法,離子互換是特殊吸附過程,在多方面與吸附類似;膜技術(shù)是近30年來一項(xiàng)高新技術(shù),已經(jīng)在眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,它是運(yùn)用一種特殊半透膜將溶液隔開,使溶液中某種溶質(zhì)或溶劑滲入出來,從而達(dá)到分離溶質(zhì)目;萃取法是運(yùn)用與水不像溶解或很少溶解特定溶劑同廢水充分混合接觸,使溶于廢水中某些污染物質(zhì)重新進(jìn)行分派而轉(zhuǎn)入溶劑,然后將溶劑與除去污染物質(zhì)后廢水分離,從而達(dá)到凈化和回收有用物質(zhì)目;氣提和吹脫都屬于液相向氣相傳質(zhì)過程,事實(shí)上就是吸取逆過程—解析。1.3.3生物解決法此法是通過水微生物代謝作用,使污水中呈溶解狀態(tài)、膠體狀態(tài)及某些不溶解有機(jī)甚至無機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害物質(zhì),從而使污水得到凈化。常用有活性污泥法、SBR法、接觸氧化工藝、升流厭氧污泥床法等。用生化法解決廢水具備運(yùn)營成本低,操作管理簡樸,但占地大,且由于微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)、pH值、溫度等條件有一定規(guī)定,難以適應(yīng)化工廢水水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜、毒性高、難降解特點(diǎn),對(duì)色度和COD去除率低,單純用生化法治理化工廢水達(dá)標(biāo)工作難度大[8]。1.4化工廢水解決發(fā)展趨勢近年來各種高檔氧化技術(shù)如紫外光催化氧化技術(shù)、超臨界水氧化和濕法氧化技術(shù)、電子束和等離子體技術(shù)、超聲降解技術(shù)等在有毒難降解有機(jī)廢水解決方而有大量研究工作報(bào)道。對(duì)特種有機(jī)廢水具備高效降解作用優(yōu)勢微生物菌種培養(yǎng)選育、固定化微生物等生物技術(shù)應(yīng)用,給老式新型水解決材料,涉及膜材料、納米催化劑、高活性污泥法等生物水解決技術(shù)帶來了新活力[9]。2廢水解決工藝擬定與論證2.1工藝選取根據(jù)和原理2.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)及根據(jù)(1)工程概況常州市某化工有限公司既有職工100人,年工作300天。該公司以生產(chǎn)氰乙酸甲脂醫(yī)藥中間體為主,其產(chǎn)生廢水成分復(fù)雜,有機(jī)物濃度高,廢水中具有少量氰化物。(2)設(shè)計(jì)廢水參數(shù)(見表2)表2設(shè)計(jì)廢水進(jìn)水參數(shù)解決水量Qd、QhCODcrBOD5SS總CNpHQd=100T/d,Qh=10T/h4000mg/L≤500mg/L≤300mg/L≤80mg/L4~5(3)出水參數(shù)(見表3)廢水經(jīng)解決后,排水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行《污水綜合排放原則》(GB8978-1996)表中一級(jí)原則表3設(shè)計(jì)廢水出水參數(shù)CODcrBOD5SS總CNpH≤100mg/L≤20mg/L≤70mg/L≤0.5mg/L6~9(4)設(shè)計(jì)根據(jù)①《污水綜合排放原則》(GB8978-1996)②《給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》③《給水排水工程構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ69-84)④《給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ93-96)⑤《混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ10-89)2.1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容自廢水解決站格柵井進(jìn)水口起,至廢水解決站計(jì)量渠排水口為止,涉及廢水解決站界區(qū)內(nèi)解決工藝、土建工程、管道工程、設(shè)備及安裝工程、電氣工程。動(dòng)力線從廢水解決站配電柜開始。不涉及調(diào)節(jié)池前污水收集系統(tǒng)以及解決設(shè)施后排水系統(tǒng)。2.1.3設(shè)計(jì)規(guī)定①解決工藝先進(jìn)成熟,在擬定解決工藝方案時(shí)必要有可行性論證,每一解決工序段出水指標(biāo)要有明確分析和闡明;所選取解決工藝運(yùn)營可靠,出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。②設(shè)備選型合理,要有比較方案闡明;操作簡樸,運(yùn)營穩(wěn)定,便于維修及管理。③在保證解決效果前提下,盡量減少建設(shè)投資和運(yùn)營費(fèi)用。④廢水解決站設(shè)施布局合理,整潔美觀,體現(xiàn)綠色環(huán)保設(shè)計(jì)特點(diǎn)。2.1.4工藝擬定(1)水質(zhì)分析①廢水來源、成分分析本設(shè)計(jì)廢水來源于氰乙酸甲脂醫(yī)藥中間體生產(chǎn)廢水,氰乙酸甲脂生產(chǎn)工藝流程如圖1:圖1氰乙酸甲脂生產(chǎn)流程圖原理:氯乙酸先與甲醇酯化,再與氰化鈉反映生成氰乙酸甲酯。反映方程式如下:(Ⅰ)(Ⅱ)可以看出,廢水性質(zhì)屬于化工行業(yè)廢水,成分復(fù)雜,有機(jī)濃度高,廢水中具有有毒物質(zhì)氰化物,氰化物重要以、等無機(jī)氰化物存在,也有少數(shù)有機(jī)氰化物存在,如不及時(shí)解決對(duì)人體和牲口、植物均有很大危害[10]。②有機(jī)污染物可降解性能分析[11]生物活力強(qiáng)弱可以直接體現(xiàn)該生物對(duì)有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化能力大小,即生物活力指標(biāo)可以表達(dá)有機(jī)污染物生物降解性能。有機(jī)污染物生物降解性能評(píng)價(jià)重要有兩種:一是比較COD去除率做性能評(píng)價(jià)見表4:表4COD去除率做性能評(píng)價(jià)[12]COD去除率生物降解性COD去除率生物降解性10%不可生物降解性50%70%可生物降解性20%<50%難生物降解性80%易生物降解性二是與比值做性能評(píng)價(jià),見表5:表5B/C性能評(píng)價(jià)生物降解性生物降解性<0.1不可生物降解性0.3<0.6可生物降解性0.1<0.3難生物降解性0.6易生物降解性按表6級(jí)別劃分當(dāng)前國內(nèi)某些工業(yè)污水可生物降解性表6國內(nèi)某些工業(yè)污水可生物降解性比較[12]有機(jī)污水名稱評(píng)價(jià)注釋食品工業(yè)污水啤酒廢水糖廠廢水味精廠污水香料廠廢水油脂廢水5~0.30.050.4~0.54可易難不可可北京某啤酒廠廣西某糖廠河南某味精廠山東滕州某廠陜西某油脂廠染料及印染廢水染料中間體污水直接染料、活性染料混合污水洗漂廢水硫化染料廢水0.250.2670.310.16難難可難天津某廠廣州某漂染廠廣東增城某廠山東青島某廠制藥工業(yè)廢水青霉素生產(chǎn)廢水青霉素生產(chǎn)廢水金霉素、慶大霉素混合廢水乙酰螺旋霉素廢水氟喹諾酮、抗生素混合廢水三環(huán)唑廢水氯苯農(nóng)藥廢水對(duì)硝基苯氯廢水0.50.560.400.20.3~30.05可可可難可難不可不可山東濟(jì)寧某廠河北石家莊某廠浙江某廠蘇州某制藥廠浙江某農(nóng)藥廠浙江某農(nóng)藥廠揚(yáng)州某農(nóng)藥廠揚(yáng)州某農(nóng)藥廠造紙工業(yè)廢水麥秸造紙黑液造紙中段廢水0.030.32不可可河北某制造紙廠山東某造紙廠皮革工業(yè)廢水制革廢水0.45~0.5可河北某制革廠化工工業(yè)廢水苦味酸廢水0.1~0.2難ATC廢水2-氨基噻唑啉4-羧酸工業(yè)磺胺廢水纖維消化脂廢水0.26<0.010.3難不可可天津某廠重慶某廠四川某廠丙烯酸及苯系物脂類廢水對(duì)氟硝基苯廢水賴氨酸廢水聚酯纖維廢水0.4~0.500.3~0.460.33~0.42可不可可可吉林某化工廠泉州某廠臺(tái)灣某廠其她工業(yè)廢水皂素廢水鋼廠焦化廢水橡膠廢水順丁橡膠廢水丁苯橡膠廢水0.620.17~0.30.75~0.90.350.34易難易可可河北定州某廠云南某地制膠廢水本設(shè)計(jì)中廢水屬于醫(yī)藥、染料中間體化工生產(chǎn)廢水,依照已給廢水設(shè)計(jì)參數(shù),=0.125屬于難生物降解類廢水,且COD濃度較高,普通工藝很難一次性去除。③含氰廢水毒性分析多數(shù)無機(jī)氰化物屬劇毒、高毒物質(zhì),很少量氰化物就會(huì)使人、畜在很短時(shí)間內(nèi)中毒死亡,還會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。毒性分級(jí)見表7。表7氰化物毒性分級(jí)[13]毒性簡介劇毒高毒中檔毒性低毒微毒大鼠一次經(jīng)口/()<11~5050~500500~50005000~15000對(duì)人也許致死預(yù)計(jì)量0.1330250>1000依照本次設(shè)計(jì)中氰化物排放濃度(80mg/L),氰化物重要成分(、等無機(jī)氰化物),此類廢水屬劇毒類,應(yīng)一方面對(duì)其破氰解決。(2)解決總方案擬定此廢水屬于化學(xué)工業(yè)行業(yè)廢水生產(chǎn)工藝廢水,難生物降解且具有有毒物質(zhì)氰化物,廢水中有機(jī)物濃度高,進(jìn)水達(dá)到4000,既有化工行業(yè)廢水解決普遍采用生化法,而生化法有好氧和厭氧兩種解決方式。依照本次廢水水質(zhì)和設(shè)計(jì)規(guī)定,采用厭氧解決為主辦法,厭氧生物解決與好氧生物解決工藝相比有如下長處:應(yīng)用范疇廣。好氧法普通只合用于低濃度有機(jī)廢水,對(duì)高濃度有機(jī)廢水需用大量稀釋水稀釋后才干進(jìn)行解決,而厭氧法不但可用于高濃度有機(jī)廢水解決,也可用于低濃度有機(jī)廢水解決。有些有機(jī)物對(duì)好氧微生物來說是難降解,但對(duì)厭氧微生物來說是可以降解。①有機(jī)負(fù)荷率高。好氧法容積負(fù)荷為0.7~1.2kg,0.7~1.2kg,而厭氧法容積負(fù)荷為10~60kg,4.5~7kg。②動(dòng)力能耗低。好氧法維持池中溶解氧0.5~3mg/L,去除每1kg需耗能0.7~1.3或除去每1kg需耗能1.2~2.5,而厭氧法,兼氧某些保持溶解氧濃度為0~0.5mg/L,甲烷發(fā)酵某些為持溶解氧濃度為0。此外,產(chǎn)生沼氣可作為能源,去除每1kg普通可產(chǎn)生0.35沼氣,沼氣發(fā)熱量為21~23。③沉淀性能好,污泥產(chǎn)量少。好氧法去除每1kg得污泥產(chǎn)量為0.3~0.45kgVSS,或去除每1kg污泥產(chǎn)量為0.04~0.15kgVSS,或去除每1kg污泥產(chǎn)量為0.07~0.25kgVSS。④營養(yǎng)鹽需要量少。好氧法營養(yǎng)需要量為=100:1:0.1或=100:2:0.3[14]。某工業(yè)廢水廠進(jìn)行厭氧生物解決和好氧生物解決相對(duì)成本比較,見表8。表8厭氧生物解決和好氧生物解決相對(duì)成本比較[15]項(xiàng)目厭氧法好氧法中和營養(yǎng)物添加污泥脫水劑電耗操作人員維修39.67.8-18.67.726.339.581.349.6103.915.529.4總費(fèi)用(不含產(chǎn)氣價(jià)值)100.0319.2總費(fèi)用(含產(chǎn)氣價(jià)值)28.7319.2明顯看出,厭氧生物解決經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。固然,厭氧技術(shù)發(fā)展尚不充分,作為一種新技術(shù),它尚有局限性之處:①厭氧辦法雖然負(fù)荷高,去除有機(jī)物絕對(duì)量與進(jìn)液濃度高,但其出水濃度高于好氧解決,仍需要后續(xù)解決才干達(dá)到較高排放原則。②厭氧微生物對(duì)有毒物質(zhì)較為敏感,因而,對(duì)于有毒廢水性質(zhì)理解局限性或操作不當(dāng)在嚴(yán)重時(shí)也許導(dǎo)致反映器運(yùn)營條件惡化。但是隨著人們對(duì)有毒物質(zhì)種類、毒性物質(zhì)容許濃度和可馴化性理解以及工藝上改進(jìn),這一問題正在得到克服。近年來人們發(fā)現(xiàn),厭氧細(xì)菌經(jīng)馴化后可極大提高其對(duì)毒性物質(zhì)承受力。③厭氧反映器初次啟動(dòng)過程緩慢,普通需要8~12周時(shí)間。這是由于厭氧細(xì)菌增殖較慢所致,但正是由于同一因素,厭氧解決才產(chǎn)生很少剩余污泥。由于厭氧污泥可以長期保存,因而新建厭氧系統(tǒng)在其初次啟動(dòng)時(shí)可以使用既有厭氧系統(tǒng)剩余污泥接種,啟動(dòng)慢問題即可解決。由于廢水中氰化物具有劇毒,氰化物對(duì)后續(xù)生化解決微生物有毒害作用,不利于厭氧微生物反映,并且廢水中有機(jī)濃度較高,具有其她有害物質(zhì),需要在厭氧生化解決前期進(jìn)行預(yù)解決,而預(yù)解決重要任務(wù)就是進(jìn)行破氰,降解有機(jī)物有害基團(tuán),提高其生物解決性,同步減少廢水濃度,為進(jìn)一步生化解決創(chuàng)造條件。厭氧解決高濃度有機(jī)廢水有較好作用,但是由于厭氧解決高負(fù)荷、高進(jìn)液濃度,厭氧解決后出水、遠(yuǎn)不不大于好氧解決出水,因而對(duì)于這些未降解、、懸浮物和還原性物質(zhì)需要進(jìn)行后續(xù)好氧解決,此外,后續(xù)解決工藝也可以使出水達(dá)到氰化物零排放。總言之,本設(shè)計(jì)解決方向如圖2沼氣運(yùn)用沼氣運(yùn)用沼氣解決厭氧好厭氧好氧預(yù)解決進(jìn)水出水污泥解決污泥解決圖2:解決工藝簡要流程圖(3)預(yù)解決破氰方案選取 破壞法是選用不同氧化劑或氧化辦法將氰物質(zhì)分解為無毒物質(zhì)而排放,重要有如下幾種辦法。慣用破氰辦法如下:①氯氧化法運(yùn)用氯氧化氰化物,使其分解成低毒物或無毒物辦法叫氯氧化法。常用含氯藥劑有氯氣、液氯、漂白粉、次氯酸鈣、次氯酸鈉和二氧化氯等。事實(shí)上它們在溶液中都生成,然后進(jìn)行氧化作用。普通氯氧化法在堿性條件下進(jìn)行,故又稱堿性氯化法。堿性氯化法原理是在堿性介質(zhì)中一方面用含氯藥劑使廢水中氰化物氧化為氰酸鹽進(jìn)一步氧化為二氧化碳和氮。堿性氯化法于1942年開始應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),因而該辦法工藝比較成熟應(yīng)用也最普遍。張家口金礦就采用此法解決含氰廢水,并不斷改革創(chuàng)新,推動(dòng)了氯氧化法發(fā)展,特別是把氯氣先吸取在石灰乳中,再進(jìn)行氯氧化氰化物反映,避免了氯氣逸出,在國內(nèi)還是第一家。日后,華尖金礦等幾種金礦也應(yīng)用此工藝,也獲得了良好效果[16]。堿性氯化法合用于水量和濃度均可變含氰廢水解決。該辦法解決含氰廢水效果好、設(shè)備簡樸、便于管理、生產(chǎn)過程中宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,是工藝比較成熟和普遍采用辦法之一。其缺陷是解決后有余產(chǎn)生氯化氰氣體毒性很大,不安全,并且不能去除鐵氰絡(luò)合物,難以精確加藥,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,運(yùn)營費(fèi)用高。②空氣法空氣法又稱Inco法,是Inco公司1982年研制開發(fā),重要是運(yùn)用與空氣混合物,在pH值為8~10條件下氧化分解氰化物。該辦法不但完全適合于從貧液中除去所有氰化物,(氰化物去除率可達(dá)99.9%),并能消除鐵氰絡(luò)合物。所需設(shè)備為氰化廠慣用設(shè)備,其投資少,工藝較簡樸,手控、自控均可獲得滿意效果,對(duì)藥劑質(zhì)量規(guī)定不高。但是,由于二氧化硫氧化能力較弱,因此在廢水中必要保持較高濃度二氧化硫才干達(dá)到較好除氰效果并且不能消除廢水中硫氰化物。電耗高,普通是氯氧化法3~5倍,廢水中銅濃度低時(shí)需加銅鹽作催化劑,不能回收廢水中貴金屬、重金屬,對(duì)反映pH值控制規(guī)定嚴(yán)格。③過氧化氫氧化法此法解決含氰廢水技術(shù)是由美國杜邦公司于1974年完畢,適合解決低濃度含氰廢水。反映在酸性條件下分兩步進(jìn)行:一次反映二次反映1984年德國設(shè)計(jì)過氧化氫氧化裝置在巴布亞新幾內(nèi)亞一種黃金礦投入運(yùn)營。該法是在常溫、堿性、有作催化劑條件下,用過氧化氫氧化氰化物,反映生成氰酸鹽通過水解生成無毒化合物。此法解決后廢水低,無二次污染,但過氧化氫價(jià)格高,生產(chǎn)廠家少,解決成本較高(接近堿氯法),對(duì)難氧化,仍有一定毒性,難以廣泛推廣[17]。④臭氧氧化法該法合用于解決很稀含氰廢液。這是運(yùn)用空氣或氧氣高壓高頻電荷通過電暈放電產(chǎn)生臭氧,使氰化物、硫氰酸鹽氧化。臭氧在水溶液中可釋放出原子氧參加反映,體現(xiàn)出很強(qiáng)氧化性,能徹底氧化游離狀態(tài)氰化物。銅離子對(duì)氰離子和氰根離子氧化分解有觸媒作用,添加10mg/L左右硫酸銅能增進(jìn)氰分解反映。臭氧法突出特點(diǎn)是在整個(gè)過程中不增長其她污染物質(zhì),污泥量少,且因增長了水中溶解氧而使出水不易發(fā)臭。國內(nèi)已有臭氧發(fā)生裝置成品出售,某些工廠當(dāng)前正在使用這種解決技術(shù)。應(yīng)當(dāng)指出是當(dāng)前臭氧發(fā)生器能耗很大,生產(chǎn)1kg耗電12Kw·h~15Kw·h,解決費(fèi)用較高。除個(gè)別地方外,普通難以達(dá)到廢水解決經(jīng)濟(jì)規(guī)定。此外,單獨(dú)使用臭氧不能使絡(luò)合狀態(tài)存在氰化物徹底氧化。 由于理費(fèi)用高于堿氯法,應(yīng)用前景遠(yuǎn)不如堿氯法[16,18]。⑤活性炭吸附法活性炭吸附法是先讓在活性炭表面吸附,在有充分氧存在條件下,催化劑促使被氧化為、,、將進(jìn)一步水解為無毒性最后產(chǎn)物、、和。工業(yè)實(shí)驗(yàn)表白,用此法解決后排放水中含氰廢水中含氰濃度可低于國標(biāo)規(guī)定,活性炭耐酸耐堿,高溫高壓下不易破碎,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,解決費(fèi)用低,同步能回收金及其他金屬,但活性炭易失活性需要再生解決。⑥電解氧化法該法在國內(nèi)外研究諸多,重要用于解決電鍍含氰廢水。電解前一方面調(diào)節(jié)pH>7,并加入少量食鹽,電解時(shí),在陽極上氧化生成、、,同步被氧化成,進(jìn)入溶液后生成,加強(qiáng)對(duì)氧化作用,陰極上析出金屬。該法占地面積小,污泥量小,能回收金屬。但電流效率低,電耗大,成本比漂白粉稍高,會(huì)產(chǎn)生催淚氣體,解決廢水難以達(dá)標(biāo)排放。普通先將高濃度含氰廢水電解到一定濃度后,再用氯化法解決后排放。氰化廠很少采用此法[17]。⑦微生物氧化法微生物氧化法是依托微生物氧化能力,將廢水中氰化物解離成硝酸鹽、硫酸鹽和碳酸鹽。該法已于1984年被美國南達(dá)科她洲LeadHomestake采礦公司采用,也是惟一使用該法金礦。此法長處是可分解硫氰化物,重金屬呈污泥除去,渣量少,外排水質(zhì)好,成本低。但工藝較長,設(shè)備復(fù)雜,投資大;解決時(shí)間相對(duì)較長,操作條件十分嚴(yán)格。只適合低濃度含氰廢水解決,對(duì)氰化物濃度大范疇變化適應(yīng)性較差。故對(duì)排水水質(zhì)規(guī)定很高,地處溫帶氰化廠,使用微生物氧化法比較適當(dāng)[18]。在上述破氰辦法中,氯化法是解決含氰廢水成熟辦法,成本低,解決效果好,能使出水達(dá)到原則,但操作復(fù)雜,運(yùn)營費(fèi)用高;臭氧氧化法雖效果好,但受臭氧生產(chǎn)能力限制,成本較高,且臭氧在水中溶解度只有0.32g/L,運(yùn)用率較低;過氧化氫氧化法解決成本比氯堿法稍低,但過氧化氫價(jià)格也很高,并且來源不廣泛,技術(shù)沒有氯堿法成熟;電解法適于解決高濃度含氰廢水初步解決,后需氯堿法繼續(xù)深度解決。依照比較,本次設(shè)計(jì)選用氯氧化法。氯氧化法中氯藥劑有氯氣、液氯、漂白粉、次氯酸鈣、次氯酸鈉和二氧化氯作為選取,現(xiàn)用表9作為比較:表9氯氣、液氯、漂白粉、次氯酸鈣、次氯酸鈉和二氧化氯比較[18]氧化劑重要化學(xué)反映有效氯/%特點(diǎn)液氯100辦法成熟,解決費(fèi)用高,設(shè)備易腐蝕,解決后由余氯漂白粉95.4技術(shù)成熟,操作簡便,解決費(fèi)用高,沉渣多,漂白粉貯存難保管次氯酸135.4辦法簡便成熟,易操作,沉渣少,但供料局限性較大二氧化氯260安全、高效,但工藝不成熟,成本較高從高濃度廢水有機(jī)物降解預(yù)解決和破氰兩方面解決角度而言,選用次氯酸鈉作為氯化藥劑較為適當(dāng)。選用次氯酸鈉氧化長處有:①合用于水量和濃度均可變含氰廢水解決。②解決含氰廢水效果好。③設(shè)備簡樸、便于管理、生產(chǎn)過程中宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,是工藝比較成熟、采用普遍。④對(duì)難降解有機(jī)物去除效果好,提高B/C值,有助于后續(xù)解決工藝,是高濃度有機(jī)廢水預(yù)解決有效辦法之一。從有效氯比較而言,氯氣有效含氯量是100%,次氯酸鈉有效含氯量為135.4%,而漂白粉有效成分為次氯酸鈣,有效氯含量約為95.4%。依照杜錫康實(shí)驗(yàn),次氯酸鈉法實(shí)驗(yàn)解決含氰廢水成果如表10:表10次氯酸鈉法廢水解決實(shí)驗(yàn)成果[16]進(jìn)水PH解決前濃度解決量投加量出水PH解決后濃度淀粉檢查740152080.07試紙變蘭73530258.50.25試紙變蘭6.52025258.50.2試紙變蘭(4)厭氧法解決工藝選取當(dāng)前所用厭氧反映器重要分如下幾種類型①第一代厭氧消化工藝:普通厭氧消化池、厭氧接觸工藝。②第二代厭氧消化工藝:上流式厭氧污泥床(UASB)反映器、厭氧濾床、厭氧流化床反映器、厭氧生物轉(zhuǎn)盤等。③第三代厭氧反映器及改進(jìn)工藝:厭氧顆粒膨脹床(EGSB)、厭氧復(fù)合床反映器(UASB+AF)、水解工藝和兩階段厭氧消化(水解+EGSB)工藝。厭氧工藝對(duì)例如表11:表11各種厭氧解決工藝優(yōu)、缺陷[19]工藝類型長處缺陷厭氧塘厭氧消化池便宜、實(shí)際不需要維護(hù)系統(tǒng)非常復(fù)雜但可適應(yīng)高SS濃度需要大量土地,氣味問題,不產(chǎn)氣低負(fù)荷,需要較大池容厭氧接觸工藝厭氧濾池適應(yīng)中檔濃度SS運(yùn)轉(zhuǎn)簡樸,適應(yīng)高或低濃度COD中檔負(fù)荷,需要運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)不適于廢水SS含量高,又堵塞危險(xiǎn)UASB工藝運(yùn)轉(zhuǎn)簡樸,適應(yīng)高或低濃度COD,也許是有極高負(fù)荷解決運(yùn)轉(zhuǎn)問題需要技巧,不適應(yīng)于廢水具備高SS狀況本設(shè)計(jì)選用負(fù)荷較高UASB反映器厭氧消化工藝,UASB與其她大多數(shù)厭氧生物解決裝置不同之處是:廢水由下向上流過反映器,污泥無需特殊攪拌設(shè)備;反映器頂部有三相(固、液、氣)分離器。其最大突出特點(diǎn)是能在反映器內(nèi)實(shí)現(xiàn)污泥顆?;?,顆粒污泥直徑普通為0.1~2cm,相對(duì)密度為1.04~1.08,具備良好沉淀性能和很高產(chǎn)甲烷活性。污泥顆粒化后,反映器內(nèi)污泥平均濃度可達(dá)50gVSS/L左右,污泥齡普通在30天以上,而反映器水力停留時(shí)間比較短,因此UASB反映器具備很高容積負(fù)荷。[20]下表列出了UASB和其她類型厭氧高效反映器特性,例如啟動(dòng)狀況、去除懸浮物能力,出水循環(huán)需求、布水系統(tǒng)、三相分離器設(shè)立和填料需要等問題。表12各種高速厭氧反映器特性比較[20]特性UASB反映器上流式AF下流式AF流化床EGSB反映器啟動(dòng)速度初次啟動(dòng)二次啟動(dòng)4-16周0-2d>3-4周0-2d>3-4周約3-4周不必定4-16周懸浮物去除或穩(wěn)定效率滿意(在中檔或較低TSS濃度下)相稱好(僅在低TSS濃度下,并在不堵塞時(shí))非常差非常差滿意出水循環(huán)需要普通不需要可要可不要少量需要大量需要需要復(fù)雜布水系統(tǒng)對(duì)低濃度水需要有了更好不需要必要有必要有三相分離器必要有有了也許有益不需要有了也許有益必要有填料需要不是必要必要有必要有必要有不需要高度與截面比相稱高略小略小很高相稱高從表12可以看出,厭氧反映器在初次啟動(dòng)時(shí)需要較長時(shí)間。但UASB與EGSB在正常運(yùn)營后會(huì)產(chǎn)生剩余顆粒污泥,這些剩余顆粒污泥在常溫下可保存很長時(shí)間而不失活性。新建UASB或EGSB反映器可以用既有反映器污泥接種,這樣可以使其運(yùn)營啟動(dòng)縮短在幾天之內(nèi);因故暫停UASB或EGSB反映器再啟動(dòng)運(yùn)營亦不久,并且無需再次進(jìn)行厭氧活性污泥馴化與培養(yǎng)。(5)后續(xù)解決工藝選取后續(xù)解決目的:①除去殘留有機(jī)物、懸浮物、還原物和某些膠體物質(zhì);②除去氮和磷③除去病源微生物④使氰化物達(dá)到零排放依照厭氧解決后排出水質(zhì),、及某些殘留有機(jī)物需要進(jìn)一步去除,慣用接厭氧后好氧后續(xù)解決有氧化溝、生物接觸氧化池、曝氣生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等等。本設(shè)計(jì)采用曝氣生物濾池(BAF),下表是BAF工藝與常規(guī)解決工藝比較,見表13、表14表13不同解決工藝比較[21]項(xiàng)目BAF工藝SBR工藝A2/O工藝投資費(fèi)用土建工程無需二沉池,預(yù)解決配協(xié)辦沉淀池,效率很高,土建量最小無需二沉池,池體普通較深,土建量較大土建量最大機(jī)電設(shè)備及儀表設(shè)備量稍大,自控儀表稍多設(shè)備閑置揮霍大,自控儀表稍多設(shè)備投資普通征地費(fèi)占地至少,使老式工藝1/5~1/10,征地費(fèi)至少占地稍少,征地費(fèi)較多占地最大,征地費(fèi)最多總投資最小較大最大運(yùn)營費(fèi)用水頭損失約3~3.5m約3~4m約1~1.5m污泥回流不需污泥回流不需污泥回流100%~150%曝氣量比活性污泥法低30%~40%與A2/O工藝基本相似大藥劑量用于預(yù)解決,稍大較低較低解決后出水消毒出水水質(zhì)好,普通不需過濾,消毒劑消耗至少普通需要過濾、消毒,消毒劑消耗大普通需要過濾、消毒,消毒劑消耗大電耗很小較高最高總運(yùn)營成本較低較高最高工藝效果出水水質(zhì)SS可達(dá)15mg/L如下BOD可達(dá)10mg/L如下COD可達(dá)40mg/L如下N可達(dá)15mg/L如下SS可達(dá)30mg/L如下BOD可達(dá)15mg/L如下COD可達(dá)100mg/L如下N可達(dá)15mg/L如下SS可達(dá)30mg/L如下BOD可達(dá)15mg/L如下COD可達(dá)100mg/L如下N可達(dá)15mg/L如下產(chǎn)泥量產(chǎn)泥量相對(duì)于活性污泥法稍大,污泥穩(wěn)定性稍差產(chǎn)泥量與A2/O工藝差不多,污泥相對(duì)穩(wěn)定產(chǎn)泥量普通,污泥相對(duì)穩(wěn)定有無污泥膨脹無容易產(chǎn)生,需加生物選取器來防止容易產(chǎn)生,需加生物選取器來防止流量變化影響受過濾速度限制,有一定影響受每個(gè)解決單元可接納容積限制,有一定影響受沉淀速度限制,有一定影響沖擊負(fù)荷影響可承受尋常日沖擊負(fù)荷荷影響容池決定了承受沖擊負(fù)荷能力,較強(qiáng)容池決定了承受沖擊負(fù)荷能力,較強(qiáng)溫度變化(低溫)影響(溫度將影響硝化/反硝化)濾池從底部進(jìn)水,上部可封閉,水溫波動(dòng)小,低溫運(yùn)營較穩(wěn)定解決效果受低溫影響較大露天面積大,解決效果受低溫影響較大運(yùn)營管理自動(dòng)化限度持續(xù)進(jìn)水系統(tǒng),可依照出水水質(zhì)實(shí)現(xiàn)供氧量和反沖洗得自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制,自動(dòng)化限度最高序批式進(jìn)水系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)供氧量和回流比自動(dòng)調(diào)節(jié)持續(xù)進(jìn)水系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)供氧量和回流比自動(dòng)調(diào)節(jié)尋常維護(hù)和巡視設(shè)備和管道布置緊密,廠區(qū)面積小,采用穿孔管曝氣,不堵塞,巡視簡樸設(shè)備閑置較多,微孔曝氣頭容易堵塞,維護(hù)量大廠區(qū)面積大,設(shè)備分散,微孔曝氣頭容易堵塞,維護(hù)量最大大修濾池成組布置,數(shù)量較多,停一種濾池進(jìn)行一次大修對(duì)出水水質(zhì)影響很小需停一種SBR池進(jìn)行一次大修,時(shí)間長,對(duì)出水水量和出水水質(zhì)有影響需停一條線進(jìn)行大修,時(shí)間長,對(duì)解決水量和出水水質(zhì)有影響操作和管理人員人數(shù)很少較多較多擴(kuò)建正常增長解決量模塊化構(gòu)造,擴(kuò)建容易,所需占地和土建工作量都很小,工期很短池體為模塊構(gòu)造,擴(kuò)建相對(duì)常規(guī)工藝容易,但所需占地和土建工程量大,工期較長為非模塊構(gòu)造,擴(kuò)建時(shí)所有沉淀池和曝氣池需增長個(gè)數(shù),所占地和土建工程量最大環(huán)境問題臭氣問題生化某些可為封閉式,臭味對(duì)周邊環(huán)境影響較小生化某些為敞開式,臭味對(duì)周邊環(huán)境影響很大生化某些為敞開式,臭味對(duì)周邊環(huán)境影響很大表14不同解決工藝出水水質(zhì)比較[22]解決工藝BOD/(mg/L)COD/(mg/L)NH3-N/(mg/L)N/(mg/L)P/(mg/L)SS/(mg/L)A2/O工藝SBR工藝BAF工藝15<10<575<60<305<2<118<10<101<1<110<10<10此外,普通生物濾池與曝氣生物濾池性能比較如表15:表15普通生物濾池與曝氣生物濾池性能比較[項(xiàng)目普通生物濾池曝氣生物濾池構(gòu)成某些池體、填料、布水系統(tǒng)及排水系統(tǒng)池體、填料、布水系統(tǒng)、布?xì)庀到y(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)、排水系統(tǒng)布水方式從濾池上不用噴嘴滴灑狀噴淋從濾池下部通過濾頭均勻布水,柱錐狀上向流供氧方式在沒有堵塞狀況下,靠自然通風(fēng)供氧,效果受外部條件制約強(qiáng)制鼓風(fēng)曝氣,基本不受外界條件影響濾料濾料普通采用碎石、礦渣、塑料濾料等。其粒徑在40-70mm,比表面積為43-65㎡/m3,濾層高度普通不大于1.8m(否則易堵,影響通風(fēng)效果),水頭損失約1mH2O①/m濾料(高)濾料采用特制球形輕質(zhì)陶粒濾料,粒徑在3-6㎜,比表面積為6-9㎡/m3,掛膜性能好,反洗容易,截污能力強(qiáng),阻力小。濾層高度可不不大于3m(傳質(zhì)效果好,增長對(duì)高濃度沖擊負(fù)荷緩沖能力)。水頭損失約0.15mH2O/m濾料(高)機(jī)理運(yùn)用濾料表面生物膜對(duì)廢水中有機(jī)物進(jìn)行吸附氧化,從而使廢水凈化。生物膜中存在亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌,以硝化細(xì)菌占優(yōu),但不能充分硝化過濾、生物吸附與生物氧化作用凈化廢水,濾料表面為好氧環(huán)境,內(nèi)部為厭氧、缺氧微環(huán)境。存在厭氧、缺氧、好氧微生物,使得硝化、反硝化作用同步進(jìn)行負(fù)荷水力負(fù)荷0.5-1.5m3/(㎡BOD負(fù)荷<1.0㎏/(m3·d)水力負(fù)荷4-10m3/(㎡BOD負(fù)荷5-6㎏/(m3·d)系統(tǒng)啟動(dòng)可運(yùn)用污水中所含微生物進(jìn)行啟動(dòng),初次啟動(dòng)時(shí)間約4-6周(受氣溫影響很大)運(yùn)用污水中所含微生物進(jìn)行啟動(dòng),初次啟動(dòng)時(shí)間為2-3周合用范疇合用于解決生化性較好廢水,其進(jìn)水COD濃度普通不大于200mg/L;若進(jìn)水COD濃度不不大于400-500mg/L,則應(yīng)增長回流設(shè)施,否則會(huì)浮現(xiàn)厭氧現(xiàn)象;進(jìn)水SS不大于50mg/L,普通二級(jí),最佳和曝氣池串聯(lián)使用成為活性生物濾池以提高解決效率合用于解決生化性較好廢水,其進(jìn)水COD濃度容許達(dá)到1000-1500mg/L;進(jìn)水SS≤100mg/L,按照解決規(guī)定不同分為CN池、N池、P池,若無脫氮除磷規(guī)定可單級(jí)使用。它也是污水深度解決抱負(fù)工藝解決效率BOD去除率70%-75%,NH3-N去除率為50%-60%,出水BOD不不大于30mg/LBOD去除率不不大于90%,NH3-N去除率可不不大于90%,出水SS、BOD不大于10mg/L,NH3-N可控制在1mg/L如下優(yōu)缺陷綜述無動(dòng)力消耗周邊環(huán)境差,有臭味,易浮現(xiàn)池蠅、蟑螂,滋生苔蘚,需隔周向池中投配游離氯(5mg/L),1-2周沉沒一次濾池易形成泥穴、集水等,噴嘴易堵,需經(jīng)常清通噴嘴及通風(fēng)道、扒松表面濾料、高壓水沖洗甚至更換濾料,維護(hù)工作量大受氣溫影響大,冬天解決效率低,甚至也許結(jié)冰使濾池失效,不適當(dāng)建在室外抗沖擊負(fù)荷能力差出水無法達(dá)到一級(jí)排放原則解決負(fù)荷低,相對(duì)占地較大有動(dòng)力消耗,不大于0.3kW/m3(以都市生活污水為例)可做成封閉式,不影響周邊環(huán)境,無臭味產(chǎn)生氣水平行上向流,防止氣泡在濾層凝結(jié),氣水混合效果好,濾料不易堵塞;同步正壓流避免濾料中溝流、短流現(xiàn)象產(chǎn)生;維護(hù)工作量小受氣溫影響小,低溫運(yùn)營較穩(wěn)定濾層較高,同步上向流形成柱推流條件,可承受尋常日沖擊負(fù)荷出水水質(zhì)好,加消毒劑消毒能回用負(fù)荷高,占地少(為老式高負(fù)荷生物濾池1/5)2.2工藝流程簡圖及闡明見下圖3圖3:由于此含氰廢水pH呈酸性,而破氰反映池需要進(jìn)水水質(zhì)為中性或弱堿性,因而廢水一方面進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水量和pH調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)池后廢水進(jìn)入破氰反映池進(jìn)行破氰解決,運(yùn)用NaClO氯化法可以使出水含氰量達(dá)到排放原則,同步也增長了廢水可生化性,為后續(xù)解決作出準(zhǔn)備。通過預(yù)解決后,運(yùn)用UASB厭氧反映器對(duì)污水進(jìn)行重要解決,依照上面論證比較,采用UASB法進(jìn)行解決是可行,能除去污水中大某些污染物。經(jīng)UASB反映器出水后,廢水COD,BOD,SS指標(biāo)仍不能達(dá)到排放規(guī)定,要進(jìn)行后續(xù)解決。依照上述闡述,采用BAF工藝既能使工藝流程簡潔化,減少投資,亦能使出水達(dá)到排放規(guī)定。反沖洗水和污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行污泥解決,污泥濃縮池上清夜排入集水池后由泵輸送至調(diào)節(jié)池。此外,為了防止解決設(shè)備事故發(fā)生,設(shè)立一種事故池,存儲(chǔ)一天水量,以保證設(shè)備檢修時(shí)間。設(shè)計(jì)選用工藝流程針對(duì)廢水水質(zhì)特性,通過與同類解決辦法比較證明,此方案是合理、可行并且相對(duì)簡潔。3工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1重要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1調(diào)節(jié)池(1)設(shè)計(jì)闡明①進(jìn)水水量均勻,為重力流,出水用潛污泵提高。②調(diào)節(jié)池埋入地下普通為進(jìn)水標(biāo)高如下2左右不適當(dāng)太深;池中最高水位不高于進(jìn)水管設(shè)計(jì)高度,最低水位為死水位。③為使在線調(diào)節(jié)池運(yùn)營良好,宜設(shè)混合曝氣裝置。混合所需功率為0.004~0.008池容,所需曝氣量為0.01~0.015空氣/(池表面積)④設(shè)有效空管和溢流管,池口設(shè)測流裝置。(2)工藝尺寸①調(diào)節(jié)池容積已知進(jìn)水水量設(shè)每天8:00~18:00(工作時(shí)間)持續(xù)進(jìn)水10h,則一天內(nèi)(24h)污水平均流量(提高量)。在工作時(shí)間內(nèi),進(jìn)水量比提高量多,休息時(shí)間內(nèi)(18:00~次日8:00),進(jìn)水量比提高量少,此時(shí)段進(jìn)水量為0。當(dāng)進(jìn)水量不不大于提高量,余量在調(diào)節(jié)池中貯存,進(jìn)水量不大于泵提高量,取用調(diào)節(jié)池中存水。因而,調(diào)節(jié)池理論容積為58.8(取兩者大)。水力停留時(shí)間。設(shè)計(jì)采用調(diào)節(jié)池容積,普通宜考慮增長理論容積10%~20%,。②調(diào)節(jié)池尺寸進(jìn)水管標(biāo)高為地下0.6,調(diào)節(jié)池內(nèi)有效水深,出水用水泵提高。池表面積。設(shè)方形池形,池長L與池寬B相等,。超高設(shè)0.2。在池底設(shè)集水坑,集水坑深度0.7。調(diào)節(jié)池尺寸圖如下圖4:(3)工藝設(shè)備①潛污泵調(diào)節(jié)池集水坑內(nèi)設(shè)2臺(tái)自動(dòng)攪勻潛污泵,一用一備,水泵基本參數(shù)為:水泵流量,揚(yáng)程,配電機(jī)功率。②攪拌設(shè)備為防止污水中懸浮物沉積和使水質(zhì)均勻,可采用水泵強(qiáng)制循環(huán)進(jìn)行攪拌,也可采用專用攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌,也可采用專用攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌。水泵強(qiáng)制攪拌循環(huán)攪拌,是在調(diào)節(jié)池底部設(shè)穿孔管,穿孔管與水泵壓力水相連,用壓力水進(jìn)行攪拌。水泵強(qiáng)制循環(huán)長處是不需要在池內(nèi)安裝其她專用攪拌設(shè)備,并可依照懸浮物沉積限度隨時(shí)調(diào)節(jié)壓力水循環(huán)強(qiáng)度。其缺陷是穿孔管容易堵塞,檢修也不大以便,影響使用。因此,當(dāng)前工程上慣用潛水?dāng)嚢铏C(jī)進(jìn)行攪拌;此外,本設(shè)計(jì)使用專用攪拌設(shè)備另一種因素是為了使破氰工藝水質(zhì)達(dá)到堿度規(guī)定,原水需要在調(diào)節(jié)池內(nèi)加堿中和,為使反映均勻、充分,必要使用專用攪拌設(shè)備。依照調(diào)節(jié)池有效容積,攪拌功率普通按1污水4~8W選配攪拌設(shè)備。本設(shè)計(jì)取8W,調(diào)節(jié)池選配潛水?dāng)嚢铏C(jī)總功率為。選取1臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī),型號(hào):QJB0.85/8-260/3-740/C/S;生產(chǎn)廠家:宜興市騰勝環(huán)保有限公司;重要參數(shù):單臺(tái)設(shè)備功率為0.85,葉輪直徑為260,葉輪轉(zhuǎn)速為740,額定電壓為380伏,頻率為50Hz。將潛水?dāng)嚢铏C(jī)安裝在調(diào)節(jié)池中間部位。3.1.2事故池(1)設(shè)計(jì)闡明事故池設(shè)立普通是在工業(yè)廢水解決中,事故池顧名思義是考慮工業(yè)生產(chǎn)中事故排放導(dǎo)致排放水質(zhì)激烈變化而設(shè)立。本設(shè)計(jì)中解決廢水來自化工工業(yè)醫(yī)藥中間體氰乙酸甲酯生產(chǎn)廢水,當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)中浮現(xiàn)故障或某工程操作失誤會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)污水中氰含量不不大于80,解決系統(tǒng)將這一現(xiàn)象視為事故狀態(tài),預(yù)解決中將事故狀態(tài)高濃度含氰污水排入事故池,采用小流量逐漸排出辦法,再進(jìn)入解決系統(tǒng)[23,24]。(2)工藝尺寸采用矩形鋼混構(gòu)造,1座,內(nèi)襯花崗巖防腐。設(shè)計(jì)容積不不大于一天進(jìn)水量,設(shè)為120。實(shí)際尺寸設(shè),有效容積為100。3.1.3反映池(1)設(shè)計(jì)闡明反映池作用是保證次氯酸鈉與污水又充分接觸時(shí)間,使次氯酸鈉達(dá)到破氰作用。反映池類型有往復(fù)式隔板反映池、回轉(zhuǎn)池隔板反映池、渦流式反映池、機(jī)械攪拌反映池。隔板反映池用于水量不不大于1000條件,渦流式反映池反映時(shí)間過短達(dá)不到出水規(guī)定,因此選用機(jī)械攪拌反映池。機(jī)械攪拌反映池選用垂直軸式,便于操作和維修。(2)設(shè)計(jì)尺寸①反映池容積計(jì)算設(shè)計(jì)流量反映時(shí)間取反映池容積實(shí)際容積取理論120%,②反映池尺寸由于反映池容積較小,采用單格池,長,寬,高,超高(3)攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)①葉輪直徑及槳板尺寸葉輪外緣距池子內(nèi)壁距離取,則葉輪直徑為:每根旋轉(zhuǎn)軸上安裝4塊槳板。槳板長度取,寬度取。②槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)半徑及轉(zhuǎn)速槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)半徑為:取攪拌機(jī)槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)線速度為,則每臺(tái)攪拌機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速為:③槳板旋轉(zhuǎn)功率計(jì)算槳板外緣旋轉(zhuǎn)線速度:攪拌機(jī)上槳板總面積:槳板總面積與反映池過水截面積之比為:(不大于25%,符合規(guī)定)槳板寬徑比系數(shù)K值:,查K與b/r關(guān)系曲線圖可得④攪拌器功率(4)配用電動(dòng)機(jī)功率電動(dòng)機(jī)總機(jī)械效率取,傳動(dòng)效率取,則配用電動(dòng)機(jī)功率為:,選用無錫恒暢環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)Y90S-4電動(dòng)機(jī):風(fēng)壓范疇32-20mmH2O,風(fēng)量范疇991-1910m3h,電動(dòng)機(jī)功率1.1KW,電機(jī)轉(zhuǎn)速1450rpm,使用溫度-5~20℃3.1.4反映器(1)符號(hào)闡明流量—總剩余污泥量—生化需氧量—揮發(fā)性剩余污泥量—可溶性生化需氧量—由微生物形成揮發(fā)性剩余污泥量—化學(xué)需氧量—污泥齡—可溶性化學(xué)需氧量—微生物產(chǎn)率系數(shù)—可生物降解化學(xué)需氧量—微生物增長比率—亦生物降解化學(xué)需氧量—微生物內(nèi)源呼吸常數(shù)—總懸浮顆粒物—微生物衰亡形成殘?jiān)壤獡]發(fā)性總懸浮顆粒物—總凱式氮—氨氮—總磷—污泥體積指數(shù)—(2)設(shè)計(jì)參數(shù)選?、儇?fù)荷選取參數(shù)(見表16~19)表16不同不溶性COD條件下顆粒和絮狀污泥UASB反映器可采用容積符合廢水mg/L顆粒比例體積負(fù)荷/絮狀污泥顆粒污泥,TSS去除率高顆粒污泥,TSS去除率低1000~0.1~0.30.3~0.60.6~1.02~42~4不合用2~42~4不合用8~128~14不合用~60000.1~0.30.3~0.60.6~1.03~54~84~83~52~62~612~1812~24不合用6000~90000.1~0.30.3~0.60.6~1.04~65~76~83~73~84~615~2015~24不合用9000~180000.1~0.30.3~0.60.6~1.05~8不合用不合用4~63~73~715~24不合用不合用表17不同溫度下顆粒和絮狀污泥UASB反映器解決溶解性VFA和非VFA廢水溫度/℃體積負(fù)荷/VFA廢水典型值非VFA廢水典型值152~432~32204~652~43256~1264~843010~18128~12103515~241812~18144020~322515~2418表184m高UASB溫度/℃平均水力停留時(shí)間,4~6小時(shí)峰值復(fù)合最大停留時(shí)間16~1922~26>2610~147~96~87~95~74~5表19不同COD溶解性廢水在一定反映器高度范疇內(nèi)上升流速廢水類型上升流速反映器高度范疇典型值范疇典型值接近100%可溶1~31.56~108某些可溶1~1.251.03~76生活污水0.8~10.73~55②厭氧產(chǎn)氣憤體參數(shù)(見表20,21)表20厭氧完全混合懸浮污泥系統(tǒng)解決溶解性COD時(shí)動(dòng)力學(xué)參數(shù)參數(shù)單位范疇典型值產(chǎn)率系數(shù)Y發(fā)酵產(chǎn)甲烷總過程0.06~0.120.02~0.060.05~40.08衰亡速率系數(shù)發(fā)酵產(chǎn)甲烷總過程0.02~0.060.01~0.040.02~0.040.040.020.03最大比增長速率3530250.30~0.380.22~0.280.18~0.240.350.250.20半飽和速率常數(shù)35302560~200300~500800~1100160360900表21甲烷氣體設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)單位范疇典型值35℃0.40.40℃0.350.3535℃0.63460.6346氣體體積含量%60~7065氣體能量50.150.1③UASB反映器布水點(diǎn)布置規(guī)則(見表22)表22UASB反映器布水點(diǎn)布置規(guī)則污泥類型體積負(fù)荷每個(gè)部水點(diǎn)平均面積濃稠絮狀污泥<1.01.0~2.0>2.00.5~11~22~3中檔濃度絮狀污泥1.0~2.0>3.01~22~5顆粒污泥<2.02.0~4.0>4.00.5~10.5~2>2(3)三相分離器設(shè)計(jì)參數(shù)與設(shè)計(jì)要點(diǎn)為流量,為三相分離器長,B為三相分離器寬,為單元級(jí)數(shù)。①反映區(qū)②進(jìn)入反映區(qū)截面負(fù)荷1.0~1.25③普通而言,對(duì)于顆粒污泥,對(duì)于絮體污泥④沉淀室泥斗區(qū)表面負(fù)荷和斗項(xiàng)沉降區(qū)表面負(fù)荷1~1.25⑤氣泡垂直上升速度可以用斯托克斯公式計(jì)算,普通選取氣泡直徑0.05~0.10。計(jì)算得到預(yù)分離氣泡垂直上升速度為0.73~0.69,即6.22~24.88⑥使氣泡分離后進(jìn)入沉淀區(qū)必要條件是:氣延斜面AB速度應(yīng)當(dāng)滿足;且~~。⑦分離器與斜面夾角、可以相似,也可以不同。在45°~60°之間,普通55°~60°,且應(yīng)光滑,利于污泥返回。⑧氣液分離基本條件為,因此想得到較好效果應(yīng)當(dāng)①減小BC(小縫),CE同步減小。但為了以便污泥回流,CE不應(yīng)不大于200②增長AB,即AB在水平方向上投影(交疊量)增長,此交疊量是分離效果過好壞核心,普通不應(yīng)當(dāng)不大于100~200⑨為了達(dá)到良好分離效果,~0.49⑩沉降室開口最窄處總面積,應(yīng)當(dāng)相稱于反映器截面積15%~20%,普通不不大于20%,沉降斗中停留時(shí)間普通為0.5~1,~左右。沉降區(qū)中停留時(shí)間普通為0.5~1,~左右。沉降室總停留時(shí)間為1.25~2,總高度1.5左右。(4)設(shè)計(jì)計(jì)算原始數(shù)據(jù):總設(shè)計(jì)流量:100廢水溫度:25進(jìn)水水質(zhì):=3000,=2200才,=200,=150,堿度=500碳酸鈣堿度,=200出水水質(zhì):去除率=85%,去除率=70%,廢水去除率50%,出水占進(jìn)水比例=40%,還原率=90%,出水濃度(涉及沖出微生物)=150①依照有機(jī)負(fù)荷選取表計(jì)算反映器有效容積計(jì)算理論有效容積選取平均容積負(fù)荷理論有效容積計(jì)算設(shè)計(jì)有效容積設(shè)計(jì)有效系數(shù)UASB設(shè)計(jì)有效容積②反映器截面積UASB設(shè)計(jì)表面積本設(shè)計(jì)采用矩形池,矩形池長寬比普通為2:1。經(jīng)計(jì)算得長度L為4.62,寬度B為2.2。③擬定UASB反映器有效反映液位高度反映器有效反映液位高度④設(shè)計(jì)UASB三相分離器圖5,UASB計(jì)算示圖設(shè)下三角型集氣罩斜面水平角,上三角型集氣罩斜面水平角,三相分離器液面保護(hù)高度=0.5,下三角型高度,單元三相分離器寬度。由于沉淀區(qū)表面負(fù)荷,上某些離區(qū)水力停留時(shí)間1.5,則上三角型罩頂水深。由以上數(shù)據(jù)可知:下三角集氣罩寬下三角集氣罩回流縫寬度計(jì)算集氣罩單元個(gè)數(shù)組(四舍五入得到)回流縫總面積設(shè)計(jì)上三角集氣罩回流縫,回流縫總面積占總反映器面積比例=30.3%>20%(符合規(guī)定)下三角回流縫混合液上升速度上三角回流縫混合液上升速度,取延AB方向水流速度氣泡上升速度,當(dāng)氣泡直徑不大于等于0.1,則氣泡周邊水流呈層流狀態(tài),,這時(shí)氣泡上升速度以斯托克斯公式計(jì)算為準(zhǔn),即:,其中氣泡直徑0.1,廢水密度1.11,甲烷密度0.65,重力加速度9.8,廢水動(dòng)力粘滯系數(shù)1.8,碰撞系數(shù)0.95,把上面單位統(tǒng)一化成形式,代入數(shù)據(jù),可計(jì)算出。由上面可知,>,符合設(shè)計(jì)規(guī)定。依照幾何關(guān)系,上三角集氣罩高度上三角集氣罩底部到下三角集氣罩底部距離整個(gè)三相分離器某些高度整個(gè)UASB反映器高度,池壁厚度設(shè)為0.3m。布水采用穿孔管布水,設(shè)6根d50mm,長2.3m穿孔管。每兩根穿孔管中心距為0,66m,穿孔管中心距池底0.3m⑤擬定水力停留時(shí)間⑥擬定反映器污泥齡可以設(shè)繩剩余微生物固體均在廢水出水中而擬定數(shù)值。假設(shè)已知條件中排水中濃度均由微生物構(gòu)成,故:出水設(shè)計(jì)溶解性():出水降解顆粒數(shù)值,進(jìn)水中可降解,替代參數(shù)取,,,,代入公式,計(jì)算出污泥齡⑦預(yù)計(jì)排水中可溶性數(shù)值,出水預(yù)計(jì)值:⑧依照出水中溶解性占進(jìn)水中溶解性比例原則,判斷計(jì)算出水中溶解性占進(jìn)水中溶解性比例=3.24%<10%,滿足規(guī)定。⑨計(jì)算反映器中生物區(qū)內(nèi)平均微生物濃度⑩計(jì)算甲烷氣體產(chǎn)量計(jì)算去除量計(jì)算甲烷產(chǎn)量25℃25℃下甲烷產(chǎn)量=893.78假設(shè)產(chǎn)氣憤體中65%是甲烷氣體則日產(chǎn)氣體體積=1375.05計(jì)算甲烷氣體可產(chǎn)生能量計(jì)算甲烷氣體密度(35℃時(shí)0.6346)25℃下甲烷密度=0.656計(jì)算可產(chǎn)生能量(甲烷熱量50.1)能量產(chǎn)生量計(jì)算所需堿度表23所需堿度計(jì)算溫度℃氣相含量%2530354020900105012001400251100130015001700301300160018002100351500180021002400401700210024002800依照上表,判斷設(shè)計(jì)條件下堿度為1500,則需要堿度濃度為堿度,則日需要堿度為堿度。3.1.5曝氣生物濾池(1)濾池池體設(shè)計(jì)與計(jì)算本設(shè)計(jì)采用有機(jī)負(fù)荷計(jì)算法水量,下面為進(jìn)水水質(zhì)和但愿出水水質(zhì),見表24表24BAF進(jìn)水水質(zhì)和但愿出水水質(zhì)項(xiàng)目進(jìn)水570250100出水1002070濾料體積可依照容積負(fù)荷率計(jì)算:式中:—濾料有效體積,;—濾池每天去除量,;—有機(jī)負(fù)荷,,本設(shè)計(jì)取值4.5(普通2~5之間);—進(jìn)入濾池日平均污水量,;—進(jìn)入濾池濃度差值,;—容積負(fù)荷,。用有機(jī)負(fù)荷進(jìn)行校核:實(shí)際介于6~10之間,滿足規(guī)定。普通來說,曝氣生物濾池內(nèi)濾料層高度在2.5~4.5之間。濾料選用陶粒。濾料層高則污水與微生物接觸時(shí)間長,出水效果好,但相對(duì)所需鼓風(fēng)機(jī)壓頭也較高,能量消耗相對(duì)過大;濾料層低則與污水接觸時(shí)間短,出水效果相對(duì)差,但所需鼓風(fēng)機(jī)壓頭也底些,能耗相對(duì)也小些。依照水質(zhì)狀況,本設(shè)計(jì)取濾料高度,則曝氣生物濾池截面積計(jì)算如下:單池設(shè)為圓形,濾池直徑。當(dāng)濾池截面積為2.044時(shí),空塔水力負(fù)荷校核如下:實(shí)際,滿足規(guī)定。(2)水力計(jì)算為考慮進(jìn)入濾池廢水均勻流過濾料層,在濾料承托層下部設(shè)計(jì)有緩沖配水室,其高度普通為1.2~1.5,本設(shè)計(jì)取,并在配水室池壁考慮檢修入口;承托層高度取為0.3;此外,考慮到濾池反沖洗時(shí)濾料膨脹,在濾料層上部保證有0.8~1.0清水區(qū),本設(shè)計(jì)取清水區(qū)高度;濾池超高取,則濾池總高度為:污水在曝氣生物濾池濾料層高度中空塔停留時(shí)間,而依照運(yùn)營經(jīng)驗(yàn),濾池在裝滿濾料后廢水在濾料層中實(shí)際停留時(shí)間約為孔她停留時(shí)間1/2左右,即0.6。(3)供氣量計(jì)算與供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)在曝氣生物濾池這樣生物膜法反映器中,生物膜耗費(fèi)溶解氧總量普通為1~3。為使濾料表面層好氧菌膜維持良好生物相,通過濾料層后剩余溶解氧應(yīng)當(dāng)保持在2~3,這樣規(guī)定污水在進(jìn)入濾料層前溶解氧為4~6左右。①濾池微生物需氧量即除去1需提供0.95。故每天去除需提供總氧量為:②實(shí)際需氧量當(dāng)濾池氧運(yùn)用率為時(shí),從濾池中逸出氣體中含氧量百分率為:設(shè)濾池水面壓力,曝氣器安裝在濾池水面下,曝氣器處決對(duì)壓力為:由于水溫25℃時(shí),清水中飽和溶解氧濃度為。則25℃時(shí)濾池內(nèi)混合液當(dāng)水溫為25℃取,規(guī)定出水溶解氧濃度為3,選定原則依照《污水綜合排放原則》(GB8978-1996)。③供氣量:曝氣負(fù)荷校核:,符合規(guī)定規(guī)定。④供氣系統(tǒng)曝氣生物濾池曝氣類型為鼓風(fēng)曝氣,鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、空氣擴(kuò)散裝置(曝氣器)和一系列連通管道構(gòu)成。鼓風(fēng)曝氣是采用曝氣器在水中引入氣泡方式,通過擴(kuò)散裝置使空氣形成不同尺寸氣泡,,氣泡在擴(kuò)散裝置出口處形成,尺寸取決于擴(kuò)散裝置形式,氣泡通過上升和隨水循環(huán)流動(dòng),最后在液面處破裂。鼓風(fēng)機(jī)將空氣輸送到安裝在濾料層底部擴(kuò)散裝置(曝氣器),這一過,程中產(chǎn)生氧向混合液中轉(zhuǎn)移。因此供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)涉及空氣擴(kuò)散裝置選定并對(duì)其進(jìn)行布置、空氣管道布置與計(jì)算、鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)與臺(tái)數(shù)擬定三某些[25]??諝鈹U(kuò)散裝置擬定和設(shè)計(jì)在選定空氣擴(kuò)散裝置時(shí)要考慮下列各項(xiàng)因素:空氣擴(kuò)散裝置應(yīng)具備較高氧運(yùn)用率和動(dòng)力效率,具備較好效果;不易堵塞,浮現(xiàn)故障易排除,便于維護(hù)管理;構(gòu)造簡樸,便于安裝,工程造價(jià)及自身價(jià)格都較低;應(yīng)考慮所解決廢水水質(zhì)、地區(qū)條件和反映器內(nèi)水深等。選用江蘇鵬鷂環(huán)保集團(tuán)有限公司生產(chǎn)SA-I型微孔陶瓷曝氣管,其機(jī)構(gòu)合理,安裝以便,曝氣管面積大。充氧能力大,服務(wù)面積大。其技術(shù)參數(shù)見表25。表25SA-I型微孔陶瓷曝氣管物理性能和充氧能力名稱技術(shù)參數(shù)名稱技術(shù)參數(shù)化學(xué)成分/%SiO240,Al2O350,其她10氧動(dòng)力效率/kg·kW-1·h-14.45-7.8氣孔率/%40-50通氣量/m3·h-14-12微孔孔徑/μm150-200服務(wù)面積/㎡1.5-2抗折強(qiáng)度/㎏·㎝-225-30阻力損失/㎜H2O30-100質(zhì)量/㎏1.25-1.40適當(dāng)水深/m3-6氧吸取率/%16.5-26.8取每根微孔陶瓷曝氣管通氣量,則所需微孔陶瓷曝氣管個(gè)數(shù),實(shí)際取3校核:其服務(wù)面積為,符合1-2㎡。實(shí)際通風(fēng)量。取干管空氣流速,則所需管徑,干管選用DN32鍍鋅鋼管。取支管空氣流速,支管選用DN25鍍鋅鋼管??諝夤艿烙?jì)算與設(shè)計(jì)空氣管道系統(tǒng)指從鼓風(fēng)機(jī)出口到空氣擴(kuò)散裝置空氣管道,普通使用焊接鋼管。本設(shè)計(jì)為小型廢水解決站,空氣管道系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為支狀??諝飧晒茉O(shè)在地面上,接入曝氣生物濾池空氣管道高出水池面0.5以上,避免回水現(xiàn)象,空氣干管、支管道內(nèi)空氣流速為10~15,通向空氣擴(kuò)散裝置豎管、小支管為4~5??諝夤艿篮涂諝鈹U(kuò)散裝置壓力損失普通控制在14.7以內(nèi),其空氣管道總損失控制在4.9以內(nèi),空氣擴(kuò)散裝置阻力為4.9~0.9??諝夤艿缐毫p失為空氣管道沿程損失與空氣管道局部阻力損失之和,此三者單位為。則有??諝鈮毫砂聪率竭M(jìn)行估算:。壓縮空氣絕對(duì)壓力。其中—曝氣器安裝深度,—曝氣器阻力,—所在地區(qū)大氣壓,取。鼓風(fēng)機(jī)選定和鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)用鼓風(fēng)機(jī)供應(yīng)壓縮空氣,慣用有羅茨鼓風(fēng)機(jī)和離心式鼓風(fēng)機(jī)兩種。羅茨鼓風(fēng)機(jī)氣量小但噪聲大,普通用于中小型污水解決和工業(yè)廢水解決;離心式鼓風(fēng)機(jī)氣量大、噪音小、效率高、空氣量容易控制,多用于大中型污水解決站。本設(shè)計(jì)采用3L-25微型羅茨鼓風(fēng)機(jī)兩臺(tái),一備一用。轉(zhuǎn)速1950nr/min軸功率0.11kW。安裝時(shí),每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)單設(shè)基本,間距,雙電源,滿負(fù)荷設(shè)計(jì)。表263L-25羅茨鼓風(fēng)機(jī)性能參數(shù)型號(hào)口徑轉(zhuǎn)速nr/min微型羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)表進(jìn)口流量Qs(m3/min)軸功率La(Kw)9.8KPa19.6KPa29.4KPa39.2KPa49KPa58.8KPaQsLaQsLaQsLaQsLaQsLaQsLa3L-2516500.300.100.260.230.340.210.400.200.4718000.330.100.310.200.290.290.270.370.250.440.240.5119500.370.110.350.220.330.310.310.400.290.480.280.5521000.410.120.380.230.360.330.340.430.320.510.310.5922500.450.130.420.250.400.360.380.460.360.550.350.6424000.480.140.460.270.440.380.420.490.400.590.390.6825500.520.150.500.280.480.410.460.520.440.620.430.72鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)采用防止噪聲辦法,使其符合《工業(yè)公司廠界噪聲原則》和《都市區(qū)域環(huán)境噪聲原則》。(4)配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)曝氣生物濾池配水系統(tǒng)普通采用小阻力配水系統(tǒng),依照反沖洗形式采用濾頭、格柵、平板孔式較多。①反沖洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用清水反沖洗。操作過程由PLC或計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。選用水反沖洗強(qiáng)度為20,需水量:工作周期24計(jì),水沖洗時(shí)間每次0.5,則沖洗水量占進(jìn)水量比為:,符合規(guī)定。反沖洗泵選用GMP-35-80自吸式離心泵,流量42,最高揚(yáng)程19.6m。②污泥產(chǎn)量計(jì)算在污水生物解決過程中,污泥產(chǎn)量表達(dá)去除單位重量所產(chǎn)生量。污泥產(chǎn)量與進(jìn)水比值關(guān)于。進(jìn)水比值大,污泥產(chǎn)量也越多,污泥產(chǎn)量按下式計(jì)算:污泥量:3.1.6藥劑投配系統(tǒng)(1)加藥罐[23]為了使達(dá)到良好破氰效果,在調(diào)節(jié)池中需加入苛性鈉溶液調(diào)節(jié)值從4~8,若選用濃度為10%苛性鈉溶液,密度為1.109,所需要體積為:加藥罐有效容積按30d配藥一次計(jì)算,即有效容積:凈尺寸:,所需藥液量小,加藥罐設(shè)立兩個(gè),兼作溶藥罐,一種配藥,一種投藥,交替使用。(2)加藥罐[23]①投藥量由于廢水含量較高,投加量按(乘以1.2系數(shù))設(shè)計(jì)。則投藥量:②設(shè)備選型依照每小時(shí)投加量為1000g,選用浙江省椒江市環(huán)保設(shè)備廠生產(chǎn)HBR-04型次氯酸鈉發(fā)生器,其參數(shù):表27HBR-04型次氯酸鈉發(fā)生器參數(shù)次氯酸鈉產(chǎn)量耗鹽量鹽水質(zhì)量濃度%電流效率%電總功率kW占地面積總質(zhì)量kg1000~12003.6~6.0370~778.633003.1.7污泥解決系統(tǒng)(1)污泥管道輸送采用重力排泥,污泥輸送管道為重力管道,管道坡度0.01~0.02,管徑Dg=,半途設(shè)立2個(gè)清通口。污泥濃縮池①計(jì)算污泥濃度進(jìn)泥為生物膜,設(shè)進(jìn)泥含水率,濃縮后污泥含水率,污泥密度按1000計(jì)。進(jìn)水污泥濃度:同理可計(jì)算得出水污泥濃度。②濃縮池體積及尺寸濃縮池預(yù)留出反沖洗水量體積,由于污泥產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不大于反沖洗水量,因此濃縮池體積按反沖洗水量20.4計(jì),高度設(shè)1.5。則濃縮池面積為;濃縮池直徑為;超高;緩沖層;池底坡度導(dǎo)致深度為;泥斗深度??捎?jì)算出有效水深:;總深度。(3)污泥干化污泥經(jīng)濃縮池重力沉淀后,上清液排至小型集水池,用泵送回調(diào)節(jié)池中;由于污泥量較少,用自然干化辦法進(jìn)行解決。3.1.8集水池重要為了貯存污泥濃縮池中上清液,有效容積按反沖洗水量0.5h×40.88=20.4計(jì),實(shí)際設(shè)計(jì)尺寸為。3.2水力計(jì)算3.2.1調(diào)節(jié)池水泵揚(yáng)程[23]式中:廢水流量Q=100=4.2,取管中流速(普通取0.7-1.2),則廢水管徑為:查手冊選用公稱直徑Dg=40mm原則硬聚乙烯管,規(guī)格外徑mm,工作壓力6。查Dg=40mm塑料管水利計(jì)算表,流量Q=4.2時(shí),流速,1000i=13.65對(duì)于一次提高管段,廢水管線水利最不利段長度L=6.1m,則管線沿程損失:=一次提高(從調(diào)節(jié)池用泵提高至反映池)最不利段共有彎頭2個(gè),取=0.6;閥門2個(gè),取=2.5;逆止閥1個(gè),取=7.5;轉(zhuǎn)子流量計(jì)一種,取=9;壓力表一種,取=7;潛污泵1臺(tái),取=1。則管線總局部水頭損失:系統(tǒng)中調(diào)節(jié)池最低水位與最不利點(diǎn)最高水位差(設(shè)地面為0.0),取自由水頭=2,則水泵所需揚(yáng)程為依照流量Q=4.2,H=6.67m,選用2臺(tái)BKZ-2.5/10型玻璃鋼污水泵,1備1用,其性能參數(shù)如下:最大流量—6;揚(yáng)程—9m;葉輪直徑—103mm,管內(nèi)徑—進(jìn)口25mm,出口25mm;重量38kg,上海玻璃鋼廠。3.2.2UASB進(jìn)水水泵揚(yáng)程廢水流量Q=100=4.2,取管中流速(UASB反映區(qū)規(guī)定水流上升速度1.04),則廢水管徑為:查手冊選用公稱直徑Dg=32mm原則硬聚乙烯管,規(guī)格外徑mm,工作壓力6。查Dg=32mm塑料管水利計(jì)算表,流量Q=4.2時(shí),流速,1000i=45.32。對(duì)于二次提高管段,廢水管線水利最不利段長度L=3.5m,則管線沿程損失=二次提高(從反映池用泵提高至UASB反映器)最不利段共有彎頭1個(gè),取=0.6;閥門2個(gè),取=2.5;逆止閥1個(gè),取=7.5;轉(zhuǎn)子流量計(jì)一種,取=9;提高水泵1臺(tái),取=1。則管線總局部水頭損失:系統(tǒng)中反映池最低水位與最不利點(diǎn)最高水位差,取自由水頭=2,則水泵所需揚(yáng)程為依照流量Q=4.2,H=7.46m,選用2臺(tái)BKZ-2.5/10型玻璃鋼污水泵,1備1用,其性能參數(shù)如下:表28BKZ-2.5/10型玻璃鋼污水泵性能參數(shù)最大流量揚(yáng)程m葉輪直徑mm管內(nèi)徑重量kg進(jìn)口mm出口mm691032525383.2.3集水池到調(diào)節(jié)池水泵揚(yáng)程廢水流量Q=20.4,設(shè)五小時(shí)輸送完,則Q=4.08,取管中流速1.0,則廢水管徑為:查手冊選用公稱直徑Dg=32mm原則硬聚乙烯管,規(guī)格外徑mm,工作壓力6。查Dg=32mm塑料管水利計(jì)算表,流量Q=4.2時(shí),流速,1000i=45.32。對(duì)于此提高管段,廢水管線水利最不利段長度L=20m,則管線沿程損失=提高路線最不利段共有彎頭3個(gè),取=0.6;閥門1個(gè),取=2.5;逆止閥1個(gè),取=7.5;提高水泵1臺(tái),取=1。則管線總局部水頭損失:系統(tǒng)中反映池最低水位與最不利點(diǎn)最高水位差,取自由水頭=2,則水泵所需揚(yáng)程為選用2臺(tái)BKZ-2.5/10型玻璃鋼污水泵,1備1用。4操作運(yùn)營及解決效果闡明4.1接觸反映池運(yùn)營闡明接觸池內(nèi)保證進(jìn)水pH控制在7.5~8.5,破氰效果達(dá)到最佳。池內(nèi)設(shè)pH測示計(jì),若pH沒有達(dá)標(biāo)需調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)池內(nèi)NaOH溶液投放量,使其達(dá)標(biāo)。池內(nèi)攪拌保證充分,速度均勻。4.2UASB反映器運(yùn)營管理4.2.1UASB厭氧生物解決裝置啟動(dòng)厭氧生物解決重要問題是裝置啟動(dòng)所需時(shí)間比好氧生物解決時(shí)間長。重要困難是培養(yǎng)和馴化適
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