某碳酸飲料廠生產(chǎn)廢水處理站工藝設(shè)計(jì)

.理工學(xué)院水污染控制工程課程設(shè)計(jì)題目：某碳酸飲料廠 生產(chǎn)廢水處理站工藝設(shè)計(jì)姓 名：XXX學(xué) 號(hào)：XXXXXXX學(xué) 院：環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院專 業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)教師：XXXXX2016年X月 X日Word文檔.某碳酸飲料廠生產(chǎn)廢水處理站工藝設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)為某碳酸飲料廠生產(chǎn)廢水處理站工藝設(shè)計(jì)，處理規(guī)模為3000m3/d，COD為3000mg/l，BOD5為1800mg/l，SS為600mg/ l，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996 規(guī)定的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)查閱資料，通過(guò)工藝比選，確定采用厭氧生物處理法及傳統(tǒng)活性污泥法為該污水處理廠的主體處理工藝，該工藝具有處理流程簡(jiǎn)單、操作管理方便、出水水質(zhì)好、工藝可靠、建設(shè)投資省和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，確定了污水處理流程為：細(xì)格柵、UASB反應(yīng)器、SBR反應(yīng)池、消毒池、出水；污泥處理流程為：集泥井、污泥濃縮池、污泥脫水車間、泥餅外運(yùn)。進(jìn)行了各單體構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算，污水處理廠的平面布置，水力計(jì)算和高程設(shè)計(jì)等。在此基礎(chǔ)上，完成了平面圖、高程圖設(shè)計(jì)和圖紙繪制。本工程的實(shí)施將顯著改善受納水體水質(zhì)，同時(shí)間接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，達(dá)到了出水水質(zhì)的要求。關(guān)鍵詞：碳酸飲料生產(chǎn)廢水 厭氧生物處理法 SBR好氧反應(yīng)池Word文檔.目 錄第1章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).......................................................................21.1設(shè)計(jì)資料...................................................................................21.1.1水量、水質(zhì)資料.............................................................21.1.2用地資料：.....................................................................31.2設(shè)計(jì)要求...................................................................................31.2.1設(shè)計(jì)內(nèi)容：.....................................................................31.2.2設(shè)計(jì)要求：.....................................................................4第2章工藝流程的確定.......................................................................52.1基本工藝路線的確定...............................................................52.2厭氧處理工藝選擇...................................................................52.3好氧處理工藝選擇....................................................................62.3.1SBR法具有的特點(diǎn)：......................................................62.3.2碳酸飲料設(shè)備沖洗廢水處理工藝流程...........................7第3章處理工藝構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算........................................................83.1格柵槽的設(shè)計(jì)...........................................................................83.1.1格柵的設(shè)計(jì).....................................................................83.1.2柵條間隙數(shù)n..................................................................83.1.3格柵總寬度B..................................................................93.1.4過(guò)柵水頭損失.................................................................93.1.5柵后槽的總高度H.........................................................93.1.6格柵的總長(zhǎng)度L............................................................103.1.7每日柵渣量W...............................................................113.1.8過(guò)格柵進(jìn)出水水質(zhì).......................................................113.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì).........................................................................113.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明.......................................................................113.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算.......................................................................123.2.3過(guò)調(diào)節(jié)池進(jìn)出水水質(zhì)...................................................133.3UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)....................................................................14Word文檔.3.3.1UASB反應(yīng)器的組成......................................................143.3.2UASB反應(yīng)器工作原理..................................................143.3.3參數(shù)選取.......................................................................143.3.4反應(yīng)器尺寸...................................................................153.3.5進(jìn)水分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)...................................................153.3.6三相分離器的設(shè)計(jì).......................................................173.3.7沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)：...........................................................173.3.8氣液分離設(shè)計(jì)：...........................................................193.3.9分隔板的設(shè)計(jì)：...........................................................203.3.10UASB反應(yīng)器中污泥產(chǎn)量的計(jì)算................................213.3.11排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì).........................................................213.3.12出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：.............................................223.3.13沼氣收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì).................................................233.3.14UASB進(jìn)出水水質(zhì).......................................................233.4SBR反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算..............................................................243.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明........................................................................243.4.2工藝設(shè)計(jì)計(jì)算...............................................................243.4.3平面尺寸計(jì)算...............................................................253.4.4進(jìn)出水排泥系統(tǒng)...........................................................263.4.5曝氣系統(tǒng)工藝計(jì)算.......................................................263.4.6SBR池進(jìn)出水水質(zhì)........................................................293.5消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算.....................................................................293.5.1消毒劑的投加...............................................................303.5.2平流式消毒接觸池.......................................................303.6污泥處理系統(tǒng)................................................................................313.6.1產(chǎn)泥量............................................................................313.6.2污泥處理方式...............................................................323.6.3集泥井容積計(jì)算...........................................................323.7污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算..............................................................323.7.1設(shè)計(jì)說(shuō)明.......................................................................323.7.2設(shè)計(jì)計(jì)算.......................................................................32Word文檔.3.7.3排水和排泥....................................................................333.8污泥脫水系統(tǒng).........................................................................343.8.1污泥產(chǎn)量.......................................................................343.8.2藥劑用量.......................................................................343.8.3污泥脫水車間面積........................................................34第4章污水處理站平面布置和高程布置..........................................354.1構(gòu)筑物和建筑物主要設(shè)計(jì)參數(shù)..............................................354.2污水處理站平面布置..............................................................354.3污水處理站高程布置..............................................................36第5章項(xiàng)目預(yù)算與概算.....................................................................375.1投資估算與效益分析建設(shè)費(fèi)用..............................................37第6章勞動(dòng)定員................................................................................38總結(jié).....................................................................................................39謝辭.....................................................................................................40參考文獻(xiàn)...............................................................................................41Word文檔.前 言近年，我國(guó)碳酸飲料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其產(chǎn)量逐年上升。與此同時(shí)，碳酸飲料廠也向環(huán)境中排放了大量的有機(jī)廢水，每生產(chǎn)1t碳酸飲料約需要大約10～30t的新鮮水，并會(huì)相應(yīng)地產(chǎn)生10～20t廢水，由于該廢水含有較高濃度的碳水化合物、脂肪、纖維、脂肪、廢酵母、酒花殘?jiān)扔袡C(jī)無(wú)毒成分，排入天然水體后將大量消耗水中的溶解氧，既造成水體缺氧，還能促使水底沉積化合物的厭氧分解，產(chǎn)生臭氣惡化水質(zhì)。上述成分多來(lái)自碳酸飲料生產(chǎn)原料，棄之不用不僅造成資源的巨大浪費(fèi)，也降低了碳酸飲料生產(chǎn)的原料利用率，因此，在糧食缺乏水資源供應(yīng)緊張的今天，如何既有效地處理碳酸飲料廢水又充分利用其中的有用資源，已成為環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要任務(wù)，本次課程設(shè)計(jì)將從所學(xué)的環(huán)境工程、水污染控制工程等專業(yè)知識(shí)角度，提出自己的碳酸飲料生產(chǎn)廢水處理設(shè)計(jì)方案。本設(shè)計(jì)通過(guò)了解該碳酸飲料廠生產(chǎn)廢水水質(zhì)資料，對(duì)比擬采用UASB法+SBR反應(yīng)池來(lái)進(jìn)行處理碳酸飲料廢水,使其CODcr,BOD5，SS,有效去除以達(dá)到廢水處理站執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)根據(jù)污水處理站地形、面積等資料設(shè)計(jì)了污水處理站平面布置圖和高程設(shè)置圖。碳酸飲料廢水得到較好的處理,既避免了其可能帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，也能為企業(yè)節(jié)省大量排污費(fèi)用有良好的環(huán)境效益，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。Word文檔.第1章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 設(shè)計(jì)資料某飲料公司主要生產(chǎn)中、高檔次飲料，主要產(chǎn)品為碳酸飲料，碳酸飲料主要由糖漿和碳酸水定量配制而成，其生產(chǎn)過(guò)程可分為三個(gè)基本工序：即糖漿的制備、碳酸水的制備、洗瓶罐裝封口等。生產(chǎn)過(guò)程中，廢水主要來(lái)自罐裝區(qū)的洗瓶水、沖洗水、碎瓶飲料和糖漿缸沖洗水以及設(shè)備和地面的沖洗水。其中設(shè)備和地面的沖洗水量最大，有機(jī)物濃度較低且水量較均勻，其排放量占總廢水量70%以上?；旌蠌U水有機(jī)物含量高，間歇排放，水質(zhì)水量不均勻，尤其廢水量隨季節(jié)波動(dòng)大。1.1.1 水量、水質(zhì)資料該廠的處理水量經(jīng)監(jiān)測(cè)，日平均流量定為3000m3/d，日變化系數(shù)為1.4。經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)及對(duì)排放水質(zhì)的要求（《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)），設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如下表所示：表1-1設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)項(xiàng)目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)300018006005-12設(shè)計(jì)出水水質(zhì)6020706-9經(jīng)過(guò)小試實(shí)驗(yàn)，處理污泥所用化學(xué)藥品及用量如下表所示：表1-2 處理污泥所用化學(xué)藥品及用量藥品名稱 單位 數(shù)量PAM（聚丙烯酰胺） mg/L 1Word文檔.1.1.2 用地資料：廢水處理站占地如下圖所示，為一70m×40m的矩形區(qū)域，在廠內(nèi)的一個(gè)角落。原排水管距圍墻距離為3m。管底標(biāo)高為-4.00m，污水渠的最高水位為-4.20m(以廠內(nèi)地面為±0.00米)。廢水處理站的東西側(cè)均為居民區(qū)。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)。廠區(qū)內(nèi)排水制度為采用分流制，單獨(dú)設(shè)雨水系統(tǒng)，由雨水井收集后直接排到污水渠中。為了美化環(huán)境，廠區(qū)內(nèi)應(yīng)大量綠化。圖1-1 廢水處理站占地圖1.2 設(shè)計(jì)要求1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1．工藝流程的選擇確定：污水處理工藝流程的選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)與處理后排放水要求達(dá)到的水質(zhì)之間的差距、處理規(guī)模、水處理試驗(yàn)資料、處理廠地區(qū)有關(guān)的具體條件等因素綜合分析，進(jìn)行合理的工藝組合。要說(shuō)清楚工藝原理和選擇思路。2．選擇各構(gòu)筑物的形式和數(shù)目：說(shuō)明構(gòu)筑物的類型、數(shù)量、規(guī)格尺寸、材料結(jié)構(gòu)，若有配套設(shè)備，還應(yīng)指明設(shè)備的種類、規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量及運(yùn)行方式。3．各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)和計(jì)算：設(shè)計(jì)各構(gòu)筑物和主要構(gòu)件的尺寸，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到構(gòu)筑物及其構(gòu)造、施工上的可能性，并符合建筑模數(shù)的要求。主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算；主要構(gòu)筑物相關(guān)參數(shù)的選取。4．平面布置：根據(jù)各構(gòu)筑物的確切尺寸，確定各構(gòu)筑物在平面布置上的確切位置，并最后完成平面布置。確定各構(gòu)筑物間連接管Word文檔.道、檢查井的位置。污水處理廠平面布置的具體原則及要求。高程布置：通過(guò)水力計(jì)算。確定各構(gòu)筑物的高程（相對(duì)地面標(biāo)高），使水能夠順利流過(guò)各處理構(gòu)筑物。污水處理廠高程布置的具體原則及要求。高程布置如何降低土建投資及如何便于主要構(gòu)筑物的排空檢修。工程概算：通過(guò)對(duì)一些參考定額估算，完成工程概算，主要內(nèi)容包括： 1.工程費(fèi)用2.其他費(fèi)用3.人員編制及運(yùn)行成本。繪圖：繪制污水廠平面布置圖、高程圖2張（2#圖）。1.2.2 設(shè)計(jì)要求：編寫(xiě)一份完整的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)并打印裝訂成冊(cè)，用AUTOCAD繪制污水廠平面布置圖、高程圖各一張，并用2#圖紙打印，繪圖要符合機(jī)械制圖規(guī)范、仿宋字合格、尺寸標(biāo)注正確。Word文檔.第2章 工藝流程的確定2.1 基本工藝路線的確定據(jù)分析，在該碳酸飲料廠生產(chǎn)中，廢水主要來(lái)自罐裝區(qū)的洗瓶水、沖洗水、碎瓶飲料和糖漿缸沖洗水以及設(shè)備和地面的沖洗水。其中設(shè)備和地面的沖洗水量最大，有機(jī)物濃度較低且水量較均勻，其排放量占總廢水量70%以上。混合廢水有機(jī)物含量高，具有易生化性（BOD5/COD=0.6，大于0.45），間歇排放，水質(zhì)水量不均勻，尤其廢水量隨季節(jié)波動(dòng)大。對(duì)比設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和處理出水水質(zhì)，污染物的去除率分別達(dá)到：COD98%，BOD598.9%，SS88.3%。由于進(jìn)水水質(zhì)和處理效率均很高，應(yīng)采用厭氧-好氧的處理路線，廢水首先通過(guò)厭氧處理裝置，大大去除進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，獲得能源---沼氣，并使出水水質(zhì)達(dá)到好氧處理可接受的濃度，再進(jìn)行好氧處理后達(dá)標(biāo)排放。2.2 厭氧處理工藝選擇近年來(lái)，厭氧處理技術(shù)得到很快發(fā)展，常用的先進(jìn)技術(shù)有厭氧接觸工藝、上流是厭氧污泥床和厭氧過(guò)濾器。厭氧接觸法屬于傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)的發(fā)展。它采用完全混合式消化反應(yīng)器，適合于處理含懸浮固體很高的廢水，預(yù)處理要求低，需要設(shè)置池內(nèi)完全混合攪拌，池外還要設(shè)消化液沉淀池。其處理效率比傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)有提高，但中溫消化時(shí)容積負(fù)荷只有1.0-3.0kgCOD/(m3?d)，其水力停留時(shí)間仍然較長(zhǎng)，要求的消化體積大。本工程處理對(duì)象為易生化處理的廢水，為提高處理效率節(jié)省工程投資和占地，不宜采用厭氧接觸法。上流式厭氧污泥床（UASB），采用了滯留型厭氧生物技術(shù)，在底部有污泥床，依據(jù)進(jìn)水與污泥的高效接觸提供高的出去率，依靠頂部的三相分離器，進(jìn)行氣、液、固分離，能使污泥維持在污泥床內(nèi)而減少流失。因而生物污泥停留時(shí)間長(zhǎng)，處理效率高，適合于處理Word文檔.較易生化講解，COD和SS濃度均較高的廢水（一般進(jìn)水SS不大于4000mg/L）。常溫下，對(duì)于較易生物降解的有機(jī)廢水，容積負(fù)荷可達(dá)4-8kgCOD/(m3?d)，中溫條件下，可達(dá)更高的負(fù)荷。厭氧過(guò)濾器采用附著型厭氧生物技術(shù)，在反應(yīng)器內(nèi)充填一部分填料，使生物污泥附著在填料上生長(zhǎng)，不易隨出水流失，且填料對(duì)于改善水流均勻性有益，并起到一定過(guò)濾截留作用。但反應(yīng)器內(nèi)填料易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，因此不適合處理有機(jī)物濃度過(guò)高的廢水，且進(jìn)水SS濃度要求較低，一般要求SS<200mg/L。盡管厭氧過(guò)濾器抗沖擊負(fù)荷能力大，處理效率亦高，但不適合本工程進(jìn)水水質(zhì)（SS濃度較高）。綜以上分析，結(jié)合工程資料，本工程廢水厭氧處理裝置采用UASB。2.3好氧處理工藝選擇有機(jī)廢水經(jīng)厭氧處理，出水的BOD5/COD會(huì)降低，出水可生化性較原污水差。采用一般好氧生物處理方法，處理厭氧處理出水，其COD去除率約只有60%，而處理同等濃度的原有機(jī)廢水可達(dá)80%。盡管采用生物膜法處理效果可能稍好，但難以適應(yīng)250mg/L的來(lái)水。近年發(fā)展了一些處理這類廢水的工藝技術(shù)，如A-B法活性污泥工藝、氧化溝活性污泥法、SBR法等。這些方法均可以對(duì)不易生化降解的有機(jī)廢水或厭氧處理出水有較好效果。2.3.1SBR 法具有的特點(diǎn)：由于采用間歇運(yùn)行，運(yùn)行周期每一段有適應(yīng)基質(zhì)特征的優(yōu)勢(shì)菌群存在；污泥不斷內(nèi)循環(huán)，排泥量少，生物固體平均停留時(shí)間長(zhǎng)；沉淀和排水時(shí)水流處于靜止?fàn)顟B(tài)，故處理效果優(yōu)于一般活性污泥法。由于進(jìn)水、曝氣、沉淀、出水等工序在一個(gè)池內(nèi)進(jìn)行，省去了沉淀池和污泥回流設(shè)施，故而其工程投資和占地面積均小于一般活性污泥法。Word文檔.2.3.2碳酸飲料設(shè)備沖洗廢水處理工藝流程碳酸飲料廠碳酸飲料設(shè)備沖洗廢水處理工藝流程如圖2-1所示。污水提升泵原污格柵調(diào)節(jié)池消毒池 SBR池 UASB反應(yīng)器出水污泥集泥井泥餅外運(yùn)脫水機(jī)房濃縮池污泥泵圖2-1碳酸飲料設(shè)備沖洗廢水處理工藝流程Word文檔.第3章 處理工藝構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 格柵槽的設(shè)計(jì)3.1.1 格柵的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明格柵主要是攔截廢水中的較大顆粒物和漂浮物，以確保后續(xù)處理的順利進(jìn)行。污水設(shè)計(jì)水量數(shù)據(jù)平均流量Q平均=3000m 3/d=125m 3/h=0.035m 3/s變化系數(shù)1.4所以，最大設(shè)計(jì)流量Qmax KzQ平均 1.4×3000=4200m 3/d=175m 3/h=0.049m 3/s柵條選圓鋼，柵條寬度S=0.01m，柵條間隙b=0.02m，污水溝水深h=0.2m。格柵安裝傾角α=60°，便于清渣操作。3.1.2 柵條間隙數(shù)nQmaxsin0.049sin60n15.2（3-1）bhv0.020.20.7取16。式中：Qmax---最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；b---柵條間隙，m；h-- 柵前水深，m；v--- 污水流經(jīng)格柵的速度，一般取0.6-1.0m/s ；---格柵安裝傾斜角，（°）；sin---經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)。校核平均流量是過(guò)柵流速為0.51m/s，偏小。設(shè)計(jì)最大流量時(shí)過(guò)柵流速為0.9m/s，則柵條間隙數(shù)n=12.67，取13。格柵的間隙數(shù)量n確定以后，則格柵框架內(nèi)的柵條數(shù)目為n-1。Word文檔.3.1.3 格柵總寬度BBSn1bn0.0113-10.02130.38m（3-2）B---格柵槽寬度，m；S---柵條寬度，m；b---柵條凈間隙，m；N---柵條間隙數(shù)。柵槽實(shí)取寬度B=0.4m，柵條14根。3.1.4 過(guò)柵水頭損失h2kh030.0150.045m（3-3）h0v20.72sin600.015m（3-4）sin0.712g2gh2---過(guò)柵水頭損失，m；h0---計(jì)算水頭損失，m；阻力系數(shù)，其值與柵條的幾何形狀有關(guān)，其中圓形柵條4S31.790.01b0.710.02g---重力加速度，取9.81m/s2；k---系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用k=3。3.1.5 柵后槽的總高度HH=h+h 1+h2=0.2+0.3+0.045=0.55m（3-5）式中：H--- 柵后總高度，m；h--- 柵前水深，m；h1--- 格柵前渠道超高，取h1=0.3m；h2---格柵的水頭損失。Word文檔.3.1.6 格柵的總長(zhǎng)度LL=L1+L2+0.5m+1.0m+H10.20.50.20.51.0hh12.1mtgtg603-6）Word文檔.式中：L1---進(jìn)水渠漸寬部位的長(zhǎng)度，m，BB10.4-0.3，其中1為進(jìn)水渠道寬度，取0.3m122tg1tg15進(jìn)水渠道漸寬部位的展開(kāi)角度，取15°；L2---格柵槽與出水渠連接處的漸窄部位的長(zhǎng)度，一般取L2=0.5L1；H1--- 格柵前槽高，m。3.1.7 每日柵渣量WWQmaxW1864000.0490.05864000.15m3/d（3-7）Kz10001.41000式中：W----每日柵渣量，m3/d；W1---單位體積污水柵渣量，m3（/103m3污水），一般取0.1-0.01，細(xì)格柵取大值，粗格柵取小值；Kz---污水流量變化總系數(shù)。W=0.15m3/d<0.2m3/d，故采用人工清渣方法。3.1.8過(guò)格柵進(jìn)出水水質(zhì)表3-1過(guò)格柵進(jìn)出水水質(zhì)項(xiàng)目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)300018006005-12設(shè)計(jì)出水水質(zhì)300018005405-123.2 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)3.2.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明根據(jù)廢水水質(zhì)及排放規(guī)律，后續(xù)處理構(gòu)筑物對(duì)水質(zhì)水量穩(wěn)定性的要求，調(diào)節(jié)池停留時(shí)間取經(jīng)驗(yàn)值6.0h。調(diào)節(jié)池采用半地下式，便于利用一次提升，并便于污泥重力排入集泥井，并有一定的保溫作用，由于調(diào)節(jié)池內(nèi)不安裝工藝設(shè)備或管道，考慮土建結(jié)構(gòu)可靠性，故障少，只設(shè)一個(gè)調(diào)節(jié)池。飲料廠所有廢水經(jīng)過(guò)格柵槽，由提升泵Word文檔.排入調(diào)節(jié)池，廢水在調(diào)節(jié)池中水質(zhì)pH可達(dá)6-9，適合后續(xù)工藝中微生物的生長(zhǎng)。3.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期T=6.0h，混合時(shí)間60min。Q平均T1256.0750m3（3-8）1.調(diào)節(jié)池有效容積Wn1式中W——有效容積（m3）；平均——處理水量（m3h）；QT——池調(diào)節(jié)周期（h）；n——池?cái)?shù)（n1）。則均衡池鋼砼結(jié)構(gòu)，尺寸LBH12m12m5.5m792m3（3-9）2.攪拌裝置①攪拌器外緣速度：v 3.0ms(一般采用1.5~3.0ms，設(shè)計(jì)中取3.0ms）②攪拌器直徑：D023128.0m設(shè)計(jì)中取8m③攪拌器寬度：B0.1101m④攪拌器層數(shù)：H:D5.580.691.2~1.3，設(shè)計(jì)中取一層⑤攪拌器頁(yè)數(shù)：Z8⑥攪拌器距池底高度：0.5D00.58.04m⑦攪拌器轉(zhuǎn)速：n060v603.07.12r/minD03.148.0（3-10）式中：n0 ——攪拌器轉(zhuǎn)速（rmin）；——攪拌器外緣速度（ms）；D0——攪拌器直徑（m）。攪拌器角速度：2v23.0D00.75rads8.0(3-11)⑧軸功率：N2cw3ZBR40.510000.7538144408g408107.93kw(3-12)9.81Word文檔.N2——軸功率（kw）；c——阻力系數(shù)，0.2~0.5，取0.5；——水的密度（kgm3）；——攪拌器角速度（rads）；Z——攪拌器頁(yè)數(shù)，8；B——攪拌器層數(shù)，1；R——攪拌器半徑R=D0/2=4m；g——重力加速度（ms2）。⑨所需軸功率:N1WG2102WG21.02910-47925002199.75kw102102(3-13)式中：N1——所需周光功率（kw）；——水的動(dòng)力黏度（Pas）；W——混合池容積（m3）；G——速度梯度（s1），一般采用500~1000s1，取G 500s1。N1 N2,不能滿足要求，所以需要調(diào)整，將攪拌器層數(shù)B改為B 2，'0.510000.7538244N1,可行。則N24089.81215.86kw⑩電動(dòng)機(jī)功率：N3N2'215.86253.95kw(3-14)n0.85式中：N3——電動(dòng)機(jī)功率（kw）；N2——設(shè)計(jì)軸功率（kw）；n——傳動(dòng)機(jī)械效率；設(shè)計(jì)中取n0.85；3.2.3 過(guò)調(diào)節(jié)池進(jìn)出水水質(zhì)飲料廠廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池，主要是pH變化，其他項(xiàng)目變化不大。調(diào)節(jié)池進(jìn)出水水質(zhì)具體如表3-2。表3-2 調(diào)節(jié)池進(jìn)出水水質(zhì)Word文檔.項(xiàng)目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)300018006005-12設(shè)計(jì)出水水質(zhì)300018005406-93.3UASB 反應(yīng)器設(shè)計(jì)3.3.1UASB 反應(yīng)器的組成UASB反應(yīng)器由反應(yīng)區(qū)、進(jìn)出水管道和位于上部的三相分離器組成。以上部件通過(guò)鋼筋混凝土、鋼材、塑料等材料建造，反應(yīng)器的下部具有良好凝聚和沉淀性能的高質(zhì)量分?jǐn)?shù)厭氧污泥形成污泥床。3.3.2UASB 反應(yīng)器工作原理UASB是為解決厭氧反應(yīng)器中微生物濃度問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的一種新型反應(yīng)器。在UASB反應(yīng)器中，廢水均勻地引入反應(yīng)器的底部，污水自下而上通過(guò)污泥床，廢水與污泥顆粒的接觸過(guò)程中發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生的沼氣引起反應(yīng)器內(nèi)部的循環(huán)，利于顆粒污泥的形成與維持。在污泥層產(chǎn)生的一些氣體附著在污泥顆粒上并向反應(yīng)器頂部上升。上升到表面的污泥碰擊三相分離器氣體反射板的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。釋放氣泡后的污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，氣體則被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器集氣室。置于集氣室單元縫隙下的擋板的作用是氣體反射器和防止沼氣氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，否則將引起反應(yīng)器內(nèi)沉淀區(qū)的紊動(dòng)，阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和泥顆粒的液體則在經(jīng)過(guò)分離器縫隙后進(jìn)入沉淀區(qū)。3.3.3 參數(shù)選取3 3 3設(shè)計(jì)流量Q平均=3000m /d=125m /h=0.035m /sCOD(mg/L) ：進(jìn)水3000，出水300；反應(yīng)溫度/℃：25反應(yīng)區(qū)有效深度h1：5.0m空塔水流速度u：≤1.0m/h空塔沼氣上升速度ug：≤1.0m/hWord文檔.污泥層高度：2.5—3.5m沼氣產(chǎn)率：0.4m3/kgCOD污泥產(chǎn)率：0.07kgTSS/kgCOD3.3.4反應(yīng)器尺寸Q平均=3000m3/d=125m3/h，設(shè)UASB有機(jī)COD負(fù)荷為9kgm3dUASB反應(yīng)器的有效容積V有效計(jì)算V有效QCoCeNv300030003001039900m3式中：Q---設(shè)計(jì)處理量，3000m3d；Co，Ce---進(jìn)出水COD的濃度，mgL；Nv---COD容積負(fù)荷，9kgCODm3d。UASB反應(yīng)器的形狀及尺寸的確定污水上升流速一般為0.6~0.9mh，取0.8mh。則表面積AQV1250.8156.25m2,取160m2。有效高度h19001605.63m，取5.7m。擬建4個(gè)相同的池子（便于管理與維護(hù)），單池面積f160440m2設(shè)L:B1:1（長(zhǎng)寬比一般取1：1~4：1），計(jì)算得L=8m，B=5m合理性驗(yàn)證：空塔水流速度QF1258540.78mh1.0mh，合理。反應(yīng)器尺寸為：4855.7水力停留時(shí)間（HRT）和水力負(fù)荷率（Vr）900247.2h（取8h）HRT3000VrQA3000241600.78m3m2h對(duì)于顆粒污泥，水力負(fù)荷Vr0.1~0.9m3m2h，符合要求。3.3.5進(jìn)水分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.布水點(diǎn)的設(shè)置 由于所取容積負(fù)荷為9.0kgCOD/m3d，所以每個(gè)點(diǎn)的布水負(fù)荷面積大于2m2；本設(shè)計(jì)池中共設(shè)置60個(gè)布水點(diǎn)，則每個(gè)點(diǎn)的負(fù)荷面積為：Word文檔.Si Sn 16060 2.67m2 2m2，符合要求。配水系統(tǒng)形式 本設(shè)計(jì)采用 U形穿孔管配水，一管多孔式為配水均勻，配水管中心距可采用1.0~2.0m，出水孔孔距也可采用，孔徑一般為1.0~2.0mm，常采用15mm，孔口向下或與垂線呈45方向，每個(gè)出水孔的服務(wù)面積一般為2.0~4.0 m2。配水管中心距池底一般為20~45 mcm，配水管的直徑最好不小于100mm。為了是穿孔管各孔出水均勻，要求出口流速不小于2ms。本設(shè)計(jì)中進(jìn)水總管管徑取150mm，流速約為1.2ms。單個(gè)反應(yīng)器中設(shè)4根直徑為75mm的支管，每?jī)筛g的中心距為1.25m，每根管上有3個(gè)配水孔，孔距為1.6m，每個(gè)孔的服務(wù)面積1.61.252m2，孔口向下。共設(shè)60個(gè)布水孔，出水流速u選為2.0ms，則孔徑為：d4Q3600nu1241253600603.142.0120.019m本裝置采用連續(xù)進(jìn)料方式，布水孔孔口向下，有利于避免管口堵塞，而且由于UASB反應(yīng)器底部反射散布作用，有利于布水均勻。為了增強(qiáng)污泥和廢水之間的接觸，減少底部進(jìn)水管的堵塞，設(shè)計(jì)中布水管離UASB反應(yīng)器底部200mm。上升水流速度和氣流速度：本次設(shè)計(jì)中常溫下容積負(fù)荷Nv 9.0kgCOD/m3d，沼氣產(chǎn)率r 0.4m3kgCOD，采用厭氧消化污泥接種，空塔水流速度uk 1.0mh；空塔沼氣上升速度ug1.0mh?？账魉俣龋簎kQK1251600.78mh1.0mh（符合要求）空塔氣流速：ugQCOrs1252.70.90.41600.76mh1.0mh（符合要求）式中---COD的去除率，去9000。r---沼氣產(chǎn)率，0.4m3kgCODCO---COD的去除量：CO3.00.92.7kgm3布水器配水壓力計(jì)算：H4h1h2h3，其中布水器配水壓力其中布水器配水壓力最大淹沒(méi)水深h15.7mH2O；UASB反應(yīng)器水頭損失h21.0mH2O；布水器布Word文檔.水所需自由水頭h3 2.5mH2O，則H4 9.2mH2O。3.3.6 三相分離器的設(shè)計(jì)三相分離器有氣液分離、固液分離和污泥回流等3個(gè)功能，其組成分為氣封、沉淀區(qū)和回流縫3個(gè)部分。三相分離器設(shè)計(jì)的主要要點(diǎn)如下：①器壁與水平面的夾角應(yīng)在45~60之間。②氣體分離器之間間隙面的面積與反應(yīng)器總表面積之比應(yīng)不小于1500~2000。氣體分離器的高應(yīng)在1.5~2m之間。④為了防止上升的氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，設(shè)在氣體分離器下部的折射板與之重疊部分應(yīng)在10~20mm之間。⑤氣體出口管的直徑應(yīng)足夠大，以保證氣體能順利逸出，在可能出現(xiàn)泡沫的情況下更應(yīng)該如此。⑥若待處理污水起泡問(wèn)題比較嚴(yán)重，則應(yīng)在氣體收集罩頂部設(shè)置除泡沫噴嘴。3.3.7 沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)：與短邊平行，沿長(zhǎng)邊布置3個(gè)集氣罩，構(gòu)成 2個(gè)分離單元，則一共設(shè)置8個(gè)三相分離器。三相分離器單元結(jié)構(gòu)示意圖如下：Word文檔.圖3-1 三相分離器三相分離器的長(zhǎng)度為B三相=5.5m，每個(gè)單元寬度為5.522.75m，其中沉淀區(qū)長(zhǎng)B18m（即UASB池形的設(shè)計(jì)寬度），寬度b5m，集氣罩頂寬度a0.5m，沉淀室底部進(jìn)水口寬度b12m。沉淀區(qū)面積S1nB1b882.75176m2沉淀區(qū)表面負(fù)荷qQS11251760.71m3m2h1.0m3m2h（符合要求）。沉淀室進(jìn)水口面積S2nBb1425240m2沉淀室進(jìn)水口水流上升速v2QS2125801.56m3m2h2.0m3m2h（符合要求）沉淀區(qū)斜壁角度與深度設(shè)計(jì)：三相分離器沉淀區(qū)斜壁傾斜角度應(yīng)在4560之間；超高h(yuǎn)10.5m；集氣罩頂以上的覆蓋水深h20.5m；沉淀區(qū)斜面的高度h30.6m。則傾角：arctanh30.5bb1arctan0.60.52.75257.99（符合要求） 。Word文檔.3.3.8 氣液分離設(shè)計(jì)：圖3-2 氣液分離設(shè)計(jì)如圖3-2所示：設(shè)傾角60，70，b21.2m，分隔板下端距反射錐的垂直距離MN0.6m，則縫隙寬度L1MNsin0.6sin600.5m。廢水流量為3000m3d，根據(jù)資料設(shè)有0.7Q2100m3d的廢水通過(guò)進(jìn)水縫進(jìn)入沉淀區(qū)，另外Q900m3d的廢水通過(guò)回流縫進(jìn)入沉淀0.3區(qū)，則vM0.3Q24nL1B9002480.551.88mhMCb22sin1.22sin0.693m設(shè)BC1m，則MBBCMC10.6930.307mAB2BCcos3021cos301.732mBDADAB2cos201.7322cos200.922mCDBCsin30BDsin201sin300.922sin200815m則h5CDMNMCcos0.8150.60.693cos601.069m條件校核：設(shè)能分離氣泡的最小直徑為dg0.01cm，常溫下清水運(yùn)動(dòng)黏滯系數(shù)r1.01102cm2s，廢水密度11.03gcm3，氣體密度g1.2103gcm3，氣泡碰撞系數(shù)0.95，則有斯托克斯公式：vNg1gdg218可以求得氣泡上升速度為：vN0.959811.031.21030.012182.01020.266cms9.58mh驗(yàn)證：vNvM9.581.8755.1Word文檔.MNMB 0.60.307 1.95可見(jiàn)vN vM MNMB合理。所以，該三相分離器可dg 0.01cm的沼氣泡，分離效果良好。3.3.9 分隔板的設(shè)計(jì)：從圖中可以看出b20.6m，b30.5bb20.52.750.60.775m上面已經(jīng)計(jì)算出，氣體因受浮力的作用，氣泡上升速度在進(jìn)水縫中vN 9.58mh ，沿進(jìn)水縫向上的速度分量為vNsin 9.58 sin58 8.12mh，則進(jìn)水縫中水流速度應(yīng)該滿足8.12mh,否則水流把氣泡帶進(jìn)沉淀區(qū)。假設(shè)水流速度ν剛好等于8.12mh，前面計(jì)算中已經(jīng)設(shè)有1400m3d廢水通過(guò)進(jìn)水縫進(jìn)入沉淀區(qū)，則三相分離器的進(jìn)水縫縱截面總面積為：S進(jìn)水縫Q進(jìn)水縫v2100248.1210.78m2總共有8組（16條）進(jìn)水縫，每條進(jìn)水縫縱截面積S進(jìn)水縫'S進(jìn)水縫/1610.78160.67m2進(jìn)水縫寬度2S進(jìn)水縫'50.67/50.134m，應(yīng)滿足2與1級(jí)數(shù)相當(dāng)，且20.09設(shè)計(jì)20.15，則進(jìn)水縫中水流速度vQ進(jìn)水縫S進(jìn)水縫210024280.1557.29mh8.12mh滿足設(shè)計(jì)要求，h2cos0.09cos580.17m則h4高度：h4b3tanhh30.775tan580.170.60.78m設(shè)進(jìn)水縫下板上端比進(jìn)水縫下端高出0.2m，則進(jìn)水縫下板長(zhǎng)度為：0.2h4sin0.20.78sin581.16m進(jìn)水縫上板長(zhǎng)度為：h3sin0.6sin580.71m。三相分離器與UASB高度設(shè)計(jì)：三相分離器總高h(yuǎn)h2h3h4h50.50.60.781.0692.949m取Word文檔.超高為h1 0.5m則H h1 h 0.5 5.7 2.949 0.5 9.15 10m。合理。3.3.10UASB 反應(yīng)器中污泥產(chǎn)量的計(jì)算設(shè)反應(yīng)器最高液面9.5m，其中沉淀區(qū)高2.09m，污泥濃度10.5gSSL；懸浮區(qū)高2m，污泥濃度22.0gSSL；污泥床高3.5m，污泥濃315.0gSSL。則反應(yīng)器內(nèi)污泥總量MSh11Sh22Sh331602.9490.522.03.515.010009275.92KgSSBOD污泥負(fù)荷：污泥負(fù)荷表示反應(yīng)器內(nèi)單位質(zhì)量的活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)承受的有機(jī)質(zhì)質(zhì)量。FMSBOD5QM1.20.1830009275.920.33KgBOD5KgSSd產(chǎn)泥量的計(jì)算：設(shè)每去除1KgCOD產(chǎn)生0.0.7KgVSSKgCOD，則產(chǎn)泥量為：XXQSr0.0730003.00.9567KgVSSd式中:Q---設(shè)計(jì)處理量，m3dSr---去除的COD濃度，KgCODm3設(shè)VSSSS0.9，則X，5670.9630KgSSd污泥含水率P為98%，因含水率大于95%，去S1000Kgm3則污泥產(chǎn)量為QsX's1P630100010.9831.5m3d排泥管設(shè)在距離池底0.8m處，與放空管共用，放空管排向調(diào)節(jié)池，接點(diǎn)前設(shè)人工閥一個(gè)。排泥管利用水靜壓力將剩余污泥排向集泥井。污泥泥齡的計(jì)算：MX9275.9256716.36d3.3.11 排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)因?yàn)樵摲磻?yīng)器要求排泥均勻，所以設(shè)計(jì)多點(diǎn)排泥，設(shè)計(jì)中在三相分離器1.0m出設(shè)置2個(gè)排泥口，這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于能排除污泥床上面部分的剩余絮狀污泥而且不會(huì)把顆粒污泥帶出。UASB反應(yīng)器每個(gè)月排泥一次，污泥排入集泥池，再由污泥泵送Word文檔.入污泥濃縮池，排泥管選DN150的鋼管，排泥總管選用DN200的鋼管。3.3.12 出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：為了保持出水均勻，沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)通常采用出水渠，一般每個(gè)單元三相分離器沉淀區(qū)設(shè)一條出水渠，出水渠每隔一定距離設(shè)三角出水堰。池中設(shè)有8個(gè)單元三相分離器，出水槽共有8條，槽寬bc0.2m反應(yīng)器流量q0.035m3s，設(shè)出水槽槽口附近水流速度為0.3ms，則槽口附近水深hc 0.035 8 0.3 0.2 0.073m，水槽深度取0.2m，出水槽坡度為0.01。出水槽溢流堰共有16條，每條長(zhǎng)5m。設(shè)計(jì)90三角堰，堰高50mm，堰口寬100mm，則堰口水面寬度b， 50mmUASB處理水量為35.0Ls，設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷為f 0.64Lms。則堰上水面總長(zhǎng)Lqf35.00.6454.69m三角堰數(shù)量nLb54.690.051094個(gè)，則每條溢流堰三角堰的數(shù)量為10941669個(gè)，共46個(gè)100mm的堰口，堰口長(zhǎng)0.1m中間不設(shè)間隙。堰上水頭校核：每個(gè)堰出流率qqn0.03510943.2105m3s則堰上水頭：h出水堰q1.430.43.21051.430.40.014m出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算：UASB反應(yīng)器中間設(shè)一出水渠，8條出水槽的出流流至此出水渠，出水渠保持水平，出水由一個(gè)出水口排出。出水渠寬ba 0.4m，坡度0.01。設(shè)出水渠渠口附近水流速度0.4ms則渠口附近水深ha 0.035 0.4 0.4 0.22m考慮渠深應(yīng)以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，所以出水渠渠深ha0.20.1250.325m出水管設(shè)計(jì)計(jì)算：UASB反應(yīng)器排水量為35.0Ls，選用DN200鋼管排水，水流速度Word文檔.約為0.7ms，充滿度為0.7，設(shè)計(jì)坡度為0.001。圖3-3 出水管設(shè)計(jì)3.3.13 沼氣收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)沼氣收集系統(tǒng)布置每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，共有12根集氣管，采用DN75的鋼管作為收集管支管，主管采用DN100的鋼管。氣水分離器氣水分離器的作用是對(duì)沼氣進(jìn)行干燥，選用500mm1500mm鋼制氣水分離器一個(gè)，氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在氣水分離器前設(shè)置過(guò)濾器以凈化沼氣，在分離器出水管上裝設(shè)流量計(jì)及壓力表。圖3-4 氣水分離器3.3.14UASB 進(jìn)出水水質(zhì)表3-3UASB進(jìn)出水水質(zhì)項(xiàng)目 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) pHWord文檔.設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)300018006005-12設(shè)計(jì)出水水質(zhì)3001805406-93.4SBR反應(yīng)器設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明根據(jù)工藝流程論證，SBR法具有比其他好氧處理法處理效果好、占地面積小、投資省得特點(diǎn)，因而選用SBR法。由于SBR法處理對(duì)象為經(jīng)過(guò)厭氧處理后的廢水，其生化性不如原水，但BOD5/COD仍為0.6。而且該廢水中不含特別難降解的污染物和有害物質(zhì)，SBR運(yùn)行期中反應(yīng)時(shí)間，根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)確定為4-5h，而且運(yùn)行周期中不設(shè)閑置階段。設(shè)計(jì)參數(shù)：1）污泥負(fù)荷率NS取值為0.4kgBOD5/(kgMLSS?d)2）污泥濃度和SVI污泥濃度采用3000mgMLSS/L，SVI取100（3）設(shè)計(jì)水量為：Q平均=3000m3/d=125m3/h=0.035 m3/s3.4.2 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算1.周期曝氣時(shí)間tA24S024180tA1.15hNSmX0.52.53000式中，NS——污泥負(fù)荷率；S0——進(jìn)水BOD含量（mg/l）；——污泥濃度（mgMLSS/L）；m——每一周期的排水量與反應(yīng)器容積之比，一般取2.5；設(shè)計(jì)取tA2.0h2.沉淀時(shí)間停止曝氣后，初期沉降速度Vmax7.4104tX1.77.41042030001.71.82m/h式中 Vmax——沉降速度（m/h）t——水溫（℃）Word文檔.沉淀時(shí)間H15.710.5Tsm2.51.53hVmax1.82式中，Ts——沉淀時(shí)間（h）；H——反應(yīng)池水深（m），設(shè)計(jì)取5.7m——安全高度（m），一般采用0.3-0.5m；排出時(shí)間、進(jìn)水時(shí)間、周期所用時(shí)間排出時(shí)間TD=2.0h設(shè)計(jì)中取反應(yīng)池進(jìn)水時(shí)間T1=2.0h一周期所用時(shí)間T TA TS TDT1 2 1.53 2 2 7.53h設(shè)計(jì)最終取T=8h。曝氣池個(gè)數(shù)T8個(gè)N4T12每天周期次數(shù)2424次n3T83.4.3 平面尺寸計(jì)算1.每組曝氣池的容積VmQ2.53000625m3nN342.曝氣池的平面尺寸FV625156.3m2H4式中，F(xiàn)——單組曝氣池的面積（m2）；H——曝氣池的有效水深（m），設(shè)計(jì)時(shí)取4m。2設(shè)計(jì)時(shí)取160m設(shè)每組曝氣池的池寬為10m，則池長(zhǎng)為16m。Word文檔.曝氣池的高度曝氣池的水深為4.0m，超高取0.5m，則曝氣池的總高度為H' 4.0 0.5 4.5m3.4.4 進(jìn)出水排泥系統(tǒng)1.SBR池進(jìn)水設(shè)計(jì)UASB池的來(lái)水通過(guò)DN1200mm的管道送入SBR反應(yīng)池，管道內(nèi)的水流最大流速為0.88m/s。在每一組SBR池水管上設(shè)電動(dòng)閥門(mén)，以便于控制每池的進(jìn)水量，進(jìn)水管直接將來(lái)水送入曝氣池內(nèi)。2.SBR池出水設(shè)計(jì)SBR池采用潷水器出水。由于水量較大，本設(shè)計(jì)中采用旋轉(zhuǎn)式潷水器，出水負(fù)荷為40L/(ms)，潷水器深度為0.3m。排泥系統(tǒng)選取a=0.6,b=0.07, 則污泥產(chǎn)量為：X aQSr bVXV式中，a、b——產(chǎn)泥系數(shù)；Q——廢水平均流量（m3/d）；Sr——被降解的BOD濃度（g/l）Xv——渾發(fā)性總懸浮物固體濃度（g/l）X aQSr bVXV 0.6 3000 (180 20) 103 0.07 625 3000 103 156.75kgMLSS/d污泥含水率取98%，取s1000kg/m3，則污泥產(chǎn)量為WsXP)156.757.84m3/ds(11000(198%)3.4.5 曝氣系統(tǒng)工藝計(jì)算需氧量平均時(shí)需氧量O2 a'Q平均Sr b'VXv 0.5 3000 180-20 0.15 625 4 0.75 3000103 240.844kgO2/d式中，O2——混合液需氧量（kgO2/d）；a'——活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需的氧氣kg數(shù)，一Word文檔.般采用0.42-0.53 之間；Q平均——廢水平均流量（m3/d）；Sr——被降解的BOD濃度（g/l）b'——每1kg 活性污泥每天自身氧化所需要的氧氣kg數(shù)，一般采用0.188-0.11 ；Xv——渾發(fā)性總懸浮物固體濃度（g/l）' '設(shè)計(jì)中取a=0.5，b=0.152.供氣量采用WM 180型網(wǎng)狀膜微孔空氣擴(kuò)散器，每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積為0.49m2，敷設(shè)于池底0.2m處，淹沒(méi)深度為0.4m，計(jì)算溫度設(shè)定為30℃。查表得20℃和30℃時(shí)，水中飽和溶解氧量為CS(20) 9.17mg/L;CS(30) 7.63mg/L空氣擴(kuò)散器出口處的絕對(duì)壓力Pb 1.013105 9800H式中，Pb——出口處的絕對(duì)壓力（Pa）；H——擴(kuò)散器上淹沒(méi)深度（m）。設(shè)計(jì)時(shí)取H=4.0mPb 1.013105 9800H 1.013105 9800 4 1.405105空氣離開(kāi)曝氣池池面時(shí)，氧的百分比21(1 EA)Ot 100%21(1EA)式中，Ot——氧的百分比（%）；EA——空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率。設(shè)計(jì)時(shí)取EA 12%Ot21(10.12)21(1100%19.0%790.12)曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最不利的溫度條件考慮）Pb OtCSb(30) CS(2.06610542)Word文檔.式中，CSb(30)——30℃時(shí)，鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值（mg/L）；CS——30℃時(shí)，在大氣壓力條件下，氧的飽和度（mg/L）。CSb(30)7.63(1.405519.0)8.64mg/L1052.0661042換成在20℃條件下，脫氧清水的充氧量R0RCS(20)1.024T20[Csb(T)C]式中， R——混合液需氧量（kg/h）；Csb(20)——20℃時(shí)，鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值（mg/L）；、 ——修正系數(shù)；——壓力修正系數(shù)；C——曝氣池出口處溶解氧濃度（mg/L）。設(shè)計(jì)時(shí)取=0.82，=0.95，=1.0，C=2.0平均時(shí)需氧量為：R0439.29.17625.0kg/h[0.9518.642]1.02430200.82曝氣池供氣量曝氣池的平均時(shí)供氣量為：R0625.03/hGS17361.1m0.3EA0.30.12布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)已知每個(gè)擴(kuò)散器面積為0.49m2，反應(yīng)池的面積為640m2，則需擴(kuò)散器的個(gè)數(shù)為640n 1306.1個(gè)0.49取1308個(gè)擴(kuò)散器，則每個(gè)池子需要327個(gè)。空氣管路系統(tǒng)計(jì)算按SBR的平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個(gè)SBR池的隔墻上設(shè)一根干管，共兩根干管，在每根干管上設(shè)5對(duì)配氣豎管，共10Word文檔.條配氣豎管。則每根配氣豎管的供氣量為：q17361.13472.2m3/h5本設(shè)計(jì)每個(gè)SBR池內(nèi)有327個(gè)空氣擴(kuò)散器則每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為：q17361.153.09m3/h3273.4.6SBR 池進(jìn)出水水質(zhì)SBR池進(jìn)出水水質(zhì)如下表：表3-4SBR池進(jìn)出水水質(zhì)項(xiàng)目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)300018005405-12設(shè)計(jì)出水水質(zhì)4519.869.76-9去除率85%89%87.1%/3.5 消毒池設(shè)計(jì)計(jì)算廢水經(jīng)過(guò)一級(jí)或二級(jí)處理后，水質(zhì)改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但其絕對(duì)值仍很客觀，并有存在病原菌的可能。因此，污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。消毒方法大體分為物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照和微波消毒等，而化學(xué)方法是；利用各種化學(xué)試劑進(jìn)行消毒。目前污水消毒常采用的方法有液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒等。所有的消毒方式均為在前續(xù)構(gòu)筑物的出水中投加消毒劑，然后在接觸消毒池中停留一定的時(shí)間，從而達(dá)到消毒的目的。本設(shè)計(jì)采用液氯消毒。液氯消毒的主要優(yōu)點(diǎn)有：氯對(duì)細(xì)菌有很強(qiáng)的滅活能力；在水中能長(zhǎng)時(shí)間地保持一定數(shù)量的余氯，從而具有持續(xù)消毒能力；效果可靠，使用方便，易于貯存、運(yùn)輸，成本較低。但是液氯有劇毒，可能產(chǎn)生有害消毒副產(chǎn)物，對(duì)某些病毒、芽孢的Word文檔.滅活能力相對(duì)差一些甚至無(wú)效，還會(huì)水體產(chǎn)生臭味，并且需要采取防止泄漏的措施。3.5.1 消毒劑的投加加氯量的計(jì)算處理出水采用液氯消毒，本設(shè)計(jì)中液氯投加量采用10mg/L。則每日加氯量為：q0Q平均103000q30kg/d10001000式中，q———每日加氯量(kg/d)；q0———液氯投加量(mg/L)；Q平均——污水設(shè)計(jì)流量(m3/d)。加氯設(shè)備液氯由真空轉(zhuǎn)子加氯機(jī)加入，選用2臺(tái)ZL-Ⅱ型轉(zhuǎn)子真空加氯機(jī)，用1備加氯機(jī)設(shè)計(jì)兩臺(tái)，采用一用一備。則每小時(shí)加氯量為：q1301.25kg/h243.5.2 平流式消毒接觸池本設(shè)計(jì)采用2個(gè)雙廊道平流式消毒接觸池，一備一用，單池計(jì)算如下：消毒接觸池容積：Qt式中，V——接觸池單池容積(m3)；Q——單池污水設(shè)計(jì)流量(m3/s)；——消毒接觸時(shí)間(min)，規(guī)定不得小于30min。設(shè)計(jì)中取Q＝0.035m3/s,t＝30min，則接觸消毒池容積為：V 0.035 30 60 63m3消毒接觸池平面尺寸V6331.5m2h消毒2式中，F(xiàn)——消毒接觸池單池表面積(m2)；Word文檔.h消毒——消毒接觸池有效水深(m)，設(shè)計(jì)中取平均水深2m。2設(shè)計(jì)時(shí)取32m，則取消毒池池長(zhǎng)L＝8m，池寬B＝4m，隔板數(shù)采用1個(gè)，則廊道單寬B'B4.02.0m22校核長(zhǎng)寬比：3L38.0，符合要求。B'121023.池高Hh1h消毒0.322.3m式中，h1——超高(m)，設(shè)計(jì)中取0.3m；h消毒——消毒池有效水深(m)。4.進(jìn)水部分接觸消毒池的進(jìn)水管采用DN150mm ?；旌戏绞讲捎霉艿阑旌系姆绞剑勇裙芫€直接接入消毒接觸池進(jìn)水管，為增強(qiáng)混合效果，加氯點(diǎn)后接D=150mm 的靜態(tài)混合器。出水部分堰上水頭H

0.035

230.02m1 0.45 2 2 9.81式中，H——堰上水頭(m)；——消毒池個(gè)數(shù)；——流量系數(shù)，設(shè)計(jì)中取0.45；——堰寬，數(shù)值等于廊道單寬(m)。3.6 污泥處理系統(tǒng)3.6.1產(chǎn)泥量根據(jù)前面計(jì)算知，有以下構(gòu)筑物排泥。UASB池31.5m3P=98.0%/dSBR反應(yīng)池7.84m3P=98.0%/dWord文檔.3則污水處理系統(tǒng)每日總排泥量為V=39.34 m/d。3.6.2 污泥處理方式污泥處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生污泥每日排泥一次（SBR池除外），集中到集泥井，然后再由污泥泵打至污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后送至貯泥柜暫放，再由污泥泵送至脫水機(jī)房脫水，形成的泥餅外運(yùn)作農(nóng)肥（因污泥中無(wú)有害污染物，而有機(jī)質(zhì)含量高）。污泥濃縮池為間歇運(yùn)行，運(yùn)行周期為24.0h。其中各構(gòu)筑物排泥，污泥泵抽送污泥時(shí)間1.0-1.5h（除SBR外）。污泥濃縮時(shí)間20.0h，污泥濃縮池排水與排泥時(shí)間2.0h，閑置時(shí)間0.5-1.0h。3.6.3 集泥井容積計(jì)算每日排泥量需在1.5h內(nèi)抽送完畢，集泥井容積確定為污泥泵提升流量（39.34m3/d）的10min的體積，即4.37m3。此外，為保證SBR排泥能按其運(yùn)行方式進(jìn)行，集泥井容積外加7.84m3。則集泥井總?cè)莘e為4.37+7.84=12.21（m3）。集泥井有效泥深為2.0m，則平面面積為A12.216.11m22設(shè)計(jì)集泥井平面尺寸為（32.26.6m2）。集泥井為地下式，深2m，池頂加蓋，由潛污泵抽送污泥。3.7污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算3.7.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明污泥濃縮池為間歇重力濃縮池，運(yùn)行周期為24.0h。其中進(jìn)泥時(shí)間1.0-1.5h。污泥濃縮時(shí)間20.0h，污泥濃縮池排水與排泥時(shí)間2.0h，閑置時(shí)間0.5-1.0h。濃縮前污泥量為39.34m3，含