樹脂公司廢水處理

某樹脂公司廢水處理設(shè)計(jì)河南城建學(xué)院某樹脂公司廢水處理設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)題目為“某樹脂公司廢水處理設(shè)計(jì)”。該工程所處理的污水主要是由設(shè)備和地面清洗廢水組成。其混合污水平均日設(shè)計(jì)流量為Q=1200m3/d，總變化系數(shù)為K=2.0。設(shè)計(jì)水質(zhì)經(jīng)環(huán)境保護(hù)部門監(jiān)測，廢水主要污染物為COD、SS、BOD，設(shè)計(jì)原水水質(zhì)為BOD5=8000mg/L、CODCr=18000mg/L、SS=12000mg/L、pH=6.0;處理后排放標(biāo)準(zhǔn)為：BOD5≦20mg/L、CODCr≦90mg/L、SS≦70mg/L、pH=6~9、色度=40。本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是根據(jù)樹脂公司廢水中含有大量的生化性較差的高分子聚合物的特點(diǎn)，采用UASB反應(yīng)器首先進(jìn)行處理，增加污水的可生化性，同時(shí)去除部分有機(jī)物，然后再利用生物接觸氧化池進(jìn)行好氧處理。本設(shè)計(jì)中，污水首先經(jīng)過格柵，可以去除較大的懸浮固體并進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，然后用提升泵提升到絮凝斜管沉淀池，以沉淀去除部分COD和大部分懸浮物（SS）。從絮凝斜管沉淀池中出來的水流入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧消化，把大分子或難溶性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子或溶解性有機(jī)物。其中厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。經(jīng)UASB反應(yīng)器處理后的水流入生物接觸氧化池中進(jìn)行好氧處理，進(jìn)一步降低廢水的有機(jī)物濃度。經(jīng)好氧池處理后的水進(jìn)入輻流式沉淀池，繼續(xù)去除懸浮物和有機(jī)物。由此出來的水可以達(dá)標(biāo)排放。來自調(diào)節(jié)池、絮凝斜管沉淀池、UASB反應(yīng)器、輻流式沉淀池的污泥通過重力流到重力污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，經(jīng)濃縮后的污泥由泵抽到脫水機(jī)房，進(jìn)一步降低污泥的含水率，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運(yùn)處置。關(guān)鍵詞:絮凝斜管沉淀池;UASB;生物接觸氧化;輻流式沉淀池;重力濃縮池AbstractThisdesignistitled"aresincompanywastewatertreatmentdesign".Theprojectofsewageismainlycomposedofequipmentandsurfacecleaningwastewatercomposition.TheaveragedaymixedwastewaterforQ=1,200designflowcoefficientoftotalchangeK=2.0.Designbytheenvironmentalprotectiondepartmentsofwaterqualitymonitoring,wastewatertreatmentformajorpollutantsCOD,SS,BODrawwaterquality,designfor:BOD5=80mg/L,CODCr=18,000mg/L,SS=12,000mg/L,pH=6.0,processedemissionsstandardsfor:BOD5≦20mg/L,CODCr≦90mg/L,SS≦70mg/L,pH=6~9,chroma=40.Thisdesign,thefirstofallthespacewhichcangetridofsuspendedsolidsandintothepoolofwateronthequalityoftheregulation,andapumptothepromotionofthesedimentarybasins'srunoff,insettlingtheremovaloftheparts,andmostofthesuspensionof(SS).fromafavouriteofthesedimentarybasinsrunoutintothewaterreactoruasbaanaerobic,andtheorganicmoleculesortosolubleintosmallmoleculesorsexualorganicsolvents.Whichanaerobicprocessofbeingcollectedaboutmethanegascabinet.thereactoruasbthewaterflowsintocontactwiththebiologicaloxidationagooddealwithoxygen,furtherreducetheconcentrationoftheorganicwaste.theoxygentankupthewaterintothespokesstreamingsettlingpond,continuetoremovethesuspensionortheorganic.Fromthepool,runisafavouriteofthereactor,spokesanduasbisstreamingthroughthemudweighttothesludgeintoapool,theenrichmentofthemudfromthepumptodehydrationroomtofurtherlowerthesludgewatercontenttowaste.wastewaterformedreductionafterthecake,shipmentsofthevan.Keywords:FlocculationandSedimentationPond；UASB；BiologicalContactOxidation；SpokesStreamingTraps；GravityConcentrationPoolTOC\o"1-3"\h\u目錄265661緒論 198611.1研究背景與意義 196531.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 243662設(shè)計(jì)說明書 36972.1概述 318632.1.1設(shè)計(jì)題目、依據(jù)、要求及任務(wù) 3201902.1.2設(shè)計(jì)水量、水質(zhì)、原則 347422.1.3氣象及地質(zhì)資料 4270612.2污水處理方案的確定 5269792.2.1方案選擇的原則 5224252.2.2處理方案的確定 536872.2.3生產(chǎn)廢水水質(zhì)分析 5189772.2.4污水處理路線的選擇 623542.2.5方案的比較和選擇 6320442.2.6工藝流程的確定 10138022.2.7工藝流程說明 1154062.3主要構(gòu)筑物說明 11176392.3.1UASB 11205602.3.2生物接觸氧化池（BiologicalContactOxidation） 1453682.4污水站的總體布置 1594102.4.1平面布置 15277952.4.2高程布置 17317363污水部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算 19303833.1格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算 19131903.1.1格柵的作用 19161233.1.2格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算 19153333.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 22306513.2.1設(shè)計(jì)參數(shù) 22151483.2.2池體設(shè)計(jì) 2281723.3絮凝設(shè)備設(shè)計(jì)與計(jì)算 24267873.3.1絮凝池參數(shù)的確定 24238193.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算 24148093.4斜管沉淀池的設(shè)計(jì)與計(jì)算 25174833.4.1斜管沉淀池的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 2555233.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算 2657123.5UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3089743.5.1UASB反應(yīng)器的作用 30189163.5.2設(shè)計(jì)參數(shù) 31164853.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算 31166703.6生物接觸氧化池設(shè)計(jì)與計(jì)算 41253533.6.1參數(shù)選取 41241093.6.2設(shè)計(jì)計(jì)算 4216693.7二沉池設(shè)計(jì)與計(jì)算 47191743.7.1設(shè)計(jì)參數(shù) 47259803.7.2池體設(shè)計(jì) 47160574污泥部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算 51223834.1污泥處理工藝流程的選擇 514404.2污泥池設(shè)計(jì)與計(jì)算 51165284.2.1設(shè)計(jì)參數(shù) 51148824.3污泥濃縮池設(shè)計(jì)與計(jì)算 5275644.3.1設(shè)計(jì)參數(shù) 52275444.3.2池體設(shè)計(jì)與計(jì)算 5378184.4污泥脫水間 55237144.4.1設(shè)計(jì)參數(shù) 55212474.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算 55321714.5污水提升泵房 57136454.5.1選泵前總揚(yáng)程估算 5711894.5.2選泵 5772474.5.3泵房尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 58191805.污水處理工程中的水力計(jì)算 5926155.1水頭損失計(jì)算 59100195.2高程確定 59193065.3污泥高程水力總損失計(jì)算 5928495.4高程確定 59115906總結(jié) 62118207參考文獻(xiàn) 6385098致謝 6493598附錄 65PAGE65河南城建學(xué)院1緒論1.1研究背景與意義隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重，威脅人類的健康和安全。但是由于許多工業(yè)廢水成分復(fù)雜，性質(zhì)多變，至今仍有一些技術(shù)問題沒有完全解決。目前，水污染是我國面臨的主要環(huán)境問題之一，而工業(yè)廢水則是水污染的一個重要來源，而且工業(yè)污染也日益嚴(yán)重惡化。工業(yè)廢水的污染具有以下幾個特點(diǎn)：(1)排放量大，污染范圍廣，排放方式復(fù)雜。(2)污染物種類繁多、濃度高，濃度波動幅度大。(3)污染物質(zhì)毒性強(qiáng)，危害大，成分復(fù)雜以及水量變化大。(4)污染物排放后遷移變化規(guī)律差異大。(5)恢復(fù)比較困難。工業(yè)廢水的處理雖然早在19世紀(jì)末已經(jīng)開始，并且在隨后的半個世紀(jì)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，但是由于許多工業(yè)廢水成分復(fù)雜，性質(zhì)多變，今仍有一些技術(shù)問題沒有完全解決。這點(diǎn)和技術(shù)已經(jīng)成熟的城市污水處理是不同的。這就對工業(yè)廢水的處理工藝提出了更高的要求。因此，工業(yè)廢水的處理也成為目前我們所面臨的主要問題。譬如生產(chǎn)水性油墨、水性涂料、水性粘合劑（如白膠）等所產(chǎn)生的廢水的處理。本設(shè)計(jì)為某樹脂公司的生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水處理。廢水的主要來源是其設(shè)備和地面清洗，主要污染物為COD、BOD和懸浮物（SS），具體水質(zhì)示于表1-1。表1-1廢水水質(zhì)表CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH180008000120006.0注：水量1200m3/d本次設(shè)計(jì)由對某樹脂公司廢水處理進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)際工程出發(fā)，讓我們運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)知識來完成，此次設(shè)計(jì)也是我們大學(xué)生活的最后答卷。大學(xué)培養(yǎng)的人才應(yīng)該具有開拓精神，既有較扎實(shí)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，又能發(fā)揮無限的創(chuàng)造力，不斷解決實(shí)際工作中出現(xiàn)的新問題；既能運(yùn)用已有的知識熟練地從事一般性的專業(yè)工作，又能對人類未知的領(lǐng)域大膽探索，不斷向科學(xué)的高峰攀登。而畢業(yè)設(shè)計(jì)就是一個極好的機(jī)會，因?yàn)樗粌H有教師的指導(dǎo)與傳授，可以減少摸索中的一些失誤，少走彎路，而且直接參與和親身體驗(yàn)了科學(xué)研究工作的全過程及其各環(huán)節(jié)，是一次系統(tǒng)的、全面的實(shí)踐機(jī)會。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀當(dāng)前，國內(nèi)的同行業(yè)在廢水處理方面還沒有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，總的趨勢是采用改革工藝和設(shè)備減少物料流失，清污分流減少廢水排放量。但有針對同行業(yè)廢水進(jìn)行生化處理的試驗(yàn)研究，通過試驗(yàn)初步驗(yàn)證：對于高濃度的該類有機(jī)廢水，單獨(dú)使用物化法處理是達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的。因此，采用物化和生化相結(jié)合的處理工藝，可以達(dá)到很好的處理效果。而生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厭氧法與好氧法相結(jié)合法、水解酸化與SBR相組合等各種處理工藝。這些處理方法與工藝各有其特點(diǎn)和不足之處，但各自都有較為成功的經(jīng)驗(yàn)。雖然整體上沒有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)，但根據(jù)物化和生化各自的優(yōu)缺點(diǎn)并通過研究和改進(jìn)，可以總結(jié)出工藝比較先進(jìn)和處理效果較好的處理工藝方案。目前，逐步有更多新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗(yàn)和研究。2設(shè)計(jì)說明書2.1概述2.1.1設(shè)計(jì)題目、依據(jù)、要求及任務(wù)1設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目為“某樹脂公司廢水處理設(shè)計(jì)”,該工程所涉及的污水主要來源是公司生產(chǎn)水性油墨、水性涂料、水性粘合劑（如白膠）時(shí)設(shè)備和地面的清洗。2設(shè)計(jì)依據(jù)(1)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》(2)《中華人民共和國水污染防治法》(3)《水污染物排放限值》（DB44/26—2001）二時(shí)段一級標(biāo)準(zhǔn)(4)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)模》（GBJ14—87）(5)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)?！罚℅BJ5—88）(6)某公司提供的本項(xiàng)目水量、水質(zhì)、用地等基礎(chǔ)資料(7)《某公司的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書》(8)《環(huán)境工程專業(yè)》畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書3設(shè)計(jì)任務(wù)(1)調(diào)查公司廢水來源和廢水組成；(2)根據(jù)廢水特點(diǎn)選擇合適處理工藝；(3)工藝參數(shù)的計(jì)算；包括水力停留時(shí)間，廢水處理后達(dá)到的要求；(4)各種池子大小計(jì)算；各種填料量的計(jì)算與填料說明；(5)按設(shè)計(jì)要求，畫出主要構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)圖；(6)進(jìn)行平面布置和高程布置。(7)寫出設(shè)計(jì)說明書。2.1.2設(shè)計(jì)水量、水質(zhì)、原則1設(shè)計(jì)水量根據(jù)某公司提供的資料，生產(chǎn)實(shí)行一班制，生產(chǎn)廢水的日平均流量為Qd=1200m/d=50m3/h=0.014m3/s，污水的總的變化系數(shù)KZ=2.7/Qd0.11=2.0,設(shè)計(jì)最大流量為:Qmax=KZ`Qd=2.0×0.014=2設(shè)計(jì)水質(zhì)（1）根據(jù)公司提供的資料和多次實(shí)驗(yàn)，該工程的原廢水水質(zhì)見表2-1。表2-1廢水水質(zhì)表CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH180008000120006.0注：水量1200m3/d（2）經(jīng)本方案處理后的排放廢水符合國家及該地區(qū)的相關(guān)規(guī)定，出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)過于《水污染物排放限值》（GB44/26—2001）二時(shí)段一級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定見表2-2。表2-2排放標(biāo)準(zhǔn)表項(xiàng)目BOD5mg/LCODCrmg/LSSmg/LpH排放標(biāo)準(zhǔn)（mg/L）2090706~93設(shè)計(jì)原則(1)本設(shè)計(jì)認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家嚴(yán)格控制污染、保護(hù)和改善環(huán)境的環(huán)境法規(guī)、政策和建設(shè)方針以確保經(jīng)處理后的廢水達(dá)標(biāo)排放。(2)工藝設(shè)計(jì)先進(jìn)、合理，運(yùn)行可靠、穩(wěn)定，在保證排放達(dá)標(biāo)的前提下，盡可能減少投資，降低運(yùn)行成本。(3)工程造價(jià)合理，運(yùn)行費(fèi)用低。(4)操作管理、設(shè)備維護(hù)、設(shè)備檢修方便。(5)整體設(shè)計(jì)合理可靠，簡潔美觀并與廠區(qū)環(huán)境自然融為一體。2.1.3氣象及地質(zhì)資料1氣象資料該地區(qū)屬與亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充足。年平均氣溫為22.1oC，1月最冷，平均13.4oC，7月最熱，平均28.8oC，全年無霜期達(dá)350天以上；年降雨量1600～1700毫米，西部和北部丘陵山地因地形抬升作用而稍多，年平均雨日151天。雨季集中在4～9月，期間降雨量約占全年總降雨量的80％，夏季降水不均，旱澇無定，秋冬雨水明顯減少。日照時(shí)數(shù)達(dá)1800小時(shí)，作物生長期長。由于地處低緯，海洋和陸地天氣系統(tǒng)均對該地區(qū)有明顯影響，冬夏季風(fēng)的交替是該地區(qū)季風(fēng)氣候突出的特征：冬春多偏北風(fēng)，夏季多偏南風(fēng)。冬季的偏北風(fēng)因極地大陸氣團(tuán)向南伸展而形成的，干燥寒冷。夏季偏南風(fēng)因熱帶海洋氣團(tuán)向北擴(kuò)張所形成的，溫暖潮濕。2地質(zhì)資料該地區(qū)地質(zhì)條件優(yōu)良，屬半丘陵地，土壤為砂質(zhì)粘土、砂礫巖和沙質(zhì)砂巖，地質(zhì)堅(jiān)固，平均承重能力達(dá)40噸/平方米。2.2污水處理方案的確定2.2.1方案選擇的原則（1）技術(shù)先進(jìn)、工藝合理、適用性強(qiáng)、有較好的耐沖擊性和可操作性。（2）處理效果穩(wěn)定，有害物去除率高，處理后的廢水可穩(wěn)定達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。（3）運(yùn)行、管理、操作方便，設(shè)備維護(hù)簡便易行。（4）運(yùn)行費(fèi)用（電費(fèi)、藥劑費(fèi)）低，降低運(yùn)行成本。（5）基建投資省，占地面積小。（6）污泥量少，脫水性能好；最佳的處理方案要體現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)：（1）保證處理效果，運(yùn)行穩(wěn)定；（2）基建投資省，耗能低，運(yùn)行費(fèi)用低；（3）占地面積小，泥量少，管理方便。2.2.2處理方案的確定根據(jù)測量的水量、水質(zhì)和環(huán)境容量降低的結(jié)論確定污水及污泥處理應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，本節(jié)對其處理工藝流程進(jìn)行方案篩選，并通過論證選擇合理的污水及污泥處理工藝流程。2.2.3生產(chǎn)廢水水質(zhì)分析本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)廢水主要是企業(yè)在清洗反應(yīng)釜和沖洗地面時(shí)產(chǎn)生。其設(shè)備洗滌分為水洗和溶劑洗。當(dāng)生產(chǎn)水性油墨、水性涂料、水性粘合劑（如白膠）時(shí)，如果設(shè)備需要清洗，則用水洗，此時(shí)產(chǎn)生的廢水和地板清洗廢液即組成生產(chǎn)洗滌廢水，此類廢水產(chǎn)生量約為1200t/d。其主要污染物為不溶性樹脂、填充劑、助劑、顏料等在水中形成的懸浮物（即SS）和少量清洗地板產(chǎn)生的有機(jī)溶劑。該部分廢水pH約為6.0，CODCr約為18000mg/L，BOD5約為8000mg/L，雖然有機(jī)物含量高，但BOD5/CODCr達(dá)到0.44，可生化性尚好。經(jīng)分析，該廢水中主要是含高分子有機(jī)物的清洗廢水中所含的COD、SS等為本設(shè)計(jì)項(xiàng)目的特征污染物。其中白糊反應(yīng)釜的清洗廢水是有機(jī)物的主要來源。其白糊產(chǎn)品的外觀呈乳白色粘稠態(tài)，不具有流動性。2.2.4污水處理路線的選擇人工凈化就是人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高污水中微生物對水的凈化效率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍，是目前國內(nèi)外污水處理的主體工藝。傳統(tǒng)活性污泥法凈化已有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資料，運(yùn)行可靠，處理效果好，但是也存在能耗較多和費(fèi)用高等特點(diǎn)，所以，許多國家都在為節(jié)省污水處理的能耗費(fèi)用尋求新技術(shù)、新設(shè)備或?qū)鹘y(tǒng)流程改革更新，在我國也有許多正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和已經(jīng)開始采用，改革更新的活性污泥法流程和技術(shù)，如A-B兩段曝氣法、氧化溝、A/O脫氮工藝、A2/O同步脫氮除磷工藝、微孔曝氣、純氧曝氣、深井曝氣、分段曝氣等都各自具有不同的優(yōu)點(diǎn)。我們認(rèn)為采用傳統(tǒng)活性污泥法或?qū)鹘y(tǒng)活性污泥法進(jìn)行改造的人工生物凈化的技術(shù)路線是比較合適的、可行的。主要有以下特點(diǎn)：（1）能可靠的運(yùn)行并保證水質(zhì)凈化的要求；（2）不需要占用大面積的土地；（3）理后污水即可用于灌溉、非灌溉季節(jié)排放，又不會造成污染；（4）為以后在經(jīng)濟(jì)條件可以的情況下，進(jìn)行三級處理供工業(yè)回用打下基礎(chǔ)。2.2.5方案的比較和選擇目前，國內(nèi)處理同類廢水多采用物化＋生化的處理工藝。物化處理方法主要工藝是混凝沉淀，生化處理方法主要工藝有生物接觸氧化法、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池、普通活性污泥法等，它們的主要技術(shù)參數(shù)見表2-3。表2-3生化處理工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表處理工藝生物量BOD容積負(fù)荷BOD5/()水力停留時(shí)間hBOD5去除率％生物接觸氧化池10～201.5～3.01.5～3.080～90高負(fù)荷生物濾池0.7～7.01.275～90塔式生物濾池0.7～7.01.0～3.060～85普通活性污泥法1.5～3.00.4～0.94～1285～95四種工藝比較比較如下：（1）生物接觸氧化工藝（BiologicalContactOxidation）生物接觸氧化工藝（BiologicalContactOxidation）又稱“淹沒式生物濾池”、“接觸曝氣法”、“固著式活性污泥法”，是一種于20世紀(jì)70年代初開創(chuàng)的污水處理技術(shù)，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是在生物反應(yīng)池內(nèi)填充填料，已經(jīng)充氧的污水淹沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。該工藝兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點(diǎn)，同時(shí)該工藝還具有自身以下特點(diǎn)：（a）生物接觸氧化法由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，氧化池內(nèi)單位容積的生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此，它可達(dá)到較高的容積負(fù)荷；（b）生物接觸氧化法由于相當(dāng)一部分微生物固著生長在填料表面，不需設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡便；(c)生物接觸氧化法由于生物固著量多，水流屬完全混合型，因此它對水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；(d)生物接觸氧化法因污泥濃度高，當(dāng)有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法。（2）高負(fù)荷生物濾池高負(fù)荷生物濾池是繼普通生物濾池之后為解決普通生物濾池在凈化功能和運(yùn)行中存在的實(shí)際弊端而開發(fā)出來的第二代工藝。與普通生物濾池相比，其負(fù)荷能力大大提高，BOD5容積負(fù)荷一般為普通生物濾池6～8倍，水力負(fù)荷則為普通生物濾池的10倍，因此，它的池體較小，占地面積較少，衛(wèi)生條件較好，比較適合于濃度和流量變化較大的廢水處理。其具有以下特點(diǎn)：高負(fù)荷生物濾池克服了普通生物濾池的缺陷，例如，高負(fù)荷生物濾池的表面水力負(fù)荷與BOD容積負(fù)荷較高，運(yùn)行簡單，滋生的濾池蠅較少等；（a）運(yùn)行比較穩(wěn)定；（b）剩余污泥量??；（c）占地面積大；（d）工藝中需要較大的水頭跌落，一般超過3m；（e）需二次提升。（3）塔式生物濾池塔式生物濾池是一種塔式污水處理構(gòu)筑物，塔內(nèi)分層布設(shè)輕質(zhì)塑料載體，污水由上往下噴淋過程中，與載體上生物膜及自下向上流動的空氣充分接觸，使污水獲得凈化。它屬于第三代生物濾池，是受到污水生物處理工程界重視和應(yīng)用較廣泛的一種濾池。具有以下特點(diǎn)：（a）塔式生物濾池水流落差大，紊動強(qiáng)烈，使生物膜受到強(qiáng)烈的水力沖刷，從而保持良好的活性。（b）塔式生物濾池的水力負(fù)荷較高，是高負(fù)荷生物濾池的2～10倍，BOD負(fù)荷也較高，是高負(fù)荷生物濾池的2～3倍，進(jìn)水BOD濃度可提高到500mg/L。（c）塔式生物濾池內(nèi)部存在著明顯的分層現(xiàn)象，在各層生長著種屬不同但又適應(yīng)該層廢水性質(zhì)的生物菌群，有助于微生物的增殖、代謝，有助于有機(jī)污染物的降解、去除，所以能承受較大的有機(jī)物和有毒物質(zhì)的沖擊負(fù)荷。（d）占地面積小，經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用較低，但基建投資較大，BOD去除率較低，適用于處理城市污水和各種工業(yè)有機(jī)廢水，但只適宜于少量污水的處理。（e）由于高度大，水力負(fù)荷大，使濾池內(nèi)水流紊動強(qiáng)烈，廢水與空氣及生物膜的接觸非常充分。（f）由于BOD負(fù)荷高，使生物膜生長迅速，同時(shí)由于水力負(fù)荷較高，使生物膜受到強(qiáng)烈的水力沖刷，從而使生物膜不斷脫落，加快更新，塔內(nèi)的生物膜也能夠經(jīng)常保持較好的活性。（g）不需專設(shè)供氧設(shè)備。（h）對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，所以常用于高濃度工業(yè)廢水第二段生物處理的第一段，以大幅度地去除有機(jī)污染物，保證第二段處理經(jīng)常能夠取得高度穩(wěn)定的效果。但也有以下缺點(diǎn)：（a）塔式生物濾池用于高濃度有機(jī)廢水的預(yù)處理，在進(jìn)水BOD5濃度較高時(shí)，由于生物膜生長快，容易導(dǎo)致濾料的堵塞。（b）由于池高，廢水的提升費(fèi)用較大。（c）廢水在塔內(nèi)停留時(shí)間短，降解效率低。（d）供氧不如曝氣池充足，易產(chǎn)生厭氧。（4）普通生物濾池（BiologicalFilter）普通生物濾池（BiologicalFilter）是一種由碎石或塑料制品填料構(gòu)成的生物處理構(gòu)筑物。污水與填料表面上生長的微生物膜間隙接觸，使污水得到凈化。生物濾池是以土壤自凈原理為依據(jù)，在污水灌溉的實(shí)踐基礎(chǔ)上，經(jīng)原始的間歇性砂濾池和接觸濾池而發(fā)展起來的人工生物處理技術(shù)。其具有以下特點(diǎn)：（a）生物濾池的處理效果非常好，在任何季節(jié)都能滿足各地最嚴(yán)格的環(huán)保要求。（b）不產(chǎn)生二次污染。（c）微生物能夠依靠填料中的有機(jī)質(zhì)生長，無須另外投加營養(yǎng)劑。因此停工后再使用啟動速度快，周末停機(jī)或停工1至2周后再啟動能立即達(dá)到很好的處理效果，幾小時(shí)后就能達(dá)到最佳處理效果。停止運(yùn)行3至4周再啟動立即有很好的處理效果，幾天內(nèi)恢復(fù)最佳的處理效果。（d）生物濾池緩沖容量大，能自動調(diào)節(jié)濃度高峰使微生物始終正常工作，耐沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)。（e）運(yùn)行采用全自動控制，非常穩(wěn)定，無須人工操作。易損部件少，維護(hù)管理非常簡單，基本可以實(shí)現(xiàn)無人管理，工人只需巡視是否有機(jī)器發(fā)生故障。（f）生物濾池的池體采用組裝式，便于運(yùn)輸和安裝；在增加處理容量時(shí)只需添加組件，易于實(shí)施；也便于氣源分散條件下的分別處理。（g）此類過濾形式的生物濾池能耗非常低，在運(yùn)行半年之后濾池的壓力損失也只有500Pa左右。另外，根據(jù)廢水的高濃度有機(jī)大分子和難溶性有機(jī)物的特點(diǎn)，考慮設(shè)計(jì)升流式厭氧污泥床對廢水進(jìn)行厭氧消化，即UASB反應(yīng)器。升流式厭氧污泥床(Up-flowAnaerobicSludgeBlanket)，以下簡稱（UASB）。該反應(yīng)器由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項(xiàng)技術(shù)。具有以下優(yōu)點(diǎn)：（a）污泥的顆粒化使反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20-40gVSS/L；（b）有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為10kgCOD/m3.d左右；（c）不僅適合于處理高、中濃度的有機(jī)工業(yè)廢水，也適合于處理低濃度的城市污水；（d）UASB反應(yīng)器集生物反應(yīng)和沉淀分離于一體，結(jié)構(gòu)緊湊；（e）無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動；

（f）污泥床無需設(shè)置填料，節(jié)省了費(fèi)用，提高了容積利用率同時(shí)避免因填料發(fā)生堵賽問題；（g）UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，在沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。（h）構(gòu)造簡單，操作運(yùn)行方便。2.2.6工藝流程的確定綜上所述，并根據(jù)油漆和白膠廢水的水質(zhì)特點(diǎn)和處理要求，認(rèn)為采用生物接觸氧化法對油漆和白膠廢水進(jìn)行處理更為合適。為了保障和更好的達(dá)到處理要求，本設(shè)計(jì)采用升流式厭氧污泥床（UASB）與生物接觸氧化法一起聯(lián)用。為了能夠使廢水達(dá)標(biāo)排放，根據(jù)廢水的特點(diǎn)制定了：調(diào)節(jié)池→絮凝斜管沉淀池→UASB→生物接觸氧化池→輻流式沉淀池的處理工藝。該處理工藝流程示于圖2-1。加藥PAC、PAMpH監(jiān)測廢渣外運(yùn)加藥PAC、PAMpH監(jiān)測廢渣外運(yùn)提升泵柵渣提升泵柵渣UASB絮凝斜管沉淀池調(diào)節(jié)池格柵生產(chǎn)廢水UASB絮凝斜管沉淀池調(diào)節(jié)池格柵生產(chǎn)廢水泥餅外運(yùn)污泥泵污泥脫水泥餅外運(yùn)污泥泵污泥脫水污泥泵廂式壓濾機(jī)污泥濃縮池貯泥池生物接觸氧化池污泥泵廂式壓濾機(jī)污泥濃縮池貯泥池生物接觸氧化池污泥回流污泥回流泥線泥線氣線氣線水線水線輻流式二次沉淀池出水 輻流式二次沉淀池出水圖2-1工藝流程圖2.2.7工藝流程說明生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水在進(jìn)入處理系統(tǒng)前先經(jīng)過格柵，以截留較大的懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。之后的廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，為后續(xù)處理提供穩(wěn)定的水力負(fù)荷及有機(jī)負(fù)荷。經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后的廢水由泵提升到絮凝斜管沉淀池。通過在線監(jiān)測系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)對廢水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)和加藥處理，可以去除大部分有機(jī)大分子和懸浮物。然后進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器，在UASB內(nèi)高濃度的有機(jī)物進(jìn)行完全厭氧分解，將不溶性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮锝到馕镔|(zhì)，從而去除大部分有機(jī)物，另外還可以提高廢水的可生化性，有利于后續(xù)的好氧處理。經(jīng)UASB處理后的廢水進(jìn)入到生物接觸氧化池進(jìn)行生化處理，可以去除絕大部分的可溶性有機(jī)污染物，然后廢水經(jīng)過輻流式沉淀池，以去除接觸氧化池?cái)y帶出來的少量生物污泥和水中殘留的有機(jī)物。經(jīng)過這樣的處理工藝,使得各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到《水污染物排放限值》（DB44/26—2001）二時(shí)段一級標(biāo)準(zhǔn)的要求。生物接觸氧化池采用的空氣擴(kuò)散設(shè)備是微孔高效曝氣器，由鼓風(fēng)機(jī)提供氣源，向廢水中充氧，以保證好氧微生物的生命代謝活動。系統(tǒng)中產(chǎn)生的污泥主要是混凝化學(xué)污泥和小部分的生物污泥。經(jīng)濃縮后的污泥由氣動隔膜泵吸入板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。脫水后得到的泥餅含水率小于80%，比重大于1.2g/cm3，可視同一般工業(yè)垃圾處置。板框壓濾機(jī)的濾出水回流到調(diào)節(jié)池循環(huán)處理。2.3主要構(gòu)筑物說明2.3.1UASB1UASB簡介UASB（UpflowAnaerobicSludgeBlanket）系統(tǒng)的原理是在形成沉淀性能良好的污泥絮凝體的基礎(chǔ)上，并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀系統(tǒng)，使氣相、液相和固相三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥（可以是絮狀污泥或顆粒型污泥）是UASB系統(tǒng)良好的運(yùn)行的根本點(diǎn)。UASB反應(yīng)器與其他大多數(shù)厭氧生物處理裝置不同之處就是：廢水由下向上流過反應(yīng)器，污泥無需特殊攪拌設(shè)備；反應(yīng)器頂部裝有三相（氣、液、固）分離器。其最大突出特點(diǎn)是能在反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)污泥顆粒化，顆粒污泥的直徑一般為0.1～2cm，相對密度為1.04～1.08，具有良好的沉淀性能和很高產(chǎn)甲烷活性。污泥顆?；?，反應(yīng)器內(nèi)污泥的平均濃度可達(dá)50gVSS/L左右，污泥齡一般在30天以上，而反應(yīng)器水力停留時(shí)間比較短，所以UASB反應(yīng)器具有很高的容積負(fù)荷。2UASB反應(yīng)器的外形和結(jié)構(gòu)材料(1)反應(yīng)器的形狀與尺寸UASB反應(yīng)器的斷面形狀一般為矩形或圓形。這兩種類型的反應(yīng)器都已大量應(yīng)用于實(shí)際中。圓形反應(yīng)器的建造費(fèi)用比具有相同面積的矩形反應(yīng)器至少要低12%。但是圓形反應(yīng)器的這一優(yōu)點(diǎn)，僅在采用單個池子才突出。所以采用單個和小的UASB反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)建造圓形池子。而大的反應(yīng)器經(jīng)常建成矩形或方形的。當(dāng)建兩個或兩個以上反應(yīng)器時(shí)，矩形反應(yīng)器可以采用公用壁。(2)當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，常采用圓形斷面，當(dāng)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，常采用矩形斷面。由于三相分離器構(gòu)造要求，采用矩形斷面便于設(shè)計(jì)加工。UASB反應(yīng)器容積（包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū)）有3種設(shè)計(jì)方法，但是，負(fù)荷設(shè)計(jì)法是主要的。UASB反應(yīng)器的最經(jīng)濟(jì)的高度（深度）為4—6m，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)最優(yōu)的運(yùn)行范圍。本次設(shè)計(jì)采用2座矩形UASB反應(yīng)器。3UASB反應(yīng)器的組成（1）進(jìn)水配水系統(tǒng)該系統(tǒng)功能主要是將廢水均勻地分配到整個反應(yīng)器，并具有進(jìn)行水力攪拌的功能，這時(shí)候反應(yīng)器高速運(yùn)行的關(guān)鍵之一。它由布水管和不水管嘴組成。由于廢水是以多點(diǎn)股流的方式流入的，在反應(yīng)器的一定范圍內(nèi)，不可避免圍繞每一布水點(diǎn)形成局部的縱向橫流。一般而言，一定強(qiáng)度的縱向環(huán)流能促進(jìn)反應(yīng)區(qū)污泥床層底部顆粒污泥的翻騰打旋，促進(jìn)水污染與污泥粒子的充分接觸，強(qiáng)化反應(yīng)速率；同時(shí)，也有利于底層顆粒污泥上黏附的微小氣泡脫離，防止其浮升于懸浮層，減小污泥固體的流失量。但是，這種由布水股流引起的縱向環(huán)流如果太劇烈，將會引起惡果：一方面，會破壞污泥床層的宏觀穩(wěn)定性，增大懸浮層的污泥濃度，增加污泥流失幾率，另一方面，一部分進(jìn)水會迅速穿過污泥床層，直接進(jìn)入懸浮層，造成嚴(yán)重的短流現(xiàn)象，惡化出水水質(zhì)。目前，在生產(chǎn)運(yùn)行裝置中所采用的進(jìn)水方式大致可分為間歇式（脈沖式）、連續(xù)式、連續(xù)與間歇會流向結(jié)合進(jìn)水等幾種方式。從布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝狀等多種形式。反應(yīng)器布水點(diǎn)數(shù)量設(shè)置與處理流量、進(jìn)水濃度、容積負(fù)荷等因素有關(guān)。（2）反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)是UASB反應(yīng)器的工作主體，其中裝滿高活性厭氧生物污泥，上部為懸浮污泥層，下部為污泥床，，用于生物吸附和降解可生化的有機(jī)污染物。共分3個功能區(qū)，即底部的布水區(qū)，中部的反應(yīng)區(qū)，頂部的分離出水區(qū)。反應(yīng)區(qū)內(nèi)的厭氧微生物存在3種狀態(tài)：①游離的單個菌體；②聚集成微笑絮體的菌體；③聚集成較大的顆粒的菌體。高效工作的UASB反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)區(qū)的污泥眼高程呈兩種分布狀態(tài)。下部約1/3~1/2的高度范圍內(nèi)，密集堆存著絮體污泥和顆粒污泥，污泥粒子雖呈一定的懸浮狀態(tài)，但相互之間距離很近，幾乎成搭接之勢。這個區(qū)域內(nèi)的污泥固體濃度高達(dá)40~80g（VSS）/L，或60~120g（SS）/L，通常稱成為污泥床層，是對廢水中的可生化性有機(jī)物進(jìn)行生物處理（吸附和降解）的主要場所。被降解的有機(jī)物中，大約70%~90%是在這個區(qū)域內(nèi)完成的。污泥床層以上約占反應(yīng)區(qū)總高度2/3~1/2的區(qū)域，懸浮著粒徑較小的絮體污泥和游離污泥，絮體之間保持著較大的距離。污泥固的濃度較小，平均約為5~25g（SS）/L或5~30g（SS）/L。這個高度范圍通常稱為污泥懸浮層，是防止污泥粒子流失的緩沖層，其進(jìn)行生物處理（吸附和降解）的作用并不明顯，被降解的有機(jī)物中僅有10%~30%是在此層完成的。正常工作的UASB反應(yīng)器內(nèi)，在污泥床層和污泥懸浮層之間通常存在著一個濃度突變的分界面，稱做污泥層分界面，污泥層分界面的存在及其高低和廢水種類、出水及出氣等條件有關(guān)。（3）三相分離器三相分離器的主要功能是進(jìn)行固體（反應(yīng)器中的污泥）、氣體（反應(yīng)過程產(chǎn)生的沼氣）和液體（被處理的廢水）等三相加以分離，將沼氣引入集氣室，將固體顆粒導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)，將處理后廢水引入排水渠。在3種分離功能中，核心的問題是完成固液分離，將上浮的污泥固體截留下來，返回反應(yīng)區(qū)，同時(shí)改善水質(zhì)。三相分離器中，氣液分離功能主要有合理配置的傾斜導(dǎo)流板和有斜面的導(dǎo)流塊完成；固液分離功能則主要由斜板以上的沉淀室完成。沉淀室的橫斷面積一般等于或小于（當(dāng)集水槽占去部分過水?dāng)嗝鏁r(shí)）反應(yīng)區(qū)的橫斷面積（但也有例外）。水流在沉淀室的上升流速等于或略大于在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的上升速度。氣固分離是指污泥絮體與附著在其表面上的微小氣泡的分離。污泥絮體與附著的氣泡形成了氣固聚合體，使污泥的密度減小，當(dāng)密度小于1時(shí)就會自動上升，很難沉降分離。附著的氣泡總量愈多，聚合體的密度就愈小，上升速度愈快，就愈難分離。當(dāng)穿過污泥層上升的大氣泡一旦碰到懸浮著的氣固聚合體時(shí)，就會將一部分附著的微小氣泡碰落下來；當(dāng)碰到斜板和導(dǎo)流板地面時(shí)，也會碰落一些微小氣泡，從而改善了其沉降性能使聚合體沉降下來。沉淀室通常設(shè)置溢流堰以適應(yīng)氣體壓力的波動，保持液面的穩(wěn)定。聚集于集氣室的生物氣（沼氣）要用導(dǎo)管引出，輸往貯氣柜備用。（4）出水系統(tǒng)其作用是把沉淀區(qū)處理過的水均勻的收集并派出反應(yīng)器外，通常由出水槽引出。（5）氣室氣室又稱集氣罩，其作用是收集生物氣（沼氣），經(jīng)脫硫后送往用戶使用。（6）浮渣清除功能其功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室液面的浮渣。如浮渣不多可省略。（7）排泥系統(tǒng)其功能是均勻地排除反應(yīng)區(qū)的剩余污泥。（8）水封系統(tǒng)與氣體收集裝置水封系統(tǒng)的功能是控制三相分離器的集氣室中氣液兩相界面的高度，是保證集氣室出氣管在反應(yīng)器運(yùn)行過程中不被淹沒、運(yùn)行穩(wěn)定并將沼氣即時(shí)排出反應(yīng)室，以防止浮渣堵塞等問題的關(guān)鍵。氣體收集裝置應(yīng)該能夠有效地收集產(chǎn)生的沼氣，同時(shí)保持正常的氣液界面。氣體管徑應(yīng)該足夠大，避免氣體夾帶的固體（或泡沫）產(chǎn)生堵塞。設(shè)置一個在氣體堵塞情況下，使氣體釋放的保護(hù)裝置是重要的，它可以避免對反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形成過大的壓力。在出水管堵塞的情況下，UASB反應(yīng)器中三相分離器中水面會不斷降低直至從反射板溢出，從而避免對反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的破壞。一般在產(chǎn)生的氣體送往貯氣柜之前，需被引導(dǎo)至通過水保持一定氣體壓力的水封罐中釋放，經(jīng)驗(yàn)表明水封罐中冷凝水將積累。因此，在水封罐中有一個排除冷凝水的出口，以保持罐中一定水位是必需的。根據(jù)不同處理對象，UASB反應(yīng)器常分為開敞式和封閉式兩大類。2.3.2生物接觸氧化池（BiologicalContactOxidation）生物接觸氧化工藝（BiologicalContactOxidation）又稱“淹沒式生物濾池”、“接觸曝氣法”、“固著式活性污泥法”，是一種于20世紀(jì)70年代初開創(chuàng)的污水處理技術(shù)，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是在生物反應(yīng)池內(nèi)填充填料，已經(jīng)充氧的污水淹沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。該工藝兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點(diǎn)，同時(shí)該工藝還具有自身以下特點(diǎn)：(1)生物接觸氧化法由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件好，氧化池內(nèi)單位容積的生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池，因此，它可達(dá)到較高的容積負(fù)荷；(2)生物接觸氧化法由于相當(dāng)一部分微生物固著生長在填料表面，不需設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡便；(3)生物接觸氧化法由于生物固著量多，水流屬完全混合型，因此它對水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；(4)生物接觸氧化法因污泥濃度高，當(dāng)有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法。2.4污水站的總體布置2.4.1平面布置污水處理廠的平面布置包括：處理構(gòu)筑物的布置；辦公、化驗(yàn)及其它輔助建筑物的布置以及以及各種管道、道路、綠化等的布置。1平面布置的一般原則污水處理站平面布置直接影響污水站占地面積大小、運(yùn)行是否安全可靠、管理與檢修是否方便及廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生狀況等多項(xiàng)問題。布置的原則（l）平面布置必須按室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的各項(xiàng)條款進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）總體布置應(yīng)根據(jù)廠內(nèi)各建筑物和構(gòu)筑物的功能和流程要求．結(jié)合廠址地形，氣候與地質(zhì)條件等因素，并考慮便于施工、操作與運(yùn)行管理，力求挖填土方平衡，并考慮擴(kuò)建的可能性，留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定。（3）生活設(shè)施與生產(chǎn)管理建筑物宜集中布置，即位置和朝向應(yīng)力求合理，并與處理構(gòu)筑物保持一定距離。（4）各處理構(gòu)筑物布置應(yīng)緊湊，節(jié)省占地，縮短連接管線，同時(shí)還應(yīng)考慮到敷設(shè)管線、閘閥等附屬設(shè)備、構(gòu)筑物地基的相互影響以及施工、操作運(yùn)行與檢修方便，構(gòu)筑物之間必須留有5～10m的間距，消化池及消化氣罐等特殊構(gòu)筑物的間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)定確定。（5）污水與污泥的流向應(yīng)充分利用原有地形、各個構(gòu)筑物的連接管渠應(yīng)簡單而便捷，避免迂回曲折，符合排水暢通、降低能耗、平衡土方要求。（6）污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能集中布置并單獨(dú)組合，以利于安全并便于管理。污泥消化池應(yīng)距離初次沉淀池較近，以縮短污泥管線，但消化他與其它構(gòu)筑物之間的距離不得少于20m。儲氣罐、余氣燃燒裝置、消化氣管到與其它危險(xiǎn)品倉庫的位置與設(shè)汁，應(yīng)符合國家或地區(qū)的防火規(guī)范要求。（7）聯(lián)系各處理構(gòu)筑物管渠布置應(yīng)使各處理系統(tǒng)自成體系，以保證各處理單元能夠獨(dú)立運(yùn)行，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物因故停止運(yùn)行時(shí)，不致影響其它構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。（8）應(yīng)合理地布置處理構(gòu)筑物的超越管渠，以便在發(fā)生事故或檢修時(shí)，污水能超越后續(xù)構(gòu)筑物或進(jìn)入事故池或直接排入水體。（9）處理構(gòu)筑物宜設(shè)放空管道，排出的水應(yīng)回流處理。（10）各處理構(gòu)筑物與輔助建筑的位置應(yīng)根據(jù)安全、運(yùn)行方便與節(jié)能的原則確定。如變電所宜設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近。鼓風(fēng)機(jī)房宜設(shè)于曝氣池附近；化驗(yàn)室與辦公室應(yīng)遠(yuǎn)離污泥處理設(shè)施，并與其它處理構(gòu)筑物保持適當(dāng)?shù)木嚯x，位于其夏季主風(fēng)向的上風(fēng)向處；操作運(yùn)行的值班室應(yīng)盡量布置在使操作管理人員能夠便于觀察各種處理構(gòu)筑設(shè)施運(yùn)行情況的位置等。（11）污水廠區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)置聯(lián)通各構(gòu)筑物和附屬建筑物的必要通路。（12）污水廠區(qū)內(nèi)的綠化面積不宜小于全廠總面積的30％。（13）城市污水處理廠周圍應(yīng)設(shè)置圍墻。 2平面布置內(nèi)容平面布置內(nèi)容（1）生產(chǎn)性構(gòu)筑物。包括各種污水處理構(gòu)筑物、污泥處理構(gòu)筑物、泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、投藥間、消毒間、變電所、中心控制室等。各處理構(gòu)筑物的個數(shù)同平面布置有密切關(guān)系，在設(shè)計(jì)各處理構(gòu)筑物時(shí)已作考慮。但是，在平面布置時(shí)，如發(fā)現(xiàn)不妥，應(yīng)予調(diào)整。在考慮一種處理構(gòu)筑物有多個池子時(shí)，要使配水均勻。為此，在平面布置時(shí)，常為每組構(gòu)筑物設(shè)置配水井。此外，應(yīng)在適當(dāng)?shù)奈恢蒙显O(shè)置污水、污泥、氣體等的計(jì)量設(shè)備。（2）輔助建筑物、包括辦公樓、化驗(yàn)室、倉庫。（3）各種管線。包括污水與污泥的管渠、空氣管等。（4）其它。包括道路、圍墻、大門、綠化設(shè)施等。2.4.2高程布置污水處理廠污水處理高程布置的主要任務(wù)是：確定各構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管(渠)的尺寸及其標(biāo)高，通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢的流動，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。1高程布置原則(1)選擇一條最長、水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算，并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常；(2)計(jì)算水頭損失時(shí)一般以近期最大的流程作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量；計(jì)算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時(shí)，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計(jì)流量，并酌加擴(kuò)建時(shí)的備用水頭；(3)在做高程布置時(shí)應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。2高程布置污水處理廠高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高。(1)布置原則(a)為了使污水與污泥在各構(gòu)筑物間按重力流動或減少提升次數(shù)，以減少提升設(shè)備與運(yùn)行費(fèi)用。必須精確計(jì)算各構(gòu)筑物之間的水頭損失，避免不必要的跌水。(b)應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需提升的污泥量，污泥脫水間、濃縮池、消化池等高程確定，應(yīng)注意其污泥水能自流人其它構(gòu)筑物的可能性，考慮污泥處理設(shè)施排出的污水能自流流入泵站集水池和其它污水處理構(gòu)筑物。(2)計(jì)算內(nèi)容(a)污水處理高程計(jì)算內(nèi)容：1）各處理構(gòu)筑物的水頭損失（包括進(jìn)出水渠道的水頭損失）2）構(gòu)筑物之間的連接管渠中的沿程與局部水頭損失；3）各處理構(gòu)筑物的高程。(b)污泥處理高程計(jì)算內(nèi)容：1）各處理構(gòu)筑物的水頭損失（包括進(jìn)出泥渠道的水頭損失）2）構(gòu)筑物之間的連接管渠中的沿程與局部水頭損失3）各污泥處理構(gòu)筑物的高程。(3)計(jì)算方法(a)污水處理流程計(jì)算方法：1)計(jì)算水頭損失時(shí)，以最大流量（涉及遠(yuǎn)期流量的管渠與設(shè)備，按遠(yuǎn)期最大流量考慮）作為構(gòu)筑物與管渠的設(shè)計(jì)流量。還應(yīng)考慮當(dāng)某座構(gòu)筑物事故停止運(yùn)行時(shí)，與其并聯(lián)運(yùn)行的其他構(gòu)筑物與有關(guān)連接管渠能通過全部的流量。水頭損失包括：污水經(jīng)各處理構(gòu)筑物的內(nèi)部水頭損失；污水經(jīng)連接前后兩構(gòu)筑物管渠的水頭損失，包括沿程水頭損失和局部水頭損失，局部水頭損失按沿程水頭損失的50%計(jì)。2)高程計(jì)算時(shí)，常以受納水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程向上倒推計(jì)算，以使處理后的污水在洪水季節(jié)也能自流排出，或以格柵為起點(diǎn)，順污水處理流程推求各后續(xù)處理構(gòu)筑物的高程，并校核是否滿足重力排放要求和埋深的要求。如果排放水體最高水位較高時(shí)，應(yīng)在污水處理水排人水體前設(shè)計(jì)泵站，水體水位高時(shí)抽水排放。如果水體最高水位很低時(shí)，可在處理水排入水體前設(shè)跌水井，處理構(gòu)筑物可按最適宜的埋深來確定標(biāo)高。3)對于平原城市可采用上述方法，即以受納水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程向上倒推計(jì)算，這可使污水廠水泵需要的揚(yáng)程較小，運(yùn)行費(fèi)用也較小、但對于山地城市，如污水廠址遠(yuǎn)高于受納水體的最高水位，則應(yīng)先確定流程中最大構(gòu)筑物的埋深，再依次推求各處理構(gòu)筑物的標(biāo)高，而使得整個處理流程埋深最小。4)在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，由于處理構(gòu)筑物的水頭損失主要是水流在進(jìn)出水渠中的損失和跌水的水頭損失，應(yīng)根據(jù)處理構(gòu)筑物的構(gòu)造與進(jìn)出水渠的尺寸詳細(xì)計(jì)算。5)在繪制流程圖時(shí)采用的比例尺：橫向與總平面圖相同，縱向?yàn)?：50～1：100。3污水部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1.1格柵的作用格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進(jìn)口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對水泵起保護(hù)作用，另外可減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。本設(shè)計(jì)為細(xì)格柵。3.1.2格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵的計(jì)算草圖見圖3-1。圖3-1格柵計(jì)算草圖(1)確定柵前水深已知Qmax=0.028m3/s，設(shè)柵條的凈間隙b=8.0mm=0.008m，過柵流速v2=0.8m/s，柵前流速為v1=0.6m/s,格柵傾角α=60o,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式Q=B12v1/2計(jì)算得：則所以柵前的槽寬度取0.31m。柵前水深h≈0.3m說明：由于水量小的緣故，計(jì)算數(shù)據(jù)偏小，這里為了設(shè)計(jì)的需要、施工的方便以及設(shè)備選型的準(zhǔn)確，取柵槽寬度0.50m，柵前水深0.30m。(1)格柵間隙數(shù)（n）式中：——柵條間隙數(shù)——最大設(shè)計(jì)流量，；——柵條間隙，m；——柵前水深，m；——污水流經(jīng)格柵的速度，一般取0.6—1.0m/s；a——格柵安裝傾角，（°）則；則=14(2)柵槽寬度（B）式中：——柵槽寬度，m；——柵條寬度，取S=0.01m；——柵條間隙，取b=0.008m——柵條間隙數(shù)，=14個；=m取B=0.8m(3)進(jìn)水渠道漸寬部分長度式中：——進(jìn)水渠道漸寬部分長度，m；——進(jìn)水渠道寬度，取=0.50m——漸寬部分展開角度，??；(4)出水渠道漸窄部分的長度(5)過柵水頭損失通過格柵的水頭損失可以按下式計(jì)算：式中：——設(shè)計(jì)水頭損失，m；——計(jì)算水頭損失，m；——污水流經(jīng)格柵的速度，一般取0.6—1.0m/s；——重力加速度，m/s2；——系數(shù)，格柵受污堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；——阻力系數(shù)，其值與柵條鍛煉形狀有關(guān)。設(shè)格柵斷面形狀為銳邊矩形，則(6)柵后槽的總高度設(shè)柵前渠道超高，柵前水深，則，取0.9m(7)柵前槽高度(8)柵槽總長度L(9)每日產(chǎn)生的柵渣量式中：——每日柵渣量，——單位體積污水柵渣量，，取=0.05——生活污水總的變化系數(shù)，=2.0<0.2，所以采用人工清渣3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)與計(jì)算調(diào)節(jié)池的作用就是調(diào)節(jié)進(jìn)水的水量和水質(zhì)，酸性廢水池內(nèi)中和；短期排除的高溫廢水也可利用調(diào)節(jié)池以平衡3.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)(1)調(diào)節(jié)池的有效水深為2.0~5.0m；(2)調(diào)節(jié)池停留時(shí)間4~8小時(shí)；(3)調(diào)節(jié)池保護(hù)高度0.3~0.5m。(4)設(shè)計(jì)流量Q=1200=50=0.014，取水力停留時(shí)間HRT=6h，調(diào)節(jié)池的有效水深h=3.0m，保護(hù)高度取0.5m，則調(diào)節(jié)池的高度H=3.0+0.5=3.5m。3.2.2池體設(shè)計(jì)(1)池體容積式中k——池子擴(kuò)充系數(shù)，一般為10~20%，本池子采用10%；V——調(diào)節(jié)池容積，；T——調(diào)節(jié)池中污水停留時(shí)間，取6h；Q——廢水流量，。則(2)調(diào)節(jié)池面積A設(shè)調(diào)節(jié)池1座，采用方形池，池長L與池寬B相等，則，取10.5m則調(diào)節(jié)池尺寸為10.5m×10.5m×3.5m。在池底設(shè)置集水坑，水池底以i=0.01的坡度坡向集水坑。(3)理論上每日的污泥量式中：——設(shè)計(jì)流量，/h——進(jìn)水懸浮物濃度，——出水懸浮物濃度，——污泥含水率，取值98%——污泥容重，kg/，含水率在95%以上時(shí)，可取1000kg/則(4)污泥斗尺寸取污泥斗的下口尺寸為400mm×400mm，污泥斗的上口尺寸為2m×2m，污泥斗傾角取60°，污泥斗上口面積為=2×2=4，污泥斗下口面積為=0.4×0.4=0.16，則污泥斗的高度（）為：，取1.4m污泥斗的容積>1.67式中：V——污泥斗的容積，；——污泥斗高度，m；——污泥斗的上口面積，；——污泥斗下口面積，。符合設(shè)計(jì)要求，采用機(jī)械泵吸泥。(5)進(jìn)水布置進(jìn)水起端中間設(shè)進(jìn)水堰，堰長為池長2/3，堰寬為0.5m，高1.175m。(6)出水設(shè)置出水直接用清水泵從最低水位處將污水打進(jìn)下一個構(gòu)筑物中，泵的進(jìn)口設(shè)置在污泥斗上口正上方。調(diào)節(jié)池向絮凝斜管沉淀池提升廢水所用提升泵選用KWQ型潛水排污泵二臺，一用一備，其性能參數(shù)見表3-1。表3-1KWQ型潛水排污泵性能表型號排出口徑mm流量m3/h揚(yáng)程m轉(zhuǎn)速r/min功率kw重量kgKWQ65-25-15-2.265251529002.2653.3絮凝設(shè)備設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)：本設(shè)計(jì)中廊道內(nèi)流速采用3檔：v1=0.35m/s,v2=0.3m/s,v3=0.2m/s；反應(yīng)時(shí)間T=20分鐘；池內(nèi)平均水深H1=1.5m；墻超高H2=0.3m，池?cái)?shù)n=1。3.3.1絮凝池參數(shù)的確定(1)絮凝池的個數(shù)n=1；(2)絮凝時(shí)間取20min.。3.3.2設(shè)計(jì)計(jì)算(1)總?cè)莘e：則絮凝池的凈面積(2)池子寬度B，按沉淀池寬采用，則B=4.7m。則池子長度（隔板間凈距之和）(3)絮凝池長度方向用隔墻分成三段，第一段格寬度為1.2m，第二段格寬度為1.5m，末段格寬度為2m，首段采取4條，中段采取3條，末段采取2條，則廊道總數(shù)為9條，水流轉(zhuǎn)彎次數(shù)為8次，隔墻厚為0.15m，則絮凝池總長度為：，每段平均流速為：本設(shè)計(jì)省略了絮凝池的水頭損失計(jì)算；根據(jù)國內(nèi)同等規(guī)模水廠的絮凝池的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，直接取水頭損失h=0.3m。絮凝池平面簡圖見3-2。圖3-2絮凝池平面圖3.4斜管沉淀池的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.4.1斜管沉淀池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）斜管斷面一般采用蜂窩六角形，內(nèi)徑或者邊距d一般采用25-35毫米。（2）斜管長度一般為800-1000毫米，可以根據(jù)水力計(jì)算結(jié)合斜管的材料來確定。（3）斜管的水平傾角常采用。（4）斜管上部的清水區(qū)高度不宜小于1.0米以上。（5）斜管下部的布水區(qū)高度不宜小于1.0米，為使布水均勻，在沉淀池進(jìn)口處穿孔墻或格柵。（6）積泥區(qū)高度應(yīng)根據(jù)沉泥量、沉泥濃縮程度和排泥方式等確定。（7）斜管沉淀池采用側(cè)面進(jìn)水時(shí)，斜管傾斜以反向進(jìn)水為宜。（8）斜管沉淀池的出水系統(tǒng)應(yīng)使池子的出水均勻，其布置與一般澄清池相同，可采用穿孔管或穿孔集水槽等集水。3.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算1設(shè)計(jì)參數(shù)的選用（1）采用1座沉淀池；（2）顆粒沉淀速度；（3）清水區(qū)的上升流速；（4）采用塑料片熱壓六邊形蜂窩管，斜管長1m，管的厚度0.4mm，邊距d=30mm，水平傾角；（5）本設(shè)計(jì)中沉淀池采用穿孔墻進(jìn)水，排泥采用穿孔管，集水系統(tǒng)采用穿孔管。2沉淀池表面積A：式中：A——斜管沉淀池表面積，——最大設(shè)計(jì)流量，/hn——池?cái)?shù)，取n=10.91——斜管的面積利用系數(shù)q——表面水力負(fù)荷，/（·h），取q=5/（·h）則沉淀池設(shè)計(jì)為方形，則方形池邊長為3斜板凈間距與塊數(shù)取斜板長度為1m，取，將代入式得：每塊斜板的水平間距χ為：為便于安裝，取χ=0.1m，則斜板塊數(shù)n為：4排泥穿孔管的設(shè)計(jì)排泥管每日沉渣量的干泥量：式中：q——每個池的設(shè)計(jì)流量0.014——沉淀池進(jìn)水懸浮物含量，取11000mg/L——沉淀池出水懸浮物含量。取3000mg/L則則每日沉淀泥渣的泥漿體積：式中：r——泥漿密度，取1170kg/；——泥漿含水率，取97%；所以5沉淀池總高度：式中：——超高，取0.3；——清水區(qū)高度，取1.2；——斜管高度，;——配水區(qū)高度，1.5；——污泥斗的高度，。取污泥槽梯形橫截面上底長R=1.2m，下底長r=0.3m，斗的壁與水平面夾角為。則污泥斗的高度為，取0.8m。則沉淀池總高度為：=0.3+1.2+0.87+1.5+0.8=4.67m6排泥槽的貯泥部分的體積：式中：B——沉淀池寬，4.7mn——排泥槽個數(shù)，，取4個F——排泥槽斷面積，，槽的上下地寬，分別取1.2m，0.3m。污泥斗槽示意圖平均排泥周期：，取59min：排泥管直徑，選用直徑為150mm的排泥放空管。式中：d——排泥管直徑：B——沉淀池寬4.7m；L——沉淀池長4.7m；H——沉淀池水深4.67m；T——排泥時(shí)間周期59分鐘。沉淀池中水停留時(shí)間：，取2.0h7進(jìn)口穿孔墻設(shè)計(jì)為了防止已形成的粗大的，具有良好的沉淀性能的絮凝體破碎，穿孔墻洞口流速取=0.15-0.2m/s之間，洞口面積不宜過大，本設(shè)計(jì)中采用的流速為0.15m/s。配水墻空口面積，取0.2，每個洞口尺寸定為100mm×100mm。則洞口數(shù)?？籽鄄贾脼椋嚎斩床贾贸?排，每排10個。8積水系統(tǒng)穿孔管設(shè)計(jì)沿沉淀池長度方向布置一條集水槽，所擔(dān)負(fù)的流量為0.014m3/s，每側(cè)采用7條穿孔管，將水流入集水槽，兩側(cè)穿孔管距離池壁0.25m，每根穿孔管間距為0.5m，每根穿孔管所需擔(dān)負(fù)的水量，采用直徑100mm的鑄鐵管，設(shè)孔口前水位高0.03，則每根穿孔管所需孔眼面積：(式中μ為流量系數(shù)，取0.62)?？讖讲捎?0mm，則每孔面積為。穿孔管兩側(cè)開孔，則每側(cè)孔數(shù)為個，取10個。設(shè)穿孔管坡度取0.01，并坡向集水槽。（1）集水槽寬bb=0.9取值0.230m式中K—流量波動系數(shù)，本設(shè)計(jì)選用2.0。（2）集水槽起點(diǎn)水深=0.75b=0.75×0.215=0.161m取值0.18m（3）集水槽終點(diǎn)水深=1.25b=1.25×0.215=0.269m取值0.280m（4）集水槽槽深H設(shè)槽內(nèi)水面在穿孔墻0.1m以下。0.1為水頭損失。則H=取值0.400m（5）沉淀池的水利條件復(fù)核雷諾數(shù):式中：——斷面水力半徑，m,——管內(nèi)流速，cm/s——水的運(yùn)動黏度，，20oC時(shí)，則,滿足層流條件。弗羅德數(shù)斜板沉淀池的弗羅德數(shù)在～之間，可以滿足水流的穩(wěn)定性條件。3.5UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.5.1UASB反應(yīng)器的作用UASB即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。設(shè)備簡單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。3.5.2設(shè)計(jì)參數(shù) （1）參數(shù)選取UASB反應(yīng)器的容積負(fù)荷在不同溫度下的設(shè)計(jì)容積負(fù)荷率見表3-2。表3-2不同溫度下的設(shè)計(jì)容積負(fù)荷率表溫度/OC高溫(50～55)中溫(30～35)常溫(20～25)低溫(10～15)容積負(fù)荷率/[kgCOD/(·d)](20～35)(10～20)(5～10)(2～5)本設(shè)計(jì)選擇常溫時(shí)的容積負(fù)荷率Nv=10kgCOD/(·d)污泥產(chǎn)率為：0.06kgMLSS/kgCOD，產(chǎn)氣率為：0.3/kgCOD。（2）設(shè)計(jì)水質(zhì)（見表3-3所示）表3-3UASB反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)表水質(zhì)指標(biāo)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)1000040003000去除率（%）808066.67出水水質(zhì)(mg/L)20008001000（3）設(shè)計(jì)水量：Q＝1200=50=0.0143.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算1反應(yīng)器容積計(jì)算UASB有效容積：式中：——反應(yīng)器有效容積，Q——設(shè)計(jì)流量，/dS0——進(jìn)水COD含量,gCOD/LNv——容積負(fù)荷,kgCOD/(·d)則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，UASB最經(jīng)濟(jì)的高度一般在4～6米之間，并且大多數(shù)情況下，這也是系統(tǒng)最優(yōu)的運(yùn)行范圍。取反應(yīng)器的有效高度h=4.8m,則則橫截面積：A===250本設(shè)計(jì)采用2座相同的UASB反應(yīng)器，則單池面積:===125采用公壁建造四邊行池比圓形池較經(jīng)濟(jì)，有關(guān)資料顯示，當(dāng)長寬比在2:1左右時(shí)，基建投資最省。取長L=15m，則寬B=/L=125/15=8.33m，取B=8.5m則實(shí)際單池橫截面積為：=L×B=15×8.5=127.5實(shí)際表面水力負(fù)荷為:==<1.0故符合設(shè)計(jì)要求（2）設(shè)計(jì)反應(yīng)池總高H=6.5m，其中超高0.5m（一般應(yīng)用時(shí)反應(yīng)池裝液量為70%-90%）單池總?cè)莘e單池有效反應(yīng)容積單個反應(yīng)器實(shí)際尺寸15m×8.5m×6.5m反應(yīng)器數(shù)量2座總池面積反應(yīng)器總?cè)莘e總有效反應(yīng)容積>1200，符合設(shè)計(jì)要求UASB體積有效系數(shù)在70%-90%之間，符合要求（3）水力停留時(shí)間（HRT）及水力負(fù)荷率(Vr)<1.0，符合設(shè)計(jì)要求。2三相分離器設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）設(shè)計(jì)說明（a）三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。（b）三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)。（2）沉淀區(qū)的設(shè)計(jì) 三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負(fù)荷率決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：（a）沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷<1.0m/h;（b）沉淀器斜壁角度設(shè)為50°,使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。（c）進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h;（d）總沉淀水深應(yīng)大于1.5m;（e）水力停留時(shí)間介于1.5～2h;如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果。三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖如3-3。圖3-3UASB三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長邊每池布置6個集氣罩，構(gòu)成6個分離單元，則每池設(shè)置6個三相分離器。設(shè)沉淀器（集氣罩）斜壁傾角θ＝55°，三相分離器長度l=8.5m，每個單元寬度b=L/6=15/6=2.5m。沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即127.5。沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率<1.0，符合設(shè)計(jì)要求。（3）回流縫設(shè)計(jì)設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角θ=55°，取=1.1m；如計(jì)算草圖3-3。=/tanθ式中：——下三角集氣罩底水平寬度，m;θ——下三角集氣罩斜面的水平夾角；——下三角集氣罩的垂直高度，m;則則相鄰兩個下三角形集氣罩之間的水平距離：=b-2=2.5-2×0.77=0.96m則下三角形回流縫面積為：=·l·n=0.96×8.5×6=48.96則下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速可用計(jì)算：式中：——反應(yīng)器中廢水流量，/h；——下三角形集氣罩回流逢面積，；<2m/h,符合設(shè)計(jì)要求設(shè)上三角形集氣罩下端與下三角斜面之間水平距離的回流縫的寬度,則上三角形回流縫面積為：=·l·2n=0.35×8.5×2×6=35.7則上下三角形集氣罩之間回流逢中流速()可用下式計(jì)算：式中：——反應(yīng)器中廢水流量，/h；——上三角形集氣罩回流逢之間面積，；<<2m/h,符合設(shè)計(jì)要求確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸，由圖3-5-1可知：BC=CD/tg35°=0.35/tg35°=0.50m（4）氣液分離設(shè)計(jì)（有三相分離器計(jì)算草圖3-5-1可知）CE=CDSin55°=0.35×Sin55°=0.29m設(shè)AB=0.4m，則=(AB·cos55°+b2/2)·tg55°=(0.4×0.5736+0.96/2)×1.4281=1.02m（5）氣液分離假定氣泡上升流速和水流流速不變，則沿AB方向水流速度：式中：l——三相分離器長度；n——每池三相分離器數(shù)量。氣泡上升速度：式中：d——?dú)馀葜睆剑琧m；——液體密度，g/cm3；——沼氣密度，g/cm3；——碰撞系數(shù)，取0.95；μ——廢水的動力粘滯系數(shù)，0.02g/cm·s；V——液體的運(yùn)動粘滯系數(shù)，cm2/s取d=0.01cm(氣泡)，T=20℃，,，V=0.0101cm2/s,β=0.95，μ=V=0.0101×1.03=0.0104g/cm·s，一般廢水的μ>凈水的μ,故取μ=0.02g/cm·s，由斯托克斯公式可得氣體上升速度為：根據(jù)前面的計(jì)算結(jié)果有：,>,故滿足設(shè)計(jì)要求。則直徑大于0.01的氣泡均可進(jìn)入氣室.即可以脫除直徑等于或大于0.01cm的氣泡。（6）三相分離器與UASB高度設(shè)計(jì)三相分離區(qū)總高度為集氣罩以上的覆蓋水深，取0.5m。DF=AF—AB—BD=1.34—0.4—0.61=0.33m則則=0.5+1.1+1.02—0.27=2.35mUASB總高H=6.5m，沉淀區(qū)高2.35m，污泥區(qū)高1.65m，懸浮區(qū)高2.0m，超高0.5m。3配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進(jìn)水管總管徑取150mm，流速約為0.58m/s。每個反應(yīng)器設(shè)置10根DN100mm支管，每根管之間的中心距離為1.0m，配水孔徑采用12mm，孔距1.0m，每孔服務(wù)面積為1.0×1.0=1.00㎡，孔徑向下，穿孔管距離反應(yīng)池底0.2m，每個反應(yīng)器有60個出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水。（2）布水孔孔徑共設(shè)置布水孔60個，出水流速u選為1.7m/s，則孔徑為（3）驗(yàn)證常溫下，容積負(fù)荷（Nv）為：10kgCOD/(m3·d)；產(chǎn)氣率為：0.4m3/kgCOD；需滿足空塔水流速度≤1.0m/h，空塔沼氣上升流速≤1.0m/h。則空塔水流速度＜1.0m/h符合要求。空塔氣流速度＜1.0m/h符合要求。4排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算（1）UASB反應(yīng)器中污泥總量計(jì)算一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厭氧污泥組成，平均濃度為,則兩座UASB反應(yīng)器中污泥總量：。（2）產(chǎn)泥量計(jì)算厭氧生物處理污泥產(chǎn)量?。?.06kgVSS/kgCOD（a）UASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量式中：△X——UASB反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kgVSS/d；r——厭氧生物處理污泥產(chǎn)量，kgVSS/kgCOD；Co——進(jìn)水COD濃度kg/m3；E——去除率，本設(shè)計(jì)中取80%。則（b）據(jù)VSS/SS=0.8，△X=576/0.8=720kgSS/d單池產(chǎn)泥△Xi=△X/2=720/2=360kgSS/d（c）污泥含水率為98%，當(dāng)含水率P＞95%，取，則濕污泥產(chǎn)量單池排泥量（d）污泥齡（3）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)在UASB三相分離器下0.5m和底部0.4m高處，各設(shè)置一個排泥口，共兩個排泥口。每天排泥一次。排泥管管徑為150mm。5出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻的收集并排出。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊?。?）出水槽設(shè)計(jì)對于每個反應(yīng)池，有6個單元三相分離器，出水槽共有6條，槽寬0.3m。（a）單個反應(yīng)器流量（b）設(shè)出水槽口附近水流速度為0.2m/s，則槽口附近水深，取槽口附近水深為0.25m，出水槽坡度為0.01；出水槽尺寸8.5m×0.2m×0.25m；出水槽數(shù)量為6座。（2）溢流堰設(shè)計(jì)（a）出水槽溢流堰共有12條（6×2），每條長8.5m，設(shè)計(jì)900三角堰，堰高50mm，堰口水面寬b=50mm。每個UASB反應(yīng)器處理水量14L/s,查知溢流負(fù)荷為1-2L/（m·s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷f=1.707L/（m·s），則堰上水面總長為：，三角堰數(shù)量：個，每條溢流堰三角堰數(shù)量：164/12=14個。一條溢流堰上共有14個100mm的堰口，14個100mm的間隙。（b）堰上水頭校核每個堰出流率：按900三角堰計(jì)算公式，堰上水頭：（c）出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算反應(yīng)器沿長邊設(shè)一條矩形出水渠，6條出水槽的出水流至此出水渠。設(shè)出水渠寬=0.4m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度為V=0.3m/s。渠口附近水深以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，出水渠渠深：0.25+0.117=0.37m，離出水渠渠口最遠(yuǎn)的出水槽到渠口的距離為13.75米，考慮到排水管中心距長邊池壁50mm，出水渠突出池子長邊池壁0.45m，則出水渠長為13.75+0.45=14.2m，出水渠尺寸為14.2m×0.4m×0.37m，向渠口坡度0.001。（d）UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算選用DN150鋼管排水，充滿度為0.6，管內(nèi)水流速度為6沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算(1)沼氣產(chǎn)量計(jì)算沼氣主要產(chǎn)生于厭氧階段，設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率取0.3。（a）總產(chǎn)氣量每個UASB反應(yīng)器的產(chǎn)氣量（b）集氣管每個集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個池子共有13根集氣管。每根集氣管內(nèi)最大氣流量。據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑d=100mm,取100㎜。（c）沼氣主管每池13根集氣管先通到一根單池主管，然后再匯入兩池沼氣主管。采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為0.5%。單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量，取D=150㎜，充滿度為0.8，則流速為：（d）各池沼氣最大氣流量為，取DN=250mm，充滿度為0.6；流速為：(2)水封灌設(shè)計(jì)水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或波動時(shí)，浮渣或浮沫可能會引起出氣管的