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文檔簡介
一、序言(一)設(shè)計任務(wù)根源學(xué)院下達設(shè)計任務(wù)。(二)原始資料原始資料見設(shè)計任務(wù)書。(三)設(shè)計要求設(shè)計要求按擴大初步設(shè)計要求達成設(shè)計文件。(四)設(shè)計指導(dǎo)思想畢業(yè)設(shè)計的目的是使學(xué)生綜合運用所學(xué)的理論知識,依據(jù)“環(huán)境保護法”和設(shè)計規(guī)范以及黨和政府公布的各項政策和法律,依照原始資料,設(shè)計一座城市或工業(yè)公司的污水辦理廠,詳細指導(dǎo)思想以下:1.總結(jié)、穩(wěn)固所學(xué)知識,經(jīng)過詳細設(shè)計,擴大和深入專業(yè)知識,提高解決實質(zhì)工程技術(shù)問題的獨立工作能力;2.熟習(xí)建筑一座現(xiàn)代化污水辦理廠的設(shè)計程序,掌握各種辦理修建物的工藝計算,培育剖析問題的能力;3.寬泛閱讀各種參照文件及科技資料,正確使用設(shè)計規(guī)范,嫻熟應(yīng)用各樣設(shè)計手冊,標準設(shè)計圖集以及產(chǎn)品目錄等高等工具書,進一步提高計算、畫圖的技能和編寫好設(shè)計說明書,達成工程師的基本訓(xùn)練。(五)設(shè)計原則“技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全使用、保證質(zhì)量”。二、概括淀粉屬多羥基天然高分子化合物,寬泛地存在于植物的根、莖和果實中。淀粉是食品的重要成分,是食品、化工、造紙、紡織等工業(yè)部門的主要原料。當前,我國淀粉行業(yè)有600多家公司,此中年產(chǎn)萬噸以上的淀粉公司僅60多家。該行業(yè)1979—1992年的13年中,年產(chǎn)量從28萬t增添到149萬t,均勻年遞加率14%。1998年淀粉產(chǎn)量為300多萬t。每生產(chǎn)1m3淀粉就要產(chǎn)生10—20m3廢水,在1淀粉、酒精、味精、檸檬酸等幾個較大的生物化工行業(yè)中,淀粉廢水的總排放量占首位。淀粉廢水中的主要成分為淀粉、蛋白質(zhì)和糖類,隨生產(chǎn)工藝的不一樣,廢水中的CODCr濃度在2000—20000mg/L之間。這些淀粉廢水若不經(jīng)辦理直接排放,此中所含的有機物進入水體后會快速耗費水中的溶解氧,造成水體因缺氧而影響魚類和其余水生生物的生計,同時還會促進水底的有機物質(zhì)在厭氧條件下分解而產(chǎn)生臭味,惡化水體,污染環(huán)境,傷害人體健康。所以廢水一定進行辦理。淀粉生產(chǎn)的主要原料作物有甘薯類、玉米和小麥。(一)以甘薯類為原料的淀粉生產(chǎn)工藝是依據(jù)淀粉不溶于冷水和其密度大于水的性質(zhì),采納專用機械設(shè)備,將淀粉從水中的懸浮液中分別出來,進而達到生產(chǎn)淀粉的目的。作為原料的馬鈴薯等都是經(jīng)過流水輸送到生產(chǎn)線的,在流送過程中,馬鈴薯等同時獲取了必定程度的洗凈。除此以外,淀粉廠內(nèi)還設(shè)有特意消除馬鈴薯等表皮所沾染的污物和砂土的洗凈工序。這兩工段(洗凈和流送工段)流出的廢水含有大批的砂土、馬鈴薯碎皮碎片以及由原料溶出的有機物質(zhì)。因此這類廢水懸浮物含量多,CODCr和BOD5值都不高。原料馬鈴薯經(jīng)洗凈后,磨碎形成淀粉乳液。乳液中含有大批的渣滓,需使淀粉乳與渣滓分別,淀粉乳進入精制、濃縮工段。這時,分別廢水中含有大批的水溶性物質(zhì),如糖、蛋白質(zhì)、樹脂等,別的還含有少許的微細纖維和淀粉。CODCr和BOD5值很高,并且水量較大,因此這一工段是馬鈴薯原料淀粉廠主要污染廢水。在精制淀粉乳脫水工序產(chǎn)生的廢水水質(zhì)與分別廢水相同。淀粉生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生大批渣滓,長久積蓄在貯槽內(nèi),會產(chǎn)生必定量酸度較高的廢水。此外,還有蛋白分別廢水、生產(chǎn)設(shè)備洗漱廢水、廠區(qū)生活廢水等。(二)以玉米為原料的生產(chǎn)工藝其廢水主要根源于浸泡、胚芽分別、纖維清洗和脫水等工序。此工藝主要表現(xiàn)為耗水量大和淀粉提取率低,這就造成了玉米淀粉廢水量大,且污染物濃度高。工藝用水量一般為5—12m3/t玉米。玉米淀粉廢水中的主要成分為淀粉、糖類、蛋白質(zhì)、纖維素等有機物質(zhì),CODCr值為8000—30000mg/L,BOD5值為5000—20000mg/L,SS值為3000—5000mg/L。(三)以小麥為原料的生產(chǎn)工藝其廢水由兩部分構(gòu)成:沉降池里的上清液和離心后產(chǎn)生的黃漿水。前者的有機物含量較低,后者的含量較高。生產(chǎn)中,往常將兩部分的2廢水混淆后稱為淀粉廢水。小麥淀粉廢水的特色主要有:1.淀粉廢水中有機質(zhì)大多半是淀粉,其含量大概為2—2.5g/100m1;2.與淀粉含量對比,復(fù)原糖含量低,在0.10g/100ml以下;3.淀粉廢水中有必定量的氮源,均勻0.0447g/100m1,C:N(碳氮比)約(20—25):1左右。三、設(shè)計的基本要求(一)水量:本項目生活污水主要由本廠150名員工的平時生活產(chǎn)生,生活污水排放量估量為14.256m3/d;生產(chǎn)廢水排放量為989.009m3/d,廢水排放總量估量為1003.256m3/d,設(shè)計可按1000m3/d考慮。(二)水質(zhì):進水BOD53500mg/L,CODCr4900mg/L,SS2000mg/L,pH值7.0。出水要求BOD530mg/L,CODCr150mg/L,SS150mg/L,pH值6.0—9.0。四、設(shè)計原則技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全使用、保證質(zhì)量。五、辦理工藝方案的比選(一)基本辦理法污水辦理的基本方法,就是采納各樣技術(shù)與手段,將污水中所含的污染物質(zhì)分別去除,回收利用,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì),使水獲取凈化?,F(xiàn)代污水辦理技術(shù),按原理可分為物理辦理法,化學(xué)辦理法和生物化學(xué)辦理法3類。物理辦理法:利用物理作用分別污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)。主要方法有篩濾法,積淀法,上調(diào)法,氣浮法,過濾法和反浸透法。化學(xué)辦理法:利用化學(xué)反響的作用,分別回收污水中處于各樣形態(tài)的污染物質(zhì)(包含懸浮的、溶解的、膠體的等)。主要方法有中和、混凝、電解、氧化復(fù)原、氣提、萃取、吸附、離子互換和電滲析等。化學(xué)辦理法多用于辦理生產(chǎn)污水。生物化學(xué)辦理法:是利用微生物的代謝作用,使污水中呈懸浮、膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)固的無害物質(zhì)。主要方法可分為兩大類,即利用好氧微生物作用的好氧法(好氧氧化法)和利用厭氧微生物作用的厭氧法(厭氧復(fù)原法)。前者寬泛用于辦理3城市污水及有機性生產(chǎn)污水,此中有活性污泥法和生物膜法兩種;后者多用于辦理高濃度有機廢水與廢水辦理過程中產(chǎn)生的污泥,此刻也開始用于辦理城市污水和低濃度有機污水。城市污水與生產(chǎn)廢水中的污染物是多種多樣的,常常需要采納幾種方法的組合,才能辦理不一樣性質(zhì)的污染物與污泥,達到凈化的目的與排放標準。(二)選擇污水辦理工藝需考慮的要素污水辦理工藝的工程投資和運轉(zhuǎn)花費是工藝流程選擇的重要要素之一。依據(jù)辦理的水質(zhì)、水量,選擇可行的幾種工藝流程進行全面的技術(shù)經(jīng)濟比較,確立工藝先進合理、工程投資和運轉(zhuǎn)花費較低的辦理工藝。如城市污水BOD5和SS濃度較高,水質(zhì)水量變化較大的狀況下,采納AB法活性污泥工藝,不單比一般活性污泥法辦理成效好,同時能除氮脫磷,在一般狀況下可節(jié)儉基建投資約20%,節(jié)儉能耗15%左右。依據(jù)當?shù)刈匀弧⒌匦螚l件及土地與資源狀況,就地取材,綜合考慮選擇適合當?shù)貭顩r的辦理工藝。要盡量少占農(nóng)田或不占農(nóng)田,充分利用河灘沼澤地、凹地或舊河流??紤]分期分級辦理與排放和利用狀況。比如依據(jù)當?shù)爻鞘幸?guī)劃,先建一期工程,再建二期工程;依據(jù)當?shù)刎斄顩r可先建一級辦理,此后再建二級辦理。同時依據(jù)排放和利用狀況,如某市污水辦理廠一部分采納一級辦理后排海,一部分采納二級辦理后回用于農(nóng)田澆灌,還有一部分采納深度辦理后回用于城市雜用水。施工和運轉(zhuǎn)管理:如地下水位較高,地質(zhì)條件較差的地域,就不宜采納深度大、施工難度高的辦理修建物。也應(yīng)試慮所確立辦理工藝運轉(zhuǎn)簡單、操作方便,便于實現(xiàn)自動控制等。操作人員的經(jīng)驗和管理水平:要使工藝能達到預(yù)期的辦理目標,操作管理人員具有十分重要的作用。相同的辦理設(shè)備因為操作人員的不一樣可能產(chǎn)生不一樣的成效。所以在工藝選擇時,應(yīng)盡量選擇切合當?shù)亓?xí)慣和使用要求的凈水工藝。場所的建設(shè)條件:不一樣辦理工藝對占地或地基承載力、搞浮力等會有不一樣的要求,所以在工藝選擇時還應(yīng)聯(lián)合建設(shè)場所可能供給的條件進行綜合考慮。有些辦理工藝與天氣、水溫關(guān)系親密,在采納時還應(yīng)充分注意當?shù)氐奶鞖鈼l件和水溫狀況。(三)大方案的比選傳統(tǒng)活性污泥法4工藝流程見圖1。原水格柵泵站沉砂池初沉池曝氣池二沉池消毒排放濃縮脫水外運圖1特色:傳統(tǒng)活性污泥法辦理成效較好,BOD去除率可達90%—95%,合用于辦理凈化程度和穩(wěn)固程度要求較高的廢水,對廢水的辦理程度比較靈巧。弊端:a容積大,占地面積多;b曝氣池尾端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象,增添動力花費;對沖擊負荷適應(yīng)性較弱。生物濾池工藝流程見圖2。原水格柵沉砂池初沉池生物濾池混凝積淀出水污泥濃縮污泥脫水污泥外運圖2長處:a結(jié)構(gòu)簡單,操作簡單;b污水在池內(nèi)逗留時間比較短,污水中的有毒物質(zhì)對生物膜的損壞相對較??;c當負荷低時,出水水質(zhì)能夠高度硝化,污泥量少,依賴自然通風(fēng)供氧,運轉(zhuǎn)花費低;弊端:微生物附著在濾料固定的表面生長,不可以隨環(huán)境變化而改變反響器中生物量,所以對污水濃度和流量的變化適應(yīng)性差,關(guān)于季節(jié)和環(huán)境溫度變化也會受必定影響。5氧化溝工藝工藝流程見圖3。原水格柵沉砂池氧化溝接觸池排放脫水外運濃縮圖3
加氯間特色:a流程簡單,結(jié)構(gòu)也很簡單;b氧化溝中污水流態(tài)能夠依照完整混淆——推流式考慮,其BOD負荷低,辦理水質(zhì)好,對水溫、水質(zhì)和水量的改動有較強的適應(yīng)性,污泥產(chǎn)率低,排泥量少,污泥齡長;c氧化溝中懸浮有機物和溶解性有機物能夠獲取比較完全的去除。在氧化溝內(nèi)可能產(chǎn)生硝化反響和反硝化反響,因此擁有脫氮功能;d氧化溝在流程中省略了首次積淀池和污泥消化池,有時還能夠省略二次積淀池和污泥回流裝置。待解決的問題:怎樣在現(xiàn)有的條件下,就地取材地推行改良氧化溝工藝,合理地進行設(shè)計和運轉(zhuǎn)操作管理。4.SBR法工藝流程見圖4。提原水格柵升沉砂池SBR池泵房接觸池出水集泥池濃縮池脫水外運圖4特色:6工藝流程簡單不需設(shè)二沉池,污泥回流及回流設(shè)備,調(diào)理池容積小或能夠不設(shè)調(diào)理池,多半情況下能夠省去初沉池。占地面積小,造價低SBR工藝辦理系統(tǒng)部署緊湊,工藝簡短,所以占地面積小,在辦理小水量污水時,較一般活性污泥法基建投資省30%以上。辦理成效好反響器中的底物濃度和微生物濃度隨反響的時間而變化,并且反響過程是不連續(xù)的,所以運轉(zhuǎn)過程是典型的非穩(wěn)態(tài)過程。在運轉(zhuǎn)時期,反響器中活性污泥處于一種交替的吸附,汲取,生物降解和活化過程的不停變化過程。污泥沉降性能好污泥易于積淀,SVI值較低,一般不會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。優(yōu)秀地適應(yīng)性在工藝進水期,曝氣池起到了調(diào)理池的作用能夠經(jīng)過調(diào)理進水時間,調(diào)整污水量和調(diào)理反響時間,也能夠經(jīng)過調(diào)理閑置時間,調(diào)整活性污泥的吸附和汲取能力,提高污泥活性,進而提高污染物被辦理程度。易于保護管理SBR采納自動控制技術(shù)達到工藝的控制要求,把用人工操作難以實現(xiàn)的控制經(jīng)過計算機、軟件、儀器設(shè)備的有機聯(lián)合自動達成,并創(chuàng)建知足微生物生計的最正確環(huán)境。5.UASB升流式厭氧污泥床在結(jié)構(gòu)上的特色是集生物反響與積淀于一體,是一種結(jié)構(gòu)緊湊的厭氧反響器。UASB設(shè)計見圖5。7三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三三圖5特色:a污泥床內(nèi)生物量多,折合濃度計算可達20—30g/L;b容積負荷率高,中溫發(fā)酵條件下,一般可達10kgCOD/m3·d左右,甚至高達15—40kgCOD/m3·d,廢水在反響器內(nèi)的水力逗留時間較短,所以所需池容大大減??;c設(shè)備簡單,運轉(zhuǎn)方便,勿需設(shè)積淀池和污泥回流裝置。造價相對較低,便于管理,并且不存在擁塞問題。生物接觸氧化生物接觸氧化辦理技術(shù)實質(zhì)之一是在池內(nèi)充填填料,已經(jīng)充氧的污水淹沒所有填料,并以必定流速流經(jīng)填料,在填料上充滿生物膜,污水與生物膜寬泛接觸,在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下,污水中有機污染物獲取去除,污水獲取凈化。生物接觸化辦理技術(shù)的另一項技術(shù)實質(zhì)是采納與曝氣池相同的曝氣方法,向微生物供給所需的氧氣,并起到攪拌與混淆作用。8據(jù)上所述,生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池二者之間的生物辦理技術(shù)。生物接觸氧化辦理技術(shù)的工藝流程可分為:一段(級)辦理流程,二段(級)辦理流程,多段(級)辦理流程。此中一段(級)辦理流程最為常有,其辦理流程見圖6。三三
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三三三三三三圖6特色:a使用多種型式的填料,有利于氧的轉(zhuǎn)移,溶解氧充足,生物膜上能形成穩(wěn)固的生態(tài)系統(tǒng)與食品鏈,無污泥膨脹之慮;b填料表面全為生物膜所充滿,形成了呈立體結(jié)構(gòu)的密集的生物網(wǎng),能夠有效提高凈化成效;c生物膜上能保持較高濃度活性生物量,有機負荷率高,辦理效率較高,有利于縮小池容,減少占地面積;d對沖擊負荷有較強適應(yīng)能力,操作簡單,運轉(zhuǎn)方便,易于保護管理,勿需污泥回流,污泥生成量少,易于積淀;e運轉(zhuǎn)適合還能夠脫氮。9弊端:設(shè)計或運轉(zhuǎn)不妥,填料可能擁塞。別的,布水、曝氣不易均勻,可能在局部出現(xiàn)死角。(四)厭氧辦理工藝選擇最近幾年來,厭氧辦理技術(shù)獲取很快發(fā)展,常用的先進技術(shù)有厭氧接觸工藝、上流式厭氧污泥床和厭氧過濾器。厭氧接觸法屬于傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)的發(fā)展。它采納完整混淆式消化反響器,適合于辦理含懸浮固體很高的廢水,預(yù)辦理要求低,一需要設(shè)置池內(nèi)完整混淆攪拌,池外還要設(shè)消化液積淀池。其辦理效率比傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)有提高,但中溫消化時容積負荷只有1.0—3.0kgCOD/(m3·d),其水力逗留時間仍舊較長,要求的消化池容積大。本設(shè)計辦理對象為較好生化辦理的廢水。為提高辦理效率,節(jié)儉工程投資和占地,所以不宜采納厭氧接觸法。上流式厭氧污泥床(UASB),屬采納了滯留型厭氧生物辦理技術(shù),在底部有污泥床,依照進水與污泥的高效接觸供給高的去除率,依賴頂部的三相分別器,進行氣、液、固分別,能使污泥保持在污泥床內(nèi)而極少流失。因此生物污泥逗留時間長,辦理效率高,適合于辦理較易生化降解,CODCr和SS濃度均較高的廢水(一般要求進水SS不大于4000mg/L)。常溫條件下關(guān)于較易生物降解有機廢水,容積負荷可達4—3·d)。8kgCOD/(m厭氧過濾器采納附著型厭氧生物辦理技術(shù),在反響器內(nèi)充填一部填料,使生物污泥附著在填料上生長,不易隨出水流失,且填料關(guān)于改良水流均勻性有利,并起到—定過濾截留作用。但反響器內(nèi)填料易發(fā)生擁塞現(xiàn)象,所以不適合辦理有機物濃度過高的廢水,且要求進水SS濃度應(yīng)較低,—般要求SS<200mg/L。只管厭氧過濾器抗沖擊負荷能力大,辦理效率亦高,但不適合本次設(shè)計進水水質(zhì)(SS濃度較高)。綜合以上剖析,聯(lián)合近似工程資料,本設(shè)計厭氧辦理裝置采納UASB。(五)好氧辦理工藝選擇有機廢水經(jīng)厭氧辦理,出水的BOD5/CODCr會降低,出水可生化性較原污水差。采納一般好氧生物辦理方法(活性污泥法和生物膜法),辦理厭氧辦理出水,其CODCr去除率約只有60%,而辦理相同濃度的原有機廢水,CODCr可達80%。只管采用生物膜法辦理成效可能會稍好,但難以適應(yīng)BOD5大于250mg/L的來水。最近幾年來開發(fā)10了一些辦理此類廢水(進水濃度較高,可生化性較差,不易生化降解)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。這些方法均能對不易生化降解有機廢水或厭氧辦理出水有較好的辦理成效。以上三種方法中,SBR法擁有特別明顯的特色:第一因為采納間歇運轉(zhuǎn),運轉(zhuǎn)周期每一階段有適應(yīng)基質(zhì)特色的優(yōu)勢菌群存在;污泥不停內(nèi)循環(huán),排泥量少,生物固體平均逗留時間長;積淀和排水時水流處于靜止狀態(tài),故辦理成效優(yōu)于一般活性污泥法。其次因為進水、曝氣、積淀、排水等工序在一個池內(nèi)進行,省去了積淀池和污泥回流設(shè)備,故而其工程投資和占地面積均小于一般活性污泥法。綜合以上剖析,本設(shè)計好氧辦理采納SBR工藝。工藝流程見圖7。沼氣預(yù)廢水調(diào)理曝格柵UASB沉SBR出水積淀淀池集污污泥泥泥泥餅濃脫井縮水圖7工藝流程圖六、污泥辦理方案確實定(一)污泥濃縮、脫水方式選擇污水辦理廠積淀池的排泥水含固率一般僅為0.2%—1.0%,需經(jīng)濃縮后減小污泥體積,再將濃縮后的污泥送今后續(xù)工藝進行污泥脫水,往常要求濃縮污泥的含固率達到3%左右,以知足污泥脫水機械高效率地進行污泥脫水的需要。常用的污泥濃縮、脫水方式有重力濃縮、機械脫水和機械濃縮、機械脫水兩種。重力濃縮實質(zhì)上是一種積淀工藝,屬于壓縮積淀。濃縮前因為污泥濃度較高,顆粒間11相互接觸支撐。濃縮開始后,在上層顆料的重力作用下,基層顆料空隙中的水被擠出界面,顆料間互相擁堵的得更為密切。經(jīng)過這類擁堵和壓縮過程,污泥濃度進一步提高,進而實現(xiàn)污泥濃縮。重力濃縮、機械脫水方式的長處是減少了需脫水污泥的體積,有效減少脫水機數(shù)目,設(shè)備投資大大節(jié)儉,降低電耗,脫水污泥濃度較均勻,使脫水機運轉(zhuǎn)穩(wěn)固;其弊端是需建濃縮池,土建花費較高,占地面積較大。而機械濃縮、機械脫水方式恰巧相反,可撤消濃縮池,節(jié)儉占地面積,減少土建花費,但因為需脫水泥量大,濃度低且不均勻,以致濃縮脫水設(shè)備辦理能力降落,數(shù)目增加,因此設(shè)備費用大大提高,電耗增大,且泥餅含固率不穩(wěn)固。綜上所述,重力濃縮、機械脫水方式技術(shù)上優(yōu)于機械濃縮、機械脫水方式,重力濃縮、機械脫水方式雖土建花費較高,但設(shè)備花費較低,總花費低于機械濃縮、機械脫水方式,所以本設(shè)計采納重力濃縮、機械脫水方式。(二)污泥脫水方式的基本結(jié)構(gòu)及特色污水辦理廠污泥脫水機械,當前主要采納的有帶式壓濾機、板框自動壓濾機和離心脫水機三種種類,三類污泥脫水機械的基本特色分別簡述以下:1.帶式壓濾機帶式壓濾機是由上下兩條張緊的濾帶夾著污泥層,從一連串按規(guī)律擺列的輥筒中呈“S”型曲折經(jīng)過??繛V帶自己的張力形成對污泥層的壓迫力或剪切力,把污泥層中的毛細水擠壓出來,獲取含固率較高的泥餅,進而實現(xiàn)污泥脫水。帶式壓濾機的辦理能力取決于脫水機的帶速和濾帶張力以及污泥的脫水性能,而帶速張力又取決于所要求的脫水成效。假如進泥量太大或固體負荷太高,將降低脫水成效。國產(chǎn)帶式脫水機辦理能力一般較小,污泥固體負荷僅為150—250kg/m·h,入口優(yōu)良帶式脫水機辦理能力可達250—400kg/m·h。不一樣種類的污泥要求不一樣的工作狀態(tài),實質(zhì)運轉(zhuǎn)中,應(yīng)依據(jù)進泥泥質(zhì)的變化,隨時調(diào)整脫水機的工作狀態(tài),主要包含帶速的控制,帶張力的調(diào)理。2.板框自動壓濾機板框自動壓濾機是空隙操作的加壓過濾設(shè)備,寬泛用于制糖、制藥、化工、染料、冶金、洗煤、食品和水辦理等部門,以壓濾形式進行固體與液體的分別。它是對物料適應(yīng)性較廣的一種大、中型分別機械設(shè)備。板框自動壓濾機過濾機構(gòu)由濾板壓縮板、橡膠隔閡等構(gòu)成。濾板采納加強聚丙烯12模壓而成,強度高、重量輕,機架所有為高強度的鋼焊接件,采納液壓裝置仟為壓緊、松動濾板的動力機構(gòu),并用電接點壓力表自動保壓。用電氣系統(tǒng)控制自動拉板,經(jīng)過控制板上的按鈕,實現(xiàn)所需動作,此中裝備有多種安全裝置,保證人員安全。板框自動壓濾機擁有以下特色:濾餅雙向交錯清洗功能,實用濾餅或濾液回收率高,振打與濾布曲張機構(gòu)相聯(lián)合,卸料潔凈利落;拉板機械液壓傳動,動作靈巧,穩(wěn)定靠譜;下藏式濾布自動沖洗機構(gòu)裝備專利噴嘴組件,沖洗更完全;PLC全自動控制,可實現(xiàn)固液分別操作的全自動程序控制,雙向中間進料,污泥快速充滿濾室,縮短進料時間;展轉(zhuǎn)式集液盤,結(jié)構(gòu)新奇。板框壓濾機對進泥含固率要求較低,一般為2%—3%即可,而出泥含固率高于帶式壓濾機和離心脫水機,運轉(zhuǎn)過程是周期性地泵入污泥壓濾和脫除泥餅的空隙過程;根據(jù)濾板擁塞狀況,必定的運轉(zhuǎn)周期后沖刷濾布一次,個別濾析或橡膠隔閡損壞后易及時改換,較快恢復(fù)正常運轉(zhuǎn),設(shè)備體形宏大,但噪聲較小,電耗較低。3.離心脫水機臥螺離心式污泥脫水機組是包含主機和協(xié)助設(shè)備在內(nèi)的一整套機組。機組為全封閉結(jié)構(gòu)。無泄露,可24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)。主要結(jié)構(gòu)特色有:采納較大的長徑比,延伸了物料的逗留時間,提高了固形物的去除率;采納獨到的螺旋結(jié)構(gòu),加強了螺旋對泥餅的擠壓力度,提高了泥餅的含固率;采納先進動力均衡技術(shù),減少振動,采用獨到的差轉(zhuǎn)速調(diào)理技術(shù),增大了螺旋卸料扭矩和負載能力。離心計設(shè)備效率高,占地小,機房內(nèi)外環(huán)境潔凈,整套機組采納先進的自動化集成控制技術(shù),轉(zhuǎn)速和差轉(zhuǎn)速無級可調(diào),擁有安全保護和自動報警裝置,運轉(zhuǎn)穩(wěn)固靠譜,主要弊端是噪聲大,電耗稍高,旋轉(zhuǎn)葉片等零件要求耐磨性強,制造材質(zhì)和加工精度要求嚴格,價錢稍貴。(三)污泥脫水設(shè)備選型上述三類污泥脫水設(shè)備各有特色,選型時應(yīng)聯(lián)合工程規(guī)模、場所條件、管理水平、資本條件等實質(zhì)狀況,主要從設(shè)備運轉(zhuǎn)靠譜性、系統(tǒng)自動化程度、污泥脫水成效、建設(shè)投資和辦理成本等方面綜合考慮進行合理選型。綜上所述,本設(shè)計采納離心脫水機。(四)污泥最后處理脫水泥餅的最后處理,當前國內(nèi)外水廠一般采納送往指定地址進行填埋的方法。13這類純真的填埋處理法碰到的最大問題是跟著城市的發(fā)展,使得找尋適合的填埋場所愈來愈困難,這是國內(nèi)外面對的共同難題。好多的研究建議,水廠污泥的物理與化學(xué)特征使其應(yīng)有多種用途。所以怎樣利用變廢為利另有待進一步的研發(fā),本工程采納泥餅外運并最后予以填埋。七、各辦理修建物計算參數(shù)及結(jié)構(gòu)尺寸(一)格柵格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成,安裝在廢溝渠道的入口處,用于截留較大的懸浮物或飄蕩物,主要對水泵起保護作用,此外可減少后續(xù)修建物的辦理負荷。本設(shè)計中格柵取為中格柵,進溝渠道寬B1=0.3m,柵槽有效寬度B=0.6m,柵槽總長度為L=2.2,柵槽總高度H=0.4m。(二)調(diào)理積淀池為了保證后續(xù)辦理修建物或設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),需對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)理,因為本設(shè)計辦理流程不設(shè)初沉池,此調(diào)理池也兼有積淀池的作用,該池設(shè)計有積淀池的泥斗,有足夠的水力逗留時間,保證后續(xù)辦理修建物能連續(xù)運轉(zhuǎn)。3池子有效容積V=302.4m,池子總高度H=2.6m,此中超高0.5m,有效水深h=2.1m,池子總長度L=12m,池子寬度B=12m。設(shè)計4個污泥斗,斗底尺寸為600×600,每個污泥斗傾角為45°,總高度為2.7m。(三)UASB反響器UASB,即上流式厭氧污泥床,集生物反響與積淀于一體,是一種結(jié)構(gòu)緊湊,效率高的厭氧反響器。它的污泥床內(nèi)生物量多,容積負荷率高,廢水在反響器內(nèi)的水力停留時間較短,所以所需池容大大減小。設(shè)備簡單,運轉(zhuǎn)方便,勿需設(shè)積淀池和污泥回流裝置,不需充填填料,也不需在反響區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置,造價相對較低,便于管理,且不存在擁塞問題。將UASB設(shè)計成圓形池子,布水均勻,采納2座相同的UASB反響器,每座池體直徑D=7m,有效高度h=7.2m,水面超高為0.3m。進水采納底部中心進水,配水系統(tǒng)設(shè)計為圓形布水器,每個UASB反響器設(shè)16個布水滴,設(shè)2個圓環(huán),最里面的圓環(huán)設(shè)4個孔口。(四)預(yù)曝氣積淀池14污水經(jīng)UASB反響器厭氧辦理后,污水中含一部分有厭氧活性的絮狀顆粒,在UASB反響器中難以積淀去除,故而使其在此曝氣積淀池中去除,因為經(jīng)曝氣作用,厭氧活性喪失,積淀成效加強,同時在該積淀池中沒有沼氣氣流影響,故而積淀成效亦加強。此外,UASB出水中溶解氧含量幾乎為零,若直接進入好氧辦理修建物,會使曝氣池中好氧污泥難以適應(yīng),影響好氧辦理成效,經(jīng)過預(yù)曝氣亦能夠吹脫去除一部分UASB反響器出水中所含帶的氣體。預(yù)曝氣積淀池參照曝氣沉砂池和豎流積淀池設(shè)計。曝氣利用穿孔管進行,壓縮空氣引自鼓風(fēng)機房。曝氣后污水從擋墻下直接進入積淀池,積淀后污水經(jīng)池周出水。所產(chǎn)生污泥由重力自排入集泥井,每天排泥一次。32曝氣時間30min,積淀時間2h,積淀池表面負荷0.7—1.0m/(m·h)。曝氣區(qū)平面尺寸2m×5m×2m,池高3.0m,此中超高0.5m,水深2.5m。積淀區(qū)平面尺寸2m×5m×2m,池總高5.5m,此中積淀有效水深2.0m。積淀池總深度H=H1+H2+H3+H4+H5=5.5m(五)SBR反響池經(jīng)UASB辦理后的廢水,CODcr含量仍舊很高,要達到排放標準,一定進一步辦理,即采納好氧辦理。SBR結(jié)構(gòu)簡單,運轉(zhuǎn)控制靈巧。SBR技術(shù)的核心是SBR反響池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統(tǒng)。正是SBR工藝這些特別性使其擁有比傳統(tǒng)污水辦理工藝更多的長處。本設(shè)計采納4個SBR反響池,每個池子的運轉(zhuǎn)周期為8.0h,此中進水時間為2.0h,反響時間為4.0—4.5h,靜沉?xí)r間為1.0h,排水時間為0.5—1.0h。每個SBR的池寬為6.0m,池長為12.6m,有效水深為4.5m,超高0.5m,池子總高度為5.0m。SBR反響器的曝氣系統(tǒng)采納鼓風(fēng)曝氣法,水下曝氣器采納SX—1型空氣擴散器。(六)巴氏計量槽為了正確的掌握污水辦理廠的污水量,并對水量資料和其余運轉(zhuǎn)資料進行綜合分析,提高污水辦理廠的運轉(zhuǎn)管理水平,需在污水辦理系統(tǒng)上設(shè)置計量設(shè)備。本設(shè)計采用在SBR池后設(shè)置巴氏計量槽作為計量設(shè)備,這類計量設(shè)備精準度高,水頭損失小,底部洗漱力大,不易堆積雜物,但施工技術(shù)要求高。計量槽頸部有一較大坡度,頸部后的擴大多半擁有較大的反坡,當水流至頸部時產(chǎn)生臨界水深急流,而流至擴大多半時則產(chǎn)生水躍。所以,在所有其余條件相同時,水深隨流量變化。量得水深后,即可15按相關(guān)公式求得其流量。經(jīng)查表計算得,巴氏計量槽喉寬b=0.40m。(七)重力濃縮池為方便污泥的后續(xù)辦理機械脫水,減小機械脫水中污泥的混凝劑用量以及機械脫水設(shè)備的容量,需對污泥進行濃縮辦理,以降低污泥的含水率。本設(shè)計采納間歇式重力濃縮池,運轉(zhuǎn)時,應(yīng)先清除濃縮池中的上清液,騰出池容,再投入待濃縮的污泥,為此在濃縮池深度方向的不一樣高度上設(shè)上清液清除管。設(shè)計一座正方形濃縮池,每座池子邊長為6.5m,池子總高度為H=4.0m,超高取為0.5m。污泥斗下錐體邊長取0.5m,污泥斗高度為3.0m。(八)機械脫水間經(jīng)濃縮池濃縮后為含水率P=95.5%的污泥共39m3/d。設(shè)污泥貯柜為φ3.5m×H5.0m,則貯泥有效容積為45.2m3。采納DYQ—2000型脫水機一臺。脫水機技術(shù)指標:干泥生產(chǎn)量400—460kg/h,泥餅含水率70%—80%,主機調(diào)速范圍0.97—4.2r/min,主機功率1.1kW,系統(tǒng)總功率25.2kW,濾帶有效寬度2000mm,濾帶運轉(zhuǎn)速度1.04—4.5r/min。外形尺寸4800mm×3000mm×2500mm,機組質(zhì)量6120kg。(九)主要隸屬修建物主要隸屬修建物列表以下:表1序號名稱規(guī)格尺寸(m)單位數(shù)目1綜合樓15×8座12鼓風(fēng)機房7×5座13機修間8×6座14配電間8×6座1八、污水廠平面部署在污水辦理廠廠區(qū)內(nèi)有各辦理單元修建物,連通各辦理修建物之間的管、渠及其余管線,協(xié)助性建筑物,道路以及綠地。(一)總部署要求各辦理修建物是污水辦理廠的主體建筑物,在平面部署時,應(yīng)依據(jù)各修建物的功16能要乞降水力要求,聯(lián)合地形和抵制,確立它們在廠區(qū)平面的地點。對此,應(yīng)試慮貫穿、連結(jié)各辦理修建物之間的管、渠便利、直通,防止迂回波折。土方量做到基本均衡,并避開低質(zhì)土壤地段;2.在辦理修建物之間應(yīng)保持必定的間距,以保證敷設(shè)連結(jié)收、渠的要求,一般的間距可取5—10m,某些有特別要求的修建物,如污泥消化池、消化氣貯罐等,此間距應(yīng)按相關(guān)規(guī)定確立;各辦理修建物在平面部署上應(yīng)試慮到適合緊湊。(二)管、渠的平面部署1.各辦理修建物之間設(shè)有貫穿、連結(jié)的管、渠。別的,還應(yīng)設(shè)有能夠使各辦理構(gòu)筑物獨立運轉(zhuǎn)的管、渠。當某一辦理修建物因故停止工作時,使后來接辦理修建物仍能夠保持正常的運轉(zhuǎn);應(yīng)設(shè)超越所有辦理修建物,直接排放水體的超越管;在廠區(qū)內(nèi)還設(shè)有給水管、空氣管、放空管等。這些管線有的敷設(shè)在地下,但大部分都在地上,對它們的安排,既要便于施工和保護管理,也重要湊,少占用地,也可考慮采納架空的方式敷設(shè);辦理廠區(qū)內(nèi)應(yīng)有完美的排雨水系統(tǒng),必需時應(yīng)試慮布防洪溝渠。(三)協(xié)助建筑物在污水辦理廠內(nèi)的協(xié)助建筑物有鼓風(fēng)機房、辦公室、集中控制室、水質(zhì)剖析室、變電所、機修間、庫房、食堂等。它們是污水辦理廠不行缺乏的構(gòu)成部分。其建筑面積大小應(yīng)按詳細狀況與條件而定。有可能時,可建立試驗車間,以不停研究與改良污水辦理技術(shù)。協(xié)助建筑物的地點應(yīng)依據(jù)方便、安全等原則確立。如鼓風(fēng)機房應(yīng)設(shè)在曝氣池鄰近,以節(jié)儉管道和動力;變電所宜設(shè)于耗電量大的修建物鄰近等?;炇覒?yīng)遠離機器間和污泥干化場,以保證優(yōu)秀的工作條件。辦公室、化驗室等均應(yīng)與修建物保持適合距離,應(yīng)為預(yù)辦理修建物的夏天主風(fēng)向的上風(fēng)向。操作工人的值班室應(yīng)盡量布置在使工人能夠便于察看各辦理修建物運轉(zhuǎn)狀況的地點。(四)通道的設(shè)計在污水辦理廠內(nèi)應(yīng)合理的修建道路,方便運輸。其要求為:主要車行道的寬度:單車道為3.5m,雙車道為6—7m,并應(yīng)有回車道;車行道的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于6m;17人行道的寬度為1.5—2m;通向高架修建物的扶梯傾角不宜大于45°;天橋?qū)挾炔灰诵∮?m。(五)綠化為綠化美化廠區(qū),改良衛(wèi)生條件,改變?nèi)藗儗ξ鬯k理廠“不衛(wèi)生”的傳統(tǒng)見解。按規(guī)定,污水辦理廠廠區(qū)的綠化面積不得少于30%。應(yīng)當指出,在工藝設(shè)計計算時,就應(yīng)試慮它和平面部署的關(guān)系,而在進行平面布置時,也可依據(jù)狀況調(diào)整修建物的數(shù)目,改正工藝設(shè)計??偲矫娌渴饒D能夠依據(jù)污水廠的規(guī)模采納1:200—1:1000比率尺的地形圖繪制,常用的比率尺為1:500。本設(shè)計規(guī)模較小,應(yīng)選1:200比率繪制。九、污水廠高程部署污水辦理廠污水辦理流程高程部署的主要任務(wù)是確立各辦理修建物的標高,確立辦理修建物之間連結(jié)收渠的尺寸和標高,經(jīng)過計算確立各部位的水面標高,進而能夠使污水沿辦理流程在辦理修建物之間暢達地流動,保證污水辦理廠的正常運轉(zhuǎn)。為了降低運轉(zhuǎn)花費和便于保護管理,污水在辦理修建物之間的流動,以按重力流考慮為宜(污泥流動不在此例)。為此,一定精準地計算污水流動中的水頭損失,水頭損失包含:污水流經(jīng)各辦理修建物的水頭損失。污水流經(jīng)連結(jié)前后兩辦理修建物管渠(包含配水設(shè)備)的水頭損失。包含沿程與局部水頭損失。污水流經(jīng)量水設(shè)備的水頭損失。在對污水辦理廠污水辦理流程的高程部署時,應(yīng)試慮以下事項:1.選擇一條距離最長,水頭損失最大的流程進行水力計算。并應(yīng)適合留有余地,以保證在任何狀況下,辦理系統(tǒng)都能夠運轉(zhuǎn)正常。2.計算水頭損失機,一般應(yīng)以近期最大流量(或泵的最大出水量)作為修建物和管渠的設(shè)計流量。計算波及遠期流量的管渠和設(shè)備時,應(yīng)以遠期最大流量為設(shè)計流量,并酌加擴建時的備用水頭。設(shè)置終點泵站的污水廠,水力計算常以采取辦理水體的最高水位作為起點,逆處理流程向上倒推計算,以使辦理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出,而水泵需要的揚程則較小,運轉(zhuǎn)花費也較低。同時應(yīng)試慮到修建物的挖土深度不宜過大,免得土建投資18過大和增添施工上的困難。還應(yīng)試慮到因維修等原由需將池水放空而在高程上提出的要求。在高程部署時還應(yīng)當注意污水流程與污泥流程的配合,應(yīng)盡量減少抽升的污泥量。在決定污泥干化場、污泥濃縮池(濕污泥地)、消化池等修建物的高程時,應(yīng)注意它們的污泥水能自動排入污泥入流干管或其余修建物的可能。十、主要設(shè)備及資料1.采納500m3鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜(C—1416A)。2.采納SD36×35—20/7000鼓風(fēng)機。采納DYQ—2000型脫水機一臺。藥液投加采納JZ—450/8計量泵。采納BJQ—14—0.75溶藥攪拌機一臺。選WWQ30—10潛污泵三臺。十一、設(shè)計參照資料尹士君、李亞峰等《水辦理修建物設(shè)計與計算》化學(xué)工業(yè)第一版社崔玉川、劉振江、張紹怡等《城市污水廠辦理設(shè)備設(shè)計計算》化學(xué)工業(yè)第一版社韓洪軍.《污水辦理修建物設(shè)計與計算》哈爾濱工業(yè)大學(xué)第一版社曾科、卜秋平、陸少鳴《污水辦理廠設(shè)計與運轉(zhuǎn)》化學(xué)工業(yè)第一版社張自杰《排水工程下冊》(第4版)中國建筑工業(yè)第一版社《給水排水設(shè)計手冊第1冊》(常用資料)中國建筑工業(yè)第一版社《給水排水設(shè)計手冊第5冊》(城市排水)中國建筑工業(yè)第一版社《給水排水設(shè)計手冊第6冊》(工業(yè)排水)中國建筑工業(yè)出社《給水排水設(shè)計手冊第10冊》(器械與裝置)中國建筑工業(yè)出社《給水排水設(shè)計手冊第11冊》(常用設(shè)備)中國建筑工業(yè)出社《室外排水設(shè)計規(guī)范(GBJ14-87)》中國計劃第一版社19第三章計算說明書一、格柵(一)設(shè)計說明格柵主假如攔截廢水中的較大顆粒和飄蕩物,以保證后續(xù)辦理的順利進行。設(shè)計辦理生產(chǎn)廢水,只管SS含量不低,但較大飄蕩物及較大顆粒少,格柵攔截
本的污染物不多,應(yīng)采納人工清渣方式。o柵條寬度S=0.01m,柵條空隙e=0.015m,格柵安裝傾角α=75,便于除渣操作。(二)設(shè)計計算最大設(shè)計污水量Qmax=86.04m3/h=0.0239m3/s=23.877L/s333Q=1000m/d=41.667m/h=0.0116m/s=11.574L/s污溝渠斷面尺寸為300mm×300mm設(shè)柵前水深h=0.2m,過柵流速υ=0.6m/s1.柵條空隙數(shù)nQmaxsin=0.0239sin75=13個0.0150.206.eh2.柵槽寬度B=S(n-1)+en+0.2=0.01×(13-1)+0.015×13+0.2=0.515m實取0.6mo設(shè)漸寬部分睜開角1=20,進溝渠道內(nèi)的流速為0.4m/s進溝渠道漸寬部分長度1BB1=0.60.3=0.412mL=2tan12tan20L10.412柵槽與出溝渠道連結(jié)處的漸窄部分長度L2===0.206m22經(jīng)過格柵的水頭損失h1,m20h1=h0k(1)2h0=ξsinα2g(2)s4/3ξ=β()(3)式中h1——設(shè)計水頭損失,mh0——計算水頭損失,mg——重力加快度,m/sk——格柵受污物擁塞時水頭損失增大倍數(shù),采納3ξ——阻力系數(shù),設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面,β=2.42h1=h0k=β(2sinαk=2.42×(0.01)4/3×0.62sin75×3=0.075ms4/3b2g0.015298.柵后槽總高度H,m設(shè)柵前渠道超高h2=0.1mH=h+h1+h2=0.2+0.075+0.3=0.4m6.柵前槽高H1=h+h2=0.2+0.3=0.3m7.柵槽總長L=L1+2+1.0+0.5+H1=0.412+0.206+1.0+0.5+0.3tan=2.2mLtan7538.每天柵渣量W,m/d86400QWW=max11000KZ(4)3333式中W1——柵渣量,m/10m污水,取0.15m/10m321W=10002063.=0.12m/d格柵設(shè)計計算見圖8。圖8格柵工藝計算圖二、調(diào)理池(一)設(shè)計說明依據(jù)生產(chǎn)廢水排放規(guī)律,后續(xù)辦理修建物對水質(zhì)水量穩(wěn)固性的要求,調(diào)理池逗留時間取7.0h。因為調(diào)理池內(nèi)不安裝工藝設(shè)備或管道,考慮土建結(jié)構(gòu)靠譜性高時,故障少,只設(shè)一個調(diào)理池。(二)設(shè)計計算調(diào)理池調(diào)理周期T=7.0h1.調(diào)理池容積V=TQh=7×41.667=292m3取調(diào)理池有效水深h=2.1m調(diào)理池規(guī)格12m×12m×2.1m,V有=302.4m3調(diào)理池設(shè)污泥斗四個,每斗上口面積6m×6m,下口面積0.6m×0.6m,泥斗傾角45o,泥斗高2.7m。每個泥斗容積22h2.520.626206.2)=33.3m3i1212)(6V=3(S+S+SS=3泥斗容積共V=4Vi=133.2m3調(diào)理池設(shè)計計算見圖9。圖9調(diào)理池工藝計算圖調(diào)理池每天積淀污泥重為W=2500×40%×1000=1.0×106g=1.0t濕污泥體積約為V’=1.0/2.5%=40m3(設(shè)污泥密度為1t/m3)泥斗可存約三天污泥。出入水設(shè)計為使調(diào)理積淀池進水均勻,設(shè)置配水槽,配水槽長12m,寬0.5m,深0.6m。槽底設(shè)20個配水孔,孔徑φ100mm。出水采納浮子式出水。三、UASB的設(shè)計(一)設(shè)計說明UASB反響器是由荷蘭瓦赫寧根農(nóng)業(yè)大學(xué)的G·Lettinga等人在20世紀70年月研制的。80年月此后,我國開始研究UASB在工業(yè)廢水辦理中的應(yīng)用,90年月該工藝在23辦理工程中被寬泛采納。UASB一般包含進水配水區(qū)、反響區(qū)、三相分別區(qū)、氣室等部分,UASB反響器的工藝基本出發(fā)點以下:1.為污泥絮凝供給有利的物理—化學(xué)條件,厭氧污泥即可獲取并保持優(yōu)秀的積淀性能;2.優(yōu)秀的污泥床??尚纬梢环N相當穩(wěn)固的生物相,能抵擋較強的沖擊。較大的絮體擁有優(yōu)秀的沉降性能,進而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度;3.經(jīng)過在反響器內(nèi)設(shè)置一個積淀區(qū),使污泥細顆粒在積淀區(qū)的污泥層內(nèi)進一步絮凝和積淀,而后回流進入反響器。UASB辦理有機工業(yè)廢水擁有以下特色:污泥床污泥濃度高,均勻污泥濃度可達20—40gVSS/L;有機負荷高,中溫發(fā)酵時容積負荷可達8—12kgCOD/(m3·d);3.反響器內(nèi)無混淆攪拌設(shè)備,無填料,保護管理較簡單;系統(tǒng)較簡單,不需另設(shè)積淀池和污泥回流設(shè)備。本設(shè)計所辦理淀粉生產(chǎn)廢水,屬高濃度有機廢水,生物降解性好,UASB反響器作為辦理工藝的主體,擬按以下參數(shù)設(shè)計:設(shè)計流量1000m3/d,即41.667m3/h進水濃度CODCr3675mg/L,CODCr去除率87.5%3容積負荷NV=6.5kgCOD/(m·d)(按常溫23℃)產(chǎn)氣率r=0.4m3/kgCOD污泥產(chǎn)率X=0.15kg/kgCOD(二)UASB反響器工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計計算1.UASB總?cè)莘e計算UASB總?cè)莘eV=QSr(5)NV式中Q——設(shè)計辦理流量,m3/dSr——去除的有機污染物濃度,kg/m324Nv——容積負荷,kgCOD/(m3·d)則V=10003675.87.5%=494.71m36.5采納兩個池子,每個池子的體積為Vi=V/2=247.36m3假定UASB體積有效系數(shù)為90%,則每池的需容積為i=275m3V32若采納直徑為7000mm的反響器兩個,則其水力負荷約為0.4m/(m·d),基本切合要求。3若反響器總高為H=7.2+0.3=7.5m,反響器總?cè)莘e為V=288.6m。有效反響容積約為260m3,切合有機負荷要求。工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計UASB的重要結(jié)構(gòu)是指反響器內(nèi)三相分別器的結(jié)構(gòu),三相分別器的沒計直接影響氣、液、固三相在反響器內(nèi)的分別成效和反響器的辦理成效。對污泥床的正常運轉(zhuǎn)和獲取良好的出水水質(zhì)起著十分重要的作用,依據(jù)已有的研究和工程經(jīng)驗,三相分別器應(yīng)知足以下幾點要求:a混淆液進入積淀區(qū)以前,一定將此中的氣泡予以脫出,防備氣泡進入積淀區(qū)影響積淀;32b積淀區(qū)的表面水力負荷應(yīng)在0.7m/(m·h)以下,進入積淀區(qū)前,經(jīng)過積淀槽底空隙的流速不大于2.0m/h;c沉降斜板傾角不該小于50o,使沉泥不在斜板齊集,趕快回落入反響區(qū)內(nèi);d出水堰前設(shè)置擋板,以防備上調(diào)污泥流失。某些狀況下,應(yīng)設(shè)置浮渣消除裝置。三相分別器設(shè)計須確立三相分別區(qū)數(shù)目,大小斜板尺寸、傾角和互相間關(guān)系。小斜板(反射錐)臨界長度計算:反射錐臨界長度計算公式(該公式的推導(dǎo)即是依照以上三相分別器的設(shè)計要求得出的)為:AO’=1[(q/L·N·Up)+r]sin(6)3式中q——經(jīng)過空隙的流量,m/h25L——回流空隙長度,mN——空隙條數(shù)Up——氣泡的上漲速度,m/sr——上斜板到器壁的距離,mβ——下斜板與器壁的夾角且此中Up由斯托克斯公式汁算:Up=Bg(1-g)dg218(7)式中Up——氣泡自由上漲速度,cm/sB——氣泡碰撞系數(shù)g——重力加快度,980cm/s231——液體密度,g/cm3g——氣體密度,g/cmμ——液體動力粘度,g/(cm·s)dg——氣泡直徑,cm且μ=γ·1(8)2式中γ——液體的運動粘滯系數(shù),cm/s3設(shè)水溫為25℃,氣泡直徑dg為0.02cm,廢水1為1.02g/cm,氣體g為1.15×32103g/cm,B取0.95,凈水γ=0.0089cm/s,則凈水動力粘度為μ’=γ·1=0.0089×1.02=0.00908g/cm·s因辦理對象為廢水,μ比凈水的μ大,其值取為凈水的2.5倍廢水動力粘度為μ=μ’×2.5=0.0227g/(cm·s)氣泡在靜止水中上漲速度為2Up=0.95980×(1.02-1.15×103)×0.02=0.93cm/s=0.93×102m/s1800227.26單池辦理水量為q=41.667×1=0.579×102m3/s23600設(shè)計回流縫數(shù)目n=1,寬度r=0.6m,下傾板傾角α=54o,即β=36o,計算出回流縫長度L=(3.5-0.2-0.3)×2×π=18.85m計算回流縫后,進一步計算下斜板臨界長度AO’=1[(0.579×102/18.85×1×0.93×102)+0.6]=1.08msin36o取小斜板長度L小=1.5AO’=1.6m,其水平L小水平=0.94m,垂直L小垂直=1.29m,三相分別器設(shè)計如圖10。圖10三相分別器工藝計算圖圖中D119m.,D2=5.2m,D3=4.6m,o2=54.3o1=53.1,大集氣罩的收氣面積占總面積的比率為A3/A=(72.4)243%切合要求7221積淀區(qū)面積S=1(70.6)229.3m2441.9回流縫的過水流速為:υ=41.667/21.9m/h切合要求18.20.6UASB設(shè)計結(jié)果:D=7.0,H=7.5m,此中超高H10.3m,三相分別器高度H2=3.5m,反響區(qū)高H33m,反響器底污泥區(qū)高H40.7m。集氣罩頂直徑oD1=1.9m,大斜板長L大2.83m,傾角2=54.3,小斜板長L小2.0m,傾角1=27o53.1。脫氣條件校核假如水是靜止的,則沼氣將以Up=0.9—1.0cm/s的流速上漲,能夠進入氣室中。但因為在三相分別器中,水是變向流動,所以沼氣氣泡不單獲取了水的加快,并且運動發(fā)生了方向改變。氣泡進入氣室一定保證知足以下公式要求:Up/υ>L2/L1(9)式中Up——氣泡垂直上漲速度υ——氣泡實質(zhì)空隙流速L2——回流縫垂直長度L1——小斜板與大斜板重疊長度依據(jù)三相分別器設(shè)計結(jié)果,得:Up/υ=0.9317.611.910036001L2/L=(0.6×tg53.1)/[()×tg53.1]=2.012可見Up/υ>>L1,知足脫氣條件要求2/L(三)布水系統(tǒng)的設(shè)計計算設(shè)計說明為了保證兩個UASB反響器運轉(zhuǎn)負荷的均勻,并減少污泥床內(nèi)出現(xiàn)溝流短路等不利要素,設(shè)計優(yōu)秀的配水系統(tǒng)是很必需的,特別是在常溫條件下運轉(zhuǎn)或辦理低濃度廢水時,因有機物濃度低,產(chǎn)肚量少,氣體攪拌作用較差,此時對配水系統(tǒng)的設(shè)計要求高一些。布水形式為兩兩分中。各臺UASB反響器進水管上設(shè)置調(diào)理閥和流量計,以均衡流量。在UASB反響器內(nèi)部采納適應(yīng)圓池要求的環(huán)形布水器。反響器布水滴數(shù)目設(shè)置與辦理流量、進水濃度、容積負荷等要素相關(guān),本次設(shè)計282擬每2—4m設(shè)置一個布水滴。2.設(shè)計計算布水器設(shè)置16個布水滴,每點負荷面積為Si1/162D2.4m24布水器設(shè)環(huán)管一根,支管4根,環(huán)管上(即外圈)設(shè)12個布水滴,支管上設(shè)4個布水滴,布水滴共16個。按均勻部署原則,環(huán)管(外圈)環(huán)徑為5.6m,支管上(內(nèi)圈)環(huán)徑為2.5m。33UASB反響器布水器中心管流量為qi41.6671m/h0.00579m/s,中心管流4速選為0.8m/s,則中心管管徑為d0=4qi96mm。3布水器支管均分流量為0.00145m/s,支管管內(nèi)流速選為1.2m/s,則管徑計算為d1=39mm,取40mm。30.005790.00434m/s,環(huán)管流速假定為1.5m/s,則環(huán)管環(huán)管均分流量為12×16管徑計算為d260mm。布水孔16個,流速選為1.5m/s,孔徑計算為d318mm。布水器水頭損失計算只管布水器為環(huán)狀,但當運轉(zhuǎn)穩(wěn)固、不擁塞,且配水均勻條件下,可按枝狀管網(wǎng)計算其水頭損失。如圖11。4132圖11布水器計算圖29333圖中q1=0.00145m/s,q2=0.00109m/s,q3=0.000725m/s,q4=0.000363m3/s。相應(yīng)管段的管徑、流量、流速及水頭損失以下:DN32q=1.45L/s,υ=1.16m/s,h300mm;LDN32q=1.09L/s,υ=0.84m/s,hL200mm;DN50q=1.09L/s,υ=0.38m/s,hL7.0mm;DN50q=0.725L/s,υ=0.26m/s,hL6.6mm;DN50q=0.363L/s,υ=0.21m/s,hL4.6mm;共計水頭損失為518.2mm,加上局部損失,總水頭損負約為770mm。布水器配水壓力計算布水器配水壓力H4按以下公式計算:H4=h1+h2+h3(10)式中h1——布水器配水時最大吞沒水深,mh2——UASB反響器水頭損失,mh3——布水器布水所需自由水頭,m此中h1=9.5mH2Oh2=0.8mH2Oh3=2.5mH2O則H4=12.8mH2O(四)出溝渠設(shè)計計算每個UASB反響器沿周邊設(shè)一條環(huán)形出溝渠,渠內(nèi)側(cè)設(shè)溢流堰,出溝渠保持水平,30出水由一個出水口排出。1.出溝渠設(shè)計計算環(huán)形出溝渠在運轉(zhuǎn)穩(wěn)固,溢流堰出水均勻時,可假定為雙側(cè)支渠計算。單個反響器流量5.787L/s,側(cè)支渠流量為2.894L/s。依據(jù)均勻流計算公式q=Ki(11)K=WCR(12)C=1R1/6n(13)式中q——渠中水流量,m3/si——水力坡度,定為i=0.005K——流量模段,m/s3C——謝才系數(shù)W——過水斷面面積,m2R——水力半徑,mn——粗拙度系數(shù),鋼取n=0.012計算K=q/i=2.894×103/0.0050.041m3/s假定渠寬b=0.15m,則有W=0.15h(14)X=2h+0.15(15)R=W=0.15h2Xh0.15(16)式中h——渠中水深,mX——渠濕周,m代入K=W·1·R1/6·R1/2n31即K=W·1R1/3n1×(0.15h)2/3則有0.041=0.15h×0.0120.152h解方程可得:h=0.04m可見渠寬b=0.15m,水深h=0.04m則渠中水流流速約為υ=q2.8941030.482m/sW0.15004.切合明渠均勻流要求。溢流堰設(shè)計計算每個UASB反響器辦理水量5.787L/s,溢流負荷為1—2L/(m·s)。設(shè)計溢流負荷取f=1.0L/(m·s),則堰上水面總長為L=q=5.787=5.787mf1o設(shè)計90三角堰,堰高H=40mm,堰口寬B=80mm,堰上水頭h=20mm,則堰口水面寬b=40mm。三角堰數(shù)目n=L5.787144.6個,設(shè)計取n=140個b40103出溝渠總長為3.14×(7-0.3)=21.05m設(shè)計堰板長(80+130)×10=2100mm,共10塊,每塊堰10個80mm堰口,10個間隙。堰上水頭校核5.78735每個堰出流率為4.134q=1010140o按90三角堰計算公式q=1.43h5/2則堰上水頭為0.4H=(q/1.43)0.4(4.1345)0.0153m101.4332(五)UASB排水管設(shè)計計算單個UASB反響器排水量5.787L/s,采納DNl50鋼管排水,υ約為0.75m/s。兩臺UASB反響器排水量11.574L/s,采納DN200鋼管排水,υ約為0.90m/s。UASB反響器溢流出溝渠出水由短立管排入DNl50排水支管,再匯入設(shè)于UASB走道下的DN200排水總管。(六)排泥管的設(shè)計計算1.產(chǎn)泥量的計算產(chǎn)泥系數(shù)r=0.15kg干泥/(kgCOD·d)設(shè)計流量Q=41.667m3/h進水濃度CODCrS03675mg/LCODCr去除率E=87.5%則UASB反響器總產(chǎn)泥量為△X=rQSr=RQS0E=0.15×1000×3.675×0.875=482.34kg(干)/d=20kg(干)/h每池產(chǎn)泥△Xi=△X/4=241kg(干)/d設(shè)污泥含水量為98%,因含水率P>95%,取ρ=1000kg/m3,則污泥產(chǎn)量為Qs482.34124.1m3/d1000198%每池排泥量Qsi12.0m3/d排泥系統(tǒng)設(shè)計因辦理站設(shè)置調(diào)理積淀池,故進入UASB中砂的量較少,UASB產(chǎn)生的外排污泥主假如有機污泥,故UASB只設(shè)底部排泥管,排空時由污泥泵從排泥管強排。UASB每天排泥一次,各池污泥同時排入集泥井,再由污泥泵抽入污泥濃縮池中。各池排泥管選鋼管,DNl50,兩池合用排泥管采納鋼管DN200,該管按每天一次排泥時間1.0h計。(七)沼氣管路系統(tǒng)設(shè)計計算產(chǎn)肚量計算設(shè)計流量Q=41.667m3/h33進水CODCrS0=3675mg/LCODCr去除率E=87.5%產(chǎn)氣率E=0.4m3氣/kgCOD則總產(chǎn)量為3G=eQS0E=41.667×3.675×0.875×0.4=53.594m/h每個USAB反響器產(chǎn)肚量3GiG/226.797m/h沼氣集氣系統(tǒng)部署兩臺反響器設(shè)置—個水封罐,水封罐出來的沼氣進入氣水分別器,氣水分別器設(shè)置一套兩級,從分別器出往來沼氣貯柜。集氣室沼氣出氣管最小直徑為DNl00,且盡量設(shè)置不短于300mm的立管出氣,若采用橫管出氣,其長度不宜小于150mm。每個集氣室設(shè)置獨立出氣管至水封罐。沼氣管道計算產(chǎn)肚量計算每池產(chǎn)肚量為26.797m3/h,則大集氣罩的出肚量為Gi1Gi43%11.5323m/h小集氣罩的出肚量為Gi2Gi57%15.724m3/h該沼氣容重為r=1.2kg/33m,換算為計算容重r’=0.6kg/m的出肚量分別為Gi1'Gi13r/r'=11.523×2=16.296m/hGi2'i22=21.6m3/hG沼氣管道壓力損失計算沼氣出氣管的流速分別為1Gdi1'0.58m/s2434Gi2'20.76m/s2d41及2遠小于5m/s,切合規(guī)范對流速的要求。沼氣采集管道壓力一般較低,約為200—300mmH2O,其管道內(nèi)氣體壓力損失可按下式計算225hiGrL/KD(17)式中L——管道長度,mG——氣體容重為0.6kg/m3時的流量,m3/hr——氣體容重,kg/m3K——摩擦系數(shù)D——管徑,cm計算公式中K2D5查《給水排水設(shè)計手冊》得K2D5=35000。m3/h,L15m,υ0.7m/s,則計算出對大集氣罩出氣管,DNl00,G16.296hi0.100mmH2O,局部損失為hj22%i0.022mmH2O,總壓力損失為hh=hih=0.102mmH2Oj3對小集氣罩出氣管,DNl00,G21.6m/h,υ0.93m/s,則計算出i0.102mmH2O,局部損失為hji=0.036mmH2O,總壓力損失為h34%×hh=hihj=0.106mmH2O可見沼氣管道壓力損失均很小。所以,關(guān)于沼氣貯柜以前的低壓沼氣管道,能夠以為管路壓力損失為0,這類水封罐的水封取與集氣槽里面的壓力減去沼氣柜的壓力的值即可,這樣計算方法偏于安全。水封罐的設(shè)計計算見圖12。35圖12水封罐設(shè)計圖水封罐一般設(shè)于消化反響器和沼氣柜或壓縮機房之間,起到調(diào)整和穩(wěn)固壓力,兼作隔斷和清除冷凝水之用。UASB反響中大集氣罩中出氣氣體壓力為p1=1.0mH2O(1mH2O=9800Pa),小集氣罩中出氣體壓力為p2=2.5mH2O,則二者氣壓差為△p=p2-p1=1.5mH2O故水封罐中該兩收氣管的水封深度差為1.5mH2O。沼氣柜壓力p≤400mmH2O,取為0.4mH2O,則在忽視沼氣管路壓力損失機(這類計算所得結(jié)果最為安全),水封罐所需最大水封為H0=p2-p=2.5-0.4=2.1mH2O取水封罐總高度為H=2.5m。水封罐直徑1800mm,設(shè)進氣管DNl00鋼四根,出氣管DNl50鋼一根,進水管DN52鋼一根,放空管DN50鋼一根,并設(shè)液面計。氣水分別器氣水分別器起到對沼氣干燥作用,采納φ500mm×H1800mm,鋼制氣水分別器,氣水分別器中預(yù)裝鋼絲填料,在各級氣水分別器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣。在分別器出氣管上裝設(shè)流量計、壓力表及溫度計。沼氣柜容積確立由上述計算可知該辦理站日產(chǎn)沼氣1424.4m3,則沼氣柜容積應(yīng)為均勻時產(chǎn)肚量的363h體積來確立,即3×(1424.4)=178.053m324設(shè)計采納500m3鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜(C—1416A)。(八)UASB的其余設(shè)計1.取樣管設(shè)計為掌握UASB運轉(zhuǎn)狀況,在每個UASB上設(shè)置取樣管。在距反響器底1.1—1.2m位置,污泥床內(nèi)分別設(shè)置取樣管4根,各管相距1.0m左右,取樣管采納DN50鋼管,取樣口設(shè)于距地坪1.0m處,配球閥取樣。2.UASB的排空由UASB池底排泥暫時接上排泥泵強迫排空。3.檢修a人孔b通風(fēng)檢修時可向
為便于檢修,各UASB反響器在距地坪1.0m處設(shè)800mm人孔一個;為防備部分容重過大的沼氣在UASB反響器內(nèi)齊集,影響檢修和發(fā)生危險,UASB反響器中通入壓縮空氣,所以在UASB反響器一側(cè)預(yù)埋空氣管(由鼓風(fēng)機房引來);c采光為保證檢修的采光,除采納暫時燈光處,還可移走UASB反響器的活動頂蓋,或不設(shè)UASB頂蓋。給排水在UASB反響器部署區(qū)設(shè)置一根DN32供水管供補水、沖刷及排空中使用。通行在距UASB反響器頂面之下1.1m之處設(shè)置鋼架、鋼板行走平臺,并連結(jié)登臺鋼梯。安全要求aUASB反響器的所有電器設(shè)備,包含泵、閥、燈等一律采納防爆設(shè)備;a嚴禁明火火種進入該部署地區(qū),動火操作應(yīng)遠離該區(qū)及沼氣柜;保持該地區(qū)優(yōu)秀通風(fēng)。四、預(yù)曝氣積淀池設(shè)計計算(一)設(shè)計說明污水經(jīng)UASB反響器厭氧辦理后,污水中含一部分有厭氧活性的絮狀顆粒,在UASB37反響器中難以積淀去除,故而使其在此曝氣積淀池中去除,因為經(jīng)曝氣作用,厭氧活性喪失,積淀成效加強,同時在該積淀池中沒有沼氣氣流影響,故而積淀成效亦加強。此外,UASB出水中溶解氧含量幾乎為零,若直接進入好氧辦理修建物,會使曝氣池中好氧污泥難以適應(yīng),影響好氧辦理成效,經(jīng)過預(yù)曝氣亦能夠吹脫去除一部分UASB反響器出水中所含帶的氣體。預(yù)曝氣積淀池參照曝氣沉砂池和豎流積淀池設(shè)計。曝氣利用穿孔管進行,壓縮空氣引自鼓風(fēng)機房。曝氣后污水從擋墻下直接進入積淀池,積淀后污水經(jīng)池周出水。所產(chǎn)生污泥由重力自排入集泥井,每天排泥一次。(二)預(yù)曝氣積淀池工藝結(jié)構(gòu)計算進水水質(zhì)CODCr459.375mg/L,BOD5315mg/L,SS360mg/L出水水質(zhì)CODCr367.5mg/L,BOD5283.5mg/L,SS216mg/L3預(yù)曝氣積淀池,曝氣時間30min,積淀時間2h,積淀池表面負荷0.7—1.0m/m2·h)。曝肚量為0.2m3/m3污水。有效容積計算曝氣區(qū)V11000)×0.5=20.833m324(積淀區(qū)V2=(1000)×2.0=83.333m324工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計計算預(yù)曝氣積淀池工藝結(jié)構(gòu)如圖13。38圖13預(yù)曝氣積淀池設(shè)計計算圖曝氣區(qū)平面尺寸2m×5m×2m,池高3.0m,此中超高0.5m,水深2.5m,總?cè)莘e為50m3。曝氣區(qū)設(shè)進水配槽,尺寸為2m×5m×0.3m×0.8m,其深度0.8m(含超高)。積淀區(qū)平面尺寸2m×5m×2m,池總高5.5m,此中積淀有效水深2.0m,積淀區(qū)總?cè)莘e100m3。積淀池總深度H為H=H1+H2+H3+H4+H539(18)式中H1——超高,取H1=0.4mH2——積淀區(qū)高度,H2=2.0mH3——隙高度,取H3=0.2mH4——緩沖層高度,取H4=0.4mH5——污泥區(qū)高度,H5=2.5m即積淀池總深H=5.5m積淀池污泥斗容積為i1H52a2a2a2)(a=122222.5(50.550.5)3=23.125m33總?cè)莘eV=2Vi=46.25m3、積淀污泥量計算預(yù)曝氣積淀池污泥主要因懸浮物積淀產(chǎn)生,不考慮微生物代謝造成的污泥增量。進水SS360mg/L,出水216mg/L,則所產(chǎn)生污泥量為:Qs1000(360216)3144kg(干)/d103216,含水率為98%,其污泥體積為污泥容重為1000kg/mV=310.8m3(102%)3每天污泥流量為10.8m/d。污泥斗能夠容納4d的污泥。(三)曝氣裝置設(shè)計計算1.曝肚量計算33333/d,曝肚量為0.2m/m污水。則供肚量為0.14m/min,單設(shè)計流量為1000m池曝肚量取為0.08m/min,供氣壓力為4.0—5.0mH2O(1mH2O=9800Pa)。40曝氣裝置利用穿孔管曝氣,曝氣管設(shè)在進水一側(cè)。供氣管供肚量0.16m3/min,則管徑選DN50時,供氣流速約為1.4m/s。曝氣管供肚量為0.08m3/min,供氣流速為1.4m/s時,管徑為DN32。曝氣管長6.0m,共兩根,每池一根。在曝氣管中垂線兩下側(cè)開φ4mm孔,間距280mm,開孔20個,雙側(cè)共40個,孔眼氣流速度為4m/s。(四)積淀池出溝渠計算溢流堰計算3設(shè)計流量單池為20.834m/h,即5.787L/s設(shè)計堰板長1000mm,共5塊,總長5000mmo堰板上共設(shè)90三角堰10個,每個堰口寬度為100rnm,堰高50mm。堰板高150mm。每池共有50個堰,每堰出流率為q/n=5.787/50=0.112L/s則堰上水頭為:h(0.1123)0.40.023m101.40則每池堰口水總長為0.02×2×50=2.3m校核堰上負荷為5.787/2.3=2.5L/(m·s)切合要求出溝渠計算333每池設(shè)計辦理流量20.833m/h,即5.787×10m/s。每池設(shè)出溝渠一條,長5m。出溝渠寬度為b=0.9(1.2q)0.430.4=0.9×(1.25.78710)=0.12m渠內(nèi)起端水深為h10.75b0.09m尾端渠內(nèi)深為h241假定均勻水深為h=0.12m則渠內(nèi)均勻流速為q5.7871030.40m/sυ=0.12012.bh設(shè)計出溝渠斷面尺寸為b×h=(0.2×0.3)m2出溝渠過水斷面面積為A=0.12×0.15=0.018m2過水斷面濕周為χ=2h+b=2×0.12+0.12=0.36m水力半徑為R=A/χ=0.018/0.36=0.05m流量要素c=11/611/6nR0.013(0.05)46.69水力坡降22i=V0.4CR1.46832246.69005.10渠中水頭損失為hiiL1468.350.007m10(五)排泥預(yù)曝氣積淀池內(nèi)污泥儲存在1—2d后,每天排泥一次,采納重力排泥,流入集泥井,排泥管管徑DN200mm。(六)進水配水為使預(yù)曝氣積淀池曝氣區(qū)進水均勻,設(shè)置配水槽。配水槽長5m,寬0.3m,深0.8m。槽底設(shè)10個配水孔,每池5個,孔徑φ100mm。五、SBR反響池設(shè)計計算(一)設(shè)計計算說明依據(jù)工藝流程論證,SBR法擁有比其余好氧辦理法辦理成效好、占地面積小、投資省的特色,因此采納SBR法。SBR法的辦理成效為:進水CODCr367.5mg/L、BOD5283.5mg/L、SS216mg/L,出水CODCr110.25mg/L、BOD528.35mg/L、SS64.8mg/L。設(shè)計辦理流量423Qh41.667m/h。因為SBR法辦理對象為經(jīng)過厭氧辦理后的淀粉廢水,其可生化性亦不如原污水,但BOD5/CODCr仍為0.77。并且該廢水中不含特別難降解的污染物和有害物質(zhì),SBR運轉(zhuǎn)周期中反響時間依據(jù)近似工程經(jīng)驗確立為4—5h,且運轉(zhuǎn)周期中不設(shè)閑置階段。SBR運轉(zhuǎn)每一周期時間為8.0h,此中進水2.0h,反響(曝氣)4.0—4.5h,積淀1.0h,排水0.5h—1.0h。SBR辦理污泥負荷設(shè)計為Ns=0.15kgBOD5/(kgVSS·d)(二)SBR反響池容積計算依據(jù)運轉(zhuǎn)周期時間安排和自動控制特色,SBR反響池設(shè)置四個。污泥量計算SBR反響池所需污泥量為MLVSSQSr1000()3MLSS=0.75Ns0.75=2268kg(干)≈23t設(shè)計積淀后污泥的SVI=150ml/g則污泥體積為s1.2SVI·MLSS=1.2×150×103×2268=408.24m3V2.SBR反響容積SBR反響池容積V=Vsi+VF+Vb(19)式中Vsi——代謝反響所需污泥容積,m33VF——反響池換水容積,m3Vb——保護容積,mVF為SBR反響池的進水容積,即VF=(1000/24)×2=83.33m3433單池污泥容積為Vsi=Vs/4=102.06m則V=83.33+102.06+Vb3.SBR反響池結(jié)構(gòu)尺寸SBR反響池為知足運轉(zhuǎn)靈巧及設(shè)備安裝需要,設(shè)計為長方形,一端為進水區(qū),另一端為出水區(qū)。SBR反響池單池平面(凈)尺寸為(12×6)m2,水深為4.5m,池深為5m。單池容積為V=12×6×4.5=324m3則保護容積為Vb=138.61m3四池總?cè)莘e∑V=4V=1296m3SBR反響池總尺寸(24×12.6×5)m3(三)SBR反響池運轉(zhuǎn)時間與水位控制SBR反響池總水深4.5m。按均勻流量考慮,則進水前水深為3.3m,進水結(jié)束后4.5m。排水時水深為4.5m,排水結(jié)束后3.3m。4.5m水深中,換水水深為1.2m,存泥水深2.0m,保護水深1.3m。保護水深的設(shè)置是為防止排水時對積淀及排泥的影響。進水開始與結(jié)束由水位控制,曝氣開始由水位和時間控制,曝氣結(jié)束由時間控制,積淀開始與結(jié)束由時間控制,排水開始由時間控制,排水結(jié)束由水位控制。進水系統(tǒng)采納矩形斷面的鋼筋混凝土明渠進行配水。為保證均勻配水,溝渠尾端不發(fā)生雍水,所以保證尾端流速υ≤0.3m/s。經(jīng)過進水孔吞沒流進入SBR池。1.進水孔尺寸確實定(堰流高度)取孔口尺寸長×寬=1m×1mQA2gH(20)式中μ——系數(shù),取0.7Q22水頭損失H(0.0239/4)62A22g2229.83.710m0.71進溝渠尺寸確實定44Q=AυA=Q0.0239/40.03m20.2取渠寬為1m,則水深h=0.030.03m1.0取超高0.2m,則總高H=0.3+0.2=0.5m進溝渠計算見圖14。AASBR進水系統(tǒng)平面圖A-A剖面圖進水孔口立面圖圖14(四)排泥量及排泥系統(tǒng)1.SBR產(chǎn)泥量SBR的節(jié)余污泥主要來自微生代謝的增殖污泥,還有極少部分由進水懸浮物積淀形成。SBR生物代謝產(chǎn)泥量為QSr△X=a·Q×Sr-b·Xr·V=a·QSr-Nsb·=(a-b/Ns)QSr4521)式中a——微生物代謝增殖系數(shù),kgVSS/kgBODB——微生物自己氧化率,1/d依據(jù)淀粉廢水性質(zhì),參照近似經(jīng)驗數(shù)據(jù),設(shè)計a=0.83,b=0.05,則有△X=(0.830.05=127.575kg/d)×1000×()×1030.15假定排泥含水率為98%,則排泥量為Qs3△X△3m/d(1P)10(198%)310或3Qs0.128(/1-99%)128.m/d3考慮必定安全系數(shù),則每天排泥量為14m/d。排泥系統(tǒng)每池池底坡向排泥塘坡度i=0.01,池出水端池底設(shè)(1.0×1.0×0.5)m3排泥塘一個,每池排泥塘中接出泥管DN200一根,排泥管安裝高程相對地面為0.4m。節(jié)余污泥在重力作用下排入集泥井。(五)需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算需氧量計算SBR反響池需氧量O2計算式為O2=a’·QSr+b’·X·V=a’·QSr+b’·(QSr/Ns)(22)式中a’——微生物代謝有機物需氧率,kg/kgb’——微生物自氧需氧率,l/d依據(jù)近似工程經(jīng)驗數(shù)據(jù),取a’=0.55,b’=0.15,需氧量為O2=0.55×1000(283.5-28.35)×103+0.15×(1/0.15)×1000×3(283.5-28.35)10=395.483kgO2/d=16.478kgO2/h供肚量計算46設(shè)計采納塑料SX—1型空氣擴散器,敷設(shè)SBR反響池池底,吞沒深度4m。SX—1型空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移效率為EA=8%。查表知20℃、30℃時溶解氧飽和度分別為CS(20)=9.17mg/L、CS(30)=7.63mg/L,空氣擴散器出口處的絕對壓力pb為535pb=1.013×10+9.8×10×4=1.405×10Pa空氣走開曝氣池時,氧的百分比為21(1EA)21(18%)7921(EA)7921(1=19.6%8%)曝氣池中溶解氧均勻飽和度為(按最不利溫度條件計算)1.4055CsbCs(bOt1019.6)=8.749mg/LP5)=7.63(2.06652.06610421042水溫20℃時曝氣池中溶解氧均勻飽和度為Csb(20)117C.s(20)117.×9.17=10.73mg/L20℃時脫氧清水充氧量為RCs(20)Ro=T-20[PCsb(T)Cj]1.024計算時取值α=0.82,β=0.95,Cj=2.0,P=1.0,則計算得Ro=O21073.(3020)=1.65O2=30.525kgO2/h[0.951.08749.2.0]0.821.024SBR反響池供肚量Gs為Gs=Ro=30.5251271.875m3/h=21.198m3/min0.3EA0.30.08每立方污水供肚量為1271.875m3/h33污水41.667m3/h30.525m空氣/m去除每千克BOD5的供肚量為471271.8753空氣/kgBOD541.6670.255=135.666m去除每千克BOD5的供氧量為30.525kgO2/h=2.873kgO2/kgBOD530.255kg/m341.667m/h空氣管計算空氣管的平面部署如圖15。鼓風(fēng)機房出來的空氣供氣干管,在相鄰兩SBR池的隔墻上設(shè)兩根供氣支管,為兩SBR池供氣。在每根支管上設(shè)6條配氣豎管,為SBR池配氣,四池共四根供氣支管,24條配氣豎管。每條配氣管安裝SX—1型擴散器3個,每池共18個擴散器,全池共72個擴散器。每個擴散器的服務(wù)面積為72m2/18(個)=4m2/個。擴散器部署如圖16。供氣支管空氣干管圖15SBR池空氣管平面部署圖48圖16SBR池底擴散器部署圖空氣支管供肚量為3Gsi21.198×0.25=5.3m/min因為SBR反響池交替運轉(zhuǎn),四根空氣支管不一樣時供氣,故空氣干管供肚量亦為10.6m3/min。每根豎管的供肚量為21.1980.883m3/min=53m3/h24每個空氣擴散器的配肚量為21.1980.0736m3/min=4.416m3/h724空氣管道的最不利管線計算如圖17。87654328910圖17SBR池空氣管路計算圖空氣管路計算結(jié)果見表2。49表2管段管段空氣流量空氣流管編號長度/(m3/min)速徑/m/(m/s)/mLGsUD10/112.00.33.2509/102.00.66.6508/96.00.99.6507/82.00.92.
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