某養(yǎng)殖企業(yè)廢水處理的計算設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u31237某養(yǎng)殖企業(yè)廢水處理的計算設計案例 1295871.1水質水量的計算 1253951.1.1設計水量的確定 167591.1.2進出水水質指標 2209331.2污水構筑物計算 318371.2.1水力篩網 3156471.2.2集水池 478711.2.3固液分離機 575971.2.4厭氧反應器UASB 6273661.2.5接觸氧化池 13176311.2.6水解酸化池 16212411.2.7SBR反應器 18291311.2.8紫外消毒器 2288061.3污泥處理構筑物設計計算 22286881.3.1污泥濃縮池 2252671.3.2污泥脫水間 241.1水質水量的計算1.1.1設計水量的確定由設計資料可知，該污水處理廠日流量為：即查GB50014－2006《室外排水設計規(guī)范》知：工業(yè)區(qū)內工業(yè)廢水的變化系數的確定要根據工藝特點確定，本次工藝選取的是水沖糞工藝，水量變化大，因此總變化系數取2.0。從而可計算得：設計秒流量為:式中———城市每天的平均污水量，；———總變化系數；———設計秒流量，。 1.1.2進出水水質指標由設計任務書已知進水水質遵循行業(yè)標準《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》GB18596-2001，且本處廢水經過處理后由排水點排出用于農業(yè)灌溉，因此應該遵守農田用水標準，即《農田灌溉水質標準》GB5084-2005。則可計算污水進出水水質及處理程度如下所示。1.1.2.1污水的COD處理程度計算 式中———的處理程度，%；C———進水的濃度,；———處理后污水排放的濃度，。則 1.1.2.2污水的處理程度計算 式中——的處理程度，%；———進水的濃度，；——處理后污水排放的濃度，。則 1.1.2.3污水的SS處理程度計算 式中———SS的處理程度，%；———進水的SS濃度，；——-處理后污水排放的SS濃度，。則 1.1.2.4污水的氨氮處理程度計算 式中———氨氮的處理程度，%；.———進水的氨氮濃度，；———處理后污水排放的氨氮濃度，。則 1.2污水構筑物計算1.2.1水力篩網1.2.1.1設備選型該養(yǎng)殖企業(yè)后續(xù)采取固液分離機進行分離，因此本工藝流程中篩網只需去除較大明顯的固體污染物，對去除懸浮物等污染物要求不高。本次根據污水設計流量6.94L/s及污水中固體廢物的最小顆粒直徑選取篩網。因此根據給水排水設計手冊第三版第九冊表1-23選取型號為552-36＂的水力篩網，一用一備，其規(guī)格見下表1，篩網材料的規(guī)格考慮到成本參照1-25選取了20目的滌綸網，其規(guī)格見下表。表1水力篩網的規(guī)格性能型號寬高深進水斷面出水管直徑質量食品廢水（0.04＂篩網）552-36＂1.07m1.54m1.13m0.4m*0.92m0.26m249.48kg817.2m/d表2篩網規(guī)格型號材質幅寬密度（根/cm）孔徑（mm)有效篩濾面積（%）20目滌綸100±27.870.89248.781.2.2.2進出水設計污水進水直接自養(yǎng)殖區(qū)匯入，總管道采用DN100mm的管道，管內流速為： 滿足設計所需要的最小流速要求。出水管道采用DN100mm的管道。 滿足設計所需要的最小流速要求。1.2.2集水池1.2.2.1設計計算集水池體積 式中V——集水池體積；T——水力停留時間（h），根據UASB設計工藝規(guī)范要求應在6~12小時內選取水力停留時間，根據經驗值選擇6小時。 滿足禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程規(guī)范（HJ497-2009）中集水池不宜小于最大日排放量50%的要求。根據《城市污水處理廠設計計算（第三版）》水深一般取2m左右，且集水池形狀宜為圓形或正方形以利形成完全混合狀態(tài)。則最終選取B=9m，h=2m，L=9m。1.2.2.2泵的選擇根據污水流量和集水池的尺寸，參考《給水排水設計手冊第三版11冊》表1-346選擇中150-JYWQ-65-40-3200-18.5型號自動攪勻排污泵。根據此型號泵的流量和其攪拌直徑的數量，采用兩用兩備，共四臺。其中泵的性能參數表如下表3-5。表3-5150-JYWQ-65-40-3200-18.5型潛水排污泵參數表排出口井額定流量（m3/h）額定揚程H(（m）效率?（%）攪拌直徑（mm）電機功率（kW）轉速n（r/min）自耦裝置型號150654058320018.51450GAK-1501.2.2.3進出水設計污水進水直接自養(yǎng)殖區(qū)匯入，總管道采用DN100mm的管道，管內流速為：滿足設計所需要的最小流速要求。出水管道采用DN100mm的管道。 滿足設計所需要的最小流速要求。1.2.3固液分離機1.2.1.1設備選型根據進行選型，給水39表7-7選型DNYB1500型袋式濃縮壓濾一體機，一用一備。型號濾帶線速度（m/min）傳動機電功率（kw）濾帶寬度（mm）出機濾餅含水量（%）處理量（m3/h）外形尺寸（長*寬*高）（mm）濃縮段壓濾段濃縮段壓濾段DNYB15004~220.7~51.12.2150085306500*1915*23421.2.1.2進出水設計污水進水直接自養(yǎng)殖區(qū)匯入，總管道采用DN100mm的管道，管內流速為： 滿足設計所需要的最小流速要求。出水管道采用DN100mm的管道。 滿足設計所需要的最小流速要求。1.2.4厭氧反應器UASB1.2.4.1設計參數設計溫度容積負荷污泥為顆粒狀污泥產率，產氣率設計水量1.2.4.2設計計算反應池容積采納容積負荷法： 式中：V—反應池的有效容積(m3)—進水有機物濃度()則：將考慮到建設成本和設備穩(wěn)定兩方面，UASB選擇設計成成本較低且運行較穩(wěn)定的圓形池子。考慮到水量較少選用一座反應池。反應池容積。根據規(guī)范取反應器有效高為則橫截面積： 直徑 設計取實際截面積：總高，其中超高0.5總容積： 有效反應容積： 反應器實際尺寸： 總有效反應容積： 符合有機負荷要求。UASB反應器體積有效系數： 在70%-90%之間符合要求。水力停留時間（） 水力負荷（） 根據參考文獻，對于顆粒污泥，水力負荷故符合要求。1.2.1.3配水系統(tǒng)（1）管道與布水器=1\*GB3①本配水系統(tǒng)采用圓形布水器，共設72個布水點，每個布水孔直徑為φ10mm，采用連續(xù)進水。=2\*GB3②圓環(huán)直徑計算：每個孔口服務面積 在1~3m2之間，符合設計要求?？稍O三個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設12個孔口，中間設24個，最外圍設36個。、內圈12個孔口設計服務面積： 折合為服務圓的直徑為： 用此直徑做一虛圓，在該虛圓內等分虛圓面積設一實圓環(huán)，其上布12個孔口，則圓的直徑計算如下： 則 每間隔300布設一個布水點。、中圈24個孔口設計服務面積： 折合為服務面積圓直徑為： 中間圓環(huán)的直徑如下 則；每間隔150布設一個布水點。、外圈36個孔口設計服務面積： 折合為服務面積圓直徑為：則外圓環(huán)的直徑計算如下： 則。每間隔100布設一個布水點?？傔M水管的管徑為DN100mm，而水量為300t/d,布水支管共設6根，每根管長為4.8m，均勻布開，為使配水均勻，設布水支管內的水流速為0.4m/s,則每根布水支管的的直徑為：，取。設 本設計取；實行脈沖間歇進水。污泥和廢水之間的接觸可能會導致進水管道部分流水不暢的堵塞，因此一般進水點距UASB反應器的底端要留有200~300mm的間距，本次布水管設置在距UASB反應器底部200mm處。（2）進出水管計算污水進水直接自養(yǎng)殖區(qū)匯入，總管道采用DN100mm的管道，管內流速為： 滿足設計所需要的最小流速要求。出水管道采用DN100mm的管道。 滿足設計所需要的最小流速要求。出水采納鋸齒形出水槽，槽寬0.2m，槽高0.2m1.2.1.4三相分離器（1）設計原則UASB最重要的設計環(huán)節(jié)是反應器內的三相分離器設計，它直截了當阻礙氣、液、固三相在反應器內的分離成效和反應器的處理成效。對污泥床的正常運行和獲得良好的出水水質起十分重要的作用，按照已有的研究和工程體會，三相分離器應滿足以下幾點要求：沉淀區(qū)的表面水力負荷<1.0m/h；三相分離器集氣罩頂以上的覆蓋水深可采納0.5～1.0m；沉淀區(qū)四壁傾斜角度應在45o～60o之間，污泥不積聚，盡快落入反應區(qū)，沉淀區(qū)斜面高度約為0.5～1.0m；進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速≤2m/h；分離氣體的擋板與分離器壁重疊在20mm以上；集氣室的隙縫部分的面積應該占反應器全部面積的15％～20％，在集氣室內應該保持氣液界面以開釋和收集氣體，阻止浮渣層的形成；反射板與隙縫之間的遮蓋應該在100～200mm以幸免上升的氣體進入沉淀室；在出水堰之間應該設置浮渣擋板。出氣管的直管應該充足以保證從集氣室引出沼氣，專門是有泡沫的情形。在集氣室的上部應該設置消泡噴嘴，當處理污水有嚴峻泡沫時消泡。（2）設計運算UASB運算示意圖見圖，設下三角型集氣罩斜面水平角，集氣罩水平夾角， 取三相分離器保護高度，下三角型高度，集氣罩以上覆蓋水深h2=0.5m，設單元三相分離器寬度為直徑。沉淀區(qū)表面負荷： 在區(qū)間0.1~0.9之間，符合要求。下三角集氣罩寬： 下三角集氣罩的回流縫寬度： 則下三角形回流縫面積為 下三角形集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速，可用下式運算： 式中反應器中廢水流量，下三角形集氣罩回流縫面積，N=反應器個數,符合要求上下三角形集氣罩之間回流縫中流速（）可用下式運算：，式中—為上三角形集氣罩回流縫之面積取回流縫寬：，上集氣罩下底寬：則 符合要求由上述計算得。 m 根據上述尺寸得m 延AB方向的水流速度即取氣泡直徑，廢水密度，，重力加速度，碰撞系數。動力粘滯系數： μ——廢水的動力粘滯系數，；ρl——液體密度，；ν——廢水的運動粘滯系數，取 考慮到污水的動力粘滯系數值應比凈水大，參考凈水的動力沾滯系數取0.2g/cm.s。代入斯托克斯公式得。

由上面可知，>，可使氣泡分離不進入沉淀區(qū)符合設計要求。三相分離器總高度則設計反應器UASB總高度H=8.5m，沉淀區(qū)高1.5m，污泥床高2.0m，懸浮區(qū)高2.5m，超高0.5m。1.2.1.5排泥系統(tǒng)按照厭氧生物處理取污泥產量。流量，進水COD濃度為20000mg/L，COD去除率為80％。UASB反應器總產泥量：據,泥含水率為98％，當含水率大于95%，取，則理論污泥產量：m3/d1.2.1.6產氣系統(tǒng)按照產氣率：則產氣量：按照三相分離器的特點,每個集氣罩分別引一根出氣管取，充滿度為0.7，管內流速為。1.2.5接觸氧化池1.2.5.1設計參數（1）五日生化需氧量填料容積負荷參考選1.0～1.0,本設計取值1.0；（2）污水在池中有效接觸時間一般為2~6小時；（3）填料層高度一樣大于1.0，當采納蜂窩填料時，應分層填裝，每層高度為1，蜂窩孔徑不應小于25；采納小孔徑填料時，應加大曝氣強度，增加生物膜脫落速度；（4）每單元接觸氧化池面積不應大于，保證布水布氣平均；個數或分格數不易小于2個，并按照同時工作設計。（5）生物接觸氧化池沿水流方向池長不宜大于10m，長寬比宜采納1:2-1:1，超高不易小于0.5m，有效水深3~6m。1.2.5.2設計運算(1)有效容積V 式中：Q設計污水處理量，；進水BOD濃度，；出水BOD濃度，；M容積負荷,取填料的填充比，取0.75代入數據運算得： 式中：Q設計污水處理量；進水氨氮濃度，；出水氨氮濃度，；M容積負荷,取填料的填充比，取0.75代入數據運算得：根據相關設計規(guī)范，同時除去碳源污染物和氨氮時，同時計算所需容積并取大。因此取(2)總面積F式中：H濾料層總高度，取故代入數據運算得： 根據設計規(guī)范應選取兩個及以上格數，因此取八個格，每格單池面積取，符合要求。根據長寬比，選擇長5m，寬4m。(3)接觸時刻t (4)池總高度式中：超高，,本設計取0.6m；填料上水深，,本設計取0.5m；填料層間隙高度，本設計取0.3m；配水區(qū)高度，當采納多孔管曝氣時，不進入檢修時，進入檢修時,本設計采納多孔管曝氣；m填料層數，本設計取3層。故代入數據運算得：(5)實際停留時間h代入數據運算得：(6)需氣量D式中：D——需氣量，；D0——1m3污水需氣量，,宜大于10，一樣取15-20，本設計取。故帶入數據運算得：（7）曝氣頭數量式中：n--曝氣頭個數，個S—單個池底面積，m2--單個曝氣頭服務面積，.個，取.個故帶入數據運算得：為方便設計取49個。1.2.5.3設備選型(1)生物接觸氧化池選用軟性纖維填料，其要緊技術參數見表4-12。表4-12軟性纖維填料規(guī)格纖維束長度D(mm)纖維束間距b(mm)纖維每束重量(g/束)纖維束數(束/m3)成膜后質量(kg/m3)比表面積（m2/m3）孔隙率(%)1401402.5~37292.5～1.01987>99(2)鼓風設備鼓風機選用羅茲風機3L14XD型號兩座，一用一備，規(guī)格參數見表。表4-13羅茨風機規(guī)格參數型號質量/kg轉速（r.p.m）進口流量（m3/min）功率(KW)配套電機型號3L14XD65145020.58Y802-4(3)曝氣頭表4-14膜片選擇可變微孔曝氣器規(guī)格參數動力效率/（kg/kW·h）工作通氣量服務面積氧利用率充氧能力供氣量4~61`5m3/h0.4-0.8m3/h.18~23%0.10~0.20kgO2/h1~5m3/h1.2.5.4污泥量運算按照《生物接觸氧化法污水處理工程技術規(guī)范（HJ2009-2011）》中6.7.3條目規(guī)定，生物接觸氧化系統(tǒng)產生的污泥量可按去除每公斤BOD產生0.2-0.4kgVSS運算。故生物接觸氧化池每日產生干污泥量：，污泥含水率以96%計，則每天產生的干污泥量為226.8/1000=0.267t/d,則每天產生的濕污泥體積為污水進水直接自養(yǎng)殖區(qū)匯入，總管道采用DN100mm的管道，管內流速為：出水管道采用DN40mm的管道。 滿足設計所需要的最小流速要求。1.2.6水解酸化池1.2.6.1設計參數：水力停留時間：根據工藝規(guī)范選擇7.8-12h，選8h。反應器高度H：4~6m，取4m反應器的升流速度V：0.5~1.8m/h碳氧化濾池出水中的溶解氧宜控制為1.0mg/L~4.0mg/L。本次設計采用兩座曝氣生物濾池。1.2.6.2設計計算反應器的體積水解池的有效截面積池型長寬比一般采取2：1，且反應器寬度應小于20m，因此考慮到有效截面積小，水解池總體為一格，不再隔斷，取池寬5m，則池長10m。水解池上升流速核算 式中：―上升流速，m/h―反應器高度，m―水力停留時間，h處于所需反應器的升流速度之間，符合要求。產泥量式中：―產泥系數―進水COD濃度，kg/m3―COD去除效率取污泥含水率97%，則1.2.6.3進出水設計污水進水總管道采用DN100mm的管道，管內流速為：采用穿孔管布水器，配水支管出水口距池底2m，位于服務面積的中心，出水管道采用DN100mm的管道。 符合要求。出水采用鋼板矩形堰。1.2.7SBR反應器1.2.7.1設計計算反應時間 式中：——反應時間，h；m——充水比，；——反應池進水五日生化需氧量，，；LS——反應池的五日生化需氧量污泥負荷，，在區(qū)間之間，?。籜——反應池內混合液懸浮固體（MLSS）平均濃度，在3~5kgMLSS/m3區(qū)間取值，取。 取反應時間。進水時間： 沉淀時間根據序批式活性污泥法設計規(guī)范取沉淀時間，排水時間，休息時間1小時。運行周期T：設排水時間為1h，反應池數，則一個周期所需要的時間為：所以每天的周期數為：反應池容積SBR反應池容積，可按下式計算：式中：V——反應池有效容積，；Q’——每個周期進水量，，每個周期進水量為；——反應池進水五日生化需氧量，，；LS——反應池的五日生化需氧量污泥負荷，，在區(qū)間之間，??；X——反應池內混合液懸浮固體（MLSS）平均濃度，在3~5kgMLSS/m3區(qū)間取值，取?！總€周期反應時間，h。 設計SBR池4座，單座池體容積為，池體有效水深在區(qū)間4m~6m之間選擇，本次選擇為5m，則表面積，根據設計規(guī)范要求邊長長寬比應在之間，則選擇SBR單池長度4m，寬2.5m。反應池中污泥體積反應池最小水量校核總停留時間 在區(qū)間10~29h之間，符合要求。SBR反應池最低水位為：SBR反應池污泥高度為：可見，SBR最低水位與污泥污位之間的距離為1.0m，大于0.5m的緩沖層，符合要求。剩余污泥量根據《室外排水設計規(guī)范》要求可按污泥產率系數、衰減系數及不可生物降解和惰性懸浮物進行計算： 式中，⊿X—剩余污泥量，；V—生物反應池容積；X—生物反應池內混合液懸浮固體平均濃度，；—污泥泥齡，d；Y—污泥產率系數，，20℃時為0.6~1.0，取；Q—設計平均日污水量，；—生物反應池進水五日生化需氧量，；—生物反應池出水五日生化需氧量，；—衰減系數（d-1）,20℃的數值為0.04～0.075，取0.05；—生物反應池內混合液揮發(fā)性懸浮固體平均濃度，gMLVSS/L，取1.0gMLVSS/L；f—SS的污泥轉化率，已根據實驗資料確定，無試驗資料時可取0.5～0.7gMLSS/gSS，取0.5gMLSS/gSS；—生物反應池進水懸浮物濃度，；—生物反應池出水懸浮物濃度，。因此：曝氣頭數量式中：n--曝氣頭個數，個S—總池底面積，m2S0--單個曝氣頭服務面積，個，取個故帶入數據運算得：為方便分布，選擇48個曝氣頭，每個池子12個。SBR曝氣池共設4座，有效水深，潷水高度：生物反應池中好氧區(qū)的污水需氧量確定需氧量Q2由公式：取出水，，代入數據：1.2.7.2設備選型根據Q=25m3/h，選擇RFR100型浮動潷水器，其性能見表3-7。型號出水口直徑（cm）排水量（m3/h）基礎尺寸（mm）abcdeDBFR10025100200300540400120表3-7BFR100型浮動潷水器性能及尺寸表鼓風機選用羅茲風機3L13XD型號兩座，一用一備，規(guī)格參數見表。表4-13羅茨風機規(guī)格參數型號質量/kg轉速（r.p.m）進口流量（m3/min）功率(KW)配套電機型號3L14XD12714500.881.7Y100-4混合攪拌裝備選擇LJF型立軸式機械反應攪拌器，其參數見表攪拌器器參數。型號池子尺寸/mm（長寬高）攪拌器尺寸攪拌規(guī)律/kw攪拌器轉速/kwDh0h1ⅠⅡⅢⅠⅡⅢIJF-42004.7*4.7*40.750.0370.350.750.370.371.91.22.5選擇SX-1型盆式曝氣噴頭，其氧轉移率：6%~9%，氧動力效率：，供氧量，處理面積，曝氣頭出口距水底0.35~0.50m:距離池壁：0.4~0.5m：適合曝氣水深：4~5m。1.2.7.3進出水計算進水管道采用DN60mm的管道。 出水管道采用DN60mm的管道。 1.2.8紫外消毒器1.2.8.1設備選型根據其水量和水質特點選擇TKZS-12紫外線殺毒器，其性能見表。設備型號最大處理水量/(m3/h）殺菌效率/%燈管參數管道接口尺寸/mm外觀尺寸（長寬高直徑）/mm型號功率/w數量/支進口出口高TKZS-123099ZS4045012法蘭92法蘭9270640100011403001.2.8.2進出水管道將入口處的管道尺寸帶入計算公式得： 1.3污泥處理構筑物設計計算1.3.1污泥濃縮池1.3.1.1設計參數為方便污泥的后續(xù)處理機械脫水，減小機械脫水中污泥的混凝劑用量以及機械脫水設備的容量，需對污泥進行濃縮處理，以降低污泥的含水率。本設計采用間歇式重力濃縮池，運行時，應先排除濃縮池中的上清液，騰出池容，再投入待濃縮的污泥，為此應在濃縮池深度方向的不同高度上設上清液排除管。不使用刮泥設備時，池底一般設有泥斗，泥斗與水平面的傾角應不小于50°。參數選取：固