第第頁(yè)共20頁(yè)廢潤(rùn)滑油廢水處理的工藝計(jì)算過(guò)程方案（一）目錄TOC\o"1-3"\h\u25366廢潤(rùn)滑油廢水處理的工藝計(jì)算過(guò)程案例（一） 110509（一）平流式隔油池 11040（二）加壓溶氣氣浮 731232（三）調(diào)節(jié)池 146710（六）UASB 1611957（七）A/O 2524644（七）二級(jí)AO 3521280（八）二沉池 449700（五）臭氧催化氧化 499664（十）保安過(guò)濾器 543883（十一）納濾（NF） 5425500（十二）反滲透（RO） 574385（十二）消毒 5812598（十三）污泥系統(tǒng) 59（一）平流式隔油池一.設(shè)計(jì)要求平流式隔油池1平流式隔油池宜用于去除粒徑大于等于150μm的油珠。2含油污水應(yīng)該以基本無(wú)沖擊狀態(tài)進(jìn)入隔油池進(jìn)水配水間，進(jìn)水配水間的前置構(gòu)筑物出水水頭應(yīng)小于等于0.2m。3進(jìn)水配水間應(yīng)為垂直折流式，二室配置，二室隔墻下部0.5m懸空。第一室下向流，第二室上向流。第二室與隔油段用配水墻間隔。4進(jìn)水配水墻配水孔應(yīng)設(shè)置于水面下0.5m，池底上0.8m處。配水孔孔口流速應(yīng)為20～50mm/s。5含油污水在隔油段的計(jì)算水平流速應(yīng)為2～5mm/s。6單格池寬應(yīng)小于等于6m，隔油段長(zhǎng)寬比應(yīng)不小于4。7隔油段的有效水深應(yīng)小于等于2m，池體超高應(yīng)小于等于0.4m。8隔油段后應(yīng)接出水間，出水間為單室配置。出水間與隔油段以出水配水墻間隔，以隔油段出水堰保持隔油段液面。隔油段之后接集水槽和出水管。9出水配水墻配水孔應(yīng)設(shè)置于水面下0.8m，池底上0.5m處。配水孔孔口流速應(yīng)為20～50mm/s。10隔油段池底宜設(shè)刮油刮泥機(jī)，刮板移動(dòng)速度應(yīng)小于2m/min。11隔油段排泥管直徑應(yīng)大于200mm，管端可接壓力水管用以沖洗排泥管。12污泥斗深度一般為0.5m，底寬宜大于0.4m，側(cè)面傾角45°～60°，且池底向污泥斗坡度為0.01～0.02。13集油管宜為Φ200～300mm，當(dāng)池寬在4.5m以上時(shí)，集油管串聯(lián)不應(yīng)超過(guò)4根。14在寒冷地區(qū)，集油管及隔油池宜設(shè)置加熱設(shè)施。隔油池附近應(yīng)有蒸汽管道接頭，以備需要時(shí)清理管道或滅火。15隔油池宜設(shè)非燃燒材料制成的蓋板，并應(yīng)設(shè)置蒸汽滅火設(shè)施。2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）污水中油珠的設(shè)計(jì)上浮速度：斯托克斯公式：u=式中：u靜水中相應(yīng)于直徑為d的油珠的上浮速度（一般不大于3m/h）,cm/s;β水中懸浮雜質(zhì)碰撞引起的阻力系數(shù)，一般可取β=0.95;u油滴粒徑（可以上浮的油滴的最小粒徑），cm;g重力加速度，g=981cm/s2μ水的絕對(duì)粘度，pa.Sφ實(shí)際油珠非球形的形狀修正系數(shù)，一般可取φ=1假設(shè)要去除的油滴最小粒徑為d0=100um，假設(shè)溫度為15℃，則由圖1和圖2分別查出15℃時(shí)水的密度和水的絕對(duì)度，得：ρy=0.999g/cm3,μ=0.011g/cm3.s，又知15℃時(shí)油的密度為0.728g/cm3；所以可以根據(jù)上式計(jì)算油珠的上浮速度為：u=圖1水的密度與溫度的關(guān)系圖2水的絕對(duì)粘度與溫度的關(guān)系（2）隔油池的表面面積：（i）池內(nèi)水流的平均流速V一般為2到5mm/s，在本次設(shè)計(jì)中取3mm/s（ii）隔油池表面修正系數(shù)按照一般公式求出的隔油池表面面積一般往往偏小，這是因?yàn)閷?shí)際的隔油池容積利用率不是100%，而且又要受水流紊動(dòng)的影響，因此要乘一個(gè)大于1的系數(shù)α，予以矯正。A值與系數(shù)v/u有關(guān)，可由表1查得。V/U=0.3/0.1=3，由表1取α=1.28。表1表面積修正系數(shù)α與速度比v/u的關(guān)系v/u20151063α1.741.641.441.371.28所以，根據(jù)隔油池表面面積公式A=α式中：A-隔油池表面面積，㎡Q-設(shè)計(jì)中的含油廢水流量，m3/h求得，隔油池的表面面積為：A=αQ（3）隔油池水流橫斷面積A0V平均流速，這里取3mm/sA（4）隔油池有效水深本次設(shè)計(jì)采用機(jī)械清除浮油，設(shè)隔油池每格寬為B=2m，格數(shù)為n=5個(gè)，則根據(jù)公式：h2=B隔油池每格寬，mH2隔油池有效水深，mn隔油池分格數(shù)，個(gè)h2=1.5m<h2<2m（符合要求）（5）隔油池有效池長(zhǎng)L=A/(n×B)L=長(zhǎng)寬比8m/2m≥4m，符合要求。（6）隔油池總高度本設(shè)計(jì)中的隔油池設(shè)有機(jī)械刮油，除渣機(jī)，所以池底坡度i=0，而且池底無(wú)積泥。H=h1+h2H隔油池總高度，mH1隔油池超高，（一般小于等于0.4m），m這里取隔油池超高h(yuǎn)1=0.4mH=0.4+1.93=2.33m≈2.4m（7）出水含油濃度C=C0×(1?E)C出水含油濃度，mg/lC0原水含油濃度，mg/lE除油效率，%C=1500×（8）采用鏈帶式刮油刮泥機(jī)鏈帶式刮油刮泥機(jī)在平流隔油池中應(yīng)用效果良好，機(jī)械結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，安裝方便除油效果顯著。采用鏈帶式刮油機(jī)刮油,并將浮油推向池末端，而在池的底部可起到刮泥的作用(將下沉的油泥刮向池的進(jìn)口端污泥斗)。（9）為了保證隔油池正常工作，池表面通常用蓋板覆蓋，覆蓋的作用包括防火、防雨、保溫及防止油氣散發(fā)污染大氣。在冬季，為了增大油的流動(dòng)性，隔油池內(nèi)設(shè)有蒸汽加溫措施。（10）泥斗尺寸及容積：貯泥斗深度一般為0.5m，底寬不小于0.4m，側(cè)面傾角為45°~60°。選取貯泥斗深度H2=0.5m，底寬B2=0.5m，傾角采用60°。上口L則斗底尺寸為0.5m×0.5m,上口為1.08m×1.08m泥斗容積：V（11）平流式隔油池的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目表面面積（m2）水流橫斷面面積（m2）有效水深（m）有效池長(zhǎng)（m）總高度（m）每格寬（m）分格數(shù)數(shù)值74.119.31.9382.3325刮油刮泥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖（二）加壓溶氣氣浮1.設(shè)計(jì)要求（1）加壓溶氣氣浮工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)1)加壓溶氣氣浮基本工藝流程主要有全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程等。2)回流加壓溶氣氣浮適用于原污水懸浮性污染物濃度高，水量較大，有混凝、破乳預(yù)處理的污水。全溶氣及部分溶氣氣浮適用于原污水分離懸浮物濃度較低，且不含纖維類(lèi)物質(zhì)的污水。3)工藝流程由空氣溶解設(shè)備(溶氣罐、溶氣水泵、空壓機(jī)或射流器等)、溶氣釋放器和氣浮池(接觸室、分離室、水位控制室、刮渣機(jī)、集水管等)等組成。4)接觸室、分離室應(yīng)分別保證氣水接觸時(shí)間或泥水分離時(shí)間，5)水位控制室應(yīng)設(shè)計(jì)安全可靠，便于調(diào)整的水位調(diào)節(jié)器。6)刮渣機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮行程、速度可調(diào)和往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的功能。7)溶氣罐應(yīng)保證氣水接觸的水力條件，工作壓力通常為0.4~0.5MPa,溶氣罐的自控設(shè)計(jì)要保證工況與空壓機(jī)、溶氣水泵的協(xié)調(diào)。8)各釋放器應(yīng)設(shè)獨(dú)立的快開(kāi)閥及快速拆卸接口。（2）加壓溶氣氣浮設(shè)計(jì)參數(shù)1)氣浮池的有效水深，一般取2.0~2.5m,平流式長(zhǎng)寬比一-般為2:1~3:1，豎流式應(yīng)為1:1。一般單格寬度不宜超過(guò)6m,長(zhǎng)度不宜超過(guò)15m。2)接觸區(qū)水流上升速度，下端取20mm/s左右，.上端5~10mm/s，水力停留時(shí)間大于1min;接觸區(qū)隔板垂直角度一般為70°。3)分離區(qū)表面負(fù)荷(包括溶氣水量)宜為4~6m2/(m2:th)，水力停留時(shí)間一般為10~20min。4)回流溶氣水的回流比(或溶氣水比)應(yīng)計(jì)算確定，--般為15%~30%。5)壓力溶氣罐應(yīng)設(shè)壓力表、水位計(jì)、安全閥并設(shè)水位、壓力控制器自動(dòng)控制。溶氣罐必要時(shí)可裝填料，一般采用階梯環(huán)填料，填料層高度應(yīng)為罐高的1/2，并不少于0.8m,液位控制高為罐高的1/4~1/2(從罐底計(jì));溶氣罐設(shè)計(jì)工作壓力--般為0.4~0.5MPa;溶氣罐水力停留時(shí)間應(yīng)大于2~3min(有填料時(shí)取低值),并應(yīng)計(jì)算確定;溶氣罐一般為立式，設(shè)計(jì)高徑比應(yīng)大于2.5~4，有條件時(shí)取高值。在某些情況下滿(mǎn)足水力條件時(shí)可設(shè)計(jì)成臥式。2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）供氣量與空壓機(jī)選型QQg氣浮池所需空氣量，kg/h；Q氣浮池處理水量m3/h；Cs一定溫度下，一個(gè)大氣壓時(shí)的空氣溶解度，mL/(L﹒atm)，見(jiàn)表；f加壓溶氣系統(tǒng)的溶氣效率，f=0.8~0.9，本設(shè)計(jì)取0.9；P溶氣壓力，絕對(duì)壓力，atm，本設(shè)計(jì)取4atm；R試驗(yàn)條件下回流比或溶氣水回流比，%，本設(shè)計(jì)取40%；γ空氣容重，g/L。Q空氣在水中的溶解度溫度℃空氣容重γ(g/L)空氣溶解度CS(mL/L﹒atm)01.25229.2101.20622.8201.16418.7301.12715.7401.09214.2空壓機(jī)額定氣量QΦ安全系數(shù)，一般取1.2~1.5，本設(shè)計(jì)取1.2；Q＇g氣浮池所需空氣量，m3/min；選擇Z-0.036/6型空氣壓縮機(jī)加壓溶氣水量QQp加壓容器水量，m3/h；Qg氣浮池所需空氣量，L/hP選定的溶氣壓力，MPa，取0.4MPa；KT溶解度系數(shù)，可根據(jù)水溫查表得0.024；則：不同溫度下的KT值溫度℃01020304050KT值0.0380.0290.0240.0210.0180.016（3）氣浮池氣浮池?fù)醢宸譃榻佑|室和分離室。1）接觸室表面積Ac：AAc接觸室表面積，m2；Q氣浮池處理水量，m3/h；Qr溶氣水量，m3/h；vc水流平均速度，通常為10~20mm/s，本設(shè)計(jì)取15mm/s。2）接觸室長(zhǎng)度L：LL接觸室長(zhǎng)度，m；Ac接觸室表面積，m2；Bc接觸室寬度，m，取BcL=3）接觸室堰上水深H2：HH2接觸室堰上水深，m；Bc接觸室寬度，m。4）接觸室氣水接觸時(shí)間tc：tH1氣浮池分離室水深，通常為1.8~2.2m，本設(shè)計(jì)取2.2m；tc接觸室氣水接觸時(shí)間，s，要求t>60s；vc水流平均速度，通常取10~20mm/s，本設(shè)計(jì)取15mm/s。t5）分離室表面積As：AAs分離室表面積，m2；Q氣浮池處理水量，m3/h；Qr溶氣水量，m3/h；vs分離室水流向下平均流速，通常為1~1.5mm/s，本設(shè)計(jì)取1mm/s。vs是氣浮池設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，亦即表面負(fù)荷率q，q通常為4~6m3/(h﹒m2)6)分離室長(zhǎng)度Ls：LLs分離室長(zhǎng)度，m；As分離室表面積，m2；Bs分離室寬度，m。對(duì)于矩形池，分離室的長(zhǎng)寬比一般取1~1.5:1，本設(shè)計(jì)取1:1。7)氣浮池水深H：H=vs分離室水流向下平均流速，mm/s；t氣浮池分離室停留時(shí)間，一般取10~20min，本設(shè)計(jì)取20min。H=8)氣浮池容積W：W=(W氣浮池容積，m3；Ac接觸室表面積，m2；As分離室表面積，m2；H氣浮池水深，m。W=9)總時(shí)間校核T=T總停留時(shí)間，min；W氣浮池容積，m3；Q氣浮池處理水量m3/h；Qr溶氣水量，m3/h。T=10)水位控制室水位控制室寬度B不小于900mm，以便安裝水位調(diào)節(jié)器，并利于檢修。水位控制室可設(shè)于分離室一端，其長(zhǎng)度等于分離室寬度：水位控制室也可設(shè)于氣浮分離室側(cè)而其長(zhǎng)度等于分離室長(zhǎng)度。水位控制室深度不小于1.0m。(5)溶氣設(shè)備溶氣罐應(yīng)設(shè)安全閥，頂部最高點(diǎn)應(yīng)裝排氣閥。溶氣水泵進(jìn)入溶氣罐的入口管道應(yīng)設(shè)除污過(guò)濾器。溶氣罐底部應(yīng)裝快速排污閥。溶氣罐應(yīng)設(shè)水位壓力自控裝置及儀表。1)壓力溶氣罐直徑DdDDd溶氣罐直徑，m；Qr溶氣水量，m3/h；I單位罐截面積的水力負(fù)荷，對(duì)填料罐一般選用100~200m3/(m2﹒h)，本設(shè)計(jì)取100m3/(m2﹒h)。D2)溶氣罐高度HH=2H1罐頂?shù)追孱^高，m，目前多采用以?xún)?nèi)徑為公稱(chēng)直徑的橢圓形封頭；H2布水區(qū)高度，一般取0.2~0.3m，本設(shè)計(jì)取0.3m；H3貯水區(qū)高度，一般取1m；H4填料層高度，當(dāng)采用階梯環(huán)時(shí)，可取1.0~1.3m，本設(shè)計(jì)取1.3m。按【JB1154-73】封頭高度與公稱(chēng)直徑的關(guān)系：Hh1曲面高度，mm；h2直邊高度，mm；δ壁厚，mm。查表，h1=275mm，h2=50mm，δ=24mm；H=2×0.349+0.3+1+1.3=3.3m3)溶氣罐體積復(fù)核VVd溶氣罐體積，m3；Dd壓力溶氣罐直徑，m；H溶氣罐高度，m；Qr溶氣水量，m3/h；td溶氣水在溶氣罐內(nèi)的停留時(shí)間，min。當(dāng)無(wú)填料時(shí)，td為3~4min，當(dāng)有填料時(shí)，td=2min。溶氣罐D(zhuǎn)d、Z應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足以上公式要求。V4)溶氣罐高徑比通常ZDd(6)氣浮池集水管、集渣槽1)氣浮池集水管采用穿孔管，按公式的分配流量確定管徑，并令孔眼水頭損失h=0.3m，按下式計(jì)算出口孔流速v0，孔眼尺寸和個(gè)數(shù)。v式中v0——孔眼流速，m/s；μ——孔眼流速系數(shù)，為0.96；g——重力加速度，m/s2；h——孔眼水頭損失，m。則：集水管小孔面積S：S=設(shè)小孔直徑D=0.02m，則孔數(shù)n=4×S2)集渣槽集渣槽斷面設(shè)計(jì)無(wú)特殊要求，可按單位時(shí)間的排泥量進(jìn)行選擇，一般集渣槽斷面尺寸不小于200mm，當(dāng)浮渣濃度較高時(shí)，集渣槽需有足夠的坡度傾向排泥口，一般采用0.03~0.5。當(dāng)集渣槽長(zhǎng)度超過(guò)5m時(shí)，最好兩端向中間排泥。必要時(shí)可輔以沖洗水管。(7)溶氣釋放器溶氣釋放器可選擇TS型、TJ型及TV型，其中TS型除用于試驗(yàn)性裝置外，在生產(chǎn)上已很少使用，本設(shè)計(jì)選TV-II型溶氣釋放器。溶氣釋放器個(gè)數(shù)：n=式中n——溶氣釋放器個(gè)數(shù)，個(gè)；Qr——溶氣水量，m3/h；q——選定溶氣壓力下單個(gè)釋放器的出流量，m3/h；則：n=(8)刮渣機(jī)對(duì)于矩形氣浮池均采用橋式氣浮刮渣機(jī)刮渣，此類(lèi)型的刮渣機(jī)適用范圍一般在跨度10m以下，集渣槽的位置在池的一端或兩端。長(zhǎng)寬高尺寸/m10.637.162（三）調(diào)節(jié)池1.設(shè)計(jì)要求1)調(diào)節(jié)池容量應(yīng)根據(jù)廢水流量變化曲線(xiàn)確定;沒(méi)有流量變化曲線(xiàn)時(shí)，調(diào)節(jié)池的容量應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)排水周期中水質(zhì)水量均化的要求，停留時(shí)間宜為6h~12h;如為間歇運(yùn)行，調(diào)節(jié)池容量宜按1~2個(gè)周期設(shè)置:2)宜在調(diào)節(jié)池內(nèi)投加酸、堿、營(yíng)養(yǎng)源(氮、磷等)等藥品，可兼用作中和池;c)調(diào)節(jié)池內(nèi)宜設(shè)置攪拌設(shè)施，攪拌機(jī)動(dòng)力宜為4W/m3~8W/m3池容;3)調(diào)節(jié)池出水端應(yīng)設(shè)置去除浮渣裝置，池底宜設(shè)置除砂和排泥裝置。2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)參數(shù)選取1）水力停留時(shí)間為4~12h，取6h；2）設(shè)計(jì)流量Q=104.2(3）有效水深3~5m，取4.5m。（2）調(diào)節(jié)池有效容積V=（3）調(diào)節(jié)池水面面積池子總高度5m，其中超高0.5m，有效水深4.5m，則池面積為：A=（4）調(diào)節(jié)池尺寸池長(zhǎng)取L=13m，池寬取B=10m，則調(diào)節(jié)池總尺寸為：L×B×H=13×10×5=650(（5）調(diào)節(jié)池的攪拌器為使污水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設(shè)兩臺(tái)LFJ-300反應(yīng)攪拌器（型號(hào)）（6）調(diào)節(jié)池的提升泵設(shè)計(jì)流量Q=21.53L/s，靜揚(yáng)程為7m?？偝鏊躋=53.82L/s，選用管徑DN250，查表得v=1.08，1000i=7.66，設(shè)管道總長(zhǎng)為50m，局部損失占沿程的30%，則總損失為：7.66管線(xiàn)水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為1.0m，則水泵總揚(yáng)程為：H=7+0.5+1.5+1=10m選擇150QW200-10-15潛型排污泵2臺(tái)，一用一備，其性能如下：流量200m3/h電動(dòng)機(jī)功率15KW揚(yáng)程10m電動(dòng)機(jī)電壓220V（六）UASB1.設(shè)計(jì)要求2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）UASB反應(yīng)器池體1）UASB反應(yīng)器容積V=Q×V反應(yīng)器有效容積，m3;QUASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)流量，m3/d;Nv容積負(fù)荷，kgCODcr/(m3.d);S0UASB反應(yīng)器進(jìn)水有機(jī)物濃度，mgCODcr/L。V=2）單個(gè)UASB反應(yīng)池容積V'=V/nnUASB反應(yīng)池個(gè)數(shù)，這里取n=4V'=3)UASB反應(yīng)器尺寸,橫截面積為矩形反應(yīng)器有效高度h1=8m橫截面積S=從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形長(zhǎng)寬比在2：1以下較合適，設(shè)池長(zhǎng)L=25m，寬B=S/L=14.3m,取B=14.5m則池子橫截面積：S水力停留時(shí)間（HRT）t=水力負(fù)荷q=QS（3）三相分離器構(gòu)造設(shè)計(jì)1）沉淀區(qū)設(shè)計(jì)本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長(zhǎng)邊每池布置13個(gè)集氣罩，構(gòu)成6個(gè)分離單元，則每池設(shè)置12個(gè)三項(xiàng)分離器。三項(xiàng)分離器長(zhǎng)度L每個(gè)單元寬度B沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率q=2）回流縫設(shè)計(jì)設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角α=55°，取h3=1.3m；b1=b2=b?2b1=2.7?2×0.91=0.88mb單元三項(xiàng)分離器寬度，m；b1下三角形集氣罩底的寬度，m；b2相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離（即污泥回流縫之一），m;h3下三角形集氣罩的垂直高度，m;下三角集氣罩之間污泥回流縫中混合液的上升流速：a1=n×b2×v1=V1下三角形集氣罩之間污泥回流縫中混合液的上升速度，m/h;A1下三角形集氣罩回流縫總面積，㎡；L’反應(yīng)器寬度，即三項(xiàng)分離器的長(zhǎng)度，m；n反應(yīng)器三項(xiàng)分離器的單元數(shù)；為使回流縫水流穩(wěn)定，固、液分離效果好，污泥回流順利，一般v1<2m/h，上三角集氣罩下端與下三角斜面之間水平距離的回流縫中水流的流速。設(shè)b3=CD=0.3m上三角回流縫面積a2=2×n×b3×v2=V2上三角集氣罩下端與下三角集氣罩斜面之間水平距離的回流縫中水流的速度，m/h;A2上三角形集氣罩回流縫總面積，㎡；B3上三角形集氣罩回流縫的寬度，m；假設(shè)a2為控制斷面Amin，一般其面積不低于反應(yīng)器面積的20%，V2就是Vmax同時(shí)要滿(mǎn)足：V3)氣、液分離設(shè)計(jì)：CE=CDsin55°=0.3×sin55°=0.24mCB=設(shè)AB=0.5m，則h核算氣液分離。假定氣泡上升流速和水流速度不變，根據(jù)平行四邊形法則，要使氣泡分離不進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件：V沿AB方向水流速度：VB三項(xiàng)分離器長(zhǎng)度，m；N每池三項(xiàng)分離器數(shù)量；V設(shè)氣泡直徑d=0.01m，設(shè)水溫30℃，ρ1=1.03g/cm3，ρg=1.13×1由于廢水動(dòng)力粘滯系數(shù)值比凈水的大，取0.02g/(cm.s)則VBCVV可以脫去d≥0.01cm的氣泡4）三項(xiàng)分離器與UASB高度設(shè)計(jì)三相分離區(qū)總高度：h=H2集氣罩以上的覆蓋水深，取0.5m；AF=DF=AF?BD?AB=1.46?0.5?=1.59?0.5?0.52=0.57mh則：h=0.5+1.3+1.04?0.47=2.37mUASB總高度H=8.5m，沉淀區(qū)高2.5m，污泥床高2.0m，懸浮區(qū)高3.5m，超高0.5m。（3）布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1）本配水系統(tǒng)采用多管多孔配水方式，每個(gè)反應(yīng)器設(shè)1根D=1000mm的總水管，10根d=160mm的支水管。支管位于總管兩側(cè)，同側(cè)每根支管之間的中心距為2.0m，配水孔取?=15mm，孔距2.0m，每根水管有3個(gè)配水管，每個(gè)孔的服務(wù)面積2×1.67=3.34㎡孔口向下。2）布水孔孔徑計(jì)算流速V=布水孔3×16=48個(gè)，出水流速V=2.5m/sd=4×34.7本裝置采用連續(xù)進(jìn)料方式，布水口向下，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，為了污泥與廢水之間的接觸，減少底部進(jìn)水管的堵塞，建議進(jìn)水點(diǎn)距反應(yīng)池底部200-300mm，本工程設(shè)計(jì)采用布水管離UASB反應(yīng)器反應(yīng)底部200mm。（4）排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1）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20kgVSS/L，則一座UASB反應(yīng)器中污泥濃度總量G=V×C=57200×20=286000kg/d厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取γ=0.08kgMLVSS/kgCOD，即每去除1kgCOD產(chǎn)生0.05-0.10kgVSS。流量Q=104.2m3/h2）UASB反應(yīng)器中污泥總量計(jì)算?X=γQC?XUASB產(chǎn)泥量，kgVSS/d;γ厭氧生物處理污泥產(chǎn)量，kgVSS/kgCOD;?X=0.08×取MLVSS/MLSS=0.8則：?X'單池產(chǎn)泥?X1=3）污泥含水率98%，取ρ=1000kg/m3則污泥產(chǎn)量W=4051.71000×(1?98%)=607.75(m單池排泥量W1=4）污泥齡θ5）排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在距UASB反應(yīng)器底部100cm和200cm高處個(gè)設(shè)置兩個(gè)排泥口，共4個(gè)排泥口。排泥時(shí)由污泥泵從排泥管強(qiáng)排。反應(yīng)器每天排泥一次，各池的污泥由污泥泵抽入集泥井中，排泥管選鋼管DN150mm。由計(jì)算所得污泥量選擇污泥泵，型號(hào)為：WQK25-15-3污泥泵，主要性能：流量：Q=25m3/h；揚(yáng)程：H15m；電機(jī)功率：P=3Kw；數(shù)量：4臺(tái)；用兩臺(tái)泵同時(shí)給兩組反應(yīng)器排泥，設(shè)每天排泥一次（5）出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)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泻艽蟮挠绊懬倚问脚c三向分離器及沉淀區(qū)設(shè)計(jì)有關(guān)。1）出水槽設(shè)計(jì)對(duì)于每個(gè)反應(yīng)池有6個(gè)單元三項(xiàng)分離器，出水槽共有6條，槽寬0.2m2）單個(gè)反應(yīng)器流量：q1=3）出水槽設(shè)出水槽槽口附近的水流速度為0.2m/s則槽口附近水深=取槽口附近槽深為0.2m，出水槽坡度為0.01，出水槽尺寸10m×0.2m×0.2m,出水槽數(shù)量為6座。（6）溢流堰設(shè)計(jì)出水溢流堰共有18條（3×6），每條長(zhǎng)10m。設(shè)計(jì)90°三角堰，堰高50mm，堰口寬100mm，則堰口水面寬50mm。每個(gè)UASB反應(yīng)器處理水量28.93設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷為f=1.5L/(m.s)，則溢流堰上水面總長(zhǎng)：L=三角堰數(shù)：n=L每條溢流堰三角堰數(shù)140一個(gè)溢流堰上共有14個(gè)100mm的堰口，10個(gè)1000mm的間隙。堰上水頭校核q=按90°三角堰計(jì)算公式：q=1.43則堰上水頭：h=（7）出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算UASB反應(yīng)器沿長(zhǎng)邊設(shè)一條矩形出水渠，6條出水渠的出水槽的出水流至此出水渠，設(shè)出水渠寬0.3m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度為0.2m/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：0.2+0.16=0.36m，離出水渠渠口最遠(yuǎn)的出水渠到渠口的距離為：16?出水渠長(zhǎng)為14.75+0.1=14.85m出水渠尺寸：14.85m×0.36m×0.30m向渠口坡度為：0.001（8）UASB排水管設(shè)計(jì)Q=9.65L/s,選用D=150mm的鋼管排水，充滿(mǎn)度為0.6，設(shè)計(jì)坡度為0.001，管內(nèi)水流速度為v=1.02m/s（9）沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1）沼氣主要產(chǎn)生于厭氧階段，設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率取γ=0.4總產(chǎn)氣量G=γQ則單個(gè)UASB反應(yīng)器產(chǎn)氣量：G1=2）集氣管：每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個(gè)池子共有13根集氣管，每根集氣管內(nèi)最大流量=根據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑d=500mm本設(shè)計(jì)中取500mm3）沼氣主管：每池13根集氣管，選通到一根單池主管然后再匯入兩池沼氣主管，采用鋼管，單池沼氣主管坡度0.5%。則單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量q1=1215524×3600=0.14m4）管內(nèi)最大氣流量q=取D=200mm，充滿(mǎn)度0.6，流速v=（10）水封罐設(shè)計(jì)水封罐主要是用來(lái)控制三項(xiàng)分離器的集氣室中氣、液兩相界高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或波動(dòng)時(shí)浮渣或浮沫可能會(huì)引起出氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入沉降室，同時(shí)兼有隔絕和排除冷凝水作用，每一反應(yīng)器配一水封罐。1）水封高度H=H0反應(yīng)器至儲(chǔ)氣罐的壓力損失和儲(chǔ)氣罐的壓力為保證安全取儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓力，集氣罩中出氣氣壓最大H1取2mH2O，儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓強(qiáng)H0為400mmH20，則H=2-0.4=1.6m取水封高度為2.5m，直徑為1500mm，進(jìn)水管、出氣管各一根，D=200mm。進(jìn)水管、放空管各一根，D=50mm，并設(shè)液面計(jì)。2）氣水分離器氣水分離器起到對(duì)沼氣高燥的作用，選用?500mm×H1800mm鋼制氣水分離器4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?xún)艋託猓诜蛛x器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)及壓力表。3）沼氣柜容積確定由上述計(jì)算知該處理中沼氣48620m3=2025.84m3/h，則沼氣柜容積應(yīng)為4h產(chǎn)氣量的體積來(lái)確定，即V設(shè)計(jì)選用300鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜，設(shè)兩座，尺寸為：?18000mm×16000mm（10）UASB的其他設(shè)計(jì)考慮

1）取樣管設(shè)計(jì)

在池壁高度上設(shè)置若干個(gè)取樣管，用以采取反應(yīng)器內(nèi)的污泥樣，以隨時(shí)掌握污泥在高度方向上的濃度分布情況，在距反應(yīng)器底1.1-1.2m位置高度上設(shè)置4根，沿反應(yīng)器高度方向各管相距0.8m，水平方向各管相距2.0m。取樣管選用DN100mm的鋼管，取樣口設(shè)于距地面1.1m處，配球閥取樣。

2）檢修

a人孔

為便于檢修，在

UASB反應(yīng)器距地坪1.Om處設(shè)置?600mm人孔一個(gè)

b風(fēng)

為防治部分容重過(guò)大的沼氣在UASB反應(yīng)器內(nèi)聚集，影響檢修和發(fā)生危險(xiǎn)，檢修時(shí)可向UASB反應(yīng)器中通入壓縮空氣，因此在UASB一側(cè)預(yù)埋壓縮空氣管（由鼓風(fēng)機(jī)房引來(lái)）

c采光

為保證檢修時(shí)采光，除采用臨時(shí)燈光外，不設(shè)

UASB

預(yù)蓋。

3)防腐措施

厭氧反應(yīng)器腐蝕比較嚴(yán)重的地方是反應(yīng)器的上部，此處無(wú)論是鋼材或是水泥都會(huì)被損壞，因此，UASB反應(yīng)器應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行頂部的防腐處理。在水平面以下，溶解的CO2會(huì)發(fā)生腐蝕，水泥中的CaO會(huì)因?yàn)樘妓岬拇嬖诙芙?。沉降斜面也?huì)腐蝕，為了延長(zhǎng)反應(yīng)器的使用壽命，反應(yīng)器的防腐措施是必不可少的。本次設(shè)計(jì)中，

反應(yīng)器上部2m以上池壁用玻璃鋼防腐，三相分離器﹣所有裸露的碳鋼部位用玻璃鋼防腐。（七）A/O1.設(shè)計(jì)要求2.設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)兩座池子，則單座：1）缺氧池容積：Vn=0.001×QKde(T)=?Xv=YVn缺氧池容積，m3；Q生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3/d；Nk生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L;Nte生物反應(yīng)池出水總氮濃度，mg/L；?Xv排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，kgMLVSS/d;Kde脫氮速率，宜根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定；當(dāng)無(wú)實(shí)驗(yàn)資料時(shí)，20℃的Kde值可采用（0.03-0.05）kgNO3-N/kgMLSS.d，并根據(jù)公式進(jìn)行溫度修正；X生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體濃度平均濃度，這里取3，gMLSS/L；T設(shè)計(jì)溫度℃；Y污泥產(chǎn)率系數(shù)（kgVSS/kgBOD），宜根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定。無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可取0.3-0.6；S0生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度，mg/L;Se生化反應(yīng)池出水五日生化需氧量濃度，mg/L。Kde(15)=0.05×?Xv=YVn=2）好氧池容積Voθco=FμN(yùn)Vo好氧區(qū)（池）容積，m3；Q生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度，mg/L；Se生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量濃度，mg/L；Θco好氧區(qū)設(shè)計(jì)污泥齡d；Yt污泥總產(chǎn)率系數(shù)，無(wú)初次沉淀池時(shí)宜取0.8-1.2；X生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；F安全系數(shù)，宜為1.5-3.0μ硝化細(xì)菌比生長(zhǎng)速率Na生物反應(yīng)池中氨氮濃度，mg/L；Ka硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L;T設(shè)計(jì)溫度℃μθV3）總?cè)莘eV總=系統(tǒng)總設(shè)計(jì)泥齡=好氧池泥齡+缺氧池泥齡=10.6+10.6×4）堿度校核每氧化1mgNH3-N需要消耗7.14mg堿度；去除1mgBOD產(chǎn)生0.1mg堿度；每還原1mgNO-N產(chǎn)生3.57mg堿度。剩余堿度=進(jìn)水堿度-硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+去除BOD產(chǎn)生堿度=280?7.14×94+3.57×95+0.1×此值可以維持pH≥7.25）污泥回流比及混合液回流比A污泥回流比R。設(shè)SVI=150，回流污泥濃度的計(jì)算公式為Xr考慮污泥在沉淀池中停留時(shí)間、池深、污泥厚度等因素，取1.2。X混合液懸浮固體濃度X（MLSS）=4000mg/l,故污泥回流比R==100%(一般取50%-100%)B混合液回流比Rn=R內(nèi)=6）剩余污泥量生物污泥產(chǎn)量為P對(duì)存在的惰性物質(zhì)和沉淀池的固體流失量可采用下式計(jì)算PX1進(jìn)水TSS-進(jìn)水VSS的含量，kg/m3；Xe出水TSS，kg/m3；Ps非生物污泥量，kg/d；Q設(shè)計(jì)流量；PS剩余污泥量?X=每去除1kgBOD產(chǎn)生的污泥量=?X7)反應(yīng)池主要尺寸A好氧反應(yīng)池設(shè)反應(yīng)池兩組單組Vo有效水深h=4m,單組有效面積S=采用3廊道式，廊道寬5m，反應(yīng)池長(zhǎng)度L1=校核：b/h=5/4=1.25L/b=33.2/5=6超高取1.0m，則反應(yīng)池總高H=4+1=5mB缺氧反應(yīng)池尺寸設(shè)反應(yīng)池兩組Vn=872.5m3有效水深4.1m，單組有效面積為S=長(zhǎng)度與好氧池寬度相同L=15m池寬=超高取1.0m8）反應(yīng)池進(jìn)出水計(jì)算A進(jìn)水管。兩組反應(yīng)池合建，進(jìn)水與回流污泥進(jìn)入進(jìn)水豎井，經(jīng)混合后經(jīng)配水渠，進(jìn)水潛孔進(jìn)入缺氧池。反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量Q1=管道流速V=0.8m/s,管道過(guò)水?dāng)嗝鍭=管徑d=取進(jìn)水管管徑DN300mm，校核管道流速v=B回流污泥渠道反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計(jì)流量Q2Q2=RQ=1×0.03=0.03渠道流速v=0.7m/s，則渠道斷面積為A=取渠道斷面b×h=0.1m×0.5m校核流速v=渠道超高取0.3m，渠道總高為0.5+0.3=0.8mC進(jìn)水豎井。反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸如下：進(jìn)水孔過(guò)流量Q3=孔口流速v=0.6m/s,孔口過(guò)水?dāng)嗝娣eA=孔口尺寸取0.1m×0.5m,進(jìn)水豎井平面尺寸1m×1.5mD出水堰及出水豎井。按矩形堰流量公式：Q4=0.42b堰寬，m，b=0.3m；H堰上水頭高，m；Q4=Q3=0.03(H=出水孔同進(jìn)水孔。5）出水管。單組反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量Q5=Q3=0.03管道流速v=0.8m/s，管道過(guò)水?dāng)嗝鍭=管徑d=(9)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1）設(shè)計(jì)需氧量AOR。需氧量包括碳化需氧量和硝化需氧量，同時(shí)還應(yīng)考慮反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量。AOR=碳化需氧量+硝化需氧量-反硝化脫氮產(chǎn)氧量A碳化需氧量D1=kBOD的分解速率，d?1,取k=0.23tBOD實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，d，取t=5dD1=B硝化需氧量D2D2=4.6QN0進(jìn)水總氮濃度，mg/L;Ne出水NH3-N濃度，mg/L。D2=4.6×2500×C反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D3微生物同化作用去除的總氮NWNN所需脫銷(xiāo)量=進(jìn)水總氮量-出水總氮量-用于合成的總氮量=150?45?22.8=82.3(mg/L）需還原的硝酸鹽氮量ND3=2.86D3=2.86×205.6=587.9kg故總需氧量AOR=D1+D2?D3=1471.4+970.6?587.9=1854.1最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則AO每去除1kgBOD的需氧量=AOR2）標(biāo)準(zhǔn)需氧量。采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒(méi)深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率EASOR=AOR×本例工程所在地區(qū)大氣壓為1.013×105查附錄9得水中溶解氧飽和度Cs（20）=9.17mg/L，Cs（15）=10.15mg/L空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力PP空氣離開(kāi)好氧反應(yīng)池時(shí)氧的百分比Ot為OO好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度為Csm15CCL=2mg/L，α=0.82，β=0.95，代入上述數(shù)據(jù)得標(biāo)準(zhǔn)需氧量為SOR=SOR=129.1(kg/h)相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量為SORSO好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣量為G最大時(shí)供氣量GSmax3）所需空氣壓力P（相對(duì)壓力）P=h1+h2+h3+h4+?hH1供風(fēng)管道沿程損失，MPa；H2供風(fēng)管道局部損失，MPa；H3曝氣器淹沒(méi)水頭，MPa；H4曝氣器阻力，取0.004MPa；?h富余水頭，MPa，取0.005MPa。取h1+h2=0.002MPa(實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)管路系統(tǒng)布置，供風(fēng)管管徑大小、風(fēng)管流速大小等進(jìn)行計(jì)算)，代入數(shù)據(jù)得p=0.002+0.038+0.004+0.005=0.049MPa=49KPa可根據(jù)總供氧量、所需風(fēng)壓、污水量及負(fù)荷變化等因素選定風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，進(jìn)行風(fēng)機(jī)和機(jī)房設(shè)計(jì)。（4）曝氣器數(shù)量計(jì)算（以單組反應(yīng)池計(jì)算）1）按供氧能力計(jì)算曝氣器數(shù)量h1=h1按供氧能力所需曝氣器個(gè)數(shù)，個(gè)；qc曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，與好氧反應(yīng)池工作條件接近時(shí)的供氧能力，kgO2/(h.個(gè))。采用微孔曝氣器，參照有關(guān)手冊(cè)，工作水深4.3m，在供風(fēng)量q=1-3m3/(h.個(gè))時(shí)，曝氣器氧利用率EA=20%，服務(wù)面積0.3-0.75㎡，充氧能力qc=0.14kgO2/(h.個(gè))，則h1=(5)供風(fēng)管道計(jì)算。供風(fēng)管道指風(fēng)機(jī)出口至曝氣器的管道。1）干管。供風(fēng)干管采用環(huán)狀布置Q流速v=10m/s，則管徑d=取干管管徑為DN300mm。2）支管。單側(cè)供氣（向單側(cè)廊道供氣）支管（布?xì)鈾M管）流量為Qs單流速v=10m/s，則管徑d=取支管管徑為DN150mm。雙側(cè)供氣（向兩側(cè)廊道供氣）流量為Q流速v=10m/s，則管徑d=取支管管徑為DN200mm。（10）缺氧池設(shè)備選擇缺氧池分成三格串聯(lián)，每格內(nèi)設(shè)1臺(tái)機(jī)械攪拌器。缺氧池內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛水?dāng)嚢杵?，所需功率?W/m3污水計(jì)算。缺氧池有效容積V混合全池污水所需功率N每格攪拌機(jī)軸功率N每臺(tái)攪拌機(jī)電機(jī)功率N設(shè)計(jì)選用電功率2KW的攪拌機(jī)。（11）污泥回流設(shè)備選擇污泥回流比R=100%，污泥回流量Q設(shè)回流污泥泵房1座，內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛污泵（兩用一備）單泵流量Q水泵揚(yáng)程根據(jù)豎向流程確定。（12）混合液回流泵混合液回流比R內(nèi)Q每池設(shè)混合液回流泵1臺(tái)混合液回流泵采用潛污泵。（七）二級(jí)AO設(shè)計(jì)計(jì)算1）缺氧池容積：Vn=K?Xv=YVn缺氧池容積，m3；Q生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3/d；Nk生物反應(yīng)池進(jìn)水總凱氏氮濃度，mg/L;Nte生物反應(yīng)池出水總氮濃度，mg/L；?Xv排出生物反應(yīng)池系統(tǒng)的微生物量，kgMLVSS/d;Kde脫氮速率，宜根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定；當(dāng)無(wú)實(shí)驗(yàn)資料時(shí)，20℃的Kde值可采用（0.03-0.05）kgNO3-N/kgMLSS.d，并根據(jù)公式進(jìn)行溫度修正；X生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體濃度平均濃度，這里取3，gMLSS/L；T設(shè)計(jì)溫度℃；Y污泥產(chǎn)率系數(shù)（kgVSS/kgBOD），宜根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料確定。無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可取0.3-0.6；S0生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度，mg/L;Se生化反應(yīng)池出水五日生化需氧量濃度，mg/L。Kde(15)=0.05×?Xv=YVn=2）好氧池容積VθμVo好氧區(qū)（池）容積，m3；Q生物反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0生物反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量濃度，mg/L；Se生物反應(yīng)池出水五日生化需氧量濃度，mg/L；Θco好氧區(qū)設(shè)計(jì)污泥齡d；Yt污泥總產(chǎn)率系數(shù)，無(wú)初次沉淀池時(shí)宜取0.8-1.2；X生物反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體平均濃度，gMLSS/L；F安全系數(shù)，宜為1.5-3.0μ硝化細(xì)菌比生長(zhǎng)速率Na生物反應(yīng)池中氨氮濃度，mg/L；Ka硝化作用中氮的半速率常數(shù)，mg/L;T設(shè)計(jì)溫度℃μθV3）總?cè)莘eV總=系統(tǒng)總設(shè)計(jì)泥齡=好氧池泥齡+缺氧池泥齡=10.8+10.8×4）堿度校核每氧化1mgNH3-N需要消耗7.14mg堿度；去除1mgBOD產(chǎn)生0.1mg堿度；每還原1mgNO-N產(chǎn)生3.57mg堿度。剩余堿度=進(jìn)水堿度-硝化消耗堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+去除BOD產(chǎn)生堿度可以維持pH≥7.25）污泥回流比及混合液回流比A污泥回流比R。設(shè)SVI=150，回流污泥濃度的計(jì)算公式為Xr考慮污泥在沉淀池中停留時(shí)間、池深、污泥厚度等因素，取1.2。X混合液懸浮固體濃度X（MLSS）=4000mg/l,故污泥回流比R==100%(一般取50%-100%)B混合液回流比Rn=R內(nèi)=6）剩余污泥量生物污泥產(chǎn)量為P對(duì)存在的惰性物質(zhì)和沉淀池的固體流失量可采用下式計(jì)算PX1進(jìn)水TSS-進(jìn)水VSS的含量，kg/m3；Xe出水TSS，kg/m3；Ps非生物污泥量，kg/d；Q設(shè)計(jì)流量；P剩余污泥量?X=每去除1kgBOD產(chǎn)生的污泥量=?X7)反應(yīng)池主要尺寸A好氧反應(yīng)池設(shè)反應(yīng)池兩組單組V有效水深h=3.8m,單組有效面積S=采用3廊道式，廊道寬3m，反應(yīng)池長(zhǎng)度L1=校核：b/h=5/4=1.25L/b=14/3=5超高取1.0m，則反應(yīng)池總高H=3.8+1=4.8mB缺氧反應(yīng)池尺寸設(shè)反應(yīng)池兩組Vn=282.5m3有效水深3.9m，單組有效面積為S=長(zhǎng)度與好氧池寬度相同L=9m池寬=8）反應(yīng)池進(jìn)出水計(jì)算A進(jìn)水管。兩組反應(yīng)池合建，進(jìn)水與回流污泥進(jìn)入進(jìn)水豎井，經(jīng)混合后經(jīng)配水渠，進(jìn)水潛孔進(jìn)入缺氧池。反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量Q1=管道流速V=0.8m/s,管道過(guò)水?dāng)嗝鍭=管徑d=取進(jìn)水管管徑DN300mm，校核管道流速v=B回流污泥渠道反應(yīng)池回流污泥渠道設(shè)計(jì)流量Q2Q2=RQ=1×0.03=0.03渠道流速v=0.7m/s，則渠道斷面積為A=取渠道斷面b×h=0.1m×0.5m校核流速v=渠道超高取0.3m，渠道總高為0.5+0.3=0.8mC進(jìn)水豎井。反應(yīng)池進(jìn)水孔尺寸如下：進(jìn)水孔過(guò)流量Q3=孔口流速v=0.6m/s,孔口過(guò)水?dāng)嗝娣eA=孔口尺寸取0.1m×0.5m,進(jìn)水豎井平面尺寸1m×1.5mD出水堰及出水豎井。按矩形堰流量公式：Q4=0.42b堰寬，m，b=0.3m；H堰上水頭高，m；Q4=Q3=0.03(H=出水孔同進(jìn)水孔。5）出水管。單組反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量Q5=Q3=0.03管道流速v=0.8m/s，管道過(guò)水?dāng)嗝鍭=管徑d=(9)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1）設(shè)計(jì)需氧量AOR。需氧量包括碳化需氧量和硝化需氧量，同時(shí)還應(yīng)考慮反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量。AOR=碳化需氧量+硝化需氧量-反硝化脫氮產(chǎn)氧量A碳化需氧量D1=kBOD的分解速率，d?1,取k=0.23tBOD實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，d，取t=5dD1=B硝化需氧量D2D2=4.6QN0進(jìn)水總氮濃度，mg/L;Ne出水NH3-N濃度，mg/L。D2=4.6×2500×C反硝化脫氮產(chǎn)生的氧量D3微生物同化作用去除的總氮NWNN所需脫銷(xiāo)量=進(jìn)水總氮量-出水總氮量-用于合成的總氮量=45?13.5?5.65=25.8mg/L）需還原的硝酸鹽氮量ND3=2.86D3=2.86×64.6=184.8kg故總需氧量AOR=D1+D2?D3=371.2+304.5?184.8=490.9最大需氧量與平均需氧量之比為1.4，則AO每去除1kgBOD的需氧量=AOR2）標(biāo)準(zhǔn)需氧量。采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器敷設(shè)于池底，距池底0.2m，淹沒(méi)深度3.8m，氧轉(zhuǎn)移效率EASOR=本例工程所在地區(qū)大氣壓為1.013×105查附錄9得水中溶解氧飽和度Cs（20）=9.17mg/L，Cs（15）=10.15mg/L空氣擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力PP空氣離開(kāi)好氧反應(yīng)池時(shí)氧的百分比Ot為OO好氧反應(yīng)池中平均溶解氧飽和度為Csm15CCL=2mg/L，α=0.82，β=0.95，代入上述數(shù)據(jù)得標(biāo)準(zhǔn)需氧量為SOR=SOR=34.2(kg/h)相應(yīng)最大時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需氧量為SOSO好氧反應(yīng)池平均時(shí)供氣量為G最大時(shí)供氣量G3）所需空氣壓力P（相對(duì)壓力）P=h1+h2+h3+h4+?hH1供風(fēng)管道沿程損失，MPa；H2供風(fēng)管道局部損失，MPa；H3曝氣器淹沒(méi)水頭，MPa；H4曝氣器阻力，取0.004MPa；?h富余水頭，MPa，取0.005MPa。取h1+h2=0.002MPa(實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)管路系統(tǒng)布置，供風(fēng)管管徑大小、風(fēng)管流速大小等進(jìn)行計(jì)算)，代入數(shù)據(jù)得p=0.002+0.038+0.004+0.005=0.049MPa=49KPa可根據(jù)總供氧量、所需風(fēng)壓、污水量及負(fù)荷變化等因素選定風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，進(jìn)行風(fēng)機(jī)和機(jī)房設(shè)計(jì)。（4）曝氣器數(shù)量計(jì)算（以單組反應(yīng)池計(jì)算）1）按供氧能力計(jì)算曝氣器數(shù)量h1=h1按供氧能力所需曝氣器個(gè)數(shù)，個(gè)；qc曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，與好氧反應(yīng)池工作條件接近時(shí)的供氧能力，kgO2/(h.個(gè))。采用微孔曝氣器，參照有關(guān)手冊(cè)，工作水深4.3m，在供風(fēng)量q=1-3m3/(h.個(gè))時(shí)，曝氣器氧利用率EA=20%，服務(wù)面積0.3-0.75㎡，充氧能力qc=0.14kgO2/(h.個(gè))，則h1=(5)供風(fēng)管道計(jì)算。供風(fēng)管道指風(fēng)機(jī)出口至曝氣器的管道。1）干管。供風(fēng)干管采用環(huán)狀布置Q流速v=10m/s，則管徑d=取干管管徑為DN300mm。2）支管。單側(cè)供氣（向單側(cè)廊道供氣）支管（布?xì)鈾M管）流量為Q流速v=10m/s，則管徑d=取支管管徑為DN150mm。雙側(cè)供氣（向兩側(cè)廊道供氣）流量為Q流速v=10m/s，則管徑d=取支管管徑為DN200mm。（10）缺氧池設(shè)備選擇缺氧池分成三格串聯(lián)，每格內(nèi)設(shè)1臺(tái)機(jī)械攪拌器。缺氧池內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛水?dāng)嚢杵?，所需功率?W/m3污水計(jì)算。缺氧池有效容積V混合全池污水所需功率N每格攪拌機(jī)軸功率N每臺(tái)攪拌機(jī)電機(jī)功率N設(shè)計(jì)選用電功率1KW的攪拌機(jī)。（11）污泥回流設(shè)備選擇污泥回流比R=100%，污泥回流量Q設(shè)回流污泥泵房1座，內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛污泵（兩用一備）單泵流量Q水泵揚(yáng)程根據(jù)豎向流程確定。（12）混合液回流泵混合液回流比R內(nèi)Q每池設(shè)混合液回流泵1臺(tái)混合液回流泵采用潛污泵。（八）二沉池二次沉淀池的作用是泥水分離，使生物處理構(gòu)筑物出水澄清。此次設(shè)計(jì)采用中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式沉淀池作為二次沉淀池，其特點(diǎn)為沉淀池個(gè)數(shù)較少，比較經(jīng)濟(jì)，便于管理，機(jī)械排泥已定型，排泥較方便，適用于地下水位較高的地區(qū)和大中型污水處理廠。二沉池設(shè)兩座。1.設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)水量Q=2500表面負(fù)荷q=1m3/(m2.h)水力停留時(shí)間（沉淀時(shí)間）t=2.5h貯泥時(shí)間T=2h堰負(fù)荷：取值范圍為1.5—2.9L/s.m，取2.0L/(s.m)污泥回流比R=50%2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池面積:（n=2）按表面負(fù)荷算F（2）沉淀池直徑D=（3）校核固體負(fù)荷GG（4）沉淀部分有效水深hh校核直徑與有效水深之比D（5）污泥區(qū)容積VV（6）污泥區(qū)高度h污泥斗高度h4'：污泥斗底部直徑D2=1.5m，上部直徑DhV坡底落差h4圓錐體高度hV污泥區(qū)垂直部分高度hh則污泥區(qū)高度為h（7）二沉池總高度H：取二沉池緩沖層高度h3=0.4m，超高為h1=0.3mh=h1保護(hù)高度（m）h2有效水深（m）h3緩沖層高（m）h4污泥區(qū)高度（m）輻流式二沉池計(jì)算草圖如下：（8）中心進(jìn)水導(dǎo)流簡(jiǎn)及穩(wěn)流簡(jiǎn)①中心進(jìn)水導(dǎo)流簡(jiǎn)：進(jìn)水Do=200mm,進(jìn)水管流速v0v中心進(jìn)水導(dǎo)流簡(jiǎn)內(nèi)流速v1取0.6m/s，導(dǎo)流簡(jiǎn)直徑DD1.2——安全系數(shù)中心進(jìn)水導(dǎo)流簡(jiǎn)設(shè)4個(gè)出水孔，出水孔尺寸B×H=0.2m×0.8，出水孔流速切為v②穩(wěn)流筒穩(wěn)流簡(jiǎn)用于穩(wěn)定由中心筒流出的水流，防止對(duì)沉淀產(chǎn)生不利影響。穩(wěn)流簡(jiǎn)下緣淹沒(méi)深度為水深的30%~70%，且低于中心導(dǎo)流筒出水孔下緣0.3m以上。穩(wěn)流簡(jiǎn)內(nèi)下降流速的按最高時(shí)流量設(shè)計(jì)時(shí)一般控制在0.02~0.03m/s之間，本設(shè)計(jì)v3f穩(wěn)流簡(jiǎn)直徑D4D③驗(yàn)算二沉池表面負(fù)荷。二沉池有效沉淀區(qū)面積A為A二沉池實(shí)際表面負(fù)荷q'為q④驗(yàn)算固體負(fù)荷GG（9）出水三角堰計(jì)算通過(guò)單位堰長(zhǎng)負(fù)荷試算，在池周布置兩圈出水槽，起端（終端）對(duì)齊，其間用出水管連接出水。①堰長(zhǎng)L。取出水堰負(fù)荷q'L②出水堰的形式和尺寸：采用90°三角堰出水，每米堰板設(shè)3個(gè)堰口，詳細(xì)尺寸如圖所示。每個(gè)堰口出流量q③堰上水頭h1：每個(gè)三角堰出流量h④集水槽寬BB為確保安全，集水槽設(shè)計(jì)流量Q'B⑤槽深度集水槽臨界水深h集水槽起端水深h設(shè)出水槽自由跌落高度h集水槽總深度h兩出水槽間距取0.4m，則出水堰實(shí)際長(zhǎng)度為L(zhǎng)驗(yàn)算堰負(fù)荷Q（10）排泥方式與裝置為降低池底坡度和池總深，擬采用機(jī)械排泥，刮泥機(jī)將污泥送置池中心，再由管道排出池外。本二沉池選用DXZ-45刮泥機(jī)，該機(jī)中心傳動(dòng)，周邊線(xiàn)速度3.5r/min，電動(dòng)機(jī)功率為0.75KW。該機(jī)直徑（公稱(chēng)）44m，配有刮泥板、吸泥管、浮渣漏斗及撇渣機(jī)構(gòu)。由于該機(jī)下部?jī)蓚?cè)分別裝有刮泥板和吸泥管，可將活性較差的惰性污泥單獨(dú)排出。由于吸泥管設(shè)于池底，直接從池中心回流污泥，且為中心傳動(dòng)，其質(zhì)量和功率分別為多管式周邊傳動(dòng)吸泥機(jī)的60%和25%。同時(shí)，該吸泥機(jī)具有回流污泥量易于控制（根據(jù)需要調(diào)節(jié)套筒閥高度來(lái)完成），吸泥管、刮砂板與池底的間隙便于調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。（五）臭氧催化氧化1.設(shè)計(jì)要求2.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)總水量Q'=Kz×QQ’設(shè)計(jì)總水量，m3/hKz變化系數(shù)，通常取1.3Q實(shí)際水量，m3/hQ(2)總有效池容V=HRT×Q'HRT停留時(shí)間，這里取2hV=2×135.46=270.9m3（3）單座設(shè)計(jì)流量Q1=Q'/n1n2座數(shù)，這里取2Q1=（4）單座臭氧催化氧化反應(yīng)池格數(shù)n2這里取n2=1（5）單格有效池容V1=V/(n1×n2)V1=（6）單位小時(shí)內(nèi)COD消減量?mCOD=(C1?C2)×Q×1h設(shè)計(jì)去除率為30-75%C1進(jìn)水COD濃度，536.25mg/l=536250mg/m3C2出水COD濃度，536250-536250*0.75=176963mg/m3?mCOD=（7）單位小時(shí)內(nèi)臭氧投加量m=k1×?mK1臭氧用量與COD消減量質(zhì)量比例關(guān)系，這里取2：1m=2×48669017=97338034mg（8）臭氧發(fā)生器輸出流量Q2=m×k2/1h1為單位時(shí)間，1hK2變化系數(shù)，這里取1.2Q2=97338034×（9）單位時(shí)間臭氧氣量Q3=m/(1h×C3)C3臭氧濃度，80000mg/m3Q3=（10）臭氧催化氧化緩沖配水區(qū)高度h1=1.5m（11）總停留時(shí)間T=1h（12）進(jìn)水區(qū)高度h2=1.5m（13）濾板厚度h3=0.16m（14）鵝卵石厚度h4=A1+A2+A3=0.2+0.15+0.1=0.45mA1粒徑200mm左右鵝卵石A2粒徑150mm左右鵝卵石A3粒徑100mm左右鵝卵石（15）濾層停留時(shí)間t2=0.5h（16）濾層池容V2=V3=Q×t2V2濾層池容，m3V3改性活性炭催化劑添加劑，m3V2=V3=135.46×0.5=67.73m3（17）濾料裝填高度S=V2/h5S構(gòu)筑物底面積H5填料高度，這里取2mS=(18)濾料接觸時(shí)間t3=v過(guò)濾速度，4m/ht3=（19）清水區(qū)高度h6=2m（20）總有效水深H=H=（21）總水深HH1超高，m（22）反洗風(fēng)機(jī)強(qiáng)度Q反洗風(fēng)機(jī)=S×k3S構(gòu)筑物底面積，㎡K3反洗強(qiáng)度，取值15L/（㎡.s）Q反=34×15=510L/S（23）反洗水強(qiáng)度Q反洗流量=S×k4K4反洗強(qiáng)度，取值12L/(㎡.s)Q反洗流量=34×12=408L/S（24）催化劑費(fèi)用15000元/m3所需臭氧量DD=1.06aQa臭氧最大投加量，5mg/lD=1.06×0.005×104.2=0.55利用率取70%，確定需要臭氧發(fā)發(fā)生器（2）臭氧接觸池接觸時(shí)間T=10minV=采用單格的臭氧接觸池，設(shè)計(jì)水深4.5m，超高0.5m接觸池面積為A=池寬取1m，池長(zhǎng)為4m，則接觸池容積為V=1×4×4.5=18m3（3）微孔擴(kuò)散器的數(shù)量n設(shè)臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧化空氣中臭氧的濃度為20g/m3，則臭氧化空氣的流量Q氣為Q這算成發(fā)生器工作狀態(tài)下的臭氧化氣流量Q氣’Q選用微孔擴(kuò)散器，每個(gè)擴(kuò)散器的鼓風(fēng)量為1.2m3/h，則擴(kuò)散器的個(gè)數(shù)n=（4）臭氧發(fā)生器的工作壓力H1）接觸池設(shè)計(jì)水深h1=4.5m。2）布?xì)庋b置的水頭損失，h2=17.2kPa=1.72mH2O3）臭氧化空氣管路損失h3，這里取0.5mH≥h1+h2+h3=4.5+1.72+0.5=6.72m5)選擇設(shè)備選用2臺(tái)臥管式臭氧發(fā)生器，一用一備，每臺(tái)臭氧產(chǎn)生量1000g/L。6）尾氣處理采用霍家拉特催化劑分解尾氣中的臭氧，每1kg藥劑可分解約27kg以上的臭氧，選用2個(gè)裝設(shè)5kg催化劑的鋼罐，交替使用，隔100h將藥劑取出，烘干后繼續(xù)使用。（十）保安過(guò)濾器精密過(guò)濾器(又稱(chēng)作保安過(guò)濾器)，筒體外殼一般采用不銹鋼材質(zhì)制造，內(nèi)部采用PP熔噴、線(xiàn)燒、折疊、鈦濾芯、活性炭濾芯等管狀濾芯作為過(guò)濾元件，根據(jù)不同的過(guò)濾介質(zhì)及設(shè)計(jì)工藝選擇不同的過(guò)濾元件，以達(dá)到出水水質(zhì)的要求。機(jī)體也可選用快裝式，以方便快捷的更換濾芯及清洗。具有納污能力高、耐腐蝕性強(qiáng)、耐溫好、流量大、操作方便、使用壽命長(zhǎng)、沒(méi)有纖維脫落等諸多特點(diǎn)。該設(shè)備廣泛應(yīng)用于制藥、化工、食品、飲料、水處理、釀造、石油、印染、環(huán)保等行業(yè)，是各類(lèi)液體過(guò)濾、澄清、提純處理的理想設(shè)備。精密過(guò)濾器SJM-I型（十一）納濾（NF）納濾（NF）是回用水工程的常用工藝之一，屬于膜分離技術(shù)的一種。納濾（NF）用于將相對(duì)分子質(zhì)量較小的物質(zhì)，如無(wú)機(jī)鹽或葡萄糖、蔗糖等小分子有機(jī)物從溶劑中分離出來(lái)。納濾又稱(chēng)為低壓反滲透，是膜分離技術(shù)的一種新興領(lǐng)域，其分離性能介于反滲透和超濾之間，允許一些無(wú)機(jī)鹽和某些溶劑透過(guò)膜，從而達(dá)到分離的效果。1．進(jìn)水平均日流量Qd為2500m3/dQ=104.2設(shè)計(jì)兩套納濾裝置，n=2，則單套設(shè)計(jì)進(jìn)水流量q進(jìn)為104.2/2=51.1m3/h回收率為90%，則單套設(shè)計(jì)產(chǎn)水量q為51.1×90%=46.0m3/h2．設(shè)計(jì)產(chǎn)水量的計(jì)算本設(shè)計(jì)納濾系統(tǒng)每間隔t1=29min，進(jìn)行一次反洗，反洗的時(shí)間為t2=40s。反洗前后均需要進(jìn)行一次正洗，正洗的時(shí)間為t3=10s，因此一個(gè)運(yùn)行周期為30min。每天運(yùn)行周期次數(shù)為M=24×60/30=48次每天沖洗時(shí)間（包括正洗和反洗）為t沖洗=（每天真正的產(chǎn)水時(shí)間T=24×3600－t沖洗=86400－2880=83520s=1392min設(shè)計(jì)連續(xù)產(chǎn)水量q=46.0m3/h，故實(shí)際產(chǎn)水量應(yīng)為q'=46.0×24×60/1392=47.66m3/h采用納濾產(chǎn)水進(jìn)行反沖洗，正洗水用原水，故每小時(shí)反沖洗水量q每小時(shí)總產(chǎn)水量為q取整后：49m3/h。3．納濾膜組件數(shù)量計(jì)算采用海德能EANA1-LF2-LD納濾膜組件，納濾膜組件參數(shù)表如圖所示，膜組件外形尺寸圖，膜絲結(jié)構(gòu)為卷式，膜材料采用芳香聚酰胺，膜孔徑為0.03μm，組件膜面積為37.2m2膜產(chǎn)水量q=45.4膜數(shù)量n=表納濾膜組件規(guī)格及基本參數(shù)表4．納濾原水泵的選擇設(shè)計(jì)回收率取90%，按每套產(chǎn)水量及回收率計(jì)算，每套納濾原水泵的流量為q原=46/0.9=51.1m3/h原水泵的揚(yáng)程選擇約為：30米（選用恒流控制）（暫定）5．納濾產(chǎn)水箱如前所述，納濾裝置產(chǎn)水量為104.2×90%=93.78m3/h停留時(shí)間為5min，則納濾產(chǎn)水箱體積為94/60×5=7.83m3設(shè)計(jì)水深為3m，則納濾產(chǎn)水箱內(nèi)徑為4×7.833×取2m。（十二）反滲透（RO）反滲透（RO）同樣是膜分離技術(shù)的一種，反滲透膜的驅(qū)動(dòng)力為水靜壓差，分離機(jī)理為溶解/擴(kuò)散和排斥，孔尺寸為致密孔（<2nm），透過(guò)液為水、極小分子和離子化溶質(zhì)，而極小分子、色度、硬度、硫酸鹽、硝酸銀、鈉和其他離子被去除。1．納濾裝置出水流量為46×2=92m3/