畢業(yè)設(shè)計(jì)：某味精廠廢水處理工藝設(shè)計(jì)

1、目 錄目 錄i設(shè)計(jì)總說(shuō)明iiinstructioniii1 概述11.1 味精廢水的來(lái)源11.2 味精廢水的特性12 廢水工藝方案的確定22.1 基本工藝方案的確定22.2厭氧處理工藝22.3 好氧工藝選擇32.4 工藝設(shè)計(jì)條件及工藝流程43 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算63.1 格柵的計(jì)算63.2 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算103.3 一次污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算113.4 uasb的設(shè)計(jì)133.5 二次污水泵的設(shè)計(jì)213.6 預(yù)曝氣沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算223.7 sbr池設(shè)計(jì)計(jì)算263.8 鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)313.9 污泥處理系統(tǒng)323.11 污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì)344 消毒354.1概述354.2 消毒劑的選擇364.3 消毒

2、區(qū)的設(shè)計(jì)計(jì)算365 污水處理站的平面布置和高程布置385.1 平面布置385.2 高程布置386 水處理中心的經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)416.1 編制依據(jù)416.2 成本估算416.3 經(jīng)濟(jì)效益分析與評(píng)價(jià)44致 謝46參 考 文 獻(xiàn)47設(shè)計(jì)總說(shuō)明隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題日益突出，不僅對(duì)水的需求量大大增加，而且污水的排放量亦與日俱增，造成了城市水環(huán)境的惡化，加劇了水資源的短缺。當(dāng)前我國(guó)的城市污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行都面臨資金困難、建設(shè)周期長(zhǎng)等問(wèn)題，因此研究和探討適合我國(guó)特色的低能耗、高性能的污水處理工藝是非常必要的。設(shè)計(jì)原則如下：根據(jù)國(guó)家和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)的要求，對(duì)城鎮(zhèn)廢水進(jìn)行有效處理，使

3、處理后的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb89781996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)；針對(duì)廢水水質(zhì)特點(diǎn)采用先進(jìn)、合理、成熟、可靠的處理工藝和設(shè)備，最大可能的發(fā)揮投資效益，采用高效穩(wěn)定的水處理設(shè)施和構(gòu)筑物，盡可能的降低工程造價(jià)，同時(shí)結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況，對(duì)污水進(jìn)行綜合治理；工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)過(guò)程具較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)排放；工藝運(yùn)行過(guò)程中考慮操作自動(dòng)化，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，便于操作、維修；建筑構(gòu)筑物布置合理順暢，降低噪聲，消除異味，改善周?chē)h(huán)境。廢水生物處理作為水污染防治和走水資源可持續(xù)利用道路中具有重要的作用。本文探討了我國(guó)味精廢水的特點(diǎn)和處理的現(xiàn)狀，

4、通過(guò)考察國(guó)內(nèi)工業(yè)廢水的處理情況，在資料分析的基礎(chǔ)上，選用uasbsbr工藝處理味精廢水。uasb在厭氧處理中是最常用的方法。sbr法處理工藝具有工藝簡(jiǎn)單，操作靈活，有機(jī)物去除率高，耐負(fù)荷沖擊性能好，投資省和運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，且sbr工藝不需要設(shè)置二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)，可節(jié)約占地。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)變化幅度大，可生化性差的情況下仍可取得較好的出水水質(zhì)。根據(jù)味精廠的污水水質(zhì)及處理目標(biāo)，確定了uasbsbr工藝流程、各處理構(gòu)筑物的主要設(shè)計(jì)參數(shù)和工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備選型的工作，同時(shí)還介紹了該工藝設(shè)計(jì)的一些特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)主要任務(wù)是完成污水處理的初步設(shè)計(jì)。主要任務(wù)是完成單項(xiàng)處理構(gòu)筑物工藝計(jì)算與設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、繪

5、制污水處理廠總平面圖及高程圖和構(gòu)筑物單元及uasb and sbr池平面圖。本設(shè)計(jì)污水來(lái)源于味精廠廢水，處理后水質(zhì)要求達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb8978-1988二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)如下：進(jìn)水水質(zhì)：cod為8000mg/l，bod為5000mg/l，ss為2000mg/l。出水水質(zhì)：cod為200mg/l，bod為80mg/l，ss為250mg/l。該污水處理廠處理量為3000m3/d。 處理流程為：生產(chǎn)廢水經(jīng)調(diào)節(jié)沉淀池、依次進(jìn)入uasb反應(yīng)器， sbr池，經(jīng)過(guò)消毒池后出水可回用或外排；污泥的流程為：從沉淀池和sbr池排出的污泥進(jìn)入污泥濃縮池，濃縮后的污泥經(jīng)脫水機(jī)房脫水后外

6、運(yùn)處置。uasb + sbr工藝適合于中小型味精廠的廢水處理，處理后出水可部分回用或用于廁所清洗和綠化灌溉，在味精廢水處理廠正常運(yùn)行后將有著明顯的社會(huì)效益和環(huán)境效益，同時(shí)為同類(lèi)污水處理廠的建設(shè)運(yùn)行提供一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞： 味精 廢水處理 uasb sbr instructionwith the rapid development of industry and socio-economic, incresing of urban population and improving of standard of living, the consumption of water is incre

7、asing rapidly. presently, the main problems of wastewater treatment plant, espcially in difficulty financing and too long construction period. so it is necessary to find technologies with high efficiency and low cost that can adapt to the situation in our country.design principles are as follow:in a

8、ccordance with national and local regulations on environmental protection requirements, we will treat the urban wastewater to make achieve the first grade standards of sewage discharge standards（gb89781996）or better；use advanced, rational, mature and reliable process and equipment and exert investme

9、nt benefit. use water treatment facilities and stable structure, as far as possible to reduce the project cost and treatment the sewage synthetically.make the process design and the selection of equipment in the production process with greater flexibility and conditioning room to adapt to changes in

10、 water quality. ensure the water quality stability and achieve the emission standards.consider automatization, reduce labor intensity, ease of operation and maintenance in the process.building structures are reasonable, reduce noise and eliminate odor and improve the surrounding environment.biologic

11、al treatment of wastewater as a water pollution control and direction of sustainable use of water resources road plays an important role。this paper discusses the character of monosodium glutamate wastewater and the present status of monosodium glutamate wastewater treatment. according to these featu

12、res and data analysis, this paper chooses uasb and sbr to treat the monosodium glutamate wastewater.upflow anaerobic sludge bed is an usual way in anaerobic dealing. sbr treatment process has the advantages such as simpler process, fulexible operation, higher removal efficiencies of organic substanc

13、es, better capabilities to buffer the shake loading fluctuant, low investment and operation cost and less land occupation. the secondary clarifier and the system of sludge recycle are not necessary in sbr process. it still gains better quality when the quality of waste water changes largely, while i

14、t is not applicable biochemistrity treatment by adsorptior biodegradation.according to he character and processing target of monosodium glutamate wastewater uasb and sbr process, technology project, design parameter of construction and equipment choice was carried on and the characteristic of the te

15、chnology was introduced too.the topic of this graduate design is about the primary design of the monosodium glutamate wastewater plant. the main task of the primary design is that the single disposal build technical calculation and design, a design book、a plan of the plant and the high drawing of th

16、e disposal of sewage, a plan of the uasb and sbr tank.the wastewater of this design comes from the monosodium glutamate wastewater. the outlet water of the plant meets the level two of the national sewage discharge standard gb8978-1988. the quality of influent and effluent as follows:the influent qu

17、ality: the concentration of cod, bod5 and ss is 8000mg/l, 5000mg/l, and 2000mg/l respectively. the effluent quality: the concentration of cod, bod5 and ss is 200mg/l, 80mg/l, and 250mg/l respectively.the treatment capability of this plant is 3000 ton per day. the process of the sewage in the plant i

18、s that: the sewage runs from pump house to sand sinking pond, enters the uasb reactor, then enters the sbr reactor, and at last lets out or reuse. the process of the sludge is that: sludge from pond of the sand sinking and the sbr reactor enters concentration pond, then it is dehydrated, at last it

19、is carried out of the plant. the technology of uasb + sbr process is suitable for monosodium glutamate wastewater treatment plant on a small or medium scale. the effluent of wastewater treatment plant can be used to cleaning toilet and virescence. after normally running ,the wastewater treatment pla

20、nt has the obvious social efficiency and the environment benefit. simultaneously the uasb + sbr process had provided regular reference value for the same wastewater treatment plant.keywords: monosodium glutamate, wastewater treatment， uasb ， sbr.1 概述1.1 味精廢水的來(lái)源味精，是人們生活中常用的食品助鮮調(diào)味劑，這是它最廣泛的應(yīng)用。其次，在醫(yī)藥方而，

21、味精對(duì)神經(jīng)衰弱、易疲勞、記憶力減退等都具有顯著療效。在工業(yè)方而，味精可作為人造革、合成纖維等的原料。味精生產(chǎn)過(guò)程大致如下：大米、小麥、玉米等原料經(jīng)淘洗加水打漿，在淀粉酶的作用下發(fā)生糖化作用，淀粉被轉(zhuǎn)化為低分子量的糖作為培養(yǎng)基，加上一定量的氮源(如尿素)和其他谷氨酸菌生長(zhǎng)必需的原料，加入谷氨酸菌。在發(fā)酵過(guò)程中糖、尿素等原料被轉(zhuǎn)化成谷氨酸鹽。發(fā)酵液進(jìn)行冷凍降溫并加入硫酸(或鹽酸)將ph值調(diào)節(jié)到1.5-3.6之間，即調(diào)定發(fā)酵液的ph值至谷氨酸的等電點(diǎn)，使谷氨酸晶體析出并被分離提取，在這一環(huán)節(jié)大部分的谷氨酸被提取。經(jīng)等電提取后的發(fā)酵液，再經(jīng)離子交換柱回收部分谷氨酸后排出，也就是所稱(chēng)的離子交換廢水，或稱(chēng)

22、味精廢水母液。谷氨酸再經(jīng)精制工序即成為味精。味精廢水可分為發(fā)酵之前打漿和糖化工序產(chǎn)生的廢水和等電離子交換工序產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水。通常所說(shuō)的高濃度味精廢水指的是后者1.2 味精廢水的特性總體來(lái)看，味精廢水具有以下特點(diǎn)：（1）味精廢水除碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸和脂肪等有機(jī)物含量高外，還含有許多懸浮物菌處體等生物代謝產(chǎn)物，故bod, cod和tss指標(biāo)都很高，cod,bod可達(dá)幾萬(wàn)mg/l屬高濃度有機(jī)廢水，目廢水量大，污染十分嚴(yán)重;（2）發(fā)酵廢母液和離交母液中除了有機(jī)物的濃度很高以外，還含有高濃度的nh3，對(duì)厭氧和好氧生物具有直接和間接生物毒性。（3）味精廢水bod /cod值較高，可生化性較好

23、;（4）味精廢水ph值低，僅2.53，對(duì)設(shè)各和管道的腐蝕性強(qiáng)?？梢?jiàn)，味精廢水具有cod高、bod高、菌體含量高、ss含量高、nh3-n含量高和ph值低(“五高一低”)，是一種極難處理的有機(jī)工業(yè)廢水。2 廢水工藝方案的確定2.1 基本工藝方案的確定污水處理的基本方法，就是采用各種技術(shù)與手段，將污水中所含的污染物質(zhì)去除、回收和利用，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，使水得到凈化。對(duì)于某種污水，采用哪幾種處理組成系統(tǒng)，要根據(jù)污水的水質(zhì)、水量，回收其中有用物質(zhì)的可能性、經(jīng)濟(jì)性、受納水體的具體條件，要結(jié)合調(diào)查研究與經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后決定，必要時(shí)還需進(jìn)行味精廢水中主要含有大量的可溶性有機(jī)物（糖類(lèi)、蛋白質(zhì)和多種脂類(lèi)物質(zhì)等）

24、，可生化性好，不含有毒有害物質(zhì)也不含大顆粒的懸浮物質(zhì)，cod在6000mg/l左右，屬高濃度有機(jī)廢水。對(duì)于污水處理廠家來(lái)說(shuō)，所采用的處理工藝應(yīng)是投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好、操作管理簡(jiǎn)便。因此，應(yīng)采用厭氧好氧的處理路線，廢水首先通過(guò)厭氧處理裝置，大大去除進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，使出水達(dá)到好氧處理可以接受的濃度，再進(jìn)行好氧處理后達(dá)標(biāo)排放。2.2厭氧處理工藝近年來(lái)，厭氧處理技術(shù)得到很快發(fā)展，常用的先進(jìn)技術(shù)有厭氧接觸工藝上流式厭氧污泥床和厭氧過(guò)濾器。厭氧接觸法屬于傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)的發(fā)展。它采用完全混合式反應(yīng)器，適合于處理含懸浮固體很高的廢水，預(yù)處理要求低需要設(shè)置池內(nèi)完全混合攪拌，池外還要設(shè)消化液沉

25、淀池。其處理效率比傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)有所提高，但中溫消化時(shí)容積負(fù)荷只要1.03.0kgcod/(m3.d)，其水力停留時(shí)間仍很長(zhǎng)，要求的消化池容積大。本工程處理對(duì)象為較好生化處理的廢水。為提高處理效率，節(jié)省工程投資和占地，因此不宜采用厭氧接觸法。上流式厭氧污泥床（uasb），采用了滯留型厭氧生物處理技術(shù)，在底部有污泥床，依據(jù)進(jìn)水與污泥的高效接觸提高的去除率，依靠頂部的三相分離器，進(jìn)行氣、液、固分離，能使污泥維持在污泥床內(nèi)而很少流失。因而生物污泥停留時(shí)間長(zhǎng)，處理效率高，適合于處理較易生化降解，codcr和ss濃度均較高的廢水（一般要求進(jìn)水ss不大于4000mg/l）。常溫條件下，對(duì)于易于生物降解有

26、機(jī)廢水，容積負(fù)荷可達(dá)48kgcodcr/(m3.d)。厭氧過(guò)濾器采用附著型厭氧生物處理技術(shù)，在反應(yīng)器內(nèi)填充一部分填料，使生物污泥附著在填料上生長(zhǎng)，不易隨出水流失，且填料對(duì)于改善水流均勻性有益，并起到一定的過(guò)濾截留作用。但反應(yīng)器內(nèi)填料易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，因此不適合處理有機(jī)物濃度較高的廢水，且要求ss濃度應(yīng)較低，一般要求ss200mg/l。盡管厭氧過(guò)濾器抗沖擊負(fù)荷能力大，處理效率亦高，但不適合本工程進(jìn)水水質(zhì)。綜合以上分析，又結(jié)合了各種類(lèi)似工程資料，本次設(shè)計(jì)廢水厭氧處理裝置采用uasb工藝。2.3 好氧工藝選擇 2.3.1工藝的選擇有機(jī)廢水厭氧處理，出水的bod5/codcr會(huì)降低，出水可生化性較原污水

27、差。采用一般好氧生物處理方法處理厭氧廢水，其codcr去除率約只有60，而處理同等濃度的原有機(jī)廢水，codcr可達(dá)80。盡管采用生物膜法處理效果可能會(huì)稍好，但難以適應(yīng)bod5大于250mg/l的來(lái)水。今年來(lái)開(kāi)發(fā)了一些處理此類(lèi)廢水的工藝技術(shù)，如a-b法活性污泥工藝、氧化溝活性污泥法、sbr法等。這些方法均能對(duì)不易生化降解有機(jī)廢水或厭氧處理出水有較好的處理效果。以上三種方法中，sbr法具有特別顯著的優(yōu)點(diǎn)：首先由于采用間歇運(yùn)行，運(yùn)行周期每一階段有適應(yīng)基質(zhì)特征的優(yōu)勢(shì)菌群存在；污泥不斷循環(huán)，排泥量少，生物固體平均停留時(shí)間長(zhǎng)；沉淀和排水時(shí)水流處于靜止?fàn)顟B(tài)，故處理效果優(yōu)于一般活性污泥法。其次由于進(jìn)水、曝氣、

28、沉淀、排水等工序在一個(gè)池內(nèi)進(jìn)行，省去了沉淀池和污泥回流設(shè)施，故而其工程投資和占地面積，均小于一般活性污泥法。綜合以上分析，本次設(shè)計(jì)好氧處理采用sbr法工藝。2.3.2 sbr法簡(jiǎn)介間歇式活性污泥法（seduencing batch reactor-sbr），是當(dāng)前污水處理領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的處理技術(shù)。2.3.2.1 sbr工藝流程及其特征：原污水格柵沉砂池初沉池sbr曝氣池處理水本工藝系統(tǒng)最主要的特征是采用集有機(jī)污染降解和混合液沉淀為一體的反應(yīng)器間歇曝氣池。本設(shè)計(jì)與連續(xù)式活性污泥法系統(tǒng)相較，系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，無(wú)需設(shè)污泥回流裝備，不設(shè)二次沉淀池，曝氣池容積液小于連續(xù)式，建設(shè)費(fèi)用與運(yùn)行費(fèi)用較低。此外，間

29、歇式活性污泥系統(tǒng)還具有如下特征：（1）在大多數(shù)情況下（包括工業(yè)廢水處理），無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池的需要；（2）svi值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象；（3）通過(guò)對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進(jìn)行脫氮和除磷反應(yīng)；（4）應(yīng)用電動(dòng)閥、液位計(jì)、自動(dòng)計(jì)時(shí)器可編程序控制器等自控儀表，可使本工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化，而由中心控制室控制；（5）運(yùn)行管理得當(dāng)，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式。2.3.2.2間歇式活性污泥法系統(tǒng)工作原理與操作：原則上，可以把間歇式活性污泥法系統(tǒng)作為活性污泥法的一種變法，一種新的運(yùn)行方式。如果說(shuō)，連續(xù)式推流式曝氣池，是空間上的推流，則是實(shí)踐上的推流。在連續(xù)式推流曝氣池內(nèi)，有機(jī)

30、污染物是沿著空間降解的，而間歇式活性污泥處理系統(tǒng)，有機(jī)污染物則是沿著時(shí)間的推移而降解。間歇式活性污泥處理系統(tǒng)的間歇運(yùn)行，是通過(guò)其主要反應(yīng)器曝氣池的運(yùn)行操作而實(shí)現(xiàn)的。曝氣池的運(yùn)行操作，包括進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置五個(gè)連續(xù)的階段。第1階段,進(jìn)水期(fill)。污水在該時(shí)段內(nèi)連續(xù)進(jìn)入處理池,直到達(dá)到最高運(yùn)行液位，并且借助于池底水泵的攪動(dòng)，使廢水和池中活性污泥充分混合。此時(shí)活性污泥中菌膠團(tuán)(由細(xì)菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等組成)將對(duì)廢水中的有機(jī)物產(chǎn)生吸附作用,cod和bod為最大值。第2階段,反應(yīng)期(react)。進(jìn)水達(dá)到設(shè)定的液位后,開(kāi)始曝氣，采用推流曝氣或完全混合曝氣方式，使廢水中的有機(jī)物與

31、池中的微生物充分吸收氧氣，水中的溶解氧(do)達(dá)到最大值，cod不斷降低。第3階段,靜置期(settle)。既不曝氣也不攪拌,反應(yīng)池處于靜沉狀態(tài)，進(jìn)行高效的泥水分離cod降為最小值，隨著水中的溶解氧不斷降低厭氧反應(yīng)也在進(jìn)行。第4階段,排水期(decant)。上清液由潷水器排出。第5階段,閑置期(idle)?；钚晕勰嘀形⑸锍浞中菹ⅲ謴?fù)活性，為了保證污泥的活性，防止出現(xiàn)污泥老化現(xiàn)象，還須定期排出剩余污泥，為新鮮污泥提供足夠的空間生長(zhǎng)繁殖。2.3.2.3 sbr的特點(diǎn)sbr作為先進(jìn)的活性污泥污水處理系統(tǒng),與傳統(tǒng)的cfs活性污泥水處理系統(tǒng)相比較,具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：1理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力

32、增大,效率提高,池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài),凈化效果好。2行效果穩(wěn)定,污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀,需要時(shí)間短、效率高,出水水質(zhì)好3沖擊負(fù)荷,池內(nèi)有滯留的處理水,對(duì)污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。4工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整,運(yùn)行靈活。5處理設(shè)備少,構(gòu)造簡(jiǎn)單,便于操作和維護(hù)管理。6反應(yīng)池內(nèi)存在do、bod5濃度梯度,能有效控制活性污泥膨脹。7sbr法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法,利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。8脫氮除磷,適當(dāng)控制運(yùn)行方式,實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替,具有良好的脫氮除磷效果。9工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器,無(wú)二沉池、污

33、泥回流系統(tǒng)、調(diào)節(jié)池、初沉池等,布置緊湊、占地面積小。2.4 工藝設(shè)計(jì)條件及工藝流程 2.4.1工藝設(shè)計(jì)條件參數(shù)設(shè)計(jì)水量：3000m3/d，最大時(shí)廢水處理能力約為200m3/h;進(jìn)水水質(zhì)：codcr=8000mg/l,bod5=5000mg/l,ss=2000mg/l,ph=69,溫度中溫；出水水質(zhì)執(zhí)行g(shù)b8978-1988二級(jí)標(biāo)準(zhǔn) codcr200mg/l bod580mg/l ss250mg/l ph=78,溫度常溫； 2.4.2 工藝流程工藝流程見(jiàn)圖2-1。 2.3.3 各級(jí)處理效果 各級(jí)處理效果列于表2-1。表2-1各級(jí)處理效果表工藝項(xiàng)目cod( mg/l)bod(mg/l)p(ss)(

34、mg/l)調(diào)節(jié)沉淀池進(jìn)水出水去除率8000600025%5000450010%2000120040%uasb進(jìn)水出水去除率600075087.5%450045090%120036070%預(yù)曝沉淀池進(jìn)水出水去除率75060020%45040510%36021640%sbr進(jìn)水出水去除率60018070%4068380%2166470% 格柵污水提升泵氣柜 脫水機(jī)房濃縮池污泥提升泵集泥井調(diào)節(jié)沉淀池sbr預(yù)曝沉淀池uasb污水提升泵風(fēng)機(jī)房計(jì)量表氣水分離器水封罐出水消毒中水回用圖2-1 工藝流程3 處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 格柵的計(jì)算 3.1.1格柵在排水工程中，格柵是由一組（或多組）相平行的金屬

35、柵條與框架組成。傾斜安裝在進(jìn)水的渠道，或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)。3.1.1.1格柵的作用格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免其對(duì)后續(xù)處理單元的機(jī)泵或工藝管線造成損害。格柵的攔截物稱(chēng)為柵渣，其中包括數(shù)十種雜物，大至腐木，小到樹(shù)杈、木塞、塑料袋、破布條、石塊、瓶蓋等。3.1.1.2格柵的分類(lèi)格柵一般由相互平行的格柵條、格柵框和清渣耙3部分組成。格柵按不同的方法可分為不同的類(lèi)型。按格柵條間距的大小不同，格柵分為粗格柵、中格柵和細(xì)格柵3類(lèi)，其柵條間距分別410mm、1525mm和大于40mm.按清渣方式不同，格柵分為人工清渣格柵和機(jī)械清渣格柵兩種。人工清渣格柵主

36、要是粗格柵。按柵耙的位置不同格柵分為前清渣式格柵和后清渣式格柵。前清渣式格柵要順?biāo)髑逶?，后清渣式格柵要逆水流清渣。按形狀不同，格柵分為平面格柵和曲面格柵。平面格柵在?shí)際工程中使用較多。按構(gòu)造特點(diǎn)不同，格柵分為抓扒式格柵、循環(huán)式格柵、弧形格柵、回轉(zhuǎn)式格柵、轉(zhuǎn)鼓式格柵和階梯式格柵。3.1.2 格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）格柵的設(shè)計(jì)參數(shù)依據(jù)1清渣方式：在柵渣量不大于0.2m3/d時(shí)采用人工清渣；當(dāng)柵渣量大于0.2m3/d時(shí)采用機(jī)械清渣。2柵條間隙要求：當(dāng)人工清渣時(shí)格柵間隙以2540mm為宜； 當(dāng)機(jī)械清渣時(shí)格柵間隙以1025mm 為宜。3當(dāng)泵前的格柵間隙不大于25mm時(shí)，水泵后可不再設(shè)置格柵。4柵渣量：柵渣

37、量以每單位水量產(chǎn)渣量計(jì)。 格柵間隙：1625mm時(shí)，0.10.05m3/103m3污水； 格柵間隙：3050mm時(shí)，0.030.01m3/10m3污水。5柵前流速：污水在柵前渠道內(nèi)的流速一般控制在0.40.8m/s，可保證污水粒徑較大的顆粒不會(huì)在柵前渠道內(nèi)沉積。6過(guò)柵流速：即污水通過(guò)格柵的流速，一般控制在0.61.0m/s，過(guò)大則會(huì)使攔截在格柵上的軟性柵渣沖走，若小于0.6m/s會(huì)造成柵前渠道的流速小于0.4m/s，使柵前渠道發(fā)生淤積。7過(guò)柵水頭損失：污水的過(guò)柵水頭損失與污水的過(guò)柵流速有關(guān)，一般在0.20.5m之間。8格柵的傾角宜采用60o70o，有時(shí)為90o 。9柵渣的容重：一般為960kg

38、/m3，含水率一般為80%。格柵斷面形狀參數(shù)可按表4選用。表13 柵條斷面形狀及一般尺寸和局部阻力系數(shù)柵條斷面形狀一般采用尺寸（mm）公式 說(shuō)明正方形 邊長(zhǎng)20 取0.64圓形直徑20 =1.79銳邊矩形寬10 厚50=2.42迎水面為半圓形的矩形寬10 厚50=1.83迎水面、背水面均勻?qū)?0 厚50=1.67（二）格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵的計(jì)算草圖見(jiàn)圖31圖31 格柵計(jì)算草圖格柵的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇由設(shè)計(jì)流量q=3000 m3/d =0.035m3/s，總變化系數(shù)k=1.30，q=2000m3/d=0.023 m3/s；設(shè)計(jì)柵前水深h=0.3m；過(guò)柵水流速度 v=0.8m/s；格柵傾角 =60

39、6;；柵條間隙寬 b=0.02m。格柵前的渠道深度為0.4m（1）通過(guò)格柵的水頭損失由下式計(jì)算=0.64=0.38(m)式中：v污水流經(jīng)格柵的速度，m/s； 阻力系數(shù)。其值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，見(jiàn)表13，本設(shè)計(jì)取正方形； g重力加速度，m/s； 格柵的放置傾角； k考慮到由于格柵受污染物堵塞后，格柵阻力增大的系數(shù)，可用式：k=3.36v1.32求定。一般采用k=3。（2）格柵的間隙數(shù)量n可由下式: n=q/（dhv）-1=0.035/(0.020.30.8)-1=6（個(gè)）式中：q最大設(shè)計(jì)流量，/s； d柵條間距，m； v污水流經(jīng)格柵的速度，m/s。（3）格柵的建筑寬度b可由下式?jīng)Q定：b

40、=sn+d(n+1)=0.026+0.02(6+1)=0.26(m)式中：b格柵的建筑寬度，m；s柵條寬度，m。（4）柵后槽的總高度由下式?jīng)Q定：=h+=0.3+0.3+0.38=0.98(m)式中： h柵前水深，m；格柵的水頭損失，m；格柵前渠道超高，一般=0.3m。（5）格柵的總建筑長(zhǎng)度l由下式?jīng)Q定：l=+1.0+0.5+h/tg=0.16+0.08+1.0+0.5+0.4/tg60=1.97(m)式中：進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度，m；=0.16(m)其中：進(jìn)水渠道寬度，m；進(jìn)水渠道漸寬部位的展開(kāi)角度，一般=； 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長(zhǎng)度，一般=0.5；格柵前的渠道深度，m。（6）每

41、日柵渣量w由下式?jīng)Q定：w=0.112/d<0.2/d式中：柵渣量，/污水； 生活污水流量總變化系數(shù)。故可采用人工清渣。3.2 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 調(diào)節(jié)池的作用在污水進(jìn)入sbr反映池之前設(shè)置調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池的作用主要用來(lái)調(diào)節(jié)水量、均化水質(zhì)有時(shí)也可以沉淀一部分污泥，起到重要的預(yù)處理作用。3.2.2 調(diào)節(jié)池的參數(shù)選擇調(diào)節(jié)池的主要設(shè)計(jì)依據(jù)如下：工業(yè)廢水具有隔油功能等的一般大于2.5h；根據(jù)有關(guān)規(guī)范,平流式沉淀池水平流速宜采用15mm/s,綜合規(guī)范規(guī)定設(shè)計(jì)水平流速采用23mm/s；根據(jù)本設(shè)計(jì)的水量水質(zhì)等特點(diǎn)，采用如下設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間采用t=2.5h；調(diào)節(jié)水深采用h2=3.5m。超高采用h1

42、=0.3m3.3.3 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)尺寸q=qmax×t =125×2.5 =312.5m3/h調(diào)節(jié)池的面積為a=q/h2 =312.5/3.5=89.29m2調(diào)節(jié)池的寬度設(shè)為b=10m調(diào)節(jié)池的長(zhǎng)度為l=a/b=89.29/10=8.93m（二）調(diào)節(jié)池進(jìn)出水設(shè)置在調(diào)節(jié)池的一邊設(shè)進(jìn)水集水槽一個(gè)，其尺寸為10×1.0×1.0m。在進(jìn)水集水槽的一端設(shè)進(jìn)水口一個(gè)，內(nèi)設(shè)調(diào)節(jié)池進(jìn)水管一根。在調(diào)節(jié)池的另一邊設(shè)出水集水槽一個(gè)，其尺寸為10×1.0×1.0m。在出水集水槽的一端設(shè)出水口一個(gè)，內(nèi)設(shè)調(diào)節(jié)池出水管一根。調(diào)節(jié)池集水槽均采用溢

43、流進(jìn)出水。（三）調(diào)節(jié)池污泥區(qū)設(shè)計(jì)污泥量計(jì)算公式 式中：w 污泥量；c0進(jìn)水懸浮物濃度，ss取2000mg/l；c1出水懸浮物濃度, c1=（15%）×c0,kg/m3；污泥濃度，取2000 kg/m3；t3兩次排泥的時(shí)間間隔，d；po調(diào)節(jié)池污泥含水率，取99%；=15 （四）調(diào)節(jié)池污泥斗容積污泥斗底采用500×500，上口采用4000×4000，污泥斗斜壁與水平的夾角為60o，則污泥斗的高度為3.03m則污泥斗容積v1v1=1/3h(s1+s2+) =1/3×3.03×0.524.02=20.484m3泥斗以上梯形部分污泥容積v2設(shè)池底坡度為0

44、.01,梯形部分高度為h4=(370.34.0)×0.01=0.333m則 v2=（l+l1）·h1·b/2=(374.0)×0.333×2.0/2=13.65m3所以污泥斗的總?cè)莘ev為：vv1v220.48413.6534.134m3>15m3（五）池子總高度超高采用h1=0.3m，調(diào)節(jié)水深采用h2=3.5m池子總高度3.3 一次污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 3.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 1) 一次污水泵的主要功能是從集水井中吸水壓至調(diào)節(jié)池； 2) 污水泵設(shè)置于地下，采用自灌式啟動(dòng)。 3.3.2 設(shè)計(jì)前提 1) 污水泵的選擇：污水泵總提升能力按qmax考慮，

45、即qmaz=200m3/h,選用三臺(tái)，則每臺(tái)流量為66.73/h,即18.5l/s。故選用100qw70-10-4污水泵三臺(tái)，備用一臺(tái)。 2) 集水井：集水井容積按最大一臺(tái)泵5min出水流量計(jì)算，則其容積為 集水井最高水位（與格柵槽連接）為0.5m,最低水位為2.5m,井底3.0m,平面尺寸5.0m×1.5m,安裝三臺(tái)100qw污水泵于集水井一側(cè)地面上，平均流量時(shí)相當(dāng)于一用二備。 3.3.3 污水泵計(jì)算： 管路水頭損失計(jì)算：1·吸水管頭損失計(jì)算：1） 每根吸水管q=18.5l/s,選用管徑dn150,v=0.93m/s,i=0.011,l=3.0m;沿程損失h1=il=0.

46、011×30.033(m);2） 局部水頭損失，各項(xiàng)局部阻力系數(shù)如下：喇叭口： 10.1900彎頭（一個(gè)）： 20.50閘閥（一個(gè)）： 30.10dn150×dn100漸進(jìn)管： 40.25則局部水頭損失： 2·出水管水頭損失：每根出水管q17.6l/s,選用管徑dn150mm,v=0.93m/s,i=0.011,管段長(zhǎng)4.0m,則沿程水頭損失為：出水管各項(xiàng)阻力系數(shù)為： 900彎頭（兩個(gè)）： 10.5 閘閥（一個(gè)）： 20.1則局部損失： 3·集水井最低水位與所需提升的最高水位之間的高差為： 則污水泵所需揚(yáng)程為：3.4 uasb的設(shè)計(jì) 3.4.1 根據(jù)要求

47、，擬按下列參數(shù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量 q=3000m3/d=125m3/h進(jìn)水濃度 codcr=6000mg/lcodcr去除率 e=87.5%容積負(fù)荷 nv=9.5kgcod/m3/d產(chǎn)氣率 r=0.5m3/kgcod污泥產(chǎn)率 x=0.2kg/kgcod 3.4.2 uasb反應(yīng)器工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算 1·uasb總?cè)莘e計(jì)算：式中：q設(shè)計(jì)處理流量，m3/d sr去除的有機(jī)污染物濃度，kg/m3 nv容積負(fù)荷，kgcod/m3/d則v=1105.3(m3)選用4個(gè)池子，每個(gè)池子的體積為vi=v/4=276.32(m3)，假定uasb體積有效系數(shù)為90，則每池的容積為vi=300(m3)。若選用直徑

48、7000mm的反應(yīng)器4個(gè)，則水力負(fù)荷約為0.5m3/m2/h,基本符合要求。若反應(yīng)器總高為h=9.7+0.3=10.0(m),反應(yīng)器總?cè)莘e為v=395(m3),有效反應(yīng)器總?cè)莘e為356（m3）,符合有機(jī)負(fù)荷要求。2·工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)：三相分離器是反應(yīng)器內(nèi)的重要部分，應(yīng)滿足以下幾個(gè)要求：1)混合液進(jìn)入沉淀區(qū)前，必須將其中的氣泡予以拖出，防止氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)影響沉淀。1） 沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷應(yīng)在0.7m3/m2/h以下，進(jìn)入沉淀區(qū)前，通過(guò)沉淀槽底隙的流速不大于2.0m/h.。2） 沉淀斜板傾角不應(yīng)小于500，使沉淀不在斜板積聚，盡快回落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。3） 出水堰前設(shè)置擋板，以防止上浮污泥流失，

49、某些情況下，應(yīng)設(shè)置浮渣清除裝置。三相分離器設(shè)計(jì)須確定三相分離區(qū)數(shù)量，大小斜板尺寸，傾角和相互關(guān)系：小斜板臨界長(zhǎng)度計(jì)算公式：式中 q通過(guò)縫隙的流量，m3/hl回流縫隙的長(zhǎng)度,mn縫隙條數(shù)up氣泡上升速度 m/sr上斜板到器壁的距離,m下斜板與器壁的夾角且其中up由斯托克斯公式計(jì)算： 式中 up氣泡自由上升速度,cm/s b氣泡碰撞系數(shù) g重力加速度,980cm/s 1液體密度，g/cm3 g氣體密度,g/cm3 u液體動(dòng)力粘度,g/cm/s dg氣泡直徑，cm 且 u=r1 其中r液體的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，cm2/s設(shè)水溫為250，氣泡直徑dg為0.02cm,廢水為1.02g/cm3,氣體為，取0.9

50、5,凈水0.0089cm2/s,則凈水動(dòng)力粘度為： 因處理對(duì)象為廢水，u比凈水的大，其值取為凈水的2.5倍，則廢水動(dòng)力粘度系數(shù)為氣泡在靜止水中上升速度為：?jiǎn)纬靥幚硭繛椋簈=×=0.006（m3/s） 設(shè)計(jì)回流縫數(shù)量n=1,寬度r=0.6m,下斜板傾角540，即360，計(jì)算出回流縫長(zhǎng)度計(jì)算回流縫后，進(jìn)一步計(jì)算下斜板臨界長(zhǎng)度：取小斜板長(zhǎng)度l11.5ao，1.6m,其水平l2=0.94m,垂直l3=1.29m三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算如下圖：d1=1.9m2.3m21.6md2=5.2m 1d3=4.6md=7.0m圖3-2uasb反應(yīng)器示意圖圖中d1=1.9m,d2=5.2m,d3=4.6m,

51、1=53.10,2=54.30大集氣罩的收氣面積占總面積的比例為： 符合要求；沉淀區(qū)面積：沉淀區(qū)負(fù)荷為0.53m/h,符合要求；回流縫的過(guò)水流速為：v=1.98(m/h),符合要求。所以u(píng)asb的設(shè)計(jì)結(jié)果為：d=7.0m,h=10.0m,其中超高h(yuǎn)1=0.3m,三相分離器高度h2=3.5m,反應(yīng)器高度h3=5.5m,反應(yīng)器底污泥區(qū)高h(yuǎn)4=0.7m,集氣罩頂直徑d1=1.9m,大斜板長(zhǎng)l=2.83m,傾角254.30,小斜板長(zhǎng)l=2.0m,傾角1=53.10。脫氣條件校核：如果水是靜止的，則沼氣將以m/s的速度上升，可以進(jìn)入氣室中。但由于在三相分離器中，水是變相流動(dòng)的，因此沼氣氣泡不僅獲得了水的

52、加速度，而且運(yùn)動(dòng)發(fā)生了方向的改變。氣泡進(jìn)入氣室，必須保證滿足以下公式要求：up/v>l2>l1式中 up氣泡垂直上升速度 v氣泡實(shí)際縫隙流速 l2回流縫隙垂直長(zhǎng)度 l1校斜板與大斜板重疊長(zhǎng)度根據(jù)三項(xiàng)分離器設(shè)計(jì)結(jié)果，得： 可見(jiàn)，滿足脫氣條件要求。3·布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 布水器設(shè)置16個(gè)布水點(diǎn)，每點(diǎn)負(fù)荷面積為布水器設(shè)環(huán)管一根，支管四根，環(huán)管上設(shè)12個(gè)布水點(diǎn)，支管上設(shè)4個(gè)布水點(diǎn)，布水點(diǎn)共16個(gè)。1） 按均勻原則，環(huán)管管徑為5.6m,支管上內(nèi)圈環(huán)徑為2.5m。2） uasb反應(yīng)器布水器中心管流量為qi=86.7×=0.00602(m3/s)，中心管流速選為1.0m/s,則中心管管徑為。3） 布水管支管均分流量為0.001m3/s,支管管內(nèi)流速選為1.2m/s,則管徑計(jì)算為d1=39.2mm,取d1=40mm,由此取環(huán)管管徑d2=80mm。4） 布水孔16個(gè)，流速選為1.5m/s,孔徑計(jì)算為0.0175m,取孔徑d3=20mm。5）