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1、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目 錄引 言.1第一章 概 論.21.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù) .21.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù).21.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù).21.2 設(shè)計(jì)要求 .21.2.1 設(shè)計(jì)原則.21.2.2 污水處理工程運(yùn)行過程中應(yīng)遵循的原則.3第二章 水質(zhì)分析.42.1 水質(zhì)組成 .42.1.1 進(jìn)水水質(zhì).42.1.2 出水水質(zhì) .42.2 廢水種類 .42.2.1 抗生素廢水的水質(zhì)特征.42.2.2 抗生素廢水的可生化降解性.5第三章 方案選擇.63.1 選擇方案原則 .63 .2 工藝比較分析 .63.2.1 活性污泥法.63.2.2 氧化溝法 .73.2.3 sbr 法.83.2.4 三種工藝
2、的經(jīng)濟(jì)比較.93.2.5 工藝流程圖 .10第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算.114.1 原始設(shè)計(jì)參數(shù) .114.2 格柵 .114.2.1 設(shè)計(jì)說明 .114.2.2 中格柵計(jì)算 .114.2.3 格柵選型.124.3 集水井和污水提升泵房 .134.3.1 設(shè)計(jì)說明.134.3.2 設(shè)計(jì)選型.134.3.3 提升泵房.134.4 細(xì)格柵 .134.4.1 設(shè)計(jì)說明 .134.4.2 計(jì)算結(jié)果 .14內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4.4.3 格柵選型 .144.5 調(diào)節(jié)池 .144.5.1 設(shè)計(jì)說明.144.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 .144.5.3 設(shè)備 .154.6 曝氣沉沙池 .154.6.1 設(shè)計(jì)說明 .
3、154.6.2 沉砂池計(jì)算.164.6.3 曝氣設(shè)備.174.7 氣浮池 .174.7.1 設(shè)計(jì)說明.174.7.2 氣浮池計(jì)算.174.7.3 氣浮設(shè)備 .174.8 sbr 反應(yīng)池.174.8.1 設(shè)計(jì)說明.174.8.1.1 sbr 說明.174.8.1.2 sbr 工藝特點(diǎn).184.8.1.3 工藝操作過程.184.8.2 sbr 反應(yīng)池容積計(jì)算.194.8.3 sbr 反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制.204.8.4 排泥量及排泥系統(tǒng) .214.8.5 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 .214.8.6 潷水器 .234.9 接觸消毒池 .244.9.1 設(shè)計(jì)說明.244.9.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .244
4、.9.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .244.10 污泥處理系統(tǒng) .254.10.1 污泥水分去除的意義和方法 .254.10.2 各個部分設(shè)計(jì)計(jì)算 .254.10.2.1 集泥井 .254.10.2.2 污泥濃縮池 .264.10.2.3 污泥貯柜 .274.10.2.4 污泥脫水機(jī)房 .284.10.2.5 污泥棚 .28第五章 污水處理廠的平面布置和高程布置.295.1 構(gòu)筑物及設(shè)備的重要設(shè)計(jì)參數(shù) .295.2 污水處理廠的總平面布置 .305.2.1 布置原則.305.2.2 平面布置.305.3 污水處理廠的高程布置 .305.3.1 布置原則.305.3.2 高程布置.31內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)
5、計(jì)說明書5.3.3 各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 .315.4 工程投資估算 .325.4.1 工程投資.32第六章 工程效益.346.1 工程的環(huán)境效益 .346.2 工程的社會效益 .346.3 工程的經(jīng)濟(jì)效益 .34結(jié) 論.35參考文獻(xiàn).36謝 辭.37內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1引引 言言水是人類的生命之源,它孕育和滋養(yǎng)了地球上的一切生物。與我們?nèi)祟惷芮邢嚓P(guān)的是淡水。但是,水環(huán)境中的淡水資源卻很少,僅占總量的 2.53%。因此,保護(hù)和珍惜水資源,是整個社會的共同職責(zé)。在我國,淡水資源人均不超過 2545 立方米,不到世界人均的 1/4,因此我們更應(yīng)該保護(hù)和珍惜水資源。20 世紀(jì)以來,醫(yī)藥工業(yè)
6、的迅速發(fā)展,給人類文明帶來了飛躍。與此同時(shí),在其生產(chǎn)過程中所排放出來的廢水對環(huán)境的污染也日益加劇,給人類健康帶來了嚴(yán)重的威脅。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,醫(yī)藥廢水成分復(fù)雜、濃度和鹽分高、色度和毒性大,往往含有種類繁多的有機(jī)污染物質(zhì),這些物質(zhì)中有不少屬于難生化降解的物質(zhì),可在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)存留于環(huán)境中。采用傳統(tǒng)的處理工藝很難達(dá)標(biāo)排放。對于這些種類繁多、成分復(fù)雜的有機(jī)廢水的處理,仍然是目前國內(nèi)外水處理的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。結(jié)合某生物制藥廠污水特點(diǎn),通過調(diào)查收集資料和查閱文獻(xiàn),以 sbr 法處理該制藥廠所排放的污水,處理后可以達(dá)標(biāo)排放,有利于當(dāng)?shù)厮h(huán)境的良性循環(huán)。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2 第一章 概 論1.1
7、設(shè)計(jì)任務(wù)及依據(jù)1.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)方案的編制范圍是某生物制藥廠廢水處理工藝,處理能力為 1000,dm3內(nèi)容包括處理工藝的確定、各構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選型、平面布置、高程計(jì)算、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。完成繪制處理工藝流程組圖、各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算圖、處理工藝組合平面布置及高程布置圖。1.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)(1)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法和水污染防治法 (2)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) gb89781996 (3)給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (gbj69-84)(4)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 (5)畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱 1.2 設(shè)計(jì)要求1.2.1 設(shè)計(jì)原則(1) 必須確保污水廠處理后達(dá)到排放要求。 (2) 污水處理廠采用的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)
8、必須可靠。在設(shè)計(jì)中一定要遵守現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范,保證必要的安全系數(shù)。對新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新材料的采用積極慎重的態(tài)度。 (3) 污水處理廠設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)的要求。(4) 污水廠設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)力求技術(shù)合理。在經(jīng)濟(jì)合理的原則下,必須根據(jù)需要,盡可能采用先進(jìn)的工藝、機(jī)械和自控技術(shù),但要確保安全可靠。 (5) 污水廠設(shè)計(jì)必須注意近遠(yuǎn)期的結(jié)合,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為今后發(fā)展留有挖潛和擴(kuò)建的條件。 (6) 污水廠設(shè)計(jì)必須考慮安全運(yùn)行的條件。(7) 污水廠的設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)條件允許情況下,場內(nèi)布局、構(gòu)(建)筑物外觀、環(huán)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3境及衛(wèi)生等可以適當(dāng)注意美觀和綠化。1.2.2 污水處理工程運(yùn)行過程中應(yīng)遵循的原則
9、 在確保污水處理效果同時(shí),還應(yīng)合理安排水資源的綜合利用,節(jié)約用地,節(jié)約勞動力。同時(shí)應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)、合理布局,作到技術(shù)可行、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4第二章第二章 水質(zhì)分析水質(zhì)分析2.1 水質(zhì)組成生物制藥廢水可分為沖洗廢水、提取廢水和其他廢水。其中沖洗廢水和提取廢水含有未被利用的有機(jī)組分及染菌體,也含有一定的酸堿有機(jī)溶劑,需要處理后排放,而其他廢水主要為冷卻水排放,一般污染物濃度不大,可以回用。2.1.1 進(jìn)水水質(zhì)某制藥廠用生物法生產(chǎn)慶大霉素及土霉素,進(jìn)水水量及水質(zhì)情況情況: 表 2-1 進(jìn)水及水質(zhì)2.1.2 出水水質(zhì)污水處理廠污水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物
10、排放國家三級標(biāo)準(zhǔn) ,具體水質(zhì)如表 2-2 所示。 表 2-2 處理要求2.2 廢水種類其中含有慶大霉素及土霉素抗生素,屬于抗生素類廢水。2.2.1 抗生素廢水的水質(zhì)特征1(1)cod 濃度高,是抗生素廢水污染物的主要來源。(2)廢水中 ss 濃度較高。其中主要為發(fā)酵的殘余培養(yǎng)基質(zhì)和發(fā)酵產(chǎn)生的微生物絲菌體。對厭氧 uasb 工藝處理極為不利。廢水種類水量(m3/d)cod(mg/l)bod(mg/l)ss(mg/l)慶大霉素+土霉素1000200011008400廢水種類水量(m3/d)cod(mg/l)bod(mg/l)ss(mg/l)慶大霉素+土霉素10001203030內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢
11、業(yè)設(shè)計(jì)說明書5(3)存在難生物降解物質(zhì)和有抑菌作用的抗生素等毒性物質(zhì)。對于有毒性作用的抑制物質(zhì),厭氧生物處理比好氧處理具有一定的優(yōu)勢。(4)硫酸鹽濃度高。一般認(rèn)為,好氧條件下硫酸鹽的存在對生物處理沒有影響。(5)水質(zhì)成分復(fù)雜。中間代謝產(chǎn)物和提取分離中殘留的高濃度酸、堿、有機(jī)溶劑等化工原料含量高。該類成分易引起 ph 值波動大、色度高和氣味重等不利因素,影響厭氧反應(yīng)器中甲烷菌正常的活性。(6)水量較小但間歇排放,沖擊負(fù)荷較高,由于抗生素分批發(fā)酵生產(chǎn),廢水間歇排放,所以其廢水成分和水力負(fù)荷隨時(shí)間有很大的變化,這種沖擊給生物處理帶來極大的困難。2.2.2 抗生素廢水的可生化降解性廢水的可生化降解能力
12、取決于 bod/cod 的比值,bod 是指在好氧條件下,微生物分解有機(jī)物質(zhì)所需要消耗的溶解氧量,而 cod 是指在酸性條件下,用強(qiáng)氧化劑氧化水樣中有機(jī)物和無機(jī)還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量,以氧的毫克每升表示。由于 bod 采用微生物來降解有機(jī)物,而降解率僅為 14.478.6%,而 cod 采用的是強(qiáng)氧化劑,對大多數(shù)的有機(jī)物可以氧化到 8595%,因此以重鉻酸鉀作為強(qiáng)氧化劑來測定 cod 時(shí),bod/cod 的比值小于 1。根據(jù)資料介紹,當(dāng)廢水bod/cod0.3 時(shí),說明廢水中有機(jī)物可生化降解。但一般說來抗生素廢水的bod/cod 大于 0.3,因此抗生素廢水可生化性比較好。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
13、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6第三章 方案選擇3.1 選擇方案原則在工藝選擇和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮該廠廢水的特點(diǎn),近期、遠(yuǎn)期的可調(diào)性,并用兩級處理,即物化處理與生化處理相結(jié)合。該廠廢水屬于比較難處理的工業(yè)制藥廢水。根據(jù)該廠原有設(shè)施運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及同類廠家運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn),采用物化和生化相結(jié)合處理工藝。一級物化處理采用格柵、調(diào)節(jié)池、沉砂池、氣浮池,主要去除廢水沉淀物,中和廢水 ph 值,調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。生化處理擬采用 sbr 工藝系統(tǒng)。處理規(guī)模和原污水水質(zhì)水量變化規(guī)律。整體配備先進(jìn)可靠的系統(tǒng)設(shè)備,降低系統(tǒng)的維護(hù)工作量,以保證系統(tǒng)的長期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。采用適當(dāng)?shù)淖詣踊刂葡到y(tǒng),以保證處理效果和減少勞動力需求。工程設(shè)計(jì)采用針對該廠水
14、質(zhì)特點(diǎn)的工藝方案。工藝可靠,設(shè)備配備先進(jìn),運(yùn)行費(fèi)用合理,工程整體檔次高。污泥處理也是關(guān)鍵。由于污泥量很大,本方案采用高品質(zhì)帶式壓濾機(jī),提高污泥處理自動化程度,同時(shí)也避免采用板框牙濾機(jī)所帶來的人力多、環(huán)境差、處理能力低等缺陷。3 .2 工藝比較分析 近年來,廢水處理工藝主要有:活性污泥法、sbr 法及氧化溝法。下面就這幾種工藝加以比較。3.2.1 活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法,又稱普通活性污泥法,是早期開始使用并一直沿用至今的運(yùn)行方式。它是當(dāng)前國內(nèi)外大型污水處理廠普遍采用的方法。工藝流程簡圖見圖 3-1。活性污泥法自 20 世紀(jì)初發(fā)明以來,得到飛速的發(fā)展。除普通活性污泥法以外,近年來國內(nèi)外應(yīng)用較多的
15、還有 sbr 法及氧化溝法。傳統(tǒng)活性污泥法的特點(diǎn)是:2(1)曝氣池內(nèi)污水濃度從池首至池尾是逐漸下降的,由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯度,污水降解反應(yīng)的推動力較大,效率較高,對污水處理的方式較靈活。(2)對懸浮物和bod 的去除率較高。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書7(3)運(yùn)行較穩(wěn)定。(4)推流式曝氣池沿池長均勻供氧,會出現(xiàn)池首供氧過剩,池尾供氧不足,增加動力費(fèi)用;且根據(jù)設(shè)計(jì)要求,對氮的去除率較高,而傳統(tǒng)活性污泥法達(dá)不到要求。 傳統(tǒng)活性污泥法的缺點(diǎn)是廢水需要大量稀釋,運(yùn)行中泡沫多,易發(fā)生污泥膨脹,剩余污泥量大,去除率不高,常必須采用二級或多級處理。圖 3-1 傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程簡圖3.2.2
16、 氧化溝法氧化溝是一種活性污泥法工藝,但曝氣池呈封閉的溝渠形,污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動,因此被稱為“氧化溝” ,又稱“環(huán)形曝氣池” ,它也屬于活性污泥處理工藝的一種變形工藝,一般不需要初沉池,并且通常采用延時(shí)曝氣。工藝流程見圖 3-2。氧化溝工藝具有以下特點(diǎn):(1)污水進(jìn)入氧化溝,可以得到快速有效地混合,對水量、水質(zhì)的沖擊負(fù)荷影響?。唬?)由于污泥齡較長,污泥趨于好氧穩(wěn)定;進(jìn)水粗格柵進(jìn)水泵房細(xì)格柵沉砂池初沉池曝氣池二沉池柵渣壓榨鼓風(fēng)機(jī)房加氯間回流污泥泵污泥濃縮池污泥消化池脫水機(jī)房剩余污泥泥餅外運(yùn)回流污泥cl2柵渣外運(yùn)出水內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書8(3)可以通過改變轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)刷、
17、轉(zhuǎn)碟的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速、浸水深度和轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟的安裝個數(shù)等,以調(diào)節(jié)整體的供氧能力和電耗,使池內(nèi)溶解氧值控制在最佳工況。但有以下缺點(diǎn):(1) 循環(huán)式,運(yùn)行工況可以調(diào)節(jié),管理相對復(fù)雜;(2) 表曝法供氧,設(shè)備養(yǎng)管量大;(3) 污水停留時(shí)間長,泥齡長,電耗相對較高。 圖 3-2 氧化溝工藝流程3.2.3 sbr 法 序批式活性污泥法(sbr)是從充排式反應(yīng)器發(fā)展而來的,其工作過程是:一個周期內(nèi)把污水加入反應(yīng)器中,并在反應(yīng)器充滿水后開始曝氣,污水中的有機(jī)物通過生物降解達(dá)到排放要求后停止曝氣,沉淀一定時(shí)間將上清液排出,如此反復(fù)循環(huán)3。sbr 法是近年來在國內(nèi)外被引起廣泛應(yīng)用重視和日趨增多的一種污水生物
18、處理技術(shù)。sbr 處理工藝包括五個處理程序,分別為:進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水、待機(jī)。在該處理工藝中,處理構(gòu)筑物少,可省去初沉池,無二沉池和污泥處理系統(tǒng)。與標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法相比,基建費(fèi)用低,主要適用于小型污水處理廠。運(yùn)行靈活,可同時(shí)具有去除 bod 和脫氮除磷的功能。sbr 法有以下優(yōu)點(diǎn)。sbr 系統(tǒng)以一個反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法中的調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池,整體結(jié)構(gòu)緊湊簡單,系統(tǒng)操作簡單且更具有靈活性。投資省,運(yùn)行費(fèi)用柵渣壓榨細(xì)格柵進(jìn)水泵房粗格柵進(jìn)水沉砂池氧化溝二沉池出水cl2加氯間鼓風(fēng)機(jī)房剩余污泥污泥濃縮脫水一體化泥餅外運(yùn)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書9低,它比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省基建
19、投資額 30%左右。sbr 反應(yīng)池具有調(diào)節(jié)池的作用,可最大限度地承受高峰流量、高峰 bod 濃度及有毒化學(xué)物質(zhì)對系統(tǒng)的影響。sbr 在固液分離時(shí)水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài),不會發(fā)生短流現(xiàn)象,同時(shí),在沉淀階段整個 sbr 反應(yīng)池容積都用于固液分離。sbr 反應(yīng)過程基質(zhì)濃度變化規(guī)律與推流式反應(yīng)器是一致的,擴(kuò)散系數(shù)低。系統(tǒng)通過好氧/厭氧交替運(yùn)行,能夠在去除有機(jī)物的同時(shí)達(dá)到較好的脫氮除磷效果。處理流程短,控制靈活,可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標(biāo)處理水量,改變運(yùn)行周期及工藝處理方法,適應(yīng)性很強(qiáng)。系統(tǒng)處理構(gòu)筑物少、布置緊湊、節(jié)省占地。sbr 的缺點(diǎn)是:對自動控制水平要求較高,人工操作基本上不能實(shí)行正常運(yùn)行,自
20、控系統(tǒng)必須質(zhì)量好,運(yùn)行可靠;對操作人員技術(shù)水平要求較高;間歇周期運(yùn)行帶來曝氣、攪拌、排水、排泥等設(shè)備利用律較低,增大了設(shè)備投資和裝機(jī)容量。由于具有以上優(yōu)點(diǎn),sbr 近年來在國內(nèi)外得到了較廣泛的應(yīng)用。但也有一些不足之處,如在實(shí)際工作中,廢水排放規(guī)律和 sbr 間歇進(jìn)水的要求存在不匹配問題,特別是水量較大時(shí),需多套反應(yīng)池并聯(lián)運(yùn)行,增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性4。工藝流程見圖 3-3。進(jìn)水 出水 剩余污泥 圖 3-3 sbr 法工藝流程3.2.4 三種工藝的經(jīng)濟(jì)比較美國 epa 在對 sbr 技術(shù)評估的基礎(chǔ)上,比較分析了傳統(tǒng)活性污泥法、sbr 工藝、氧化溝工藝的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用,見表 3-1(以相對值表
21、示) 。比較結(jié)果說明柵渣壓榨鼓風(fēng)機(jī)房粗格柵進(jìn)水泵房細(xì)格柵沉砂池sbr反應(yīng)池加氯間污泥濃縮脫水一體化cl2泥餅外運(yùn)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書10在一定的流量范圍內(nèi),當(dāng)污水處理廠的規(guī)模增加時(shí),單位造價(jià)降低。表 3-1 基建投資和運(yùn)行費(fèi)用基建投資/元運(yùn)行費(fèi)用/元污水處理流程3785m /d 318925m /d33785m /d318975m /d3傳統(tǒng)活性法sbr氧化溝1007883100758110083831009393以上兩種規(guī)模的 sbr 污水處理廠的基建投資分別為傳統(tǒng)活性污泥法的基建投資的 78%和 75%。而 sbr 工藝投資與氧化溝是相當(dāng)?shù)模缘陀谘趸瘻?,其兩者的運(yùn)行費(fèi)用是一樣
22、的。當(dāng)污水處理廠的規(guī)模較小時(shí),與傳統(tǒng)的活性污泥法工藝相比,sbr的運(yùn)行費(fèi)用也較省。如處理規(guī)模分別為 3785 m /d 和 18925 m /d,其年度運(yùn)行費(fèi)用33約為傳統(tǒng)活性污泥法污水廠的 83%和 93%,可見 sbr 在中、小規(guī)模的處理廠是有優(yōu)越性的,所以本設(shè)計(jì)采用 sbr 工藝。3.2.53.2.5 工藝流程圖工藝流程圖 圖 3-4 本設(shè)計(jì)工藝流程圖柵渣壓榨中格柵進(jìn)水泵房細(xì)格柵調(diào)節(jié)池sbr反應(yīng)池沉砂池氣浮池鼓風(fēng)機(jī)房污泥濃縮脫水剩余污泥泥餅外運(yùn)出水進(jìn)水內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書11第四章第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 原始設(shè)計(jì)參數(shù)原水水量 q=1000=41.67m3/h (4-d
23、m31)取流量總變化系數(shù)為 kz=2.0設(shè)計(jì)流量 qmax=kz.q=2.00.01157=0.023m/s (4-2)4.2 格柵4.2.1 設(shè)計(jì)說明格柵(見圖 4-1)一般斜置在進(jìn)水泵站之前,主要對水泵起保護(hù)作用,截去廢5水中較大的懸浮物和漂浮物。格柵按形狀可分為平面格柵和曲面格柵兩種,按格柵柵條間隙可分為粗格柵(50100mm) ,中格柵(1040mm) ,細(xì)格柵(310mm)三種。本設(shè)計(jì)采用中格柵,柵條間隙取 20mm。 圖 4-1 格柵結(jié)構(gòu)示意圖4.2.2 中格柵計(jì)算(1)柵條的間隙數(shù)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書12設(shè)柵前水深 h=0.3m,柵前水深與柵前流速 v1之間關(guān)系 v1
24、=qmax/bh(b 為渠道寬度) ,過柵流速 v=0.5m/s,柵條間隙寬度 b=0.010m,格柵傾角 =60。n=qmax(sin)0.5/bhv=0.023(sin60)0.5/(0.0100.30.5)=14.315 個 (4-3)(2)柵槽寬度設(shè)柵條寬度 s=0.01b=s(n1bn=0.01(151)0.0115=0.29m (4-4)(3)進(jìn)水渠道漸寬部分的長度設(shè)進(jìn)水寬度 b1=0.20m,其漸寬部分展開角度 1=20,進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為 0.45 m/s。l1=(bb1)/2tg1=(0.290.20)/2tg20=0.12m (4-5)(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長
25、度l2=l1/2=0.12/2=0.06m(5)通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面h1=(s/b) sinkv2/2g=2.42(0.01/0.010) sin6030.5 2/19.6=0.033m 3434(4-6) k=342. 2(6)柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高 h2=0.3m,則有 h=hh1h2=0.30.0330.3=0.633m (4-7)(7)柵槽的總長度l=l1l20.51.0(h+h )/tg=0.180.51.0(0.30.3)/tg60=2.03m 2(4-8)(8)每日柵渣量在格柵間隙 10mm 時(shí),設(shè)柵渣量為每 1000m 污水 0.23m3,有3w=86
26、400qw1/1000k =86400 0.0230.23/10002.0=0.23 m3/d0.2 m3/d maxz內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書13(4-9)采用機(jī)械清渣。4.2.3 格柵選型選 hg-800 型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī),電動機(jī)功率 0.55kw,柵條間距為 10-50 mm。隔單柵傾斜角度為:60 -70 。該格柵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、運(yùn)行平穩(wěn)、維護(hù)方便,可實(shí)行手動間斷運(yùn)行、自動連續(xù)運(yùn)行,對工作時(shí)間和停車時(shí)間等運(yùn)行周期可自動調(diào)節(jié),具有緊急停車和過載保護(hù)裝置。64.3 集水井和污水提升泵房4.3.1 設(shè)計(jì)說明 本設(shè)計(jì)采用自灌式污水提升泵站,與集水井合建,集水池容積不應(yīng)小于最
27、大一臺水泵 5min 的出水量,如水泵機(jī)組為自動控制時(shí),每小時(shí)啟動水泵不得超過 6 次??紤]用 3 臺水泵(2 用 1 備) ,每臺水泵的容量為 174/2=87 l。集水井容積采用相當(dāng)于一臺水泵 6min 的容量,則 w=87606/1000=31.32 m3,有效水深取 2m,則集水池面積為 f=31.32/2=15.66 m2。采用 sbr 工藝,污水處理系統(tǒng)比較簡單,工藝管線可以充分優(yōu)化,故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入曝氣沉砂池,然后自流到 sbr 池。曝氣沉砂池、sbr池的相對于地面的高度分別為 5m、5.5m。4.3.2 設(shè)計(jì)選型污水提升前水位為-2.00m,污水總提升流程
28、7.5m,采用 if 型離心耐蝕泵,設(shè)計(jì)提升高度為 h=8m,設(shè)計(jì)流量 qmax=41.67m3/h。 采用 65-50-160 型離心耐蝕泵 1 臺。該泵流量為 12.5m3/h,揚(yáng)程 8m,轉(zhuǎn)速 1450 r/min,軸功率 0.56kw,電動機(jī)型號 y802-4,功率 0.75kw,效率 =60%。74.3.3 提升泵房泵房內(nèi)設(shè)有維修間,機(jī)電室,操作室。泵,電機(jī)等在室內(nèi)安裝,電控柜、顯示器在操作室內(nèi)安裝。提升泵房占地面積為 12m6m,工作間占地面積 8m3m。起重機(jī)選 lsx 型手動單梁懸掛起重機(jī),起重量 0.5t,起升高度 2.5m12m,跨度 6m。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
29、144.4 細(xì)格柵4.4.1 設(shè)計(jì)說明在沉砂池前設(shè)置細(xì)格柵主要作用是減少浮渣,避免污水中含大量雜物堵塞管道,為污水處理廠提供良好的運(yùn)行條件 。計(jì)算過程與中格柵相同。設(shè)柵前水深8h=0.4m,過柵流速 v=0.9m/s,柵條間隙 b=0.003m,柵渣量為 0.3m3/1000m3污水。4.4.2 計(jì)算結(jié)果(1)柵條的間隙數(shù):n20 個(2)柵槽寬度:b=s(n1)bn=0.01(201)0.00320=0.25m(3)進(jìn)水渠道漸寬部分長度:進(jìn)水寬度取 b =0.15m,l =(0.250.15)11/2tg20=0.14m(4)柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度l2=l1/2=0.14/2=0
30、.07m(5)通過格柵的水頭損失:h1=0.14 m(6)柵后槽總高度:取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m,h=hh1h2=0.40.140.3=0.84 m(7)柵槽總長度:l=0.140.070.51.0(0.40.3)/tg60=2.11m(8)每日柵渣量:w=864000.0230.3/(1 0002)=0.29m3/d0.2m3/d(9)采用機(jī)械除渣。4.4.3 格柵選型選 hg-800 型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī),電動機(jī)功率 0.55kw,柵條間距為 10-50mm。隔單柵傾斜角度為:60 70 。該格柵結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、運(yùn)行平穩(wěn)、維護(hù)方便,可實(shí)行手動間斷運(yùn)行、自動連續(xù)運(yùn)行,對工作時(shí)間和
31、停車時(shí)間等運(yùn)行周期可自動調(diào)節(jié),具有緊急停車和過載保護(hù)裝置。94.5 調(diào)節(jié)池4.5.1 設(shè)計(jì)說明廢水其水質(zhì)水量都會隨時(shí)變化,且波動較大。廢水水質(zhì)水量的變化對廢水處理設(shè)備的功能發(fā)揮是不利的。為解決這一問題,設(shè)置了調(diào)節(jié)池,以調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書154.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)池子的實(shí)際容積:設(shè)廢水在池內(nèi)的停留時(shí)間 t=4h根據(jù)流量 q=1000m3/d t=4h則池內(nèi)的廢水量為 q1=q/24t=1000/244=166.7m3/h (4-10)得出調(diào)節(jié)池的有效容積為 167m3設(shè)計(jì)用調(diào)節(jié)池的實(shí)際容積為 v=1.4v=1.4167=233.8m3 (4-有效11)取 v=2
32、35m3有效(2)池子的長寬取池子的有效水深為 h1=1.5m,縱向隔板間距為 1m則調(diào)節(jié)池的平面面積 s=v/ h1=235/1.5157m2 (4-12)取寬為 11m,則長 l=s/b=324/16=14.3m (4-13)縱向隔板間距為 1m,所以隔板數(shù)為 13 個取調(diào)節(jié)池的超高 h=0.3 m4.5.3 設(shè)備為適應(yīng)水質(zhì)的變化,設(shè)置沉渣斗。沉渣斗傾角為 45。4.6 曝氣沉沙池4.6.1 設(shè)計(jì)說明沉砂池功能是利用物理原理去除污水中比重較大的無機(jī)顆粒,主要包括無機(jī)性的砂粒、礫石和少量較重的有機(jī)物質(zhì)。沉砂池按流態(tài)分為:平流式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣沉砂池、渦流式沉砂池等。由于曝氣沉砂池曝
33、氣的作用附著在砂粒上的有機(jī)污染物和污水中的油脂類物質(zhì)會被去除,這也是選擇曝氣沉砂池的目的。污水經(jīng)污水泵提升后進(jìn)入曝氣沉砂池,共兩座,一用一備。沉砂池池底采用多斗集砂,沉砂由砂泵自斗底抽送到砂水分離器,砂水分離器通入壓縮空氣洗砂,污水回至提升泵前,凈砂直接卸入汽車外運(yùn)。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書16 圖 4-2 曝氣沉砂池示意圖設(shè)計(jì)流量為 qmax=0.023 m3/s,水力停留時(shí)間 t=3.0min,水平流速取 v=0.06m/s,有效水深 h2=2m.4.6.2 沉砂池計(jì)算池子總有效容積:v=qmaxt60=0.023360=4.14m3 (4-14)水流斷面積:a=qmax/v1=0
34、.023/0.06=0.38m2 (4-15)(1)池總寬度:b=a/h2=0.38/2=0.19 m,取 b:h2=1.5,則 b 為 3m。 (4-16)(2)每個池子寬度:設(shè)兩座沉砂池 n=2 格,b=3/2=1.5m。 (4-17)(3)池長:l=v/a=4.14/0.38=10.9m (4-18)(4)每小時(shí)所需空氣量:設(shè)每 m3污水所需空氣量 d=0.2 m3/m3污水,空氣密度1.293 kg/m3,其中氧氣占的質(zhì)量含量為 23.3%,則有 q=dqmax3600=0.20.0233 600=16.56 m3/h (4-19)需要的空氣量:16.561.2930.233=4.99
35、kgo2/h(5)沉砂室設(shè)計(jì)計(jì)算:設(shè)沉砂斗為沿池長方向的梯形斷面渠道,沉砂斗體積為 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書17vo=(aa1)h3l/2,沉砂室坡向沉砂斗的坡度為 i=0.10.5,沉砂斗側(cè)壁與水平面的夾角 55,a1=0.5m,h3=0.4m,=55,則砂斗上口寬a=2h3/tg55=20.4/tg55=1.06。vo=(1.06+0.5)0.410.8/2=3.37m3 (4-20) 超高 h1取 0.3m,則 h3=(ba1)tg55/2=(1.50.5)tg55/2=0.71m (4-21)h=h1h2h3=0.320.71=3.01m,取 3.0m (4-22)4.6.3
36、曝氣設(shè)備選 sbq-i 型水下曝氣機(jī),1 臺。型號:sbq-i/4,葉輪直徑 1240 mm,轉(zhuǎn)速1450r/min,供氧量 3.5kg/h5.0kg/h,電動機(jī)功率 3.7kw,外形尺寸700mm50mm658mm,重量 180kg。主要特點(diǎn):充氧效率高、建設(shè)投資省、運(yùn)轉(zhuǎn)維修方便。104.7 氣浮池4.7.1 設(shè)計(jì)說明氣浮法是固液分離或液液分離的一種技術(shù)。它是通過某種方法產(chǎn)生大量的微氣泡,使廢水中密度接近與水的固體或液體污染物微粒粘附,形成密度小于水的氣浮體。在浮力的作用下,上浮至水面形成浮渣,進(jìn)行固液或液液分離。氣浮法用于從廢水中去除比重小于 1 的懸浮物、油類和脂肪,并用與污泥的濃縮。本
37、設(shè)計(jì)采用加壓溶氣氣浮法??諝庠诩訅簵l件下溶于水中,再使壓力降至常壓,把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來。4.7.2 氣浮池計(jì)算(1)氣浮池的有效水深取 2.5m,長為 11m,寬為 11m。(2)接觸區(qū)下端水流上升流速取為 20mm/s,上端水流的上升速度為 8mm/s,水力停留時(shí)間為 15min。4.7.3 氣浮設(shè)備選用 ts-i 型溶氣釋放器,規(guī)格 8m,溶氣水支管接口直徑 25mm,流量 0.415內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書18。主要特點(diǎn):釋氣完全,在 0.15mpa 以上即能釋放溶氣量的 99%左右,可在較hm3低的壓力下工作,在 0.2mpa 以上時(shí)即能取得良好的凈水效果
38、,節(jié)約能耗,釋出的氣泡微細(xì),氣泡平均直徑為 20-40,氣泡密集,附著性能良好 m114.8 sbr 反應(yīng)池4.8.1 設(shè)計(jì)說明4.8.1.1 sbr 說明設(shè)計(jì)方法有兩種:負(fù)荷設(shè)計(jì)法和動力設(shè)計(jì)法,本工藝采用負(fù)荷設(shè)計(jì)法。根據(jù)12工藝流程論證,sbr法具有比其他好氧處理法效果好,占地面積小,投資省的特點(diǎn),因而選用sbr法。sbr是序批式間歇活性污泥法的簡稱。該工藝由按一定時(shí)間順序間歇操作運(yùn)行的反應(yīng)器組成。其運(yùn)行操作在空間上是按序排列、間歇的。污水連續(xù)按順序進(jìn)入每個池,sbr反應(yīng)器的運(yùn)行操作在時(shí)間上也是按次序排列的。sbr工藝的一個完整的操作過程,也就是每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過程,包括進(jìn)水
39、期、反應(yīng)期、沉淀期、排水排泥期、閑置期五個階段,如圖4-3。這種操作周期是周而復(fù)始進(jìn)行的,以達(dá)到不斷進(jìn)行污水處理的目的。對于單個的sbr反應(yīng)器來說,在時(shí)間上的有效控制和變換,即達(dá)到多種功能的要求,非常靈活。 圖4-3 sbr工藝操作過程圖4.8.1.2 sbr 工藝特點(diǎn)(1)工程簡單,造價(jià)低;(2)時(shí)間上有理想推流式反應(yīng)器的特性;(3)運(yùn)行方式靈活,脫n除p效果好;(4)良好的污泥沉降性能;(5)對進(jìn)水水質(zhì)水量波動適應(yīng)性好;內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書19(6)易于維護(hù)管理。4.8.1.3 工藝操作過程 進(jìn)水期進(jìn)水期是反應(yīng)池接納污水的過程。由于充水開始是上個周期的閑置期,所以此時(shí)反應(yīng)器中剩
40、有高濃度的活性污泥混合液,這也就相當(dāng)于活性污泥法中污泥回流作用。sbr工藝間歇進(jìn)水,即在每個運(yùn)行周期之初在一個較短時(shí)間內(nèi)將污水投入反應(yīng)器,待污水到達(dá)一定位置停止進(jìn)水后進(jìn)行下一步操作。因此,充水期的sbr池相當(dāng)于一個變?nèi)莘磻?yīng)器?;旌弦夯|(zhì)濃度隨水量增加而加大。充水過程中逐步完成吸附、氧化作用。sbr充水過程,不僅水位提高,而且進(jìn)行著重要的生化反應(yīng)。充水期間可進(jìn)行曝氣、攪拌或靜止。曝氣方式包括非限制曝氣(邊曝氣邊充水)、限制曝氣(充完水曝氣)半限制曝氣(充水后期曝氣)。 反應(yīng)期在反應(yīng)階段,活性污泥微生物周期性地處于高濃度、低濃度的基質(zhì)環(huán)境中,反應(yīng)器相應(yīng)地形成厭氧缺氧好氧的交替過程。雖然sbr反應(yīng)器
41、內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài),但在時(shí)間序列上是一個理想的推流式反應(yīng)器裝置。sbr反應(yīng)器的濃度階梯是按時(shí)間序列變化的。能提高處理效率,抗沖擊負(fù)荷,防止污泥膨脹。沉淀期相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥法中的二次沉淀池,停止曝氣攪拌后,污泥絮體靠重力沉降和上清液分離。本身作為沉淀池,避免了泥水混合液流經(jīng)管道,也避免了使剛剛形成絮體的活性污泥破碎。此外,sbr活性污泥是在靜止時(shí)沉降而不是在一定流速下沉降的,所以受干擾小,沉降時(shí)間短,效率高。排水期活性污泥大部分為下周期回流使用,過剩污泥進(jìn)行排放,一般這部分污泥僅占總污泥的30%左右,污水排出,進(jìn)入下道工序。閑置期作用是通過攪拌、曝氣或靜止使其中微生物恢復(fù)其活性,并起反硝
42、化作用而進(jìn)行脫水。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書204.8.2 sbr 反應(yīng)池容積計(jì)算設(shè)計(jì)處理流量 q=41.67(m3/h) (4-23) bod/cod=0.55 屬高濃度易生化有機(jī)廢水設(shè)sbr運(yùn)行每一周期時(shí)間為12h,進(jìn)水1.0h,反應(yīng)(曝氣)(6.07.0h)取7h,沉淀3.0h,排水(0.5h1.0h)取1h。周期數(shù): n=21224sbr 處理污泥負(fù)荷設(shè)計(jì)為 ns=0.4 kgbod/(kgmlssd)根據(jù)運(yùn)行周期時(shí)間安排和自動控制特點(diǎn),sbr反應(yīng)池設(shè)置3個。(1)污泥量計(jì)算 sbr反應(yīng)池所需污泥量為 mlss=75. 0mlvsssrnsq75. 0 =)4 . 075. 01
43、0)301100(10003kg(667.35663 . 01070 =3.6(t) (4-24)(sbr工藝中一般取90150)設(shè)計(jì)沉淀后污泥的svi(污泥容積指數(shù))=90ml/g,svi在100以下沉降性能良好。13則污泥體積為:vs=1.2svimlss=1.2 (4-)(2 .3583567109033m25)sbr 反應(yīng)池容積 v =v +v +v (4-sifb26)式中 v 代謝反應(yīng)所需污泥容積msi3v 反應(yīng)池?fù)Q水容積(進(jìn)水容積)mf3v保護(hù)容積mb3v =( m )f67.4112410003v =v /3=128.4(m )sis3進(jìn)水粗格柵進(jìn)泵房細(xì)格柵沉砂池初沉池曝氣池二
44、沉池柵渣壓榨鼓風(fēng)機(jī)房加氯間回流污泥泵污泥濃縮池污泥消化池脫水機(jī)房剩余污泥泥餅外運(yùn)回流污泥cl2渣外運(yùn)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書21則 v =128.4+41.67+v =170.07+v (4-bb27)(2) sbr反應(yīng)池構(gòu)造尺寸 sbr反應(yīng)池為滿足運(yùn)行靈活及設(shè)備安裝需要,設(shè)計(jì)為長方形,一端為進(jìn)水區(qū),另一端為出水區(qū)sbr反應(yīng)池單池平面(凈)尺寸為126m (長比寬在1/12/1)2水深為3.0m 池深3.5m單池容積為 v =1263=216(m ) (4-328)則保護(hù)容積為 v =216-170.1=45.9(m ) (4-b329)3個池總?cè)莘e =3v =3216=648(m )
45、 (4-v330)4.8.3 sbr 反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制sbr池總水深3.0m,按平均流量考慮,則進(jìn)水前水深為1.5m,進(jìn)水結(jié)束后3.0m,排水時(shí)水深3.0m,排水結(jié)束后1.5m。3.0m水深中,換水水深為1.5m,存泥水深2.0m,保護(hù)水深1.2m,保護(hù)水深的設(shè)置是為避免排水時(shí)對沉淀及排泥的影響。進(jìn)水開始與結(jié)束由水位控制,曝氣開始由水位和時(shí)間控制,曝氣結(jié)束由時(shí)間控制,沉淀開始與結(jié)束由時(shí)間控制,排水開始由時(shí)間控制,排水結(jié)束由水位控制。4.8.4 排泥量及排泥系統(tǒng)(1) sbr產(chǎn)泥量sbr的剩余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥,還有很少部分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。sbr生物代謝產(chǎn)泥量為 x
46、= aqsrbxrv =a=()q (4-nssqbsqrrsnba rs31) 式中: a 微生物代謝增系數(shù),kgvss/kgbod;內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書22b 微生物自身氧化率,l/d根據(jù)污泥性質(zhì),參考類似經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),設(shè)a=0.70,b=0.05,則有: (kg/d)25.61510107010)4 . 005. 07 . 0(33x假定排泥含水率為98%,則排泥量為 q =s)1 (103px = (p=98%) (4-)/(8 .30%)981 (1025.61533dm32) 或,q =(m /d) (p=99.2%) (4-s9 .76%)2 .991 (1025.615
47、3333)考慮一定安全系數(shù),則每天排泥量為 90 m /d3(2)排泥系統(tǒng)剩余污泥在重力作用下通過污泥管路排入集泥井。4.8.5 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 需氧量計(jì)算sbr反應(yīng)池需氧量o 計(jì)算式為2o =a (4-2)/(srrrnsqbsqavxbsq34)式中: a 微生物代謝有機(jī)物需氧率,kg/kgb 微生物自氧需氧率,l/ds 去除的bod (kg/m )s =-r53r0srs經(jīng)查有關(guān)資料表,取a=0.50,b=0.190,需氧量為:r=o3332101070104 . 01190. 0101070100050. 0=535+508.25=1043.25(kgo /d)2=43
48、.5(kgo /h)2內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書23(2)供氣量計(jì)算設(shè)計(jì)采用塑料sx-1 型空氣擴(kuò)散器,敷設(shè)sbr反應(yīng)池池底,淹沒深度h=4.5m。sx-1 型空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率為ea=8%。查表知20,30時(shí)溶解氧飽和度分別為c=9.17mg/l,c= 7.63mg/l,)20(s)30(s空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力pb為:phb35108 . 910013. 1 =1.01 (4-35))(10263. 15 . 2108 . 910535ap空氣離開曝氣池時(shí),氧的百分比為o (4-%6 .19%)81 (2179%)81 (21)1 (2179)1 (21aatee36)曝氣池
49、中溶解氧平均飽和度為:(按最不利溫度條件計(jì)算) c)4210066. 2(5)30(tbssbopc =7.63( (4-)/(25. 863. 71 . 1)4210066. 210263. 155lmgot37)水溫20時(shí)曝氣池中溶解氧平均飽和度為: b (4-)/( 1 .1017. 91 . 1lmgsb38)20時(shí)脫氧清水充氧量為: r (4-20)20(0024. 1)(tjsbsbctccr39)式中: 污水中雜質(zhì)影響修正系數(shù),取0.8(0.780.99)污水含鹽量影響修正系數(shù),取0.9(0.90.97) c混合液溶解氧濃度,取c=4.0 最小為2j氣壓修正系數(shù) =1標(biāo)pp曝氣池
50、中溶解氧在最大流量時(shí)不低于 2.0mg/l,取 c =2.0,則計(jì)算得:j內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書24r =0)2030(2024. 1)0 . 273.100 . 19 . 0(8 . 01 .10o =1.3o =1.3(kg o /h)26 .565 .432sbr反應(yīng)池供氧量g 為:s g =(m /min) (4-s3 .39)/(3 .235808. 03 . 06 .563 . 030hmera340)每立方污水供氣量為: g /= (4-sfv污水)空氣33/(6 .5667.413 .2358mm41) 反應(yīng)池進(jìn)水容積(m)fvh/3去除每千克bod 的供氧量為:5
51、= (4-rfssvg)空氣53/(9 .52070. 167.413 .2358kgbodm42) s 去除的bod (kg/m )r53去除每千克bod 的供氧量為5 (4-)/27. 1070. 167.416 .56520kgbodkgosvrrf(43)4.8.6 潷水器現(xiàn)在的sbr 工藝一般都采用潷水器排水。潷水器排水過程中能隨水位的下降而下降,使排出的上清液始終是上層清液。為防止水面浮渣進(jìn)入潷水器被排走,潷水器排水口一般都淹沒在水下一定深度。14目前sbr 使用的潷水器主要有旋轉(zhuǎn)式潷水器,套筒式潷水器和虹吸式潷水器三種。本工藝采用旋轉(zhuǎn)式潷水器。旋轉(zhuǎn)式潷水器屬于有動力式潷水器,應(yīng)用
52、廣泛。 本工藝采用xb-1800型旋轉(zhuǎn)式潷水器。設(shè)計(jì)潷水量:q=20m /h,潷水深度:h=2m;潷水時(shí)間t取1h。潷水所需時(shí)間t=3內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書25h08. 22067.414.9 接觸消毒池 4.9.1 設(shè)計(jì)說明工業(yè)污水經(jīng)過一級或二級處理后,水質(zhì)改善,細(xì)菌含量也大幅度減少,但其絕對值仍很可觀,并有存在病源菌的可能。因此,污水排入水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。目前,用消毒劑消毒能產(chǎn)生有害物質(zhì),影響人們的身體健康已廣為人知,氯化是當(dāng)今消毒采用的普遍方法。氯與水中有機(jī)物作用,同時(shí)有氧化和取代作用,前者促使去除有機(jī)物或稱降解有機(jī)物,而后者則是氯與有機(jī)物結(jié)合,氯取代后形成的鹵化物是有致突變或
53、致癌活性的。所以,目前污水消毒一是要控制恰當(dāng)?shù)耐秳┝?,二是采用其他消毒劑代替液氯或游離氯,以減少有害物的生成。消毒設(shè)備應(yīng)按連續(xù)工作設(shè)置。消毒設(shè)備的工作時(shí)間、消毒劑代替液氯或游離氯,以減少有害物的生成。目前常用的污水消毒劑是液氯,其次是漂白粉、臭氧、次氯酸鈉、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外線等。其中液氯效果可靠、投配設(shè)備簡單、投量準(zhǔn)確、價(jià)格便宜。其他消毒劑如漂白粉投量不準(zhǔn)確,溶解調(diào)制不便。臭氧投資大,成本高,設(shè)備管理復(fù)雜。其他幾種消毒劑也有很明顯的缺點(diǎn),所以目前液氯仍然是消毒劑首選。4.9.2 設(shè)計(jì)參數(shù)(1)水力停留時(shí)間t=0.5h(2)設(shè)計(jì)投氯量一般為3.05.0mg/l 本工藝取最大投氯量為 m
54、ax= 5.0mg/l4.9.3 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)設(shè)計(jì)消毒池一座,池體容積v=qt= 41.670.5 = 20.84(m ) (4-44)3設(shè)消毒池池長l=5.0m,池寬b=2.1m,設(shè)有效水深h=2m ,超高0.3m。實(shí)際消毒池容積 v =blh=432=24m 。滿足有效停留時(shí)間的要求。3(2)加氯量的計(jì)算最大投氯量為= 5.0mg/lmax內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書26則每日投加氯量為:w=q=5.0100010=5kg/d (4-45)maxmax34.10 污泥處理系統(tǒng)4.10.1 污泥水分去除的意義和方法污水處理廠的污泥是由液體和固體兩部分組成的懸浮液。污泥處理最重要的步驟就
55、是分離污泥中的水分以減少污泥體積,否則其他污泥處理步驟必須承擔(dān)過量不必要的污泥體積負(fù)荷。污泥中的水分和污泥固體顆粒是緊密結(jié)合在一起的,一般按照污泥水的存在形式可分為外部水和內(nèi)部水,其中外部水包括孔隙水、附著水、毛細(xì)水、吸附水。污泥顆粒間的孔隙水占污泥水分的絕大部分(一般約為70%80%),其與污泥顆粒之間的結(jié)合力相對較小,一般通過濃縮在重力的作用下即可分離。附著水(污泥顆粒表面上的水膜)和毛細(xì)水(約10%22%)與污泥顆粒之間的結(jié)合力強(qiáng),則需要借助外力,比如采用機(jī)械脫水裝置進(jìn)行分離。吸附水(5%8%,含內(nèi)部水)則由于非常牢固的吸附在污泥顆粒表面上,通常只能采用干燥或者焚燒的方法來去除。內(nèi)部水必
56、須事先破壞細(xì)胞,將內(nèi)部水變成外部水后,才能被分離。4.10.2 各個部分設(shè)計(jì)計(jì)算4.10.2.1 集泥井 (1) 根據(jù)前面計(jì)算所知,sbr產(chǎn)泥量為: 90m /d p=99%3 則每日的總排泥量為 v=90m3(2)集泥井尺寸設(shè)計(jì) 設(shè)有效泥深為4m,設(shè)計(jì)尺寸lb=64=24m ,集泥井為地下式,池頂2加蓋,有潛污泵抽送污泥,池底相對標(biāo)高-4.5m,最高泥位-0.5m,最低泥位-4.0m。 (3)污泥提升泵的選擇15選擇qw型排泥泵功率:15kw型號:200qw400-7內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書27口徑:200mm質(zhì)量:200kg流量:10m3/h最大流量:15m3/h揚(yáng)程: 7m效率:
57、82.1%4.10.2.2 污泥濃縮池 降低污泥中的含水率,可以采用污泥濃縮的方法來降低污泥中的含水率,減少污泥體積,能夠減少池容積和處理所需的投藥量,減小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸。具有一定規(guī)模的污水處理工程中常用的污泥濃縮方法主要有重力濃縮.溶氣氣浮濃縮和離心濃縮。選用間歇式重力濃縮池。 圖4-1 帶中心管間歇式濃縮池1污泥入流槽;2中心管;3出流堰;4上清液排出管;5閘門;6吸泥管;7排泥管(1)設(shè)計(jì)說明運(yùn)行周期22h,其中進(jìn)泥2.0h,濃縮15.0h,排水和排泥3.0h,閑置2.0h。濃縮前內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書28污泥量為90m ,含水率p = 99.0% 。3(2)設(shè)
58、計(jì)計(jì)算容積計(jì)算濃縮15.0h 后,污泥含水率為96.5%,則濃縮后污泥體積為 v=v (c /c) =90(199%) /(196.5%)=25.7m (4-46)003則污泥濃縮池所需要的容積應(yīng)不小于25.7+90=115.7m 。3工藝構(gòu)造尺寸設(shè)計(jì)平面尺寸為(55)m ,則凈面積為25m 。設(shè)計(jì)濃縮池上部柱體高度為224.0m,其中泥深為3.0m,柱體部分污泥容積為75m 。濃縮池下部為錐斗,上口3尺寸(55)m2 ,下口尺寸為(11)m2 ,錐斗高為4.0m,則污泥斗容積 。 322223 .1641515(0 . 434m污泥濃縮池總?cè)莘e為75+164.3=239.3m 115.7m
59、滿足要求。33(3)排水和排泥排水 濃縮后池內(nèi)上清液利用重力排放,由站區(qū)溢流管道排入調(diào)節(jié)池。濃縮池設(shè)4根排水管于池壁,管徑dn100mm。于濃縮池最高水位處置一根,向下每隔1.0m、0.6m、0.4m處設(shè)置一根排水管,下面三根安裝蝶閥。排泥 濃縮后污泥泵抽送污泥貯柜。污泥泵抽升流量10m /h 。濃縮池最低3泥位0.5m ,污泥貯柜最高泥位為4.5m,則污泥泵所需靜揚(yáng)程為5.0m。(4)設(shè)備選擇16選用150qw100-7 型潛水式污泥泵1 臺,該泵工作流量30m /h,揚(yáng)程h=7m,3轉(zhuǎn)速n = 1430r/min ,電動機(jī)功率n=3kw ,質(zhì)量w =100kg 。4.10.2.3 污泥貯柜
60、濃縮后需排出污泥25.7m /d,污泥貯柜容積應(yīng) 25.7m ,設(shè)污泥貯柜為4m 33,h=3.0m,則貯泥有效容積為v=可滿足污泥貯存要求。327 .257 .37344m4.10.2.4 污泥脫水機(jī)房(1)污泥產(chǎn)量經(jīng)過濃縮處理后,產(chǎn)生含水量為96.5%的干污泥25.7m /d。3(2)污泥脫水機(jī)17選用dyq300型帶式壓濾機(jī)1臺,購買2臺,使用1臺,備用1臺。該脫水機(jī)參數(shù):內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書29處理量22m3/h,濾帶有效寬度3000mm,濾帶運(yùn)行速度0.54.0m/min,主機(jī)功率1.5kw,外型尺寸6.43.52.0m,設(shè)備質(zhì)量600kg 。(3)干污泥餅體積v設(shè)泥餅的
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