某牛奶廢水處理工程設(shè)計(jì)

1、蘇州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)：1.1、 設(shè)計(jì)原則 本設(shè)計(jì)遵循如下原則進(jìn)行工藝路線的選擇及工藝參數(shù)的確定：采用成熟、合理、先進(jìn)的處理工藝，處理能力符合處理要求。    投資少、能耗和運(yùn)行成本低，操作管理簡(jiǎn)單，具有適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，各工藝參數(shù)的選擇略有富余，并確保處理后的污水可以達(dá)標(biāo)排放。    廢水處理系統(tǒng)在運(yùn)行上有較大的靈活性和可調(diào)性，可以適應(yīng)污水水質(zhì)、水量和水溫的波動(dòng)，即處理設(shè)施應(yīng)有利于調(diào)節(jié)、控制、運(yùn)行操作。    處理設(shè)施具有較高的運(yùn)

2、行效率，以較為穩(wěn)定可靠的處理手段完成工藝要求。    總圖設(shè)計(jì)應(yīng)考慮符合環(huán)境保護(hù)要求。管線設(shè)計(jì)應(yīng)包括各專業(yè)所有管線，并滿足工藝的要求；工程豎向設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合周邊實(shí)際情況提出雨水排放方式及流向；    在設(shè)計(jì)中采用耐腐蝕設(shè)備及材料，以延長(zhǎng)設(shè)施的使用壽命。    廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮事故的排放、設(shè)備備用等保護(hù)措施。    所有設(shè)計(jì)應(yīng)滿足國(guó)家相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；    所有設(shè)備的供應(yīng)安裝應(yīng)滿足國(guó)家相關(guān)

3、專業(yè)施工及安裝技術(shù)規(guī)范；    所有工程及設(shè)備安裝的驗(yàn)收及資料應(yīng)滿足國(guó)家相關(guān)專業(yè)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。1.2、 設(shè)計(jì)依據(jù)   國(guó)家現(xiàn)行的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定。   國(guó)內(nèi)外有關(guān)該類廢水治理的技術(shù)資料。   同類廢水治理的工程經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。   設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)1.3、 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)該廢水處理項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工與安裝嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家的專業(yè)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，其主要規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)如下：室內(nèi)排水設(shè)計(jì)規(guī)范   &

4、#160;                      （gbj14-87）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范                        &

5、#160; （gbj14-1996）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)                          （gb8978-1996）給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)水處理設(shè)備制造技術(shù)條件             

6、0;      （jb2932-86）建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范                      （gbj15-88）2.生產(chǎn)工藝流程和廢水來源：2.1.乳制品生產(chǎn)工藝流程：圖1-1液體乳品加工工藝流程液體乳品的主要加工工藝為消毒、均質(zhì)、調(diào)配維生素和瓶裝，圖1-1表示液體乳品典型的加工工藝和各種水的流向。奶粉的主要

7、加工工藝為凈化、配料、滅菌與濃縮、干燥（祥見圖1-2）。酸奶生產(chǎn)工藝流程見圖1-3。圖1-2奶粉生產(chǎn)工藝流程2.2.廢水的來源及特性：乳場(chǎng)廢水主要來自洗滌水、沖洗水；乳品加工廢水主要是生產(chǎn)工藝廢水和大量的冷卻廢水（圖1-1圖1-3）。冷卻水占總水量的60%90%。乳品接收站廢水主要是為運(yùn)送乳品所用設(shè)備的洗滌水。乳品加工廠廢水包括各種設(shè)備的洗滌水、地面沖洗水、洗滌與攪拌設(shè)備油的廢水以及生產(chǎn)各種乳制品的廢水（乳奶粉廠的廢水主要來自設(shè)備洗滌水和大量的冷卻水，酪廠的廢水主要來自真空過濾機(jī)的濾液、產(chǎn)品的洗滌水、蒸發(fā)器的冷凝水）。圖1-3 酸奶（凝固型）生產(chǎn)工藝流程各乳品加工廠日處理不同原料奶量的用水量和

8、廢水排放量有較大的差別，有表1-1可見，乳品加工廠與其他食品發(fā)酵企業(yè)一樣，生產(chǎn)規(guī)模大的其耗水量和廢水排放量反而比生產(chǎn)規(guī)模小的少，以消毒乳生產(chǎn)為例，在包裝工藝上乳采用軟包裝則廢水排放量只有瓶裝工藝的30%50%（見表1-2）乳品加工廠廢水含有大量的有機(jī)物，主要是含乳固形物（乳脂肪、酪蛋白及其他乳蛋白、乳糖、無機(jī)鹽類），其含量視乳品的不同品種和不同方法而不同，并在水中呈可溶性或膠體懸浮態(tài)。不同乳品加工耗水量、廢水排放量、污染負(fù)荷見表1-3。有表見，乳品加工的平均ph值接近中性，有略帶堿性。但在不同時(shí)間所排放廢水的ph值變化很大，它主要受清洗消毒時(shí)所使用的清洗劑和消毒劑的影響。表1-1 不同規(guī)模乳品

9、加工廠好水量及廢水排放量處理能力噸產(chǎn)品用水量/t噸產(chǎn)品廢水排量備 注10-20t/d5-10t/d5t/d以下6.87.19.46.56.99.1廢水排放量包括蒸汽冷凝水表1-2 不同包裝工藝的噸產(chǎn)品廢水排放量加工工藝原料接收消毒均質(zhì)洗瓶灌裝合計(jì)瓶裝軟包裝4.64.70.180.176.400.170.0511.354.92表1-3 不同乳品的加工耗水量、廢水量、污染負(fù)荷品種噸產(chǎn)品用水量/t噸產(chǎn)品廢水排放量/tph值cod/mg.l-1bod/mg.l-1消毒奶奶粉酸奶冰激凌11.35.42.14.710.65.62.04.25.7-11.65.2-10.36.4-9.47.3-8.621.3

10、73.8304167.669.3239.7988544.8如制品廠廢水濁度一般在3040mm范圍內(nèi)，表1-4列出了幾種食品發(fā)酵工業(yè)廢水濁度的比較。由于乳品廢水中膠體濃度高，所以廢水的濁度相對(duì)較高。表1-4 幾種食品與發(fā)酵工業(yè)廢水濁度食品與發(fā)酵行業(yè)濁度范圍/mm食品與發(fā)酵行業(yè)濁度范圍/mm乳制品罐頭30-4020-30糧食加工酒5-257-202.3.原水水量、水質(zhì)及達(dá)標(biāo)要求：2.3.1. 原水水量：根據(jù)廠方提供的資料，工廠的廢水量為500噸/天。2.3.2.原水水質(zhì)：序號(hào)指 標(biāo)濃度（mg/l）1ph6-92cod10003bod56004ss1002.3.3處理要求：序號(hào)指 標(biāo)排放濃度（mg/

11、l） （國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)）1ph692cod1003bod5304ss 703.常用廢水的處理工藝介紹和分析：3.1.我國(guó)乳制品工業(yè)概況：我國(guó)乳品工業(yè)是一個(gè)年輕的工業(yè)，起源與50年代初，經(jīng)過50多年發(fā)展，乳制品年產(chǎn)量有50年代的600t，增加到2000年的31.21萬t，增長(zhǎng)了52。0倍。乳制品行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占的比例還很小，僅占食品工業(yè)的0.5%。世界一些發(fā)達(dá)的國(guó)家乳制品工業(yè)占食品工業(yè)的 比重相當(dāng)大，如美國(guó)占食品工業(yè)的12.4%，法國(guó)占21.9%，英國(guó)占11.8%，日本占8%。由此可見，我國(guó)的乳制品工業(yè)還回有一個(gè)教大的發(fā)展。乳品工業(yè)包括乳場(chǎng)。乳品接受站和乳制品加工廠。乳品接受站主要任務(wù)是從乳

12、場(chǎng)接受乳品，然后裝罐運(yùn)輸?shù)窖b瓶站或加工廠。乳場(chǎng)除了作好運(yùn)輸準(zhǔn)備工作外，有時(shí)還要在分離器中將乳品脫脂，把奶油運(yùn)出或加工成黃油，而脫脂乳可作為飼料或加工酪。乳品加工廠主要生產(chǎn)奶粉、煉乳、酸奶、酪、冰激凌等產(chǎn)品。我國(guó)乳制品產(chǎn)量中，奶粉產(chǎn)量占75%左右，嬰兒乳制品產(chǎn)量占10%左右，奶油、干酪、煉乳等其他乳制品占15%。乳品加工廠廢水含有大量的有機(jī)物，主要是含乳固形物，并在水中呈可溶性或膠體懸浮態(tài)。不同乳品加工耗水量、廢水排放量、污染負(fù)荷不同。乳品加工的平均ph值接近中性，有略帶堿性。但在不同時(shí)間所排放廢水的ph值變化很大，廢水的濁度相對(duì)較高。3.2.工藝的比較：3.2.1、sbr工藝sbr工藝由時(shí)間序

13、列上依次循環(huán)進(jìn)行的進(jìn)水曝氣反應(yīng)沉淀分離排水閑置五個(gè)操作工序構(gòu)成。這五個(gè)工序均在同一反應(yīng)器(曝氣池)中進(jìn)行。就生物反應(yīng)特征而言，在流態(tài)上屬完全混合型，而在有機(jī)物降解方面，則與推流式反應(yīng)器的特性相同。每一個(gè)運(yùn)行周期中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)期內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)都可以根據(jù)污水的性質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能的要求而靈活掌握。通過在時(shí)間上進(jìn)行有效的控制與變換，即能達(dá)到脫氮除磷的效果。但由于自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌在一個(gè)池中混合培養(yǎng)而抑制了自養(yǎng)菌的生長(zhǎng)，同時(shí)由于脫氮與除磷過程均在同一反應(yīng)器中發(fā)生，使得此反應(yīng)器的實(shí)際脫氮除磷的效果不是很好。生物處理系統(tǒng)的總?cè)莘e通常小于連續(xù)式工藝，建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用都較為節(jié)省。

14、若采用多組間歇反應(yīng)器交替運(yùn)行，則可實(shí)現(xiàn)污水的連續(xù)處理。本工藝的各操作工序要求采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，主要運(yùn)行控制參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)也較為方便。若設(shè)備和監(jiān)測(cè)、控制儀表質(zhì)量可靠，易于維護(hù)管理，運(yùn)行控制靈活方便，能夠達(dá)到較好的處理效果。3.2.2、ubf工藝即上流式厭氧污泥床過濾器。厭氧消化和固液分離在一個(gè)池中進(jìn)行，微生物濃度高，所以能適應(yīng)高的有機(jī)負(fù)荷，容積效率高，且能耗低且不需要攪拌設(shè)備，由于采用了三相分離器，能使氣、固、液得到良好的分離使池中厭氧污泥濃度很高，并能培養(yǎng)出沉降性能很好的高活性顆粒污泥。去除效率高，目前國(guó)內(nèi)外采用這樣的技術(shù)處理廢水還不是很多，技術(shù)水平有待提高。 厭氧生化與好氧生化相關(guān)的廢水處

15、理工藝有運(yùn)行能耗少、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，在高濃度有機(jī)廢水中經(jīng)常使用，也可同時(shí)產(chǎn)生沼氣而具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，但此工藝運(yùn)行仍具有一定的困難，普通厭氧法對(duì)水質(zhì)、水溫、ph要求高，廢水的復(fù)雜多變性會(huì)導(dǎo)致普通厭氧法的低效運(yùn)行甚至使厭氧生物受到嚴(yán)重危害而不可逆轉(zhuǎn)，最終導(dǎo)致厭氧段的破壞，此外，還要滿足普通法的恒溫要求。3.3.乳品與蔬菜加工廢水處理流程比較和方案優(yōu)選：3.3.1.基本原則：（1）工藝先進(jìn)，技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，運(yùn)行管理方便；（2）調(diào)節(jié)靈活，適用近后期不同出水水質(zhì)要求；（3）最大可能減少剩余污泥量；（4）實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)與控制；（5）投資與運(yùn)行費(fèi)用較低；（6）優(yōu)美的廠區(qū)環(huán)境與良好的運(yùn)行管理?xiàng)l件。3

16、.3.2工藝流程的方案初選：在初選處理工藝和構(gòu)筑物型式時(shí)，主要遵循以下原則：處理效率高，效果好，且工藝性能穩(wěn)定，能適應(yīng)一定程度的負(fù)荷波動(dòng)和變化；技術(shù)可靠、先進(jìn)、合理，有充足的實(shí)際工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行資料或試驗(yàn)依據(jù)；調(diào)試和正常運(yùn)行管理簡(jiǎn)便易行，對(duì)操作人員的工藝知識(shí)要求盡可能低；設(shè)備維護(hù)要求相對(duì)較低；占地面積小，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。并且，厭氧+好氧工藝處理乳品與蔬菜加工廢水具有許多優(yōu)點(diǎn)：1）大部分cod在厭氧反應(yīng)器中去除，大大節(jié)省由于供氧而引起的電耗；2）厭氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥齡長(zhǎng)，排出的污泥不僅數(shù)量少，且穩(wěn)定性較好，從而降低污泥處理費(fèi)用；3）廢水中的大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣，可回收數(shù)量可觀的生物能。根據(jù)這些原

17、則，綜合考慮以上介紹的各種工藝和反應(yīng)器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，我們認(rèn)為采用ubf+tf，具有較為全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，主要是在技術(shù)的先進(jìn)、處理效果好等方面。3.4.主要工藝流程為：4.所選流程的工藝參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算：4.1.格柵：4.1.1.設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）柵前流速：0.40.8m/s（2）過柵流速：0.61.0m/s（3）過柵水頭損失：與污水的過柵流速有關(guān)，一般在0.20.5m之間（4）柵渣量：以每單位水量產(chǎn)渣量計(jì)0.10.01(m³/10³m³污水)，粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值（5）柵渣的容重：960kg/m³含水率：80%。4.1.2.尺寸計(jì)算：假設(shè)格柵前水深

18、h=0.3m，通過格柵的流速v=0.6m/s,柵條寬度s=0.02m，柵條間隙寬度b=0.01m，格柵放置與水平成75°傾斜角，進(jìn)水渠寬=0.25m，其漸寬部分展開角度=20°（1）柵條間隙數(shù)n=0.028*0.96/(0.01*0.3*0.6)=13.1（取n為14）（2）柵槽有效寬度b設(shè)計(jì)采用10圓鋼為柵條，即s=0.02mb=s*（n-1）+b*n=0.4m<0.6m 所以取b為0.5m（3）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度：設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.6m/s，進(jìn)水渠道寬取=0.25m，漸寬部分展開角=20°。 =（-）/2*tg =0.20m （4）柵槽與出水渠道

19、連接處的漸窄部分長(zhǎng)度l=0.10m（5）過柵水頭損失 取k=3，=1.79，=0.8m/s=k*（/2*g）*sin=0.176（6）柵槽總高度h取柵前超高=0.3m取柵前槽高=+ =0.6mh= =0.776m（7）柵槽總長(zhǎng)度ll=l+l+0.5+1.0+/tg60°=2.37m（8）每日柵渣量，設(shè)柵渣量為每1000m污水產(chǎn)0.08mw=q*w1*86400/（1.5*1000）=0.24>0.20 m/d宜采用機(jī)械除渣。圖3-1 格柵設(shè)計(jì)草圖4.2.調(diào)節(jié)池:調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的構(gòu)筑物稱為調(diào)節(jié)池。根據(jù)生產(chǎn)廢水排放規(guī)律，其廢水的水量、水質(zhì)隨時(shí)間的變化而變化，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物對(duì)

20、水質(zhì)水量穩(wěn)定性要，后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池停留時(shí)間取24h，調(diào)節(jié)池采用半地下式，便于利用一次提升的水頭，并有一定的保溫作用，由于調(diào)節(jié)池內(nèi)不安裝工藝設(shè)備或管道，考慮土建結(jié)構(gòu)可靠性高時(shí)，故障少，只設(shè)一個(gè)調(diào)節(jié)池。設(shè)計(jì)計(jì)算：設(shè)調(diào)節(jié)池的水力停留時(shí)間取24h，有效水深取5.7米，超高0.3米1、調(diào)節(jié)池的有效體積：v=500/(24/24)=500m32、有效水深為5.7m，3、表面積 a=83.3m2尺寸為9.4*7.9m4.3.ubf的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)說明即上流式厭氧污泥床過濾器。厭氧消化和固液分離在一個(gè)池中進(jìn)行，微生物濃度高，所以能適應(yīng)高的有機(jī)負(fù)荷，容積效率高，

21、且能耗低且不需要攪拌設(shè)備，由于采用了三相分離器，能使氣、固、液得到良好的分離使池中厭氧污泥濃度很高，并能培養(yǎng)出沉降性能很好的高活性顆粒污泥。ubf一般包括進(jìn)水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、填料層、三相分離區(qū)，氣室等部分，ubf反應(yīng)器的工藝基本出發(fā)點(diǎn)如下：（1）污泥絮凝提供有利的物理-化學(xué)條件，厭氧污泥即可獲得并保持良好的沉淀性能；（2）好的污泥床常了形成一種相當(dāng)穩(wěn)定的生物相，能抵抗較強(qiáng)的沖擊。較大絮體具有良好的沉降性能，從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度；（3）通過在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一個(gè)沉淀區(qū)，使污泥細(xì)顆粒在沉淀的污泥層內(nèi)有進(jìn)一部絮凝和沉淀，然后回流入反應(yīng)器。ubf處理有機(jī)工業(yè)廢水具有以下特點(diǎn)：（1）污泥床污泥濃度高，平均濃

22、度可達(dá)2040gvss/l（2）有機(jī)負(fù)荷高，中溫發(fā)酵時(shí)容積負(fù)荷可達(dá)812kgcod/（m3.d）（3）反應(yīng)器內(nèi)無混合攪拌設(shè)備，無填料，維護(hù)管理較簡(jiǎn)單；（4）系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，不需另設(shè)沉淀池和污泥回流設(shè)施。本工程所處理的廢水屬高濃度有機(jī)廢水，生物降解性好，ubf反應(yīng)器作為處理工藝的主體，按下列參數(shù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)流量 500m3/d進(jìn)水水質(zhì)： cod：1000mg/l bod：600mg/l ss< 100mg/l tn：40mg/l 容積負(fù)荷nv=3.0kgcod/(m3.d)(按常溫23度)產(chǎn)氣率r=0.4m3/kgcod污泥產(chǎn)率x=0.15kg/kgcod（1）總?cè)莘e計(jì)算進(jìn)水cod濃度為1000

23、mg/l，容積負(fù)荷為3kgcod/(m3d)，cod去除率為80%（參考廢水生物處理新技術(shù)）總?cè)莘e：取反應(yīng)區(qū)高度=6.5m， 斷面面積:= =166.7/6.5=25.6m2取長(zhǎng)、寬都為5 m（1） 三相分離器設(shè)計(jì)1.回流縫及集氣罩設(shè)計(jì)設(shè)上下三角集氣罩斜面傾角55°,取下集氣罩高為h2=1.2m,則，b1= h2/tan55°=0.84m取單元三相分離器寬度2.50m,則每個(gè)池可設(shè)5/2.50=2排單元三相離器，且可得各下三角集氣罩之間寬度b2=2.50-0.842=0.82m則，下三角集氣罩之間回流縫總面積s2和流速v2計(jì)算如下：m/h<2m/h校核：,在15%20

24、%之間，滿足要求。取上下集氣罩頂部齊平，即其上覆蓋水深均為，取上下集氣罩底部重合部分b4=17.8cm,則上集氣罩寬度m其高度0.84m故，上下集氣罩底部邊緣距離h2- h3=1.2-0.84=0.36m又因?yàn)椋篵3=0.662m即回流縫面積：6.62m2故，流速：m/h<2m/h可見，v1<v2<2m/h,滿足要求。（2）沉淀室設(shè)計(jì)取有效水深，即集氣罩頂部得覆蓋水深為h1=0.80m,則沉淀區(qū)總水深h1+h3=0.8+0.84=1.64m表面負(fù)荷 m3/（m2h）<0.7 m3/（m2h）,滿足要求。 沉淀時(shí)間=h1/´=0.8/0.23=3.5h(3)沼氣

25、分離效果校核設(shè)水溫300c時(shí)，氣泡直徑為0.02cm，廢水=1.02g/cm3 g=0.0012 g/cm3 ，b=0.9,凈水=0.0089cm3/s ,則凈水動(dòng)力粘度為: =0.0089×1.02=0.00908g/cms因處理對(duì)象為廢水，比凈水的大，其值取為凈水的2.5倍，則廢水動(dòng)力粘度為：廢水=2.5 凈水=2.5×0.0089=0.0227 g/cms，所以沼氣上升速度為由分析得，要使氣泡分離二不進(jìn)入沉淀區(qū)得必要條件是:氣泡上升速度氣泡實(shí)際縫隙流速回流縫垂直長(zhǎng)度小斜板與大斜板的垂直長(zhǎng)=b4/sin40°=b3/tan40°顯然，可滿足要求，故可

26、達(dá)到良好的分離效果。（4）布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.設(shè)計(jì)說明為了保證ubf反應(yīng)器運(yùn)行負(fù)荷的均勻，并減少污泥床內(nèi)出現(xiàn)溝流短路等不利因素，設(shè)計(jì)良好的配水系統(tǒng)是很必要的，特別是在常溫條件下運(yùn)行或處理低濃度廢水時(shí)，因有機(jī)物濃度低，產(chǎn)氣量少，氣體攪拌作用較差，此時(shí)對(duì)配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求高一些為保證ubf的均勻布水，設(shè)每個(gè)布水點(diǎn)服務(wù)面積為1.25m2/個(gè)，則每個(gè)池子布水點(diǎn)個(gè)數(shù)為:=25/1.6=16個(gè)，布水如圖所示ubf反應(yīng)器布水器進(jìn)水中心管流量為：按均勻布置原則，取進(jìn)水中心管徑為 設(shè)布水管內(nèi)污水水流速度如下：=0.5m/s,=0.6m/s,=0.7m/s,=0.8m/s,=1.0m/s,=3.0m/s進(jìn)水中心

27、管選速為1m/s，則中心管管徑為：d1= 取100mm 取40mm 取30mm 取20mm 取10mm 取8mm空塔水流速度5.79/25.6=0.23m/h<1.0m/h 合理。設(shè)沼氣產(chǎn)量按m/h<1.0m/h,合理。（5）水封罐的設(shè)計(jì)計(jì)算水封罐一般設(shè)于消化反應(yīng)器和沼氣柜或壓縮機(jī)房之間，起到調(diào)節(jié)和穩(wěn)定壓力作隔絕和排除冷凝水之用。p=p2-p1=0.62（mh2o）故水封罐中該有兩收集氣管的水封高度差為0.62mh2o沼氣柜壓力p400mmh2o，取為0.1mh2o，則在忽略沼氣管路壓力損失時(shí)，水封罐所需要最大水封為h0=p2-p=0.5（mh2o）取水封罐總高度為0.9m。水封罐

28、直徑2000mm，設(shè)進(jìn)氣管dn150鋼一根，出氣管dn200鋼一根，進(jìn)水管dn50鋼兩跟，放空管dn50鋼一根，并設(shè)液面計(jì)。（6）沼氣柜容積確定設(shè)計(jì)流量q=20.8m3/hcod去除率為e=85%進(jìn)水cod=1000mg/l設(shè)產(chǎn)氣率為e=0.4m3氣/kgcod則總產(chǎn)量為g=eqsr=eqs0e=20.8×6.0×0.85×0.4=42.5（m3/h）由計(jì)算可知道該處理站日產(chǎn)沼氣1020m3,則沼氣柜容積應(yīng)為平均產(chǎn)氣良的3h來確定體積，既3×（1020/24）=127.5（m3）（7）出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算出水堰負(fù)荷：根據(jù)實(shí)際情況每座池子擬做1條出水堰，共1條，

29、沿長(zhǎng)度方向布置， 則出水堰負(fù)荷m3/mh<5.4 m3/mh,適合。 堰齒計(jì)算：擬采用三角堰出水，取堰深50mm,夾角90度，水位40mm,則堰流量:m/s三角個(gè)數(shù):4700/100=47出水渠計(jì)算：池長(zhǎng)度方向設(shè)一渠，長(zhǎng)5m。則出水寬度為m 取0.8渠內(nèi)起端水深為：h1=0.75b=0.6m渠內(nèi)末端水深為：h2=1.25b=1m取寬為0.8m,深1.5m。（8）ubf的總高度 取超高為1m, 則0.5+2.0+2.5+1.5+1.5+1=9m（9）沼氣管路計(jì)算沼氣管直徑計(jì)算每個(gè)集氣罩設(shè)一根沼氣管，可知1座uasb反應(yīng)器共需2根沼氣管出氣，取沼氣產(chǎn)率為=0.5m3/kgcod,則每秒鐘產(chǎn)氣

30、量為：=0.0125m3/s取沼氣管內(nèi)沼氣流速u0=5.0m/s,則沼氣干管直徑為56mm,取100mm（10）產(chǎn)泥量計(jì)算：產(chǎn)泥量計(jì)算 污泥表觀產(chǎn)率為0.054kgvss/kgcod（去除） vss/ss=0.8則每日理論產(chǎn)泥量為： 500×2.5×0.7×0.05=43.75vss/d 43.75/0.8=55kgvss/d污泥容重為1000kg/m3，含水率98%則每日泥量：55÷1000÷（1-0.98）=2.7m3（11）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)ubf工藝產(chǎn)生的主要是有機(jī)污泥，在底部設(shè)排泥管從各池排出，排空時(shí)由污泥從排泥管強(qiáng)排。ubf每天排泥一次。

31、排泥設(shè)備：在ubf中的最底部均設(shè)一放空排泥管，采用鑄鐵dn100，為監(jiān)測(cè)各個(gè)部位污泥質(zhì)量，在反應(yīng)器高度方向設(shè)3個(gè)取樣口，取樣。采用鋼管dn75，最低取樣管距池底1m處，垂直高度間距為0.8m。4.4.滴濾床1. 設(shè)計(jì)參數(shù)濾池個(gè)數(shù)（或分格數(shù)）應(yīng)不少于2個(gè)，且按同時(shí)工作考慮；普通生物濾池填料層分工作層和承托層兩部分，工作層厚1.31.8m,粒徑2540mm；承托層厚0.4m，；粒徑60100mm；池壁高度比濾料表面層高出0.50.9m，用以擋風(fēng)，保證布水均勻；池底部四周開設(shè)通風(fēng)孔，其總面積不小于濾池表面積的1%；表面水力負(fù)荷0.93.7m/(md)；容積負(fù)荷110370gbod/md)；濾料高1.

32、52.0m；濾料性質(zhì)25100mm；bod去除率8595%。3.3.2 尺寸計(jì)算濾池濾料采用人工塑料制品，濾料高h(yuǎn)采用2m，選用容積負(fù)荷n=170gbod/(md)2、濾料容積v 根據(jù)進(jìn)水bod濃度s計(jì)算v=qs/n=500×0.2/0.17588 m3、濾池面積aa=v/h=588/2294 m設(shè)計(jì)2座圓形濾池，則單池面積為a =a/2=294/2147 m4、濾池直徑d= =14m設(shè)濾池超高h(yuǎn)為0.8m,底部構(gòu)造層高h(yuǎn)為1.5m，則濾池總高h(yuǎn)= h+h+ h=0.8+2+1.5=4.3 m5、校核水力負(fù)荷nq=q/a=500/2941.70m/(md) 在0.93.7內(nèi)，所以水力

33、負(fù)荷滿足要求。 6、生物濾池需氧量計(jì)算：(1)濾池單位容積的濾料需氧量or：or=a×q×(s-s)/(1000×v)+b×p式中，or生物濾池單位容積濾料需氧量，kg/(md)；a每kgbod完全降解所需氧量，kgo/kgbod,一般城市此值取1.46左右；b單位質(zhì)量活性生物膜需氧量，一般為0.18kg/kg；p每1m濾料上生物膜量，kg/m；實(shí)驗(yàn)測(cè)定該濾料每1m生物平均覆蓋量約為2.2kg，則or=1.46×500×(200-50)/(1000×588)+0.18×2.2=0.58kg/(md)(2)供氣量計(jì)算

34、g生物濾池一般情況下，采用自然通風(fēng)供需，通過空氣流通將氧轉(zhuǎn)移至污水中進(jìn)行擴(kuò)散至生物膜,空氣濾速是影響通風(fēng)供氣的重要因素之一，可用下式計(jì)算：v=0.075t-0.15式中，v空氣流速，m/mint濾池內(nèi)外溫差，夏季流速：v=0.075×6.5-0.15=0.338 （m/min）冬季流速：v=0.075×6-0.15=0.3（m/min）每1m濾料通氣量（以空床計(jì)）：g=v×a=(0.30.338) ×1=0.30.338(m3/min)=432487 (m/d)每1m濾料供氣量：o=0.28×(432487)=121136 (kg/(md)氧利

35、用濾以6%計(jì),則每1m空氣中氧利用量為:o= o×6%=(121136) ×6%=7.268.16(kg/(md)供氧量滿足要求7、布水系統(tǒng)的計(jì)算：濾池布水系統(tǒng)一般采用旋轉(zhuǎn)式布水器和固定式噴嘴布水裝置，由于固定式噴嘴布水裝置容易堵塞，而且價(jià)格比較貴。所以本設(shè)計(jì)采用旋轉(zhuǎn)式布水器。（1）單作濾池最大污水量單座濾池最大污水量為：q= q/2=500×1000/(24×60×60×2)=2.894 l/s設(shè)每座濾池1架布水器，每架布水器有四根橫管，其管徑d為100mm，布水器小孔直徑d為15mm。（2）布水器直徑dd=d-0.2式中，d為濾池

36、內(nèi)徑，md=14-0.2=13.8m（3）布水器橫管長(zhǎng)ll=0.5×13.8=6.9m（4）布水橫管管徑dd=式中,q污水設(shè)計(jì)流量，m；污水管中流速，m/s。則d=30mm，取50mm每根橫管布水小孔數(shù)mm=172個(gè)式中，a最末端的兩個(gè)出流孔口間距的兩倍數(shù)，取值80mm。出流孔口直徑d一般介于1015mm，不得小于10mm。（5）布水小空間距r 布水小孔間距可用下式計(jì)算：r=r×式中，r布水小孔與布水器中心距離，m；r布水器半徑，m，r=；i布水器橫管上布水小孔從布水器中心開始的排列序號(hào)布水器上第1個(gè)小孔距離： r=r×=6.90.53m布水器上第2個(gè)小孔距離：

37、r=r×=6.90.74m布水器上第86個(gè)小孔距離： r=r×=6.94.88m布水器上第172個(gè)小孔距離： r=r×=6.96.9m（7）布水器轉(zhuǎn)速nn=34.78×10/(172×15×13800)0.19(r/min)（8）布水器所需水頭h 布水器水頭損失可用下式計(jì)算：h=式中：h布水器水頭損失，m；n每架布水器橫管數(shù)，根；k流量模數(shù)，l/s當(dāng)布水管直徑為50mm時(shí)，k值為36。設(shè)每架布水器尤布水橫管數(shù)4根。h =257.9mm設(shè)計(jì)水頭損失需乘上安全系數(shù)1.52，則：h=1.5×257.9386.85mm生物濾池排水通

38、風(fēng)系統(tǒng)，生物濾池底部構(gòu)造層能起到排除污水和自然通風(fēng)作用。排水系統(tǒng)有滲水裝置、集水溝等。滲水裝置中排水孔面積小于濾池表面積的20%。構(gòu)造層空間高度不小于0.6m。濾池底部可直接收水或設(shè)集水溝收水。池底坡度一般在1%2%，集水溝坡度在0.5%1%，集水溝寬0.15m，間距為2.54m。8、滴濾床計(jì)算草圖： 承托層示意圖 滴濾床平面布置圖4.5.二沉池：采用豎流式沉淀池，設(shè)中心管內(nèi)流速不大于30m/s，中心管下口設(shè)有喇叭口和反射板，反射板底距離為0.3m，喇叭口直徑及高度為中心管直徑的1.3倍，反射板的直徑為喇叭口直徑的1.3倍，反射板表面積與水平面的傾角為170(1)中心管面積所以中心管的直徑為取

39、1.5m式中 f中心管截面積，m2 中心管直徑，m q池的最大設(shè)計(jì)流量, m3 v0-中心管內(nèi)的流速, m(2)沉淀池的有效沉淀高度，即中心管高度： ，取3.8m 式中 有效沉淀高度，m q池的最大設(shè)計(jì)流量, m3v污水在沉淀區(qū)的上升流速,mm/s,如無沉淀試驗(yàn)資料,v等于擬去除的最小顆粒的沉速u,如無則v用0.5-1.0mm/s,即0.0005-0.001 m,這里采用0.0007m/s(3)中心管喇叭口和反射板的直徑：喇叭口直徑d1=1.35d=1.35×0.496=0.67m反射板直徑d2=1.3d1=1.3×0.67=0.87m(4)中心管喇叭口與反射板之間縫隙的高

40、度h3設(shè)縫隙中的水流速度v1=0.04m/s，則式中 間隙高度 v1間隙流出速度，一般不大于40mm/s (5)沉淀池總面積和池徑 a= f1+ f2=0.193+8.29=8.479m2 ，取3.5m 式中 f2沉淀區(qū)面積，m2 a沉淀池面積（含中心管面積），m2 d沉淀池直徑，m(6)污泥斗及污泥斗高度 取=60°，截頭直徑0.4m，則 式中 h池總高度，m h1超高，采用0.3m (7)沉淀池總高度hh=h1 +h2 +h3+ h4 +h5=0.3+3.8+0.2+0.3+2.6=7.1m4.6.濃縮池污泥濃縮用于降低污泥中的空隙水，因?yàn)榭障端嘉勰嗨值?0%，故濃縮是污泥減

41、容的重要方法。污泥濃縮有重力濃縮、機(jī)械濃縮、氣浮濃縮三種，以重力濃縮最常用。重力濃縮池主要用于濃縮初次污泥及初次污泥和剩余活性污泥的混合污泥，按其運(yùn)轉(zhuǎn)方式可以分為連續(xù)式和間歇式。本設(shè)計(jì)采用間歇式污泥濃縮池,其停留時(shí)間48小時(shí)，濃縮池內(nèi)污泥來自曝氣生物濾池反沖洗出水，總污泥量約為60kg/d。尺寸計(jì)算1、濃縮池面積a采用間歇式重力沉淀池，濃縮污泥固體通量g取45kg/m²d,污泥固體濃度8g/l濃縮池面積：a=qc/g=608/4510.67m²2、濃縮池直徑d設(shè)計(jì)采用方形池子，則濃縮池邊長(zhǎng)a=3.3m3、濃縮后污泥體積v=2.5m³4、濃縮池工作部分高度h 取污泥

42、濃縮時(shí)間t=48h,h=2.0m5、污泥斗高度h污泥斗上部尺寸a=4m,下部尺寸b=1.4m.取污泥斗壁與水平面的夾角為60°，不設(shè)刮泥裝置，則，h=m,取2.0m6、濃縮池總高度h超高h(yuǎn)=0.3m,緩沖層高h(yuǎn)=0.3mh=h+h+h+h=0.3+2.0+0.3+2.0=4.6m7、進(jìn)泥管直接用管道進(jìn)泥，選用進(jìn)泥管管徑為dn100。8、排水濃縮池內(nèi)上清液利用重力排放，接入滴濾床進(jìn)水口，進(jìn)行重新處理。設(shè)四根上清液排放管，每根管徑為100mm，每隔0.8m設(shè)置一根，每根都設(shè)有閥門。9、排泥由于污泥斗較陡，所以不需設(shè)刮泥設(shè)備，采用靜壓排泥。所產(chǎn)生的污泥抽送到集泥井，再抽送到污泥脫水機(jī)房進(jìn)行

43、壓濾。10、污泥濃縮池計(jì)算草圖4.7.板框壓濾機(jī)該板框壓濾機(jī)特點(diǎn)是間歇操作，脫水效果好，泥餅含水率低，自動(dòng)運(yùn)行，但它的脫水效率低，投資高，應(yīng)投加無機(jī)混凝劑以保證承壓時(shí)泥餅具有良好的固態(tài)結(jié)構(gòu)。污泥經(jīng)高壓污泥泵直接壓入。1. 過濾面積其中v過濾能力選3kg/(m2·h)，過濾周期2h。污泥壓濾后用壓縮空氣來剝離泥餅。取2m3/（m2·min）。壓力為0.10.3mpa。a=500（1p）×q/v=500×（198%）×30/3=100m22. 選型 采取dm型號(hào)的板框壓濾機(jī)，性能、尺寸如下： 框數(shù):13個(gè) 總框內(nèi)容量:750l 工作壓力(<=

44、6kg/cm2)5.高程確定構(gòu)筑物1.出水二沉池 選用dn100的管徑，流速v=0.75m/s，1000i=13.086沿程損失h1=300×13.086/1000=3.9258m局部損失h2=2×0.58×0.752/2×9.8=0.033m 總損失h= h1+ h2=3.9588m=3.96m所以二沉池水面標(biāo)高：3.96-1.20=2.76m2.二沉池滴濾床選用dn100的管徑，流速v=0.75m/s，1000i=13.086沿程損失h1=9.5×13.086/1000=0.124m局部損失h2=（4×0.58+3.0）×

45、;0.752/2×9.8=0.153m 總損失h= h1+ h2=0.124+0.153=0.277=0.28m考慮滴濾床之前有水泵，定滴濾床的水面標(biāo)高為-0.76m3.滴濾床ubf反應(yīng)器選用dn100的管徑，流速v=0.75m/s，1000i=13.086沿程損失h1=35.4×13.086/1000=0.46m局部損失h2=4×0.58×0.752/2×9.8=0.07m構(gòu)筑物的損失h3=0.15+6=6.15m 總損失h= 6+0.15+0.46+0.07-0.76=8.67m4.調(diào)節(jié)池ubf反應(yīng)器 用泵提升，調(diào)節(jié)池的水面標(biāo)高為-1.14

46、m5.格柵調(diào)節(jié)池 格柵的水面標(biāo)高為-1.14，與格柵共壁合建6.工程投資概算： 土建部分 序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量?jī)r(jià)格（萬元）備注1格柵3.35×1.25×2.04座10.27鋼混2調(diào)節(jié)池9.4×7.9×5.94座113.7鋼混3ubf反應(yīng)器5×5×9座119.8鋼混4滴濾床16.8×3.76座251.6鋼混5二沉池5×6座110.1鋼混6污泥濃縮池3.5×3.5×4.1座10.78鋼混7脫水機(jī)房7×4×3座11.8磚混合計(jì)98.05設(shè)備費(fèi)用序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量?jī)r(jià)格（萬元）1污水泵ip100-80-160臺(tái)34.82電動(dòng)機(jī)y180m-2臺(tái)31.53污泥泵g50-1臺(tái)414板框壓濾機(jī)dm臺(tái)1275流量計(jì)ce9628套116污水管材127空氣管材48螺旋輸送機(jī)2小 計(jì)55.3工程總投資費(fèi)用概算表7-1 推薦方案的直接工程投資工程項(xiàng) 目金額(萬元)土建費(fèi)設(shè)備費(fèi)