大型養(yǎng)豬場(chǎng)沼氣工程設(shè)計(jì)上

1、1 緒論11.1課題研究背景1.1.2廢水特點(diǎn)及基本參數(shù)1.2 工藝路線的確定及選擇依據(jù) 2.2.1 初沉池2.2.2厭氧生物處理2.2.3好氧生物處理3.2.3.1 氧化溝法3.2.3.2 接觸氧化法 4.2.3.3生物濾池法5.2.3.4序批式活性污泥法5.3工藝流程及簡(jiǎn)要說(shuō)明 7.4主要構(gòu)筑物及設(shè)備的選型8.4.1 格柵8.4.2 集水池104.3 混凝沉淀池 114.3.1 混合階段114.3.2 絮凝階段114.3.3沉淀階段 1.34.4 水解酸化池1.64.4.1 反應(yīng)池容積164.4.2上升流速的核算錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.5厭氧反應(yīng)器UASB錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽.錯(cuò)

2、誤!未定義書(shū)簽.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.5.1反應(yīng)機(jī)理4.5.2工作原理4.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算4.6配水池4.7 好氧反應(yīng)器SBR錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.7.1 設(shè)計(jì)參數(shù).錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.7.2 設(shè)定條件.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.7.3 水質(zhì)指標(biāo).錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.7.4 設(shè)計(jì)計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.7.5 注意事項(xiàng).錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.8高效淺層氣浮池錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.9 污泥濃縮錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.9.1設(shè)計(jì)說(shuō)明.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.9.2 容積計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.9.3工藝構(gòu)造尺寸錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽4.9.4 排水和排泥錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽5總結(jié).錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤

3、!未定義書(shū)簽致謝錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽附圖錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽第II頁(yè)1緒論1.1課題研究背景近年來(lái)，我國(guó)工廠化生產(chǎn)的大型豬場(chǎng)發(fā)展迅速，而且規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)規(guī)模 從幾千頭發(fā)展到幾十萬(wàn)頭。但與此同時(shí)，由于規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)往往建在大中城市近郊 和城鄉(xiāng)結(jié)合部，環(huán)境法規(guī)不健全，認(rèn)識(shí)不足，特別是資金短缺，絕大多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)在 建場(chǎng)初期未考慮畜禽糞便處理。畜禽排放的大量糞尿與養(yǎng)殖場(chǎng)的大量廢水，大多未 經(jīng)妥善回收利用與處理、處置即直接排放，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，產(chǎn)生極其不良 的影響。不少養(yǎng)殖場(chǎng)糞便隨地堆積，污水任意排放，嚴(yán)重污染了周圍環(huán)境，也直接 影響著養(yǎng)殖場(chǎng)本身的衛(wèi)生防疫，降低了畜產(chǎn)品的質(zhì)量。就解決畜禽養(yǎng)殖污染而言， 養(yǎng)

4、殖場(chǎng)糞尿發(fā)酵產(chǎn)沼氣是一個(gè)有著多重作用和價(jià)值的技術(shù)手段和有效措施。在設(shè)計(jì)上，建筑工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)合理、易操作、密封性能好、產(chǎn)氣快、產(chǎn)氣量高、冬季 防寒好、經(jīng)久耐用，在綜合利用上，養(yǎng)、種能源并舉，多能互補(bǔ)、立體化生產(chǎn)、經(jīng) 濟(jì)效益高。上述畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染治理沼氣技術(shù)循環(huán)模式具備了消除污染、產(chǎn)生能 源和綜合處理的三大功能，既消除了農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，又解決了一部分的能源問(wèn)題； 同時(shí)產(chǎn)生的沼液、沼渣是適合農(nóng)作物用肥的綠色無(wú)公害肥料，而且在厭氧發(fā)酵過(guò)程 當(dāng)中，病原菌、寄生蟲(chóng)卵等一些病菌被殺死，切斷了養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)傳染病和寄生蟲(chóng)病的 傳播環(huán)節(jié)。1.2廢水特點(diǎn)及基本參數(shù)養(yǎng)殖廢水的特點(diǎn)是排放集中，水力沖擊負(fù)荷強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)濃度高，

5、水解酸化快， 沉淀性能好。經(jīng)查資料3,4，廢水水質(zhì)見(jiàn)表1-1.表1-1廢水進(jìn)水水質(zhì)表項(xiàng)目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH 3-N(mg/L)TP(mg/L)pH廢水12000700013000150307 9本設(shè)計(jì)中養(yǎng)豬場(chǎng)存欄率為 2500頭，經(jīng)計(jì)算年產(chǎn)約80000頭，設(shè)計(jì)水量為600噸/天，（25噸/小時(shí)）2工藝路線的確定及選擇依據(jù)2.1初沉池初沉池主要對(duì)廢水中以無(wú)機(jī)物為主密度大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離，當(dāng)污水進(jìn)入初次沉淀池后流速迅速減小至 0.02 m/s以下，從而極大地減小了水流夾帶懸浮 物的能力，使懸浮物在重力作用下沉淀下來(lái)成為污泥，而相對(duì)密度小于1的細(xì)小

6、漂浮物則浮至水面形成浮渣而除去5。沉淀池按水流方向來(lái)區(qū)分為平流式， 豎流式及輻流式等三種。三種類型池子的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件見(jiàn)表2-1：表2-1各類沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)適用條件平流式對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需單獨(dú)適用地下水位較化的適應(yīng)能力較強(qiáng)，有設(shè)排泥管各自排泥，操作工作量咼及地質(zhì)較差的效沉淀區(qū)大，沉淀效果大，采用機(jī)械排泥時(shí)，機(jī)件設(shè)備與地區(qū)；適用大、中、好；施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低驅(qū)動(dòng)件均浸與水中，易銹蝕小型污水處理廠豎流式排泥方便，管理簡(jiǎn)單；對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能適用水質(zhì)不好的占地面積小力較差；造價(jià)咼；池徑不宜太大小型污水處理廠輻流式采用機(jī)械排泥，運(yùn)行較池水水流速

7、度不穩(wěn)定；機(jī)械排泥設(shè)適用大、中型污水好，管理亦較簡(jiǎn)單；備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求較咼處理廠因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所處理的水量較小，且主要是對(duì)廢水中的糞便和B0D5、CODcr進(jìn)行處理，所以選用平流式沉淀池。它具有沉淀效果好，對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適 應(yīng)能力較強(qiáng)，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低，多個(gè)池子易于組合為一體，節(jié)省占地面積等優(yōu)點(diǎn)。 2.2厭氧生物處理厭氧生物處理適用于高濃度有機(jī)廢水(C0Dcr>2000mg/L,B0D5>1000mg/L)。它是在無(wú)氧條件下，靠厭氧細(xì)菌的作用分解有機(jī)物。在這一過(guò)程中，參與生物降解 的有機(jī)基質(zhì)有50%90%轉(zhuǎn)化為沼氣(甲烷)，而發(fā)酵后的剩余物又可作為優(yōu)質(zhì)肥 料和飼料。厭氧生

8、物處理包括多種方法，有化糞池、厭氧生物濾池、厭氧接觸法、 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、兩段厭氧處理法、厭氧膨脹床、厭氧流化床、厭氧生物 轉(zhuǎn)盤(pán)和兩相厭氧法等。廢水的厭氧處理方法主要有傳統(tǒng)消化法、厭氧生物濾池法、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器。幾種厭氧處理方法的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表2-2:表2-2厭氧處理方法比較反應(yīng)法傳統(tǒng)消化法特點(diǎn)在一個(gè)消化池內(nèi)進(jìn)行酸化，甲烷化和固液分離優(yōu)點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單缺 點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，池容積大。污泥易隨水流帶走。厭氧生物濾池微生物固著生長(zhǎng)在濾料設(shè)備簡(jiǎn)單。能承受較底部易發(fā)生堵塞。填料表面。適用于懸浮物量高負(fù)荷。費(fèi)用較貴。低的廢水。厭氧接觸法用沉淀池分離污泥并進(jìn)能承受較高負(fù)荷。有負(fù)荷咼時(shí)污

9、泥會(huì)流失。行回流。消化池中進(jìn)行一定的抗沖擊負(fù)荷設(shè)備較多，操作上要求適當(dāng)攪拌，池內(nèi)完全混能力，運(yùn)行較穩(wěn)定。較咼。合,能適應(yīng)咼有機(jī)物濃度和高懸浮物的廢水。上流式厭氧污消化和固液分離在一個(gè)負(fù)荷率咼，容積小，如設(shè)計(jì)不善，污泥會(huì)大泥床反應(yīng)器池內(nèi)。微生物量特高。能耗低，不需攪拌。量流失。池的構(gòu)造復(fù)雜。兩段厭氧處理酸化和甲烷化在兩個(gè)反能承受較高負(fù)荷，耐設(shè)備較多，運(yùn)行操作較法應(yīng)器進(jìn)行。沖擊。運(yùn)行穩(wěn)定。復(fù)雜。綜合上所述并結(jié)合本設(shè)計(jì)污水的特點(diǎn)，考慮采用較為成熟的升流式厭氧污泥床 (UASB)作為厭氧段的反應(yīng)器。2.3好氧生物處理傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝法、接觸氧化法、生物濾池法、序列間歇式活性污泥 法(SBR),這

10、四種是在養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理中應(yīng)用比較多的好氧反應(yīng)器。2.3.1氧化溝法氧化溝是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的連續(xù)循環(huán)完全混合工藝，是用延時(shí)曝氣法處理廢水的一種環(huán)形渠道，平面多為橢圓形，總長(zhǎng)可達(dá)幾十米，甚至幾 百米以上。在溝渠內(nèi)安裝與渠寬等長(zhǎng)的機(jī)械式表面曝氣裝置，常用的有轉(zhuǎn)刷和葉輪等。曝氣裝置一方面對(duì)溝渠中的污水進(jìn)行充氧，一方面推動(dòng)污水作旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。氧 化溝多用于處理中、小流量的生活污水和工業(yè)廢水，可以間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。氧化溝工藝具有以下特點(diǎn)：(1) 氧化溝的溝渠長(zhǎng)度較大，污水在氧化溝內(nèi)停留的時(shí)間長(zhǎng)，污水的混合效果好?？梢圆粵](méi)初沉池，有機(jī)懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)定的程度；(2) 對(duì)水溫

11、、水質(zhì)、水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性；(3) 氧化溝的曝氣裝置具有兩個(gè)功能：供氧并推動(dòng)水流以一定的流速循環(huán)流動(dòng)。 污泥的BOD負(fù)荷低，同延時(shí)曝氣法。對(duì)水質(zhì)和水量的變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性；(4) 污泥齡一般可達(dá)15到30天，為傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)的3到6倍?？梢源婊?、 繁殖世代時(shí)間長(zhǎng)、增殖速度慢的微生物，如硝化菌；(5) 如采用一體式氧化溝，可不單獨(dú)設(shè)二次沉淀池，使氧化溝與二沉池合建。中間的溝渠連續(xù)作為曝氣池，兩側(cè)的溝渠交替作為曝氣池和二次沉淀池，污泥自動(dòng)回流，節(jié)省了二沉池與污泥回流系統(tǒng)的費(fèi)用。氧化溝工藝的缺點(diǎn)：占地面積較大；在寒冷的氣候條件下，因?yàn)楸砻姹瑲馄鲿?huì)造成表面冷卻或者結(jié)冰，降低污水的溫度，而污水的

12、溫度降低，對(duì)生化反應(yīng)尤其是 硝化反應(yīng)的影響較大，對(duì)氧化溝不利 。2.3.2接觸氧化法生物接觸氧化處理技術(shù)之一是在池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒(méi)全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在 生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到 凈化；生物接觸氧化技術(shù)的另一項(xiàng)技術(shù)實(shí)質(zhì)是采用與曝氣池相同的曝氣方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到攪拌與混合作用。因此，生物接觸氧化是一種結(jié)和 活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術(shù)。生物接觸氧化法在工藝發(fā)面的特點(diǎn)：由于曝氣，在池內(nèi)形成液、固、氣三相共 存體系，有利于氧的轉(zhuǎn)移，溶解氧充沛，適于微

13、生物存活增殖；在生物膜上能夠形 成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)與食物鏈，無(wú)污泥膨脹之慮；填料表面全為生物膜所布滿，形成 了生物膜的主體結(jié)構(gòu)，污水在其中通過(guò)起到類似“過(guò)濾”的作用，能夠有效地提高 凈化效果。生物接觸氧化法在運(yùn)行方面的特點(diǎn)： 對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在間歇運(yùn) 行條件下，仍然能夠保持良好的處理效果，對(duì)排水不均勻的企業(yè)，更具有實(shí)際意義； 操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便、易于維護(hù)管理，無(wú)需污泥回流，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，也不產(chǎn)生濾池蠅；污泥生成量少，污泥顆粒較大，易于沉淀 9,10。生物接觸氧化法的主要缺點(diǎn)是：如設(shè)計(jì)或運(yùn)行不當(dāng)，填料可能堵塞，此外，布 水、曝氣不易均勻，可能在局部部位出現(xiàn)死角。233生物濾池法生

14、物濾池是集生物降解、固液分離于一體的污水處理設(shè)備。被處理的原污水， 從池上部進(jìn)入池體，并通過(guò)由填料組成的濾層，在填料表面形成由微生物棲息形成 的生物膜。在污水濾過(guò)濾層的同時(shí)，由池下部通過(guò)空氣管向?yàn)V層進(jìn)行曝氣，空氣由 填料的間隙上升，與下流的污水相接觸，空氣中的氧轉(zhuǎn)移到污水中，向生物膜上的 微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機(jī)物。 在微生物的新陳代謝下，有機(jī)污染物被 降解，污水得到處理11。原污水中的懸浮物及由于生物膜脫落形成的生物污泥，被填料所截留，濾層具有二次沉淀池的功能。氧化溝工藝具有以下特點(diǎn)：(1) 氣液在濾料間隙充分接觸，由于氣、液、固三相接觸，氧轉(zhuǎn)移率高，動(dòng)力 消耗低；(2) 本設(shè)備自

15、身具有截留原污水中懸浮物與脫落的生物污泥的功能，因此，無(wú) 需設(shè)沉淀池，占地??；(3) 以3-5mm的小顆粒作為濾料，比表面積大，微生物附著力強(qiáng)；(4) 池內(nèi)能夠保持大量的生物量，再由于截留作用，污水處理效果良好；(5) 無(wú)需污泥回流，也無(wú)污泥膨脹之慮，如反沖洗全部自動(dòng)化，則維護(hù)管理業(yè) 非常方便。2.3.4序批式活性污泥法序批式活性污泥處理系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱SBR)屬于間歇式處理系統(tǒng)，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，是由流入；反應(yīng)；沉淀； 排放；待機(jī)(閑置)等五個(gè)工序所組成。這五個(gè)工序都在曝氣池這一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)運(yùn) 行、實(shí)施，運(yùn)行操作的五個(gè)工序示意圖見(jiàn)圖2-3。序批式活性污

16、泥法具有如下特點(diǎn)：(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；(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)器及可編程序控制器等自控儀表，可能 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； 加深池深時(shí)，與同樣的BOD-SS負(fù)荷的其它方式相比較，占地面積較??；(7)耐沖擊負(fù)荷，處理有毒或高濃度有機(jī)廢水的能力強(qiáng)。近年來(lái)序列間歇式活性污泥法(SBR)處理養(yǎng)豬場(chǎng)廢水越來(lái)越受到關(guān)注，該工藝相對(duì)比于其他工藝簡(jiǎn)單、剩余

17、污泥處置麻煩少、節(jié)約投資投資省、占地少、運(yùn)行 費(fèi)用低、耐有機(jī)負(fù)荷和毒物負(fù)荷沖擊，運(yùn)行方式靈活，由于是靜止沉淀，因此出水 效果好、厭(缺)氧和好氧過(guò)程交替發(fā)生、泥齡短、活性高，有很好的脫氮除磷效 果12。且有通過(guò)氧化還原電位實(shí)時(shí)控制 SBR反應(yīng)進(jìn)程的報(bào)道，進(jìn)一步提高了對(duì)氮 磷的去除效果、節(jié)約了能源和投資。因此選用序列間歇式活性污泥法(SBR)作為好氧段的反應(yīng)器13.1403工藝流程及簡(jiǎn)要說(shuō)明如圖3-1是工藝流程圖圖3-1工藝流程圖原水首先進(jìn)入格柵進(jìn)行預(yù)處理，可以去除大部分懸浮物和部分有機(jī)物， 后進(jìn)入 集水池，再經(jīng)沉淀池進(jìn)入水解酸化池提高生化性能，70%的水量進(jìn)去UASB進(jìn)行反 應(yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)，

18、出水自流進(jìn)入 SBR反應(yīng)池進(jìn)行生化反應(yīng)，經(jīng)SBR反應(yīng)池的出 水自流進(jìn)入淺層氣浮池。格柵機(jī)、篩網(wǎng)的污泥直接運(yùn)至化肥廠。UASB反應(yīng)器、SBR 反應(yīng)器、初沉池的污泥排至污泥濃縮池，通過(guò)濃縮處理后進(jìn)入帶式脫水機(jī)進(jìn)行脫水， 濾餅外運(yùn)，濾液回流至集水池進(jìn)入再處理。UASB產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過(guò)沼氣收集系統(tǒng)進(jìn) 入貯氣柜。4主要構(gòu)筑物及設(shè)備的選型設(shè)計(jì)流量確定：平均流量：Qa=600m3/d= 25m3/h=0.007m3/s總變化系數(shù)：Kz2.7 2.7011 011Qa 72.2(4-1)h=0.3m，過(guò)柵流速(4-3)(4-4)柵條9根。(4-5)式中：Qa平均流量，L/s；設(shè)計(jì)最大流量Qmax:Qmax= K

19、zX Qa=2.2X 600 =1320m3/d =55m3/h =0.015m3/s(4-2)4.1格柵由于本工程廢水主要由豬廠的糞便(以固體形式為主)和清洗養(yǎng)豬廠形成的污 水(包括殘留豬糞尿液)兩個(gè)方面組成15,廢水中含有大量的固體懸浮物和大顆粒 雜質(zhì)，因此為防止廢水中大量的固體懸浮物，雜質(zhì)堵塞，損壞后續(xù)處理設(shè)施，污水 在進(jìn)入集水池池前，設(shè)置兩格柵井(一用一備)。(1) 柵條選矩形鋼，柵條寬度 S=0.01m,柵條間隙e=0.01m。安裝傾角a =75°最大設(shè)計(jì)污水量 Qmax=1320m3/d=0.015m3/s,設(shè)柵前水深v=0.6m/s。柵條間隙數(shù)n：Qmax sin0.0

20、15 、sin75n max=8.3ehv0.01 0.3 0.6(3) 柵槽寬度B :B=S(n-1)+dn=0.01 x (9-1)+0.01 x 9=0.17m柵槽寬度一般比格柵寬0.2-0.3m,柵槽實(shí)取寬度B=0.50m，(4) 進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度L1:. B B112ta n 1式中：B1進(jìn)水渠道寬度；a 1進(jìn)水渠道漸寬部位的展開(kāi)角，一般a 1=20則:Li 32 0.41m2 tan 20(4-6)(5) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2：L2(4-7)(6) 過(guò)柵水頭損失hi：k vsin2g(4-8)式中：ho計(jì)算水頭損失k格柵受污物堵塞后，水頭損失增加倍數(shù)，柵條為矩

21、形截面時(shí)取k=3阻力系數(shù)& = B (S/e) 4/3,與柵條斷面有關(guān)，為銳邊矩形時(shí)取B =2.42則： h1=0.21m(7) 柵前槽總高度H1：取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m,則柵前槽總高度 H1=h+h2=0.3+0.3=0.60m(8) 柵后槽總高度H :H=h+h1+h2=0.3+0.21+0.3=0.81m,取為 0.8m。(9) 格柵總長(zhǎng)度：L=L 1+L2+1.0+0.5+H1/tan a =2.3m(10) 每日柵渣量：W Qmax W 864001000Kz(4-9)0.015 0.15 864001000 2.2取單位體積污水柵渣量30.09m /dW1 為 0.1

22、5m3/1000m3小于于0.2m3/d，采用人工清渣計(jì)算草圖見(jiàn)圖4-1:柵條工作平臺(tái)V / 1 . 1r圖4-1格柵計(jì)算圖4.2集水池集水池用于污水過(guò)格柵后均衡水質(zhì)水量，同時(shí)通過(guò)污水泵提升進(jìn)入后續(xù)處理設(shè) 備。根據(jù)本次設(shè)計(jì)污水量，設(shè)置水力停留時(shí)間HRT=20min，有效容積=14.0m3,規(guī)格3.5mX2mX2.5m,鋼砼結(jié)構(gòu)，地下式，計(jì)算過(guò)程如下：V Qt(1)有效容積V:(4-10)式中：t停留時(shí)間，h，取t=20min。則：V Qmaxt 37.5 20 60 12.5(m3)(2) 池子面積F:式中：h有效水深h，m o則：F Vh 12526.25(m2)池子總高H :HF V h(

23、4-11)h h|(4-12)式中：h1池子超高，m，取 h10.5m。則：H h h 2.0 0.5 2.5(m) 4.3混凝沉淀池4.3.1混合階段向原水中投加混凝劑后，應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)將藥劑充分、均勻地?cái)U(kuò)散于水體中，這 一過(guò)程稱為混合?；旌鲜侨〉昧己眯跄Ч闹匾疤?。影響混合效果的因素有很多，如藥劑的品種、濃度，原水的溫度，水中顆粒的性質(zhì)、大小等，采用的混合方 式是最主要的影響因素?；旌显O(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速均勻?；旌系姆绞街饕泄苁交旌?、水力混合、水泵混合以及機(jī)械混合等。采用何種混合方式應(yīng) 根據(jù)凈水工藝布置、水質(zhì)、水量、藥劑品種等因素綜合確定16 O由于本次設(shè)計(jì)的污水量較小，

24、水力混合多用于大中型污水處理廠中，而水泵混 合已經(jīng)逐步淘汰，機(jī)械混合計(jì)算所得的有效容積過(guò)小無(wú)相應(yīng)的設(shè)備，因此初步選用揚(yáng)州騰飛環(huán)境工程設(shè)備有限公司的 GJH-100型管式靜態(tài)混合器，玻璃鋼材質(zhì)，管徑 為DN100，加藥管管徑為DN32。4.3.2絮凝階段絮凝過(guò)程就是在外力作用下具有絮凝性能的微絮粒相互接觸碰撞，從而形成 更大的穩(wěn)定的絮粒，以適應(yīng)沉降分離的要求。為了達(dá)到完善的絮凝效果，在絮凝過(guò) 程中要給水流適當(dāng)?shù)哪芰浚黾宇w粒碰撞的機(jī)會(huì)，并且不使已經(jīng)形成的絮粒破壞。 絮凝過(guò)程需要足夠的反應(yīng)時(shí)間。在水處理構(gòu)筑物中絮凝池是完成絮凝過(guò)程的設(shè)備， 它接在混合池后面，是混凝過(guò)程的最終設(shè)備。通常與沉淀池合建。

25、絮凝池的形式近年來(lái)有很多，大致可以按照能量的輸入方式不同分為水力絮 凝和機(jī)械攪拌絮凝兩類。水力絮凝是利用水流自身的能量， 通過(guò)流動(dòng)過(guò)程中的阻力 給液體輸入能量17 O其水力式攪拌強(qiáng)度隨水量的減小而變?nèi)?。目前，水力絮凝的?式主要有隔板絮凝、折板絮凝、網(wǎng)格絮凝和穿孔旋流絮凝。相應(yīng)的構(gòu)筑物為隔板絮 凝池、折板絮凝池、網(wǎng)格絮凝池、旋流絮凝池。機(jī)械絮凝是通過(guò)電機(jī)或其他動(dòng)力帶 動(dòng)葉片進(jìn)行攪動(dòng)，使水流產(chǎn)生一定的速度梯度。絮凝過(guò)程不消耗水流自身的能量， 其機(jī)械攪拌強(qiáng)度可以隨水量的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。由于本設(shè)計(jì)污水處理量較小，使用水力絮凝裝置體積過(guò)小、設(shè)備安裝不便，因 此使用機(jī)械絮凝裝置，設(shè)計(jì)計(jì)算如下:(1)

26、 反應(yīng)池有效容積V:Qt203V -258.3m6060式中：Q設(shè)計(jì)處理水量，m3/h ；t反應(yīng)時(shí)間，通常2030min。(2) 反應(yīng)池串聯(lián)格數(shù)及尺寸：反應(yīng)池采用3格串聯(lián)，每格有效尺寸為：B=1.5m , L=1.5m, H=1.5mV=3B L H=3 X 1.5X 1.5X 1.5 =10.1m3反應(yīng)池超高取0.3m。池子總高度為1.8m。取JBJ1-900型槳式攪拌機(jī)，詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表 4-2。表4-2JBJ1-900型槳式攪拌機(jī)詳細(xì)參數(shù)單位：mm參數(shù)LDD1D2D3nx dJBJ1-90015009001001752104 x 19葉輪中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)半徑R=450mm(4)每臺(tái)攪拌機(jī)槳板中心點(diǎn)

27、旋轉(zhuǎn)線速度?。旱谝桓瘢篤1=0.5m/s 第二格：v2=0.35m/s 第三格：v3=0.5m/s每臺(tái)攪拌機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速為：第一格：60v1600.510.6(r/mi n)2 R20.45第二格：r)260v2600.357.4(r /min)2 R20.45第三格：60v3600.24.2(r / min)2 R 20.45隔墻過(guò)水孔面積按下一檔槳板外緣線速度計(jì)算，則攪拌機(jī)外緣線速度分別為:第二格：v2 2v20.7m /s第三格：v3 2v30.4m/s每條生產(chǎn)線設(shè)計(jì)流量為Q=600m3/d=0.007m3/s第一、第二格絮凝池間隔墻過(guò)水孔面積為 Q 0007 0.01(m2)v 0.7

28、第二、第三格絮凝池間隔墻過(guò)水孔面積為 £00070.02(m2)V 0.4(5)絮凝池速度梯度G值核算(按水溫15C計(jì)，u=1.14X 10-3Pas)(4-13)經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，速度梯度與平均速度梯度均較適合。4.3.3沉淀階段初沉池主要對(duì)廢水中以無(wú)機(jī)物為主密度大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分離18。初次沉淀池有平流式、豎流式、輔流式及斜板(管)四種。選用平流式沉淀池，它具有沉 淀效果好，對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)置水力停留時(shí)間HRT=8.0 h，有效容積=200m3，規(guī)格14.5mX4.0mX5.3m，鋼砼結(jié) 構(gòu)，半地下式。4.3.3.1配水系統(tǒng)渠寬b=0.

29、20m,水深h=0.06m,渠深設(shè)計(jì)為0.25m，渠長(zhǎng)6m。則渠中水流流速 約為：37.0 100.20 0.060.58m/ s 0.4m/ s(4-14)4.3.3.2出水系統(tǒng)(1)出水堰的形式及尺寸:Q'(4-15)式中：L 堰長(zhǎng)m；q 出水堰負(fù)荷，L/(s m)，取 1.0L/(s m);IQ 設(shè)計(jì)流量，m3/s；則：L Q 0.007 1000、'q'1.07.0m，取堰長(zhǎng)L 8m。共四格出水堰，每堰進(jìn)水流量為 0.00175 m3/s,每格堰長(zhǎng)為2m,出水收集器采用UPVC自制90o三角堰出水。根據(jù)資料19，當(dāng)設(shè)計(jì)水量為Q=6.25m3/h時(shí)，過(guò)堰 水深為7

30、0mm,堰寬設(shè)為140mm,堰口間隔60mm,共80個(gè)三角堰。(2)堰上水頭h,:(4-16)h 5G)2式中：hi堰上水頭 m；q 每個(gè)三角堰出流量，m3/s；則:0.000088、0.02m。(3) 集水水槽寬B:'0.4B 0.9 Q(4-17)式中：B 集水水槽寬，m；IQ 設(shè)計(jì)流量，m3/s；為確保集水槽設(shè)計(jì)流量在安全范圍內(nèi)，設(shè)置安全流量Qc (1.21.5)Q'則B 0.9 (1.5 0.007 4)0.4 0.084(m)，因此水槽寬取 80mm。(4) 集水槽深度h：集水槽的臨界水深:hk3 QB2(4-18)式中：B 集水水槽寬，m；Q。一安全設(shè)計(jì)流量，m3/s；則:集水槽的起端水深:0.0479(4-19)h01.73hk式中：ho起端水深m；則：ho 1.73hk 1.73 0.0479 0.083m;取 ho 80mm ；設(shè)出水槽自由跌落高度：h20.10m