生物接觸氧化法處理食品廢水工藝設(shè)計(jì)

1、第一章 前 言食品工業(yè)是以農(nóng)、林、牧、漁業(yè)為主要原料進(jìn)行加工的工業(yè)。食品工業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的低投入高效益產(chǎn)業(yè)近年來(lái)得到迅速發(fā)展，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和人民生活水平的提高以及充分利用資源起著十分重要的作用。在食品加工業(yè)都是以水作為工業(yè)用水和清洗用水，用水量很大，廢水排放量業(yè)很大。食品工業(yè)廢水本身無(wú)毒性，但含有大量可降解的有機(jī)物質(zhì)，廢水若不經(jīng)處理排入水體中，要消耗水中大量的溶解氧，造成水體缺氧，使魚(yú)類和水生生物死亡。廢水中的懸浮物沉入河底，在厭氧條件下分解，產(chǎn)生臭氣惡化水質(zhì)，污染環(huán)境。若將廢水引入農(nóng)田進(jìn)行灌溉，會(huì)影響農(nóng)田果實(shí)的食用，并會(huì)污染地下水源。因此，食品工業(yè)廢水在排放前必須進(jìn)行處理。1.1

2、設(shè)計(jì)項(xiàng)目背景本設(shè)計(jì)要處理的污水是食品工業(yè)廢水，該食品廠主要生產(chǎn)腐竹和豆腐乳，其廢水主要來(lái)自洗豆、豆腐車間，廢水的有機(jī)物濃度很高，內(nèi)含有豆渣，此外，還有來(lái)自冷凍機(jī)房的冷卻水和來(lái)自車間衛(wèi)生設(shè)備、鍋爐、辦公樓等排放的生活污水。1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)廢水排水量：700m /d， 3廢水水質(zhì)：BOD 5 25003000mg/L，COD 45005000mg/L，SS 12001500mg/L，顏色為奶黃色。為保證設(shè)計(jì)安全，設(shè)計(jì)時(shí)污水濃度應(yīng)考慮安全系數(shù)在1.21.5左右。本設(shè)計(jì)要求污水經(jīng)處理達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB897896）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)：污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB897896）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn) 表1-1項(xiàng)目

3、CODcrBOD 5SS 標(biāo)準(zhǔn)/(mg/L 100 20 70要求污水站占地面積小，且外觀與周邊景觀協(xié)調(diào)，無(wú)臭氣排出，無(wú)噪聲干擾附近中午需要休息的工人，出水排入城市管網(wǎng)進(jìn)入城市污水處理廠。1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)建設(shè)單位提供的水量、水質(zhì)資料以及相應(yīng)的要求；國(guó)家現(xiàn)行的建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)法規(guī)、條例；當(dāng)?shù)氐姆?、法?guī)；污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB897896）。1.4 設(shè)計(jì)原則嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定，按規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的廢水達(dá)到各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)且優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)；廢水工藝與生產(chǎn)工藝密切結(jié)合，處理系統(tǒng)有較大的靈活性，以適應(yīng)污水水質(zhì)、水量的變化；要做到方案對(duì)比，占地面積小，做到投資省；處理工藝流程簡(jiǎn)單，爭(zhēng)取做到組

4、合式設(shè)備化，以方便管理；污水處理站建筑物應(yīng)與主體工程建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)。1.5 設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)范圍為：自污水匯流到污水廠經(jīng)厭氧處理后開(kāi)始，經(jīng)好氧處理單元，至處理后的總排放口為止。包括好氧處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)、污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。第二章 方案選擇及論證2.1 污水好氧處理原理本設(shè)計(jì)的核心是好氧處理。好氧生物處理就是在不斷供氧的環(huán)境中，利用好氧微生物來(lái)氧化有機(jī)物。在好氧過(guò)程中，微生物對(duì)復(fù)雜的有機(jī)物進(jìn)行分解，并利用分解所產(chǎn)生的能量進(jìn)行繁殖、生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)。用作能量的這部分有H 2O 及NH 3，另一部分分解物質(zhì)則由微生機(jī)物最后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物CO 2、物合成為新細(xì)胞，通過(guò)以上過(guò)程污水中的有機(jī)物便得到了去除

5、1。 圖2-1好氧生物氧化過(guò)程示意圖 + 2.2 方案選擇好氧生物處理可采用活性污泥法或生物膜法。具體采用什么方法，應(yīng)根據(jù)處理程度、占地面積、投資規(guī)模、運(yùn)行費(fèi)用等因素，并通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定?，F(xiàn)對(duì)目前比較常用的各種好氧處理方法的特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn)做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，以確定采用的具體方法。傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)多采用矩形廓道式曝氣池，污水和回流污泥從池首進(jìn)入，混合液以活塞流的流態(tài)逐漸向池尾流動(dòng)，從池末端出水堰流出，進(jìn)入二沉池，在二沉池中完成泥水分離后處理水排放，沉淀污泥回流到曝氣池，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。該方法是早期開(kāi)始使用的一種比較成熟的運(yùn)行方式，處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，BOD 去除率可達(dá)90%以上，適用于對(duì)處理

6、效果和穩(wěn)定程度要求較高的污水，城市污水多采用這種運(yùn)行方式。傳統(tǒng)活性污泥法存在的主要問(wèn)題有：（1）曝氣池首端污泥負(fù)荷高，耗氧速度快，為避免出現(xiàn)缺氧狀況，BOD 設(shè)計(jì)負(fù)荷不宜采用過(guò)高，造成曝氣池容積大，占地面積多，基建費(fèi)用高（2）耗氧速度沿池長(zhǎng)逐漸降低，供氧速度恒定，造成池首供氧不足，池尾供氧過(guò)剩的狀態(tài)，運(yùn)行費(fèi)用較高。（3）對(duì)水質(zhì)和水量變化的適應(yīng)性差，抗沖擊負(fù)荷能力不強(qiáng)。漸減曝氣法與傳統(tǒng)法基本相同，主要區(qū)別是沿池長(zhǎng)方向逐漸加大曝氣設(shè)備的安裝間距，減少曝氣量，使供氧量與需氧量盡量趨于平衡。漸減曝氣法保留了傳統(tǒng)推流式的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上克服了供氧和需氧差距較大、能耗過(guò)高的缺點(diǎn)。分段曝氣活性污泥法又

7、稱為階段曝氣活性污泥法或多點(diǎn)進(jìn)水活性污泥法，是對(duì)傳統(tǒng)推流式的一種改造，主要特點(diǎn)是污水沿池長(zhǎng)分散在多點(diǎn)進(jìn)水池中，污泥負(fù)荷和需氧量得到均化。這種改進(jìn)的成功之處是：（1）在一定程度上克服了傳統(tǒng)推流式供氧和需氧差距較大、能耗過(guò)高的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮其降解有機(jī)物的能力，容積負(fù)荷有所提高。（2）由于污水分散加入，單個(gè)進(jìn)水點(diǎn)的進(jìn)水量下降到整池進(jìn)水量的幾分之一，加大了混合液的稀釋能力，提高了系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力。（3）曝氣池混合液濃度沿池長(zhǎng)方向逐漸降低，減輕了二沉池的負(fù)荷。傳統(tǒng)的活性污泥法的主要矛盾是供氧和需氧的矛盾，漸減曝氣是通過(guò)優(yōu)化擴(kuò)散器的布置來(lái)改善，分段曝氣則是通過(guò)多點(diǎn)進(jìn)水來(lái)改善的。在完全混合法的曝氣池中，

8、需氧速率和供氧速率的矛盾在全池得到了平衡，它具有以下特點(diǎn)：（1）進(jìn)入曝氣池的污水很快被池內(nèi)混合液稀釋，污水水質(zhì)和水量的變化對(duì)活性污泥的影響得到很大降低，使該方法具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。（2）曝氣池內(nèi)各點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)基本相同，整個(gè)系統(tǒng)在一個(gè)工況點(diǎn)上工作，處于污泥增長(zhǎng)曲線上的一點(diǎn)，可將系統(tǒng)調(diào)整到最佳工況點(diǎn)運(yùn)行。（3）曝氣池中需氧速度均勻，曝氣供氧的速度等于耗氧速度，能耗低于推流式。（4）由于池內(nèi)BOD 負(fù)荷均勻，設(shè)計(jì)負(fù)荷一般高于推流式，基建費(fèi)較省。淺層曝氣與傳統(tǒng)曝氣相比，空氣量是增大了，但風(fēng)壓僅為一般曝氣的1/31/4，故電耗反而要低一些。淺層曝氣的缺點(diǎn)是池深較淺，占地面積相對(duì)較大。深層曝氣法由于水

9、壓增大，提高了混合液的飽和溶解氧濃度，加快了氧的傳遞效率，有利于生物的增殖和有機(jī)物降解，池型向縱向發(fā)展，減少了占地面積。缺點(diǎn)是施工難度大，當(dāng)井壁腐蝕或受損時(shí)污水會(huì)通過(guò)井壁滲漏，污染地下水。深井曝氣法污水處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作管理方便，運(yùn)行費(fèi)用低，抗沖擊符合能力強(qiáng)，還可以考慮不設(shè)二沉池。深井曝氣池由于水深較大，充氧能力強(qiáng)，可達(dá)常規(guī)法的10倍，具有占地少、氧吸收率高、動(dòng)力效率高、產(chǎn)泥量少、不易產(chǎn)生污泥膨脹、不受季節(jié)影響等特點(diǎn)。這種運(yùn)行方式的主要特征是將活性污泥降解有機(jī)物的兩個(gè)過(guò)程初期吸附和生物代謝分別在兩個(gè)構(gòu)筑物或一個(gè)構(gòu)筑物的兩段中進(jìn)行。吸附再生法的主要特點(diǎn)如下：（1）污水與活性污泥

10、在吸附池中的接觸時(shí)間較短，只有3060min ，吸附池容積較小，再生池接納的是已排除了剩余污泥的回流污泥，污泥濃度較高，因此再生池容積也較小，吸附池與再生池容積之和小于傳統(tǒng)活性污泥法的曝氣池。（2）由于再生池中貯存了大量的活性污泥，當(dāng)吸附池中活性污泥受到破壞時(shí)，可從再生池中得到補(bǔ)充，因此具有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。（3）適用于處理有機(jī)物以膠體和懸浮狀態(tài)為主的污水，不適宜處理溶解性有機(jī)物含量較高的污水。由于污水在吸附池中的停留時(shí)間較短，吸附再生法的處理效果不如傳統(tǒng)活性污泥法。以純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。曝氣時(shí)間較短，約1.53.0h ，MLSS 較高，約40008000mg/L，因而二

11、沉池的運(yùn)行要注意。在密閉的容器中，溶解氧飽和濃度可提高，氧溶解的推動(dòng)力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。純氧曝氣并沒(méi)有改變活性污泥或微生物的性質(zhì)，但使微生物充分發(fā)揮了作用。純氧曝氣的主要缺點(diǎn)是純氧發(fā)生器容易出現(xiàn)故障，裝置復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較麻煩。水池頂部必須密閉不漏氣，結(jié)構(gòu)要求高，施工要特別小心。如果進(jìn)水中混入大量易揮發(fā)的碳?xì)浠衔铮菀滓鸨?。同時(shí)生物代謝中生成的二氧化碳，將使氣體中的二氧化碳分壓上升，溶解于溶液中，會(huì)導(dǎo)致PH 值的下降，妨礙生物處理的正常運(yùn)行，影響處理效率，因而要適時(shí)排氣和進(jìn)行PH 值的調(diào)節(jié)。與普通活性污泥相比，氧化溝具有以下特征：（1）氧化溝在

12、流態(tài)上介于推流式和完全混合式之間，局部流態(tài)為推流式，整體處在完全混合狀態(tài)，同時(shí)具有兩種方式的某些特點(diǎn)。（2）水力停留時(shí)間和污泥齡較長(zhǎng)，懸浮有機(jī)物和溶解有機(jī)物可同時(shí)得到較徹底的降解，產(chǎn)泥量少，剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，不需要設(shè)置初沉池，污泥不需要厭氧消化。（3）與二沉池合建為一體的氧化溝以及交替運(yùn)行的氧化溝可以不設(shè)二沉池，處理流程更加簡(jiǎn)單。（4）因省去了初沉池和消化池，有時(shí)還可以省去二沉池和污泥回流設(shè)施，污水處理廠總占地面積不僅沒(méi)有增加，反而有所減少。（5）具有推流式流態(tài)特征，溶解氧沿池長(zhǎng)方向形成濃度梯度，產(chǎn)生好氧、缺氧和厭氧條件，通過(guò)系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)與控制可以取得很好的脫氮除磷效果。（6）污水在氧化

13、溝中停留時(shí)間較長(zhǎng)，一般為2448h 之間，而污水一個(gè)循環(huán)流動(dòng)的時(shí)間只有420min ，整個(gè)系統(tǒng)的流態(tài)呈完全混合式，具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)。（7）由于存在于污泥中的有機(jī)質(zhì)最終是在氧化溝中部分耗氧代謝去除的，故氧化溝工藝在節(jié)約能耗、降低運(yùn)行費(fèi)用方面不如傳統(tǒng)方法。SBR 工藝是間歇式活性污泥系統(tǒng)，又稱序批式活性污泥系統(tǒng)。SBR 工藝的曝氣池，在流態(tài)上屬完全混合，在有機(jī)物降解上，卻是時(shí)間上的推流，有機(jī)物是隨著時(shí)間的推移而被降解的，其基本操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置等五個(gè)基本過(guò)程組成，從污水到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期，在每個(gè)周期里上述過(guò)程都是在一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行的。SBR 工

14、藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比，有以下一些優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無(wú)污泥回流設(shè)備；（2）耐沖擊負(fù)荷，在一般情況下無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；（3）反應(yīng)推動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；（4）運(yùn)行操作靈活，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；（5）污泥沉淀性能好，SVI 值較低，能有效地防止絲狀菌膨脹；（6）該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過(guò)計(jì)算機(jī)加以控制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。AB 法就是生物吸附降解法。A 級(jí)以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行(污泥負(fù)荷>2.0kgBOD5/kgMLSS·d，B 級(jí)以低負(fù)荷運(yùn)行（污泥負(fù)荷一般為0.

15、10.3kgBOD 5/kgMLSS·d），A 、B 兩級(jí)各自有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩級(jí)的污泥互不相混。該工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷、PH 值變化的能力，該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。如可先建A 級(jí)，以削減污水中的大量有機(jī)物，達(dá)到優(yōu)于一級(jí)處理效果，等條件成熟，再建B 級(jí)以滿足更高的處理要求。A/O系統(tǒng)和A 2/O系統(tǒng)是由缺氧好氧或厭氧缺氧好氧生物處理組成的污水生物脫氮除磷處理工藝。A/O法的特點(diǎn)有：（1）A/O系統(tǒng)可以同時(shí)去除污水中的BOD 和氨氮，適用于處理氨氮和BOD 含量較高的工業(yè)廢水。（2）A/O法除磷時(shí)，運(yùn)行負(fù)荷較高，泥齡和水力停留時(shí)間短。A 2/O法的特點(diǎn)有

16、：（1）A 2/O法在去除有機(jī)碳污染物的同時(shí)，還能去除污水中的氮磷，與傳統(tǒng)活性污泥法二級(jí)處理后再進(jìn)行深度處理相比，不僅投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，而且沒(méi)有大量的化學(xué)污泥，具有良好的環(huán)境效益。（2）A 2/O法厭氧、缺氧、好氧交替進(jìn)行，有利于抑制絲狀菌的膨脹，改善污泥沉降性能。（3）A 2/O法工藝流程簡(jiǎn)單，總水力停留時(shí)間少于其他同樣功能的工藝，節(jié)省基建投資。（4）A 2/O法缺點(diǎn)是受泥齡、回流污泥中溶解氧和硝酸鹽氮的限制，不可能同時(shí)取得脫氮和除磷都好的雙重效果。生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，這種方法的實(shí)質(zhì)是細(xì)菌和微生物以生物膜的方式附著在固體表面上，以污水中的有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行新陳代謝和生長(zhǎng)繁殖

17、，最終使污水得到凈化，是與活性污泥法并列的另一種好氧生物處理方法。生物膜法的主要處理設(shè)施有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池和生物流化床。生物膜法處理工藝特點(diǎn)有：（1）有較強(qiáng)的抗沖擊能力。生物膜法對(duì)水質(zhì)、水量變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，即使停止工作一段時(shí)間，也可以較快地恢復(fù)處理能力；（2）污泥產(chǎn)量低且沉降性能好。生物膜法產(chǎn)生的污泥量較活性污泥法少1/4左右，且污泥顆粒大，密度大，沉降性能好，易于固液分離；（3）可處理低濃度污水。生物膜法對(duì)低濃度的污水具有較好的處理效果，正常運(yùn)行時(shí)可使原水的BOD 5由2030mg/L降至510mg/L；（4）運(yùn)行費(fèi)用低，管理方便。與活性污泥相比，生物膜法處理工藝便于管

18、理，而且像生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等工藝，動(dòng)力費(fèi)用較低，去除單位質(zhì)量BOD 的耗電量較少。根據(jù)上述介紹，對(duì)各種好氧生物處理工藝方法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較（如表2-1所示），以確定將要采用的處理方法。表2-1 各種好氧生物處理工藝方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較 技術(shù)指標(biāo) （BOD 5去除率）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)* 基建費(fèi)能耗占地運(yùn)行穩(wěn)定運(yùn)行情況 管理情況適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng) 不 適應(yīng)備注 適用于中等濃度的生活污水和工業(yè)廢水，對(duì)沖擊敏感空氣供應(yīng)逐漸減小以配合有機(jī)負(fù)荷的需要 處理污水的范圍較廣一般都能使用，能抗沖擊負(fù)荷 適用于中小型規(guī)模的污水廠 適用于中小型規(guī)模的污水廠 施工難度大，一般不用適用高懸浮固體污水一般應(yīng)用于空間較小，有經(jīng)濟(jì)

19、氧源的地方 適用于中小型污水廠、需要脫氮除磷地區(qū) 適用于中、小型污水處理廠 可分期建設(shè)達(dá)到不同的水質(zhì)要求需脫氮除磷的大型污水廠 適用于小型污水廠方案?jìng)鹘y(tǒng) 活性 污泥法 漸減 曝氣法 分段 曝氣法 完全 混合法 淺層 曝氣法 深層 曝氣法 深井 曝氣法 吸附 再生法 純氧 曝氣法8595 100 100 100 一般一般8595 100 100 100 一般8595 100 100 100 一般8590 <1008590 <1008595 >1008590 >1008090 <1008595 >100<100 >100<100 >100

20、<100 <100<00 <100>100 <100>100 <100穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定一般一般一般一般簡(jiǎn)便簡(jiǎn)便簡(jiǎn)便一般簡(jiǎn)便麻煩一般 一般 適應(yīng) 一般 適應(yīng) 適應(yīng) 一般 適應(yīng)氧化溝 9095 <100SBR 法 9099 <100AB 法 8595 <100A/O和A 2/O 生物 膜法9095 >100>100 >100100 <100約<100100 >100 >100約<100100穩(wěn)定穩(wěn)定一般一般穩(wěn)定簡(jiǎn)便簡(jiǎn)便簡(jiǎn)便一般簡(jiǎn)便適應(yīng) 適應(yīng) 適應(yīng) 一般 適應(yīng)90 <100注：*將

21、傳統(tǒng)活性污泥法100作為相對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)基準(zhǔn)。由表2-1，根據(jù)該廢水水量小，有機(jī)污染物濃度高的特點(diǎn)，以及工程設(shè)計(jì)要求能耗小、基建少、占地小、運(yùn)行穩(wěn)定且管理簡(jiǎn)便的原則，本設(shè)計(jì)選擇以生物接觸氧化法為核心的污水處理工藝方案。2.3 方案論證生物接觸氧化法技術(shù)的實(shí)質(zhì)是將微生物固著生長(zhǎng)的填料全部淹沒(méi)在污水中，并采用與曝氣池相同的曝氣方法向微生物提供氧化作用所需的溶解氧，并起到攪拌和混合作用。該技術(shù)既相當(dāng)于浸沒(méi)在污水中的生物濾池，又相當(dāng)于曝氣池中充填供微生物棲息的填料，所以生物接觸氧化法又稱為“淹沒(méi)式生物濾池”或“接觸曝氣法”。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥和生物濾池兩者之間的生物處理技術(shù)，具有兩種方法的優(yōu)

22、點(diǎn)，因此在污水處理工程中得到了廣泛的應(yīng)用。生物接觸氧化法具有如下特點(diǎn)6：（1）填料的比表面積大，池內(nèi)的充氧條件良好。生物接觸氧化池內(nèi)容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池。因此，生物接觸氧化池具有較高的有機(jī)容積負(fù)荷，處理效率高，有利于減小池容，減小占地面積；（2）生物接觸氧化法不需要污泥回流，也就不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便；（3）由于生物固體量多，水流又屬于完全混合型，因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；（4）生物接觸氧化池有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M保持在較低水平，污泥產(chǎn)量低，污泥顆粒大，易于沉淀。在水的厭氧處理階段，為了節(jié)省基建投資，降低能耗，我們采用水解酸化

23、池和ABR 反應(yīng)池合建的組合工藝，這樣做解決了產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌相互抑制的問(wèn)題，處理效果好。同時(shí)，我們將采用普通快濾池（也就是我們通常說(shuō)的接觸沉淀池），而不是采用一般的二次沉淀池，因?yàn)槠胀鞛V池的水力負(fù)荷是一般沉淀池的2.57倍，可大大減少池容，節(jié)約工程費(fèi)用，同時(shí)接觸氧化池中出水夾帶很多生物膜碎片，一般單靠短時(shí)間重力沉淀困難，而普通快濾池的濾料可截留下來(lái)，提高出水水質(zhì)；雖然濾池會(huì)增加一些水流阻力（水頭損失）和反沖洗管理，但是其優(yōu)勢(shì)相對(duì)一般的沉淀池來(lái)說(shuō)還是較為明顯，所以本設(shè)計(jì)選用普通快濾池。本設(shè)計(jì)整個(gè)工藝方案為：水解酸化ABR 生物接觸氧化普通快濾池。第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 工藝流程本設(shè)計(jì)采用的工

24、藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3-1，詳圖見(jiàn)附圖1。工藝流程說(shuō)明：廠區(qū)及其他生活污水（經(jīng)化糞池處理）通過(guò)泵站提升到細(xì)格柵，去除大顆粒固體物質(zhì)和可懸浮物質(zhì)，流入集水沉淀池，集水沉淀池的作用主要是調(diào)節(jié)水量，使出水穩(wěn)定，有利于后續(xù)處理。集水調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入水解酸化池和ABR 反應(yīng)池，將污水中固體狀態(tài)的大分子和不易生物降解的有機(jī)物降解為易于生物降解的小分子有機(jī)物，降低COD 總量，提高污水的可生化性，同時(shí)兩者結(jié)合可以使整個(gè)處理工藝能耗降低、停留時(shí)間變短和污泥產(chǎn)量減少。該組合池出水流入生物接觸氧化池（因污水有機(jī)物濃度較高，采用二段式生物接觸氧化法）進(jìn)行好氧生化處理，在充氧曝氣和生物膜的作用下將有機(jī)物降解為二氧化碳和水，經(jīng)

25、過(guò)普通快濾池，出水排入城市管網(wǎng)進(jìn)入城市污水處理廠進(jìn)行進(jìn)一步處理。調(diào)節(jié)沉淀池、水解酸化池、ABR 反應(yīng)池、接觸氧化池排出的污泥分別排至污泥濃縮池濃縮，送所污泥經(jīng)板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水，上清液經(jīng)泵提升回流到調(diào)節(jié)池，泥餅外運(yùn)填埋處理。 3.2 設(shè)計(jì)流量1.污水排放量：700m 3/d2.平均時(shí)污水量：700÷2429.2 m3/d3.最大時(shí)污水量：29.2×2.058.4 m3/h （K=2.0）154.最小時(shí)污水量：29.2×1/39.7 m3/h（約為平均時(shí)流量的1/21/3） 5.污水濃度：BOD ：25003000mg/L 取安全系數(shù)（1.21.5）為1.4，

26、則BOD 濃度為3000×1.4=4200(mg/L；COD ：45005000 mg/L 取安全系數(shù)（1.21.5）為1.4， 則COD 濃度為5000×1.4=7000(mg/L；SS ：12001500mg/L 取安全系數(shù)（1.21.5）為1.4， 則SS 濃度為1500×1.4=2100(mg/L。 污水站主要工段處理效率分配如表3-1所示。表3-1 污水站各工段處理效率分配反應(yīng)器 水解酸化池指標(biāo)(mg/L BOD 5COD Cr SS BOD 5COD Cr SS BOD 5COD Cr SS BOD 5COD Cr SS進(jìn)水(mg/L4200 7000

27、 2100 3150 4900 360 472.5 735 90 94.5 220.5 27出水(mg/L3150 4900 360 472.5 735 90 94.5 220.5 27 18.9 66.15 8.1去除率% 2535 3045 7080 8090 8090 7580 8090 7075 7080 8090 7075 7080ABR 反應(yīng)池 一段生物接觸氧化池 二段生物接觸氧化池為簡(jiǎn)便計(jì)算，本設(shè)計(jì)只計(jì)水解酸化、ABR 和生物接觸氧化部分的去除率，實(shí)際上污水站各工段對(duì)BOD 、COD 、SS 去除均有貢獻(xiàn)。3.3 生物接觸氧化池設(shè)計(jì)接觸氧化池主要由池體、填料床、曝氣裝置及進(jìn)出水裝

28、置等構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。 圖3-1 生物接觸氧化池的構(gòu)造示意圖5生物接觸氧化池設(shè)計(jì)要點(diǎn)6：（1）生物接觸氧化池一般不應(yīng)少于2座；（2）設(shè)計(jì)時(shí)采用的BOD 5負(fù)荷最好通過(guò)實(shí)際確定。也可以采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般處理城市污水可用1.01.8kgBOD 5/(m3·d，處理BOD 5500mg/L的污水時(shí)可用1.03.0 kgBOD5/(m3·d；（3）污水在池中的停留時(shí)間不應(yīng)小于12h （按有效容積計(jì)）； （4）進(jìn)水BOD 5濃度過(guò)高時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)出水回流系統(tǒng)；（5）填料層高度一般大于3.0 m，當(dāng)采用蜂窩填料時(shí)，應(yīng)分層裝填，每層高度為1 m，蜂窩孔徑不小于25 mm；當(dāng)采用

29、小孔徑填料時(shí)，應(yīng)加大曝氣強(qiáng)度，增加生物膜脫落速度；（6）每單元接觸氧化池面積不宜大于25m 2，以保證布水、布?xì)饩鶆颍?（7）氣水比控制在(1015 ：1。因廢水的有機(jī)物濃度很高，本次設(shè)計(jì)采用二段式接觸氧化法。設(shè)計(jì)一氧池填料高h(yuǎn) 13取3.5m ，二氧池填料高h(yuǎn) 23取3m 。N V 0. 2881S e 0. 7246=0. 2881×18. 90. 7246=2. 42 kgBOD5/(m3·d 20式中 N V 接觸氧化的容積負(fù)荷，kgBOD 5/(m3·d；S e 出水BOD 5值，mg/L。24S 024×472. 5=4. 69 (h6=10

30、00N V 1000×2. 42t =式中 S 0 進(jìn)水BOD 5值，mg/L。 設(shè)計(jì)一氧池接觸氧化時(shí)間t 1占總接觸時(shí)間的60：t 10.6t 0.6×4.692.81(h設(shè)計(jì)二氧池接觸氧化時(shí)間t 2占總接觸時(shí)間的40：t 20.4t 0.4×4.691.88(h一氧池填料體積V 1：V 1=Qt 1=700×2. 81=82(m3 24一氧池總面積A 1總：A 1總=V 182=23. 4(m2<25m2h 133. 5一氧池格數(shù)n 取1格，設(shè)計(jì)一氧池寬B 1取4m ，則池長(zhǎng)L 1：L 1=A 123. 4=5. 85(m B 14剩余污泥量：

31、在生物接觸氧化池設(shè)計(jì)規(guī)程中推薦該工藝系統(tǒng)污泥產(chǎn)率為0.30.4 kgDS/kgBOD5，含水率9698。本設(shè)計(jì)中，污泥產(chǎn)率以Y 0.4kgDS/kgBOD5，含水率97。則干污泥量用下式計(jì)算：W DS =YQ (S 0S e +(X 0X h X e Q 5式中 W DS 污泥干重，kg/d；Y 活性污泥產(chǎn)率，kgDS/kgBOD5； Q 污水量，m 3/d； S 0進(jìn)水BOD 5值，kg/m3； S e 出水BOD 5值，kg/m3； X 0進(jìn)水總SS 濃度值，kg/m3； X h 進(jìn)水中SS 活性部分量，kg/m3； X e 出水SS 濃度值，kg/m3。設(shè)該污水SS 中60可為生物降解活

32、性物質(zhì)，泥齡SRT 取5d ， 則一氧池污泥干重：W DS 0. 4×700×5×（0.47250.0945）+（0.090.09×0.60.027）×700×5 560.7（kg/5d）污泥體積：Q S =W DS 560. 7/1000=18. 69m 3197%0. 03(泥斗容積計(jì)算公式5： 1V S =h A ' +A ' ' +A ' A ' '3(式中 V S 泥斗容積，m 3； h 泥斗高，m ； A ' 泥斗上口面積，m 2； A ' ' 泥斗下

33、口面積，m 2。設(shè)計(jì)一氧池泥斗高2.0m ，泥斗下口取1.0m×1.0m， 則一氧池泥斗體積：1V S 1=×2.0×（23.41.0）319.49(m3>18.69 m3一氧池超高h(yuǎn) 11取0.5m ，穩(wěn)定水層高h(yuǎn) 12取0.5m ，底部構(gòu)造層高h(yuǎn) 14取0.8m ，則一氧池總高H 1：H 1h 11+h 12+h 13+h 14h 泥斗0.50.53.50.82.07.3(m則一氧池尺寸：L 1×B 1×H 15.85m×4.0m×7.3m 。 二氧池填料體積V 2：V 2=Qt =700×1. 88=5

34、4. 8(m 24二氧池總面積A 2總：A 2總=V 254. 8=18. 3(m<25m 3h 23二氧池同樣采用1格，二氧池寬B 2同樣取4m ，則池長(zhǎng)L 2：L 2=A 218. 3=4. 6(m 4B 2設(shè)該污水SS 中60可為生物降解活性物質(zhì)，泥齡SRT 取5d ，二氧池污泥干重：W DS 0. 4×700×5×(0.09450.0189 (0.0270.027×0.60.0081×700×5115.29(kg/5d 污泥體積：Q S =W DS 115. 29/1000=3. 84(m 3197%0. 03本設(shè)計(jì)接觸

35、氧化池泥斗高0.9m ，泥斗下口取0.5m×0.5m， 則二氧池泥斗體積： 1V S 1=×0.9×（18.30.25. 3×0. 25）36.21(m3>3.84 m3二氧池超高h(yuǎn) 21取0.5m ，穩(wěn)水層高h(yuǎn) 22取0.5m ，底部構(gòu)造層高h(yuǎn) 24取0.8m ，則：二氧池總高H 2：H 2= h 21+h 22+h 23+h 24h 泥斗2=0.5+0.5+3+0.80.9=5.7(m二氧池尺寸：L 2×B 2×H 24.6m×4m×5.7m一氧池污泥和二氧池污泥匯合。污泥量18.693.8422.73

36、m3，選用DN175mm 排污管，流速=0.7m/s，i 0.56%，排泥時(shí)間3.09min 。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖2。BOD 容積負(fù)荷為： I =QS 0700×472. 5=2. 42kg /(m 3d =V 1+V 2×100082+54. 8×1000BOD 去除負(fù)荷為：I ='Q (S 0S e 700×(472. 518. 9=2. 32kg /(m 3d =V 1+V 2×100082+54. 8×1000均符合設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)采用宜興市凈宇水處理填料有限公司生產(chǎn)的YCDT 立體彈性填料。YCDT 型立體彈性填料篩選的

37、聚烯烴類和聚酰胺中的幾種耐腐、耐溫、耐老化的優(yōu)質(zhì)品種，混合以親水、吸附、抗熱氧等助劑，采用特殊的拉絲，絲條制毛工藝，將絲條穿插著固著在耐腐、高強(qiáng)度的中心繩上，由于選材和工藝配方精良，剛?cè)徇m度，使絲條呈立體均勻排列輻射狀態(tài)，制成了懸掛式立體彈性填料的單體，填料在有效區(qū)域內(nèi)能立體全方位舒展?jié)M布，使氣、水、生物膜得到充分混滲接觸交換，生物膜不僅能在運(yùn)行過(guò)程中獲得愈來(lái)愈大的比表面積，又能進(jìn)行良好的新陳代謝，這一特征與現(xiàn)象是國(guó)內(nèi)目前其他填料不可比擬的。由于該填料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式和優(yōu)良的材質(zhì)工藝選擇，使其具有使用壽命長(zhǎng)、充氧性能好、耗電小、啟動(dòng)掛膜快、脫膜更新容易、耐高負(fù)荷沖擊，處理效果顯著、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便、

38、不堵塞、不結(jié)團(tuán)和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。YCDT 型立體填料與硬性類蜂窩填料相比，孔隙可變性大，不易堵塞；與軟性類填料相比，材質(zhì)壽命長(zhǎng)，不粘連結(jié)團(tuán)；與半軟性填料相比，比表面積大，掛膜迅速、造價(jià)低廉。因此，該填料可確認(rèn)是繼各種硬性類填料、軟性類填料和半軟性填料后的第四代高效節(jié)能新穎填料。YCDT 型立體填料材質(zhì)特征26如表3-2所示。表3-2 YCDT填料材質(zhì)特性結(jié)構(gòu)部件 絲條 中心繩材質(zhì) 聚烯烴類(聚酰胺斷裂強(qiáng)力 120N 71.4DaN連續(xù)耐拉伸強(qiáng)熱溫度度（MPa ）( 30 1580-100 80-100脆化溫度( -15 -15耐酸堿穩(wěn)定性 穩(wěn)定 穩(wěn)定主要技術(shù)參數(shù)：填料單元直徑：150mm 絲條

39、直徑：0.35mm安裝距離： 150mm 成膜后重量：50100kg/m3填料上容積負(fù)荷： 2-3kgCOD/m3·d比表面積：50300m 2/m3 空隙率：>99填料安裝：一段接觸氧化池內(nèi)填料安裝的根數(shù)：長(zhǎng)：0.15×(n+1=5.85 n=38寬：0.15×(n+1=4.0 n=26則一段接觸氧化池填料安裝根數(shù)：38×26988根二段接觸氧化池內(nèi)填料安裝的根數(shù)：長(zhǎng)：0.15×(n+1=4.6 n=30寬：0.15×(n+1=4.0 n=26則二段接觸氧化池填料安裝根數(shù)：30×26780根氧化池共有填料：98878

40、01768根填料安裝：采用懸掛支架，將填料用繩索或電線固定在氧化池上下兩層支架（10cm ）上，以形成填料層。用于固定填料的支架可用塑料管焊接而成，柵孔尺寸與柵條距離與填料安裝尺寸相配合。1Q 氣D 0×Q 18×70012600（m 3/d ）8. 75（m 3/min ）式中 Q 氣需氣量，m 3/d；D 01m3污水需氣量，m 3/m3，一般為1520 m3/m3； Q 污水日平均流量，m 3/d 。一氧池需氣量：33 Q 1氣×Q 氣×8. 755. 25（m 3/min ） 55二氧池需氣量：22 Q 2氣×Q 氣×8. 7

41、53. 50（m 3/min ） 55接觸氧化池曝氣強(qiáng)度校核：一氧池曝氣強(qiáng)度：Q 1氣A 1=5. 25=0. 22m 3/(m 2min=13. 2m 3/(m 2h 23. 4二氧池曝氣強(qiáng)度：Q 2氣A 23. 500. 19m 3/(m 2min=11. 4m 3/(m 2h 二池均滿足生物接觸氧化法設(shè)計(jì)規(guī)程要求范圍的1020m 3/(m 2h 。綜合以上計(jì)算，接觸氧化池總需氣量Q 氣8.75m 3/min ，加上15%的工程預(yù)算，Q S =8. 75×(1+15%=10. 06(m 3/min ?？諝庵Ч芄饬繛椋篏 Si =G s ×k ×1 n式中 G

42、 si 空氣支管供氣量，m 3/hG s 反應(yīng)池供氣量，m 3/hk 空氣系數(shù)，一般取k =1.11.2n 空氣供氣管的根數(shù)。取k =1.111則G S1=GS ×k ×5.25×1.1×5.775(m3/min n 111 G S2G S ×k ×3.50×1.1×3.85(m3/min n 1兩根空氣干管同時(shí)運(yùn)行，所以空氣總管供氣量為：5.7753.859.625(m3/min空氣管路計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表32，h h 1h 2式中 h空氣管路總阻力損失，P ah 1空氣管路的沿程阻力損失，P ah 1=i Li 單位管

43、長(zhǎng)阻力，P a /m。在20時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)壓力1.013×105kPa 時(shí)，1. 294i =64. 7781. 281 d式中 空氣修正系數(shù)，取=1。L 風(fēng)管長(zhǎng)度，m 。h 2空氣管路的局部阻力損失，P a 。h 2i L 0L 0=55K d 1. 2L 0當(dāng)量長(zhǎng)度，m 。K 長(zhǎng)度折算系數(shù)根據(jù)27d 風(fēng)管的直徑，m ?？諝夤艿赖闹睆竭x擇出自27，所以：h =i (L +L 0表3-2空氣管段壓力損失計(jì)算表管段空氣 空氣流速m/sU 管 徑 mm D 配件 當(dāng)量長(zhǎng)度m L O0.950.476.261.070.674.411.070.675.301.400.8814.72由計(jì)算表可得，空

44、氣管路總水頭損失為：h =284. 0p a =284. 0×0. 102=28. 97(mmH 2O 假設(shè)管路富余壓頭為2.4kp a ，即：244.6mmH 2O ，HWB 型可變微孔器壓力損失660mmH 2O ，則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為：H 28.97244.6660933.6(mmH 2O 0.934(mH 2O .風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)：風(fēng)管系統(tǒng)包括由風(fēng)機(jī)出口至空氣擴(kuò)散裝置的管道，用焊接鋼管，風(fēng)管設(shè)計(jì)為枝狀，風(fēng)管可鋪設(shè)在地面上，接入曝氣池。風(fēng)管中設(shè)計(jì)氣速一般采用干、支管1015m/s。豎管、小支管45m/s。流速不宜過(guò)高，以免發(fā)出振動(dòng)和噪聲。2具體布置見(jiàn)附圖5。風(fēng)壓4.5mH 2O

45、，空氣管路系統(tǒng)風(fēng)壓損失0.934mH 2O ，富余風(fēng)壓取0.1mH 2O ，則出風(fēng)壓為4.50.9340.15.534 mH2O 56.07kPa擬選用TS C80型羅茨鼓風(fēng)機(jī)11三臺(tái)，兩用一備。該鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)性能參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速n ：1170r/min； 口徑：80mm ；出口風(fēng)量Q 氣：5.42m 3/min電動(dòng)機(jī)功率P 0：3.0kW 軸功率L a ：1.79kW機(jī)組占地(安裝尺寸 面積1000×615mm ，機(jī)組高1092mm 。本設(shè)計(jì)選用HWB 型可變微孔曝氣器。HWB 型可變微孔曝氣器經(jīng)清水充氧性能實(shí)驗(yàn)，氧的吸收率、動(dòng)力效率等各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到國(guó)外國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品水平，具有設(shè)

46、備簡(jiǎn)單、安裝使用方便，布?xì)饩鶆?、處理效果好，抗老化、耐高溫、不易腐蝕、維護(hù)運(yùn)行方便，抗壓力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)，無(wú)堵塞現(xiàn)象、耐酸堿、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。HWB 型可變微孔曝氣器技術(shù)參數(shù)如表3-3所示。表3-3 HWB型可變微孔曝氣器主要技術(shù)指標(biāo)7曝 氣 量/m3·h-1服務(wù)面積/m2·個(gè)-1平均孔徑/µm 24 0.30.7 150 氧利用率/% 2025 充氧能力/kg·m-3動(dòng)力效率/kg·kW-1h -10.050.19 47空 隙 率/% 4550 阻力損失/mmH2O 150350鼓風(fēng)機(jī)房出來(lái)的空氣供氣總管，在每個(gè)接觸氧化池內(nèi)各設(shè)一根干管。選用

47、服務(wù)面積為0.5m 2/個(gè)，設(shè)每個(gè)曝氣器的服務(wù)面積為：0.5×0.80.4 (m2/個(gè) 。一段接觸氧化池底面積為：23.4m 2。經(jīng)計(jì)算知在干管上應(yīng)設(shè)7條配氣支管，每條裝7個(gè)HWB 型可變微孔曝氣器，池有7×749個(gè)微孔曝氣器，核符合技術(shù)設(shè)備技術(shù)的要算每個(gè)微孔曝氣器的服務(wù)面積為23.4÷490.48(m2 ，求。二段接觸氧化池底面積為：18.3m 2。經(jīng)計(jì)算知在干管上應(yīng)設(shè)6條配氣支管，每條裝7個(gè)HWB 型可變微孔曝氣器，池有6×742個(gè)可變微孔曝氣器，符合技術(shù)設(shè)備技術(shù)的核算每個(gè)微孔曝氣器的服務(wù)面積為18.3÷420.44(m2 ，要求。生物接觸

48、氧化池污水以重力自流方式排出，出水經(jīng)溢流堰流入出水渠排入下一工序。出水裝置采用頂部平行出水渠匯集出水。出水堰采用正三角形出水堰，水力計(jì)算圖如圖3-2所示?？偭髁繛?9.2×1.440.88 m3/h0.01136 m3/s為確保安全，常對(duì)設(shè)計(jì)流量乘以1.21.5的安全系數(shù)，m 3/s 。1.出水堰設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)堰上水頭H w 為0.05m ，三角堰的角度為60o , 由三角堰上水頭（水深）和過(guò)流堰B 之間的關(guān)系B =tan ，可得出水流過(guò)堰寬度為：5.77cm 。 2H w 2設(shè)計(jì)堰寬為10cm ，流量系數(shù)取0.62，則單堰過(guò)堰流量：82q =C d g tan H w 1528600&#

49、215;0. 052 ×0. 62×2×9. 8×tan 1520.00047（m 3/s） 55則接觸氧化池應(yīng)布置的出水堰總數(shù)N ：0. 01136=24.2，取25個(gè)。 N =0. 00047出水堰總線長(zhǎng)：25×0.102.5m兩個(gè)出水堰堰頂間距(42.5÷250.06m 6cm 圖3-2 三角堰水力計(jì)算圖2.集水槽設(shè)計(jì)集水槽為平底，且為均勻集水，集水槽末端為自由泄水，水力計(jì)算圖如圖3-3所示b =0. 9Q 0. 429. 2×1. 4=0. 9×36000. 4=0. 17m 取0.20m式中 Q 集水槽設(shè)

50、計(jì)流量，為確保安全，常對(duì)設(shè)計(jì)流量乘以1.21.5的安全系數(shù)，m 3/s，b 集水槽寬，m水槽起始端水深H 和末端水深y c 為(qL 2y c =2b g 1/31/222q 2L 2H =y c =gb 2y c 式中 q 為單位水槽的進(jìn)水量，m 3/(m·s，q Q/LL池寬，m經(jīng)計(jì)算：y c 0.069m ，取0.10m ，H 0.129m ，取0.15m為保證三角堰自由出流集水槽起始端水面距三角堰口高度h 1取0.1m ，則三角堰高度h 20.1×cos30o 0.087(m集水槽水頭損失:H=Hh 1h 2=0.150.10.087=0.337m，取0.35m 。

51、 3.4 普通快濾池設(shè)計(jì)計(jì)算接觸氧化池后應(yīng)用沉淀池，任何形式的沉淀池均可選用。但是為了提高沉淀效果，并且與接觸氧化池建設(shè)上更好匹配，減少工程量，節(jié)省費(fèi)用，常常選用普通快濾池（也就是我們通常說(shuō)的接觸沉淀池）。普通快濾池主要由濾料層、承托層、配水系統(tǒng)、集水渠、洗砂排水槽五個(gè)部分組成?？鞛V池的運(yùn)行過(guò)程主要是過(guò)濾和反沖洗兩個(gè)過(guò)程的交替循環(huán)。進(jìn)水經(jīng)洗砂排水槽流入濾池，經(jīng)濾料層過(guò)濾截流水中懸浮物，清水則經(jīng)配水系統(tǒng)收集，由清水干管流出濾池。由于在過(guò)濾過(guò)程中濾層的不斷截污，濾層孔隙逐漸減小，水流阻力不斷增大，當(dāng)濾層的水頭損失達(dá)到最大允許值或當(dāng)過(guò)濾出水水質(zhì)接近超標(biāo)時(shí)，應(yīng)停止濾池運(yùn)行，進(jìn)行反沖洗1。濾池運(yùn)行周期如

52、圖3-4所示。進(jìn)行反沖洗時(shí)，水流逆向通過(guò)濾料層使濾層膨脹、懸浮，借水流剪切力和顆粒碰撞摩擦力清洗濾料層并將濾層內(nèi)污物排出。 濾床濾料粒徑通常為1.02.0mm （最大使用到6.0mm ），濾床厚1.03.0m ，濾速達(dá)3.737m/h，沖洗強(qiáng)度1316L/(s·m2 ，水反沖洗時(shí)只發(fā)生膨脹，約為45%，一般一個(gè)濾池工作周期應(yīng)大于812h ，濾池個(gè)數(shù)一般通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定，單不應(yīng)少于2個(gè)，單個(gè)濾池面積30m 2時(shí)，長(zhǎng)寬比一般為1：1，當(dāng)單個(gè)濾池面積30m 2時(shí)，長(zhǎng)寬比為1.25：11.5：1。本設(shè)計(jì)采用單層濾料普通快濾池，濾料采用石英砂，粒徑為1.02.0mm ，濾速取5.0m/h

53、，沖洗強(qiáng)度f(wàn) 取15 L/(s·m2 ，停留時(shí)間30min ，沖洗時(shí)間t 1取6min ，濾池工作周期時(shí)間18h ，則濾池實(shí)際工作時(shí)間1：30617.4(h 6060式中 T 濾池實(shí)際工作時(shí)間，h ； T =T 0t 0t 1=18T 0濾池工作周期，h ；t 0濾池運(yùn)行后停留時(shí)間，h ；t 1濾池反沖洗時(shí)間，h 。濾池總面積F 1：Q 700 F =8(m2 vT 5×17. 4式中 F 濾池總面積，m 2Q 設(shè)計(jì)日流量，m 3/dv 濾速，m/h。采用濾池?cái)?shù)2個(gè)，則每個(gè)濾池面積為：8 f =4(m2 30m 22設(shè)計(jì)濾池長(zhǎng)寬比為1：1，則濾池尺寸：L=B=2m校核強(qiáng)制濾

54、速1：V =Nv =10m/h，符合(1014m/h。 N 1承托層1采用天然礫石，高度H 1取0.4m ，其組成如表3-4所示。表3-4 濾池承托層組成層次（由上至下） 粒徑/mm 厚度/mm1 24 1002 48 1003 816 1004 1632 100濾料層高度H 2取1.0m ，濾料上水深H 3取1.5m ，超高H 4取0.5m ，濾板厚度H 5取0.15m ，則濾池總高H 為：H H 1+H 2+H 3+H 4+H 50.4+1.0+1.5+0.5+0.153.55(m設(shè)計(jì)支管直徑d 75mm ，壁厚b 5mm ，孔眼d 00.9mm ，管式大阻力配水系統(tǒng)水頭損失h 26：q

55、1 h 2=2g 10a µ式中 q 沖洗強(qiáng)度，L/(s·m2 ； 2a 孔眼面積與濾池面積之比，采用0.25%0.30%；µ孔口流量系數(shù)，一般為0.65。151則 h 2=4.35m 10×0. 0025×0. 652×9. 8礫石承托層水頭損失：h 3=0. 022H 1q =0.022×0.4×150.13m 濾料層水頭損失6：211 h 4=(1m 0H 2 2. 71×(10. 41×0. 71. 0.70(m式中 h 4濾料層水頭損失，m ；1濾料相對(duì)密度，石英砂為2.62.7g/c

56、m3； 水的相對(duì)密度，g/cm3；m 0濾料膨脹前的孔隙率，石英砂為0.41； H 2濾料膨脹前厚度，m 。1. 水箱供水水箱的水深不宜大于3m ，沖洗水箱的有效容積應(yīng)大于一格濾池沖洗水量的2倍。水箱底至濾池配水管間的沿程及局部損失之和h 1為1m 。則沖洗水箱底高出濾池配水管的垂直高度H 06為：H 0=h 1+h 2+h 3+h 4+h 51.0+4.35+0.13+0.7+1.5=7.68m，取7.70m 式中 h 5富余水頭，取1.5m反沖洗水箱的容積6：V =1. 5fqt 1=1.5×4×15×6×6032400(L32.4 m3式中 f 單個(gè)濾池面積，m 2；q 反沖洗強(qiáng)度，L/(s·m ； t 1反沖洗時(shí)間，min 。22. 反沖洗水泵 水泵所需要的揚(yáng)程為：H =H 1+h 0+h 2+h