某檸檬酸生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)

1、某檸檬酸生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)The Design of Citric Acid Wastewater Treatment Project摘 要我國是世界上最大的檸檬酸生產(chǎn)和出口國，但檸檬酸生產(chǎn)工藝的固有特點(diǎn)使其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量高濃度廢水，成為環(huán)境的嚴(yán)重污染源，而由于投資、技術(shù)、運(yùn)行成本等原因，該行業(yè)三廢基本處于任意排放狀態(tài)，嚴(yán)重污染周圍環(huán)境，因此，廢水治理已成為我國檸檬酸行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。檸檬酸廢水處理方法有生產(chǎn)飼料酵母法、上流式厭氧污泥床(UASB)工藝、活性污泥法、光合細(xì)菌法、乳狀液法及綜合處理法等。本設(shè)計(jì)著重從節(jié)省運(yùn)行成本和提高處理效率角度出發(fā)，采用UASB-生物接觸氧化法方法進(jìn)行處理，

2、使得進(jìn)水有機(jī)污染物得到有效處理后達(dá)標(biāo)排放。本設(shè)計(jì)對工藝流程中各個設(shè)備及構(gòu)筑物的工作原理及特點(diǎn)作了詳細(xì)說明；對各處理設(shè)備和構(gòu)筑物進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定了各處理設(shè)備和構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)尺寸、廢水處理工程的平面布置和高程布置。通過計(jì)算結(jié)果可以看出，本次設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的處理效果，也符合所應(yīng)的要求。關(guān)鍵詞：檸檬酸廢水；廢水處理；UASB工藝；AbstractChina is the world's largest producers and exporters of citric acid, citric acid production process but the inherent chara

3、cteristics of the production process to produce a large number of high-strength wastewater, the environment has become a serious source of pollution, therefore, wastewater treatment, has become China's citric acid industry priority. Citric acid wastewater treatment method of feed yeast productio

4、n method, upflow anaerobic sludge blanket (UASB) processes, activated sludge, photosynthetic bacteria law emulsion method and the integrated treatment of law. Focusing on the design to save costs and improve operation efficiency point of view, the use of UASB process treatment of contacts. Of proces

5、s equipment and structures in each of the working principle and characteristics explained in detail; on the processing equipment and structures in detail the design and calculation to determine the structure of the processing equipment and the structure size。After calculated, the outcome mainly meet

6、s the anticipative requirement.Keywords: Citric Acid wastewater, Wastewater Treatment, UASB Process。 目 錄 第一章 緒 論1.1生產(chǎn)檸檬酸廢水的來源 在我國，檸檬酸生產(chǎn)主要以薯干、玉米等為原料，用薯干為原料，采用薯干粉原料深層發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸是我國獨(dú)特的先進(jìn)工藝。該工藝不需特別添加營養(yǎng)鹽類或其他產(chǎn)酸促進(jìn)劑，而且產(chǎn)量較高，且資源豐富，價(jià)格低廉。國外生產(chǎn)檸檬酸主要以糖蜜為原料，糖蜜的組成復(fù)雜，一般需要進(jìn)行糖蜜預(yù)處理方可進(jìn)行檸檬酸正常生產(chǎn)。國內(nèi)檸檬酸生產(chǎn)的工藝流程如圖1-l. 在檸檬酸生產(chǎn)過程中，薯

7、干粉原料在發(fā)酵罐與發(fā)酵菌混合，在通風(fēng)和攪拌的條件下進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)。發(fā)酵后的混合液中，大部分是溶解態(tài)的檸檬酸，并含有許多其他雜質(zhì)與代謝產(chǎn)物，如薯干粉渣、蛋白質(zhì)、菌絲體以及一些不能利用的糖類等。經(jīng)過板框壓濾后將固體狀的菌絲體和薯干粉分離出來，所形成的濾渣可以用作飼料，往濾液中投加碳酸鈣，與溶解態(tài)的檸檬酸反應(yīng)生成難溶性的檸檬酸鈣沉淀，通過過濾可以與其他可溶性雜質(zhì)分離這一過程稱為中和。中和時(shí)一般先將濾液加溫到70攝氏度以上再開始加碳酸鈣，隨著溫度的升高，檸檬酸鈣的溶解度降低，而其他雜質(zhì)，如草酸鈣和葡萄糖酸鈣的溶解度則增大，逐漸呈溶解狀態(tài)，因此在中和過程中一般要求在80攝氏度保溫半小時(shí)以上以使反應(yīng)完全，此

8、時(shí)進(jìn)行抽濾，即可得到檸檬酸固體。含有其他鈣鹽和物質(zhì)的溶解即可排出，這股廢水一般稱為濃糖水。所得檸檬酸鈣固體還需用80.攝氏度左右的熱水洗滌，.以提高其純度，所排出的洗液稱之為洗糖水。濃糖水和前三次洗糖水中的COD濃度很高，顏色呈深褐色，主要含有還原性糖、非發(fā)酵性糖、多糖及草酸鈣、葡萄糖酸鈣及蛋白質(zhì)等雜質(zhì)。1.2檸檬酸廢水基本處理方法 目前，國內(nèi)主要以生物法對檸檬酸工業(yè)廢水進(jìn)行處理。另外，易見報(bào)道的檸檬酸廢水處理方法還有光合細(xì)菌法，乳狀液膜法及生產(chǎn)飼料酵母法等。1.2.1 生物法 檸檬酸生產(chǎn)廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，不含有毒物質(zhì)，可生化性好。因此，國內(nèi)外常用的檸檬酸廢水處理方法是生物法，根據(jù)作用微

9、生物的不同，生物處理方法可分為好氧處理和厭氧處理兩大類。 1.2.1.1 厭氧生物法 厭氧生物法是指無分子氧條件下通過厭氧微生物，包括兼氧微生物的作用，將廢水中的各種復(fù)雜的有機(jī)物分解為甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程，同時(shí)把部分有機(jī)質(zhì)合成細(xì)菌胞體，通過氣，液，固分離，使廢水得到凈化的一種廢水處理方法。檸檬酸廢水的厭氧處理技術(shù)主主要有管道式厭氧消化器、高溫厭氧消化池和上流式厭氧污泥床（UASB）等。 管道式厭氧消化期內(nèi)充填填料作為微生物的載體，能滯留高濃度的厭氧活性污泥，增強(qiáng)耐進(jìn)水地pH和耐負(fù)荷變化的能力。采用這種方法，酸性的高濃度廢水無需進(jìn)行pH調(diào)整可直接進(jìn)入處理系統(tǒng)，從而減少藥劑消耗量，降低運(yùn)行費(fèi)

10、用，便于操作管理。但此法存在污泥六十現(xiàn)象，且需定期排泥。 高溫厭氧消化池具有時(shí)間短，消化溫度適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行費(fèi)用低，有機(jī)物去除率高等優(yōu)點(diǎn)，但廢水升高溫度需消耗額外的能量，因此僅適用于原廢水溫度較高的情況。 上流式厭氧污泥床（UASB），具體流程如下：污水自下而上通過UASB。反應(yīng)器底部有一個高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分有機(jī)污染物在此間經(jīng)過厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。因水流和氣泡的攪動，污泥床之上有一個污泥懸浮層。反應(yīng)器上部有設(shè)有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污泥。1.2.1.2 好氧生物法 好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩類?；钚晕勰喾ū旧砭褪且环N處理單元它有多種運(yùn)行

11、方式。生物膜法有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池及生物流化床等。氧化塘和土地處理法即自然生物處理。氧化塘有好氧塘、兼氧塘、厭氧塘和曝氣塘等土地處理法有灌溉法、滲濾法、浸泡法及毛紉管凈化法等。 活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體好氧處理有機(jī)廢水的生物處理方法。這種生物絮體叫做活性污泥。它是由具有活性的微生物(包括細(xì)菌、真菌、原生動物和后生動物等)、微生物自身氧化的殘留物、吸附在活性污泥上不能為生物所降解的有機(jī)物和無機(jī)物組成。其中微生物是活性污泥的主要組成部分，而細(xì)菌是活性污泥在組成和凈化功能上的中心。活性污泥法能夠去除廢水中的有機(jī)物是經(jīng)過吸附、微生物代謝、凝聚和沉淀三個過程完成的【13】。

12、間歇曝氣活性污泥法 SBR(Sequencing Batch Reactor)自20世紀(jì)80年代以來在處理間歇排放的，水質(zhì)水量變化很大的工業(yè)廢水中得到了極為廣泛的應(yīng)用。SBR法的進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水及閑置等幾個運(yùn)行階段(使其具有厭氧法和好氧法的協(xié)同作用，水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)、出水水質(zhì)好、不存在活性污泥膨漲等問題，且操作簡單、運(yùn)行可靠、易于實(shí)現(xiàn)自動化。張敬東【14】等利用此法處理COD為5002500 mg/L的檸檬酸廢水，采用16 h運(yùn)行時(shí)間，曝氣進(jìn)水。此法對COD的去除率可達(dá)90 %左右。 生物膜法有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池及生物流化床等。氧化塘和土地處理法即自然生物處理。氧化塘

13、有好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘等；土地處理法有灌溉法、滲濾法、浸流法及毛紉管凈化法。1.2.1.3 厭氧一好氧生物組合法 單獨(dú)采用厭氧生物法或好氧生物法處理高濃度檸檬酸廢水，往往不能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，需組合其他處理技術(shù)或?qū)煞N生物法組合起來對檸檬酸廢水進(jìn)行處理，即厭氧好氧生物組合法。于軍【15】、楊淑英【16】、馬三劍【17】采用兩級UASB反應(yīng)器和接觸氧化工藝對檸檬酸廢水進(jìn)行了處理研究，厭氧均采用UASB反應(yīng)器，好氧采用接觸氧化，并在厭氧和好氧之間設(shè)(曝氣)調(diào)節(jié)池，將厭氧出水和生產(chǎn)過程中排出的低濃度廢水混合調(diào)節(jié)后再進(jìn)接觸氧化池處理。為了改善系統(tǒng)的出水水質(zhì)，接觸氧化池后又增設(shè)一氣浮池。上述處

14、理系統(tǒng)，好氧處理單元COD去除率為85 %以上，整體工藝的COD去除率為98 %。朱樂輝等【18】通過UASB和BIOFOR濾池組合工藝對檸檬酸廢水處理中試研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過UASB厭氧后的檸檬酸廢水的可生化性較好，曝氣生物池處理后COD可降到100 mg/L以下。李敬存【21】等采用UASB-接觸氧化-氣浮工藝對檸檬酸廢水處理研究。工程運(yùn)行表明，檸檬酸廢水在進(jìn)水SS、COD和BOD分別為3427 mg/L、18853 mg/L和1l778 mg/L的條件下，經(jīng)該工藝處理后，外排廢水SS、COD和BOD濃度分別為147.5 mg/L、223 mg/L和51.9 mg/L。 1.2.2 光合細(xì)茵法（

15、PSB） 光合細(xì)菌在有光照缺氧的環(huán)境中能進(jìn)行光合作用，利用光能進(jìn)行光合作用，利用光能同化二氧化碳，與綠色植物不同的是,它們的光合作用是不產(chǎn)氧的。光合細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)只有一個光系統(tǒng)，即PSI，光合作用的原始供氫體不是水，而是HS （或一些有機(jī)物），這樣它進(jìn)行光合作用的結(jié)果是產(chǎn)生了H2，分解有機(jī)物，同時(shí)還能固定空氣的分子氮生氨。光合細(xì)菌在自身的同化代謝過程中，又完成了產(chǎn)氫、固氮、分解有機(jī)物三個自然界物質(zhì)循環(huán)中極為重要的化學(xué)過程。這些獨(dú)特的生理特性使它們在生態(tài)系統(tǒng)中的地位顯得極為重要。 光合細(xì)菌的適宜水溫為15400C,最適水溫為28360C。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，能夠降解水體中的亞硝酸鹽、硫化物等有毒物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)

16、充當(dāng)餌料、凈化水質(zhì)、預(yù)防疾病、作為飼料添加劑等功能，光合細(xì)菌適應(yīng)性強(qiáng)，能忍耐高深度的有機(jī)廢水和較強(qiáng)的分解轉(zhuǎn)化能力，對酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力等特點(diǎn)，它的諸多特性，使其在無公害水產(chǎn)養(yǎng)殖中具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。 PSB工藝能承受高有機(jī)負(fù)荷，且符合越高處理效果越好，不產(chǎn)沼氣，易于管理，又有除氮能力，可處理含高鹽分，油脂和環(huán)狀化合物的廢水，設(shè)備占地少，動力消耗少，投資低，可作為其他低負(fù)荷處理工藝的前處理，產(chǎn)生的菌體可作為各種資源加以利用，不產(chǎn)生二次污染。但PSB法處理高濃度有機(jī)廢水需要不斷添加新鮮菌體，菌體細(xì)胞自然沉淀困難，處理后的廢水一般不能達(dá)標(biāo)排放，仍需進(jìn)一步凈化處理。1.2.3 乳狀液膜

17、法 液膜分離技術(shù)是一項(xiàng)高效、快速、節(jié)能的新型分離技術(shù)。近年來，液膜分離技術(shù)在重金屬分離、生物工程等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用特別是在處理高濃度有機(jī)廢水方面，液膜法取得了顯著的成績。乳液與廢水通過攪拌充分混和接觸。廢水中的檸檬酸透過液膜濃縮在膜內(nèi)，從而達(dá)到分離的目的。乳狀液膜法從檸檬酸工業(yè)廢水中分離檸檬酸，具有工藝簡單，高效快速，易于工業(yè)化等特點(diǎn)。乳液使用后，經(jīng)低壓破乳，可重新制乳使用，復(fù)用多次處理效果基本不變。1.2.4 生產(chǎn)飼料酵母法 滅菌步驟，節(jié)省了蒸汽消耗及耐壓設(shè)備投資。另外檸檬酸酸中和廢水培養(yǎng)酵母工藝流程菌種還具有較強(qiáng)的絮凝性，靜置一段時(shí)間后，可有90%的酵母菌沉降下來，大大節(jié)約了離心分離是所

18、系的電能，但從廢水的凈化程度看，該工藝的COD去除率僅達(dá)30%50%其培養(yǎng)酵母后產(chǎn)生的二次廢水仍具有較高的COD，還需進(jìn)行再處理以使之達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。1.3 檸檬酸廢水治理技術(shù)展望 隨著全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)技術(shù)越來越受到人們關(guān)注。檸檬酸廢水治理從末端治理已向清潔生產(chǎn)工藝、物質(zhì)循環(huán)利用、廢水回用等綜合防治階段發(fā)展。未來檸檬酸廢水治理將突出以下幾個方面： （1）貫徹循環(huán)經(jīng)濟(jì)、重視清潔生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用 （2）檸檬酸廢水的處理技術(shù)很多，其中生物技術(shù)是具有較大發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，具有成本低、效益高、不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。在處理的同時(shí)，還可以獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。 第二章 設(shè)計(jì)說明書2

19、.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1. 污水來源：檸檬酸生產(chǎn)廢水及生活污水。 2. 設(shè)計(jì)水量：1200m3/d。 3. 污水水質(zhì)：CODCr ：7000mg/L BOD5： 3000mg/L SS：2500mg/L pH：6 4. 出水水質(zhì)：污水經(jīng)處理后出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)一級標(biāo)準(zhǔn)，即： pH：69 CODCr100mg/L BOD520mg/L SS70mg/L NH3-N15mg/L TP0.5mg/L2.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 1. 建設(shè)單位提供廢水量及水質(zhì)數(shù)據(jù) 2.環(huán)保部門對污染治理的指示與要求 3.室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ14-87） 4.污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-19

20、96） 5.給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ69-84） 6.環(huán)境工程手冊(修訂版)，相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)與技術(shù)要求 7.給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊中國建筑工業(yè)出版社 8.給水排水工程快速設(shè)計(jì)手冊(5)水力計(jì)算表中國建筑工業(yè)出版社 9.給水排水設(shè)計(jì)手冊中國建筑工業(yè)出版社 10.給水排水設(shè)計(jì)手冊(第四冊)中國建筑工業(yè)出版社2.3 工藝流程的確定2.3.1 工藝方案的確定糖水和洗糖水是檸檬酸發(fā)酵產(chǎn)生的主要有機(jī)廢水。這種廢水雖然無毒，但是由于其COD 濃度過高，屬于典型的高濃度有機(jī)廢水，而且其PH 值較低，有較強(qiáng)的腐蝕性，所以如果不經(jīng)處理直接排放，將會給受納水體造成嚴(yán)重污染，致使水體嚴(yán)重缺氧，水質(zhì)惡化。因此，

21、對廢水必須進(jìn)行處理，以保證達(dá)標(biāo)排放。厭氧法可處理有機(jī)物濃度較高的廢水，節(jié)省能源并能副產(chǎn)甲烷等可回收能源，剩余污泥較少，因此，在只要廢水處理中應(yīng)用較多。好養(yǎng)生物處理是最廣泛的方法，如活性污泥法，深井曝氣法，接觸氧化法等應(yīng)用較為普遍。但由于檸檬酸廢水處理難度較大，排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，單靠一種方法很難達(dá)到排放要求。因此，在工程中常用組合處理工藝，如厭氧-好氧生物處理工藝，酸化水解-好氧生物處理工藝，深井曝氣- 處理工藝，生物處理-物化處理工藝等。對一些濃度高、對微生物具有抑制作用的廢水，采用濕式空氣氧化法(WAO)是行之有效的。其原理是將溶于水或懸浮于水中的有機(jī)物，在高溫咬牙下用空氣進(jìn)行氧化，大幅度降

22、低化學(xué)耗氧量，濕式空氣氧化法溫度問150300,壓力為1.515MPa，并加入合適的催化劑。用此法處理難以用生化法處理的硝基廢水可以獲得良好的效果。但投資和運(yùn)行費(fèi)用較高。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用接觸氧化處理工藝對檸檬酸生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理。2.3.2 工藝流程圖2.3.3 工藝流程說明 生產(chǎn)工藝廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，并除去膠體等污染物，降低后續(xù)處理單元的工作負(fù)荷，然后經(jīng)提升泵定量提升進(jìn)入初沉池，去除大部分比重較大的固體懸浮物后進(jìn)入U(xiǎn)ASB 反應(yīng)器，在厭氧微生物的作用下，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物,甲烷和二氧化碳等物質(zhì)。產(chǎn)生的沼氣進(jìn)沼氣貯柜，經(jīng)沼氣水封罐送到鍋爐做燃料。消化后

23、的廢水再進(jìn)入接觸氧化池，與污泥中的好氧微生物的進(jìn)一步作用，去除剩余的有機(jī)物，然后再通入二沉池，部分隨水流帶出的懸浮物在二沉池中得以沉淀出來后廢水達(dá)標(biāo)排放。初沉池、UASB 反應(yīng)器、接觸氧化池和二沉池的剩余污泥經(jīng)過泵提升進(jìn)入集泥池，再進(jìn)入污泥濃縮池，再加入絮凝劑后進(jìn)入到污泥脫水間，經(jīng)過板框壓濾機(jī)脫水處理后運(yùn)走。濾液回流到調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)處理。 整個工藝具體可分為以下四個階段： （1） 廢水物理處理階段。廢水流經(jīng)調(diào)節(jié)池，初沉池有效去除不溶性懸浮物，減輕后續(xù)生化處理的負(fù)荷。 （2） 廢水生化處理階段。經(jīng)物理處理后的廢水，先流入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器中，進(jìn)行反應(yīng)處理。水解酸化階段作為不完全厭氧過程,并沒有直接降

24、低廢水中CODCr 及BOD5 ，而是使廢水中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子有機(jī)物降解轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)簡單的小分子有機(jī)物,使它們易于生物降解。同進(jìn)水相比,水解酸化階段其CODcr 并沒有降低,而是pH值降低,揮發(fā)有機(jī)酸升高，BOD5/CODCr 值提高。因此，UASB反應(yīng)器工藝的引入,使廢水中難降解的污染物變?yōu)橐捉到獾奈廴疚?改變了廢水的可生化性,為后續(xù)好氧生物降解提供了保證。采用UASB工藝處理高濃度檸檬酸有機(jī)廢水，要保證最后出水水質(zhì)，仍是好氧階段起決定性的作用。 （3） 二次沉淀階段。向好氧反應(yīng)器處理排出的廢水中投入微量絮凝劑，使廢水中的懸浮物在絮凝劑的作用下，經(jīng)斜管填料進(jìn)行最后沉淀。 （4） 各系統(tǒng)剩余污泥

25、進(jìn)入集泥池，然后進(jìn)行一些列處理后，污泥外排，并將濾液回流到調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)處理。2.4 主要構(gòu)建筑物功能說明2.4.1 調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池亦稱調(diào)節(jié)均化池，廣義指的是用以調(diào)節(jié)進(jìn)、出水流量的構(gòu)筑物。 狹義是指為了使管渠和構(gòu)筑物正常工作，不受廢水高峰流量或濃度變化的影響，需在廢水處理設(shè)施之前設(shè)置調(diào)節(jié)池。它能對水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)污水pH值、水溫，有預(yù)曝氣作用，還可用作事故排水。在調(diào)節(jié)池容積計(jì)算上，應(yīng)當(dāng)考慮能夠容納水質(zhì)變化一個周期所排放的全部水量。當(dāng)廢水水質(zhì)和水量都有一定的變化時(shí)，我們主要根據(jù)水質(zhì)變化周期性來計(jì)算調(diào)節(jié)池容積，當(dāng)然，也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況予以考慮。 設(shè)計(jì)要求4 (1)調(diào)節(jié)池一般容積較大，應(yīng)適當(dāng)考慮

26、設(shè)計(jì)成半地下式，還應(yīng)考慮加蓋板。 (2)調(diào)節(jié)池入地下不宜太深，一般為進(jìn)水標(biāo)高以下2米左右。 (3)調(diào)節(jié)池布置應(yīng)與整個污水處理工程各處構(gòu)筑物的布置相配合。 (4)調(diào)節(jié)池應(yīng)以一池兩格為好，便于調(diào)節(jié)池的維修保養(yǎng)。 (5)調(diào)節(jié)池的埋深與污水排放口埋深有關(guān)，如果排放口太深，調(diào)節(jié)池與排放口之間應(yīng)考慮設(shè)置集水井，并設(shè)置一級泵站進(jìn)行一級提升。 (6)調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)中可以不考慮大型泥斗，排泥管等，但必須設(shè)有放空管和溢流管。必要時(shí)還應(yīng)考慮設(shè)超越管。2.4.2 初沉池 初沉池可除去廢水中的可沉物和漂浮物。廢水經(jīng)初沉后，約可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除單位質(zhì)量BOD或固體物計(jì)算，初沉池是經(jīng)濟(jì)上

27、最為節(jié)省的凈化步驟，對于生活污水和懸浮物較高的工業(yè)污水均易采用初沉池預(yù)處理。本設(shè)計(jì)中，由于COD，BOD及SS的濃度較大，所以加入初沉池工藝對上述污染物進(jìn)行初步處理，減少對后續(xù)處理的負(fù)荷。沉淀池按池內(nèi)水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式三種，比較如下表： 表2-4 平流式，豎流式和輻流式沉淀池比較 池型 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適用條件平流式（1）沉淀效果好；（2）對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)力強(qiáng)；（3）施工簡單，造價(jià)較低。（1）配水不易均勻；（2）采用多斗排泥時(shí)每個泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管排泥，操作量大。（1）適用于地下水位高及地質(zhì)較差地區(qū)；（2）適用于大，中，小型污水處理廠。豎流式（1）排泥方便，管理簡單

28、；（2）占地面積小。（1）池子深度大；（2）對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)力較差；（3)造價(jià)較高；（4）池徑不宜過大，否則布水不均。適用于中，小型污水處理廠。輻流式（1）多為機(jī)械排泥，運(yùn)行效果好，管理效果好；（2）排泥設(shè)備已趨定型。機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高。（1）適用于地下水位高地區(qū)；（2）適用于大，中型污水處理廠。 由于本設(shè)計(jì)中SS濃度較高，所以采用平流式沉淀池來去除廢水中的懸浮物質(zhì)及各種雜質(zhì)。2.4.3 UASB反應(yīng)器 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器是一種處理污水的厭氧生物方法，又叫升流式厭氧污泥床，英文縮寫UASB。UASB構(gòu)造： 1. 進(jìn)水配水系統(tǒng) 其主要功能是： (1)將進(jìn)入反應(yīng)器的原

29、廢水均勻地分配到反應(yīng)器整個橫斷面，并均勻上升； (2)起到水力攪拌的作用。 這都是反應(yīng)器高效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 2. 反應(yīng)區(qū) 是UASB的主要部位，包括顆粒污泥區(qū)和懸浮污泥區(qū)。在反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在池底部形成顆粒污泥層。廢水從污泥床底部流入，與顆粒污泥混合接觸，污泥中的微生物分解有機(jī)物，同時(shí)產(chǎn)生的微小沼氣氣泡不斷放出。微小氣泡上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡。在顆粒污泥層的上部，由于沼氣的攪動，形成一個污泥濃度較小的懸浮污泥層。 3. 三相分離器 由沉淀區(qū)、回流縫和氣封組成，其功能是將氣體（沼氣）、固體（污泥）和液體（廢水）等三相進(jìn)行分離。沼氣進(jìn)入氣室

30、，污泥在沉淀區(qū)進(jìn)行沉淀，并經(jīng)回流縫回流到反應(yīng)區(qū)。經(jīng)沉淀澄清后的廢水作為處理水排出反應(yīng)器。 三相分離器的分離效果將直接影響反應(yīng)器的處理效果。 4. 氣室 也稱集氣罩，其功能是收集產(chǎn)生的沼氣，并將其導(dǎo)出氣室送往沼氣柜。 5. 處理水排出系統(tǒng) 功能是將沉淀區(qū)水面上的處理水，均勻地加以收集，并將其排出反應(yīng)器。此外，在反應(yīng)器內(nèi)根據(jù)需要還要設(shè)置排泥系統(tǒng)和浮渣清除系統(tǒng)。 UASB工作原理：UASB的底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不

31、斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 與其他類型的厭氧反應(yīng)器相較有下述優(yōu)點(diǎn)： (1) 污泥床內(nèi)生物量多，折合濃度計(jì)算可達(dá)2030g/L； (2) 容積負(fù)荷率高，在中溫

32、發(fā)酵條件下，一般可達(dá)10kgCOD/（m3·d）左右，甚至能夠高達(dá)1540kgCOD/(m3·d)，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。 (3)設(shè)備簡單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需要充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。2.4.4 生物接觸氧化池 廢水經(jīng)過UASB處理后還不能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，還需進(jìn)行深度處理，且廢水中此時(shí)還是有較高濃度的COD，必須通過好氧生物降解廢水中的有機(jī)物。為保證好樣處理效果，采用生物接觸氧化法。 在生物接觸氧化系統(tǒng)中，曝氣池中設(shè)置填料，將其作為生物膜的載體。待處理的廢

33、水經(jīng)充氧后以一定流速流經(jīng)填料，與生物膜接觸，生物膜與懸浮的活性污泥共同作用，達(dá)到凈化廢水的作用。 結(jié)構(gòu)包括池體，填料，布水裝置，曝氣裝置。工作原理為：在曝氣池中設(shè)置填料，將其作為生物膜的載體。待處理的廢水經(jīng)充氧后以一定流速流經(jīng)填料，與生物膜接觸，生物膜與懸浮的活性污泥共同作用，達(dá)到凈化廢水的作用。 生物接觸氧化法特點(diǎn)： (1)用分段法提高凈化能力。生化過程分為兩個階段。首先是有機(jī)物被吸附，在污泥上或進(jìn)行生物合成，這個吸附合成速度很快。第二階段的生化過程以氧化為主，速度較慢。 (2)用加接觸層的辦法來提高沉淀池效率。對沉淀池的生物膜采取沉淀的辦法，而對細(xì)小的懸浮物采取濾層截留的辦法，沉淀池取上升

34、流速6.57.5m/h；澄清區(qū)停留15min。 (3)接觸氧化工藝只需0.51.0h就可以達(dá)到活性污泥工藝8h的效果。 2.4.5 二沉池 二沉池是活性污泥系統(tǒng)的重要組成部分，其作用主要是使污泥分離，使混合液澄清、濃縮和回流活性污泥。其工作效果能夠直接影響活性污泥系統(tǒng)的出水水質(zhì)和回流污泥濃度。 原則上，用于初次沉淀池的平流式沉淀池，輻流式沉淀池和豎流式沉淀池都可以作為二次沉淀池使用。大中型污水處理廠多采用機(jī)械吸泥的圓形輻流式沉淀池，中型也有采用多斗平流沉淀池的，小型多采用豎流式。2.4.6 污泥濃縮池 二次沉淀池的污泥、厭氧污泥均進(jìn)入污泥濃縮池，上清液返回調(diào)節(jié)池，污泥用泵打至污泥脫水機(jī)，脫水后

35、的污泥外運(yùn)作進(jìn)一步處置或作農(nóng)肥。本設(shè)計(jì)中，污泥主要為UASB反應(yīng)器產(chǎn)生的厭氧消化污泥和接觸氧化池產(chǎn)生的污泥。采用污泥濃縮法的方法來降低污泥中的孔隙水，以降低污泥的含水率，這樣就減少了污泥體積，能夠減小池容積和處理所需的投藥量，縮小用于輸送的管道和泵類的尺寸。 濃縮池的構(gòu)造與特點(diǎn)：本設(shè)計(jì)采用連續(xù)式重力濃縮池。本工程中污泥量不多，采用豎流式濃縮池，不設(shè)刮泥機(jī)，污泥室的截錐體斜壁與水平面所形成的角度應(yīng)不小于55°，中心管按污泥流量計(jì)算。沉淀區(qū)按濃縮分離出來的污水流量進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.4.7 污泥脫水間 用以去除污泥中的毛細(xì)水和表面附著水，縮小污泥體積，減輕其重量。2.4.8 設(shè)備及構(gòu)筑物一覽表

36、表7-2 主要構(gòu)筑物池型一覽表序號名稱規(guī)格L×B×H(m) 數(shù)量備注1調(diào)節(jié)池10×6×5.51污水提升泵150WQ130-22-15兩臺2平流式沉淀池10×2.5×5.9123UASB反應(yīng)池13×6×7.52550m3鋼板槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜1個C-1416A4生物接觸氧化池3×5×4.81WZP中微孔曝氣器，聚丙烯半軟性填料中的A2填料5豎流式沉淀池D=7.04，H=81選用Z-0.056/7-D1型空壓機(jī)兩臺6集泥池4×2×3.317污泥濃縮池D=6，H=6.311188污

37、泥脫水間6×6.8×41DYD-1000帶式壓濾機(jī)9鼓風(fēng)機(jī)房2羅茨風(fēng)機(jī)TSD-150型兩臺2.5 主要污染物去除情況分析 經(jīng)過本工藝各主要構(gòu)筑物的處理，檸檬酸生產(chǎn)廢水所含有的主要污染物去除情況如下表2-5所示 表2-1 各級處理單元的污染物去除率分析序號名稱項(xiàng)目CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)1初沉池進(jìn)水700030002500出水490024001000去除率30%20%60%2UASB反應(yīng)器進(jìn)水490024001000出水612.5 240300去除率87.5%90%70%3接觸氧化池進(jìn)水612.5240300出水122.52490去除率80%

38、90%70%4沉淀池進(jìn)水122.52490出水91.919.263去除率25%20%30%2.6 平面布置 平面布置原則： (1)處理構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地并便于管理。 (2)處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能地按流程順序布置，以避免管線迂回，同時(shí)應(yīng)充分利用地形，以減少土方量。 (3)經(jīng)常有人工作的建筑物如辦公，化驗(yàn)等用房應(yīng)布置在夏季主風(fēng)向的上風(fēng)一方，在北方地區(qū)，并應(yīng)考慮朝陽。 (4)在布置總圖時(shí)，應(yīng)考慮安排充分的綠化地帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境。 (5)總圖布置應(yīng)考慮遠(yuǎn)近結(jié)合，有條件時(shí)，可按遠(yuǎn)景規(guī)劃水量布置，將處理構(gòu)筑物分為若干系列，分期建設(shè)。 (6)構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管

39、渠的布置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用5到10米。 (7)污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨(dú)的組合，以策安全，并方便管理。 (8)變電站的位置應(yīng)設(shè)在耗電量大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng) 避免廠內(nèi)架空敷設(shè)。 (9)污水廠內(nèi)管線種類很多，應(yīng)綜合考慮布置，以免發(fā)生矛盾，污水和污泥管道應(yīng)盡可能考慮重力自流。 (10)如有條件，污水廠內(nèi)的壓力管線和電纜可合并敷設(shè)在一條管廊或管溝內(nèi)，以利于維護(hù)和檢修。 (11)污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以便在發(fā)生事故時(shí)，使污水能超越一部分或全部構(gòu)筑物，進(jìn)入下一級構(gòu)筑物或事故溢流11。 綜上所述，設(shè)計(jì)污水處理站平面布置圖時(shí)，要根據(jù)工藝要求滿足各種管道布置間距，滿足良好的交通功能，

40、有良好的綠化環(huán)境，對四周環(huán)境沒有污染，又要滿足各種功能要求，節(jié)約用地的原則。 本設(shè)計(jì)的平面布置詳見相關(guān)圖紙。2.7 高程布置 高程布置的主要任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高，通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高，從而能夠使污水沿處理流程在處理構(gòu)筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運(yùn)行。 高程布置原則如下： (1)選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進(jìn)行水力計(jì)算。并應(yīng)適當(dāng)留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運(yùn)行正常。 (2)計(jì)算水頭損失時(shí)，一般應(yīng)以近期最大流量作為構(gòu)筑物和管渠的設(shè)計(jì)流量；計(jì)算涉及遠(yuǎn)期流量的管渠和設(shè)備時(shí)，應(yīng)以遠(yuǎn)期最大流量為設(shè)計(jì)流量，

41、并酌加擴(kuò)建時(shí)的備用水頭。 (3)設(shè)置終點(diǎn)泵站的污水處理廠，水力計(jì)算常以接納處理后污水水體的最高水位作為起點(diǎn)，逆污水處理流程向上倒退計(jì)算，以使處理后污水在洪水季節(jié)也能自流排出，而水泵需要的揚(yáng)程則較小，運(yùn)行費(fèi)用也較低。但同時(shí)應(yīng)考慮到構(gòu)筑物的挖土深度不宜過大，以免土建投資過大和增加施工上的困難。還應(yīng)考慮到因維修等原因需將池水放空而在高程上提出的要求。 (4)在作高程布置時(shí)還應(yīng)注意污水流程與污逆流程的配合，盡量減少需抽升的污泥量。在決定污泥干化場，污泥濃縮池，消化池等構(gòu)筑物的高程時(shí)，應(yīng)注意它們的污泥水 能自動排入污水入流干管或其它構(gòu)筑物的可能15-17。第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算書3.1調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.

42、1 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q=1200m3/d=50m3/h=0.0139m3/s； 水力停留時(shí)間T=6h；3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 由于設(shè)計(jì)資料沒有給出具體污水量變化曲線，所以采用以下方法處理。 1. 調(diào)節(jié)池有效容積： 計(jì)算公式：V = QT （m3） 式中： T總水力停留時(shí)間（h）； Q設(shè)計(jì)流量（m3/h）。 則V=50×6=300（m3） 2. 池體面積： 取有效水深h=5m，則池子的面積為： S=V/h=300/5=60m2 3. 調(diào)節(jié)池的尺寸： 取池寬B=6m，則長L=S/B=60/6=10（m）；取池超高h(yuǎn)1=0.5m，池總高H=h+h1=5+0.5=5.5m。 則池子總尺寸為

43、V= L×B×H=10×6×5.53.2.3 泵的選型 設(shè)篩網(wǎng)前水位為-0.8m。篩網(wǎng)的水力損失為0.02m，則篩網(wǎng)后水位為-0.82m.由高程計(jì)算得知，從篩網(wǎng)間到初沉調(diào)節(jié)池的總阻力損失為=0.23m 則調(diào)節(jié)池水位為-0.82-0.23=-1.05m，即需要提升的最高水位為6.18m，故h3=6.18-（-1.05）=7.23m。 取0.5m的自由水頭，則水泵的揚(yáng)程為:H=7.23+0.5=7.73m 泵的選擇主要考慮占地面積小，不堵塞等方面，綜合以上因素考慮，污水提升泵房選用200QW2501518.5型，兩用一備。規(guī)格如下： 轉(zhuǎn)速1470r/min

44、功率18.5kw 效率77.2% 出水口直徑200mm 流量250m3/h 揚(yáng)程15m 重量520kg 經(jīng)過計(jì)算可知出水管路水頭總損失為： 0.0062+0.6+0.001+0.146+0.283+0.202=1.24m3.2 初沉池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 本設(shè)計(jì)中，選用平流式沉淀池。設(shè)計(jì)流量Q=1200m3/d=50m3/h=0.0139m3/s； 進(jìn)出水水質(zhì)如下表3-2-1（設(shè)計(jì)參數(shù)選取及計(jì)算參照給排水設(shè)計(jì)手冊5進(jìn)行）； 表3-2-1 初沉池進(jìn)出水水質(zhì) 污染物 進(jìn)水水質(zhì)（mg/L) 去除率（%） 出水水質(zhì)（mg/L) CODcr 7000 30 4900 BOD 3000 20 2

45、400 SS 2500 60 1000 沉淀時(shí)間及沉淀池白哦面水力負(fù)荷參照下表3-2-2選?。罕?-2-2 沉淀池經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)類型在處理工藝中的作用沉淀時(shí)間/h表面水力負(fù)荷/m3·（m2·h）-1初沉池單獨(dú)沉淀處理1.52.01.52.5生物處理前0.51.52.04.5二沉池生物膜法后1.54.01.02.0活性污泥法后1.54.00.61.5本設(shè)計(jì)中，選用平流式沉淀池，沉淀池表面水力負(fù)荷采用2.0m3/(m2·h)；沉淀時(shí)間取1.0h。3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 沉淀部分水面面積A（m2） 式中：Q設(shè)計(jì)流量（m3/h）； 沉淀池表面水力負(fù)荷m3/(m2

46、3;h)； 則 2. 沉淀部分有效水深（m） 計(jì)算公式： 式中： t沉淀時(shí)間（h）； 則 3. 沉淀部分有效容積（m3） 計(jì)算公式：=25×2.0=50（m3） 4. 沉淀池長度L（m） 計(jì)算公式: 式中：v最大設(shè)計(jì)流量時(shí)的水平流速，mm/s,一般不大于5mm/s，這里取3mm/s； 則 5. 池子總寬度B（m） 由計(jì)算公式得： 6. 池子個數(shù)n（個） 計(jì)算公式： 式中：b每個池子寬度，取b=2.5m； 則：b=2.5/2.5=1（個） 7. 污泥部分所需總?cè)莘eV（m3） 計(jì)算公式： 式中： T兩次清楚污泥時(shí)間間隔（d），本設(shè)計(jì)取1d； C1進(jìn)水懸浮物濃度（t/m3），由表3-2-1

47、知SS進(jìn)水濃度為2500mg/L； C2出水懸浮物濃度（t/m3），由表3-2-1知SS出水濃度為1000mg/L； r污泥密度（t/m3），其值約為1； 污泥含水率（%），本設(shè)計(jì)取96%（96%98%）； 則算得=13.6(m3) 8. 污泥斗高度(m) 設(shè)斗高度，設(shè)擋板距離出口為0.5m，取=60o 泥斗高為：=（4-0.5）tg60o/2=3(m) 9. 池子總高H（m） 取池子保護(hù)層高度h1為0.3m，緩沖層高度h3為0.5m； 污泥斗以上梯形部分污泥容積，設(shè)池底坡度為0.01，出口擋板的淹沒深度為0.3m，上底長10+0.3+0.5=10.8m，下底長l2=4m；則 =（10.8+0

48、.5-4）×0.01=0.11m； 則H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2.0+0.5+0.11+3.0=5.91（m） 10. 校核污泥容積 合格，每天排泥一次。 11. 進(jìn)水部分設(shè)計(jì) 采用中心進(jìn)水，中心管采用鑄鐵管DN150mm，出水處設(shè)有反射板； 則管內(nèi)流速：v=4Q/3.14D2=0.81m/s 介于0.8m/s1.5m/s之間，符合要求。3.3 UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q=1200 m³/d =50m³/h； 容積負(fù)荷：Nv=6kgCOD/(m³d)； 產(chǎn)氣率：r=0.4m³/kgCOD； 污泥產(chǎn)

49、率：X=0.1kgMLSS/kgCOD。 UASB反應(yīng)器進(jìn)出水質(zhì)參照下表3-4-1 表3-4-1 UASB反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)污染物進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）去除率（%）出水水質(zhì)（mg/L）COD490087.5612.5BOD240090240SS1000703003.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.2.1 反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. UASB反應(yīng)器的有效容積V有效 （m3） 計(jì)算公式： 式中：設(shè)計(jì)流量（m3/d）； 進(jìn)水COD含量，g/l； 有機(jī)物去除率； 容積負(fù)荷kgCOD/(m3·d）. 則 （m3） 2.UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸 反應(yīng)器設(shè)2座，為矩形 （1）反應(yīng)器有效高度 h=6m,則 橫

50、截面積：S=/h=143（m2） 則：單池面積Si=S/2=71.5(m2) （2）單池從布水均勻和經(jīng)濟(jì)考慮，矩形池長寬比2：1以下比較合適； 取長=13m，寬b=6m，則：單池實(shí)際截面積=13×6=78（m2） （3）反應(yīng)器有效高度為6m,其中超高0.5m,一般應(yīng)用時(shí)反應(yīng)池裝液量為70%-90%,則總高度為H=7+0.5=7.5m。； 則：單池總?cè)莘e=H=78×7.5=585（m3） 反應(yīng)器總?cè)莘eV=585×2=1170（m3） 所以反應(yīng)器實(shí)際尺寸：L×B×H=13×6×7.5 3. 水力停留時(shí)間（tHRT）及水力負(fù)荷率（

51、Vr） 由公式計(jì)算得： （h）取18h； ； 據(jù)參考文獻(xiàn)，對顆粒污泥，水力負(fù)荷Vr=0.10.9m3/(m2·h),故符合要求。3.3.2.2 三相分離器的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 設(shè)計(jì)要求： （1）液進(jìn)入沉淀區(qū)之前，必須將其中的氣泡予以脫出，防止氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)影響沉淀效果。 （2）沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷應(yīng)在0.7m³/(m²h)以下，進(jìn)入沉淀區(qū)前，通過沉淀槽底縫隙的流速不大于2.0m/h。 （3）沉淀斜板傾角不小于50°，使沉泥不在斜板積累，盡快回落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。 （4）出水堰前設(shè)置擋板以防止上浮污泥流失，某些情況下應(yīng)設(shè)置浮渣清除裝置。 2. 沉淀區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)一

52、般設(shè)計(jì)要求，水流在沉淀室內(nèi)的表面負(fù)荷,沉淀室底部進(jìn)水表面負(fù)荷一般<2.0m3/(m2·h).本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長邊每池布置5個集氣罩，構(gòu)成5個分離單元，每池設(shè)置5個三相分離器，圖如所示 三相分離器長度B10m，每個單元寬沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即130m2。 沉淀區(qū)的表面負(fù)荷1.02.0，滿足要求。 3. 回流縫設(shè)計(jì)計(jì)算 如圖3-4-2所示，設(shè)°取保護(hù)高度h1=0.5m，上三角形頂水深h2=0.5m，下三角形集氣罩垂直高h(yuǎn)3=1.2m；則： 式中： 下三角形集氣罩之間污泥回流縫b2中混合液（不考慮氣的影響）的上升流速的計(jì)算： 式中： 下三角形集

53、氣罩之間污泥回流縫中混合液的上升流速（m/h）； 下三角形集氣罩回流縫的總面積（m2） 反應(yīng)器的寬，即回流縫（m）； 集氣罩?jǐn)?shù)量； 為使回流縫水流穩(wěn)定，固液分離效果好，污泥能順利回流，一般。 上三角形集氣罩下端與下三角形斜面之間水平距離的回流縫中水流速的計(jì)算： 設(shè)上三角形集氣罩回流縫寬度CD=b3=0.3m；則上三角形集氣罩回流縫面積為： 則圖3-4-2三相分離器幾何尺寸圖 假定為控制斷面Amin,一般其面積不低于反應(yīng)器面積的20。 3. 氣液分離的設(shè)計(jì)計(jì)算 由圖3-4-2可知： =0.3×sin55°=0.24m CB=CDtan55°=0.43m. 設(shè)AB0.

54、5m，則： . 校核氣液分離：假定氣泡上升流速和水流速度不變，根據(jù)平行四邊形法則，要使氣泡分離不進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是： 沿AB方向水流流速： 式中： ； 氣泡上升速度： 式中： 設(shè)廢水氣泡直徑d=0.01cm；35以下，1=1.03g/cm3,g=1.15×10-3g/cm3,=0.0101cm2/s,=0.95，=0.0101×1.03=0.0104g/(cm·s),由于廢水動力粘滯系數(shù)值比凈水大，取廢=0.02g/(cm·s),得： 三相分離器與UASB高度設(shè)計(jì)，三相分離區(qū)總高度h=h2+h3+h4-h5，集氣罩以上覆蓋水深h2取0.5m. 綜上：UASB總高H=7.5m，沉淀區(qū)高2m，懸浮區(qū)3m，超高0.5m。3.3.2.3布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 兩池共用一根DN150的進(jìn)水干管， 采用穿孔管配水。每座反應(yīng)器設(shè)4根DN150長6.7m的穿孔管，