垃圾填埋場滲濾液處理工藝模板

垃圾填埋場滲濾液處理工藝模板資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。課程設(shè)計題目:某垃圾填埋場垃圾滲濾液處理工藝設(shè)計學院:地理與環(huán)境科學學院專業(yè):環(huán)境工程學生姓名:李釗學號:75050114指導教師:趙學茂目錄第一章設(shè)計任務(wù)書 2第二章設(shè)計說明書 3第三章設(shè)計計算書 11第四章設(shè)計總結(jié) 41參考文獻 5致謝 6第一章設(shè)計任務(wù)書1設(shè)計題目:某垃圾填埋場垃圾滲濾液處理工藝設(shè)計2工程概況某垃圾填埋場日產(chǎn)廢水280噸,要求處理后達標排放,試設(shè)計其處理工藝。水質(zhì)情況如下:項目CODBOD5SS氨氮PH數(shù)值2300011000220015006～93污水的水質(zhì)及排放標準設(shè)計水量為280t/d,污水水質(zhì)及排放標準見下表。污水進水水質(zhì)和排放標準mg/L項目CODBOD5SS氨氮pH進水水質(zhì)2300011000220015006～9排放標準1003030256～8注:執(zhí)行(GB16889－)《生活垃圾場填埋控制標準》中表2規(guī)定排放標準。4設(shè)計任務(wù)⑴設(shè)計一座小型垃圾填埋場垃圾滲濾液處理站;⑵編制廢水處理廠設(shè)計說明書;⑶計算各構(gòu)筑物和主要建筑物尺寸并編制設(shè)計計算書;⑷繪制廢水處理站的平面圖、高程圖。一、設(shè)計說明書1概述1.1垃圾滲濾液水質(zhì)特點(1)污染物種類繁多:滲濾液的污染成分包括有機物、無機離子和營養(yǎng)物質(zhì)。其中主要是氨、氮和各種溶解態(tài)的陽離子、重金屬、酚類、丹類、可溶性脂肪酸及其它有機污染物。(2)污染物濃度高,變化范圍大:在垃圾滲濾液的產(chǎn)生過程中,由于垃圾中原有的、以及垃圾降解后產(chǎn)生的污染物經(jīng)過溶解、洗淋等作用進入垃圾滲濾液中,以致垃圾滲濾液污染物濃度特別高,而且成分復(fù)雜。垃圾滲濾液的這一特性是其它污水無法比擬的,造成了處理和處理工藝選擇的難度大。(3)水質(zhì)變化大:垃圾成分對滲濾液的水質(zhì)影響大。不同的地區(qū),生活垃圾的組成可能相差很大。相應(yīng)的滲濾液水質(zhì)也會有很大差異。垃圾滲濾液水質(zhì)因水量變化而變化,同時隨著填埋年限的增加,垃圾滲濾液污染物的組成及濃度也發(fā)生相應(yīng)的變化。(4)營養(yǎng)元素比例失衡:對于生化處理,污水中適宜的營養(yǎng)元素比例是BOD5:N:P=100:5:1,而一般的垃圾滲濾液中的BOD5/P大都大于300,與微生物所需的磷元素比例相差較大。1.2設(shè)計依據(jù)、設(shè)計范圍1.2.1設(shè)計依據(jù)(1)法律法規(guī)依據(jù)(1)《中華人民共和國環(huán)境保護法》(2)《中華人民共和國水污染防治法》(3)《中華人民共和國污染防治法實施細則》(4)《防治水污染技術(shù)政策》(2)技術(shù)標準及技術(shù)規(guī)范依據(jù)(1)《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318-)(2)《室外排水設(shè)計規(guī)范》(GBJ14-1987)(3)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》(GBJ15-1987)(4)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB4287-92)(5)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-)1.2.2設(shè)計范圍本設(shè)計的設(shè)計范圍為滲濾液流入污水處理廠界區(qū)至全處理流程出水達標排放為止,設(shè)計內(nèi)容包括水處理工藝、處理構(gòu)筑物的設(shè)計、污泥處理系統(tǒng)設(shè)計等。1.3設(shè)計原則及設(shè)計特點1.3.1設(shè)計原則(1)針對廢水水質(zhì)特點采用先進、合理、成熟、可靠的處理工藝和設(shè)備,最大可能地發(fā)揮投資效益,采用高效穩(wěn)定的水處理設(shè)施和構(gòu)筑物,盡可能地降低工程造價;(2)工藝設(shè)計與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)過程中具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地,能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化,確保出水水質(zhì)穩(wěn)定,能達標排放;(3)處理設(shè)施設(shè)備適用,考慮操作自動化,減少勞動強度,便于操作、維修;(4)建筑構(gòu)筑物布置合理順暢,減低噪聲,消除異味,改進周圍環(huán)境;(5)嚴格執(zhí)行國家環(huán)境保護有關(guān)規(guī)定,按規(guī)定的排放標準,使處理后的廢水達到各項水質(zhì)指標且優(yōu)于排放標準。2.工藝流程及說明2.1該行業(yè)水處理技術(shù)概述由于設(shè)計進水水質(zhì)濃度高,要求污染物去除率較高,任何單機處理都難以達到出水排放標準。因此為了有效去除污染物,本次滲濾液處理設(shè)計包括一級預(yù)處理、二級生物處理和深度處理。一級預(yù)處理主要作用是去除污水中的漂浮物及懸浮狀的污染物、調(diào)整pH值和減輕污水的腐化程度及后處理工藝負荷。在一般情況下,物理法和化學法均可作為高濃度廢水處理的預(yù)處理。預(yù)處理一般包擴固液分離、氣浮、吹脫、吸附、沉淀、混凝等。其中固液分離能有效去除懸浮物,吹脫法對于氨氮去除率較高。二級生物處理主要作用是去除污水中呈膠體和溶解態(tài)的有機污染物,使出水的有機物含量達到排放標準的要求。生化處理包括活性污泥法和生物膜法等。其中ABR、SBR、氧化溝等處理有機物和氨氮效果較好。深度處理主要作用是進一步去除常規(guī)二級處理不能完全去除的污水中的雜質(zhì),實現(xiàn)污水的回收和再利用。深度處理包括膜分離、混凝沉淀、離子交換和活性炭吸附等。其中混凝沉淀和活性炭吸附工藝較成熟,且處理效果較好。2.2工藝方案路線滲瀝液處理工藝按流程可分為預(yù)處理、生物處理、深度處理和后處理(污泥處理和濃縮液處理)預(yù)處理包括生物法、物理法、化學法等,處理目的主要是去除氨氮和無機雜質(zhì),或改進滲瀝液的可生化性。生物處理包括厭氧法、好氧法等,處理對象主要是滲瀝液中的有機污染物和氨氮等。深度處理包括納濾、反滲透、吸附過濾、高級化學氧化等,處理對象主要是滲瀝液中的懸浮物、溶解物和膠體等。深度處理應(yīng)以膜處理工藝為主,具體工藝應(yīng)根據(jù)處理要求選擇。后處理包括污泥的濃縮、脫水、干燥、焚燒以及濃縮液蒸發(fā)、焚燒等,處理對象是滲瀝液處理過程產(chǎn)生的剩余污泥以及納濾和反滲透產(chǎn)生的濃縮液。各處理工藝中工藝單元的選擇應(yīng)綜合考慮進水水質(zhì)、水量、處理效率、排放標準、技術(shù)可靠性及經(jīng)濟合理性等因素后確定。滲瀝液處理中,深度處理是難點和重點,也是保證達標及運行管理的關(guān)鍵步驟,關(guān)于深度處理方案,做常見三種方案的比較2.3工藝方案比較2.3.1超濾超濾是一種以篩分為分離原理,以壓力為推動力的膜分離過程,過濾精度在0.005-0.01μm范圍內(nèi),可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質(zhì)?？蓮V泛應(yīng)用于物質(zhì)的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉(zhuǎn)化,常溫下操作,對熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜,并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能,能在60℃以下,pH為2-11的條件下長期連續(xù)使用。系統(tǒng)回收率高,所得產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良,可實現(xiàn)物料的高效分離、純化及高倍數(shù)濃縮。處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處于常溫狀態(tài),特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理,完全避免了高溫對生物活性物質(zhì)破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分。系統(tǒng)能耗低,生產(chǎn)周期短,與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比,設(shè)備運行費用低,能有效降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。系統(tǒng)工藝設(shè)計先進,集成化程度高,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。2.3.2活性炭吸附法與離子交換活性炭是一種多孔性物質(zhì),而且易于自動控制,對水量、水質(zhì)、水溫變化適應(yīng)性強,因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應(yīng)用前景的污水深度處理技術(shù)?；钚蕴繉Ψ肿恿吭?00～3000的有機物有十分明顯的去除效果,去除率一般為70%～86.7%,可經(jīng)濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機物、農(nóng)藥、放射性有機物等。而垃圾滲濾液當中重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機物、農(nóng)藥、放射性有機物等比較多,采用此方法能夠比較全面的去處這些污染物質(zhì)。2.3.3高級氧化法工業(yè)生產(chǎn)中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物,種類多、危害大,有些污染物難以生物降解且對生化反應(yīng)有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應(yīng)中產(chǎn)生活性極強的自由基,使難降解有機污染物轉(zhuǎn)變成易降解小分子物質(zhì),甚至直接生成CO2和H2O,達到無害化目的。表1深度處理工藝方案比較工藝超濾活性炭吸附法與離子交換高級氧化法處理原理生物膜法吸附、離子交換高級氧化和生化同步出水水質(zhì)水質(zhì)較好水質(zhì)較好可經(jīng)濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產(chǎn)物、氯化有機物、農(nóng)藥、放射性有機物等。COD、SS難保證達標難點問題濃縮液難處理;需要加壓濃縮液較多;且含鹽量較高,殘留物中的鹽分富集對運行影響較大滲瀝液中大量難以生物降解物質(zhì)COD難去除;臭氧加藥量需根據(jù)水質(zhì)動態(tài)變化,臭氧設(shè)備安全性要求較高,對運行人員要求較高凈水回收率由于超濾對鹽分截留較小,凈水回收率較高且比較穩(wěn)定DTRO對鹽分的截留,回收率相對方案一有所降低,而且下降較快回收率高投資情況較高較低較低工藝運行比較耗能較低,有較多的工程及運行經(jīng)驗,運行管理簡單耗能較高,運行管理簡單工程及運行經(jīng)驗不足,運行管理較復(fù)雜設(shè)備維護設(shè)備維護簡單,故障率較小需要定期更換老化的活性炭設(shè)備維護較復(fù)雜綜上所述,考慮各個方面的因素,采用超濾法作為深度處理的少選方法。3工藝確定3.1工藝處理流程圖進水進水細格柵調(diào)節(jié)池初沉池吹脫塔UASBMBR超濾消毒池出水剩余污泥處理污泥污泥濃縮池污泥外運脫水機房3.2主要構(gòu)筑物說明3.2.1格柵滲濾液經(jīng)廠內(nèi)排污管道流到滲濾液處理站。由于屬于生活垃圾填埋場滲濾液,其中難免混有較粗大雜質(zhì),有可能阻塞后續(xù)處理程序中的管道或泵進而影響整個水處理工藝,首先設(shè)置格柵除去較粗大的懸浮物和顆粒。根據(jù)此次處理的滲濾液的水質(zhì)水量,只需在滲濾液進入調(diào)節(jié)池前設(shè)置一人工細格柵。3.2.2調(diào)節(jié)池由于滲濾液的pH值在6~9左右,因此在吹脫塔前設(shè)置一均質(zhì)調(diào)節(jié)池I,向調(diào)節(jié)池中加堿提高滲濾液pH值至11左右,以達到后續(xù)吹脫工藝的處理要求,同時對滲濾液水質(zhì)、水量、酸堿度和溫度進行調(diào)節(jié),使其平衡。堿性藥劑一般為Ca(OH)2、CaO或NaOH。若采用向廢水中加入NaOH,其處理效果好,可是加純堿的相對處理成本較高。Ca(OH)2與CaO均含有雜質(zhì),處理時產(chǎn)生一定沉渣,但價格便宜,易于購買。二者相比,生石灰(CaO)較為常見,價格也較便宜,從經(jīng)濟的角度考慮,本設(shè)計采用CaO作為投加藥劑。根據(jù)國內(nèi)很多廠家的處理實例,在加藥間里設(shè)置一加藥設(shè)備,向溶解槽中加入CaO和自來水得到Ca(OH)2溶液,用計量泵向調(diào)節(jié)池中投加。3.2.3初沉池初沉池能夠經(jīng)濟有效的去處污水中的懸浮固體,同時去除一部分呈懸浮狀態(tài)的有機物,以減輕后續(xù)生物處理構(gòu)筑物的有機負荷。又有一部分混凝沉淀池的作用,因此此處省掉混凝沉淀池。初沉池的處理對象是懸浮物質(zhì)(SS可去除40%～50%以上),同時能夠去除部分BOD5(約占總BOD5的20%～30%,主要是非溶解性BOD),以改進生物處理構(gòu)筑物的運行條件并降低其BOD負荷。本設(shè)計應(yīng)選擇豎流式沉淀池。3.2.4吹脫塔吹脫對于高濃度的氨氮有較好的去除效果,滲濾液的pH值在調(diào)節(jié)池內(nèi)被調(diào)節(jié)至11左右,以使?jié)B濾液中有更多的游離氨,便于吹脫,然后滲濾液被污水提升泵從調(diào)節(jié)池提升到吹脫塔中。吹脫塔的接觸面積較大,有利于氨氮的吸收。同時設(shè)置一吸收塔,將吹脫后的氨氣吸收。氨氣吹脫塔對氨氮的去除效率在在60%～95%之間。對COD去除率約為25%~50%,BOD去除率約為65%,SS去除率約50%3.2.5UASB升流式厭氧污泥床反應(yīng)器作為一種高效厭氧反應(yīng)器,采用懸浮生長微生物模式,獨特的氣液固三相分離系統(tǒng)與生物反應(yīng)器集成于一空間,使得反應(yīng)器內(nèi)部能夠形成大的、密實的、易沉降顆粒污泥,從而在反應(yīng)器內(nèi)的懸浮固體可達到23~30g/L。UASB生物反應(yīng)器的大小受工藝負荷、最大升流速度、廢水類型和顆粒污泥沉降性能等的影響,一般經(jīng)過排放剩余污泥來控制絮體污泥和顆粒污泥的相對比例,反應(yīng)器的HRT一般在0.2~2d范圍內(nèi),其容積負荷為2~25kgCOD/(m3·d)。此技術(shù)啟動期短,耐沖擊性好,對于不同含固量污水具有較強的適應(yīng)能力。3.2.6MBR膜生物反應(yīng)器當前,中國污水處理的主流工藝依然是活性污泥法?？墒腔钚晕勰喾ù嬖谠S多的不足之處,如占地面積大,處理的出水水質(zhì)效果差,不穩(wěn)定,不利于水資源的利用,能耗高,剩余污泥大,操作復(fù)雜等一系列問題。針對與以上的不足,各種新型高效的生物處理技術(shù)應(yīng)運而生,膜生物反應(yīng)器就在其中。膜生物反應(yīng)器是膜分離與生物工藝相結(jié)合的新型處理技術(shù)。其主要原理就是:首先經(jīng)過活性污泥來去除水中可生物降解的有機污染物,然后采用膜將凈化后的水和活性污泥進行固液分離。厭氧與好氧結(jié)合處理,與厭氧法相比,好氧處理消耗大量的動力能量,且廢水COD濃度越高,好氧法耗能越多;好氧處理時有機物轉(zhuǎn)化成污泥的比例遠大于厭氧法,因此污泥處理和處理的費用也高于厭氧法;好氧處理時污泥的生長量大,因此對無機營養(yǎng)元素的要求也高于厭氧法,對于含磷濃度較低的垃圾滲濾液需投加必要的磷。而厭氧工藝處理時間長、占地面積大,單純厭氧工藝處理效果不佳,鑒于以上原因,對高濃度的滲濾液一般都采用厭氧—好氧兩者結(jié)合處理工藝。3.2.7消毒池經(jīng)過處理后,滲濾液出水水質(zhì)已經(jīng)達標,可是滲濾液中含有細菌、病毒和病卵蟲等致病微生物,因此采用液氯消毒將其殺滅,防止其對人類及牲畜的健康產(chǎn)生危害和對環(huán)境造成污染,使排水達到國家規(guī)定的細菌學指標。3.2.8污泥濃縮池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是分離污泥中的水分以減少污泥體積,否則其它污泥處理步驟必須承擔過量不必要的污泥體積負荷。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%～0%),其與污泥顆粒之間的結(jié)合力相對較小,一般經(jīng)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)和毛細水(約10%～2%)與污泥顆粒之間的結(jié)合力強,則需要借助外力,比如采用機械脫水裝置進行分離。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,一般只能采用干燥或者焚燒的方法來去除。內(nèi)部水必須事先破壞細胞,將內(nèi)部水變成外部水后,才能被分離。第三章設(shè)計計算書1細格柵的設(shè)計說明、計算1.1細格柵設(shè)計說明:(1)按形狀,格柵可分為平面格柵和曲面格柵兩種;按柵條凈間隙,可分為粗格柵(50~100mm)、中格柵(10~40mm)、細格柵(3~10mm)三種;按清渣方式,可分為人工清除格柵和機械清除格柵兩種。(2)當格柵設(shè)于污水處理系統(tǒng)之前時,采用機械清除柵渣,柵條間隙為16~25mm;采用人工清除柵渣,柵條間隙為25~40mm。(3)過柵流速一般采用0.6m/s~1.0m/s。(4)格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4m/s~0.9m/s。(5)格柵傾角一般采用采用45°~75°。(6)經(jīng)過格柵的水頭損失一般采用0.08m~0.15m。(7)機械格柵不宜少于2臺,如為1臺時,應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用。(8)格柵間隙16mm~25mm,柵渣量0.10m3~0.05m3柵渣/103m3污水,格柵間隙30mm~50mm,柵渣量0.03~0.10m3柵渣/103m3污水。(9)在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵(每日柵渣量大于0.2m3),一般采用機械清渣。小型污水處理廠也可采用機械清渣。本工程設(shè)一道細格柵,取柵條間隙為6mm,采用機械清渣方式。1.2細格柵設(shè)計計算:1.2.1設(shè)計流量:(1)平均日流量:Q=280t/d=280m3/d=3.241×10-3m3/s(2)設(shè)計最大流量:取污水總變化系數(shù)Kz=1.5Qmax=Q·KzQmax=3.241×10-3×1.5m3/s=4.8615×10-3m3/s1.2.2設(shè)計參數(shù):柵條間隙b=6mm;柵前流速ν1=0.7m/s;過柵流速v=0.8m/s;柵條寬度s=0.01m;格柵傾角=60°;柵前部分長度0.5m;柵渣量W1=0.1m3柵渣/103m3污水。1.2.3設(shè)計計算:(1)確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式:式中:Qmax——設(shè)計流量,m3/s;B1——柵前槽寬,m;ν1——柵前流速,m/s計算得:柵前槽寬B1==0.12m柵前水深h=B1/2=0.06m(2)柵條間隙數(shù)n(4.3)式中:n——柵條間隙數(shù);Qmax——設(shè)計流量,m3/s;——格柵傾角,=60°;——柵條間隙,m;——柵前水深,m;ν——過柵流速,m/s。計算得:柵條間隙數(shù)n==16.71取n=17(3)柵槽寬度BB=s·(n-1)+b·n式中:B——柵槽寬度,m;s——柵條寬度,m;n——柵條間隙數(shù);b——格柵間隙,m。采用柵條規(guī)格為10×50mm,即s=0.01m計算得:柵槽寬度B=0.01×(17—1)+0.006×17=0.262m(4)經(jīng)過格柵的水頭損失h1h1=k·h0(4.6)式中:h1——經(jīng)過格柵的水頭損失,m;h0——計算水頭損失,m;g——重力加速度,9.81m/s2;k——系數(shù),格柵受柵渣堵塞時,水頭損失增大的倍數(shù),一般取k=3;ξ——阻力系數(shù),其值與柵條的斷面形狀有關(guān);——格柵傾角,=60°;——形狀系數(shù),當柵條斷面為矩形時,=2.42;s——柵條寬度,m;b——格柵間隙,m。計算得:過柵水頭損失m(5)進水渠道漸寬部分的長度L1式中:L1——進水渠道漸寬部分的長度,m;——進水渠道漸寬部分的展開角度,一般取=;B——柵槽寬度,m;B1——柵前槽寬,m。計算得:進水渠道漸寬部分的長度L1==0.195m(6)出水渠道漸窄部分長度L2式中:L1——進水渠道漸寬部分的長度,m;L2——出水渠道漸窄部分的長度,m。計算得:出水渠道漸窄部分長度m(7)柵后槽總高度HH=h+h1+h2式中:H——柵后槽總高度,m;h——柵前水深,m;h1——經(jīng)過格柵的水頭損失,m;h2——柵前渠道超高,一般取0.3m。計算得:柵后槽總高度H=0.06+0.40+0.30=0.76m(8)柵槽總長度LL=L1+L2+1.0+0.5+H1=h+h2式中:L——柵槽總長度,m;L1——進水渠道漸寬部分的長度,m;L2——出水渠道漸窄部分的長度,m;H1——柵前渠中水深,m;h——柵前水深,m;h2——柵前渠道超高,一般取0.3m;1.0——柵后部分長度,m;0.5——柵前部分長度,m;——格柵傾角,=60°.計算得:柵前渠中水深H1=0.06+0.3=0.36m柵槽總長度L=0.195+0.0975+1.0+0.5+=2.023m(9)每日柵渣量W式中:W——每日柵渣量,m3/d;W1——柵渣量,m3柵渣/103m3污水;Kz——污水總變化系數(shù),取Kz=1.5。計算得:每日柵渣量W==0.028<0.2m3/d因此選擇人工清渣。2調(diào)節(jié)池設(shè)計說明及計算:2.1調(diào)節(jié)池設(shè)計說明:調(diào)節(jié)池能夠調(diào)節(jié)水量和水質(zhì),調(diào)節(jié)水溫及pH。本次調(diào)節(jié)池設(shè)計為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),采用矩形池型。采用停留時間法進行設(shè)計計算,本次設(shè)計采用停留時間t=6h.本次設(shè)計設(shè)置一個調(diào)節(jié)池,一個用于吹脫塔前,用石灰調(diào)節(jié)pH值至11,增加游離氨的量,使吹脫效果增加,去除更多的氨氮。另一個用于吹脫塔后,用酸將pH值降低至8左右,達到后續(xù)生物處理所適宜的范圍。調(diào)節(jié)池示意圖如圖2.2所示。2.2調(diào)節(jié)池設(shè)計計算:2.2.1調(diào)節(jié)池容積:(1)每日處理廢水總量(即設(shè)計最大水量):Q0=280×1.5=420m3/d(2)最大時平均流量:Qh=420/24=17.5m3/h(3)停留時間:t=6h(4)調(diào)節(jié)池容積:V=Qh·t式中:V——調(diào)節(jié)池容積,m3;Qh——最大時平均流量,m3/h;t——停留時間,h。計算得:調(diào)節(jié)池容積V=17.5×6=105m32.2.2調(diào)節(jié)池尺寸:調(diào)節(jié)池的有效水深一般為1.5m~2.5m[12],設(shè)該調(diào)節(jié)池的有效水深為2.5m,調(diào)節(jié)池出水為水泵提升。采用矩形池,調(diào)節(jié)池表面積為:式中:A——調(diào)節(jié)池表面積,m2;V——調(diào)節(jié)池體積,m3;H——調(diào)節(jié)池水深,m。計算得:調(diào)節(jié)池表面積A=m2取池長L=6m,則池寬B=5m?？紤]調(diào)節(jié)池的超高為0.3m,則調(diào)節(jié)池的尺寸為:6m×5m×2.8m=84m3,在池底設(shè)集水坑,水池底以i=0.01的坡度滑向集水。3初沉池本設(shè)計采用豎流式初次沉淀池3.1設(shè)計參數(shù)①池子直徑(或正方形的一邊)與有效水深之比不大于3.0,池子直徑不宜大于8.0m,一般采用4.0～7.0m。②中心管流速不大于30mm/s,本設(shè)計中取V0=28mm/s③中心管下口設(shè)有喇叭口和反射板,反射板板底距泥面至少0.3m;喇叭口直徑及高度為中心管直徑的1.35倍;反射板的直徑為喇叭口的1.3倍,反射板表面積與水平面的傾角為17°。④中心管下端至反射板表面之間的縫隙高在0.25～0.50m范圍內(nèi),縫隙中污水流速在初沉池中不大于30mm/s,本設(shè)計中取v1=25mm/s。⑤當池子直徑小于7.0m時,處理出水沿周邊流出,當直徑D≥7.0時,應(yīng)增設(shè)輻流式集水支渠。⑥排泥管下端距池底不大于0.20m,管上端超出水面不小于0.40m。⑦浮渣擋板距集水槽0.25～0.50m,高出水面0.10～0.15m,淹沒深度0.30～0.40m。3.2設(shè)計有關(guān)公式(1)中心管面積f中心管面積(m2)qmax每次最大設(shè)計流量(m3/s)v0中心管內(nèi)流速(m/s)(2)中心管直徑d0中心管直徑(m)(3)中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 h3中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度(m)d1喇叭口直徑(m)(4)沉淀部分有效斷面積F沉淀部分有效斷面積(m2)(5)沉淀池直徑D沉淀池直徑(m)(6)沉淀部分有效水深h2沉淀部分有效水深(m)t沉淀時間(h)v污水在沉淀池中流速(m/s)(7)沉淀部分所需總?cè)莘eT兩次清除污泥相隔時間(d)污泥密度(t/m3)約為1污泥含水率(%)生活污水流量總變化系數(shù)C1進水懸浮物濃度(t/m3)C2出水懸浮物濃度(t/m3)(8)圓截錐部分容積V1圓錐部分容積(m3)R圓截錐上部半徑(m)h5污泥室圓截錐部分的高度(m)r圓截錐下部分半徑(m)(9)沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4+h5H沉淀池總高度(m)h4緩沖層高度(m)h1超高(m)3.3設(shè)計有關(guān)計算(1)設(shè)中心管內(nèi)流速v0=0.02m/s,則池子最大設(shè)計流量:中心管面積:中心管直徑:(2)中心管嗽叭口與反射板之間的縫隙高度:(3)沉淀部分有效斷面積:設(shè)表面負荷則沉淀池直徑:,采用D=9.2m。(4)沉淀部分有效水深:設(shè)t=1.5h,(符合要求)。(5)校核集水槽出水堰負荷:(符合要求)(6)污泥斗容積圓錐體下底直徑為0.4m,污泥斗斜壁與水平面的夾角為,則:污泥斗高度沉淀池總高度H設(shè)池子保護高度h1=0.3m,緩沖高度h4=0.3m,則4吹脫塔:4.1設(shè)計說明:吹脫塔是利用吹脫去除水中的氨氮,在塔體中,使氣液相互接觸,使水中溶解的游離氨分子穿過氣液界面,向氣體轉(zhuǎn)移,從而達到脫氮的目的[13]。NH3溶解在水中的反應(yīng)方程式為:NH3+H2ONH4++OH-從反應(yīng)式中能夠看出,要想使得更多的氨被吹脫出來,必須使游離氨的量增加,則必須將進入吹脫塔的廢水pH值調(diào)到堿性,使廢水中OH-量增加,反應(yīng)向左移動,廢水中游離氨增多,使氨更容易被吹脫。因此在廢水進入吹脫塔之前,用石灰將pH值調(diào)至9,使廢水中游離氨的量增加,經(jīng)過向塔中吹入空氣,使游離氨從廢水中吹脫出來。吹脫塔內(nèi)裝填料,水從塔頂送入,往下噴淋,空氣由塔底送入,為了防止產(chǎn)生水垢,因此本次設(shè)計中采用逆流氨吹脫塔,采用規(guī)格為25×25×2.5mm的陶瓷拉西環(huán)填料亂堆方式進行填充。吹脫塔示意圖如圖2.4.1所示。4.2.設(shè)計參數(shù):設(shè)計流量Qmax=420m3/d=17.2m3/h=4.861×10-3m3/s設(shè)計淋水密度q=100m3/(m2·d)氣液比為2500m3/m3廢水4.3設(shè)計計算:(1)吹脫塔截面積式中:A——吹脫塔截面積,m2;Qmax——設(shè)計流量,m3/d;q——設(shè)計淋水密度,m3/(m2·d)。計算得:吹脫塔截面積A=吹脫塔直徑D==2.31(設(shè)計中取2m)(2)空氣量設(shè)定氣液比為2500m3/m3水,則所需氣量為:420×2500=10.5×105m3/d=12.15m3/s(3)空氣流速v=12.15/3=4.05m/s(4)填料高度采用填料高度為5.0m,考慮塔高對去除率影響的安全系數(shù)為1.4,則填料總高度為5×1.4=7.0m.4UASB反應(yīng)器4.1設(shè)計說明UASB,即上流式厭氧污泥床,集生物反應(yīng)與沉淀于一體,是一種結(jié)構(gòu)緊湊,效率高的厭氧反應(yīng)器。它的污泥床內(nèi)生物量多,容積負荷率高,廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時間較短,因此所需池容大大縮小。設(shè)備簡單,運行方便,勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置,不需充填填料,也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置,造價相對較低,便于管理,且不存在堵塞問題。4.2設(shè)計參數(shù)(1)設(shè)計參數(shù)選取如下:容積負荷(Nv)6.0kgCOD/(m3·d);污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD;產(chǎn)氣率0.5m3/kgCOD(2)設(shè)計水質(zhì)表2.2UASB反應(yīng)器進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODBODSS進水水質(zhì)(mg/l)23000110002200去除率(%)759087出水水質(zhì)(mg/l)57501100286(3)設(shè)計水量Q＝280m3/d=11.67m3/h=3.241×10-3m3/s4.3設(shè)計計算(1)反應(yīng)器容積計算UASB有效容積:V有效＝式中:Q設(shè)計流量,m3/sS0進水COD含量,mg/lNv容積負荷,kgCOD/(m3·d)V有效＝23000×3.241×10-3/6.0=12.42m3將UASB設(shè)計成圓形池子,布水均勻,處理效果好取水力負荷q＝0.8[m3/(m2·h)]則A==11.67/0.8=14.6m2h=＝12.42/14.6=0.85mDQUOTE(14.6/3.14)1/2=2.16m取D=2.16m則實際橫截面積為=QUOTE=3.14×2.162=14.65m2實際表面水力負荷為q1=Q/QUOTE＝11.67/14.65=0.79<1.0故符合設(shè)計要求(2)配水系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計為圓形布水器,一個UASB反應(yīng)器設(shè)36個布水點池子流量:Ｑ＝11.67m3/h布水系統(tǒng)設(shè)計計算草圖見下圖2.3:圓環(huán)直徑計算:每個孔口服務(wù)面積為:a0.41m2a在0.3～1m2之間,符合設(shè)計要求(3)三相分離器設(shè)計①設(shè)計說明三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計。②沉淀區(qū)的設(shè)計三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)計相同,主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深,面積根據(jù)廢水量和表面負荷率決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還能夠發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體,這對固液分離不利,故設(shè)計時應(yīng)滿足以下要求:1)沉淀區(qū)水力表面負荷<1.0m/h2)沉淀器斜壁角度設(shè)為50°,使污泥不致積聚,盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。3)進入沉淀區(qū)前,沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h4)總沉淀水深應(yīng)大于1.5m5)水力停留時間介于1.5～2h如果以上條件均能滿足,則可達到良好的分離效果沉淀器(集氣罩)斜壁傾角θ＝50°沉淀區(qū)面積為:A=πD2=3.14×2.162=14.65m2表面水力負荷為:q=Q/A=11.67/14.65=0.79<1.0符合設(shè)計要求。③回流縫設(shè)計取h1=0.3m,h2=0.5m,h3=1.5m如圖2.4所示:b1=h3/tgθ式中:b1下三角集氣罩底水平寬度,m;θ下三角集氣罩斜面的水平夾角;h3下三角集氣罩的垂直高度,m;b1==1.26mb2=9.5-2×1.26=6.98m下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速V1可用下式計算:V1=Q1/S1式中:Q1反應(yīng)器中廢水流量,m3/h;S1下三角形集氣罩回流逢面積,m2;V1=(208/4)/(3.14×6.982/4)=1.36m/hV1<2m/h,符合設(shè)計要求上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計算:V2=Q1/S2,式中:Q1反應(yīng)器中廢水流量,m3/h;S2上三角形集氣罩回流逢之間面積,m2;取回流逢寬CD=1.4m,上集氣罩下底寬CF=7.8m則DH=CD×sin50°=1.07mDE=2DH+CF=2×1.07+7.8=9.94m=π(CF+DE)CD/2=39.0m2則V2=Q1/S2=208/(4×39.0)=1.33m/h<V1<2m/h故符合設(shè)計要求確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸CH=CDsin40°=1.4×sin40＝0.9mAI=DItg50°=(DE-b2)×tg50°=(9.94-6.98)×tg50°=1.76m故h4=CH+AI=0.9+1.76=2.66mh5=1.0m由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為:CF-2h5tg40°=7.8-2×1.0×tg40°=6.12mBC=CD/sin40°=1.4/sin40°=2.18mDI=(DE-b2)=(9.94-6.98)=1.48mAD=DI/cos50°=1.48/cos50°=2.30mBD=DH/cos50°=1.07/cos50°=1.66mAB=AD-BD=2.30-1.66=0.64m④氣液分離設(shè)計d=0.01cm(氣泡),T=20°Сρ1=1.03g/cm3,ρg=1.2×10-3g/cm3V=0.0101cm2/s,ρ=0.95μ=Vρ1=0.0101×1.03=0.0104g/cm·s一般廢水的μ>凈水的μ,故取μ=0.02g/cm·s由斯托克斯工式可得氣體上升速度為:Vb==(0.95×9.81×(1.03-1.2×10-3)×0.012)/(18×0.02)=0.266cm/s=9.58m/hVa=V2=1.33m/h則:=9.58/1.33=7.20,=2.18/0.64=3.41>,故滿足設(shè)計要求。(4)出水系統(tǒng)設(shè)計采用鋸齒形出水槽,槽寬0.2m,槽高0.2m(5)排泥系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)泥量為:1860×0.75×0.1×5000×10-3=697.5kgMLSS/d每日產(chǎn)泥量697.5kgMLSS/d,則每個USAB日產(chǎn)泥量174.38kgMLSS/d,可用150mm排泥管,每天排泥一次。(6)理論上每日的污泥量W=Q*(C0-C1)/1000(1-0.97)式中:Q設(shè)計流量,m3/dC0進水懸浮物濃度,mg/LC1出水懸浮物濃度,mg/LP0污泥含水率,%W=280*(175-22.75)/(1000*1000(1-0.98))=2.31m3/d(7)產(chǎn)氣量計算每日產(chǎn)氣量:1860×0.75×0.5×280×10-3=195.3m3/d5MBR膜生物反應(yīng)器5.1設(shè)計說明MBR工藝的設(shè)計應(yīng)主要包括生物反應(yīng)器設(shè)計參數(shù)選取、泵系統(tǒng)選擇、膜組件選擇等幾個方面。

MBR工藝的設(shè)計應(yīng)主要包括生物反應(yīng)器設(shè)計參數(shù)選取、泵系統(tǒng)選擇、膜組件選擇等幾個方面。(1)生物反應(yīng)器參數(shù)的選取。采用MBR工藝處理城市污水,污泥負荷、體積負荷已不再是制約處理效果的重要指標。根據(jù)中試運行的經(jīng)驗,可將水力停留時間HRT、污泥停留時間SRT作為MBR工藝生物反應(yīng)器單元的設(shè)計依據(jù),因為這樣不但能確保工藝操作的長期穩(wěn)定性,而且能簡化設(shè)計過程。

(2)泵系統(tǒng)選擇。MBR工藝中加壓泵的特點是揚程高、流量小;而循環(huán)泵則要求揚程低、流量大?？紤]到加壓泵和循環(huán)泵并聯(lián)工作的需要,兩種泵的揚程必須相等,即H2=H3。泵流量的選擇,則只需達到膜組件對設(shè)計膜面流速的要求即可。在此前提下,為節(jié)能起見,循環(huán)泵的流量宜大一些,而加壓泵的流量宜小一些(至少應(yīng)滿足Q2＞Q)。

(3)膜組件選取。膜組件是MBR工藝的關(guān)鍵組成單元,它的選擇對MBR工藝的運行具有決定性的作用。研究表明:以回用為目的的城市污水生物處理應(yīng)優(yōu)先選用超濾膜組件。膜通量是膜組件設(shè)計中最重要的技術(shù)參數(shù)之一。當處理能力一定時,設(shè)計選擇的膜通量越高,所需的膜面積就越小,膜組件部分的固定投資就越少;但另一方面,MBR工藝的運行周期也就會越短,從而增加膜組件清洗的次數(shù)和費用。設(shè)計運行周期一般不小于3周。5.2設(shè)計參數(shù)生物反應(yīng)器中微生物濃度X(即污泥濃度)的理論計算公式如下:式中Ci——進水COD濃度

Ce——出水COD濃度

Csup——污泥上清液COD濃度

MBR工藝的生物反應(yīng)器宜設(shè)計成完全混合式,其形狀可根據(jù)具體情況選用,相應(yīng)尺寸亦很容易確定。這里以圓形生物反應(yīng)器為例進行計算,設(shè)計采用生物反應(yīng)器n3座(考慮工程實際,n3≥2),有效水深為h,則每座生物反應(yīng)器的直徑為:式中V——生物反應(yīng)器體積

根據(jù)試驗結(jié)果［2］,建議超濾膜的通量F取0.1～0.2(膜孔徑為450nm),設(shè)計運行周期則為3～5周。所需膜組件的有效面積為:若已知膜組件制造廠家給定的基本參數(shù),可容易地計算出所需的膜組件數(shù):式中A——膜組件的有效面積

A0——單個膜組件的有效面積

進而,可利用式(5)求出膜組件通道的總橫截面積:5.3設(shè)計計算MBR工藝的污泥負荷比普通活性污泥法略低,而體積負荷則是普通活性污泥法的數(shù)倍。換句話說,與普通活性污泥法相比,這種工藝不但對污染物去除效率高,而且占地面積能夠很小。

(1)設(shè)計流量

最大流量=420。擬采用MBR工藝進行處理并回用,故障檢修時則將全部或部分污水排入城市污水收集系統(tǒng)。

(2)進、出水設(shè)計水質(zhì)

設(shè)計水質(zhì)選取中等強度的城市污水,參考中試的近三年運行結(jié)果,確定進、出水設(shè)計水質(zhì)如表1。表1MBR工藝設(shè)計的基本參數(shù)Q(m3/h)17.5進水水質(zhì)CODi(mg/L)23000SSi(mg/L)2200出水水質(zhì)CODe(mg/L)20SSe(mg/L)0生物反應(yīng)器設(shè)

計參數(shù)CODsup(mg/L)165.5X(g/L)11.1V(m3)833D(m)13.3膜組件設(shè)計參數(shù)A(m2)1389A截(m2)1.02A占(m2)8.08N(個)808(3)膜組件計算

①膜組件數(shù)

設(shè)計采用超濾膜組件,膜通量F取0.15m3/(m2*h)(膜孔徑為450nm),運行周期3～5周。

以ModulesKERASEPTM系列產(chǎn)品K07BC1XX為例,每根膜長1200mm,直徑25mm,內(nèi)有19個通道,通道內(nèi)徑約3.5mm,7根膜裝配成一個膜組件,膜組件直徑約為100mm,每個膜組件的有效表面積為1.72m2。

②膜組件的通道總橫截面積及安裝占地面積

已知膜組件有關(guān)尺寸,可由式(5)得到膜組件通道總橫截面積A截及占地面積A占。

(4)生物反應(yīng)器計算①生物反應(yīng)器中的污泥濃度

根據(jù)2.1的分析,取SRT=15d、HRT=4h,可得生物反應(yīng)器中的污泥濃度X。

②生物反應(yīng)器的直徑

設(shè)生物反應(yīng)器為圓形完全混合式,有效水深h=3.0m,可由式(2)得到D。

上述各參數(shù)見表1。(5)曝氣部分計算

根據(jù)2.3的分析,采用射流曝氣,查《給水排水設(shè)計手冊》第5冊選用射流流量Qr≥2Q,此處即416.6m3/h;工作壓力Hr要求98～147MPa。

(6)選泵計算

①提升泵

由2.4的分析知,污水提升泵的選擇較為簡單,只需滿足設(shè)計流量Q、提升高度H1即可。其基本參數(shù)見表2。

②加壓泵

為節(jié)能需要,設(shè)計采用射流曝氣。根據(jù)式(6)和2.4節(jié)的分析,確定加壓泵的設(shè)計流量應(yīng)為:Q2≥624.9m3/h。

此處取加壓泵的流量Q2=800m3/h,揚程H2=161.8kPa,已能滿足超濾操作的需要。其基本參數(shù)見表2。表2設(shè)計泵的基本參數(shù)泵型電機

功率

(kW)流量

(m3/h)揚程

(kPa)轉(zhuǎn)速

(r/min)效率

(%)提

升

泵IS150—125

—200A

清水泵7.5加

壓

泵300S—19A45800161.7145078循

環(huán)

泵300S—19A1200

HLB—12立式

離心混流泵4409000156.848584臺數(shù)各2臺,1用1備

③循環(huán)泵

循環(huán)泵的設(shè)計流量Q3主要功能是為膜組件提供適宜的膜面流速,以減緩膜堵塞的發(fā)生;而揚程H3還應(yīng)滿足與加壓泵并聯(lián)工作的需要。選泵結(jié)果見表2。(7)曝氣裝置設(shè)計

為有效利用高速循環(huán)的污泥混合液的能量,建議采用射流曝氣裝置進行曝氣,具體可參閱《給水排水設(shè)計手冊》第5冊。一般,射流曝氣器的工作壓力在98～196kPa,建議回流流量Qr取2Q。(8)選泵計算

提升泵的選擇較為簡單,只需滿足設(shè)計流量Q、提升高度H1即可,可直接查《給水排水設(shè)計手冊》第11冊進行選泵。流經(jīng)膜面的總流量Qt則可由最小膜面流速與膜組件橫截面積的乘積來計算,而最小膜面流速和生物反應(yīng)器中的污泥濃度線性相關(guān)。從圖1中的流量平衡關(guān)系可知,流經(jīng)膜面的總流量Qt等于加壓泵與循環(huán)泵的流量之和。加壓泵揚程H2的選擇非常重要,必須能夠滿足膜組件過濾操作對壓力的需要以及整個系統(tǒng)管路的沿程、局部水頭損失。根據(jù)中試經(jīng)驗,加壓泵的揚程H2≥147.1kPa即可。為達到經(jīng)濟的目的,加壓泵流量的選擇應(yīng)盡量小并使運行工況盡可能在最佳狀態(tài)。如果考慮到射流曝氣的需要,加壓泵的流量須滿足:Q2≥Qr+Q(6)若不考慮射流曝氣的需要,在實際MBR工藝的運行中則只須:Q2≥Q(7)選泵時可參考泵生產(chǎn)廠家給定的技術(shù)參數(shù),使Q2大于Q有一個余量,確保工藝長期穩(wěn)定的運行。

循環(huán)泵流量Q3等于流經(jīng)膜面的總流量和加壓泵流量Q2之差(由于循環(huán)泵、加壓泵并聯(lián)工作)。

(9)污泥負荷、體積負荷校核

MBR工藝的污泥負荷比普通活性污泥法略低,而體積負荷則是普通活性污泥法的數(shù)倍。換句話說,與普通活性污泥法相比,這種工藝不但對污染物去除效率高,而且占地面積能夠很小。(10)污泥負荷、體積負荷校核

經(jīng)校核污泥負荷FW、體積負荷FV分別為0.14kgCOD去除/(kgVSS.d)、2.88kgCOD去除/(m3.d)。普通活性污泥法中FW=0.1～0.4kgCOD/(kgVSS.d),FV=0.4～0.8kgCOD/(m3.d)。6超濾設(shè)備6.1設(shè)計說明此類水質(zhì)情況建議每30min進行一次物理清洗,清洗過程為”順沖-反沖1-反沖2-順沖”,每次步驟全過程需用時約2mi,其中順沖各30s,反沖各30s。故:每天的物理清洗次數(shù)24hr/day60min/h30min+2min)=45次/天,每天有效產(chǎn)水(用于后續(xù)工藝)時間:=24hr60min/hr-45次/天2min=22.5hr用戶需求超濾系統(tǒng)產(chǎn)水量為135m/hr,采用錯流過濾模式,按回收率為90%計算,考慮到超濾系統(tǒng)運行當中反沖消耗的產(chǎn)品水=135/hrmin/hr超濾設(shè)計進水量為(135+8.5)90%=160/hr6.2設(shè)計參數(shù)選用LH3-1060-V型超濾膜組件,按每支3/hr水通量計算,故總超濾膜組件用量=160/hr3m/hr*支=54支模塊數(shù)量:此方案采用2個模塊原水泵選擇:原水泵流量=160m/hr原水泵揚程:20米(0.20MPa)考慮到壓力的管道損失,此泵揚程可選高以滿足最大透膜壓差。反洗系統(tǒng)設(shè)計:建議每30min進行一次物理清洗,反洗用水為超濾自產(chǎn)水可從超濾產(chǎn)水儲存箱中引取反洗流量按2倍的設(shè)計產(chǎn)水量,反洗能夠兩個模塊交替進行,故反洗水泵揚程:20米(0.20MPa)當進水中含有一定量有機物和微生物的情況下,建議在反洗水中添加1－2ppm含量的游離氯,能有效控制有機物和微生物引起的污染?；瘜W清洗系統(tǒng)設(shè)計:化學清洗液流量選擇1－2倍的產(chǎn)水流量,這里建議選擇1.5倍化學清洗循環(huán)泵流量=135m/h化學清洗循環(huán)泵揚程:15米(0.15MPa)化學清洗箱建議容積:每支膜殼體積Φ277337污泥濃縮池7.1設(shè)計說明:污泥濃縮的主要目的是減少污泥體積,以便后續(xù)的單元操作。污泥濃縮的操作方法有間歇式和連續(xù)式兩種。一般間歇式主要用于污泥量較小的場合,而連續(xù)式則用于污泥較大的場合。污泥濃縮的方法有重力濃縮、氣浮濃縮、和離心濃縮,其中重力濃縮應(yīng)用最廣。根據(jù)本次設(shè)計知整個工藝流程產(chǎn)泥量較小,因此選擇一個不帶中心管的間歇式重力濃縮池,其結(jié)構(gòu)如圖2-7-1所示。其濃縮原理是污泥在重力濃縮池中,污泥依次經(jīng)過自由沉降、絮凝沉降、區(qū)域沉降、壓縮沉降的過程來脫去部分水分。即是經(jīng)過自身重力來壓密的過程。污泥濃縮池采用鋼混結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計的污泥來源:(1)MBR工藝產(chǎn)生的剩余污泥;(2)豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生的污泥。由于MBR池將產(chǎn)生的污泥送入污泥濃縮池的同時,污泥濃縮池中的污泥又有部分回流至MBR池中,因此MBR池中污泥進出同步進行時,進入的污泥量可抵消產(chǎn)生的污泥量。7.2設(shè)計參數(shù)X——每日排放的剩余污泥量,kg/d;Qmax——設(shè)計流量,m3/d;Sr——BOD5降解量,kg/m3;W——曝氣池有效容積,m3;Xv——MLVSS濃度,kg/m3;f——系數(shù),f=0.8;X——反應(yīng)器內(nèi)混合液平均MLSS濃度,kg/m3;a,b——計算系數(shù),取a=0.9,b=0.05;V1——SBR池產(chǎn)生剩余污泥量,m3/d;—污泥密度,=1000kg/m3;7.3設(shè)計計算(1)污泥量的確定及計算a.MBR池產(chǎn)生剩余污泥量V1P1——剩余污泥含水率,一般為99.2%～99.6%,取P1=99.5%。計算得:MLVSS濃度Xv=0.8×4000×10-3=3.2kg/m3每日排放的剩余污泥量X=0.9×420×(560-95)/1000-0.05×300×2×3.2=34.8kg/dSBR池產(chǎn)生剩余污泥量V1==6.96m3/d式中:V2——豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生污泥量,m3/d;C0——進水懸浮物濃度,mg/L;——沉淀池中懸浮物的去除率,取=80%;Qma