修改意見綜合訓(xùn)練 翁家興

1、 環(huán) 境 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院綜合訓(xùn)練1000m3/d中藥制藥廢水處理工程設(shè)備設(shè)計(jì)專 業(yè)環(huán)保設(shè)備工程班 級環(huán)設(shè)111學(xué) 號1111702109學(xué)生姓名翁家興指導(dǎo)教師閔敏完成日期目錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)32原理介紹與設(shè)計(jì)方案論證32.2 設(shè)計(jì)方案論證43 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算63.1 各構(gòu)筑物去除率63.2 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及工藝說明73.2.1 格柵73.2.2 調(diào)節(jié)池93.2.3 集水池103.2.4 水利循環(huán)澄清池103.2.5 UASB反應(yīng)器154.2.6 三相分離器16 配水井19 SBR反應(yīng)器19 污泥處理裝置265 總體布置285.1 總平面布置285.2 高程布置29小結(jié)301 設(shè)計(jì)任務(wù)中藥制藥

2、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要是中藥材淘洗水，提取罐及容器、地面清洗水，成分復(fù)雜，水質(zhì)變化較大，屬于高濃度難降解有機(jī)廢水。因此中藥制藥廢水必須進(jìn)行處理，如何選擇合適的處理工藝進(jìn)行處理使其出水水質(zhì)達(dá)到GB 89781996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)是處理量為1000 m3/d的中藥制藥廢水工藝設(shè)計(jì)。進(jìn)水水質(zhì)為pH = 46，CODcr =6000 mg/L，BOD5 =3000 mg/L，SS=2000 mg/L，色度400倍。經(jīng)該工藝處理后的出水水質(zhì)：符合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 89781996）中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，主要指標(biāo)如下：pH：69，CODCr100mg/L，BOD520 mg/

3、L，SS70 mg/L，色度50倍。設(shè)計(jì)日處理量：1000m3/d，即41.67 m3/h。表1.1 原水水質(zhì)CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pH6000300020004-6表1.2 出水水質(zhì)CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pH100BOD520SS706-92原理介紹與設(shè)計(jì)方案論證（PH需要調(diào)節(jié)）2.1 UASB及SBR工藝運(yùn)行原理UASB原理介紹UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(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

4、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。 SBR原理SBR是序列間歇式活性污泥法

5、（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。2.2 設(shè)計(jì)方案論證主工藝為UASB+SBR工藝，由于中藥制藥廢水中含有大量浮渣，需在各處理單元之前設(shè)格柵，格柵出水收集到集水井，再用泵提升

6、至澄清池，澄清池的出水經(jīng)泵提升進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，再經(jīng)豎配水井，進(jìn)行泥水分離后，上清液進(jìn)入SBR反應(yīng)器，在SBR反應(yīng)器中進(jìn)行好氧處理，其出水達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放到受納水體。由于廢水SS含量高，產(chǎn)泥量較大，因此需對污泥進(jìn)行后續(xù)處理：各反應(yīng)器出來的污泥收集至集泥井，再由污泥泵提升至污泥濃縮池濃縮，濃縮后的污泥進(jìn)入貯泥池，再由泵提升至污泥脫水間脫水，脫水后的污泥可直接外運(yùn)。濃縮池的上清液及脫水間的濾液返回至澄清池繼續(xù)處理。經(jīng)過對各種厭氧工藝的比較，本設(shè)計(jì)選用UASB反應(yīng)器，因?yàn)樵摴に嚰夹g(shù)成熟，耐沖擊負(fù)荷好，處理能力大，能去除大部分的有機(jī)物，可以回收沼氣，降低能源消耗，占地面積

7、較小，可以降低建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，由于應(yīng)用較廣泛，所以實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較多。好氧處理單元選擇SBR法，它的處理效率高，占地省，投資省，運(yùn)行靈活，污泥的性能良好，出水水質(zhì)可達(dá)標(biāo)。因此，本設(shè)計(jì)處理方案采用UASB-SBR（厭氧好氧相結(jié)合）工藝，既滿足出水要求，又盡可能的節(jié)約了投資，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。 具體工藝流程圖見下圖。泥濾液泵泵泵上清液攪拌進(jìn)水格柵與集水井調(diào)節(jié)池澄清池UASB反應(yīng)器配水井SBR反應(yīng)器排水污泥濃縮池貯泥池污泥脫水間泥餅圖3.1 UASB+SBR工藝流程圖3 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 各構(gòu)筑物去除率表4.1 各構(gòu)筑物去除率單元工藝項(xiàng)目（加上ph）進(jìn)水濃度(mg/L)出水濃度mg/L去除率%格柵

8、集水池COD600060000BOD5300030000SS200050075調(diào)節(jié)池COD600060000BOD5300030000SS5005000澄清池COD6000540010BOD53000270010SS50012575UASB反應(yīng)池COD5400162070BOD5270054080SS125 1250SBR反應(yīng)池COD1620291.682BOD554064.888SS12510020出水COD296.195BOD564.897SS100953.2 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及工藝說明3.2.1 格柵格柵是一種簡單的過濾設(shè)備，由一組或多組平行的金屬條制成的框架，斜置于廢水流經(jīng)的渠道中。格柵設(shè)于

9、污水處理廠所有處理構(gòu)筑物之前，或設(shè)在泵站前，用于截留廢水中粗大的懸浮物或漂浮物，防止其后處理構(gòu)筑物的管道閥門或水泵堵塞。按柵條間隙，可分為粗格柵（50-100mm）、中格柵（10-40mm）、細(xì)格柵（3-10mm）三種，按清渣方式可分為人工清渣格柵和機(jī)械清渣格柵兩種3。參數(shù)選取：過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；格柵傾角一般采用45°-75°；通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.15m；柵前渠道內(nèi)水流速度一般為0.4-0.9m/s；格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計(jì)水位0.5m，工作臺上應(yīng)有安全和商品沖洗設(shè)施；工作臺兩側(cè)過道寬不小于0.7m。工作臺正面過道

10、寬度：a， 人工清渣，不小于1.2m；b， 機(jī)械清渣，不小于1.5m。參數(shù)確定： (1) 設(shè)計(jì)采用細(xì)格柵(2) 柵條間隙b=8 mm；(3) 柵前水深h=0.4 m； (4) 過柵流速v=0.7 m/s；(5) 格柵傾角a=60°；(6) 設(shè)計(jì)流量Q=1000m3/d=41.67 m3/h=0.012m3/s格柵的計(jì)算(1) 柵條間隙數(shù)：n（個）(2) 柵條有效寬度B(m)B=S(n-1)+bnS柵條寬度(m)；設(shè)S=0.02B=0.02×(5-1)+0.008×17=0.22m(3) 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度l1(m) B1進(jìn)水渠寬(m)；1進(jìn)水渠道漸寬部分的展開

11、角度，一般可采用20°；設(shè)B1 =0.2 m，則進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.49 m/s；(4) 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度l2(m)l2=l1/2=0.18 m(5) 通過格柵的水頭損失h1 設(shè)柵條斷面為圓形 k系數(shù)，格柵受污物堵塞時(shí)水頭損失增大倍數(shù)。K=3.36v-1.32=1.032h1(6) 柵槽總高度H(m) 取柵前渠道超高=0.3 m， (7) 柵槽總長L(m)柵前渠道深 H=h+h2=0.4+0.3=0.7 mL=l1+l2+0.5+1.0+H1/tan60°=0.36+0.18+0.5+1.0+0.7/tan60°=2.45 m圖A 格柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

12、計(jì)算圖(8) 每日柵渣量W（m3/d）工業(yè)污水流量總變化系數(shù) Kz=1.3柵渣量 W1=0.1 m3/103 m3污水3.2.2 調(diào)節(jié)池 由于中藥制藥廠廢水出水水質(zhì)、水量不穩(wěn)定，波動較大，廢水水質(zhì)水量的變化對廢水處理設(shè)備的功能發(fā)揮是不利的。為解決這一問題設(shè)置一調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。 取停留時(shí)間T=12小時(shí)設(shè)計(jì)流量為 Q1=1200×1.31200=360m3/d取有效水深h1=5m，超高h(yuǎn)2=0.3m， 則總高H=5.3m底面積A=360×12/24/5=36m2，事故池的底面尺寸為L×B=9m×4m調(diào)節(jié)池長×寬×高=9m

13、5;4 m×5.3 m3.2.3 集水池中藥制藥廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，防止水泵頻繁啟動，以延長水泵的使用壽命，需對廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，集水池的設(shè)計(jì)遵循以下原則：最小池容：集水池的最小容積，不應(yīng)小于最大一臺污水泵6min的出水量；集水池應(yīng)設(shè)置沖洗或清泥設(shè)施；集水池的布置：應(yīng)考濾水泵洗水管的水力條件，減少滯留或渦流。參數(shù)選取：水力停留時(shí)間HRT=1h；有效水深h1=4.0 m；超高h(yuǎn)2=0.5 m；(1) 集水池容積：V=Q/T=(1000/24)×1=41.67 m3 (2) 集水池的總高：H=h1h2=4.00.

14、5=4.5 m，(3) 集水池的面積：A=V/H=41.67/4.5=9.26m2，取A=10 m2 集水池的橫截面為： L×B=5×2(m²) 則集水池的尺寸為： L×B×H=5×2×4.5(m3)(4) 一次提升泵選?。禾嵘髁縌=150，揚(yáng)程10 m，選泵。3.2.4 水利循環(huán)澄清池由于中藥制藥廢水中懸浮物（SS）濃度較高，加藥后利用水力進(jìn)行攪拌，絮凝沉淀，此池兼有沉淀的作用，有足夠的水力停留時(shí)間，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物能連續(xù)運(yùn)行。參數(shù)選?。?1) 上升流速為0.71.0 mm/s； (2) 高度為2.03.0m；(3)

15、懸浮層高度34 m；(4) 停留時(shí)間1.01.5h；(6) 參數(shù)選?。涸O(shè)計(jì)流量Q=1000m3/d=41.67 m3/h=0.012m3 考慮5排泥耗水量 ， 回流比為2 設(shè)計(jì)循環(huán)總流量 喉管流速=2.5m/s；第一絮凝室出口流速=0.06m/s。 第二絮凝室出口流速=0.04m/s；清水區(qū)上升流速=0.5 mm/s。 喉管混合時(shí)間=0.6s。水利循環(huán)澄清池計(jì)算(1) 水射器的計(jì)算：，取45mm 設(shè)進(jìn)水管流速V=1.5 m/s，則進(jìn)水管直徑 ，取105mm 設(shè)噴嘴收縮角為斜壁高=mm，取112mm 噴嘴直段長度取65 mm 則 噴嘴管長258 mm 噴嘴的實(shí)際流速：要求凈水頭 0.06=4.0

16、1m(2)喉管的計(jì)算 實(shí)際喉管流速： 喉管長度，取1380 mm 取喇叭口直徑 喇叭口斜邊采用傾角，則喇叭口高度為 噴嘴與喉管的距離S=2=0.166 m(3)第一絮凝室的計(jì)算： 上口直徑， 上口面積 實(shí)際出口流速 設(shè)第一絮凝室高度為，錐形角取，則 (4)第二絮凝室的計(jì)算 第二絮凝室進(jìn)口斷面積第二絮凝室直徑實(shí)際進(jìn)口斷面積0.43=0.7實(shí)際進(jìn)口流速第二絮凝室高度取2.7m；其中第二絮凝室至第一絮凝室上口高度取2.4 m第一絮凝室上口水深=0.3 m；=0.05m(5)澄清池直徑的計(jì)算分離室面積=澄清池直徑5.9m，取6 m實(shí)際上升流速，取0.5(6)澄清池高度的計(jì)算 喉管喇叭口距池底0.46

17、m，噴嘴與喉管間距0.14 m，超高0.3 m； H=7.5 m(7)坡腳的計(jì)算 池底直徑采用，池底坡角采用，池底斜壁部分高度為 = 池子直壁部分的高度為 (8)澄清池各部分容積及停留時(shí)間的計(jì)算A 第一絮凝池 0.2； 8 sB 第二絮凝池 2.2；84.6s C 分離室停留時(shí)間 5400s D水在池內(nèi)凈水歷時(shí) E澄清池總體積 直壁部分體積：149.5 錐體部分體積：58.7 池的總體積：208.2 F總停留時(shí)間=4.4 h(9) 排泥設(shè)施的計(jì)算 泥渣室容積按澄清池容積的1%計(jì)，即 設(shè)置一個排泥斗，采用倒立正四棱錐體，其錐底邊長和錐高均為Z =3.3 m（10）澄清池進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表4.2

18、所示：表4.2 澄清池進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)水 質(zhì) 指 標(biāo)COD（mg L）BOD（mg L）SS（mg L）進(jìn)水水質(zhì)60003000500設(shè)計(jì)去除率10%10%75%設(shè)計(jì)出水水質(zhì)540027001253.2.5 UASB反應(yīng)器一設(shè)計(jì)參數(shù)：(1) 污泥參數(shù)設(shè)計(jì)溫度T=25容積負(fù)荷NV=8.5kgCOD/(m3·d) ，污泥為顆粒狀，污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD，產(chǎn)氣率0.5m3/kgCOD 。(2) 設(shè)計(jì)水量Q=2800m3/d=116.67m3/h=0.032 m3/s。二 UASB進(jìn)水配水系統(tǒng)計(jì)算（一）設(shè)計(jì)參數(shù)每個池子的流量：Q1=41.67/4=10.42 m3/h（二）UA

19、SB反應(yīng)器容積及主要工藝尺寸(1) UASB反應(yīng)器容積的確定本設(shè)計(jì)采用容積負(fù)荷法確立其容積V，V=QS0/NV V反應(yīng)器的有效容積(m3)；S0進(jìn)水有機(jī)物濃度(kgCOD/L)；V=10003.375/8.5=397m3取有效容積系數(shù)為0.8,則實(shí)際體積為496m3(2) 主要構(gòu)造尺寸的確定UASB反應(yīng)器采用圓形池子，布水均勻，處理效果好。取水力負(fù)荷q1=0.6m3/(m2·d)反應(yīng)器表面積：A=Q/q1=41.67/0.6=69.45m2 反應(yīng)器高度：H=V/A=1868/69.45=7.1m，取H=7m采用4座相同的UASB反應(yīng)器，則每個單池面積A1為：A1=A/4=69.45/

20、4=17.36m2，取D=5m則實(shí)際橫截面積：A2=3.14D2/4=19.6 m2 實(shí)際表面水力負(fù)荷：q1=Q/4A2=41.67/519.6=0.43q1在0.5-1.5m/h之間，符合設(shè)計(jì)要求。(3) 水質(zhì)指標(biāo)表4.3 UASB反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)水 質(zhì) 指 標(biāo)COD（mg L）BOD（mg L）SS（mg L）進(jìn) 水 水 質(zhì)54002700125設(shè)計(jì)去除率70%80%/設(shè)計(jì)出水質(zhì)1620540125三UASB進(jìn)水配水系統(tǒng)(1) 設(shè)計(jì)原則1 進(jìn)水必須要反應(yīng)器底部均勻分布，確保各單位面積進(jìn)水量基本相等，防止短路和表面負(fù)荷不均；2 應(yīng)滿足污泥床水力攪拌需要，要同時(shí)考慮水力攪拌和產(chǎn)生的沼氣攪拌

21、；3 易于觀察進(jìn)水管的堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞易于清除。本設(shè)計(jì)采用圓形布水器，每個UASB反應(yīng)器設(shè)30個布水點(diǎn)。(2) 設(shè)計(jì)參數(shù)每個池子的流量：Q1=41.67/4=10.42m3/h 三相分離器 三相分離器的設(shè)計(jì)（1）氣液分離設(shè)計(jì) 由圖可知，欲達(dá)到氣液分離的目的，上、下兩組三角形集氣罩的斜邊必須重疊，重疊的水平距離（AB的水平投影）越大，氣體分離效果越好，去除氣泡的直徑越小，對沉淀區(qū)固液分離效果的影響越小，所以，重疊量的大小是決定氣液分離效果好壞的關(guān)鍵。由反應(yīng)區(qū)上升的水流從下三角形集氣罩回流縫過渡到上三角形集氣罩回流縫再進(jìn)入沉淀區(qū)，其水流狀態(tài)比較復(fù)雜。當(dāng)混合液上升到A點(diǎn)后將沿著AB方向斜面流動

22、，并設(shè)流速為va，同時(shí)假定A點(diǎn)的氣泡以速度Vb垂直上升，所以氣泡的運(yùn)動軌跡將沿著va和vb合成速度的方向運(yùn)動，根據(jù)速度合成的平行四邊形法則，則有：要使氣泡分離后進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是：在消化溫度為25，沼氣密度=1.12g/L；水的密度=997.0449kg/m3；水的運(yùn)動粘滯系數(shù)v=0.0089×10-4m2/s；取氣泡直徑d=0.01cm根據(jù)斯托克斯（Stokes）公式可得氣體上升速度vb為vb氣泡上升速度(cm/s)；g重力加速度(cm/s2)；碰撞系數(shù)，取0.95；廢水的動力粘度系數(shù)，g/(cm.s)，=v。水流速度,校核： ， 故設(shè)計(jì)滿足要求。圖D 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖（

23、2）每日產(chǎn)泥量為=3735×0.85×0.1×3400×103=1079MLSS/d則每個UASB每日產(chǎn)泥量為W=1097/4=269.75MLSS/d可用200 mm的排泥管，每天排泥一次。（3）每日產(chǎn)氣量 G=3726×0.85×0.5×3400×103 =5397 m3/d=224.9 m3/h 儲氣柜容積一般按照日產(chǎn)氣量的25%40%設(shè)計(jì)，大型的消化系統(tǒng)取高值，小型的取低值，本設(shè)計(jì)取38%。儲氣柜的壓力一般為23KPa，不宜太大。UASB的重要構(gòu)造是指反應(yīng)器內(nèi)三相分離器的構(gòu)造，三相分離器的設(shè)計(jì)直接影響氣、液

24、、固三相在反應(yīng)器內(nèi)的分離效果和反應(yīng)器的處理效果。對污泥床的正常運(yùn)行和獲得良好的出水水質(zhì)起十分重要的作用，根據(jù)已有的研究和工程經(jīng)驗(yàn)， 三相分離器應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷<1.0m/h；三相分離器集氣罩頂以上的覆蓋水深可采用0.51.0m；沉淀區(qū)四壁傾斜角度應(yīng)在45º60º之間，使污泥不積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；沉淀區(qū)斜面高度約為0.51.0m；進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速2m/h；總沉淀水深應(yīng)1.5m；水力停留時(shí)間介于1.52h；分離氣體的擋板與分離器壁重疊在20mm以上；以上條件如能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果。 配水井UASB后污水進(jìn)入配水井向SB

25、R配水，設(shè)2座，配水井尺寸：直徑3 m高6 m。配水井設(shè)分水鋼閘門三座，選用SYZ型閘門規(guī)格為直徑為800毫米，配手搖式啟閉機(jī)三臺。 SBR反應(yīng)器經(jīng)UASB處理的廢水，COD含量仍然很高。必須經(jīng)過進(jìn)一步處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，即采用好氧處理。本設(shè)計(jì)采用4個SBR反應(yīng)器,運(yùn)行周期T=8h。(1) 水質(zhì)指標(biāo) 水 質(zhì) 指 標(biāo)COD（mg L）BOD（mg L）SS（mg L）進(jìn) 水 水 質(zhì)1620 540125設(shè)計(jì)去除率82%88%20%設(shè)計(jì)出水水質(zhì)29265100表4.4 SBR反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo) (2) 確定參數(shù)污泥容積負(fù)荷NV=0.15kgBOD/(m3·d)污泥沉降指數(shù)SVI采用1

26、50反應(yīng)周期T=8h，一天內(nèi)反應(yīng)周期數(shù)n=24/8=3，反應(yīng)器數(shù)量nB=4周期內(nèi)時(shí)間分配：進(jìn)水時(shí)間T/nB=8/4=2h 反應(yīng)時(shí)間4h，其中缺氧時(shí)間tanox=1.4h，好氧時(shí)間ta=2.6h，靜沉?xí)r間1.0h， 排水時(shí)間0.5h，閑置排泥時(shí)間0.5h。SBR反應(yīng)池的計(jì)算1 污泥泥齡和剩余污泥量的確定 硝化所需量低好氧污泥齡的計(jì)算SN=(1/)×1.013(15-t) ×fsSN消化所需最低好氧污泥齡(d)；消化菌比生長速率(d-1)，=0.47 d-1； fs安全系數(shù)，其值取決于污水廠規(guī)模，一般地，fs值應(yīng)取2.33.0左右，本設(shè)計(jì)取fs =2.5； t污水溫度，25 。

27、=(1/0.47) ×1.103(15-25) ×2.5=3.3 d活性污泥利用硝態(tài)氮中的氧的能力（即反硝化能力）m0活性污泥在好氧條件下每去除1kgBOD氧的消耗量(kg)，的設(shè)計(jì)最大值為1.6 kg；SR包括硝化階段和反硝化階段的有效污泥泥齡(d)。=反硝化能力，即每利用1kgBOD所能反硝化的氮量(kg)；a修正系數(shù)，當(dāng)反應(yīng)器交替連續(xù)進(jìn)水時(shí)，a=1。系統(tǒng)所需反硝化的氮量可根據(jù)氮量平衡求得：NO3NDTNiTNeBOD 0.04 BOD 0.04微中藥增殖過程中結(jié)合到體內(nèi)的氮量，隨剩余污泥排出系統(tǒng)（mg/L） TNi 、TNe進(jìn)、出水總氮濃度(mg/L)NO3ND801

28、22340.04=59 mg/L系統(tǒng)的總污泥泥齡STST=SR tC/tR tR有效反應(yīng)時(shí)間(h)，tR =4h； tC循環(huán)時(shí)間(h)； tS沉降時(shí)間(h)，tS=1 h； td排水時(shí)間(h)，td =0.5 h。tC = tR + tS + td =4+1+0.5=5.5 hST=5.15.5/4=7 d以干固體計(jì)的剩余污泥量(kg/d)Q進(jìn)水設(shè)計(jì)流量(m3/d)； BOD進(jìn)水有機(jī)物濃度(kg/m3)； SSi、SSe曝氣池進(jìn)出水懸浮固體SS濃度(kg/ m3)； YH異氧微中藥的增殖率(kgDS/kgBOD) ，YH =0.5-0.6，本設(shè)計(jì)取0.6； YSS能水解的懸浮固體固體部份，YS

29、S =0.5-0.6，本設(shè)計(jì)取0.6 ； SR有效污泥泥齡(d)； bH異養(yǎng)微中藥的內(nèi)源呼吸速率(自身氧化率)，bH =0.08 d-1；fTH異養(yǎng)性微中藥生長溫度修正系數(shù)，fTH =1.072( t-15)=2.0。每個SBR反應(yīng)器中所貯存的污泥總量STP = SPST/nB = 1327/4 =231kg/d2 SBR反應(yīng)器貯水容積的確定每個SBR反應(yīng)器的貯水容積V(m3)V=Qt=Qtc/nB=41.675.5/4=58 m33污泥沉降速度的計(jì)算和反應(yīng)器尺寸的確定污泥的沉降速度vs (m/h) 根據(jù)邊界條件用試算法可求得下式中反應(yīng)器的高度和面積。其具體過程為先假設(shè)反應(yīng)器高度HTWL，用下

30、式即可求得面積AHS撇水水位和污泥泥面之間的最小安全距離，一般在0.6-0.9 m左右，本設(shè)計(jì)取0.9m 假設(shè)HTWL=5.0 m，由上式知 解得：A=54.1 m2 反應(yīng)器的有效容積：V=AHTWL=54.15.0=270.5 m2H=V/A=58/54.1=1.1 m H最高水位和最低水位之間的高度差，也稱撇水高度(m)，一般其最大值在2.0-2.2 m左右vS 650/(MLSSSVI ) MLSS 在最高水位HTWL時(shí)MLSS的濃度(kg/m3)MLSS =STP/V=231/270.5=0.85kg/m3vs=650/(0.85150)=5.1m/h單座SBR反應(yīng)器的尺寸

31、SBR反應(yīng)器有效水深5.0 m，超高0.5 m，則SBR總高為5.5 m SBR反應(yīng)器的面積為54.1 m2 設(shè)SBR反應(yīng)器的長寬比為2:1 則反應(yīng)器寬為5.2m，長為10.4m4曝氣系統(tǒng)和撇水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4 需氧量的確定O = a '.Q.Lr+b'.V.NW' O混合液每日需氧量(kgO2/d)； a'氧化每公斤BOD需氧公斤數(shù)(kgO2/kgBOD)，一般為0.42-0.53，本設(shè)計(jì)取0.5； b'污泥自身氧化需氧率 (kgO2/kgMLVSS.d)，一般為0.11-0.188，本設(shè)計(jì)取0.15； Lr去除的BOD濃度(kg/m3)，Lr=(2341

32、8.7)10-3=0.215 kg/m3； NW'混合液揮發(fā)性懸浮物(MLVSS)濃度(kg/m3)，NW'=f.NW； f系數(shù),一般0.70.8,本設(shè)計(jì)取0.7 (kg/m3)； NW 混合液懸浮物(MLSS)濃度。則O=0.5×1000×0.215+0.15×270.5+4×0.7×0.85= 150.5 kgO2/d供氧速率R=O/24=697.7/24=29.07 kgO2/h 供氧量的計(jì)算采用鼓風(fēng)曝氣方式，用SX-1型曝氣器，其技術(shù)參數(shù)為：氧轉(zhuǎn)移效率6%-9%，氧動力效率1.52.2%，服務(wù)面積12m2/個，曝氣器出口

33、高出池底350500mm，適合曝氣池水深45m。本設(shè)計(jì)取氧轉(zhuǎn)移效率為8%，曝氣口安裝在距池底0.4m高處，故淹沒深度為4.6m，據(jù)資料2查得計(jì)算溫度為20°時(shí)，溶解氧飽和度Cs(20)=9.17mg/L，最高水溫采用25°，Cs(25)=8.38 mg/L。擴(kuò)散器出口處的絕對壓力為：空氣離開曝氣池水面時(shí)氧的百分濃度Qt：Qt =Ea曝氣器的氧轉(zhuǎn)移效率，本設(shè)計(jì)取Ea =8% 。Qt =19.65%反應(yīng)器中溶解氧的飽和度為： 則脫氧清水的充氧量為： 氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)；d氧溶解度折算系數(shù)；氣壓修正因子。取d=0.8，=0.95，Ct=2 mg/L，=1.0。供氣量的計(jì)算： 布?xì)庀到y(tǒng)

34、的計(jì)算 反應(yīng)池的平面面積為：6.613.24=348.5 m2 每個擴(kuò)散器的服務(wù)面積取1.75 m2，則需擴(kuò)散器345.8/1.75=199個 取200個擴(kuò)散器，每個反應(yīng)器需50個 布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)草圖如下圖D (5排，每排10個) 圖E SBR反應(yīng)器布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)草圖 空氣管路系統(tǒng)計(jì)算 按SBR的平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個SBR反應(yīng)器的隔墻上設(shè)一根配氣干管，共設(shè)兩根，在每根干管上設(shè)5對配氣豎管，共20根豎管 則每根豎管的供氣量為：1848/20=92.4 m3/h 每個空氣擴(kuò)散器的配氣量為：1848/50=36.96 m3/h 空氣管路的計(jì)算草圖見下圖 見下表：表A 空氣管道計(jì)算表管段

35、編號管段長度L(m)空氣流量 (m3/h)空氣流速v(m/s)管徑D(mm)配件當(dāng)量長度L0(m)L+L0(m)損失h1+h2 (mm)1-29184810.46250三通1彎頭1大小頭119.228.2100.742-38.29248.17200閘門1彎頭1四通18.016.247.863-42.5739.26.54200四通1大小頭16.08.516.394-52.5554.48.72150四通13.76.230.015-62.5369.65.81150四通1大小頭14.36.815.676-72.5184.86.54100四通1大小頭12.65.123.867-87.7592.44.53

36、85閘門1三通14.812.5535.698-90.636.964.32550.62.71其中：L0=55.5 kD1.2 L0管道當(dāng)量長度(m)；D管徑(m)； k長度折算系數(shù),按管件不同類型確定。 h1+h2=i(L+L0)， i=6.61v1.924/d1.281由上表可知：空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為： (h1+h2) =272.33×9.8=2.67 kPa 擴(kuò)散器的壓力損失取5.0 kPa。則總壓力損失為：2.67+5.0=7.67 kPa為安全起見，設(shè)計(jì)取值為9.8 kPa，P損=9.8 kPa則鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為P=(5-0.4)×9.8+9.8=55 kPa，

37、又Gs=30.8 m3/min根據(jù)所需壓力和空氣量采用下列規(guī)格的鼓風(fēng)機(jī)：羅茨鼓風(fēng)機(jī)3L-150 三臺（兩用一備），其主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：表B 羅茨鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)型號、口徑進(jìn)口流量m3/min升壓kPa轉(zhuǎn)速r/min軸功率kW3L150-31.6258.8138042.76 污泥處理裝置污水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生污泥每日排泥一次（除SBR反應(yīng)器外），集中到污泥集泥井，然后再由污泥打至污泥濃縮池，經(jīng)濃縮后送至貯泥柜暫放，再由污泥泵送至脫水機(jī)房脫水，形成的泥餅外運(yùn)作農(nóng)肥（因?yàn)槲勰嘀袩o有害污染物，而有機(jī)質(zhì)含量較高）。污泥濃縮池為間歇排泥，運(yùn)行周期為24h。其中各構(gòu)筑物排泥，污泥泵抽送污泥時(shí)間1.01.5

38、h（除SBR反應(yīng)器外）。污泥濃縮時(shí)間20h，濃縮池排水與排泥2h，閑置時(shí)間0.51.0h。（1）集泥井為了方便排泥及污泥重力濃縮的建設(shè)，在重力濃縮池前設(shè)置一集泥井，通過對集泥井的最高水位的控制來達(dá)到自流排泥，反應(yīng)池的污泥可利用自重流入。集泥井水力停留時(shí)間HRT=8h；設(shè)計(jì)停留總泥量Q=192.2 m3/d；則實(shí)際面積A=16 m2；水面超高0.3m；則實(shí)際高度為4.8m。（2）重力濃縮池為方便使污泥的后續(xù)處理機(jī)械脫水，減小機(jī)械脫水中污泥的混凝藥劑用量，需要對污泥進(jìn)行濃縮處理，以降低污泥的含水率。固體負(fù)荷M一般為1035kg/(m3·d)，取M=35 kg/(m3·d)；濃縮

39、時(shí)間取T=24h；設(shè)計(jì)污泥量Q'=192.2m3/d；濃縮后污泥含水率95%；濃縮后污泥體積V1= (100-97.2)/(100-95) ×192.2=107.6m3/d。（3）貯泥池濃縮后的污泥進(jìn)入貯泥池，以便集中進(jìn)行壓濾。貯泥池的設(shè)計(jì)為圓形。設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間HRT=12h。（4）污泥脫水間污泥經(jīng)濃縮后，尚有95%的含水率，體積仍很大，為了綜合利用和最終處置，需對污泥作脫水處理。擬采用帶式壓濾機(jī)使污泥脫水，它有如下特點(diǎn)：濾帶能夠回轉(zhuǎn)，脫水效率高；噪聲小，節(jié)省能源；附屬設(shè)備少，維修方便，但必需正確使用有機(jī)高分子混凝劑，形成大而強(qiáng)度高的絮凝污泥。設(shè)計(jì)泥量Q=107.6m3/d=4.5m3/h，含水率為95%。（5）污水泵及污泥泵選型根據(jù)高