大型養(yǎng)豬場沼氣工程設(shè)計(jì)上doc

1、中 北 大 學(xué) 信 息 商 務(wù) 學(xué) 院 2022 屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書目 錄 1 緒論 . 1.1 課題討論背景 . 1.2 廢水特點(diǎn)及基本參數(shù) . 2 工藝路線的確定及挑選依據(jù). 2.1 初沉池 . 2.2 厭氧生物處理 . 2.3 好氧生物處理 . 2.3.1 氧化溝法 . 2.3.2 接觸氧化法 . 2.3.3 生物濾池法 . 2.3.4 序批式活性污泥法 . 3 工藝流程及簡要說明 . 4 主要構(gòu)筑物及設(shè)備的選型. 4.1 格柵 . 4.2 集水池 . 10 4.3 混凝沉淀池 . 11 4.3.1 混合階段 . 11 4.3.2 絮凝階段 . 11 4.3.3 沉淀階段 .

2、 13 4.4 水解酸化池 . 16 4.4.1 反應(yīng)池容積 . 16 4.4.2 上升流速的核算 . 錯誤.未定義書簽；4.5 厭氧反應(yīng)器 UASB . 錯誤.未定義書簽；4.5.1 反應(yīng)機(jī)理 . 錯誤.未定義書簽；4.5.2 工作原理 . 錯誤.未定義書簽；4.5.3 設(shè)計(jì)運(yùn)算 . 錯誤.未定義書簽；4.6 配水池 . 錯誤.未定義書簽；第 I 頁中 北 大 學(xué) 信 息 商 務(wù) 學(xué) 院 2022 屆 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書4.7 好氧反應(yīng)器 SBR . 錯誤.未定義書簽；4.7.1 設(shè)計(jì)參數(shù) . 錯誤.未定義書簽；4.7.2 設(shè)定條件 . 錯誤.未定義書簽；4.7.3 水質(zhì)指標(biāo) . 錯

3、誤.未定義書簽；4.7.4 設(shè)計(jì)運(yùn)算 . 錯誤.未定義書簽；4.7.5 留意事項(xiàng) . 錯誤.未定義書簽；4.8 高效淺層氣浮池 . 錯誤.未定義書簽；4.9 污泥濃縮 . 錯誤.未定義書簽；4.9.1 設(shè)計(jì)說明 . 錯誤.未定義書簽；4.9.2 容積運(yùn)算 . 錯誤.未定義書簽；4.9.3 工藝構(gòu)造尺寸 . 錯誤.未定義書簽；4.9.4 排水和排泥 . 錯誤.未定義書簽；5 總結(jié) . 錯誤.未定義書簽；參考文獻(xiàn) . 錯誤.未定義書簽；致謝 . 錯誤.未定義書簽；附圖 . 錯誤.未定義書簽；第 II 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)1 緒論1.1 課題討論背景 近年來,我國工廠化生產(chǎn)的大型豬場進(jìn)展快速,而且規(guī)模不

4、斷擴(kuò)大,生產(chǎn)規(guī)模 從幾千頭進(jìn)展到幾十萬頭； 但與此同時, 由于規(guī)?；B(yǎng)豬場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,熟悉不足,特殊是資金短缺,絕大多數(shù)養(yǎng)殖場在建場初期未考慮畜禽糞便處理；畜禽排放的大量糞尿與養(yǎng)殖場的大量廢水,大多未經(jīng)妥當(dāng)回收利用與處理、處置即直接排放,對環(huán)境造成嚴(yán)峻的污染,產(chǎn)生極其不良 的影響；不少養(yǎng)殖場糞便隨地積累,污水任意排放,嚴(yán)峻污染了四周環(huán)境,也直接影響著養(yǎng)殖場本身的衛(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)殖場糞尿發(fā)酵產(chǎn)沼氣是一個有著多重作用和價值的技術(shù)手段和有效措施 1 ；在設(shè) 計(jì)上,建筑工藝簡潔、結(jié)構(gòu)合理、易操作、密封性能好、產(chǎn)氣快、產(chǎn)氣量

5、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)殖場污染治理沼氣技術(shù)循環(huán)模式具備了排除污染、產(chǎn)生能 源和綜合處理的三大功能,既排除了農(nóng)業(yè)環(huán)境污染,又解決了一部分的能源問題；同時產(chǎn)生的沼液、 沼渣是適合農(nóng)作物用肥的綠色無公害肥料,而且在厭氧發(fā)酵過程 當(dāng)中,病原菌、寄生蟲卵等一些病菌被殺死,切斷了養(yǎng)殖場內(nèi)傳染病和寄生蟲病的 傳播環(huán)節(jié)2；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,水解酸化快,沉淀性能好；經(jīng)查資料3,4,廢水水質(zhì)見表 1-1. 表 1-1 廢水進(jìn)水水質(zhì)表項(xiàng)目 COD crmg/L BOD

6、5mg/L SSmg/L NH 3-Nmg/L TPmg/L pH 廢水 12022 7000 13000 150 30 79 本設(shè)計(jì)中養(yǎng)豬場存欄率為 2500 頭,經(jīng)運(yùn)算年產(chǎn)約 80000 頭,設(shè)計(jì)水量為 600噸/天, 25 噸/小時；第 1 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 2 工藝路線的確定及挑選依據(jù)2.1 初沉池 初沉池主要對廢水中以無機(jī)物為主密度大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分別,當(dāng)污水進(jìn)入初次沉淀池后流速快速減小至0.02 m/s以下,從而極大地減小了水流夾帶懸浮物的才能, 使懸浮物在重力作用下沉淀下來成為污泥,而相對密度小于 1 的細(xì)小漂浮物就浮至水面形成浮渣而除去 5；沉淀池按水流方一

7、直區(qū)分為平流式,優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件見表 2-1：豎流式及輻流式等三種； 三種類型池子的表 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 對沖擊負(fù)荷和溫度變 采納多斗排泥時,每個泥斗需單獨(dú) 適用地下水位較化的適應(yīng)才能較強(qiáng),有 設(shè)排泥管各自排泥,操作工作量 高及地質(zhì)較差的效沉淀區(qū)大, 沉淀成效 大,采納機(jī)械排泥時,機(jī)件設(shè)備與 地區(qū)；適用大、 中、好；施工簡潔, 造價低 驅(qū)動件均浸與水中,易銹蝕 小型污水處理廠豎流式 排泥便利,治理簡潔；對沖擊負(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；造價高；池徑不宜太大 小型污水處理廠輻流式 采納機(jī)械排泥, 運(yùn)行較 池水水流速度

8、不穩(wěn)固；機(jī)械排泥設(shè) 適用大、中型污水好,治理亦較簡潔；備復(fù)雜,對施工質(zhì)量要求較高 處理廠由于本設(shè)計(jì)所處理的水量較小,且主要是對廢水中的糞便和 BOD5、CODcr 進(jìn)行處理,所以選用平流式沉淀池；它具有沉淀成效好,對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)才能較強(qiáng), 施工簡潔,造價低,多個池子易于組合為一體, 節(jié)約占地面積等優(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（CODcr2022mg/L,BOD 51000mg/L）；它是在無氧條件下,靠厭氧細(xì)菌的作用分解有機(jī)物；在這一過程中,參加生物降解 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 6；厭氧生物

9、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、第 2 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 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)見表 2-2：表 2-2 厭氧處理方法比較反應(yīng)法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)傳統(tǒng)消化法在一個消化池內(nèi)進(jìn)行酸設(shè)備簡潔反應(yīng)時間長,池容積大；厭氧生物濾池化,甲烷化和固液分別設(shè)備簡潔；能承擔(dān)較污泥易隨水流帶走；微生物固著生長在濾料底部易發(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

10、沉淀池分別污泥并進(jìn)能承擔(dān)較高負(fù)荷；有負(fù)荷高時污泥會流失；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)完全混才能,運(yùn)行較穩(wěn)固；較高；合,能適應(yīng)高有機(jī)物濃度和高懸浮物的廢水；上流式厭氧污消化和固液分別在一個負(fù)荷率高,容積小,如設(shè)計(jì)不善,污泥會大泥床反應(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反能承擔(dān)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)固；復(fù)雜；綜合上所述并結(jié)合本設(shè)計(jì)污水的特點(diǎn),UASB 作為厭氧段的反應(yīng)器；2.3 好氧生物處理考慮采納較為成熟的升流式厭氧污泥床傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝法、接

11、觸氧化法、生物濾池法、序列間歇式活性污泥法（SBR）,這四種是在養(yǎng)豬場廢水處理中應(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)上進(jìn)展起來的連續(xù)循環(huán)完全混合工藝,是用延時曝氣法處理廢水的一種環(huán)形渠道,平面多為橢圓形,總長可達(dá)幾十米,甚至幾百米以上； 在溝渠內(nèi)安裝與渠寬等長的機(jī)械式表面曝氣裝置,常用的有轉(zhuǎn)刷和葉輪等6；曝氣裝置一方面對溝渠中的污水進(jìn)行充氧,一方面推動污水作旋轉(zhuǎn)流淌；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)第 3 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 轉(zhuǎn)；氧化溝工藝具有以下特點(diǎn)：1 氧化溝的溝渠長度較大,污水在氧化溝內(nèi)停留的時間

12、長,污水的混合成效 好；可以不沒初沉池,有機(jī)懸浮物在氧化溝內(nèi)能達(dá)到好氧穩(wěn)固的程度；2 對水溫、水質(zhì)、水量的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性；3 氧化溝的曝氣裝置具有兩個功能:供氧并推動水流以肯定的流速循環(huán)流淌；污泥的 BOD 負(fù)荷低,同延時曝氣法；對水質(zhì)和水量的變動有較強(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；可以存活、繁衍世代時間長、增殖速度慢的微生物,如硝化菌；5 如采納一體式氧化溝,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 回流,節(jié)約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)：

13、占地面積較大；在冰冷的氣候條件下,由于表面爆氣器會 造成表面冷卻或者結(jié)冰,降低污水的溫度,而污水的溫度降低,對生化反應(yīng)特殊是 7 ；硝化反應(yīng)的影響較大,對氧化溝不利 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)充氧的污水浸沒全部填 料,并以肯定的流速流經(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 向微 凈化；生物接觸氧化技術(shù)的另一項(xiàng)技術(shù)實(shí)質(zhì)是采納與曝氣池相同的曝氣方法,生物供應(yīng)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) 8

14、；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,溶解氧充分,適于微生物存活增殖；在生物膜上能夠形 成穩(wěn)固的生態(tài)系統(tǒng)與食物鏈,無污泥膨脹之慮；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),污水在其中通過起到類似“ 過濾” 的作用,能夠有效地提高 凈化成效；生物接觸氧化法在運(yùn)行方面的特點(diǎn)：對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)才能,在間歇運(yùn)行條件下,仍舊能夠保持良好的處理成效, 對排水不勻稱的企業(yè), 更具有實(shí)際意義；操作簡潔、運(yùn)行便利、易于保護(hù)治理,無需污泥回流,不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象,也不第 4 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 產(chǎn)生濾池蠅；污泥生成量少,污泥顆粒

15、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、曝氣不易勻稱,可能在局部部位顯現(xiàn)死角；2.3.3 生物濾池法 生物濾池是集生物降解、固液分別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；在污水濾過濾層的同時,由池下部通過空氣管向?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供應(yīng)充分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,污水得處處理11；原污水中的懸浮物及由于生物膜脫落形成的生物污泥,

16、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,動力 消耗低；2 本設(shè)備自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 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,污水處理成效良好；5 無需污泥回流,也無污泥膨脹之慮,如反沖洗全部自動化,就保護(hù)治理業(yè) 特別便利；2.3.4 序批式活性污泥法 序批式活性污泥處理系統(tǒng) （簡稱 SBR）屬于間歇式處理系統(tǒng), 是通過其主要反 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

17、作,是由流入；反應(yīng)；沉淀；排放；待機(jī)（閑置）等五個工序所組成；這五個工序都在曝氣池這一個反應(yīng)器內(nèi)運(yùn) 行、實(shí)施,運(yùn)行操作的五個工序示意圖見圖 2-3；第 5 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)流入反應(yīng)沉淀排放待機(jī)圖 2-3 間歇式活性污泥法曝氣池運(yùn)行操作 序批式活性污泥法具有如下特點(diǎn)：5 個工序示意圖1 在大多數(shù)情形下（包括工業(yè)廢水處理）,無需設(shè)置調(diào)劑池；2 SVI 值較低,污泥易于沉淀,一般情形下,不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象；3 通過對運(yùn)行方式的調(diào)劑,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)用電動閥、 液位計(jì)、自動計(jì)時器及可編程序掌握器等自控外表,可能使本工藝過程實(shí)現(xiàn)全部自動化,而由中心掌握室掌握；

18、5 運(yùn)行治理得當(dāng),處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式；6 加深池深時,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)廢水的才能強(qiáng)；近年來序列間歇式活性污泥法（SBR）處理養(yǎng)豬場廢水越來越受到關(guān)注,該工藝相對比于其他工藝簡潔、剩余污泥處置麻煩少、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)行方式敏捷,由于是靜止沉淀,因此出水 成效好、厭（缺）氧和好氧過程交替發(fā)生、泥齡短、活性高,有很好的脫氮除磷效果12；且有通過氧化仍原電位實(shí)時掌握SBR 反應(yīng)進(jìn)程的報道,進(jìn)一步提高了對氮磷的去除成效、節(jié)約了能源和投資；因此選用序列間歇式活性污泥法（SBR）

19、作為好氧段的反應(yīng)器13.14；第 6 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)3 工藝流程及簡要說明如圖 3-1 是工藝流程圖 進(jìn)水格柵貯氣柜脫硫塔氣水分別UASB 集水池沉淀池水解酸化堆肥脫水機(jī)污泥濃縮SBR 配水池淺層氣浮池圖 3-1 工藝流程圖原水第一進(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),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, 通過濃縮處理

20、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；入貯氣柜；UASB 產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過沼氣收集系統(tǒng)進(jìn)第 7 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 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=600m 3/d= 25m 3/h=0.007m 3/s 總變化系數(shù)：KZ.272 7.22（4-1）Q a0.110 7. 11式中： Qa平均流量, L/s；設(shè)計(jì)最大流量 Qmax：Qmax= Kz Qa=2.2 600 =1320m 3/d =55m 3/h =0.015m 3/s （4-2）4.1 格柵由于本工程廢水主要由豬廠的糞便 水（包括殘留豬糞尿液） 兩個方面組成（以固體形

21、式為主） 和清洗養(yǎng)豬廠形成的污 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 =75 最大設(shè)計(jì)污水量 Qmax=1320m 3/d=0.015m 3/s,設(shè)柵前水深 h=0.3m,過柵流速v=0.6m/s；2 柵條間隙數(shù) n：nQmaxsin0.015sin 75=8.3（4-3）e hv0.010.30.63 柵槽寬度 B：B=Sn-1+dn=0.01 9-1+0.01 9=0.17m （4-4）柵槽寬度

22、一般比格柵寬0.2-0.3m,柵槽實(shí)取寬度 B=0.50m,柵條 9 根；4 進(jìn)水渠道漸寬部分長度L1：（4-5）L 1BB 12tan1式中： B1進(jìn)水渠道寬度； 1進(jìn)水渠道漸寬部位的綻開角,一般 1=20 ；第 8 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 就：L10 .50.20 .41 m（4-6）（4-7）2tan205 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L 2：L2L 10. 21 m26 過柵水頭缺失 h1：h 1kh 0kvsin（4-8）2 g式中： h0運(yùn)算水頭缺失就：k格柵受污物堵塞后,水頭缺失增加倍數(shù),柵條為矩形截面時取k=3 阻力系數(shù)=（S/e）4/3,與柵條斷面有關(guān), 為銳邊

23、矩形時取=2.42 h1=0.21m 7 柵前槽總高度 H1：取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m,就柵前槽總高度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 格柵總長度：L=L 1+L2+1.0+0.5+H1/tan =2.3m 10每日柵渣量：W 186400WQ max1000 Kz（4-9）0.0150.15864000.09m3/ d10002.2取單位體積污水柵渣量W1為 0.15m 3/1000m 3小于于0.2m3/d ,采納人工清渣；運(yùn)算草圖見圖 4-1：第 9 頁 共 38 頁畢 業(yè)

24、設(shè) 計(jì)1柵條工作平臺2圖 4-1 格柵運(yùn)算圖4.2 集水池集水池用于污水過格柵后均衡水質(zhì)水量,備；依據(jù)本次設(shè)計(jì)污水量,設(shè)置水力停留時間同時通過污水泵提升進(jìn)入后續(xù)處理設(shè) HRT=20min,有效容積 =14.0m3,規(guī)格 3.5m2m 2.5m,鋼砼結(jié)構(gòu),地下式,運(yùn)算過程如下：1 有效容積V：Qt（4-10）V式中： t停留時間,h,取 =20min；就：VQ maxt37.5 20603 12.5m 2 池子面積 F：FV（4-11）h式中： h有效水深 h,m ；就：FVh12.522 6.25m 3 池子總高 H：式中： h1池子超高, m,取h 10Hhh 1（4-12）5.m；第 10

25、 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)就：Hhh 12.00.52.5m4.3 混凝沉淀池 4.3.1 混合階段 向原水中投加混凝劑后,應(yīng)在短時間內(nèi)將藥劑充分、勻稱地擴(kuò)散于水體中,這 一過程稱為混合； 混合是取得良好絮凝成效的重要前提；影響混合成效的因素有很 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,采納的混合方 式是最主要的影響因素； 混合設(shè)備的基本要求是藥劑與水的混合快速勻稱；混合的 方式主要有管式混合、水力混合、水泵混合以及機(jī)械混合等；采納何種混合方式應(yīng) 依據(jù)凈水工藝布置、水質(zhì)、水量、藥劑品種等因素綜合確定 16；由于本次設(shè)計(jì)的污水量較小,水力混合多用于大中型污水處理廠中,而

26、水泵混 合已經(jīng)逐步剔除, 機(jī)械混合運(yùn)算所得的有效容積過小無相應(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)固的絮粒,以適應(yīng)沉降分別的要求；為了達(dá)到完善的絮凝成效,在絮凝過 程中要給水流適當(dāng)?shù)哪芰?增加顆粒碰撞的機(jī)會,并且不使已經(jīng)形成的絮粒破壞；絮凝過程需要足夠的反應(yīng)時間；在水處理構(gòu)筑物中絮凝池是完成絮凝過程的設(shè)備,它接在混合池后面,是混凝過程的最終設(shè)備；通常與沉淀池合建；絮凝池的形式近年來有許多,大

27、致可以依據(jù)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,通過流淌過程中的阻力 給液體輸入能量17；其水力式攪拌強(qiáng)度隨水量的減小而變?nèi)酰荒壳?水力絮凝的形 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)械絮凝是通過電機(jī)或其他動力帶 動葉片進(jìn)行攪動,使水流產(chǎn)生肯定的速度梯度；絮凝過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)劑；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小、設(shè)備安裝不便,因 此使用機(jī)械絮凝裝置,設(shè)計(jì)運(yùn)算如下：第 11 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè)

28、計(jì)1 反應(yīng)池有效容積V：VQ t252083.m36060式中： Q設(shè)計(jì)處理水量, m3/h；t反應(yīng)時間 ,通常 2030min；2 反應(yīng)池串聯(lián)格數(shù)及尺寸：反應(yīng)池采納 3 格串聯(lián) ,每格有效尺寸為： B=1.5m,L=1.5m,H=1.5m V=3B L H=3 1.5 1.5 1.5 =10.1m 3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),具體參數(shù)見表4-2；D3 單位： mm表 4-2 JBJ1-900 型槳式攪拌機(jī)具體參數(shù)參數(shù)L D D1 D2 n d JBJ1-900 1500 900 100 175 210 4 19 3 葉輪中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)半徑

29、R=450mm 4 每臺攪拌機(jī)槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)線速度?。旱谝桓瘢?v1=0.5m/s 其次格： v2=0.35m/s 第三格： v3=0.5m/s 每臺攪拌機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速為：第一格：n 160v 1600.510.6 / min2R20.45其次格：n 260v2600.357.4r/ min2R20.45第三格：n 360v 3600.24.2r/ min2R20.45隔墻過水孔面積按下一檔槳板外緣線速度運(yùn)算,就攪拌機(jī)外緣線速度分別為：其次格： v 22 v 20.7 m s第三格： v 32 v 30.4 m s每條生產(chǎn)線設(shè)計(jì)流量為Q=600m3/d=0.007m3/s 第一、其次格絮凝池間

30、隔墻過水孔面積為Q0.0072 0.01 m v 20.7第 12 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)其次、第三格絮凝池間隔墻過水孔面積為Q0.0072 0.02 m v 30.45 絮凝池速度梯度G 值核算（按水溫 15計(jì), u=1.14 10-3Pa s）G =P 1（4-13）V經(jīng)過驗(yàn)算,速度梯度與平均速度梯度均較適合；4.3.3 沉淀階段 初沉池主要對廢水中以無機(jī)物為主密度大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀分別 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,它具有沉淀成效好,對沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)才能較強(qiáng),施工簡潔,造價低等優(yōu)點(diǎn)；設(shè) 置水力停留時間 HRT=8.0 h,有

31、效容積 =200m3,規(guī)格 14.5m 4.0m 5.3m,鋼砼結(jié) 構(gòu),半地下式；4.3.3.1 配水系統(tǒng) 渠寬 b=0.20m,水深 h=0.06m,渠深設(shè)計(jì)為 0.25m,渠長 6m；就渠中水流流速 約為：vq7 .01030. 58m/s0.4m/s（4-14）w0. 200 .064.3.3.2 出水系統(tǒng) 1 出水堰的形式及尺寸：LQ（4-15）q式中：L堰長 m；q 出水堰負(fù)荷, L/s m,取 1.0L/s m； Q 設(shè)計(jì)流量, m3/s；就：LQ0.007 10007.0m,取堰長L8 m ；q1.0共四格出水堰,每堰進(jìn)水流量為0.00175 m3/s,每格堰長為 2m,出水收集

32、器采 第 13 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)用 UPVC 自制 90o三角堰出水；依據(jù)資料19,當(dāng)設(shè)計(jì)水量為 Q=6.25m3/h 時,過堰水深為 70mm,堰寬設(shè)為 140mm,堰口間隔 60mm,共 80 個三角堰；2 堰上水頭1h ：h 15 q1.432（4-16）式中： h1堰上水頭 m；q每個三角堰出流量, m3/s；就：h 15q 1.432 50.00008820.02 m；1.433 集水水槽寬 B：B0 9.Q0.4（4-17）式中：B集水水槽寬, m； Q 設(shè)計(jì)流量, m3/s；B為確保集水槽設(shè)計(jì)流量在安全范疇內(nèi),設(shè)置安全流量Q 0 .121 5. Q就0.9 1.5 0.00740.40.084 m ,因此水槽寬取 80mm；4 集水槽深度 h：集水槽的臨界水深：hk3Q02（4-18）gB2式中：B集水水槽寬, m；Q 安全設(shè)計(jì)流量, m3/s；就：集水槽的起端水深：h 0h k3Q 0231.50.007420.04794-19gB29.80.08021 . 73 kh第 14 頁 共 38 頁畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)式中： h0起端水深 m；就：h 01.73 h k1.73 0.04790.083m；取h 080 mm；設(shè)出水槽自由跌落高度：h 20. 10 m0.20m；100 mm；0.0