垃圾滲濾液工程設(shè)計(jì)

-23-吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)題目：600m3/d滲濾液污水處理廠工藝計(jì)學(xué)生姓名：郭欣彤于豹金英子王艦隋靜專(zhuān)業(yè)年級(jí)：環(huán)境工程2008級(jí)指導(dǎo)教師：趙興敏2011年10目錄1設(shè)計(jì)任務(wù)及概況┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1設(shè)計(jì)任務(wù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1.1設(shè)計(jì)原則┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1.2進(jìn)出水水質(zhì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1.3設(shè)計(jì)規(guī)范及水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1.4設(shè)計(jì)水量┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2垃圾滲濾液處理工藝方案比選┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2.2方案選擇┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2.3垃圾滲濾液處理工藝流程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2.3.1主要工藝設(shè)備說(shuō)明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1初沉池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.1池型選擇┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.2參數(shù)選取┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.3設(shè)計(jì)計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.3.1中心管計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.3.2沉淀池部分計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.3.3進(jìn)出水部分設(shè)計(jì)計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.2調(diào)節(jié)池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4UASB反應(yīng)器┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.1進(jìn)出水水質(zhì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.3加熱池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.1UASB反應(yīng)器有效容積及尺寸的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3．2UASB反應(yīng)器構(gòu)造的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.3三相分離器設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3．4進(jìn)水分配系統(tǒng)的考慮┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3．5出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3．6排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.7沼氣產(chǎn)量計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.8產(chǎn)泥量計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.9水封罐┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.10氣水分離器┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.11沼氣柜容積確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.5SBR反應(yīng)器┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.5.3尺寸及工藝計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4污泥處理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.1污泥量的確定與計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.2集泥池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.4污泥濃縮池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.4.2參數(shù)選取┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.5污泥脫水間┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈參考資料┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈致謝┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1設(shè)計(jì)任務(wù)及概況1.1設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行垃圾滲濾液處理工程設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容有;根據(jù)提供的垃圾滲濾液水質(zhì)及其特點(diǎn)、廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行比選后確定適合該垃圾滲濾液處理工藝流程。計(jì)算書(shū)根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)、參考資料寫(xiě)出各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)的由來(lái)，取值情況。垃圾滲濾液處理工程各構(gòu)筑物單元設(shè)計(jì)，含各部分單位構(gòu)筑物工藝施工圖設(shè)計(jì)。1.1.1設(shè)計(jì)原則（1）采用成熟工藝，使各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-2008）；（2）充分考慮某些地區(qū)全年氣溫低和日光充足的特點(diǎn)，充分利用太陽(yáng)能；（3）充分考慮垃圾滲濾液隨時(shí)間的變化，做到一次設(shè)計(jì)到位；（4）設(shè)計(jì)上講究美觀實(shí)用，力求與周?chē)h(huán)境協(xié)調(diào)；（5）自動(dòng)化程度高，簡(jiǎn)化操作程序，減輕操作強(qiáng)度；（6）投資和運(yùn)行費(fèi)用低廉。（7）不產(chǎn)生二次污染。（8）對(duì)水量較小的地區(qū)采用設(shè)備化。1.1.2進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)COD=6000mg/LBOD=3000mg/LSS=300mg/LCOD=100mg/LBOD=30mg/LSS=100mg/LPH=6～91.1.3(1)《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》（CJJ17-2004）(2)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）(3)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）(4)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）(5)《總制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50103-2001）(6)《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50001-2001）(7)《市政排水管渠工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ3-1990）(8)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）1.1設(shè)計(jì)流量Q=600m3/d=25m3/h≈0.007m3/s。2垃圾滲濾液處理工藝方案比選（1）UASB+SBR，特點(diǎn)是：（1）UASB能耗低效率高，與SBR相結(jié)合的工藝是既經(jīng)濟(jì)又靈活去除有機(jī)物及氨氮的有效方式；（2）高效的SBR處理體系是生物脫氮的關(guān)鍵，它將各種形態(tài)的氮最終轉(zhuǎn)化為N2，徹底解決了滲濾液中的氮污染問(wèn)題；（3）CMF＋RO深度處理系統(tǒng)可確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；（4）剩余污泥量小。（2）蒸發(fā)+RO處理工藝，特點(diǎn)是：全部采用物化工藝處理，進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)對(duì)處理效果基本無(wú)影響；（2）剩余污泥量??；（3）濃縮液可以得到徹底的處置，無(wú)須回灌。（3）MBR+UF+NF，特點(diǎn)：（1）反應(yīng)器體系中生物濃度高，達(dá)到20g/L，對(duì)難生物降解的有機(jī)物及氨氮的去除效率高；（2）污泥穩(wěn)定性強(qiáng)，粘度低，易脫水，不易腐敗變質(zhì)。（3）出水不存在致病菌污染問(wèn)題。（4）DT-RO處理工，特點(diǎn)是：（1）預(yù)處理比較簡(jiǎn)單，且不需設(shè)生化處理單元；（2）DT-RO膜組的結(jié)垢較少，膜污染減輕，使反滲透膜的壽命延長(zhǎng)；（3）安裝、維修簡(jiǎn)單，操作方便，自動(dòng)化程度高；（4）DT-RO系統(tǒng)可擴(kuò)充性強(qiáng)，可根據(jù)需要增加一級(jí)、二級(jí)或高壓膜組。（5）UASB+生物接觸氧化，工藝原理及特點(diǎn)：UASB是升流式厭氧反應(yīng)器，其反應(yīng)器主體部分可分為2個(gè)區(qū)域,即反應(yīng)區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)。在反應(yīng)區(qū)下部是由沉淀性能良好的污泥形成的厭氧污泥床,當(dāng)廢水由反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)器后,由于水的向上流動(dòng)和產(chǎn)生的大量氣體上升,形成了良好的自然攪拌作用,并使一部分污泥在反應(yīng)區(qū)的污泥床上方形成相對(duì)稀薄的污泥懸浮層,懸浮液進(jìn)入分離區(qū)后,氣體首先進(jìn)入集氣室被分離,含有懸浮液的廢水進(jìn)入分離區(qū)的沉降室,污泥在此進(jìn)行沉淀分離。UASB反應(yīng)器，它的截留污泥量大，顆?；潭群?，處理高濃度有機(jī)廢水能力強(qiáng)，具有容積負(fù)荷高,運(yùn)行成本低,占地面積小,污泥量少,設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。該反應(yīng)器采用中溫發(fā)酵，內(nèi)部具有熱交換裝置，結(jié)構(gòu)較緊湊，溫度、堿度、負(fù)荷等由微機(jī)控制；高濃度廢水集中進(jìn)行厭氧處理，產(chǎn)生沼氣量大，可以集中使用，是高濃度有機(jī)廢水前處理的有效處理方法。并且UASB已經(jīng)在傳統(tǒng)形式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,形成了多種更高效、方便的厭氧發(fā)生器。2.2方案選擇從各方案的工藝特點(diǎn)、對(duì)水質(zhì)波動(dòng)的適應(yīng)性、總投資以及單位運(yùn)行成本等方面進(jìn)行分析，并考慮各方案的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益等綜合因素，經(jīng)過(guò)綜合比選后認(rèn)為方案一為優(yōu)選推薦方案。其理由如下：（1）滲濾液先進(jìn)行生化處理，該工藝具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和操作上的靈活性，可以適應(yīng)不同時(shí)期的處理需要，經(jīng)生化處理后的滲濾液進(jìn)入微濾及反滲濾系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，出水達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)后可在填埋場(chǎng)內(nèi)作生產(chǎn)性回用水。（2）采用UASB+SBR工藝，有機(jī)負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，進(jìn)水水質(zhì)對(duì)其影響較小，出水有機(jī)物濃度大幅降低，而且運(yùn)行節(jié)省費(fèi)用。（3）處理后出水可以達(dá)到回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在填埋場(chǎng)內(nèi)作生產(chǎn)性回用，具有良好的環(huán)境效益，節(jié)省了生產(chǎn)用水的費(fèi)用，降低了填埋場(chǎng)的直接運(yùn)行成本。（4）此工藝已有豐富的工程及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行管理、設(shè)備配件供應(yīng)及人員調(diào)配都可與現(xiàn)有工程配套進(jìn)行。（5）該方案雖然投資較高，但運(yùn)行穩(wěn)定，出水有保證，且可根據(jù)現(xiàn)有工程的經(jīng)驗(yàn)通過(guò)一定的措施降低造價(jià)，此外本方案運(yùn)行成本較低，在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上具有較大的優(yōu)越性。2.3垃圾滲濾液處理工藝流程垃圾滲濾液處理工藝流程如圖2-1。達(dá)標(biāo)排放達(dá)標(biāo)排放垃圾滲濾液進(jìn)水初沉池調(diào)節(jié)池加熱池UASB反應(yīng)池SBR生物處理工藝水封冷凝鍋爐燃燒集泥池濃縮池壓濾機(jī)圖2-1垃圾滲濾液處理工藝流程2.3.1主要工藝設(shè)備說(shuō)明（1）UASB反應(yīng)器廢水經(jīng)沉淀去除廢水中的懸浮物后，進(jìn)入U(xiǎn)ASB(上流式厭氧污泥床)進(jìn)行厭氧處理，通過(guò)在UASB池中培養(yǎng)厭氧菌，分解水中的有機(jī)物，其COD去降率可達(dá)80%以上。厭氧處理采用高效的升流式厭氧污泥床，具有容積負(fù)荷高、污泥產(chǎn)量小、效果穩(wěn)定、能耗低等特點(diǎn)。一方面降低了后續(xù)好氧生化處理的負(fù)荷，減少了運(yùn)行費(fèi)用；另一方面回收沼氣，可作為能源回用于鍋爐燃燒，降低了煤耗。（2）SBR工藝廢水經(jīng)UASB厭氧處理后還不能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，尚需進(jìn)行深度處理。由于廢水中的COD濃度還比較高，必須通過(guò)好氧生物降解廢水中的有機(jī)物。為保證好氧處理效果，采用SBR工藝，可以保證水中無(wú)細(xì)小生物膜，達(dá)標(biāo)排放。3污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1初沉池3.1.1一般情況下，污水處理廠常用的初沉池有平流式、輻流式和豎流式三種，它們各自得優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍見(jiàn)表3—1。表3—1平流式、輻流式和豎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(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力強(qiáng)（3）施工建議，造價(jià)較低（1）配水不易均勻（2）采用多斗排泥石每個(gè)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(jiǎn)單（2）占地面積?。?）池子深度大（2）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差（3）造價(jià)較高（4）池徑不宜過(guò)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(duì)施工質(zhì)量要求高（1）用于地下水位較高地位（2）用于大、中型污水處理廠由于垃圾滲瀝液中懸浮物（SS）濃度較高，且處理量不大，故設(shè)此豎流式沉淀池來(lái)去除污水中的懸浮物質(zhì)及各種雜質(zhì)等。3.1.2設(shè)計(jì)流量Q=1100m3/d=25m3/h≈0.007m3/s，設(shè)計(jì)2個(gè)沉淀池，一備一用。進(jìn)出水水質(zhì)要求如表3—表3—2進(jìn)出水水質(zhì)要求CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)/(mg/L)60003000300去除率/%101060出水水質(zhì)/(mg/L)540027001203.13.1.3.1中心管計(jì)算（1）中心管面積：式中：v0—直徑中心管內(nèi)流速v0≤30mm/s，本設(shè)計(jì)取。（2）中心管直徑:（3）中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度:式中：v1—污水由中心管喇叭口與反射板之間的縫隙流速，在初沉池中不大于20mm/s，本設(shè)計(jì)??；d1—喇叭口直徑d1=1.35d0=0.73；（4）喇叭口高度為1.35d0=0.73m，反射板的直徑為1.30×0.73≈0.95m,反射板表面與水面的傾角為17°。反射板板底距泥面至少0.3m。3.1.3.2沉淀池部分計(jì)算（1）沉淀部分有效斷面積：式中：v—污水在沉淀池中的流速（m/s），v=,其中q=2.0m3/(m2·（2）總面積：；（3）沉淀池池徑：，本設(shè)計(jì)取4m。池子之間一般為4～7m,澄清污水沿周邊流出。（4）沉淀池的有效水深：式中：t—初沉池沉淀時(shí)間一般為1.5～2h，本設(shè)計(jì)t=2h。徑深比:D:hA≈1.8＜3，符合設(shè)計(jì)要求。(5)校核集水槽出水堰負(fù)荷:①集水槽每米出水堰負(fù)荷：＜2.9L/s符合要求。（6）每天污泥總產(chǎn)量(理論泥量)(7)污泥斗高度(h5)：，式中：α—取,截頭直徑為1m（8）池總高：0.3+2.16+0.22+0.3+1.3=4.28m式中：h1—超高，m;h2—中心管淹沒(méi)深，m;h4—緩沖層高，m，本設(shè)計(jì)取0.3m。（9）校核污泥容積：>合格,每天排泥一次。3.1.3.3進(jìn)出水部分設(shè)計(jì)計(jì)算：（1）進(jìn)水部分設(shè)計(jì)：采用中心進(jìn)水，中心管采用鑄鐵管，出水處設(shè)置有反射板。管內(nèi)流速：在之間，符合要求。(2)出水部分設(shè)計(jì)①集水槽的設(shè)計(jì)采用周邊集水槽，單側(cè)集水。集水槽為矩形斷面，取槽深h=0.6,底寬b=0.5m,集水槽壁厚0.1m，則集水槽寬度為：m②出水堰的設(shè)計(jì)采用鋸齒堰出水，以加大過(guò)堰流速，避免淤積，其尺寸為：堰頂寬a=80mm，堰高h(yuǎn)=40mm，堰間距L=a+2h=80+2×40=160mm，假設(shè)采用單側(cè)集水，并控制堰上負(fù)荷q=5～8m3/m·h，取q=5m3/m·h豎流式沉淀池周長(zhǎng)為：L==3.14×4=12.56m＞1.26m，因此采用單側(cè)集水符合要求。集水槽寬0.5m，深0.6m，堰距流入槽池壁0.5m，則：堰內(nèi)寬度為：4－0.5×2=實(shí)際堰長(zhǎng)為：3×3.14=9.42m，齒型堰總數(shù)為：個(gè)，取60個(gè)。堰流量為：出水損失：采用三角堰，由三角堰過(guò)堰流量公式：得，H1=012m考慮自由跌水水頭損失0.15m，則出水堰總水頭損失為：0.12+0.15=0.27m3.2調(diào)節(jié)池3.2.1（1）設(shè)計(jì)流量Q=600m3/d=25m3/h≈0.007m3/s;（2）水力停留時(shí)間T=6h。3.2.2（1）有效容積：V=QT=25×6=150(m3)（2）池面積：A=(m2)式中：h—有效水深取5m，取池子總高度H=5.5，其中超高0.5m。(3)實(shí)際有效水深;h′==(m)式中：L—池長(zhǎng)取5.5m;B—寬取5.5m。則池子總尺寸為L(zhǎng)×B×H=5.5×5.5×5.0。3.3加熱池3.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)加熱池的目的就是為了滿足UASB運(yùn)行時(shí)需要的溫度條件，廢水在此池中進(jìn)行加熱，使水溫維持在一定溫度，以利于保持厭氧池中微生物的活性。3.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)（1）設(shè)計(jì)流量Q=600m3/d=25m3/h≈0.007m3/s;（2）水力停留時(shí)間T=1.0h;（3）加熱池有效水深h=4.5m，水面超高取0.5m。3.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）加熱池的有效容積：V=Q×T=25×1=25m3；（2）加熱池的總高度H=4.5+0.5=5.0（3）加熱池的面積：A=V/h=25/5.0=5.0m2；（4）加熱池橫截面積為：2.5×2（m2）；（5）加熱池的尺寸為：L×B×H=2.5×2×5.0(m)。3.4UASB反應(yīng)器3.4.1進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)出水水質(zhì)要求如表3—3（UASB設(shè)計(jì)計(jì)算參照《廢水厭氧生物處理理論與技術(shù)》及《生物化工廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例》進(jìn)行的）。表3—3進(jìn)出水水質(zhì)要求CODBOD進(jìn)水水質(zhì)/mg/L54002700去除率%9090出水水質(zhì)mg/L5402703.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)（1）設(shè)計(jì)流量Q=600m3/d=25m3/h≈0.007m3/s;（2）已知常溫條件下（20～25℃）條件下UASB反應(yīng)器的進(jìn)水容積負(fù)荷率可達(dá)(5～7.0)㎏COD/（m3·d）,本設(shè)計(jì)進(jìn)水COD容積負(fù)荷率取NV=5.0㎏COD/（m3·d）；3.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.3.1UASB（1）反應(yīng)器的有效容積為：式中：S0—計(jì)算有機(jī)物濃度㎏COD/L;（2）采用一座UASB反應(yīng)器，每個(gè)反應(yīng)器的容積為：m3（3）采用反應(yīng)器有效高為16m,則反應(yīng)器的面積為:（4）反應(yīng)器直徑為:,取7.5m.3.4.3．2UASB反應(yīng)器構(gòu)造的確定UASB反應(yīng)器采用矩形,三相分離器由上下兩層重疊的三角形集氣罩組成,采用穿孔管進(jìn)水配水,采用明渠出水。UASB反應(yīng)器的構(gòu)造斷面如圖3—1所示，圖3—1UASB反應(yīng)器構(gòu)造斷面示意圖3.4.3.3三相分離器設(shè)計(jì)（1）三相分離器沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積,則沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率為:m3/（m2·h）該值﹤（1.0～2.0）m3/（m2·h），滿足要求。（2）根據(jù)圖3—2，設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角為55°，取保護(hù)高度h1=0.5m，下三角形高h(yuǎn)3=3m，上三角形頂水深h2=0.5（3）下集氣罩之間的寬b2為：；（4）下三角形集氣罩之間縫隙b2中的水流（不考慮氣的影響）上升流速v1的計(jì)算為：v1=25÷34.19=0.73m/h（5）上三角形集氣罩回流縫的水流上升流速v2的計(jì)算為：設(shè)b3=1m，則回流縫的總面積a2為：v2=25÷3.14=7.96m/ha2為控制斷面，可以滿足v1＜v2的條件，具有較好的固液分離要求。（6）上三角下端C至下三角形斜面垂直距離CE=b3sin55o=1×0.819=0.819m,BC=CE/sin35°=0.819÷0.5736=1.43m,（7）取AB=1m上三角形集氣罩的位置即可確定，其高h(yuǎn)4為：（8）已知上三角形集氣罩頂?shù)乃顬?.3m則上下三角形集氣罩在反應(yīng)器內(nèi)的位置已經(jīng)確定，如圖3—圖3—2單元三相分離器計(jì)算草圖（9）根據(jù)已確定的三相分離器構(gòu)造，還應(yīng)該校核一下氣液分離的條件是否符合要求。沿AB方向水流的速度va可用下式計(jì)算：（10）設(shè)氣泡的直徑dg=0.01cm，在常溫（20℃）下，取ρ1=1.03g/cm3，ρg=1.2×10-3g/cm3，v=0.0101cm2/s（按凈水取值），β=0.95。μ=0.0101×1.03=0.0104g/(cm·s)，由于廢水的μ一般比凈水的μ大，可取廢水的μ為=根據(jù)前面的計(jì)算結(jié)果有：，，則可滿足＞的要求，可以脫除直徑等于或大于0.01cm的氣泡。3.4.3．4進(jìn)水分配系統(tǒng)的考慮采用穿孔管配水（如下圖3—3所示），進(jìn)水管管徑300mm,反應(yīng)器設(shè)1根d=300mm長(zhǎng)7.5m的穿管。設(shè)計(jì)三圈，內(nèi)圈直徑2m,孔口數(shù)4；中間圈直徑4m，孔口數(shù)8；最外圈直徑6m，孔口數(shù)16?？傞_(kāi)孔數(shù)是28,每個(gè)孔的服務(wù)面積為，配水孔徑采用φ15mm，孔距為1.5m，每個(gè)孔的服務(wù)面積為1.5×1.5=2.25m2,大于1.58孔徑向下，穿孔管中心距反應(yīng)器為0.50m，若采用連續(xù)進(jìn)水，每個(gè)孔的流速為：圖3—3則進(jìn)水部分水頭損失為：，查表得=1.06，m3.4.3．5出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮（1）出水渠的設(shè)計(jì)：采用鋸齒形出水渠，渠寬0.2m渠高0.2m，每個(gè)反應(yīng)器設(shè)1條環(huán)形出水渠，基本可保持出水均勻。（2）出水堰的設(shè)計(jì)：①采用矩形堰出水，以加大過(guò)堰流速，避免淤積，其尺寸為：堰頂寬a=100mm。②采用單側(cè)集水，則實(shí)際堰周長(zhǎng)為：L=；3.4.3．6排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于該工藝的污水處理量較小，且污泥在厭氧條件下將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成沼氣，沒(méi)有過(guò)多的剩余污泥，在培養(yǎng)厭氧污泥實(shí)現(xiàn)顆粒化時(shí)，污泥量還不夠，因此不設(shè)排泥管。若要設(shè)排泥管時(shí)，可考慮把配水管兼作排泥管用，可均勻排除污泥床區(qū)的污泥，并在池底設(shè)放空管,管徑400mm。3.4.3.7沼氣產(chǎn)量計(jì)算每日沼氣產(chǎn)量為：600×5.4×0.9×0.5=1458m3/d，選用Φ500mm鋼管。3.4.3.8產(chǎn)泥量計(jì)算每日表觀產(chǎn)泥量為：600×5.4×0.9×0.1=291.6㎏MLSS/d。3.4.3.9水封罐水封罐一般設(shè)于消化反應(yīng)器和沼氣柜或壓縮機(jī)房之間，起到調(diào)整和穩(wěn)定壓力，兼作隔絕和排除冷凝水之用。①UASB反應(yīng)中大集氣罩中出氣氣體壓力為p1=1.0mH2O,小集器罩中出氣氣體壓力為p2=2.5mH2O，則兩者氣壓差為;(mH2O)故水封罐中該收氣管的水封深度差為1.5mH2O。②沼氣柜壓力為p400mmH2O，取為0.4mmH2O，則在忽略沼氣管路壓力損失時(shí)，水封罐所需最大水封為：H0==2.5-0.4=2.1(mH2O)取水封罐總高度為H=2.5m③水封罐直徑1800mm，設(shè)進(jìn)氣管DN100鋼四根，出氣管DN150鋼一根，進(jìn)水管DN52鋼一根，放空管DN50鋼一根，并設(shè)液面計(jì)。3.4.3.10氣水分離器氣水分離器起到對(duì)沼氣干燥作用，選用Φ500mm×H1800mm，鋼制氣水分離器兩個(gè)，串聯(lián)使用。氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在各級(jí)氣水分離器前設(shè)置過(guò)濾器以?xún)艋託?，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)、壓力表及溫度計(jì)。3.4.3.11沼氣柜容積確定日產(chǎn)沼氣量1458m3，則沼氣柜容積應(yīng)為平時(shí)產(chǎn)氣量的3h體積來(lái)確定，即3選用200鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜2個(gè)（C—1416A）。3.5SBR反應(yīng)器3.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明SBR活性污泥法是在單一的反應(yīng)器內(nèi)，按時(shí)間順序進(jìn)行進(jìn)水、反應(yīng)（曝氣）、沉淀、排水、待機(jī)（閑置）等基本操作，從污水的流入開(kāi)始到待機(jī)時(shí)間結(jié)束為一個(gè)周期操作。，這種周期周而復(fù)始，從而達(dá)到污水處理的目的。（1）進(jìn)水期從反應(yīng)器開(kāi)始進(jìn)水直到反應(yīng)器最大容積時(shí)的一段時(shí)間。在此期間可分為3種進(jìn)水方式：曝氣（好氧反應(yīng)）、攪拌（厭氧反應(yīng)）、及靜置。在曝氣的情況下有機(jī)物在進(jìn)水過(guò)程中已經(jīng)開(kāi)始被大量氧化，在攪拌過(guò)程的情況下，則抑制好氧反應(yīng)。運(yùn)行時(shí)，可根據(jù)不同微生物的生長(zhǎng)特點(diǎn)、廢水的特性、要達(dá)到的處理目標(biāo)和設(shè)計(jì)要求，分別采用非限制曝氣、半限制曝氣和限制曝氣的方式進(jìn)水。（2）反應(yīng)期反應(yīng)的目的是在反應(yīng)器內(nèi)最大水量的情況下完成進(jìn)水期已開(kāi)始的反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)的目的決定進(jìn)行曝氣或攪拌，即進(jìn)行好氧反應(yīng)或厭氧反應(yīng)。在反應(yīng)階段通過(guò)改變反應(yīng)條件，不僅可以達(dá)到有機(jī)物降解的目的，而且可以達(dá)到脫氮除磷的效果。（3）沉淀期沉淀的目的是固液分離，本工序相當(dāng)于二沉池，停止曝氣和攪拌，污泥絮體和上清液分離。沉淀過(guò)程一般是由時(shí)間控制的，沉淀時(shí)間在0.5-1.0h之間，甚至可能達(dá)到2h，以便下一個(gè)排水工序。污泥層要求保持在排水設(shè)備的下面，并且在排放完成之前不上升超過(guò)排水設(shè)備。（4）排水期排水的目的是排除曝氣池沉淀后的上清液，留下活性污泥，作為下一個(gè)周期的菌種。上清液恢復(fù)到循環(huán)開(kāi)始時(shí)的最低水位，該水位離污泥層還有一定的保護(hù)高度。SBR排水一般采用潷水器，潷水所用的時(shí)間由潷水能力來(lái)決定，一般不會(huì)影響下面的污泥層。（5）待機(jī)期沉淀之后到下一個(gè)周期開(kāi)始的期間成為待機(jī)程序。曝氣池處于空閑狀態(tài)，等待下一個(gè)周期的開(kāi)始。待機(jī)期間根據(jù)工藝和處理目的，可以進(jìn)行曝氣、混合、去除剩余污泥。待機(jī)時(shí)間的長(zhǎng)短由原水量決定。SBR運(yùn)行過(guò)程中另一個(gè)重要的步驟是排放剩余污泥，在一個(gè)SBR的運(yùn)行過(guò)程張紅光，排放污泥通常在沉淀期或閑置期間。經(jīng)UASB反應(yīng)器處理的廢水，COD含量仍然比較高，要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)一步處理，即采用好氧處理。SBR結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行控制靈活.SBR工藝設(shè)計(jì)原則（1）適用于規(guī)模較小的城市污水處理，晝夜水量變化大；（2）流程簡(jiǎn)潔，日后水量增長(zhǎng)時(shí)可改為連續(xù)流常規(guī)活性污泥法工藝；（3）具有較好的脫氮除鱗功能(本例子未考慮脫磷)；（4）控制、管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，降低能耗，減少運(yùn)行費(fèi)用和勞動(dòng)強(qiáng)度。在SBR法處理城市污水的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)脫氮效果好時(shí)除磷效果差、除磷效果好時(shí)脫氮效果不佳的情況，而若要同時(shí)滿足高效脫氮除磷的要求，就需要控制影響工藝有效運(yùn)行、相互制約的各種因素，而其中最主要的制約因素就是污泥齡。如果在SBR處理工藝中能選擇一個(gè)最佳泥齡，同時(shí)控制好其他環(huán)境因素，使各制約因素得到統(tǒng)一，則脫氮除磷就會(huì)取得較好的效果。3.5.2.設(shè)計(jì)參數(shù)：（1）設(shè)計(jì)水量：Ｑ=600m3/d=25m3/h（2）污泥負(fù)荷率：取值為0.10kgBOD5/(kgMLSS.d)（3）污泥濃度和SVI：污泥濃度采用2000mgMLSS/L；污泥體積系數(shù)SVI采用100（4）反應(yīng)周期：SBR周期采用T=8h（5）周進(jìn)水時(shí)間：2.0h（6）反應(yīng)時(shí)間：3.0h（7）沉淀時(shí)間：1.0h（8）排水排泥時(shí)間：2.0h采用四個(gè)池子并聯(lián)運(yùn)行。4個(gè)SBR反應(yīng)器的一個(gè)周期時(shí)間安排SBR1進(jìn)水曝氣沉淀排水第1-2小時(shí)第3-5小時(shí)第6小時(shí)第7-8小時(shí)SBR2進(jìn)水曝氣沉淀排水第3-4小時(shí)第5-7小時(shí)第8小時(shí)第9-10小時(shí)SBR3進(jìn)水曝氣沉淀排水第5-6小時(shí)第7-9小時(shí)第10小時(shí)第11-12小時(shí)SBR4進(jìn)水曝氣沉淀排水第7-8小時(shí)第9-11小時(shí)第12小時(shí)第13-14小時(shí)3.5.3.尺寸及工藝計(jì)算（1）周期進(jìn)水量：（2）反應(yīng)池有效容積：（3）反應(yīng)池中污泥體積：Ｖ1＞Ｖx，符合要求（5）校核周期進(jìn)水量：周期進(jìn)水量應(yīng)滿足下式：Ｑ0=50m3，符合要求（6）確定單座反應(yīng)池的尺寸SBR的有效水深取3mSBR的面積為：則SBR的池長(zhǎng)為5m.,池寬為4.5m（7）SBR反應(yīng)池運(yùn)行水位如圖設(shè)排出比排水結(jié)束時(shí)水位基準(zhǔn)水位高峰水位總高度，超高取0.5m污泥界面（8）鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)確定需氧量O2:由公式：，取=0.45，=0.12，出水=30mg/L，=fX=0.75×2000=1500mg/L=1.5kg/m3V=135m3代入數(shù)據(jù)：O2=0.45×600×(270-30)/1000+0.12×1.5×135=89.1kgO2/d供氧速度：R=O2/24=89.1/24=3.71kgO2/h供氣量的計(jì)算:采用微孔管曝氣器，曝氣口安裝在距池底0.3m處，計(jì)算溫度取250C，性能參數(shù)為：EA=8%，EP=2kgO2/kWh，服務(wù)面積：1-3m2，供氧能力：20～25m3/(h.個(gè))，氧在水中飽和溶解度為：CS(20)=9.17mg/L，CS(25)擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力為：Pb=P0+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×3.7=1.37×105Pa空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分?jǐn)?shù)為：反應(yīng)池中的溶解氧的飽和度：取α=0.85，β=0.95,C=2，ρ=1,則20℃供氣量：（9）單個(gè)反應(yīng)池的布?xì)庀到y(tǒng)的計(jì)算反應(yīng)池的平面面積：5×4.5=22.5m2，每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積取1.2m2則需22.5/1.2=18.75個(gè),取20個(gè)擴(kuò)散器。（10）污泥產(chǎn)量計(jì)算選取α=0.6,b=0.075,則污泥產(chǎn)量為:△X=YQSr-VXv=0.6×600×(270-30)/1000-0.08×135×1.5=102.6KgMLSS/d污泥容重為1000kg/m3，含水率98%則每日泥量：102.6÷1000÷（1-0.98）≈5.1(m3)（11）空氣管計(jì)算:假設(shè)空氣管路水頭損失為0.15m，管路富余壓頭為0.1m，即100mmH2O，SX-1型空氣擴(kuò)散器壓力損失為200mmH2O，則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為h=0.15+0.1+0.20=0.45mmH2O。鼓風(fēng)機(jī)房出來(lái)的空氣供氣干管，在每個(gè)SBR池上設(shè)一根供氣支管，為SBR供氣。在每根支管上設(shè)5條配氣豎管，為SBR池配氣。空氣管設(shè)計(jì)流速為12m/s,支管為5m/s，則空氣干管直徑為100mm，支管直徑為50mm。（12）排泥設(shè)置:每池池底坡向排泥坑坡度i=0.01，池出水端池底（1.0×1.0×0.5）m3排泥坑一個(gè)，每池排泥坑中接出泥管一根，排泥管安裝高程相對(duì)地面為+0.5m，剩余污泥在重力作用下排入集泥井。5、需氧量計(jì)算（1）需氧量為有機(jī)物COD氧化需氧量、微生物自身氧化需氧量，保持好氧池一定的溶解氧所需氧量之和。即有機(jī)物氧化需氧量式中：a-去除每千克COD的需氧量，kg,a=0.45Q-進(jìn)水量，微生物自身氧化需氧量式中：b-微生物自身氧化系數(shù)，X-MLSS濃度，kg/V-好氧池有效容積，維持好氧池一定溶解氧的需氧量式中：d-好氧池末端溶解氧濃度，d=1.5mg/lQr-回流污泥的濃度，Qc-回流混合液量，所以反應(yīng)池總需氧量曝氣時(shí)間為3h，每小時(shí)的需氧量（2）曝氣裝置①供氧能力設(shè)混合液DO為1.5mg/l，池內(nèi)水深為3.5m，由化工原理，水中溶解氧飽和度分別為=9.17mg/l，=7.63mg/l微孔曝氣器出口處的絕對(duì)壓力位Pb，微孔曝氣器的氧轉(zhuǎn)移效率（E）為15%，則空氣離開(kāi)曝氣池時(shí)的氧的百分比為曝氣池中的平均溶解氧飽和度（按最不利溫度條件考慮）為溫度為時(shí)，曝氣池中的溶解氧飽和度為溫度為時(shí)，脫氧清水的充氧量為式中：-氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，一般=0.8-0.85，取0.85-氧溶解折算系數(shù)，一般=0.9-0.97，取0.97-密度，kg/l,為1.0kg/l-廢水中實(shí)際溶解氧濃度，mg/l-需氧量，kg/l，為17.22kg/h②鼓風(fēng)能力取氧利用率為15%，根據(jù)供氧能力，求得曝氣空氣量為③布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算反應(yīng)池平面面積為5m×4.5×3m，設(shè)每個(gè)曝氣器服務(wù)面積為1.2，則需要4.5×5×3/1.2=56個(gè)。每個(gè)池子有14個(gè)曝氣器。則每個(gè)曝氣器的曝氣量=設(shè)空氣干管流速則空氣干管直徑選用DN100mm鋼管設(shè)空氣支管數(shù)量n=5,則空氣支管直徑選用DN70mm鋼管安裝曝氣器的小支管數(shù)量為n=10，則小支管直徑選用DN60mm鋼管④鼓風(fēng)機(jī)房供氣壓力估算：曝氣器的淹沒(méi)深度H=3.3m，空氣壓力可按此式估算P=（1.5+H）×9.8=(1.5+3.3)×9.8=47.04KPa6、上清液排出裝置污水進(jìn)水量Q=600，池?cái)?shù)N=4，周期n=1d,排出時(shí)間=2h，則每池的排出負(fù)荷設(shè)一套排出裝置，其負(fù)荷為排出裝置的排出能力在最大流量比（r=1.5）時(shí)能夠排出，所以排出能力為4污泥處理4.1污泥量的確定與計(jì)算垃圾滲濾液處理過(guò)程產(chǎn)生的污泥來(lái)自以下幾部分：豎流式沉淀池，，含水率98%；UASB反應(yīng)器，；含水率98%；SBR反應(yīng)器?？偽勰嗔浚?。4.2集泥池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)置一集泥池，通過(guò)對(duì)集泥池的最高水位的控制來(lái)達(dá)到自流排泥，反應(yīng)池的污泥可利用自重流。（1）集泥井設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)選取：污泥產(chǎn)生量非常少,所以停留時(shí)間較長(zhǎng)HRT=60h；設(shè)計(jì)總泥量Q=252采用方形池子，池子的有效體積為：V=Q×T=m3，(2)設(shè)2座池子，池子有效深取4m①池子面積為：，水面超高取0.3m,則實(shí)際高度為4.3m;集泥井的尺寸為：L×B×H=7.5×10.5×4.3(m)。4.4污泥濃縮池4.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明本設(shè)計(jì)采用連續(xù)式豎流式重力濃縮池，污泥為豎流沉淀池、UASB池及少部分氣浮池的混合后的污泥，其污泥含水率較高，由污泥池進(jìn)行收集后可打入