制糖工業(yè)廢水處理工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1 引言</b></p><p>　　中國(guó)的淡水資源總量占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，僅為世界平均水平的1/4，在世界上名列121位，是全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一，是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國(guó)家。到20世紀(jì)末，全國(guó)600多座城市中，已有400多個(gè)城市存在供水不足問題，其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110個(gè)

2、，全國(guó)城市缺水總量為60億立方米。據(jù)監(jiān)測(cè)，目前全國(guó)多數(shù)城市地下水受到一定程度的點(diǎn)狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢(shì)。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對(duì)中國(guó)正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴(yán)重影響，而且還嚴(yán)重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。</p><p>　　所以，對(duì)于水的可持續(xù)利用成為國(guó)民發(fā)展的必要手段，其中對(duì)于污水的處理迫在眉睫，更是被提到重要的日程上來。對(duì)于關(guān)系

3、到國(guó)計(jì)民生的食品行業(yè)，制糖產(chǎn)業(yè)一直占據(jù)著不可或缺的重要位置。但是“前門產(chǎn)糖，后門排污”卻給環(huán)境帶來了很大壓力。從工業(yè)角度看，如果按年榨甘蔗3000萬噸計(jì)算，全國(guó)制糖及其深加工過程中將產(chǎn)生約100萬噸廢糖蜜，約330萬噸蔗渣，約310萬立方米酒精廢液。這樣巨大的數(shù)字表明，如果對(duì)這些廢物的處理不及時(shí)，排放到地表水體中，將會(huì)對(duì)我國(guó)的水資源產(chǎn)生很大的影響。對(duì)制糖廢水進(jìn)行處理后讓其達(dá)標(biāo)排放，可以大大減少向水體排放的污水量，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效

4、益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一[1]。</p><p>　　制糖工業(yè)廢水[2]是以甜菜或甘蔗為原料制糖過程中排出的廢水，主要來自斜槽廢水、榨糖廢水、蒸餾廢水、地面沖洗水等制糖生產(chǎn)過程和制糖副產(chǎn)品綜合利用過程。我國(guó)甘蔗糖廠大多利用制糖生產(chǎn)的副產(chǎn)品糖蜜生產(chǎn)酒精，酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物廢醪液為一種色度高（深褐色）、PH低（4.5左右）、污染物濃度高的酸性有機(jī)廢水，廢水中一般含有有機(jī)物和糖分，COD、BOD很高，是糖廠對(duì)水環(huán)境的

5、主要污染源[3]。</p><p>　　2 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　2.1.1 工藝設(shè)計(jì)主要法律、法規(guī)</p><p>　?。?）《中華人民共和國(guó)水法》2002年08月</p><p>　?。?）《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》1

6、989年12月</p><p>　　（3）《中華人民共和國(guó)水污染防治法》1996年05月</p><p>　?。?）《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》2000年09月</p><p>　?。?）《中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法》1996年10月</p><p>　　（6）國(guó)務(wù)院31號(hào)令《關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的規(guī)定》（1996）</p&g

7、t;<p>　?。?）《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》1995年10月</p><p>　　2.1.2 工藝設(shè)計(jì)主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　?。?）《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p>　?。?）其它國(guó)家相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　?。?）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996</p>&

8、lt;p>　?。?）《鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS97-97</p><p>　?。?）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ14-87（1997年版）</p><p><b>　　2.2 設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　（1）在污水處理工藝的采用上力求技術(shù)成熟、簡(jiǎn)單實(shí)用，保證運(yùn)行與維護(hù)管理的方便性。</p><p>

9、;　?。?）認(rèn)真貫徹國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)方針政策，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及地方環(huán)保法律法規(guī)，確保經(jīng)處理后的外排污水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。</p><p>　?。?）污水處理工藝及設(shè)備選擇應(yīng)以排放標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，選擇工藝設(shè)備要求先進(jìn)可靠，效率高，能耗低，操作維修簡(jiǎn)單方便，自動(dòng)化程度高，能夠降低廢水運(yùn)行成本。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)中盡量選用低噪聲的動(dòng)力設(shè)備，適當(dāng)采取消聲、減震措施，防止產(chǎn)生噪

10、聲污染。</p><p>　?。?）在高程布置上應(yīng)盡量采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊，以節(jié)省用地[4]。</p><p><b>　　3 工藝設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)范圍及規(guī)模</p><p>　　本設(shè)計(jì)只包括廢水處理站的處理工藝、設(shè)備選型、及管網(wǎng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)國(guó)內(nèi)同行業(yè)污水來源

11、和特征，本設(shè)計(jì)規(guī)模按日最大處理水量Q=6000m3/d設(shè)計(jì)。</p><p>　　污水處理站進(jìn)、出水水質(zhì)</p><p>　　3.2.1 進(jìn)水水質(zhì)</p><p>　　污水中主要污染物及指標(biāo)見表3.1</p><p>　　表3.1 主要污染物及指標(biāo)</p><p>　　3.2.2 出水水質(zhì)</p>

12、<p>　　根據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)及行業(yè)特征，污水處理站出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)要求，具體指標(biāo)見表3.2。</p><p>　　表3.2 出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　工藝方案的確定</b></p><p>　　3.3.1 方案比選</p><

13、;p>　　制糖廢水中大量的污染物是溶解性的有機(jī)物、糖類、酒精等，這些物質(zhì)具有良好的生物可降解性，處理方法主要是生物氧化法。有以下幾種常用方法處理制糖廢水[5]。</p><p>　　3.3.1.1 好氧處理工藝</p><p>　　制糖廢水處理主要采用好氧處理工藝，主要由普通活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法和SBR法。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術(shù)要求嚴(yán)，

14、目前已被其他工藝代替。近年來，氧化溝和SBR工藝得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用[6]。</p><p><b>　?。?）氧化溝法</b></p><p>　　1）Carrousel氧化溝</p><p>　　Carrousel氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此氧化溝具有特

15、殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn)，又有推流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。</p><p>　　普通Carrousel氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機(jī)使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約2～3mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來去除BOD；同時(shí)，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時(shí)，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變

16、成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化過程硝耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個(gè)連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去處BOD，但除磷脫氮的能力有限。</p><p>　　2）奧貝爾（Orbal）氧

17、化溝</p><p>　　奧貝爾（Orbal）氧化溝一般由三個(gè)同心橢圓形溝道組成，污水由外溝道進(jìn)入，與回流污泥混合后，由外溝道進(jìn)入中間溝道再進(jìn)入內(nèi)溝道，在各溝道循環(huán)達(dá)數(shù)百到數(shù)十次。最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至二次沉淀池。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量水平轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，進(jìn)行供氧兼有較強(qiáng)的推流攪伴作用。外溝道體積占整個(gè)氧化溝體積的50%-55%，溶解氧控制趨于0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用；中間溝道容積一般為25

18、%-30%,溶解氧控制在1.0mg/L左右，作為“擺動(dòng)溝道”，可發(fā)揮外溝道或內(nèi)溝道的強(qiáng)化作用；內(nèi)溝道的容積約為總?cè)莘e的15%-20%，需要較高的溶解氧值（2.0mg/L左右）,以保證有機(jī)物和氨氮有較高的去除率。 </p><p>　　奧貝爾（Orbal）氧化溝特點(diǎn)：</p><p>　　a、奧貝爾氧化溝具有較好的脫氮功能；</p><p>　　b、奧貝爾氧化溝具有推

19、流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點(diǎn)；</p><p>　　c、外溝道的供氧量通常為總供氧量的50%左右，但80%以上的BOD可以在外溝道中去除；</p><p>　　d、奧貝爾氧化溝采用的曝氣轉(zhuǎn)碟，其表面密布凸起的三解形齒結(jié)，使其在與水體接觸時(shí)將污水打碎成細(xì)密水花，具有較高的充氧能力和動(dòng)力效率。</p><p><b>　?。?）SBR工藝</b>

20、</p><p>　　SBR工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，工藝簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，節(jié)省費(fèi)用，反應(yīng)推動(dòng)力大，能有效防止絲狀菌的膨脹。</p><p>　　CASS工藝(循環(huán)式活性污泥法)是對(duì)SBR方法的改進(jìn)。食品行業(yè)的廢水一般無大的毒性,可生化性較好，所以采用CASS工藝比較適合。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，CASS法的優(yōu)點(diǎn)是：</p><p>　　a、工

21、藝流程短，占地面積少。有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好。</p><p>　　b、污泥產(chǎn)量低，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。具有脫氮除磷功能，無異味。</p><p>　　c、出水水質(zhì)好，可回用于污水處理廠內(nèi)的如綠化、澆地、等有關(guān)雜用用途。</p><p>　　d、建設(shè)費(fèi)用低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用省，處理成本低：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省10-25%。</p&g

22、t;<p>　　e、設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，施工周期短，具有較好的耐水、防腐能力，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，對(duì)原水的水質(zhì)水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，處理效果穩(wěn)定。</p><p>　　f、管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠：污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹。所以，系統(tǒng)管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。</p><p>　　g、處理工藝在國(guó)內(nèi)外處于先進(jìn)水平，設(shè)備自動(dòng)化程度高，可用微機(jī)

23、進(jìn)行操作和控制。整個(gè)工藝運(yùn)轉(zhuǎn)操作較為簡(jiǎn)單，維修方便，處理廠內(nèi)環(huán)境好。</p><p>　　3.3.1.2 水解—好氧處理工藝</p><p>　　水解-好氧工藝開發(fā)的目的是針對(duì)傳統(tǒng)的活性污泥工藝具有投資大、能耗高和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高等缺點(diǎn)，試圖采用厭氧處理工藝替代傳統(tǒng)的好氧活性污泥工藝。水解（酸化）-好氧處理工藝中的水解（酸化）段和厭氧消化的目標(biāo)不同，因此是兩種不同的處理方法。水解（酸化）—好氧

24、處理系統(tǒng)中的水解（酸化）段的目的，對(duì)于城市污水是將原水中的非溶解態(tài)有機(jī)物截留并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物；對(duì)于工業(yè)廢水處理，主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧生物處理。水解工藝的開發(fā)過程是從低濃度城市污水開始的，與高濃度廢水的厭氧消化中的水解、酸化過程是不同的。在連續(xù)厭氧過程中水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。</p><p>　　水解酸化可

25、以使制糖工業(yè)廢水中的大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為小分子易降解的有機(jī)物，出水的可生化性能得到改善，這使得好氧處理單元的停留時(shí)間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時(shí)，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。水解反應(yīng)工藝式一種預(yù)處理工藝，其后面可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和SBR等。制糖廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果，COD/BOD值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用，提高生物處理

26、制糖工業(yè)廢水的效率。因此，比完全好氧處理經(jīng)濟(jì)一些。</p><p>　　采用水解池較之全過程的厭氧池（消化池）具有以下的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　a、可生物降解性一般較好，從而減少反應(yīng)的時(shí)間和處理的能耗。</p><p>　　b、工藝僅產(chǎn)生很少的難厭氧降解的生物活性污泥，故實(shí)現(xiàn)污水、污泥一次性處理，不需要經(jīng)常加熱的中溫消化池。</p><p&g

27、t;　　c、不需要密閉的池，不需要攪拌器，不需要水、氣、固三相分離器，降低了造價(jià)和便于維護(hù)。</p><p>　　d、出水無厭氧發(fā)酵的不良?xì)馕?，改善處理廠的環(huán)境。</p><p>　　3.3.1.3 厭氧—好氧聯(lián)合處理技術(shù) </p><p>　　厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。?duì)處理中高濃度的廢水，厭氧比好

28、氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，而且可回收沼氣；厭氧生物處理過程能耗低，約為好氧處理工藝的10%～15%；；有機(jī)容積負(fù)荷高，所需反應(yīng)器體積更??；產(chǎn)泥量少，約為好氧處理的10%～15%；對(duì)營(yíng)養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。在全社會(huì)提倡循環(huán)經(jīng)濟(jì)，關(guān)注工業(yè)廢棄物實(shí)施資源化再生利用的今天，厭氧生物處理顯然是能夠使污水資源化的優(yōu)選工藝。近年來，污水厭氧處理工藝發(fā)展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出現(xiàn)，包括有厭氧接觸法、升流式厭氧污泥床、檔板式

29、厭氧法、厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和流化床，以及第三代厭氧工藝EGSB和IC厭氧反應(yīng)器，發(fā)展十分迅速。厭氧法的缺點(diǎn)式不能去除氮、磷，出水往往不達(dá)標(biāo)，由于制糖工業(yè)廢水的特殊性質(zhì)，因此常常需對(duì)厭氧處理后的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行處理，使出水達(dá)標(biāo)。</p><p>　　升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下簡(jiǎn)稱UASB）工藝由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特

30、點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項(xiàng)技術(shù)。對(duì)于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)也相對(duì)較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。UASB工藝近年來在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快，應(yīng)用面很寬，在各個(gè)行業(yè)都有應(yīng)用，生產(chǎn)性規(guī)模不等。UASB反應(yīng)器與其他反應(yīng)器相比有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　a、不填載體，構(gòu)造簡(jiǎn)單節(jié)省造價(jià)</p>

31、<p>　　b、污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短</p><p>　　c、沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流</p><p>　　d、污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問題</p><p>　　e、由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備</p><p>　　f、UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀

32、池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。</p><p>　　g、由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。</p><p>　　實(shí)踐證明，它是污水實(shí)現(xiàn)資源化的一種技術(shù)成熟可行的污水處理工藝，既解決了環(huán)境污染問題，又能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，這樣具有雙重效益的技術(shù)具有廣

33、闊的應(yīng)用前景。</p><p>　　3.3.1.4 不同處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析</p><p>　　綜上所述，通過對(duì)不同處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)進(jìn)行比較，列出表3.3。</p><p>　　表3.3 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較</p><p>　　從表中可以看出厭氧—好氧聯(lián)合處理在制糖工業(yè)廢水處理方面有較大優(yōu)勢(shì)，CASS池與UAS

34、B正好有缺互補(bǔ)，故對(duì)于本設(shè)計(jì)中所涉及到的制糖廢水來說，厭氧—好氧處理技術(shù)無疑是最佳的選擇。因此，本設(shè)計(jì)采用UASB-CASS的組合處理工藝，確保污水能夠達(dá)標(biāo)排放[7]。</p><p>　　3.3.2 工藝流程</p><p>　　3.3.2.1 污水處理工藝流程見圖3.1</p><p>　　3.3.2.2 流程介紹</p><p>

35、　　廠區(qū)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污廢水首先經(jīng)過格柵除去較大的漂浮物，然后進(jìn)入集水池，經(jīng)過提升泵的提升，廢水進(jìn)入初沉池將比重較大的懸浮顆粒去掉，這里主要去除SS，經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)。接著通過中間水池的調(diào)節(jié)，廢水進(jìn)入CASS反應(yīng)池進(jìn)行好氧反應(yīng)，主要去除COD等污染物。處理后達(dá)標(biāo)的污水通過潷水器排除CASS池。反應(yīng)產(chǎn)生的剩余活性污泥、初沉池污泥以及UASB反應(yīng)器中產(chǎn)生的污泥經(jīng)過污泥濃縮池濃縮后，通過污泥泵打入污泥脫水間進(jìn)行脫水。由

36、于污泥中的有害物質(zhì)少，干污泥可以再利用[8]。</p><p>　　污水處理工藝流程圖詳圖見附圖——水初1</p><p>　　圖3.1 污水處理工藝流程</p><p><b>　　4 工藝設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　4.1 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說明</p><p><b>　　

37、4.1.1 格柵</b></p><p>　　格柵用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。本設(shè)計(jì)設(shè)中格柵一個(gè)。</p><p>　　初步擬定格柵間尺寸：L×B×H=2.2m×0.54m×0.75m</p><p>

38、;　　采用機(jī)械清渣，選型為GH-800型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污泥機(jī)[9]</p><p>　　4.1.2 集水池與提升泵房</p><p>　　集水池是匯集準(zhǔn)備輸送到其他構(gòu)筑物去的一種小型貯水設(shè)備，設(shè)置集水池作為水量調(diào)節(jié)之用，貯存盈余，補(bǔ)充短缺，使生物處理設(shè)施在一日內(nèi)能得到均和的進(jìn)水量，保證正常運(yùn)行。設(shè)一座集水池，采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)。集水池與泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式[10]。<

39、;/p><p>　　集水池尺寸：L×B×H=5.25m×4m×3.3m</p><p>　　提升泵房作為水泵的構(gòu)筑物，面積比集水池要大，在地面建起。</p><p>　　提升泵房尺寸：L×B×H=9m×8m×5m</p><p>　　污水泵：選擇125WQ130-15

40、-11型污水泵5臺(tái)，四用一備，見表4.1</p><p>　　表4.1 125WQ130-15-11型污水泵性能</p><p>　　4.1.3 初沉池</p><p>　　沉淀池的處理對(duì)象主要是懸浮物質(zhì)（SS），設(shè)計(jì)其去除率約為75%左右，同時(shí)可去除部分BOD5（約占總BOD5的20%～30%，主要為懸浮性BOD5），可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低BOD

41、5負(fù)荷。由于本工程的處理量較小，所以采用平流式沉淀池。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)采用4座池子。</b></p><p>　　初沉池的尺寸為L(zhǎng)×B×H=21.6m×5m×3m。</p><p>　　4.1.4 調(diào)節(jié)池</p><p>　　工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度

42、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，用調(diào)節(jié)池進(jìn)行均衡調(diào)節(jié)，緩沖瞬時(shí)排放的高濃度廢水，同時(shí)使生產(chǎn)廢水進(jìn)行內(nèi)部中和反應(yīng)，從而降低運(yùn)行成本，保證后繼反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p>　　水力停留時(shí)間HRT=5(h)</p><p>　　調(diào)節(jié)池的有效水深h=5.5(m)</p><p><b>　　水面超高取0.5m</b></p&

43、gt;<p>　　調(diào)節(jié)池的尺寸為：L×B×H=15m×15m×6m</p><p>　　4.1.5 UASB（升流式厭氧污泥床）反應(yīng)池</p><p>　　UASB反應(yīng)器是進(jìn)行廢水處理的主要構(gòu)筑物之一，對(duì)高濃度的廢水進(jìn)行厭氧發(fā)酵，去除大部分的有機(jī)污染物。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

44、在UASB池中培養(yǎng)厭氧菌，分解水中的有機(jī)物，其COD去除率可達(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[11]。</p><p>　　本設(shè)計(jì)方案的UASB采用中溫操作設(shè)計(jì)。</p><p>　　數(shù)量：2座，設(shè)計(jì)處理能力6000

45、m3/d；</p><p>　　每座池體尺寸：L×B×H=16m×10m×7.5m</p><p>　　設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為。</p><p>　　沼氣儲(chǔ)存設(shè)備選用500m3鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜1個(gè)。</p><p>　　4.1.6 中間水池</p><p>　　取水力

46、停留時(shí)間HRT=5(h)</p><p>　　中間水池的有效水深h=5.5(m)</p><p><b>　　水面超高取0.5m</b></p><p>　　中間水池的尺寸為：L×B×H=15m×15m×6m</p><p>　　4.1.7 CASS反應(yīng)池</p>

47、<p>　　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CASS處理工藝。CASS工藝(循環(huán)式活性污泥法)是對(duì)SBR方法的改進(jìn)。該工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低；有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行費(fèi)用省[12]。</p><p>　　設(shè)計(jì)采用CA

48、SS池四座。工作過程分為曝氣、沉淀、潷水、閑置四個(gè)過程。</p><p><b>　　有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：</b></p><p>　　污水進(jìn)水量6000m3/d；水溫為20℃左右</p><p>　　進(jìn)水COD＝480(mg/L)；BOD5＝169(mg/L)；COD＝70(mg/L)</p><p>　　污泥負(fù)荷Ls=

49、0.1kgBOD/kgMLSS·d</p><p><b>　　反應(yīng)池池?cái)?shù)N=2座</b></p><p>　　反應(yīng)池水深H＝5(m)</p><p>　　活性污泥界面以上最小水深＝0.5(m)</p><p>　　MLSS濃度CA＝3500(mg/L)</p><p>　　水深5m；保

50、護(hù)高0.5m</p><p>　　曝氣時(shí)間3h；每天運(yùn)行周期4次</p><p><b>　　每周期運(yùn)行時(shí)間6h</b></p><p>　　初步擬定CASS反應(yīng)池（外形）尺寸40m×10m×6m</p><p>　　曝氣系統(tǒng)擬采用膜片式微孔曝氣器。</p><p>　　鼓風(fēng)機(jī)

51、選用兩臺(tái)DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī)。</p><p>　　潷水器選型為XBS-300型旋轉(zhuǎn)式潷水器</p><p>　　4.1.8 污泥處理說明</p><p>　　(1）污泥濃縮主要用于降低污泥中的空隙水，因?yàn)榭障端嘉勰嗨值?0%，是降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或者投放的污泥的體積，污泥含固率的提高，將大幅度減小污泥體積，降低污泥后續(xù)處理費(fèi)用，故污泥濃縮是污泥減容的

52、主要方法。污泥濃縮的方法有重力濃縮、氣浮法濃縮和離心法濃縮三種。</p><p>　　因?yàn)橹亓饪s由于裝置簡(jiǎn)單，所需動(dòng)力小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。所以本設(shè)計(jì)采用的是重力濃縮的方法。</p><p>　　污泥濃縮池?cái)?shù)量：2座</p><p>　　設(shè)計(jì)參數(shù)：L×B=7.5m×7.5m</p><p><b>　　(2）機(jī)械

53、脫水</b></p><p>　　機(jī)械脫水的方法是轉(zhuǎn)筒離心機(jī)、板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和真空過濾機(jī)。本設(shè)計(jì)采用的是帶式壓濾機(jī)，其具有處理量大、基建費(fèi)用少、占地少、工作環(huán)境衛(wèi)生、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，帶式壓濾脫水機(jī)受污泥負(fù)荷波動(dòng)的影響小，還具有出泥含水率較低且工作穩(wěn)定啟耗少、管理控制相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)人員的素質(zhì)要求不高等特點(diǎn)。同時(shí)，由于帶式壓濾脫水機(jī)進(jìn)入國(guó)內(nèi)較早，已有相當(dāng)數(shù)量的廠家可以生產(chǎn)這種設(shè)備。在污水處理

54、工程建設(shè)決策時(shí)，可以選用帶式壓濾機(jī)以降低工程投資，國(guó)內(nèi)新建的污水處理廠大多采用帶式壓濾脫水機(jī)</p><p>　　壓濾機(jī)型號(hào)：DYD-1000型帶式壓榨過濾機(jī)</p><p>　　4.1.9 鼓風(fēng)機(jī)房</p><p>　　鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備。</p><p>　　鼓風(fēng)機(jī)房的尺寸設(shè)計(jì)為：L×B×H=14m&#

55、215;10m×5.5m</p><p>　　4.2 污水處理站總體布置</p><p>　　4.2.1 污水廠平面布置</p><p>　　污水處理廠平面布置直接影響污水廠占地面積大小，運(yùn)行是否安全可靠、管理與檢修是否方便及廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生狀況等多項(xiàng)問題。</p><p>　　布置的原則[13]：</p><p

56、>　　(1)平面布置必須按室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的各項(xiàng)條款進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　(2)如有遠(yuǎn)期規(guī)劃，應(yīng)按遠(yuǎn)期規(guī)劃作出分期建設(shè)的安排。</p><p>　　(3)總體布置因根據(jù)廠內(nèi)各建筑物的功能和流程要求，結(jié)合廠址地形，氣候與地質(zhì)條件等因素，并考慮便于施工、操作與運(yùn)行管理，力求挖填土方平衡，并考慮擴(kuò)建的可能性，留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來確定。</p>

57、<p>　　(4)各個(gè)構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)省占地，縮短連接管線，同時(shí)還應(yīng)考慮到敷設(shè)管線、閘閥等附屬設(shè)備、構(gòu)筑物地基的相互影響以及施工、操作運(yùn)行與檢修方便，構(gòu)筑物之間必須留有5～10m的間距。污水處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能的集中布置并單獨(dú)組合，以利于安全并便于管理。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的平面布置見附圖——水初2。</p><p>　　4.2.2 污水廠高程布置</p&g

58、t;<p>　　污水廠的高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸和標(biāo)高，通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高。</p><p><b>　　布置原則：</b></p><p>　　(1)為了使污水與污泥在各構(gòu)筑物間按重力流動(dòng)或至少減少提升次數(shù)，以減少提升設(shè)備與運(yùn)行費(fèi)用，必須精確計(jì)算各個(gè)構(gòu)筑物之間的水頭損失，避免不必要的水頭

59、損失。此外，還應(yīng)該考慮污水廠擴(kuò)建時(shí)預(yù)留的貯備水頭。</p><p>　　(2)進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，應(yīng)選擇距離最長(zhǎng)，損失后最大的流程，并按最大的設(shè)計(jì)流量計(jì)算，當(dāng)有兩個(gè)以上并聯(lián)運(yùn)行構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)考慮某一構(gòu)筑物故障時(shí)其余構(gòu)筑物須負(fù)擔(dān)全部流量的情況。必須留有充分的余地，防止水頭不夠發(fā)生涌水。并應(yīng)考慮土方平衡，避免出現(xiàn)分配不均現(xiàn)象。</p><p>　　(3)還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需提

60、升的污泥量，污泥脫水間、濃縮池等高程確定，應(yīng)注意其污水能自流入其它構(gòu)筑物的可能性，考慮污泥處置設(shè)施排出的污水能自流流入泵站集水池和其他污水處理構(gòu)筑物。</p><p>　　(5)補(bǔ)充說明：經(jīng)計(jì)算得出的有關(guān)尺寸在繪圖時(shí)可能會(huì)有些改變，以圖紙標(biāo)注尺寸為主。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的高程布置結(jié)果見附圖——水初3。</p><p><b>　　5 設(shè)計(jì)計(jì)算&

61、lt;/b></p><p><b>　　5.1 格柵</b></p><p>　　5.1.1 參數(shù)選取</p><p>　?。?）格柵過柵流速一般采用0.6～1.0m/s</p><p>　?。?）格柵前渠道內(nèi)的水流速度，一般采用0.4～0.9m/s</p><p>　?。?）格柵傾角

62、，一般采用45～60°，人工清渣的格柵傾角小時(shí)較省力，但占地多</p><p>　?。?）通過格柵的水頭損失，一般采用0.08～0.15m</p><p>　?。?）格柵間工作臺(tái)兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m</p><p>　?。?）機(jī)械清渣不小于0.2m</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選取中格柵；柵條間隙e=20(mm)；柵前水深h

63、=0.3(m)；過柵流速v=0.8(m/s)；安裝傾角a=60°[14]。</p><p>　　設(shè)計(jì)流量Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=0.0694(m3/s)</p><p>　　5.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。?）柵條間隙數(shù)（n）</p><p><b>　　，取n=14條</b>

64、;</p><p><b>　　驗(yàn)算：，符合要求。</b></p><p>　?。?）柵槽有效寬度（B）</p><p>　　設(shè)計(jì)采用圓鋼為柵條，即S=0.02(m)</p><p><b>　　(m)</b></p><p>　?。?）進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 </p&

65、gt;<p>　　設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.7m/s</p><p>　　進(jìn)水渠道寬取B1=0.3(m)漸寬部分展開角</p><p>　?。?）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度</p><p><b>　?。?）過柵水頭損失</b></p><p>　?。?）柵槽總高度(H)</p><

66、;p>　　取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3(m)</p><p>　　柵前槽高H1=h+h2=0.6(m)</p><p>　　H=h+h1+h2=0.3+0.15+0.3=0.75(m)</p><p>　?。?）柵槽總長(zhǎng)度（L）</p><p><b>　　（8）柵渣量：</b></p><p&g

67、t;　　取W1=0.07，KZ=1.2則</p><p>　　具體設(shè)計(jì)見圖5.1[15]</p><p>　　圖5.1 格柵設(shè)計(jì)草圖</p><p>　　用機(jī)械清渣，根據(jù)柵槽寬度B選型為GH-800型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污泥機(jī)。見表5.1</p><p>　　表5.1 GH－800型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污泥機(jī)</p><p>

68、　　5.2 集水池與提升泵房</p><p>　　5.2.1 集水池的計(jì)算</p><p>　　5.2.1.1 參數(shù)選擇：</p><p>　　設(shè)計(jì)水量Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=0.0694(m3/s)=69.4(L/s)選擇集水池泵房合建式，考慮選用三臺(tái)水泵（兩用一備），則每臺(tái)水泵的容量為34.7L/s。</p><p

69、>　　5.2.1.2 集水池容積</p><p>　　采用相當(dāng)于一臺(tái)水泵運(yùn)行30min的容量：</p><p>　　有效水深采用H=3(m),超高取0.3m則集水池面積F=63/3=21(m2)</p><p>　　集水池的尺寸：寬取4m,長(zhǎng)為21/4=5.25(m)。</p><p>　　5.2.2 泵房設(shè)計(jì)</p>

70、<p>　　5.2.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　設(shè)計(jì)水量Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=0.0694(m3/s)=69.4(L/s)</p><p>　　一臺(tái)泵的流量為34.7L/s</p><p>　　5.2.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　?。?）總揚(yáng)程的確定</b>

71、;</p><p>　　經(jīng)過格柵的水頭損失為0.15m，估計(jì)所需最高水位3m</p><p>　　集水池最低工作水位于所需提升最高工作水位之間的高差為：</p><p><b>　　△H=</b></p><p>　?。?）出水管水頭損失</p><p>　　總出水管Q=69.4(L/s)，選用管

72、徑DN250，查表得v=1.41(m/s),1000i=9.91,一根出水管，Q=34.7(L/s)，選用管徑DN200，v=1.1(m/s),1000i=8.6</p><p>　　設(shè)管總長(zhǎng)為40m，局部損失占沿程的30%，則總損失為：</p><p><b>　　H=</b></p><p><b>　?。?）水泵揚(yáng)程</b

73、></p><p>　　泵站內(nèi)管線水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為1.0m,則水泵總揚(yáng)程為：</p><p>　　H=4.5+0.5+1.5+1.0=7.5(m) 取8m</p><p><b>　?。?）選泵</b></p><p>　　選擇125WQ130-15-11型污水泵五臺(tái)，四用一備，其性能見表5

74、.2</p><p>　　表5.2 125WQ130-15-11型污水泵性能</p><p><b>　　5.3 初沉池</b></p><p>　　5.3.1 進(jìn)出水水質(zhì)</p><p>　　進(jìn)出水水質(zhì)要求見表5.3</p><p>　　表5.3 進(jìn)出水水質(zhì)</p><

75、;p>　　5.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　　5.3.2.1 池子總面積</p><p><b>　　(表面負(fù)荷取)</b></p><p>　　5.3.2.2 沉淀部分有效水深(取t＝1.5h)</p><p>　　5.3.2.3 沉淀部分有效容積</p><p>　　5.

76、3.2.4 池長(zhǎng)（流速v取4mm/s）</p><p>　　5.3.2.5 池子總寬度</p><p>　　5.3.2.6 池子個(gè)數(shù)，（寬度取b＝5m）</p><p>　　5.3.2.7 校核長(zhǎng)寬比(符合要求)</p><p>　　5.3.2.8 污泥部分所需總?cè)莘eV</p><p>　　已知進(jìn)水SS濃度=

77、400(mg/l)初沉池效率設(shè)計(jì)75％，則出水SS濃度</p><p>　　設(shè)污泥含水率98％，兩次排泥時(shí)間間隔T=2d，污泥容重</p><p>　　5.3.2.9 每格池污泥所需容積V’</p><p>　　5.3.2.10 污泥斗容積V1，</p><p>　　5.3.2.11 污泥斗以上梯形部分污泥容積V2</p>

78、<p>　　5.3.2.12 污泥斗和梯形部分容積</p><p>　　5.3.2.13 沉淀池總高度H</p><p><b>　　取8m</b></p><p><b>　　5.4 調(diào)節(jié)池</b></p><p>　　5.4.1 參數(shù)選取</p><p&g

79、t;　　已知Q=6000(m3/d)=250(m3/h)；取水力停留時(shí)間HRT=5(h)；調(diào)節(jié)池的有效水深h=5.5(m)；水面超高取0.5m。</p><p>　　5.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.4.2.1 調(diào)節(jié)池有效容積</p><p>　　V=QT=250×5=1250m3</p><p>　　5.4.2.2

80、 調(diào)節(jié)池水面面積</p><p>　　5.4.2.3 調(diào)節(jié)池的長(zhǎng)度</p><p>　　取調(diào)節(jié)池寬15m，長(zhǎng)15m，池的實(shí)際尺寸為：</p><p>　　長(zhǎng)×寬×高=15m×15m×6m=1350m3。</p><p>　　5.4.2.4 調(diào)節(jié)池的提升泵</p><p>　

81、　設(shè)計(jì)流量Q=35L/s,靜揚(yáng)程為68.5-59.5=9.0m。</p><p>　　總出水管Q=70L/s，選用管徑DN250，查表得v=1.43m/s,1000i=9.91,設(shè)管總長(zhǎng)為50m，局部損失占沿程的30%，則總損失為：</p><p>　　管線水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為1.0m,則水泵總揚(yáng)程為：</p><p>　　H=9.0+0.64+1

82、.5+1.0=12.14m 取13m。</p><p>　　選擇150QW-180-15-15型污水泵三臺(tái)，兩用一備，其性能見表5.4</p><p>　　表5.4 150QW180-15-15型污水泵性能</p><p>　　5.5 UASB反應(yīng)池</p><p>　　5.5.1 參數(shù)選取</p><p>　

83、　經(jīng)過對(duì)同類工業(yè)廢水用UASB反應(yīng)器處理運(yùn)行結(jié)果的調(diào)查，已知常溫條件下（20～25℃）條件下UASB反應(yīng)器沼氣表現(xiàn)產(chǎn)率為0.5m3/kgCOD（去除），污泥的表現(xiàn)產(chǎn)率為0.1kgMLSS/kgCOD(去除)，厭氧污泥可實(shí)現(xiàn)顆?；?，其設(shè)計(jì)最大流量Q=6000m3/d=250m3/h。其中在沉淀池COD與BOD的去除率以20%、25%計(jì)，具體數(shù)值見表5.5</p><p>　　表5.5 進(jìn)出水水質(zhì)要求</p&

84、gt;<p>　　5.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.5.2.1 UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?。?）UASB反應(yīng)器的有效容積（包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū)）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為</b></p><p>　　進(jìn)出水COD濃度，E=0.8</p>

85、<p>　　式中Q——設(shè)計(jì)最大處理流量</p><p>　　C0——進(jìn)出水COD濃度</p><p><b>　　E——去除率</b></p><p><b>　　NV——容積負(fù)荷</b></p><p>　?。?）UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸。</p><p>　

86、　工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器2座，橫截面積為矩形。</p><p>　　1）反應(yīng)器有效高為則</p><p><b>　　池子橫截面積：</b></p><p><b>　　單池橫截面積：</b></p><p>　　2）池子從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形長(zhǎng)寬比在2：1以下較合適。設(shè)池長(zhǎng)，則寬，設(shè)計(jì)中取<

87、/p><p><b>　　單池截面積：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)反應(yīng)器總高，其中超高</p><p><b>　　單池總?cè)莘e：</b></p><p><b>　　單池有效反應(yīng)容積：</b></p><p>　　單個(gè)反應(yīng)器實(shí)際尺寸：</p>

88、;<p><b>　　反應(yīng)器總池面積：</b></p><p><b>　　反應(yīng)器總?cè)莘e：</b></p><p>　　總有效反應(yīng)容積符合有機(jī)負(fù)荷要求。</p><p>　　UASB反應(yīng)器體積有效系數(shù)： 在70%-90%之間符合要求。</p><p>　　5.5.2.2 UASB反應(yīng)

89、器構(gòu)造的確定</p><p>　　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, 構(gòu)成6個(gè)分離單元，采用穿孔管進(jìn)水配水,采用明渠出水。本工程設(shè)計(jì)中，</p><p>　　UASB反應(yīng)器的構(gòu)造斷面如圖5.2所示，</p><p>　　圖5.2 UASB反應(yīng)器構(gòu)造斷面示意圖</p><p>　　5.5.2.3 三相分離器

90、設(shè)計(jì)</p><p>　　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:，滿足要求。</p><p>　　根據(jù)圖3—5，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=0.5(m)，下三角形高h(yuǎn)3=1.2(m)，上三角形頂水深h2=0.5(m)，單元三相分離器寬b=2.67(m)，b3=0.35(m)則有： </p><p

91、>　　下三角形集氣罩回流之間縫隙上升流速v1的計(jì)算為：</p><p><b>　　,則v1為：</b></p><p>　　上三角形集氣罩回流縫的水流上升流速v2的計(jì)算為：</p><p><b>　　，則</b></p><p>　　a2為控制斷面，可以滿足v1＜v2＜2.0m/h的條件，

92、具有較好的固液分離要求。</p><p>　　因?yàn)樯先窍露薈至下三角形斜面和垂直距離</p><p>　　CE=b3sin55°=0.35×0.819=0.29(m)</p><p>　　BC=CE/ sin35°=0.29÷0.5736=0.51(m)</p><p>　　BD=BC/ sin55&

93、#176;=0.62(m)</p><p>　　取AB=0.4(m)，上三角形集氣罩的位置即可確定，其高h(yuǎn)4為：</p><p>　　已知上三角形集氣罩頂?shù)乃顬?.5m則上下三角形集氣罩在反應(yīng)器內(nèi)的位置已經(jīng)確定，如下圖5.3所示。</p><p>　　圖5.3 單元三項(xiàng)分離器計(jì)算草圖</p><p><b>　　三相分離區(qū)總高度

94、：</b></p><p>　　式中：—集氣罩以上的覆蓋水深，取0.5m；</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　UASB總高度H=7.5(m)，沉淀區(qū)高2.37m，污泥床高2.6m,懸浮區(qū)高2.53m，超高0.5m。</p><p>　　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

95、分離的條件是否符合要求。</p><p>　　沿AB方向水流的速度va可用下式計(jì)算：</p><p>　　設(shè)氣泡的直徑dg=0.01(cm)，在常溫（20℃）下，取ρ1=1.03(g/cm3)，ρg=1.2×10-3(g/cm3)，v=0.0101(cm2/s)（按凈水取值），β=0.95。</p><p>　　μ=0.0101×1.03=0.0

96、104 g/(cm·s)，由于廢水的μ一般比凈水的μ大，可取廢水的μ為0.02g/(cm·s)，則</p><p>　　根據(jù)前面的結(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。</p><p>　　5.5.2.4 進(jìn)水分配系統(tǒng)的考慮</p><p>　?。?）采用穿孔管配水，進(jìn)水管總管徑取200mm，流速約為0.

97、95m/s。每個(gè)反應(yīng)器設(shè)10根d150mm的穿孔管。每?jī)筛苤g的中心矩為1.5m，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,孔徑向下，穿孔管中心距反應(yīng)器為0.25m，每個(gè)反應(yīng)器共有60個(gè)出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水，每個(gè)孔的流速為[16]：</p><p>　　則進(jìn)水部分水頭損失為：，查表得=1.06，</p><p><b>　

98、　（2）布水孔孔徑</b></p><p>　　共設(shè)置布水孔60個(gè)，出水流速u選為2.2m/s，則孔徑為</p><p><b>　?。?）驗(yàn)證</b></p><p>　　常溫下，容積負(fù)荷（Nv）為：6.0kgCOD/(m3·d)；產(chǎn)氣率為：0.3m3/kgCOD；需滿足空塔水流速度uk≤1.0m/h,空塔沼氣上升流速u

99、g≤1.0m/h。</p><p>　　空塔水流速度 符合要求。</p><p><b>　　空塔氣流速度</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　5.5.2.5 出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮</p><p><b>　?。?）出水槽設(shè)

100、計(jì)</b></p><p>　　對(duì)于每個(gè)反應(yīng)池，有6個(gè)單元三相分離器，出水槽共有6條，槽寬0.3m。</p><p><b>　?、賳蝹€(gè)反應(yīng)器流量</b></p><p>　　②設(shè)出水槽口附近水流速度為0.2m/s，則</p><p><b>　　槽口附近水深</b></p>

101、<p>　　取槽口附近水深為0.25m，出水槽坡度為0.01；出水槽尺寸11m×0.3m×0.25m；出水槽數(shù)量為6座。</p><p><b>　?。?）溢流堰設(shè)計(jì)</b></p><p>　?、俪鏊垡缌餮吖灿?2條（6×2），每條長(zhǎng)11m，設(shè)計(jì)900三角堰，堰高50mm，堰口水面寬b=60mm。</p>

102、<p>　　每個(gè)UASB反應(yīng)器處理水量69.4L/s,查知溢流負(fù)荷為1-2L/（m·s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷f=1.8L/（m·s），則堰上水面總長(zhǎng)為：。</p><p>　　三角堰數(shù)量：個(gè)，每條溢流堰三角堰數(shù)量：633/12=53個(gè)。</p><p>　　一條溢流堰上共有53個(gè)100mm的堰口，53個(gè)110mm的間隙。</p><p>&l

103、t;b>　?、谘呱纤^校核</b></p><p><b>　　每個(gè)堰出流率：</b></p><p>　　按900三角堰計(jì)算公式，</p><p><b>　　堰上水頭：</b></p><p><b>　?、鄢鏊O(shè)計(jì)計(jì)算</b></p>&

104、lt;p>　　反應(yīng)器沿長(zhǎng)邊設(shè)一條矩形出水渠，6條出水槽的出水流至此出水渠。設(shè)出水渠寬0.8m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度為0.3m/s。</p><p><b>　　渠口附近水深</b></p><p>　　以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，出水渠渠深：0.25+0.289=0.54m，出水渠長(zhǎng)取15m，出水渠尺寸為15m×0.8m×0.5

105、4m，向渠口坡度0.001。</p><p>　　④UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　選用DN300鋼管排水，充滿度為0.6，管內(nèi)水流速度為</p><p>　　5.5.3.6 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　（1）沼氣產(chǎn)量計(jì)算</b></p><p>　?、僬託庵饕?/p>

106、產(chǎn)生于厭氧階段，設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率取</p><p><b>　　總產(chǎn)氣量：</b></p><p>　　則單個(gè)UASB反應(yīng)器產(chǎn)氣量：</p><p>　　②集氣管：每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個(gè)池子共有6根集氣管，每根集氣管內(nèi)最大流量</p><p>　　根據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑d=100(mm),本設(shè)計(jì)中取

107、100mm</p><p>　?、壅託庵鞴埽好砍?根集氣管，先通到一根單池主管然后再匯入兩池沼氣主管，采用鋼管，單池沼氣主管道坡度為0.5%。</p><p>　　則單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量：，</p><p>　　充滿度設(shè)計(jì)值為0.8,則流速：</p><p>　?、軆烧託獬毓軆?nèi)最大氣流量：</p><p>　　取D

108、=250(mm);充滿度0.6</p><p><b>　　流速</b></p><p>　　5.5.3.7 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）UASB反應(yīng)器中污泥總量計(jì)算</p><p>　　一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厭氧污泥組成，平均濃度為15gVSS/L,則兩座UASB反應(yīng)器中污泥總量：。<

109、;/p><p><b>　?。?）產(chǎn)泥量計(jì)算</b></p><p>　　厭氧生物處理污泥產(chǎn)量?。?.07kgMLSS/kgCOD</p><p>　　①UASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　△X——UASB反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kgVS

110、S/d；</p><p>　　R——厭氧生物處理污泥產(chǎn)量，kgVSS/kgCOD；</p><p>　　Co——進(jìn)水COD濃度kg/m3；</p><p>　　E——去除率，本設(shè)計(jì)中取80%。</p><p>　?、趽?jù)VSS/SS=0.8，△X=806.4/0.8=1008kgSS/d</p><p>　　單池產(chǎn)泥△X

111、i=△X/2=1008/2=504kgSS/d</p><p>　　③污泥含水率為98%，當(dāng)含水率＞95%，取，則</p><p><b>　　污泥產(chǎn)量</b></p><p><b>　　單池排泥量</b></p><p>　?、芪勰帻g </p><p>&l

112、t;b>　　（3）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在UASB三相分離器下0.5m和底部400mm高處，各設(shè)置一個(gè)排泥口，取排泥管徑為DN250，共兩個(gè)排泥口，每天排泥一次。池子底部設(shè)放空管，管徑為d=250（mm）。</p><p>　　5.5.2.8 水封罐</p><p>　　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

113、和穩(wěn)定壓力，兼作隔絕和排除冷凝水之用。</p><p>　　UASB反應(yīng)中大集氣罩中出氣氣體壓力為p1=1.0(mH2O),小集器罩中出氣氣體壓力為p2=2.5(mH2O)，則兩者氣壓差為</p><p>　　故水封罐中該收氣管的水封深度差為1.5mH2O。沼氣柜壓力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</p><p

114、>　　取水封罐總高度為H=2.5(m)</p><p>　　水封罐直徑1800mm，設(shè)進(jìn)氣管DN100鋼管四根，出氣管DN150鋼管一根，進(jìn)水管DN520鋼管一根，放空管DN50鋼管一根，并設(shè)液面計(jì)。</p><p>　　5.5.3.9 氣水分離器</p><p>　　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

115、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)置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)、壓力表及溫度計(jì)。</p><p>　　5.5.3.10 沼氣柜容積確定 </p><p>　　日產(chǎn)沼氣量3456m3，則沼氣柜容積應(yīng)為平時(shí)產(chǎn)氣量的3h體積來確定[17]，即</p><p>　　選用鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜1個(gè)（C—1416A）。</p

116、><p>　　5.5.3.11 UASB的其他設(shè)計(jì)考慮</p><p><b>　?。?）取樣管設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在池壁高度上設(shè)置若干個(gè)取樣管，用以采取反應(yīng)器內(nèi)的污泥樣，以隨時(shí)掌握污泥在高度方向上的濃度分布情況，在距反應(yīng)器底1.1~1.2m位置，沿池壁高度上設(shè)置4根，沿反應(yīng)器高度方向各管相距0.8m，水平方向各管相距2.0m。取樣

117、管選用DN100mm的鋼管，取樣口設(shè)于距地面1.1m處，配球閥取樣。</p><p><b>　?。?）檢修</b></p><p>　?、偃丝祝簽楸阌跈z修，在UASB反應(yīng)器距地坪1.0m處設(shè)置直徑700mm的人孔一個(gè)。</p><p>　?、陲L(fēng)：為防治部分容重過大的沼氣在UASB反應(yīng)器內(nèi)聚集，影響檢修和發(fā)生危險(xiǎn)，檢修時(shí)可向UASB反應(yīng)器中通入

118、壓縮空氣，因此在UASB一側(cè)預(yù)埋壓縮空氣管（由鼓風(fēng)機(jī)房引來）。</p><p><b>　?。?）防腐措施</b></p><p>　　厭氧反應(yīng)器腐蝕比較嚴(yán)重的地方是反應(yīng)器的上部，此處無論是鋼材或是水泥都會(huì)被損壞，因此，UASB反應(yīng)器應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行頂部的防腐處理。本次設(shè)計(jì)中，反應(yīng)器上部2m以上池壁用玻璃鋼防腐，三相分離器所有裸露的碳鋼部位用玻璃鋼防腐。</p>

119、<p><b>　　5.6 中間水池</b></p><p>　　5.6.1 參數(shù)選取</p><p>　　已知Q=6000(m3/d)=250(m3/h)；取水力停留時(shí)間HRT=5(h)；中間水池的有效水深h=5.5(m)；水面超高取0.5m。</p><p>　　5.6.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)</p><p&g

120、t;　　取中間水池寬度為15m，長(zhǎng)為15m</p><p>　　池的實(shí)際尺寸為：長(zhǎng)×寬×高=15m×15m×6m=1350m3。</p><p>　　選擇150QW-180-15-15型污水泵三臺(tái)，兩用一備，其性能見表5.6</p><p>　　表5.6 150QW180-15-15型污水泵性能</p><

121、p>　　5.7 CASS反應(yīng)池</p><p>　　5.7.1 設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù)見表5.7</b></p><p>　　表5.7 CASS池進(jìn)出水參數(shù)</p><p>　　設(shè)計(jì)流量Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=0.0694(m3/s)；</p>&l

122、t;p>　　BOD污泥負(fù)荷（Ns）為：0.1kgBOD/㎏MLSS；</p><p>　　混合液污泥濃度為：X=3500(mg/L)；</p><p><b>　　充水比為：</b></p><p>　　5.7.3 設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　5.7.3.1 運(yùn)行周期及時(shí)間的確定</p><