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1 污水滲濾液處理工藝計(jì)劃書(shū) 1 滲濾液處理站設(shè)計(jì)原則 濾液處理設(shè)計(jì)原則 ( 1)認(rèn)真貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針和政策,使設(shè)計(jì)符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、 1 規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。 (2)綜合考慮廢水水質(zhì)、水量隨季節(jié)性變化的特征,選用的工藝流程技術(shù)先進(jìn)、 穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、安全適用。 ( 3)污水處理站總平面布置力求緊湊,減少占地和投資。 ( 4)妥善處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥和其它沉淀物,避免造成二次污染。 ( 5)污水處理過(guò)程中的自動(dòng)控制,力求管理方便、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,提高管 理水平,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 ( 6)污水處理 設(shè)備,要求采用技術(shù)成熟、高效率低能耗、運(yùn)行可靠的產(chǎn)品。 ( 7)優(yōu)化處理工藝,減少投加藥劑量,節(jié)約運(yùn)行成本。 ( 8)積極創(chuàng)造一個(gè)良好的生產(chǎn)和生活環(huán)境,綠化面積超過(guò) 40%。 泥處理原則 ( 1)根據(jù)污水處理工藝,按其產(chǎn)生的污泥量、污泥性質(zhì),結(jié)合自然環(huán)境及處置條 件選用符合實(shí)際的污泥處理工藝。 ( 2)一般采用合適的脫水、濃縮方法,脫水后送填埋場(chǎng)填埋。此工程處理水量較 少,產(chǎn)生的污泥量也較少,可以直接回灌到填埋區(qū)。 ( 3)妥善處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的垃圾、沉砂和污泥,避免二次污染。 水質(zhì) 設(shè)計(jì)給出的水質(zhì)見(jiàn)下表 1 1水水質(zhì) 出水水質(zhì) 000 00 000 0 00 00 9 量及特征 量 本設(shè)計(jì)給出的設(shè)計(jì)水量為 1600m3/d 考慮下雨等因素 執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù) 2008 年 7 月 1 日正式實(shí)施的中華人民共和國(guó)生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn) ( 水污染物排放濃度限值如下表 12 表 1有和新建生活垃圾填埋場(chǎng)水污染 物排放濃度限值 控制污染物 OD() ) SS() 排放濃度限值 6 9 100 30 30 可見(jiàn)經(jīng)過(guò)處理后,各項(xiàng)指標(biāo)中除 處理程度計(jì)算 去除率: 60001006000 = 去除率:、 3000 303000 =99% 去除率: %00300 濾液主要處理方法 生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液是一種高濃度的有機(jī)廢水,色度深,隨著填埋時(shí)間和降雨 量等的變化其中的化學(xué)組成會(huì)發(fā)生很大變化,而且其含有致病菌群、重金屬等組分一旦 滲出就會(huì)污染地下水,因此填埋場(chǎng)滲濾液的處理是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、封場(chǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè) 和后期管理時(shí)應(yīng)考慮的重要問(wèn)題之一。針對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,選擇工藝技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合 理的方案顯得尤為重要,其重要性甚至要超過(guò)某一單項(xiàng)技術(shù)的選擇。常用的垃圾滲濾液 處理方式 有以下四種: ( 1)將滲濾液輸送至城市污水處理廠進(jìn)行合并處理; ( 2)經(jīng)預(yù)處理后輸送至城市污水處理廠合并處理; ( 3)滲濾液回灌至填埋場(chǎng)的循環(huán)噴灑處理 ( 4)在填埋場(chǎng)建設(shè)污水處理廠進(jìn)行單獨(dú)處理。 其中,將垃圾滲濾液與適當(dāng)規(guī)模的城市污水處理廠合并處理是最為簡(jiǎn)單的處理方 式。處理填埋場(chǎng)滲濾液的工藝包括生物法和物理化學(xué)法。 濾液處理站設(shè)計(jì)原則 在工藝設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮各處理設(shè)施的處理余量。這樣各處理設(shè)施具有調(diào)節(jié)余量、耐水力沖擊負(fù)荷能力,生物處理系統(tǒng)能適應(yīng)不斷變化的有機(jī)負(fù)荷,能適應(yīng)一些有毒有害物質(zhì)對(duì)微生物的抑制作用, 能夠滿(mǎn)足滲濾液的處理要求 . 3 活的處理工藝 本工程采用 藝,為適應(yīng)滲濾液水量水質(zhì)的變化,減少運(yùn)行費(fèi)用,本工藝流程操作具有較好的靈活性 濾液主要處理方法 生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液是一種高濃度的有機(jī)廢水,色度深,隨著填埋時(shí)間和降雨量等的變化其中的化學(xué)組成會(huì)發(fā)生很大變化,而且其含有致病菌群、重金屬等組分一旦滲出就會(huì)污染地下水,因此填埋場(chǎng)滲濾液的處理是填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、封場(chǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和后期管理時(shí)應(yīng)考慮的重要問(wèn)題之一。針對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,選擇工藝技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的方案顯得尤為重要,其重要性甚至要超過(guò) 某一單項(xiàng)技術(shù)的選擇。常用的垃圾滲濾液 處理方式有以下四種 : ( 1) 將滲濾液輸送至城市污水處理廠進(jìn)行合并處理; ( 2) 經(jīng)預(yù)處理后輸送至城市污水處理廠合并處理; ( 3) 滲濾液回灌至填埋場(chǎng)的循環(huán)噴灑處理; ( 4) 在填埋場(chǎng)建設(shè)污水處理廠進(jìn)行單獨(dú)處理。 其中,將垃圾滲濾液與適當(dāng)規(guī)模的城市污水處理廠合并處理是最為簡(jiǎn)單的處理方式。處理填埋場(chǎng)滲濾液的工藝包括生物法和物理化學(xué)法 . 物法 稱(chēng)間歇曝氣活性污泥法或序批式活性污泥法 (是一種間歇運(yùn)行的污水處理方法。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比, 除污染物的機(jī)理相似,只是運(yùn)行方式不同。 藝采用間歇運(yùn)行方式,污水間歇進(jìn)入處理系統(tǒng)并間歇排出。 系統(tǒng)內(nèi)只設(shè)一個(gè)處理單元,該單元在不同時(shí)間發(fā)揮不同的作用,污水進(jìn)入該單元后按順序進(jìn)行不同的處理,最后完成總的處理被排出。一般說(shuō)來(lái), 一個(gè)運(yùn)行周期包括進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水期、閑置期五個(gè)階段。排泥可在排水器或閑置期進(jìn)行。 法可通過(guò)時(shí)間控制,在一個(gè)單池內(nèi)完成進(jìn)水、厭氧攪拌、充氧曝氣、沉淀排水等過(guò)程,具有較強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷能力,同時(shí)可根據(jù)滲濾液水質(zhì)復(fù)雜多變的特點(diǎn),靈活地調(diào)整工藝參數(shù),并且厭氧與 好氧的交替進(jìn)行,可以達(dá)到較好的脫氮除磷效果。 理化學(xué)法 滲濾液在經(jīng)過(guò)一系列生化處理后的 B/C 出水比更低,難降解成分,一般有必要采用物化處理技術(shù),作為一種預(yù)處理或者后處理的手段,來(lái)處理滲濾液。滲濾液的物化處理過(guò)程包含了混凝吸附、蒸發(fā)、高級(jí)氧化、浮選和膜處理技術(shù)等。這些技術(shù)基本都能提高滲濾液的生物降解性或者直接使出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),徹底實(shí)現(xiàn)滲濾液的無(wú)害化。 凝處理技術(shù) 混凝處理目的是通過(guò)外加混凝劑使水體中不能直接通過(guò)重力去除的微小雜質(zhì)聚結(jié)成較大的顆粒,迅速得到沉降,從而使水澄清。一般來(lái)說(shuō),單純依靠混凝來(lái)去除滲濾液中的 一定的排放標(biāo)準(zhǔn)是不大現(xiàn)實(shí)的,因?yàn)榛炷幚硪话銓?duì)于大分子有機(jī)物 (大于 3000有良好的效應(yīng),而滲濾液除了大分子物質(zhì)外,還有很大一部分物質(zhì)是由小分子物質(zhì)組成,新鮮滲濾液中小于 1000子量的物質(zhì)占將近 80%。因此,混凝處理一般可用作滲濾液的預(yù)處理或者是深度處理 . 分離技術(shù) 隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高和人們環(huán)境意識(shí)的增加,膜處理工藝在滲濾液尾水和老齡滲濾液處理中的應(yīng)用越來(lái)越廣。反滲透是一種離子 /分子水平的物理分離技術(shù),在 4 壓力作用下使?jié)B濾液中的水分子通過(guò)半透膜,可以有效地除去其中的 細(xì)菌、懸浮物、有機(jī)污染物、重金屬離子、氨氯等污染物質(zhì),從而確保出水水質(zhì)完全符合國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。和其它方法相比,反滲透法具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、占地面積小等優(yōu)點(diǎn),因此越來(lái)越多地被用來(lái)處理生活垃圾滲濾液,日益成為垃圾滲濾液處理的主流技術(shù)。 濾液處理方案的選擇 濾液處理方案選擇依據(jù) 滲濾液的濃度高,有機(jī)物含量大,氨氮含量高,且根據(jù)填埋時(shí)間的不同,滲濾液中各組分的含量會(huì)有較大變化,且受氣候、季節(jié)的影響較大。滲濾液中致病菌群、重金屬等組分一旦滲出就會(huì)污染地下水,因此在工藝流程選擇上應(yīng)采用高效、低耗、先進(jìn)、合 理、成熟的工藝,在運(yùn)行中具有較大的靈活性,并適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化,運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)保有關(guān)規(guī)定,確保水處理系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定,達(dá)到中華人民共和國(guó)生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)( 現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場(chǎng)水污染物排放濃度限值標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況及地理特點(diǎn),本著投資省,工程造價(jià)運(yùn)行費(fèi)用低、施工方便、操作運(yùn)行管理簡(jiǎn)單的原則,因地制宜,選擇合適的工藝及處理設(shè)施。 濾液處理工藝方案選擇 本次設(shè)計(jì)中填埋場(chǎng)滲濾液屬于填埋場(chǎng)早期滲濾液,有機(jī)物濃度高,可生化性好由于設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)濃度高,要求污染 物去除率較高( 除率: 除率: 99%, 除率: ,任何單機(jī)處理都難以達(dá)到出水排放標(biāo)準(zhǔn)。因此為了有效去除污染物,本次滲濾液處理設(shè)計(jì)包括一級(jí)預(yù)處理、二級(jí)生物處理和深度處理。 一級(jí)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 和減輕污水的腐化程度及后處理工藝負(fù)荷。在一般情況下,物理法和化學(xué)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(kuò)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(duì)于氨氮去除率較高。 二級(jí)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(jī)污染物,使出水的有機(jī)物含量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。生化處理包括活性污泥法和生物膜法等。其中 化溝等處理有機(jī)物和氨氮效果較好。 深度處理主要作用是進(jìn)一步去除常規(guī)二級(jí)處理不能完全去除的污水中的雜質(zhì),實(shí)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。 藝流程圖 綜合以上本次填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝路線的選擇為 “格柵調(diào)節(jié)池 凝沉淀活性炭吸附消毒” 流程圖 藝原理及過(guò)程說(shuō)明 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(chǎng)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(jìn)而影響整個(gè)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(jìn)入調(diào)節(jié)池前設(shè)置一人工細(xì)格柵。 5 厭氧工藝中上流式厭氧污泥床( 為一種高效厭氧反應(yīng)器,采用懸浮生長(zhǎng)微生物模式,獨(dú)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(shí)的、易沉降顆粒污泥,從而在反應(yīng)器內(nèi)的懸浮固體可達(dá)到 2330g/L。 物反應(yīng)器的大小受工藝負(fù)荷、最大升流速度、廢水類(lèi)型和顆粒污泥沉降性能等的影響,一般通過(guò)排放剩余污泥來(lái)控制絮體污泥和顆粒污泥的相對(duì)比例,反應(yīng)器的 般在 d 范圍內(nèi),其容積負(fù)荷為 225d)。此技術(shù)啟動(dòng)期短,耐沖擊性好,對(duì)于不同含固量污水具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力 一項(xiàng)污水厭氧生物處理新技術(shù),該技術(shù)首次把顆粒污泥的概念引入反應(yīng)器中,是一種懸浮生長(zhǎng)型反應(yīng)器。它具有 其他厭氧工藝難以比擬的優(yōu)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)污泥的顆?;蛊涔腆w停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 100d。 基本的特點(diǎn)是處理工序是間歇、周期性的,整個(gè)運(yùn)行過(guò)程分成進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉降期、排水期和閑置期,各個(gè)運(yùn)行期在時(shí)間上按序排列,稱(chēng)為一個(gè)運(yùn)行周期。進(jìn)水期是反應(yīng)器接納廢水的過(guò)程,污水進(jìn)入反應(yīng)器的選擇區(qū)與回流污泥混合,混合后的混合液進(jìn)入主反應(yīng)區(qū),進(jìn)水開(kāi)始曝氣反應(yīng)。進(jìn)水后期由程序控制開(kāi)始曝氣,即反應(yīng)期,這是達(dá)到有機(jī)物去除目的的主要工序。在此期間,微生物一般要經(jīng)歷從生長(zhǎng)到死亡的全過(guò)程。在完成有機(jī)物去除的反應(yīng)期后,停止曝 氣和攪拌,活性污泥絮凝體進(jìn)行重力沉降和固液分離。活性污泥固相形成污泥層,層面不斷地向池底下降,膠團(tuán)凝聚而下沉,清水則留在上面。在排水期,開(kāi)啟潷水器排水,洋水堰槽開(kāi)始勻變速下降,排除污泥沉降后的上清液,水位恢復(fù)到設(shè)計(jì)水位,回流污泥使用,剩余污泥由排泥泵排出,水池內(nèi)剩余的污水起到循環(huán)和稀釋作用。排水之后與下周期開(kāi)始進(jìn)水之前的時(shí)間為待機(jī)期或閑置期。由于實(shí)際操作時(shí)排水所花的時(shí)間總比設(shè)計(jì)時(shí)間短,因此多出來(lái)的時(shí)間是整個(gè)運(yùn)行周期的機(jī)動(dòng)時(shí)間,其目的在于靈活調(diào)節(jié)各階段的運(yùn)行時(shí)間。 凝沉淀 混凝沉淀工藝包括投藥、混合、反應(yīng)及 沉淀分離過(guò)程。通過(guò)投加液態(tài)聚合氯化鋁混凝劑使?jié)B濾液中未被前面的處理去除的有機(jī)物和不能直接通過(guò)重力去除的微小雜質(zhì)聚結(jié)成較大的顆粒迅速得到沉降,有效地降低滲濾液的濁度和色度,使水澄清。聚合氯化鋁適宜 59,使用堿化度量為 40%60%,對(duì)設(shè)備腐蝕性小,效率高、藥量小、絮體大而重沉淀快,對(duì)處理后水的 和堿度下降小,受水溫影響小,投加過(guò)量對(duì)凝效果影響小適用各類(lèi)水質(zhì),對(duì)高濁度廢水鋁鹽更為有效。聚合氯化鋁的投加量為 20。 性炭吸附 滲濾液經(jīng)過(guò)混凝沉淀后由污水提升泵從混凝沉淀池提升到活性炭 吸附塔中?;钚蕴课剿梢猿B濾液的臭味、色度、放射性物質(zhì)以及滲濾液中難生物降解的有機(jī)物,選擇粒狀炭作為濾料,污水深度處理多用粒狀炭,將濾料裝于活性炭吸附塔內(nèi)對(duì)滲濾液進(jìn)行吸附。 毒池 經(jīng)過(guò)處理后,滲濾液出水水質(zhì)已經(jīng)達(dá)標(biāo),但是滲濾液中含有細(xì)菌、病毒和病卵蟲(chóng)等致病微生物,因此采用液氯消毒將其殺滅,防止其對(duì)人類(lèi)及牲畜的健康產(chǎn)生危害和對(duì)環(huán)境造成污染,使排水達(dá)到國(guó)家規(guī)定的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)。 6 泥處理 污泥處理的目的是使污泥達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化及綜合利用。豎流式混凝沉淀池、 和 底部的污泥,通過(guò)污 泥泵被送入污泥濃縮池,進(jìn)行濃縮處理。由于污泥量很小,因此濃縮后不使用其他脫水裝置,直接將污泥從濃縮池中取出,置于濃縮池四周曝曬,待其曬干后,將污泥外運(yùn)。 2 主要構(gòu)筑物的工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 柵設(shè)計(jì)及計(jì)算 計(jì)流量 ( 1) 平均日流量: Q=1600m3/d=10d ( 2) 設(shè)計(jì)最大流量: 取污水總變化系數(shù) Q 101.3 m3/s=10s 設(shè)計(jì)參數(shù) 柵條間隙 b=8 柵前流速 1=s; 過(guò)柵流速 v=s; 柵條寬 度 s= 格柵傾角 =60 ; 柵前部分長(zhǎng)度 柵渣量 .1 渣 /103水。 設(shè)計(jì)計(jì)算 確定格柵前水深,根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 2 1 式中: 設(shè)計(jì)流量, m3/s 柵前槽寬, m; 1 柵前流速, m/s。 計(jì)算得:柵前槽寬 m a . 2 4 8m 柵前水深 12條間隙數(shù) n m a x s = 27 式中: n 柵條間隙數(shù); 設(shè)計(jì)流量, m3/s; 格柵傾角, =60; b 柵條間隙, m; h 柵前水深, m; 過(guò)柵流速, m/s。 柵槽寬度 B B=s (+ b n 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。 7 采用柵條規(guī)格為 10 50 s=算得:柵槽寬度 B= 27 1) +27=過(guò)格 柵的水頭損失 h1=043s 式中: 通過(guò)格柵的水頭損失, m 計(jì)算水頭損失, m; g 重力加速度, k 系數(shù),格柵受柵渣堵塞時(shí),水頭損失增大的倍數(shù),一般取 k=3 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(dāng)柵條斷面為矩形時(shí), = s 柵條寬度, m; b 格柵間隙, m。 計(jì)算得:過(guò) 柵水頭損失 水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 112 式中: 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度, m; 1 進(jìn)水渠道漸寬部分的展開(kāi)角度,一般取 1 = 20 ; B 柵槽寬度, m; 柵前槽寬, m。 計(jì)算得:進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度 水渠道漸窄部分長(zhǎng)度 2 2 進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度, m 出水渠道漸窄部分的長(zhǎng)度, m 計(jì)算得: 出水渠道漸窄部分長(zhǎng)度 L 2 m 柵后槽總高度 H H=h+h1+中: H 柵后槽總高度, m; h 柵前水深, m; 通過(guò)格柵的水頭損失, m; 柵前渠道超高,一般取 計(jì)算得:柵后槽總高度 H=槽總長(zhǎng)度 L 11 2 1 . 0 0 . 5t a L H1=h+ 中: L 柵槽總長(zhǎng)度, m; 進(jìn)水渠道 漸寬部分的長(zhǎng)度, m 8 出水渠道漸窄部分的長(zhǎng)度, m; 柵前渠中水深, m h 柵前水深, m; 柵前渠道超高,一般取 柵后部分長(zhǎng)度, m; 柵前部分長(zhǎng)度, m; 格柵傾角, =60 . 計(jì)算得:柵前渠中水深 槽總長(zhǎng)度 0 . 4 2 41 2 1 . 0 0 . 5t a n 6 0L L L =日柵渣量 W 864001000M A 式中: W 每日柵渣量, m3/d; 柵渣量, 渣 /103水; 污水總變化系數(shù),取 6400 0 . 1 61000M A m3/故取 = s 。由斯托克斯工式可得氣體上升速度為: 320 . 9 5 9 8 1 1 . 0 3 1 . 2 5 1 0 0 . 0 1 0 . 2 6 6 ( / ) 9 . 5 8 ( / )1 8 0 . 0 2b c m s m 表面水力負(fù)荷為 q=Q/A=合設(shè)計(jì)要求。 三相分離器與 三相分離區(qū)總高度 h= h5 52 3 4 51 . 3 5 0 . 4 0 . 7 0 . 2 25 5 0 . 2 2 5 5 0 . 1 80 . 5 1 . 1 1 . 1 5 0 . 1 8 2 . 5 7D F A F A D F S i n S i n mh h h h h m = 6m,沉淀區(qū) 高 泥區(qū)高 浮區(qū)高 高 理論上每日的污泥量 01()1 0 0 0 (1 )Q C 式中 :Q m3/d 進(jìn)水懸浮物濃度, 14 污泥含水率, % 出水懸浮物濃度, 計(jì)算可得出污泥量為 W=d 設(shè)計(jì)及計(jì)算 設(shè)計(jì)說(shuō)明 藝的核心是 應(yīng)池, 的工藝設(shè)備是由曝氣裝置、上清液排出裝置(潷水器 ),以及其他附屬設(shè)備組成的反應(yīng)器。 按進(jìn)水方式分為間歇進(jìn)水方式和連續(xù)進(jìn)水方式;按有機(jī)物負(fù)荷分為高負(fù)荷運(yùn)行方式、低負(fù)荷運(yùn)行方式及其他運(yùn)行方式。本設(shè)計(jì)采用間歇進(jìn)水,高負(fù)荷運(yùn)行 方式,由流入、反應(yīng)、沉淀、排放、閑置五個(gè)工序組成。 表 2進(jìn)出水水質(zhì) 單位:( ) 項(xiàng)目 S 進(jìn)水水質(zhì) 900 450 150 去除率 85% 83% 60% 出水水質(zhì) 135 0 設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)流量 080m3/d=m3/h= d 反應(yīng)池水深 H=5m; d); 污泥濃度 000; 排水比 1m=4 安全高度 =應(yīng)池?cái)?shù) N=4; 池寬與池長(zhǎng)之比為 1: 1; 需氧量系數(shù) a=計(jì)計(jì)算: 曝氣時(shí)間 24 式中: 曝氣時(shí)間, h; 進(jìn)水平均 泥負(fù)荷, d); 1m 排水比 X 反應(yīng)器內(nèi)混合液平均 度, 則曝氣時(shí)間 =淀時(shí)間 TS m a SH 15 4 1 . 2 6m a x 4 . 6 1 0 式中: 沉淀時(shí)間, h; H 反應(yīng)器水深, m 1m 排水比 安全高度; 活性污泥界面的初始沉降速度, m/h; X 反應(yīng)器內(nèi)混合液平均 度, 。 得 h 水時(shí)間 h 周期 數(shù) n 一周期所需時(shí)間 S+=期數(shù) 24 3n 取 n=3,則 h 進(jìn)水時(shí)間 T N 式中: 進(jìn)水時(shí)間, h; 一個(gè)周期所需時(shí)間, h; N 一個(gè)系列反應(yīng)池?cái)?shù)量。 計(jì)算得:進(jìn)水時(shí)間 2反應(yīng)池容積 V 中: V 各反應(yīng)池容 積, 反應(yīng)池的個(gè)數(shù); n 周期數(shù) 日最大廢水處理量, m3/d 3m a x 1040 反應(yīng)池尺寸: 單個(gè)反應(yīng)池面積 1040 2085 長(zhǎng) L=21m,則 寬 B=10m ( 9)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) O= 式中:O 需氧量, d; a 需氧量系數(shù), 設(shè)計(jì)流量, m3/d; 16 進(jìn)水 出水 計(jì)算得:需氧量O=1600 (900 135) 10224d 周期數(shù) n=3,反應(yīng)池?cái)?shù) N=4,則每個(gè)池一個(gè)周期的需氧量 = 102431224 d 以曝 氣時(shí)間 周期的需氧量為 d 設(shè)計(jì)算水溫為 20 C, 混合液 度 ,微孔曝氣器的氧 轉(zhuǎn)移率 5%,設(shè)曝氣頭距池底 淹沒(méi)水深為 查表得: 20 16: 0)= 30 0)= 微孔 曝氣器出口處的絕對(duì)壓力 0+103 式中: 曝氣器出口處的絕對(duì)壓力 大氣壓力, 105 曝氣器裝置的安裝深度,本設(shè)計(jì)采用 計(jì)算得: 曝氣器出口處的絕對(duì)壓力 105+103 105氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比為 )()(12179 100% 式中: 空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比, %; 空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率,對(duì)于微孔曝氣器,取 15%。 計(jì)算得: 空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比 %=曝氣池中的平均溶解氧飽和度為 CC 鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值, ; 在大氣壓條件下氧的飽和度, ; 空 氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力, 17 空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比。 計(jì)算得: 20 0)= 42 048 5= 30 0)= 42 048 5= 溫度 20 氧清水的充氧量為 2030L)30(0(C 式中: 脫氧清水的充氧量, h; 需氧量, ; 氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù),一般 = = 氧溶解折算系數(shù),一般 = = 密度, ,清水密度為 1.0 ; 廢水中實(shí)際溶解氧濃度, ; 鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值, 。 計(jì)算得:充氧量 100 2 =2/h 鼓風(fēng)空氣量: 6012 7 32 9 式中: 鼓風(fēng)空氣量, m3/ 脫氧清水的充氧量, h; 空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率,對(duì)于微孔曝氣器,取 15%。 計(jì)算得:鼓風(fēng)空氣量 =m3/單個(gè) 反應(yīng)池平面面積為 21m 10m,設(shè)每個(gè)曝氣器的服務(wù)面積為 2 曝氣器的個(gè)數(shù): 42042 1021 個(gè),取總曝氣器個(gè)數(shù)為 420個(gè)。 每個(gè) 05個(gè)。 設(shè)空氣干管流速 5m/s,干管數(shù)量 ;支管流速 0m/s,支管數(shù) 量 ;小支管流速 m/s,小支管數(shù)量 。 管道直徑: 18 u60s式中: D 管道直徑, m; 鼓風(fēng)空氣量, m3/ n 管道數(shù)量; u 管道內(nèi)空氣流速, m/s。 計(jì)算得: 空氣干管直徑 =用 空氣支管直徑 =用 空氣小支管直徑 =用 ( 10)上清液排出裝置潷水器 每池的排水負(fù)荷 式中: 每個(gè)反應(yīng)池的排水 負(fù)荷, m3/ 設(shè)計(jì)流量, m3/d; N 反應(yīng)池?cái)?shù); n 周期數(shù); 排水時(shí)間, h。 計(jì)算得:每池的排水負(fù)荷 601234 2080 =m3/凝沉淀設(shè)計(jì)及計(jì)算 凝沉淀 設(shè)計(jì)說(shuō)明 本次設(shè)計(jì)的滲濾液 在 69左右,根據(jù)常用混凝劑的應(yīng)用特性,選用聚合氯化鋁( 17作為混凝劑, 混凝劑 的投加采用濕投法。聚合氯化鋁適宜 ,對(duì)設(shè)備腐蝕性小,效率高,耗藥量小、絮體大而重、沉淀快,受水溫影響小,投加過(guò)量對(duì)混凝效果影響小,適合各類(lèi)水質(zhì),對(duì)高濁度廢水十分有效,因此適合本次設(shè)計(jì)。本次選擇的聚合氯化鋁混凝劑為液態(tài)。 凝沉淀設(shè)計(jì)計(jì)算: 式中: 溶液池容積, 混凝劑最大投量,取 =20; 19 設(shè)計(jì)流量, m3/d; 溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù),一般取 10%20%,取 =10%; n 每日配制次數(shù),一般為 26次,取 n=2。 計(jì)算得: 溶液池容積 10417 208020 =5.0 液池設(shè)置兩個(gè),以便交替使用,每個(gè)溶液池的容積為 考慮溶液池超高為 液池的形狀采用矩形,則溶液池的尺寸為: . 儲(chǔ)液池容積: 因?yàn)榫酆下然X為液態(tài)混凝劑,因此不 必設(shè)溶解池,但需設(shè)置儲(chǔ)液池。儲(chǔ) 液池的體積一般設(shè)為溶液池的 15%30%。儲(chǔ)液池體積 1=5=1.5 液池設(shè)置兩個(gè),一用一備,每個(gè)儲(chǔ)液池的容積為 慮儲(chǔ)液池超高為 液池的形狀采用方形,則儲(chǔ)液池的尺寸為: 1m 2m。 本次設(shè)計(jì)使用的混凝劑為液態(tài)聚合氯化鋁,因此選用轉(zhuǎn)子流量計(jì)作為計(jì) 量設(shè)備,以調(diào)節(jié)藥液投加量 3. 投藥設(shè)備: 常用的藥液投加方式有重力投加、水射器投加和泵投加。本次采用水射器投 加。加藥流量 s;壓力噴射水進(jìn)水壓 力 105射器出口 壓力要求 104抽提藥液吸入口壓力 。 壓頭比 N H 式中: N 壓頭比; 壓力噴射水進(jìn)水壓力, m; 混合液送出壓力, m; 被抽提液體的抽吸壓力, m。 計(jì)算得: 壓頭比 N=1025 010=面比 211中: 噴嘴截面積, 喉管截面積, 噴嘴工作水流量, m3/s; 吸入水流量, m3/s。 據(jù) 圖得 19:截面比 R=和系數(shù) M= 噴嘴計(jì)算: 1=s 1 20 111 10A 式中: 噴嘴截面積, 噴嘴工作水流量, L/s; C 噴口出流系數(shù),一般為 C= g 重力加速度, 壓力噴射水進(jìn)水壓力, m。 計(jì)算得: 噴口斷面積 =1 = 相應(yīng)噴口斷面積 cm v 1 = 1 噴口流速, m/s; 噴嘴工作水流量, L/s; 噴口斷面積, 計(jì)算得: 噴口流速 1 =s 噴嘴收縮長(zhǎng)度 1l 1l =1 式中: 1l 噴嘴收縮長(zhǎng)度, 噴射水的進(jìn)水管直徑,采用 噴口直徑, 噴嘴收縮段的收縮角,一般為 10 30,此處采用 =20。 計(jì)算得: 噴嘴收縮長(zhǎng)度 1l = 20l =l =1l +1l = 4)喉管計(jì)算: 2 21 R 2 式中: 喉管斷面積, 噴口斷面積, R 截面比。 計(jì)算得:喉管斷面積 2 式中: 喉管直徑, 噴口直徑, R 截面比。 計(jì)算得:喉管直徑 l =6 =120 v 2212 A 2v 喉管流速, m/s; 噴嘴工作水流量, m3/s; 吸入水流量, m3/s; 喉管斷面積, 計(jì)算得:喉管流速 2v = =s ( 5) 擴(kuò)散管長(zhǎng)度 3l 3 式中:3l 擴(kuò)散管長(zhǎng)度, 水射器混合水出水管管徑,采用 1, 擴(kuò)散管角度,一般為 5 10,此處采用 =5。 計(jì)算得:擴(kuò)散管長(zhǎng)度3l 5 5) 噴嘴和喉管進(jìn)口的間距 L=0.5 22 混合方式有水泵混合、隔板混合和機(jī)械混合等;主要混合設(shè)備有水泵葉輪 壓力水管、靜態(tài)混合器或混合池等。本次設(shè)計(jì)處理水量較小,因此采用槳板式機(jī)械混合池,設(shè)置兩個(gè)混合池,一用一備。 ( 1) 混合池有效容積 W 2460 式中: W 混合池有效容積, 設(shè)計(jì)流量, m3/d; T 混合時(shí)間,最大不得超過(guò) 2 T=1 計(jì)算得: 混合池有效容積 W=6024 12080=) 混合池高度 H 有效水深2 式中: H 有效水深, m; W 混合池有效容積, D 混合池直徑, D= 計(jì)算得: 有效水深 H= =合池池壁設(shè) 4塊固定擋板,每塊寬度 b=1/10D=上、下緣離 靜止液面和池底皆為 板長(zhǎng) h=2 合池超高取H =混合池總高度為: H= H+ H =絮凝設(shè)備可分為水力和機(jī)械兩大類(lèi)。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的水量和水質(zhì),選擇垂直軸式等徑葉輪機(jī)械絮凝池,絮凝池設(shè)置 14個(gè)。 ( 1)池體尺寸 QV 中: V 絮凝池有效容積, 設(shè)計(jì)流量, m3/h; T 絮凝時(shí)間,一般為 1015 T=15 n 絮凝池?cái)?shù), n=14。 計(jì)算得: 單池有效容積 =為配合沉淀池尺寸,絮凝池分為三格,每格尺寸為 絮凝池的 寬度 B=長(zhǎng)度 L=3 絮凝池分格隔墻上過(guò)水孔道上、下交錯(cuò)布置,每格設(shè)一臺(tái)攪拌設(shè)備,為加強(qiáng)攪拌效果,于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。 h 23 中: h 絮凝池高, m; V 絮凝池有效體積, B 絮凝池寬度, m; L 絮凝池長(zhǎng)度, m。 計(jì)算得: 池高 h=凝池超高取 絮凝池總高度 H= ( 2)攪拌設(shè)備 葉輪直徑 D 取池寬的 75%,采用 D= 葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用: 1 =s, 2 =s,3=s; 槳板長(zhǎng)度 l =板長(zhǎng)度與葉輪直徑之比 l /D= 槳板寬度 b= 葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑 每根軸上槳板數(shù) 8塊,內(nèi)、外側(cè)各 4塊。旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過(guò)水?dāng)嗝?面積之比為: 100%= %= 符合要求。 n 0 式中: n 葉輪轉(zhuǎn)速, r/ 葉輪槳板中心點(diǎn)線速度, m/s; 葉輪上槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑, m。 計(jì)算得葉輪轉(zhuǎn)速分別為: 1=2=3= 0 式中: 葉輪旋轉(zhuǎn)角速度, s; 葉輪槳板中心點(diǎn)線速度, m/s; 葉輪上槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑, m。 計(jì)算得: 24 =s =s =s 0n 由槳板寬長(zhǎng)比 b/l =,查表得:阻力系數(shù) 側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率 330 外外l 內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率 33 0 內(nèi)內(nèi)l 槳板功率 式中: 外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率, 內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率, 槳板功率, y 每個(gè)葉輪上的槳板數(shù)目,此處 y=4個(gè); l 槳板長(zhǎng)度, m; k 系數(shù); 葉輪外緣旋轉(zhuǎn)半徑, m; 葉輪外緣旋轉(zhuǎn)半徑與槳板寬度之差, m; 葉輪內(nèi)緣旋轉(zhuǎn)半徑, m; 葉輪內(nèi)緣旋轉(zhuǎn)半徑與槳板寬度之差, m; 葉輪旋轉(zhuǎn)角速度, s。 計(jì)算得: 第一格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 334401 =10一格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 334401 =10一格槳板功率01P=101010-3 二格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 334402 =10二格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 25 334402 =10二格槳板功率02P=1010- 4=10-4 三格 外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 334403 =10三格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 334403 =10三格槳板功率03P=101010- 4 kW 設(shè)三臺(tái)攪拌器合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī),則絮凝池所消耗總功率為: 0P=01P+02P+03P= 1010- 4+10- 4=10動(dòng)機(jī)功率 210式中: P 電動(dòng)機(jī)功率, 絮凝池消耗總功率, 1 攪拌設(shè)備總機(jī)械效率,一般取 1 = 傳動(dòng)效率,一般為 2 = 計(jì)算得: 電動(dòng)機(jī)功率 P= =10 3)核算平均速度梯度 水溫 20 的動(dòng)力黏度 s 每格絮凝池的有效容積 W=3V=流速度梯度 式中: G 水流速度梯度, P 電動(dòng)機(jī)功率, W; 水的動(dòng)力黏度, s; W 每格絮凝池的有效容積, 計(jì)算得: 26 第一格速度梯度 =69.5 二格速度梯度 =41.4 三格

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