果汁生產(chǎn)廢水處理畢業(yè)設計

1 摘要 果汁廢水主要來自沖洗水果、粉碎、榨汁等工序，罐裝工段的洗瓶、滅菌、破瓶損耗和地面沖洗等環(huán)節(jié)。廢水中含有較高濃度的糖類、果膠、果渣及水溶物和纖維素、果酸、單寧、礦物鹽等。果汁廢水中含有的糖類主要為果糖、葡萄糖、蔗糖，三者所占的比例為 2： 1：同的生產(chǎn)工藝階段，所產(chǎn)生的廢水 具有不同的特點，即使在同一階段，廢水水質(zhì)也因產(chǎn)品不同而差異較大 本文介紹了有關 處理流程和設計的計算、調(diào)節(jié)池、 、 、污泥濃縮池等進行了精細的設計和計算。并對主要構筑物 、 做了詳細的說明。 理高濃度有機廢水，其關鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。采用此工藝，不但使處理流程簡潔，也節(jié)省了運行費用，在降低廢水濃度的同時，還可以回收在處理過程中所產(chǎn)沼氣作為能源的利用。以便我為進一步探討效益資源型處理技術提供借鑒。 關鍵字 ： 高濃度廢水 廢水處理 沼氣回收 2 of in of up so of :1:1 of in in of if in of of it a of BR to a is to up we we to be in so it me to on of 第一章 概述 一果汁廢水特點 1、果汁廢水構成 企業(yè)廢水組成較為復雜，一般都有十多種廢水需要處理，他們是：洗果排放水、設備清洗廢水、消毒清洗廢水、果汁冷凝水、設備冷卻水、空調(diào)冷卻水、設備外部清洗水、地面清洗水及其他排放廢水。 2、主要廢水水質(zhì)描述 、生產(chǎn)廢水總排放池出口水質(zhì)濃度，隨企業(yè)的設備、工藝、管理的差異排水水質(zhì)有較大波動。 (2)、生產(chǎn)設備清洗廢水：清洗廢水周期性集中排水，對污水處理設施有較大沖擊，一般需將清洗設備的高濃度酸堿水、消毒水等先做預處理（中和），然后再排入污水處理系統(tǒng)。 、超濾反沖產(chǎn)生的濃廢 水（鍋底水）：其中固形物占 5每天排放約 25度 60000,個別情況達到 10 萬 以上。需單獨預處理后出水再可引入污水站系統(tǒng)，進行集中處理。 、消毒廢水：設備清洗后需要消毒，消毒廢水若直接排入污水處理系統(tǒng)，因其含有殺菌劑，將抑制生化過程的進行，導致微生物不能存活，所以這部分廢水在直接排入生化系統(tǒng)前，需要在調(diào)節(jié)池中進行專門的處理，以保證系統(tǒng)正常運行。 、果汁冷凝水：該水為稀果汁濃縮單元產(chǎn)生的廢水，水量較大，清澈透明，一般認為無污染，但分析證實該水 2000，感官雖好，但污染較重。處理工藝只能用厭氧、好氧兩級工藝。 、洗果排放水：該部分廢水排放量及排放水質(zhì)各企業(yè)差別較大，就目前各企業(yè)的排放情況來看，此部分廢水懸浮物很大、含泥量很高，必須經(jīng)過預處理方能保證后續(xù)水處理設施的正常運行。 4 有機物濃度 有機物濃度高，一般情況下 000，000 浮物） 含有大量的果渣、果肉、果屑等物質(zhì)，一般情況下 000 黏性 含有果膠等膠體，廢水黏性大 水質(zhì)、水量變化 由于加工品種及產(chǎn)量經(jīng)常變化，導致排放不均勻、水質(zhì)水量變化大， 化值高時可達2000， 化值可達 1000。 果汁廢水中含有大量果酸，因此 低，最低時可達 營養(yǎng)元素 營養(yǎng)成分單一， C:乏氮、磷元素 水溫 20二研究背景與意義 水是生命之源，是人類賴以 生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎，是不可替代的寶貴資源。 我國 卻 是一個水資源十分短缺的國家，人均水資源 占有量僅 為 世界平均水平的四分之一 ，嚴重制約著我國社會主義經(jīng)濟的發(fā)展。經(jīng)濟的騰飛是以環(huán)境的代價為前提的。隨著近代我國社會主義經(jīng)濟的騰飛，社會主義工業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展，水資源污染尤其是工業(yè)廢水污染也嚴重惡化。工業(yè)廢水的污染以其污染大、污染物濃度高、廢水排放量大、廢水中含有多種有毒有害物質(zhì)、廢水成分復雜以及水量變化大等特點而成為目前我們所面臨的主要問題。 果汁廢水主要來自沖洗水果、粉碎、榨汁等工序，罐裝工段的洗瓶、滅菌、破瓶損耗和 地面沖洗等環(huán)節(jié) 。 廢水中含有較高濃度的糖類、果膠、果渣及水溶物和纖維素、果酸、單寧、礦物鹽等果汁 廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時的 果汁 廢水，有機物含量也處于高峰。鑒于 果汁 廢水自身的特性， 果汁 廢水不能直接排5 入水體， 因此果汁廢水的處理是工業(yè)廢水處理中重要的一個方面。 三本設計工程概況 表 水水質(zhì)及排放標準 項目 ) ) SS() 水 12000 8000 8000 5 12 排放標準 100 30 70 6 9 6 第二章 工藝路線的確定及選擇依據(jù) 理方法比較 果汁廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、果酸，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。 （一）好氧處理工藝 高濃度有機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 。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術要求嚴，目前已被其他工藝代替。近年來， 氧化溝工藝得到了很大程度的發(fā)展和應用。 行方式靈活，脫氮除磷效 果好，工藝簡單，自動化程度高，節(jié)省費用，反應推動力大，能有效防止絲狀菌的膨脹。 藝 (循環(huán)式活性污泥法 )是對 法的改進。該工藝簡單，占地面積小，投資較低；有機物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，運行費用省。 （二）水解 好氧處理工藝 水解酸化可以使廢水中的大分子難降解有機物轉(zhuǎn)變成為小分子易降解的有機物，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間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。水解反應工藝式一種預處理工藝，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 。廢水經(jīng)水解酸化后進行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果，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，提高生物處理廢水的效率。因此，比完全好氧處理經(jīng)濟一些。 （三）厭氧 好氧聯(lián)合處理技術 厭氧處理技術是一種有效去除有機污染物并使其碳化的技術，它將有機化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸肌μ幚碇懈邼舛鹊膹U水，厭氧比好氧處理不僅運轉(zhuǎn)費用低，而且可回收沼氣；所需反應器體積更小；能耗低，約為好氧處理工藝的 10% 15%；產(chǎn)泥量 少，約為好氧處理的10% 15%；對營養(yǎng)物需求低；既可應用于小規(guī)模，也可應用大規(guī)模。 厭氧法的缺點式不能去除氮、磷，出水往往不達標，因此常常需對厭氧處理后的廢水進一步用好氧的方法進行處理，使出水達標。 7 常用的厭氧反應器有 ， 應器與其他反應器相比有以下優(yōu)點： 沉降性能良好，不設沉淀池，無需污泥回流 不填載體，構造簡單節(jié)省造價 由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設攪拌設備 污泥濃度和有機負荷高，停留時間短 同時，由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物量， 因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。 （四）不同處理系統(tǒng)的技術經(jīng)濟分析 不同處理方法的技術、經(jīng)濟特點比較，見表 1 表 1同處理方法的技術、經(jīng)濟特點比較 處理方法 主要技術、經(jīng)濟特點 好 氧 工 藝 生物接觸氧化法 采用兩級接觸氧化工藝，可防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn)象；但需要填料過大，不便于運輸和裝填，且污泥排放量大 氧化溝 工藝簡單，運行管理方便，出水水質(zhì)好，但污泥濃度高，污水停留時間長，基建投資大，曝氣效率低，對環(huán)境溫度要求高 占地面積小，機械設備少，運行費用低，操作簡單，自動化程度高；但還需曝氣能耗，污泥產(chǎn)量大。 厭氧 好氧 工藝 水解 好氧技術 節(jié)能效果顯著，且 增大，廢水的可生化性能增加，可縮短總水力停留時間，提高處理效率，剩余污泥量少 好氧技術 技術上先進可行，投資小，運行成本低，效果好，可回收能源，產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，由一定收益；操作要求嚴 從表中可以看出厭氧 好氧聯(lián)合處理在啤酒廢水處理方面有較大優(yōu)點，故果汁廢水厭氧 好氧處理技術是最好的選擇。 8 沼氣排泥壓濾間污泥濃縮池排水淀池調(diào)節(jié)池集水池格柵進水果汁廢水先經(jīng)過中格柵去除大雜質(zhì)后進入集水池，用污水泵將廢水提升至調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。進入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線 的 用計量泵將堿性水送入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的 在 間。調(diào)節(jié)池中出來的水用泵連續(xù)送入混凝沉淀池，在混凝沉淀池中進行混凝，然后用水泵將水送入 應器進行厭氧消化，降低有機物濃度。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。應器內(nèi)的污水流入 中進行好氧處理，而后達標出水。來自，調(diào)節(jié)池，混凝沉淀池， 應器、 應池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內(nèi)被濃縮，濃縮后進入污泥脫水機房，進一步降低污泥的含水率，實現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。 第三章 設計原則及設計規(guī)范 一、設計原則 1、執(zhí)行國家環(huán)境保護的政策，符合國家和地方有關的法規(guī)、規(guī)范及標準，污水經(jīng)處理后達標排放。 2、根據(jù)企業(yè)規(guī)劃和實際情況，力求做到系統(tǒng)布局合理，節(jié)省投資，又便于運行管理，充分發(fā)揮工程投資效益 . 9 3、采用高效、節(jié)能、先進、可靠的污水處理新工藝、新技術，實現(xiàn)污水處理站的低耗高效。 4、在已建成相同 類型處理站的基礎上進行優(yōu)化，盡可能降低投資和運行費用。 6、操作管理方便，操作人員的勞動強度低。 7、污水處理系統(tǒng)適合生產(chǎn)性變化。 二、設計規(guī)范和標準 1、室外排水設計規(guī)范 、污水綜合排放標準 、給水排水工程結構設計規(guī)范 00069 2002 4、國家現(xiàn)行的建設項目環(huán)境保護法規(guī)、條例； 5、其他有關設計規(guī)范 10 設計計算書 一、 預計處理效果 表 水水質(zhì)及排放標準 項目 ) ) SS() 水 12000 8000 8000 5 12 排放標準 100 30 70 6 9 二、 工藝流程圖 沼氣排泥壓濾間污泥濃縮池排水淀池調(diào)節(jié)池集水池格柵進水11 第一節(jié) 格柵的設計計算 一 、 設計說明 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對水泵起保護作用，另 外可減輕后續(xù)構筑物的處 理負荷。 二、設計參數(shù) 取中格柵；柵條間隙 d=10 柵前水深 h=柵流速 v=s； 安裝傾角 =45；設計流量 Q=2500m3/d=s 三 、 設計計算 H1 0 1 0 0 02 . 1 格 柵 設 計 計 算 草 圖（一）柵條間隙數(shù) (n) m a x s 式中： Q 計流量， m3/s 柵傾角，度 b 條間隙， m h 前水深， m 12 v 柵流速， m/s n = n=11條 （二）柵槽有效寬度 (B) 設計采用 20 圓鋼為柵條 ,即 s=S(中： S 條寬度， m n 柵 間隙數(shù) b 條間隙， m B= 1111 =三）進水渠道漸寬部分長度 (設進水渠道內(nèi)流速為 s,則進水渠道寬 漸寬部分展開角取為 20 則 12 式中： B 槽寬度， m 水渠道寬度， m 1水渠展開角，度 0-=四）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（ = =五）過柵水頭損失（ 取 k=3, =條斷面為圓形 )， v=s 13 24 / 3( ) s i k 數(shù)，水頭損失增大倍數(shù) 數(shù)，與斷面形狀有關 S 條寬度， m d 條凈隙， mm v 柵流速， m/s 柵傾角，度 六）柵槽總高度 (H) 取柵前渠道超高 前槽高 H1=h+總高度 H=h+h1+七）柵槽總長度 (L) L=l1+45=八）每日柵渣量 (W) 取 03 W= 12864001000 式中： Q 計流量， m3/s 14 渣量 (03，取 格柵用小值，細格柵用大值，中格柵用中值 W=m3/d(可采用人工清渣 ) (九 )集水池的設計計算 在調(diào)節(jié)沉淀池之前和格柵之后設一集水池，其大小主要取決于提升水泵的能力，目的是防止水泵頻繁啟動。以延長水泵的使用壽命。 設計參數(shù) 水力停留時間 h, 有效水深 超高設計計算 (1) 集水池容積 V=Q/T=（ 2500/24） 1=1 04.1 (2) 集水池的總高 H=(3) 集水池的面積 A=V/H= 取 A=24水池的橫截面為： LB= 6 4（ m） 則集水池的尺寸為： LBH= 6 4 (4) 一次提升泵選取：提升流量 Q=150 m3/d，揚程 10m 15 第二節(jié) 調(diào)節(jié)沉淀池的設計計算 一 、 設計參數(shù) 水力停留時間 T=6h;設計流量 Q=2500m3/d=104m3/h=s。 表 調(diào)節(jié)沉淀池進出水水質(zhì)指標 水質(zhì)指標 S 進水水質(zhì) (mg/l) 12000 8000 8000 去除率（ %） 10 10 10 出水水質(zhì) (mg/l) 10800 7000 7200 二 、 設計計算 （一） 池子尺寸 池子有效容積為： V=046= 624取池子總高度 H=中超高 效水深 h=4m 則池面積 A=V/h=624/4=156長取 L=20m,池寬取 B=8m 則池子總尺寸為 L B H=20 8 二） 理論上每日的污泥量 W=010()1 0 0 0 (1 )Q C - 式中 ： Q 計流量， m3/s 水懸浮物濃度， kg/1 水懸浮物濃度， kg/0 泥含水率， % W=66m3/d 16 （三）污泥斗尺寸 取斗底尺寸為 400 400，污泥斗傾角 取 50 則污泥斗的高度為： 0 =四）進水布置 進水起端兩側(cè)設進水堰，堰長為池長 2/3 (五 )在 調(diào)節(jié)池中設置 示器 ,控制閥門的開啟 ,調(diào)節(jié)強堿廢水的排入 ,從而控制 調(diào)節(jié)池中廢水的 第三節(jié) 沉 淀 池設計 計參數(shù) （ 1）設計流量 Q=3400 m3/d=m3/h=s (2) 設計水質(zhì)參數(shù) 表 8 豎流式沉淀池進出水水質(zhì)指標 水 質(zhì) 指 標 L ） L ） L ） 進 水 水 質(zhì) 10800 7000 7200 設計去除率 10 20 80% 設計出水水質(zhì) 9720 5600 1440 計計算 設置兩座沉淀池 17 （ 1）中心管的面積（ f）與直徑（ 取中心管流速 5mm/s 則 f= q/ m3/s） f =（ 2）中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 h3 h3=q /（ m3/s 出流速度（ m/s） m） 設 s 2 / ( 3）沉淀部分有效斷面面積 F F=q/v 淀池中的流速（ m/s） 設 表面負荷 v= 600=s F= 4）沉淀池的直徑 D D=取 D=8 （ 5）沉淀部分有效水深 h2 h2=v t 3600 (h) 取 t= 3600= D/故取 =s 由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： 21()18 gg dr -= 320 . 9 5 9 . 8 1 ( 1 . 0 3 1 . 2 1 0 ) 0 . 0 11 8 0 . 0 2 - - 創(chuàng)=s =h 2=h 26 則： =,故滿足 設計 要求。 （四） 出水系統(tǒng)設計 采用鋸齒形出水槽，槽寬 高 五） 排泥系統(tǒng)設計 產(chǎn)泥量為： 97200. 9250010 100d 每日產(chǎn)泥量 2430d，則每個 07.5 d,可用 150天排泥一次。 （六） 產(chǎn)氣量計算 97200. 90 250010 0000m3/d 每個 應器的產(chǎn)氣量 310000 2 5 0 0 /44i GG m d 2 沼氣主管 每池集氣管通到一根主管，然后再匯入兩池沼氣主管。采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為 單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量 32500 0 . 0 2 /2 4 3 6 0 0iq m s取 D=150 ，充滿度為 流速為 0 . 0 0 2 4 0 . 2 1 /0 . 8 0 . 1 5v m s3 兩池沼氣最大氣流量為 310000 0 . 1 1 5 /2 4 3 6 0 0q m s取 50，充滿度為 速為 20 5 4 0 /0 0 m s 2. 水封灌設計 水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因為當液面太高或波動時，浮渣或浮沫可能會引起出氣管的堵塞或使氣體部分進入沉降室，同時 兼有有排泥和排除冷凝水作用。 水封高度 10H H H式中： 反應器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內(nèi)的壓頭 為保證安全取貯氣罐內(nèi)壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大 m 7 貯氣罐內(nèi)壓強 00 水封灌 水封高度取 1.5 m，水封灌面積一般為進氣管面積的 4 倍，則 2 2 2114 0 . 2 5 4 0 . 1 9 644S d m 由上述計算可知該處理站日產(chǎn)沼氣 10000 3m ，則沼氣柜容積應為3h 產(chǎn)氣量 的體積確定，即 31 0 0 0 0 / 2 4 3 1 2 5 0V q t m 。 設計選用 300 鋼板水槽內(nèi)導軌濕式儲氣柜，尺寸為 6000 第 五 節(jié) 一、設計說明 經(jīng) 要達到排放標準 ,必須進一步處理 ,即采用好氧處理。 構簡單，運行控制靈活，本設計采用 4 個 個池子的運行周期為 6h 二、設計參數(shù) （一）參數(shù)選取 (1)污泥負荷率 值為 d) (2)污泥濃度和 泥濃度采用 4000 , 100 (3)反應周期 期采用 T=6h,反應器一天內(nèi)周期數(shù) n=24/6=4 (4)周期內(nèi)時間分配 反應池數(shù) N=4 進水時間： T/N=6/4=應時間： 沉時間： 水時間： 5)周期進水量 4s （二）設計水量水質(zhì) 28 設計水量 為： Q=2500m3/d=104m3/h=s 設計水質(zhì)見下表 表 應器進出水水質(zhì)指 水質(zhì)指標 S 進水水質(zhì)(mg/l) 972 560 200 去除率（ %） 91 95 80 出水水質(zhì)(mg/l) 88 28 40 三、設計計算 （一）反應池有效容積 0式中： n 應器一天內(nèi)周期數(shù) 期進水量 ,m3/s 水 量 ,mg/l X 泥濃度 , 泥負荷率 二）反應池最小水量 1三）反應池中污泥體積 06=100 4000 06=x,合格 （四）校核周期進水量 周期進水量應滿足下式： 1106) V 29 =(1- 100 4000 /106) 故符合設計要求 （五）確定單座反應池的尺寸 效水深取 高 面積為 = 長：寬 =2： 1 則 池寬為： 長為 ： 應池的最低水位為： 應池污泥高度為： 4=見， 低水位與污泥位之間的距離為 于 緩沖層高度符合設計要求。 （六）鼓風曝氣系統(tǒng) (1)確定需氧量 公式： O2=a Q(中： 生物對有機污染物氧化分解 過程的需氧率， 水設計流 量， m3/d 水 mg/l 水 mg/l 生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化 過程的需氧率， v 位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮 固體（ 量 ,kg/ 取 水 111； Xv=fX =000=2250 =m 3； V=41V=4 代入數(shù)據(jù)可得： 2500( 7001000+2/d 供氧速率 為 ： R= 4 =4=51.8 2/h (2)供 氣 量 的計算 30 采用 曝氣器，曝氣口安裝在距池底 處，淹沒深度為 算溫度取 25。 該曝氣器的性能參數(shù)為： %， 服務面積 1 供氧能力 20h 個； 查表知氧在水中飽和容解度為： 0)=， 5)= 擴散器出口處絕對壓力為： P+0 3H =0 5+0 3=0 5氣離開反應池時氧的百分比為： 2 1 (1 )7 9 2 1 (1 )-= +-= 2 1 (1 0 )7 9 2 1 (1 0 )-+- =反應池中容解氧的飽和度為： 5)= 5)5()2 . 0 2 6 1 0 4 2 =51 . 4 7 1 0 1 9 . 6 5()2 . 0 2 6 1 0 4 2 + = 0)= 0)5()2 . 0 2 6 1 0 4 2 =51 . 4 7 1 0 1 9 . 6 5()2 . 0 2 6 1 0 4 2 + = 取 = =2, =1,20時，脫氧清水的充氧量為： ( 2 0 )( 2 5 2 0 )( 2 5 ) 1 . 0 2 4b r 52 8 . 8 6 1 0 . 90 . 8 5 0 . 9 5 1 0 . 0 2 1 . 0 2 4? =43.8 2/h 供氣量為： 1 = 1826m3/h =3)布氣系統(tǒng)的計算 反應池的平面面積為： = 242個擴散器的服務面積取 需 242/70個。 取 170 個擴散器，每個池子需 50個。 布氣系統(tǒng)設計如下圖 圖 2 . 5 S B R 反 應 氣 布 氣 系 統(tǒng) 設 計 草 圖(4)空氣管路系統(tǒng)計算 按 平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個 的隔墻上設一根干管，共兩根干管，在每根干管上設 5 對配氣豎管，共 10 條配氣豎管。 則每根配氣豎管的供氣量為： 31826 3 6 5 . 2 /5 2 本設計每個 0個空氣擴散器 則每個空氣擴散器的配氣量為： 31826 3 6 . 5 2 /50 擇一條從鼓風機房開始的最遠最長管路作為計算管路，在空氣流量變化處設計算節(jié)點。 空氣管道內(nèi)的空氣流速的選定為： 干支管為 10 15m/s； 通向空氣擴散器的豎管 、 小支管為 4 5m/s； 空氣干管和支管以及配氣豎管的管徑，根據(jù)通過的空氣量和相應的 流速按排水工程下冊附錄 2加以確定。 空氣管路的局部阻力損失，根據(jù)配件類型按下式 1 5 D=式中： 0道的當量長度， m D 徑， m K 度換算系數(shù)，按管件類型不同確定 折算成當量長度損失0l，并計算出管道的計算長度0m), 空氣管路的沿程阻力損失，根據(jù)空氣管的管徑 D(空氣量 m3/算溫度 和曝氣池水深，查排水工程下冊附錄三求 得，得空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為： 12() 氣擴散器的壓力損失為 總壓力損失為： 安全起，設計取值為 空壓機所需壓力 p=(0 3+0 3 =56 此條件可選擇羅茨 轉(zhuǎn)速 1170r/配套電機功率為 75七）污泥產(chǎn)量計算 選取 a=0.6,b=污泥產(chǎn)量為： x=3 =2500( 200=d 第二章 污泥部分各處理構筑物設計與計算 第一節(jié) 重力濃縮池的設計計算 一、設計說明 為方便污泥的后續(xù)處理機械脫水，減小機械脫水中污泥的混凝劑用量以及機械脫水設備的容量，需對污泥進行濃縮處理，以降低污泥的含水率。 本設計采用間歇式重力濃縮池，運行時，應 先排除濃縮池中的上清液，騰出池容，再投入待濃縮的污泥，為此應在濃縮池深度方向的不同高度上設上清液排除管。 二、設計參數(shù) （一）設計泥量 果汁 廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分： (1)調(diào)節(jié)沉淀池， 6m3/d,含水率 97%； （ 2 沉淀池 , 82 m3/d 含水率 98% (3) 2m3/d,含水率 98%； (4) 0m3/d,含水率 99%； 總污泥量為： Q= 80 m3/d 平均含水率為： （二）參數(shù)選取 固體負荷（固體通量） 0 35kg/ M=30 kg/ 濃縮時間取 T=24h； 設計污泥量 Q=180m3/d； 濃縮后污泥含水率為 96%； 濃縮后污泥體積： 108m3/d 三、設計計算 （一） 池子邊長 根據(jù)要求，濃縮池的設計橫斷面面積應滿足： A 式中： 34 m3/d ； kg/d； kg/ 入流固體濃度（ C）的計算如下： 1 2 3 41 2 3 4W W W Q Q Q 1W=1Q1000(1 =1980kg/d 2W=2Q1000(1 =1640kg/d 3W=3Q1000(1 =400kg/d 4W=4Q1000(1 =100kg/d 那么， W+2W+3W+4W=4120kg/d=172kg/h C=4120/180=縮后污泥濃度 為： 1C=4120/108=縮池的橫斷面積為： A=137計 三 座 圓 形濃縮池，則每座 D=實際面積 A=140二）池子高度 停留時間，取 4h 則有效高度2h=2h=高，取1h=沖區(qū)高，取3h=壁高1H=1h+2h+3h=三）污泥斗 污泥斗下錐體邊長取 污泥斗傾角取 50則污泥斗的高度為： ( ) = 3.3 m （四）總高度 H=二節(jié) 集泥井 35 一、 設計說明 污水處理系統(tǒng)各構筑物所產(chǎn)生的污 泥每日排泥一次，集中到集泥井，然后在由污泥泵打到污泥濃縮池。 污泥濃縮池為間歇運行，運行周期為 24h,其中各構筑物排泥、污泥泵抽送污泥時間為 泥濃縮時間為 縮池排水時間為 置時間為 二、設計參數(shù) 設計泥量 總污泥量為： Q = 180 m3/d 三、設計計算 考慮各構筑物為間歇排泥，每日總排泥量為 180 m3/d，需在 泥井容積確定為污泥泵提升流量的 1020 此外，為保證 泥能按其運行方式進行，集泥井容 集泥井總?cè)莘e為 20+7 集泥井有效深度為 其平面面積為 257 193 設集泥井平面尺寸為 泥井為地下式，池頂加蓋，由污泥泵抽送污泥。 集泥井最高泥位為 低泥位為 底標高為 縮池最高泥位為 2.5 m。則排泥泵抽升的所需凈揚程為 6.5 m，排泥泵富余水頭 2.0 m，管道水頭損失為 0.5 m，+ m。 第 三 節(jié) 機械脫水間的 設計計算 一、設計說明 污泥經(jīng)濃縮后，尚有 96%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。 擬采用帶式壓濾機使污泥脫水，它有如下脫水特點： 36 (1)濾帶能夠回轉(zhuǎn)，脫水效率高 (2)噪聲小，能源節(jié)省 (3)附屬設備少，維修方便，但必須正確使用有機高分子 混凝劑，形成大而強度高的絮凝。 污泥經(jīng)濃縮后，尚有 96%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。 擬采用帶式壓濾機使污泥脫水 二、設計參數(shù) 設計泥量 Q=180 m3/d；含水率為 96%。 三、設計計算 據(jù)設計泥量帶式壓濾機采用 ，帶寬 1m，理后的污泥含水率為 75 80%，處理能力為 7 8 m3/h,按每天工作 8 小時設計。 外形尺寸：長 寬 高 =4500 1890 1860 第 四 節(jié) 污水提升泵房的設計與計算 一、設計說明 污水泵房用于提升污水廠的污水，以保證污水能在后續(xù)處理構筑物內(nèi)暢通的流動，它由機器間、集水池、格柵、輔助間等組成，機器間內(nèi)設置水泵機組和有關的附屬設備，格柵和吸水管安裝在集水池內(nèi)，集水池還可以在一定程度上調(diào)節(jié)來水的不均勻性，以便水泵較 均勻工作，格柵的作用是阻攔水中粗大的固體雜質(zhì)，以防止雜物阻塞和損壞水泵，輔助間一般包括貯藏室，修理間，休息室和廁所等。 二、設計計算 （一）設計流量 Q=2500m3/d=104m3/h=s （二）選泵前總揚程估算 經(jīng)過格柵的水頭損失為 水管渠內(nèi)水面標高為 格柵后的水面標高為： 集水池的有效水深為 2m 則集水池的最低工作水位為： 7 所需提升的最高水位為 集水池最低工作水位與所提 升最高水位之間高差為： 水管管線水頭損失計算如下： 出水管 Q=s,選用管徑為 200查給水排水設計手冊第 1冊得： V=s,1000i=水管線長度估為 37m,局部系數(shù)為 8 則出水管管線水頭損失為： 22 21 9 . 1 1 . 3 33 7 81 0 0 0 2 9 . 8? =站內(nèi)的管線水頭損失假設為 慮自由水頭為1m,則水泵總揚程為： H=三）選泵 根據(jù)流量 Q=104m3/h,揚程 H=8m 擬選用 臺水泵的流量為 Q=170m3/h，揚程為 H= 選擇集水池與機器間合建的圓形水泵站，考慮選用 2臺水泵，其中一臺備用。 選用 器間進行自然通風，在屋頂設置風帽。 (5)起重設 備選用電動葫蘆。 第三章 高程布置 （一）高程設計任務及原則 其主要任務是：確定各處理構筑物和泵房的標高，確定處理構筑物之間連接管渠的尺寸及其標高，通過計算確定各部位的水面標高，38 從而能夠使污水沿處理流程在處理構筑物之間通暢地流動，保證污水處理廠的正常運行。 高程布置原則如下： （ 1） 選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。并應適當留有余地，以保證在任何情況下，處理系統(tǒng)都能夠運行正常。 （ 2） 計算水頭損失時