食品廢水處理(新)

1、（設(shè)計規(guī)模：2000m/d） 組 員：孫 秋 080603142 黃景耀 080603143吳旭雯 080603144陳劍峰 080603145蔡偉旺 080603146主講人：吳旭雯 蔡偉旺制 作：陳劍峰目錄表1、廢水的水質(zhì)情況1表2、進出水水質(zhì)指標（符合污水綜合排放標準GB8978-1996一級標準）1表3、預(yù)處理效果1圖1、工藝流程圖2第一節(jié) 格柵的設(shè)計計算（孫秋）3一.格柵及其作用3二.柵條斷面形狀、尺寸及阻力系數(shù)計算公式（表3-1-1）3三.格柵設(shè)計計算公式（表3-1-2）4四.格柵的設(shè)計草圖5五.格柵的設(shè)計計算51.柵條的間隙數(shù)n52.柵槽寬度B53.進水渠道漸寬部分的長度l154

2、.柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度l265.通過格柵的水頭損失h166.柵后槽總高度H67.柵槽總長度L68.每日柵渣量w6第二節(jié) 調(diào)節(jié)池的設(shè)計計算（黃景耀）8一調(diào)節(jié)池的作用8二設(shè)計參數(shù)8三設(shè)計計算8（一）. 池容積8（二）. 調(diào)節(jié)池的尺寸8（三）. 潛污泵9（四）. 攪拌9第三節(jié) 初沉池的設(shè)計計算（吳旭雯）10一類型選取:豎流式沉淀池10二設(shè)計計算12(一). 中心管面積f，m212(二). 沉淀部分有效斷面積F，m212(三). 沉淀池直徑D，m12(四). 沉淀池有效水深h2,m12(五). 校核池徑水深比12(六). 校核集水槽每米出水堰的過水負荷qo,L/s12(七). 污泥體積V

3、，m313(八). 每池污泥體積V1,m313(九). 池子圓截錐部分有效容積V1，m313(十). 中心管直徑do,m13(十一). 中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離h3,m13(十二). 沉淀池總高度H，m13第四節(jié) 水解酸化池（陳劍峰）14一、水解酸化池的作用14二、設(shè)計參數(shù)14三、設(shè)計計算14（1）水解池的容積V，m14（2）水解池上升流速核算15（3）配水方式15（4）出水收集15（5）排泥系統(tǒng)設(shè)計15第五節(jié) UASB池的設(shè)計計算(蔡偉旺)16一.設(shè)計參數(shù)161. 參數(shù)選取162設(shè)計水質(zhì)163設(shè)計水量16二. 設(shè)計計算16（一）反應(yīng)器容積的計算16（二）配水系統(tǒng)設(shè)計計算17（三）.

4、三相分離器設(shè)計19（四）.出水系統(tǒng)設(shè)計計算23（五）. 排泥系統(tǒng)設(shè)計25（六）. 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計計算26第六節(jié) SBR池的設(shè)計計算（吳旭雯）28一、SBR反應(yīng)器的作用29二、SBR技術(shù)的工作原理29三、設(shè)計參數(shù)30（一）參數(shù)選取30（二）設(shè)計水量水質(zhì)31三、設(shè)計計算31（一）反應(yīng)池有效容積31（二）反應(yīng)池最小水量32（三）反應(yīng)池中污泥體積32（四）校核周期進水量32（五）確定單座反應(yīng)池的尺寸32（六）鼓風曝氣系統(tǒng)(孫立平主編污水處理新工藝與設(shè)計計算實例P56-58)33（七）污泥產(chǎn)量計算38第七節(jié) 污泥濃縮池的設(shè)計計算（黃景耀）39一、污泥濃縮池的作用39二、設(shè)計參數(shù)40（一）設(shè)計泥量40（

5、二）參數(shù)選取40三、設(shè)計計算41（一）容積計算41（二）池子邊長41（三）池子高度42（四）污泥斗42（五）總高度42（六） 排水口43第八節(jié) 脫水機房的設(shè)計計算（陳劍峰）44一、機械脫水設(shè)備的選擇44二、真空轉(zhuǎn)鼓過濾機工藝流程44三、設(shè)計計算45（1）已知參數(shù)：45（2）計算過濾產(chǎn)率L,kg/(m2s)45（3）過濾面積A,m245四、附屬設(shè)備的選擇45第九節(jié) 主體構(gòu)筑物及設(shè)備一覽表（陳劍峰）47表1、廢水的水質(zhì)情況污水類型 處理水量 m3/d CODcr mg/L BOD5 mg/L SS pH 色度 NH3-N mg/L TP mg/L 處理目標 食品廢水 2000 4000 2000

6、2000 60 行業(yè)一級 表2、進出水水質(zhì)指標（符合污水綜合排放標準GB8978-1996一級標準）序號 污染物名稱 進水濃度（mg/L） 出水濃度（mg/L） 1 CODcr 4000 100 2 BOD5 2000 30 3 SS 2000 70 4 NH3-N 60 15 表3、預(yù)處理效果污染物 格柵豎流式沉淀池水解酸化池UASBSBR出水mg/l總?cè)コ?目標去除率%進水mg/l去除率%進水mg/l去除率%進水mg/l去除率%進水mg/l去除率%進水mg/l去除率%BOD52000200020160025120085180852798.798.5COD40004000153400352

7、21085331.58549.898.697.5SS2000151700606808013620108.845609796.5NH3-N6060606050307098575曝氣格柵調(diào)節(jié)池豎流式沉淀池水解酸化池SBRUASB出水污泥濃縮池脫水機房污泥外運污泥回流圖1、工藝流程圖第一節(jié) 格柵的設(shè)計計算（孫秋）【孫立平主編污水處理新工藝與設(shè)計計算實例P28-30】一. 格柵及其作用格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在污水渠道上、泵房集水井的井口處或污水處理廠的端部，用以截流較大的懸浮物或漂浮物，如果皮、腐木、塑料、布條等，以免其對后續(xù)處理單元的機泵或工藝管線造成損害。二. 柵條斷面形狀、尺

8、寸及阻力系數(shù)計算公式（表3-1-1）三. 格柵設(shè)計計算公式（表3-1-2）四. 格柵的設(shè)計草圖五. 格柵的設(shè)計計算1. 柵條的間隙數(shù)n設(shè)計流量Q=2000m3/d=0.023 m3/s設(shè)柵前水深h=0.4m 過柵流速v=0.9m/s 取細格柵，柵條間隙b=10mm=0.01m 安裝傾角=60 代入數(shù)值 n=5.53 取n=62. 柵槽寬度B設(shè)柵條寬度S=0.01m柵槽寬度 B=S(n-1)+bn代入數(shù)值 B=0.11m3. 進水渠道漸寬部分的長度l1設(shè)進水渠道寬B1=0.09m（進水渠道內(nèi)流速為0.6m/s，），漸寬部分展開角1=20則l1=代入數(shù)值l1=0.0275m4. 柵槽與出水渠道連接

9、處的漸窄部分長度l2l2=l1/2 代入數(shù)值l2=0.0138m5. 通過格柵的水頭損失h1設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面k取3，代入數(shù)值 h1=0.260m6. 柵后槽總高度H設(shè)柵前渠道超高h2=0.3m則 H=h+h1+h2代入數(shù)值，H=0.96m7. 柵槽總長度L 代入數(shù)值，L=1.95m8. 每日柵渣量w設(shè)柵渣量為0.09（m3/103*m3污水）則 Kz取1.50 代入數(shù)值 W=0.119m3/d 0.2 m3/d，可采用人工清渣查史惠祥主編實用環(huán)境工程手冊 污水處理設(shè)備P183可選用型號BHB1H1FS90S321-1800800700700 0.43格柵槽尺寸：LBH=1.95m0.1

10、1m0.96m，1座，采用地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。有效容積0.206m3。第二節(jié) 調(diào)節(jié)池的設(shè)計計算（黃景耀）（城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算P37，蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計）一 調(diào)節(jié)池的作用均衡調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，以便減少對廢水處理設(shè)備的影響，還可以起到臨時儲存事故排放水的作用。為使廢水混合更均勻，防止水中懸浮物沉淀，池內(nèi)設(shè)專用攪拌設(shè)備進行攪拌，在池內(nèi)安裝潛污泵，主要用來提升污水，保證污水在后續(xù)構(gòu)筑物中依靠重力自流。二 設(shè)計參數(shù)水量變化一個周期為t=12小時，設(shè)計流量Q=2000m3/d=83.3m3/h三 設(shè)計計算（一）. 池容積V=Qt=83.312=999.6m3（二）. 調(diào)節(jié)池的尺寸該污水處理站進水管標

11、高為地坪下1.8m，去調(diào)節(jié)池內(nèi)有效水深H為2.1m，調(diào)節(jié)池出水為水泵提升。根據(jù)計算的調(diào)節(jié)容積，考慮到進水管的標高，確定調(diào)節(jié)池的尺寸為: 采用方形池，池長L與池寬相等，則池表面積:A=V/H=999.6/2.1=476(m2)所以,L=B=21.8(m),取22.0m在池底設(shè)集水坑，水池底以i=0.01的坡向集水坑，調(diào)節(jié)池的基本尺寸如圖所示:（三）. 潛污泵 調(diào)節(jié)池集水坑內(nèi)設(shè)2臺自動攪勻潛污泵，一用一備，水泵的基本參數(shù)為： 水泵流量Q100m3/h揚程H7m配電機功率N5.5kw（四）. 攪拌 根據(jù)調(diào)節(jié)池的有效容積，攪拌機功率一般按1m3污水4-8W選配攪拌設(shè)備。該工程取5.5W，調(diào)節(jié)池選配潛水

12、攪拌機的總功率為999.65.5=5489（W）選擇4臺潛水攪拌機，單臺設(shè)備的基本參數(shù)如下：功率為0.85kW葉輪直徑260mm葉輪轉(zhuǎn)速740r/min將3臺潛水攪拌機分別安裝在進水端及中間部位。第三節(jié) 初沉池的設(shè)計計算（吳旭雯）【崔玉川編城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算】一 類型選取:豎流式沉淀池圖如下：參數(shù)選?。憾?設(shè)計計算(一). 中心管面積f，m2f=Qmax/vo式中Qmax每池最大設(shè)計流量，m3/s;Qmax=2000m3/d=83.3m3/h=0.023 m3/svo- -中心管內(nèi)流速，m/s,取vo=0.03m/s取池數(shù)n=2,則每池最大設(shè)計流量為：qmax=Qmax/n=0.023

13、/2=0.0115(m2/s)f=0.0115/0.03=0.38(m2)(二). 沉淀部分有效斷面積F，m2F= qmax/v式中，v為污水在沉淀池中流速，m/s取表面負荷q=2.52m3/(m2h),則上升流速為:v=uo=2(m/h)=0.0007(m/s)F=0.0115/0.0007=16.43(m2) (三). 沉淀池直徑D，mD= =5.2m8(m)(四). 沉淀池有效水深h2,mh2=vt3600式中，t為沉淀時間，h,取t=1.5則：h2=0.00071.53600=3.78（m）(五). 校核池徑水深比D/h2=5.2/3.78=1.385(m3)因此，池內(nèi)足夠容納2d的污

14、泥量。(十). 中心管直徑do,mDo=0.7m (十一). 中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離h3,mh3= qmax/v1d1式中v1-污水由中心喇叭口與反射板之間的縫隙流出流速,m/s,取v1=0.02m/sd1喇叭口直徑，md1=1.35do=1.350.7=0.95(m)則：h3=0.0115/(0.020.95)=0.19(m)(十二). 沉淀池總高度H，mH=h1+h2+h3+h4+h5取池子保護層高度h1=0.3m，緩沖層高度h4=0（因泥面很低），則H=0.3+3.78+0.19+0+3.43=7.7m 第四節(jié) 水解酸化池（陳劍峰）【崔玉川編城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計計算】一、水

15、解酸化池的作用利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將不溶性有機物水解成溶解性有機物、大分子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)，使污水更適宜后續(xù)的好樣處理，可以用較短的時間按和較低的電耗完成凈化過程。二、設(shè)計參數(shù)污水流量：Q=2000m/d（83.3m/h）水力停留時間?。篐RT=2.5h三、設(shè)計計算圖4-1 水解池示意圖（1）水解池的容積V，mV=KzQHRT式中 Kz總變化系數(shù)(有調(diào)節(jié)池時無需考慮).； Q設(shè)計流量，m/h； HRT水力停留時間，h，取HRT=2.5h。則V=83.32.5=208.25209（m）設(shè)計一個水解池，設(shè)池寬為5m，水深為4.4m，按長寬比2:1設(shè)計，則水解池池長為25=10（m），則水解

16、池的容積為54.410=220（m）。（2）水解池上升流速核算反應(yīng)器的高度確定后，反應(yīng)器的高度與上升流速之間的關(guān)系如下：v=Q/A=v/HRTA=H/HRT式中 v上升流速； H反應(yīng)器高度； HRT水力停留時間 則v=4.4/2.5=1.76(m/h)(符合0.51.8m/h的要求) （3）配水方式采用穿孔管布水器（分支式配水方式），配水支管出水口距池底200mm，位于服務(wù)面積的中心，出水管孔徑為20mm（一般在1525mm之間）。 （4）出水收集出水采用鋼板矩形堰（5）排泥系統(tǒng)設(shè)計 采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點排泥，排泥點設(shè)在污泥區(qū)中上部。污泥排放采用定時排泥，每日12次。另外，由于反

17、應(yīng)器底部可能會積累顆粒物質(zhì)和小沙礫，需在水解池底部設(shè)排泥管。第五節(jié) UASB池的設(shè)計計算(蔡偉旺)【買文寧編有機廢水生物處理技術(shù)及工程設(shè)計 P133-139】一.設(shè)計參數(shù)1. 參數(shù)選取 設(shè)計參數(shù)選取如下：容積負荷（Nv）4.5kgCOD/(m3.d);污泥為顆粒狀 污泥產(chǎn)率0.1kgMLSS/kgCOD;產(chǎn)氣率0.5 m3/kgCOD。2設(shè)計水質(zhì) 表5.1 UASB反應(yīng)器進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODcrBOD5SSNH3-N進水水質(zhì)（mg/l）2210120013660去除率（%）85852050出水水質(zhì)（mg/l）332180109303設(shè)計水量 Q=2000 m3/d=83.33 m3/h

18、=0.023 m3/s二. 設(shè)計計算（一）反應(yīng)器容積的計算UASB反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)容積（VUASB）的設(shè)計采用進水容積負荷法： VUASB=QS0/ Nv式中： Q - 設(shè)計流量，m3/d S0 - 進水COD含量,g/l Nv -容積負荷,kgCOD/(m3d)V有效=20002.21/4.5=982.2m3將UASB設(shè)計成圓形池子，布水均勻，處理效果好取水力負荷q0.6m3/(m2h) 則 A= = 83.33/0.6=138.88m2 h=982.2/138.88=7.07m 取h=8m 采用4座相同的UASB反應(yīng)器則A1=138.88/4=34.72 m2D=(4A1/)0.5=（434.

19、72/3.14）0.5=6.65m 故取D=7m則實際橫截面積為=D2=3.1472=38.465m2 實際表面水力負荷為q1=Q/A83.33/(438.465)=0.541.0 符合設(shè)計要求（二）配水系統(tǒng)設(shè)計計算本系統(tǒng)設(shè)計為圓形布水器，每個UASB反應(yīng)器設(shè)36個布水點(1)參數(shù)每個池子流量：83.33/4=20.83m3/h(2)設(shè)計計算 圖5.1 UASB布水系統(tǒng)設(shè)計計算草圖 圓環(huán)直徑計算：每個孔口服務(wù)面積為:a=0.253.1472/36=1.07m2a在13m2之間，符合設(shè)計要求可設(shè)3個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個孔口，中間設(shè)12個，最外圍設(shè)18個孔口(1)內(nèi)圈6個孔口設(shè)計服務(wù)面積：61

20、.07=6.42m2折合為服務(wù)圓的直徑為：d=(4S1/)0.5=(46.42/3.14)0.5=2.86m 用此直徑作一個虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實圓環(huán)，其上布6個孔口，則圓的直徑計算如下： 則d1(26.42/3.14)0.5=2.02m（2)中圈12個孔口設(shè)計服務(wù)面積：S2=121.07=12.84m2折合成服務(wù)圓直徑為：=(4(6.42+12.84)/3.14)0.5 = 5m中間圓環(huán)直徑計算如下：(52-d22)S2 則d2=(52-2S2/)0.5(52-212.84/3.14)0.5 =4.10m（3）外圈18個孔口設(shè)計服務(wù)面積：S3=181.07=19.26m2 折合成

21、服務(wù)圈直徑為：=(4(6.42+12.84+19.26)/3.14)0.5 =7m 外圓環(huán)的直徑d3計算如下：(72-d32)=S3則d3 =(72-2S3/)0.5(72-219.26/3.14)0.56.06m（三）.三相分離器設(shè)計 三相分離器設(shè)計計算草圖見下圖5.2: 圖5.2 UASB三相分離器設(shè)計計算草圖(1)設(shè)計說明三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計。(2)沉淀區(qū)的設(shè)計三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)計相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負荷率決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生一定

22、的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，這對固液分離不利，故設(shè)計時應(yīng)滿足以下要求：1）沉淀區(qū)水力表面負荷1.0m/h2）沉淀器斜壁角度設(shè)為50,使污泥不致積聚,盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。3）進入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速2m/h4）總沉淀水深應(yīng)大于1.5m5）水力停留時間介于1.52h如果以上條件均能滿足，則可達到良好的分離效果沉淀器（集氣罩）斜壁傾角50沉淀區(qū)面積為：A=1/4D2=1/43.1472=38.465m2表面水力負荷為：q=Q/4A=83.33/438.465=0.541.0 符合設(shè)計要求。(3)回流縫設(shè)計回流縫的作用是實現(xiàn)污泥的循環(huán)回流，其大小必須滿足使沉淀室中的污泥能順利回流到反應(yīng)器中而不致積累

23、的要求。取h1=0.3m,h2=0.5m,h3=1.5m則b1=h3/tg式中：b1-下三角集氣罩底水平寬度，m; -下三角集氣罩斜面的水平夾角； h3-下三角集氣罩的垂直高度，m; b1=1.26m b2=7-21.26=4.48m 下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速V1可用下 式計算： V1=Q1/S1 式中： Q1-反應(yīng)器中廢水流量，m3/h； S1-下三角形集氣罩回流逢面積，m2；V1=（83.33/4）/(4.482/4)=1.32m/hV12m/h，符合設(shè)計要求 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計算： V2=Q1/S2，式中： Q1-反應(yīng)器中廢水流量，m

24、3/h；S2 -上三角形集氣罩回流逢之間面積，m2； 取回流逢寬CD=1.2m,上集氣罩下底寬CF=6.0m 則 DH=CDsin50=0.92mDE=2DH+CF =20.92+6.0 =7.84m=(CF+DE)CD/2=3.14（6.0+7.84）1.2/2 =26.07m2則 = Q1/4S2=83.33/(426.07) =0.80m/h V2凈水的,故取=0.02g/cms由斯托克斯公式可得氣體上升速度為：Vb =(g/18)( 1-g)d2 = =0.266cm/s=9.58m/h Va=V2=1.60m/h則： =5.9, =1.87/1.18=1.58 ,故滿足設(shè)計要求。采用

25、TPS-型組合式三相分離器,每座反應(yīng)器分6格,設(shè)計參數(shù)如下： 參數(shù)型號水通量(m3/h)氣通量(m3/h)設(shè)備的尺寸(mm)長寬高TPS-66500020002200（四）.出水系統(tǒng)設(shè)計計算出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻的收集并排出。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽?. 出水槽設(shè)計 對于每個反應(yīng)池，有6個單元三相分離器，出水槽共有6條，槽寬0.3m。 單個反應(yīng)器流量 qi=0.023 m3/s 設(shè)出水槽口附近水流速度為0.2 m/s，則 槽口附近水深 (qi/6)/ua=0.064m取槽口附近水深為0.25 m，出水槽坡度為0.01；出水槽尺寸8 m0.2 m0.25 m；出水槽

26、數(shù)量為4座。2. 溢流堰設(shè)計 出水槽溢流堰共有24條（64），每條長8 m，設(shè)計900三角堰，堰高50，堰口水面寬b=50。每個UASB反應(yīng)器處理水量28L/s,查知溢流負荷為1-2 L/（ms），設(shè)計溢流負荷f = 1.117 L/（ms），則堰上水面總長為： 。三角堰數(shù)量： 個，每條溢流堰三角堰數(shù)量：504/24=21個。一條溢流堰上共有21個100的堰口，21個140的間隙。堰上水頭校核每個堰出流率： 按900三角堰計算公式，堰上水頭：出水渠設(shè)計計算 反應(yīng)器沿圓周設(shè)一條環(huán)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。渠口

27、附近水深 qi/ua=0.028/(0.80.3)=0.116m以出水槽槽口為基準計算，出水渠渠深：0.25+0.116=0.37m，離出水渠渠口最遠的出水槽到渠口的距離為14.67米，出水渠長為 14.67+0.1=14.77m，出水渠尺寸為 14.77m0.8m0.37m，向渠口坡度0.001。 UASB排水管設(shè)計計算選用DN250鋼管排水，充滿度為0.6，管內(nèi)水流速度為 （五）. 排泥系統(tǒng)設(shè)計1. UASB反應(yīng)器中污泥總量計算一般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,則四座UASB反應(yīng)器中污泥總量： 。2. 產(chǎn)泥量計算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取：0.0

28、7kgMLSS/kgCOD UASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量 X= rQCoE=0.0720002.210.85=263 kgVSS/d式中：X UASB反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kgVSS/d ；r 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量，kgVSS/kgCOD；Co 進水COD濃度kg/m3；E 去除率，本設(shè)計中取80%。 據(jù)VSS/SS = 0.8，X=263/0.8=329 kgSS/d單池產(chǎn)泥 Xi = X/4 =329/4=82 kgSS/d污泥含水率為98%，當含水率95%，取，則污泥產(chǎn)量 Ws=X/s(1-P)=329/1000(1-98%)=16m3/h單池排泥量 Wsi=16/4=4 m3/h污泥齡G/X=232

29、50/329=70.67(d)3. 排泥系統(tǒng)設(shè)計在UASB三相分離器底部設(shè)置一個排泥口，每天排泥一次。（六）. 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計計算1. 沼氣產(chǎn)量計算 沼氣主要產(chǎn)生于厭氧階段，設(shè)計產(chǎn)氣率取0.5。 總產(chǎn)氣量G= rQCoE=0.520002.210.85=1878m3/d 每個UASB反應(yīng)器的產(chǎn)氣量 Gi=G/4=1878/4=470 m3/d集氣管 每個集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個池子共有13根集氣管。每根集氣管內(nèi)最大氣流量=470/(24360013)=4.1810-4 m3/s據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑d=100mm,取100.沼氣主管 每池13根集氣管先通到一根單池主管，然

30、后再匯入四池沼氣主管。采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為0.5%。單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量 qi=470/(243600)=5.4410-3m3/s取D=150，充滿度為0.8，則流速為： 各池沼氣最大氣流量為q=1878/(243600)=0.022 m3/s取DN=250，充滿度為0.6；流速為：0.0224/( 0.2520.6)=0.75m/s2. 水封灌設(shè)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 式中： H0 反應(yīng)器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內(nèi)

31、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H1取2m H2O，貯氣罐內(nèi)壓強H0為400H2O。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 水封灌直徑取0.5m。3. 水、氣分離器水、氣分離器起到對沼氣干燥的作用，選用500H1800鋼制水、氣分離器一個，水、氣分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在水、氣分離器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計及壓力表。4. 沼氣柜容積確定由上述計算可知該處理站日產(chǎn)沼氣1878，則沼氣柜容積應(yīng)為3h產(chǎn)氣量的體積確定，即V=qt=18783/24=235m3設(shè)計選用400鋼板水槽內(nèi)導軌濕式儲氣柜，尺寸為：7000H6000。第六

32、節(jié) SBR池的設(shè)計計算（吳旭雯）【李亞峰編水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算2004 P311】一、SBR反應(yīng)器的作用經(jīng)UASB處理后的廢水,COD含量仍然很高,要達到排放標準,必須進一步處理,即采用好氧處理。SBR結(jié)構(gòu)簡單，運行控制靈活，本設(shè)計采用4個SBR反應(yīng)池，每個池子的運行周期為6h。二、SBR技術(shù)的工作原理SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)

33、定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作。在運行方式和反應(yīng)過程上有別于傳統(tǒng)的活性污泥法，它集進水、厭氧、好氧、沉淀于一池, 無污泥回流系統(tǒng)，以靈活地變換運行方式以適應(yīng)不同類型廢水的處理要求。SBR 工藝采用間歇運行方式,污水間歇進入處理系統(tǒng),間歇排出。一般來說,它的一個運行周期包括5個階段：第1 階段,進水期( Fill)。污水在該時段內(nèi)連續(xù)進入處理池,直到達到最高運行液位,并且借助于池底泵的攪動,使廢水和池中活性污泥充分混合。此時活性污泥中菌膠團(由細菌、藻類、原生動物、后生動物等組成) 將對廢水中的有機物產(chǎn)生吸附作用,COD 和BO

34、D 為最大值。第2 階段,反應(yīng)期(React )。進水達到設(shè)定的液位后,開始曝氣,采用推流曝氣或完全混合曝氣方式,使廢水中的有機物與池中的微生物充分吸收氧氣,水中的溶解氧(DO) 達到最大值,COD 不斷降低。第3 階段,靜置期(Settle)。既不曝氣也不攪拌,反應(yīng)池處于靜沉狀態(tài),進行高效的泥水分離。COD 降為最小值,隨著水中的溶解氧不斷降低,厭氧反應(yīng)也在進行。第4 階段,排水期(Decant)。上清液由潷水器排出。第5 階段,閑置期( Idle )。性污泥中微生物充分休息,恢復活性,為了保證污泥的活性,防止出現(xiàn)污泥老化現(xiàn)象,還須定期排出剩余污泥,為新鮮污泥提供足夠的空間生長繁殖。三、設(shè)計

35、參數(shù)（一）參數(shù)選取(1)污泥負荷率Ns取值為0.13kgBOD5/(kgMLSSd)(2)污泥濃度和SVI污泥濃度采用3000 mgMLSS/L,污泥體積指數(shù)(SVI)取100(3)反應(yīng)周期 SBR周期采用T=6h,反應(yīng)器一天內(nèi)周期數(shù)n=24/6=4(4)周期內(nèi)時間分配 反應(yīng)池數(shù)N=4 進水時間：T/N=6/4=1.5h 反應(yīng)時間：3.0h 靜沉時間：1.0h 排水時間：0.5h(5)周期進水量 Q0= =125m3/s（二）設(shè)計水量水質(zhì)設(shè)計水量為：Q=2000m3/d=83.3m3/h=0.023m3/s 設(shè)計水質(zhì)見下表6.1：表6.1 SBR反應(yīng)器進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODBOD5SSN

36、H3-N進水水質(zhì)(mg/L33218010930去除率（%）85854570出水水質(zhì)(mg/L5027609三、設(shè)計計算（一）反應(yīng)池有效容積V1= 式中： n - 反應(yīng)器一天內(nèi)周期數(shù) Q0 - 周期進水量,m3/s S0 - 進水BOD含量,mg/L X - 污泥濃度,mgMLSS/L Ns - 污泥負荷率 V1= =230.8m3（二）反應(yīng)池最小水量Vmin=V1-Q0=230.8-125=105.6m3（三）反應(yīng)池中污泥體積=SVIMLSSV1/106=1003000230.8/106=69.24m3Vmin 滿足設(shè)計要求（四）校核周期進水量周期進水量應(yīng)滿足下式：Q0(1- MLSSMLS

37、S /106) V=(1- 1003000 /106) 230.8=161.6m3而Q0=125m3161.6m3 故符合設(shè)計要求（五）確定單座反應(yīng)池的尺寸SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,則SBR總高為5.5m,SBR的面積為230.8/5=46.16m2設(shè)SBR的長寬=21則SBR的池寬為：5m；池長為：10.0m.SBR反應(yīng)池的最低水位為： =2.42mSBR反應(yīng)池污泥高度為： =1.38m 2.42-1.38=1.75m 可見，SBR最低水位與污泥位之間的距離為1.75m,大于0.5m的緩沖層高度，符合設(shè)計要求。（六）鼓風曝氣系統(tǒng)(孫立平主編污水處理新工藝與設(shè)計計算實例P56-5

38、8)(1)確定需氧量O2由公式：O2= aQ(S0-Se)+ bV 式中： a- 生物對有機污染物氧化分解 過程的需氧率，kg Q - 污水設(shè)計流量，m3/d S0 - 進水BOD含量,mg/l S0 - 出水BOD含量,mg/l b-微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化 過程的需氧率，kg Xv - 單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮 固體（MLVSS）量,kg/m3 取a=0.5, b=0.15；出水Se =27mg/L；Xv=fX =0.753000=2250mg/L =2.25kg/m3；V=4=4230.8=923.2m3 代入數(shù)據(jù)可得： O2=0.53000(180-27)/1000+0.152

39、.25923.2=541.08kg O2/d供氧速率為： R= O2/24=541.08/24=22.5kgO2/h(2)供氣量的計算 采用SX-1型曝氣器，曝氣口安裝在距池底0.3m高處，淹沒深度為4.7m，計算溫度取25。該曝氣器的性能參數(shù)為：Ea=8%，Ep=2 kgO2/kWh；服務(wù)面積13m2；供氧能力2025m3/h個；查表知氧在水中飽和容解度為： Cs(20)=9.17mg/L，Cs(25)=8.38mg/L擴散器出口處絕對壓力為：=+9.8103H =1.013105+9.81034.7=1.47105pa空氣離開反應(yīng)池時氧的百分比為：= =19.65%反應(yīng)池中容解氧的飽和度為

40、： Csb(25)= Cs(25) =8.38=10.0mg/L Csb(20)= Cs(20) =9.17 =10.9mg/L 取=0.85,=0.95,C=2,=1,20時，脫氧清水的充氧量為： R0=37.49 kg O2/h 供氣量為：Gs= R0/0.3Ea = =1562m3/h=26.04m3/min(3)布氣系統(tǒng)的計算反應(yīng)池的平面面積為：5.010.04=200m2每個擴散器的服務(wù)面積取1.2m2,則需200/1.2=167個。 取170個擴散器，每個池子需50個。布氣系統(tǒng)設(shè)計如下圖3.10：圖6.1 SBR反應(yīng)器布氣系統(tǒng)設(shè)計草圖(4)空氣管路系統(tǒng)計算按SBR的平面圖，布置空氣

41、管道，在相鄰的兩個SBR池的隔墻上設(shè)一根干管，共兩根干管，在每根干管上設(shè)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： =312.4m3/h本設(shè)計每個SBR池內(nèi)有50個空氣擴散器 則每個空氣擴散器的配氣量為： =31.24m3/h 選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(shè)計計算節(jié)點。空氣管道內(nèi)的空氣流速的選定為： 干支管為1015m/s；通向空氣擴散器的豎管、小支管為45m/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(yīng)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 式中： - 管道的當量長度，m D -管徑，m K -長度換算系數(shù)，按管件類型不同確定 折算成當量長度損失，并計算出管道的計算長度(m),空氣管路的沿程阻力損失，根據(jù)空氣管的管徑D(mm)，空氣量m3/min，計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： 96.219.80.943 kpa 空氣擴散器的壓力損失為5.0kpa，則總壓力損失為： 0.9435.