td大豆制油廢水處理畢業(yè)設(shè)計secret

1、河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 部： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 環(huán)境監(jiān)測與治理技術(shù) 學(xué)生姓名: 王留偉 學(xué) 號: 070211218 設(shè)計(論文)題目： 2000td大豆制油廢水處理畢業(yè)設(shè)計 起 迄 日 期: 指 導(dǎo) 教 師: 李 泉 2010年 月 日目 錄前 言1設(shè)計說明書21 設(shè)計概述21.1 總體設(shè)計21.2 污水處理廠的總平面布置31.3 污水處理廠的高程布置42 設(shè)計內(nèi)容42.1 隔油調(diào)節(jié)池42.2 高效氣浮系統(tǒng)42.3 水解酸化池42.4 CASS池52.5 IC厭氧器52.6 曝氣生物濾池62.7 加氯間62.8 污泥濃縮池62.9 集泥井72.10 污泥脫水間7設(shè)計

2、計算書81 隔油調(diào)節(jié)池81.1 隔油池總?cè)莘eW81.2 隔油池的過水?dāng)嗝鍭c81.3 隔油池格間數(shù)n81.4 隔油池的有效長度L81.5 隔油池建筑高度H82 高效氣浮系統(tǒng)92.1 容器方式的選擇92.2 空氣飽和設(shè)備的選擇92.3 溶氣水的減壓設(shè)備92.4 氣浮池103 水解酸化池143.1 池體設(shè)計143.2 反應(yīng)池各部分尺寸143.3 出水系統(tǒng)設(shè)計143.4 產(chǎn)泥量計算153.5 排泥系統(tǒng)設(shè)計164 CASS池164.1 選定參數(shù)174.2 運行周期及時間的確定174.3 設(shè)計計算174.4 排水口高度和排出裝置194.5 產(chǎn)泥量及排泥量194.6 排泥系統(tǒng)204.7 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)

3、計計算205 IC厭氧器245.1 有效容積245.2 IC反應(yīng)器的幾何尺寸245.3 IC反應(yīng)器的循環(huán)量255.4 IC反應(yīng)器第一反應(yīng)室的氣液固分離265.5 IC反應(yīng)器進(jìn)水配水系統(tǒng)的設(shè)計285.6 出水系統(tǒng)的設(shè)計295.7 排泥系統(tǒng)的設(shè)計306 曝氣生物濾池326.1 曝氣生物濾池容積計算336.2 供氣量計算與供氣系統(tǒng)的設(shè)計346.3 反沖洗系統(tǒng)376.4 曝氣生物濾池污泥產(chǎn)量396.5 泵房396.6 配水系統(tǒng)設(shè)計397 污泥處理系統(tǒng)407.1 產(chǎn)泥量407.2 污泥處理方式407.3 集泥井計算407.4 污泥濃縮池417.5 污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計428 鼓風(fēng)機(jī)房438.1 供風(fēng)量438

4、.2 鼓風(fēng)機(jī)的選擇438.3 鼓風(fēng)機(jī)房布置439 事故池4310 加濾間4310.1 加濾量的計算4310.2 濾庫的計算4411 高程布置44參考文獻(xiàn)46謝 辭47前 言當(dāng)今水環(huán)境的有機(jī)污染是一個全球性的問題。20世紀(jì)特別是20世紀(jì)50年代以來，化學(xué)工業(yè)等新型工業(yè)的發(fā)展，使人工合成有機(jī)物的種類和數(shù)量與日俱增。目前，已知的有機(jī)物種類約700多萬種，并仍以每年數(shù)以千計的速度在增長。全球合成有機(jī)物的總量已經(jīng)達(dá)到2.5億t，這些有機(jī)物已經(jīng)并正在通過各種途徑進(jìn)入環(huán)境，引發(fā)一系列水體污染，生態(tài)環(huán)境惡化，威脅人類生存和阻礙相關(guān)工業(yè)的發(fā)展與社會進(jìn)步，特別是發(fā)展中國家尤為嚴(yán)重。人類癌癥的發(fā)生80%90%與環(huán)境

5、因素有關(guān)，而在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)致癌化學(xué)物質(zhì)中，80%以上為有機(jī)物。因此，高濃度有機(jī)廢水特別是有害有毒的有機(jī)廢水的治理，已成為現(xiàn)階段國內(nèi)外環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域亟待解決的問題，也是一個難題。 對有機(jī)廢水的研究，20世紀(jì)50年代已經(jīng)逐步開始，至今已經(jīng)取得了巨大的成就，進(jìn)入了地上發(fā)展階段。為此對本畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的浙江一星食品有限公司所產(chǎn)生的大豆制油廢水就應(yīng)該按照國家和地方的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行廢水處理。為防止該公司所產(chǎn)生的廢水污染整個水源的水質(zhì)，必須對該公司所產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理。設(shè)計說明書1 設(shè)計概述1.1 總體設(shè)計1.1.1 工程規(guī)模處理水的水質(zhì)和水量：該項目主要廢水來自于浸出和煉油兩個工段，水量2000m3/d,設(shè)計水質(zhì)

6、CODCr 5000mg/L，BOD5 2200mg/L，動植物油 2000mg/L；NH3-N 80mg/L，PH69。1.1.2 水質(zhì)要求CODCr 100mg/L，BOD5 20mg/L，SS70mg/L，動植物油 10 mg/L，NH3-N15 mg/L，PH 69。1.1.3 設(shè)計原則1.以廢水凈化和資源化回用為目的確立處理工藝。2.保證所確定的廢水處理方案先進(jìn)，適應(yīng)不同季節(jié)不同水溫的廢水處理，并保證出廠排放水水質(zhì)達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。3.盡可能采用運行管理簡單，自動化程度高的處理工藝。4.減少廢水處理站的占地面積，在保證處理效果的前提下，通過經(jīng)濟(jì)比較，選用修建、維護(hù)、運行成本低的工

7、藝，同時將廢水站的產(chǎn)物（污水、污泥、沼氣）經(jīng)濟(jì)利用，降低總體建設(shè)費用。5.考慮環(huán)境保護(hù)因素，盡可能少地排放廢氣、廢水、廢渣，度考慮一定的安全性，保證在事故情況下將對環(huán)境的影響降到最低。1.1.4 設(shè)計依據(jù)1.廢水處理站地形地質(zhì)資料。2.廢水處理站所在地氣象資料。3.大豆制油廢水資料。4.水污染控制工程。5.工業(yè)廢水處理技術(shù)。6.有機(jī)廢水處理技術(shù)與應(yīng)用。7.排水工程。8.給排水設(shè)計手冊。8.城市污水回用設(shè)計規(guī)范。10.回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。11.給排水快速設(shè)計手冊。1.1.5 廢水處理站工藝選擇1.1.6 處理站的位置廠址確定是一個十分重要的問題，它對周圍環(huán)境衛(wèi)生、處理廠基建投資及運行管理都有很大影響

8、。選擇廢水綜合處理回用站廠址時，在考慮總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，同時考慮如下原則：（1）廢水綜合處理站要與啤酒廠位置相接近。（2）考慮深度處理廠建設(shè)位置的工程地質(zhì)情況，以節(jié)省造價、方便施工。（3）充分利用地形，隨坡順勢建設(shè)深度處理廠，盡量節(jié)省能源。（4）廠址選擇考慮遠(yuǎn)期發(fā)展的可能，為以后的擴(kuò)建留有余地。1.1.7 輸水管線 輸水管線布置原則1、按照總體規(guī)劃，考慮回用水系統(tǒng)近、遠(yuǎn)期建設(shè)的有機(jī)結(jié)合，留有充分的發(fā)展余地。2、在滿足水量、水壓的要求下，力求以最短的距離敷設(shè)管線，降低造價和經(jīng)營管理費用。 輸水管線管材的選擇結(jié)合目前國內(nèi)管材生產(chǎn)和實際使用情況，可用于輸水水管道的主要管材有：鋼管、球墨鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力

9、鋼筋混凝土管、鋼套筒預(yù)應(yīng)力混凝土管、玻璃鋼管等五種管材。本設(shè)計主要用鋼管。1.2 污水處理廠的總平面布置各處理構(gòu)筑物的平面布置，根據(jù)各構(gòu)筑物及其附屬輔助建筑物的功能要求和流程的水力要求，結(jié)合廠址地形、地質(zhì)條件，確定它們在平面圖上的位置。在這一過程中，應(yīng)使各構(gòu)筑物間的管路簡短而便捷，避免遷回曲折，運行時具有良好的水利條件；布置應(yīng)盡量緊湊，縮短管線，以節(jié)約用地，但也必須考慮管路敷設(shè)的要求，施工時地基的相互影響，以及遠(yuǎn)期發(fā)展的可能性。污水處理廠內(nèi)管線的布置，主要的是聯(lián)接各處理構(gòu)筑物的污水管、污泥管的布置應(yīng)使各處理構(gòu)筑物或各處理單元能獨立運行，當(dāng)某一處理構(gòu)筑物或某處理單元因出現(xiàn)問題而停止運行時，不影響

10、其他構(gòu)筑物的正常運行；若構(gòu)筑物分期施工，則管路在布置上也應(yīng)滿足分期施工的要求以及便于檢查和維修等。同時，處理廠內(nèi)的道路應(yīng)合理布置以方便運輸；并應(yīng)通過植樹綠化等改善衛(wèi)生條件。污水處理廠內(nèi)應(yīng)有完善的雨水管道系統(tǒng)，以免積水而影響處理廠的正常運行。輔助建筑物是污水處理廠不可缺少的組成部分。其建筑面積大小應(yīng)按具體情況與條件而定。輔助建筑物的位置應(yīng)根據(jù)方便、安全等原則確定。如鼓風(fēng)機(jī)房應(yīng)設(shè)于曝氣池附近以節(jié)省管道與動力；變電所宜設(shè)于耗電量大的構(gòu)筑物附近等。 1.3 污水處理廠的高程布置污水處理廠高程布置的任務(wù)是：確定各處理構(gòu)筑物和泵房等的標(biāo)高，選定各連接管渠的尺寸并決定其標(biāo)高。計算決定各部分的水面標(biāo)高，以使污

11、水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間順暢地流通，保證污水處理廠的正常運行。水流通常依靠重力而流動，以減少污水處理廠的運行費用。2 設(shè)計內(nèi)容該工程主要構(gòu)筑物有：隔油調(diào)節(jié)池、高效氣浮系統(tǒng)、水解酸化池、CASS池、IC厭氧器、曝氣生物濾池、鼓風(fēng)機(jī)房、投藥間、加氯間、事故池、污泥濃縮池、集泥井、污泥脫水間等。2.1 隔油調(diào)節(jié)池采用平流式隔油調(diào)節(jié)池，可去除原水中的不可溶解的有機(jī)物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運行。隔油調(diào)節(jié)池尺寸為：長×寬=14.4m×8m。本設(shè)計根據(jù)工程實際情況：廢水停留時間為2.0h。刮油機(jī)由鋼絲繩或鏈條牽引，移動速度為2m/min。池底設(shè)有坡向污泥斗的

12、0.02的坡度。隔油調(diào)節(jié)池的設(shè)計流量為83.33m3/h，隔油調(diào)節(jié)池分為2格，建筑高度為2m。2.2 高效氣浮系統(tǒng)加壓溶氣氣浮系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的一種氣浮方法，其主要原理是利用微小氣泡附著于懸浮物上使之浮上水面，由刮渣機(jī)從水表面除去。撇除的浮渣進(jìn)入污泥池，處理水排出系統(tǒng)進(jìn)入水體。即空氣在加壓條件下溶于水中，再使壓力降至常壓，把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來。高效氣浮系統(tǒng)容積40m3，水力停留時間22.74min，出水采用集水管，集水管采用穿孔管，沿池長布置。2.3 水解酸化池 水解酸化工藝是常見的強(qiáng)化一級處理工藝，使將厭氧發(fā)酵階段過程控制在水解與產(chǎn)酸階段。該工藝是在普通一級處理的基礎(chǔ)

13、上，通過增加較少的投資采取強(qiáng)化處理措施，能較大程度地提高污染物的去除率，削減總污染負(fù)荷，降低去除單位污染物的費用，降低二級處理的負(fù)荷，減少能耗。水解池是改進(jìn)的升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，故不需要密閉的池子，不需要攪拌器，降低了造價。配水方式采用跳躍式配水，墻壁之間間距為2.0 m；水解酸化池的水力停留時間為5h，池容420 m3，水解池的設(shè)計尺寸為L×B×H=12m×7m×5m。出水系統(tǒng)采用出水堰出水，以達(dá)到出水均勻。2.4 CASS池CASS工藝也叫循環(huán)式活性污泥法，是在SBR的基礎(chǔ)上發(fā)展的新工藝，它最根本的特點是克服SBR間歇進(jìn)水所造成的不便，使得構(gòu)筑物

14、運行簡單、方便、和便于操作，但需要回流污泥設(shè)施。設(shè)計參數(shù)為：設(shè)計流量2000m3/d，時流量83.33m3/h；污泥負(fù)荷率為0.5kgCOD/（kgMLVSS·d），總泥量429.264kg。周期數(shù)2（1/d）；周期長12h ，曝氣時間6h/周期，沉淀時間3h/周期，進(jìn)水時間2h/周期，排水閑置時間2h/周其；為實現(xiàn)連續(xù)配水和便于配水選用4個池子； 池中水深5m，安全高度0.5m。池容及單池參數(shù)：每個池的容積為500m3，單池面積為100m2。曝氣：反應(yīng)時需氧量為2029.894kgO2/d ，總供氣量2995.476m3/d，每根豎管的供氣量64.887m3/h。采用網(wǎng)狀膜型微孔空

15、氣擴(kuò)散器，該擴(kuò)散器服務(wù)面積為0.5m2，每池需擴(kuò)散器數(shù)為200個；每個擴(kuò)散器的配氣量為3.24 m3/h；全廠需曝氣器800個。曝氣頭裝置安裝在距池底0.5 m處，鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為7.372kpa。剩余污泥： 剩余污泥從反應(yīng)池排放，排放時要注意不影響沉淀和出水。全廠剩余污泥量為429.264m3/d。2.5 IC厭氧器IC厭氧器是近年來新發(fā)展的工藝，是由UASB發(fā)展的新型工藝，是將兩級的UASB相疊起來的，所以污泥負(fù)荷率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于UASB。設(shè)計的關(guān)鍵在于氣液固三相分離器的設(shè)計。設(shè)計參數(shù)為：設(shè)計流量2000m3/d，時流量83.33m3/h；污泥產(chǎn)率系數(shù)為0.5kgVSS/kgCOD，總泥量61k

16、g;IC反應(yīng)器總?cè)莘e為150m3，第一反應(yīng)室容積80m3，第二反應(yīng)室容積60m3，直徑為4m，高度為16m，水力停留時間2h。反應(yīng)器循環(huán)量為48 m3/h，產(chǎn)生的沼氣量為320.88 m3/d。沉淀區(qū)顆粒沉降速度為3.45cm/s，沉淀區(qū)斜壁傾斜度為50°，布水系統(tǒng)采用切線進(jìn)水，配水采用對稱布置，布水支管出口距池底0.2m，每個出水口服務(wù)面積為24m2，單池配水面積為2.09 m2，配水管管徑為45mm，為保持出水均勻，沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)采用出水渠，出水渠寬0.2m，共設(shè)62個三角堰，排水管管徑為175mm。反應(yīng)器污泥負(fù)荷取0.5kgVSS/kgCOD，污泥產(chǎn)量為61kg/d，排泥系統(tǒng)

17、設(shè)置3個排泥點，均布置在兩級三相分離器下三角以下0.5m，孔徑為100mm。沼氣的產(chǎn)量為419.77 m3/d，貯氣柜直徑為4m，產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電.。2.6 曝氣生物濾池本設(shè)計相對于原污水中具有較高的NH3-N的特點，將普通曝氣生物濾池改為N曝氣生物濾池來降解污水中的NH3-N。設(shè)計參數(shù)為：設(shè)計流量2000m3/d，時流量83.33m3/h；硝化容積負(fù)荷取0.5kgNH3-N/（ m3·濾料·d），總泥量1.2 m3/d。曝氣生物濾池的容積為216 m3，水深為6m，平面尺寸為：6×6 m2曝氣：反應(yīng)時需氧量為12.50kgO2/h ，總供氣量197.78m3/

18、h，環(huán)形布置曝氣器。采用KBB型盤式橡膠膜微孔空氣擴(kuò)散器，該擴(kuò)散器供氣量為2m3/（n·個），需擴(kuò)散器的個數(shù)為100個；每個擴(kuò)散器的配氣量為1.9778 m3/h。曝氣頭裝置安裝在距池底0.2 m處，鼓風(fēng)機(jī)所需壓力為7.372kpa。反沖洗：采用氣水聯(lián)合反沖洗，其順序為：先單獨用氣反沖洗，再氣水蓮和反沖洗，最后用清水反沖洗。反沖洗空氣強(qiáng)度為15l/（s·m2），空氣反沖洗管徑為80mm的無縫碳鋼鋼管，反沖洗水強(qiáng)度為8 l/（s·m2），水反沖洗管徑為60mm的無縫碳鋼鋼管。污泥：污泥從池內(nèi)排放，池內(nèi)污泥量為1.2 m3/d。配水系統(tǒng)為廢水比較容易布得均勻，所以配水

19、系統(tǒng)與濾料承托板合建，采用鋼制孔板形式。2.7 加氯間加氯間的平面尺寸為:10.0mX5.5m。加氯機(jī)選用2臺JK-4型加氯機(jī)，氯瓶選用450kg/瓶共4只。本設(shè)計中所有消毒均采用計量泵投加液氯消毒方式，液氯消毒效果與水溫、PH值、接觸時間、混合程度、污水濁度及所含干擾物質(zhì)、有效率含量有關(guān)。加氯量應(yīng)根據(jù)試驗確定，一級處理排放時，加氯量為510mg/L；混合反應(yīng)時間為515S。加氯消毒的接觸時間應(yīng)不小于30min，處理水中游離性余氯量不低于0.5mg/L。液氯的固定儲備量按最大用量的30d計算。2.8 污泥濃縮池污泥濃縮的對象是顆粒間的孔隙水。濃縮的目的是在于縮小污泥的體積，以便與后續(xù)污泥處理。

20、常用的污泥濃縮池分為豎流式濃縮池和輻流式濃縮池兩種。設(shè)計中用濃縮池進(jìn)行剩余污泥處理，濃縮前污泥含水率99%，濃縮處理后污泥含水率約為97%。本設(shè)計中，污泥濃縮采用兩個豎流式污泥濃縮池。濃縮池直徑6.3m，濃縮池中有效水深為6m。濃縮池工作部分高度為3.2 m，超高為0.5 m ，緩沖層高為0.3 m，污泥斗高為3.10 m，濃縮池總高度為9.44 m。進(jìn)入濃縮池的污泥量為441.064 m3/d；濃縮后的污泥量為147.02 m3/d；采用重力排泥。2.9 集泥井 集泥井用來貯存來自各構(gòu)筑物的污泥。由于污泥量不大，本設(shè)計中采用一座貯泥池。集泥井設(shè)計進(jìn)泥量441.064m3/d，貯泥池的容積60

21、m3，貯泥池高度3.0m。共設(shè)四根進(jìn)泥管，一根來自水解酸化池，一根來自CASS池，一根來自IC反應(yīng)器，一根來自曝氣生物濾池，管徑均為DN=150mm。2.10 污泥脫水間污泥脫水間平面尺寸為：8.0mx5.5m。污水處理站污泥從濃縮池排出時含水率約為97%左右，體積很大。因此，為了便于綜合利用和最終處置，需對污泥作脫水處理，使其含水率降至60%80%，從而大大縮小污泥的體積。脫水污泥量77m3/d，合計15400kg/d。脫水機(jī)的選擇：根據(jù)工程的實際情況，本設(shè)計中污泥脫水設(shè)備采用國產(chǎn)臥螺卸料沉降離心機(jī)，設(shè)備數(shù)量為2臺。設(shè)備的相關(guān)參數(shù)如下：脫水機(jī)的選擇：根據(jù)工程的實際情況，本設(shè)計中污泥脫水設(shè)備采

22、用國產(chǎn)臥螺卸料沉降離心機(jī)，設(shè)備數(shù)量為兩臺。設(shè)備的相關(guān)參數(shù)如下：型號：LWD430W 轉(zhuǎn)鼓直徑（mm）：430轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速（r/min）：2100-3000 分離因數(shù)：1062-2066差轉(zhuǎn)速（r/min）：2-20無級可調(diào) 處理能力（m3/h）：8-15電動機(jī)功率（kw）：30 機(jī)器重量（kg）：2500外形尺寸（mm）（長×寬×高）：3260×1725×7設(shè)計計算書1 隔油調(diào)節(jié)池本設(shè)計中按廢水的停留時間計算法計算。1.1 隔油池總?cè)莘eW W=Qt；式中 Q 隔油池設(shè)計流量 T 廢水在隔油內(nèi)的設(shè)計池內(nèi)的設(shè)計停留時間，h；一般在1.5h2h，取2h。 W=83

23、.33×2.0=166.67m3,取170 m3。1.2 隔油池的過水?dāng)嗝鍭c Ac=Q/3.6v 式中 v 廢水在隔油池中的水平流速，mm/s,取2mm/s。 Ac=83.33/（3.6×2）=11.57。1.3 隔油池格間數(shù)nn=Ac/b·h 式中 b 隔油池每個格間的寬度，m；由于刮泥刮油機(jī)跨度規(guī)格的限制，一般為2.0、2.5、3.0、4.5、6.0，這里取4.5；h 隔油池每個格間的有效水深，取1.5m。n=11.57/（1.5×4.5） =1.71,取2格。1.4 隔油池的有效長度L L=3.6v·t=3.6×2×

24、2.0=14.4m1.5 隔油池建筑高度H H=h+h h 池水面以上的池壁超高，取0.5m。H=1.5+0.5=2.0m選用4GSMP2型機(jī)電一體化刮油刮渣機(jī)，跨度為4.0m，刮渣速度1.5m/s,刮油速度3.0m/s。2 高效氣浮系統(tǒng)本設(shè)計中采用加壓溶氣氣浮系統(tǒng)。2.1 容器方式的選擇 選擇內(nèi)循環(huán)式射流加壓溶氣方式，本設(shè)計中采用的容器水壓力為P=0.3Mpa,氣固比a=2%，選用某給定射流器。動植物油量為2000mg/l，a=Qr/動植物油量，則Qr=40m3/h,有資料可知相對應(yīng)的P1=0.35Mpa,工作射流泵壓力P1=p+P1=0.3+0.35=0.65Mpa。 選擇100QW302

25、25.5，流量為30m3/h,揚程為22m,轉(zhuǎn)速為1440r/min，效率為57.5%。2.2 空氣飽和設(shè)備的選擇該設(shè)備的作用是在一定壓力條件下將空氣溶解于水中以提供廢水處理所要求的容氣水。 加壓泵用來供給一定壓力的水量，溫度為40。溶進(jìn)的空氣量 V=kTP 式中 P 空氣所受的絕對壓力，pa；kT 溶解常數(shù)，在40下，kT=0.018V=300000×0.018=5400 l/m3·水設(shè)計空氣量應(yīng)按25%的過量考慮，即V沒= 7200 l/m3·水，以保證氣浮效果，氣浮操作中空氣的實際用量，可?。?%5%）Q=（1%5%）2000=20100 m3/d,回流水量

26、為（20%50%）Q=4001000 m3/d。 溶氣罐作用是實施水和空氣的充分接觸，加速空氣的溶解，采用填充式溶氣罐，填料采用階梯環(huán)，從溶氣罐頂部進(jìn)氣和進(jìn)水，填料層厚度取1.0m,表面負(fù)荷取2000m3/m2·d。2.3 溶氣水的減壓設(shè)備其作用是將壓力容器水減壓后迅速將溶于水的空氣以及為細(xì)小的氣泡形勢釋放出來，要求為氣泡的直徑在20100mm。 減壓閥選用CY14H-15直動型減壓閥，尺寸如下：D=15mm,L=90mm,B=64mm,H=H1+H2=181mm。 專用釋放器選用JA3280型潛水噴流式曝氣機(jī)，空氣量為22m3/h，適合水深為13m，供氧量為1.01.2kgO2/h

27、。2.4 氣浮池選用回流平流式氣浮池，此類形勢的優(yōu)點是池深淺，造價低，構(gòu)造簡單，管理方便。 設(shè)計參數(shù) 水量Q=2000m3/d=83.33m3/h=1.39m3/s； 氣浮池有效水深H=2.5m,長寬比取1：1.5； 氣浮池表面負(fù)荷率取8m3/（m2·h）,水力停留時間取30min； 接觸室下端水流上升流速取20mm/s，上端水流上升流速取14mm/s；分離區(qū)水流向下流速（氣浮分離速度）vs=3mm/s,分離室表面負(fù)荷率取5.49.0 m3/（m2·h）；溶氣罐所需壓力P=0.3Mpa=3.06kg/cm2。 釋氣量AA=a×s；s=Qsa式中 a=A1/s1,取

28、6%s 原水帶入的優(yōu)質(zhì)總量，kg/h； sa 進(jìn)水油質(zhì)濃度，mg/l。s=83.33×2000=166.67kg/hA=0.06×166.67=10kg/h 氣浮池所需空氣量式中 氣浮池設(shè)計水量，m3/h； 實驗條件下的回流比，%；取15%； 實驗條件下的釋氣量，取60l/m3； 水溫校正系數(shù)，1.11.3,取1.2。 所需空壓機(jī)額定氣量式中 安全系數(shù)，1.21.5,取1.3。選用LG5型空壓機(jī)一臺，風(fēng)壓3.5Kpa。 加壓溶氣所需水量式中 選定的容器壓力，取0.3Mpa（3.06Kg/cm2）； 溶氣效率，取80%； 溶解度系數(shù)，在40下為0.018選用 型水泵 臺則實際

29、回流比 壓力溶氣罐選用1座式中 I 單位罐截面積的過流能力，對填料罐一般選用100200m3/（m2·h）,選用150 m3/（m2·h）。選用標(biāo)準(zhǔn)填料罐=0.5m，TR-4型溶氣罐一只。實際過流密度 接觸室尺寸接觸室水流上升平流速度接觸室平面面積池寬Bc=2m，則接觸室長度（即氣浮池寬度） ，取Lc=1m接觸室出口斷面高（堰上水位）接觸室氣水接觸水深，取=1.3m接觸室總水深 分離室表面積令池寬Bs=2m則池長，取Ls=5m分離室水深 ，超高取0.4m，所以總水深為4m。 氣浮池容積 時間校核接觸室氣水接觸時間 60s，符合要求；氣浮池總停留時間 氣浮池集水管集水管采用穿

30、孔管，沿池長方向布置一根，集水量為如允許氣浮池與后續(xù)構(gòu)筑物有0.3m的水位落差（即允許穿孔集水管孔巖又近于0.3m的水頭損失），則集水孔口的流失:每根集水管的孔口總面積 式中 空口收縮系數(shù)，取0.64。設(shè)孔口直徑為20mm，則每孔面積；孔口數(shù)：，取85只，氣浮池長為5m，穿孔管有效長度取4.5m，則孔距 釋放器的選型根據(jù)選定的溶氣壓力0.3Mpa及回流氣水量20.81m3/h,選用TV型釋放器，這時該釋放器的出流量為2.48 m3/h,則釋放器的個數(shù)，取5只，采用單行布置,釋放器間距為m集渣槽設(shè)于氣浮池進(jìn)水端，采用橋式刮渣機(jī)逆向刮渣，刮渣機(jī)選用TQ5型。3 水解酸化池水解酸化池是常見的一級處理

31、工藝，是將厭氧發(fā)酵階段過程控制在水解與產(chǎn)酸階段。水解酸化過程具有改善污水可生化性的特點，同時可去除廢水中的部分有機(jī)物，并減少最終排放的剩余污泥量。3.1 池體設(shè)計 本設(shè)計采用停留時間為t=5h, 則有效容積，取420m3。 因水解酸化池上升流速應(yīng)控制在0.81.8m/h較合適，本設(shè)計中v上升=1.0m/h， 有效高度3.2 反應(yīng)池各部分尺寸 水解酸化池的進(jìn)水系統(tǒng)采用DN=175mm的鋼管進(jìn)水， 反應(yīng)池截面積： 采用水解酸化池平面尺寸為 取池超高為h1=0.5m 池總高為本設(shè)計中，工程中為了增加水解酸化反應(yīng)器中活性污泥的濃度，提高反應(yīng)速率，在池中還加設(shè)了供微生物棲息的立體彈性填料，填料高度2.5

32、m，滿池布置，填料下部區(qū)域為活性污泥層，填料底部距池底1.5m， 水解池上升流速核算 （符合要求 0.80.18m/h）反應(yīng)池選用跳躍式。3.3 出水系統(tǒng)設(shè)計水解酸化池的出水收集系統(tǒng)與常規(guī)的二沉池的出水類似，本設(shè)計采用三角堰匯水槽匯水，再用出水管出水，采用90°三角堰出水，每米堰板設(shè)5個堰口，詳細(xì)如下： 出水堰負(fù)荷堰長L=7m，則出水堰負(fù)荷沿池寬方向布置。 出水堰出水流量 堰上水頭因為則，取h2=0.05m。 集水槽寬集水槽起端水深為設(shè)出水渠自由跌落高度h1為0.1m,則集水槽總水深為 ，取h=0.4m。排水管選用DN=175mm的鋼管作為排水管。 集水槽水深集水槽臨界水深為3.4

33、產(chǎn)泥量計算厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取r=0.08Kg VSS/Kg COD,流量Q=2000m3/d，進(jìn)水COD濃度C0=4500mg/l=4.5Kg/m3,COD去除率E=1520%。 水解酸化池總產(chǎn)泥Kg VSS/d據(jù)VSS/SS=0.8Kg VSS/d3.4.2 污泥產(chǎn)量污泥含水率為97%，當(dāng)含水率為95%時，取=1000Kg/m3,則污泥產(chǎn)量3.5 排泥系統(tǒng)設(shè)計如下圖：附圖3-1 排泥系統(tǒng)布置如上圖位置共設(shè)置6個排泥口，池子排泥一次，各池的污泥由污泥泵抽入污泥濃縮池中。排泥管選用鋼管DN=200mm。4 CASS池采用容積符合計算法 污水進(jìn)水量Q=2000m3/d；進(jìn)水BOD=1590mg

34、/l,COD=3825mg/l；出水BOD=238mg/l ,COD=573mg/l；4.1 選定參數(shù)污泥負(fù)荷率Ls=0.5Kg COD/（Kg MLSS·d）；反應(yīng)池池數(shù)N=4座；反應(yīng)池水深H=5.0m；排出比1/m一般采用1/41/2，設(shè)計中采用1/2；活性污泥界面以上最小水深=0.5m；MLSS濃度CA=5000mg/l。4.2 運行周期及時間的確定曝氣時間取TA=6h沉降時間 其中所以，排水閑置時間，取TD=2h,一周期所需時間 TCTA+Ts+TD=11h,周期數(shù)n取2,每周期為12h，進(jìn)水時間TF-2h。4.3 設(shè)計計算根據(jù)運行周期時間安排和自動控制特點，CASS反應(yīng)池設(shè)

35、置4個，2個一組交替運行1天。 CASS池反應(yīng)池容積 單池面積， 反應(yīng)池容積 式中 n 周期數(shù)；N 池子個數(shù)。 CASS反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸CASS反應(yīng)池為滿足運行靈活及設(shè)備安裝需要，設(shè)計為長方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū)。CASS單池有效水深H=5.0m，超高h(yuǎn)c=0.5m,保護(hù)水深=0.5m。則單池體積Vi=LBiH，據(jù)資料B/H=12，取 B/H=1L/B=46，取L/B=4單池面積。CASS池沿長度方向設(shè)一道墻，將池底分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，據(jù)資料反應(yīng)區(qū)比預(yù)反應(yīng)區(qū)應(yīng)為9:1，預(yù)反應(yīng)區(qū)作為兼氧吸附區(qū)和生物選擇區(qū)。根據(jù)資料，預(yù)反應(yīng)區(qū)長，取=3m。CASS反應(yīng)池尺寸21×21

36、.6×5.5（壁厚200mm）。 反應(yīng)池液位控制CASS反應(yīng)池總有效水深為5.0m，排水結(jié)束時最低水位，基準(zhǔn)水位h2為5m，超高h(yuǎn)c為0.5m,保護(hù)水深=0.5m，污泥層高度驗證池容：兩池一次進(jìn)水2h，Qh=83.33m3/h,所以每周期的進(jìn)水量CASS反應(yīng)池一周期內(nèi)能納水所以CASS反應(yīng)池的建造符合水量要求。保護(hù)水深的設(shè)置是為了避免排水時對沉淀劑排泥的影響，進(jìn)水開始與結(jié)束由水位控制，曝氣開始由水位和時間控制，曝氣結(jié)束由時間控制，沉淀開始與結(jié)束由時間控制，排水開始由時間控制，排水結(jié)束由水位控制。4.4 排水口高度和排出裝置 排水口高度為保證每次換水Qh=83.33m3/h的水量及時快

37、速排出以及排水裝置運行的需要，排水口應(yīng)設(shè)在反應(yīng)池最低水位之下約0.50.7m處，本工程設(shè)計排水口在最低水位0.6m處。 排出裝置每池派出負(fù)荷，每池設(shè)潷水器（規(guī)格DN=200mm），一套，出水口2個。選用旋臂式程控制能潷水器，型號為BSQ12,排水堰長2m，最大排水量215m3/h，潷水深度為2m。4.5 產(chǎn)泥量及排泥量 CASS池產(chǎn)泥量 CASS池的剩余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。CASS生物代謝產(chǎn)泥量為： 式中 微生物代謝增值系數(shù)，Kg VSS/Kg COD； 微生物自身氧化率，d-1； 回流污泥濃度，mg/l； 反應(yīng)池容積，m3； 去除的COD濃度，

38、Kg COD/m3； COD污泥負(fù)荷，Kg COD/Kg VSS。 根據(jù)資料選，Kg/d CASS排泥量假定剩余污泥含水率為99%，則排泥量為， 考慮一定的安全系數(shù)，則每天排泥一次，排泥量為429.264。4.6 排泥系統(tǒng)每池池底坡向排泥坑坡度i=0.01，在每池出水端池底設(shè)1.0m×1.0m×0.5m排泥坑一個，每個排泥坑中接排泥管DN200的一根排泥管安裝高程為相對地面+1.5m，相對于最低水位為-1.5m，剩余污泥排入集泥井。4.7 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 需氧量計算每個曝氣池需氧量式中 活性污泥微生物對有機(jī)污染物氧化分解過程的需氧率； 活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的

39、自身氧化過程的需氧率； 單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）, Kg/m3， 取3000 Kg/m3。 進(jìn)水氨氮量，mg/l； 出水氨氮量，Mg/l； 供氣量計算 設(shè)計采用WM-180型網(wǎng)狀膜型微孔空氣擴(kuò)散器, 各項參數(shù)如下：每個擴(kuò)散器的服務(wù)面積0.5m2,動力效率2.73.7KgO2/KWh，氧利用率1215%，膜片平均孔隙率80100，擴(kuò)散裝置安裝深度H=4.5m,計算溫度定為30，查資料得，水中溶解氧飽和度，。 空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力Pb 空氣離開曝氣池面時氧的百分比式中 EA 空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對網(wǎng)狀膜型中微孔空氣擴(kuò)散器取值15%。 曝氣池混合液中平均氧飽和度（按最

40、不利溫度30考慮） 換算為在20條件下，脫氧清水的充氧量 取值=0.82,=0.95,C=2.0,=1.0 曝氣池供氣量 本系統(tǒng)空氣總用量除采用鼓風(fēng)曝氣外，還采用空氣在回流污泥井提升污泥，空氣量按回流污泥8倍考慮，污泥回流比R取值60%，則提升回流污泥所需空氣量為 總需氣量 空氣管系統(tǒng)計算 因每個擴(kuò)散器的服務(wù)面積為0.5m2, 曝氣池平面面積為20×5×4=400m2， 則所需空氣擴(kuò)散器的總數(shù)為400/0.5=800個， 本設(shè)計采用800個空氣擴(kuò)散器，如下圖布置空氣管道，每個池子引入一根總管，共4根干管。在每根干管上設(shè)5對配氣豎管，共10條配氣豎管。全曝氣池共設(shè)40條配氣豎

41、管。 每根豎管的供氣量為2595.476/40=64.887m3/h， 每個豎管上安設(shè)的空氣擴(kuò)散器的數(shù)目為800/40=20個， 每個空氣擴(kuò)散器的配器量為2595.476/800=3.24m3/h，將已布置得空氣管路及布設(shè)的空氣擴(kuò)散器繪制成空氣管路計算圖，用以進(jìn)行計算。具體管路布置請看圖4-1：選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始最遠(yuǎn)最長的管路作為計算管路，在空氣流量變化處設(shè)計算節(jié)點，統(tǒng)一編號列表進(jìn)行空氣管道計算。 風(fēng)機(jī)出口至充氧裝置的管道，使用焊接鋼管。附圖4-1 空氣管路布置圖空 氣 管 路 計 算 圖管段編號管段長度L（m）空氣流量Qm3/h空氣流速vm/s管徑Dmm配 件管段當(dāng)量長度L（m）管段計算

42、長度L0+L（m）壓力損失h1+h2pa/mpa1-2502995.4811.89300三通1個， 異型管1個187148715.086349.502-32.51497.8013.24200三通1個， 異型管1個1150140010.535147.493-45.0848.9013.36150三桶1個， 異型管1個815131515.43202.9054-57.5648.9010.22150四通1個， 彎頭2個， 異型管1個182325739.36240.835-64.0519.128.18150四通1個， 異型管1個102514256.1387.356-74.0389.3413.78100四通

43、1個， 異型管1個630103028.28291.287-84.0259.569.19100四通1個， 異型管1個630103012.95133.398-94.0129.788.1875四通1個， 異型管1個44684614.99126.829-106.1564.894.0975閘門1個， 彎頭3個， 三通1個91215274.7973.1410-110.732.404.6050三通1個， 異型管1個2182888.2823.8511-120.316.203.5940三通1個， 異型管1個1671977.0413.8712-130.312.967.3725三通1個08811819.8923.4

44、713-140.39.725.5325三通1個08811828.5033.6314-150.36.483.6825三通1個08811813.0815.4315-160.33.2425彎頭1個0460769.817.46則空氣管道系統(tǒng)的總壓力損失為1770.415pa=1.77Kpa網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器的壓力損失為5.88Kpa則總壓力損失為5.88+1.77=7.65Kpa 空壓機(jī)所需壓力 空氣擴(kuò)散裝置安裝在距曝氣池池底0.5m處，因此空壓機(jī)所需壓力為：5 IC厭氧器5.1 有效容積本設(shè)計采用進(jìn)水容積負(fù)荷率法 式中 容積負(fù)荷率，Kg COD/（m3·d）； 進(jìn)水COD濃度，Kg/m3；

45、COD去除率。根據(jù)相關(guān)資料，第一反應(yīng)室的容積負(fù)荷率=12Kg COD/（m3·d）,第二反應(yīng)室的容積負(fù)荷率=4 Kg COD/（m3·d）,且第一反應(yīng)室去除總COD的80%左右，而第二反應(yīng)室去除總COD的20%左右。則第一反應(yīng)室的有效容積，取80第二反應(yīng)室的有效容積 ，取60IC反應(yīng)器的總有效容積，這里取150。5.2 IC反應(yīng)器的幾何尺寸小型的IC反應(yīng)器的高徑比H/D一般為48，這里取4；高度在1520m， 因為 ，則，取4m；H=4×4=16m。IC反應(yīng)器負(fù)荷率 Kg COD/（m3·d）IC反應(yīng)器的底面積則第二反應(yīng)室高，取5，第一反應(yīng)室高。5.3

46、IC反應(yīng)器的循環(huán)量進(jìn)水在反應(yīng)器中的總停留時間 ，取2IC反應(yīng)器里第二反應(yīng)室的上升流速一般為210m/h,取4m/h。則需要循環(huán)泵的循環(huán)量為48m3/h，選用UMC10030循環(huán)泵。第一反應(yīng)室內(nèi)液體升流速度一般為1020m/h,主要由厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的氣體推動的液流循環(huán)所帶動。第一反應(yīng)室所產(chǎn)生的沼氣量為 式中 0.35 每千克去除的COD轉(zhuǎn)化為0.35m3的沼氣。則。每立方米沼氣上升時攜帶12m3左右的廢水上升至反應(yīng)器頂部，頂部氣水分離后，廢水從中心管回流至反應(yīng)器頂部，與進(jìn)水充分混合。由于產(chǎn)氣量為320.88m3/d,則回流廢水量為320.88641.7 m3/d，即13.37 m3/h26.74

47、m3/h，加上IC反應(yīng)器廢水循環(huán)泵循環(huán)量為48 m3/h，則在第一反應(yīng)室總的上升水量達(dá)到了61.37 m3/h74.74 m3/h，上升流速可達(dá)4.89m/h5.95m/h。5.4 IC反應(yīng)器第一反應(yīng)室的氣液固分離IC反應(yīng)器第一反應(yīng)室的頂部功能主要為氣體收集和固液兩相分離。較高上升流速的廢水流至第一反應(yīng)室頂部，大部分液體和顆粒污泥隨氣體流入氣室上升至IC反應(yīng)器頂部的氣液固分離器，部分液體和固體流入三相分離器，顆粒污泥在分離器上部靜態(tài)區(qū)沉降，廢水從上部隔板流入反應(yīng)器，具體請看下圖，附圖一 IC厭氧器示意圖5.4.1 IC厭氧器第一反應(yīng)室的氣液固分離幾何尺寸 沉淀區(qū)設(shè)計 沉降速度； 其中 ； 式中

48、 顆粒污泥沉降速度,cm/s； 顆粒污泥密度,g/cm3,取1.05g/cm3； 清水密度,g/cm3； 顆粒直徑cm,取0.1cm； 水的粘滯系數(shù),981cm/s2； 水的運動粘滯系數(shù),cm2/s； 水溫，。設(shè)水溫為30，則水的運動粘滯系數(shù)因為清水密度接近于1g/cm3則顆粒沉降速度三相分離器單元結(jié)構(gòu)如下圖，平面上共有8個氣固液分離單元，中部被集氣罩分隔，B-B間水流上升流速一般10m/h,取10m/h，則B-B間總面積,其中Q為IC反應(yīng)器循環(huán)泵的流量，則S=1.8m2,而，則=0.48m，即相鄰兩上擋板間距離相距=200mm，上下?lián)醢彘g回流縫=150mm，板間縫隙液流速度為20m/h，氣封

49、與下?lián)醢彘g距離=100mm,兩下?lián)醢彘g距離C-C，即=400mm,板間液流速度大于15m/h。 沉淀區(qū)斜壁角度與分離器高度設(shè)計 三相分離器沉淀區(qū)斜壁傾斜度軒50，上擋板三角頂與集氣罩頂相距300mm。設(shè)計IC反應(yīng)器h1=0.85m,h2=.7m。 氣液分離設(shè)計 集氣罩與下?lián)醢彘g的重疊量為1020cm，取15cm。若要使起跑不隨回流縫液體流向沉淀區(qū)，則需（20m/h）。式中 廢水動力粘滯系數(shù)，取2×10-2g/（cm·s）； 液體密度，g/cm3,取1.02g/cm3； 沼氣密度，g/cm3,取1.2×10-3g/cm3； 碰撞系數(shù)，取0.95； 氣泡直徑，cm取0

50、.01cm。所以，則 保證氣相不進(jìn)入沉淀區(qū)。 反應(yīng)器頂部氣液分離器的設(shè)計IC頂部氣液分離器的目的是分離氣和固液，由于用切線流狀態(tài)，在上部分離器中氣和固液分離較為容易。本設(shè)計采用直徑為21m的氣液分離器，簡體高1.5m,下錐角度65，上頂高400mm。5.5 IC反應(yīng)器進(jìn)水配水系統(tǒng)的設(shè)計 布水方式采用切線進(jìn)水的布水方式，布水器具有開閉功能，即循環(huán)時開口出水，停止運行的自動封閉。本工程擬每25m2設(shè)置一布水點，出口水流速度25m/s。擬設(shè)6個布水點，每點負(fù)荷面積為 配水系統(tǒng)形式本設(shè)計采用無堵塞式進(jìn)水配水系統(tǒng)。附圖5-3 配水系統(tǒng)布置圖為了配水均勻一般采用對稱布置，各支管出水口向著池底，出水口距池底

51、約20cm，位于服務(wù)面積的中心點。管口對準(zhǔn)的池底設(shè)反射錐體，使射流向四周均勻擴(kuò)散于池底，出水口支管直徑約20mm，每個出水口的服務(wù)面積為24m2。單點配水面積Si=2.09m2時，配水半徑r=0.82m，取進(jìn)水總管中流速為1.5m/s,則進(jìn)水總管管徑為：配水口為6個，配水口出水流速選為2.5m/s，則配水管管徑5.6 出水系統(tǒng)的設(shè)計為保持出水均勻，沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)采用出水渠，每個單元三相分離器沉淀區(qū)設(shè)一條出水渠，而出水渠每隔一定距離設(shè)三角出水堰，出水渠前設(shè)擋板以防止漂浮物隨出水帶出。出水渠寬取0.2m，圍反應(yīng)器一周設(shè)置。設(shè)出水渠渠口附近流速為0.2m/s,則出水渠水深設(shè)計出水渠渠高為0.2m，

52、這樣基本可保持出水均勻。出水三角堰每米設(shè)置5個，即出水堰總個數(shù)本設(shè)計采用62個三角堰。排水管選用DN=175mm的排水管。5.7 排泥系統(tǒng)的設(shè)計因為此IC反應(yīng)器池底面積較小，故設(shè)置3個排泥點，均分布在兩級三項分離器下三角以下0.5m處各設(shè)一排泥口，口徑均為100mm。 IC反應(yīng)器產(chǎn)泥量的計算一般情況下每去除1Kg COD,可產(chǎn)生0.050.1Kg VSS 本設(shè)計中取X=0.05Kg VSS/Kg COD,設(shè)計流量Q=2000m3/d,進(jìn)水COD=573mg/l,出水COD=85mg/l，則每天去除的COD量為：2000×（573-85）×10-3=976Kg那么IC反應(yīng)器的產(chǎn)泥量為976×0.05=488Kg VSS/d根據(jù)VSS/SS=0.8,則SS的產(chǎn)泥量為48.8/0.8=