城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝設(shè)計(jì)

目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ⅠAbstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1．．．．．．．．．．．．．．．．．2國內(nèi)外目前垃圾滲濾液處理現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向．．．．．．．3我國垃圾滲濾液處理經(jīng)歷的階段．．．．．．．．．．．31.2.2垃圾滲濾液處理工藝比較．．．．．．．．．．．．．．51.2.3滲濾液處理中存在的問題．．．．．．．．．．．．．．81.2.4．．．．．．．．．．．．．．．．．．82．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1總論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1.1．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1.2基礎(chǔ)資料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.2．．．．．．．．．．．．．．．．．102.3．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.3.1．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.3.2．．．．．．．．．．．．．．．．．152.3.3．．．．．．．．．．．．．．．172.3.4UASB的設(shè)計(jì)計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．272.3.5改良SBR的設(shè)計(jì)計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．362.3.6．．．．．．．．．．．．．．412.3.7．．．．．．．．．．．．．432.3.8貯泥池的設(shè)計(jì)計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．442.3.9．．．．．．．．．．．．．．．452.3.10．．．．．．．．．．．．．．．．．．472.3.11污泥脫水設(shè)備的設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．482.3.12綜合間．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．492.3.13效率評(píng)估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．492.3.14場(chǎng)區(qū)市政設(shè)施設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．502.3.15總結(jié)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53彭昊：城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝設(shè)計(jì)PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII城市垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝設(shè)計(jì)摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是對(duì)城市垃圾滲濾液的處理進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。滲濾液的處理量為400m3/d，主要去除物質(zhì)有SS、CODcr、BOD和NH-N，處理水質(zhì)執(zhí)行《生活垃圾填埋污5 3（GB16889-1996）和相關(guān)構(gòu)筑物的尺寸計(jì)算。通過對(duì)滲濾液特征研究，主體生化處理工藝采用UASB+SBR，再經(jīng)由臭氧氧化對(duì)其SBR工藝是將脫氮除磷的各種反應(yīng)通過時(shí)間順序上的控制，在同一反應(yīng)器SBR荷，污泥沉降性能好。臭氧氧化可將廢水中呈溶解狀態(tài)的有機(jī)物和無機(jī)物徹底消除，而不會(huì)產(chǎn)生污染物被濃縮的化學(xué)污泥。COD、BODUASBCOD同SBR關(guān)鍵詞： 混凝沉淀；UASB；SBR；臭氧氧化；活性炭吸附LandfillLeachateTreatmentProcessDesignAbstractThisgraduationprojectistodesignlandfillleachatetreatmentprocess.Flowrateofthisleachatetreatmentplantis400m3/d.ThepurposeismainlytoremoveSS,CODcr,BOD5andNH3-N,andthequalityoftheeffluentisrequestedtoreachthelevelBstandardsofnationalsewagedischarge.Themaintaskistodeterminetheleachatetreatmentprocessandtocalculatetherelatedstructuresinthesize.Throughanalysisofthecharacteristicsofleachate,SBRcombiningwithUASBisusedasthemainbiologicaltreatmentprocess,followedbyozonationastheadvancedtreatment.SBRprocesscancompletethevarietyreactionofnitrogenandphosphorusremovalinthereactorinchronologicalsequence.CompositionofSBRprocesssystemissimple.Itsaerationtankcanbeusedassecondarysedimentationtank,andithasnotsludgereturndevice.SBRprocesscanresistshockloading,anditssludgesettlingperformanceisgood.Afterthewastewaterdealingwithbyozonation,thedissolvedorganicandinorganicscanberemovedcompletely,butchemicalsludgeinwhichpollutantsareconcentratedcannotbeproduced.TheinfluentflowedfromscreenandregulatingpondintocoagulationandsedimentationtanktoremoveCOD,BOD,SSandheavymetal.ThenthesupernatantoverflowedintoUASBbyupgradepumptoremoveCODandtoammonificationatthesametime.ThenleachateflowedintotheSBRtofurtherremoveorganicpollutantsandammoniasimultaneously.Atlast,theliquidflowedintotheozonationpondandactivatedcarbonadsorptionprocessforadvancedtreatment.Theexcesssludgewhichcollectedfromthebiologicaltreatmentstructurestransportedtothesludgethickeningpool,andthenthesludgeenteredintothedigestiontankandlandfillafterdewatering.Keywords:CoagulationandSedimentation;UASB;SBR;Ozonation;ActivatedcarbonadsorptionprocessPAGEPAGE49前言隨著我國城市化建設(shè)步伐的加快，城市人口的急劇增加，城市生活垃圾產(chǎn)生量日益增多，垃圾污染環(huán)境現(xiàn)象也日趨嚴(yán)重。目前，我國把城市生活垃圾無害化處理作為一項(xiàng)重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來抓，努力消除生活垃圾的污染，提高社會(huì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展能力。根據(jù)我國垃圾處理“無害化、減量化、資源化”的原則，近幾年，將會(huì)有大批生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)應(yīng)運(yùn)而生，與此同時(shí)，垃圾滲濾液的處理和處置程度已被確認(rèn)為衡量一個(gè)填埋場(chǎng)是否為衛(wèi)生填埋場(chǎng)的重要指標(biāo)之一。作為一種高濃度有機(jī)廢水，垃圾滲濾液的處理近并有一批垃圾滲濾液處理廠已經(jīng)或正在興建。垃圾滲濾液作為一種特殊廢水，其處理的投資、運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般城市污水和工業(yè)廢水，這主要是由于垃圾滲濾液成分復(fù)雜、氨氮濃度很高、有機(jī)物濃度高，導(dǎo)致處理工序和設(shè)備繁多，處理時(shí)間較長(zhǎng)。垃圾滲濾液由于在垃圾體已經(jīng)經(jīng)歷了厭氧過程，其生化性相對(duì)較差，生物處理的停留時(shí)間較長(zhǎng)，致使設(shè)施、設(shè)備的投資較大，同時(shí)垃圾滲濾液處理量一般相對(duì)較小，導(dǎo)致折舊、維修費(fèi)較高。1989（GJJ171988境作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。概述垃圾滲濾液的來源及特征垃圾滲濾液的產(chǎn)生隨著我國城市垃圾產(chǎn)生量的不斷增加，無害化處理越來越重要。垃圾處理的方法有很多，有衛(wèi)生填埋、堆肥、焚燒、厭氧發(fā)酵、熱解等。我國垃圾無機(jī)成分含量高，可燃物質(zhì)少，熱值低，且垃圾填埋技術(shù)成熟、處理費(fèi)用低、管理和運(yùn)輸方便，這些特點(diǎn)就決定了衛(wèi)生填埋是我國處理垃圾的主要方式。衛(wèi)生填埋，它不僅是我國現(xiàn)今垃圾處理的主要方式，還將在今后很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存在。衛(wèi)生填埋存在一個(gè)很關(guān)鍵的問題，即垃圾滲濾液的收集和處理問題。垃圾在堆放和填埋過程中由于壓實(shí)、發(fā)酵和降水滲流作用，會(huì)產(chǎn)生一種高濃度的有機(jī)廢水，我們稱之為垃圾滲濾液。其降解后生成的無機(jī)物以及垃圾中的可溶污染物，大量進(jìn)入垃圾滲濾液中，這就使?jié)B濾液污染物含量極高。產(chǎn)生垃圾滲濾液的同時(shí)，垃圾中的病原微生物也會(huì)在雨水的淋溶作用下進(jìn)入垃圾滲濾液。垃圾降解產(chǎn)生的CO2溶于垃圾滲濾液以后使垃圾滲濾液偏酸性，這種酸性環(huán)境使得垃圾中不溶于水的碳酸鹽、金屬及其金屬氧化物等無機(jī)物發(fā)生溶解，繼而使垃圾滲濾液中含有種類繁多且含量超標(biāo)的重金屬類物質(zhì)。垃圾滲濾液的來源垃圾滲濾液來自直接降水、垃圾中的水分、有機(jī)物分解產(chǎn)生的水、地表徑流、地表灌溉、地下水以及覆蓋材料中的水分，其中前三種為主要來源。垃圾滲濾液的組成垃圾滲濾液的組成十分復(fù)雜，此外，經(jīng)發(fā)射光譜定性分析，垃圾滲出液中檢測(cè)到的金ZnPbCrCdNaMg、CaKSiSnAlBiPd、Gd、Ni、Mn、Co、Hf、Sc、V、Rb26種。據(jù)長(zhǎng)期對(duì)不同垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的監(jiān)測(cè)可知，垃圾滲濾液的來源使得垃圾滲濾液的水質(zhì)具有與城市污水不同的特點(diǎn)：有機(jī)物濃度高，金屬含量高，水質(zhì)變化大，氨氮含量高，營養(yǎng)元素比例失調(diào)，且在進(jìn)行生化處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫。滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)色嗅呈淡茶色或暗褐色，有較濃的腐化臭味。pH值pH呈弱酸性（6～7，隨時(shí)間推移，pH7～8，呈弱堿性。滲濾液中的有機(jī)物垃圾滲濾液中的有機(jī)物可歸納為低分子量的脂肪酸類、腐殖質(zhì)類高分子的碳水化合物90﹪的可溶性有機(jī)物是可揮發(fā)性的脂肪酸（易生物降解，其次是灰黃霉酸（難生物降解；對(duì)于相對(duì)穩(wěn)定的有機(jī)物組分的變化，導(dǎo)致滲濾液的可生化性降低，生化處理效果較差。氨氮液中的氨氮濃度在填埋場(chǎng)進(jìn)入產(chǎn)甲烷階段后不斷上升，其達(dá)到高峰值后延續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間并直至最后封場(chǎng)。此外，滲濾液中氨氮的含量常占總氮的85﹪～90﹪。高濃度的氨氮及其隨時(shí)間變化的特性加重了滲濾液對(duì)受納水體的污染程度。磷垃圾滲濾液的含磷量通常較低，尤其是溶解性的磷酸鹽濃度更低，導(dǎo)致滲濾液生物處理的缺磷嚴(yán)重。重金屬城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液中金屬離子濃度通常較低，但若將工業(yè)垃圾與生活垃圾混合填埋，滲濾液中重金屬離子的溶出量將會(huì)明顯增加。固體物質(zhì)4垃圾滲濾液中含較高濃度的總?cè)芙庑怨腆w，同時(shí)含有高濃度的Na+、K+、Cl-、SO2-4等無機(jī)類溶解性鹽。此后，隨填埋時(shí)間的增加，無機(jī)鹽類濃度逐漸下降，直至穩(wěn)定。微生物滲濾液中重金屬元素、氨氮等物質(zhì)含量過高，使得微生物營養(yǎng)元素比例失調(diào)，在一定程度上抑制了微生物的生長(zhǎng)繁殖。國內(nèi)外目前垃圾滲濾液處理現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向我國垃圾滲濾液處理經(jīng)歷的階段受到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，我國衛(wèi)生填埋起步較晚，真正意義上的衛(wèi)生填埋場(chǎng)從803個(gè)階段。第一階段2090程實(shí)例有杭州天子嶺和北京阿蘇衛(wèi)等垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液處理。杭州天子嶺滲濾液處理廠采用三沉二曝兩段式活性污泥法工藝，對(duì)DO與MLSS的濃度控制要求不一樣，一段利用細(xì)菌和低級(jí)霉菌占優(yōu)勢(shì)的混合種群，二段培養(yǎng)原生動(dòng)物占優(yōu)勢(shì)。1991北京阿蘇衛(wèi)滲濾液處理廠性，因此都存在不能穩(wěn)定運(yùn)行的狀況，出水也不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。第二階段2090氧處理，代表性的工程實(shí)例有深圳下坪、香港新界西等垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液的處理。深圳下坪滲濾液處理廠采用氨吹脫+厭氧復(fù)合床+SBR的處理工藝。該工程于2002年投入使用，通過為期一年的運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)行良好、出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。采用了化工規(guī)整填料塔，有效地解決了滲濾液的脫氨問題，出水的氨氮保持在10mg/L左右。香港新界西滲濾液處理廠采用氨汽提+SBRpH調(diào)整；另外，該滲濾液處理廠采用了脫氨尾氣的分解裝置，利用高溫焚燒爐，操作溫度在850℃，用催化燃燒的方法將脫氨尾氣的氨氣分解成氮?dú)?，有效地解決了脫氨尾氣二次污染的問題。第三階段2000年以后，由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，新建的滲濾液處理廠一般遠(yuǎn)離城區(qū)，滲濾液沒有條件排入城市污水管網(wǎng)，因此處理要求也相應(yīng)提高，一般需要處理到二級(jí)甚至一級(jí)排放標(biāo)代表性的工程實(shí)例有廣州新豐、重慶長(zhǎng)生橋等。廣州新豐滲濾液處理廠采用的是UASB+SBR+反滲透處理工藝。重慶長(zhǎng)生橋滲濾液處理廠采用的是反滲透的處理工藝。垃圾滲濾液處理工藝比較5垃圾滲濾液處理采用的最常用處理方法是生化處理和物化處理。垃圾滲濾液的組成成50.5～0.6，采用生化處理方法是有效的；而隨著垃圾填埋/COD值下降，可生化性降低，5提高可生化性工藝：通常采用的技術(shù)方法主要有高級(jí)氧化技術(shù)、水解酸化技術(shù)和厭氧發(fā)酵技術(shù)等，主要目的是去除水中難生物降解的有機(jī)物和無機(jī)化合物，提高處理工藝的抗沖擊負(fù)荷能力。生物處理工藝：是污水二級(jí)處理的主流工藝，其污染物去除能力取決于污水處理工藝性能、污染物的成分及營養(yǎng)性污染物的比例等因素。通常采用氧化溝、A2/O和SBR等工藝進(jìn)行處理。進(jìn)水

高級(jí)氧化水解酸化UASB

氧化溝接觸氧化 出 水A2/O工藝SBR工藝 提高可生化性單元 生物處理單元圖1-1主體處理工藝的備選方案提高可生化性單元高級(jí)氧化法高級(jí)氧化處理工藝中重要的一點(diǎn)就是生成氫氧自由基，氫氧自由基的強(qiáng)氧化作用可使處理過的污水中殘留的難降解有機(jī)化合物被氧化分解為無機(jī)物。常用方法有臭氧氧化法、電解氧化法以及Fenton試劑氧化法等。高級(jí)氧化法具有以下特點(diǎn)：產(chǎn)生大量羥基自由基(·HO)，氧化能力僅次于氟；·HOCO2TOCCOD的目的；其本身是物理化學(xué)過程，反應(yīng)速度快，易于控制；厭氧生物處理上流式厭氧污泥床(UASB)和水解酸化都屬于厭氧生物處理。厭氧生物處理的特點(diǎn)：應(yīng)用范圍廣，不需供氧，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低且產(chǎn)生甲烷可回收；少量有機(jī)物用于合成，故微生物增殖慢，污泥量少；但反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，所需處理構(gòu)筑物容積較大。UASB提高，水力停留時(shí)間短，故構(gòu)筑物容積小。水解酸化是利用厭氧反應(yīng)中的水解和產(chǎn)酸菌作用將反應(yīng)控制在水解酸化第二階段，而留時(shí)間短，處理構(gòu)筑物體積減小，處理效率提高。生物處理單元常用生物處理技術(shù)方法較多，如氧化溝工藝、A2/O工藝、接觸氧化工藝、SBR工藝等。氧化溝氧化溝工藝是五十年代由荷蘭工程師發(fā)明的，因其池型呈封閉循環(huán)流溝渠而得名，其溝內(nèi)循環(huán)水量往往是進(jìn)水量的幾十倍甚至上百倍，所以氧化溝兼有推流型和完全混合型曝氣池的特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷的能力。一般情況下，氧化溝工藝不設(shè)初沉池，工藝簡(jiǎn)單，便于操作。A2/O工藝A2/O2080處理工藝。接觸氧化工藝生物接觸氧化法又稱淹沒式生物濾池，是在生物濾池基礎(chǔ)上，通過接觸曝氣方式演變成的一種污水生物處理技術(shù)。運(yùn)行時(shí)填料全部浸沒在污水中，利用機(jī)械裝置向水體充氧，系統(tǒng)中的微生物絕大部分形成生物膜附著在固體填料上，少量以顆粒污泥的形式懸浮于水中。因此，接觸氧化工藝既具有生物濾池的特點(diǎn)又具有活性污泥法的特點(diǎn)。SBR工藝SBR10多年來，由于自多的SBR工藝和設(shè)備包括CASSICEASCASTMSBRSBR工藝是將脫氮除磷的各種反應(yīng)，通過時(shí)間順序上的控制，在同一反應(yīng)器中完成，不需要回流污泥，從而節(jié)省了能耗。工藝名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)BOD工藝名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)BOD負(fù)荷低，處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定；占地大，能耗大，運(yùn)行費(fèi)用高；可不設(shè)初沉池，可不單設(shè)二沉池；污泥易于膨脹；氧化溝耐受水力沖擊負(fù)荷；轉(zhuǎn)刷充氧攪拌易產(chǎn)生大量泡沫；污泥產(chǎn)率低且穩(wěn)定；流速不均，致使污泥沉積，減少有效采用機(jī)械曝氣，氧利用率高，設(shè)備池容。的維護(hù)方便。工藝簡(jiǎn)單，占地少；回流污泥含有硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，對(duì)同時(shí)脫氮除磷；除磷效果有影響；A2/O工藝反硝化過程為硝化提供堿度；脫氮受內(nèi)回流比影響；反硝化過程同時(shí)去除有機(jī)物；聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機(jī)污泥沉降性能好。物。工藝名稱 優(yōu)點(diǎn)微生物濃度高，生物膜適應(yīng)性強(qiáng)；生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，產(chǎn)泥量低，不發(fā)生

缺點(diǎn)填料易堵塞；接觸氧化工藝SBR工藝

污泥膨脹，無需污泥回流；氧利用率高；耐受水力沖擊負(fù)荷，處理效果好；工藝簡(jiǎn)單，占地小，費(fèi)用低；可同時(shí)脫氮除磷，效果顯著；耐受水力沖擊負(fù)荷；反應(yīng)推動(dòng)力大，效率高；操作靈活性好，便于自動(dòng)控制。

布水、曝氣不均，局部易產(chǎn)生死角；生物膜脫落，水質(zhì)受影響；生物膜多寡不易控制；填料費(fèi)用高；同時(shí)脫氮除磷時(shí)操作復(fù)雜；潷水設(shè)施的可靠性對(duì)出水水質(zhì)影響大；設(shè)計(jì)過程復(fù)雜；維護(hù)要求高，運(yùn)行對(duì)自動(dòng)控制依賴性強(qiáng)；池體容積較大。滲濾液處理中存在的問題滲濾液高濃度氨氮的問題高濃度的氨氮是滲濾液的水質(zhì)特征之一，隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，垃圾中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮，滲濾液的氨氮濃度有升高的趨勢(shì)。與城市污水相比，垃圾滲濾液的氨氮濃度高出數(shù)十至數(shù)百倍。一方面，由于高濃度的氨氮對(duì)生物處理系統(tǒng)有一定的抑制作用；另一方面，由于高濃度的氨氮造成滲濾液中的C/N比失調(diào)，生物脫氮難以進(jìn)行，導(dǎo)致最終出水難以達(dá)標(biāo)排放。滲濾液可生化性差的問題滲濾液可生化性差主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，隨著填埋場(chǎng)填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，滲濾BO5/CODCr0.1稱老化滲濾液；另一方面，在填埋初期，雖然滲濾液的可生化性較好，但是光靠生物處理COD500～600mg/L無法用生物處理的方式處理。今后的研究方向根據(jù)滲濾液處理存在的問題，目前我國垃圾滲濾液處理工藝的關(guān)鍵主要集中在以下兩個(gè)方面：高濃度氨氮處理技術(shù)和滲濾液深度處理技術(shù)。高濃度氨氮處理技術(shù)高濃度氨氮處理技術(shù)，目前應(yīng)用較多的主要有氨吹脫和生物脫氨技術(shù)。氨吹脫技術(shù)大多用空氣為吹脫介質(zhì)，低效率的吹脫設(shè)備吹脫的方式。相對(duì)而言，精餾塔脫氨是一種比較有前途的解決方案，雖然采用該法需要一定量的蒸汽，但由于水溫提高了，可以減少調(diào)整pH的酸堿用量，還可以減小氣液比，減少風(fēng)機(jī)的電耗。另外，由于蒸餾后，脫氨尾氣可以通過冷凝直接轉(zhuǎn)換成液氨，可以回收利用，有效地解決了尾氣難以治理的問題。因此，新型高效吹脫裝置的開發(fā)，脫氨尾氣的妥善處理成為了今后研究的方向。除了氨吹脫的方法脫氨以外，生物脫氮也是一種經(jīng)濟(jì)、有效的脫氨方式。但傳統(tǒng)理論認(rèn)為：氨氮的去除是通過硝化和反硝化兩個(gè)相互獨(dú)立的過程實(shí)現(xiàn)的；硝化過程需要大量的氧氣，而反硝化過程則需要一定的碳源。滲濾液氨氮濃度很高，C/N值較低，無法通過單一的生物脫氮方式解決滲濾液的脫氨問題。目前對(duì)生物脫氮技術(shù)又有了很多新的認(rèn)識(shí)，如好氧反硝化、同步硝化反硝化、厭氧氨氧化、短程硝化等，這些技術(shù)具有需氧量低、能耗低、負(fù)荷高、對(duì)碳源堿度需求低等優(yōu)點(diǎn)。滲濾液深度處理技術(shù)對(duì)于老化滲濾液，由于生物處理基本無效，因此，必須采用以物化為主的深度處理技術(shù)處理。人工濕地系統(tǒng)人工濕地系統(tǒng)對(duì)于處理老化滲濾液具有較好的效果，因此也可作為滲濾液深度處理的方法，對(duì)于有地方建造濕地的填埋場(chǎng)應(yīng)予以推廣。另外，對(duì)于封場(chǎng)后的垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液也可采用人工濕地的處理方式。這是由于封場(chǎng)后的填埋場(chǎng)一般需在其表面覆蓋粘土和營養(yǎng)土，并種上綠化植物，以防止雨水的侵入和填埋氣體的擴(kuò)散。膜處理技術(shù)2050年代，基本上是在無奈和80高效生物反應(yīng)器結(jié)合反滲透的技術(shù)路線。從國外近十幾年來滲濾液處理技術(shù)發(fā)展來看，簡(jiǎn)單生化法處理滲濾液的技術(shù)已被逐漸淘汰，取而代之的是以反滲透為主的膜處理工藝和高效生化處理結(jié)合膜法的先進(jìn)技術(shù)。設(shè)計(jì)說明書總論設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容污水處理設(shè)計(jì)目的污水處理設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的水處理專業(yè)知識(shí)及相關(guān)知識(shí)的能力和工程實(shí)踐能力，使學(xué)生受到基礎(chǔ)的工程制圖訓(xùn)練，在資料收集及調(diào)查研究，工程設(shè)計(jì)，圖紙繪制，設(shè)計(jì)說明書的撰寫等方面的能力得到一定程度的提高。污水處理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)要求：在設(shè)計(jì)過程中，要發(fā)揮獨(dú)立思考工作的能力。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是污水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算和總體布置。處理構(gòu)筑物選型按其基礎(chǔ)特征加以說明。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，要求內(nèi)容完整（包括計(jì)算草圖），圖紙按標(biāo)準(zhǔn)繪制，內(nèi)容完整，主次分明。設(shè)計(jì)任務(wù)：選擇，各構(gòu)筑物運(yùn)行參數(shù)及尺寸設(shè)計(jì)以及各處理構(gòu)筑物的平面布置。計(jì)算說明：包括各處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算。圖紙：工藝流程圖，平面布置圖及單體構(gòu)筑物的工藝構(gòu)圖?；A(chǔ)資料設(shè)計(jì)水量Q=400d時(shí)變化系數(shù)為K 1.3，進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)如下表：2水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CODBODNH-N水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CODBODNH-NSSPH進(jìn)水水質(zhì)60002000100018005-9排放標(biāo)準(zhǔn)≦300≦150≦25≦2006-9處理水質(zhì)執(zhí)行《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-1996）二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。滲濾液處理工藝流程說明經(jīng)分析滲濾液的水質(zhì)特點(diǎn)，同時(shí)從出水水質(zhì)角度考慮，擬采用以下工藝進(jìn)行處理：滲濾液滲濾液細(xì)格柵調(diào)節(jié)池混凝沉淀池砂質(zhì)及剩加藥間余污泥回收填埋尾氣處理鼓風(fēng)機(jī)房活性炭吸附臭氧氧化SBRUASB排入水體脫水干燥污泥消化池污泥濃縮池沼氣利用貯泥池沼氣利用圖2-1 垃圾滲濾液處理工藝流程圖UASB+SBR臭氧氧化而不會(huì)產(chǎn)生污染物被濃縮的化學(xué)污泥。采用混凝沉淀工藝作為生化處理的預(yù)處理，有效去除有機(jī)物膠體及懸浮顆粒，降低后續(xù)生化處理段的有機(jī)負(fù)荷，保證其正常運(yùn)行。CODUASBCODSBR進(jìn)一步去除有機(jī)污染物同時(shí)脫氮，再進(jìn)入臭氧氧化池進(jìn)行深度處理后，通過活性炭吸附，出水可達(dá)標(biāo)排放。處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵的作用和位置格柵安裝在污水渠道，泵房等的進(jìn)口處或污水處理廠的端部。用以截留較大懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理的處理負(fù)荷，并使之正常運(yùn)行。[1]1）50~100mm，中格柵10~40mm，細(xì)格柵1.5~10mm；0.4m/s~0.9m/s；0.6m/s1.0m/s；柵前渠道寬度和渠道中的水深應(yīng)與入廠污水管規(guī)格相適應(yīng)；116~25mm0.10~0.05m3柵渣/13（0.03~0.01m3柵渣/103污水；21臺(tái)時(shí)，應(yīng)設(shè)人工清除格柵備用；45o~75o，人工清渣：45o~60o，機(jī)械清渣：60o~90o；0.08~0.15m；沖洗設(shè)備；設(shè)置格柵裝置的構(gòu)筑物，必須考慮有良好的通風(fēng)設(shè)施；除。設(shè)計(jì)計(jì)算n：sin4.63sin4.63103 sin60n max

1.232 (個(gè)) (1—1)bhv 0.010.50.7式中：Qmax—最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；b—柵條間隙，m；h—柵前水深，mv—污水流經(jīng)格柵的速度，一般取0.6~1.0m/s，取v=0.7m/s；—格柵安裝傾角，(°)，取60o；sinsin注：1) Qmax=Q設(shè)=400m3/d=4.63L/s=4.63×10-3m3/s，當(dāng)Q<5L/s時(shí)，污水總變化系數(shù)Kz=2.3；10mm的細(xì)格柵；20個(gè)。B：B=S(n-1)+b×n=0.01×(20-1)+0.01×20≈0.4m (1—2)式中：B—柵槽寬度，m；S—柵條寬度，m0.01m；b—柵條凈間隙，mn—格柵間隙數(shù)，個(gè)。進(jìn)水渠道漸寬部分的長(zhǎng)度l：1l1式中：B—柵槽總寬度，m；

BB12tan1

0.40.22tan

0.27m

(1—3)B1—進(jìn)水渠道寬度，m，取0.2m； —進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，(°)20°。1格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度l：2

l 0.5l2

0.135m

(1—4)計(jì)算水頭損失h：0h 0

v2sin2.42 0.722g 2

sin600.052m

(1—5)h0

—計(jì)算水頭損失，m；—阻力系數(shù)4 4S32.420.013

(1—6)b

0.01 柵條斷面選取銳邊矩形，經(jīng)查表[2]，形狀系數(shù)2.42；g—重力加速度，m/s2，取9.8m/s2。過柵水頭損失h：2h2

kh0

30.0520.16m (1—7)h2

—過柵水頭損失，m；kk36H：H=h+h1+h2=0.5+0.3+0.16≈1.0m (1—8)式中：h—柵前水深，m；h1—格柵前渠道超高，mh2—過柵水頭損失，m。Lll 0.51.0hh0.270.1350.51.0m (1—9)11 2 tan tan60W：Q1W maxWQ1

4000.1 0.017m3/d0.2m3/d 采用人工清渣 (1—10)K1000 2.31000z式中：W—每日柵渣量，m3/d；W1—單位體積污水柵渣量，m3/(103m3污水)，一般取0.1~0.01，細(xì)格柵取大值，粗格柵取小值，取0.1；Kz—污水流量總變化系數(shù)，Kz=2.3。h1hHh21αHh1hHh21αHh2B1BαB11α2L1L2圖2-2 格柵水力計(jì)算簡(jiǎn)圖調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明調(diào)節(jié)池的作用是調(diào)節(jié)進(jìn)、出水量，保證后續(xù)工藝的進(jìn)行，并從廢水中分離密度較大的無機(jī)顆粒，去除廢水中的懸浮物及砂粒，保護(hù)水泵和管道免受磨損，縮小污泥處理構(gòu)筑物容積，提高污泥有機(jī)組分的含率，提高污泥作為肥料的價(jià)值。4h正常運(yùn)行時(shí)滲濾液量的不足，所以其停留時(shí)間均大于24h[3]。同時(shí)隨著滲濾液量的變化，生化性，使后續(xù)生化處理難度降低。設(shè)計(jì)計(jì)算2T=24h。調(diào)節(jié)池容積V

V'

Qmax

T 24400m3 (2—1)40024 24400V一般考慮增加調(diào)節(jié)池理論容積的10％~20％，取20％，則：V'1.2400480m3 (2—2)V

∴ 單池容積V單

240m3 (2—3)2h2=5mA：VA 單h2

2405

48.0m2 (2—4)L×B=8×6=48m2；0.3m。V1′：V'

Qmax

TX 4000.032 0.01044m3 (2—5)1 1000Kz

10002.3式中：Qmax—最大設(shè)計(jì)流量，m3/d；T—排渣時(shí)間間隔，取2d；X0.03L/m3(污水Kz—污水流量總變化系數(shù)，Kz=2.3。渣斗尺寸計(jì)算：b2b2h′3αb圖2-3 調(diào)節(jié)池方形渣斗尺寸計(jì)算簡(jiǎn)圖11)如圖所示，設(shè)定渣斗底寬b=0.2m，斗壁與水平面的傾角=60o，貯渣斗高度h'=130.3m

2h' 20.3則貯渣斗上口寬b2

3 btan60

0.20.55m (2—6)tan60SS1 22)SS1 22)10.220.552 0.045m3 (2—7)3V'15.22103m3可以容納調(diào)節(jié)池產(chǎn)生的沙礫V h' SS 521 33 1 21∴ V1 2式中：S1，S2—分別為貯渣斗下口和上口的面積，m2。3)貯渣室高度h3：hh'iBb 0.30.0660.550.46m (2—8)23 3 2 2式中，h'—貯渣斗高度，h'=0.3m；3 3i—池底坡向渣斗的坡度，取6％；B—單個(gè)調(diào)節(jié)池寬度，m；b2—貯渣斗上口寬，m。H：H=h1+h2+h3=0.3+5+0.46=5.76m (2—9)式中：h1—超高，取0.3m；h2—有效水深，h2=5m。補(bǔ)充說明：23234561789i=0.0610圖2-4 設(shè)有桁車刮泥機(jī)的調(diào)節(jié)池①進(jìn)水槽；②擋流板；③刮泥桁車；④刮渣板；⑤刮泥板；⑥浮渣槽；⑦出水槽；⑧出水管；⑨泥斗；⑩排泥管混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算混凝沉淀既可作為預(yù)處理技術(shù)，減輕后續(xù)處理設(shè)施的負(fù)荷，又可作為深度處理技術(shù)，COD混凝池的設(shè)計(jì)計(jì)算一．藥劑選擇及其投加量混凝劑目前應(yīng)用最廣的是鋁鹽和鐵鹽。硫酸鋁混凝效果較好，使用方便，對(duì)處理后的水質(zhì)沒有任何不良影響。但水溫低時(shí)，三氯化鐵是褐色結(jié)晶體，極易溶解，形成的絮凝體較緊密，易沉淀，但三氯化鐵腐蝕性強(qiáng)，易吸水潮解，不易保管，同時(shí)，殘留在水中的亞鐵離子會(huì)使處理后的水帶色。兩者比較之后，從基建費(fèi)用角度考慮，選取硫酸鋁作為混凝劑，PAM作為助凝劑。實(shí)驗(yàn)研究表明[6]，當(dāng)pH=6時(shí)，硫酸鋁投加量在0.8g/L左右，處理效果最好。二．機(jī)械攪拌反應(yīng)池設(shè)計(jì)參數(shù)及要點(diǎn)[5]220~30min；3~4軸設(shè)于池中間；0.5~0.6m/s0.2~0.3m/s；0.3m0.3~0.5m0.25m；b/l=1/10~1/15，一般采用b=0.1~0.3m10％~2025％，以免池水隨槳板同步旋轉(zhuǎn)，減弱絮凝效果。水流截面積是指與槳板轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直的截面積；入泥沙，致使軸承嚴(yán)重磨損和軸桿折斷；GtGt可間接表示整個(gè)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)顆粒碰撞的總次數(shù)，可用來控制反應(yīng)效果。當(dāng)原水濃度低，平均GGtG20~70s-1之間為宜，Gt值應(yīng)104~105之間。三．設(shè)計(jì)計(jì)算V：VV—反應(yīng)池總?cè)莘e，m3；

Qt 16.6725 7.0m3 (3—1)60 60Q—設(shè)計(jì)處理水量，m3/h；t—反應(yīng)時(shí)間，取25min。反應(yīng)池串聯(lián)格數(shù)及尺寸：反應(yīng)池采用3格串聯(lián)的方形池，設(shè)置3臺(tái)攪拌機(jī)，池子的有效水深取h=2.7m，則V/3 7/3單池面積A1

0.86m2 (3—2)h 2.7∴ a0.93m反應(yīng)池超過取h1=0.3m，則池總高度H=h+h1=3.0m。反應(yīng)池分隔墻上的過水孔道上下交錯(cuò)布置，見圖2—5。3434762561沉淀池圖2-5 垂直軸式機(jī)械攪拌反應(yīng)池①進(jìn)水管；②旋轉(zhuǎn)軸；③槳板；④葉輪；⑤擋板；⑥過水孔道；⑦隔墻攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)4a244a240.932D 1.05m (3—3)b

diD

21.050.7m (3—4)3式中：i—比例系數(shù)，一般為1~2，這里取2。3 3 3c為了加強(qiáng)混合效果，在內(nèi)壁設(shè)四塊固定擋板，每塊擋板寬度b1?。?/10~1/12）D≈0.1~0.09m，其上、下緣距靜止液面和池底皆為D/4≈0.26m。d每根旋轉(zhuǎn)軸上安裝4塊槳板，槳板長(zhǎng)度取l=1m，寬度取b=0.1m。R：Rdb

m (3—5)2 2式中：d—攪拌器葉輪直徑，m；Rdbb—槳板寬度，Rdb圖2-6 攪拌反應(yīng)池水力計(jì)算簡(jiǎn)圖轉(zhuǎn)速：每臺(tái)攪拌機(jī)槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)線速度取：第一格v1第二格v2第三格v3

0.5m/s0.35m/s0.2m/s則每臺(tái)攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為：第一格n1

60v2R

600.5120.31

15.92rad/min

(3—6)第二格n2

60v2260v

6020.3600.2

11.14rad/

(3—7)第三格n3

3

20.3

6.37rad/

(3—8)槳板旋轉(zhuǎn)功率計(jì)算：a槳板外緣旋轉(zhuǎn)線速度v'：i

v'i

2rni60

(3—9)式中：r—槳板外緣旋轉(zhuǎn)半徑，r=0.35m；n—每臺(tái)攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速，rad/min。i則計(jì)算得到： 第一格v'1

0.58m/s第二格v'/s2第三格v'0.23m/s3b每臺(tái)攪拌機(jī)上槳板總面積A：A=4bl=4×0.1×1=0.4m2 (3—10)式中：b—槳板寬度，b=0.1m；l—槳板長(zhǎng)度，l=1m。槳板總面積與反應(yīng)池過水截面積之比為：ABH

0.40.93

15.9 （25％，符合要求

(3—11)ci（三臺(tái)攪拌器完全相同：bK44 i r

b2 b6 r r6

44

0.10.35

0.12 0.16 0.35 6

(3—12) 式中：b—槳板寬度，b=0.1m；r—槳板外緣旋轉(zhuǎn)半徑，r=0.35m。d攪拌器功率P：i式中：Ki—槳板寬徑比系數(shù)；

P58Ki

Av'3i

107.416v'3i

(3—13)A—每臺(tái)攪拌機(jī)上槳板總面積，m2；v'—槳板外緣旋轉(zhuǎn)線速度，m/s。i則每臺(tái)攪拌器功率：第一格P1

107.416

20.96W

第一格P2第一格P3

107.416107.4160.233iPiPi

Ni 1 2

(3—14)—電動(dòng)機(jī)總機(jī)械效率，取0.75；1 0.7。2則計(jì)算得到： 第一格N1

39.9W

第二格N2第三格N3

14.1W2.5W3PiVG3PiVi式中：G—速度梯度，s-1；P—攪拌器功率，W；i20℃計(jì)，水的粘度1103Pas；V—反應(yīng)池總?cè)莘e，m3。320.96110320.96110371

95s137.4137.4110372

56s1第三格G3

24s131.31131.31110371 G G2G2G2

65s120,70

(3—16)3 1 2 3119525622423GtGt65256097500104,105經(jīng)驗(yàn)算，G與Gt值均較合適。沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算一．沉淀池一般規(guī)定[1]

(3—17)設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮當(dāng)污水為自流進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；當(dāng)污水為提升進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計(jì)算；30min。2個(gè)，并宜按并聯(lián)系列設(shè)計(jì)。2—2選用。表2-2 城市污水沉淀池設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)沉淀池類型初次沉淀池

沉淀時(shí)間（h）1.0~2.5

表面負(fù)荷（日污泥含水平均流量） （％）［m3/(m2·h)］1.2~2.0 95~97

固體負(fù)荷 堰口負(fù)荷［kg/(m2·h)］［L/(s·m)］≤2.9二次 法沉淀池 生膜后

2.0~5.0 0.6~1.0 99.2~99.6 ≤150 ≤1.71.5~4.0 1.0~1.5 96~98 ≤150 ≤1.70.3m。q=h/t1.0h2~4m沉淀時(shí)間與表面負(fù)荷的關(guān)系。表2-3 有效水深、沉淀時(shí)間與表面負(fù)荷的關(guān)系表面負(fù)荷ｑ沉淀時(shí)間ｔ(h)［m3/(m2·h)］h2=2.0mh2=2.5mh2=3.0mh2=3.5mh2=4.0m2.01.02.02.02.02.53.03.54.05.00.3~0.5m。60o，55o。2d4h2h底流濃度的平均濃度計(jì)算。200mm。1.5m1.2m0.9m。二．豎流式沉淀池設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)[1]為了使水流在沉淀池內(nèi)分布均勻，池子直徑（或正方形的一邊）38m4~7m10m。30mm/s。中心管下口應(yīng)設(shè)有喇叭口和反射板：0.3m。1.35倍。1.3017o。0.25~0.5m20mm/s15mm/s。當(dāng)池子直徑（或正方形的一邊）7m時(shí)，澄清污水沿周邊流出；當(dāng)直徑時(shí)，應(yīng)增設(shè)輻射式集水支渠。0.2m0.4m。60.25~0.5m0.1~0.15m0.3~0.4m三．設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用豎流式沉淀池。1中心管截面積f：采用2座豎流式沉淀池，則每池最大設(shè)計(jì)流量：Qq maxQ

4.63103 2.315103m3/s (3—18)max n 2∴ f

qmaxv0

2.315103 0.12m2 (3—19)0.02式中：qmax—單池污水設(shè)計(jì)流量，m3/s；n—采用的沉淀池個(gè)數(shù)，取n=2座；f—中心管截面積，m2；v0—中心管內(nèi)流速，取v00.002m/s。d0：4fd 4f0

0.39m 取d440.12

0.4m (3—20)∴喇叭口直徑 d 1.35d 0.54m (3—21)1 0反射板直徑 d 1.3d 1.30.540.7m (3—22)2 1h3：qh maxq

2.3151030.068m 取

0.07m

(3—23)3 v1 1

0.020.54 3v1

—污水由中心管喇叭口與反射板之間的縫隙流出速度，取0.02m/s；d1—喇叭口直徑，m。q

2.315103A max Kv 2.31.4104z

7.2m2

(3—24)式中：Kz—污水流量總變化系數(shù)，Kz=2.3；v—污水在沉淀池中流速，m/s；設(shè)表面負(fù)荷q'0.5m3/D：

m2

，則vq'

0.53600

1.4104m/s。4Af4Af47.20.12

取D

(3—25)沉淀部分有效水深h：2h vt1.41042.536001.26m 取h2

(3—26)式中：t—污水停留時(shí)間，取2.5h；校核：

3 滿足設(shè)計(jì)要求Dh2Dh校核集水槽出水堰負(fù)荷：?jiǎn)蚊娉鏊畷r(shí)，集水槽每米出水堰負(fù)荷為：qmax

2.3153.5

sm

2.9L/

m

滿足設(shè)計(jì)要求

(3—27)V：q C86400100 2.315103200286400100V

1 100PKz 0K

2.3106V 7

96

7.0m3 (3—28)∴ 2個(gè)池子每天總排泥量Q1

n 27.0m3/d (3—29)T 2C—進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L；1C—出水懸浮物濃度，mg/L；2T—兩次清除污泥相隔時(shí)間，取2d；zK—污水流量總變化系數(shù)，K=2.3；zz1t；P—污水含水率，取96％；0n—沉淀池個(gè)數(shù)，座。V1：設(shè)定圓截錐體下底直徑為0.3m，錐體傾角為55o，則圓截錐體高h(yuǎn)：5hRrtan553.50.3tan552.3m (3—30)5

22 222.3 ∴V 5 R2Rrr2 1.7521.750.15

8.06m3V7.0m3 (3—31)1 3 3式中：R—沉淀池半徑，m；r—圓截錐體下底半徑，m；h—圓截錐體高度，m；5V1—圓截錐部分容積，m3；V—單池所需污泥室容積，m3H：Hhh1 2

hhh3 4

m (3—32)式中：H—沉淀池總高度，m；h0.5m；1h—沉淀部分有效水深，m；2h—中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度，m；3h0.3m；414h12h14h12h25hH343h555°5圖2-7 豎流式沉淀池水力計(jì)算簡(jiǎn)圖①進(jìn)水槽；②中心管；③反射板；④集水槽；⑤排泥管UASB設(shè)計(jì)說明5－10kgCOD/(m3·d)30-50kgCOD/(m3·d)強(qiáng)；產(chǎn)出的沼氣是一種清潔能源。上流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器主體部分從功能上分為反應(yīng)區(qū)和分離區(qū)，反應(yīng)區(qū)應(yīng)，在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生沼氣（主要是CH4

和CO2

升對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的顆粒污泥起到了良好的自然攪拌作用，引進(jìn)污泥的內(nèi)部循環(huán)，使一部分污泥向上運(yùn)動(dòng)，在污泥床上方形成相對(duì)稀薄的污泥懸浮層。在含有顆粒污泥的廢水進(jìn)入分離與污泥和廢水發(fā)生分離，被收集在反應(yīng)器頂部三相分離器的集氣室內(nèi)；釋放氣泡后的顆粒污泥由于重力作用沉淀到污泥層的表面，返回反應(yīng)區(qū)；液體則經(jīng)出水堰流出反應(yīng)器。到填埋中后期產(chǎn)生的滲濾液需適當(dāng)投加碳源以補(bǔ)充營養(yǎng)物質(zhì)。集氣室出水 沼氣出水堰 分離區(qū)三相 懸分 浮離 層 反器 應(yīng)污 區(qū)進(jìn)水 泥區(qū)

圖2-8 UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖三相分離器的設(shè)計(jì)原則間隙和出水面的截面積比影響到進(jìn)入沉淀區(qū)和保持在污泥相中的絮體的沉淀速度；分離器相對(duì)于出水液面的位置確定反應(yīng)區(qū)（下部）和沉淀區(qū)（上部）UASB15％~20％；三相分離器的傾角要使固體滑回到反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)，實(shí)際工程中一般為45o~60o之間，這個(gè)角度也確定了三相分離器的高度，從而確定了所需的材料；分離器下氣液界面的面積確定了沼氣的釋放速率，適當(dāng)?shù)尼尫怕蚀蠹s是1~3m3

m2

，速率低有形成浮渣層的趨勢(shì)，非常高導(dǎo)致形成氣沫層面，兩者都導(dǎo)致堵塞釋放管。布水系統(tǒng)要求發(fā)生短路等現(xiàn)象；很容易觀察進(jìn)水管的堵塞，當(dāng)堵塞發(fā)現(xiàn)后，必須很容易被清除；部產(chǎn)生酸化現(xiàn)象。設(shè)計(jì)計(jì)算V：∵滲濾液污染物濃度高，∴采用有機(jī)負(fù)荷法計(jì)算。QV maxS0QNV

4004.2 170m3 (4—1)9.9式中：V—反應(yīng)器有效容積，m3；Q m3/d；maxS COD濃度，g/L；0混凝沉淀對(duì)COD去除一般在25％~35％，取30％，則COD進(jìn)水濃度為：S 6000304200mg/L4.2g/L；0N —CODkgCODV

m3d；經(jīng)查表[8]，垃圾滲濾液的容積負(fù)荷Nvt：

9.9kgCOD/m3d 。 tV1700.425d10.2h (4—2) Q 400池體尺寸：2UASB反應(yīng)器；4~6mH=5mh10.3m；A：V2A V2H

1705

217m2 (4—3)L=B管線布置：

A172.83m，取3m；L 6LB6配水點(diǎn)數(shù)量與廢水水質(zhì)、水流速度及污泥性能等因素有關(guān)，表2—4列出了一定條件下布水點(diǎn)數(shù)量的計(jì)算依據(jù)。反應(yīng)器容積負(fù)荷單個(gè)配水點(diǎn)服務(wù)面積污泥類型kgCOD/md反應(yīng)器容積負(fù)荷單個(gè)配水點(diǎn)服務(wù)面積污泥類型kgCOD/md3m2中等濃度絮狀污泥~40kgTSS/m3高濃度絮狀污泥1.0~2.01~2>3.02~540kgTSS/m3顆粒污泥<1.01.0~2.0>2.0<2.02.0~4.0>4.00.5~101~22~30.5~10.5~2>28A 17責(zé)的表面積a

2.125m2；8 8污泥區(qū)選擇培養(yǎng)顆粒污泥，則由上表知，單個(gè)配水點(diǎn)服務(wù)面積可以大于2m2。20cm。v2m/s，則每根配水管出水口半徑r最大為：Ar A

6.79103m (4—4)Q單v2.8910Q單v2.891042式中：Q

—單個(gè)配水管管內(nèi)流量，Q 2.89104m3/s；單 單 28v—配水管出口流速，假定2m/s?！喑鏊谥睆絛=2r=0.01358m，取13mm；單反算得到出口流速vQ單A

單Qr2Q

2.891040.0132

2.18m/s2m/s 滿足要求2 2進(jìn)水進(jìn)水 進(jìn)水進(jìn)水圖2-9 UASB反應(yīng)器布水方式示意圖三相分離器的設(shè)計(jì)332—10所示分離器形式較為常用。h1h1h2CDhE4θν2a)3bνbCB(νaν23AθDEBνA1b1b2b1b圖2-10 三相分離器橫斷幾何關(guān)系沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)：0.5~1.0m[4]。取覆蓋水深h2為0.5m，沉淀斜面高度h3取1.0m。回流縫的設(shè)計(jì)：2—10系可得：hb 3

1 0.6m (4—5)1 tan tan60b1h3

—下三角形集氣罩底的1/2寬度，m；—下三角形集氣罩的垂直高，m；55o~60o，60o。下三角形集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速v：1Sb1 2

ln0.53.046.0m2 (4—6)∴ vQ1 S1

200246

1.39m/h2m/h 符合要求 (4—7)S1b2

—下三角形集氣罩回流縫的總面積，m2；—兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離，即污泥回流縫之一，取0.5m；l—三相分離器的長(zhǎng)度，即反應(yīng)器的總體寬度，l=B=3m；n—反應(yīng)器的三相分離器單元數(shù)，個(gè)；n L 6

3.53個(gè) (4—8)2bb1 2

20.60.5（—反應(yīng)器的總體長(zhǎng)度，L=6；v—回流縫中混合液上升流速，m/h；1為了使回流縫的水流穩(wěn)定，污泥能順利地回流，建議流速v1

2m/h；Q—反應(yīng)器設(shè)計(jì)廢水流量，m3/h。上三角形集氣罩與下三角形集氣罩斜面之間回流縫的流速v：2S 2ncl240.337.2m2 (4—9)2Q 20024∴ v 1.16m/h

符合要求 (4—10)2 S 7.2 12式中：S —上三角形集氣罩回流縫的總面積，m2；2c—上三角形集氣罩回流縫的寬度，即為圖中CABCEc>0.2m0.3m；v—上三角形集氣罩與下三角形集氣罩斜面之間回流縫的流速，m/h。2為了使回流縫和沉淀區(qū)的水流穩(wěn)定，確保良好的固液分離效果和污泥回流，要求滿足：v v2 1

2.0m/h。氣液分離設(shè)計(jì)：2—10可知，欲達(dá)到氣液分離的目的，上下三角形集氣罩的斜邊必須重疊，重疊的水平距離越大，氣體分離效果越好，去除氣泡的直徑越小，對(duì)沉淀區(qū)同液分離效果的影響越小。由反應(yīng)區(qū)上升的水流從下三角形集器罩回流縫過渡到上三角形集氣罩回流縫再進(jìn)入沉淀區(qū)，其水流狀態(tài)比較復(fù)雜。當(dāng)混合液上升到A點(diǎn)后，將沿著AB設(shè)流速為va

A點(diǎn)的氣泡以速度vb

v和va b合成的方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度的平行四邊形法則，有：v BCb (4—11)v ABa要使氣泡分離后不進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是：bv BC (4—12)bv ABa

1000

v v 1.16m/ha 2v L Ggd2 9.8(104)2

5.41103m/s19.48m/h (4—13)b 18 181.005103

—液體密度，取水的密度1000kg/m3；L4 CH0.7kg/m3；4G201.005×10-3Pa·s；g—重力加速度，9.8m/s2；d—?dú)馀葜睆?，?.1mm=10-4m。b2—10所示，CE0.3mBC0.6mvbva

BC得：AB19.48

0.6

AB0.036m3.6cm1.16 AB為防止上升的氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，AB10~20cmAB=AB取值：AB0.42~0.49CEAB0.14

0.470.42,0.49 滿足設(shè)計(jì)要求CE 0.3如圖2—10所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知：上三角形集氣罩底的1/2寬度b3

hcotABcosb24 2

(4—14)hcot600.14cos600.5

0.55mh4

4 2 4—上三角形集氣罩的垂直高，m；55o~60o，60o；b0.5m。2氣體收集裝置：氣體收集裝置應(yīng)該能夠有效地收集產(chǎn)生的沼氣，同時(shí)保持正常的氣液界面。氣體管徑應(yīng)該足夠大，避免氣體夾帶的固體（或泡沫）產(chǎn)生堵塞。設(shè)置一個(gè)在氣體堵塞情況下，使氣體釋放的保護(hù)裝置是重要的。其可以避免對(duì)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形成過大的壓力。UASB反應(yīng)器這種情況可以自動(dòng)避免，因?yàn)樵诔鏊芏氯那闆r下，三相分離器中水面會(huì)不斷降低直至從反射板逸出，從而避免了對(duì)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的破壞。一般在產(chǎn)生的氣體送往儲(chǔ)氣柜之前，需被引導(dǎo)至通過水保持一定氣體壓力的水封罐中釋放，經(jīng)驗(yàn)表明水封中冷凝水將積累。因此，在水封中有一個(gè)排除冷凝水的出口，以保持罐中一定水位是必需的。排泥設(shè)備剩余污泥量計(jì)算：NN V 9.9330kgCOD/(kgMLSSd) (4—15)NS MLSS 0.03式中：NSN

—COD污泥負(fù)荷，kgCOD/(kgMLSS·d)；—COD容積負(fù)荷，9.9kgCOD/m3d；VMLSS—污泥濃度，UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20~40g/L，取30g/L。剩余污泥量：YSSQKVMLVSSV 0 e d0.44.24000.0617022.5144.9kg/d (4—16)∴每日排泥量Q2

XV(1P)1000V

144.91951000

2.898m3/d3.0m3/d (4—17)式中：XV

—系統(tǒng)每日產(chǎn)泥量，kg/d；Y—污泥產(chǎn)泥系數(shù)，20℃時(shí)為0.4~0.8，取0.4kgVSS/(kgCODd)；SCOD濃度，4.2kg/m3；0SCOD濃度，0.3kg/m3；eQ—污水設(shè)計(jì)流量，400m3/d；K —衰減系數(shù)，200.04~0.0750.06d-1；dV—反應(yīng)器有效容積，m3；MLVSS—混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，kg/m3，MLVSS設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]上指出

MLSS

一般在0.7~0.8之間，取0.75，∴ MLVSS==22.5kg/m3；P95設(shè)備要求：a1~2次；b需要設(shè)置污泥液面監(jiān)測(cè)儀，可根據(jù)污泥面高度確定排泥時(shí)間；c剩余污泥排泥點(diǎn)以設(shè)在污泥區(qū)中上部為宜；d對(duì)于矩形池排泥應(yīng)沿池縱向多點(diǎn)排泥；e以避免或減少在反應(yīng)器內(nèi)積累的砂礫；f對(duì)一管多孔式布水管，可以考慮進(jìn)水管兼作排泥或放空管。建筑材料實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在厭氧反應(yīng)器設(shè)計(jì)中，反應(yīng)器的材料選擇與防腐處理是應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮的問題。反應(yīng)器上部，H2SpH下降，對(duì)水泥和鋼材都有CO2也產(chǎn)生腐蝕，水泥中的CaO沉降斜面也會(huì)因此受腐蝕。為了延長(zhǎng)反應(yīng)器的使用壽命，反應(yīng)器的防腐措施是必不可少的。一般可采用帶涂層的碳鋼、帶聚丙烯涂層的鋼筋混凝土或拼裝結(jié)構(gòu)作為反應(yīng)器的主體，采用不銹鋼或塑料等作三相分離器。改良SBR設(shè)計(jì)說明序批式活性污泥法法）是將脫氮除磷的各種反應(yīng)，通過時(shí)間順序上的控制在同運(yùn)行程序依次為進(jìn)水、反應(yīng)（曝氣等、靜沉和排水。進(jìn)水后進(jìn)行一定時(shí)間的缺氧攪拌，好氧菌將利用進(jìn)水中攜帶的有機(jī)物和溶解氧進(jìn)行好氧分解，此時(shí)水中的溶解氧將迅速降低甚至達(dá)到零，這時(shí)厭氧發(fā)酵菌進(jìn)行厭氧發(fā)酵，反硝化菌進(jìn)行脫氮；然后池體進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)，聚磷菌釋放磷；接著進(jìn)行曝氣，硝化菌進(jìn)行硝化反應(yīng)，聚磷菌進(jìn)行磷吸收；經(jīng)一定反應(yīng)時(shí)間后，停止曝氣，進(jìn)行靜置沉淀；當(dāng)污泥沉淀下來后，潷出上部清水，而后再進(jìn)入原污水進(jìn)行下一個(gè)周期循環(huán)。進(jìn)水及排水用水位控制，反應(yīng)及沉淀用時(shí)間控制。序批池有效容積SBRSBR設(shè)施，進(jìn)行切換運(yùn)行。設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)水濃度：BOD濃度S：0BOD20﹪~30﹪之間UASBBOD30﹪~40﹪35﹪；則反應(yīng)池進(jìn)水BOD濃度S 200020351040mg/L1.04g/L；0BODS：e非溶解性BOD=7.1Kd

X Ce

7.10.060.420034.08mg/L (5—1)∴ BODSe

15034.08115.92mg/L0.116g/LXC

—微生物自身氧化率，取0.06；d—活性微生物在處理水懸浮固體中所占比例，取0.4；e—處理水中懸浮固體濃度，SS=200mg/L。eBODS：r

S S S 1040115.92924.08mg/L (5—2)r 0 e建設(shè)4座SBR反應(yīng)池，則單個(gè)池子日污水量為100m3/d，采用間歇式進(jìn)水方式，設(shè)定進(jìn)水時(shí)間Tf

3h，沉淀時(shí)間Ts

，排水排泥時(shí)間T &Tw d

1h，閑置時(shí)間Te

2h。V

QSr

100924.08

165.0m3

(5—3)eMLSSNS

0.740000.2式中：Q—單個(gè)池子的設(shè)計(jì)水量，100m3/d；S —經(jīng)活性污泥代謝活動(dòng)被降解的有機(jī)污染物（BOD）量，mg/L；reMLSS—曝氣階段污泥濃度，mg/L，經(jīng)查表[2]，SBR中MLSS一般在3000~4000mg/L，取4000mg/L；N —BOD污泥負(fù)荷，kgBOD/(kgMLSS·d)，S0.2~0.4kgBOD/(kgMLSS·d)[3]，N=0.2kgBOD/(kgMLSS·d)。s污泥體積V m

污泥量MMLSSV4000165660000g

(5—4)∴ V SVIM10066000066.0m3m

(5—5)式中：SVI—活性污泥容積指數(shù)，SBR中污泥壓實(shí)性好，所以取SVI=100mL/g預(yù)反應(yīng)區(qū)主反應(yīng)區(qū)污泥層預(yù)反應(yīng)區(qū)主反應(yīng)區(qū)污泥層L1LhhHhΔ安全余量h1圖2-11 SBR反應(yīng)池水力計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)定有效池深H=5m，超高h(yuǎn)2=0.3m，則最佳排水深度h為： hH1SVIMLSSh5110040000.52.5m (5 106

106 式中：h—排水安全余量，取0.5m1∴污泥層高度h如圖2—11所示：h11V

Hhhm (5—7)66∴ A

m 33.0m2h 21

(5—8)L=BAL

5.5mLB65.5mL1

(0.16~0.25)L0.2L0.261.2m每周期處理污水體積V：wVwT：

VVm

1656699.0m3

(5—9)VT wVQ

99100

0.99d23.76h

(5—10)一天運(yùn)行1個(gè)周期。曝氣反應(yīng)時(shí)間Ta

T eT0.72416.8h17ha

(5—11)式中：e—曝氣時(shí)間占總時(shí)間的比值，e=0.7。潷水器排水速度qd

QTq d Td

1002431

12.5m3/h

(5—12)式中：Q—每周期內(nèi)入流污水量，m3/h；T —每周期進(jìn)水時(shí)間，h；fT—每周期排水時(shí)間，h。d采用旋轉(zhuǎn)式潷水器2臺(tái)，一用一備，設(shè)備出水量為50m3/h。排泥泵排放速度q ：wT Hh V 24 52.5 165Q 5.5m3/d (5—13)w 24 H SRT 24 5 15Qq Qw Tw

5.524 0.23m3/h (5—14)1式中：Qw

—每周期需排放的剩余污泥量，m3/d；T—運(yùn)行周期，h；H—反應(yīng)池的有效水深，m；h—每周期排水深度，m；VSRT—污泥齡，d，取15d；T—每周期排泥時(shí)間，h。w∴ 每日總排泥量Q3

NnQw

145.522m3/

(5—15)N—每日運(yùn)行周期數(shù)，次；n—SBR反應(yīng)池座數(shù)，座。需氧量：平均時(shí)需氧量：?jiǎn)纬豋2

a'QSr

MLVSS0.5100924.0810000.151653120.454kgO2

/d125kgO/d2

(5—16)a'1kgBOD0.42~0.53kgO2/kg0.5kgO2/kg；b'—每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，kgO2/(kg·d)，一般為0.19~0.11kgO2/(kg·d)，取0.15kgO2/(kg·d)；Q—處理污水流量，m3/d；S—經(jīng)活性污泥代謝活動(dòng)被降解的有機(jī)污染物（BOD）量，mg/L；rV—反應(yīng)池有效容積，m3；MLVSS—混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，kg/m3，MLVSS設(shè)計(jì)手冊(cè)[1]上指出

MLSS

一般在0.7~0.8之間，取0.75，∴ MLVSS=3kg/m3。最大時(shí)需氧量：?jiǎn)纬豋2

a'QK S2 r

b'VMLVSS20.51001.3924.0810000.151653135kgO2

/d (5—17)式中：K2—污水時(shí)變化系數(shù)，K2=1.3。1kgBOD所需氧量：?jiǎn)纬孛咳杖コ鼴OD的量QSr

100924.0892.4kg/d1000∴ 1kgBOD所需氧量O2

12592.4

1.35kgO2

/kgBOD5進(jìn)水開始 進(jìn)水停止 進(jìn)水停止缺氧段好氧段

缺氧段攪拌開始停止曝氣

缺氧段攪拌進(jìn)行停止曝氣

攪拌停止開始曝氣進(jìn)水?dāng)嚢桦A段

攪拌階段

曝氣階段循環(huán)進(jìn)水停止

進(jìn)水停止處理出水缺氧段排泥

停止曝氣

缺氧段好氧段

攪拌停止停止曝氣排水排泥階段 沉淀階段圖2-12 SBR生化池運(yùn)行模式臭氧氧化設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明因臭氧與活性炭去除有機(jī)污染物的機(jī)理不同，兩者去除的有機(jī)污染物組分也有所差氧與有機(jī)物的反應(yīng)并不完全，臭氧氧化前后的COD總量變化不大。但經(jīng)過臭氧氧化后有設(shè)計(jì)計(jì)算臭氧發(fā)生器的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)臭氧需氧量Q ：03Q

1.06QC1.06400235.3g/h 24式中：1.06—安全系數(shù)；Q —臭氧需要量，g/h；03Q—處理污水量，m3/h；Cmg/L，此設(shè)計(jì)主要目的去除COD，由表2—5可知C在1~3mgO3

/水2mgO3

/水。處理要求臭氧投加量/處理要求臭氧投加量//水3去除效率/％接觸時(shí)間/min殺菌及滅活病毒1~390~9910~15min用接觸裝置類型而異除臭、除味1~2.580>133處理要求 臭氧投加量處理要求 臭氧投加量//水去除效率/％接觸時(shí)間/min脫色 2.5~3.580~90>5除鐵、除錳 0.5~290>1COD 1~340>5CN- 2~490>3ABS 2~395>10酚 1~395>10(2)臭氧化干燥空氣量Q ： OQ Q O干 CO3

35.312

2.94m3/h (6—2)式中：Q —臭氧化干燥空氣量，m3/h；干C 10~14g/m312g/m3。O3臭氧接觸反應(yīng)器逆流接觸完成處理過程。V：4002410V400241060 60式中：V—臭氧接觸反應(yīng)器的容積，m3；Q—處理污水流量，m3/h；

2.78m3 (6—3)t—水力停留時(shí)間，一般為5~10min，取10min。A：該塔建一座，則塔體截面面積為：AV2.780.695m2 (6—4)h 4式中：h—塔內(nèi)有效水深，一般為4~5.5m，取4m。D：4A40.695D 4A40.695

D徑高比K

0.94

0.2351,1

滿足設(shè)計(jì)條件 (6—6)h 4 43K1/4~1/3D>1.5m成幾個(gè)直徑較小的塔，或設(shè)計(jì)成接觸池。(5)塔總高H：H(1.25~1.35)h1.3h1.345.2m (6—7)尾氣泡沫分離器進(jìn)水填料支撐板臭氧化空氣出水圖2-13 臭氧反應(yīng)器活性炭吸附裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)定采用間歇移動(dòng)床吸附塔。

FQvL

3.33m2 (7—1)4002440024式中：Q—處理污水量，m3/h；v 5~10m/h5m/h。L設(shè)置2座吸附塔，采用并聯(lián)式移動(dòng)床，以便活性炭再生或維修，則單個(gè)吸附塔面積fF 3.33D：

f 1.67m2 (7—2)2 24f41.67D 4f41.67HvL

t5403.33m 取3.5m 60式中：t—接觸時(shí)間，h，取40min。V：VfH1.673.55.845m3 (7—5)G：GV5.8450.53.0t (7—6)—炭層密度，0.5t/m3。

WQ

400

66.67kg/d (7—7)n 6式中：Q—處理污水量，m3/d；n—通水倍數(shù)（，設(shè)定為6.0m3/kg。反沖洗：工作周期不大于12h，反沖洗時(shí)間一般為5~10min，反沖強(qiáng)度為30m3/(m2·h)。貯泥池的設(shè)計(jì)計(jì)算QS：Q QQQS 1 2 3

7.03.022.032.0m3/d (8—1)

—混凝沉淀