UASBAO畢業(yè)設(shè)計(jì)方案說明指導(dǎo)書

UASBAO畢業(yè)設(shè)計(jì)方案說明指導(dǎo)書目錄TOC\o"1-2"\h\z\u中文摘要 2ABSTRACT 31設(shè)計(jì)任務(wù)書及設(shè)計(jì)指導(dǎo) 4設(shè)計(jì)任務(wù)書 4設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 4設(shè)計(jì)資料 52污水處理方案的選擇 6 6 6 16 173水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算與說明 18格柵 18集水井1 19 20UASB反應(yīng)器 22Ⅱ的設(shè)計(jì)計(jì)算 27 28Ⅱ設(shè)計(jì)計(jì)算 31 31A/O池設(shè)計(jì)計(jì)算 32 384污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì) 43 43集水井 43 44 485平面布置和高程布置 49平面布置 49高程布置 49致謝 50參考文獻(xiàn) 51附件 52摘要我國(guó)是啤酒生產(chǎn)大國(guó)，啤酒廢水已成為較高有機(jī)物污染大戶，因此，對(duì)啤酒廢水進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放已顯得十分重要。80年代以來，我國(guó)啤酒工業(yè)得到迅速發(fā)展，到目前我國(guó)啤酒生產(chǎn)廠已有800多家，據(jù)1996年統(tǒng)計(jì)我國(guó)啤酒產(chǎn)量達(dá)1650萬噸，既成為世界上啤酒生產(chǎn)大國(guó)，又成為較高濃度有機(jī)物污染大戶，啤酒廢水的排放和對(duì)環(huán)境的污染已成為突出問題，引起了各有關(guān)部門的重視?！捌呶濉币詠恚覈?guó)對(duì)啤酒廢水的處理工藝和技術(shù)進(jìn)行了大量的研究和探索，特別是輕工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和科研單位，對(duì)啤酒廢水的處理進(jìn)行了各方面的試驗(yàn)，研究和實(shí)踐，取得了行之有效的成功經(jīng)驗(yàn)，逐漸形成了以生化為主，生化與物化相結(jié)合的處理工藝。生化法中常用的有活性污泥法，生物膜法，厭氧與好氧相結(jié)合法，水解酸化與SBR相結(jié)合等各種處理工藝。這些處理方法與工藝各有其特點(diǎn)和不足，但各自都有較為成功的經(jīng)驗(yàn)。目前還有不少新的處理工藝和方法優(yōu)化組合正在試驗(yàn)和研究，有的已經(jīng)取得了理想的成效，不久將應(yīng)用于實(shí)踐中。關(guān)鍵詞：啤酒廢水生化處理物化處理水解酸化接觸氧化厭氧內(nèi)循環(huán)AbstractOurcountryhasalargebeerindustry,thebrewarywastewaterhasbecomeahigherorganic,itisimportanttotreatthebrewarywastewaterandmakeitreachthe80th,thebeerindustryhasdevelopedsharply,therearemorethan800beerfactoriesuntilstatisticsof1996hasshownthattheoutputofthebeerinourcountryhasreachedmillionT.Webecomethebiggestbeerproductioncountrywhilewebecomethelargesthigherconcentrationorganiccontaminantcountry.Theoutletofthebrewarywastewaterandtheinfluenceoftheenvironmenthasbeenthebiggestproblem,whicharosesomeconcerneddepartments’attention.Fromthe“sevenfive”,ourcountryhasdonemuchresearchontheoutletofbrewarywastewaterandtheinfluenceoftheenvironment,especiallythedesignandresearchdepartmentofthelightindustry.Theydidmuchtest,researchandpracticeonthebrewarywastewaterinallaspects,andtheygotmuchsuccessfulexperience.Theyhasformedabiochemstryway,andbiochemstryandphysicalchemistrypackedmethod.Theactivesludge,thebiologyfilm,theanerobicpackedwithaerobic,thehydrolyzeandtheacidfication,andSBRarethebasicmethod.Theyallhavetheirownspeciatyanddeficency,buttheyallhavethesuccessfulpracticeexperience.Atthemoment,therearestillmanynewmethodintheresearch,somehasachievedtheexpectedeffortandwillbecarriedoninthenearfuture.Keyword:internalcirculationbrewarywastewaterbiochemstrytreatmentcontactoxidation1總論設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)內(nèi)容本廢水是工業(yè)廢水；應(yīng)根據(jù)該廢水的水質(zhì)和排放量，按照我國(guó)先行工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，進(jìn)行廢水工程的工程設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容如下：(1)選擇先進(jìn)可靠的技術(shù)，確定合理的處理工藝方案；(2)進(jìn)行該廢水處理系統(tǒng)構(gòu)筑物及處理設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算；(3)對(duì)該廢水生物處理系統(tǒng)（活性污泥法）進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；(4)對(duì)該廢水的處理方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；(5)作出工藝圖和主要構(gòu)筑物的工藝施工圖。設(shè)計(jì)要求為圓滿的完成該設(shè)計(jì)任務(wù)，要求同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中盡力做到一下幾點(diǎn)：1）作好設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作。(1)了解需處理的污水的水質(zhì)水量，確定需處理的污水的污染源組成；(2)污染源排污種類、污染危害強(qiáng)度、排污規(guī)律，確定主要污染源；(3)掌握其污水排放量和污水水質(zhì)的性質(zhì)和組成；(4)對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外城鎮(zhèn)污水處理方法進(jìn)行深入的調(diào)查研究；(5)收集有關(guān)城鎮(zhèn)廢水處理工程設(shè)計(jì)所需的技術(shù)資料（水質(zhì)分析資料）。2）精心進(jìn)行設(shè)計(jì)(1)對(duì)全部處理過程的工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，做到內(nèi)容全面、步驟清楚，數(shù)據(jù)完整；(2)對(duì)處理構(gòu)筑物及設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，做到結(jié)構(gòu)合理、繪圖標(biāo)準(zhǔn)、尺寸齊全?？梢赃x用定型產(chǎn)品，應(yīng)在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提出所選設(shè)備的規(guī)格型號(hào)；(3)進(jìn)行處理系統(tǒng)的整體平面布置，做到平面布置合理，便于施工和操作。設(shè)計(jì)成果：同學(xué)們?cè)谕瓿僧厴I(yè)設(shè)計(jì)后應(yīng)提出以下成果：(1)中文摘要一份(2)英文摘要一份(3)設(shè)計(jì)說明書一份(4)設(shè)計(jì)計(jì)算書一份(5)設(shè)計(jì)圖紙六張以上設(shè)計(jì)指導(dǎo)書確定所選課題廢水水量（買老師已經(jīng)給出）和進(jìn)出水質(zhì)，出水要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的要求，水質(zhì)主要包括COD、BOD5、SS、pH和氨氮（脫氮工藝）。確定的水質(zhì)在后期的設(shè)計(jì)計(jì)算中可以根據(jù)計(jì)算要求做相應(yīng)的改動(dòng)，主要是考慮到計(jì)算的簡(jiǎn)便，但要前后一致并且在查閱資料允許的范圍內(nèi)。根據(jù)確定的水質(zhì)水量及相關(guān)的資料來進(jìn)行工藝比選，主要是進(jìn)行主要構(gòu)筑物的比選，最終確定廢水處理工藝流程。如：到底選用何種工藝，是卡羅塞爾氧化溝、奧貝爾氧化溝、A/O還是A2/O工藝，在有機(jī)廢水的設(shè)計(jì)中包括厭氧部分和好氧部分的比選，厭氧是選UASB、UBF還是其他新型的厭氧反應(yīng)器，好氧是選用A/O、A2/O、SBR、CASS還是MBR。根據(jù)選用的各部分工藝確定工藝流程。資料收集為了下一步計(jì)算說明的需要，要從圖書館或書店借買相應(yīng)的書籍，以便計(jì)算說明所需。如：設(shè)計(jì)手冊(cè)（設(shè)計(jì)參數(shù)手冊(cè)，設(shè)備手冊(cè)等），與你所選厭氧工藝有關(guān)的書，還有你所選其他工藝計(jì)算有關(guān)的書和資料等。設(shè)計(jì)資料進(jìn)水水質(zhì)是根據(jù)某城鎮(zhèn)排水水質(zhì)確定，處理處理后要求出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)見表1-1。表1-1處理系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)水量pH值CODBOD5SS高濃度廢水20005.0-8.0500025001200低濃度廢水80006.0-8.05002506002污水處理方案的選擇污水處理的特點(diǎn)污水的組成污水主要由生活廢水、工業(yè)廢水及受污染的降水等組成。生活污水是人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂眠^并為生活廢料所污染的水。例如居民區(qū)、賓館、飯店等服務(wù)行業(yè)，以及一些娛樂場(chǎng)所產(chǎn)生的污水。工業(yè)廢水是工礦企業(yè)生活活動(dòng)中用過的水，是生產(chǎn)污水和生產(chǎn)廢水的總稱。生產(chǎn)污水是指在生產(chǎn)過程中所形成，并被生產(chǎn)原料、半成品或成品等廢料污染的水，也包括熱污染水（指生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的、水溫超過60℃水）；凈化處理后才能排放或再用。生產(chǎn)廢水是指在生產(chǎn)過程中所形成，但未直接參與生產(chǎn)工藝，未被污染或只是溫度稍有上升的水。這種廢水一般不需處理或只需進(jìn)行簡(jiǎn)單處理如冷卻，即可再用或排放。受污染的降水是指初期雨水和雪融水。由于初期雨水沖刷了地面上的各種污物，污染程度很高，需要進(jìn)行處理。生活污水與生產(chǎn)污水（或經(jīng)工礦企業(yè)局部處理后的生產(chǎn)污水）的混合污水，稱為城市污水。啤酒廢水的特征啤酒廢水的注意成分和來源是：制麥，糖化，發(fā)酵，蛋白化合物，包裝車間等有機(jī)物和少量無機(jī)鹽類。其水質(zhì)及變幅范圍一般是：PH=~（顯酸性），水溫為20~25度，CODcr=1200~2300mg/L,BOD5=700~1400mg/L,SS=300~600mg/L,TN=30~70mg/L。水量為每年生產(chǎn)1T啤酒廢水排放量為10~20立方米，平均約15立方米。。處理方案的選取與論證工藝方案分析本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為：污水以有機(jī)污染物為主，BOD5/COD＝>,可生化性較好；重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標(biāo)。針對(duì)以上特點(diǎn)及出水要求，結(jié)合現(xiàn)有工業(yè)廢水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的工業(yè)廢水處理現(xiàn)狀的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可以采用厭氧生物處理工藝，包括有上流式厭氧污泥床UASB、UBF、IC、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）等。好氧生物處理工藝，包括傳統(tǒng)活性污泥法，脫氮除磷活性污泥法，氧化溝法，SBR工藝,CASS工藝等。厭氧生物處理工藝厭氧生物處理是利用厭氧性微生物的代謝特性，在無須提供能量的條件下，將有機(jī)物還原，同時(shí)產(chǎn)生有能源價(jià)值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)水BOD濃度可達(dá)15000mg/L，也可適用于低濃度有機(jī)廢水，包括城市廢水；厭氧生物處理法能耗低；有機(jī)容積負(fù)荷高，一般為5～10kgCOD(m3/d)，高的可達(dá)50kgCOD(m3/d)；剩余污泥量少；產(chǎn)生的沼氣可利用；營(yíng)養(yǎng)需要量少；被降解的有機(jī)物種類多；能承受較大的負(fù)荷變化和水質(zhì)變化。顯而易見，開發(fā)厭氧生物處理新工藝用來治理有機(jī)污水的污染，無疑是一種具有良好經(jīng)濟(jì)效益的方法。近年來，污水厭氧處理工藝發(fā)展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出現(xiàn)，包括有上流式厭氧污泥床UASB、UBF、IC、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）等。1上流式厭氧污泥床UASB⑴工作原理：UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

⑵基本出要求有：①為污泥絮凝提供有利的物理、化學(xué)和力學(xué)條件，使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能；②良好的污泥床?？尚纬梢环N相當(dāng)穩(wěn)定的生物相，保持特定的微生態(tài)環(huán)境，能抵抗較強(qiáng)的擾動(dòng)力，較大的絮體具有良好的沉淀性能，從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度；③通過在污泥床設(shè)備內(nèi)設(shè)置一個(gè)沉淀區(qū)，使污泥細(xì)顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進(jìn)一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床內(nèi)。⑶UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是：①UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/L；②有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為10kgCOD(m3/d)左右；③無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng)，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對(duì)下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng)；

④污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問題；

⑤UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。

⑷UASB的主要缺點(diǎn)是：

①進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高，一般控制在100mg/L以下；

②污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力；

③對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。

2IC（InternalCirculation）⑴概述：IC反應(yīng)器是第三代高效厭氧反應(yīng)器。與其他厭氧反應(yīng)器相比，具有更高的處理效能，大大縮小了反應(yīng)器的容積，降低了工程投資，節(jié)省了占地面積等特點(diǎn)。圖2-1IC反應(yīng)器示意圖⑵工作原理：IC反應(yīng)器構(gòu)造的特點(diǎn)是具有很大的高徑比，一般可達(dá)４～８，反應(yīng)器的高度達(dá)到20m左右。整個(gè)反應(yīng)器由第一厭氧反應(yīng)室和第二氧反應(yīng)室疊加而成。每個(gè)厭氧反應(yīng)室的頂部各設(shè)一個(gè)氣、固、液三相分離器。第一級(jí)三相分離器主要分離沼氣和水，第二級(jí)三相分離器主要分離污泥和水，進(jìn)水和回流污泥在第一厭氧反應(yīng)室進(jìn)行混合。第一反應(yīng)室有很大的去除有機(jī)能力，進(jìn)入第二厭氧反應(yīng)室的廢水可繼續(xù)進(jìn)行處理。去除廢水中的剩余有機(jī)物，提高出水水質(zhì)。⑶工作過程進(jìn)水經(jīng)過布水器輸入反應(yīng)器，與下降管循環(huán)來的污泥和出水均勻混和后，進(jìn)入第一個(gè)反應(yīng)分離區(qū)內(nèi)，流化床反應(yīng)室。在那里，大部分COD被降解為沼氣，在這個(gè)分離區(qū)產(chǎn)生的沼氣由低位三相分離器收集和分離，并產(chǎn)生氣體提升。氣體被提升的同時(shí)，帶動(dòng)水和污泥作向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一級(jí)“上升”管達(dá)到位于反應(yīng)器頂部的氣體/液體分離器，在這里沼氣從水和污泥中分離，離開整個(gè)反應(yīng)器。水和污泥混和經(jīng)過同心的“下降”管直接滑落到反應(yīng)器底部形成內(nèi)部循環(huán)流。從第一級(jí)分離區(qū)的出水在第二階段低負(fù)荷后處理區(qū)內(nèi)被深度處理，在那里剩余的可生物降解的COD被去除，在上層分離區(qū)產(chǎn)生的沼氣被頂部的三相分離器收集，并沿二級(jí)“上升管”，輸送到頂部旋流式氣體/液體分離器，實(shí)現(xiàn)沼氣分離和收集。同時(shí)，厭氧出水經(jīng)過出水堰離開反應(yīng)器自流進(jìn)入后續(xù)處理中。⑷應(yīng)用特點(diǎn)：①極高COD負(fù)荷（15～25）；②結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省占地面積；③借沼氣內(nèi)能提升實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，不必外加動(dòng)力；④抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；⑤具有緩沖pH的能力；⑥出水穩(wěn)定性好；≤2400mg/L

NH3-H≤480mg/LSS≤350mg/L⑤厭氧反應(yīng)器出水指標(biāo)：CODcr≤1680mg/L≤720mg/LNH3-H≤480mg/LSS≤350mg/L⑹適用范圍：

①城市垃圾處理場(chǎng)垃圾滲濾液中高濃度工業(yè)有機(jī)廢水；②食品加工、釀造、味精、造紙等高濃度有機(jī)污水；③制革、制藥、發(fā)酵淀粉等濃度有機(jī)污水。4厭氧顆粒污泥膨脹床（ExpandedGranularSludgeBed,EGSB）⑴概述：高濃度有機(jī)廢水是我國(guó)水環(huán)境的主要污染源之一。發(fā)酵、食品、化工、制藥等行業(yè)由于產(chǎn)生大量的這類廢水，目前已面臨生存危機(jī)。廢水的厭氧和好氧處理技術(shù)是解決高濃度有機(jī)廢水污染的最主要途徑。江蘇鵬鷂環(huán)境工程設(shè)計(jì)院對(duì)大型UASB反應(yīng)器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，掌握了在工程上厭氧活性污泥的快速培育方法，發(fā)明了CAAS反應(yīng)器，并將UASB與CAAS有機(jī)組合，形成了“UASB—CAAS系統(tǒng)處理高濃度有機(jī)廢水的工程技術(shù)”。該技術(shù)已成功地應(yīng)用于淮河流域、太湖流域和長(zhǎng)江流域的多種高濃度有機(jī)廢水的重點(diǎn)治污工程，廢水處理后達(dá)到了規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。本技術(shù)既可去除水中污染物，使出水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，也可將水中90%以上的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成沼氣，進(jìn)行發(fā)電或替代燃料燃燒，使整個(gè)處理工程成為能源凈生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，本技術(shù)可應(yīng)用于各行業(yè)的高濃有機(jī)廢水處理，具有重要的社會(huì)效益、環(huán)境效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益。⑵EGSB反應(yīng)器的工作原理：EGSB反應(yīng)器實(shí)質(zhì)上是固體流態(tài)化技術(shù)在有機(jī)廢水生物處理領(lǐng)域的具體應(yīng)用。固體流態(tài)化技術(shù)是一種改善固體顆粒與流體間接觸，并使其呈現(xiàn)流體性狀的技術(shù)，這種技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金和環(huán)境等部門。根據(jù)載體流態(tài)化原理，EGSB反應(yīng)器中裝有一定量的顆粒污泥載體，當(dāng)有機(jī)廢水及其所產(chǎn)生的沼氣自下而上地流過顆粒污泥床層時(shí)，載體與液體間會(huì)出現(xiàn)不同的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致床層呈現(xiàn)不同的工作狀態(tài)。在廢水液體表面上升流速較低時(shí)，反應(yīng)器中的顆粒污泥保持相對(duì)靜止，廢水從顆粒間隙內(nèi)穿過，床層的空隙率保持穩(wěn)定，但其壓降隨著液體表面上升流速的提高而增大。當(dāng)流速達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，壓降與單位床層的載體重量相等，繼續(xù)增加流速，床層空隙便開始增加，床層也相應(yīng)膨脹，但載體間依然保持相互接觸；當(dāng)液體表面上升流速超過臨界流化速度后，污泥顆粒即呈懸浮狀態(tài)，顆粒床被流態(tài)化，繼續(xù)增加進(jìn)水流速，床層的空隙率也隨之增加，但床層的壓降相對(duì)穩(wěn)定；再進(jìn)一步提高進(jìn)水流速到最大流化速度時(shí)，載體顆粒將產(chǎn)生大量的流失。從載體流態(tài)化的工作狀況可以看出，EGSB反應(yīng)器的工作區(qū)為流態(tài)化的初期，即膨脹階段(容積膨脹率約為10～30%)，在此條件下，進(jìn)水流速較低，一方面可保證進(jìn)水基質(zhì)與污泥顆粒的充分接觸和混合，加速生化反應(yīng)進(jìn)程，另一方面有利于減輕或消除靜態(tài)床(如UASB)中常見的底部負(fù)荷過重的狀況，增加反應(yīng)器對(duì)有機(jī)負(fù)荷，特別是對(duì)毒性物質(zhì)的承受能力。⑶EGSB反應(yīng)器的特點(diǎn)：EGSB反應(yīng)器作為一種改進(jìn)型的UASB反應(yīng)器，雖然在結(jié)構(gòu)形式、污泥形態(tài)等方面與UASB非常相似，但其工作運(yùn)行方式與UASB顯然不同，～6m/h的液體表面上升流速(最高可達(dá)10m/h)，高的液體表面上升流速使顆粒污泥床層處于膨脹狀態(tài)，不僅使進(jìn)水能與顆粒污泥能充分接觸，提高了傳質(zhì)效率，而且有利于基質(zhì)和代謝產(chǎn)物在顆粒污泥內(nèi)外的擴(kuò)散、傳送，保證了反應(yīng)器在較高的容積負(fù)荷條件下正常運(yùn)行。⑷EGSB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)特征：①進(jìn)水配水系統(tǒng)：進(jìn)水配水系統(tǒng)主要是將廢水盡可能均勻地分配到整個(gè)反應(yīng)器，并具有一定的水力攪拌功能。它是反應(yīng)器高效運(yùn)行的關(guān)鍵之一。②反應(yīng)區(qū)：其中包括污泥床區(qū)和污泥懸浮層區(qū)，有機(jī)物主要在這里被厭氧菌所分解，是反應(yīng)器的主要部位。③三相分離器：由沉淀區(qū)、回流縫和氣封組成，其功能是把沼氣、污泥和液體分開。污泥經(jīng)沉淀區(qū)沉淀后由回流縫回流到反應(yīng)區(qū)，沼氣分離后進(jìn)入氣室。三相分離器的分離效果將直接影響反應(yīng)器的處理效果。EGSB反應(yīng)器內(nèi)的液體上升流速要大得多,因此必須對(duì)三相分離器進(jìn)行特殊改進(jìn)。改進(jìn)可以有以下幾種方法：⒈增加一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的葉片,在三相分離器底部產(chǎn)生一股向下水流,有利于污泥的回流;⒉采用篩鼓或細(xì)格柵,可以截留細(xì)小顆粒污泥;⒊在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置攪拌器,使氣泡與顆粒污泥分離;⒋在出水堰處設(shè)置擋板,以截留顆粒污泥。④出水循環(huán)系統(tǒng)和排水系統(tǒng)：出水循環(huán)部分是EGSB反應(yīng)器不同于UASB反應(yīng)器之處,其主要目的是提高反應(yīng)器內(nèi)的液體上升流速,使顆粒污泥床層充分膨脹,污水與微生物之間充分接觸,加強(qiáng)傳質(zhì)效果,還可以避免反應(yīng)器內(nèi)死角和短流的產(chǎn)生。排水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)表層處理過的水均勻地加以收集，排出反應(yīng)器。⑤氣室：也稱集氣罩，其作用是收集沼氣。⑥浮渣清除系統(tǒng)：其功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室表面的浮碴。如浮渣不多可省略。⑦排泥系統(tǒng)：其功能是均勻地排除反應(yīng)區(qū)的剩余污泥。EGSB反應(yīng)器處理廢水一般不加熱，利用廢水本身的水溫。如果需要加熱提高反應(yīng)的溫度，則采用與對(duì)消化池加熱相同的方法。但反應(yīng)器一般都采用保溫措施，方法同消化池。反應(yīng)器必須采取防腐蝕措施。好氧生物處理工藝1氧化溝氧化溝又稱連續(xù)循環(huán)式反應(yīng)池或循環(huán)曝氣池，因其構(gòu)筑物呈封閉的溝渠型而得名，故有人稱其為無終端的曝氣系統(tǒng)。氧化溝是活性污泥法的一種變形，它把連續(xù)反應(yīng)池作為生物反應(yīng)池。污泥和活性污泥混合液在該池中以一條閉合式曝氣渠道進(jìn)行連續(xù)循環(huán)。氧化溝通常在延時(shí)曝氣條件下使用，這時(shí)水和固體的停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)物質(zhì)的負(fù)荷低。它使用一種帶方向控制的曝氣和攪拌裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的液體在閉合式曝氣渠道中循環(huán)。氧化溝曝氣池占地面積比一般的生物處理要大，但由于其不設(shè)初沉池，一般也不建厭氧污泥消化系統(tǒng)，因此節(jié)省了構(gòu)筑物之間的空間，使污水廠總占地面積并未增大，在經(jīng)濟(jì)上具有競(jìng)爭(zhēng)力。氧化溝技術(shù)發(fā)展很快，類型多樣，根據(jù)其構(gòu)造和特征，主要分為卡魯塞爾氧化溝，奧貝爾氧化溝，，一體化氧化溝，帕斯維爾氧化溝，交替工作式氧化溝等等。⑴卡魯塞爾氧化溝卡魯塞爾氧化溝是一個(gè)多溝串連的系統(tǒng)，進(jìn)水與活性污泥混合后做不停的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，污水和回流污泥在第一個(gè)曝氣區(qū)中混合。由于曝氣器的泵送作用，。水流在連續(xù)經(jīng)過幾個(gè)曝氣區(qū)后，便流入外邊最后一個(gè)環(huán)路，出水從這里通過出水堰排出，出水位于第一個(gè)曝氣區(qū)的前面?？斎麪栄趸瘻喜捎么怪卑惭b的低速表面曝氣器，每組溝渠安裝一個(gè)，均安裝在同一端，形成了靠近曝氣器下游的富氧區(qū)和曝氣區(qū)上游及外環(huán)的缺氧區(qū)，有利于生物凝聚，還使活性污泥易于沉淀。BOD去除率達(dá)95%～99%。在正常的設(shè)計(jì)流速下，卡魯塞爾氧化溝渠道中混合液的流量是進(jìn)水流量的50－100倍，曝氣池中的混合液平均每5～20分鐘完成一個(gè)循環(huán)。具體循環(huán)時(shí)間取決于渠道長(zhǎng)度、渠道流速及設(shè)計(jì)負(fù)荷。這種狀態(tài)可以防止短流，還通過完全混合作用產(chǎn)生很強(qiáng)的耐負(fù)荷沖擊能力?？斎麪栄趸瘻系谋砻嫫貧鈾C(jī)單機(jī)功率大，其水深可達(dá)5米以上，使其占地面積減少，土建費(fèi)用降低，同時(shí)具有極強(qiáng)的混合攪拌和耐負(fù)荷沖擊能力。由于曝氣機(jī)周圍的局部地區(qū)能量強(qiáng)度比傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池中的強(qiáng)度高很多，使氧轉(zhuǎn)移速率提高。⑵奧貝爾氧化溝奧貝爾氧化溝是一種多級(jí)氧化溝。典型的奧貝爾氧化溝有三個(gè)同心溝，而外溝占總面積的50%。由沉砂池來的污水，進(jìn)入外溝在其中以缺氧狀態(tài)運(yùn)行，促進(jìn)了同時(shí)運(yùn)行的硝化和反硝化過程。雖然外溝的實(shí)際需氧量可達(dá)總需氧量的75%，但轉(zhuǎn)碟供給此溝道的氧僅占該系統(tǒng)總需氧量的30%－60%,使系統(tǒng)在缺氧狀態(tài)下運(yùn)行，通過整個(gè)通道的溶解氧量為零。外溝內(nèi)同時(shí)消化和反消化作用造成總脫氮效率為約80%，無需內(nèi)循環(huán)。外溝是多數(shù)發(fā)生硝化和反硝化過程的地點(diǎn)，被稱為曝氣缺氧反應(yīng)池。盡管處于溶解氧為零的情況，系統(tǒng)的大部分硝化作用發(fā)生在外溝。中溝的溶解氧在擺動(dòng)方式下運(yùn)行，溶解氧的設(shè)計(jì)值為1mg/L。內(nèi)溝的溶解氧設(shè)計(jì)值為2mg/L，保持最終處理方式，使污水在進(jìn)入沉淀池前能去除剩余的BOD5和NH3-N。⑶帕斯維爾氧化溝帕斯維爾氧化溝采用單環(huán)路，在溝的出口處安裝可調(diào)試溢流堰，以控制水位和曝氣設(shè)備的淹沒深度。一般設(shè)置中心島和中心隔墻，其中以設(shè)置中心隔墻的居多。為了減少?gòu)澋赖膿p失，并最大限制的減少?gòu)澋栏魤ο掠伪沉魈幍墓腆w沉淀，需要在彎道彎曲部分設(shè)置倒流墻，原污水和回流污泥從曝氣轉(zhuǎn)碟上游進(jìn)入氧化溝，以便在曝氣轉(zhuǎn)碟處的橫界面上使之充分分配，防止短路。⑷交替工作式氧化溝交替工作式氧化溝是由丹麥的kruger公司開發(fā)創(chuàng)建的，根據(jù)運(yùn)行方式和溝的水量可分為單溝(A型)、雙溝(D型)和三溝(T型)三種形式。交替工作式氧化溝系統(tǒng)沒有設(shè)置反硝化區(qū)，通過在運(yùn)行過程中設(shè)置停曝區(qū)來進(jìn)行反硝化，從而獲得較高的氮去除率。單溝交替式氧化溝由于不能保證連續(xù)進(jìn)水，只能間歇運(yùn)行，故已經(jīng)很少有人采用。雙溝交替工作式氧化溝VR型是將曝氣溝渠分為A、B兩個(gè)部分，其間有單向活扳門相連，利用定時(shí)改變曝氣轉(zhuǎn)刷的旋轉(zhuǎn)的方向，以改變溝渠中的水流方向，使A、B兩部分分別交替的作為曝氣區(qū)和沉淀區(qū)。該系統(tǒng)出水水質(zhì)好，污泥穩(wěn)定，不需要污泥回流裝置，%。三溝氧化溝是由3個(gè)相同的氧化溝組建在一起作為一個(gè)單元運(yùn)行。三個(gè)氧化溝之間相互之間雙雙連通，兩側(cè)氧化溝可起曝氣和沉淀雙重作用，中間氧化溝一直為曝氣池，原污水交替的進(jìn)入兩側(cè)氧化溝，處理水則相應(yīng)的從作為沉淀池的兩側(cè)氧化溝中流出，提高了曝氣設(shè)備的利用率，使其達(dá)到58%。另外也有利于生物脫氮。基本運(yùn)行方式大體上分為6個(gè)階段，工作周期為8h。通過控制系統(tǒng)自動(dòng)控制進(jìn)出水方向，溢流堰的升降以及曝氣設(shè)備的開動(dòng)和停止。三溝式氧化溝運(yùn)行方式可根據(jù)不同的入流水質(zhì)和出水要求而改變，所以系統(tǒng)運(yùn)行靈活，操作較方便，但要求自動(dòng)控制程度高。它是一個(gè)AO活性污泥系統(tǒng)，可以完成有機(jī)物的降解和反硝化過程，能獲得較好的BOD去除效果和脫氮效果。依靠三池工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，可以免除污泥回流和混合液回流，運(yùn)行費(fèi)用大大降低，處理流程簡(jiǎn)單，省去二沉池，管理方便，基建費(fèi)用低，占地少，其最大缺點(diǎn)是設(shè)備利用率低。2間歇式活性污泥法也稱為序批式活性污泥法。現(xiàn)行的各種系統(tǒng)和運(yùn)行方式都是連續(xù)的但是在活性污泥法開創(chuàng)的初期卻是間歇的。只是由于各種原因，例如，運(yùn)行操作比較復(fù)雜，曝氣裝置易于堵塞，以及某些認(rèn)識(shí)問題等，對(duì)活性污泥法一直采用了連續(xù)運(yùn)行的方式。近幾十年來，電子計(jì)算機(jī)得到了飛速發(fā)展，污泥回流，曝氣以及混合液中的DO、PH值、電導(dǎo)率等指標(biāo)都可以用計(jì)算機(jī)加以控制，這樣為重新考慮間歇運(yùn)行的活性污泥法創(chuàng)造了條件。間歇式活性污泥法的工藝流程圖如下：由圖可知,該法工藝簡(jiǎn)單，無需設(shè)污泥回流設(shè)備，不需要設(shè)置二沉池，曝氣池容積也小于連續(xù)式，建設(shè)費(fèi)用都比較低。在大多數(shù)情況下，無設(shè)置調(diào)節(jié)池的必要；SVI值較低，污泥易于沉淀，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象；通過對(duì)運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，在單一的曝氣池內(nèi)能夠進(jìn)行脫氮和除磷反應(yīng)；運(yùn)行管理的當(dāng)，處理水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式。SBR的主要反應(yīng)器——曝氣池的運(yùn)行操作是由流入、反應(yīng)、沉淀、排放、待機(jī)等5個(gè)工作程序組成，這5個(gè)程序都在這一個(gè)曝氣池內(nèi)進(jìn)行。下圖是間歇式活性污泥處理系統(tǒng)的工藝流程。曝氣池初沉池間歇曝氣曝氣池初沉池原廢水 處理水 出水 圖2-2間歇式活性污泥處理系統(tǒng)的工藝流程3循環(huán)式活性污泥法(CASS)CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是Gorousiy教授在ICEAS即間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。與ICEAS相比，CASS預(yù)反應(yīng)區(qū)容積較小，設(shè)計(jì)更加優(yōu)化，且將主反應(yīng)區(qū)中部分剩余污泥回流至選擇器中，在運(yùn)行方式上沉淀階段不進(jìn)水。CASS具有十分優(yōu)越的性能，設(shè)置了生物選擇器和回流污泥保證了活性污泥不斷的在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高絮體負(fù)荷階段，從而有利于系統(tǒng)中絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)，并提高活性污泥的活性，使其快速將廢水中溶解性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為降解基質(zhì)，進(jìn)一步的抑制絲狀菌的生長(zhǎng)和繁殖。同時(shí)沉淀階段不進(jìn)水，保證污泥沉降不受水力干擾，在靜置的環(huán)境中進(jìn)行，進(jìn)一步保證系統(tǒng)由良好的分離效果。還有構(gòu)造簡(jiǎn)單，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，具有較高的脫氮和除磷能力，自動(dòng)化程度高，采用組合式模塊結(jié)構(gòu)，布置緊湊，占地少，分期建設(shè)和擴(kuò)建方便。CASS工藝進(jìn)水處的生物選擇器是一個(gè)較小容積的污水接觸區(qū)，進(jìn)入反應(yīng)的污水和從主反應(yīng)區(qū)內(nèi)回流的活性污泥在此相互接觸混合，回流量約為日平均流量的20%。該工藝中的池子構(gòu)造和操作方式可允許在一個(gè)循環(huán)中同時(shí)完成硝化和反硝化過程。泥水混合液通過主反應(yīng)區(qū)依次經(jīng)過缺氧——好氧——缺氧——厭氧環(huán)境，活性污泥在此過程中得到再生。CASS一般以4小時(shí)為操作循環(huán)期，在最大水深為6米左右時(shí)，,每一循環(huán)的進(jìn)水量約占整個(gè)池子有效容積的30%左右，最大排水速率為30mm/min，固液分離時(shí)間一般為1h，設(shè)計(jì)污泥沉降指數(shù)為140mg/L，實(shí)際污泥沉降指數(shù)一般低于80mg/L。4脫氮除磷活性污泥法長(zhǎng)期以來，城市污水的處理均以去除BOD和SS為目標(biāo)，并不考慮對(duì)無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氮和磷的去除。隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化和再生水回供的要求有效的降低污水中氮和磷的含量成為污水處理廠工藝選擇時(shí)的一個(gè)重要因素。某些化學(xué)法和物理法可以有效的從污水中脫氮除磷，如化學(xué)藥劑除磷，吹脫法去氮，離子交換法去除氨氮和磷酸鹽?；瘜W(xué)法和物理化學(xué)方法運(yùn)行費(fèi)用較高，只能作為城市污水處理的一個(gè)補(bǔ)充手段。因此生物脫氮除磷工藝顯得尤為重要。傳統(tǒng)活性污泥法主要去除水中的呈溶解性的有機(jī)物，污水中氮和磷的去除僅限于微生物細(xì)胞合成而從污水中攝取的數(shù)量，去除率低。為了有效的降低污水中氮和磷的含量，利用生物脫氮除磷技術(shù)原理，發(fā)展了多種具有生物脫氮和除磷功能的污水處理工藝，主要包括A1/O法(缺氧－耗氧生物脫氮工藝),A2/O法(厭氧－耗氧生物除磷工藝),A2/O法(厭氧－缺氧－耗氧生物脫氮除磷工藝)等方法。上述工藝在降解有機(jī)物的同時(shí)，具有較強(qiáng)三脫氮除磷效果，且去除率高，與化學(xué)法和物理法法相比，節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用，成為脫氮除磷工藝的主導(dǎo)潮流并被廣泛適用和采用。⑴缺氧-好氧工藝缺氧-好氧（Anoxic-Oxic,簡(jiǎn)稱A1/O）工藝由缺氧池和好氧池串聯(lián)而成，作用是在去除有機(jī)物的同時(shí)取得良好的脫氮效果。A1/O又稱前置反硝化生物脫氮系統(tǒng)，其最顯著的工藝特征是將脫氮池設(shè)置在除碳過程的前部，現(xiàn)將廢水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機(jī)物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態(tài)氮（NOx-N）還原成N2，從而達(dá)到脫氮的目的。然后進(jìn)入后續(xù)的好氧池，O段后設(shè)沉淀池，部分沉淀污泥回流A段，以提供充足的微生物。同時(shí)還將O段內(nèi)混合液回流至A段，以保證A段有足夠的硝酸鹽。缺氧池缺氧池好氧池沉淀池進(jìn)水回流混合液出水回流污泥剩余污泥圖2-3A1/O脫氮工藝流程A1/O工藝主要有以下優(yōu)點(diǎn)：①在原污水C/N較高（大于4）時(shí)，反硝化池不需外加碳源，而且可以減輕其后好氧池的；②有機(jī)負(fù)荷，降低了運(yùn)行費(fèi)用；可以使反硝化殘留的有機(jī)污染物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)；③流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少，只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，基建費(fèi)用可大大節(jié)約；④好氧池設(shè)在缺氧池后，可使反硝化殘留的有機(jī)物得到進(jìn)一步去除，提高出水水質(zhì)；⑤缺氧池在好氧池之前，一方面由于反硝化消耗了一部分碳源有機(jī)物，可減輕好氧池的有機(jī)負(fù)荷，另一方面，也可起到生物選擇器的作用，有利于控制污泥膨脹；同時(shí)，反硝化過程產(chǎn)生的堿度也可以補(bǔ)償部分硝化過程對(duì)堿度的消耗；⑥該工藝在低污泥負(fù)荷、長(zhǎng)泥齡條件下，因此系統(tǒng)剩余污泥量少，有一定穩(wěn)定性；便于在常規(guī)活性污泥法基礎(chǔ)上改造成A1/O脫氮工藝；⑦A1/O工藝的主要缺點(diǎn)是脫氮效率不高，其脫氮效率受混合回流弊的制約，脫氮率（η）與混合液回流比（r）間存在如下關(guān)系：當(dāng)r=900%時(shí)，脫氮率可達(dá)到90%，但此時(shí)動(dòng)力費(fèi)用太大。所以脫氮率一般控制在70%~80%。而且A1/O工藝不能去除磷。此外，如果沉淀池運(yùn)行不當(dāng)，還會(huì)在沉淀池發(fā)生反硝化作用，造成污泥上浮，使處理水水質(zhì)惡化。盡管如此，A1/O工藝仍以其突出特點(diǎn)而受到重視，該工藝是目前應(yīng)用比較廣泛的脫氮工藝之一。⑵厭氧-好氧工藝厭氧-好氧(Anaerobic-Oxic,簡(jiǎn)稱A2/O)工藝的作用在于去除有機(jī)物的同時(shí)去除污水中的磷，整個(gè)流程由厭氧池、缺氧池、好氧池和二次沉淀池組成。（見下圖）城市污水和回流泥進(jìn)入?yún)捬醭?，并借助水下推進(jìn)式攪拌器的作用使其混合?；亓魑勰嘀芯哿拙趨捬醭乜晌杖コ徊糠钟袡C(jī)物，同時(shí)釋放出大量磷。然后混合液流入后段好氧池，污水中的有機(jī)物在其中得到氧化分解，同時(shí)聚磷菌從污水中吸收更多的磷，然后通過排放富磷剩余污泥而使污水中的磷得到去除。對(duì)于低溫、低有機(jī)物濃度的生活污水，因活性污泥增殖較少，難以通過排放剩余污泥達(dá)到除磷效果，宜用旁路除磷工藝達(dá)到除磷效果。好氧池在良好的運(yùn)行狀況下，%以上，整個(gè)A2/O工藝的BOD5去除率大致與一般活性污泥法相同，反應(yīng)池內(nèi)水力停留時(shí)間較短，一般厭氧池1~2h，好氧池2～4h，總共3～6h，厭氧池與好氧池的水力停留時(shí)間之比一般為（1:2）～（1:3）。而磷的去除率為70%~80%，。A2/O生物除磷工藝的主要特點(diǎn)如下：①厭氧池在前、好氧池在后，有利于抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，混合液的SVI小于100，污泥易沉淀，不易發(fā)生污泥膨脹，并能減輕好氧池的有機(jī)負(fù)荷；②活性污泥含磷率高，%以上，故污泥肥效好；③工藝流程簡(jiǎn)單。該工藝適用于TP/BOD值較低的污水，當(dāng)TP/BOD值很高時(shí)，BOD負(fù)荷過低會(huì)使剩余污泥量少，這時(shí)就難以達(dá)到較為滿意的處理效果。此外，由于城市污水一天內(nèi)的進(jìn)水流量變化（高低峰）會(huì)造成沉淀池內(nèi)污水的停留時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致聚磷菌在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生磷的釋放，會(huì)降低該工藝的除磷效率，所以應(yīng)注意及時(shí)排泥和污泥回流。⑶A2O工藝由于對(duì)城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國(guó)內(nèi)10年前開發(fā)此厭氧—缺氧—好氧組成的工藝。利用生物處理法脫氮除磷，可獲得優(yōu)質(zhì)出水，是一種深度二級(jí)處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脫氮機(jī)制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態(tài)下(DO<)，釋放出聚磷菌，在好氧狀態(tài)下又將其更多的吸收，以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)。二是脫氮，缺氧段要控制DO<mg/L，由于兼氧脫氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機(jī)碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮?dú)庖萑氪髿?，達(dá)到脫氮的目的。為有效脫氮除磷，對(duì)一般的城市污水，COD/～(完全脫氮COD/TKN>),BOD/～，COD/TP為30～60，BOD/TP為16～40(一般應(yīng)＞20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O工藝。厭氧段厭氧段缺氧段好氧段沉淀池出水內(nèi)循環(huán)回流污泥剩余污泥圖2-4A2/O脫氮除磷工藝污泥處理方案的選取與論證污泥是水處理過程的副產(chǎn)物，包括篩余物、污泥、浮渣和剩余污泥等，主要由有機(jī)殘片、細(xì)菌菌體、無機(jī)顆粒、膠體等組成。處理目的有：①確保水處理的效果，防止二次污染；②使容易發(fā)臭腐化的有機(jī)物穩(wěn)定化；③使有毒有害物質(zhì)得到妥善處理和利用；④使有用物質(zhì)得到綜合利用，變害為利。總之，污泥處理和處置的目的是減量、穩(wěn)定、無害化及綜合利用。脫除污泥水分，縮小污泥體積的方法主要有濃縮、調(diào)理、脫水、干化。穩(wěn)定污泥中的有機(jī)物主要是通過消化、焚燒、氧化和消毒等。在整個(gè)污水處理廠的處理工藝過程而言，污泥處理工藝的選擇也是極為重要的。應(yīng)依據(jù)“環(huán)境衛(wèi)生安全，資源回收，資源投入產(chǎn)出比和收益效應(yīng)比”三個(gè)方面進(jìn)行方案選取。目前常見的污泥處理技術(shù)包括污泥脫水、污泥濃縮、干化、消化、焚燒、堆肥等。污泥濃縮是指污泥處理過程提高污泥固體物濃度或固液分離。污泥濃縮的主要方法有重力濃縮和機(jī)械濃縮。重力濃縮是目前普遍采用的污泥濃縮方式。其本質(zhì)上是一種沉淀工藝，屬壓縮沉淀。污泥脫水是整個(gè)污泥處理過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其目的是固體富集，減少污泥體積，為污泥最終處置創(chuàng)造條件。目前常采用的污泥脫水方法有自然干化、機(jī)械脫水、污泥烘干及污泥焚燒等。機(jī)械脫水與自然干化相比，特點(diǎn)是脫水效果好、效率高、不受氣候影響、占地面積少。自然干化場(chǎng)受到地區(qū)、氣候等條件限制很少采用。本設(shè)計(jì)采用機(jī)械脫水，選擇帶式壓濾機(jī)脫水。帶式壓濾機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器制造容易，附屬設(shè)備少，投資、能耗低，噪音少，連續(xù)運(yùn)行，操作、維護(hù)、管理簡(jiǎn)單，濾帶可以回旋，脫水能力大。缺點(diǎn)是必須正確選取高分子混凝劑，運(yùn)行費(fèi)用高。本設(shè)計(jì)確定剩余污泥處理方案：集泥池→濃縮池→貯泥池→污泥提升泵房→污泥脫水車間→泥餅外運(yùn)污水處理廠工藝流程上清液沼氣至沼氣柜泥餅外運(yùn)上清液沼氣至沼氣柜泥餅外運(yùn)排泥排泥壓濾液回流污泥中格柵Ⅰ高濃度廢水集水井Ⅰ初沉池調(diào)節(jié)池ⅠUASB反應(yīng)器中沉池調(diào)節(jié)池ⅡA/0池二沉池出水集泥井污泥濃縮池濃縮污泥貯池污泥脫水車間中格柵Ⅱ低濃度廢水集水井Ⅱ圖2-4啤酒廢水處理流程圖3水處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算與說明格柵⑴設(shè)計(jì)說明格柵安裝在廢水渠道、集水井的進(jìn)口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對(duì)水泵起保護(hù)作用。另外，可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。由于處理水量不是很大，柵渣可用人工清除。設(shè)計(jì)參數(shù)：取中格柵；柵條間隙；柵前水深；過柵流速；安裝傾角。設(shè)計(jì)流量：Q=2000m3/d=。⑵設(shè)計(jì)計(jì)算：①柵條間隙數(shù)（n）?、跂艞l有效寬度（B）設(shè)計(jì)采用圓鋼為柵條，即。B=s(n-1)+en=(16-1)+=③進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度：，，漸寬部分展開角④柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度：⑤過柵水頭損失：⑥柵槽總高度（H），取柵前渠道超高柵前槽高⑦柵槽總長(zhǎng)度（L）：⑶格柵機(jī)的選擇本設(shè)計(jì)選用型號(hào)為TGS-800型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，其性能參數(shù)如下：表3-1型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率柵寬設(shè)備寬總寬度TGS-8000.756608001150Ⅰ工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。此外，調(diào)節(jié)池還可以起到臨時(shí)儲(chǔ)存事故排水的作用。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期調(diào)節(jié)池有效容積：取池總高，其中超高，有效水深則池面積：池長(zhǎng)取，池寬取池子的總尺寸為：由于調(diào)節(jié)池前已設(shè)置沉淀池，故理論上調(diào)節(jié)池可不考慮沉淀污泥，但為安全起見，可在調(diào)節(jié)池下部設(shè)幾根排泥管，將產(chǎn)生的少量的污泥排出。圖3-1調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)示意圖調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)說明工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。此外，調(diào)節(jié)池還可以起到臨時(shí)儲(chǔ)存事故排水的作用。UASB的進(jìn)水水溫必須達(dá)到一定的要求，才能適合微生物生存，要設(shè)計(jì)冷卻池。設(shè)計(jì)計(jì)算①參數(shù)選取調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期T=②設(shè)計(jì)計(jì)算有效容積：有效水深：h=5m，，總高H=面積：池長(zhǎng)取L=17m，池寬取B=8m池總尺寸：豎流式沉淀池設(shè)計(jì)說明UASB反應(yīng)器后面一般不設(shè)沉淀池，但由于厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)較難，為了收集UASB反應(yīng)器流出的厭氧污泥，使調(diào)試期縮短，故設(shè)此池。有了此沉淀池，不僅可以向UASB中回流污泥而且能對(duì)SS進(jìn)一步處理。設(shè)計(jì)要求：一般選用圓形或正方形，在這里采用圓形，一般直徑為4~7m(<10m)，沉淀區(qū)呈圓柱體，污泥斗為截頭倒錐體。廢水從中心管自上而下流入，經(jīng)反射板折向上升，澄清水由池四周的鋸齒堰溢流入出水槽，出水槽前設(shè)擋板，用來隔除浮渣，污泥斗傾角為。污泥靠靜壓力由污泥管排出，污泥管直徑一般200mm。中心管內(nèi)流速V0<30mm/sV0<30mm/s，徑深比D/h<3~,q=~,,沉淀時(shí)間T=~,(2)設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量Q=2000m3/d=進(jìn)水管直徑由于流量小，故設(shè)1個(gè)沉淀池，水力停留時(shí)間取6表3-2BOD進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）500025001200去除率（%）101010出水水質(zhì)（mg/L）45002250480設(shè)計(jì)計(jì)算(1)中心管面積：取(2)中心管直徑：(3)中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度：設(shè)(4)沉淀池總面積和池徑：(5)沉淀部分有效水深：設(shè)(6)校核集水槽出水堰負(fù)荷，集水槽每米出水堰負(fù)荷為：，符合要求。(7)每天污泥總產(chǎn)量（理論泥量）(8)污泥斗高度，截頭直徑為污泥斗容積：符合要求。(9)池總高UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)說明UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊、效率高的厭氧反應(yīng)器。設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)選取如下：容積負(fù)荷（NV）6kgCOD/m3·d；；Q=2000m3/d=表3-3進(jìn)出水水質(zhì)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）45002250480去除率(%)85900出水水質(zhì)（mg/L）675225480反應(yīng)器容積計(jì)算⑶．反應(yīng)器容積計(jì)算：UASB有效容積：將UASB設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好。設(shè)計(jì)反應(yīng)器有效高度取則橫截面積采用4座相同的UASB反應(yīng)器。橫截面積：表面水力負(fù)荷：⑷配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè)UASB設(shè)36個(gè)布水點(diǎn)參數(shù)：每池子流量：Q1=圓形直徑計(jì)算：每個(gè)孔口服務(wù)面積a=∏D2/36=在1～3之間，符合要求?？稍O(shè)3個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個(gè)孔口，中間設(shè)12個(gè)，最外圍設(shè)18個(gè)孔口。內(nèi)圈6個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S1==折合為服務(wù)圓的直徑為：用此直徑作一虛圓，在該虛圓內(nèi)等分圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，其上布6個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算如下：，則中圈12個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：折合為服務(wù)圓直徑為：中間圓環(huán)的直徑如下：外圈18個(gè)孔口設(shè)計(jì)：服務(wù)面積：折合為服務(wù)圓直徑為：則外圓環(huán)的直徑計(jì)算如下：三相分離器設(shè)計(jì)⑸三相分離器設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)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(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫，汽液分離器的設(shè)計(jì)沉淀區(qū)設(shè)計(jì)三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相似。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(fù)荷來決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)，產(chǎn)生少量氣體，這對(duì)固液分離不利。故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求。沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷〈；沉淀器斜壁角度約為，使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙的流速；總沉淀水深應(yīng)；水力停留時(shí)間介于。如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果。沉淀器（集氣罩）斜壁傾角，沉淀區(qū)面積：表面水力負(fù)荷：，符合要求回流縫設(shè)計(jì)：hh3Dh4h1h2h5b1b2b1CHIBAFE圖3-2UASB設(shè)計(jì)計(jì)算圖取h1=,h2=,h3=3m如圖所示：b1=h3/tg式中：——下三角集氣罩底水平寬度，；——下三角集氣罩斜面的水平夾角；——下三角集氣罩的垂直高度，；下三角集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速可用下式計(jì)算：——反應(yīng)器中廢水流量，；——下三角集氣罩回流縫面積，。上下三角形集氣罩之間回流縫中流速V2可用下式計(jì)算：為上三角形集氣罩回流縫之面積，取回流縫寬下底寬。則符合要求確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸，有上圖知：由上述尺寸可計(jì)算出上集氣罩上底直徑為：氣液分離設(shè)計(jì)一般廢水的〉凈水的。故取由斯托克斯公式可得氣體上升速度為：則：⑹出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：采用鋸齒形出水槽，槽寬，槽高⑺排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)：產(chǎn)泥量為：4500200010-3=765kgMLSS/d，每日產(chǎn)泥量765kgMLSS/d，每個(gè)UASB日產(chǎn)泥量：⑻產(chǎn)氣量計(jì)算：4500200010-3=3825kgMLSS/d每日產(chǎn)氣量：封罐的設(shè)計(jì)計(jì)算：水封罐的作用是控制三相分離器的集氣室中氣液兩相的界面高度，保證集氣室出氣管在反應(yīng)器運(yùn)行過程中不被淹沒，運(yùn)行穩(wěn)定并將沼氣即時(shí)排出反應(yīng)器，以防止浮渣堵塞等問題的發(fā)生。經(jīng)驗(yàn)表明，水封罐中的冷凝水將有積累，因此在水封罐中有一個(gè)排除冷凝水的出口，以保持罐中的水位。。氣水分離器設(shè)計(jì)計(jì)算：氣水分離器起到對(duì)沼氣干燥的作用，選用D500mmH800mm的鋼制氣水分離器一個(gè)，氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在氣水分離器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)及壓力表。沼氣柜容積：由上述計(jì)算可知該處理站日產(chǎn)沼氣，則沼氣柜容積應(yīng)為3h產(chǎn)氣量的體積來確定，即設(shè)計(jì)選用300鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜，尺寸為。中格柵Ⅱ的設(shè)計(jì)計(jì)算格柵安裝在廢水渠道、集水井的進(jìn)口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，如麥殼等，主要對(duì)水泵起保護(hù)作用。另外，可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。由于處理水量不是很大，柵渣可用人工清除。由于啤酒生產(chǎn)中的低濃度廢水中含有的大型雜物很少，選用中格柵就能夠滿足要求。設(shè)計(jì)參數(shù)：取中格柵；柵條間隙；柵前水深；過柵流速；安裝傾角為600。設(shè)計(jì)流量：Q=8000m3/d=。(1)柵條間隙數(shù)（n）取條(2)柵條有效寬度（B）設(shè)計(jì)采用圓鋼為柵條，即。(3)進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度：設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為，進(jìn)水渠道寬取，漸寬部分展開角(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度：(5)過柵水頭損失：(6)柵槽總高度（H），取柵前渠道超高柵前槽高柵槽總高度(7)柵槽總長(zhǎng)度（L）： 本設(shè)計(jì)選用型號(hào)為TGS-800型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，其性能參數(shù)如下：表3-4格柵除污機(jī)參數(shù)表型號(hào)功率kW耙齒柵寬(mm)設(shè)備寬(mm)總寬度(mm)TGS-8000.756608001150本中間沉淀池主要起到兩個(gè)作用，一是對(duì)UASB反應(yīng)器出水中的少許懸浮物進(jìn)一步進(jìn)行沉淀，二是對(duì)低濃度廢水進(jìn)行初次沉淀，去除一部分懸浮物質(zhì)和較大顆粒的沉砂，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力，改善運(yùn)行條件。鑒于廢水量共為10000m3/d，流量不大，且高濃度廢水經(jīng)過第一步驟的處理后污染物濃度已有了很大程度的降低，因此可采用平流式沉淀池。⑴參數(shù)選取初沉池Ⅰ是豎流式沉淀池，設(shè)其對(duì)有機(jī)物和SS的去除率與本中間沉淀池相同，見下表；UASB反應(yīng)器在運(yùn)行良好情況下對(duì)有機(jī)物的去除率一般可達(dá)到90%以上，本設(shè)計(jì)設(shè)其CODCr去除率為85%，BOD5去除率為90%，則高濃度廢水在經(jīng)過初沉池Ⅰ和UASB反應(yīng)器后的出水水量為2000m3/d，其中CODCr濃度為675mg/L，BOD5濃度為225mg/L，SS濃度為480mg/L。再考慮低濃度廢水的水質(zhì)指標(biāo)，可計(jì)算出進(jìn)入該沉淀池中的污水水質(zhì)及其出水水質(zhì)，見下表。表3-5中沉池進(jìn)出水水質(zhì)參數(shù)表項(xiàng)目CODBOD進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）去除率（%）出水水質(zhì)（mg/L）本沉淀池設(shè)計(jì)可選表面負(fù)荷q=2，沉淀時(shí)間t=，水平流速v=。設(shè)計(jì)流量Q=10000m3/d=。⑵設(shè)計(jì)計(jì)算①池子總面積②沉淀部分有效水深③沉淀部分有效容積④池長(zhǎng)，⑤池子總寬度⑥校核長(zhǎng)寬比、長(zhǎng)深比長(zhǎng)寬比故，可設(shè)兩格，每格寬取5米，這樣長(zhǎng)寬比符合要求；長(zhǎng)深比，（符合要求）⑦污泥部分所需的容積設(shè)污泥含水率P0=96%，則污泥容重可取1000kg/m3，則每天污泥產(chǎn)量，則每格池污泥所需容積⑧污泥斗容積污泥斗采用方形，上部寬取5m，，斜壁與水平面的傾角取60o則污泥斗容積V1>W1,故，每格池可只設(shè)一個(gè)污泥斗，產(chǎn)泥可由鏈帶刮泥機(jī)刮至污泥斗中。eq\o\ac(○,9)池子總高度設(shè)緩沖層高度h3=，超高h(yuǎn)1=則池總高度：圖3-3平流式沉淀池計(jì)算圖（3）進(jìn)出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算eq\o\ac(○,1)進(jìn)水槽：沉淀池兩格共用一個(gè)進(jìn)水槽進(jìn)水，，，則槽中水流速度eq\o\ac(○,2)進(jìn)水管：取進(jìn)水管流速v=，則可算得進(jìn)水管直徑可取進(jìn)水管直徑為DN400。eq\o\ac(○,3)出水槽：沉淀池兩格共用一個(gè)出水槽出水，，，eq\o\ac(○,4)出水管：由上面的計(jì)算可知，可選用DN400的出水管。（4）污泥管：污泥管取DN200。Ⅱ設(shè)計(jì)計(jì)算啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性變化大，其廢水量的變化也比較大，為了防止水量變化給處理構(gòu)筑物和處理效果帶來破壞，應(yīng)當(dāng)在高濃度和低濃度廢水的處理中各自設(shè)一個(gè)調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期調(diào)節(jié)池有效容積：V=QT==取池總高H=，，有效水深h=5m則池面積：A=V/h=池長(zhǎng)取L=35m，池寬取B=池子的總尺寸為：LBH=由于調(diào)節(jié)池前已設(shè)置沉淀池，故理論上調(diào)節(jié)池可不考慮沉淀污泥，但為安全起見，可在調(diào)節(jié)池下部設(shè)幾根排泥管，將產(chǎn)生的少量的污泥排出。由于工業(yè)廢水排放的不連續(xù)性，為了避免地基處理的難度，A/O池設(shè)在地上，所以在A/O池之前和調(diào)節(jié)池之后設(shè)一集水井，它是整個(gè)污水處理系統(tǒng)的最高點(diǎn)，能夠使其中污水重力自流到下級(jí)處理單元，減少運(yùn)行成本，并可以防止水泵頻繁啟動(dòng)以延長(zhǎng)水泵的使用壽命。其大小主要取決于提升水泵的能力，具體設(shè)計(jì)時(shí)要選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)及合適的提升水泵型號(hào)，以達(dá)到要求。(1)參數(shù)選取水力停留時(shí)間HRT=2h；集水井的有效水深h=；。(2)計(jì)算集水井的有效容積：V=QT=2=；集水井的高度：H=+=6m；集水井水面面積：A=V/h=；集水井橫截面為：LB=198m2；則集水井的尺寸為：LBH=1986m3。(3)提升泵選取提升流量：Q=，則每臺(tái)泵流量為：。選80WGF污水泵三臺(tái)，另備用一臺(tái)，，，，占地尺寸100mm500mm。A/O池設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說明啤酒廢水經(jīng)厭氧處理后需進(jìn)一步接受缺氧-好氧處理后才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。由于通常情況下，發(fā)酵行業(yè)廢水中氮含量較高，所以系統(tǒng)可采用普通活性污泥法的A/O工藝。A/O工藝是一種前置反硝化工藝，屬單級(jí)污泥脫氮工藝，即只有一個(gè)污泥回流系統(tǒng)和混合液回流系統(tǒng)，混合液的微生物菌群交替地處于好氧和缺氧條件下，這使得該系統(tǒng)既具有BOD降解功能，又具有良好的生物脫氮能力，在運(yùn)行良好的情況下，該方法的總氮去除率一般可達(dá)到90%以上，能夠滿足啤酒廢水脫氮的需要。A/O法的工藝參數(shù)和影響因素(1)溫度硝化反應(yīng)適宜溫度為20-300C。在150C以下時(shí)，硝化速度下降，低于50C時(shí)，硝化細(xì)菌的生命活力幾乎停止。而反硝化反應(yīng)適宜溫度為20-400C，低于150C時(shí)，反硝化速率大大降低。(2)水力停留時(shí)間一般要保證脫氮效率70%-80%時(shí)，，。一般缺氧段與好氧段水力停留時(shí)間比為1:(2-4)。否則脫氮效率就會(huì)迅速下降。(3)溶解氧一般應(yīng)控制好氧段溶解氧濃度為2-3mg/L，既保證硝化反應(yīng)在好氧狀態(tài)，又滿足硝化需氧量的要求。溶解氧對(duì)反硝化反應(yīng)有較大影響，主要由于氧會(huì)與硝酸鹽競(jìng)爭(zhēng)電子供體，且會(huì)抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性。。(4)pH值，pH〈7時(shí)，硝化速度顯著下降，，硝化反應(yīng)將停止進(jìn)行。，不適宜的pH值將影響反硝化菌的生長(zhǎng)速度和反硝化酶的活性。(5)污泥濃度A/O工藝污泥濃度一般應(yīng)在3mg/L以上，低于此值，則A/O工藝系統(tǒng)的脫氮效率將有明顯下降。(6)混合液回流比混合液回流比的大小，會(huì)直接影響反硝化的脫氮效果。一般來說，回流比升高，脫氮效率將隨之提高。但回流比過大，運(yùn)行費(fèi)用大大提高。一般采用回流比為200%-500%。(7)污泥齡為使硝化菌能在連續(xù)的反應(yīng)池中存活并維持一定的數(shù)量，微生物在反應(yīng)池內(nèi)的停留時(shí)間即污泥齡應(yīng)大于硝化菌的世代期。20℃時(shí)，。硝化菌的世代期與溫度有密切關(guān)系。設(shè)計(jì)計(jì)算(1)設(shè)計(jì)水質(zhì)與水量表3-6A/O池進(jìn)出水水質(zhì)表項(xiàng)目CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)（mg/L）481.5220.5230.4去除率（%）859270出水水質(zhì)（mg/L）72.217.669.1設(shè)計(jì)流量：Q=10000m3/d=。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算：kgBOD/(kgMLSS·d)。eq\o\ac(○,1)污泥指數(shù)SVI=120（正?；钚晕勰郤VI一般為50～150）。eq\o\ac(○,2)回流污泥濃度式中r——與停留時(shí)間、池身、污泥濃度有關(guān)的系數(shù)（一般r=1）則eq\o\ac(○,3)污泥回流比eq\o\ac(○,4)曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度eq\o\ac(○,5)污泥回流量Qr=RrQ=100%10000=10000m3/d。eq\o\ac(○,6)混合液回流比Rc=200%eq\o\ac(○,7)混合液回流量Qc=RcQ=10000200%=20000m3/d(3)A/O池主要尺寸計(jì)算eq\o\ac(○,1)好氧池有效容積V1式中Q—污水設(shè)計(jì)流量，m3/dS0—反應(yīng)池進(jìn)水BOD濃度，kg/m3；Ns—反應(yīng)池的污泥負(fù)荷率，kgBOD/(kgMLSS·d)。則eq\o\ac(○,2)有效水深H1有效水深一般為，這里取eq\o\ac(○,3)好氧反應(yīng)池總有效面積A1設(shè)兩組反應(yīng)池，則每組反應(yīng)池有效面積S1=A1/2=將池子分五廊道，設(shè)每個(gè)廊道寬B=，則每組反應(yīng)池池長(zhǎng)：。④缺氧池有效容積V2取缺氧段：好氧段=1：4，則缺氧池有效容積V2=5313/4=。⑤缺氧池尺寸本工藝采用缺氧池和好氧池合建，缺氧池也設(shè)兩組，缺氧段各組有效面積（考慮缺氧池與好氧池合建，二者寬度相銜接，好氧廊道的隔板寬取20cm）,則，。eq\o\ac(○,6)反應(yīng)池總高度其中—水面超高，。（4）產(chǎn)泥量計(jì)算剩余污泥量其中a—污泥產(chǎn)率系數(shù)，；b—污泥自身氧化速率，；Lr—生物反應(yīng)池去除BOD5濃度，；V—生化反應(yīng)池總?cè)莘e，m3；Xv—揮發(fā)性懸浮固體濃度，；Sr—反應(yīng)器去除的SS濃度，；50%—不可降解和惰性懸浮物量（NVSS）占總懸浮物量（TSS）的百分?jǐn)?shù)；代入數(shù)據(jù)有取濕污泥含水率為99%，則有濕污泥量每日生成活性污泥量污泥齡（5）進(jìn)出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)eq\o\ac(○,1)進(jìn)水管單組反應(yīng)池進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量為Q1=管道流速取v=；管道過水?dāng)嗝娣e管徑可取DN300的管道校核管道流速eq\o\ac(○,2)回流污泥管單組反應(yīng)池回流污泥管設(shè)計(jì)流量管道流速取=；管道過水?dāng)嗝娣e管徑取回流污泥管管徑DN300mm。eq\o\ac(○,3)配水井反應(yīng)池進(jìn)水孔口流量；孔口過水?dāng)嗝娣e：；×。eq\o\ac(○,4)出水管反應(yīng)池出水管設(shè)計(jì)流量Q3=Q2=；；管道過水?dāng)嗝娣e管徑取出水管管徑DN400mm校核管道流速(6)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)①確定需氧量其中—活性污泥微生物對(duì)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)源代謝的自身氧化過程的需氧率，；可得=供氧速率：②供氣量的計(jì)算采用SX-1型曝氣器，，，計(jì)算溫度取25。該曝氣器的性能參數(shù)為：氧利用效率動(dòng)力效率服務(wù)面積1～3供氧能力查表知：氧在水中飽和溶解度為：擴(kuò)散器出水處絕對(duì)壓力為：空氣離開反應(yīng)池時(shí)氧的百分比為：反應(yīng)池中的溶解氧的飽和度：取修正系數(shù)==，混合液溶解氧濃度C=,則20攝氏度（標(biāo)準(zhǔn)條件下）時(shí)脫氧清水的需氧量：其中R—實(shí)際條件下脫氧清水的需氧量，R=；代入數(shù)據(jù)有kg/h供氣量eq\o\ac(○,3)布?xì)庀到y(tǒng)的計(jì)算好氧部分的平面面積為：1181m2，則需1181/=，取為788個(gè)擴(kuò)散器。每個(gè)空氣擴(kuò)散器的配氣量為：④空壓機(jī)選擇表3-7鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)型號(hào)L53LD轉(zhuǎn)速1450r/min升壓68.6kpa進(jìn)口流量34.4(m3/min)軸功率58.8kW配套電動(dòng)機(jī)型Y280S-4配套電動(dòng)機(jī)功率75kW其中3臺(tái)工作,1臺(tái)備用。eq\o\ac(○,5)供風(fēng)管主干管指的是從鼓風(fēng)機(jī)到曝氣池前部的空氣管道流量流速10m/s；管徑取主干管管徑為DN400mm。干管是從主干管向各廊道曝氣器輸氣的管道流量流速10m/s；管徑取干管管徑為DN200mm。二次沉淀池設(shè)計(jì)說明二次沉淀池是活性污泥處理系統(tǒng)的重要組成部分，它的作用是泥水分離，使混合液澄清、濃縮和回流活性污泥。其工作效果能夠直接影響活性污泥系統(tǒng)的出水水質(zhì)。本設(shè)計(jì)選用輻流式沉淀池，這是目前污水處理工程中最常用的一種二次沉淀池，沉淀效果良好。設(shè)計(jì)計(jì)算（1）沉淀池有效水深設(shè)計(jì)水量：Q=10000m3/d=；取沉淀時(shí)間t=3h；表面負(fù)荷q=(m2·h)；則沉淀池有效水深沉淀池容積：(2)沉淀池直徑取兩座幅流式沉淀池，則每池容積V1=各池表面積池子直徑，取D=15(3)沉淀池總高度設(shè)污泥斗上口半徑r1=2m，下口半徑r2=1m，斜壁傾角，則污泥斗高度單池污泥斗容積，則底坡落差式中R—池體半徑，。因此，池底可貯存污泥的體積為共可貯存污泥體積為。沉淀池總高度式中—保護(hù)高即超高，；—有效水深，；—緩沖層高，；—沉淀池底坡落差，；—污泥斗高度，。代入數(shù)據(jù)得進(jìn)出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)eq\o\ac(○,1)進(jìn)水管的計(jì)算單池設(shè)計(jì)污水流量進(jìn)水管設(shè)計(jì)流量取進(jìn)水管直徑為DN350，則管中流速為eq\o\ac(○,2)進(jìn)水豎井進(jìn)水井徑采用D1=，共6個(gè)，沿井壁均勻分布出水口流速eq\o\ac(○,3)穩(wěn)流筒計(jì)算筒中流速（）穩(wěn)流筒過流面積穩(wěn)流筒直徑（2）出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)eq\o\ac(○,1)集水槽設(shè)計(jì)采用雙側(cè)集水環(huán)形集水槽集水槽內(nèi)流量取槽寬b=，槽中流速，則槽中水深，。eq\o\ac(○,2)出水管設(shè)計(jì)單池出水管設(shè)計(jì)流量取出水管直徑為DN250,則，管內(nèi)流速為排泥部分設(shè)計(jì)（1）回流污泥量二沉池的污泥主要是回流到A/O池中，因此，。取污泥回流比，污泥回流量（2）剩余污泥量二沉池產(chǎn)生的剩余污泥來自于A/O池產(chǎn)泥，。其中a—污泥產(chǎn)率系數(shù)，；b—污泥自身氧化速率，；Lr—生物反應(yīng)池去除BOD5濃度，；V—生化反應(yīng)池總?cè)莘e，m3；Xv—揮發(fā)性懸浮固體濃度，；Sr—反應(yīng)器去除的SS濃度，；50%—不可降解和惰性懸浮物量（NVSS）占總懸浮物量（TSS）的百分?jǐn)?shù)；代入數(shù)據(jù)有取濕污泥含水率為99%，則有濕污泥量每日生成活性污泥量污泥齡污泥總量單池污泥量排泥管選用DN500的鑄鐵管，則管內(nèi)污泥流速為。采用中心傳動(dòng)刮泥機(jī)。為降低池底坡度和總深度，擬采用機(jī)械排泥。刮泥機(jī)將污泥送至池中心，再由管道排出池外。本二沉池選用ZBG-18型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，其性能見表3-8。表3-8刮泥機(jī)性能參數(shù)表型號(hào)池徑（m）功率（KW）周邊線速(m/min)輪(KN)邊輪中心(m)ZBG-18181.12.22018.36其結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)如下：ZBG型周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)由擺線針輪減速機(jī)直接帶動(dòng)車輪沿池周平臺(tái)作圓周運(yùn)動(dòng)，池底污泥由刮板刮集到集泥坑后，通過池內(nèi)水壓將污泥排出池外。本機(jī)采用中心配水，中心排泥，液面可加設(shè)浮渣刮、集裝置，起刮泥，撇渣兩種作用。本機(jī)行走車輪分鋼輪和膠輪兩種，當(dāng)采用鋼輪時(shí)，池周需鋪設(shè)鋼軌，鋼軌型號(hào)按刮泥機(jī)性能表中所列周邊輪壓值選取，并按有關(guān)規(guī)范鋪設(shè)；當(dāng)采用膠輪時(shí)，池周需制作成水磨石面。4污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)采用本工藝處理啤酒廢水過程中產(chǎn)生的污泥來自以下部分：(1)初沉池：，含水率96%；(2)UASB反應(yīng)器：由前面可知，UASB每日產(chǎn)泥量為：765kgMLSS/d,則，式中—每日從系統(tǒng)中排出的剩余污泥量，m3/d；f—混合液可揮發(fā)性懸浮固體濃度與混合液懸浮固體濃的比值；本工藝取1；p—剩余污泥含水率，此處取98%。因?yàn)楹?8%>95%,則。代入計(jì)算得。(3)中沉池：，含水率96%。(4)二沉池：，含水率99%。則總污泥量。為了方便排泥及污泥重力濃縮池的建設(shè)，在重力濃縮池前設(shè)置一集泥井，通過對(duì)集泥井的最高水位的控制來達(dá)到自流排泥，反應(yīng)池的污泥可利用自重流入。集泥井參數(shù)選?。和Ａ魰r(shí)間HRT=6h，設(shè)計(jì)總泥量采用圓形池子，池子的有效容積為，池子有效深度取5m,池面積為.則集泥井的直徑取。則實(shí)際面積.污泥濃縮池設(shè)計(jì)說明剩余污泥的含水率達(dá)99%以上，因此污泥的體積非常大，對(duì)污泥的后續(xù)處理造成困難。污泥濃縮的目的在于減容。污泥中所含水分大致分為4類：顆粒間的空隙水，約占總水分的70%；毛細(xì)水，即顆粒間毛細(xì)管內(nèi)的水，約占20%；污泥顆粒吸附水及顆粒內(nèi)部水，約占10%。降低污泥中的含水率，可以采用污泥濃縮的方法來降低污泥中的空隙水含量，通過降低污泥中的含水率，減小污泥體積，能夠減小濃縮池容積和處理所需要的投藥量，縮小用于輸送污泥的管道和泵類的尺寸。具有一定規(guī)模的污水處理廠工程中常用的污泥濃縮方法主要有重力濃縮、溶氣氣浮濃縮和離心濃縮。重力濃縮池按其運(yùn)轉(zhuǎn)方式分為連續(xù)式和間歇式兩種，前者主要用于大、中型污水處理廠；后者主要用于小型污水處理廠或工業(yè)企業(yè)的污水處理廠。間歇式重力濃縮池是間歇進(jìn)泥，因此，在投入污泥前必須先排除濃縮池已澄清的上層液，騰出池容，故在濃縮池不同高度上應(yīng)設(shè)多個(gè)上清夜排出管。間歇式操作管理麻煩，且單位處理污泥所需的池體積比連續(xù)式的大。連續(xù)式重力濃縮池可采用豎流式、輻流式沉淀池的形式，一般都是直徑5～20m圓形或矩形鋼筋混凝土構(gòu)筑物；可分為有刮泥機(jī)與污泥攪動(dòng)裝置的濃縮池、不帶刮泥機(jī)的濃縮池以及多層濃縮池等3種。有刮泥機(jī)與污泥攪動(dòng)裝置的連續(xù)式重力濃縮池，池底面傾斜度小，為圓錐形沉淀池，池底坡度為1%～10%。進(jìn)泥口設(shè)在池中心，周圍有溢流堰。為提高濃縮效果和縮短濃縮時(shí)間，可在刮泥機(jī)上安裝攪拌裝置，刮泥機(jī)與攪拌裝