某垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工程初步設(shè)計(jì)

理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)某垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工程初步設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)針對(duì)400t/d的垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。滲濾液廢水水質(zhì)復(fù)雜，屬于典型的高濃度難降解有機(jī)污染廢水，其水質(zhì)特點(diǎn)表現(xiàn)為有機(jī)物含量高、COD、BOD高、pH低等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)采用“吹脫→與ABR→SBR→活性炭吸附深度處理”工藝對(duì)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液進(jìn)行處理。廢水水質(zhì)CODBODSSNH3-N9000mg/L3600mg/L1200mg/L1500mg/L滲濾液經(jīng)本工藝處理后，COD、BOD、NH3-N及SS的去除率分別為98.9%、99.2%、98.4%及97.5%，滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：滲濾液；吹脫；ABR；SBR；活性炭吸附

DesignofMunicipalSolidWasteLandfillLeachateTreatmentProcessAbstract:Designof400m3/dofmunicipalsolidwastelandfillleachatetreatmentprocesswasproposed.Leachatewithcomplexsubstanceswastypicalanddifficultlydegradedeffluentthatcontainsconcentrationoforganicpollutants.Ithasthefeaturesofhighorganiccontent,CODCr,BOD5,andlowpHvalues.Municipalsolidwastelandfillleachatewastreatedbytheprocessof“airstripping→ABR→SBR→activecarbonadsorption”withthewastewaterqualityof9000mg/LCOD,1200mg/LSS,3600mg/LBOD,1500mg/LNH3-N.Aftertheleachatewastreatedbytheprocess,theremovalrateofCOD,BOD,NH3-NandSSwasabout98.9%、99.2%、98.4%and97.5%,andthequalityofwatermettheFirstGradeStandardofStandardforPollutionControlontheLandfillSiteofMunicipalSolidWaste（GB16889-2008）.Keyword:leachate,airstripping,ABR，SBR，activecarbonadsorption目錄1垃圾填埋場(chǎng)滲濾液概況 頁(yè)1垃圾填埋場(chǎng)滲濾液概況1.1城市生活垃圾的現(xiàn)狀及趨勢(shì)隨著城市的飛速發(fā)展和居民生活水平的提高，固體垃圾產(chǎn)生量逐年增加，現(xiàn)已成為世界性的環(huán)境污染問(wèn)題，然而目前比較經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的處置方法是土地填埋，但是垃圾滲濾液的處理又成了一個(gè)問(wèn)題，它成分比較復(fù)雜,含有大量的致癌,致畸化合物和重金屬的有機(jī)廢水，如果不妥善處理，會(huì)嚴(yán)重污染地下水和地表飲用水源，并對(duì)我們的身體和身處的環(huán)境造成極大危害；現(xiàn)如今，得以實(shí)行的垃圾滲濾液的處理方法主要包括回灌法、物化法和生物法，其中生物法因具有運(yùn)行費(fèi)用低處理效率高，不會(huì)產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)常被采用。1.2滲濾液的來(lái)源、水質(zhì)及水量特點(diǎn)分析1.2.1滲濾液的來(lái)源：（1）直接降水，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來(lái)源，降水包括降雨和降雪。（2）地表徑流。地表徑流是指場(chǎng)地表面上方向的流水，對(duì)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的產(chǎn)生量也有不小的影響。不僅取決于填埋場(chǎng)地的地勢(shì)、覆土材料的種類及滲透的性能還取決于場(chǎng)地的植被情況以及排水設(shè)施的完善程度等。（3）地表灌溉。與地面的種植情況和土壤類型有關(guān)。（4）地下水。若填埋場(chǎng)地的底部在地下水位以下，地下水就會(huì)逐漸滲入填埋場(chǎng)內(nèi)部，所以滲濾液的產(chǎn)量與地下水與固體廢棄物的接觸時(shí)間、接觸情況有關(guān)。（5）廢物中的水分。隨著固體廢物進(jìn)入填埋場(chǎng)中的水分，包括固體廢物自身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附量。（6）覆蓋材料中的水分。隨著覆蓋層的材料進(jìn)入填埋場(chǎng)中的水量與覆蓋層物質(zhì)的來(lái)源類型以及季節(jié)變化。（7）有機(jī)物分解生成的水。廢棄物中包含的有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)經(jīng)厭氧分解會(huì)產(chǎn)生水，它的產(chǎn)生量與垃圾的組成、溫度和菌種pH值等因素有很大的關(guān)系。1.2.2滲濾液水質(zhì)特點(diǎn)：滲濾液組成和不同年代滲濾液組合物的特性有很大的不同，當(dāng)垃圾填充酸化由于有機(jī)相的微生物分解造成了嚴(yán)重的污染，以填充所述反應(yīng)中，有機(jī)物質(zhì)的連續(xù)腐殖化的過(guò)程的深入開(kāi)始和鉛滲濾液難以降解的污染物逐漸增加。取決于垃圾滲瀝液廢物組合物，填埋時(shí)間，多種因素，包括氣候條件和填埋場(chǎng)設(shè)計(jì)的特性。從化學(xué)組成上研究具有如下特點(diǎn)：有機(jī)物在三種不同物理組分上的分布不一樣，除顆粒態(tài)組分中基本不含有機(jī)物外，溶解態(tài)組分變化于28.0%～70.0%之間，膠體態(tài)組分隨之變化，而在膠體態(tài)組分內(nèi)，有機(jī)物的分布還隨著膠體大小或分子量的變小而升高。隨著填埋時(shí)間的增長(zhǎng)，有機(jī)物分子量范圍擴(kuò)大，中、高分子量有機(jī)物的含量也變大?；瘜W(xué)成分復(fù)雜，危害性大。（3）COD和BOD濃度高。滲濾液中BOD和COD比城市生活污水高出幾倍甚至十幾倍。（4）滲濾液中氨氮含量高。氨氮的濃度隨其填埋時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，最高可以達(dá)到5000mg/L；滲濾液中的氮大部分以氨氮形式存在，大約占TN40％～50％。（5）腐殖酸含量很大，難以處理。（6）化學(xué)組成變化大。根據(jù)填埋場(chǎng)的年齡，垃圾滲濾液分為兩類：一類是填埋時(shí)間在5年以下的年輕滲濾液，其特點(diǎn)是COD、BOD濃度高，可生化性強(qiáng)；另一類是填埋時(shí)間在5年以上的中老年滲濾液，由于新鮮垃圾逐漸變?yōu)殛惛鋚H值接近中性，COD和BOD濃度有所降低，BOD/COD比值減小，氨氮濃度增加。從物理角度上分析具有如下特點(diǎn)：（1）顆粒態(tài)物質(zhì)幾乎不含有機(jī)物，溶解態(tài)和膠體態(tài)物質(zhì)含有大量有機(jī)物。（2）溶解態(tài)物質(zhì)一般物理方法難于去除，顆粒態(tài)和部分膠體態(tài)物質(zhì)可用物化法處理，膠態(tài)物質(zhì)表面多為腐殖酸等大分子有機(jī)物，難以直接使用好氧處理方法去除。（3）水質(zhì)變化大。除化學(xué)組成變化較大以外，垃圾滲濾液水質(zhì)還受到填埋時(shí)間和季節(jié)降的影響，所以變化規(guī)律較難確定。（4）色度深，有惡臭。1.2.3滲濾液水量特點(diǎn)：（1）水量變化大：垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液量的大小受降雨量、蒸發(fā)量、地表徑流量、地下水入滲量、垃圾自身特性及填埋結(jié)構(gòu)等多種因素的影響。其中，最主要的是降水量。由于垃圾填埋場(chǎng)是一個(gè)敞開(kāi)的作業(yè)系統(tǒng)，因此滲濾液的產(chǎn)量受氣候、季節(jié)的影響非常大。（2）水量難以預(yù)測(cè)：滲濾液的產(chǎn)生量受到多種因素的影響，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)滲濾液的產(chǎn)生量受到多種因素的影響，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)滲濾液的產(chǎn)生量是非常困難的。2設(shè)計(jì)概述2.1設(shè)計(jì)的題目本設(shè)計(jì)的滲濾液處理量為400t/d，設(shè)滲濾液的密度約為1000kg/m3，即滲濾液處理量為400m3/d，此為平均流量，設(shè)工作時(shí)間為24小時(shí)制。該設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如表2.1所示。表2-1滲濾液進(jìn)水水質(zhì)單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS含量90003600150012002.2設(shè)計(jì)原則（1）針對(duì)廢水水質(zhì)特點(diǎn)采用先進(jìn)、合理、成熟、可靠的處理工藝和設(shè)備，最大可能地發(fā)揮投資效益，采用高效穩(wěn)定的水處理設(shè)施和構(gòu)筑物，盡可能地降低工程造價(jià)；（2）工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)過(guò)程中具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定，能達(dá)標(biāo)排放；（3）處理設(shè)施設(shè)備適用，考慮操作自動(dòng)化，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，便于操作、維修；（4）建筑構(gòu)筑物布置合理順暢，減低噪聲，消除異味，改善周圍環(huán)境；（5）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定，按規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的廢水達(dá)到各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)且優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。2.3設(shè)計(jì)依據(jù)2.3.1法律法規(guī)依據(jù)（1）《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》（2）《中華人民共和國(guó)水污染防治法》（3）《中華人民共和國(guó)污染防治法實(shí)施細(xì)則》（4）《防治水污染技術(shù)政策》2.3.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范依據(jù)（1）《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB50318-2000）（2）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-1987）（3）《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ15-1987）（4）《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）（5）《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）2.3.3設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)范圍為滲濾液流入污水處理廠界區(qū)至全處理流程出水達(dá)標(biāo)排放為止，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括水處理工藝、處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)、污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。2.3.4執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)2008年7月1日正式實(shí)施的中華人民共和國(guó)《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）的水污染物排放濃度限值及去除率如下表2-3表2-3滲濾液處理程度單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)9000360015001200出水水質(zhì)100302530去除率98.9%99.2%98.4%97.5%2.4設(shè)計(jì)工藝比選本設(shè)計(jì)的進(jìn)水水質(zhì)濃度高，且要求污染物去除率較高（COD去除率：98.9%，BOD5去除率：99.2%，NH3-N去除率：98.4%，SS去除率：97.5%），厭氧生物處理工藝中，ABR處理滲濾液應(yīng)用較廣，極適用于處理高濃度廢水且工藝較成熟，污泥流失損失較小，而且不需設(shè)混合攪拌裝置，不存在污泥堵塞問(wèn)題。啟動(dòng)時(shí)間短，運(yùn)行穩(wěn)定，與SBR工藝的結(jié)合運(yùn)用十分成熟，處理效率較高，適用本次滲濾液的厭氧處理。好氧生物處理中SBR工藝是現(xiàn)在較為成熟的，并且本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水量也滿足SBR的處理要求，同時(shí)SBR對(duì)有機(jī)物和氨氮都具有很高的去除率，而且SBR處理有以下有點(diǎn)：（1）理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。（2）運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。（3）耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。（4）工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。（5）處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。（6）反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。（7）SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。（8）適用于脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。（9）工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，布置緊湊，占地面積省。所以本次設(shè)計(jì)我們就采用ABR—SBR處理工藝。2.5設(shè)計(jì)工藝流程圖采用吹脫法與ABR+SBR法相結(jié)合的深度處理工藝流程，具體的滲濾液處理工藝流程簡(jiǎn)圖如圖2.5所示。滲濾液處理工藝流程：集水池集水池調(diào)節(jié)池吹脫塔調(diào)節(jié)池沉淀池吸收塔SBR池混合池絮凝池污泥濃縮池活性炭吸附塔加藥間進(jìn)水消毒池出水ABR池沼氣回收系統(tǒng)圖2.53主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1集水池的設(shè)計(jì)3.1.1設(shè)計(jì)說(shuō)明集水池作用：垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液在進(jìn)行處理之前需要收集到集水池中再進(jìn)行處理。垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液的產(chǎn)量由于受到各種因素的影響,分布極不均衡。3.1.2設(shè)計(jì)參數(shù)累計(jì)滲濾液Q=80000m3處理能力W=400m3/d停留時(shí)間t為5個(gè)月，即150天安全系數(shù)n=設(shè)計(jì)計(jì)算V=（Q-W·t）·n=24000m3有效水深采用10m，則集水池面積為F=2400m2，其尺寸為40m×60m3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1調(diào)節(jié)池的作用本次設(shè)計(jì)采用兩個(gè)調(diào)節(jié)池，吹脫塔前設(shè)一個(gè)，用石灰調(diào)節(jié)pH值至11，為了增加游離氨的量，使吹脫效果增加。吹脫塔后設(shè)置一個(gè)，用酸將pH值降低至8左右，達(dá)到后續(xù)生物處理所適宜的處理環(huán)境。兩個(gè)調(diào)節(jié)池使用同一種尺寸，共同對(duì)滲濾液水質(zhì)、水量、溫度與酸堿度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其平衡。一般所用的堿性藥劑包含CaO、Ca（OH）2、或NaOH，NaOH做藥劑效果較好，但考慮成本問(wèn)題本設(shè)計(jì)用CaO作試劑。3.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)平均流量：=16.7m3/h停留時(shí)間：t=6h3.2.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）調(diào)節(jié)池容積：V=·t式中：V——調(diào)節(jié)池容積，m3；——最大時(shí)平均流量，；t——停留時(shí)間，計(jì)算得：調(diào)節(jié)池容積V=16.7×6=100m3（2）調(diào)節(jié)池尺寸：調(diào)節(jié)池的有效水深一般為1.5m~2.5m，設(shè)該調(diào)節(jié)池的有效水深為2.5m，調(diào)節(jié)池出水為水泵提升。采用矩形池，調(diào)節(jié)池表面積為式中：A——調(diào)節(jié)池表面積，m2；V——調(diào)節(jié)池體積，m3；H——調(diào)節(jié)池水深，m。計(jì)算得：調(diào)節(jié)池表面積A=100/2.5=40m2取池長(zhǎng)L=8m，則池寬B=5m?？紤]調(diào)節(jié)池的超高為0.3m，則調(diào)節(jié)池的尺寸為：8m×5m×2.8m=112m3，在池底設(shè)集水坑，水池底以i=0.01的坡度滑向集水3.3吹脫塔的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明吹脫塔是利用吹脫去除水中的氨氮，在塔體中，使氣液相互接觸，使水中溶解的游離氨分子穿過(guò)氣液界面向氣體轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫氮的目的。NH3溶解在水中的反應(yīng)方程式為：NH3+H2ONH4++OH-由化學(xué)式知，游離氨的量增加才會(huì)使更多的氨吹脫出來(lái)，要使反應(yīng)向左移動(dòng)，在廢水進(jìn)入吹脫塔之前，用石灰將pH值調(diào)至11呈堿性，廢水中游離氨的量增加，通過(guò)向塔中吹入空氣，使游離氨從廢水中吹脫出來(lái)。吹脫塔的填料，為了防止產(chǎn)生水垢，所以本設(shè)計(jì)中采用逆流氨吹脫塔，水從塔頂噴淋，空氣由塔底送入，采用規(guī)格為25×25×2.5mm的陶瓷拉西環(huán)填料亂堆方式進(jìn)行填充。吹脫塔示意圖如圖3.3.1所示。圖3.3.1吹脫塔示意圖表3-3吹脫塔進(jìn)出水水質(zhì)單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)9000360015001200去除率30%40%80%30%出水水質(zhì)630021603008403.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量=400m3/d=16.7m3/h=4.638×10-3m3/s設(shè)計(jì)淋水密度q=100m3/（m2·d）氣液比為2500m3/m3廢水3.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）吹脫塔截面積A=式中：A——吹脫塔截面積，m2；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；q——設(shè)計(jì)淋水密度，m3/（m2·d）。計(jì)算得：吹脫塔截面積A==4m2吹脫塔直徑D==2.25m取2.3m（2）空氣量設(shè)定氣液比為2500m3/m3水，則所需氣量為：400×2500=10×105m3/d=11.57m3/s（3）空氣流速v=11.57/4=2.89m/s（4）填料高度采用填料高度為5.0m，考慮塔高對(duì)去除率影響的安全系數(shù)為1.4，則填料總高度為5×1.4=7.0m.3.4ABR池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明ABR池為常溫硝化。廢水沿折流板向下流動(dòng)。上向流室過(guò)水截面積大，流速慢，不僅能使廢水與厭氧污泥充分混合反應(yīng)，還可以截留住厭氧活性污泥，避免流失，保持反應(yīng)器內(nèi)厭氧活性污泥高濃度。下向流室水平截面僅為上向流室水平截面的四分之一，故下向流室水流速大，不會(huì)堵塞。在下向流室隔墻下端設(shè)置了一個(gè)45°轉(zhuǎn)角，起到對(duì)上向流室均勻布水的作用，共設(shè)計(jì)了5塊擋板。ABR池示意圖如圖3.4.1所示。圖3.4.1ABR池示意圖表3-4ABR進(jìn)出水水質(zhì)單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)63002160300840去除率80%75%5%60%出水水質(zhì)12605402853363.4.2設(shè)計(jì)參數(shù)有效水深設(shè)為Hh=2.5m，超高H2=0.3m停留時(shí)間HRT=24/3=8h。e——產(chǎn)氣率，取e=0.25m3氣/kgCOD；E——COD去除率，去E=80%。3.4.3設(shè)計(jì)計(jì)算1．上向流室截面積A1式中：A1——上向流室截面積，m2；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；V1——上向流室水流上升速度，一般為1~3m/h，取V1=2.6m/h。計(jì)算得：上向流式截面積m2取上向流室寬度B1=2m，則其長(zhǎng)度L1=3.2m。反應(yīng)上向流室和下向流室的水平寬度比為4:1，即下向流室寬度B2=0.5m，長(zhǎng)度與上向流室相同為L(zhǎng)2=3.2m。2．下向流室流速V2式中：V2——下向流室流速，m/h；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；B2——下向流室寬度，m；L2——下向流室長(zhǎng)度，m。計(jì)算得：下向流室流速有效水深設(shè)為Hh=2.5m，超高H2=0.3m，頂部厚度0.2m，則總水深H=3.0m，ABR池尺寸為：2.5m×3.2m×3.0m=24m3，停留時(shí)間HRT=24/3=8h。COD容積負(fù)荷為9.08kgCOD/（m3/d），符合要求。在三個(gè)上向流室的頂部中央各設(shè)一個(gè)沼氣出口，尺寸為100mm，并設(shè)計(jì)有200mm長(zhǎng)的直管段。為防止氣體外泄，把出水槽方向設(shè)計(jì)為向下。3．產(chǎn)氣量G式中：G——產(chǎn)生的沼氣量，m3/h；e——產(chǎn)氣率，取e=0.25m3氣/kgCOD；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0——進(jìn)水平均COD，mg/L；E——COD去除率，去E=80%。計(jì)算得：產(chǎn)氣量G=0.25×16.7×6300×10-3×0.80=21.042m3/h每天產(chǎn)生的沼氣量為505m3/d。3.5SBR池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明SBR工藝的核心是SBR反應(yīng)池，SBR法的工藝設(shè)備是由曝氣裝置、上清液排出裝置，以及其他附屬設(shè)備組成的反應(yīng)器。采用SBR法按照進(jìn)水方式可以分為間歇進(jìn)水和連續(xù)進(jìn)水；按照有機(jī)物負(fù)荷可分為高負(fù)荷運(yùn)行、低負(fù)荷運(yùn)行以及其他運(yùn)行方式。本次設(shè)計(jì)適宜采用間歇進(jìn)水，高負(fù)荷運(yùn)行方式，由流入、反應(yīng)、沉淀、排放、閑置五個(gè)工序構(gòu)成。表3-5SBR進(jìn)出水水質(zhì)單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)1260540285336去除率84%80%84%75%出水水質(zhì)201.610845.6843.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Qmax=400m3/d=16.7m3/h=4.638×10-3m3/s；反應(yīng)池水深H=5m；BOD5污泥負(fù)荷Ls=0.2kgBOD/（kgMLSS·d）；污泥濃度MLSS=3000mg/L；排水比；安全高度ε=0.6m；反應(yīng)池?cái)?shù)N=2；池寬與池長(zhǎng)之比為1:1；需氧量系數(shù)a=1.0kgO2/kgBOD53.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）曝氣時(shí)間TA式中：TA——曝氣時(shí)間，h；S0——進(jìn)水平均BOD5，mg/L；Ls——SBR污泥負(fù)荷，kgBOD/（kgMLSS·d）；——排水比；X——反應(yīng)器內(nèi)混合液平均MLSS濃度，mg/L。計(jì)算得：曝氣時(shí)間（2）沉淀時(shí)間TS式中：Ts——沉淀時(shí)間，h；H——反應(yīng)器水深，m；——排水比；ε——安全高度；Vmax——活性污泥界面的初始沉降速度，m/h；X——反應(yīng)器內(nèi)混合液平均MLSS濃度，mg/L。計(jì)算得：污泥界面初始沉降速度Vmax=4.6×104×3000-1.26=1.91m/h沉淀時(shí)間:排水時(shí)間TD=2h周期數(shù)n一周期所需時(shí)間TC≥TA+TS+TD=6.56+0.97+2=9.53h周期數(shù)n=取n=2，則TC=12h（5）進(jìn)水時(shí)間式中：TF——進(jìn)水時(shí)間，h；TC——一個(gè)周期所需時(shí)間，h；N——一個(gè)系列反應(yīng)池?cái)?shù)量。計(jì)算得：進(jìn)水時(shí)間TF=h（6）反應(yīng)池容積V式中：V——各反應(yīng)池容積，m3；N——反應(yīng)池的個(gè)數(shù)；n——周期數(shù)；Qmax——日最大廢水處理量，m3/d。計(jì)算得：反應(yīng)池容積m3（7）反應(yīng)池尺寸：?jiǎn)蝹€(gè)反應(yīng)池面積A=m2因SBR池長(zhǎng)和池寬比一般在1:1~1:2所以取SBR池長(zhǎng)L=10m，則SBR池寬B=8m。（8）進(jìn)水變動(dòng)的討論排出結(jié)束時(shí)水位：基準(zhǔn)水位：高峰水位：警報(bào)、溢流水位：污泥界面：SBR反應(yīng)池水位概念如圖3.5.3所示。高峰水位高峰水位基準(zhǔn)水位排水結(jié)束水位污泥界面警報(bào)、溢流水位h1h2h333h4h5圖3.5.3SBR反應(yīng)池水位概念（9）鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)a.需氧量式中：——需氧量，kgO2/d；a——需氧量系數(shù)，kgO2/kgBOD5；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0——進(jìn)水BOD5，kg/m3；Se——出水BOD5，kg/m3。計(jì)算得：需氧量=1.0×400×（540-108）×10-3=172kgO2/d周期數(shù)n=2，反應(yīng)池?cái)?shù)N=2，則每個(gè)池一個(gè)周期的需氧量=kgO2/d以曝氣時(shí)間TA=7h為周期的需氧量為kgO2/db.供氧量設(shè)計(jì)算水溫為20°C，混合液DO濃度CL=1.5mg/L，微孔曝氣器的氧轉(zhuǎn)移率EA=15%，設(shè)曝氣頭距池底0.2m，則淹沒(méi)水深為4.8m。查表得：20°C時(shí)溶解氧在水中飽和溶解度：Cs（20）=9.17mg/L30°C時(shí)溶解氧在水中飽和溶解度：Cs（30）=7.63mg/L微孔曝氣器出口處的絕對(duì)壓力：Pb=P0+9.8×103×HA式中：Pb——曝氣器出口處的絕對(duì)壓力Pb，Pa；P0——大氣壓力，P0=1.013×105Pa；HA——曝氣器裝置的安裝深度，本設(shè)計(jì)采用HA=4.8m。計(jì)算得：曝氣器出口處的絕對(duì)壓力Pb=1.013×105+9.8×103×4.8=1.483×105Pa空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比為式中：Ot——空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比，%；EA——空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)于微孔曝氣器，取15%。計(jì)算得：空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比Ot==18.43%曝氣池中的平均溶解氧飽和度為式中：Csb——鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值，mg/L；Cs——在大氣壓條件下氧的飽和度，mg/L；Pb——空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力，Pa；Ot——空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比。計(jì)算得：20°C時(shí)鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值Csb（20）==10.61mg/L30°C時(shí)鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值Csb（30）==8.82mg/L溫度20°C時(shí)，脫氧清水的充氧量為式中：Ro——脫氧清水的充氧量，kgO2/h；Rt——需氧量，kg/L；——氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，一般=0.8～0.85，取=0.85；——氧溶解折算系數(shù)，一般=0.9～0.97，取=0.95；——密度，kg/L，清水密度為1.0kg/L；CL——廢水中實(shí)際溶解氧濃度，mg/L；Csb——鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值，mg/L。計(jì)算得：充氧量Ro==19.32kgO2/hc.供風(fēng)量鼓風(fēng)空氣量：式中：GS——鼓風(fēng)空氣量，m3/min；Ro——脫氧清水的充氧量，kgO2/h；EA——空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)于微孔曝氣器，取15%。計(jì)算得：鼓風(fēng)空氣量GS==8.23m3/mind.布?xì)庀到y(tǒng)單個(gè)反應(yīng)池平面面積為10m×6m，設(shè)每個(gè)曝氣器的服務(wù)面積為2m2。曝氣器的個(gè)數(shù)：個(gè)，取總曝氣器個(gè)數(shù)為64個(gè)。每個(gè)SBR池需要曝氣器32個(gè)。設(shè)空氣干管流速u1=15m/s，干管數(shù)量n1=1；支管流速u2=10m/s，，支管數(shù)量n2=2；小支管流速u3=5m/s，小支管數(shù)量n3=6。管道直徑：式中：D——管道直徑，m；GS——鼓風(fēng)空氣量，m3/min；n——管道數(shù)量；u——管道內(nèi)空氣流速，m/s。計(jì)算得：空氣干管直徑D1==0.108m，選用DN125mm鋼管空氣支管直徑D2==0.093m，選用DN100mm鋼管空氣小支管直徑D3==0.076m，選用DN80mm鋼管（10）上清液排出裝置潷水器每池的排水負(fù)荷式中：QD——每個(gè)反應(yīng)池的排水負(fù)荷，m3/min；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；N——反應(yīng)池?cái)?shù)；n——周期數(shù)；TD——排水時(shí)間，h。計(jì)算得：每池的排水負(fù)荷QD==0.625m3/min3.6混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.6.1設(shè)計(jì)說(shuō)明本次設(shè)計(jì)的滲濾液pH值要求在6~9左右，現(xiàn)根據(jù)常用混凝劑的應(yīng)用特性，現(xiàn)選用聚合氯化鋁作混凝劑，混凝劑的投加采用濕投法。聚合氯化鋁適宜pH為5~9，對(duì)設(shè)備腐蝕性小，耗藥量小、絮體大而重、沉淀較快，且受水溫的影響較小，適合各類水質(zhì)，對(duì)高濃度廢水處理十分有效，因此適合本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)選擇的聚合氯化鋁混凝劑為液態(tài)。表3-6混凝池進(jìn)出水水質(zhì)單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)201.610845.684去除率50%50%15%60%出水水質(zhì)100.85438.76設(shè)計(jì)參數(shù)——混凝劑最大投量，取=20mg/L——溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，一般取10%~20%，取=10%n——每日配制次數(shù)，一般為2~6次，取n=2C——噴口出流系數(shù)，一般為0.9~0.95，取C=0.9g——重力加速度，9.81m/s23.6.3設(shè)計(jì)計(jì)算1.混合設(shè)備：混合方式有水泵混合、隔板混合和機(jī)械混合等；主要混合設(shè)備有水泵葉輪壓力水管、靜態(tài)混合器或混合池等。本次設(shè)計(jì)處理水量較小，因此采用槳板式機(jī)械混合池，設(shè)置兩個(gè)混合池，一用一備。（1）混合池有效容積W式中：W——混合池有效容積，m3；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；T——混合時(shí)間，最大不得超過(guò)2min，取T=1min。計(jì)算得：混合池有效容積W==0.28m3（2）混合池高度H有效水深式中：H——有效水深，m；W——混合池有效容積，m3；D——混合池直徑，D=0.6m。計(jì)算得：有效水深H==0.99m混合池池壁設(shè)4塊固定擋板，每塊寬度b=1/10D=0.06m，其上、下邊緣離靜止液面和池底皆為0.15m，擋板長(zhǎng)h=0.74－2×0.15=0.44m?；旌铣爻呷?0.26m，則混合池總高度為：H=H+=0.99+0.26=1.25m2.絮凝設(shè)備：本次設(shè)計(jì)使用的混凝劑為液態(tài)聚合氯化鋁。絮凝設(shè)備可分為水力和機(jī)械兩大類。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的水量和水質(zhì)，選擇垂直軸式等徑葉輪機(jī)械絮凝池，絮凝池設(shè)置兩個(gè)。（1）池體尺寸a.單池有效容積V式中：V——絮凝池有效容積，m3；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/h；T——絮凝時(shí)間，一般為10~15min，取T=15min；n——絮凝池?cái)?shù)，n=2。計(jì)算得：?jiǎn)纬赜行莘eV=2.08m3b.池平面尺寸為配合沉淀池尺寸，絮凝池分為三格，每格尺寸為0.6m×0.6m，即絮凝池的寬度B=0.6m，則長(zhǎng)度L=3×0.6=1.8m。絮凝池分格隔墻上過(guò)水孔道上、下交錯(cuò)布置，每格設(shè)一臺(tái)攪拌設(shè)備，為加強(qiáng)攪拌效果，于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。c.池高h(yuǎn)=1.9m式中：h——絮凝池高，m；V——絮凝池有效體積，m3；L——絮凝池長(zhǎng)度，m。絮凝池超高取0.2m，則絮凝池總高度H=2.1m。（2）攪拌設(shè)備a.葉輪構(gòu)造參數(shù)葉輪直徑D取池寬的75%，采用D=0.45m；葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用：=0.5m/s，=0.35m/s，=0.2m/s；槳板長(zhǎng)度=0.32m（槳板長(zhǎng)度與葉輪直徑之比/D=0.32/0.45=0.7）；槳板寬度b=0.05m；葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑D0=0.32m。每根軸上槳板數(shù)8塊，內(nèi)、外側(cè)各4塊。旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過(guò)水?dāng)嗝婷娣e之比為：%=%=15.2%，符合要求。b.葉輪轉(zhuǎn)速n式中：n——葉輪轉(zhuǎn)速，r/min；——葉輪槳板中心點(diǎn)線速度，m/s；D0——葉輪上槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑，m。計(jì)算得葉輪轉(zhuǎn)速分別為：n1===29.8r/minn2===20.9r/minn3===11.9r/minc.葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度式中：——葉輪旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s；——葉輪槳板中心點(diǎn)線速度，m/s；D0——葉輪上槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑，m。計(jì)算得：第一格葉輪角速度=3.12rad/s第二格葉輪角速度=2.19rad/s第三格葉輪角速度=1.25rad/sd.槳板功率P0n由槳板寬長(zhǎng)比b/=0.05/0.32=0.16<1，查表得：阻力系數(shù)CD=1.10外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率槳板功率式中：——外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率，kW；——內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率，kW；——槳板功率，kW；y——每個(gè)葉輪上的槳板數(shù)目，此處y=4個(gè)；——槳板長(zhǎng)度，m；k——系數(shù)；r2外——葉輪外緣旋轉(zhuǎn)半徑，m；r1外——葉輪外緣旋轉(zhuǎn)半徑與槳板寬度之差，m；r2內(nèi)——葉輪內(nèi)緣旋轉(zhuǎn)半徑，m；r1內(nèi)——葉輪內(nèi)緣旋轉(zhuǎn)半徑與槳板寬度之差，m；——葉輪旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s。計(jì)算得：第一格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率=2.17×10-3kW第一格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率=4.22×10-4kW第一格槳板功率=2.17×10-3+4.22×10-4=2.59×10-3kW第二格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率=7.51×10-4kW第二格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率=1.67×10-4kW第二格槳板功率=7.51×10-4+1.67×10-4=9.18×10-4kW第三格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率=1.40×10-4kW第三格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率=3.10×10-5kW第三格槳板功率=1.40×10-4+3.10×10-5=1.71×10-4kWe.所需電動(dòng)機(jī)功率P設(shè)三臺(tái)攪拌器合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則絮凝池所消耗總功率為：=++=2.59×10-3+9.18×10-4+1.71×10-4=3.68×10-3kW電動(dòng)機(jī)功率式中：P——電動(dòng)機(jī)功率，kW；P0——絮凝池消耗總功率，kW；——攪拌設(shè)備總機(jī)械效率，一般取=0.75——傳動(dòng)效率，一般為0.6~0.95，取=0.8。計(jì)算得：電動(dòng)機(jī)功率P==6.13×10-3kW（3）核算平均速度梯度G值及GT值水溫20oC時(shí)，水的動(dòng)力黏度Pa·s每格絮凝池的有效容積W===0.693m3水流速度梯度式中：G——水流速度梯度，s-1；P——電動(dòng)機(jī)功率，W；——水的動(dòng)力黏度，Pa·s；W——每格絮凝池的有效容積，m3。計(jì)算得：第一格速度梯度G1==69.5s-1第二格速度梯度G2==41.3s-1第三格速度梯度G3==20.5s-1絮凝池平均速度梯度G==47.5GT=47.8×15×60=4.30×104經(jīng)核算，G值均在20~70s-1范圍之內(nèi)，符合要求；GT值在1×104~1×105的范圍內(nèi)，符合要求。3.混凝沉淀池：反應(yīng)階段會(huì)生成較大絮體，廢水在混凝沉淀池進(jìn)行沉淀分離。經(jīng)過(guò)沉淀，處理后的水澄清后流出，而污泥在池底沉淀，達(dá)到分離目的?？紤]到本設(shè)計(jì)滲濾液的水質(zhì)水量，選用豎流式沉淀池，設(shè)置兩個(gè)。均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池底為圓錐截頭。豎流式沉淀池結(jié)構(gòu)如圖3.6.3所示。圖3.6.3豎流式沉淀池（1）中心管計(jì)算a.最大秒流量qmax式中：qmax——最大秒流量，m3/s；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；n——沉淀池?cái)?shù)，取n=2。計(jì)算得：最大秒流量qmax==2.319×10-3m3/sb.中心管有效過(guò)水?dāng)嗝娣eA1式中：A1——中心管有效過(guò)水?dāng)嗝娣e，m2；qmax——最大秒流量，m3/s；——污水在中心管內(nèi)的流速，一般取0.03m/s。計(jì)算得：中心管有效過(guò)水?dāng)嗝娣eA1==0.0787m2c.中心管有效直徑d0式中：d0——中心管有效直徑，m；A1——中心管有效過(guò)水?dāng)嗝娣e，m2。計(jì)算得：中心管有效直徑d0==0.31m，取d0=0.3m喇叭口直徑=0.40m；反射板直徑=0.52m（2）中心管高度h2（沉淀池的工作高度）式中：h2——中心管高度，m；——污水在沉淀區(qū)的上升速度，取=0.0005m/s；t——沉淀時(shí)間，取t=1.5h。計(jì)算得：中心管高度h2=0.0005×1.5×3600=2.7m（3）中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度h3式中：h3——中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度，m；qmax——最大秒流量，m3/s；——污水由中心管與反射板之間縫隙的出流速度，取=0.02m/s；——喇叭口直徑，m。計(jì)算得：中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度h3==0.09m（4）沉淀池工作部分有效斷面積A2式中：A2——沉淀池工作部分有效斷面積，m2；qmax——最大秒流量，m3/s；——污水在沉淀區(qū)的上升速度，取=0.0005m/s。計(jì)算得：沉淀池工作部分有效斷面積A2==4.6m2（5）沉淀池總面積A=A1+A2=0.078+4.6=4.68m2（6）沉淀池直徑D式中：D——沉淀池直徑，m；A——沉淀池總面積，m2。計(jì)算得：沉淀池直徑D==2.44m（7）校核池徑水深比D/h2=2.44/2.7=0.904<3，符合要求。（8）校核集水槽出水堰負(fù)荷q0式中：q0——集水槽出水堰負(fù)荷，；qmax——最大秒流量，m3/s；D——沉淀池直徑，m。計(jì)算得：集水槽出水堰負(fù)荷q0=符合要求，可不另設(shè)輻射式水槽。（9）污泥量V式中：V——污泥量，m3；qmax——最大秒流量，m3/s；C1——進(jìn)水懸浮物濃度，kg/m3；C2——出水懸浮物濃度，kg/m3；T——兩次清除污泥相隔時(shí)間，取T=2d；Kz——污水總變化系數(shù)，Kz=1.5；——污泥密度，=1000kg/m3；P0——污泥含水率，取P0=90%。設(shè)混凝沉淀池對(duì)懸浮物的去除率為80%，混凝階段產(chǎn)生的絮體濃度為60mg/L，混凝后污水的本體的SS濃度為60mg/L：進(jìn)水懸浮物濃度C1=60+60=120mg/L=0.12kg/m3出水懸浮物濃度C2=0.12×（1—0.8）=0.024kg/m3計(jì)算得：污泥量V==0.20m3每池污泥體積V=0.20/2=0.10m3（10）池子圓截錐部分實(shí)有容積V1式中：V1——圓截錐部分容積，m3；h5——污泥室圓截錐部分的高度，m；D——沉淀池直徑，m；d——圓錐底部直徑，取d=0.1m；——截椎側(cè)壁傾角，取°；R——圓截錐上部半徑，R=1.06m；r——圓截錐下部半徑，r=0.05m。計(jì)算得：污泥室圓截錐部分的高度h5==1.44m圓截錐部分容積V1==1.78m3（11）沉淀池總高度H=h1+h2+h3+h4+h5式中：H——沉淀池總高度，m；h1——超高，取h1=0.5m；h2——中心管高度，m；h3——中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度，m；h4——緩沖層高，h4=0m；h5——污泥室圓截錐部分的高度，m。計(jì)算得：沉淀池總高度H=0.5+2.7+0.07+0+1.44=4.71m3.7污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算：3.7.1設(shè)計(jì)說(shuō)明：污泥濃縮主要是為了減少污泥體積，方便后續(xù)操作。污泥濃縮的操作方法包括連續(xù)式和間歇式兩種。通常分批用于淤泥量較小的地方，和連續(xù)的污泥被用于更多的地方。污泥濃縮的方法包含氣浮濃縮、重力濃縮、與離心濃縮，其中重力濃縮應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)本次設(shè)計(jì)水量得知處理污泥量較少，因此選擇沒(méi)有中心管的間歇式重力濃縮池，其結(jié)構(gòu)如圖3.7.2所示。濃縮原理為污泥在重力濃縮池中，通過(guò)自身重力來(lái)壓密，通過(guò)自由沉降、絮凝沉降、區(qū)域沉降、壓縮沉降的過(guò)程脫去部分水分。本設(shè)計(jì)污泥濃縮池采用鋼混結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)的污泥來(lái)源：（1）SBR工藝產(chǎn)生的剩余污泥；（2）豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生的污泥。ABR池將產(chǎn)生的污泥送入污泥濃縮池時(shí)，污泥濃縮池中的污泥部分也回流至ABR池中，所以ABR池中污泥進(jìn)出同步進(jìn)行時(shí)，進(jìn)入的可以抵消產(chǎn)生的污泥量。圖3.7.2間歇式重力濃縮池3.7.2設(shè)計(jì)參數(shù)a，b——計(jì)算系數(shù)，取a=0.9，b=0.05；—污泥密度，=1000kg/m3；P1——剩余污泥含水率，一般為99.2%～99.6%，取P1=99.5%；——沉淀池中懸浮物的去除率，取=80%；P——濃縮前含水率，取P=99%；——泥斗側(cè)壁傾角，取°。Pt——出泥含水率，取Pt=97%。3.7.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）污泥量的確定及計(jì)算a.SBR池產(chǎn)生剩余污泥量V1式中：X——每日排放的剩余污泥量，kg/d；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；Sr——BOD5降解量，kg/m3；W——曝氣池有效容積，m3；Xv——MLVSS濃度，kg/m3；f——系數(shù)，f=0.8；X——反應(yīng)器內(nèi)混合液平均MLSS濃度，kg/m3；a，b——計(jì)算系數(shù)，取a=0.9，b=0.05；V1——SBR池產(chǎn)生剩余污泥量，m3/d；—污泥密度，=1000kg/m3；P1——剩余污泥含水率，一般為99.2%～99.6%，取P1=99.5%。計(jì)算得：MLVSS濃度Xv=0.8×4000×10-3=3.2kg/m3每日排放的剩余污泥量X=0.9×400×（540-108）/1000-0.05×400×2×3.2=27.5kg/dSBR池產(chǎn)生剩余污泥量V1==5.5m3/db.豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生污泥量V2式中：V2——豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生污泥量，m3/d；C0——進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L；——沉淀池中懸浮物的去除率，取=80%；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；P2——污泥含水率，取P2=90%；——污泥密度，=1000kg/m3。計(jì)算得：豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生污泥量V2==0.384m3/dc.濃縮前污泥總量V=V1+V2=5.5+0.384=5.884m3/d（2）污泥固體濃度CC=式中：C——污泥固體濃度，kg/m3；P——濃縮前含水率，取P=99%；——污泥密度，=1000kg/m3。計(jì)算得：污泥固體濃度C=（1-0.99）×1000=10kg/m3（3）濃縮池面積A式中：A——濃縮池面積，m2；V——污泥量，m3/d；C——污泥固體濃度，kg/m3；M——濃縮池污泥固體負(fù)荷，取M=30kg/（m2·d）。計(jì)算得：濃縮池面積A==1.96m2（4）濃縮池直徑D==1.6m（5）濃縮池高度計(jì)算a.濃縮池工作部分高度h1式中：h1——濃縮池工作部分高度，m；T——濃縮時(shí)間，一般為10~16h，取T=10h；V——污泥量，m3/d；A——濃縮池面積，m2。計(jì)算得：濃縮池工作部分高度h1==1.53mb.濃縮池有效水深H1式中：H1——濃縮池有效水深，m；h1——濃縮池工作部分高度，m；h2——濃縮池超高，取h2=0.3m；h3——濃縮池緩沖層高度，取h3=0.3m。計(jì)算得：濃縮池有效水深H1=h1+h2+h3=1.53+0.3+0.3=2.13mc.污泥斗深度h4式中：h4——污泥斗深度，m；D——濃縮池直徑，m；d——污泥斗底部直徑，取d=0.1m；——泥斗側(cè)壁傾角，取°。計(jì)算得：污泥斗深度h4==1.07md.濃縮池總高度H=H1+h4=2.13+1.07=3.2m（6）污泥斗容積式中：V1——污泥斗容積，m3；h4——污泥斗深度，m；R——污泥斗上部半徑，R=0.9m；r——污泥斗下部半徑，r=0.05m。計(jì)算得：污泥斗容積V1==1m3（7）濃縮后污泥量V2式中：V2——濃縮后污泥量，m3/d；V——污泥量，m3/d；P——濃縮前含水率，取P=99%；Pt——出泥含水率，取Pt=97%。計(jì)算得：濃縮后污泥體積V2==1.96m3/d（8）排泥周期T=0.5d，取排泥周期T=12h。3.8吸附塔的設(shè)計(jì)計(jì)算3.8.1設(shè)計(jì)說(shuō)明活性炭吸附可分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的方式?；罨O(shè)計(jì)的碳吸附，因?yàn)樗m用滲濾液，即的處理階段中，為了吸附操作連續(xù)流，以保證水的標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)活性碳吸附的水的條件下，已被選擇。處理過(guò)的水的質(zhì)量和流動(dòng)方向，吸附設(shè)備選擇間歇的移動(dòng)床吸附塔，它依賴于無(wú)后坐力的設(shè)備。粒狀和粉狀的活性炭，主要有兩種類型。粉狀活性炭和經(jīng)常結(jié)合使用與凝結(jié)劑，粒狀碳常常是在介質(zhì)中使用，廢水處理，作為更顆粒狀活性炭已被填充到容器。故本次設(shè)計(jì)選用粒狀的炭，采用高溫加熱再生的方法法使粒狀炭吸附劑再生。表3-7吸附塔進(jìn)出水水質(zhì)單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)100.85438.7633.6去除率50%44%41%60%出水水質(zhì)50.430.2422.8613.443.8.2設(shè)計(jì)參數(shù)1.設(shè)計(jì)參數(shù)：粒狀炭有效粒徑=0.8mm；空塔線速10m/h；接觸時(shí)間t=30min；通水倍數(shù)n=5.0m3/kg；粒狀炭炭層密度400kg/m3。3.8.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）吸附塔截面積A式中：A——吸附塔截面積，m2；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/h；——空塔線速，m/h。計(jì)算得：吸附塔截面積A==1.67m2（2）吸附塔直徑D===1.46m，選用D=1.5m（3）塔內(nèi)炭層高度h式中：h——塔內(nèi)炭層高度，m；——空塔線速，m/h；t——接觸時(shí)間，h。計(jì)算得：塔內(nèi)炭層高度h=10×=5m（4）炭層容積V=Ah=1.67×5=8.35m3（5）吸附塔所需活性炭質(zhì)量GG=V式中：G——吸附塔所需活性炭質(zhì)量，kg；——粒狀炭炭層密度，kg/m3；V——炭層容積，m3。計(jì)算得：吸附塔所需活性炭質(zhì)量G=400×8.35=3340kg（6）每日總需炭量g式中：g——每日總需炭量，kg/d；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d；n——通水倍數(shù)，m3/kg。計(jì)算得：每日總需炭量g==80kg/d3.9消毒池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.9.1設(shè)計(jì)說(shuō)明污水深度處理工藝中經(jīng)常采用的消毒方法有液氯消毒、氯片消毒、二氧化氯消毒、漂粉精消毒、次氯酸鈉消毒和臭氧消毒。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的水量及水質(zhì)，選擇采用液氯進(jìn)行消毒，去除滲濾液中的細(xì)菌和病毒，使出水達(dá)標(biāo)，順利排放到水體接觸消毒池選擇一座六組四廊道式平流式消毒接觸池。3.9.2設(shè)計(jì)參數(shù)水力停留時(shí)間T=0.5h=30min；設(shè)計(jì)最大加氯量=4.0mg/L；消毒池有效水深h=2.0m；一座消毒池格數(shù)n=2。3.9.3設(shè)計(jì)計(jì)算（1）接觸池容積V式中：V——接觸池容積，m3；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/h；T——水力停留時(shí)間，h。計(jì)算得：接觸池容積V=16.7×0.5=8.35m3校核：接觸池長(zhǎng)L=5m，消毒池寬B=2m，每格池寬b=1m長(zhǎng)寬比L/b=5/1=5，符合要求。實(shí)際消毒池容積V=LBh=5×2×2=20m3。經(jīng)校核滿足有效停留時(shí)間的要求。（2）取消毒池超高h(yuǎn)=0.3m，接觸池總高度H=h+h=2.0+0.3=2.3m（3）加氯量W式中：W——加氯量，kg/d；——設(shè)計(jì)最大加氯量，kg/m3；Qmax——設(shè)計(jì)流量，m3/d。計(jì)算得：加氯量W=4.0×10-3×400=1.6kg/d選用儲(chǔ)氯量為80kg的液氯鋼瓶，每日加氯量為0.02瓶，共儲(chǔ)用2瓶。4管道及布置設(shè)計(jì)計(jì)算4.1污水管道計(jì)算4.1.1設(shè)計(jì)原理（1）管道系統(tǒng)的布置是要依據(jù)地形趨勢(shì)，一般適宜采用順坡排水，取短捷的路線。每段管道都應(yīng)該劃給合適的服務(wù)面積。（2）盡量避免或通過(guò)困難的地區(qū)和結(jié)構(gòu)，如高地減少管道，淺層基巖裸露的位置，可憐的土基的位置，河流，鐵路，地鐵，防御工事防空及各種地下管道等大型節(jié)。當(dāng)穿過(guò)去，需要有必要的，以確保順利通過(guò)橫向或治療措施。（3）做好控制點(diǎn)的高程。（4）了解道路與沿線所有地下管道，準(zhǔn)確掌握其位置和高程，做好設(shè)計(jì)管道和它們的平行距離，做好設(shè)計(jì)管道與它們的豎向交叉。（5）具有不同直徑的管的直徑和井連接在檢查時(shí)，管通常使用的頂里脊，不同直徑的管，也可以通過(guò)規(guī)范生產(chǎn)水平降低。當(dāng)D≥400mm必須基于水決定，但不能由兩個(gè)以上的減少。變化斜率管道應(yīng)盡可能緩慢，避免空洞的速度，造成淤積。4.1.2各構(gòu)筑物水頭損失計(jì)算（1）廠區(qū)——集液池選取HDPE塑料管（非滿流n=0.014），采用一根HDPE塑料管線，則每根管線的流量Q=400m3/d=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）得D=70mm,v=1.22m/s,h/D=0.95，i=22.14‰，取長(zhǎng)度L=3m。（2）集液池——調(diào)節(jié)池1選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=7m。（3）調(diào)節(jié)池1——吹脫塔選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=29m。（4）吹脫塔——調(diào)節(jié)池2選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=5m。（5）調(diào)節(jié)池2——ABR池選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=4m。（6）ABR池——SBR池選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=28m。（7）SBR池——混合池選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=7m。（8）混合池——絮凝池選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=7m。（9）絮凝池——沉淀池選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=13m。（10）沉淀池——吸附塔選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=30m。（11）吸附塔——消毒池選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=15m。（12）消毒池——排水選取HDPE塑料管，滿流，每根管線流量Q=4.6L/s。查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1冊(cè)）確定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14，取長(zhǎng)度L=4m。構(gòu)筑物之間的連接管道水力計(jì)算見(jiàn)表4-1-2表4-1-2管道水力計(jì)算表序號(hào)管道名稱設(shè)計(jì)流量m3/s公稱直徑h/Di‰流速m/s長(zhǎng)度m1廠區(qū)——集水池0.0046700.9522.141.2232集水池——調(diào)節(jié)池10.00467022.141.2273調(diào)節(jié)池1——吹脫塔0.00467022.141.22294吹脫塔——調(diào)節(jié)池20.00467022.141.2255調(diào)節(jié)池2——ABR池0.00467022.141.2246ABR池——SBR池0.00467022.141.22287SBR池——混合池0.00467022.141.2278混合池——絮凝池0.00467022.141.2279絮凝池——沉淀池0.00467022.141.221310沉淀池——吸附塔0.00467022.141.223011吸附塔——消毒池0.00467022.141.221512消毒池——排水0.00467022.141.2244.1.3污水管道水頭損失的計(jì)算1、沿程損失：h1=iL（1）廠區(qū)——集水池h1=3×22.14‰=0.066m（2）集水池——調(diào)節(jié)池1h1=4×22.14‰=0.088m（3）調(diào)節(jié)池1——吹脫塔h1=29×22.14‰=0.642m（4）吹脫塔——調(diào)節(jié)池2h1=5×22.14‰=0.117m（5）調(diào)節(jié)池2——ABR池h1=4×22.14‰=0.088m（6）ABR池——SBR池h1=28×22.14‰=0.619m（7）SBR池——混合池h1=7×22.14‰=0.154m（8）混合池——絮凝池h1=7×22.14‰=0.154m（9）絮凝池——沉淀池h1=13×22.14‰=0.287m（10）沉淀池——吸附塔h1=30×22.14‰=0.664m（11）吸附塔——消毒池h1=15×22.14‰=0.332m（12）消毒池——排水h1=4×22.14‰=0.088m2、局部阻力損失各構(gòu)筑物間管道局部水頭損失為：（1）廠區(qū)——集水池（2）集水池——調(diào)節(jié)池1（3）調(diào)節(jié)池1——吹脫塔（4）吹脫塔——調(diào)節(jié)池2（5）調(diào)節(jié)池——ABR池（6）ABR池——SBR池（7）SBR池—混合池（8）混合池——絮凝池（9）絮凝池——沉淀池（10）沉淀池——吸附塔（11）吸附塔——消毒池3、總水頭損失4-1-3各構(gòu)筑物間水頭損失表序號(hào)管道名稱沿程損失hi（m）局部損失hf（m）總水頭損失h（m）（hi+hf）1廠區(qū)-集水池0.0660.0750.1412集水池-調(diào)節(jié)池10.0880.0750.1633調(diào)節(jié)池1-吹脫塔0.6420.1550.7974吹脫塔-調(diào)節(jié)池20.1170.1550.725調(diào)節(jié)池2-ABR池0.0880.1190.2076ABR池－SBR池0.6190.1920.8117SBR池－混合池0.1540.1550.3098混合池－絮凝池0.1540.1550.3099絮凝池－沉淀池0.2870.1190.40610沉淀池—吸收塔0.6640.1550.81911吸收塔－消毒池0.0320.1370.1695工程概算及處理成本5.1工程投資估算5.1.1建設(shè)費(fèi)用構(gòu)筑物按容積計(jì)算，不同的埋深程度分400-1000元/m3，建筑物按面積計(jì)算，800元/m2，構(gòu)筑物土建費(fèi)用見(jiàn)表5-1-1：表5-1-1構(gòu)筑物土建費(fèi)用構(gòu)筑物容積（m3）數(shù)量（個(gè)）合計(jì)（萬(wàn)元）集水池240001120調(diào)節(jié)池112212吹脫塔16.112ABR池2416SBR池400124混凝沉淀池31.213吸附塔6.2511消毒池2012吸收塔15.6312加藥間911沼氣回收系統(tǒng)5215合計(jì)1785.1.2設(shè)備費(fèi)用設(shè)備費(fèi)用明細(xì)見(jiàn)表5-1-2：表5-1-2設(shè)備費(fèi)用設(shè)備型號(hào)數(shù)量（個(gè)）單價(jià)（萬(wàn)元）合計(jì)（萬(wàn)元）鼓風(fēng)機(jī)RB-654416污水泵50QW18-15-1.5616攪拌器224泥位計(jì)CUC101111水位計(jì)414合計(jì)315.1.3管材及附件費(fèi)用本設(shè)計(jì)中污水及污泥管道選用HDPE塑料管輸送，空氣管道也選用HDPE塑料管輸送。估算其管材費(fèi)用為4萬(wàn)元。5.1.4管材附件費(fèi)用附件包括閥門，彎頭，三通等，根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，取附件費(fèi)用為1萬(wàn)元，故管徑及附件費(fèi)用為4+1=5萬(wàn)元。5.1.5其他費(fèi)用（1）設(shè)備安裝費(fèi)用按材料與設(shè)備費(fèi)的10%取費(fèi)：25+5×10%=3萬(wàn)元。（2）工程設(shè)計(jì)費(fèi)用約為3萬(wàn)元，分析化驗(yàn)儀器費(fèi)約為4萬(wàn)元，工程調(diào)劑費(fèi)，不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)和稅金各取5萬(wàn)元。合計(jì)3+3+4+5=15萬(wàn)元。綜上所述本次工程總投資估算為：178+31+4+5+15=233萬(wàn)元。5.2勞動(dòng)定員、運(yùn)行管理5.2.1勞動(dòng)定員設(shè)計(jì)本污水處理站配備勞動(dòng)人員3人，其中管理人員1人，工人1人，門衛(wèi)1人。5.2.2運(yùn)行費(fèi)用設(shè)備用電明細(xì)見(jiàn)表5-2-2：表5-2-2設(shè)備用電一覽表設(shè)備功率（kw）工作數(shù)量工作時(shí)間（h）污水泵1.5424鼓風(fēng)機(jī)1.5224攪拌器0.552241）動(dòng)力費(fèi)計(jì)算公式：Ea=365×T×N×M/K式中：Ea為每年的動(dòng)力費(fèi)N為電動(dòng)機(jī)功率kwT為設(shè)備日工作時(shí)間hM電費(fèi)單價(jià)0.8元/kw.hK污水量總變化系數(shù)1.5Ea1=365×24×1.5×4×0.8/1.5=2.8（萬(wàn)元）Ea2=365×24×1.5×2×0.8/1.5=1.4（萬(wàn)元）Ea3=365×24×0.5×2×0.8/1.5=0.5（萬(wàn)元）該動(dòng)力平均效率80%，則每年動(dòng)力費(fèi)為E1=2.8+1.4+0.5=4.7萬(wàn)元2）藥劑費(fèi)：600元/噸E2=（元）=0.0416（萬(wàn)元）3）工資福利費(fèi)：管理人員4000元/月，工人2200元/月，門衛(wèi)1200元/月，管理設(shè)備勞動(dòng)人員2000元/月。則E3=（4000×1+1×2200+1200×1+2000×3）×12=16（萬(wàn)元）4）折舊費(fèi)：總投資的10%E4=178×10%=17.8（萬(wàn)元）5）檢修費(fèi):折舊費(fèi)的10%E5=17.8×10%=1.78（萬(wàn)元）6）其他費(fèi)用：取前五項(xiàng)的1%E6=（4.7+0.0416+16+17.8+1.78）/100=0.4（萬(wàn)元）綜合得年運(yùn)行費(fèi)用:E總=4.7+0.0416+16+17.8+1.78+0.4=40.7（萬(wàn)元）

結(jié)論本設(shè)計(jì)是400m3/d的垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理工藝設(shè)計(jì)。滲濾液廢水的水質(zhì)比較復(fù)雜，所以屬于典型的高濃度難降解有機(jī)污染廢水，其水質(zhì)特點(diǎn)表現(xiàn)為有機(jī)物含量高、COD、BOD高、pH低等特點(diǎn)。相對(duì)一般的生活污水，滲濾液的處理難度比較大。通過(guò)有關(guān)畢業(yè)文獻(xiàn)和資料，參照和比較選擇過(guò)程，得以實(shí)現(xiàn)給定的排水的要求，本設(shè)計(jì)采用吹脫+ABR+SBR進(jìn)行深度處理。預(yù)處理主要包含去除色度、降低鹽分、調(diào)節(jié)pH以及提高可生化性，同時(shí)去除一定的有機(jī)物，為后續(xù)的生化處理單元做好充分的準(zhǔn)備，生化階段主要是去除大部分有機(jī)物最后達(dá)標(biāo)出水。處理過(guò)后COD去除率為98.75%，pH達(dá)到中性，此次設(shè)計(jì)所選用的工藝對(duì)滲濾液有很好的去除率，出水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)都可以達(dá)標(biāo)。本設(shè)計(jì)的污水處理廠占地面積1760m2，總投資97.32萬(wàn)元，噸處理成本4.46元/噸。

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致謝本次設(shè)計(jì)歷時(shí)將近兩個(gè)月終于落下帷幕，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在老師和同學(xué)們的幫助下度過(guò)了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師—老師，他對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助我進(jìn)行設(shè)計(jì)的修改和改進(jìn)。在此向幫助和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師表示最衷心的感謝！感謝這篇設(shè)計(jì)所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒(méi)有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇設(shè)計(jì)的寫作。感謝我的同學(xué)和朋友，在我做設(shè)計(jì)的過(guò)程中給予我了很多疑問(wèn)素材，還在論文的撰寫和排版的過(guò)程中提供熱情的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所做設(shè)計(jì)難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)和指正！目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 1一、項(xiàng)目概況 1二、項(xiàng)目提出的理由與過(guò)程 6三、項(xiàng)目建設(shè)的必要性 8四、項(xiàng)目的可行性 12第二章市場(chǎng)預(yù)測(cè) 15一、市場(chǎng)分析 PAGE