垃圾滲濾液工程設(shè)計

-23-吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計計算書題目：600m3/d滲濾液污水處理廠工藝計學(xué)生姓名：郭欣彤于豹金英子王艦隋靜專業(yè)年級：環(huán)境工程2008級指導(dǎo)教師：趙興敏2011年10目錄1設(shè)計任務(wù)及概況┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1設(shè)計任務(wù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1.1設(shè)計原則┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1.2進出水水質(zhì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1.3設(shè)計規(guī)范及水質(zhì)排放標準┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1.1.4設(shè)計水量┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2垃圾滲濾液處理工藝方案比選┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2.2方案選擇┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2.3垃圾滲濾液處理工藝流程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2.3.1主要工藝設(shè)備說明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1初沉池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.1池型選擇┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.2參數(shù)選取┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.3設(shè)計計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.3.1中心管計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.3.2沉淀池部分計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.1.3.3進出水部分設(shè)計計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.2調(diào)節(jié)池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.2.1設(shè)計參數(shù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4UASB反應(yīng)器┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.1進出水水質(zhì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.3.3設(shè)計計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.3.2設(shè)計參數(shù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.3.1設(shè)計說明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.3加熱池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.2.2設(shè)計計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.2設(shè)計參數(shù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3設(shè)計計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.1UASB反應(yīng)器有效容積及尺寸的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3．2UASB反應(yīng)器構(gòu)造的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.3三相分離器設(shè)計┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3．4進水分配系統(tǒng)的考慮┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3．5出水系統(tǒng)的設(shè)計考慮┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3．6排泥系統(tǒng)的設(shè)計┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.7沼氣產(chǎn)量計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.8產(chǎn)泥量計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.9水封罐┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.10氣水分離器┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.4.3.11沼氣柜容積確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.5SBR反應(yīng)器┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.5.1設(shè)計說明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.5.2設(shè)計參數(shù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3.5.3尺寸及工藝計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4污泥處理┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.1污泥量的確定與計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.2集泥池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.4污泥濃縮池┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.4.1設(shè)計說明┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.4.2參數(shù)選取┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.4.3設(shè)計計算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈4.5污泥脫水間┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈參考資料┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈致謝┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈1設(shè)計任務(wù)及概況1.1設(shè)計任務(wù)根據(jù)設(shè)計資料進行垃圾滲濾液處理工程設(shè)計，具體內(nèi)容有;根據(jù)提供的垃圾滲濾液水質(zhì)及其特點、廢水排放的標準，進行比選后確定適合該垃圾滲濾液處理工藝流程。計算書根據(jù)設(shè)計手冊、參考資料寫出各個設(shè)計參數(shù)的由來，取值情況。垃圾滲濾液處理工程各構(gòu)筑物單元設(shè)計，含各部分單位構(gòu)筑物工藝施工圖設(shè)計。1.1.1設(shè)計原則（1）采用成熟工藝，使各項指標均達到一級排放標準（GB16889-2008）；（2）充分考慮某些地區(qū)全年氣溫低和日光充足的特點，充分利用太陽能；（3）充分考慮垃圾滲濾液隨時間的變化，做到一次設(shè)計到位；（4）設(shè)計上講究美觀實用，力求與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)；（5）自動化程度高，簡化操作程序，減輕操作強度；（6）投資和運行費用低廉。（7）不產(chǎn)生二次污染。（8）對水量較小的地區(qū)采用設(shè)備化。1.1.2進出水水質(zhì)進水水質(zhì)出水水質(zhì)COD=6000mg/LBOD=3000mg/LSS=300mg/LCOD=100mg/LBOD=30mg/LSS=100mg/LPH=6～91.1.3(1)《生活垃圾衛(wèi)生填埋技術(shù)規(guī)范》（CJJ17-2004）(2)《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）(3)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-2002）(4)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006）(5)《總制圖標準》（GB/T50103-2001）(6)《房屋建筑制圖統(tǒng)一標準》（GB/T50001-2001）(7)《市政排水管渠工程質(zhì)量檢驗評定標準》（CJJ3-1990）(8)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006）1.1設(shè)計流量Q=600m3/d=25m3/h≈0.007m3/s。2垃圾滲濾液處理工藝方案比選（1）UASB+SBR，特點是：（1）UASB能耗低效率高，與SBR相結(jié)合的工藝是既經(jīng)濟又靈活去除有機物及氨氮的有效方式；（2）高效的SBR處理體系是生物脫氮的關(guān)鍵，它將各種形態(tài)的氮最終轉(zhuǎn)化為N2，徹底解決了滲濾液中的氮污染問題；（3）CMF＋RO深度處理系統(tǒng)可確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達標；（4）剩余污泥量小。（2）蒸發(fā)+RO處理工藝，特點是：全部采用物化工藝處理，進水水質(zhì)波動對處理效果基本無影響；（2）剩余污泥量?。唬?）濃縮液可以得到徹底的處置，無須回灌。（3）MBR+UF+NF，特點：（1）反應(yīng)器體系中生物濃度高，達到20g/L，對難生物降解的有機物及氨氮的去除效率高；（2）污泥穩(wěn)定性強，粘度低，易脫水，不易腐敗變質(zhì)。（3）出水不存在致病菌污染問題。（4）DT-RO處理工，特點是：（1）預(yù)處理比較簡單，且不需設(shè)生化處理單元；（2）DT-RO膜組的結(jié)垢較少，膜污染減輕，使反滲透膜的壽命延長；（3）安裝、維修簡單，操作方便，自動化程度高；（4）DT-RO系統(tǒng)可擴充性強，可根據(jù)需要增加一級、二級或高壓膜組。（5）UASB+生物接觸氧化，工藝原理及特點：UASB是升流式厭氧反應(yīng)器，其反應(yīng)器主體部分可分為2個區(qū)域,即反應(yīng)區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)。在反應(yīng)區(qū)下部是由沉淀性能良好的污泥形成的厭氧污泥床,當廢水由反應(yīng)器底部進入反應(yīng)器后,由于水的向上流動和產(chǎn)生的大量氣體上升,形成了良好的自然攪拌作用,并使一部分污泥在反應(yīng)區(qū)的污泥床上方形成相對稀薄的污泥懸浮層,懸浮液進入分離區(qū)后,氣體首先進入集氣室被分離,含有懸浮液的廢水進入分離區(qū)的沉降室,污泥在此進行沉淀分離。UASB反應(yīng)器，它的截留污泥量大，顆?；潭群?，處理高濃度有機廢水能力強，具有容積負荷高,運行成本低,占地面積小,污泥量少,設(shè)備簡單等優(yōu)點。該反應(yīng)器采用中溫發(fā)酵，內(nèi)部具有熱交換裝置，結(jié)構(gòu)較緊湊，溫度、堿度、負荷等由微機控制；高濃度廢水集中進行厭氧處理，產(chǎn)生沼氣量大，可以集中使用，是高濃度有機廢水前處理的有效處理方法。并且UASB已經(jīng)在傳統(tǒng)形式的基礎(chǔ)上進行改造,形成了多種更高效、方便的厭氧發(fā)生器。2.2方案選擇從各方案的工藝特點、對水質(zhì)波動的適應(yīng)性、總投資以及單位運行成本等方面進行分析，并考慮各方案的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益等綜合因素，經(jīng)過綜合比選后認為方案一為優(yōu)選推薦方案。其理由如下：（1）滲濾液先進行生化處理，該工藝具有較強的適應(yīng)性和操作上的靈活性，可以適應(yīng)不同時期的處理需要，經(jīng)生化處理后的滲濾液進入微濾及反滲濾系統(tǒng)進行深度處理，出水達到回用水標準后可在填埋場內(nèi)作生產(chǎn)性回用水。（2）采用UASB+SBR工藝，有機負荷高，抗沖擊負荷能力強，進水水質(zhì)對其影響較小，出水有機物濃度大幅降低，而且運行節(jié)省費用。（3）處理后出水可以達到回用水水質(zhì)標準，在填埋場內(nèi)作生產(chǎn)性回用，具有良好的環(huán)境效益，節(jié)省了生產(chǎn)用水的費用，降低了填埋場的直接運行成本。（4）此工藝已有豐富的工程及運行經(jīng)驗，運行管理、設(shè)備配件供應(yīng)及人員調(diào)配都可與現(xiàn)有工程配套進行。（5）該方案雖然投資較高，但運行穩(wěn)定，出水有保證，且可根據(jù)現(xiàn)有工程的經(jīng)驗通過一定的措施降低造價，此外本方案運行成本較低，在經(jīng)濟指標上具有較大的優(yōu)越性。2.3垃圾滲濾液處理工藝流程垃圾滲濾液處理工藝流程如圖2-1。達標排放達標排放垃圾滲濾液進水初沉池調(diào)節(jié)池加熱池UASB反應(yīng)池SBR生物處理工藝水封冷凝鍋爐燃燒集泥池濃縮池壓濾機圖2-1垃圾滲濾液處理工藝流程2.3.1主要工藝設(shè)備說明（1）UASB反應(yīng)器廢水經(jīng)沉淀去除廢水中的懸浮物后，進入UASB(上流式厭氧污泥床)進行厭氧處理，通過在UASB池中培養(yǎng)厭氧菌，分解水中的有機物，其COD去降率可達80%以上。厭氧處理采用高效的升流式厭氧污泥床，具有容積負荷高、污泥產(chǎn)量小、效果穩(wěn)定、能耗低等特點。一方面降低了后續(xù)好氧生化處理的負荷，減少了運行費用；另一方面回收沼氣，可作為能源回用于鍋爐燃燒，降低了煤耗。（2）SBR工藝廢水經(jīng)UASB厭氧處理后還不能達到國家排放標準，尚需進行深度處理。由于廢水中的COD濃度還比較高，必須通過好氧生物降解廢水中的有機物。為保證好氧處理效果，采用SBR工藝，可以保證水中無細小生物膜，達標排放。3污水處理構(gòu)筑物設(shè)計計算3.1初沉池3.1.1一般情況下，污水處理廠常用的初沉池有平流式、輻流式和豎流式三種，它們各自得優(yōu)缺點及適用范圍見表3—1。表3—1平流式、輻流式和豎流式沉淀池比較池型優(yōu)點缺點適用條件平流式（1）沉淀效果好（2）對沖擊負荷和溫度變化的適應(yīng)能力強（3）施工建議，造價較低（1）配水不易均勻（2）采用多斗排泥石每個泥斗需單獨設(shè)排泥管排泥，操作量大（1）適用于地下水位高及地質(zhì)較差地區(qū)（2）適用于大、中、小型污水處理廠豎流式（1）排泥方便，管理簡單（2）占地面積?。?）池子深度大（2）對沖擊負荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差（3）造價較高（4）池徑不宜過大，否則布水不均適用于中、小型污水處理廠輻流式（1）多為機械排泥，運行效果好，管理效果好（2）排泥設(shè)備已趨定型機械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高（1）用于地下水位較高地位（2）用于大、中型污水處理廠由于垃圾滲瀝液中懸浮物（SS）濃度較高，且處理量不大，故設(shè)此豎流式沉淀池來去除污水中的懸浮物質(zhì)及各種雜質(zhì)等。3.1.2設(shè)計流量Q=1100m3/d=25m3/h≈0.007m3/s，設(shè)計2個沉淀池，一備一用。進出水水質(zhì)要求如表3—表3—2進出水水質(zhì)要求CODBODSS進水水質(zhì)/(mg/L)60003000300去除率/%101060出水水質(zhì)/(mg/L)540027001203.13.1.3.1中心管計算（1）中心管面積：式中：v0—直徑中心管內(nèi)流速v0≤30mm/s，本設(shè)計取。（2）中心管直徑:（3）中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度:式中：v1—污水由中心管喇叭口與反射板之間的縫隙流速，在初沉池中不大于20mm/s，本設(shè)計?。籨1—喇叭口直徑d1=1.35d0=0.73；（4）喇叭口高度為1.35d0=0.73m，反射板的直徑為1.30×0.73≈0.95m,反射板表面與水面的傾角為17°。反射板板底距泥面至少0.3m。3.1.3.2沉淀池部分計算（1）沉淀部分有效斷面積：式中：v—污水在沉淀池中的流速（m/s），v=,其中q=2.0m3/(m2·（2）總面積：；（3）沉淀池池徑：，本設(shè)計取4m。池子之間一般為4～7m,澄清污水沿周邊流出。（4）沉淀池的有效水深：式中：t—初沉池沉淀時間一般為1.5～2h，本設(shè)計t=2h。徑深比:D:hA≈1.8＜3，符合設(shè)計要求。(5)校核集水槽出水堰負荷:①集水槽每米出水堰負荷：＜2.9L/s符合要求。（6）每天污泥總產(chǎn)量(理論泥量)(7)污泥斗高度(h5)：，式中：α—取,截頭直徑為1m（8）池總高：0.3+2.16+0.22+0.3+1.3=4.28m式中：h1—超高，m;h2—中心管淹沒深，m;h4—緩沖層高，m，本設(shè)計取0.3m。（9）校核污泥容積：>合格,每天排泥一次。3.1.3.3進出水部分設(shè)計計算：（1）進水部分設(shè)計：采用中心進水，中心管采用鑄鐵管，出水處設(shè)置有反射板。管內(nèi)流速：在之間，符合要求。(2)出水部分設(shè)計①集水槽的設(shè)計采用周邊集水槽，單側(cè)集水。集水槽為矩形斷面，取槽深h=0.6,底寬b=0.5m,集水槽壁厚0.1m，則集水槽寬度為：m②出水堰的設(shè)計采用鋸齒堰出水，以加大過堰流速，避免淤積，其尺寸為：堰頂寬a=80mm，堰高h=40mm，堰間距L=a+2h=80+2×40=160mm，假設(shè)采用單側(cè)集水，并控制堰上負荷q=5～8m3/m·h，取q=5m3/m·h豎流式沉淀池周長為：L==3.14×4=12.56m＞1.26m，因此采用單側(cè)集水符合要求。集水槽寬0.5m，深0.6m，堰距流入槽池壁0.5m，則：堰內(nèi)寬度為：4－0.5×2=實際堰長為：3×3.14=9.42m，齒型堰總數(shù)為：個，取60個。堰流量為：出水損失：采用三角堰，由三角堰過堰流量公式：得，H1=012m考慮自由跌水水頭損失0.15m，則出水堰總水頭損失為：0.12+0.15=0.27m3.2調(diào)節(jié)池3.2.1（1）設(shè)計流量Q=600m3/d=25m3/h≈0.007m3/s;（2）水力停留時間T=6h。3.2.2（1）有效容積：V=QT=25×6=150(m3)（2）池面積：A=(m2)式中：h—有效水深取5m，取池子總高度H=5.5，其中超高0.5m。(3)實際有效水深;h′==(m)式中：L—池長取5.5m;B—寬取5.5m。則池子總尺寸為L×B×H=5.5×5.5×5.0。3.3加熱池3.3.1設(shè)計說明設(shè)計加熱池的目的就是為了滿足UASB運行時需要的溫度條件，廢水在此池中進行加熱，使水溫維持在一定溫度，以利于保持厭氧池中微生物的活性。3.3.2設(shè)計參數(shù)（1）設(shè)計流量Q=600m3/d=25m3/h≈0.007m3/s;（2）水力停留時間T=1.0h;（3）加熱池有效水深h=4.5m，水面超高取0.5m。3.3.3設(shè)計計算（1）加熱池的有效容積：V=Q×T=25×1=25m3；（2）加熱池的總高度H=4.5+0.5=5.0（3）加熱池的面積：A=V/h=25/5.0=5.0m2；（4）加熱池橫截面積為：2.5×2（m2）；（5）加熱池的尺寸為：L×B×H=2.5×2×5.0(m)。3.4UASB反應(yīng)器3.4.1進出水水質(zhì)進出水水質(zhì)要求如表3—3（UASB設(shè)計計算參照《廢水厭氧生物處理理論與技術(shù)》及《生物化工廢水處理技術(shù)及工程實例》進行的）。表3—3進出水水質(zhì)要求CODBOD進水水質(zhì)/mg/L54002700去除率%9090出水水質(zhì)mg/L5402703.4.2設(shè)計參數(shù)（1）設(shè)計流量Q=600m3/d=25m3/h≈0.007m3/s;（2）已知常溫條件下（20～25℃）條件下UASB反應(yīng)器的進水容積負荷率可達(5～7.0)㎏COD/（m3·d）,本設(shè)計進水COD容積負荷率取NV=5.0㎏COD/（m3·d）；3.4.3設(shè)計計算3.4.3.1UASB（1）反應(yīng)器的有效容積為：式中：S0—計算有機物濃度㎏COD/L;（2）采用一座UASB反應(yīng)器，每個反應(yīng)器的容積為：m3（3）采用反應(yīng)器有效高為16m,則反應(yīng)器的面積為:（4）反應(yīng)器直徑為:,取7.5m.3.4.3．2UASB反應(yīng)器構(gòu)造的確定UASB反應(yīng)器采用矩形,三相分離器由上下兩層重疊的三角形集氣罩組成,采用穿孔管進水配水,采用明渠出水。UASB反應(yīng)器的構(gòu)造斷面如圖3—1所示，圖3—1UASB反應(yīng)器構(gòu)造斷面示意圖3.4.3.3三相分離器設(shè)計（1）三相分離器沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積,則沉淀區(qū)的表面負荷率為:m3/（m2·h）該值﹤（1.0～2.0）m3/（m2·h），滿足要求。（2）根據(jù)圖3—2，設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角為55°，取保護高度h1=0.5m，下三角形高h3=3m，上三角形頂水深h2=0.5（3）下集氣罩之間的寬b2為：；（4）下三角形集氣罩之間縫隙b2中的水流（不考慮氣的影響）上升流速v1的計算為：v1=25÷34.19=0.73m/h（5）上三角形集氣罩回流縫的水流上升流速v2的計算為：設(shè)b3=1m，則回流縫的總面積a2為：v2=25÷3.14=7.96m/ha2為控制斷面，可以滿足v1＜v2的條件，具有較好的固液分離要求。（6）上三角下端C至下三角形斜面垂直距離CE=b3sin55o=1×0.819=0.819m,BC=CE/sin35°=0.819÷0.5736=1.43m,（7）取AB=1m上三角形集氣罩的位置即可確定，其高h4為：（8）已知上三角形集氣罩頂?shù)乃顬?.3m則上下三角形集氣罩在反應(yīng)器內(nèi)的位置已經(jīng)確定，如圖3—圖3—2單元三相分離器計算草圖（9）根據(jù)已確定的三相分離器構(gòu)造，還應(yīng)該校核一下氣液分離的條件是否符合要求。沿AB方向水流的速度va可用下式計算：（10）設(shè)氣泡的直徑dg=0.01cm，在常溫（20℃）下，取ρ1=1.03g/cm3，ρg=1.2×10-3g/cm3，v=0.0101cm2/s（按凈水取值），β=0.95。μ=0.0101×1.03=0.0104g/(cm·s)，由于廢水的μ一般比凈水的μ大，可取廢水的μ為=根據(jù)前面的計算結(jié)果有：，，則可滿足＞的要求，可以脫除直徑等于或大于0.01cm的氣泡。3.4.3．4進水分配系統(tǒng)的考慮采用穿孔管配水（如下圖3—3所示），進水管管徑300mm,反應(yīng)器設(shè)1根d=300mm長7.5m的穿管。設(shè)計三圈，內(nèi)圈直徑2m,孔口數(shù)4；中間圈直徑4m，孔口數(shù)8；最外圈直徑6m，孔口數(shù)16?？傞_孔數(shù)是28,每個孔的服務(wù)面積為，配水孔徑采用φ15mm，孔距為1.5m，每個孔的服務(wù)面積為1.5×1.5=2.25m2,大于1.58孔徑向下，穿孔管中心距反應(yīng)器為0.50m，若采用連續(xù)進水，每個孔的流速為：圖3—3則進水部分水頭損失為：，查表得=1.06，m3.4.3．5出水系統(tǒng)的設(shè)計考慮（1）出水渠的設(shè)計：采用鋸齒形出水渠，渠寬0.2m渠高0.2m，每個反應(yīng)器設(shè)1條環(huán)形出水渠，基本可保持出水均勻。（2）出水堰的設(shè)計：①采用矩形堰出水，以加大過堰流速，避免淤積，其尺寸為：堰頂寬a=100mm。②采用單側(cè)集水，則實際堰周長為：L=；3.4.3．6排泥系統(tǒng)的設(shè)計由于該工藝的污水處理量較小，且污泥在厭氧條件下將有機污染物轉(zhuǎn)化成沼氣，沒有過多的剩余污泥，在培養(yǎng)厭氧污泥實現(xiàn)顆?；瘯r，污泥量還不夠，因此不設(shè)排泥管。若要設(shè)排泥管時，可考慮把配水管兼作排泥管用，可均勻排除污泥床區(qū)的污泥，并在池底設(shè)放空管,管徑400mm。3.4.3.7沼氣產(chǎn)量計算每日沼氣產(chǎn)量為：600×5.4×0.9×0.5=1458m3/d，選用Φ500mm鋼管。3.4.3.8產(chǎn)泥量計算每日表觀產(chǎn)泥量為：600×5.4×0.9×0.1=291.6㎏MLSS/d。3.4.3.9水封罐水封罐一般設(shè)于消化反應(yīng)器和沼氣柜或壓縮機房之間，起到調(diào)整和穩(wěn)定壓力，兼作隔絕和排除冷凝水之用。①UASB反應(yīng)中大集氣罩中出氣氣體壓力為p1=1.0mH2O,小集器罩中出氣氣體壓力為p2=2.5mH2O，則兩者氣壓差為;(mH2O)故水封罐中該收氣管的水封深度差為1.5mH2O。②沼氣柜壓力為p400mmH2O，取為0.4mmH2O，則在忽略沼氣管路壓力損失時，水封罐所需最大水封為：H0==2.5-0.4=2.1(mH2O)取水封罐總高度為H=2.5m③水封罐直徑1800mm，設(shè)進氣管DN100鋼四根，出氣管DN150鋼一根，進水管DN52鋼一根，放空管DN50鋼一根，并設(shè)液面計。3.4.3.10氣水分離器氣水分離器起到對沼氣干燥作用，選用Φ500mm×H1800mm，鋼制氣水分離器兩個，串聯(lián)使用。氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在各級氣水分離器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計、壓力表及溫度計。3.4.3.11沼氣柜容積確定日產(chǎn)沼氣量1458m3，則沼氣柜容積應(yīng)為平時產(chǎn)氣量的3h體積來確定，即3選用200鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜2個（C—1416A）。3.5SBR反應(yīng)器3.5.1設(shè)計說明SBR活性污泥法是在單一的反應(yīng)器內(nèi)，按時間順序進行進水、反應(yīng)（曝氣）、沉淀、排水、待機（閑置）等基本操作，從污水的流入開始到待機時間結(jié)束為一個周期操作。，這種周期周而復(fù)始，從而達到污水處理的目的。（1）進水期從反應(yīng)器開始進水直到反應(yīng)器最大容積時的一段時間。在此期間可分為3種進水方式：曝氣（好氧反應(yīng)）、攪拌（厭氧反應(yīng)）、及靜置。在曝氣的情況下有機物在進水過程中已經(jīng)開始被大量氧化，在攪拌過程的情況下，則抑制好氧反應(yīng)。運行時，可根據(jù)不同微生物的生長特點、廢水的特性、要達到的處理目標和設(shè)計要求，分別采用非限制曝氣、半限制曝氣和限制曝氣的方式進水。（2）反應(yīng)期反應(yīng)的目的是在反應(yīng)器內(nèi)最大水量的情況下完成進水期已開始的反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)的目的決定進行曝氣或攪拌，即進行好氧反應(yīng)或厭氧反應(yīng)。在反應(yīng)階段通過改變反應(yīng)條件，不僅可以達到有機物降解的目的，而且可以達到脫氮除磷的效果。（3）沉淀期沉淀的目的是固液分離，本工序相當于二沉池，停止曝氣和攪拌，污泥絮體和上清液分離。沉淀過程一般是由時間控制的，沉淀時間在0.5-1.0h之間，甚至可能達到2h，以便下一個排水工序。污泥層要求保持在排水設(shè)備的下面，并且在排放完成之前不上升超過排水設(shè)備。（4）排水期排水的目的是排除曝氣池沉淀后的上清液，留下活性污泥，作為下一個周期的菌種。上清液恢復(fù)到循環(huán)開始時的最低水位，該水位離污泥層還有一定的保護高度。SBR排水一般采用潷水器，潷水所用的時間由潷水能力來決定，一般不會影響下面的污泥層。（5）待機期沉淀之后到下一個周期開始的期間成為待機程序。曝氣池處于空閑狀態(tài)，等待下一個周期的開始。待機期間根據(jù)工藝和處理目的，可以進行曝氣、混合、去除剩余污泥。待機時間的長短由原水量決定。SBR運行過程中另一個重要的步驟是排放剩余污泥，在一個SBR的運行過程張紅光，排放污泥通常在沉淀期或閑置期間。經(jīng)UASB反應(yīng)器處理的廢水，COD含量仍然比較高，要達到排放標準，必須進一步處理，即采用好氧處理。SBR結(jié)構(gòu)簡單,運行控制靈活.SBR工藝設(shè)計原則（1）適用于規(guī)模較小的城市污水處理，晝夜水量變化大；（2）流程簡潔，日后水量增長時可改為連續(xù)流常規(guī)活性污泥法工藝；（3）具有較好的脫氮除鱗功能(本例子未考慮脫磷)；（4）控制、管理實現(xiàn)自動化，降低能耗，減少運行費用和勞動強度。在SBR法處理城市污水的實際運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)脫氮效果好時除磷效果差、除磷效果好時脫氮效果不佳的情況，而若要同時滿足高效脫氮除磷的要求，就需要控制影響工藝有效運行、相互制約的各種因素，而其中最主要的制約因素就是污泥齡。如果在SBR處理工藝中能選擇一個最佳泥齡，同時控制好其他環(huán)境因素，使各制約因素得到統(tǒng)一，則脫氮除磷就會取得較好的效果。3.5.2.設(shè)計參數(shù)：（1）設(shè)計水量：Ｑ=600m3/d=25m3/h（2）污泥負荷率：取值為0.10kgBOD5/(kgMLSS.d)（3）污泥濃度和SVI：污泥濃度采用2000mgMLSS/L；污泥體積系數(shù)SVI采用100（4）反應(yīng)周期：SBR周期采用T=8h（5）周進水時間：2.0h（6）反應(yīng)時間：3.0h（7）沉淀時間：1.0h（8）排水排泥時間：2.0h采用四個池子并聯(lián)運行。4個SBR反應(yīng)器的一個周期時間安排SBR1進水曝氣沉淀排水第1-2小時第3-5小時第6小時第7-8小時SBR2進水曝氣沉淀排水第3-4小時第5-7小時第8小時第9-10小時SBR3進水曝氣沉淀排水第5-6小時第7-9小時第10小時第11-12小時SBR4進水曝氣沉淀排水第7-8小時第9-11小時第12小時第13-14小時3.5.3.尺寸及工藝計算（1）周期進水量：（2）反應(yīng)池有效容積：（3）反應(yīng)池中污泥體積：Ｖ1＞Ｖx，符合要求（5）校核周期進水量：周期進水量應(yīng)滿足下式：Ｑ0=50m3，符合要求（6）確定單座反應(yīng)池的尺寸SBR的有效水深取3mSBR的面積為：則SBR的池長為5m.,池寬為4.5m（7）SBR反應(yīng)池運行水位如圖設(shè)排出比排水結(jié)束時水位基準水位高峰水位總高度，超高取0.5m污泥界面（8）鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)確定需氧量O2:由公式：，取=0.45，=0.12，出水=30mg/L，=fX=0.75×2000=1500mg/L=1.5kg/m3V=135m3代入數(shù)據(jù)：O2=0.45×600×(270-30)/1000+0.12×1.5×135=89.1kgO2/d供氧速度：R=O2/24=89.1/24=3.71kgO2/h供氣量的計算:采用微孔管曝氣器，曝氣口安裝在距池底0.3m處，計算溫度取250C，性能參數(shù)為：EA=8%，EP=2kgO2/kWh，服務(wù)面積：1-3m2，供氧能力：20～25m3/(h.個)，氧在水中飽和溶解度為：CS(20)=9.17mg/L，CS(25)擴散器出口處絕對壓力為：Pb=P0+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×3.7=1.37×105Pa空氣離開反應(yīng)池時氧的百分數(shù)為：反應(yīng)池中的溶解氧的飽和度：取α=0.85，β=0.95,C=2，ρ=1,則20℃供氣量：（9）單個反應(yīng)池的布氣系統(tǒng)的計算反應(yīng)池的平面面積：5×4.5=22.5m2，每個擴散器的服務(wù)面積取1.2m2則需22.5/1.2=18.75個,取20個擴散器。（10）污泥產(chǎn)量計算選取α=0.6,b=0.075,則污泥產(chǎn)量為:△X=YQSr-VXv=0.6×600×(270-30)/1000-0.08×135×1.5=102.6KgMLSS/d污泥容重為1000kg/m3，含水率98%則每日泥量：102.6÷1000÷（1-0.98）≈5.1(m3)（11）空氣管計算:假設(shè)空氣管路水頭損失為0.15m，管路富余壓頭為0.1m，即100mmH2O，SX-1型空氣擴散器壓力損失為200mmH2O，則曝氣系統(tǒng)總壓力損失為h=0.15+0.1+0.20=0.45mmH2O。鼓風(fēng)機房出來的空氣供氣干管，在每個SBR池上設(shè)一根供氣支管，為SBR供氣。在每根支管上設(shè)5條配氣豎管，為SBR池配氣?？諝夤茉O(shè)計流速為12m/s,支管為5m/s，則空氣干管直徑為100mm，支管直徑為50mm。（12）排泥設(shè)置:每池池底坡向排泥坑坡度i=0.01，池出水端池底（1.0×1.0×0.5）m3排泥坑一個，每池排泥坑中接出泥管一根，排泥管安裝高程相對地面為+0.5m，剩余污泥在重力作用下排入集泥井。5、需氧量計算（1）需氧量為有機物COD氧化需氧量、微生物自身氧化需氧量，保持好氧池一定的溶解氧所需氧量之和。即有機物氧化需氧量式中：a-去除每千克COD的需氧量，kg,a=0.45Q-進水量，微生物自身氧化需氧量式中：b-微生物自身氧化系數(shù)，X-MLSS濃度，kg/V-好氧池有效容積，維持好氧池一定溶解氧的需氧量式中：d-好氧池末端溶解氧濃度，d=1.5mg/lQr-回流污泥的濃度，Qc-回流混合液量，所以反應(yīng)池總需氧量曝氣時間為3h，每小時的需氧量（2）曝氣裝置①供氧能力設(shè)混合液DO為1.5mg/l，池內(nèi)水深為3.5m，由化工原理，水中溶解氧飽和度分別為=9.17mg/l，=7.63mg/l微孔曝氣器出口處的絕對壓力位Pb，微孔曝氣器的氧轉(zhuǎn)移效率（E）為15%，則空氣離開曝氣池時的氧的百分比為曝氣池中的平均溶解氧飽和度（按最不利溫度條件考慮）為溫度為時，曝氣池中的溶解氧飽和度為溫度為時，脫氧清水的充氧量為式中：-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0.97-密度，kg/l,為1.0kg/l-廢水中實際溶解氧濃度，mg/l-需氧量，kg/l，為17.22kg/h②鼓風(fēng)能力取氧利用率為15%，根據(jù)供氧能力，求得曝氣空氣量為③布氣系統(tǒng)計算反應(yīng)池平面面積為5m×4.5×3m，設(shè)每個曝氣器服務(wù)面積為1.2，則需要4.5×5×3/1.2=56個。每個池子有14個曝氣器。則每個曝氣器的曝氣量=設(shè)空氣干管流速則空氣干管直徑選用DN100mm鋼管設(shè)空氣支管數(shù)量n=5,則空氣支管直徑選用DN70mm鋼管安裝曝氣器的小支管數(shù)量為n=10，則小支管直徑選用DN60mm鋼管④鼓風(fēng)機房供氣壓力估算：曝氣器的淹沒深度H=3.3m，空氣壓力可按此式估算P=（1.5+H）×9.8=(1.5+3.3)×9.8=47.04KPa6、上清液排出裝置污水進水量Q=600，池數(shù)N=4，周期n=1d,排出時間=2h，則每池的排出負荷設(shè)一套排出裝置，其負荷為排出裝置的排出能力在最大流量比（r=1.5）時能夠排出，所以排出能力為4污泥處理4.1污泥量的確定與計算垃圾滲濾液處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分：豎流式沉淀池，，含水率98%；UASB反應(yīng)器，；含水率98%；SBR反應(yīng)器?？偽勰嗔浚?。4.2集泥池為了方便排泥及污泥重力濃縮的建設(shè)，在重力濃縮池前設(shè)置一集泥池，通過對集泥池的最高水位的控制來達到自流排泥，反應(yīng)池的污泥可利用自重流。（1）集泥井設(shè)計計算參數(shù)選?。何勰喈a(chǎn)生量非常少,所以停留時間較長HRT=60h；設(shè)計總泥量Q=252采用方形池子，池子的有效體積為：V=Q×T=m3，(2)設(shè)2座池子，池子有效深取4m①池子面積為：，水面超高取0.3m,則實際高度為4.3m;集泥井的尺寸為：L×B×H=7.5×10.5×4.3(m)。4.4污泥濃縮池4.4.1設(shè)計說明本設(shè)計采用連續(xù)式豎流式重力濃縮池，污泥為豎流沉淀池、UASB池及少部分氣浮池的混合后的污泥，其污泥含水率較高，由污泥池進行收集后可打入