【正文】 占地面積小，機械設(shè)備少，運行費用低，操作簡單，自動化程度高；但還需曝氣能耗，污泥產(chǎn)量大。 接著通過中間水池的調(diào)節(jié)， 廢水進入 CASS反應(yīng)池進行好氧反應(yīng)，主要去除 COD 等污染物。 污水處理工藝流程圖詳圖見附圖 —— 水初 1 圖 污水處理工藝流程 4 工藝設(shè)計說明 構(gòu)筑物設(shè)計說明 格柵 格柵用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運行，減輕后續(xù)處理單元的處理負荷，防 止阻塞排泥管道。集水池與泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式 [10]。 設(shè)計采用 4 座池子。廢水經(jīng)沉淀去除廢水中的懸浮物后，進入 UASB(上流式厭氧 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 10 頁 共 49 頁 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 去除率可達 80%以上。 數(shù)量： 2 座，設(shè)計處理能力 6000m3/d； 每座池體尺寸： LBH=16m10m 設(shè)計參數(shù)：設(shè)計容積負荷為 )//( 3 dmkgC O DN v ? 。為保證好氧處理效果，采用 CASS 處理工藝。工作過程分為曝氣、沉淀、潷水、閑置四個過程。 潷水器選型為 XBS300 型旋轉(zhuǎn)式潷水器 污泥處理說明 (1）污泥濃縮主要用于降低污泥中的空隙水，因為空隙水占污泥水分的 70%，是降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或者投放的污泥的體積，污泥含固率的提高，將大幅度減小污泥體積，降低污泥后續(xù)處理費用，故污泥濃縮是污泥減容的主要方法。 污泥濃縮池數(shù)量： 2 座 設(shè)計參數(shù)： LB= (2）機械脫水 機械脫水的方法是轉(zhuǎn)筒離心機 、板框壓濾機、帶式壓濾機和真空過濾機。 鼓風機房的尺寸設(shè)計為： LBH=14m10m 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 12 頁 共 49 頁 污水處理站總體布置 污水廠平面布置 污水處理廠平面布置直接影響污水廠占地面積大小，運行是否安全可靠、管理與檢修是否方便及廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生狀況等多項問題。通過技術(shù)經(jīng)濟比較來確定。 污水廠高程布置 污水廠的高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房標高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸和標高，通過 計算確定各部位的水面標高。必須留有充分的余地，防止水頭不夠發(fā)生涌水。 本設(shè)計的高程布置結(jié)果見 附圖 —— 水初 3。 設(shè)計流量 Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=(m3/s) 設(shè)計計算 （ 1）柵條間隙數(shù)（ n） s i n 0 . 0 6 9 4 s i n 6 0 1 3 . 4 50 . 0 2 0 . 3 0 . 8Qn e h v ? ??? ? ???，取 n=14 條 驗算： ? ?s i n 0 . 0 6 9 4 s i n 6 0 0 . 5 8 /0 . 0 2 0 . 4 1 4Qv m se h n ? ??? ? ???，符合要求。 集水池與提升泵房 集水池的計算 參數(shù)選擇： 設(shè)計水量 Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=(m3/s)=(L/s)選擇集水池泵房合建式，考慮選用三臺水泵（兩用一備），則每臺水泵的容量為 。 254Vm?? 污泥斗容積 V1， ? ?314 5 0 . 539。 ( ) ( 2 5 5 0 . 5 0 . 2 5 ) 3 3 . 233V h b b b b m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 污泥斗以上梯形部分污泥容積 V2 ? ?1 2 1 .6 0 .5 0 .3 2 2 .4Lm? ? ? ? ? ?2 5Lm? ? ?4 39。39。 總出水管 Q=70L/s，選用管徑 DN250，查表得 v=,1000i=,設(shè)管總長為 50m，局部損失占沿程的 30%，則總損失為： ? ?9 .9 1 5 0 1 0 .3 0 .6 41000 m? ? ? ? 管線水頭損失假設(shè)為 ，考慮自由水頭為 ,則水泵總揚程為： H=+++= 取 13m。 1） 反應(yīng)器有效高為 ? ?? 則 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 20 頁 共 49 頁 池子橫截面積： )(3 2 9 2 0 2mhVS ＝有效 ?? 單池橫截面積： )(1 6 023 2 0 2mnSSi ＝?? 2） 池子從布水均勻性和經(jīng)濟性考慮，矩形長寬比在 2： 1 以下較合適。 mHSV ii ?????? 單池有效反應(yīng)容積： )(1 0 5 661 7 6 339。 UASB 反應(yīng)器體積有效系數(shù)： % 0 02 4 6 42 1 1 2 ?? ％ 在 70%90%之間符合要求。 ，取保護高度 h1=(m)，下三角形高 h3=(m)，上三角形頂水深 h2=(m)，單元三相分離器寬 b=(m)，b3=(m)則有： ? ?31 0h 4 m55 28b tg? ? ? ? ?2 1 12 2 . 6 7 2 0 . 9 9 mb b b b? ? ? ? ? ? 下三角形集氣罩 回流 之間縫隙上升流速 v1的計算為： ? ?212 0 . 9 9 1 0 6 5 9 . 4 mA b B n? ? ? ? ?,則 v1為： ? ?1 250 0 .7 /6 5 9 .4V m h??? 上三 角形集氣罩回流縫的水流上升流速 v2的計算 為： ? ?223 2 0 . 3 5 1 0 2 6 4 2 mA b B n? ? ? ? ? ? ? ?， 則 ? ?2 250 0 .9 9 /6 4 2V m h??? a2為控制斷面，可以滿足 v1＜ v2＜ ，具有較好的固液分離要求。 =(m) BD=BC/ sin55176。 沿 AB 方向水流的速度 va可用下式計算： ? ?125 1 . 8 0 m /h2 2 0 . 2 9 1 0 2 2 6a Qv C E B n? ? ?? ? ? ? ? ? ?單 設(shè) 氣 泡 的 直 徑 dg=(cm) ，在常溫（ 20℃ ） 下 ， 取 ρ 1=(g/cm3) ，ρ g= 103(g/cm3)， v=(cm2/s)（按凈水取值）， β =。 進 水分配系統(tǒng)的考慮 （ 1） 采用穿孔管配水，進水管總管徑取 200mm，流速約為 。 空塔水流速度 ? ? ? ?250 0 . 7 1 / 1 . 0 /352k Qu m h m hS? ? ? ?符合要求。 （ 2）溢流堰設(shè)計 ① 出水槽溢流堰共有 12 條（ 62），每條長 11m，設(shè)計 900三角堰，堰高 50mm，堰口水面寬 b=60mm。 三角堰數(shù)量：338 6336 0 1 0ln b ?? ? ??個，每條溢流堰三角堰數(shù)量： 633/12=53 個。 渠口附近水深 0 .0 6 9 4 0 .2 8 90 .8 0 .3iq muxa ??? 以出水槽槽口為基準計算，出水渠渠深： +=，出水渠長取 15m， 出水渠尺寸為 15m，向渠口坡度 。 （ 2） 產(chǎn)泥量計算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量取： ① UASB 反應(yīng)器總產(chǎn)泥量 0 .0 7 6 0 0 0 2 .4 0 .8 8 0 6 .4 /oX rQ C E k g V S S d? ? ? ? ? ? ? 式中： △ X——UASB 反應(yīng)器產(chǎn)泥量， kgVSS/d； R——厭氧生物處理污泥產(chǎn)量， kgVSS/kgCOD； Co——進水 COD 濃度 kg/m3； E——去除率，本設(shè)計中取 80%。 UASB 反應(yīng)中大集氣罩中出氣氣體壓力為 p1=(mH2O),小集器罩中出氣氣體壓力為 p2=(mH2O)，則兩者氣壓差為 ? ?2 1 21 .5p p p m H O? ? ? ? 故水封罐中該收氣管的水封深度差為 。 沼氣柜容積確定 日產(chǎn)沼氣量 3456m3，則沼氣柜容積應(yīng)為平時產(chǎn)氣量的 3h 體積來確定 [17]，即 ? ?334563 4 3 224Vm??? ? ?????氣 選用 3500m 鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜 1 個（ C— 1416A）。 ② 風 ： 為防治部分容重過大的沼氣在 UASB 反應(yīng)器內(nèi)聚集，影響檢修和發(fā)生危險，檢修時可向 UASB 反應(yīng)器中通入壓縮空氣，因此在 UASB 一側(cè)預(yù)埋壓縮空氣管（由鼓風機房引來） 。 設(shè)計數(shù)據(jù) 取中間水池寬度為 15m，長為 15m 池的實際尺寸為：長 寬 高 =15m15m6m=1350m3。 據(jù)資料， B： H=1～ 2， L： B=4～ 6，取 B=10(m),L=47(m) 所以 iV =47105=2350(m3) 單池面積 ? ?22350 4705ii VSmH? ? ? CASS 池沿長度方向設(shè)一道隔墻，將池體分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，靠近進水端為 CASS 池容積的 10%左右的預(yù)反應(yīng)區(qū)，作為兼氧吸附區(qū)和生物選擇區(qū)，另一部分為主反應(yīng)區(qū)。 124 QA B L Hn n U U??? ? ? ? ???? ? ??? 1 QH nNA? 式中： Q———— 每天處理水量， ? ?3/md； n ———— CASS 池子個數(shù)； U———— 設(shè)計流水速度，本設(shè)計中 U=50(m/h)； N ———— 一日內(nèi)運行周期數(shù)； A———— CASS 池子的面積， ? ?2m ； 1A ———— 連通孔孔口面積 ? ?2m ； 1L ———— 預(yù)反應(yīng)區(qū)池長， m； 1H ———— 池內(nèi)設(shè)計最高水位至潷水機排放最低水位之間的高度， m； B———— 反應(yīng)池寬， m。 污泥 COD 負荷計算 由預(yù)計 COD 去除率得其 COD 去除量為： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 31 頁 共 49 頁 ? ?4 8 0 9 0 % 4 3 2 /m g l?? 則每日去除的 COD 值為： ? ?6 0 0 0 4 3 2 2 5 9 2 /1000 kg d? ? sN = UQSnXV 式中： Q ———— 每天處理水量， ? ?3/md SU ———— 進水 COD 濃度與出水濃度之差， (mg/L) n ———— CASS 池子個數(shù) X———— 設(shè)計污泥濃度， (mg/L) V———— 主反應(yīng)區(qū)池體積， ? ?3m 6 0 0 0 4 3 2s 0 . 1 9 5 /( . )2 3 5 0 0 1 9 0 0N k g C O D k g M L S S d????? 產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng) （ 1） CASS 池 產(chǎn)泥量 CASS 池的剩余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進水懸浮物沉淀形成。 選擇 QMZM300 盤式膜片式曝氣器。個 35%～ 59% 4～ 8m m3/h 從 鼓風機房出來一根空氣干管，在兩個 CASS 池設(shè)兩根空氣支管，每根空氣支管上 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 34 頁 共 49 頁 設(shè) 44 根小支管。 （ 4）鼓風機供氣壓力計算 曝氣器的淹沒深度 H=，空氣壓力可按下式進行估算： ? ? ? ? ? ?1 . 5 9 . 8 1 . 5 4 . 5 9 . 8 5 8 . 8P H K P a? ? ? ? ? ? ? 校核估算的空氣壓力值 管道沿程阻力損失可由下式估算： 22Lvh d??? 式中： ? —— 阻力損失系數(shù)，取 取空氣干管長為 30m，則其沿程阻力損失 ? ?2251 30 10 2Lvh K Pad? ?? ? ? ? ? ? ? 取空氣支管長為 40m，則其沿程阻力損失 ? ?2252 40 10 2Lvh K Pad? ?? ? ? ? ? ? ? 取空 氣小支管長為 16m,則其沿程阻力損失 ? ?2253 16 10 6 2Lvh K P ad? ?? ? ? ? ? ? ? 空氣管道沿程阻力損失為 ? ?1 2 3 0 . 5 0 . 7 0 . 2 1 . 4h h h h K P a? ? ? ? ? ? ?? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 35 頁 共 49 頁 設(shè)空氣管道的局部阻力損失為 ih =，則空氣管路的壓力總損失為： ? ?` 0 .5 1 .4 1 .9h K P a? ? ?? 取膜片式微孔曝氣器的最大壓力損失為 fh =(KPa)，則鼓風機的供氣壓力為 ? ? ? ?39。 空氣干管流速 v1為 15m/s，支管流速 v2為 10m/s，小支管流速 v3為 5m/s，則 空氣干管管徑： ? ?14 4 2 4 1 2 2 0 . 3 33 6 0 0 3 6 0 0 1 5GDmv?? ??? ? ?? ? ?干 管 ,取 DN350 ㎜鋼管 空氣支管管徑： ? ?39。 表 QMZM300 盤式膜片式曝氣器技術(shù)參數(shù) 型號 工作通氣量 服務(wù)面積 氧利用率 淹沒深度 供氣量 QMZM300 2～ 8 m3/h 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 （ 1）需氧量計算 根據(jù)實際運行經(jīng)驗，微生物氧化 1kgCOD 的參數(shù) a1 取 ，微生物自身耗氧參數(shù)b1取 ，則一個池子需氧量為：