【正文】 出水 外運(yùn)←污泥脫水間←重 力濃縮池 圖 1 SBR 工藝流程圖 第四章 主要處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算及說明 格柵 格柵是由一組平行的金屬柵條組成，一般斜置于污水提升泵集水池前，或進(jìn)水渠道上，用來攔截水中呈懸浮或漂浮狀態(tài)的大塊固形物， 以防止閥門、管道、水泵或后續(xù)處理設(shè)備堵塞或損壞[15]。此外，間歇式活性污泥法系統(tǒng)還具有如下各項(xiàng)特征 : （ 1）在大多數(shù)情況下（包括工業(yè)廢水處理），無設(shè)置調(diào)節(jié)池的必要； （ 2） SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象； （ 3）通過對運(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)； （ 4）應(yīng)用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器等自動儀表，可能使本工藝過程實(shí)現(xiàn)全部自動化，而由中心控制器控制 ； （ 5）運(yùn)行管理得當(dāng)，處理水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式。 由于這項(xiàng)工藝在技術(shù)上具有某些獨(dú)特的優(yōu)越性，從 1979年以來，本工藝在美、德、日、澳、加等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的污水處理領(lǐng)域，得到較為廣泛的應(yīng)用。 氧化溝工藝基建和運(yùn)行費(fèi)用低，同時具有去除 BOD5及脫氮除磷的作用，基建費(fèi)用比常規(guī)的活性污泥法要低 40%~60%，其運(yùn)行費(fèi)用比常規(guī)活性污泥法也要低 30%~50%[12]。連續(xù)運(yùn)行適用于處理流量較大的污水，需另沒二沉池和 污泥回流系統(tǒng)。 (2)氧化溝由環(huán)形溝渠構(gòu)成，轉(zhuǎn)刷橫跨其上旋轉(zhuǎn)而曝氣，并使混合液在池內(nèi)循環(huán)流動，渠道 中的循環(huán)流速為 ~／ s，循環(huán)流量一般為設(shè)計流量的 30~60 倍 。隨著氧化溝 技術(shù) 的不斷發(fā)展，氧化溝技術(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出最初的實(shí)踐范圍，具有多種多樣的工藝參數(shù)、功能選擇、構(gòu)筑物形式和操作方式。 但是生物接觸氧化處理技術(shù)的主要缺點(diǎn)是： 填料間水流緩慢，水力沖刷小，如果不另外采取工程措施，生物膜只能自行脫落，更新 速度慢，膜活性受到影響，某些填料，如蜂窩管式填料還易引起堵塞，布水布?xì)獠灰走_(dá)到均勻 [10]。 生物 接觸氧化 方案 生物 接觸氧化法 也稱淹沒式生物濾池 法和接觸式曝氣法 ，其在氧化池內(nèi)設(shè)置填料并淹沒在污水中，經(jīng)過曝氣充氧的污水 與填料上的生物膜相接觸，在生物膜的作用下，有機(jī)物被生物膜所吸附，污水得到凈化 [9]。 表 2 設(shè)計出水水質(zhì) 項(xiàng)目 BOD5/ mg/L COD/ mg/L SS/ mg/L pH 數(shù)值 ＜ 20 ＜ 100 ＜ 70 6～ 9 ~ 第三章 工藝流程選擇 食品工業(yè) 的 廢 水處理工藝 。在墨西哥，采用生物轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器 RBC來處 理玉米加工廢水 [4]； 在捷克，開發(fā)了由 預(yù)處理、厭氧消化及好氧降解三部分組成的廢水處理系統(tǒng)來處理土豆片加工廠所排放的廢水 [5]，等 。 食品工業(yè)廢水 常用 的處理 方法 食品工業(yè)廢水處理除按水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理外，一般均宜采用生物處理。廢水中的懸浮物沉入河底，在厭氧條件下分解，產(chǎn)生臭氣惡化水質(zhì)，污染環(huán)境。 （ 2）生產(chǎn)工段：原料中很多成分在加工過程中不能全部利用，未利用部 分進(jìn)入廢水，使廢水含大量有機(jī)物。 第一 章 前言 食品工業(yè)廢水的來源 食品工業(yè)原料廣泛，制品種類繁多，排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。 （ 3）成形工段：為增加食品色、香、味，延長保存期，使用了各種食品添加劑，一部分流失進(jìn)入廢水，使廢水化學(xué)成分復(fù)雜。若將廢水引入農(nóng)田進(jìn)行灌溉，會影響農(nóng)業(yè)果實(shí)的食用，并污染地下水源。 如對出水水質(zhì)要求很高或因廢水中有機(jī)物含量很高，可采用兩級曝氣池或兩級生物濾池，或多級生物轉(zhuǎn)盤．或聯(lián)合使用兩種生物處理裝置，也可采 用厭氧 — 需氧串聯(lián)的生物處理系統(tǒng)。 第 二章 編制依據(jù)和設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計資料 設(shè)計 廢水水量 400m3/d， K 時 =[6]，水質(zhì)特征如表 1 所示 。 根據(jù)任務(wù)書中水質(zhì)特征的要求 和 比較，經(jīng)過 進(jìn)一步的分析研究，其中主要污染物質(zhì)為懸浮物和呈膠體及溶解狀態(tài)的有機(jī)物 ,即 BOD、 COD。 雖然吸附過程很短，但被吸附的有機(jī)物可以儲存在生物膜中，有較長時間為微生物所氧化、分解、吸收。另外填料價格較貴，加上填料的支撐結(jié)構(gòu)，投資費(fèi)用較高。如卡魯塞爾（ Carrousel 2020）氧化溝、三溝式（ T 型）氧化溝、奧貝爾（ Orbal）氧化溝等。 (3)氧化溝的流型為循環(huán)混合式，污水從環(huán)的一端進(jìn)入，從另一端流出，具有完全混合曝氣 池的特點(diǎn)。 (5)工藝簡單，管理方便，處理效果穩(wěn)定，使用日益普通。 SBR 方案 序批式活性污泥法即 SBR法是從 Fillamp。八十年代 以來該工藝在我國也受到重視，并得到應(yīng)用。 SBR 法處理食品廢水具有一次性投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、處理穩(wěn)定性好、處理效率高等特點(diǎn) ,是一種經(jīng)濟(jì)、有效的處理高濃度有機(jī)廢水的方法 ,特別是在場地緊張情況下 ,更顯示其優(yōu)越性 [14]。 格柵可以分為 人工格柵和機(jī)械格柵兩種。人工格柵具有構(gòu)造簡單，安裝靈活和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。 水泵的選擇 選泵應(yīng)考慮的因素： ① 選泵機(jī)組泵站泵的總抽生能力，應(yīng)按進(jìn)水管的最大時污水量計，并應(yīng)滿足最大充滿度時的流量要求 [16]； ② 盡量選擇 類型相同（最多不超過兩種型號）和口徑的水泵，以便維修，但還須滿足低流量時的需求； ③ 由于污水對水泵有腐蝕作用，故污水泵站盡量采用污水泵，在大的污水泵站中，無大型污水泵時才選用清水泵。 結(jié)構(gòu) 的參數(shù)見表 4。 泵位及安裝 本設(shè)計潛水污水泵采用濕式安裝，優(yōu)點(diǎn)是可以不設(shè)污水泵房 ，泵的效率比較高，節(jié)省投資及運(yùn)行費(fèi)用。 為了達(dá)到既能均量又可以均質(zhì)的目的，工程中一般采用均化池。 停留時間是調(diào)節(jié)池有效容積與 處理水量的比值 ， 即： QVHRT ? 有 效 間歇處理時，調(diào)節(jié)池容積按平均每小時廢水流量的 3~4h計算。 圖 2 調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)圖 （ 3）調(diào)節(jié)池集水坑 ： 內(nèi)設(shè) 2 臺自動攪勻潛污泵，一用一備 。 （ 1）進(jìn)水期 指從反應(yīng)器開始進(jìn)水直到達(dá)反應(yīng)器最大容積時的一段時間。在此階段通過改變反應(yīng)條件，不僅可以達(dá)到有機(jī)物降解的目的，而且可以達(dá)到脫氮、除磷的效果。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(hù)高度。 本設(shè)計 根據(jù) 作者查閱 工程 實(shí)例 及 有關(guān) 資料 ，擬定 采用限制曝氣方式 。 參數(shù)選擇 進(jìn)水 COD COD=1000mg/L； BOD 污泥負(fù)荷 Ls=（ kgMLSS 則一個周期所需要的時間為： Tc = TA + TS + TD+ TF =3 + + = 6(h) 反應(yīng)池池體 平面尺寸 計算 周期數(shù) 24 24 46n Tc??? 池 個 數(shù) 6 4 T? ? ? 反應(yīng)池有效池容 4 4 0 0 1 0 044mVQnN? ? ? ? ???（ m3） 由進(jìn)水時間和進(jìn)水量的變動理論，求得一個循環(huán)周期的最大流量變動比 max Q??平 均 超過一個周期，進(jìn)水量 △ Q 與 V的對比為 △ Q/v 1 1 .5 1 0 .1 2 54r m??? ? ? 考慮流量比，反應(yīng)池的修正容量為 V’=V（ 1+△ Q/v） 1 0 0 (1 0 .1 2 5 ) 1 1 2 .5? ? ? ?（ m3） 取反應(yīng)池水深為 ，則所需水面積 39。 （ 2） SBR池出水設(shè)計 SBR 池采用潷水器出水，潷水器是在 SBR 水處理工藝的沉淀階段，為排除與活性污泥分離后的上清液的專用設(shè)備，其主要功能應(yīng)滿足： ①追隨水位連續(xù)排水的性能：為取得分離后沉淀的上清液，潷水器的集水器應(yīng)靠近水面，在上清液排出的同時，能隨反應(yīng)池水位的變化而變化，具有連續(xù)排水的性能。 ?? （ m3/min） 排出裝置的排出能力在最大流量比（ r=）是能夠排出，所以排出能力 為 39。 SBR 池的平面布置如圖 4。 ??(kgO2/h) （ 2） 供氧能力 ① 曝氣裝置 本設(shè)計選擇 Wm— 180 型網(wǎng)狀膜微孔空氣擴(kuò)散器 。 每個擴(kuò)散器的服務(wù)面積為 ， 動力效率 ～ ，氧利用率 15%～ 20%。 污泥產(chǎn)量 SBR 工藝污泥沉降性能良好，同時沉淀是在靜止條件下進(jìn)行的，所以， SBR 能有效防止污泥膨脹。 水溫為 20℃時 (20) ? (d1) 根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（ GBJ14— 1987， 1997 年版）的有關(guān)規(guī)定，不同水溫時應(yīng)進(jìn)行修正。角交錯排列。在每根干管上設(shè)有 2根 曝氣豎管。 l為管段長度， 空氣干管和支管以及配氣豎管的管徑，根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速按《排水工程》下冊的附錄 2來確定，計算結(jié)果列入表中管徑一項(xiàng) 。空氣壓力按估算， 將管段當(dāng)量長度和管段計算長度 相乘，得到壓力損失 h1+h2，結(jié)果列入表 中壓力損失 一 項(xiàng) 。此款鼓風(fēng)機(jī)具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、耗電省、噪音低等特點(diǎn)。渠首寬 D=，渠尾寬 C=.， 故取上游直線段渠長為 5m ,下游渠長為 ,整個計量堰長為 L=5+B+++=5++++=(m) 污泥 處理設(shè)施 一般說明 污泥處理的目的是減量、穩(wěn)定、無害化以及為最終處置與利用創(chuàng)造條件。剩余污泥量因采用的污水處理工藝不同，計算方法也不盡相同。 （ 3）污泥的可消化程度 2112vfdvfppR [1 ] 1 0 0 %pp? ? ? 式中 12vvpp、—— 分別表示生污泥與熟污泥中有機(jī)物所占的百分?jǐn)?shù)， %； 12ffpp、 —— 分別表示生污泥與熟污泥中無機(jī)物所占的百分?jǐn)?shù)， %。 污泥的管道輸送 污泥的管道輸送是普遍采用的方法，具有衛(wèi)生條件好，沒有氣味與污泥外溢、操作方便、便于自動化等優(yōu)點(diǎn)，但一次性投資較高。在輸泥管常用的管徑范圍內(nèi)，流速 ~。剩余污泥 含水率高，需要進(jìn)行濃縮處理。 進(jìn)入濃縮池的剩余污泥量為 ，采用 1 個濃縮池，則濃縮池流量為： 1 ? m3/s。本設(shè)計取 55176。 溢流堰周長 ( 2 ) 3 . 1 4 ( 5 . 4 2 0 . 1 5 ) 1 6 . 0 1 4c D b?? ? ? ? ? ? ?（ m） 其中 D —— 濃縮池直徑 ， （ m） b —— 出水槽寬 ， （ m） 溢流堰采用 雙 側(cè) 90176。 0 . 7 0 . 7 0 . 0 0 0 0 1 2 5 0 . 0 0 7 7hq? ? ? ?（ m） 三角堰后自由跌落 （ m） ，則出水堰水頭損失為 （ m） 。 圖 6 豎流濃縮池計算簡圖 污泥消化分為好氧消化和厭氧消化兩種方式。 柱體部分直徑取 D 為 10m，集氣罩直徑 d1 取 4m，池低下錐底直徑 d2 采用 4m。 ①脫水污泥量計算 脫水后污泥量 102100 1 0 0 9 74 7 . 5 2 5 . 7 0 2 41 0 0 1 0 0 7 5P P? ?? ? ? ???(m3/d) 式中 0Q —— 脫水前污泥量，本設(shè)計中為 （ m3/d） 1P —— 脫水前污泥含水率，本設(shè)計中為 97% 2P —— 脫 水后污泥含水率，本設(shè)計中取 75% 脫水后干污泥重量 2( 1 ) 10 00 5. 70 24 ( 1 75 % ) 10 00 14 25 .6M Q P? ? ? ? ? ? ? ?(kg/d) 污泥脫水后形成泥餅，用小車運(yùn)走，分離液返回處理系統(tǒng)前端進(jìn)行處理。 過濾流量 ， 設(shè)置 2 臺壓濾機(jī)， 1 用 1 備，每臺每天工作 8h。根據(jù) 處理廠的規(guī)模大小，采用 1： 200～ 1： 500的比例尺的地形圖繪制總平面圖。 ⑷ 在布置總圖應(yīng)考慮安排充分的綠化帶，為污水處理廠的工作人員提供一個優(yōu)美舒適的環(huán)境。 ⑻ 變電所設(shè)在耗電大的構(gòu)筑物附近，高壓線應(yīng)避免在廠內(nèi)架空敷設(shè)，以策安全。 ⑾ 污水廠內(nèi)應(yīng)設(shè)超越管，以便在發(fā)生事故時，使污水能超越該構(gòu)筑物，進(jìn)入下構(gòu)筑物或事故溢流。 ⑵ 注意事項(xiàng)的考慮 在對污水處理廠污水處