【正文】 ＝ ( )＝ 集水槽的起點水深為ｈ 起 ＝ ，則 ｈ 起 ＝ ＝ ｍ 集水槽的終點水深為ｈ 終 ＝ ，則 ｈ 終 ＝ ＝ 段碩鵬：船舶生活污水處理的設計 18 MBR 反應柜 設計概述 膜 生物反應器工藝（ MBR工藝）是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術，也稱膜分離活性污泥法。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負荷沖擊能力強、出水水質穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長、易實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點，是目前最有前途的廢水處理新技術之一。/㎡反之，原水濃度較高，可生化性較差時，如工業(yè)廢水，取低限。 N= n247。 MBR 池容積負荷計算校驗 采用 BOD 容積負荷率計算校驗 XfN LLQV e ba )??? （ 設缺氧池對進水 BOD 去除率為η為 20%（一般在 20%— 50%之間） 3 2 0 0%2010a ????? ）（LL eN 為污泥負荷濃度現(xiàn)取 ? d X為混合液濃度現(xiàn)取 5kg/ 3m (一般在 5— 12 kg/ 3m ) f 為混合液中揮發(fā)性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，現(xiàn)取 （一般取— ）： 有效）（（ VXfN LLQV e ba ???? ?????? 3024020) 因為 有效VV? ，固取池容積為 4 3m ,缺氧池容積為 2 3m h =1 m則池子長 寬為 2 2m， 現(xiàn)取缺氧池面積 1S 為 1 1 ㎡， 膜生物反應池面積 0S 為 1 1 段碩鵬：船舶生活污水處理的設計 20 MBR 池保護高度為 ， H = 鼓風機的選型 MBR 池所需鼓風量的計算 膜裝置洗凈所需空氣： N:膜組件數(shù) n0：單位膜組件中膜支架數(shù)， ES50 n0=50 每張膜支架洗凈所需要的空氣量 q=1015L/min 取 q=12L/min MBR 所需鼓風量： m i n/ 0 mNG ??????? B．生物處理所需要的空氣量： 需氧量 b V X fSSaQbSaLO eaD ????? )( 01 Qd=4m179。/min 左右的風機 風口的壓力以池深為依據(jù)，本例水池深度為 ,考慮到風管阻力降，可取風壓 P1500mm水柱的風機 。 Q1= 安徽工程大學畢業(yè)設計 21 = m179。/m179。/d = m179。 （ 2）膜反應（ MBR）柜有效容積計算 系列的平面布置尺寸為 1 1m，池身為 ,有效水深為 1m 則膜生物反應器有效 容積（ V 效）： V 效 =221=4m179。/㎡/㎡ 污 水出水水質： BOD5 :25 mg/l, COD:125mg/l， SS:35mg/l， PH:6～ 。一方面，膜截留了反應池中的微生物，使反應池中的活性污泥濃度大大增加，使降解污 水的生化反應進行得更迅速更徹底，另一方面，由于膜的高過濾精度，保證了出水清澈透明從而省掉二沉池。ｈ），則上升流速 ｖ＝ｕ 0＝ /ｈ＝ /ｓ A=vqmax =m? （ 3） 沉淀柜直徑 D=? )(4 fA? = )001 (4 ?? =8m （ 4）沉淀柜有效水深 設沉淀時間 T＝ ，則 ?2h 4/20 =3600 ?? = （ 5）較核柜徑水深比2hD 2hD = ? ∴符合要求 （ 6） 中心管直徑 ?fd 40 ? 安徽工程大學畢業(yè)設計 17 = ? = （ 7） 中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離 11max3 dv qh ??? ? 式中： h3 —— 中心管喇叭口下緣至反射板的垂直距離，ｍ v1 —— 污水由中心管喇叭口與反射板之間縫隙流處的流速，ｍ /ｓ d1 —— 喇叭口直徑 。 沉淀按池內水流方向的不同，可分為平流式、幅流式和豎流式沉淀池．因本次設計的設計流量不大，擬采用豎流式沉淀柜 設計參數(shù) ①池的直徑通常為 4～ 7m，不宜不大于 8m，池徑與有效水深之比： D/h2 ≤ 3。間接調節(jié) pH 值。d ） 反應器表面積 ： A=Qmax/q1=反應器高度 ： H=V/A=mAD ???? ? 取 D=1m UBF 進水配水系統(tǒng)設計 (1) 設計原則 ： ① 進水必須要反應器底部均勻分布，確保各單位面積進水量基本相等，防止短路和表面負荷不均； ② 應滿足污泥床水力攪拌需要，要同時考慮水力攪拌和產(chǎn)生的沼氣攪拌； ③ 易于觀察進水管的堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞易于清除。UBF目前是 水污染防治領域中一項極具開發(fā)應用前景的生物處理新技術。正常運行時真空泵吸入管內最好不能脫水，以免下次啟動困難。 調節(jié)柜和泵 （ 1）設計參數(shù)設定 取停留時間為，最低水位為 （ 2）設計計算 取水流流速為 ，則管徑應為 D=vQ?max4＝ （ m） , 取管徑為 20mm，則流速為 ， 設計標高為－ ； V=Q t=4247。 b——柵條凈間隙， m h——柵前水深， m v——過柵流速， m/ｓ。當柵渣量大于 179。 設計參數(shù) 按格柵柵條的凈間隙，分為粗格柵 (50～ 100mm)、中格柵 (10～ 40mm)，細格柵 (3～ 10mm)三種。包括箱 體，其內設置有厭氧沉淀池、曝氣氧化池、沉淀過濾池和集水池，在箱體上安裝有排水管道和排污回流管道，排水管道上串接有電磁消毒器和排水泵，排污回流管道上串接有排污回流泵和射流器。 在生化法中，① 活性污泥法 雖然 成熟 ,使用經(jīng)驗豐富 ,大多數(shù)裝置運行效果也較好，但主要適用于處理量大的廢水處理，不 符合船舶的應用設計② 生物膜處理法雖然占地面積少 ,產(chǎn)生污泥量少 ,減少了污泥處理的壓力，但出水水質明顯不如 MBR法， MBR法 由于膜的高效分離作用，分離效果遠好于傳統(tǒng)沉淀池，處理出水極其清澈， 懸浮物和濁度接近于零，細菌和病毒被大幅去除 ，出水水質優(yōu)于建設部頒發(fā)的生活雜用水水質標準（ ），可以直接作為非飲用水進行回用。近年來國際上的研究方向以強化生物處理工藝流程及處理效率 為主，比較典型的就是結合膜分離技術而形成的膜生物法工藝 (MBR)。在廢水三級處理過程中，常把過濾作為三級處理的預處理，使深度處理設施免于經(jīng)常堵塞，提高其處理效率。 混凝劑、助凝劑及其它藥劑的選擇，應根據(jù)被處理水的工藝實驗，或參照類似被處理水的運行經(jīng)驗來確 定。 在船舶廢水的處理中，混凝可去除水中的濁度、色度、某些無機或有機污染物，如油、硫、砷、鎘、表面活性物質、放射性物質、浮游生物和藻類等。與傳統(tǒng)的生化水處理技術相比，MBR具有以下主要特點：處理效率高、出水水質好 ，在 很多情況下出水可作為再生水直接使用 ；設備緊湊、占地面積?。灰讓崿F(xiàn)自動控制、運行管理簡單。 2) 生物膜法 好氧生物膜法包括生物濾池、生物轉盤等，其主要特征是在設備或構筑物中設 置供微生物聚集的載體。下面對 各種處理方法做一簡單介紹： 一、物理法 一、 生物法 1) 活性污泥法 活性污泥法就是以活性污泥為主體，利用好氧菌氧化分解廢水中的有機污染物質的廢水處理方法。可分為兩類：一類是直接還原，即污染物直接在陰極上得到電子而發(fā)生還原，基本反應式為： MZ+ + Ze → M。在我國 ,中山大學最早用 ACF 成功處理 了酚醛車間的廢水 ,該項技術已通過中試技術鑒定并于 1985年獲國家專利。 [6] 二、 污水物理化學處理法 混凝法： 混凝法是船舶廢水處理中常用的物化法 ,通過投加凝聚劑來降低污染物濃度 ,改善廢水的可生物降解性能。 80 年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一 。 國外用此法處理污水 , 取得了較好的效果 , 據(jù)美國專利介紹 ,COD(化學耗氧量 ) 的脫除率可達 92%，石油大學環(huán)境工程研究開發(fā)中心針對遼河油田生活污水開發(fā)一種采用三段式活性炭生物膜反應器的污水處理流程及設備，結果表明在進水 COD值小于 900mg/L 時。 通過厭氧或缺氧區(qū)的設置使之具有生物脫氮、除磷的效能，活性污泥法工藝能從污水中去除溶解的和膠體的可生物降解的有機物，以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質，無機鹽類也能被部分去除， 常規(guī)活性污泥法對 COD、BOD5 和 OIL 的去除率分別達到 82％、 68％和 57％以上；對 SS、 NH3N 的去除率分別是 46％、 25％ [4] 目前應用的新工藝有 AB 活性污泥工藝、 AAO 活性污泥工藝，將光合細菌 (PSB)固定于活性污泥上經(jīng)馴化培養(yǎng)后 ,在好氧條件下處理含酚廢水 ,可明 顯地提高去酚能力。 但是此方法無法全面適應分散的船舶，真正能做到污水回收處理的很少，因此本課題選擇船上污水處理裝置的設計，方面快捷的處理日常船舶運行中產(chǎn)生的生活污水，是一項全新的設計，既有很大的意義。雖然這些設備均通過了船檢部門的型式認可，但在實際使用過程中所出現(xiàn)的比較集中的問題是：處理裝置體積較大，耐沖擊負荷能力差，處理效果不穩(wěn)定，操作維修不方便，加之監(jiān) 管 不嚴，很多設備閑置不用。近年來國際上的研究方向以強化生物處理工藝流程及處理效率為主，比較典型的就是結合膜 分離技術而形成的膜生物法工藝 (MBR)。在水環(huán)境標準日益嚴格的今天， MBR 已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿?，將是新世紀替代傳統(tǒng)廢水處理技術的有力競爭者 船舶生活污水處理在國內外的的研究現(xiàn)狀 船舶生活污水處理方案國內外研究概括 國外進行船舶生活污水處理工藝及技術的研究，開始于 20 世紀 60 年代末期，以美國和日本為代表，目前開展此項研究工作的仍是最早加入附則 Ⅳ 的一些國家，如美國、日本、英國、法國、德國、希臘、荷蘭和丹麥等。盡管還存在較高的運行費用問題，但隨著膜制造技術的進步，膜質量的提高和膜制造成本的降低， MBR 的投資也會隨之降低。在我國 600 多個城市中，有 300 余座城市缺水，真中嚴重缺水城市有 100余個，年缺水量近 60 億 m3，每年因缺水造成經(jīng)濟損失約 2020 億元人民幣。 在我國， MBR 同時應用于生活污水與工業(yè)廢水處理的研究。 80 年代以來，該技術愈來愈受到重視，成為研究的熱點之一。因而要實現(xiàn)船舶行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須全面解決船舶的生活污水污染問題?？梢姡懊磕晗蚝Ｑ?、江河水域排放的生活污水是巨大的數(shù)量。 段碩鵬：船舶生活污水處理的設計 2 第 1章 ：緒論 選題的依據(jù)和意義 選題的依據(jù) 隨著人民生活水平日益提高 ，環(huán)境保護也越來越受到重視。 【 1】 本設計為某船員數(shù)為 25人的船舶生活污水處理進行工藝設計，設計水質為95%生活污水以及 5%其他廢水，設計規(guī)模為 4m179。為了保護海洋環(huán)境，國際海事組織不斷加強對國際防污染條約與議定書的管理、修正和實施，對船舶污水排放的要求逐步提高， MARPOL73/78 附則 IV 已經(jīng)于 2020年生效，我國雖未加入，但對于國際航行船舶必須滿足國際公約的要求。 sludge process To: discharged from the reactor MBR back concentrated liquid, the remaining sludge into the return sludge pumping station, sewage pump then into the concentration tank, and finally pressed into cakes The choice of membrane bioreactor (MBR) technology, high efficiency, water quality is good, better than the national wastewater discharge standards (GB), in many cases, water can be directly used as reclaimed water。 該船舶生活污水 處理 規(guī)模為 4t/d（ 25人的船）。 ： 論文正文； 綜述，要求＞ 3000 字，文獻＞ 10篇； 附件： 1 篇英文文獻翻譯。 畢業(yè)設計（論文） 題目 ： 船舶生活污水處理的設計 課 題 類 型： 設計 √ □ 實驗研究□ 論文□