【正文】 量， /md Se出水 BOD 含量， /md b微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過 程的需氧率，取 Xv 單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體濃度， 2 3/mkg V曝氣池容積， 2 31 2 720 1440Vm? ? ? 設(shè)計(jì)采用塑料 SX1 型空氣擴(kuò)散器，敷設(shè) SBR 反應(yīng)池池底，水下淹沒深度為mH ? ， SX1型空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率為 %8?AE SBR 反應(yīng)池的供氣量 G 為： 30 21 . 3 2 1 . 3 2 7 8 6 . 7 2 7 2 1 . 1 6 / m in0 . 3 0 . 3 0 . 3 8 %AAR OGmEE ? ?? ? ? ?? ? ? （ 6）污泥產(chǎn)量計(jì)算 ( / )( 0 . 5 0 . 1 5 / 0 . 4 ) 1 0 8 0 ( 0 . 7 7 2 8 0 . 1 1 5 9 2 ) 8 8 . 6 8 /r v S rX a Q S b V X a b N Q S k g M LV S S d? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 式中： a微生物自身代謝系數(shù)， ，取 b微生物自身氧化率， rS eOSS? ， BOD 進(jìn)出水濃度 mg/L SL 污泥負(fù)荷率，取 ).( 5 dkgM LS SkgB OD 設(shè)排泥含水率為 98%，則排泥量為： 3 3 3/ 1 0 ( 1 ) 8 8 .6 8 / 1 0 ( 1 9 8 % ) 4 .4 3 4 /SQ X P m d? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? （ 7）潷水器選型 現(xiàn)在的 SBR 工藝一般都采用潷水器排水。 取回流縫寬 m? ，上集氣罩下底寬 m? ，則 ： si n 50 1. 15DH C D m? ? ? 2 2 5 3 DH C F m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 22 / 2 3 5 .3 1 5 / 2 6 2 .2 5S CF D E D m? ? ? ? ? ? 則： 2 1 245 0 . 3 6 / , 2 /6 2 . 2 5 2v m h m h v v? ? ? ?? 故符合設(shè)計(jì)要求。 s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷 f = L/（ m ② 出水堰的設(shè)計(jì) 出水槽溢流堰共有 4 條（ 2 2），每條長 10 m，設(shè)計(jì) 900三角堰，堰高 50㎜，堰口水面寬 b=50 ㎜。 。 在不影響處理效果的情況下，兩相厭氧消化處理酒精槽廢水時(shí)被證明在基質(zhì)負(fù)荷率和甲烷產(chǎn)量方面優(yōu)于單項(xiàng)系統(tǒng)。通過不同的微生物參與底物的轉(zhuǎn)化過程而將底物轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物 —— 沼氣、水等無機(jī)物。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)題目： 某酒精廠生產(chǎn)廢水處理廠設(shè)計(jì) ： （ 1）根據(jù)原始資料（城市基礎(chǔ)資料、水量規(guī)模、進(jìn)出水水質(zhì)等）選擇確定污水處理廠工藝流程（包括污水和污泥處理）。在酒精生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，工廠采用過濾沉淀方法進(jìn)行簡易處理，使處理后廢水 COD 降至 20， 000~25， 000mg/L，這仍屬于高濃度有機(jī)廢水，直接排入接納水體，仍具有較大危害。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。此外，厭氧消化不好，達(dá)不到限制排放的標(biāo)準(zhǔn)。表面水力負(fù)荷 q= /(㎡ .h)； 設(shè)計(jì)計(jì)算如下： （ 1）中心管截面積 f1與直徑 d0 m a x100 .0 0 6 9 0 .6 90 .0 1Qfmv? ? ? π0 41 0 .9 4fdm??? (2)有效水深 h2 20 9hd? ? ?： (3)中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度 h3 π πm a x3 110 .0 0 6 9 0 .2 3 1d 0 .0 0 7 5 1 .2 6 9Qhmv? ? ??? 10 1 .3 5 1 .2 6 9d d m? ? ? 式中： h3— 間隙高度， m v1— 間隙流出速度， m/s d1— 喇叭口直徑 ,m (4)沉 淀池的面積 f2和池長 D: m a x2 3 6 0 0 0 . 0 0 6 9 3 6 0 0 102 . 5Qfmq??? ? ? 12 9 10 10. 69A f f m? ? ? ? ? D = A = 6m 取 D= 核算： D/h2=3(符合要求 ) (5)每日生的污泥量 V 取 ss 去除率為 40%，污泥含水率為 96%， BOD5去除率為 20%，采用機(jī)械排泥排泥時(shí)間間隔 T=4h,含水率 95%,污泥密度為 1000kg/ m3 0 m a x1 0 0 C Q 0 . 0 0 6 9 3 6 0 0 2 4 1 0 0 1 0 0 0 0 0 . 4 4 101 0 0 0 ( 1 0 0 ) 1 0 0 0 1 0 0 0 ( 1 0 0 9 6 ) 2 4V p?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?m3（ 6）污泥斗的容積 v： 1 4 ( 1 2 1 2 )3v h s s s s? ? ? ? ? 式中： s1,s2污泥斗上下口面積，㎡； h4污泥斗高度， m 1 5 5 2 3 3 。 一條溢流堰上共有 52 個(gè) 100㎜的堰口 ③ 出水水頭損失 單 齒流量為： 31 1 2 . 5 1 0 531 2 1 0 /1 0 4 1 0 4 m s?? ?? ? ? ? 由三角堰過堰流量公式 ? 得， 1 ? 考慮自由跌水水頭損失 ，則出水堰總水頭損失為： 0. 02 4 0. 15 0. 17 4hm? ? ? （ 5）排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 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(jī)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(shí)現(xiàn)顆粒化時(shí)，污泥量還不夠，因此不設(shè)排泥管。 （ 5）沼氣產(chǎn)量計(jì)算 二級 UASB 的 COD 按 60%計(jì)，厭氧產(chǎn)率系數(shù) Y取 /gVSS gCOD，由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算方式得知，每去除 1gCOD 可以產(chǎn)生 4CH ，由公式得 4CH 產(chǎn)量： 4 330 .4 5 ( 6 4 8 3 0 0 0 6 0 % 1 .4 2 6 4 8 0 .0 4 3 0 0 0 6 0 % ) 1 0 4 9 5 . 07CHVm ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?取 4CH 占沼氣體 積的 55%，則沼氣體積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）為： / m? （ 6）產(chǎn)泥量計(jì)算 二級 UASB 的最大設(shè)計(jì)流量 3648 /Q m d?? ，進(jìn)水 COD 濃度為 3000 /mg L ， COD去除率為 60%，污泥產(chǎn)率為 0 .1 /kgMLSS kgCOD，則剩余污泥量為： 3648 300 0 10 60% 116 .64 /X k gM L SS d?? ? ? ? ? ? 假定排泥含水率為 98%，則排泥量為： ? ? 31 1 6 .6 4 5 .8 3 /1 0 0 0 1 9 8 %sQ m d???? 三相分離器設(shè)計(jì)與計(jì)算 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見下圖 （ 1）設(shè)計(jì)說明 三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。 2）回流縫設(shè)計(jì) 2h 的取值范圍為 ，取 1 ? ， 2 ? ， 3 ? ， 31 tanhb ?? 式中： 1b 下三角集氣罩底水平寬度， m ； ? 下三角集氣罩斜面的水平夾角； 3h 下三角集氣罩的垂直高度， m 。 選用兩臺(tái)潷水器，每臺(tái)潷水器的排水量為： 3m a x / 2 45 / 2 22 .5 /Q m h?? 基礎(chǔ)尺寸：出水管 徑： 125mm 排水量： 80 hm/3 方 v 風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì) （ 1） 鼓風(fēng)機(jī)房只需給 SBR池供氣，則總供氣量為： 3721 .16 / m inQm? 選用六臺(tái)（四用二備），則每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)供氣量為： 31 72 1. 16 / 4 18 0. 3 / m inQm?? 根據(jù)計(jì)算選擇 RG400系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)，設(shè)備參數(shù)為： 口徑： 400A 轉(zhuǎn)速： 630 min/r 排氣壓力： aKP 進(jìn)口流量： 258 min/3m (2)風(fēng)機(jī)房 根據(jù)所選取的鼓風(fēng)機(jī)的型號(hào)和大小，設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)房的占地面積為210m，高 2m 。 棄置法包括衛(wèi)生填埋和污泥焚燒處置；回收利用法包括污泥的土地利用、污泥堆肥和工業(yè)利用等。 （ 8）污泥斗容積 5 ( ) 68 ( ) / 2 1h tg a b tg?? ? ? ? ? ? ? 式中： ? —— 泥斗傾角，為保證排泥順暢，圓形污泥斗傾角本設(shè)計(jì)取 68 ； a —— 污泥斗上口半徑（ m），本設(shè)計(jì)取 ； b —— 污泥斗底部半徑 (m)，本設(shè)計(jì)取 。反應(yīng)池?cái)?shù)目 N=2；活性污泥界面以上最小水深 ?=；排除比 1/m=1/4。 上下三角形集氣罩之間回流縫中流速 ??2v 可用下式計(jì)算： 2max2 SQv ? 式中： maxQ 反應(yīng)器中廢水流量， 3/mh； 2S 上三角形集氣罩回流縫之間面積， 2m 。 三角堰結(jié)構(gòu)示意圖 每個(gè) UASB 反應(yīng)器處理水量 ,查知溢流負(fù)荷為 12 L/（ m 布水孔孔徑：共設(shè)置布水孔 66個(gè)，出水流速 u 選為 ，則孔徑為 4 4 4 5 / 2 0 . 0 0 73 6 0 0 3 6 0 0 6 6 3 . 1 4 2 . 2Qdmnu? ?? ? ?? ? ? （ 4） 出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 ① 出水渠的設(shè)計(jì) 采用鋸齒形出水渠，渠寬 ，渠高 ，每個(gè)反應(yīng)器設(shè) 2 條出水渠，基本 可保持出水均勻。 （ 5） 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（ L2） 21 / 2 0 .0 5 4 / 2 0 .0 2 7L L m? ? ? （ 6）過柵水頭損失（ h1） 4 23214 23sin2 1 2 3 s i n 60 81 2 2 1vshbgm? ? ???? ??????? ? ? ? ? ?????? 式中： k系數(shù)，水頭損失增大倍數(shù)，取 k=3； Β 柵條斷面形狀系 數(shù)，斷面為矩形，取 β= ； S格條寬度， m； v2過柵流速，取 v2=； α 過柵傾角，取 α =60176。厭氧采用兩相 UASB 反應(yīng)器，兩級 UASB 反應(yīng)器處理酒精廢水的能力高于單項(xiàng)UASB，好氧采用 SBR 反應(yīng)器，具體處理工藝流程如下圖： 售出作飼料 酒精廢水 格柵 集水池 沉淀池 一級 UASB 二級 UASB SBR 污泥濃縮池 板框壓濾機(jī) 沼氣回收利用 農(nóng)業(yè)灌溉 做農(nóng)肥 圖 21 兩級 UASBSBR 處理工藝 提升泵 在選擇確定的工藝流程過程中，生產(chǎn)出的酒精廢水先經(jīng)過中格柵去除懸浮物雜，在提升泵的作用下，污水帶著溶解性物質(zhì)進(jìn)入豎流式沉淀池，沉淀下來的污泥可以利用做飼料，同時(shí)懸浮物得到了有效的去除；后經(jīng)過集水池調(diào)節(jié)水量，同時(shí)經(jīng)過前面初步處理，保證了進(jìn)入一級 UASB 的 SS 含量盡可能低，有利于顆粒污泥的形成，接著經(jīng)過兩級 UASBSBR 處理，降解難降解有機(jī)物、提 高廢水可生化性，得到污泥進(jìn)行濃縮處理，最后得到水質(zhì)達(dá)到了農(nóng)業(yè)灌溉標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí) BOD、COD 也達(dá)標(biāo)排放。 上流式厭氧污泥床（ UASB）法 UASB 反應(yīng)器中的厭氧反應(yīng)過程與其他厭氧