【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 斷面形狀有關(guān)S——格條寬度，mv ——過(guò)柵流速，m/sα——格柵傾角，度則 （6）柵槽總高度(H)取柵前渠道超高h(yuǎn)2=；柵前槽高H1=h+h2=；則總高度H=h+h1+h2=++=。（7）柵槽總長(zhǎng)度(L)L=l1+l2+++=++++=（8）每日柵渣量(W)在格柵間隙為10mm的情況下，設(shè)柵渣量為W1=，將該廢水視為食品生產(chǎn)廢水，這里總變化系數(shù) K2=1，則 式中：Q ——設(shè)計(jì)流量，m3/sW1——柵渣量(m3/103m3污水)，～，粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值，則=考慮到其產(chǎn)渣量較大，所以選用機(jī)械清渣的方式去除攔截在格柵上的柵渣，采用山東貝爾特環(huán)保科技有限公司生產(chǎn)的GSC800型回轉(zhuǎn)式格柵機(jī)。考慮到果汁生產(chǎn)廢水具有水量波動(dòng)較大，因此在格柵后設(shè)一集水井，有利于后段工序間的協(xié)調(diào)發(fā)揮，達(dá)到連續(xù)處理的效果，設(shè)計(jì)的集水井為深5m，邊長(zhǎng)為4m，即體積為80m3。一、設(shè)計(jì)說(shuō)明沉淀池的形式，按池內(nèi)水流方向的不同，可分為平流式、豎流式和輻流式沉淀池三種。每種沉淀池均包含五個(gè)區(qū)，即進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、緩沖區(qū)、污泥區(qū)和出水區(qū)。：鑒于本設(shè)計(jì)主要采用UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧處理，而UASB對(duì)SS的要求高，所以在此采用沉淀池去除大部分原水中的SS，以利于污水在UASB反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧反應(yīng)時(shí)，原水中的SS盡可能小的干擾到生物菌團(tuán)形成的顆粒物，保證UASB高效的完成厭氧反應(yīng)。 沉淀池各種池型對(duì)比池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式（1）沉淀效果好；（2）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)；（3）施工簡(jiǎn)易，造價(jià)較低（1）池子配水不易均勻（2）采用多斗排泥時(shí)，每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作量大；采用鏈條式刮泥機(jī)排泥時(shí)，鏈帶的支承件和驅(qū)動(dòng)件都浸于水中易銹蝕（1）適用于地下水位高及地質(zhì)較差的地區(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(jiǎn)單（2）占地面積較?。?）池子深度大，施工困難（2）對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較差（3）造價(jià)較高（4）池徑不易過(guò)大，否則布水不勻適用于處理水量不大的小型污水處理廠輻流式(1)多為機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理簡(jiǎn)單(2)排泥設(shè)備已趨定型（1）池內(nèi)水的流速不穩(wěn)定，沉淀效果較差（2）機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高（1）適用于地下水位較高地區(qū)（2）適用大、中型污水處理廠經(jīng)查資料了解得知，UASB的進(jìn)水SS（懸浮物）應(yīng)≤500 mg/L，才能使UASB達(dá)到最佳效果。由上表比較可知，平流式沉淀池結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，施工容易，且經(jīng)計(jì)算后得知，須設(shè)多個(gè)沉淀池才能滿足正常生產(chǎn)，而平流式沉淀池更適合于多個(gè)沉淀池共用一壁的施工方法，從而可以減少不少投資，所以，選擇平流式沉淀池去除原水中的大部分SS。二、設(shè)計(jì)參數(shù)（1）設(shè)計(jì)流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮；①當(dāng)污水自流進(jìn)人時(shí)，應(yīng)按每期的最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算；②當(dāng)污水為提升進(jìn)入時(shí)，應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流計(jì)算；③在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時(shí)的設(shè)計(jì)流量計(jì)算，沉淀時(shí)問(wèn)不宜小于30min。（2）沉淀池的個(gè)數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)少于2個(gè)，并宜按并聯(lián)系列設(shè)計(jì)。（3）池子的長(zhǎng)寬比不小于4，以4～5為宜。當(dāng)長(zhǎng)寬比過(guò)小時(shí)，池內(nèi)水流的均勻性差，容積效率低，影響沉降效果。大型沉淀池可考慮設(shè)導(dǎo)流墻。（4）采用機(jī)械排泥時(shí)，寬度根據(jù)排泥設(shè)備確定。（5）池子的長(zhǎng)深比一般采用8～12。（6）池底縱坡：采用機(jī)械刮泥時(shí)，～。（7），～。（8）進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)置擋板，～0. 15m。擋板淹沒(méi)深度：進(jìn)口處視沉淀池深度而定，～；，擋板位置：～，～。（9）沉淀池的緩沖層高度，～。（10）污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗不宜小于600，圓斗不宜小于550。（11）初次沉淀池的污泥區(qū)容積，一般按不大于2日的污泥量計(jì)算，采用機(jī)械排泥時(shí)，可按4小時(shí)污泥量計(jì)算。設(shè)計(jì)采用的水力停留時(shí)間為T(mén)=2h；設(shè)計(jì)流量按前面經(jīng)格柵過(guò)來(lái)的水量設(shè)計(jì)，即按提升水泵的最大流量Q=250m3/h=，采用機(jī)械刮泥除渣【6】。三、設(shè)計(jì)計(jì)算： 平流式沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖（1）設(shè)計(jì)污水量按利用安全系數(shù)K2=則 Qmax=5000m3/d=9000m3/d=375m3/h=（2）SS處理程度E=(C1C2)/C1100%=%（3）： 果汁廢水沉降物質(zhì)百分率資料來(lái)源：文獻(xiàn)[6]根據(jù)UASB反應(yīng)器對(duì)SS工藝要求應(yīng)滿足SS不大于500mg/L的要求，因此，在此沉淀池中需要去除4000500=3500mg/L的SS，%方能滿足后續(xù)工段的正常運(yùn)行。則由圖可知，%時(shí)，u0=,取表面負(fù)荷q’=。（4） 池子總表面積A=3600Qmax/=（5）沉淀部分有效水深設(shè)沉淀時(shí)間為t=2h，則h2=t==（6）沉淀部分有效容積V=3600tQmax==（7） 池長(zhǎng)設(shè)水平流速為v=，則L===18m（8）池子總寬度B=A/L=416/18=，取B=24m（9）池子個(gè)數(shù)設(shè)每格池寬b=4m，則 n=B/b=24/4=6個(gè)（10） 校核長(zhǎng)寬比，長(zhǎng)深比長(zhǎng)寬比L/b=18/4=4，符合設(shè)計(jì)要求；長(zhǎng)深比L/h2=18/=10，符合設(shè)計(jì)要求。（11）理論上每日的污泥量式中：Qmax —— 設(shè)計(jì)流量，m3/dC0——進(jìn)水懸浮物濃度，kg/m3C1 —— 出水懸浮物濃度，kg/m3——污泥含水率，%則 W==1050m3/d=由于本設(shè)計(jì)的污泥量過(guò)大，所以在此設(shè)計(jì)中不采用常用的兩天排泥的設(shè)計(jì)方式對(duì)污泥斗進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是采用間隔幾小時(shí)排泥一次的方式設(shè)計(jì)，暫且設(shè)計(jì)為每3h排泥一次。，經(jīng)過(guò)3h后，每格泥斗都可排泥一次。（12）： 沉淀池污泥斗設(shè)計(jì)計(jì)算草圖由公式：，式中：——泥斗上口面積，m2——泥斗下口面積，m2——泥斗高度，m則 （13） 污泥斗以上梯形部分容積，則（14） 污泥斗和梯形部分容積為所以設(shè)計(jì)能滿足正常生產(chǎn)。（15） 池子總高度設(shè)緩沖層高度為h3=，則式中：h1——超高，mh3——緩沖層高度，mh4——污泥部分高度，m采用靜水壓排泥方式排泥，采用200mm污泥管道，為了防止可能出現(xiàn)的排泥不暢問(wèn)題，建議設(shè)一污泥泵。系統(tǒng)采用行車(chē)刮泥機(jī)進(jìn)行刮泥作業(yè)，設(shè)計(jì)采用山東貝爾特環(huán)?？萍加邢薰旧a(chǎn)的HJX4型行車(chē)式刮泥機(jī)。由于設(shè)計(jì)沒(méi)有做任何與廢水有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，無(wú)法根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以難以準(zhǔn)確表達(dá)污水在各段工序中的水質(zhì)水量，根據(jù)參考其他同類(lèi)設(shè)計(jì)了解到，果汁廢在初沉池中COD、BOD的去除率分別為7%、10%。： 沉淀池進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)800050004000去除率（%）710出水水質(zhì)(mg/l)74404500500 調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)計(jì)算均化，是用以盡量減小污水處理廠進(jìn)水水量和水質(zhì)波動(dòng)的過(guò)程。其構(gòu)筑物為均化池，亦稱調(diào)節(jié)池。一般常有一種誤解，認(rèn)為沉淀池也可起均量或均質(zhì)的作用，實(shí)際上沉淀池的作用主要是分離固體，既不能均量，而且均質(zhì)作用也很小，且無(wú)保證。增設(shè)調(diào)節(jié)池的目的是調(diào)節(jié)水的pH值，保證污水進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器時(shí)能達(dá)到其工藝要求，另外，根據(jù)實(shí)際情況可在該段投加氮磷，使進(jìn)入U(xiǎn)ASB的水C:N:P=400:5:1，有助于微生物的生長(zhǎng)。而該調(diào)節(jié)池之所以單獨(dú)設(shè)計(jì)，是考慮到果汁廢水的pH波動(dòng)大，且時(shí)間長(zhǎng)，即可能長(zhǎng)時(shí)間pH處于峰值或低值，所以，這里設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)池體積不用過(guò)大，采用燒堿和H2SO4作為酸堿中和劑。采用自動(dòng)化控制的方式運(yùn)行管理【2】。設(shè)計(jì)主體采用連續(xù)處理工藝，在格柵后設(shè)有集水井，供調(diào)節(jié)水量之用，也可用作事故池作為儲(chǔ)存事故狀態(tài)下的污水。所以，此處的調(diào)節(jié)池不用過(guò)大，只用于短暫地調(diào)節(jié)pH和溫度之用，里面配一攪拌機(jī)，加速pH的調(diào)節(jié)和溫度的均衡。所以這里根據(jù)具體設(shè)計(jì)水量大小選擇邊長(zhǎng)為2m，高2m的水池，即其體積為8m3。pH調(diào)節(jié)采用pH值控制儀，即在進(jìn)入調(diào)節(jié)池的管道上設(shè)一臺(tái)pH取樣測(cè)定點(diǎn)，由pH值控制儀實(shí)時(shí)測(cè)定后把數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)控制中心，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算好所需投加的酸堿量后，再將信號(hào)傳到酸堿控制泵，控制泵根據(jù)所得信息從酸堿存儲(chǔ)罐中加入適當(dāng)?shù)乃釅A調(diào)節(jié)水中的pH值，使其能滿足正常的UASB反應(yīng)條件。當(dāng)然，這里的溫度控制也同樣采用類(lèi)似的方法控制。即采用溫度控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)池中的水溫測(cè)定，控制進(jìn)入調(diào)節(jié)池的廢熱氣流量，從而達(dá)到溫度的控制。經(jīng)調(diào)節(jié)后的廢水，由污水泵打入U(xiǎn)ASB反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)。 UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算一、設(shè)計(jì)說(shuō)明UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器。廢水經(jīng)沉淀去除廢水中的懸浮物后，進(jìn)入U(xiǎn)ASB(上流式厭氧污泥床)進(jìn)行厭氧處理， 通過(guò)在UASB池中培養(yǎng)厭氧菌，分解水中的有機(jī)物，其COD去降率可達(dá)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(fù)荷高、污泥產(chǎn)量小、效果穩(wěn)定、能耗低等特點(diǎn)。一方面降低了后續(xù)好氧生化處理的負(fù)荷，減少了運(yùn)行費(fèi)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。這種反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不用填料，沒(méi)有懸浮物堵塞等問(wèn)題。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對(duì)較低，便于管理，且不存在堵塞問(wèn)題。處理各種有機(jī)廢水時(shí)，在反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)顆粒污泥形成污泥床，廢水由底部進(jìn)入，向上流過(guò)污泥床區(qū)與大量的厭氧菌接觸，廢水中的有機(jī)物大部分被厭氧菌分解成沼氣，沼氣與水和污泥在三相分離器中進(jìn)行分離，沼氣通過(guò)氣室、水封、阻火罐等收集至鍋爐。處理后的水由反應(yīng)器頂部流出，進(jìn)入好氧生化池進(jìn)行進(jìn)一步的處理。厭氧反應(yīng)可處理高濃度廢水，具有動(dòng)力消耗小、容積負(fù)荷大、可產(chǎn)生一定的生物能、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)。二、參數(shù)選取UASB進(jìn)出水指標(biāo)的控制指標(biāo)：1．～，進(jìn)水pH應(yīng)根據(jù)UASB進(jìn)出水的pH略做調(diào)整，～。2．從調(diào)節(jié)池向加熱池進(jìn)水時(shí)應(yīng)保持穩(wěn)定進(jìn)水，并打開(kāi)蒸汽加熱閥門(mén)。冬季UASB的進(jìn)水溫度保持在35～38℃；夏季UASB的進(jìn)水溫度保持在32～35℃。切勿在低于30℃的情況下進(jìn)水。3．UASB的堿度：應(yīng)控制在1500～2000mg/L，出水堿度保持在1500～2000mg/L，UASB才會(huì)保持一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。若堿度太低則UASB的抗沖擊能力就會(huì)降低；若堿度太高則反應(yīng)器及管道內(nèi)壁容易產(chǎn)生結(jié)垢體，使反應(yīng)器及管道的有效容積縮小。若堿度低于1500mg/L，～；若堿度高于2000 mg/L，～，～。4．UASB的VFA（揮發(fā)酸）：應(yīng)低于400 mg/L，一般在200 mg/L左右或低于200 mg/L。若UASB的出水VFA異常升高，在330 mg/L以上可減少進(jìn)水流量，增加循環(huán)水流量；若高于400 mg/L，可停止進(jìn)水只開(kāi)回流；待VFA恢復(fù)330 mg/L以下后正常進(jìn)水。5．UASB的進(jìn)水SS（懸浮物）應(yīng)≤500 mg/L，出水SS≤260 mg/L。若進(jìn)水SS超過(guò)500 mg/L，則需要排出一沉池的剩余污泥，一般57天排一次。出水SS升高有以下幾方面原因：（1）UASB的進(jìn)水SS太高，超出設(shè)計(jì)要求；（2）部分顆粒污泥破碎；（3）負(fù)荷過(guò)高，若UASB的出水SS過(guò)高，出水水質(zhì)明顯變黑：（1）降低UASB的進(jìn)水SS，使SS≤500mg/L；（2）降低UASB的上升流速，減少內(nèi)部水循環(huán)對(duì)顆粒污泥的剪切力，防止顆粒泥的破碎洗出，；（3）停止進(jìn)水待1～2小時(shí)后再開(kāi)始進(jìn)水。UASB的出水COD應(yīng)≤1000 mg/L，若UASB的出水COD1000 mg/L，可減少進(jìn)水的流量或停止進(jìn)水只開(kāi)回流。6．～。，則需要將剩余污泥排出。一般每半年排泥一次，排泥時(shí)先停止進(jìn)水和循環(huán)，待23小時(shí)后開(kāi)始排泥，排出污泥含水率若按90%計(jì)算每次排出污泥量為812T。綜合整個(gè)果汁生產(chǎn)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)在巴氏殺菌和蒸發(fā)濃縮等工段有不少?gòu)U熱可以回收利用；另外，生產(chǎn)果汁的季節(jié)一般不會(huì)在冬季，平均氣溫不會(huì)過(guò)低，水果的旺季主要集中在夏秋季節(jié)，而湘潭的夏秋季節(jié)的平均氣溫又在25℃以上。所以，只要能將生產(chǎn)過(guò)程中的廢熱收集利用，便能保證UASB的進(jìn)水溫度在35℃左右，能保證UASB反應(yīng)器發(fā)揮最大的效率。因此，此設(shè)計(jì)中的UASB的反應(yīng)溫度控制在35℃左右。：選擇UASB反應(yīng)器的進(jìn)水容積負(fù)荷率可達(dá)15kgCOD/（），COD的去除率可達(dá)到85%以上， m3/kgCOD（去除），(去除)，厭氧污泥可實(shí)現(xiàn)顆粒化。參考同類(lèi)果汁廢水查得設(shè)計(jì)參數(shù)如下：容積負(fù)荷（Nv）15kgCOD/(m3d)；；；UASB有效高度選擇5m。三、設(shè)計(jì)水質(zhì)和水量考慮到UASB反應(yīng)器對(duì)SS敏感，所以，在UASB工段，對(duì)SS的去除率較低，這里不做考慮。該段的設(shè)計(jì)流量為：Qmax=5000m3/d=9000m3/d=375m3/h=（安全系數(shù)K2=）四、反應(yīng)器容積計(jì)算UASB有效容積：V有效＝式中：Q ——設(shè)計(jì)流量，m3/dS0 ——進(jìn)水COD含量，kg/m3Nv——容積負(fù)荷，kgCOD/(m3d)V有效＝=4464m3 不同溫度UASB負(fù)荷設(shè)計(jì)關(guān)系溫度有機(jī)容積負(fù)荷率（kgCOD/）溫度有機(jī)容積負(fù)荷率（kgCOD/）含有少于5%SSCOD※※的廢水含有30%40%SSCOD※※的廢水含有少于5%SSCOD※※的廢水含有30%40%SSCOD※※的廢水1524（去除SS效率好）30101569（去除SS效率一般）204623（去除SS效率好）351520914（去除S