【文章內容簡介】 廢水通過旋轉布水系統(tǒng)進入反應器底部，在混合區(qū)與內部循環(huán)水混合，在反應器的一級處理區(qū)內，廢水與顆粒污泥充分接觸，在厭氧菌的作用下廢水中的大部分有機物被轉化為甲烷和二氧化碳。產生的生物沼氣經過一級三相分離器收集分離，同時在沼氣的氣提作用下攜帶部分廢水經上升管升至反應器頂部的氣液分離器內，沼氣通過氣液分離器分離后離開反應器收集至沼氣罐，水通過中心的下降管返回到反應器的底部，形成內部循環(huán)。一級處理區(qū)的出水通過一級三相分離器后進入二級處理區(qū)進一步處理，所產生的沼氣經過二級三相分離器和頂部的氣液分離器收集分離后導入沼氣柜以便回收利用。經過二級處理區(qū)處理后的水從頂部排出反應器。 UMAR反應器主體UMAR反應器由厚20mm的碳鋼制成，反應器總容積1206m179。，主體高度24m,外徑8m。第一反應區(qū)高：第二區(qū)反應區(qū)高=4:1，進水口設在反應器底部，由25mm的PVC管連接。第一反應區(qū)沿柱高每隔120mm設置一個15mm取泥口，并在距離底部三分之二處設35mm的加泥口，便于加入厭氧顆粒污泥。 圖352 UMAR反應器結構示意圖 UMAR內循環(huán)系統(tǒng)內循環(huán)系統(tǒng)主要由沼氣上升管，下降管，集氣罩和氣液分離器4個部分構成。上升管和下降管是一個連通器原理，當氣體進入上升管后，管內氣，水混合液相對密度變小。形成連續(xù)穩(wěn)定的內循環(huán)和參加循環(huán)的沼氣量密切相關，內循環(huán)的真正動力來自于沼氣產生的體積膨脹功，取決于反應器沼氣產率的大小。強制氣內循環(huán)的循環(huán)氣量可以調，因此可以根據反應器不同運行狀況下所需的循環(huán)氣量進行調整。 UMAR工藝配套設備（1）沼氣穩(wěn)壓柜 UMAR工藝反應過程中會產生沼氣（甲烷和二氧化碳），經過除濕后可用于沼氣鍋爐和沼氣發(fā)電機房。因此設置沼氣穩(wěn)壓柜用作沼氣的儲存、緩沖、穩(wěn)壓。本設計采用一臺氣體壓力為300mm水柱的工作壓力，由物位計和火炬燃燒系統(tǒng)連鎖，有效容積為50m179。的干式沼氣柜。（2）沼氣燃燒器本設計采用一套燃燒能力為250 m3/h的沼氣燃燒器。（3）厭氧污泥泵查《環(huán)境保護設備選用手冊》選用Q=480m179。/d螺旋泵一臺。具體參數見表357。表357 CP（T）型號功率/kW揚程/m流量/m179。?hCP（T）2520 最大設計流量Qmax=3500 m179。/d，設計停留時間t=，有效水深he=（1）有效容積Ve 式中：Qmax ——設計進水流量，m3/h； t ——水力停留時間，d。（2）有效面積Ae 式中：he ——好樣調節(jié)池有效高度（3）好氧調節(jié)池實際尺寸式中： ——超高因此可取好氧調節(jié)池的長寬分別為20m、10m，超高取5m，故循環(huán)池的尺寸為20m10m5m=1000㎡。采用全地下鋼筋混凝土結構。 CASS反應池的設計計算 CASS是周期循環(huán)活性污泥法的簡稱，又名循環(huán)活性污泥工藝。CASS是在SBR（間歇式活性污泥處理工藝）上發(fā)展改進而來,該設計使用CASS池共一座（分兩組）。圖37 CASS工藝原理圖（1）基本設計參數考慮格柵和沉砂池可去除部分有機物及SS，取COD,BOD5,去除率為20%，SS去除率為35%。此時進水水質：COD=900mg/L BOD5=550mg/LSS=80mg/L處理規(guī)模：Q=3500m3/d,混合液懸浮固體濃度（MLSS）：Nw=3500mg/L反應池有效水深H一般取35m, m排水比：λ= ==(2) BOD污泥負荷（或稱BODSS負荷率）（Ns）Ns=Ns——BOD污泥負荷（或稱BODSS負荷率）,kgBOD5/(kgMLSSd)；K2——有機基質降解速率常數，L/(mgd),，；η——有機基質降解率，%；η=f——混合液中揮發(fā)性懸浮固體與總懸浮固體濃度的比值，一般在生活污水中，,。代入數值，得η=%，之后把本數值代入得Ns== kgBOD5/(kgMLSSd)（3）曝氣時間TA ，取4h 式中 TA—曝氣時間，h S0—進水平均BOD5，㎎/L m—排水比 1/m = 1/Nw—混合液懸浮固體濃度（MLSS）：X＝3500mg/L（4）沉淀時間TS 活性污泥界面的沉降速度與MLSS濃度、水溫的關系，可以用下式進行計算。Vmax = 104tXO (MLSS≤3000) Vmax = 104(MLSS≥3000)式中 Vmax—活性污泥界面的初始沉降速度。t—水溫，℃X0—沉降開始時MLSS的濃度，X0＝Nw=3500mg/L，則Vmax = 1043500 = 沉淀時間TS用下式計算 取TS=1h 式中 TS—沉淀時間，h H—反應池內水深，m —安全高度，（5） 排水時間TD及閑置時間Tf 根據城市污水處理廠運行經驗，本水廠設置排水時間TD取為1h,。運行周期T= TA +TS+TD+Tf=6h每日運行周期數n==4(6) CASS池容積 CASS池容積采用容積負荷計算法確定。 （?。┎捎萌莘e負荷法計算：式中：Q—污水設計水量，m3/d ；Q=3500m3/d； Nw—混合液MLSS污泥濃度（kg/m3），； Ne—BOD5污泥負荷(kg BOD5/kg MLSSd)，d； Sa—進水BOD5濃度（kg/ L），本設計Sa = 550 mg/L； Se—出水BOD5濃度（kg/ L），本設計Se = 20 mg/L； f—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，；則：本水廠設計CASS池一座（分兩組），每組容積Vi==2070m3 因此CASS池尺寸設計為46m20m5m=4600㎡（7）CASS池的容積負荷CASS池工藝是連續(xù)進水，間斷排水，池內有效容積由變動容積（V1）和固定容積組成，變動容積是指池內設計最高水位至潷水器最低水位之間高度（H1）決定的容積，固定容積由兩部分組成，一是活性污泥最高泥面至池底之間高度（H3）決定的容積（V3），另一部分是撇水水位和泥面之間的容積，它是防止撇水時污泥流失的最小安全距離（H2）決定的容積（V2）。CASS池總有效容積V（m3）：V＝n1（V1＋V2＋V3）（?。┏貎仍O計最高水位至潷水機排放最低水位之間的高度，H1（m）；式中：N—一日內循環(huán)周期數，N=4； H——池內最高液位H（m）,本設計H=。則 （ⅱ）潷水結束時泥面高度，H3（m）已知撇水水位和泥面之間的安全距離，H2==；H3=H(Hl+H2)==(ⅲ) SVI—污泥體積指數,(ml/g) SVI=代入數值，則 SVI=(ml/g)， 此數值反映出活性污泥的凝聚、沉降性能良好。（8）CASS池外形尺寸（?。〤ASS池總高，H0（m），則H0=H＋＝（ⅱ）微生物選擇區(qū)L1，（m）CASS池中間設1道隔墻，將池體分隔成微生物選擇區(qū)（預反應區(qū)）和主反應區(qū)兩部分。靠進水端為生物選擇區(qū)，其容積為CASS池總容積的10%左右，另一部分為主反應區(qū)。選擇器的類別不同，對選擇器的容積要求也不同。L1＝10﹪L=10%46= （ⅲ）反應池液位控制排水結束時最低水位（m）；；保護水深 = 。污泥層高度（m） 則：撇水水位和泥面之間的安全距離，H2=hs= (9) 連通孔口尺寸隔墻底部設連通孔，連通兩區(qū)水流，因單格寬8m，根據設計規(guī)范要求，此時連通孔的數量取為3。（?。┻B通孔面積A1A1按下式進行計算：式中： U—孔口流速，取U=70m/h將各數值代入，計算得：（ⅱ）孔口尺寸設計孔口沿墻均布。為： (10)計算剩余污泥量 理論分析，知溫度較低時，產生生物污泥量較多。本設計最冷時是冬季平均最冷溫度是10℃。10℃時活性污泥自身氧化系數： Kd（10）=Kd（20）=（10－20）= 剩余生物污泥量：△XV=YQ－Kd（10）VifnN=3500－1500 64= 剩余非生物污泥量：△XS =Q（1fbf） =3500（）=公式中，fb——進水VSS中可生化部分比例，取fb =；C0——設計進水SS，mg/L；Ce——設計出水SS，mg/L； 剩余污泥總量：X=△XV+△XS=+= 剩余污泥濃度NR：NR=%計算，濕污泥量為設計需氧量包括氧化有機物需氧量，污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量及出水帶走的氧量。設計需氧量考慮最不利情況，按夏季時高水溫計算設計需氧量。（1） 氧化有機物需氧量，污泥自身需氧量O1以每去除1㎏㎏Oa的經驗法計算。 = 2919(㎏O2/d) 式中 Oa —需氧量，㎏O2/d； —活性污泥微生物每代謝1㎏BOD需氧量，㎏～㎏，㎏； —1㎏活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，㎏～㎏，㎏。（2）標準需氧量 標準需氧量計算公式：SOR=Csb（T）=Cs（T）（+）Ot==式中SOR——水溫20℃，105pa時，轉移到曝氣池混合液的總氧量，㎏/h；AOR——在實際條件下，轉移到曝氣池混合液的總氧量，㎏/h；Cs（20）——20℃時氧在清水中飽和溶解度，取Ca（20）=； ——雜質影響修正系數，取值范圍=～，本例選用=；——含鹽量修正系數，本例取=； ——氣壓修正系數； Pa——所在地區(qū)大氣壓力，Pa； T——設計污水溫度，本設計考慮最不利水溫，夏季T=℃； CSb（T）——設計水溫條件下曝氣池內平均溶解氧飽和度mg/L； Cs（T）——設計水溫條件下氧在清水中飽和溶解度，℃時，CS（）=；Pb——空氣擴散裝置處的絕對壓力，pa，Pb =P+103H；P——大氣壓力，P=105； H ——空氣擴散裝置淹沒深度，； Ot——氣泡離開水面時，氧的百分比，%； EA——空氣擴散裝置氧轉移效率，本設計選用水下射流式擴散裝置，氧轉移效率EA按26%計算； C——曝氣池內平均溶解氧濃度，取C=2mg/L。工程所在地假設海拔高度110m，105pA,壓力修正系數：===Pb=P+103H =105+103=105（Pa）Ot=100%=%CSb（）=Cs（）（+）=（）= 標準需氧量SOR： SOR=