【文章內(nèi)容簡介】 廢水通過旋轉(zhuǎn)布水系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)器底部，在混合區(qū)與內(nèi)部循環(huán)水混合，在反應(yīng)器的一級處理區(qū)內(nèi)，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(jī)物被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。產(chǎn)生的生物沼氣經(jīng)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(jīng)上升管升至反應(yīng)器頂部的氣液分離器內(nèi)，沼氣通過氣液分離器分離后離開反應(yīng)器收集至沼氣罐，水通過中心的下降管返回到反應(yīng)器的底部，形成內(nèi)部循環(huán)。一級處理區(qū)的出水通過一級三相分離器后進(jìn)入二級處理區(qū)進(jìn)一步處理，所產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過二級三相分離器和頂部的氣液分離器收集分離后導(dǎo)入沼氣柜以便回收利用。經(jīng)過二級處理區(qū)處理后的水從頂部排出反應(yīng)器。 UMAR反應(yīng)器主體UMAR反應(yīng)器由厚20mm的碳鋼制成，反應(yīng)器總?cè)莘e1206m179。，主體高度24m,外徑8m。第一反應(yīng)區(qū)高：第二區(qū)反應(yīng)區(qū)高=4:1，進(jìn)水口設(shè)在反應(yīng)器底部，由25mm的PVC管連接。第一反應(yīng)區(qū)沿柱高每隔120mm設(shè)置一個15mm取泥口，并在距離底部三分之二處設(shè)35mm的加泥口，便于加入?yún)捬躅w粒污泥。 圖352 UMAR反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖 UMAR內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)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(gòu)成。上升管和下降管是一個連通器原理，當(dāng)氣體進(jìn)入上升管后，管內(nèi)氣，水混合液相對密度變小。形成連續(xù)穩(wěn)定的內(nèi)循環(huán)和參加循環(huán)的沼氣量密切相關(guān)，內(nèi)循環(huán)的真正動力來自于沼氣產(chǎn)生的體積膨脹功，取決于反應(yīng)器沼氣產(chǎn)率的大小。強(qiáng)制氣內(nèi)循環(huán)的循環(huán)氣量可以調(diào)，因此可以根據(jù)反應(yīng)器不同運(yùn)行狀況下所需的循環(huán)氣量進(jìn)行調(diào)整。 UMAR工藝配套設(shè)備（1）沼氣穩(wěn)壓柜 UMAR工藝反應(yīng)過程中會產(chǎn)生沼氣（甲烷和二氧化碳），經(jīng)過除濕后可用于沼氣鍋爐和沼氣發(fā)電機(jī)房。因此設(shè)置沼氣穩(wěn)壓柜用作沼氣的儲存、緩沖、穩(wěn)壓。本設(shè)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(shè)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(hù)設(shè)備選用手冊》選用Q=480m179。/d螺旋泵一臺。具體參數(shù)見表357。表357 CP（T）型號功率/kW揚(yáng)程/m流量/m179。?hCP（T）2520 最大設(shè)計流量Qmax=3500 m179。/d，設(shè)計停留時間t=，有效水深he=（1）有效容積Ve 式中：Qmax ——設(shè)計進(jìn)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(diào)節(jié)池有效高度（3）好氧調(diào)節(jié)池實際尺寸式中： ——超高因此可取好氧調(diào)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(jié)構(gòu)。 CASS反應(yīng)池的設(shè)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(jìn)而來,該設(shè)計使用CASS池共一座（分兩組）。圖37 CASS工藝原理圖（1）基本設(shè)計參數(shù)考慮格柵和沉砂池可去除部分有機(jī)物及SS，取COD,BOD5,去除率為20%，SS去除率為35%。此時進(jìn)水水質(zhì)：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(yīng)池有效水深H一般取35m, m排水比：λ= ==(2) BOD污泥負(fù)荷（或稱BODSS負(fù)荷率）（Ns）Ns=Ns——BOD污泥負(fù)荷（或稱BODSS負(fù)荷率）,kgBOD5/(kgMLSSd)；K2——有機(jī)基質(zhì)降解速率常數(shù)，L/(mgd),，；η——有機(jī)基質(zhì)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(shù)值，得η=%，之后把本數(shù)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(jìn)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(guān)系，可以用下式進(jìn)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(yīng)池內(nèi)水深，m —安全高度，（5） 排水時間TD及閑置時間Tf 根據(jù)城市污水處理廠運(yùn)行經(jīng)驗，本水廠設(shè)置排水時間TD取為1h,。運(yùn)行周期T= TA +TS+TD+Tf=6h每日運(yùn)行周期數(shù)n==4(6) CASS池容積 CASS池容積采用容積負(fù)荷計算法確定。 （ⅰ）采用容積負(fù)荷法計算：式中：Q—污水設(shè)計水量，m3/d ；Q=3500m3/d； Nw—混合液MLSS污泥濃度（kg/m3），； Ne—BOD5污泥負(fù)荷(kg BOD5/kg MLSSd)，d； Sa—進(jìn)水BOD5濃度（kg/ L），本設(shè)計Sa = 550 mg/L； Se—出水BOD5濃度（kg/ L），本設(shè)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(shè)計CASS池一座（分兩組），每組容積Vi==2070m3 因此CASS池尺寸設(shè)計為46m20m5m=4600㎡（7）CASS池的容積負(fù)荷CASS池工藝是連續(xù)進(jìn)水，間斷排水，池內(nèi)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(nèi)設(shè)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?nèi)設(shè)計最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的高度，H1（m）；式中：N—一日內(nèi)循環(huán)周期數(shù)，N=4； H——池內(nèi)最高液位H（m）,本設(shè)計H=。則 （ⅱ）潷水結(jié)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(shù),(ml/g) SVI=代入數(shù)值，則 SVI=(ml/g)， 此數(shù)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(shè)1道隔墻，將池體分隔成微生物選擇區(qū)（預(yù)反應(yīng)區(qū)）和主反應(yīng)區(qū)兩部分?？窟M(jìn)水端為生物選擇區(qū)，其容積為CASS池總?cè)莘e的10%左右，另一部分為主反應(yīng)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(yīng)池液位控制排水結(jié)束時最低水位（m）；；保護(hù)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(shè)連通孔，連通兩區(qū)水流，因單格寬8m，根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求，此時連通孔的數(shù)量取為3。（ⅰ）連通孔面積A1A1按下式進(jìn)行計算：式中： U—孔口流速，取U=70m/h將各數(shù)值代入，計算得：（ⅱ）孔口尺寸設(shè)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(chǎn)生生物污泥量較多。本設(shè)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(shù)： 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(jìn)水VSS中可生化部分比例，取fb =；C0——設(shè)計進(jìn)水SS，mg/L；Ce——設(shè)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(shè)計需氧量包括氧化有機(jī)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(shè)計需氧量考慮最不利情況，按夏季時高水溫計算設(shè)計需氧量。（1） 氧化有機(jī)物需氧量，污泥自身需氧量O1以每去除1㎏㎏Oa的經(jīng)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(biāo)準(zhǔn)需氧量 標(biāo)準(zhǔn)需氧量計算公式：SOR=Csb（T）=Cs（T）（+）Ot==式中SOR——水溫20℃，105pa時，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量，㎏/h；AOR——在實際條件下，轉(zhuǎn)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(zhì)影響修正系數(shù)，取值范圍=～，本例選用=；——含鹽量修正系數(shù)，本例取=； ——?dú)鈮盒拚禂?shù)； Pa——所在地區(qū)大氣壓力，Pa； T——設(shè)計污水溫度，本設(shè)計考慮最不利水溫，夏季T=℃； CSb（T）——設(shè)計水溫條件下曝氣池內(nèi)平均溶解氧飽和度mg/L； Cs（T）——設(shè)計水溫條件下氧在清水中飽和溶解度，℃時，CS（）=；Pb——空氣擴(kuò)散裝置處的絕對壓力，pa，Pb =P+103H；P——大氣壓力，P=105； H ——空氣擴(kuò)散裝置淹沒深度，； Ot——?dú)馀蓦x開水面時，氧的百分比，%； EA——空氣擴(kuò)散裝置氧轉(zhuǎn)移效率，本設(shè)計選用水下射流式擴(kuò)散裝置，氧轉(zhuǎn)移效率EA按26%計算； C——曝氣池內(nèi)平均溶解氧濃度，取C=2mg/L。工程所在地假設(shè)海拔高度110m，105pA,壓力修正系數(shù)：===Pb=P+103H =105+103=105（Pa）Ot=100%=%CSb（）=Cs（）（+）=（）= 標(biāo)準(zhǔn)需氧量SOR： SOR=