【導(dǎo)讀】本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為日處理3萬(wàn)噸氮肥廠廢水處理工藝設(shè)計(jì)。進(jìn)水水質(zhì)情況如下。COD800mg/l，BOD5250mg/l，SS300mg/l，NH4-N1000mg/l，pH8～9。設(shè)計(jì)主要任務(wù)是確定污水。選型、總平面布置。該設(shè)計(jì)采用吹脫法+AO工藝處理氮肥廠的氨氮廢水。污水處理流程為：細(xì)格柵到初沉池，初沉池到調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池到吹脫塔，吹脫塔到AO池，AO池到二沉池。廢水處理后排入城市。污泥處理流程為：從二沉池排出的污泥一部分經(jīng)污泥回流泵房回流至AO池，另一部分。剩余污泥脫水后外運(yùn)處置。所選的吹脫法+AO工藝，對(duì)氨氮廢水具有較好的處理效果。后達(dá)到《合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的間接排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　

【正文】 3m，斗壁 傾角 取 為 60176。 高 dh ： )(260t a n)B(2t a nh 1d ????? b? 砂斗上口寬 度 2b ： a n a n2b 12 ??????? bh d? 合肥學(xué)院 2020 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 沉砂斗 容積 V： 322212122 m69)()222(6 ???????? bbbbhV d ，取 70m3 （ 6）沉砂室高度 沉砂室 采用 重力排砂 ，池底 的 坡度為 。 沉砂池 砂斗長(zhǎng)度 是 ： b2LL 22 ?????? 設(shè) h3 沉砂區(qū)高度，則 320 .0 2 0 .4 1 0 .0 2 2 .0 3 0 .4 4 8dh h L m? ? ? ? ? ?，取 （ 7）沉砂池總高度 H 設(shè)超高 h1= H=h1+h2+h3=++= （ 8） 砂水分離裝置 采用 LSF 型螺旋砂水分離器， N=， 其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 9。 表 9 LSF型螺旋砂水分離器主要技術(shù)參數(shù) [15] 參數(shù) 螺旋直徑（ mm ） 處理量（ l/s ） 電機(jī)功率（ kw ） 轉(zhuǎn)速（ r / m i n ） LSF 3 2 0 280 1 2 ~ 2 0 0 . 3 7 5 （ 9） 設(shè)計(jì)計(jì)算草圖 平流沉砂 池剖面圖和平面圖見(jiàn)圖 4。 合肥學(xué)院 2020 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 3 平流沉砂池 11 剖面圖 圖 4 平流沉砂池平面圖 基本參數(shù)的確定 由于 廢水中含有高濃度氨氮廢水， 為了后續(xù)吹脫 ， 需要將廢水的 pH 調(diào)為堿性 ， 而且后續(xù)處理工藝對(duì) 水量和水質(zhì)有一定要求 ， 故應(yīng) 預(yù)先進(jìn)行調(diào)節(jié)。 調(diào)節(jié)池 可以 起到緩沖 負(fù)荷的作用 ， 廢水 水質(zhì) 在調(diào)節(jié)池 達(dá)到 均勻 便于后續(xù)處理 。 (1)設(shè)計(jì)流量 3 3 330 00 0 / 12 50 / 0. 34 8 /Q m d m h m s? ? ? (2)停留時(shí)間 T=； (3) 有效水深 h=6m，保護(hù)高 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)調(diào)節(jié)池有效容積 調(diào)節(jié)池容積按下式計(jì)算 QTV? 式中： V — 調(diào)節(jié)池有效容積， m3 Q — 平均進(jìn)水流量， m3/h T — 停留時(shí)間， h 3V Q T 0. 34 8 36 00 0. 5 62 6. 4 m? ? ? ? ? (2)調(diào)節(jié)池尺寸 有效水深 h=6m，保護(hù)高 ，則調(diào)節(jié)池總高度為 H= 合肥學(xué)院 2020 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 則 調(diào)節(jié)池面積為 21V 6 2 6 .4A 6 9 .6 mh6? ? ? 式中： 21 ,— —V m h m調(diào) 節(jié) 池 面 積 ， 調(diào) 節(jié) 池 有 效 水 深 ， 采用矩形池，取池長(zhǎng)為 ，則池寬為 調(diào)節(jié)池采用外加動(dòng)力攪拌 。 廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入 吹脫塔。 廢水中含有 高濃度氨氮 ， 當(dāng) pH 較高時(shí) ，廢水 與吹入的空氣 接觸，氨氮 從液相轉(zhuǎn)移到氣象 ， 氨氮濃度 降低， PH值下降，廢水的可生化性 增加 。 基本參數(shù)的確定 (1)設(shè)計(jì)流量 3 3 33 0 0 0 0 / 1 2 5 0 / 0 .3 4 8 /Q m d m h m s? ? ? (2)塔內(nèi) 空氣 流速 ~ /mh? ? ； 設(shè)計(jì)計(jì)算 吹脫塔 計(jì)算公式見(jiàn)表 10 表 10 吹脫塔計(jì)算公式 [16] 名 稱(chēng) 公 式 符 號(hào) 說(shuō) 明 吹脫塔的氣液比 1e221m i nYYXXLG?）（ m i nLG2~LG）（）（ ?? 理論板數(shù) LmGA ? 10XXX11121?????NNSSS 吹脫塔有效高度 ? T ? TTENN ? X1 —— 進(jìn)水氨氮含量 ， mg / l X2 —— 出水氨氮含量 ， mg / l Y1 —— 進(jìn)入空氣的量 Y2 —— 吹脫后空氣的量 ， m g L —— 液體流量 ， m 3 / s A —— 吸收因子 N —— 理論板數(shù) ? —— 液體的摩爾粘度 合肥學(xué)院 2020 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 吹脫塔設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1） 基本 計(jì)算 有 設(shè)計(jì)資料中的水質(zhì)情況 知廢水中 NH3N含量為 1g/kg 故其 ，摩爾分率為 。設(shè)計(jì)進(jìn)入 吹脫塔 中 的廢液流量為 1250m3/h， （ 567936kmol/h） ，回收率 可設(shè) 為 80%。在 和 20℃的條件下 ， 稀氨水溶液 的氧氣分壓 為 ，故亨利系數(shù) E 為。 m=()/=。 30℃空氣的分子量為 29，密度 。 ①實(shí)際氣液比 （ G/L） min=(X1X2)/(Y2eY1)=( 80%)/( )= （ G/L） =()（ G/L） min= = (取系數(shù)為 ) 所以 G= 567936 29/= 107m3，即為 106kmol/h。 故實(shí)際氣液比（體積比）為： （ G/L） v= 107/1250=65600 ②理論板數(shù)確定 吸收因子 A=L/mG= 6 ，即脫吸因子 S=A 1= 1 . 0 8 N 理論： X 1 X 2 /X 1 0=SN + 1 S/SN + 1 1 01 8 0 % / 0 . 0 01 = ( 1 . 08N + 1 1. 08 ) / ( 1 . 08N + 1 1) 所以 N= ，取 N=7 氣相中氨的摩爾分率 Y 2 =(X 1 X 2 ) / ( G / L ) = 1 . 6 5 10 3； ③塔的有效高度 Z 根據(jù) Drickanmer B r a d f o o d 法： E T = 0 . 1 7 0 . 6 1 6 l g μ 30℃，進(jìn)料液體的摩爾粘度μ為 （設(shè)計(jì)應(yīng)選取最?lèi)毫拥臈l件，考慮到冬季熱損失） 故 ET= = 實(shí)際板數(shù) N=NT/ET= 取 42 合肥學(xué)院 2020 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 同時(shí)取板間距為 4 50 m m 故 Z= (4 2 1) 0 . 45 =1 8. 45 m ④塔高的確定 塔頂高 1m ，設(shè)置進(jìn)料口（ 40 mm ），入孔（ 5 00 mm ）； 塔底高 1m ，（按照可以?xún)?chǔ)存 1 0m in 的容量測(cè)算），進(jìn)氣管內(nèi)徑 4 0m m 。 查閱相關(guān)資料可知塔板厚度取 48 .5 mm 故塔高 H =1 8. 45 +1 +1 +0 . 04 85 4 2= 24 m ⑤ 塔徑的確定 FLV= L/ V ( ρL/ ρv)0. 5= 1/ 43 4 12 .9 ( 10 00 /1 . 16 5)0. 5= 6. 75 10 4； 取板間距 HT= 0. 45 m ； 圖 5 篩板塔的泛點(diǎn)關(guān)聯(lián)圖 查圖 5 得 C20=0 .0 8, 對(duì)數(shù)值進(jìn)行修正 C =C20( σ /2 0)0. 2= 0. 0 8( 71 .2 /2 0)0. 2=0 .1 03 ； 最大空 氣流 速的確定： Uma x=C( ρL ρv / ρv)0 .5； =0 .1 03 { （ 10 00 1 .1 65 ） / 1. 16 5}0. 5= 3. 0 16 m/ s。 實(shí)際流速 為 U = Um ax 0 . 8= 3. 01 6 0. 8= 2 .4 1m /s ； 因此 D= { (4 1 54 09 83 4. 3 /3 60 0) /( 3. 14 2. 41 )}0. 5=3 . 88 m ， 取整為 3. 9 m 。 合肥學(xué)院 2020 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) AO 池的設(shè)計(jì) 基本參數(shù)的確定 (1) BOD 污泥負(fù)荷：)/(k g B O 5s dk g M L S S ?? (2) 污泥指數(shù)： 120S V I ? (3) 回流污泥濃度： S V I10X6r ?? r （ r= ） 6r 10120??=104m g /L (4) 回流比： R= 100 % (5)曝氣池內(nèi)混合液污泥濃度： LmgXrRRX /50001000011 11 ??????? (6)TN 去除率： %%100240 10240 ?????? o eoTN TNTN? (7)內(nèi)回流比： R 內(nèi) 5 9 5 ????? nn ，取回流比為 600% 計(jì)算公式 表 11 AO池設(shè)計(jì)計(jì)算公式 [17] 合肥學(xué)院 2020 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 名稱(chēng) 公式 符號(hào)說(shuō)明 反應(yīng)池容積比 4~221?VV V1 —— 好氧段容積， m3 ； V2 —— 缺氧段容積， m3 生物反應(yīng)池總?cè)莘e XNQSVVVS021??? Q —— 污水設(shè)計(jì)流量， m 3 /h ； S0 —— 生進(jìn)水 B O D 5 濃度， k g / m 3 ； NS —— B O D 5 污泥負(fù)荷， k g B O D 5 /( k g M L S S ? d) ； X —— 污泥濃度， k g / m 3 水力停留時(shí)間 QVt ? t —— 水力停留時(shí)間， h 剩余污泥量 %50brr????平平QSVXLaQWV XfXV?? W —— 剩余污泥 量， k g / d ； α —— 污泥產(chǎn)率系數(shù)， k g /k g B O D 5 ，一般為0 . 5 ~ 0 . 7 ； b —— 污泥自身氧化速率，1?d ，一般為 0 . 0 5 ； Lr —— 生物反應(yīng)池 中 B O D 5 去除濃度， k g /m 3 Q 平 —— 平均日污水流量， m 3 /d 。 X —— 揮發(fā)性懸浮固體濃度， k g / m 3 Sr —— 反應(yīng)器去除的 SS 濃度， k g / m 3 50% —— NV S S （不可降解和惰性懸浮物量） 占 T S S （總懸浮物量）的百分 比 ； f—— 系數(shù)，取 0 . 7 5 剩余活性污泥量 Vrb V X?? LaQXW 平 WX 剩余活性污泥量， k g /d 濕污泥量 )1(1 00 0 PWQS?? SQ 濕污泥量， m 3 / d ； P 污泥含水率， % 污泥齡 WcXVXv?? c? 污泥齡， d 最大需氧量 WDrrXNbNbQLaO39。39。39。39。2c???? 39。39。39。cb 、a 分別為 1 、 4 . 6 、 1 . 4 2 ； rN 氨氮去除量， k g /m 3 DN 硝態(tài)氮去除量， k g / m 3 ； WX 剩余活性污泥量， k g /d 曝氣池混合液濃度 rXRRX ???1 R 污泥回流比， % 內(nèi)回流比 %1001???TNTNNR?? NR 內(nèi)回流比， % ； TN? 總氮去除率， % 合肥學(xué)院 2020 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) AO 池設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)有效容積： 30 m7 5 0 05 0 0 2 5 023 0 0 0 0s )1( ?? ????? XN SRQV (2)有效水深： 1 5Hm? (3 取 AO 生化池中 O 段容積與 A 段容積之比： 12/4VV? 曝氣池總面積 : 1/ 7500 / 5A V H? ? ? 1500m2 A 池面積 ： 1500 ? 0 . 2 = 3 0 0m 2 O 池面積 ： 1500 ? 0 . 8 = 1 2 0 0m 2 (4)本設(shè)計(jì) 設(shè) 設(shè)有 3組反應(yīng)池， 且 每組為 3 廊道式 反應(yīng) 池， 每個(gè) 廊道寬 度 b為 8m，則 單 組好氧池長(zhǎng)度： 1200 1 6 .73 3 9 8AL b? ? ???m 類(lèi)比可算得 缺 氧池 寬 8Bm? ，池長(zhǎng) ? 檢驗(yàn) 2 85BH? 1； 5314LB? 10， 故 AO 池 設(shè)計(jì) 滿(mǎn)足 要求 (6)廢 水 在 AO池 停留時(shí)間： 750030000Vt Q? ? ?=6h (7)AO 池中缺氧段與好氧段的時(shí)間停