【導(dǎo)讀】全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國家之一，是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國家。達(dá)110個(gè)，全國城市缺水總量為60億立方米。據(jù)監(jiān)測，目前全國多數(shù)城市地下水受到。一定程度的點(diǎn)狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體。了嚴(yán)重影響，而且還嚴(yán)重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。睫，更是被提到重要的日程上來。對于關(guān)系到國計(jì)民生的食品行業(yè)，制糖產(chǎn)業(yè)一直占據(jù)。著不可或缺的重要位置。但是―前門產(chǎn)糖，后門排污‖卻給環(huán)境帶來了很大壓力。噸廢糖蜜，約330萬噸蔗渣，約310萬立方米酒精廢液。這樣巨大的數(shù)字表明，如果對。制糖廢水進(jìn)行處理后讓其達(dá)標(biāo)排放，可以大大減少向水體排放的污水量，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，般含有有機(jī)物和糖分，COD、BOD很高，是糖廠對水環(huán)境的主要污染源[3]。法規(guī)，確保經(jīng)處理后的外排污水水質(zhì)達(dá)到國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。該系統(tǒng)中，BOD降解是一個(gè)連續(xù)過程，硝。b、奧貝爾氧化溝具有推流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點(diǎn)；

　　

【正文】 g/L) 480 169 70 去除率 (%) 90 90 75 出水水質(zhì) (mg/L) 48 20 設(shè)計(jì)流量 Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=(m3/s)； BOD 污泥負(fù)荷（ Ns）為： ㎏ MLSS； 混合液污泥濃度為： X=3500(mg/L)； 充水比為： ?? 設(shè)計(jì)計(jì)算 運(yùn)行周期及時(shí)間的確定 （ 1）曝氣時(shí)間 ? ?024 2 4 0 . 3 2 1 6 9 3 . 7 40 . 1 3 5 0 0a s St h hNX? ??? ? ? ?? 式中： ?————充水比 0S ————進(jìn)水 BOD 值， (mg/l)； sN ————BOD 污泥負(fù)荷， (kgBOD/㎏ MLSS)； X————混合液污 泥濃度， (mg/l)。 （ 2）沉淀時(shí)間 s Ht u???? ? ?4 1 . 2 6 4 1 . 2 64 . 6 1 0 4 . 6 1 0 3 5 0 0 1 . 5 7 /u X m s??? ? ? ? ? ? ? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 29 頁 共 49 頁 設(shè)曝氣池水深 H=5(m)，緩沖層高度 ?? ， 則沉淀時(shí)間為： ? ? ? ?0 . 3 2 5 0 . 5 1 . 3 3 1 . 51 . 5 7s Ht h hu??? ? ?? ? ? ? （ 3）運(yùn)行周期 T 設(shè)排水時(shí)間 td= 則運(yùn)行周期為 ? ?4 1 . 5 0 . 5 6a s dT t t t h? ? ? ? ? ? ? 每日周期數(shù)： N=24/6=4 反應(yīng)池的容積及構(gòu)造 （ 1）反應(yīng)池容積 單池容積為 ? ?36000 23440 . 3 2 2 4i QVmnN ?? ? ??? 反應(yīng)池總?cè)莘e為 ? ?32 2 2 3 4 4 4 6 8 8iV V m? ? ? ? 式中： N———— 周期數(shù)； iV ———— 單池容積； V ———— 總?cè)莘e； n ———— 池?cái)?shù)，本設(shè)計(jì)中采用 2 個(gè) CASS 池； ? ———— 充水比。 （ 2） CASS 反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸 CASS 反應(yīng)池為滿足運(yùn)行靈活和設(shè)備安裝需要，設(shè) 計(jì)為長方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū)。 據(jù)資料， B： H=1～ 2， L： B=4～ 6，取 B=10(m),L=47(m) 所以 iV =47105=2350(m3) 單池面積 ? ?22350 4705ii VSmH? ? ? CASS 池沿長度方向設(shè)一道隔墻，將池體分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，靠近進(jìn)水端為 CASS 池容積的 10%左右的預(yù)反應(yīng)區(qū)，作為兼氧吸附區(qū)和生物選擇區(qū)，另一部分為主反應(yīng)區(qū)。 根據(jù)資料，預(yù)反應(yīng)區(qū)長 L1=（ ～ ） L，取 L1=9m。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 30 頁 共 49 頁 預(yù)反應(yīng)區(qū)又分為生物選擇區(qū)和兼性厭氧區(qū)，容積比為 1： 5 生物選擇區(qū)長 ，兼性厭氧區(qū)長 （ 3）連通口尺寸 隔墻底部設(shè)連通孔，連通兩區(qū)水流，設(shè)連通孔的個(gè)數(shù) n 為 3 個(gè)。 連通孔孔口面積 A1為： 1 1 139。 124 QA B L Hn n U U??? ? ? ? ???? ? ??? 1 QH nNA? 式中： Q———— 每天處理水量， ? ?3/md； n ———— CASS 池子個(gè)數(shù)； U———— 設(shè)計(jì)流水速度，本設(shè)計(jì)中 U=50(m/h)； N ———— 一日內(nèi)運(yùn)行周期數(shù)； A———— CASS 池子的面積， ? ?2m ； 1A ———— 連通孔孔口面積 ? ?2m ； 1L ———— 預(yù)反應(yīng)區(qū)池長， m； 1H ———— 池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的高度， m； B———— 反應(yīng)池寬， m。 ? ?1 6000 1 .6 m2 4 4 7 0H ???? ? ?21 6 0 0 0 11 0 9 1 . 6 2 . 92 4 2 3 5 0 5 0Am??? ? ? ? ? ???? ? ??? 孔口沿隔墻均勻布置，孔口寬度不宜高于 ，故取 ，則寬為 。 （ 4）進(jìn)水管位于反應(yīng)池中上部，進(jìn)水管徑取 DN于池底設(shè)置放空管，管徑取DN300。 污泥 COD 負(fù)荷計(jì)算 由預(yù)計(jì) COD 去除率得其 COD 去除量為： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 31 頁 共 49 頁 ? ?4 8 0 9 0 % 4 3 2 /m g l?? 則每日去除的 COD 值為： ? ?6 0 0 0 4 3 2 2 5 9 2 /1000 kg d? ? sN = UQSnXV 式中： Q ———— 每天處理水量， ? ?3/md SU ———— 進(jìn)水 COD 濃度與出水濃度之差， (mg/L) n ———— CASS 池子個(gè)數(shù) X———— 設(shè)計(jì)污泥濃度， (mg/L) V———— 主反應(yīng)區(qū)池體積， ? ?3m 6 0 0 0 4 3 2s 0 . 1 9 5 /( . )2 3 5 0 0 1 9 0 0N k g C O D k g M L S S d????? 產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng) （ 1） CASS 池 產(chǎn)泥量 CASS 池的剩余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。 CASS 池生物代謝產(chǎn)泥量為： rss rrrr QSNbaNQSbSQaVXbSQaX ）（ ????????????? 式中： a———— 微生物代謝增系數(shù)， kgVSS/kgCOD b———— 微生物自身氧化率， (l/d) 根據(jù)糖廠廢水性質(zhì)，參考類似經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì) a= ， b= ， 則 有 ：0 . 0 50 . 8 3 6 0 0 0 0 . 4 0 8 1 4 0 4 /0 . 1 9 5X k g d? ? ? ? ? ?（ ） （ ） 假定排泥含水率為 98%，則排泥量為： ? ? 333 1404 7 0 . 2 / )1 0 1 1 0 1 9 8 %S XQ m dP?? ? ?? ? ? （（ ） （ 2）排泥系統(tǒng) 每池池底坡向排泥坡度 i=，池出水端池底設(shè)（ ） m3 排泥坑一個(gè)， 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 32 頁 共 49 頁 每池排泥坑中接出泥管 DN200 一根。 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）需氧量計(jì)算 根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，微生物氧化 1kgCOD 的參數(shù) a1 取 ，微生物自身耗氧參數(shù)b1取 ，則一個(gè)池子需氧量為： 112 ()O a Q So Se b XV? ? ?=6000/2432103+ 35001032344= 2164(kg/d) 則每小時(shí)耗氧量為： ? ?2164 9 0 .2 /24 kg h? （ 2）供氣量計(jì)算 溫度為 20 度和 30 度的水中溶解氧飽和度分別為： ? ?( 20 ) /Cs mg l? ， ? ?(30 ) /Cs mg l? 微孔曝氣器出口處的絕對壓力為： ? ?5 3 5 3 51 . 0 1 3 1 0 9 . 8 1 0 1 . 0 1 3 1 0 9 . 8 1 0 4 . 5 1 . 4 7 4 1 0bP H P a? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中： H———— 最大水深， m 空氣離開主反應(yīng)區(qū)池時(shí)的氧百分比為： ? ?? ?002 1 1 0 . 1 52 1 ( 1 ) 1 0 0 1 8 . 4 37 9 2 1 ( 1 ) 7 9 2 1 1 0 . 1 5AtAEQ E ??? ? ? ?? ? ? ? 式中： AE ———— 空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移 率，取 15%值 暴氣池中混合液平均溶解氧飽和度按最不利溫度為： ? ?5( 3 0 ) 55 1. 47 4 10 18 .4 3( ) 7. 63 ( ) 8. 79 /2. 06 6 10 42 2. 06 6 10 42P b Q tCsb Cs m g l?? ? ? ? ? ??? 溫度為 20℃時(shí)，暴氣池中混合液平均溶解氧飽和度為： ? ?5( 20 ) 55 1. 47 4 10 18 .4 3( ) 9. 17 ( ) 10 .5 6 /2. 06 6 10 42 2. 06 6 10 42P b Q tCsb Cs m g l?? ? ? ? ? ??? 溫度為 20℃時(shí)，脫氧清水的充氧量為： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 33 頁 共 49 頁 ? ? ? ?? ?( 2 0 )( 2 0 )()3 0 2 0( ) 1 . 0 2 48 8 . 5 1 0 . 5 60 . 8 2 0 . 9 5 1 . 0 8 . 7 9 2 . 0 1 . 0 2 41 4 0 /TTR C sRoa C s b Ck g h?? ???????? ? ? ? ?? 式中： a ———— 氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)取 ； ? ———— 氧溶 解折算系數(shù)，一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)取 ； ? ———— 密度（㎏ /L），本設(shè)計(jì)取 (㎏ /l)； C———— 廢水中實(shí)際溶解氧濃度， (mg/l)； R———— 需氧量， (㎏ /l) 暴氣池平均供氣量為： ? ?3140 3 1 1 1 / 2 4 1 2 /0 . 3 0 . 3 0 . 1 5o ARG k g h m hE? ? ? ?? (空氣密度為 ㎏ / 3m )。 每立方米廢水供空氣量為： ? ?32 4 1 2 2 1 9 .3250 m? ? 每去除 1kgCOD 的耗空氣量為： ? ?32 4 1 2 2 4 6 . 9 /2 5 0 0 . 4 0 8 m k g C O D? ?? 空 氣 （ 3）布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算 單個(gè)反應(yīng)池平面面積為 40 10，設(shè) 384 個(gè)曝氣器，則每個(gè)曝氣器的曝氣量=G/450=2412/384=(m3/h)。 選擇 QMZM300 盤式膜片式曝氣器。其技術(shù)參數(shù)見表 。 表 QMZM300 盤式膜片式曝氣器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 工作通氣量 服務(wù)面積 氧利用率 淹沒深度 供氣量 QMZM300 2～ 8 m3/h個(gè) ～ m2/h個(gè) 35%～ 59% 4～ 8m m3/h 從 鼓風(fēng)機(jī)房出來一根空氣干管，在兩個(gè) CASS 池設(shè)兩根空氣支管，每根空氣支管上 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 34 頁 共 49 頁 設(shè) 44 根小支管。兩池共兩根空氣支管， 88 根空氣小支管。 空氣干管流速 v1為 15m/s，支管流速 v2為 10m/s，小支管流速 v3為 5m/s，則 空氣干管管徑： ? ?14 4 2 4 1 2 2 0 . 3 33 6 0 0 3 6 0 0 1 5GDmv?? ??? ? ?? ? ?干 管 ,取 DN350 ㎜鋼管 空氣支管管徑： ? ?39。24 4 2 4 1 2 0 . 1 22 9 3 6 0 0 3 6 0 0 7 9G v?? ?? ? ?? ? ? ? ? ?橫 支 管， 取 DN120㎜鋼管， 空氣小支管管徑 ： ? ?34 4 2 4 1 2 0 . 0 64 6 3 6 0 0 4 6 3 6 0 0 5GDmv?? ?? ? ?? ? ? ? ?小 支 管 ， 取 DN60㎜鋼管。 （ 4）鼓風(fēng)機(jī)供氣壓力計(jì)算 曝氣器的淹沒深度 H=，空氣壓力可按下式進(jìn)行估算： ? ? ? ? ? ?1 . 5 9 . 8 1 . 5 4 . 5 9 . 8 5 8 . 8P H K P a? ? ? ? ? ? ? 校核估算的空氣壓力值 管道沿程阻力損失可由下式估算： 22Lvh d??? 式中： ? —— 阻力損失系數(shù)，取 取空氣干管長為 30m，則其沿程阻力損失 ? ?2251 30 10 2Lvh K Pad? ?? ? ? ? ? ? ? 取空氣支管長為 40m，則其沿程阻力損失 ? ?2252 40 10 2Lvh K Pad? ?? ? ? ? ? ? ? 取空 氣小支管長為 16m,則其沿程阻力損失 ? ?2253 16 10 6 2Lvh K P ad? ?? ? ? ? ? ? ? 空氣管道沿程阻力損失為 ? ?1 2 3 0 . 5 0 . 7 0 . 2 1 . 4h h h h K P a? ? ? ? ? ? ?? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 35 頁 共 49 頁 設(shè)空氣管道的局部阻力損失為 ih =，則空氣管路的壓力總損失為： ? ?` 0 .5 1 .4 1 .9h K P a? ? ?? 取膜片式微孔曝氣器的最大壓力損失為 fh =(KPa)，則鼓風(fēng)機(jī)的供氣壓力為 ? ? ? ?39。9 . 8 9 . 8 4 . 5 1 . 9 2 . 9 4 8 . 9 5 8 . 8fP H h h K P a K P a? ? ? ? ? ? ? ? ?? 故鼓風(fēng)機(jī)的供氣壓力可采用 ，選擇一臺(tái)風(fēng)機(jī)曝氣，則風(fēng)機(jī)能力為 G=50（ m3/m