【正文】 E = ，根據(jù)幾何關系知BC = ，則由得：為防止上升的氣泡進入沉淀區(qū)，AB宜在10~20cm之間，取AB = 14cm；校核AB取值：為了獲得較好的分離效果，~ 滿足設計要求如圖2—10所示，根據(jù)幾何關系可知：上三角形集氣罩底的1/2寬度 (4—14)式中：—上三角形集氣罩的垂直高，m；—上三角形集氣罩斜面的水平夾角，一般為55186。~60186。，取60186。； —兩個下三角形集氣罩之間的水平距離，即污泥回流縫之一。(4) 氣體收集裝置：氣體收集裝置應該能夠有效地收集產(chǎn)生的沼氣，同時保持正常的氣液界面。氣體管徑應該足夠大，避免氣體夾帶的固體（或泡沫）產(chǎn)生堵塞。設置一個在氣體堵塞情況下，使氣體釋放的保護裝置是重要的。其可以避免對反應器結構形成過大的壓力。UASB反應器這種情況可以自動避免，因為在出水管堵塞的情況下，三相分離器中水面會不斷降低直至從反射板逸出，從而避免了對反應器結構的破壞。一般在產(chǎn)生的氣體送往儲氣柜之前，需被引導至通過水保持一定氣體壓力的水封罐中釋放，經(jīng)驗表明水封中冷凝水將積累。因此，在水封中有一個排除冷凝水的出口，以保持罐中一定水位是必需的。6 排泥設備剩余污泥量計算： 1) 污泥負荷NS： (4—15)式中：—COD污泥負荷，kgCOD/(kgMLSSd)； —COD容積負荷，； MLSS—污泥濃度，UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20~40g/L，取30g/L。2) 剩余污泥量： (4—16)∴ 每日排泥量 (4—17)式中：—系統(tǒng)每日產(chǎn)泥量，kg/d； Y—污泥產(chǎn)泥系數(shù)，20℃~，； —進水COD濃度，； —出水COD濃度，； Q—污水設計流量，400m3/d； —衰減系數(shù)，20℃~，； V—反應器有效容積，； MLVSS—混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，kg/ m3，設計手冊[1]~， ∴ MLVSS = 30 = kg/ m3； P—污泥含水率，取95％。設備要求：a 污泥排放可采用定時排泥，周排泥一般為1~2次；b 需要設置污泥液面監(jiān)測儀，可根據(jù)污泥面高度確定排泥時間；c 剩余污泥排泥點以設在污泥區(qū)中上部為宜；d 對于矩形池排泥應沿池縱向多點排泥；e 由于反應器底部可能會積累顆粒物質(zhì)和小砂礫，應考慮下部排泥的可能性，這樣可以避免或減少在反應器內(nèi)積累的砂礫；f 對一管多孔式布水管，可以考慮進水管兼作排泥或放空管。7 建筑材料實踐發(fā)現(xiàn)，在厭氧反應器設計中，反應器的材料選擇與防腐處理是應當重點考慮的問題。反應器上部，H2S被空氣氧化為硫酸或硫酸鹽，是局部pH下降，對水泥和鋼材都有較大腐蝕。水平面下，溶解的CO2也產(chǎn)生腐蝕，水泥中的CaO會因為碳酸的存在而溶解，沉降斜面也會因此受腐蝕。為了延長反應器的使用壽命，反應器的防腐措施是必不可少的。一般可采用帶涂層的碳鋼、帶聚丙烯涂層的鋼筋混凝土或拼裝結構作為反應器的主體，采用不銹鋼或塑料等作三相分離器。 改良SBR的設計計算 設計說明序批式活性污泥法（SBR法）是將脫氮除磷的各種反應，通過時間順序上的控制在同一反應器中完成。改良后的SBR，在前端設置缺氧預反應區(qū)。在序批池的一個工作周期內(nèi)，運行程序依次為進水、反應（曝氣等）、靜沉和排水。進水后進行一定時間的缺氧攪拌，好氧菌將利用進水中攜帶的有機物和溶解氧進行好氧分解，此時水中的溶解氧將迅速降低甚至達到零，這時厭氧發(fā)酵菌進行厭氧發(fā)酵，反硝化菌進行脫氮；然后池體進入?yún)捬鯛顟B(tài)，聚磷菌釋放磷；接著進行曝氣，硝化菌進行硝化反應，聚磷菌進行磷吸收；經(jīng)一定反應時間后，停止曝氣，進行靜置沉淀；當污泥沉淀下來后，潷出上部清水，而后再進入原污水進行下一個周期循環(huán)。進水及排水用水位控制，反應及沉淀用時間控制。序批池有效容積為周期內(nèi)進水與所需污泥體積之和，因SBR是間歇運行的，為解決連續(xù)進水問題，至少需設置兩套SBR設施，進行切換運行。 設計計算1 進水濃度： 1) 反應池進水BOD濃度：混凝沉淀對滲濾液中BOD的去除率在20﹪~30﹪之間[2]，取20﹪；UASB對滲濾液中BOD的去除率在30﹪~40﹪左右，取35﹪；則反應池進水BOD濃度；2) 反應池出水BOD濃度：非溶解性BOD = (5—1)∴ 反應池出水BOD濃度式中：—微生物自身氧化率，； —活性微生物在處理水懸浮固體中所占比例，； —處理水中懸浮固體濃度，SS = 200mg/L。 3) 反應池設計進水BOD濃度： (5—2)2 參數(shù)確定：建設4座SBR反應池，則單個池子日污水量為100m3/d，采用間歇式進水方式，設定進水時間，沉淀時間，排水排泥時間，閑置時間。3 單個池子有效容積V： (5—3)式中：Q—單個池子的設計水量，100 m3/d； —經(jīng)活性污泥代謝活動被降解的有機污染物（BOD）量，mg/L； e—曝氣時間占總時間的比值，； MLSS—曝氣階段污泥濃度，mg/L，經(jīng)查表[2]，SBR中MLSS一般在3000~4000mg/L，取4000mg/L； —BOD污泥負荷，kgBOD/(kgMLSSd)， 滲濾液中試研究中指出，~ kgBOD/(kgMLSSd)[3]， 取= kgBOD/(kgMLSSd)。4 污泥體積：污泥量 (5—4)∴ (5—5)式中：SVI—活性污泥容積指數(shù)，SBR中污泥壓實性好，所以取SVI = 100mL/g5 尺寸設計：圖211 SBR反應池水力計算簡圖設定有效池深H = 5m，超高h2 = ，則最佳排水深度h為： (5—6)式中：—排水安全余量，∴ 污泥層高度h1如圖2—11所示： (5—7)∴ 反應池表面積 (5—8)定池長L = 6m，則池寬預反應區(qū)長度6 每周期處理污水體積： (5—9)7 運行周期T： ，取24h (5—10)一天運行1個周期。8 曝氣反應時間：，取17h (5—11)式中：e—曝氣時間占總時間的比值，e=。9 潷水器排水速度： (5—12)式中：Q—每周期內(nèi)入流污水量，m3/h； —每周期進水時間，h； —每周期排水時間，h。采用旋轉式潷水器2臺，一用一備，設備出水量為50 m3/h。10 排泥泵排放速度： (5—13) (5—14)式中： —每周期需排放的剩余污泥量，m3/d； T—運行周期，h； H—反應池的有效水深，m； h—每周期排水深度，m； V—反應池的總有效容積，m3； SRT—污泥齡，d，取15d；—每周期排泥時間，h。 ∴ 每日總排泥量 (5—15)式中：N—每日運行周期數(shù)，次； n—SBR反應池座數(shù)，座。11 需氧量：1) 平均時需氧量：單池 (5—16)式中：—活性污泥微生物每代謝1kgBOD所需的氧量，kgO2/kg，~， kgO2/kg； —每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，kgO2/(kgd)， ~ kgO2/(kgd)， kgO2/(kgd)； Q—處理污水流量，m3/d； —經(jīng)活性污泥代謝活動被降解的有機污染物（BOD）量，mg/L； V—反應池有效容積，m3； MLVSS—混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，kg/ m3， 設計手冊[1]~， ∴ MLVSS = 4 = 3 kg/ m3。2) 最大時需氧量：單池 (5—17) 式中：K2—污水時變化系數(shù)，K2 = 。 3) 每去除1kgBOD所需氧量： 單池每日去除BOD的量 ∴ 每去除1kgBOD所需氧量圖212 SBR生化池運行模式 臭氧氧化設備的設計計算 設計說明臭氧既是一種強氧化劑，也是一種有效的消毒劑。通過臭氧氧化可以去除水中的臭味，提高和改善水的感官性狀；降低高錳酸鹽指數(shù)，使難降解的高分子有機物得到氧化、降解，且不產(chǎn)生二次污染；通過誘導微粒脫穩(wěn)作用，誘導水中的膠體脫穩(wěn)；殺滅水中的病毒、細菌與致病微生物。因臭氧與活性炭去除有機污染物的機理不同，兩者去除的有機污染物組分也有所差異?；钚蕴恐饕獋戎赜谖饺芙庑杂袡C物，而臭氧則主要偏重于氧化難降解的高分子的有機物。臭氧是一種強氧化劑，且具有親電性質(zhì)，因而能與碳—碳雙鍵分子反應。不過，臭氧與有機物的反應并不完全，臭氧氧化前后的COD總量變化不大。但經(jīng)過臭氧氧化后有機物的性質(zhì)發(fā)生了變化，更易于被吸附去除，所以通過臭氧氧化與活性炭吸附聯(lián)合處理能起到滿意的處理效果。由于臭氧對水中溶解性鐵和高分子有機物的氧化會使懸浮固體增加，因此宜將活性炭吸附單元設置在臭氧氧化單元之后。 設計計算1． 臭氧發(fā)生器的設計計算(1) 臭氧需氧量： (6—1)式中：—安全系數(shù)； —臭氧需要量，g/h； Q—處理污水量，m3/h； C—臭氧投加量，mg/L，此設計主要目的去除COD，由表2—5可知C在1~3，取2。表25 接觸反應裝置的主要設計參數(shù)[5]處理要求臭氧投加量/去除效率/％接觸時間/min殺菌及滅活病毒1~390~99數(shù)秒至10~15min，按所用接觸裝置類型而異除臭、除味1~801處理要求臭氧投加量/去除效率/％接觸時間/min脫色~80~905除鐵、除錳~2901COD1~3405CN2~4903ABS2~39510酚1~39510(2) 臭氧化干燥空氣量Q干： (6—2) 式中：—臭氧化干燥空氣量，m3/h； —臭氧化空氣濃度，一般在10~14g/ m3，取12 g/ m3。2． 臭氧接觸反應器選擇鼓泡塔作為反應器，鼓泡塔中，污水一般從塔頂進入，經(jīng)噴淋裝置向下噴淋，從塔底出水。臭氧則從塔底的微孔擴散裝置進入，成微小氣泡狀態(tài)上升而從塔頂排出。氣水逆流接觸完成處理過程。(1) 塔體容積V： (6—3)式中：V—臭氧接觸反應器的容積，m3； Q—處理污水流量，m3/h； t—水力停留時間，一般為5~10min，取10min。(2) 塔體截面面積A： 該塔建一座，則塔體截面面積為： (6—4)式中：h—塔內(nèi)有效水深，一般為4~，取4m。(3) 塔徑D： (6—5)(4) 校核：徑高比 滿足設計條件 (6—6)徑高比K一般采用1/4~1/3，如計算的D，為使塔不致過高，可將其適當分成幾個直徑較小的塔，或設計成接觸池。(5) 塔總高H： (6—7)圖213 臭氧反應器 活性炭吸附裝置的設計計算 設計說明吸附作用是不可混合的兩相，在相界面上一相得到濃縮或形成薄膜的現(xiàn)象。通過活性炭吸附，可以去除一般的生化處理和物化處理單元難以去除的微量污染物質(zhì)。活性炭吸附雜質(zhì)的范圍很廣，不僅可以除臭、脫色、去除微量的元素及放射性污染物質(zhì)，而且還能吸附諸多類型的有機物質(zhì)，如：高分子烴類、鹵代烴、氯化芳烴、多核芳烴、酚類、苯類等。 設計計算設定采用間歇移動床吸附塔。1 吸附塔總面積F： (7—1)式中：Q—處理污水量，m3/h；—空塔流速，一般為5~10m/h，取5m/h。設置2座吸附塔，采用并聯(lián)式移動床，以便活性炭再生或維修，則單個吸附塔面積f (7—2)2 吸附塔直徑D： (7—3)3 吸附塔炭層高H： (7—4)式中：t—接觸時間，h，取40min。4 每個吸附塔裝填活性炭的體積V： (7—5)5 每個吸附塔裝填活性炭的質(zhì)量G： (7—6)式中：—炭層密度。6 每天需炭量W： (7—7)式中：Q—處理污水量，m3/d；n—通水倍數(shù)（達