【正文】 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。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。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(jī)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。(5) 塔總高H： (6—7)圖213 臭氧反應(yīng)器 活性炭吸附裝置的設(shè)計計算 設(shè)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。(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。氣水逆流接觸完成處理過程。2． 臭氧接觸反應(yīng)器選擇鼓泡塔作為反應(yīng)器，鼓泡塔中，污水一般從塔頂進(jìn)入，經(jīng)噴淋裝置向下噴淋，從塔底出水。 設(shè)計計算1． 臭氧發(fā)生器的設(shè)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(shè)計主要目的去除COD，由表2—5可知C在1~3，取2。但經(jīng)過臭氧氧化后有機(jī)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。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(yīng)。因臭氧與活性炭去除有機(jī)污染物的機(jī)理不同，兩者去除的有機(jī)污染物組分也有所差異。 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(shè)備的設(shè)計計算 設(shè)計說明臭氧既是一種強氧化劑，也是一種有效的消毒劑。d)； 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(jī)污染物（BOD）量，mg/L； V—反應(yīng)池有效容積，m3； MLVSS—混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，kg/ m3， 設(shè)計手冊[1]~， ∴ MLVSS = 4 = 3 kg/ m3。d)， ~ kgO2/(kg ∴ 每日總排泥量 (5—15)式中：N—每日運行周期數(shù)，次； n—SBR反應(yīng)池座數(shù)，座。采用旋轉(zhuǎn)式潷水器2臺，一用一備，設(shè)備出水量為50 m3/h。8 曝氣反應(yīng)時間：，取17h (5—11)式中：e—曝氣時間占總時間的比值，e=。d)。d)， 滲濾液中試研究中指出，~ kgBOD/(kgMLSS 3) 反應(yīng)池設(shè)計進(jìn)水BOD濃度： (5—2)2 參數(shù)確定：建設(shè)4座SBR反應(yīng)池，則單個池子日污水量為100m3/d，采用間歇式進(jìn)水方式，設(shè)定進(jìn)水時間，沉淀時間，排水排泥時間，閑置時間。序批池有效容積為周期內(nèi)進(jìn)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(jìn)水問題，至少需設(shè)置兩套SBR設(shè)施，進(jìn)行切換運行。進(jìn)水后進(jìn)行一定時間的缺氧攪拌，好氧菌將利用進(jìn)水中攜帶的有機(jī)物和溶解氧進(jìn)行好氧分解，此時水中的溶解氧將迅速降低甚至達(dá)到零，這時厭氧發(fā)酵菌進(jìn)行厭氧發(fā)酵，反硝化菌進(jìn)行脫氮；然后池體進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)，聚磷菌釋放磷；接著進(jìn)行曝氣，硝化菌進(jìn)行硝化反應(yīng)，聚磷菌進(jìn)行磷吸收；經(jīng)一定反應(yīng)時間后，停止曝氣，進(jìn)行靜置沉淀；當(dāng)污泥沉淀下來后，潷出上部清水，而后再進(jìn)入原污水進(jìn)行下一個周期循環(huán)。改良后的SBR，在前端設(shè)置缺氧預(yù)反應(yīng)區(qū)。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(jié)構(gòu)作為反應(yīng)器的主體，采用不銹鋼或塑料等作三相分離器。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。7 建筑材料實踐發(fā)現(xiàn)，在厭氧反應(yīng)器設(shè)計中，反應(yīng)器的材料選擇與防腐處理是應(yīng)當(dāng)重點考慮的問題。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(jìn)水COD濃度，； —出水COD濃度，； Q—污水設(shè)計流量，400m3/d； —衰減系數(shù)，20℃~，； V—反應(yīng)器有效容積，； MLVSS—混合液揮發(fā)性懸浮物濃度，kg/ m3，設(shè)計手冊[1]~， ∴ MLVSS = 30 = kg/ m3； P—污泥含水率，取95％。6 排泥設(shè)備剩余污泥量計算： 1) 污泥負(fù)荷NS： (4—15)式中：—COD污泥負(fù)荷，kgCOD/(kgMLSS一般在產(chǎn)生的氣體送往儲氣柜之前，需被引導(dǎo)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。其可以避免對反應(yīng)器結(jié)構(gòu)形成過大的壓力。氣體管徑應(yīng)該足夠大，避免氣體夾帶的固體（或泡沫）產(chǎn)生堵塞。； —兩個下三角形集氣罩之間的水平距離，即污泥回流縫之一。~60186。s； g—重力加速度，； d—氣泡直徑， = 104m。由反應(yīng)區(qū)上升的水流從下三角形集器罩回流縫過渡到上三角形集氣罩回流縫再進(jìn)入沉淀區(qū)，其水流狀態(tài)比較復(fù)雜。為了使回流縫和沉淀區(qū)的水流穩(wěn)定，確保良好的固液分離效果和污泥回流，要求滿足：。2) 下三角形集氣罩之間的污泥回流縫中混合液的上升流速： (4—6)∴ 符合要求 (4—7)式中：—下三角形集氣罩回流縫的總面積，； —兩個下三角形集氣罩之間的水平距離，即污泥回流縫之一，； —三相分離器的長度，即反應(yīng)器的總體寬度，= B = 3m； n—反應(yīng)器的三相分離器單元數(shù)，個； (4—8) （L—反應(yīng)器的總體長度，L = 6m）； —回流縫中混合液上升流速，m/h；為了使回流縫的水流穩(wěn)定，污泥能順利地回流，建議流速；Q—反應(yīng)器設(shè)計廢水流量。~60186。沉淀區(qū)總水深包括氣室頂以上覆蓋水深和沉淀區(qū)斜面的高度。圖210 三相分離器橫斷幾何關(guān)系(1) 沉淀區(qū)的設(shè)計：沉淀區(qū)的設(shè)計方法可參考普通二次沉淀池的設(shè)計，主要考慮沉淀面積和水深。∴ 出水口直徑d = 2r = ，取13mm；反算得到出口流速 滿足要求圖29 UASB反應(yīng)器布水方式示意圖5 三相分離器的設(shè)計三相分離器的形式是多種多樣的，但其3項主要功能均為氣液分離、固液分離和污泥回流，其設(shè)計可分為3個內(nèi)容：沉淀區(qū)設(shè)計、回流縫設(shè)計和氣液分離設(shè)計。2) 為配水均勻，管線采用對稱布置，各配水管出水口向下距池底約20cm。2 水力停留時間t： (4—2)3 池體尺寸：1) 設(shè)置2座UASB反應(yīng)器；2) 最經(jīng)濟(jì)的反應(yīng)器高度是在4~6m之間，取H = 5m，；3) 單個反應(yīng)器橫截面積A： (4—3)4) 設(shè)定池長L = 6m，則池寬，取3m；4 管線布置：配水點數(shù)量與廢水水質(zhì)、水流速度及污泥性能等因素有關(guān)，表2—4列出了一定條件下布水點數(shù)量的計算依據(jù)。 設(shè)計計算1 反應(yīng)器有效容積V：∵ 滲濾液污染物濃度高，∴ 采用有機(jī)負(fù)荷法計算。之間，這個角度也確定了三相分離器的高度，從而確定了所需的材料；4) 分離器下氣液界面的面積確定了沼氣的釋放速率，適當(dāng)?shù)尼尫怕蚀蠹s是1~3，速率低有形成浮渣層的趨勢，非常高導(dǎo)致形成氣沫層面，兩者都導(dǎo)致堵塞釋放管。圖28 UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖 設(shè)計原則[4]1．三相分離器的設(shè)計原則1) 間隙和出水面的截面積比影響到進(jìn)入沉淀區(qū)和保持在污泥相中的絮體的沉淀速度；2) 分離器相對于出水液面的位置確定反應(yīng)區(qū)（下部）和沉淀區(qū)（上部）的比例，在多數(shù)UASB反應(yīng)器中內(nèi)部沉淀區(qū)是總體積的15％~20％；3) 三相分離器的傾角要使固體滑回到反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)，實際工程中一般為45186。在含有顆粒污泥的廢水進(jìn)入分離區(qū)后，附著在顆粒污泥上的氣泡和自由氣泡撞擊到分離區(qū)中三相分離器氣體反射板的底部，與污泥和廢水發(fā)生分離，被收集在反應(yīng)器頂部三相分離器的集氣室內(nèi)；釋放氣泡后的顆粒污泥由于重力作用沉淀到污泥層的表面，返回反應(yīng)區(qū)；液體則經(jīng)出水堰流出反應(yīng)器。廢水盡可能均勻地從反應(yīng)器底部進(jìn)入，向上通過厭氧污泥床，與顆粒污泥充分接觸，發(fā)生厭氧反應(yīng)，在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生沼氣（主要是和）。d)；剩余污泥量少；厭氧菌對營養(yǎng)需求低、耐毒性強、可降解的有機(jī)物分子量高；耐沖擊負(fù)荷能力強；產(chǎn)出的沼氣是一種清潔能源。厭氧生物處理過程能耗低；有機(jī)容積負(fù)荷高，一般為5－10kgCOD/(m310 沉淀池總高度H： (3—32)式中：H—沉淀池總高度，m； —超高，； —沉淀部分有效水深，m； —中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度，m； —緩沖層高度，； —下部圓截錐體高，m。9 圓截錐部分容積V1：，錐體傾角為55186。4 沉淀部分有效斷面積A： (3—24)式中：Kz—污水流量總變化系數(shù)，Kz=； —污水在沉淀池中流速，m/s；設(shè)表面負(fù)荷，則。1 中心管截面積：采用2座豎流式沉淀池，則每池最大設(shè)計流量： (3—18) ∴ (3—19)式中：—單池污水設(shè)計流量，m3/s；—采用的沉淀池個數(shù)，取=2座；—中心管截面積，m2；—中心管內(nèi)流速，取。6 ~，~，~。4 當(dāng)池子直徑（或正方形的一邊）小于7m時，澄清污水沿周邊流出；當(dāng)直徑D≥7m時，應(yīng)增設(shè)輻射式集水支渠。c) ，反射板表面與水平面的傾角為17186。3 中心管下口應(yīng)設(shè)有喇叭口和反射板：a) 。池子直徑不宜大于8m，一般采用4~7m；最大有達(dá)10m。10 沉淀池的污泥一般采用靜水壓力排除，；二沉池的靜水頭。8 初塵池的污泥區(qū)容積，一般不大于2d的污泥量計算，采用機(jī)械排泥時，可按4h污泥量計算；二沉池的污泥區(qū)容積按不小于2h貯泥量考慮，泥斗中污泥濃度按混合液濃度及底流濃度的平均濃度計算。7 污泥斗的斜壁與水平面的傾角，方斗不宜小于60186。表23 有效水深、沉淀時間與表面負(fù)荷的關(guān)系表面負(fù)荷ｑ［m179。5 q=h/t，；有效水深多采用2~4m。h)］堰口負(fù)荷［L/(sh)］污泥含水率（％）固體負(fù)荷［kg/(m178。/(m178。3 當(dāng)無實測資料時，城市污水沉淀池的設(shè)計數(shù)據(jù)，可參照表2—2選用。 沉淀池的設(shè)計計算一．沉淀池一般規(guī)定[1]1 設(shè)計流量應(yīng)按分期建設(shè)考慮a) 當(dāng)污水為自流進(jìn)入時，應(yīng)按每期的最大設(shè)計流量計算；b) 當(dāng)污水為提升進(jìn)入時，應(yīng)按每期工作水泵的最大組合流量計算；c) 在合流制處理系統(tǒng)中，應(yīng)按降雨時的設(shè)計流量計算，沉淀時間不宜小于30min。則計算得到： 第一格 第二格 第三格 5 校核速度梯度： (3—15)式中：G—速度梯度，s1； —攪拌器功率，W； —液體粘度，按水溫20℃計，水的粘度； V—反應(yīng)池總?cè)莘e，m3。d 攪拌器功率： (3—13)式中：Ki—槳板寬徑比系數(shù)；A—每臺攪拌機(jī)上槳板總面積，m2；—槳板外緣旋轉(zhuǎn)線速度，m/s。則計算得到： 第一格 第二格 第三格 b 每臺攪拌機(jī)上槳板總面積A：A = 4b= 41 = (3—10)式中：b—槳板寬度，b = ； —槳板長度，= 1m。2) 槳板中心點旋轉(zhuǎn)半徑R： (3—5)式中：d—攪拌器葉輪直徑，m； b—槳板寬度，m。c 為了加強混合效果，在內(nèi)壁設(shè)四塊固定擋板，每塊擋板寬度b1?。?/10~1/12）D ≈ ~，其上、下緣距靜止液面和池底皆為D/4 ≈ 。反應(yīng)池分隔墻上的過水孔道上下交錯布置，見圖2—5。三．設(shè)計計算1 反應(yīng)池容積V： (3—1)式中：V—反應(yīng)池總?cè)莘e，m3； Q—設(shè)計處理水量，m3/h； t—反應(yīng)時間，取25min。當(dāng)原水濃度低，平均G值較小或處理要求較高時，可適當(dāng)延長反應(yīng)時間，以提高Gt值，改善反應(yīng)效果。每臺攪拌器上槳板總面積宜為水流