【正文】 池 初沉池 UASB SBR 二沉池 污泥濃縮池 帶式壓濾機 泥餅 外運 泵 上清液 達標(biāo)排放 沼氣利用 水解酸化池 絮凝沉淀池 PAM、 PAC 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 否合適，直接影響整個水處理實施的運行。機械格柵一般用于大中型污水處理廠，這類格柵構(gòu)造較復(fù)雜，自動化程度較高。 調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池是用以調(diào)節(jié)進、出水流量的 構(gòu)筑物。這些特點給污水處理帶來一定的難度，必須設(shè)一調(diào)節(jié)池以均合調(diào)節(jié)污水水質(zhì)水量，才不致后續(xù)處理受到較大的負荷沖擊。將不同時間排出的污水，貯存在同一水池內(nèi)，并通過機械或空氣的攪拌達到出水均勻的目的。 本設(shè)計中向調(diào)節(jié)池內(nèi)投加 NaOH 以調(diào)節(jié) PH，用 PH 計進行調(diào)節(jié)，池內(nèi)設(shè)置一攪拌機以使水質(zhì)混合均勻，另配備液位計、潛水泵、轉(zhuǎn)子流量計等附屬設(shè)備。本設(shè)計中采用加壓溶氣氣浮法：在一定壓力作用下，強制空氣溶解于水中，然后將壓力減到常壓，使溶于水的過量空氣以微小的氣泡釋放出來，借助氣泡的浮力把粘附在其表面的固體顆粒帶到水面，從而達到與水分離的目的。 根據(jù)加壓溶氣水的來源可分為全加壓溶氣流程、部分加壓溶氣流程和部分回流加壓溶氣流程三種基本流程。部分回流溶氣氣浮法是取一部分出水回流進行加壓和溶氣，減壓后直接進入氣浮池，與來自絮凝池的廢水混合和氣浮。 為了提高氣浮的處理效果，往往向廢水中加入混凝劑或氣浮劑，投加量因水質(zhì)不同而異，一般由試驗確定。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 水解酸化池 氣浮池出水先進入水解酸化池。一類是兼性微生物，這種細菌在微有一點氧的水中生存繁殖，它能把大分子的有機物斷裂成小分子有機物，進一步使這些小分子有機物轉(zhuǎn)變成有機酸，即謂之酸性發(fā)酵；另一類種群的細菌是甲烷菌，它們是絕對厭氧菌，只能在完全沒有氧的水中生存繁衍，它們能把有機酸進一步分解為 CH CO2及少量 NH H2S 等氣體產(chǎn)物，即謂之堿性發(fā)酵。 但是由于厭氧堿性發(fā)酵周期很長，同時甲烷菌對生存條件的要求又非?？量?，所以我們在這里只讓厭氧過程進行到酸性發(fā)酵為止。整個處理過程能耗低，效率高，是處理高濃度或難處理有機物的有效方法。 在水解酸化池中設(shè)置填料為厭氧及兼氧微生物提供附著場所，增大微生物與污水中的接觸面積，以提高生化效率。它運行的三個重要前提是 :反應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥和絮狀污泥；有產(chǎn)氣和進水的均勻分布所形成的良好自然攪拌作用；設(shè)計合理的三相分離器，使得沉淀性能良好的污泥能保留在反應(yīng)器中。進水系統(tǒng)兼有配水和水力攪拌的作用，為了保證這兩個功能的實現(xiàn)，需滿足如下原則 :進水裝置的設(shè) 計使分配各點的流量相同，確保單位面積的進水量基本相同，防止發(fā)生短路等現(xiàn)象；很容易觀察到進水管的堵塞，當(dāng)堵塞發(fā)現(xiàn)后，必須很容易被清除；盡可能的滿足污泥床水力攪拌的需要，保證進水有機物與污泥迅速混合，防止局部產(chǎn)生酸化現(xiàn)象。 生物接觸氧化池 生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝。因此它兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點。生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生膜的生長，形成生物膜的新陳代謝，從而降低廢水中的 COD、 BOD 含量，脫落的生物膜將隨出水流出池外。接觸氧化池與水解酸化池選用同種規(guī)格的填料，便于安裝和管理。廢水進入沉淀池停留數(shù)小時，將不溶于水的大顆粒絮凝物在重力作用下從水中沉淀下來形成污泥。廢水由中心管上部進入，從管下溢出，經(jīng)反射板的阻攔向四周分布，然后再由下而上在池內(nèi)垂直上升，上升流速不變。污泥貯存在污泥斗內(nèi)，由排泥管通過靜壓排泥的方式排出。廢水經(jīng)沉淀后溢流出來后進入過渡池收集。濃縮池的構(gòu)造類似沉淀池 ,大多采用直徑為 5～ 20 米的圓池，內(nèi)設(shè)攪拌機械作緩慢攪拌。濃縮池的表面污泥固體負荷率，視污泥性質(zhì)而不同 ,活性污泥為 20～ 40 公斤 /(米 2在濃縮池中 ,固體顆粒借重力下降 ,水分從泥中擠出，濃縮污泥從池底排出，污泥水從池面堰口外溢 (連續(xù)式 )或從池側(cè)出水口流出。對于顆粒比重僅略大于1 的污泥，如活性污泥和需氣消化法的污泥 ,本法尤為適用。溶氣壓力一般為 ～ 兆帕。為提高氣浮濃縮效果，亦可投加混凝劑。利用污泥中固、液比重不同，有不同離心傾向，以分離泥水，達到濃縮的目的。/d=179。/s 最大設(shè)計流量 Qmax=kd`Q==179。/s 總變化系數(shù) Kz＝ K 日 K 時 ＝ 1＝ （ K 時 如下：冶金 ；化工 ；紡織、食品、皮革 ；造紙 ） 物料衡算 COD 去除量 整個系統(tǒng)流程中，進水 COD 濃度 10000mg/L；出水 COD 濃度 100mg/L COD 總?cè)コ浚?300（ 10000100） 103=2970kg/d COD 去除率： %9910000 10010000 ?? BOD 去除量 整個系統(tǒng)流程中，進水 BOD 濃度 3200mg/L；出水 BOD 濃度 20mg/L BOD 總?cè)コ浚?300（ 320020） 103=954kg/d BOD 去除率： % 203200 ?? SS 去除量 整個系統(tǒng)流程中，進水 SS 濃度 4000mg/L；出水 SS 濃度 70mg/L SS 總?cè)コ浚?300（ 350070） 103=1029kg/d SS 去除率： %983500 703500 ?? 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 格柵的設(shè)計計算 設(shè)計說明 格柵由一組平行的金屬柵 條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對水泵起保護作用，另外可減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負荷。； 設(shè)計格柵對各污染物去除率見表 31： 表 31 格柵去除率 污染物 CODCr BOD5 SS 進水濃度（ mg/L） 10000 3200 3500 出水濃度（ mg/L） 10000 3200 2975 去除率（ %） 15 設(shè)計計算 圖 31 細格柵計算草圖 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 柵條間隙數(shù)（ n） vhbQn ??? ?sinmax 式中 ： Q———設(shè)計流量， m179。 b=20mm， v=， h=50mm 60s in0095 ??? ??n 取 12 個 柵槽有效寬度（ B） B=S(n1)+bn 式中： S———柵條寬度， m n———格柵間隙數(shù) b———柵條間隙， m 取 S=10mm= B=S(n1)+bn=（ 121） +12= 取 通過格柵的水頭損失 h2 h2=k 取 B1=20mm L=L1+L2+++ ?tan1H =++++=, 取 柵渣量 100086400W 1m ax ? ??? dK WQ 式中： W1———柵渣量， m3/103m3污水，當(dāng)柵條間距為 16～ 5mm時， W1=～1； 當(dāng)柵條間距為 30～ 50mm時， W1=～ ； Kd——污水總變化系數(shù)，設(shè)計時給定為 。其作用是對水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)污水 pH 值、水溫，有 預(yù) 曝氣 作用，還可用作事故排水。 調(diào)節(jié)池的布置方式應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件選擇，可采用與引水渠相結(jié)合或相連通、與前池相結(jié)合或相連通、通過連接管（渠）直接向壓力管道或前池供水等方式。 調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置沉渣 斗，沉渣通過排渣管定期排出池外。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計調(diào)節(jié)池對各污染物去除率見表 32： 表 32 調(diào)節(jié)池去除率 污染物 CODCr BOD5 SS 進水濃度（ mg/L） 10000 3200 2975 出水濃度（ mg/L） 8000 2380 去除率（ %） 20 30 20 設(shè)計計算 調(diào)節(jié)池有效容積 V V=QT 式中： V———調(diào)節(jié)池的有效容積， m179。/h T———停留時間， h Q=179。 調(diào)節(jié)池尺寸 2hVF? 式中： F———調(diào)節(jié)池的面積， m2 V———調(diào)節(jié)池的有效容積， m179。/（ m179。/h=179。/s，取 v3=5m/s，管徑 D3為 mD ???? ? 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 取 D3=30mm，則 v3為 smv / 23 ???? ? 管距阻力計算 沿程阻力 h1=，局部阻力 h2=216mm，布氣阻力 h3（ mm） gvh 23 ?? 式中： ———為布氣孔局部阻力系數(shù) ?———空氣密度， ? =179。該氣浮池采用部分回流的平流式氣浮池，并采用壓力溶氣法。/d=179。/s 加壓壓力為 300~500kPa，取 p=4；溶氣罐停留時間 3~5min，取 t=4min；氣浮池停留時間 30~60min，表面負荷 2~10m3/(m2 設(shè)計氣浮池對各污染物去除率見表 33： 表 33 氣浮池去除率 污染物 CODCr BOD5 SS 進水濃度（ mg/L） 8000 2380 出水濃度（ mg/L） 3200 476 去除率（ %） 60 60 80 設(shè)計計算 氣浮所需理論空氣量 V=SaQ(p/) =40%(4)=， 取 溶氣罐計算 有效容積 V=RQt/60=4/60= 取溶氣罐有效水 深 h=2m，則直徑為： D=hV?4= ???? 氣浮池計算 設(shè)計流量為： Q(1+R)=(1+)=32 m3/h； 接觸室面積： Ac=Q(1+R)/uc=32/(3600)= 分離室面積： As=Q(1+R)/us=32/(3600)= 有效水深： H= us ts=2060=，取 取超高為 ：則池深為 3m 氣浮池總停留時間為 t=10+2+20=32min 總體積為： V=Q(1+R)t=3232/60= 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 19 表面積為： A=V/h=247。=4m 校核長寬比與表面負荷 L/B=4247。=(m2其水力停留時間一般控制在~，但對于難降解的紡織印染廢水時間較長。水力負荷為 ~在水解酸化池內(nèi)裝入填料，以為厭氧微生物提供附著場所。 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 20 設(shè)計水解酸化池對各污染物去除率見表 34： 表 34 水解酸化池去除率 污染物 CODCr BOD5 SS 進水濃度（ mg/L） 3200 476 出水濃度（ mg/L） 2560 714 去除率（ %） 20 20 20 設(shè)計計算 池體尺寸 按停留時間計算池體容積為： V=Qt=4= 則有效表面積為： A=V/h=247。 取池長為 5m，則池寬 B=A/L=20247。(54)= m3/m2 水解池上升流速校核 反應(yīng)器高度 mH 5? 上升流速 H R THH R T AVAQ ???? = ? h/m （符合設(shè)計要求） 排泥系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計流量 Q=550m179。 UASB 的設(shè)計計算 設(shè)計說明 UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器。設(shè)備簡單，運行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需要充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置，造價相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。/d=179。/s 設(shè)計水質(zhì) 設(shè)計 UASB 對各污染物去除率見表 35： 表 35 UASB去除率 污染物 CODCr BOD5 SS 進水濃度（ mg/L） 2560 714 出水濃度（ mg/L） 896 去除率（ %） 65 70 60 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 22 設(shè)計計算 反應(yīng)器容積計算： UASB 有效容積：v0NQS?有效V 式中： Q———設(shè)計流量， m179。 反應(yīng)器的尺寸 由于反應(yīng)器容積小，可采用單個池子處理滲濾液，故將 UASB 設(shè)計成 矩形池子。 則單塔的橫截面積為 A=V/H=176/6= 有關(guān)資料顯示，當(dāng)長寬比在 2： 1 左右時，基建投資最省。h )； Q———污水的每天流量， m3/h； A1———反應(yīng)器的橫截面積， m2。 反應(yīng)器的升流速度 u = Q/A=550/（ 24） =湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 23 式中： u———空塔水流速， m/h； Q———污水的每天流量， m3/d； A———反應(yīng)器的總截面積