【正文】 遠(yuǎn)，高差起伏較大，不適宜 自流方式收集，輸送的地段，而設(shè)置的中途泵站，可以視為中轉(zhuǎn)站。 設(shè)計計算 (1)集水間計算 ① 選擇水池與機器間合建式的方形泵房，用 3 臺泵（ 1 備 2 用），每臺水泵的流量為 Q=125m3/h； ② 集水間的容積采用相當(dāng)于 2 臺泵 10min 的容量： (250/60)10=， 取 42m3； 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 共 37 頁 ③ 有效水深采用 ； ④ 則集水池面積為 F=42/= m2；集水間的設(shè)計面積為： mm 45 ? 。 (2)水泵總揚程計算 ① 集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差為： ()= m ② 出水管線的水頭損失，每臺泵單用一根出水管，其流量為 Q=125m3/h，選用的管徑為 250mm 的鑄鐵管，查表 v=， 2570i=，設(shè)管總長為 20m，局部損失占沿程的 30%，則總損失為： 20(1+) ③ 泵房內(nèi)的管線水頭損失設(shè)為 ，考慮自由水頭為 。 ④ 水頭總揚程為 H=+++=，取 15m；選用 3 臺 KWPF200400 型無堵塞離心泵，流量 125m3/h，揚程為 16m， 2 用 1 備。 氣浮池設(shè)計 設(shè)計概述 氣浮 是利用廢水中的顆粒的疏水性，向廢水中通入一定尺寸的氣泡，使廢水中的污染物吸附在氣泡上，隨氣泡的上浮，污染物也隨之浮到水面上而形成由氣泡、水和污染物形成的三相泡沫層，收集泡沫層 時就可以 可把污染物與水分離。 該方法比沉淀快，去除率高，一定程度上能減少后面的生化污泥。 氣浮原理： （ 1）向水中通入空氣，產(chǎn)生微細(xì)的氣泡，使水中的細(xì)小懸浮物黏 附在空氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面，形成浮渣，達到去除水中懸浮物，改善水質(zhì)的目的 [9]。 （ 2）提高氣浮效果的措施。氣泡直徑越小，數(shù)量越多，氣浮的效果越好；水中的無機鹽類會加速氣泡的破裂和合并，降低氣浮效果；投加混凝劑會促進懸浮物凝聚，使其黏附在氣泡而上浮 。 氣浮池結(jié)構(gòu)見圖 ： 圖 氣浮池結(jié)構(gòu)示意圖 設(shè)計參數(shù) （ 1） 進入氣浮池廢水流量： Q=5000m3/d=； （ 2） 進水懸浮固體 的 濃度： SS=2020 mg/L； （ 3） 氣浮池運轉(zhuǎn) 的 溫度： t=20 o C； （ 4） 氣浮池出水懸浮固體濃度： SS=100mg/L； （ 5） 氣固比：選涉及原水水質(zhì)、出水要求、設(shè)備、動力因素，無試驗資料時一般取 ~，廢水中懸浮固體 的 濃度不高時取下限，較高時選上限，本設(shè)計由于懸浮固體濃度較高，故取上限 值 ； 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 共 37 頁 （ 6） 接觸室上升 的 流速： v2=20 mm/s=72 m/h； （ 7） 分離室表明負(fù)荷率： q= m3/(m2h)； （ 8） 分離室水力停留 的 時間： T=25min； 設(shè)計計算 （ 1）氣浮池分離段容積及基本尺寸 ① 氣浮池分離段有效容積 則 1 /60V Q t?? 60/ m? ?? 式中： t1— 分離段水力停留時間，一般為 3060min，取 30min。 ② 分離室的表面積 1A ： 21 mQA ??? ③ 分離室水深 1H : ??? AVH ④ 分離室的長度 1L ： 氣浮池采用平流式，且為一組兩格。為與刮泥機配套，取每格寬度 B=，則 11 ????? BAL ⑤ 廢水在分離室的實際停 2 留時間 T ′： (m in)31)2( 11???????QHBLT ⑥ 分離室的總高度 H ：取超高 H2=，則 ????? HHH (2) 接觸室的主要尺寸 ① 接觸室表面積 2A 222 0 8 mQA ??? ? ② 接觸室長度 2L ，則 22 ???? BAL 因該尺寸無法施工，故取 L2=； ③ 接觸室的水深與氣浮池相同，即 H2=； 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 共 37 頁 ④ 接觸室實際表面積 A2′ 2A ′= )( 22 mBL ???? (3) 氣浮池的最終主要尺寸 ① 氣浮池的總長度 mLLL ????? ② 氣浮池的總寬度 )(6322 mB ??? (4) 溶氣釋放器的計算 取溶氣罐的工作壓力為 （表壓）；查得 TS78V 型釋放器的出流量為 ，則所需釋放器的個數(shù)： 0 ??? Q 由于溶氣罐的實際工作壓力為 kPa，故這種選擇較為安全。 (5) 氣浮集水池的計算 取穿孔集水 管孔眼的水頭損失為 mh ?? ，集水孔眼的流量系數(shù) ?? ，則 ① 每根集水管的流量 Q′ 全池采用集水管 共 4 根，則： ? ?hm / 0 84141 3????? ② 集水孔眼流速 )( smhgv ??????? ? ③ 集水孔眼總面積 ??? ? ? 52 m????? 式中 —— 孔收縮系數(shù)。 ④ 集水孔眼 的 總數(shù) 0An?? 式中 0A —— 單孔面積 取孔口直徑 15mm，則 20 mA ? ? ?個540 0 0 1 7 0 9 ??? ⑤ 集水管管徑 無回流時選 Dg150 鋼管，管中最大流速為 。 水解酸化池 設(shè)計概述 水解酸化法是較 為 成熟的 厭氧 方法，是在兩相厭氧理論基礎(chǔ) 之上 發(fā)展起來的一種介于好氧和厭氧間的方法，可對大多數(shù)廢水中 的 復(fù)雜有機物進行水解，使 BOD5/COD明顯提高，有利于廢水進一步好氧或厭氧處理。水解酸化 法 的機理是在大量水解細(xì)菌、酸化菌的作用 之 下，將廢水中不溶性有機物水解 成 溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化 成 易生物降解的小分子物 質(zhì)的過程。水陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 共 37 頁 解酸化 是 利用兼性厭氧菌， 它 具有繁殖速度快、代謝強度高、對外界環(huán)境適應(yīng)性強 的 特點，適用范圍 較廣 [10]。 水解酸化池全稱 是 水解酸化升流式污泥床反應(yīng)池，在水解酸化池 中 ，利用水解 及 產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將不溶性有機物水解成 為 溶解性有機物、大分子物質(zhì)分解 為 小分子物質(zhì)， 可 大大提高污水的可生化性（ 能 使污水 BOD/COD值有所提高）。微生物對有機物的攝取 時 只有溶解性的小分子物質(zhì)可 以 直接進入細(xì)胞內(nèi)， 但 不溶性大分子物質(zhì)，首先要通過胞外酶的分解才 能 進入微生物體內(nèi)的代謝過程。經(jīng) 過 水解酸化處理，有機物在微生物的代謝途徑上 便 減少了 一個重要環(huán)節(jié)，無疑 是 將加速有機物的降解，縮短后續(xù)好氧曝氣時間。 水解酸化工藝的作用 原 理 是 ：產(chǎn)甲烷菌 和 水解產(chǎn)酸菌生長速度 是 不同 的 ，將厭氧處理控制在反應(yīng)時 間 段 內(nèi) 的厭氧處理第 1階段，即在大量水解細(xì)菌、產(chǎn)酸菌作用下 ， 將不溶性有機物水 分 解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化 成 為易生物降解的小分子物質(zhì) 。 水解酸化工藝可 以 改進廢水的可生化性，為廢水的有效處理創(chuàng)造 更 好的條件。 此 外，存在于水解酸化池內(nèi)的膨脹污泥層對懸浮于水中的污泥顆粒或 者 絮體具有很強 的 截留作用 。 所以 ， 水解酸化池對于懸浮物的去除率 比 沉淀池高，達 70%以 上。并且可 以 將水中部分懸浮物水解成溶解性物質(zhì)，顯著 明顯 高于消化池。所以水解酸化池排出的污泥是穩(wěn)定污泥，并且泥量比傳統(tǒng)工藝低 30%以上，同時污水 中 的脫水性能與衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)均不低于消化污泥的指標(biāo)，從而可 以 取消污泥消化系統(tǒng)，簡單了 設(shè)計 工藝流程，實現(xiàn)了污水、污泥的一次處理。 設(shè)計參數(shù) （ 1）池子個數(shù)為 n=1，分為 2格； （ 2）停留時間 4h。 設(shè)計計算 （ 1）水解酸化池容積 QHRTKV z? 式中 ： 3mV 水解酸化池容積，? ； KZ— 總變化系數(shù)， 取 ； Q— 設(shè)計流量， m3/h； ?? H R TH R T ，取水力停留時間，一般為 則 mV ???? 分為兩格，每個容積為 ?? 21 VV 造紙廢水設(shè)備的水解池，分為 2格，每格長 15m ，寬為 7m ，設(shè)備中有效水深高度為 4m ，則每格水解池容積為 420m3， 2格的水解池體積為 840m3， 滿足要求。 取超高 ， H=4+= 單格的設(shè)計規(guī)格為： LBH = 15m7m 此時 2105mA? （ 2）水解池上升流速校核 已知反應(yīng)器高度為： ； H R THH R T AVAQv ??? 式中： v— 上升流速， m/h； Q— 設(shè)計流量， m3/h； V— 水解池容積， m3； A— 反映其表面積，㎡； 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 共 37 頁 HRT— 水力停留時間， h，取 6h； 則 v=水解反應(yīng)器的上升流速 hv /~? ， 符合設(shè)計要求。 （ 3）配水方式 采用總進水管進水，管徑 DN300mm，池底分支配水，支管徑 DN60mm，支管上均勻排布小孔為出水口，支管距離池底 100mm，均勻布置在池底上。 （ 4）出水收集 出水采用鋼板矩形堰。 （ 5）排泥系統(tǒng)設(shè)計 采用靜壓排泥裝置，沿矩形池縱向多點排泥，排泥點設(shè)在污泥區(qū)中上部。污泥排放采用定時排泥，每日 1~2次。另外，由于反應(yīng)器底部可能會 積累顆粒物質(zhì)和小砂礫，需在水解池底部設(shè)排泥管。 生物接觸氧化池的設(shè)計 設(shè)計概述 生物接觸氧化法屬于好氧生物處理方法 ， 是生物膜法的一種，和生物膜法 、 活性污泥法一樣。但活性污泥法是依靠曝氣池中懸浮流動著的活性污泥來凈化有機物的，而生物膜法是依靠固著于固體介質(zhì)表面的微生物來凈化有機物的 [11]。 生物膜凈化廢水的原理：生物膜成蓬松的絮狀結(jié)構(gòu)，微孔多表面積大，具有很強的吸附能力。生物膜 上的 微生物以吸附膜上的有機物為營養(yǎng)料。生物膜脫落后進入廢水，在二次沉淀池中截流下來，成為污泥。 生物接觸氧化法是一種 浸沒型生物膜法， 事實上 是生物濾池和曝氣池的結(jié)合體。生物接觸氧化法又 被 稱 為 浸沒曝氣式生物濾池。在池中裝滿各種掛膜介質(zhì)，全部濾料浸沒在廢水中。在濾料下部設(shè)置曝氣管，用壓縮空氣鼓泡充氧，廢水中的有機物被吸附于濾料表面的生物膜上，被微生物分解氧化。和其他生物膜一樣，該法的生物膜也經(jīng)歷掛膜、生長、增厚、脫落等更替過程。一部分生物膜脫落后變成活性污泥，在循環(huán)流動過程中，吸附和分解廢水中的有機物，多余的脫落生物膜在二沉池中出去。 生物接觸氧化池目前 主要 采用的填料是聚氯乙烯塑料，環(huán)氧玻璃鋼等做成的蜂窩狀 或者 波紋板狀 填料。 此 填料的特點是：在局部平滑面上 的 生物膜附著較慢，稍有沖擊即 可 剝離，調(diào)料之間不具備通道， 可以 使水流單調(diào)。把接觸填料做成網(wǎng)狀塑料組件，采用正向排列，既可 以 防止堵塞，又可提高接觸效率。 生物接觸氧化池的優(yōu)點是： （ 1）由于填料的比表面積 較 大，池內(nèi)的充氧條件 比較 好。接觸氧化池內(nèi)的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池。 （ 2）生物接觸氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨脹 的 問題。 （ 3）生物固體量多，水流屬 于 完全混合型，因此生物接觸氧化池對水質(zhì)水量的驟變有較強適應(yīng)能力。 （ 4）生物接觸氧化池有機容積負(fù)荷較高時 ，其 F/M保持在較低水平，污泥產(chǎn)率較低。 缺點是：濾料件水流緩慢，水力沖刷 較 小，生物膜能自行脫落；動力費用 較 高。 綜上所述，本設(shè)計在水解 酸化 處理后采用生物接觸氧化法，它具有耐沖擊負(fù)荷強，污泥生成量少 而 且不宜產(chǎn)生污泥膨脹，運行 比較 穩(wěn)定，且 不 需污泥回流，易于維護管理等特點。 設(shè)計參數(shù) （ 1）生物接觸氧化池 設(shè) 為 1座； （ 2）采用的 BOD5負(fù)荷 ( m3?d)； （ 3）污水在池中的停留時間大于 2h； （ 4）進水 BOD5濃度過高時，應(yīng)考慮設(shè)出水回流系統(tǒng)； （ 5）填料層高度一般大于 ； 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 共 37 頁 （ 6）每單元接觸氧化池面積取 16m2，以保證布水、布?xì)饩鶆颍? （ 7）氣水比取 15： 1 本設(shè)計所采用的生物接觸氧化池為直流鼓風(fēng)曝氣接觸氧化池 [10]。生物接觸氧化池的容積一般按 BOD 的容積負(fù)荷或接觸氧化的時間計算，并且相互核對以確定填料容積。 生物接觸氧化池三視圖見附圖 1。 圖 生物接觸氧化池示意圖 （