【正文】 式（）式中 ——表面負荷（）。 則：實際選用擴大部分直徑為13（3）擴大部分的高度：塔頂擴大部分的高度： 式中 ——停留時間。采用20分鐘。則 ： 式（）。塔底擴大部分的高度：式中 ——停留時間。采用13分鐘（生產(chǎn)實踐宜為15分鐘）。則：。擴大部分與工作區(qū)的錐角采用（4）脈沖設(shè)備脈動幅度以4～8，頻率125～500次/min為宜，這樣可獲得3000～5000的脈動強度。設(shè)計采用轉(zhuǎn)速為950轉(zhuǎn)/分鐘的馬達，為了減速方便，實際采用脈沖頻率為351次/min。脈沖的振幅一般在3～6之間，因此；考慮偏心輪的最大振幅可調(diào)到8。篩空孔徑采用6，開孔率為25﹪，按三角形排列。篩板厚度采用4mm。 堿洗塔的設(shè)計與計算萃取后的溶劑需要經(jīng)過再生，將溶質(zhì)從溶劑中分離出來再使用。再生方法有蒸餾再生法，利用溶質(zhì)與溶劑的沸點差來分離；加藥化學(xué)再生法，即使溶質(zhì)形成不溶于溶劑的鹽類。設(shè)計采用加藥化學(xué)再生法。共采用三座間歇式的堿洗塔，串聯(lián)工作，用20﹪的溶液作為重苯再生劑。若堿液濃度低，則堿洗塔的換堿周期要縮短，所得到的酚鈉液中的含酚量低，在將酚鈉進一步加工蒸酚時，耗用蒸汽量大，不經(jīng)濟。若堿液的濃度高，會形成膠團，影響分子擴散，對重苯的再生不利，而且會形成重苯大量帶堿的現(xiàn)象。在堿洗塔中，堿為連續(xù)相，重苯為分散相。由于油水＝1：1，所以重苯再生量與氨水的流量相等。酚鈉液中游離堿的控制指標(biāo)為2﹪。堿洗塔中的溫度一般控制在45～50℃，尤其是串聯(lián)中的最后一座塔的溫度不應(yīng)低于40℃，如果溫度太低，重苯與堿液不易分離，就會將酚鈉帶到重苯循環(huán)槽，這樣，帶有酚鈉液的重苯又進入脈沖塔時，會使脈沖塔出口廢水中的含酚量增高，并且產(chǎn)生乳化現(xiàn)象?！?0】1. 工作區(qū)直徑 式（）式中 Q——重苯再生量，等于廢水量，為625 ——～選用則 實際選用11米。工作區(qū)高度，主要是根據(jù)塔內(nèi)需要儲放的液量，按一個塔的換堿周期確定工作區(qū)的容積，然后根據(jù)工作區(qū)的直徑，得出塔的工作區(qū)高度。耗堿量:生產(chǎn)一公斤混合酚（揮發(fā)酚），～，折算成濃度20﹪溶液。＝=式中 1200——進萃取塔的廢水含揮發(fā)酚濃度（）； ——出萃取塔的廢水含揮發(fā)酚濃度（）。按每天處理水量為15000 計，每天可回收酚：15000＝則每天需耗20﹪＝74670公斤由于20﹪ ，所以每天需消耗堿液 74670/＝ L＝ 一座塔換堿周期按兩天計算。另外，由于堿液在吸酚以后體積的增加，重苯在堿洗塔中流過時，堿液的膨脹，以及重苯從萃取塔流出時挾帶的少量水分。因此，塔中儲放的堿液只應(yīng)占整個塔的工作區(qū)高度的一半。堿洗塔工作區(qū)的容積應(yīng)為： 22（天）＝工作區(qū)的橫斷面積為所以工作區(qū)高度為實際采用10 （） 式（）式中 —— 。則 ： （） 式（）式中 ——停留時間，選用35分鐘。則 擴大部分與工作區(qū)連接處的錐角采用45度。固定篩板共12塊，篩板的孔徑為6毫米，開孔率為27﹪，孔按三角形排列。第八章 水解酸化池的計算 水解酸化池概述水解池利用水解和產(chǎn)酸微生物，將污水中的固體、大分子和不易生物降解的有機物降解為易生物降解的小分子有機物，使得污水在后續(xù)的好氧單元能在較少的能耗和較短的停留時間下得到處理。采用水解活性污泥法與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，其基建投資、能耗和運行費用可分別節(jié)省30%左右。由于水解池具有改善污水可生化性的特點，使得本工藝不僅適用于易生物降解的城市污水，同時更加適用于處理不易生物降解的某些工業(yè)廢水，如紡織污水、印染污水、焦化污水、釀酒污水、化工污水、造紙污水等。水解酸化的目的，對于工業(yè)廢水來說，主要是將其中難以生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾奈镔|(zhì)，提高污水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧生物處理。，%、%和90%的COD、和SS去除率[2]。在廢水處理中，厭氧水解酸化的主要作用是改進廢水的可生化性，工藝特點：1. 以功能水解池取代功能專一的初沉池，水解池對各類有機物去除遠遠高于傳統(tǒng)初沉池。因此，從數(shù)量上降低了后續(xù)構(gòu)筑物的負荷。2. 利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將不溶性有機物水解成溶解性有機物，大分子分解成小分子物質(zhì)，使污水更適宜于后續(xù)的好氧處理，可以用較短的時間和較低的電耗完成凈化過程。3. 污水經(jīng)水解池，可以在短的停留時間（HRT=）和相對較高的水力負荷（）下獲得較高的懸浮物去除率（平均85%的SS去除率）。出水BOD/COD值有所提高，增加了污水的可生化性。4. 水解酸化工藝在處理含有高分子復(fù)雜有機物的廢水中對提高其可生化性作用明顯，并具有一系列的優(yōu)點。通過水解酸化工藝的處理，廢水中多種復(fù)雜有機物可得到有效的降解，其BOD/COD明顯提高，可為廢水的進一步好氧處理創(chuàng)造良好的條件。已知的設(shè)計的進水水質(zhì)、出水水質(zhì)、去除率如下：水質(zhì)指標(biāo)COD()()進水49501700出水986去除率45%42% 水解酸化池的設(shè)計計算1．水解池的容積計算 式（）式中： －設(shè)計流量，； －水力停留時間，取=。近期設(shè)計兩組水解池，采用矩形結(jié)構(gòu)。設(shè)水深h=，則該矩形反應(yīng)器的池面積，該水解池的池底為，則該水解酸化池單池的容積為。2．水解酸化池上升流速核算反應(yīng)器的高度確定后，反應(yīng)器的高度與上升流速之間的關(guān)系如下： 式（）式中： ——上升流速，； ——反應(yīng)器的高度，m。 ——水力停留時間，h。3．配水系統(tǒng)的設(shè)計計算配水系統(tǒng)的作用在于使水在整個反應(yīng)池面積上均勻分布,配水均勻性對反應(yīng)池的處理效果影響很大。配水不均勻，部分污泥懸浮層膨脹不足，部分污泥懸浮層膨脹過甚，甚至?xí)兄挛勰鄳腋影l(fā)生移動，造成污泥大量流失，影響處理效果。配水系統(tǒng)有“大阻力配水系統(tǒng)”和“小阻力配水系統(tǒng)”兩種基本形式，還有中阻力配水系統(tǒng)。在分支式配水系統(tǒng)中配水均勻性與水頭損失問題是一對矛盾。經(jīng)試驗，采用小阻力配水系統(tǒng)，可減少水頭損失和系統(tǒng)的復(fù)雜程度。本設(shè)計為配水均勻，采用穿孔管布水器（分支式配水方式），中間是一根干管或干渠，于管兩側(cè)接出若干根平行的支管。配水支管出水口距池底200,為了配水均勻，各支管的出水孔口向下，與中心角成角交錯排列。水解池的水流上升流量為： 式（）式中： ——水解池的容積，； ——水力停留時間，h。（1）干管設(shè)計干管采用鋼管，直徑為450，長20000,起端流速為： 式（）（2）支管設(shè)計支管中心距采用1000，支管數(shù)根（每側(cè)20根）。支管長。每根支管進口流量為，支管直徑選用200，支管截面積為，查水力計算表得支管始端流速（支管采用鋼管，）。（3）孔口的設(shè)計計算孔口流速采用，則孔口總面積，配水系統(tǒng)的開孔比。孔口直徑采用5，每個孔口面積為,則孔口數(shù)個。每根支管孔口數(shù)為個，取72個孔，分兩排布置，孔口向下與中垂線夾角交錯排列，每排36個孔，孔中心距。（4）配水系統(tǒng)的校核實際孔口數(shù)： 個；實際孔口總面積：；實際孔口流速： 。則： 因此，符合配水均勻性達到95%以上的要求[3]。 穿孔支管孔口位置示意圖4．出水收集的設(shè)計在出水槽上加設(shè)三角堰，出水設(shè)置在水解池的頂部，盡可能均勻的收集處理過的廢水，采用圓形反應(yīng)器時可采用放射狀的多槽出水，出水槽可采用鋼板制成。5．排泥系統(tǒng)的設(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放，每日2次。第九章 A2/O系統(tǒng)設(shè)計計算 A2/O工藝概述A2/O工藝是在A/O法流程前加一個厭氧段，廢水中難以降解的芳香族有機物在厭氧段開環(huán)變?yōu)殒湢罨衔?，鏈長化合物開鏈為鏈短化合物。由于焦化廢水中含有大量的喹啉、吡啶和異喹啉等難降解的化合物，增加厭氧段能提高廢水的處理效果。A2/O法處理焦化廢水，首先在好氧條件下，通過好氧硝化菌的作用，將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽；然后在缺氧條件下，利用反硝化菌將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從廢水中逸出。因而，廢水的生物脫氮包括硝化和反硝化兩個階段。硝化包括兩個基本反應(yīng)：由亞硝化菌參與的將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽的反應(yīng)；由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的反應(yīng)。1. 水解酸化提高了焦化廢水的可生化性。復(fù)雜物料的厭氧降解過程可分為水解、發(fā)酵（或酸化）、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷四個階段。在兩段厭氧處理中，水解和酸化往往作為一個獨立的階段。水解和酸化對于焦化廢水的處理十分必要，難降解的多環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物經(jīng)水解與產(chǎn)酸能轉(zhuǎn)化為簡單低分子有機物，為后續(xù)的處理提供易于氧化分解的有機底物，即提高廢水的可生化性。厭氧微生物對于復(fù)雜化合物中環(huán)的裂解具有不同于好氧微生物的代謝過程，其裂解可分為還原性裂解和非還原性裂解。而且厭氧微生物體內(nèi)具有易于誘導(dǎo)、較為多樣化的鍵全開環(huán)酶體系，使雜環(huán)化合物和多環(huán)芳烴易于開環(huán)裂解。焦化廢水經(jīng)水解和酸化后生成的易降解有機物，有可能作為共代謝物促進微生物在厭氧階段或后續(xù)階段對難降解有機物的代謝能力。共代謝現(xiàn)象是指微生物在可用作碳源和能源的基質(zhì)條件下生長時，會伴隨著一種非生長基質(zhì)的不完全轉(zhuǎn)化。共代謝可定義為：只有在初級能源物質(zhì)存在時才能進行的有機化合物的生物降解過程。對一些共代謝的實驗研究表明，當(dāng)難降解物質(zhì)與初級能源基質(zhì)（指一些易于被微生物降解利用作為碳源、為其生長代謝提供能源的有機物）進行共代謝時，可提高微生物對難降解物質(zhì)的代謝能力。水解酸化菌對反應(yīng)條件不敏感，因而酸化反應(yīng)器可起到抗沖擊負荷、溫度和PH值的波動，保護后續(xù)構(gòu)筑物的正常運行等作用。與專性厭氧的甲烷菌不同，完成水解酸化的微生物除含有專性厭氧菌外，還含有兼性厭氧菌。他們對環(huán)境的氧化還原電位、PH值、溫度以及進水負荷均不太敏感，因而可起到抗沖擊負荷作用。2. 缺氧反應(yīng)器的功能是去除COD和NO3N。在缺氧反應(yīng)器中，主要反應(yīng)是以來自好氧池回流的NO3N為電子受體，以有機物為電子供體，將NH3N還原為N2，同時將有機物降解，并產(chǎn)生堿度的工程。與一般脫氮除磷的A2/O工藝稍有不同，焦化廢水在缺氧段還能去除大量難降解的有機物。同化作用去除一部分NH4+N。在反硝化反應(yīng)器中，反硝化菌在降解有機物同時合成自身細胞。由于經(jīng)酸化的廢水中含大量的NH4+N，微生物以NH4+N作為氮源。因此在反硝化反應(yīng)器中，有一部分NH4+N通過同化作用而得到去除。提供好氧池的堿度。反硝化菌利用NO3N氧化有機物產(chǎn)生能量，假定所產(chǎn)生能量全部用于生長，而生長所需單元來自氨氮的話，則平均每轉(zhuǎn)化1molNO3為NH3,；而硝化菌每將1 molNH3氧化為NO2大約消耗2eqv堿度。因此，將反硝化池置于好氧池前，可為其補充一定的所需堿度。但好氧池僅回流一部分出水至缺氧池，而且進入缺氧池的NO3也不可能完全被還原。3．在序批式反應(yīng)器好氧曝氣運行階段，由于進水中的有機物濃度高，在生化反應(yīng)的初始階段異養(yǎng)菌占優(yōu)勢，主要發(fā)生含碳有機物的生物降解，當(dāng)含碳有機物濃度降至一定程度，硝化菌的硝化作用在反應(yīng)中成主導(dǎo)生化反應(yīng)過程?！?4】好氧硝化池去除COD，在該階段，大量異養(yǎng)菌在好氧條件下降解水中高濃度的COD，同時自身不斷繁殖；硝化去除氨氮，當(dāng)水中可降解有機物消耗殆盡時，自養(yǎng)的硝化菌取代異養(yǎng)菌成為優(yōu)勢菌種。在一般情況下，先是亞硝化菌將NH4+N轉(zhuǎn)化為NO2N，然后在由硝酸菌進一步轉(zhuǎn)化為NO3N；同化作用去除一部分NH4+N。 A2/O工藝反應(yīng)池設(shè)計計算1..判斷是否可采用A2/O法： COD/TN=3500/200=8 符合要求，故可采用此法。:設(shè)計流量Q=15000m3/d(不考慮變化系數(shù))設(shè)計進水主要指標(biāo): COD =3500mg/L。 BOD =200mg/L 。 TN=200mg/L 。 設(shè)計出水主要指標(biāo): COD≤150mg/L BOD5≤20mg/L。 NH3N≤25mg/L。 (采用污泥負荷法)⑴有關(guān)設(shè)計參數(shù)① BOD5污泥負荷 ② 回流污泥濃度③ 污泥回流比 ④ 混合液懸浮固體濃度 ⑤ 混合液回流比 R內(nèi)混合液回流比 取R內(nèi)=200%⑵ 反應(yīng)池容積 V，m3 式（）反應(yīng)池總水力停留時間: 式（）各段水力停留時間和容積:厭氧∶缺氧∶好氧=1∶1∶4厭氧池水力停留時間 : 厭氧池容積 : 缺氧池水力停留時間 : 缺氧池容積 : 好氧池水力停留時間 : 好氧池容積 : ⑶ 校核氮磷負荷， kg TN / (kgMLSS d)好氧段總氮負荷 [kg TN / (kg*MLSS d)] [kg TN