毕业设计：某味精厂废水处理工艺设计

1、目 录目 录i设计总说明iiinstructioniii1 概述11.1 味精废水的来源11.2 味精废水的特性12 废水工艺方案的确定22.1 基本工艺方案的确定22.2厌氧处理工艺22.3 好氧工艺选择32.4 工艺设计条件及工艺流程43 处理构筑物的设计与计算63.1 格栅的计算63.2 调节池的设计计算103.3 一次污水泵设计计算113.4 uasb的设计133.5 二次污水泵的设计213.6 预曝气沉淀池设计计算223.7 sbr池设计计算263.8 鼓风机房设计313.9 污泥处理系统323.11 污泥脱水系统设计344 消毒354.1概述354.2 消毒剂的选择364.3 消毒

2、区的设计计算365 污水处理站的平面布置和高程布置385.1 平面布置385.2 高程布置386 水处理中心的经济分析与评价416.1 编制依据416.2 成本估算416.3 经济效益分析与评价44致 谢46参 考 文 献47设计总说明随着我国社会和经济的高速发展，环境问题日益突出，不仅对水的需求量大大增加，而且污水的排放量亦与日俱增，造成了城市水环境的恶化，加剧了水资源的短缺。当前我国的城市污水处理厂的建设和运行都面临资金困难、建设周期长等问题，因此研究和探讨适合我国特色的低能耗、高性能的污水处理工艺是非常必要的。设计原则如下：根据国家和当地有关环境保护法规的要求，对城镇废水进行有效处理，使

3、处理后的各项指标达到或优于污水综合排放标准（gb89781996）一级排放标准；针对废水水质特点采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺和设备，最大可能的发挥投资效益，采用高效稳定的水处理设施和构筑物，尽可能的降低工程造价，同时结合企业的生产情况，对污水进行综合治理；工艺设计与设备选型能够在生产过程具较大的灵活性和调节余地，能适应水质水量的变化，确保出水水质稳定、达标排放；工艺运行过程中考虑操作自动化，减少劳动强度，便于操作、维修；建筑构筑物布置合理顺畅，降低噪声，消除异味，改善周围环境。废水生物处理作为水污染防治和走水资源可持续利用道路中具有重要的作用。本文探讨了我国味精废水的特点和处理的现状，

4、通过考察国内工业废水的处理情况，在资料分析的基础上，选用uasbsbr工艺处理味精废水。uasb在厌氧处理中是最常用的方法。sbr法处理工艺具有工艺简单，操作灵活，有机物去除率高，耐负荷冲击性能好，投资省和运行费用低等特点，且sbr工艺不需要设置二次沉淀池和污泥回流系统，可节约占地。当进水水质变化幅度大，可生化性差的情况下仍可取得较好的出水水质。根据味精厂的污水水质及处理目标，确定了uasbsbr工艺流程、各处理构筑物的主要设计参数和工艺设计计算及设备选型的工作，同时还介绍了该工艺设计的一些特点。本设计主要任务是完成污水处理的初步设计。主要任务是完成单项处理构筑物工艺计算与设计、设计说明书、绘

5、制污水处理厂总平面图及高程图和构筑物单元及uasb and sbr池平面图。本设计污水来源于味精厂废水，处理后水质要求达到污水综合排放标准gb8978-1988二级排放标准。污水处理厂进水水质和出水水质如下：进水水质：cod为8000mg/l，bod为5000mg/l，ss为2000mg/l。出水水质：cod为200mg/l，bod为80mg/l，ss为250mg/l。该污水处理厂处理量为3000m3/d。 处理流程为：生产废水经调节沉淀池、依次进入uasb反应器， sbr池，经过消毒池后出水可回用或外排；污泥的流程为：从沉淀池和sbr池排出的污泥进入污泥浓缩池，浓缩后的污泥经脱水机房脱水后外

6、运处置。uasb + sbr工艺适合于中小型味精厂的废水处理，处理后出水可部分回用或用于厕所清洗和绿化灌溉，在味精废水处理厂正常运行后将有着明显的社会效益和环境效益，同时为同类污水处理厂的建设运行提供一定的参考价值。关键词： 味精 废水处理 uasb sbr instructionwith the rapid development of industry and socio-economic, incresing of urban population and improving of standard of living, the consumption of water is incre

7、asing rapidly. presently, the main problems of wastewater treatment plant, espcially in difficulty financing and too long construction period. so it is necessary to find technologies with high efficiency and low cost that can adapt to the situation in our country.design principles are as follow:in a

8、ccordance with national and local regulations on environmental protection requirements, we will treat the urban wastewater to make achieve the first grade standards of sewage discharge standards（gb89781996）or better；use advanced, rational, mature and reliable process and equipment and exert investme

9、nt benefit. use water treatment facilities and stable structure, as far as possible to reduce the project cost and treatment the sewage synthetically.make the process design and the selection of equipment in the production process with greater flexibility and conditioning room to adapt to changes in

10、 water quality. ensure the water quality stability and achieve the emission standards.consider automatization, reduce labor intensity, ease of operation and maintenance in the process.building structures are reasonable, reduce noise and eliminate odor and improve the surrounding environment.biologic

11、al treatment of wastewater as a water pollution control and direction of sustainable use of water resources road plays an important role。this paper discusses the character of monosodium glutamate wastewater and the present status of monosodium glutamate wastewater treatment. according to these featu

12、res and data analysis, this paper chooses uasb and sbr to treat the monosodium glutamate wastewater.upflow anaerobic sludge bed is an usual way in anaerobic dealing. sbr treatment process has the advantages such as simpler process, fulexible operation, higher removal efficiencies of organic substanc

13、es, better capabilities to buffer the shake loading fluctuant, low investment and operation cost and less land occupation. the secondary clarifier and the system of sludge recycle are not necessary in sbr process. it still gains better quality when the quality of waste water changes largely, while i

14、t is not applicable biochemistrity treatment by adsorptior biodegradation.according to he character and processing target of monosodium glutamate wastewater uasb and sbr process, technology project, design parameter of construction and equipment choice was carried on and the characteristic of the te

15、chnology was introduced too.the topic of this graduate design is about the primary design of the monosodium glutamate wastewater plant. the main task of the primary design is that the single disposal build technical calculation and design, a design book、a plan of the plant and the high drawing of th

16、e disposal of sewage, a plan of the uasb and sbr tank.the wastewater of this design comes from the monosodium glutamate wastewater. the outlet water of the plant meets the level two of the national sewage discharge standard gb8978-1988. the quality of influent and effluent as follows:the influent qu

17、ality: the concentration of cod, bod5 and ss is 8000mg/l, 5000mg/l, and 2000mg/l respectively. the effluent quality: the concentration of cod, bod5 and ss is 200mg/l, 80mg/l, and 250mg/l respectively.the treatment capability of this plant is 3000 ton per day. the process of the sewage in the plant i

18、s that: the sewage runs from pump house to sand sinking pond, enters the uasb reactor, then enters the sbr reactor, and at last lets out or reuse. the process of the sludge is that: sludge from pond of the sand sinking and the sbr reactor enters concentration pond, then it is dehydrated, at last it

19、is carried out of the plant. the technology of uasb + sbr process is suitable for monosodium glutamate wastewater treatment plant on a small or medium scale. the effluent of wastewater treatment plant can be used to cleaning toilet and virescence. after normally running ,the wastewater treatment pla

20、nt has the obvious social efficiency and the environment benefit. simultaneously the uasb + sbr process had provided regular reference value for the same wastewater treatment plant.keywords: monosodium glutamate, wastewater treatment， uasb ， sbr.化学化工学院学院 环境工程0302班 学生 宋凯 毕业设计 第 49页 共47页1 概述1.1 味精废水的来

21、源味精，是人们生活中常用的食品助鲜调味剂，这是它最广泛的应用。其次，在医药方而，味精对神经衰弱、易疲劳、记忆力减退等都具有显著疗效。在工业方而，味精可作为人造革、合成纤维等的原料。味精生产过程大致如下：大米、小麦、玉米等原料经淘洗加水打浆，在淀粉酶的作用下发生糖化作用，淀粉被转化为低分子量的糖作为培养基，加上一定量的氮源(如尿素)和其他谷氨酸菌生长必需的原料，加入谷氨酸菌。在发酵过程中糖、尿素等原料被转化成谷氨酸盐。发酵液进行冷冻降温并加入硫酸(或盐酸)将ph值调节到1.5-3.6之间，即调定发酵液的ph值至谷氨酸的等电点，使谷氨酸晶体析出并被分离提取，在这一环节大部分的谷氨酸被提取。经等电提

22、取后的发酵液，再经离子交换柱回收部分谷氨酸后排出，也就是所称的离子交换废水，或称味精废水母液。谷氨酸再经精制工序即成为味精。味精废水可分为发酵之前打浆和糖化工序产生的废水和等电离子交换工序产生的高浓度有机废水。通常所说的高浓度味精废水指的是后者1.2 味精废水的特性总体来看，味精废水具有以下特点：（1）味精废水除碳水化合物、蛋白质、氨基酸和脂肪等有机物含量高外，还含有许多悬浮物菌处体等生物代谢产物，故bod, cod和tss指标都很高，cod,bod可达几万mg/l属高浓度有机废水，目废水量大，污染十分严重;（2）发酵废母液和离交母液中除了有机物的浓度很高以外，还含有高浓度的nh3，对厌氧和好

23、氧生物具有直接和间接生物毒性。（3）味精废水bod /cod值较高，可生化性较好;（4）味精废水ph值低，仅2.53，对设各和管道的腐蚀性强。可见，味精废水具有cod高、bod高、菌体含量高、ss含量高、nh3-n含量高和ph值低(“五高一低”)，是一种极难处理的有机工业废水。2 废水工艺方案的确定2.1 基本工艺方案的确定污水处理的基本方法，就是采用各种技术与手段，将污水中所含的污染物质去除、回收和利用，或将其转化为无害物质，使水得到净化。对于某种污水，采用哪几种处理组成系统，要根据污水的水质、水量，回收其中有用物质的可能性、经济性、受纳水体的具体条件，要结合调查研究与经济技术比较后决定，必

24、要时还需进行味精废水中主要含有大量的可溶性有机物（糖类、蛋白质和多种脂类物质等），可生化性好，不含有毒有害物质也不含大颗粒的悬浮物质，cod在6000mg/l左右，属高浓度有机废水。对于污水处理厂家来说，所采用的处理工艺应是投资少、运行费用低、运行稳定、处理效果好、操作管理简便。因此，应采用厌氧好氧的处理路线，废水首先通过厌氧处理装置，大大去除进水有机负荷，使出水达到好氧处理可以接受的浓度，再进行好氧处理后达标排放。2.2厌氧处理工艺近年来，厌氧处理技术得到很快发展，常用的先进技术有厌氧接触工艺上流式厌氧污泥床和厌氧过滤器。厌氧接触法属于传统厌氧消化技术的发展。它采用完全混合式反应器，适合于处

25、理含悬浮固体很高的废水，预处理要求低需要设置池内完全混合搅拌，池外还要设消化液沉淀池。其处理效率比传统厌氧消化技术有所提高，但中温消化时容积负荷只要1.03.0kgcod/(m3.d)，其水力停留时间仍很长，要求的消化池容积大。本工程处理对象为较好生化处理的废水。为提高处理效率，节省工程投资和占地，因此不宜采用厌氧接触法。上流式厌氧污泥床（uasb），采用了滞留型厌氧生物处理技术，在底部有污泥床，依据进水与污泥的高效接触提高的去除率，依靠顶部的三相分离器，进行气、液、固分离，能使污泥维持在污泥床内而很少流失。因而生物污泥停留时间长，处理效率高，适合于处理较易生化降解，codcr和ss浓度均较高

26、的废水（一般要求进水ss不大于4000mg/l）。常温条件下，对于易于生物降解有机废水，容积负荷可达48kgcodcr/(m3.d)。厌氧过滤器采用附着型厌氧生物处理技术，在反应器内填充一部分填料，使生物污泥附着在填料上生长，不易随出水流失，且填料对于改善水流均匀性有益，并起到一定的过滤截留作用。但反应器内填料易发生堵塞现象，因此不适合处理有机物浓度较高的废水，且要求ss浓度应较低，一般要求ss200mg/l。尽管厌氧过滤器抗冲击负荷能力大，处理效率亦高，但不适合本工程进水水质。综合以上分析，又结合了各种类似工程资料，本次设计废水厌氧处理装置采用uasb工艺。2.3 好氧工艺选择 2.3.1工

27、艺的选择有机废水厌氧处理，出水的bod5/codcr会降低，出水可生化性较原污水差。采用一般好氧生物处理方法处理厌氧废水，其codcr去除率约只有60，而处理同等浓度的原有机废水，codcr可达80。尽管采用生物膜法处理效果可能会稍好，但难以适应bod5大于250mg/l的来水。今年来开发了一些处理此类废水的工艺技术，如a-b法活性污泥工艺、氧化沟活性污泥法、sbr法等。这些方法均能对不易生化降解有机废水或厌氧处理出水有较好的处理效果。以上三种方法中，sbr法具有特别显著的优点：首先由于采用间歇运行，运行周期每一阶段有适应基质特征的优势菌群存在；污泥不断循环，排泥量少，生物固体平均停留时间长；

28、沉淀和排水时水流处于静止状态，故处理效果优于一般活性污泥法。其次由于进水、曝气、沉淀、排水等工序在一个池内进行，省去了沉淀池和污泥回流设施，故而其工程投资和占地面积，均小于一般活性污泥法。综合以上分析，本次设计好氧处理采用sbr法工艺。2.3.2 sbr法简介间歇式活性污泥法（seduencing batch reactor-sbr），是当前污水处理领域应用最为广泛的处理技术。2.3.2.1 sbr工艺流程及其特征：原污水格栅沉砂池初沉池sbr曝气池处理水本工艺系统最主要的特征是采用集有机污染降解和混合液沉淀为一体的反应器间歇曝气池。本设计与连续式活性污泥法系统相较，系统组成简单，无需设污泥回

29、流装备，不设二次沉淀池，曝气池容积液小于连续式，建设费用与运行费用较低。此外，间歇式活性污泥系统还具有如下特征：（1）在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池的需要；（2）svi值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；（3）通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；（4）应用电动阀、液位计、自动计时器可编程序控制器等自控仪表，可使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制；（5）运行管理得当，处理水水质优于连续式。2.3.2.2间歇式活性污泥法系统工作原理与操作：原则上，可以把间歇式活性污泥法系统作为活性污泥法的一种变法，一种新的运行方式。如果说，

30、连续式推流式曝气池，是空间上的推流，则是实践上的推流。在连续式推流曝气池内，有机污染物是沿着空间降解的，而间歇式活性污泥处理系统，有机污染物则是沿着时间的推移而降解。间歇式活性污泥处理系统的间歇运行，是通过其主要反应器曝气池的运行操作而实现的。曝气池的运行操作，包括进水、反应、沉淀、排水、闲置五个连续的阶段。第1阶段,进水期(fill)。污水在该时段内连续进入处理池,直到达到最高运行液位，并且借助于池底水泵的搅动，使废水和池中活性污泥充分混合。此时活性污泥中菌胶团(由细菌、藻类、原生动物、后生动物等组成)将对废水中的有机物产生吸附作用,cod和bod为最大值。第2阶段,反应期(react)。进

31、水达到设定的液位后,开始曝气，采用推流曝气或完全混合曝气方式，使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气，水中的溶解氧(do)达到最大值，cod不断降低。第3阶段,静置期(settle)。既不曝气也不搅拌,反应池处于静沉状态，进行高效的泥水分离cod降为最小值，随着水中的溶解氧不断降低厌氧反应也在进行。第4阶段,排水期(decant)。上清液由滗水器排出。第5阶段,闲置期(idle)。活性污泥中微生物充分休息，恢复活性，为了保证污泥的活性，防止出现污泥老化现象，还须定期排出剩余污泥，为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。2.3.2.3 sbr的特点sbr作为先进的活性污泥污水处理系统,与传统的cf

32、s活性污泥水处理系统相比较,具有以下明显的优点：1理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。2行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好3冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。4工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。5处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。6反应池内存在do、bod5浓度梯度,能有效控制活性污泥膨胀。7sbr法系统本身也适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。8脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮

33、除磷效果。9工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统、调节池、初沉池等,布置紧凑、占地面积小。2.4 工艺设计条件及工艺流程 2.4.1工艺设计条件参数设计水量：3000m3/d，最大时废水处理能力约为200m3/h;进水水质：codcr=8000mg/l,bod5=5000mg/l,ss=2000mg/l,ph=69,温度中温；出水水质执行gb8978-1988二级标准 codcr200mg/l bod580mg/l ss250mg/l ph=78,温度常温； 2.4.2 工艺流程工艺流程见图2-1。 2.3.3 各级处理效果 各级处理效果列于表2-1。

34、表2-1各级处理效果表工艺项目cod( mg/l)bod(mg/l)p(ss)(mg/l)调节沉淀池进水出水去除率8000600025%5000450010%2000120040%uasb进水出水去除率600075087.5%450045090%120036070%预曝沉淀池进水出水去除率75060020%45040510%36021640%sbr进水出水去除率60018070%4068380%2166470% 格栅污水提升泵气柜 脱水机房浓缩池污泥提升泵集泥井调节沉淀池sbr预曝沉淀池uasb污水提升泵风机房计量表气水分离器水封罐出水消毒中水回用图2-1 工艺流程3 处理构筑物的设计与计算3

35、.1 格栅的计算 3.1.1格栅在排水工程中，格栅是由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成。倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。3.1.1.1格栅的作用格栅的主要作用是将污水中的大块污物拦截，以免其对后续处理单元的机泵或工艺管线造成损害。格栅的拦截物称为栅渣，其中包括数十种杂物，大至腐木，小到树杈、木塞、塑料袋、破布条、石块、瓶盖等。3.1.1.2格栅的分类格栅一般由相互平行的格栅条、格栅框和清渣耙3部分组成。格栅按不同的方法可分为不同的类型。按格栅条间距的大小不同，格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类，其栅条间距分别410mm、1525mm和大于

36、40mm.按清渣方式不同，格栅分为人工清渣格栅和机械清渣格栅两种。人工清渣格栅主要是粗格栅。按栅耙的位置不同格栅分为前清渣式格栅和后清渣式格栅。前清渣式格栅要顺水流清渣，后清渣式格栅要逆水流清渣。按形状不同，格栅分为平面格栅和曲面格栅。平面格栅在实际工程中使用较多。按构造特点不同，格栅分为抓扒式格栅、循环式格栅、弧形格栅、回转式格栅、转鼓式格栅和阶梯式格栅。3.1.2 格栅的设计计算（一）格栅的设计参数依据1清渣方式：在栅渣量不大于0.2m3/d时采用人工清渣；当栅渣量大于0.2m3/d时采用机械清渣。2栅条间隙要求：当人工清渣时格栅间隙以2540mm为宜； 当机械清渣时格栅间隙以1025mm

37、 为宜。3当泵前的格栅间隙不大于25mm时，水泵后可不再设置格栅。4栅渣量：栅渣量以每单位水量产渣量计。 格栅间隙：1625mm时，0.10.05m3/103m3污水； 格栅间隙：3050mm时，0.030.01m3/10m3污水。5栅前流速：污水在栅前渠道内的流速一般控制在0.40.8m/s，可保证污水粒径较大的颗粒不会在栅前渠道内沉积。6过栅流速：即污水通过格栅的流速，一般控制在0.61.0m/s，过大则会使拦截在格栅上的软性栅渣冲走，若小于0.6m/s会造成栅前渠道的流速小于0.4m/s，使栅前渠道发生淤积。7过栅水头损失：污水的过栅水头损失与污水的过栅流速有关，一般在0.20.5m之间

38、。8格栅的倾角宜采用60o70o，有时为90o 。9栅渣的容重：一般为960kg/m3，含水率一般为80%。格栅断面形状参数可按表4选用。表13 栅条断面形状及一般尺寸和局部阻力系数栅条断面形状一般采用尺寸（mm）公式 说明正方形 边长20 取0.64圆形直径20 =1.79锐边矩形宽10 厚50=2.42迎水面为半圆形的矩形宽10 厚50=1.83迎水面、背水面均匀宽10 厚50=1.67（二）格栅的设计计算格栅的计算草图见图31图31 格栅计算草图格栅的设计参数选择由设计流量q=3000 m3/d =0.035m3/s，总变化系数k=1.30，q=2000m3/d=0.023 m3/s；设

39、计栅前水深h=0.3m；过柵水流速度 v=0.8m/s；格柵倾角 =60°；柵条间隙宽 b=0.02m。格栅前的渠道深度为0.4m（1）通过格栅的水头损失由下式计算=0.64=0.38(m)式中：v污水流经格栅的速度，m/s； 阻力系数。其值与格栅栅条的断面几何形状有关，见表13，本设计取正方形； g重力加速度，m/s； 格栅的放置倾角； k考虑到由于格栅受污染物堵塞后，格栅阻力增大的系数，可用式：k=3.36v1.32求定。一般采用k=3。（2）格栅的间隙数量n可由下式: n=q/（dhv）-1=0.035/(0.020.30.8)-1=6（个）式中：q最大设计流量，/s； d栅条

40、间距，m； v污水流经格栅的速度，m/s。（3）格栅的建筑宽度b可由下式决定：b=sn+d(n+1)=0.026+0.02(6+1)=0.26(m)式中：b格栅的建筑宽度，m；s栅条宽度，m。（4）栅后槽的总高度由下式决定：=h+=0.3+0.3+0.38=0.98(m)式中： h栅前水深，m；格栅的水头损失，m；格栅前渠道超高，一般=0.3m。（5）格栅的总建筑长度l由下式决定：l=+1.0+0.5+h/tg=0.16+0.08+1.0+0.5+0.4/tg60=1.97(m)式中：进水渠道渐宽部位的长度，m；=0.16(m)其中：进水渠道宽度，m；进水渠道渐宽部位的展开角度，一般=； 格栅

41、槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般=0.5；格栅前的渠道深度，m。（6）每日栅渣量w由下式决定：w=0.112/d<0.2/d式中：栅渣量，/污水； 生活污水流量总变化系数。故可采用人工清渣。3.2 调节池的设计计算3.2.1 调节池的作用在污水进入sbr反映池之前设置调节池。调节池的作用主要用来调节水量、均化水质有时也可以沉淀一部分污泥，起到重要的预处理作用。3.2.2 调节池的参数选择调节池的主要设计依据如下：工业废水具有隔油功能等的一般大于2.5h；根据有关规范,平流式沉淀池水平流速宜采用15mm/s,综合规范规定设计水平流速采用23mm/s；根据本设计的水量水质等特点，采用

42、如下设计参数：停留时间采用t=2.5h；调节水深采用h2=3.5m。超高采用h1=0.3m3.3.3 调节池的设计计算（一）调节池的设计尺寸q=qmax×t =125×2.5 =312.5m3/h调节池的面积为a=q/h2 =312.5/3.5=89.29m2调节池的宽度设为b=10m调节池的长度为l=a/b=89.29/10=8.93m（二）调节池进出水设置在调节池的一边设进水集水槽一个，其尺寸为10×1.0×1.0m。在进水集水槽的一端设进水口一个，内设调节池进水管一根。在调节池的另一边设出水集水槽一个，其尺寸为10×1.0×1.

43、0m。在出水集水槽的一端设出水口一个，内设调节池出水管一根。调节池集水槽均采用溢流进出水。（三）调节池污泥区设计污泥量计算公式 式中：w 污泥量；c0进水悬浮物浓度，ss取2000mg/l；c1出水悬浮物浓度, c1=（15%）×c0,kg/m3；污泥浓度，取2000 kg/m3；t3两次排泥的时间间隔，d；po调节池污泥含水率，取99%；=15 （四）调节池污泥斗容积污泥斗底采用500×500，上口采用4000×4000，污泥斗斜壁与水平的夹角为60o，则污泥斗的高度为3.03m则污泥斗容积v1v1=1/3h(s1+s2+) =1/3×3.03

44、5;0.524.02=20.484m3泥斗以上梯形部分污泥容积v2设池底坡度为0.01,梯形部分高度为h4=(370.34.0)×0.01=0.333m则 v2=（l+l1）·h1·b/2=(374.0)×0.333×2.0/2=13.65m3所以污泥斗的总容积v为：vv1v220.48413.6534.134m3>15m3（五）池子总高度超高采用h1=0.3m，调节水深采用h2=3.5m池子总高度3.3 一次污水泵设计计算 3.3.1 设计说明 1) 一次污水泵的主要功能是从集水井中吸水压至调节池； 2) 污水泵设置于地下，采用自灌式启

45、动。 3.3.2 设计前提 1) 污水泵的选择：污水泵总提升能力按qmax考虑，即qmaz=200m3/h,选用三台，则每台流量为66.73/h,即18.5l/s。故选用100qw70-10-4污水泵三台，备用一台。 2) 集水井：集水井容积按最大一台泵5min出水流量计算，则其容积为 集水井最高水位（与格栅槽连接）为0.5m,最低水位为2.5m,井底3.0m,平面尺寸5.0m×1.5m,安装三台100qw污水泵于集水井一侧地面上，平均流量时相当于一用二备。 3.3.3 污水泵计算： 管路水头损失计算：1·吸水管头损失计算：1） 每根吸水管q=18.5l/s,选用管径dn1

46、50,v=0.93m/s,i=0.011,l=3.0m;沿程损失h1=il=0.011×30.033(m);2） 局部水头损失，各项局部阻力系数如下：喇叭口： 10.1900弯头（一个）： 20.50闸阀（一个）： 30.10dn150×dn100渐进管： 40.25则局部水头损失： 2·出水管水头损失：每根出水管q17.6l/s,选用管径dn150mm,v=0.93m/s,i=0.011,管段长4.0m,则沿程水头损失为：出水管各项阻力系数为： 900弯头（两个）： 10.5 闸阀（一个）： 20.1则局部损失： 3·集水井最低水位与所需提升的最高水位

47、之间的高差为： 则污水泵所需扬程为：3.4 uasb的设计 3.4.1 根据要求，拟按下列参数设计设计流量 q=3000m3/d=125m3/h进水浓度 codcr=6000mg/lcodcr去除率 e=87.5%容积负荷 nv=9.5kgcod/m3/d产气率 r=0.5m3/kgcod污泥产率 x=0.2kg/kgcod 3.4.2 uasb反应器工艺构造设计计算 1·uasb总容积计算：式中：q设计处理流量，m3/d sr去除的有机污染物浓度，kg/m3 nv容积负荷，kgcod/m3/d则v=1105.3(m3)选用4个池子，每个池子的体积为vi=v/4=276.32(m3)

48、，假定uasb体积有效系数为90，则每池的容积为vi=300(m3)。若选用直径7000mm的反应器4个，则水力负荷约为0.5m3/m2/h,基本符合要求。若反应器总高为h=9.7+0.3=10.0(m),反应器总容积为v=395(m3),有效反应器总容积为356（m3）,符合有机负荷要求。2·工艺构造设计：三相分离器是反应器内的重要部分，应满足以下几个要求：1)混合液进入沉淀区前，必须将其中的气泡予以拖出，防止气泡进入沉淀区影响沉淀。1） 沉淀区的表面水力负荷应在0.7m3/m2/h以下，进入沉淀区前，通过沉淀槽底隙的流速不大于2.0m/h.。2） 沉淀斜板倾角不应小于500，使沉

49、淀不在斜板积聚，尽快回落入反应区内。3） 出水堰前设置挡板，以防止上浮污泥流失，某些情况下，应设置浮渣清除装置。三相分离器设计须确定三相分离区数量，大小斜板尺寸，倾角和相互关系：小斜板临界长度计算公式：式中 q通过缝隙的流量，m3/hl回流缝隙的长度,mn缝隙条数up气泡上升速度 m/sr上斜板到器壁的距离,m下斜板与器壁的夹角且其中up由斯托克斯公式计算： 式中 up气泡自由上升速度,cm/s b气泡碰撞系数 g重力加速度,980cm/s 1液体密度，g/cm3 g气体密度,g/cm3 u液体动力粘度,g/cm/s dg气泡直径，cm 且 u=r1 其中r液体的运动粘滞系数，cm2/s设水温

50、为250，气泡直径dg为0.02cm,废水为1.02g/cm3,气体为，取0.95,净水0.0089cm2/s,则净水动力粘度为： 因处理对象为废水，u比净水的大，其值取为净水的2.5倍，则废水动力粘度系数为气泡在静止水中上升速度为：单池处理水量为：q=×=0.006（m3/s） 设计回流缝数量n=1,宽度r=0.6m,下斜板倾角540，即360，计算出回流缝长度计算回流缝后，进一步计算下斜板临界长度：取小斜板长度l11.5ao，1.6m,其水平l2=0.94m,垂直l3=1.29m三相分离器设计计算如下图：d1=1.9m2.3m21.6md2=5.2m 1d3=4.6md=7.0m

51、图3-2uasb反应器示意图图中d1=1.9m,d2=5.2m,d3=4.6m,1=53.10,2=54.30大集气罩的收气面积占总面积的比例为： 符合要求；沉淀区面积：沉淀区负荷为0.53m/h,符合要求；回流缝的过水流速为：v=1.98(m/h),符合要求。所以uasb的设计结果为：d=7.0m,h=10.0m,其中超高h1=0.3m,三相分离器高度h2=3.5m,反应器高度h3=5.5m,反应器底污泥区高h4=0.7m,集气罩顶直径d1=1.9m,大斜板长l=2.83m,倾角254.30,小斜板长l=2.0m,倾角1=53.10。脱气条件校核：如果水是静止的，则沼气将以m/s的速度上升，

52、可以进入气室中。但由于在三相分离器中，水是变相流动的，因此沼气气泡不仅获得了水的加速度，而且运动发生了方向的改变。气泡进入气室，必须保证满足以下公式要求：up/v>l2>l1式中 up气泡垂直上升速度 v气泡实际缝隙流速 l2回流缝隙垂直长度 l1校斜板与大斜板重叠长度根据三项分离器设计结果，得： 可见，满足脱气条件要求。3·布水系统的设计计算 布水器设置16个布水点，每点负荷面积为布水器设环管一根，支管四根，环管上设12个布水点，支管上设4个布水点，布水点共16个。1） 按均匀原则，环管管径为5.6m,支管上内圈环径为2.5m。2） uasb反应器布水器中心管流量为qi=86.7×=0.00602(m3/s)，中心管流速选为1.0m/s,则中心管管径为。3） 布水管支管均分流量为0.001m3/s,支管管内流速选为1.2m/s,则管径计算为d1=39.2mm,取d1=40mm,由此取环管管径d2=80mm。4） 布水孔16个，流速选为1.5m