生物转盘设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上水污染控制工程课程设计题 目 废水生化处理曝气池设计 学 院 生物与化学工程学院 专 业 环境工程 班 级 环境081 学 号 7 学生姓名 赵天宇 指导老师 徐劼 完成日期 目 录一、 前言3、二、设计任务4三、设备计算43.1转盘总面积的计算53.2转盘盘片数的计算53.3每组转盘盘片数的计算63.4每组转盘转动轴有效长度（L）的计算63.5每个氧化槽的有效容积V的计算6 3.6转盘转速的计算6 3.7污水在氧化槽内的停留时间6四、工艺流程图7五、主要构筑物图7六、设计说明8七、小结9八、参考文献9一、 前言生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉

2、和土地处理的人工强化。这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘境料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥生物膜。污水经沉淀池初级处理后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。在气动生物转盘中，微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。转盘表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转盘转动，当转盘离开污水时，转盘表面上形成一层薄薄的水层，水层也从空气中吸收溶解氧。气动生物转盘由接触反应槽、填料、转轴、空气罩等组成。一般填料为蜂窝状塑料，由支撑，中心贯以转轴。填料四周的空气罩由环氧玻璃钢构成。转轴两端安放在半圆形接

3、触反应槽(即氧化槽)的支座上。转盘的40一50浸没在槽内污水中，转轴高出水面1025cm。一般情况下，三到四只转盘串联成一个系列，多个系列转盘之间并联布置。气动生物转盘的主要及运行参数有：转盘级数(一般三到四级)；容积面积比(可介于59之间)：BOD面积负荷(20gm2d)；水力负荷(200Lm2d)；浸没率(一般介于4050之间)；转盘旋转速度(一般每分钟0.83转，转盘边缘线速度以每分钟20m左右为宜)。生物转盘技术的工作原理：生物膜的形成、生长及降解有机物的机理与生物滤池基本相同，主要的区别是它以一系列转动的盘体代替固定滤料，生物膜生长在转盘上。生物转盘旋转时,污水在反应槽中顺盘片间隙流

4、动, 污水中的有机物被转盘上的生物膜所吸附。当盘片转离水面时，盘层表面形成一层污水薄膜，空气中的氧不断地溶解到水膜中，生物膜中微生物吸收溶解氧，氧化分解被吸附的有机污染物。盘片每转为一周，即进行一次吸附吸氧氧化分解的过程。转盘不断转动，污染物不断地被氧化分解，生物膜也逐渐变厚，衰老的生物膜在水流剪切力作用下脱落，并随污水排出沉淀池。转盘转动也使槽中污水不断地搅动充氧，脱落的生物膜在槽中呈悬浮状态，继续起净化作用，因此，生物转盘兼有活性污泥池的功能。生物转盘技术的工作特点：（1）不需曝气和回流，运行时动力消耗和费用低；（2）运行管理简单，技术要求不高；（3）工作稳定，适应能力强；（4）适应不同浓

5、度、不同水质的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脱水；（6）没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题；（7）可多层立体布置；（8）一般需加开孔防护罩保护、保温。二、 设计任务某食品加工企业污水排放量为设计流量1700m3/d，BOD5浓度为200mg/L，拟采用生物转盘处理，出水BOD520mg/L。经估算得出的设计参数为：生物转盘BOD5面积负荷20g/(md),转盘直径2m，盘片间距15mm，盘片厚度5mm,系数K=1.2盘片边缘与处理槽内壁的间距0.2m。试设计的参数有：转盘总面积，转盘盘片数，污水处理槽有效长度，废水处理槽有效容积，转盘转速。画出处理工艺流程平面布置图，并画出主要构筑物

6、的设计图。三、 工艺设备计算生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，其主要工艺流程：初沉生物转盘二次沉淀消毒（如下图）其中生物转盘是流程中最重要的环节，污水中主要的有机污染物都是被生物转盘上的生物膜所净化。因此，生物转盘的设计在整个生化处理工艺设计中也就占到十分重要的地位。按照进水流量和出水水质要求的不同，生物转盘的布置方式可分为单轴单级，单轴多极和多轴多极(如下图)根据课题要求，我们决定选用单轴多极的布置方式。生物转盘的设计计算主要包括转盘总面积、盘片数、反应槽容积、转轴长度及污水停留时间的设计计算，其中主要的计算项目是确定转盘总面积。3.1转盘总面积的计算确定生物转盘的BOD5面积负

7、荷，其值一般为1525g/(md),拟定采用的生物转盘BOD5 面积负荷为20 g/(md)。已知废水的设计流量1700m3/d，BOD5浓度为200mg/L。生物转盘面积按下式计算：代入各值得：A=170020020=17000m 32 转盘盘片总数（m）的计算 确定生物转盘直径：其值一般为23m，受材料、污水与膜的接触均匀性、外缘膜易脱落等影响，直径不可能做大,拟定取值2m。转盘盘片总数按下式计算： 代入各值得：m=272033 每组转盘的盘片数（m1）的计算确定生物转盘组数：其值一般不少于2，拟定采用的生物转盘组数为2.每组生物转盘盘片数按下式计算：代入各值得：m=0.036170002

8、2=76.57734 每组转盘转动轴有效长度（L）的计算确定盘片净间距：一般进水端为2535mm,出水端为1020mm，拟定采用15mm.盘片厚度：视材料强度而定，拟定采用5mm.系数K：考虑循环沟道的系数，一般取1.2。每组转盘转动轴有效长度按下式计算：L=m (a+b)k代入各值得：L=77（0.005+0.015）1.2=1.848m35 每个氧化槽的有效容积V的计算确定系数：一般，r/D=0.060.1。当r/D=0.1时，系数取0.294；当r/D=0.06时，系数取0.335。拟定采用0.294，则r=0.2m。盘片边缘与氧化槽内壁之净距的确定：一般取200400mm拟定采用200

9、mm。每个氧化槽的有效容积可按下式计算：V=代入各值得：V=0.294220.21.8483.13每个氧化槽的净有效容积可按下式计算：V1=(0.2940.335)(D+2)2 (L-mb) (m3)代入各值得：V0.294220.2（1.848-770.005）=2.48m36 转盘的转速n的计算确定每个处理槽的设计水量：Q=QV/d转盘转速可按下式计算：n6.37/D(0.9V1/Q1)代入各值得：n=6.3720.92.48155=2.815542.82 r/min37 污水在氧化槽内的停留时间停留时间可按下式计算：代入各值得：t=2.48155=0.016d=

10、0.384h四 工艺流程图见附图五 主要构筑物图见附图六 设计说明1、初沉池初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。初沉池的主要作用如下。（1） 去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷。（2） 使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果。（3） 对胶体物质具有一定的吸附去除作用。（4） 一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击。（5） 有些

11、废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效率。2、生物转盘（rotating biological disk） 生物转盘是由一系列的旋转圆盘、转动中心轴、动力及减速装置、氧化槽等组成。生物转盘的主体是垂直固定在中心轴上的一组圆形盘片和一个同其配合的半圆形水槽。微生物生长并形成一层生物膜附着在盘片表面，越4045的盘面（转轴以下的部分）浸没在污水中，上半部分敞露在大气中。工作时，污水流过水槽，电动机带动转盘，生物膜与大气和污水轮替接触，浸没时吸附污水中的有机物，敞露时吸收大气中的氧气。转盘的转动，带进空气，并引

12、起水槽内污水紊动，使槽内污水的溶解氧均匀分布。生物膜的厚度约为0.52.0mm，随着膜的增厚，内层的微生物呈厌氧状态，当其失去活性时则使生物膜自盘面脱落，并随同出水流至二沉池。生物转盘的盘体材料应质轻、高强度、耐腐蚀、抗老化、易挂膜，比表面积大以及方便安装、养护和运输。目前多采用聚乙烯硬质塑料或玻璃钢制作盘片，一般是由直管蜂窝填料或波纹板填料等组成。当系统要求的盘片总面积较大时，可分组安装，一组称一级，串联运行。转盘分级布置使其运行较灵活，可以提高处理效率。3、水槽水槽可以用钢筋混凝土或钢板制作，断面直径比转盘略大，使转盘既可以在槽内自由转动，脱落的残膜又不至于留在槽内。4、二沉池接纳的，用以

13、去除固体的。在此工艺流程中，从生物转盘流出的在二次沉淀池中进行分离和浓缩，脱落的随出水在二次沉淀池中进行泥水分离。后的出水进行回流，浓缩的部分回流至初沉池，其余作为剩余污泥外排。5、驱动装置驱动装置通常采用附有减速装置的电动机。根据具体情况，也可以采用水轮驱动或空气驱动。七、小结生物转盘作为一种污水处理方法，具有投资省、处理效率高、性能稳定、适应性强和运行管理简便等优点，很有发展潜力。同时，与生物转盘相结合的组合工艺的发展将为污水处理带来新的思路，针对不同特点的污水，不仅局限于单独的生物转盘工艺的应用，我们可以拓展思路，在技术经济可行的条件下，选择更合理的处理方法，如与A/O联合工艺、与人工湿地组合工艺等都具有各自的优点。所以，针对这些组合工艺应加强研究并进行实际应用，为今后的污水处理提供更有效、更经济的方法。在这炎炎夏日，我们通过查找相关资料，计算相关的数据，终于完成了为期2周的课程设计