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文档简介

理工学院毕业设计某垃圾填埋场渗滤液处理工程初步设计摘要:本设计针对400t/d的垃圾填埋场渗滤液的处理工艺进行设计。渗滤液废水水质复杂,属于典型的高浓度难降解有机污染废水,其水质特点表现为有机物含量高、COD、BOD高、pH低等特点。设计采用“吹脱→与ABR→SBR→活性炭吸附深度处理”工艺对垃圾填埋场渗滤液进行处理。废水水质CODBODSSNH3-N9000mg/L3600mg/L1200mg/L1500mg/L渗滤液经本工艺处理后,COD、BOD、NH3-N及SS的去除率分别为98.9%、99.2%、98.4%及97.5%,满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)一级排放标准。关键词:渗滤液;吹脱;ABR;SBR;活性炭吸附

DesignofMunicipalSolidWasteLandfillLeachateTreatmentProcessAbstract:Designof400m3/dofmunicipalsolidwastelandfillleachatetreatmentprocesswasproposed.Leachatewithcomplexsubstanceswastypicalanddifficultlydegradedeffluentthatcontainsconcentrationoforganicpollutants.Ithasthefeaturesofhighorganiccontent,CODCr,BOD5,andlowpHvalues.Municipalsolidwastelandfillleachatewastreatedbytheprocessof“airstripping→ABR→SBR→activecarbonadsorption”withthewastewaterqualityof9000mg/LCOD,1200mg/LSS,3600mg/LBOD,1500mg/LNH3-N.Aftertheleachatewastreatedbytheprocess,theremovalrateofCOD,BOD,NH3-NandSSwasabout98.9%、99.2%、98.4%and97.5%,andthequalityofwatermettheFirstGradeStandardofStandardforPollutionControlontheLandfillSiteofMunicipalSolidWaste(GB16889-2008).Keyword:leachate,airstripping,ABR,SBR,activecarbonadsorption目录1垃圾填埋场渗滤液概况 页1垃圾填埋场渗滤液概况1.1城市生活垃圾的现状及趋势随着城市的飞速发展和居民生活水平的提高,固体垃圾产生量逐年增加,现已成为世界性的环境污染问题,然而目前比较经济和实用的处置方法是土地填埋,但是垃圾渗滤液的处理又成了一个问题,它成分比较复杂,含有大量的致癌,致畸化合物和重金属的有机废水,如果不妥善处理,会严重污染地下水和地表饮用水源,并对我们的身体和身处的环境造成极大危害;现如今,得以实行的垃圾渗滤液的处理方法主要包括回灌法、物化法和生物法,其中生物法因具有运行费用低处理效率高,不会产生二次污染等优点常被采用。1.2渗滤液的来源、水质及水量特点分析1.2.1渗滤液的来源:(1)直接降水,它是渗滤液产生的主要来源,降水包括降雨和降雪。(2)地表径流。地表径流是指场地表面上方向的流水,对垃圾填埋场渗滤液的产生量也有不小的影响。不仅取决于填埋场地的地势、覆土材料的种类及渗透的性能还取决于场地的植被情况以及排水设施的完善程度等。(3)地表灌溉。与地面的种植情况和土壤类型有关。(4)地下水。若填埋场地的底部在地下水位以下,地下水就会逐渐渗入填埋场内部,所以渗滤液的产量与地下水与固体废弃物的接触时间、接触情况有关。(5)废物中的水分。随着固体废物进入填埋场中的水分,包括固体废物自身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附量。(6)覆盖材料中的水分。随着覆盖层的材料进入填埋场中的水量与覆盖层物质的来源类型以及季节变化。(7)有机物分解生成的水。废弃物中包含的有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水,它的产生量与垃圾的组成、温度和菌种pH值等因素有很大的关系。1.2.2渗滤液水质特点:渗滤液组成和不同年代渗滤液组合物的特性有很大的不同,当垃圾填充酸化由于有机相的微生物分解造成了严重的污染,以填充所述反应中,有机物质的连续腐殖化的过程的深入开始和铅渗滤液难以降解的污染物逐渐增加。取决于垃圾渗沥液废物组合物,填埋时间,多种因素,包括气候条件和填埋场设计的特性。从化学组成上研究具有如下特点:有机物在三种不同物理组分上的分布不一样,除颗粒态组分中基本不含有机物外,溶解态组分变化于28.0%~70.0%之间,胶体态组分随之变化,而在胶体态组分内,有机物的分布还随着胶体大小或分子量的变小而升高。随着填埋时间的增长,有机物分子量范围扩大,中、高分子量有机物的含量也变大。化学成分复杂,危害性大。(3)COD和BOD浓度高。渗滤液中BOD和COD比城市生活污水高出几倍甚至十几倍。(4)渗滤液中氨氮含量高。氨氮的浓度随其填埋时间的延长而升高,最高可以达到5000mg/L;渗滤液中的氮大部分以氨氮形式存在,大约占TN40%~50%。(5)腐殖酸含量很大,难以处理。(6)化学组成变化大。根据填埋场的年龄,垃圾渗滤液分为两类:一类是填埋时间在5年以下的年轻渗滤液,其特点是COD、BOD浓度高,可生化性强;另一类是填埋时间在5年以上的中老年渗滤液,由于新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾,其pH值接近中性,COD和BOD浓度有所降低,BOD/COD比值减小,氨氮浓度增加。从物理角度上分析具有如下特点:(1)颗粒态物质几乎不含有机物,溶解态和胶体态物质含有大量有机物。(2)溶解态物质一般物理方法难于去除,颗粒态和部分胶体态物质可用物化法处理,胶态物质表面多为腐殖酸等大分子有机物,难以直接使用好氧处理方法去除。(3)水质变化大。除化学组成变化较大以外,垃圾渗滤液水质还受到填埋时间和季节降的影响,所以变化规律较难确定。(4)色度深,有恶臭。1.2.3渗滤液水量特点:(1)水量变化大:垃圾填埋场产生的渗滤液量的大小受降雨量、蒸发量、地表径流量、地下水入渗量、垃圾自身特性及填埋结构等多种因素的影响。其中,最主要的是降水量。由于垃圾填埋场是一个敞开的作业系统,因此渗滤液的产量受气候、季节的影响非常大。(2)水量难以预测:渗滤液的产生量受到多种因素的影响,要准确预测渗滤液的产生量受到多种因素的影响,要准确预测渗滤液的产生量是非常困难的。2设计概述2.1设计的题目本设计的渗滤液处理量为400t/d,设渗滤液的密度约为1000kg/m3,即渗滤液处理量为400m3/d,此为平均流量,设工作时间为24小时制。该设计进水水质如表2.1所示。表2-1渗滤液进水水质单位:(mg/L)项目CODBOD5NH3-NSS含量90003600150012002.2设计原则(1)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,最大可能地发挥投资效益,采用高效稳定的水处理设施和构筑物,尽可能地降低工程造价;(2)工艺设计与设备选型能够在生产过程中具有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,能达标排放;(3)处理设施设备适用,考虑操作自动化,减少劳动强度,便于操作、维修;(4)建筑构筑物布置合理顺畅,减低噪声,消除异味,改善周围环境;(5)严格执行国家环境保护有关规定,按规定的排放标准,使处理后的废水达到各项水质指标且优于排放标准。2.3设计依据2.3.1法律法规依据(1)《中华人民共和国环境保护法》(2)《中华人民共和国水污染防治法》(3)《中华人民共和国污染防治法实施细则》(4)《防治水污染技术政策》2.3.2技术标准及技术规范依据(1)《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)(2)《室外排水设计规范》(GBJ14-1987)(3)《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-1987)(4)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)(5)《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)2.3.3设计范围本设计的设计范围为渗滤液流入污水处理厂界区至全处理流程出水达标排放为止,设计内容包括水处理工艺、处理构筑物的设计、污泥处理系统设计等。2.3.4执行排放标准根据2008年7月1日正式实施的中华人民共和国《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)的水污染物排放浓度限值及去除率如下表2-3表2-3渗滤液处理程度单位:(mg/L)项目CODBOD5NH3-NSS进水水质9000360015001200出水水质100302530去除率98.9%99.2%98.4%97.5%2.4设计工艺比选本设计的进水水质浓度高,且要求污染物去除率较高(COD去除率:98.9%,BOD5去除率:99.2%,NH3-N去除率:98.4%,SS去除率:97.5%),厌氧生物处理工艺中,ABR处理渗滤液应用较广,极适用于处理高浓度废水且工艺较成熟,污泥流失损失较小,而且不需设混合搅拌装置,不存在污泥堵塞问题。启动时间短,运行稳定,与SBR工艺的结合运用十分成熟,处理效率较高,适用本次渗滤液的厌氧处理。好氧生物处理中SBR工艺是现在较为成熟的,并且本次设计的设计水量也满足SBR的处理要求,同时SBR对有机物和氨氮都具有很高的去除率,而且SBR处理有以下有点:(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)运行效果稳定,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)耐冲击负荷,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,有效控制活性污泥膨胀。(7)SBR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)适用于脱氮除磷,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,布置紧凑,占地面积省。所以本次设计我们就采用ABR—SBR处理工艺。2.5设计工艺流程图采用吹脱法与ABR+SBR法相结合的深度处理工艺流程,具体的渗滤液处理工艺流程简图如图2.5所示。渗滤液处理工艺流程:集水池集水池调节池吹脱塔调节池沉淀池吸收塔SBR池混合池絮凝池污泥浓缩池活性炭吸附塔加药间进水消毒池出水ABR池沼气回收系统图2.53主要构筑物设计计算3.1集水池的设计3.1.1设计说明集水池作用:垃圾填埋场的渗滤液在进行处理之前需要收集到集水池中再进行处理。垃圾填埋场的渗滤液的产量由于受到各种因素的影响,分布极不均衡。3.1.2设计参数累计渗滤液Q=80000m3处理能力W=400m3/d停留时间t为5个月,即150天安全系数n=设计计算V=(Q-W·t)·n=24000m3有效水深采用10m,则集水池面积为F=2400m2,其尺寸为40m×60m3.2调节池的设计计算3.2.1调节池的作用本次设计采用两个调节池,吹脱塔前设一个,用石灰调节pH值至11,为了增加游离氨的量,使吹脱效果增加。吹脱塔后设置一个,用酸将pH值降低至8左右,达到后续生物处理所适宜的处理环境。两个调节池使用同一种尺寸,共同对渗滤液水质、水量、温度与酸碱度进行调节,使其平衡。一般所用的碱性药剂包含CaO、Ca(OH)2、或NaOH,NaOH做药剂效果较好,但考虑成本问题本设计用CaO作试剂。3.2.2设计参数平均流量:=16.7m3/h停留时间:t=6h3.2.3设计计算(1)调节池容积:V=·t式中:V——调节池容积,m3;——最大时平均流量,;t——停留时间,计算得:调节池容积V=16.7×6=100m3(2)调节池尺寸:调节池的有效水深一般为1.5m~2.5m,设该调节池的有效水深为2.5m,调节池出水为水泵提升。采用矩形池,调节池表面积为式中:A——调节池表面积,m2;V——调节池体积,m3;H——调节池水深,m。计算得:调节池表面积A=100/2.5=40m2取池长L=8m,则池宽B=5m。考虑调节池的超高为0.3m,则调节池的尺寸为:8m×5m×2.8m=112m3,在池底设集水坑,水池底以i=0.01的坡度滑向集水3.3吹脱塔的设计计算3.3.1设计说明吹脱塔是利用吹脱去除水中的氨氮,在塔体中,使气液相互接触,使水中溶解的游离氨分子穿过气液界面向气体转移,从而达到脱氮的目的。NH3溶解在水中的反应方程式为:NH3+H2ONH4++OH-由化学式知,游离氨的量增加才会使更多的氨吹脱出来,要使反应向左移动,在废水进入吹脱塔之前,用石灰将pH值调至11呈碱性,废水中游离氨的量增加,通过向塔中吹入空气,使游离氨从废水中吹脱出来。吹脱塔的填料,为了防止产生水垢,所以本设计中采用逆流氨吹脱塔,水从塔顶喷淋,空气由塔底送入,采用规格为25×25×2.5mm的陶瓷拉西环填料乱堆方式进行填充。吹脱塔示意图如图3.3.1所示。图3.3.1吹脱塔示意图表3-3吹脱塔进出水水质单位:(mg/L)项目CODBOD5NH3-NSS进水水质9000360015001200去除率30%40%80%30%出水水质630021603008403.3.2设计参数设计流量=400m3/d=16.7m3/h=4.638×10-3m3/s设计淋水密度q=100m3/(m2·d)气液比为2500m3/m3废水3.3.3设计计算(1)吹脱塔截面积A=式中:A——吹脱塔截面积,m2;Qmax——设计流量,m3/d;q——设计淋水密度,m3/(m2·d)。计算得:吹脱塔截面积A==4m2吹脱塔直径D==2.25m取2.3m(2)空气量设定气液比为2500m3/m3水,则所需气量为:400×2500=10×105m3/d=11.57m3/s(3)空气流速v=11.57/4=2.89m/s(4)填料高度采用填料高度为5.0m,考虑塔高对去除率影响的安全系数为1.4,则填料总高度为5×1.4=7.0m.3.4ABR池的设计计算3.4.1设计说明ABR池为常温硝化。废水沿折流板向下流动。上向流室过水截面积大,流速慢,不仅能使废水与厌氧污泥充分混合反应,还可以截留住厌氧活性污泥,避免流失,保持反应器内厌氧活性污泥高浓度。下向流室水平截面仅为上向流室水平截面的四分之一,故下向流室水流速大,不会堵塞。在下向流室隔墙下端设置了一个45°转角,起到对上向流室均匀布水的作用,共设计了5块挡板。ABR池示意图如图3.4.1所示。图3.4.1ABR池示意图表3-4ABR进出水水质单位:(mg/L)项目CODBOD5NH3-NSS进水水质63002160300840去除率80%75%5%60%出水水质12605402853363.4.2设计参数有效水深设为Hh=2.5m,超高H2=0.3m停留时间HRT=24/3=8h。e——产气率,取e=0.25m3气/kgCOD;E——COD去除率,去E=80%。3.4.3设计计算1.上向流室截面积A1式中:A1——上向流室截面积,m2;Qmax——设计流量,m3/d;V1——上向流室水流上升速度,一般为1~3m/h,取V1=2.6m/h。计算得:上向流式截面积m2取上向流室宽度B1=2m,则其长度L1=3.2m。反应上向流室和下向流室的水平宽度比为4:1,即下向流室宽度B2=0.5m,长度与上向流室相同为L2=3.2m。2.下向流室流速V2式中:V2——下向流室流速,m/h;Qmax——设计流量,m3/d;B2——下向流室宽度,m;L2——下向流室长度,m。计算得:下向流室流速有效水深设为Hh=2.5m,超高H2=0.3m,顶部厚度0.2m,则总水深H=3.0m,ABR池尺寸为:2.5m×3.2m×3.0m=24m3,停留时间HRT=24/3=8h。COD容积负荷为9.08kgCOD/(m3/d),符合要求。在三个上向流室的顶部中央各设一个沼气出口,尺寸为100mm,并设计有200mm长的直管段。为防止气体外泄,把出水槽方向设计为向下。3.产气量G式中:G——产生的沼气量,m3/h;e——产气率,取e=0.25m3气/kgCOD;Qmax——设计流量,m3/d;S0——进水平均COD,mg/L;E——COD去除率,去E=80%。计算得:产气量G=0.25×16.7×6300×10-3×0.80=21.042m3/h每天产生的沼气量为505m3/d。3.5SBR池的设计计算3.5.1设计说明SBR工艺的核心是SBR反应池,SBR法的工艺设备是由曝气装置、上清液排出装置,以及其他附属设备组成的反应器。采用SBR法按照进水方式可以分为间歇进水和连续进水;按照有机物负荷可分为高负荷运行、低负荷运行以及其他运行方式。本次设计适宜采用间歇进水,高负荷运行方式,由流入、反应、沉淀、排放、闲置五个工序构成。表3-5SBR进出水水质单位:(mg/L)项目CODBOD5NH3-NSS进水水质1260540285336去除率84%80%84%75%出水水质201.610845.6843.5.2设计参数设计流量Qmax=400m3/d=16.7m3/h=4.638×10-3m3/s;反应池水深H=5m;BOD5污泥负荷Ls=0.2kgBOD/(kgMLSS·d);污泥浓度MLSS=3000mg/L;排水比;安全高度ε=0.6m;反应池数N=2;池宽与池长之比为1:1;需氧量系数a=1.0kgO2/kgBOD53.5.3设计计算(1)曝气时间TA式中:TA——曝气时间,h;S0——进水平均BOD5,mg/L;Ls——SBR污泥负荷,kgBOD/(kgMLSS·d);——排水比;X——反应器内混合液平均MLSS浓度,mg/L。计算得:曝气时间(2)沉淀时间TS式中:Ts——沉淀时间,h;H——反应器水深,m;——排水比;ε——安全高度;Vmax——活性污泥界面的初始沉降速度,m/h;X——反应器内混合液平均MLSS浓度,mg/L。计算得:污泥界面初始沉降速度Vmax=4.6×104×3000-1.26=1.91m/h沉淀时间:排水时间TD=2h周期数n一周期所需时间TC≥TA+TS+TD=6.56+0.97+2=9.53h周期数n=取n=2,则TC=12h(5)进水时间式中:TF——进水时间,h;TC——一个周期所需时间,h;N——一个系列反应池数量。计算得:进水时间TF=h(6)反应池容积V式中:V——各反应池容积,m3;N——反应池的个数;n——周期数;Qmax——日最大废水处理量,m3/d。计算得:反应池容积m3(7)反应池尺寸:单个反应池面积A=m2因SBR池长和池宽比一般在1:1~1:2所以取SBR池长L=10m,则SBR池宽B=8m。(8)进水变动的讨论排出结束时水位:基准水位:高峰水位:警报、溢流水位:污泥界面:SBR反应池水位概念如图3.5.3所示。高峰水位高峰水位基准水位排水结束水位污泥界面警报、溢流水位h1h2h333h4h5图3.5.3SBR反应池水位概念(9)鼓风曝气系统a.需氧量式中:——需氧量,kgO2/d;a——需氧量系数,kgO2/kgBOD5;Qmax——设计流量,m3/d;S0——进水BOD5,kg/m3;Se——出水BOD5,kg/m3。计算得:需氧量=1.0×400×(540-108)×10-3=172kgO2/d周期数n=2,反应池数N=2,则每个池一个周期的需氧量=kgO2/d以曝气时间TA=7h为周期的需氧量为kgO2/db.供氧量设计算水温为20°C,混合液DO浓度CL=1.5mg/L,微孔曝气器的氧转移率EA=15%,设曝气头距池底0.2m,则淹没水深为4.8m。查表得:20°C时溶解氧在水中饱和溶解度:Cs(20)=9.17mg/L30°C时溶解氧在水中饱和溶解度:Cs(30)=7.63mg/L微孔曝气器出口处的绝对压力:Pb=P0+9.8×103×HA式中:Pb——曝气器出口处的绝对压力Pb,Pa;P0——大气压力,P0=1.013×105Pa;HA——曝气器装置的安装深度,本设计采用HA=4.8m。计算得:曝气器出口处的绝对压力Pb=1.013×105+9.8×103×4.8=1.483×105Pa空气离开反应池时氧的百分比为式中:Ot——空气离开反应池时氧的百分比,%;EA——空气扩散器的氧转移效率,对于微孔曝气器,取15%。计算得:空气离开反应池时氧的百分比Ot==18.43%曝气池中的平均溶解氧饱和度为式中:Csb——鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值,mg/L;Cs——在大气压条件下氧的饱和度,mg/L;Pb——空气扩散装置出口处的绝对压力,Pa;Ot——空气离开反应池时氧的百分比。计算得:20°C时鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值Csb(20)==10.61mg/L30°C时鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值Csb(30)==8.82mg/L温度20°C时,脱氧清水的充氧量为式中:Ro——脱氧清水的充氧量,kgO2/h;Rt——需氧量,kg/L;——氧转移折算系数,一般=0.8~0.85,取=0.85;——氧溶解折算系数,一般=0.9~0.97,取=0.95;——密度,kg/L,清水密度为1.0kg/L;CL——废水中实际溶解氧浓度,mg/L;Csb——鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值,mg/L。计算得:充氧量Ro==19.32kgO2/hc.供风量鼓风空气量:式中:GS——鼓风空气量,m3/min;Ro——脱氧清水的充氧量,kgO2/h;EA——空气扩散器的氧转移效率,对于微孔曝气器,取15%。计算得:鼓风空气量GS==8.23m3/mind.布气系统单个反应池平面面积为10m×6m,设每个曝气器的服务面积为2m2。曝气器的个数:个,取总曝气器个数为64个。每个SBR池需要曝气器32个。设空气干管流速u1=15m/s,干管数量n1=1;支管流速u2=10m/s,,支管数量n2=2;小支管流速u3=5m/s,小支管数量n3=6。管道直径:式中:D——管道直径,m;GS——鼓风空气量,m3/min;n——管道数量;u——管道内空气流速,m/s。计算得:空气干管直径D1==0.108m,选用DN125mm钢管空气支管直径D2==0.093m,选用DN100mm钢管空气小支管直径D3==0.076m,选用DN80mm钢管(10)上清液排出装置滗水器每池的排水负荷式中:QD——每个反应池的排水负荷,m3/min;Qmax——设计流量,m3/d;N——反应池数;n——周期数;TD——排水时间,h。计算得:每池的排水负荷QD==0.625m3/min3.6混凝沉淀池的设计计算3.6.1设计说明本次设计的渗滤液pH值要求在6~9左右,现根据常用混凝剂的应用特性,现选用聚合氯化铝作混凝剂,混凝剂的投加采用湿投法。聚合氯化铝适宜pH为5~9,对设备腐蚀性小,耗药量小、絮体大而重、沉淀较快,且受水温的影响较小,适合各类水质,对高浓度废水处理十分有效,因此适合本次设计。本次设计选择的聚合氯化铝混凝剂为液态。表3-6混凝池进出水水质单位:(mg/L)项目CODBOD5NH3-NSS进水水质201.610845.684去除率50%50%15%60%出水水质100.85438.76设计参数——混凝剂最大投量,取=20mg/L——溶液质量分数,一般取10%~20%,取=10%n——每日配制次数,一般为2~6次,取n=2C——喷口出流系数,一般为0.9~0.95,取C=0.9g——重力加速度,9.81m/s23.6.3设计计算1.混合设备:混合方式有水泵混合、隔板混合和机械混合等;主要混合设备有水泵叶轮压力水管、静态混合器或混合池等。本次设计处理水量较小,因此采用桨板式机械混合池,设置两个混合池,一用一备。(1)混合池有效容积W式中:W——混合池有效容积,m3;Qmax——设计流量,m3/d;T——混合时间,最大不得超过2min,取T=1min。计算得:混合池有效容积W==0.28m3(2)混合池高度H有效水深式中:H——有效水深,m;W——混合池有效容积,m3;D——混合池直径,D=0.6m。计算得:有效水深H==0.99m混合池池壁设4块固定挡板,每块宽度b=1/10D=0.06m,其上、下边缘离静止液面和池底皆为0.15m,挡板长h=0.74-2×0.15=0.44m。混合池超高取=0.26m,则混合池总高度为:H=H+=0.99+0.26=1.25m2.絮凝设备:本次设计使用的混凝剂为液态聚合氯化铝。絮凝设备可分为水力和机械两大类。根据本次设计的水量和水质,选择垂直轴式等径叶轮机械絮凝池,絮凝池设置两个。(1)池体尺寸a.单池有效容积V式中:V——絮凝池有效容积,m3;Qmax——设计流量,m3/h;T——絮凝时间,一般为10~15min,取T=15min;n——絮凝池数,n=2。计算得:单池有效容积V=2.08m3b.池平面尺寸为配合沉淀池尺寸,絮凝池分为三格,每格尺寸为0.6m×0.6m,即絮凝池的宽度B=0.6m,则长度L=3×0.6=1.8m。絮凝池分格隔墙上过水孔道上、下交错布置,每格设一台搅拌设备,为加强搅拌效果,于池子周壁设四块固定挡板。c.池高h=1.9m式中:h——絮凝池高,m;V——絮凝池有效体积,m3;L——絮凝池长度,m。絮凝池超高取0.2m,则絮凝池总高度H=2.1m。(2)搅拌设备a.叶轮构造参数叶轮直径D取池宽的75%,采用D=0.45m;叶轮桨板中心点线速度采用:=0.5m/s,=0.35m/s,=0.2m/s;桨板长度=0.32m(桨板长度与叶轮直径之比/D=0.32/0.45=0.7);桨板宽度b=0.05m;叶轮桨板中心点旋转直径D0=0.32m。每根轴上桨板数8块,内、外侧各4块。旋转桨板面积与絮凝池过水断面面积之比为:%=%=15.2%,符合要求。b.叶轮转速n式中:n——叶轮转速,r/min;——叶轮桨板中心点线速度,m/s;D0——叶轮上桨板中心点旋转直径,m。计算得叶轮转速分别为:n1===29.8r/minn2===20.9r/minn3===11.9r/minc.叶轮旋转的角速度式中:——叶轮旋转角速度,rad/s;——叶轮桨板中心点线速度,m/s;D0——叶轮上桨板中心点旋转直径,m。计算得:第一格叶轮角速度=3.12rad/s第二格叶轮角速度=2.19rad/s第三格叶轮角速度=1.25rad/sd.桨板功率P0n由桨板宽长比b/=0.05/0.32=0.16<1,查表得:阻力系数CD=1.10外侧桨板旋转的功率内侧桨板旋转的功率桨板功率式中:——外侧桨板旋转的功率,kW;——内侧桨板旋转的功率,kW;——桨板功率,kW;y——每个叶轮上的桨板数目,此处y=4个;——桨板长度,m;k——系数;r2外——叶轮外缘旋转半径,m;r1外——叶轮外缘旋转半径与桨板宽度之差,m;r2内——叶轮内缘旋转半径,m;r1内——叶轮内缘旋转半径与桨板宽度之差,m;——叶轮旋转角速度,rad/s。计算得:第一格外侧桨板旋转功率=2.17×10-3kW第一格内侧桨板旋转功率=4.22×10-4kW第一格桨板功率=2.17×10-3+4.22×10-4=2.59×10-3kW第二格外侧桨板旋转功率=7.51×10-4kW第二格内侧桨板旋转功率=1.67×10-4kW第二格桨板功率=7.51×10-4+1.67×10-4=9.18×10-4kW第三格外侧桨板旋转功率=1.40×10-4kW第三格内侧桨板旋转功率=3.10×10-5kW第三格桨板功率=1.40×10-4+3.10×10-5=1.71×10-4kWe.所需电动机功率P设三台搅拌器合用一台电动机,则絮凝池所消耗总功率为:=++=2.59×10-3+9.18×10-4+1.71×10-4=3.68×10-3kW电动机功率式中:P——电动机功率,kW;P0——絮凝池消耗总功率,kW;——搅拌设备总机械效率,一般取=0.75——传动效率,一般为0.6~0.95,取=0.8。计算得:电动机功率P==6.13×10-3kW(3)核算平均速度梯度G值及GT值水温20ºC时,水的动力黏度Pa·s每格絮凝池的有效容积W===0.693m3水流速度梯度式中:G——水流速度梯度,s-1;P——电动机功率,W;——水的动力黏度,Pa·s;W——每格絮凝池的有效容积,m3。计算得:第一格速度梯度G1==69.5s-1第二格速度梯度G2==41.3s-1第三格速度梯度G3==20.5s-1絮凝池平均速度梯度G==47.5GT=47.8×15×60=4.30×104经核算,G值均在20~70s-1范围之内,符合要求;GT值在1×104~1×105的范围内,符合要求。3.混凝沉淀池:反应阶段会生成较大絮体,废水在混凝沉淀池进行沉淀分离。经过沉淀,处理后的水澄清后流出,而污泥在池底沉淀,达到分离目的。考虑到本设计渗滤液的水质水量,选用竖流式沉淀池,设置两个。均为钢筋混凝土结构,池底为圆锥截头。竖流式沉淀池结构如图3.6.3所示。图3.6.3竖流式沉淀池(1)中心管计算a.最大秒流量qmax式中:qmax——最大秒流量,m3/s;Qmax——设计流量,m3/d;n——沉淀池数,取n=2。计算得:最大秒流量qmax==2.319×10-3m3/sb.中心管有效过水断面积A1式中:A1——中心管有效过水断面积,m2;qmax——最大秒流量,m3/s;——污水在中心管内的流速,一般取0.03m/s。计算得:中心管有效过水断面积A1==0.0787m2c.中心管有效直径d0式中:d0——中心管有效直径,m;A1——中心管有效过水断面积,m2。计算得:中心管有效直径d0==0.31m,取d0=0.3m喇叭口直径=0.40m;反射板直径=0.52m(2)中心管高度h2(沉淀池的工作高度)式中:h2——中心管高度,m;——污水在沉淀区的上升速度,取=0.0005m/s;t——沉淀时间,取t=1.5h。计算得:中心管高度h2=0.0005×1.5×3600=2.7m(3)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3式中:h3——中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度,m;qmax——最大秒流量,m3/s;——污水由中心管与反射板之间缝隙的出流速度,取=0.02m/s;——喇叭口直径,m。计算得:中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3==0.09m(4)沉淀池工作部分有效断面积A2式中:A2——沉淀池工作部分有效断面积,m2;qmax——最大秒流量,m3/s;——污水在沉淀区的上升速度,取=0.0005m/s。计算得:沉淀池工作部分有效断面积A2==4.6m2(5)沉淀池总面积A=A1+A2=0.078+4.6=4.68m2(6)沉淀池直径D式中:D——沉淀池直径,m;A——沉淀池总面积,m2。计算得:沉淀池直径D==2.44m(7)校核池径水深比D/h2=2.44/2.7=0.904<3,符合要求。(8)校核集水槽出水堰负荷q0式中:q0——集水槽出水堰负荷,;qmax——最大秒流量,m3/s;D——沉淀池直径,m。计算得:集水槽出水堰负荷q0=符合要求,可不另设辐射式水槽。(9)污泥量V式中:V——污泥量,m3;qmax——最大秒流量,m3/s;C1——进水悬浮物浓度,kg/m3;C2——出水悬浮物浓度,kg/m3;T——两次清除污泥相隔时间,取T=2d;Kz——污水总变化系数,Kz=1.5;——污泥密度,=1000kg/m3;P0——污泥含水率,取P0=90%。设混凝沉淀池对悬浮物的去除率为80%,混凝阶段产生的絮体浓度为60mg/L,混凝后污水的本体的SS浓度为60mg/L:进水悬浮物浓度C1=60+60=120mg/L=0.12kg/m3出水悬浮物浓度C2=0.12×(1—0.8)=0.024kg/m3计算得:污泥量V==0.20m3每池污泥体积V=0.20/2=0.10m3(10)池子圆截锥部分实有容积V1式中:V1——圆截锥部分容积,m3;h5——污泥室圆截锥部分的高度,m;D——沉淀池直径,m;d——圆锥底部直径,取d=0.1m;——截椎侧壁倾角,取°;R——圆截锥上部半径,R=1.06m;r——圆截锥下部半径,r=0.05m。计算得:污泥室圆截锥部分的高度h5==1.44m圆截锥部分容积V1==1.78m3(11)沉淀池总高度H=h1+h2+h3+h4+h5式中:H——沉淀池总高度,m;h1——超高,取h1=0.5m;h2——中心管高度,m;h3——中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度,m;h4——缓冲层高,h4=0m;h5——污泥室圆截锥部分的高度,m。计算得:沉淀池总高度H=0.5+2.7+0.07+0+1.44=4.71m3.7污泥浓缩池设计计算:3.7.1设计说明:污泥浓缩主要是为了减少污泥体积,方便后续操作。污泥浓缩的操作方法包括连续式和间歇式两种。通常分批用于淤泥量较小的地方,和连续的污泥被用于更多的地方。污泥浓缩的方法包含气浮浓缩、重力浓缩、与离心浓缩,其中重力浓缩应用最为广泛。根据本次设计水量得知处理污泥量较少,因此选择没有中心管的间歇式重力浓缩池,其结构如图3.7.2所示。浓缩原理为污泥在重力浓缩池中,通过自身重力来压密,通过自由沉降、絮凝沉降、区域沉降、压缩沉降的过程脱去部分水分。本设计污泥浓缩池采用钢混结构。本次设计的污泥来源:(1)SBR工艺产生的剩余污泥;(2)竖流式混凝沉淀池产生的污泥。ABR池将产生的污泥送入污泥浓缩池时,污泥浓缩池中的污泥部分也回流至ABR池中,所以ABR池中污泥进出同步进行时,进入的可以抵消产生的污泥量。图3.7.2间歇式重力浓缩池3.7.2设计参数a,b——计算系数,取a=0.9,b=0.05;—污泥密度,=1000kg/m3;P1——剩余污泥含水率,一般为99.2%~99.6%,取P1=99.5%;——沉淀池中悬浮物的去除率,取=80%;P——浓缩前含水率,取P=99%;——泥斗侧壁倾角,取°。Pt——出泥含水率,取Pt=97%。3.7.3设计计算(1)污泥量的确定及计算a.SBR池产生剩余污泥量V1式中:X——每日排放的剩余污泥量,kg/d;Qmax——设计流量,m3/d;Sr——BOD5降解量,kg/m3;W——曝气池有效容积,m3;Xv——MLVSS浓度,kg/m3;f——系数,f=0.8;X——反应器内混合液平均MLSS浓度,kg/m3;a,b——计算系数,取a=0.9,b=0.05;V1——SBR池产生剩余污泥量,m3/d;—污泥密度,=1000kg/m3;P1——剩余污泥含水率,一般为99.2%~99.6%,取P1=99.5%。计算得:MLVSS浓度Xv=0.8×4000×10-3=3.2kg/m3每日排放的剩余污泥量X=0.9×400×(540-108)/1000-0.05×400×2×3.2=27.5kg/dSBR池产生剩余污泥量V1==5.5m3/db.竖流式混凝沉淀池产生污泥量V2式中:V2——竖流式混凝沉淀池产生污泥量,m3/d;C0——进水悬浮物浓度,mg/L;——沉淀池中悬浮物的去除率,取=80%;Qmax——设计流量,m3/d;P2——污泥含水率,取P2=90%;——污泥密度,=1000kg/m3。计算得:竖流式混凝沉淀池产生污泥量V2==0.384m3/dc.浓缩前污泥总量V=V1+V2=5.5+0.384=5.884m3/d(2)污泥固体浓度CC=式中:C——污泥固体浓度,kg/m3;P——浓缩前含水率,取P=99%;——污泥密度,=1000kg/m3。计算得:污泥固体浓度C=(1-0.99)×1000=10kg/m3(3)浓缩池面积A式中:A——浓缩池面积,m2;V——污泥量,m3/d;C——污泥固体浓度,kg/m3;M——浓缩池污泥固体负荷,取M=30kg/(m2·d)。计算得:浓缩池面积A==1.96m2(4)浓缩池直径D==1.6m(5)浓缩池高度计算a.浓缩池工作部分高度h1式中:h1——浓缩池工作部分高度,m;T——浓缩时间,一般为10~16h,取T=10h;V——污泥量,m3/d;A——浓缩池面积,m2。计算得:浓缩池工作部分高度h1==1.53mb.浓缩池有效水深H1式中:H1——浓缩池有效水深,m;h1——浓缩池工作部分高度,m;h2——浓缩池超高,取h2=0.3m;h3——浓缩池缓冲层高度,取h3=0.3m。计算得:浓缩池有效水深H1=h1+h2+h3=1.53+0.3+0.3=2.13mc.污泥斗深度h4式中:h4——污泥斗深度,m;D——浓缩池直径,m;d——污泥斗底部直径,取d=0.1m;——泥斗侧壁倾角,取°。计算得:污泥斗深度h4==1.07md.浓缩池总高度H=H1+h4=2.13+1.07=3.2m(6)污泥斗容积式中:V1——污泥斗容积,m3;h4——污泥斗深度,m;R——污泥斗上部半径,R=0.9m;r——污泥斗下部半径,r=0.05m。计算得:污泥斗容积V1==1m3(7)浓缩后污泥量V2式中:V2——浓缩后污泥量,m3/d;V——污泥量,m3/d;P——浓缩前含水率,取P=99%;Pt——出泥含水率,取Pt=97%。计算得:浓缩后污泥体积V2==1.96m3/d(8)排泥周期T=0.5d,取排泥周期T=12h。3.8吸附塔的设计计算3.8.1设计说明活性炭吸附可分为静态和动态的方式。活化设计的碳吸附,因为它适用渗滤液,即的处理阶段中,为了吸附操作连续流,以保证水的标准,动态活性碳吸附的水的条件下,已被选择。处理过的水的质量和流动方向,吸附设备选择间歇的移动床吸附塔,它依赖于无后坐力的设备。粒状和粉状的活性炭,主要有两种类型。粉状活性炭和经常结合使用与凝结剂,粒状碳常常是在介质中使用,废水处理,作为更颗粒状活性炭已被填充到容器。故本次设计选用粒状的炭,采用高温加热再生的方法法使粒状炭吸附剂再生。表3-7吸附塔进出水水质单位:(mg/L)项目CODBOD5NH3-NSS进水水质100.85438.7633.6去除率50%44%41%60%出水水质50.430.2422.8613.443.8.2设计参数1.设计参数:粒状炭有效粒径=0.8mm;空塔线速10m/h;接触时间t=30min;通水倍数n=5.0m3/kg;粒状炭炭层密度400kg/m3。3.8.3设计计算(1)吸附塔截面积A式中:A——吸附塔截面积,m2;Qmax——设计流量,m3/h;——空塔线速,m/h。计算得:吸附塔截面积A==1.67m2(2)吸附塔直径D===1.46m,选用D=1.5m(3)塔内炭层高度h式中:h——塔内炭层高度,m;——空塔线速,m/h;t——接触时间,h。计算得:塔内炭层高度h=10×=5m(4)炭层容积V=Ah=1.67×5=8.35m3(5)吸附塔所需活性炭质量GG=V式中:G——吸附塔所需活性炭质量,kg;——粒状炭炭层密度,kg/m3;V——炭层容积,m3。计算得:吸附塔所需活性炭质量G=400×8.35=3340kg(6)每日总需炭量g式中:g——每日总需炭量,kg/d;Qmax——设计流量,m3/d;n——通水倍数,m3/kg。计算得:每日总需炭量g==80kg/d3.9消毒池的设计计算3.9.1设计说明污水深度处理工艺中经常采用的消毒方法有液氯消毒、氯片消毒、二氧化氯消毒、漂粉精消毒、次氯酸钠消毒和臭氧消毒。根据本次设计的水量及水质,选择采用液氯进行消毒,去除渗滤液中的细菌和病毒,使出水达标,顺利排放到水体接触消毒池选择一座六组四廊道式平流式消毒接触池。3.9.2设计参数水力停留时间T=0.5h=30min;设计最大加氯量=4.0mg/L;消毒池有效水深h=2.0m;一座消毒池格数n=2。3.9.3设计计算(1)接触池容积V式中:V——接触池容积,m3;Qmax——设计流量,m3/h;T——水力停留时间,h。计算得:接触池容积V=16.7×0.5=8.35m3校核:接触池长L=5m,消毒池宽B=2m,每格池宽b=1m长宽比L/b=5/1=5,符合要求。实际消毒池容积V=LBh=5×2×2=20m3。经校核满足有效停留时间的要求。(2)取消毒池超高h=0.3m,接触池总高度H=h+h=2.0+0.3=2.3m(3)加氯量W式中:W——加氯量,kg/d;——设计最大加氯量,kg/m3;Qmax——设计流量,m3/d。计算得:加氯量W=4.0×10-3×400=1.6kg/d选用储氯量为80kg的液氯钢瓶,每日加氯量为0.02瓶,共储用2瓶。4管道及布置设计计算4.1污水管道计算4.1.1设计原理(1)管道系统的布置是要依据地形趋势,一般适宜采用顺坡排水,取短捷的路线。每段管道都应该划给合适的服务面积。(2)尽量避免或通过困难的地区和结构,如高地减少管道,浅层基岩裸露的位置,可怜的土基的位置,河流,铁路,地铁,防御工事防空及各种地下管道等大型节。当穿过去,需要有必要的,以确保顺利通过横向或治疗措施。(3)做好控制点的高程。(4)了解道路与沿线所有地下管道,准确掌握其位置和高程,做好设计管道和它们的平行距离,做好设计管道与它们的竖向交叉。(5)具有不同直径的管的直径和井连接在检查时,管通常使用的顶里脊,不同直径的管,也可以通过规范生产水平降低。当D≥400mm必须基于水决定,但不能由两个以上的减少。变化斜率管道应尽可能缓慢,避免空洞的速度,造成淤积。4.1.2各构筑物水头损失计算(1)厂区——集液池选取HDPE塑料管(非满流n=0.014),采用一根HDPE塑料管线,则每根管线的流量Q=400m3/d=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)得D=70mm,v=1.22m/s,h/D=0.95,i=22.14‰,取长度L=3m。(2)集液池——调节池1选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=7m。(3)调节池1——吹脱塔选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=29m。(4)吹脱塔——调节池2选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=5m。(5)调节池2——ABR池选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=4m。(6)ABR池——SBR池选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=28m。(7)SBR池——混合池选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=7m。(8)混合池——絮凝池选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=7m。(9)絮凝池——沉淀池选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=13m。(10)沉淀池——吸附塔选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=30m。(11)吸附塔——消毒池选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=15m。(12)消毒池——排水选取HDPE塑料管,满流,每根管线流量Q=4.6L/s。查《给排水设计手册》(第1册)确定D=70mm,v=1.22m/s,1000i=22.14,取长度L=4m。构筑物之间的连接管道水力计算见表4-1-2表4-1-2管道水力计算表序号管道名称设计流量m3/s公称直径h/Di‰流速m/s长度m1厂区——集水池0.0046700.9522.141.2232集水池——调节池10.00467022.141.2273调节池1——吹脱塔0.00467022.141.22294吹脱塔——调节池20.00467022.141.2255调节池2——ABR池0.00467022.141.2246ABR池——SBR池0.00467022.141.22287SBR池——混合池0.00467022.141.2278混合池——絮凝池0.00467022.141.2279絮凝池——沉淀池0.00467022.141.221310沉淀池——吸附塔0.00467022.141.223011吸附塔——消毒池0.00467022.141.221512消毒池——排水0.00467022.141.2244.1.3污水管道水头损失的计算1、沿程损失:h1=iL(1)厂区——集水池h1=3×22.14‰=0.066m(2)集水池——调节池1h1=4×22.14‰=0.088m(3)调节池1——吹脱塔h1=29×22.14‰=0.642m(4)吹脱塔——调节池2h1=5×22.14‰=0.117m(5)调节池2——ABR池h1=4×22.14‰=0.088m(6)ABR池——SBR池h1=28×22.14‰=0.619m(7)SBR池——混合池h1=7×22.14‰=0.154m(8)混合池——絮凝池h1=7×22.14‰=0.154m(9)絮凝池——沉淀池h1=13×22.14‰=0.287m(10)沉淀池——吸附塔h1=30×22.14‰=0.664m(11)吸附塔——消毒池h1=15×22.14‰=0.332m(12)消毒池——排水h1=4×22.14‰=0.088m2、局部阻力损失各构筑物间管道局部水头损失为:(1)厂区——集水池(2)集水池——调节池1(3)调节池1——吹脱塔(4)吹脱塔——调节池2(5)调节池——ABR池(6)ABR池——SBR池(7)SBR池—混合池(8)混合池——絮凝池(9)絮凝池——沉淀池(10)沉淀池——吸附塔(11)吸附塔——消毒池3、总水头损失4-1-3各构筑物间水头损失表序号管道名称沿程损失hi(m)局部损失hf(m)总水头损失h(m)(hi+hf)1厂区-集水池0.0660.0750.1412集水池-调节池10.0880.0750.1633调节池1-吹脱塔0.6420.1550.7974吹脱塔-调节池20.1170.1550.725调节池2-ABR池0.0880.1190.2076ABR池-SBR池0.6190.1920.8117SBR池-混合池0.1540.1550.3098混合池-絮凝池0.1540.1550.3099絮凝池-沉淀池0.2870.1190.40610沉淀池—吸收塔0.6640.1550.81911吸收塔-消毒池0.0320.1370.1695工程概算及处理成本5.1工程投资估算5.1.1建设费用构筑物按容积计算,不同的埋深程度分400-1000元/m3,建筑物按面积计算,800元/m2,构筑物土建费用见表5-1-1:表5-1-1构筑物土建费用构筑物容积(m3)数量(个)合计(万元)集水池240001120调节池112212吹脱塔16.112ABR池2416SBR池400124混凝沉淀池31.213吸附塔6.2511消毒池2012吸收塔15.6312加药间911沼气回收系统5215合计1785.1.2设备费用设备费用明细见表5-1-2:表5-1-2设备费用设备型号数量(个)单价(万元)合计(万元)鼓风机RB-654416污水泵50QW18-15-1.5616搅拌器224泥位计CUC101111水位计414合计315.1.3管材及附件费用本设计中污水及污泥管道选用HDPE塑料管输送,空气管道也选用HDPE塑料管输送。估算其管材费用为4万元。5.1.4管材附件费用附件包括阀门,弯头,三通等,根据类似工程经验,取附件费用为1万元,故管径及附件费用为4+1=5万元。5.1.5其他费用(1)设备安装费用按材料与设备费的10%取费:25+5×10%=3万元。(2)工程设计费用约为3万元,分析化验仪器费约为4万元,工程调剂费,不可预见费和税金各取5万元。合计3+3+4+5=15万元。综上所述本次工程总投资估算为:178+31+4+5+15=233万元。5.2劳动定员、运行管理5.2.1劳动定员设计本污水处理站配备劳动人员3人,其中管理人员1人,工人1人,门卫1人。5.2.2运行费用设备用电明细见表5-2-2:表5-2-2设备用电一览表设备功率(kw)工作数量工作时间(h)污水泵1.5424鼓风机1.5224搅拌器0.552241)动力费计算公式:Ea=365×T×N×M/K式中:Ea为每年的动力费N为电动机功率kwT为设备日工作时间hM电费单价0.8元/kw.hK污水量总变化系数1.5Ea1=365×24×1.5×4×0.8/1.5=2.8(万元)Ea2=365×24×1.5×2×0.8/1.5=1.4(万元)Ea3=365×24×0.5×2×0.8/1.5=0.5(万元)该动力平均效率80%,则每年动力费为E1=2.8+1.4+0.5=4.7万元2)药剂费:600元/吨E2=(元)=0.0416(万元)3)工资福利费:管理人员4000元/月,工人2200元/月,门卫1200元/月,管理设备劳动人员2000元/月。则E3=(4000×1+1×2200+1200×1+2000×3)×12=16(万元)4)折旧费:总投资的10%E4=178×10%=17.8(万元)5)检修费:折旧费的10%E5=17.8×10%=1.78(万元)6)其他费用:取前五项的1%E6=(4.7+0.0416+16+17.8+1.78)/100=0.4(万元)综合得年运行费用:E总=4.7+0.0416+16+17.8+1.78+0.4=40.7(万元)

结论本设计是400m3/d的垃圾填埋场渗滤液的处理工艺设计。渗滤液废水的水质比较复杂,所以属于典型的高浓度难降解有机污染废水,其水质特点表现为有机物含量高、COD、BOD高、pH低等特点。相对一般的生活污水,渗滤液的处理难度比较大。通过有关毕业文献和资料,参照和比较选择过程,得以实现给定的排水的要求,本设计采用吹脱+ABR+SBR进行深度处理。预处理主要包含去除色度、降低盐分、调节pH以及提高可生化性,同时去除一定的有机物,为后续的生化处理单元做好充分的准备,生化阶段主要是去除大部分有机物最后达标出水。处理过后COD去除率为98.75%,pH达到中性,此次设计所选用的工艺对渗滤液有很好的去除率,出水各项水质指标都可以达标。本设计的污水处理厂占地面积1760m2,总投资97.32万元,吨处理成本4.46元/吨。

参考文献赵有才.生活垃圾卫生填理技术[M].北京:化学工业出版社,2004.35~47赵宗升,刘鸿亮,李炳伟.垃圾填埋场渗滤液污染的控制技术[J].中国给水排水,2000,16(6):20~23.沈耀良,张建平,王惠民.苏州七子山垃圾填理场渗滤液水质变化及处理工艺方案研究[J].给水排水,2000,26(5):22~26.DianadopomolosB.Characterizationandtreatmentofrecirculationstabilizedleachate[J].WaterRed1994,28(12):2439-2445.LoukiouM.X,Zouboulis,A.I.Comparisonoftwobiologicaltreatmentprocessesusingattachedgrowthbiomassforsanitarylandfilleachatetreatment.EnvironmentalPollution,2001,111(2):273~281徐竺,李正山,杨玖贤.上流式厌氧过滤器处理垃圾渗滤液的研究.中国沼气[J].2002,20(2):12~15.李平,韦朝海,吴超飞.厌氧/好氧生物流化床祸介处理垃圾渗滤液的新工艺研究.高校化学工业学报.2002,16(3):345~350.李征.UASB-MBAC工艺处理城市垃圾填埋厂渗滤液试验研究.天津大学硕士论文,2002,10.25~35涂淑玲,汪先明,TO2光催化氧化深度处理垃圾渗滤液的研究[J].江西化工,2004,4:137~139.熊忠,混凝一Fenton一SBR处理垃圾渗滤液的因素研究[J].城市环境,200216(4):19~20.张富韬,方少明,松全元.混凝吸附法处理垃圾渗滤液的试验研[J].北京利技大学学报,200527(1):23~25.WangZong-ping.Landfillleachatetreatmentbyacoagulationphotooxidationprocess[J].JournalofHazardousMaterials.2002.B95:153~59.KohIn-Ock.Leachatetreatmentbythecombinationofphotochemicaloxidationwithbiologicalprocess[J].JournalofPhoto-chemistryandPhotobiologyA:Chemistry,2004,162:261~271.WuJerryJ.Treatmentoflandfillleachatebyozone-basedadvancedoxidationprocesses[J].Chemosphere,2004,54:997~1003.PalmaLucaDi.Treatmentofindustriallandfillleachatebymeansofevaporationandreverseosmosis[J].WasteManagement,2002.22:951~955.ConzeEvelyne.Highfrequencyultrasoundasaprorpostoxillationforpapermillwastewatersandlandfillleachatetreatment[J].ChemicalEngineeringJournal,2003,92:215~225.

致谢本次设计历时将近两个月终于落下帷幕,在设计过程中遇到了无数的困难和障碍,都在老师和同学们的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的设计指导老师—老师,他对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助我进行设计的修改和改进。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!感谢这篇设计所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇设计的写作。感谢我的同学和朋友,在我做设计的过程中给予我了很多疑问素材,还在论文的撰写和排版的过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限,所做设计难免有不足之处,恳请各位老师和同学批评和指正!目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 1一、项目概况 1二、项目提出的理由与过程 6三、项目建设的必要性 8四、项目的可行性 12第二章市场预测 15一、市场分析 PAGE

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