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目录TOC\o"1-2"\h\z\u中文摘要 2ABSTRACT 31设计任务书及设计指引 41.1设计任务书 41.2设计指引书 41.2设计资料 52污水解决方案选取 62.1污水解决特点 62.2解决方案比较 62.3污泥解决方案选用与论证 162.4污水解决厂工艺流程 173水解决构筑物设计计算与阐明 183.1格栅 183.2集水井1 193.3调节池 203.4UASB反映器 223.5中格栅Ⅱ设计计算 273.6中沉池设计计算 283.7调节池Ⅱ设计计算 313.8集水井设计计算 313.9A/O池设计计算 323.10二次沉淀池 384污泥解决构筑物设计 434.1污泥来源 434.2集水井 434.3污泥浓缩池 444.4污泥脱水车间设计 485平面布置和高程布置 495.1平面布置 495.2高程布置 49道谢 50参照文献 51附件 52摘要国内是啤酒生产大国,啤酒废水已成为较高有机物污染大户,因而,对啤酒废水进行解决达标后排放已显得十分重要。80年代以来,国内啤酒工业得到迅速发展,到当前国内啤酒生产厂已有800多家,据1996年记录国内啤酒产量达1650万吨,既成为世界上啤酒生产大国,又成为较高浓度有机物污染大户,啤酒废水排放和对环境污染已成为突出问题,引起了各关于部门注重。“七五”以来,国内对啤酒废水解决工艺和技术进行了大量研究和摸索,特别是轻工业系统设计和科研单位,对啤酒废水解决进行了各方面实验,研究和实践,获得了行之有效成功经验,逐渐形成了以生化为主,生化与物化相结合解决工艺。生化法中惯用有活性污泥法,生物膜法,厌氧与好氧相结合法,水解酸化与SBR相结合等各种解决工艺。这些解决办法与工艺各有其特点和局限性,但各自均有较为成功经验。当前尚有不少新解决工艺和办法优化组合正在实验和研究,有已经获得了抱负成效,不久将应用于实践中。核心词:啤酒废水生化解决物化解决水解酸化接触氧化厌氧内循环AbstractOurcountryhasalargebeerindustry,thebrewarywastewaterhasbecomeahigherorganiccontaminant.so,itisimportanttotreatthebrewarywastewaterandmakeitreachthestandard.since80th,thebeerindustryhasdevelopedsharply,therearemorethan800beerfactoriesuntilnow.thestatisticsof1996hasshownthattheoutputofthebeerinourcountryhasreached16.5millionT.Webecomethebiggestbeerproductioncountrywhilewebecomethelargesthigherconcentrationorganiccontaminantcountry.Theoutletofthebrewarywastewaterandtheinfluenceoftheenvironmenthasbeenthebiggestproblem,whicharosesomeconcerneddepartments’attention.Fromthe“sevenfive”,ourcountryhasdonemuchresearchontheoutletofbrewarywastewaterandtheinfluenceoftheenvironment,especiallythedesignandresearchdepartmentofthelightindustry.Theydidmuchtest,researchandpracticeonthebrewarywastewaterinallaspects,andtheygotmuchsuccessfulexperience.Theyhasformedabiochemstryway,andbiochemstryandphysicalchemistrypackedmethod.Theactivesludge,thebiologyfilm,theanerobicpackedwithaerobic,thehydrolyzeandtheacidfication,andSBRarethebasicmethod.Theyallhavetheirownspeciatyanddeficency,buttheyallhavethesuccessfulpracticeexperience.Atthemoment,therearestillmanynewmethodintheresearch,somehasachievedtheexpectedeffortandwillbecarriedoninthenearfuture.Keyword:internalcirculationbrewarywastewaterbiochemstrytreatmentcontactoxidation1总论1.1设计任务书1.1.1设计内容本废水是工业废水;应依照该废水水质和排放量,按照国内先行工业废水排放原则规定,进行废水工程工程设计,详细内容如下:(1)选取先进可靠技术,拟定合理解决工艺方案;(2)进行该废水解决系统构筑物及解决设备设计计算;(3)对该废水生物解决系统(活性污泥法)进行设计计算;(4)对该废水解决方案进行技术经济分析;(5)作出工艺图和重要构筑物工艺施工图。1.1.2设计规定为圆满完毕该设计任务,规定同窗们在设计过程中竭力做到一下几点:1)作好设计准备工作。(1)理解需解决污水水质水量,拟定需解决污水污染源构成;(2)污染源排污种类、污染危害强度、排污规律,拟定重要污染源;(3)掌握其污水排放量和污水水质性质和构成;(4)对当前国内外城乡污水解决办法进行进一步调查研究;(5)收集关于城乡废水解决工程设计所需技术资料(水质分析资料)。2)精心进行设计(1)对所有解决过程工艺进行设计计算,做到内容全面、环节清晰,数据完整;(2)对解决构筑物及设备进行设计,做到构造合理、绘图原则、尺寸齐全。可以选用定型产品,应在设计基本上,提出所选设备规格型号;(3)进行解决系统整体平面布置,做到平面布置合理,便于施工和操作。1.1.3设计成果:同窗们在完毕毕业设计后应提出如下成果:(1)中文摘要一份(2)英文摘要一份(3)设计阐明书一份(4)设计计算书一份(5)设计图纸六张以上1.2设计指引书1.2.1查阅有关资料拟定所选课题废水水量和进出水质,出水要达到国标相应规定,水质重要涉及COD、BOD5、SS、pH和氨氮(脱氮工艺)。拟定水质在后期设计计算中可以依照计算规定做相应改动,重要是考虑到计算简便,但要先后一致并且在查阅资料容许范畴内。1.2.2工艺比选依照拟定水质水量及有关资料来进行工艺比选,重要是进行重要构筑物比选,最后拟定废水解决工艺流程。如:究竟选用何种工艺,是卡罗塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、A/O还是A2/O工艺,在有机废水设计中涉及厌氧某些和好氧某些比选,厌氧是选UASB、UBF还是其她新型厌氧反映器,好氧是选用A/O、A2/O、SBR、CASS还是MBR。1.2.3拟定工艺流程依照选用各某些工艺拟定工艺流程。1.2.4资料收集为了下一步计算阐明需要,要从图书馆或书店借买相应书籍,以便计算阐明所需。如:设计手册(设计参数手册,设备手册等),与你所选厌氧工艺关于书,尚有你所选其她工艺计算关于书和资料等。1.3设计资料进水水质是依照某城乡排水水质拟定,解决解决后规定出水水质达到《污水综合排放原则》(GB8978—1996)中一级原则,详细指标见表1-1。表1-1解决系统进水水质和出水水质水量pH值CODBOD5SS高浓度废水5.0-8.0500025001200低浓度废水80006.0-8.05002506002污水解决方案选取2.1污水解决特点2.1.1污水构成污水重要由生活废水、工业废水及受污染降水等构成。生活污水是人们寻常生活中使用过并为生活废料所污染水。例如居民区、宾馆、饭店等服务行业,以及某些娱乐场合产生污水。工业废水是工矿公司生活活动中用过水,是生产污水和生产废水总称。生产污水是指在生产过程中所形成,并被生产原料、半成品或成品等废料污染水,也涉及热污染水(指生产过程中产生、水温超过60℃水);净化解决后才干排放或再用。生产废水是指在生产过程中所形成,但未直接参加生产工艺,未被污染或只是温度稍有上升水。这种废水普通不需解决或只需进行简朴解决如冷却,即可再用或排放。受污染降水是指初期雨水和雪融水。由于初期雨水冲刷了地面上各种污物,污染限度很高,需要进行解决。生活污水与生产污水(或经工矿公司局部解决后生产污水)混合污水,称为都市污水。2.1.2啤酒废水特性啤酒废水注意成分和来源是:制麦,糖化,发酵,蛋白化合物,包装车间等有机物和少量无机盐类。其水质及变幅范畴普通是:PH=5.5~7.0(显酸性),水温为20~25度,CODcr=1200~2300mg/L,BOD5=700~1400mg/L,SS=300~600mg/L,TN=30~70mg/L。水量为每年生产1T啤酒废水排放量为10~20立方米,平均约15立方米。当前全国啤酒废水年排放量在2.5亿立方米以上。2.2解决方案选用与论证2.2.1工艺方案分析本项目污水解决特点为:污水以有机污染物为主,BOD5/COD=0.5>0.3,可生化性较好;重金属及其她难以生物降解有毒有害污染物普通不超标。针对以上特点及出水规定,结合既有工业废水解决技术特点,以采用生化解决最为经济。依照对国内已运营工业废水解决现状调查,要达到拟定治理目的,可以采用厌氧生物解决工艺,涉及有上流式厌氧污泥床UASB、UBF、IC、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)等。好氧生物解决工艺,涉及老式活性污泥法,脱氮除磷活性污泥法,氧化沟法,SBR工艺,CASS工艺等。2.2.2厌氧生物解决工艺厌氧生物解决是运用厌氧性微生物代谢特性,在不必提供能量条件下,将有机物还原,同步产生有能源价值甲烷气体。厌氧生物解决法不但合用于高浓度有机废水,进水BOD浓度可达15000mg/L,也可合用于低浓度有机废水,涉及都市废水;厌氧生物解决法能耗低;有机容积负荷高,普通为5~10kgCOD(m3/d),高可达50kgCOD(m3/d);剩余污泥量少;产生沼气可运用;营养需要量少;被降解有机物种类多;能承受较大负荷变化和水质变化。显而易见,开发厌氧生物解决新工艺用来治理有机污水污染,无疑是一种具备良好经济效益办法。近年来,污水厌氧解决工艺发展十分迅速,各种新工艺、新办法不断浮现,涉及有上流式厌氧污泥床UASB、UBF、IC、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)等。1上流式厌氧污泥床UASB⑴工作原理:UASB由污泥反映区、气液固三相分离器(涉及沉淀区)和气室三某些构成。在底部反映区内存留大量厌氧污泥,具备良好沉淀性能和凝聚性能污泥在下部形成污泥层。要解决污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中微生物分解污水中有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大气泡,在污泥床上部由于沼气搅动形成一种污泥浓度较稀薄污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气遇到分离器下部反射板时,折向反射板四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液通过反射进入三相分离器沉淀区,污水中污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上污泥沼着斜壁滑回厌氧反映区内,使反映区内积累大量污泥,与污泥分离后解决出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
⑵基本出规定有:①为污泥絮凝提供有利物理、化学和力学条件,使厌氧污泥获得并保持良好沉淀性能;②良好污泥床常可形成一种相称稳定生物相,保持特定微生态环境,能抵抗较强扰动力,较大絮体具备良好沉淀性能,从而提高设备内污泥浓度;③通过在污泥床设备内设立一种沉淀区,使污泥细颗粒在沉淀区污泥层内进一步絮凝和沉淀,然后回流入污泥床内。⑶UASB重要长处是:①UASB内污泥浓度高,平均污泥浓度为20-40gVSS/L;②有机负荷高,水力停留时间短,采用中温发酵时,容积负荷普通为10kgCOD(m3/d)左右;③无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生沼气上升运动,使污泥床上部污泥处在悬浮状态,对下部污泥层也有一定限度搅动;
④污泥床不填载体,节约造价及避免因填料发生堵赛问题;
⑤UASB内设三相分离器,普通不设沉淀池,被沉淀区别离出来污泥重新回到污泥床反映区内,普通可以不设污泥回流设备。
⑷UASB重要缺陷是:
①进水中悬浮物需要恰当控制,不适当过高,普通控制在100mg/L如下;
②污泥床内有短流现象,影响解决能力;
③对水质和负荷突然变化较敏感,耐冲击力稍差。
2IC(InternalCirculation)⑴概述:IC反映器是第三代高效厌氧反映器。与其她厌氧反映器相比,具备更高解决效能,大大缩小了反映器容积,减少了工程投资,节约了占地面积等特点。图2-1IC反映器示意图⑵工作原理:IC反映器构造特点是具备很大高径比,普通可达4~8,反映器高度达到20m左右。整个反映器由第一厌氧反映室和第二氧反映室叠加而成。每个厌氧反映室顶部各设一种气、固、液三相分离器。第一级三相分离器重要分离沼气和水,第二级三相分离器重要分离污泥和水,进水和回流污泥在第一厌氧反映室进行混合。第一反映室有很大去除有机能力,进入第二厌氧反映室废水可继续进行解决。去除废水中剩余有机物,提高出水水质。⑶工作过程进水通过布水器输入反映器,与下降管循环来污泥和出水均匀混和后,进入第一种反映分离区内,流化床反映室。在那里,大某些COD被降解为沼气,在这个分离区产生沼气由低位三相分离器收集和分离,并产气愤体提高。气体被提高同步,带动水和污泥作向上运动,通过一级“上升”管达到位于反映器顶部气体/液体分离器,在这里沼气从水和污泥中分离,离开整个反映器。水和污泥混和通过同心“下降”管直接滑落到反映器底部形成内部循环流。从第一级分离区出水在第二阶段低负荷后解决区内被深度解决,在那里剩余可生物降解COD被去除,在上层分离区产生沼气被顶部三相分离器收集,并沿二级“上升管”,输送到顶部旋流式气体/液体分离器,实现沼气分离和收集。同步,厌氧出水通过出水堰离开反映器自流进入后续解决中。⑷应用特点:①极高COD负荷(15~25);②构造紧凑,节约占地面积;③借沼气内能提高实现内循环,不必外加动力;④抗冲击负荷能力强;⑤具备缓冲pH能力;⑥出水稳定性好;⑦高可靠性;⑧基建投资低。3UBF⑴概述:厌氧解决重要设备是复合式厌氧流化床反映器(UBF)。⑵工作原理:复合式厌氧流化床工艺是借鉴流态化技术解决生物一种反映器械,它以砂和设备内软性填料为流化载体。污水作为流水介质,厌氧微生物以生物膜形式结在砂和软性填料表面,在循环泵或污水解决过程中产甲烷气时自行混合,使污水成流动状态。污水以升流式通过床体时,与床中附着有厌氧生物膜载体不断接触反映,达到厌氧反映分解、吸附污水中有机物目。UBF复合型厌氧流化床长处是效能高、占地少,合用于较高浓度有机污水解决工程。UBF复合型厌氧反映器,是中部为生物挂膜污泥床区、下部布水流化区,厌氧解决中率先采用以砂和设备内部为软性填料为载体。设备构造为上某些固液气分离区、下某些循环流化反映区,运用循环泵,使污水和有生物膜二种载体在中部、下某些流化反映区中进行循环,达到流化目。在厌氧解决中厌氧微生物分解有机物过程中能产生大量甲烷、二氧化碳等气体,其中甲烷占75%~85%,1公斤COD产生量为0.5m3。产出甲烷可供锅炉用燃料,也可供民用,是一种较好能源。⑶性能特点:
①解决效率高,解决量大,能耗低,运营费用低,能自动持续运营;②解决时能产生大量CH4可作燃料,能回收大量能源;③占在面积省,适应性强,选型以便,工期短;④UBF复合型厌氧流化反映器构造。UBF复合型厌氧流化床反映器流化是靠水泵在设备体外进行大流量回流使污水在设备内保持较高上升流速,从而使长满生物载体得以悬浮流化。UBF复合型厌氧流化床采用循环原理是污水进入设备后,用循环水泵带动反映器中段集水,再把污水向下循环形成较高流速下向流。污水流究竟部后进入装置再次布水,这时污水为上向流,使污水在设备生物区和长满生物粒经砂充分混和并不断循环。解决出水通过设备上面分离区固、液、气三相分离后,水流出设备外,甲烷集气后在设备顶端排出,长满微生物截体依然留在设备中。⑷设备性能参数:COD去除率65%~75%BOD去除率65%~75%①容积负荷:7kg计;②上升流速:0.9-1.1m/h,水头损失:0.76m
;③废水浓度COD:-15000mg/L。⑸设备选型:①选取反映器直径5.0m,高度12.0m,数量2座,钢制构造。②设备选用时最佳采用两台串联使用,第一台设备为第一段酸化反映,第二台设备为第二段甲烷化学反映,原污水进入设备PH值控制在6.5-8左右,水温±30℃。③每台反映器另配循环水泵各1台,单台水泵型号与参数:Q=20,H=8~10m,N=1.5Kw。④厌氧反映器进水指标:CODcr≤5600mg/L≤2400mg/L
NH3-H≤480mg/LSS≤350mg/L⑤厌氧反映器出水指标:CODcr≤1680mg/L≤720mg/LNH3-H≤480mg/LSS≤350mg/L⑹合用范畴:
①都市垃圾解决场垃圾渗滤液中高浓度工业有机废水;②食品加工、酿造、味精、造纸等高浓度有机污水;③制革、制药、发酵淀粉等浓度有机污水。4厌氧颗粒污泥膨胀床(ExpandedGranularSludgeBed,EGSB)⑴概述:高浓度有机废水是国内水环境重要污染源之一。发酵、食品、化工、制药等行业由于产生大量此类废水,当前已面临生存危机。废水厌氧和好氧解决技术是解决高浓度有机废水污染最重要途径。江苏鹏鹞环境工程设计院对大型UASB反映器进行了优化设计,掌握了在工程上厌氧活性污泥迅速哺育办法,创造了CAAS反映器,并将UASB与CAAS有机组合,形成了“UASB—CAAS系统解决高浓度有机废水工程技术”。该技术已成功地应用于淮河流域、太湖流域和长江流域各种高浓度有机废水重点治污工程,废水解决后达到了规定排放原则。本技术既可去除水中污染物,使出水达到国家排放原则,也可将水中90%以上有机物转化成沼气,进行发电或代替燃料燃烧,使整个解决工程成为能源净生产系统。因而,本技术可应用于各行业高浓有机废水解决,具备重要社会效益、环境效益和一定经济效益。⑵EGSB反映器工作原理:EGSB反映器实质上是固体流态化技术在有机废水生物解决领域详细应用。固体流态化技术是一种改进固体颗粒与流体间接触,并使其呈现流体性状技术,这种技术已经广泛应用于石油、化工、冶金和环境等部门。依照载体流态化原理,EGSB反映器中装有一定量颗粒污泥载体,当有机废水及其所产生沼气自下而上地流过颗粒污泥床层时,载体与液体间会浮现不同相对运动,导致床层呈现不同工作状态。在废水液体表面上升流速较低时,反映器中颗粒污泥保持相对静止,废水从颗粒间隙内穿过,床层空隙率保持稳定,但其压降随着液体表面上升流速提高而增大。当流速达到一定数值时,压降与单位床层载体重量相等,继续增长流速,床层空隙便开始增长,床层也相应膨胀,但载体间依然保持互相接触;当液体表面上升流速超过临界流化速度后,污泥颗粒即呈悬浮状态,颗粒床被流态化,继续增长进水流速,床层空隙率也随之增长,但床层压降相对稳定;再进一步提高进水流速到最大流化速度时,载体颗粒将产生大量流失。从载体流态化工作状况可以看出,EGSB反映器工作区为流态化初期,即膨胀阶段(容积膨胀率约为10~30%),在此条件下,进水流速较低,一方面可保证进水基质与污泥颗粒充分接触和混合,加速生化反映进程,另一方面有助于减轻或消除静态床(如UASB)中常用底部负荷过重状况,增长反映器对有机负荷,特别是对毒性物质承受能力。⑶EGSB反映器特点:EGSB反映器作为一种改进型UASB反映器,虽然在构造形式、污泥形态等方面与UASB非常相似,但其工作运营方式与UASB显然不同,重要体当前EGSB中普通采用2.5~6m/h液体表面上升流速(最高可达10m/h),高液体表面上升流速使颗粒污泥床层处在膨胀状态,不但使进水能与颗粒污泥能充分接触,提高了传质效率,并且有助于基质和代谢产物在颗粒污泥内外扩散、传送,保证了反映器在较高容积负荷条件下正常运营。⑷EGSB反映器构造特性:①进水配水系统:进水配水系统重要是将废水尽量均匀地分派到整个反映器,并具备一定水力搅拌功能。它是反映器高效运营核心之一。②反映区:其中涉及污泥床区和污泥悬浮层区,有机物重要在这里被厌氧菌所分解,是反映器重要部位。③三相分离器:由沉淀区、回流缝和气封构成,其功能是把沼气、污泥和液体分开。污泥经沉淀区沉淀后由回流缝回流到反映区,沼气分离后进入气室。三相分离器分离效果将直接影响反映器解决效果。EGSB反映器内液体上升流速要大得多,因而必要对三相分离器进行特殊改进。改进可以有如下几种办法:⒈增长一种可以旋转叶片,在三相分离器底部产生一股向下水流,有助于污泥回流;⒉采用筛鼓或细格栅,可以截留细小颗粒污泥;⒊在反映器内设立搅拌器,使气泡与颗粒污泥分离;⒋在出水堰处设立挡板,以截留颗粒污泥。④出水循环系统和排水系统:出水循环某些是EGSB反映器不同于UASB反映器之处,其重要目是提高反映器内液体上升流速,使颗粒污泥床层充分膨胀,污水与微生物之间充分接触,加强传质效果,还可以避免反映器内死角和短流产生。排水系统作用是把沉淀区表层解决过水均匀地加以收集,排出反映器。⑤气室:也称集气罩,其作用是收集沼气。⑥浮渣清除系统:其功能是清除沉淀区液面和气室表面浮碴。如浮渣不多可省略。⑦排泥系统:其功能是均匀地排除反映区剩余污泥。EGSB反映器解决废水普通不加热,运用废水自身水温。如果需要加热提高反映温度,则采用与对消化池加热相似办法。但反映器普通都采用保温办法,办法同消化池。反映器必要采用防腐蚀办法。2.2.3好氧生物解决工艺1氧化沟氧化沟又称持续循环式反映池或循环曝气池,因其构筑物呈封闭沟渠型而得名,故有人称其为无终端曝气系统。氧化沟是活性污泥法一种变形,它把持续反映池作为生物反映池。污泥和活性污泥混合液在该池中以一条闭合式曝气渠道进行持续循环。氧化沟普通在延时曝气条件下使用,这时水和固体停留时间长,有机物质负荷低。它使用一种带方向控制曝气和搅拌装置,向反映池中物质传递水平速度,从而使被搅动液体在闭合式曝气渠道中循环。氧化沟曝气池占地面积比普通生物解决要大,但由于其不设初沉池,普通也不建厌氧污泥消化系统,因而节约了构筑物之间空间,使污水厂总占地面积并未增大,在经济上具备竞争力。氧化沟技术发展不久,类型多样,依照其构造和特性,重要分为卡鲁塞尔氧化沟,奥贝尔氧化沟,,一体化氧化沟,帕斯维尔氧化沟,交替工作式氧化沟等等。⑴卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟是一种多沟串连系统,进水与活性污泥混合后做不断循环运动,污水和回流污泥在第一种曝气区中混合。由于曝气器泵送作用,沟中流速保存在0.3m/s。水流在持续通过几种曝气区后,便流入外边最后一种环路,出水从这里通过出水堰排出,出水位于第一种曝气区前面。卡鲁塞尔氧化沟采用垂直安装低速表面曝气器,每组沟渠安装一种,均安装在同一端,形成了接近曝气器下游富氧区和曝气区上游及外环缺氧区,有助于生物凝聚,还使活性污泥易于沉淀。BOD去除率达95%~99%。在正常设计流速下,卡鲁塞尔氧化沟渠道中混合液流量是进水流量50-100倍,曝气池中混合液平均每5~20分钟完毕一种循环。详细循环时间取决于渠道长度、渠道流速及设计负荷。这种状态可以防止短流,还通过完全混合伙用产生很强耐负荷冲击能力。卡鲁塞尔氧化沟表面曝气机单机功率大,其水深可达5米以上,使其占地面积减少,土建费用减少,同步具备极强混合搅拌和耐负荷冲击能力。由于曝气机周边局部地区能量强度比老式活性污泥法曝气池中强度高诸多,使氧转移速率提高。⑵奥贝尔氧化沟奥贝尔氧化沟是一种多级氧化沟。典型奥贝尔氧化沟有三个同心沟,而外沟占总面积50%。由沉砂池来污水,进入外沟在其中以缺氧状态运营,增进了同步运营硝化和反硝化过程。虽然外沟实际需氧量可达总需氧量75%,但转碟供应此沟道氧仅占该系统总需氧量30%-60%,使系统在缺氧状态下运营,通过整个通道溶解氧量为零。外沟内同步消化和反消化作用导致总脱氮效率为约80%,无需内循环。外沟是多数发生硝化和反硝化过程地点,被称为曝气缺氧反映池。尽管处在溶解氧为零状况,系统大某些硝化作用发生在外沟。中沟溶解氧在摆动方式下运营,溶解氧设计值为1mg/L。内沟溶解氧设计值为2mg/L,保持最后解决方式,使污水在进入沉淀池前能去除剩余BOD5和NH3-N。⑶帕斯维尔氧化沟帕斯维尔氧化沟采用单环路,在沟出口处安装可调试溢流堰,以控制水位和曝气设备沉没深度。普通设立中心岛和中心隔墙,其中以设立中心隔墙居多。为了减少弯道损失,并最大限制减少弯道隔墙下游背流处固体沉淀,需要在弯道弯曲某些设立倒流墙,原污水和回流污泥从曝气转碟上游进入氧化沟,以便在曝气转碟处横界面上使之充分分派,防止短路。⑷交替工作式氧化沟交替工作式氧化沟是由丹麦kruger公司开发创立,依照运营方式和沟水量可分为单沟(A型)、双沟(D型)和三沟(T型)三种形式。交替工作式氧化沟系统没有设立反硝化区,通过在运营过程中设立停曝区来进行反硝化,从而获得较高氮去除率。单沟交替式氧化沟由于不能保证持续进水,只能间歇运营,故已经很少有人采用。双沟交替工作式氧化沟VR型是将曝气沟渠分为A、B两个某些,其间有单向活扳门相连,运用定期变化曝气转刷旋转方向,以变化沟渠中水流方向,使A、B两某些分别交替作为曝气区和沉淀区。该系统出水水质好,污泥稳定,不需要污泥回流装置,但是系统最大缺陷是曝气设备运用率仅仅为37.5%。三沟氧化沟是由3个相似氧化沟组建在一起作为一种单元运营。三个氧化沟之间互相之间双双连通,两侧氧化沟可起曝气和沉淀双重作用,中间氧化沟始终为曝气池,原污水交替进入两侧氧化沟,解决水则相应从作为沉淀池两侧氧化沟中流出,提高了曝气设备运用率,使其达到58%。此外也有助于生物脱氮。基本运营方式大体上分为6个阶段,工作周期为8h。通过控制系统自动控制进出水方向,溢流堰升降以及曝气设备开动和停止。三沟式氧化沟运营方式可依照不同入流水质和出水规定而变化,因此系统运营灵活,操作较以便,但规定自动控制限度高。它是一种AO活性污泥系统,可以完毕有机物降解和反硝化过程,能获得较好BOD去除效果和脱氮效果。依托三池工作状态转换,可以免除污泥回流和混合液回流,运营费用大大减少,解决流程简朴,省去二沉池,管理以便,基建费用低,占地少,其最大缺陷是设备运用率低。2间歇式活性污泥法也称为序批式活性污泥法。现行各种系统和运营方式都是持续但是在活性污泥法开创初期却是间歇。只是由于各种因素,例如,运营操作比较复杂,曝气装置易于堵塞,以及某些结识问题等,对活性污泥法始终采用了持续运营方式。近几十年来,电子计算机得到了飞速发展,污泥回流,曝气以及混合液中DO、PH值、电导率等指标都可以用计算机加以控制,这样为重新考虑间歇运营活性污泥法创造了条件。间歇式活性污泥法工艺流程图如下:由图可知,该法工艺简朴,无需设污泥回流设备,不需要设立二沉池,曝气池容积也不大于持续式,建设费用都比较低。在大多数状况下,无设立调节池必要;SVI值较低,污泥易于沉淀,不产生污泥膨胀现象;通过对运营方式调节,在单一曝气池内可以进行脱氮和除磷反映;运营管理当,解决水质优于持续式。SBR重要反映器——曝气池运营操作是由流入、反映、沉淀、排放、待机等5个工作程序构成,这5个程序都在这一种曝气池内进行。下图是间歇式活性污泥解决系统工艺流程。曝气池初沉池间歇曝气曝气池初沉池原废水 解决水 出水 图2-2间歇式活性污泥解决系统工艺流程3循环式活性污泥法(CASS)CASS(CyclicActivatedSludgeSystem)是Gorousiy专家在ICEAS即间歇式循环延时曝气活性污泥法基本上开发出来。与ICEAS相比,CASS预反映区容积较小,设计更加优化,且将主反映区中某些剩余污泥回流至选取器中,在运营方式上沉淀阶段不进水。CASS具备十分优越性能,设立了生物选取器和回流污泥保证了活性污泥不断在选取器中经历一种高絮体负荷阶段,从而有助于系统中絮凝性细菌生长,并提高活性污泥活性,使其迅速将废水中溶解性物质转化为降解基质,进一步抑制丝状菌生长和繁殖。同步沉淀阶段不进水,保证污泥沉降不受水力干扰,在静置环境中进行,进一步保证系统由良好分离效果。尚有构造简朴,投资和运营费用低,具备较高脱氮和除磷能力,自动化限度高,采用组合式模块构造,布置紧凑,占地少,分期建设和扩建以便。CASS工艺进水处生物选取器是一种较小容积污水接触区,进入反映污水和从主反映区内回流活性污泥在此互相接触混合,回流量约为日平均流量20%。该工艺中池子构造和操作方式可容许在一种循环中同步完毕硝化和反硝化过程。泥水混合液通过主反映区依次通过缺氧——好氧——缺氧——厌氧环境,活性污泥在此过程中得到再生。CASS普通以4小时为操作循环期,在最大水深为6米左右时,池子中混合液污泥浓度普通为3.5-4.0MLSS/L,每一循环进水量约占整个池子有效容积30%左右,最大排水速率为30mm/min,固液分离时间普通为1h,设计污泥沉降指数为140mg/L,实际污泥沉降指数普通低于80mg/L。4脱氮除磷活性污泥法长期以来,都市污水解决均以去除BOD和SS为目的,并不考虑对无机营养物质氮和磷去除。随着水体富营养化和再生水回供规定有效减少污水中氮和磷含量成为污水解决厂工艺选取时一种重要因素。某些化学法和物理法可以有效从污水中脱氮除磷,如化学药剂除磷,吹脱法去氮,离子互换法去除氨氮和磷酸盐。化学法和物理化学办法运营费用较高,只能作为都市污水解决一种补充手段。因而生物脱氮除磷工艺显得尤为重要。老式活性污泥法重要去除水中呈溶解性有机物,污水中氮和磷去除仅限于微生物细胞合成而从污水中摄取数量,去除率低。为了有效减少污水中氮和磷含量,运用生物脱氮除磷技术原理,发展了各种具备生物脱氮和除磷功能污水解决工艺,重要涉及A1/O法(缺氧-耗氧生物脱氮工艺),A2/O法(厌氧-耗氧生物除磷工艺),A2/O法(厌氧-缺氧-耗氧生物脱氮除磷工艺)等办法。上述工艺在降解有机物同步,具备较强三脱氮除磷效果,且去除率高,与化学法和物理法法相比,节约投资和运营费用,成为脱氮除磷工艺主导潮流并被广泛合用和采用。⑴缺氧-好氧工艺缺氧-好氧(Anoxic-Oxic,简称A1/O)工艺由缺氧池和好氧池串联而成,作用是在去除有机物同步获得良好脱氮效果。A1/O又称前置反硝化生物脱氮系统,其最明显工艺特性是将脱氮池设立在除碳过程前部,现将废水引入缺氧池,回流污泥中反硝化菌运用原污水中有机物作为碳源,将回流混合液中大量硝态氮(NOx-N)还原成N2,从而达到脱氮目。然后进入后续好氧池,O段后设沉淀池,某些沉淀污泥回流A段,以提供充分微生物。同步还将O段内混合液回流至A段,以保证A段有足够硝酸盐。缺氧池缺氧池好氧池沉淀池进水回流混合液出水回流污泥剩余污泥图2-3A1/O脱氮工艺流程A1/O工艺重要有如下长处:①在原污水C/N较高(不不大于4)时,反硝化池不需外加碳源,并且可以减轻其后好氧池;②有机负荷,减少了运营费用;可以使反硝化残留有机污染物得到进一步去除,提高出水水质;③流程简朴、构筑物少,只有一种污泥回流系统和混合液回流系统,基建费用可大大节约;④好氧池设在缺氧池后,可使反硝化残留有机物得到进一步去除,提高出水水质;⑤缺氧池在好氧池之前,一方面由于反硝化消耗了一某些碳源有机物,可减轻好氧池有机负荷,另一方面,也可起到生物选取器作用,有助于控制污泥膨胀;同步,反硝化过程产生碱度也可以补偿某些硝化过程对碱度消耗;⑥该工艺在低污泥负荷、长泥龄条件下,因而系统剩余污泥量少,有一定稳定性;便于在常规活性污泥法基本上改导致A1/O脱氮工艺;⑦A1/O工艺重要缺陷是脱氮效率不高,其脱氮效率受混合回流弊制约,脱氮率(η)与混合液回流比(r)间存在如下关系:当r=900%时,脱氮率可达到90%,但此时动力费用太大。因此脱氮率普通控制在70%~80%。并且A1/O工艺不能去除磷。此外,如果沉淀池运营不当,还会在沉淀池发生反硝化作用,导致污泥上浮,使解决水水质恶化。尽管如此,A1/O工艺仍以其突出特点而受到注重,该工艺是当前应用比较广泛脱氮工艺之一。⑵厌氧-好氧工艺厌氧-好氧(Anaerobic-Oxic,简称A2/O)工艺作用在于去除有机物同步去除污水中磷,整个流程由厌氧池、缺氧池、好氧池和二次沉淀池构成。(见下图)都市污水和回流泥进入厌氧池,并借助水下推动式搅拌器作用使其混合。回流污泥中聚磷菌在厌氧池可吸取去除一某些有机物,同步释放出大量磷。然后混合液流入后段好氧池,污水中有机物在其中得到氧化分解,同步聚磷菌从污水中吸取更多磷,然后通过排放富磷剩余污泥而使污水中磷得到去除。对于低温、低有机物浓度生活污水,因活性污泥增殖较少,难以通过排放剩余污泥达到除磷效果,宜用旁路除磷工艺达到除磷效果。好氧池在良好运营状况下,剩余污泥中磷含量在2.5%以上,整个A2/O工艺BOD5去除率大体与普通活性污泥法相似,反映池内水力停留时间较短,普通厌氧池1~2h,好氧池2~4h,总共3~6h,厌氧池与好氧池水力停留时间之比普通为(1:2)~(1:3)。而磷去除率为70%~80%,解决后出水磷浓度普通都不大于1.0mg/L。A2/O生物除磷工艺重要特点如下:①厌氧池在前、好氧池在后,有助于抑制丝状菌生长,混合液SVI不大于100,污泥易沉淀,不易发生污泥膨胀,并能减轻好氧池有机负荷;②活性污泥含磷率高,普通化为2.5%以上,故污泥肥效好;③工艺流程简朴。该工艺合用于TP/BOD值较低污水,当TP/BOD值很高时,BOD负荷过低会使剩余污泥量少,这时就难以达到较为满意解决效果。此外,由于都市污水一天内进水流量变化(高低峰)会导致沉淀池内污水停留时间过长,导致聚磷菌在厌氧状态下产生磷释放,会减少该工艺除磷效率,因此应注意及时排泥和污泥回流。⑶A2O工艺由于对都市污水解决出水有去除氮和磷规定,故国内前开发此厌氧—缺氧—好氧构成工艺。运用生物解决法脱氮除磷,可获得优质出水,是一种深度二级解决工艺。A/A/O法可同步除磷脱氮机制由两某些构成:一是除磷,污水中磷在厌氧状态下(DO<0.3mg/L),释放出聚磷菌,在好氧状态下又将其更多吸取,以剩余污泥形式排出系统。二是脱氮,缺氧段要控制DO<0.5mg/L,由于兼氧脱氮菌作用,运用水中BOD作为氢供应体(有机碳源),将来自好氧池混合液中硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气,达到脱氮目。为有效脱氮除磷,对普通都市污水,COD/TKN为3.5~7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5),BOD/TKN为1.5~3.5,COD/TP为30~60,BOD/TP为16~40(普通应>20)。若减少污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化,以去除磷、BOD5和COD为主,则可用A/O工艺。厌氧段厌氧段缺氧段好氧段沉淀池出水内循环回流污泥剩余污泥图2-4A2/O脱氮除磷工艺2.3污泥解决方案选用与论证污泥是水解决过程副产物,涉及筛余物、污泥、浮渣和剩余污泥等,重要由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等构成。解决目有:①保证水解决效果,防止二次污染;②使容易发臭腐化有机物稳定化;③使有毒有害物质得到妥善解决和运用;④使有用物质得到综合运用,变害为利。总之,污泥解决和处置目是减量、稳定、无害化及综合运用。脱除污泥水分,缩小污泥体积办法重要有浓缩、调理、脱水、干化。稳定污泥中有机物重要是通过消化、焚烧、氧化和消毒等。在整个污水解决厂解决工艺过程而言,污泥解决工艺选取也是极为重要。应根据“环境卫生安全,资源回收,资源投入产出比和收益效应比”三个方面进行方案选用。当前常用污泥解决技术涉及污泥脱水、污泥浓缩、干化、消化、焚烧、堆肥等。污泥浓缩是指污泥解决过程提高污泥固体物浓度或固液分离。污泥浓缩重要办法有重力浓缩和机械浓缩。重力浓缩是当前普遍采用污泥浓缩方式。其本质上是一种沉淀工艺,属压缩沉淀。污泥脱水是整个污泥解决过程一种重要环节,其目是固体富集,减少污泥体积,为污泥最后处置创造条件。当前常采用污泥脱水办法有自然干化、机械脱水、污泥烘干及污泥焚烧等。机械脱水与自然干化相比,特点是脱水效果好、效率高、不受气候影响、占地面积少。自然干化场受到地区、气候等条件限制很少采用。本设计采用机械脱水,选取带式压滤机脱水。带式压滤机长处是机器制造容易,附属设备少,投资、能耗低,噪音少,持续运营,操作、维护、管理简朴,滤带可以回旋,脱水能力大。缺陷是必要对的选用高分子混凝剂,运营费用高。本设计拟定剩余污泥解决方案:集泥池→浓缩池→贮泥池→污泥提高泵房→污泥脱水车间→泥饼外运2.4污水解决厂工艺流程上清液沼气至沼气柜泥饼外运上清液沼气至沼气柜泥饼外运排泥排泥压滤液回流污泥中格栅Ⅰ高浓度废水集水井Ⅰ初沉池调节池ⅠUASB反映器中沉池调节池ⅡA/0池二沉池出水集泥井污泥浓缩池浓缩污泥贮池污泥脱水车间中格栅Ⅱ低浓度废水集水井Ⅱ图2-4啤酒废水解决流程图3水解决构筑物设计计算与阐明3.1格栅⑴设计阐明格栅安装在废水渠道、集水井进口处,用于截留较大悬浮物或漂浮物,重要对水泵起保护作用。此外,可以减轻后续构筑物解决负荷。由于解决水量不是很大,栅渣可用人工清除。设计参数:取中格栅;栅条间隙;栅前水深;过栅流速;安装倾角。设计流量:Q=m3/d=83.3m3/h=0.023m3/s。⑵设计计算:①栅条间隙数(n)取②栅条有效宽度(B)设计采用圆钢为栅条,即。B=s(n-1)+en=0.02(16-1)+0.0116=0.46m③进水渠道渐宽某些长度:设进水渠道内流速为0.5m/s,进水渠道宽为0.25m,渐宽某些展开角④栅槽与出水渠道连接处渐窄某些长度:⑤过栅水头损失:⑥栅槽总高度(H),取栅前渠道超高栅前槽高⑦栅槽总长度(L):⑶格栅机选取本设计选用型号为TGS-800型回转式格栅除污机,其性能参数如下:表3-1型号电动机功率栅宽设备宽总宽度TGS-8000.7566080011503.2集水井Ⅰ3.2.1设计阐明工业废水水量和水质随时间变化幅度较大,为了保证后续解决构筑物或设备正常运营,需对废水水量和水质进行调节,以保证污水解决设施正常运营。此外,调节池还可以起到暂时储存事故排水作用。3.2.2设计计算调节池调节周期调节池有效容积:取池总高,其中超高,有效水深则池面积:池长取,池宽取池子总尺寸为:由于调节池前已设立沉淀池,故理论上调节池可不考虑沉淀污泥,但为安全起见,可在调节池下部设几根排泥管,将产生少量污泥排出。图3-1调节池构造示意图3.3调节池3.3.1设计阐明工业废水水量和水质随时间变化幅度较大,为了保证后续解决构筑物或设备正常运营,需对废水水量和水质进行调节,以保证污水解决设施正常运营。此外,调节池还可以起到暂时储存事故排水作用。UASB进水水温必要达到一定规定,才干适合微生物生存,要设计冷却池。3.3.2设计计算①参数选用调节池调节周期T=8.0h②设计计算有效容积:有效水深:h=5m,其中超高0.5m,总高H=5.5m面积:池长取L=17m,池宽取B=8m池总尺寸:3.4竖流式沉淀池3.4.1设计阐明UASB反映器背面普通不设沉淀池,但由于厌氧反映器启动较难,为了收集UASB反映器流出厌氧污泥,使调试期缩短,故设此池。有了此沉淀池,不但可以向UASB中回流污泥并且能对SS进一步解决。设计规定:普通选用圆形或正方形,在这里采用圆形,普通直径为4~7m(<10m),沉淀区呈圆柱体,污泥斗为截头倒锥体。废水从中心管自上而下流入,经反射板折向上升,澄清水由池四周锯齿堰溢流入出水槽,出水槽前设挡板,用来隔除浮渣,污泥斗倾角为。污泥靠静压力由污泥管排出,污泥管直径普通200mm。中心管内流速V0<30mm/sV0<30mm/s,径深比D/h<3h3取0.25~0.5m,q=0.5~1.0mm/s,取0.6mm/s,沉淀时间T=1.0~1.5h,取1.2h(2)设计参数:设计流量Q=m3/d=83.3m3/h=0.023m3/s进水管直径由于流量小,故设1个沉淀池,水力停留时间取6表3-2BOD进水水质(mg/L)500025001200去除率(%)101010出水水质(mg/L)450022504803.4.2设计计算(1)中心管面积:取(2)中心管直径:(3)中心管喇叭口与反射板之间缝隙高度:设(4)沉淀池总面积和池径:(5)沉淀某些有效水深:设(6)校核集水槽出水堰负荷,集水槽每米出水堰负荷为:,符合规定。(7)每天污泥总产量(理论泥量)(8)污泥斗高度,截头直径为污泥斗容积:符合规定。(9)池总高3.5UASB反映器3.5.1设计阐明UASB,即上流式厌氧污泥床,集生物反映与沉淀于一体,是一种构造紧凑、效率高厌氧反映器。3.5.2设计参数设计参数选用如下:容积负荷(NV)6kgCOD/m3·d;污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD;产气率0.5Q=m3/d=83.3m3/h=0.023m3/s表3-3进出水水质CODBODSS进水水质(mg/L)45002250480去除率(%)85900出水水质(mg/L)6752254803.4.3反映器容积计算⑶.反映器容积计算:UASB有效容积:将UASB设计成圆形池子,布水均匀,解决效果好。设计反映器有效高度取则横截面积采用4座相似UASB反映器。横截面积:表面水力负荷:⑷配水系统设计本系统设计为圆形布水器,每个UASB设36个布水点参数:每池子流量:Q1=83.3/6=13.88m3/h圆形直径计算:每个孔口服务面积a=0.25∏D2/36=2.18m2在1~3之间,符合规定。可设3个圆环,最里面圆环设6个孔口,中间设12个,最外围设18个孔口。内圈6个孔口设计服务面积:S1=62.18=13.08m2折合为服务圆直径为:用此直径作一虚圆,在该虚圆内等分圆面积处设一实圆环,其上布6个孔口,则圆直径计算如下:,则中圈12个孔口设计服务面积:折合为服务圆直径为:中间圆环直径如下:外圈18个孔口设计:服务面积:折合为服务圆直径为:则外圆环直径计算如下:3.4.5三相分离器设计⑸三相分离器设计:设计阐明:三相分离器要具备气、液、固三相分离功能,三相分离器设计重要涉及沉淀区、回流缝,汽液分离器设计沉淀区设计三相分离器沉淀区设计同二次沉淀池设计相似。重要是考虑沉淀区面积和水深。面积依照废水量和表面负荷来决定。由于沉淀区厌氧污泥及有机物还可以发生一定生化反映,产生少量气体,这对固液分离不利。故设计时应满足如下规定。沉淀区水力表面负荷〈;沉淀器斜壁角度约为,使污泥不致积聚,尽快落入反映区内;进入沉淀区前,沉淀槽底缝隙流速;总沉淀水深应;水力停留时间介于。如果以上条件均能满足,则可达到良好分离效果。沉淀器(集气罩)斜壁倾角,沉淀区面积:表面水力负荷:,符合规定回流缝设计:hh3Dh4h1h2h5b1b2b1CHIBAFE图3-2UASB设计计算图取h1=0.3m,h2=0.5m,h3=3m如图所示:b1=h3/tg式中:——下三角集气罩底水平宽度,;——下三角集气罩斜面水平夹角;——下三角集气罩垂直高度,;下三角集气罩之间污泥回流缝中混合液上升流速可用下式计算:——反映器中废水流量,;——下三角集气罩回流缝面积,。上下三角形集气罩之间回流缝中流速V2可用下式计算:为上三角形集气罩回流缝之面积,取回流缝宽下底宽。则符合规定拟定上下三角形集气罩相对位置及尺寸,有上图知:由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为:气液分离设计普通废水〉净水。故取由斯托克斯公式可得气体上升速度为:则:⑹出水系统设计:采用锯齿形出水槽,槽宽,槽高⑺排泥系统设计:产泥量为:45000.850.110-3=765kgMLSS/d,每日产泥量765kgMLSS/d,每个UASB日产泥量:191.25kgMLSS/d⑻产气量计算:45000.850.510-3=3825kgMLSS/d每日产气量:封罐设计计算:水封罐作用是控制三相分离器集气室中气液两相界面高度,保证集气室出气管在反映器运营过程中不被沉没,运营稳定并将沼气即时排出反映器,以防止浮渣堵塞等问题发生。经验表白,水封罐中冷凝水将有积累,因而在水封罐中有一种排除冷凝水出口,以保持罐中水位。本设计水封罐直径取0.8m。气水分离器设计计算:气水分离器起到对沼气干燥作用,选用D500mmH800mm钢制气水分离器一种,气水分离器中预装钢丝填料,在气水分离器前设立过滤器以净化沼气,在分离器出气管上装设流量计及压力表。沼气柜容积:由上述计算可知该解决站日产沼气,则沼气柜容积应为3h产气量体积来拟定,即设计选用300钢板水槽内导轨湿式贮气柜,尺寸为。3.5中格栅Ⅱ设计计算3.5.1设计阐明格栅安装在废水渠道、集水井进口处,用于截留较大悬浮物或漂浮物,如麦壳等,重要对水泵起保护作用。此外,可以减轻后续构筑物解决负荷。由于解决水量不是很大,栅渣可用人工清除。由于啤酒生产中低浓度废水中具有大型杂物很少,选用中格栅就可以满足规定。设计参数:取中格栅;栅条间隙;栅前水深;过栅流速;安装倾角为600。设计流量:Q=8000m3/d=333.3m3/h=0.093m3/s。3.5.2设计计算(1)栅条间隙数(n)取条(2)栅条有效宽度(B)设计采用圆钢为栅条,即。(3)进水渠道渐宽某些长度:设进水渠道内流速为,进水渠道宽取,渐宽某些展开角(4)栅槽与出水渠道连接处渐窄某些长度:(5)过栅水头损失:(6)栅槽总高度(H),取栅前渠道超高栅前槽高栅槽总高度(7)栅槽总长度(L): 3.5.3格栅机选取本设计选用型号为TGS-800型回转式格栅除污机,其性能参数如下:表3-4格栅除污机参数表型号功率kW耙齿栅宽(mm)设备宽(mm)总宽度(mm)TGS-8000.7566080011503.6中沉池设计计算3.6.1设计阐明本中间沉淀池重要起到两个作用,一是对UASB反映器出水中少量悬浮物进一步进行沉淀,二是对低浓度废水进行初次沉淀,去除一某些悬浮物质和较大颗粒沉砂,以减轻后续解决构筑物压力,改进运营条件。鉴于废水量共为10000m3/d,流量不大,且高浓度废水通过第一环节解决后污染物浓度已有了很大限度减少,因而可采用平流式沉淀池。3.6.2设计计算⑴参数选用初沉池Ⅰ是竖流式沉淀池,设其对有机物和SS去除率与本中间沉淀池相似,见下表;UASB反映器在运营良好状况下对有机物去除率普通可达到90%以上,本设计设其CODCr去除率为85%,BOD5去除率为90%,则高浓度废水在通过初沉池Ⅰ和UASB反映器后出水水量为m3/d,其中CODCr浓度为675mg/L,BOD5浓度为225mg/L,SS浓度为480mg/L。再考虑低浓度废水水质指标,可计算出进入该沉淀池中污水水质及其出水水质,见下表。表3-5中沉池进出水水质参数表项目CODBOD进水水质(mg/L)去除率(%)出水水质(mg/L)本沉淀池设计可选表面负荷q=2,沉淀时间t=1.5h,水平流速v=3.9mm/s。设计流量Q=10000m3/d=416.7m3/h=0.116m3/h。⑵设计计算①池子总面积②沉淀某些有效水深③沉淀某些有效容积④池长,⑤池子总宽度⑥校核长宽比、长深比长宽比故,可设两格,每格宽取5米,这样长宽比符合规定;长深比,(符合规定)⑦污泥某些所需容积设污泥含水率P0=96%,则污泥容重可取1000kg/m3,则每天污泥产量取排泥间隔为0.5天,则每格池污泥所需容积⑧污泥斗容积污泥斗采用方形,上部宽取5m,底部宽取0.4m,斜壁与水平面倾角取60o则污泥斗容积V1>W1,故,每格池可只设一种污泥斗,产泥可由链带刮泥机刮至污泥斗中。eq\o\ac(○,9)池子总高度设缓冲层高度h3=0.5m,超高h1=0.3m则池总高度:图3-3平流式沉淀池计算图(3)进出水系统设计计算eq\o\ac(○,1)进水槽:沉淀池两格共用一种进水槽进水,取进水槽宽度为0.6m,槽中水深0.3m,则槽中水流速度eq\o\ac(○,2)进水管:取进水管流速v=1.0m/s,则可算得进水管直径可取进水管直径为DN400。eq\o\ac(○,3)出水槽:沉淀池两格共用一种出水槽出水,取出水槽宽度为0.6m,槽中水深0.3m,则槽中水流速度为0.64m/seq\o\ac(○,4)出水管:由上面计算可知,可选用DN400出水管。(4)污泥管:污泥管取DN200。3.7调节池Ⅱ设计计算3.7.1设计阐明啤酒生产季节性变化大,其废水量变化也比较大,为了防止水量变化给解决构筑物和解决效果带来破坏,应当在高浓度和低浓度废水解决中各自设一种调节池。3.7.2设计计算调节池调节周期调节池有效容积:V=QT=416.78.0=3333.6m3取池总高H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m则池面积:A=V/h=3333.6/5=666.72m2池长取L=35m,池宽取B=19.5m池子总尺寸为:LBH=3519.55.5m3由于调节池前已设立沉淀池,故理论上调节池可不考虑沉淀污泥,但为安全起见,可在调节池下部设几根排泥管,将产生少量污泥排出。3.8集水井设计计算3.8.1设计阐明由于工业废水排放不持续性,为了避免地基解决难度,A/O池设在地上,因此在A/O池之前和调节池之后设一集水井,它是整个污水解决系统最高点,可以使其中污水重力自流到下级解决单元,减少运营成本,并可以防止水泵频繁启动以延长水泵使用寿命。其大小重要取决于提高水泵能力,详细设计时要选用恰当设计参数及适当提高水泵型号,以达到规定。3.8.2设计计算(1)参数选用水力停留时间HRT=2h;集水井有效水深h=5.5m;水面超高取0.5m。(2)计算集水井有效容积:V=QT=416.72=833.4m3;集水井高度:H=5.5+0.5=6m;集水井水面面积:A=V/h=833.4/5.5=151.33m2;集水井横截面为:LB=198m2;则集水井尺寸为:LBH=1986m3。(3)提高泵选用提高流量:Q=416.7m3/h选8台泵,则每台泵流量为:52.1m3/h。选80WGF污水泵三台,另备用一台,单泵提高能力70.0m3/h,扬程16.5m,电动机功率5.5kW,占地尺寸100mm500mm。3.9A/O池设计计算3.9.1设计阐明啤酒废水经厌氧解决后需进一步接受缺氧-好氧解决后才干达到排放原则。由于普通状况下,发酵行业废水中氮含量较高,因此系统可采用普通活性污泥法A/O工艺。A/O工艺是一种前置反硝化工艺,属单级污泥脱氮工艺,即只有一种污泥回流系统和混合液回流系统,混合液微生物菌群交替地处在好氧和缺氧条件下,这使得该系统既具备BOD降解功能,又具备良好生物脱氮能力,在运营良好状况下,该办法总氮去除率普通可达到90%以上,可以满足啤酒废水脱氮需要。3.9.2A/O法工艺参数和影响因素(1)温度硝化反映适当温度为20-300C。在150C如下时,硝化速度下降,低于50C时,硝化细菌生命活力几乎停止。而反硝化反映适当温度为20-400C,低于150C时,反硝化速率大大减少。(2)水力停留时间普通要保证脱氮效率70%-80%时,缺氧段水力停留时间应在0.5-1h,好氧段停留时间在2.5-6h以上。普通缺氧段与好氧段水力停留时间比为1:(2-4)。否则脱氮效率就会迅速下降。(3)溶解氧普通应控制好氧段溶解氧浓度为2-3mg/L,既保证硝化反映在好氧状态,又满足硝化需氧量规定。溶解氧对反硝化反映有较大影响,重要由于氧会与硝酸盐竞争电子供体,且会抑制硝酸盐还原酶合成及其活性。缺氧段溶解氧应控制在0.2mg/L如下。(4)pH值硝化反映适当pH值范畴为8.0-8.4,pH〈7时,硝化速度明显下降,低于6和高于9.6时,硝化反映将停止进行。反硝化段适当pH为6.5-7.5,不适当pH值将影响反硝化菌生长速度和反硝化酶活性。(5)污泥浓度A/O工艺污泥浓度普通应在3mg/L以上,低于此值,则A/O工艺系统脱氮效率将有明显下降。(6)混合液回流比混合液回流比大小,会直接影响反硝化脱氮效果。普通来说,回流比升高,脱氮效率将随之提高。但回流比过大,运营费用大大提高。普通采用回流比为200%-500%。(7)污泥龄为使硝化菌能在持续反映池中存活并维持一定数量,微生物在反映池内停留时间即污泥龄应不不大于硝化菌世代期。20℃时,硝化菌世代期约为3.3天。硝化菌世代期与温度有密切关系。3.9.3设计计算(1)设计水质与水量表3-6A/O池进出水水质表项目CODBODSS进水水质(mg/L)481.5220.5230.4去除率(%)859270出水水质(mg/L)72.217.669.1设计流量:Q=10000m3/d=416.7m3/h=0.116m3/h。(2)设计计算:污泥负荷Ns取0.1kgBOD/(kgMLSS·d)。eq\o\ac(○,1)污泥指数SVI=120(正常活性污泥SVI普通为50~150)。eq\o\ac(○,2)回流污泥浓度式中r——与停留时间、池身、污泥浓度关于系数(普通r=1)则eq\o\ac(○,3)污泥回流比eq\o\ac(○,4)曝气池内混合液污泥浓度eq\o\ac(○,5)污泥回流量Qr=RrQ=100%10000=10000m3/d。eq\o\ac(○,6)混合液回流比Rc=200%eq\o\ac(○,7)混合液回流量Qc=RcQ=10000200%=0m3/d(3)A/O池重要尺寸计算eq\o\ac(○,1)好氧池有效容积V1式中Q—污水设计流量,m3/dS0—反映池进水BOD浓度,kg/m3;Ns—反映池污泥负荷率,kgBOD/(kgMLSS·d)。则eq\o\ac(○,2)有效水深H1有效水深普通为,这里取eq\o\ac(○,3)好氧反映池总有效面积A1设两组反映池,则每组反映池有效面积S1=A1/2=590.5m2将池子分五廊道,设每个廊道宽B=4.5m,则每组反映池池长:。④缺氧池有效容积V2取缺氧段:好氧段=1:4,则缺氧池有效容积V2=5313/4=1328.3m3。⑤缺氧池尺寸本工艺采用缺氧池和好氧池合建,缺氧池也设两组,缺氧段各组有效面积取缺氧段宽度为23.3m(考虑缺氧池与好氧池合建,两者宽度相衔接,好氧廊道隔板宽取20cm),则,缺氧段长为6.33m。eq\o\ac(○,6)反映池总高度其中—水面超高,取为0.5m。(4)产泥量计算剩余污泥量其中a—污泥产率系数,取为0.6kg/kgBOD5;b—污泥自身氧化速率,取为0.05d-1;Lr—生物反映池去除BOD5浓度,为0.2029kg/m3;V—生化反映池总容积,为6641.3m3;Xv—挥发性悬浮固体浓度,;Sr—反映器去除SS浓度,为0.1613kg/m3;50%—不可降解和惰性悬浮物量(NVSS)占总悬浮物量(TSS)百分数;代入数据有取湿污泥含水率为99%,则有湿污泥量每日生成活性污泥量污泥龄(5)进出水系统设计eq\o\ac(○,1)进水管单组反映池进水管设计流量为Q1=208.35m3/h=0.058m3/h管道流速取v=1.0m/s;管道过水断面积管径可取DN300管道校核管道流速eq\o\ac(○,2)回流污泥管单组反映池回流污泥管设计流量管道流速取=1.0m/s;管道过水断面积管径取回流污泥管管径DN300mm。eq\o\ac(○,3)配水井反映池进水孔口流量孔口流速0.8m/s;孔口过水断面积:孔口直径取0.45m;配水井平面尺寸取为2.0m×2.0m。eq\o\ac(○,4)出水管反映池出水管设计流量Q3=Q2=0.116m3/h;管道流速为1.2m/s;管道过水断面积管径取出水管管径DN400mm校核管道流速(6)鼓风曝气系统①拟定需氧量其中—活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程需氧率,取为0.5;—活性污泥微生物通过内源代谢自身氧化过程需氧率,取为0.15;可得=3485.0供氧速率:②供气量计算采用SX-1型曝气器,曝气口安装在距池底0.3高处,沉没深度为4.2,计算温度取25。该曝气器性能参数为:氧运用效率动力效率服务面积1~3供氧能力查表知:氧在水中饱和溶解度为:扩散器出水处绝对压力为:空气离开反映池时氧比例为:反映池中溶解氧饱和度:取修正系数=0.85=0.95,混合液溶解氧浓度C=2.0mg/L,则20摄氏度(原则条件下)时脱氧清水需氧量:其中R—实际条件下脱氧清水需氧量,R=3485.0;代入数据有kg/h供气量eq\o\ac(○,3)布气系记录算好氧某些平面面积为:1181m2每个扩散器服务面积取1.5m2,则需1181/1.5=787.3个,取为788个扩散器。每个空气扩散器配气量为:0.168m3/min④空压机选取表3-7鼓风机型号型号L53LD转速1450r/min升压68.6kpa进口流量34.4(m3/min)轴功率58.8kW配套电动机型Y280S-4配套电动机功率75kW其中3台工作,1台备用。eq\o\ac(○,5)供风管a.主干管主干管指是从鼓风机到曝气池前部空气管道流量流速10m/s;管径取主干管管径为DN400mm。b.干管干管是从主干管向各廊道曝气器输气管道流量流速10m/s;管径取干管管径为DN200mm。3.10二次沉淀池3.10.1设计阐明二次沉淀池是活性污泥解决系统重要构成某些,它作用是泥水分离,使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。其工作效果可以直接影响活性污泥系统出水水质。本设计选用辐流式沉淀池,这是当前污水解决工程中最惯用一种二次沉淀池,沉淀效果良好。3.10.2设计计算(1)沉淀池有效水深设计水量:Q=10000m3/d=416.7m3/h=0.116m3/s;取沉淀时间t=3h;表面负荷q=1.2m3/(m2·h);则沉淀池有效水深沉淀池容积:(2)沉淀池直径取两座幅流式沉淀池,则每池容积V1=625.5m3各池表面积池子直径,取D=15(3)沉淀池总高度设污泥斗上口半径r1=2m,下口半径r2=1m,斜壁倾角,则污泥斗高度单池污泥斗容积取沉淀池底面坡度为0.05,则底坡落差式中R—池体半径,为7.5m。因而,池底可贮存污泥体积为共可贮存污泥体积为。沉淀池总高度式中—保护高即超高,取0.3;—有效水深,;—缓冲层高,取0.5;—沉淀池底坡落差,;—污泥斗高度,。代入数据得3.10.3进出水系统设计(1)进水系统设计eq\o\ac(○,1)进水管计算单池设计污水流量进水管设计流量取进水管直径为DN350,则管中流速为eq\o\ac(○,2)进水竖井进水井径采用D1=0.8m出水口尺寸0.30.8m2,共6个,沿井壁均匀分布出水口流速eq\o\ac(○,3)稳流筒计算筒中流速(取0.03m/s)稳流筒过流面积稳流筒直径(2)出水系统设计eq\o\ac(○,1)集水槽设计采用双侧集水环形集水槽集水槽内流量取槽宽b=0.6m,槽中流速,则槽中水深,故可取集水槽总高为0.5m。eq\o\ac(○,2)出水管设计单池出水管设计流量取出水管直径为DN250,则,管内流速为3.10.4排泥某些设计(1)回流污泥量二沉池污泥重要是回流到A/O池中,因而,其回流污泥量计算可参见3.9.3A/O池计算。取污泥回流比,污泥回流量(2)剩余污泥量二沉池产生剩余污泥来自于A/O池产泥,详细计算可参见3.9.3A/O池设计计算。其中a—污泥产率系数,取为0.6kg/kgBOD5;b—污泥自身氧化速率,取为0.05d-1;Lr—生物反映池去除BOD5浓度,为0.2029kg/m3;V—生化反映池总容积,为6641.3m3;Xv—挥发性悬浮固体浓度,;Sr—反映器去除SS浓度,为0.1613kg/m3;50%—不可降解和惰性悬浮物量(NV
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