食品加工污水處理實(shí)用的工藝設(shè)計(jì)

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1、**學(xué)校 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 10/11學(xué)年 下 學(xué)期 2011年 7 月 7 日 專業(yè) 環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理 班級(jí) 09-24 課程名稱 水污染控制工程 設(shè)計(jì)題目 食品加工污水處理工藝設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 起止時(shí)間 2011.6.27-2011.7.8 周數(shù) 2周 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 教學(xué)樓 設(shè)計(jì)目的： 通過(guò)污水廠課程設(shè)計(jì)，鞏固學(xué)習(xí)成果，加深對(duì)《水污染控制工程》課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)與理解，使學(xué)生應(yīng)用規(guī)X、手冊(cè)與文獻(xiàn)資料，進(jìn)一步掌握設(shè)計(jì)原如此、方法等步驟，達(dá)到鞏固、消化課程的主要內(nèi)容，鍛煉獨(dú)立工作能力，對(duì)污水廠的主體構(gòu)筑物、輔助設(shè)施、計(jì)量設(shè)備與水廠總體規(guī)劃，培

2、養(yǎng)和提高計(jì)算能力、設(shè)計(jì)和繪畫水平。在教師指導(dǎo)下，根本能獨(dú)立完成一個(gè)中、小型污水處理廠工藝設(shè)計(jì)，鍛煉和提高學(xué)生分析與解決工程問(wèn)題的能力。 設(shè)計(jì)任務(wù)或主要技術(shù)指標(biāo)： （1） 設(shè)計(jì)水量為100 m3/d； （2） 進(jìn)水水質(zhì)為BOD5 = 8000 mg/L、CODcr = 10000、SS = 3000 mg/L、色度=600倍 （3） 出水水質(zhì)為BOD5≤20 mg/L、CODcr≤60 mg/L、SS≤60 mg/L、色度≤50倍 設(shè)計(jì)進(jìn)度與要求： 6月27日 閱讀教材，掌握與設(shè)計(jì)有關(guān)內(nèi)容 6月28日-6月29日 熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱

3、文獻(xiàn)和教材，確定設(shè)計(jì)思路 6月30日-7月1日 工藝分析、選擇與論證 7月4日-7月5日 構(gòu)筑物尺寸計(jì)算 7月6日-7月7日 設(shè)計(jì)任務(wù)書的書寫、修改，整理，打印 7月8日 提交，辯論 主要參考書與參考資料： [1]水環(huán)境技術(shù)與設(shè)備研究中心等.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè).廢水卷..化學(xué)工業(yè).2000 [2]潘濤，田剛.廢水處理工程技術(shù)手冊(cè)..化學(xué)工業(yè).2010 [3]蘇少林.水污染控制技術(shù).2版.某某.某某理工大學(xué).2010 [4]市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院等主編.《三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)》(廢水卷

4、).：化學(xué)工業(yè). [5]唐受印，汪大琿等編.《廢水處理工程》(第二版).化學(xué)工業(yè). [6]化學(xué)工業(yè)組織編寫.《水處理工程典型設(shè)計(jì)實(shí)例》〔第二版〕.：化學(xué)工業(yè).2000.5 教研室主任〔簽名〕系〔部〕主任〔簽名〕 年 月 日 摘要 本設(shè)計(jì)以食品加工廠中的肉類食品加工污水處理廠作為參照，選定資料后，根據(jù)設(shè)計(jì)的進(jìn)水水質(zhì)〔即BOD5 = 8000 mg/L、CODcr = 10000 mg/L、SS = 3000 mg/L、色度 = 600倍〕確定了以氣浮+UASB+ SBR為主的厭氧法+好養(yǎng)法組合的工藝。在對(duì)各個(gè)構(gòu)筑物進(jìn)展了設(shè)計(jì)說(shuō)明后，計(jì)算出了各個(gè)構(gòu)筑物的尺寸，并畫出了廠區(qū)平

5、面圖與高程圖，達(dá)到了出水水質(zhì)為BOD5 ≤ 20 mg/L、CODcr ≤ 60 mg/L、SS ≤ 50 mg/L、色度 ≤ 50倍〕的設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵字：食品加工，污水處理，厭氧法，好氧法 1.設(shè)計(jì)任務(wù)書1 1.1設(shè)計(jì)題目1 1.2設(shè)計(jì)資料1 1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1 2.工藝流程選擇1 2.1廢水來(lái)源1 2.2水質(zhì)特質(zhì)2 2.3廢水處理工藝選擇2 厭氧反響器的選擇2 好氧工藝的選擇—SBR工藝3 工藝流程圖3 2.4工藝設(shè)備簡(jiǎn)介4 3.設(shè)計(jì)計(jì)算書6 3.1格柵6 3.2調(diào)節(jié)池8 3.3沉淀池9 3.4UASB反響器11 3.5SBR反響

6、池17 3.6氣浮池20 3.7設(shè)計(jì)結(jié)果23 3.8符號(hào)說(shuō)明24 3.9設(shè)計(jì)小結(jié)26 參考文獻(xiàn)27 致謝28 1.設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.1設(shè)計(jì)題目 食品加工污水處理廠設(shè)計(jì) 1.2設(shè)計(jì)資料 〔1〕設(shè)計(jì)水量1000 m3/d 〔2〕水質(zhì) 設(shè)計(jì)的進(jìn)水水質(zhì)〔mg/L〕 項(xiàng)目 BOD5 CODcr SS 色度 進(jìn)水 8000 10000 3000 600 〔3〕處理要求 設(shè)計(jì)的出水水質(zhì)〔mg/L〕 項(xiàng)目 BOD5 CODcr SS 色度 出水 ≤20 ≤60 ≤50 50 1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 〔1〕設(shè)計(jì)內(nèi)容

7、①通過(guò)論證分析，確定合理的工藝流程； ②選擇適宜的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)構(gòu)筑物進(jìn)展設(shè)計(jì)計(jì)算，確定構(gòu)筑物的工藝尺寸與主要構(gòu)造；進(jìn)水污水處理站的平面布置，合理安排處理構(gòu)筑物。 〔2〕設(shè)計(jì)成果 ①設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，含工藝計(jì)算； ②要求圖紙兩X，其中包括平面布置圖和主要構(gòu)筑物工藝圖。 〔3〕設(shè)計(jì)要求 ①工藝選擇合理；設(shè)計(jì)計(jì)算概念清楚，公式選取正確； ②設(shè)計(jì)說(shuō)明書條理清晰，層次清楚，文字通順，格式規(guī)X； ③圖紙表達(dá)正確，符合制圖規(guī)X。 2.工藝流程選擇 2.1廢水來(lái)源 肉類加工是指對(duì)豬、牛、羊等家畜和雞、鴨等家禽等屠宰和進(jìn)一步加工，以便生產(chǎn)人們生活所需要的肉類食品和副食品。 在屠宰和肉類加工

8、的過(guò)程中，要耗用大量的水，同時(shí)又要排除含有血污、油脂、毛、肉屑、畜禽內(nèi)臟雜務(wù)、未消化的食料和糞便等污染物質(zhì)的廢水，而且此類廢水中還含有大量對(duì)人類健康有害的微生物。屠宰和肉類加工廠的廢水主要產(chǎn)生在屠宰工序和預(yù)備工序。廢水主要來(lái)自于圈欄沖洗、宰前淋洗和屠宰、放血、脫毛、解體、開(kāi)腔劈片、清洗內(nèi)臟腸胃等工序。油脂提取、剔骨、切割以與副食品加工等工序也會(huì)排放一定的廢水。此外，在肉類加工廠還有來(lái)自冷凍機(jī)房的冷卻水，以與車間衛(wèi)生設(shè)備、洗衣房、辦公樓和場(chǎng)內(nèi)福利設(shè)施排出的生活污水等。 2.2水質(zhì)特質(zhì) 屠宰廢水成分復(fù)雜，廢水中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，具有以下特點(diǎn)： 〔1〕廢水呈褐紅色，主要是由屠宰動(dòng)物的血污造成

9、； 〔2〕具有較強(qiáng)的腥臭味，主要是由畜禽血和蛋白質(zhì)分解造成； 〔3〕夾帶有大量的懸浮物，主要由畜禽皮毛、肉屑、骨屑、內(nèi)臟雜物、未消化的食物和糞便等構(gòu)成； 〔4〕含有較高動(dòng)物油脂； 〔5〕含有大量大腸桿菌。 廢水假如不經(jīng)過(guò)處理，直接排入城市下水管網(wǎng)或自然水體，將會(huì)嚴(yán)重污染周圍的水體環(huán)境，造成水體嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化，使水體發(fā)黑變臭，嚴(yán)重影響人們的日常生活和身心健康。 2.3廢水處理工藝選擇 污水處理工藝的選擇與污水性質(zhì)進(jìn)、出水水質(zhì)密切相關(guān)。本設(shè)計(jì)BOD/COD=0.8，可生化性很好，故本設(shè)計(jì)采用氣浮+UASB+ SBR為主的工藝。以達(dá)到去除COD、BOD、SS、色度的目的。 厭氧反響器的

10、選擇 由于屠宰廢水的進(jìn)水水質(zhì)中COD和BOD濃度很高，需要設(shè)置厭氧工藝作為好氧工藝處理的前處理，在厭氧處理器選擇升流式厭氧污泥床反響器。 UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是： 〔1〕適用于高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)水BOD最高濃度可達(dá)數(shù)萬(wàn)mg/L，也可適用于低濃度有機(jī)廢水，如城市污水等。 〔2〕UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40 g VSS/L； 〔3〕有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間長(zhǎng)，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為10 kg COD/m3·d左右； 〔4〕無(wú)混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng)，使污泥部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對(duì)下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng)； 〔5〕污泥床不填載體

11、，節(jié)省造價(jià)與防止因填料發(fā)生堵賽問(wèn)題； 〔6〕UASB內(nèi)設(shè)三相別離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)別離出來(lái)的污泥重新回到污泥床反響區(qū)內(nèi)，通常可以不設(shè)污泥回流設(shè)備。 鑒于優(yōu)點(diǎn)，選擇UASB反響器。 好氧工藝的選擇—SBR工藝 就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況： 〔1〕中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。 〔2〕需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營(yíng)養(yǎng)化。 〔3〕水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)展物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 〔4〕用地緊

12、X的地方。 〔5〕對(duì)已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。 〔6〕非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點(diǎn)源污染的治理。 鑒于優(yōu)點(diǎn)，選擇SBR工藝作為本廢水處理中的好氧工藝。 工藝流程圖 根據(jù)出水要求與分析，確定方案如下〔見(jiàn)圖1〕： 格 柵 調(diào)節(jié)池 提升 氣浮池 廢水 沉淀池 UASB工藝 SBR工藝 外排 鼓風(fēng)機(jī) 集泥池 污泥濃縮 外運(yùn) 污水管線 污泥管線 空氣管線 圖1 食品加工廢水處理廠工藝流程圖 混凝劑 2.4工藝設(shè)備簡(jiǎn)介 〔1〕格柵 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠得端

13、部，用以截流較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常進(jìn)展。肉類加工污水中含有較大的懸浮物，懸浮物通常通過(guò)格柵和篩網(wǎng)加以去除。 〔2〕調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池的目的是削弱水質(zhì)水量波動(dòng)對(duì)廢水處理工藝的影響，利于或保證處理工藝的正常運(yùn)行，保證穩(wěn)定的處理效果。從工業(yè)企業(yè)排出的廢水，其水量和水質(zhì)都是隨時(shí)間變化的，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)展調(diào)節(jié)。在本次設(shè)計(jì)中，采用矩形調(diào)節(jié)池。肉類加工廢水在24h之內(nèi)水質(zhì)和水量的變化幅度較大，為了使后續(xù)工藝的處理效果穩(wěn)定，在處理流程霍總設(shè)置調(diào)節(jié)池對(duì)廢水的水質(zhì)和水量進(jìn)展調(diào)節(jié)，以減弱水質(zhì)和水量的變化幅度。 〔3〕沉淀池

14、 沉淀池一般是在生化前或生化后泥水別離的構(gòu)筑物，多為別離顆粒較細(xì)的污泥。在生化之前的稱為初沉池，沉淀的污泥無(wú)機(jī)成分較多，污泥含水率相對(duì)于二沉池污泥低些。位于生化之后的沉淀池一般稱為二沉池，多為有機(jī)污泥，污泥含水率較高。 沉淀池池體平面為矩形，進(jìn)口設(shè)在池長(zhǎng)的一端，一般采用淹沒(méi)進(jìn)水孔，水由進(jìn)水渠通過(guò)均勻分布的進(jìn)水孔流入池體，進(jìn)水孔后設(shè)有擋板，使水流均勻地分布在整個(gè)池寬的橫斷面。沉淀池的出口設(shè)在池長(zhǎng)的另一端，多采用溢流堰，以保證沉淀后的澄清水可沿池寬均勻地流入出水渠。堰前設(shè)浮渣槽和擋板以截留水面浮渣。水流局部是池的主體。池寬和池深要保證水流沿池的過(guò)水?dāng)嗝娌妓鶆?，依設(shè)計(jì)流速緩慢而穩(wěn)定地流過(guò)。池的

15、長(zhǎng)寬比一般不小于4，池的有效水深一般不超過(guò)3米。污泥斗用來(lái)積聚沉淀下來(lái)的污泥，多設(shè)在池前部的池底以下，斗底有排泥管，定期排泥。 〔4〕UASB工藝 UASB由污泥反響區(qū)、氣液固三相別離器〔包括沉淀區(qū)〕和氣室三局部組成。在底部反響區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)展混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過(guò)程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相別離器，沼氣碰到別離器下部的反射板

16、時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過(guò)反射進(jìn)入三相別離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反響區(qū)內(nèi)，使反響區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥別離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 〔5〕SBR工藝 經(jīng)典SBR通過(guò)在時(shí)間上的交替實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法的整個(gè)過(guò)程，它在流程上只有一個(gè)池子，將調(diào)節(jié)池、曝氣池、和二沉池的功能集中在該池子上，兼有水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機(jī)物和固液別離等功能。 經(jīng)典SBR是間歇進(jìn)水，且工序繁雜，對(duì)操作人員的要求較高，在非進(jìn)水工序無(wú)法處置來(lái)水，為了解

17、決SBR無(wú)法處理連續(xù)來(lái)水的問(wèn)題，工程上采用了多池系統(tǒng)，使各個(gè)池子按進(jìn)水順次進(jìn)展，進(jìn)水在各個(gè)池子之間循環(huán)切換進(jìn)展。但是，這樣明顯增加了SBR工藝操作的復(fù)雜性。 盡管經(jīng)典的SBR存在著許多問(wèn)題，但是它的優(yōu)點(diǎn)也非常明顯。它的間歇運(yùn)行方式與許多行業(yè)廢水產(chǎn)生的周期比擬一致，可以充分發(fā)揮SBR的技術(shù)特點(diǎn)，因此在工業(yè)廢水處理中應(yīng)用非常廣泛。對(duì)一些難降解廢水的處理，經(jīng)典SBR也經(jīng)常被采用。由于SBR工藝占地面積小，平面布置緊湊，在小城鎮(zhèn)污水處理方面，成功應(yīng)用SBR工藝的例子也非常多。 〔6〕氣浮池 氣浮是向水中通入或設(shè)法產(chǎn)生大量的微細(xì)氣泡，形成水、氣、被去除物質(zhì)的三相混合體，使氣泡附著在懸浮顆粒上，因黏

18、合體密度小于水而上浮到水面，實(shí)現(xiàn)水和懸浮物分析，從而在回收廢水中的有用物質(zhì)的同時(shí)又凈化了廢水。氣浮用于含油廢水的處理以與密度接近于水的微細(xì)懸浮顆粒雜質(zhì)的去除，考慮食品廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，在氣浮之前投加混凝劑[3]。 3.設(shè)計(jì)計(jì)算書 本設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)流量 m3/d m3/h m3/s 3.1格柵 〔1〕設(shè)計(jì)參數(shù) 柵前水深h = 0.3 m；過(guò)柵流速v = 0.6 m/s；柵條間隙b = 0.005 m；格柵傾角75°；柵條寬度S = 0.01 m 〔2〕設(shè)計(jì)計(jì)算 ①柵條的間隙數(shù)〔n〕 條 ②槽有效寬度〔B〕 m ③進(jìn)水渠漸寬局部長(zhǎng)度〔L1〕 設(shè)進(jìn)水

19、渠寬B1 = 0.3 m m 設(shè)計(jì)取L1 = 0.03 m ④格柵與出水渠道連接處漸寬局部長(zhǎng)度〔L2〕 m ⑤通過(guò)格柵的水頭損失〔h1〕 柵條采用圓鋼制作，阻力系數(shù) m ⑥柵后槽總高度 沿柵前渠道，超高h(yuǎn)2 = 0.5 m m ⑦柵槽總長(zhǎng)度〔L〕 m ⑧每日柵總量〔W〕 格柵渣量為1000 m3，污水產(chǎn)渣0.04 m3 m3/d ＞ m3/d 所以，選用機(jī)械格柵。 3.2調(diào)節(jié)池 〔1〕設(shè)計(jì)參數(shù) 調(diào)節(jié)時(shí)間t = 12 h；有效水深h2 = 5 m。 〔2〕設(shè)計(jì)計(jì)算 ①調(diào)節(jié)池有效容積〔V1〕

20、 m3 ②調(diào)節(jié)池池寬〔B〕 m2 設(shè)計(jì)采用調(diào)節(jié)池n = 2，取池長(zhǎng)L = 12 m。如此池寬 m ③污泥斗的體積〔V2〕 取污泥斗頂寬B1 = 3 m，污泥斗高h(yuǎn)4 = 2 m，污泥斗傾角59°，如此污泥斗底寬 m m3 ④調(diào)節(jié)池高度〔H〕 調(diào)節(jié)池超高h(yuǎn)1 = 0.5 m，池有效調(diào)節(jié)水深h2 = 5.0 m，池底斜坡高度h3 = 0.5 m，池污泥斗高度h4 = 2.0 m。如此調(diào)節(jié)池總高 m ⑤復(fù)核調(diào)節(jié)池停留時(shí)間〔t0〕 實(shí)際有效容積 m3 實(shí)際停留時(shí)間 h 符合設(shè)計(jì)要求。 3.3沉淀池 〔1

21、〕設(shè)計(jì)參數(shù) 擬采用2個(gè)豎流式沉淀池，其他參數(shù)見(jiàn)表1。 表1 沉淀池參數(shù)選擇 中心管道流速v0 25 mm/s 沉淀時(shí)間t 1 h 間隙流速v1 30 mm/s 超 高h(yuǎn)1 0.3 m 池內(nèi)水上升流速v 0.8 mm/s 緩沖層高度h4 0.3 m 〔2〕設(shè)計(jì)計(jì)算 ①中心管面積和直徑 m2 ②喇叭口直徑 m ③反射板外表至喇叭口距離 m ④沉淀區(qū)面積 m2 ⑤沉淀池直徑 m 在4-7m之間，故不設(shè)排水管。 ⑥沉淀區(qū)深度 m ＜ 符合要求。 ⑦取下部截面錐底直徑為r =

22、0.4，污泥斗傾角為如此 m ⑧截圓錐局部容積 m3 ⑨沉淀池總高度 m 3.4UASB反響器 〔1〕設(shè)計(jì)依據(jù) 進(jìn)水COD = 10000 mg/L；COD去除率E1 = 85%；進(jìn)水BOD5 = 8000 mg/L；BOD5去除率E2 = 88%。 〔2〕反響器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 ①反響器的有效容積〔包括沉淀區(qū)和反響區(qū)〕 設(shè)計(jì)容積負(fù)荷6 kg COD/( m3·d) m3 式中 ——設(shè)計(jì)處理量，m3/d ——進(jìn)水有機(jī)物濃度，kg COD/ m3 ——容積負(fù)荷，kg COD/( m3·d) ②反響器的形狀和尺寸 工程設(shè)計(jì)反

23、響器2座，橫截面積為圓形，反響器有效高度為h = 5 m。如此 m3 單池橫截面積 m2 m 取D = 10.5 m，如此實(shí)際橫截面積 m2 設(shè)計(jì)反響器總高度H = 8.5 m，其中超高0.5 m。如此單池總?cè)莘e m3 單池有效反響器容積 m3 總池面積 m2 反響器總?cè)莘e m3 總有效反響容積 m3 ＞m3〔符合有機(jī)負(fù)荷設(shè)計(jì)要求〕 UASB體積有效系數(shù) ，在70% ~ 90%之間。 水力停留時(shí)間〔HRT〕與水力負(fù)荷率〔Vr〕 h m3/〔m2·h〕

24、 顆粒污水水力負(fù)荷應(yīng)滿足0.1 ~ 0.9 m3/〔m2·h〕，故符合設(shè)計(jì)要求。 〔3〕三相別離器構(gòu)造設(shè)計(jì) 三相別離器具有氣、液、固三相別離的功能，三相別離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣相別離器的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)三相別離器結(jié)構(gòu)示意圖如附圖1所示。 ①沉淀區(qū)設(shè)計(jì) 日平均外表負(fù)荷應(yīng)小于1.0 m3/(m2?h)，沉淀區(qū)進(jìn)水口的水流上升速度一般小于1 m/h。其中，沉淀區(qū)直徑D = 10.5 m，壁厚0.48 m，沉淀區(qū)底部進(jìn)水直徑5 m。 沉淀室面積 m2 沉淀池外表負(fù)荷 m3/(m2?h) ＜ m3/(m2?h) 〔符合要求〕 沉淀室進(jìn)水口面積 m2 沉

25、淀室進(jìn)水口水流上升速度 m/h ＜ m/h 〔符合要求〕 沉淀區(qū)斜壁角度與深度設(shè)計(jì)：三相別離器沉淀區(qū)斜壁傾角應(yīng)在，集氣罩頂以上的覆蓋水深可采用0.5 ~ 1.0 m，沉淀區(qū)斜面的高度可取0.5 ~ 1.0 m。 設(shè)計(jì)UASB反響器沉淀區(qū)最大水深為2 m，h1 = 0.5 m，h3 = 0.5 m，如此傾角為60°。 ②氣液別離設(shè)計(jì) 由附圖1可知，三相別離器由上、下兩組重疊的三角形集氣罩組成。 根據(jù)幾何關(guān)系可得 m 式中 ——下三角形集氣罩的1/2寬度，m ——下三角形集氣罩的水質(zhì)高，m ——下三角形集氣罩斜面的水平夾角，一般采用55°~ 60° 上三角

26、形集氣罩回流縫寬度CE大于0.2 m，本設(shè)計(jì)取1.0 m。上三角形集氣罩底部直徑CF取6m，如此 m m 上三角形集氣罩回流縫面積〔S3〕為 m2 廢水量為1000 m3/d，設(shè)有 m3/d的廢水通過(guò)進(jìn)水縫進(jìn)入沉淀區(qū)，另有 m3/d的廢水通過(guò)回流縫進(jìn)入沉降區(qū)，如此 m3/h m3/h 根據(jù)附圖2可確定集氣罩相對(duì)位置與尺寸： m m m m m m m m m ③脫氣條件校核 由斯托克斯公式 式中 ——?dú)馀萆仙俣?，cm/s ——碰撞系數(shù)，取0.95 ——水的密度，取997.0449 kg/ m3 ——沼氣密度，

27、取1.12 g/L ——?dú)馀葜睆?，?.01cm ——廢水的動(dòng)力粘度系數(shù)，g/(cm·s)，取 可得 m/h，如此 式中 ——混合液沿AB方向流速，m/h，m/h ，可見(jiàn)＞ 合理，滿如此氣泡別離后進(jìn)入沉淀區(qū)得必要條件。 3.5SBR反響池 〔1〕設(shè)計(jì)依據(jù) COD = 1500 mg/L，BOD = 960 mg/L，設(shè)計(jì)去除率為75%； 〔2〕設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)水溫20℃；X—混合懸浮固體濃度〔MLSS〕2000 mg/L；應(yīng)池?cái)?shù)量n = 3個(gè)；污泥負(fù)荷Ns = 0.15 kg/ m3；設(shè)計(jì)排水比為1:2；反映周期為2。 〔3〕設(shè)計(jì)計(jì)算 ①SBR反響池容積計(jì)算 每

28、個(gè)反響池的設(shè)計(jì)容積 m3 設(shè)有效水深h1 = 5 m，超高h(yuǎn)2 = 0.8 m m2 設(shè)池寬= 12 m，池長(zhǎng) m SBR反響池有效容積 m3 ②上清液排出設(shè)備設(shè)計(jì) 每池的排出負(fù)荷 m3/h 每池設(shè)一臺(tái)排水裝置，每臺(tái)排出負(fù)荷 m3/h 按照排水裝置排水能力的最大流量比〔r=1.5〕進(jìn)展設(shè)計(jì)，排出能力為 m3/h ③SBR反響池供氧量設(shè)計(jì)計(jì)算 降解BOD所需供氧量 kg/d ④供氧量 每池每周期需氧量 kg 以曝氣2h計(jì)算，每小時(shí)所需氧量 kg/d ⑤所需供養(yǎng)能力計(jì)算 設(shè)混合水溫度為20℃，混合液D

29、O為2 mg/L，池水深為5m。如此空氣擴(kuò)散出口處絕對(duì)壓力 Pa 式中 ——空氣擴(kuò)散裝置的安裝高度，m ——大氣壓力， pa 氣泡離開(kāi)池外表時(shí)，氧的百分比 式中 ——空氣擴(kuò)散裝置的氧的轉(zhuǎn)移效率，取25% 計(jì)算水溫20℃和25℃條件下的氧飽和度，得 mg/L mg/L 代入公式分別求得 mg/L mg/L 在20℃條件下，脫氧清水的充氧量為 kg/d 式中 、、——0.85、0.95、1 供氧量的計(jì)算 m3/d 在運(yùn)行周期內(nèi)單池需要供氣 m3/h ⑥鼓風(fēng)機(jī)曝氣量計(jì)算 每池一臺(tái)鼓風(fēng)曝氣機(jī)，同時(shí)備用一

30、臺(tái)。為了確保事故發(fā)生時(shí)供氣穩(wěn)定，需取安全系數(shù)1.2~1.5，實(shí)際取1.5，如此空氣量為 m3/h ⑦曝氣裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 采用微孔曝氣，選用球冠形可X微孔曝氣器，每個(gè)曝氣器的服務(wù)面積為0.5 m2，如此每個(gè)池所需曝氣器個(gè)數(shù)為 個(gè) 根據(jù)SBR池尺寸，設(shè)164個(gè)。 3.6氣浮池 〔1〕氣浮池設(shè)計(jì) ①接觸室外表積 m2 式中 ——回流比，取0.25 ——加壓回流容器水量，m3/h ——接觸室水流平均上升速度，m/s，取0.01 m/s。 ②別離室外表積As m2 式中 ——?jiǎng)e離室水流向下平均速度，取0.002 m/s。 ③氣浮池凈容積 取氣浮池平均

31、水深h = 1.5 m，如此氣浮池凈容積為 m2 校核停留時(shí)間 min〔符合要求〕 ④氣浮所需釋氣量 L/h 式中 ——溶氣效率，取0.9 ——選定容器壓力，取0.3 atm ——溶解度系數(shù) ——溶氣水量 所需空壓機(jī)額定空氣量為 m3/min 式中 ——余量系數(shù)，取1.5。 (2)壓力罐直徑 容器罐體積 m3 式中 ——容器罐停留時(shí)間3 min。 設(shè)容器罐高h(yuǎn) = 3 m，如此 m 選用標(biāo)準(zhǔn)直徑mm 復(fù)核高直徑比 〔符合設(shè)計(jì)要求〕 3.7設(shè)計(jì)結(jié)果

32、 格柵 最大流量〔m3/d〕 1000 柵條間隙數(shù)〔條〕 33 槽有效寬度〔m〕 0.49 水頭損失〔m〕 0.268 總高度〔m〕 1.1 總長(zhǎng)度〔m〕 1.8 每日格渣量〔m3/d〕 0.3 調(diào)節(jié)池 有效容積〔m3〕 1200 寬度〔m〕 10 污泥斗體積〔m3〕 48 長(zhǎng)度〔m〕 12 實(shí)際有效體積〔m3〕 600 高度〔m〕 8 實(shí)際停留時(shí)間〔h〕 6 沉淀池 單池最大流(m3/s) 0.03 中心管面積〔m2〕 1.2 喇叭口直徑〔m〕 1.35 中心管直徑〔m〕 1.0

33、 反射外表至喇叭口距離〔m〕 0.2 沉淀區(qū)面積〔m2〕 37.5 沉淀池直徑〔m〕 7 深度〔m〕 2.88 圓錐局部容積〔m3〕 77.5 總高度〔m〕 9.38 UASB反響器 有效容積〔m3〕 850 單池橫截面積〔m2〕 85 直徑〔m〕 10.5 實(shí)際橫截面積〔m2〕 86.6 單池總?cè)莘e〔m3〕 520 單池有效容積〔m2〕 433 總池面積〔m2〕 173.2 總?cè)莘e〔m3〕 1040 總有效容積〔m3〕 866 水力停留時(shí)間〔h〕 8.66 水力負(fù)荷〔m3/ m2·h〕 0.58

34、 SBR反響器 單池容積〔m3〕 333 池寬〔m〕 6.5 池長(zhǎng)〔m〕 12.5 有效容積〔m3〕 1218.75 每池排出負(fù)荷〔m3/h〕 2.78 供氣量〔kg/d〕 10015.5 鼓風(fēng)機(jī)通氣量〔m3/d〕 313 曝氣器個(gè)數(shù)〔個(gè)〕 162.5 氣浮池 接觸室外表積〔m2〕 3.47 別離池面積〔m2〕 17.36 凈容積〔m3〕 31.25 所需釋氣量〔L/h〕 119.4 3.8符號(hào)說(shuō)明 〔1〕格柵 阻力系數(shù) 〔2〕UASB反響器 ——設(shè)計(jì)處理量，m3/d ——進(jìn)水有機(jī)物濃度，kg COD/ m3

35、 ——容積負(fù)荷，kg COD/( m3·d) ——下三角形集氣罩的1/2寬度，m ——下三角形集氣罩的水質(zhì)高，m ——下三角形集氣罩斜面的水平夾角，一般采用55°~ 60° ——?dú)馀萆仙俣龋琧m/s ——碰撞系數(shù)，取0.95 ——水的密度，取997.0449 kg/ m3 ——沼氣密度，取1.12 g/L ——?dú)馀葜睆剑?.01cm ——廢水的動(dòng)力粘度系數(shù)，g/(cm·s)，取 〔3〕SBR反響器 ——空氣擴(kuò)散裝置的安裝高度，m ——大氣壓力， pa ——空氣擴(kuò)散裝置的氧的轉(zhuǎn)移效率，取25% 、、——0.85、0.95、1 〔4〕氣浮池 ——回流比，取0.2

36、5 ——加壓回流容器水量，m3/h ——接觸室水流平均上升速度，m/s，取0.01 m/s。 ——?jiǎng)e離室水流向下平均速度，取0.002 m/s。 ——溶氣效率，取0.9 ——選定容器壓力，取0.3 atm ——溶解度系數(shù) ——溶氣水量 ——余量系數(shù)，取1.5。 ——容器罐停留時(shí)間3 min。 3.9設(shè)計(jì)小結(jié) 本次設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周，我因?yàn)楹芏嘣?，真正做設(shè)計(jì)的時(shí)間只有4天。不過(guò)，我很慶幸自己在時(shí)間期限內(nèi)完成了設(shè)計(jì)。但是，在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，工藝的選擇、以與計(jì)算內(nèi)容的選定，我都出現(xiàn)了問(wèn)題。雖然，參考的資料不少，可是，有價(jià)值的

37、內(nèi)容很少。在經(jīng)過(guò)教師的指導(dǎo)后，我解決了疑難問(wèn)題，根本上完成了設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 在本次設(shè)計(jì)中，我根本掌握了污水處理廠的初步設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的計(jì)算有了更深刻的了解，加深了對(duì)這門功課的掌握程度，受益匪淺。 我相信，有了這次設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，以后我會(huì)在學(xué)習(xí)做的更好！ 參考文獻(xiàn) [1]水環(huán)境技術(shù)與設(shè)備研究中心等.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè).廢水卷..化學(xué)工業(yè).2000 [2]潘濤，田剛.廢水處理工程技術(shù)手冊(cè)..化學(xué)工業(yè).2010 [3]蘇少林.水污染控制技術(shù).2版.某某.某某理工大學(xué).2010 [4]市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院等主編.《三廢處理工

38、程技術(shù)手冊(cè)》(廢水卷).：化學(xué)工業(yè). [5]唐受印，汪大琿等編.《廢水處理工程》(第二版).化學(xué)工業(yè). [6]化學(xué)工業(yè)組織編寫.《水處理工程典型設(shè)計(jì)實(shí)例》〔第二版〕. [7]X紅主編.《水處理工程設(shè)計(jì)》.：中國(guó)環(huán)境科學(xué).2003 [8]國(guó)家環(huán)境保護(hù)局科技標(biāo)準(zhǔn)司編著.《印染廢水污染防治指南》.：中國(guó)環(huán)境科學(xué).2002 [9]曾科等主編.《污水處理廠設(shè)計(jì)與運(yùn)行》.:化學(xué)工業(yè).2001 致謝 本設(shè)計(jì)是在李保華和X偉教師的指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計(jì)中，教師們給我提了很多寶貴意見(jiàn)。雖然我遇到了很多問(wèn)題，但在教師的指導(dǎo)下，問(wèn)題最終迎刃而解。在論文的撰寫方面，教師更是給了我方向性的指導(dǎo)和建設(shè)性的意見(jiàn)。 在這次設(shè)計(jì)中，我的同學(xué)也給了我很大幫助，讓我懂得了團(tuán)結(jié)合作的力量。 最終感謝在大一、大二學(xué)習(xí)期間，傳授我知識(shí)的教師，是你們的幫助使我不斷提高，不斷進(jìn)步。我相信通過(guò)這次全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與在這個(gè)過(guò)程中各位教師不斷的點(diǎn)撥，在今后的學(xué)習(xí)中我會(huì)做的更好！