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1、 城市生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理工藝設(shè)計(jì)摘要摘要：本設(shè)計(jì)對(duì) 200m3/d 的垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的處理工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。滲濾液廢水水質(zhì)復(fù)雜，屬于典型的高濃度難降解有機(jī)污染廢水，其水質(zhì)特點(diǎn)表現(xiàn)為有機(jī)物含量高、CODCr、BOD5 高、pH 低等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)采用“吹脫與 ABRSBR活性炭吸附深度處理”工藝對(duì)垃圾填埋場(chǎng)滲濾液進(jìn)行處理。廢水水質(zhì)CODCr：7500mg/L、SS：800mg/L、BOD5：3500mg/L、NH3-N：900mg/L。滲濾液經(jīng)本工藝處理后，CODCr、BOD5、NH3-N 及 SS 的去除率分別為99.5%、99.2%、98.5%及 98.9%，滿足生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)

2、（GB16889-2008）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：滲濾液；吹脫；ABR；SBR；活性炭吸附 Design of Municipal Solid Waste Landfill Leachate Treatment ProcessAbstract: Design of 200m3/d of municipal solid waste landfill leachate treatment process was proposed. Leachate with complex substances was typical and difficultly degraded effluent th

3、at contains concentration of organic pollutants. It has the features of high organic content, CODCr, BOD5, and low pH values. Municipal solid waste landfill leachate was treated by the process of “air strippingABRSBRactive carbon adsorption” with the wastewater quality of 7500mg/L COD, 800mg/L SS, 3

4、500mg/L BOD5, 900mg/L NH3-N. After the leachate was treated by the process, the removal rate of COD, BOD5, NH3-N and SS was about 99.5%, 99.2%, 98.5% and 98.9%, and the quality of water met the First Grade Standard of Standard for Pollution Control on the Landfill Site of Municipal Solid Waste (GB16

5、889-2008).Key word: leachate, air stripping, ABR，SBR，active carbon adsorption 目錄第一章、垃圾填埋場(chǎng)滲濾液概況.11.1 城市生活垃圾的現(xiàn)狀及趨勢(shì) .11.2 滲濾液的來(lái)源、水質(zhì)及水量特點(diǎn)分析 .1第二章 設(shè)計(jì)概述.42.1 設(shè)計(jì)的題目 .42.2 設(shè)計(jì)原則 .42.3 設(shè)計(jì)依據(jù) .42.3.1、法律法規(guī)依據(jù) .42.3.2、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范依據(jù) .42.3.3、設(shè)計(jì)范圍 .52.4 設(shè)計(jì)工藝比選 .52.5 設(shè)計(jì)工藝流程圖 .6第三章 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算.73.1 集水池的設(shè)計(jì) .73.1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 .73.

6、1.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .73.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算.73.2 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 .73.2.1 調(diào)節(jié)池的作用.73.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .73.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .73.3 吹脫塔的設(shè)計(jì)計(jì)算 .83.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 .83.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .93.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算.9 3.4 ABR 池的設(shè)計(jì)計(jì)算.103.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明.103.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù).113.5 SBR 池的設(shè)計(jì)計(jì)算.123.5.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明.123.5.2 設(shè)計(jì)參數(shù).123.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算.133.6 混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算 .183.6.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 .183.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .193.6.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .193.7 污泥濃縮池

7、設(shè)計(jì)計(jì)算： .283.7.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明：.283.7.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .293.7.3 設(shè)計(jì)計(jì)算.293.8 吸附塔的設(shè)計(jì)計(jì)算 .323.8.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明.323.8.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .333.8.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .333.9 消毒池的設(shè)計(jì)計(jì)算 .343.9.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 .343.9.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .343.9.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .34第四章 管道及布置設(shè)計(jì)計(jì)算.364.1 污水管道計(jì)算 .364.1.1 設(shè)計(jì)原理 .364.1.2 各構(gòu)筑物水頭損失計(jì)算 .364.1.3 污水管道水頭損失的計(jì)算 .38第五章 工程概算及處理成本.41 5.1 工程投資估算 .415.2 勞動(dòng)定員、運(yùn)行管理 .42結(jié)論

8、.44致謝.45參考文獻(xiàn).46 1第一章 垃圾填埋場(chǎng)滲濾液概況1.1 城市生活垃圾的現(xiàn)狀及趨勢(shì)隨著城市建設(shè)的發(fā)展、居民生活水平的有所提高，城市生活垃圾產(chǎn)生量與日俱增。這些垃圾不僅污染環(huán)境、破壞了城市景觀，同時(shí)傳播著疾病，威脅人類的生命安全，以成為社會(huì)公害之一。因此，城市生活垃圾問(wèn)題是我國(guó)和世界各大城市面臨的重大環(huán)境問(wèn)題。1、我國(guó)城市生活垃圾現(xiàn)狀分析 我國(guó)的城市垃圾產(chǎn)量迅速增加的同時(shí)，垃圾構(gòu)成及其理化問(wèn)題也相應(yīng)地發(fā)生了很大變化?，F(xiàn)在我國(guó)城市生活垃圾構(gòu)成擁有以下變化趨勢(shì)：a 有機(jī)物增加；b 可燃物增多；c 可回收利用物增多；d 可利用價(jià)值增大。 2、城市生活垃圾管理與處置現(xiàn)狀我國(guó)城市垃圾清運(yùn)處置主

9、要由各市環(huán)衛(wèi)部門主管。垃圾清運(yùn)處置過(guò)程的管理、監(jiān)督、運(yùn)行基本由一家完成。許多城市環(huán)境衛(wèi)生實(shí)行市、區(qū)、街道三級(jí)管理體制。垃圾清運(yùn)處置費(fèi)用靠政府全額財(cái)政撥款，生產(chǎn)效率低而技術(shù)含量少，仍屬于勞動(dòng)密集型行業(yè)。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)城市垃圾處置主要以尋找合適地點(diǎn)加以消納為目的。目前，我國(guó)城市垃圾處置的最主要方式是填埋，約占全部處置總量的 70以上；其次是高溫堆肥，約占 20以上；焚燒量甚微。 3、城市生活垃圾污染現(xiàn)狀。（1）垃圾露天堆放大量氨、硫化物等有害氣體釋放，嚴(yán)重污染了大氣。（2）嚴(yán)重污染水體。垃圾不但含有病原微生物，在堆放腐敗過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量的酸性和堿性有機(jī)污染物，并會(huì)將垃圾中的重金屬溶解出來(lái)，形成有

10、機(jī)物質(zhì)，重金屬和病原微生物三為一體的污染源，雨水淋入產(chǎn)生的滲濾液必然會(huì)造成地表水和地下水的嚴(yán)重污染。生物性污染。垃圾中有許多致病微生物，同時(shí)垃圾往往是蚊、蠅、蟑螂和老鼠的孳生地，這些必然危害著廣大市民的身體健康。（4）垃圾爆炸事故不斷發(fā)生。隨著城市中有機(jī)物含量的提高和由露天分散堆放變?yōu)榧卸汛?，只采用?jiǎn)單覆蓋易造成產(chǎn)生甲烷氣體的厭氧環(huán)境，易燃易爆。1.2 滲濾液的來(lái)源、水質(zhì)及水量特點(diǎn)分析1、滲濾液的來(lái)源： 2（1）直接降水。降水包括降雨和降雪，它是滲濾液產(chǎn)生的主要來(lái)源。（2）地表徑流。地表徑流是指來(lái)自場(chǎng)地表面上坡方向的徑流水，對(duì)滲濾液的產(chǎn)生量也有較大的影響。取決于填埋場(chǎng)地周圍的地勢(shì)、覆土材料的

11、種類及滲透性能、場(chǎng)地的植被情況及排水設(shè)施的完善程度等。（3）地表灌溉。與地面的種植情況和土壤類型有關(guān)。（4）地下水。如果填埋場(chǎng)地的底部在地下水位以下，地下水就可能滲入填埋場(chǎng)內(nèi)，滲濾液的數(shù)量和性質(zhì)與地下水同垃圾的接觸情況、接觸時(shí)間及流動(dòng)方向有關(guān)。（5）廢物中水分。隨固體廢物進(jìn)入填埋場(chǎng)中的水分，包括固體廢物本身攜帶的水分以及從大氣和雨水中的吸附（當(dāng)貯水池密封不好時(shí)）量。（6）覆蓋材料中的水分。隨覆蓋層材料進(jìn)入填埋場(chǎng)中的水量與覆蓋層物質(zhì)的類型、來(lái)源以及季節(jié)。覆蓋層物質(zhì)的最大含水量可以用田間持水量來(lái)定義，即克服重力作用之后能在介質(zhì)孔隙中保持的水量。典型田間持水量：對(duì)于砂而言為 6%12%，對(duì)于粘土質(zhì)的

12、土壤為 23%31%。（7）有機(jī)物分解生成水。垃圾中的有機(jī)組分在填埋場(chǎng)內(nèi)經(jīng)厭氧分解會(huì)產(chǎn)生水分，其產(chǎn)生量與垃圾的組成、pH 值、溫度和菌種等因素有關(guān)。 2、滲濾液水質(zhì)特點(diǎn)：垃圾滲濾液是指從垃圾填埋場(chǎng)中滲出的黑棕紅色水溶液，當(dāng)垃圾含水 47%時(shí)，每噸垃圾可產(chǎn)生 0.0722t 滲濾液。填埋場(chǎng)滲濾液的來(lái)源有直接降水、地表徑流、地表灌溉、地下水、廢物中的水分、覆蓋材料中的水分、有機(jī)物分解生成的水，當(dāng)填埋場(chǎng)處于初期階段是，滲濾液的 pH 值較低，而 COD、BOD5、TOC、SS、硬度、揮發(fā)性脂肪酸和金屬的含量很高；當(dāng)填埋場(chǎng)處于后期時(shí)，滲濾液的 pH 值升高，而 COD、BOD5、硬度、揮發(fā)性脂肪酸和金

13、屬的含量明顯下降。但隨著堆放年限的增加，垃圾滲濾液中氨氮濃度會(huì)逐漸升高。（1）污染物種類繁多：滲濾液的污染成分包括有機(jī)物、無(wú)機(jī)離子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。其中主要是氨、氮和各種溶解態(tài)的陽(yáng)離子、重金屬、酚類、丹類、可溶性脂肪酸及其它有機(jī)污染物。（2）污染物濃度高，變化范圍大：在垃圾滲濾液的產(chǎn)生過(guò)程中，由于垃圾中原有的、以及垃圾降解后產(chǎn)生的污染物經(jīng)過(guò)溶解、洗淋等作用進(jìn)入垃圾滲濾液中，以致垃圾滲濾液污染物濃度特別高，而且成分復(fù)雜。垃圾滲濾液的這一特性是其它污水無(wú)法比擬的，造成了處理和處理工藝選擇的難度大。 3（3）水質(zhì)變化大：垃圾成分對(duì)滲濾液的水質(zhì)影響大。不同的地區(qū)，生活垃圾的組成可能相差很大。相應(yīng)的滲濾液水質(zhì)

14、也會(huì)有很大差異。垃圾滲濾液水質(zhì)因水量變化而變化，同時(shí)隨著填埋年限的增加，垃圾滲濾液污染物的組成及濃度也發(fā)生相應(yīng)的變化。（4）營(yíng)養(yǎng)元素比例失衡：對(duì)于生化處理，污水中適宜的營(yíng)養(yǎng)元素比例是BOD5：N：P=100：5：1，而一般的垃圾滲濾液中的 BOD5/P 大都大于 300，與微生物所需的磷元素比例相差較大。3、滲濾液水量特點(diǎn)：（1）水量變化大：垃圾填埋場(chǎng)產(chǎn)生的滲濾液量的大小受降雨量、蒸發(fā)量、地表徑流量、地下水入滲量、垃圾自身特性及填埋結(jié)構(gòu)等多種因素的影響。其中，最主要的是降水量。由于垃圾填埋場(chǎng)是一個(gè)敞開(kāi)的作業(yè)系統(tǒng)，因此滲濾液的產(chǎn)量受氣候、季節(jié)的影響非常大。（2）水量難以預(yù)測(cè)：滲濾液的產(chǎn)生量受到多

15、種因素的影響，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)滲濾液的產(chǎn)生量受到多種因素的影響，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)滲濾液的產(chǎn)生量是非常困難的。 4第二章 設(shè)計(jì)概述2.1 設(shè)計(jì)的題目該設(shè)計(jì)的滲濾液處理量為 200t/d，設(shè)滲濾液的密度約為 1000kg/m3，即滲濾液處理量為 200m3/d，此為平均流量，設(shè)工作時(shí)間為 24 小時(shí)制。該設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如表 2.1 所示。 表表 2-12-1 滲濾液進(jìn)水水質(zhì)滲濾液進(jìn)水水質(zhì) 單位：（單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS含量750035009008002.2 設(shè)計(jì)原則（1）針對(duì)廢水水質(zhì)特點(diǎn)采用先進(jìn)、合理、成熟、可靠的處理工藝和設(shè)備，最大可能地發(fā)揮投資效益，采用高效穩(wěn)定的水處理設(shè)施和構(gòu)筑

16、物，盡可能地降低工程造價(jià)；（2）工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)過(guò)程中具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定，能達(dá)標(biāo)排放；（3）處理設(shè)施設(shè)備適用，考慮操作自動(dòng)化，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，便于操作、維修（4）建筑構(gòu)筑物布置合理順暢，減低噪聲，消除異味，改善周圍環(huán)境；（5）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定，按規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的廢水達(dá)到各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)且優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)2.3.1、法律法規(guī)依據(jù)（1）中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法（2）中華人民共和國(guó)水污染防治法（3）中華人民共和國(guó)污染防治法實(shí)施細(xì)則（4）防治水污染技術(shù)政策2.3.2、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范依據(jù)（1）城市排水工程規(guī)劃規(guī)

17、范（GB50318-2000）（2）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ14-1987）（3）建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ15-1987）（4）地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)（5）生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-2008） 52.3.3、設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)范圍為滲濾液流入污水處理廠界區(qū)至全處理流程出水達(dá)標(biāo)排放為止，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括水處理工藝、處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)、污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。 2.3.4、執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù) 2008 年 7 月 1 日正式實(shí)施的中華人民共和國(guó)生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB16889-2008）的水污染物排放濃度限值及去除率如下表 2-3表表 2-32-3 滲濾

18、液處理程度滲濾液處理程度 單位：（單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)75003500900800出水水質(zhì)4229.4148.9去除率99.5%99.2%98.5%98.9%2.4 設(shè)計(jì)工藝比選由于本設(shè)計(jì)的進(jìn)水水質(zhì)濃度高，要求污染物去除率較高（COD 去除率：99.5%，BOD5 去除率：99.2%，NH3-N 去除率：98.5%，SS 去除率：98.9%），厭氧生物處理工藝中，ABR 處理滲濾液應(yīng)用較廣，極適用于處理高濃度廢水且工藝較成熟，污泥流失損失較小，而且不需設(shè)混合攪拌裝置，不存在污泥堵塞問(wèn)題。啟動(dòng)時(shí)間短，運(yùn)行穩(wěn)定，與 SBR 工藝的結(jié)合運(yùn)用十分成熟，且處理效率較

19、高，適合此次滲濾的厭氧處理。好氧生物處理中 SBR 工藝是現(xiàn)在較為成熟的，且本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水量也滿足 SBR 的處理要求，同時(shí) SBR 對(duì)有機(jī)物和氨氮都具有很高的去除率，而且 SBR 處理有以下有點(diǎn)：（1）理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。（2）運(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。 （3）耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。 （4）工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。 （5）處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理。 （6）反應(yīng)池內(nèi)存在

20、DO、BOD5 濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 （7）SBR 法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。 6（8）適用于脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 （9）工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，布置緊湊，占地面積省。所以本次設(shè)計(jì)我們就采用 ABRSBR 處理工藝。2.5 設(shè)計(jì)工藝流程圖采用吹脫法與 ABR+SBR 法相結(jié)合的深度處理工藝流程，具體的滲濾液處理工藝流程簡(jiǎn)圖如圖 2.5 所示。滲濾液處理工藝流程：集水池調(diào)節(jié)池吹脫塔調(diào)節(jié)池沉淀池吸收塔SBR池混合池絮凝池污泥濃縮池活性

21、炭吸附塔加藥間進(jìn)水消毒池出水ABR池沼氣回收系統(tǒng)圖 2.5 7第三章 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 集水池的設(shè)計(jì)3.1.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明集水池作用：垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液在進(jìn)行處理之前需要收集到集水池中再進(jìn)行處理。垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液的產(chǎn)量由于受到各種因素的影響,越分布極不均衡。3.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)累計(jì)滲濾液 Q=20000m3處理能力 W=100m3/d停留時(shí)間 t 為 5 個(gè)月，即 150 天安全系數(shù) n=1.23.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算36000)(mntWQV有效水深采用 10m，則集水池面積為 F=600m2 ，其尺寸為 20m30m3.2 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 調(diào)節(jié)池的作用本次設(shè)計(jì)設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)池

22、，一個(gè)用于吹脫塔前，用石灰調(diào)節(jié) pH 值至 11，增加游離氨的量，使吹脫效果增加，去除更多的氨氮。另一個(gè)用于吹脫塔后，用酸將 pH值降低至 8 左右，達(dá)到后續(xù)生物處理所適宜的范圍。兩個(gè)調(diào)節(jié)池使用同一種尺寸。同時(shí)對(duì)滲濾液水質(zhì)、水量、酸堿度和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其平衡。一般所用的堿性藥劑有 Ca(OH)2、CaO 或 NaOH，雖然 NaOH 做藥劑效果更好一點(diǎn)，但考慮到成本問(wèn)題本設(shè)計(jì)用 CaO 作試劑。3.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)平均流量：=12.5 m3/hhQ 停留時(shí)間：t=6h3.2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）調(diào)節(jié)池容積： V= t hQ式中：V調(diào)節(jié)池容積，m3；最大時(shí)平均流量，；hQhm3 t停留時(shí)間，0

23、h 8 計(jì)算得：調(diào)節(jié)池容積 V=12.56=75 m3（2）調(diào)節(jié)池尺寸： 調(diào)節(jié)池的有效水深一般為 1.5m2.5m，設(shè)該調(diào)節(jié)池的有效水深為 2.5m，調(diào)節(jié)池出水為水泵提升。采用矩形池，調(diào)節(jié)池表面積為： HVA 式中：A調(diào)節(jié)池表面積，m2；V調(diào)節(jié)池體積，m3； H調(diào)節(jié)池水深，m。計(jì)算得：調(diào)節(jié)池表面積 m2302.575A取池長(zhǎng) L=6m，則池寬 B=5m?？紤]調(diào)節(jié)池的超高為 0.3m，則調(diào)節(jié)池的尺寸為：6m5m2.8m=84 m3，在池底設(shè)集水坑，水池底以 i=0.01 的坡度滑向集水3.3 吹脫塔的設(shè)計(jì)計(jì)算3.3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 吹脫塔是利用吹脫去除水中的氨氮，在塔體中，使氣液相互接觸，使水中溶

24、解的游離氨分子穿過(guò)氣液界面向氣體轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫氮的目的。NH3溶解在水中的反應(yīng)方程式為：NH3+H2ONH4+OH- 從反應(yīng)式中可以看出，要想使得更多的氨被吹脫出來(lái)，必須使游離氨的量增加，則必須將進(jìn)入吹脫塔的廢水 pH 值調(diào)到堿性，使廢水中 OH-量增加，反應(yīng)向左移動(dòng)，廢水中游離氨增多，使氨更容易被吹脫。所以在廢水進(jìn)入吹脫塔之前，用石灰將 pH值調(diào)至 11，使廢水中游離氨的量增加，通過(guò)向塔中吹入空氣，使游離氨從廢水中吹脫出來(lái)。吹脫塔內(nèi)裝填料，水從塔頂送入，往下噴淋，空氣由塔底送入，為了防止產(chǎn)生水垢，所以本次設(shè)計(jì)中采用逆流氨吹脫塔，采用規(guī)格為 25252.5mm 的陶瓷拉西環(huán)填料亂堆方式進(jìn)行填

25、充。吹脫塔示意圖如圖 3.3.1 所示。 9圖 3.3.1 吹脫塔示意圖 表表 3-33-3 吹脫塔進(jìn)出水水質(zhì)吹脫塔進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)75003500900800去除率30%40%80%30%出水水質(zhì)525021001805603.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量=200 m3/d=12.5 m3/h=3.47210-3 m3/smaxQ設(shè)計(jì)淋水密度 q=100 m3/（m2d）氣液比為 2500m3/m3廢水3.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算（1）吹脫塔截面積 A= qQmax式中：A吹脫塔截面積，m2； 設(shè)計(jì)流量，m3/d；maxQq設(shè)計(jì)淋水密度，m3

26、/（m2d） 。計(jì)算得：吹脫塔截面積 A=2m2100200 10吹脫塔直徑 D=1.95m 取 2 m14. 324A4（2）空氣量設(shè)定氣液比為 2500 m3/m3水，則所需氣量為：2002500=7.5105 m3/d=8.68m3/s（3）空氣流速 v=8.68/3=2.89m/s（4）填料高度采用填料高度為 5.0m，考慮塔高對(duì)去除率影響的安全系數(shù)為 1.4，則填料總高度為 51.4=7.0 m.3.4 ABR 池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明ABR池采用常溫硝化。廢水在反應(yīng)器內(nèi)沿折流板作下向流動(dòng)。下向流室水平截面僅為上向流室水平截面的四分之一，所以，下向流室水流速大，不會(huì)堵塞。而上

27、向流室過(guò)水截面積大，流速慢，不僅能使廢水與厭氧污泥充分混合，接觸反應(yīng)，又可截留住厭氧活性污泥，避免其流失，保持反應(yīng)器內(nèi)厭氧活性污泥高濃度。在下向流室隔墻下端設(shè)置了一個(gè)45轉(zhuǎn)角，起到對(duì)上向流室均勻布水的作用，共設(shè)計(jì)了5塊擋板。ABR池示意圖如圖3.4.1所示。圖 3.4.1 ABR 池示意圖表表 3-4ABR3-4ABR 進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)52502100180560去除率80%75%5%60% 11出水水質(zhì)1050525175224 3.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù)有效水深設(shè)為 Hh=2.5m，超高 H2=0.3m停留時(shí)間 HRT=64

28、.32/12.5=6h。e產(chǎn)氣率，取 e=0.25m3氣/kgCOD；ECOD 去除率，去 E=80%。3.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算1上向流室截面積A1 1max124VQA 式中：A1上向流室截面積，m2；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；V1上向流室水流上升速度，一般為 13m/h，取 V1=2.6m/h。計(jì)算得：上向流式截面積m28 . 46 . 224200A1取上向流室寬度B1=1.5m，則其長(zhǎng)度L1=3.2m。反應(yīng)上向流室和下向流室的水平寬度比為4:1，即下向流室寬度B2=0.4m，長(zhǎng)度與上向流室相同為L(zhǎng)2=3.2m。2下向流室流速V2 22max2L24BQV 式中：V2下向流室流速，m/h；

29、Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d； B2下向流室寬度，m； L2下向流室長(zhǎng)度，m。計(jì)算得：下向流室流速V2=m/h 77. 92 . 34 . 024200有效水深設(shè)為Hh=2.5m，超高H2=0.3m，頂部厚度0.2m，則總水深H=3.0m，ABR池尺寸為：6.7m3.2m3.0m=64.32m3，停留時(shí)間HRT=64.32/12.5=6h。COD容積負(fù)荷為9.08kgCOD/( m3/d)，符合要求。 12在三個(gè)上向流室的頂部中央各設(shè)一個(gè)沼氣出口，尺寸為100mm，并設(shè)計(jì)有200mm長(zhǎng)的直管段。為防止氣體外泄，把出水槽方向設(shè)計(jì)為向下。3產(chǎn)氣量G ESeQG0max 式中：G產(chǎn)生的沼氣量，m3/h

30、； e產(chǎn)氣率，取e=0.25m3氣/kgCOD；Q max 設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0進(jìn)水平均 COD，mg/L；ECOD 去除率，去 E=80%。計(jì)算得：產(chǎn)氣量 G=0.2512.5525010-30.80=13.125 m3/h 每天產(chǎn)生的沼氣量為 315 m3/d。3.5 SBR 池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明SBR 工藝的核心是 SBR 反應(yīng)池，SBR 法的工藝設(shè)備是由曝氣裝置、上清液排出裝置（潷水器)，以及其他附屬設(shè)備組成的反應(yīng)器。SBR 法按進(jìn)水方式分為間歇進(jìn)水方式和連續(xù)進(jìn)水方式；按有機(jī)物負(fù)荷分為高負(fù)荷運(yùn)行方式、低負(fù)荷運(yùn)行方式及其他運(yùn)行方式。本設(shè)計(jì)采用間歇進(jìn)水，高負(fù)荷運(yùn)行方式，由流

31、入、反應(yīng)、沉淀、排放、閑置五個(gè)工序組成。表表 3-5SBR3-5SBR 進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)1050525175224去除率84%80%84%75%出水水質(zhì)16810528563.5.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量 Qmax=200 m3/d=12.5 m3/h=3.47210-3 m3/s；反應(yīng)池水深 H=5m；BOD5污泥負(fù)荷 Ls=0.2kgBOD/(kgMLSSd)；污泥濃度 MLSS=3000mg/L；排水比 ； 41m1 13安全高度 =0.6m；反應(yīng)池?cái)?shù) N=2；池寬與池長(zhǎng)之比為 1：1； 需氧量系數(shù) a=1.0kgO2/

32、kgBOD53.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）曝氣時(shí)間 TA mXLS24TS0A 式中：TA曝氣時(shí)間，h； S0進(jìn)水平均 BOD5，mg/L； LsSBR 污泥負(fù)荷，kgBOD/(kgMLSSd)； 排水比；m1 X反應(yīng)器內(nèi)混合液平均 MLSS 濃度，mg/L。 計(jì)算得：曝氣時(shí)間h25. 5300042 . 052524TA（2）沉淀時(shí)間 TS maxV)m1(HsT 6.214maxX10.64V 式中：Ts沉淀時(shí)間，h； H反應(yīng)器水深，m； 排水比； m1 安全高度； Vmax活性污泥界面的初始沉降速度，m/h； X反應(yīng)器內(nèi)混合液平均 MLSS 濃度，mg/L。 計(jì)算得：污泥界面初始沉降速度

33、Vmax =4.61043000-1.26=1.91m/h 沉淀時(shí)間 h97. 091. 16 . 0415TS 14（3）排水時(shí)間 TD=2h（4）周期數(shù) n一周期所需時(shí)間 TCTA+TS+TD=6.56+0.97+2=9.53h周期數(shù) n= 2.529.5324T24C 取 n=2，則 TC=12h（5）進(jìn)水時(shí)間 NTTcF 式中：TF進(jìn)水時(shí)間，h； TC一個(gè)周期所需時(shí)間，h； N一個(gè)系列反應(yīng)池?cái)?shù)量。 計(jì)算得：進(jìn)水時(shí)間 TF=h6212（6）反應(yīng)池容積 V maxQnNmV 式中：V各反應(yīng)池容積，m3； N反應(yīng)池的個(gè)數(shù)； n周期數(shù)； Qmax日最大廢水處理量，m3/d。 計(jì)算得： 反應(yīng)池容

34、積m3300200226V（7）反應(yīng)池尺寸： 單個(gè)反應(yīng)池面積 A=m2605300HV 因 SBR 池長(zhǎng)和池寬比一般在 1:11:2 所以取 SBR 池長(zhǎng) L=10m，則 SBR 池寬 B=6m。（8）進(jìn)水變動(dòng)的討論 排出結(jié)束時(shí)水位： m33. 3414125. 115m1mk1Hh2 基準(zhǔn)水位： m44. 4125. 115k1Hh3 15 高峰水位： m5Hh4 警報(bào)、溢流水位： m6 . 56 . 05Hh5 污泥界面： m83. 20533. 35 . 0hh21SBR 反應(yīng)池水位概念如圖 3.5.3 所示。高峰水位基準(zhǔn)水位 排水結(jié)束水位污泥界面警報(bào)、溢流水位h1 進(jìn)水 h2 進(jìn)水 h

35、333h4h5圖 3.5.3 SBR 反應(yīng)池水位概念（9）鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng) a.需氧量 =aQmax（S0-Se） O 式中：需氧量，kgO2/d；Oa需氧量系數(shù)，kgO2/kgBOD5；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；S0進(jìn)水 BOD5，kg/ m3；Se出水 BOD5，kg/ m3。 計(jì)算得：需氧量=1.0300(525 - 105)10-3=126 kgO2/dO 周期數(shù) n=2，反應(yīng)池?cái)?shù) N=2，則每個(gè)池一個(gè)周期的需氧量 = kgO2/dnNOO15 .3122126 以曝氣時(shí)間 TA=7h 為周期的需氧量為 kgO2/d5 . 475 .31TOOA1Db.供氧量 16設(shè)計(jì)算水溫為 20C，

36、混合液 DO 濃度 CL =1.5mg/L，微孔曝氣器的氧轉(zhuǎn)移率 EA=15%，設(shè)曝氣頭距池底 0.2m，則淹沒(méi)水深為 4.8m。查表得：20C 時(shí)溶解氧在水中飽和溶解度：Cs(20)=9.17mg/L30C 時(shí)溶解氧在水中飽和溶解度：Cs(30)=7.63mg/L微孔曝氣器出口處的絕對(duì)壓力：bPPb=P0+9.8103HA 式中：Pb曝氣器出口處的絕對(duì)壓力 Pb，Pa；P0大氣壓力，P0=1.013105Pa；HA曝氣器裝置的安裝深度，本設(shè)計(jì)采用 HA=4.8m。計(jì)算得：曝氣器出口處的絕對(duì)壓力 Pb=1.013105+9.81034.8=1.483105Pa空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比為 10

37、0% ）（）（AAtE12179E121O式中：Ot空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比，%；EA空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)于微孔曝氣器，取 15%。計(jì)算得：空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比 Ot =18.43%10015. 01217915. 0121曝氣池中的平均溶解氧飽和度為 42O10066. 2PCCt5bsTsb式中：Csb鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值，mg/L；Cs在大氣壓條件下氧的飽和度，mg/L；Pb空氣擴(kuò)散裝置出口處的絕對(duì)壓力，Pa；Ot空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比。計(jì)算得：20C 時(shí)鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值 17Csb(20)=10.61 mg/L4243.1810

38、066. 210483. 117. 95530C 時(shí)鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值Csb(30)=8.82 mg/L4243.1810066. 210483. 163. 755溫度 20C 時(shí)，脫氧清水的充氧量為 2030L)30(sb)20(sbt0024. 1CCCRR式中：Ro脫氧清水的充氧量，kgO2/h；Rt需氧量，kg/L；氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，一般=0.80.85，取=0.85；氧溶解折算系數(shù)，一般=0.90.97，取=0.95；密度，kg/L，清水密度為 1.0 kg/L；CL廢水中實(shí)際溶解氧濃度，mg/L；Csb鼓風(fēng)曝氣池內(nèi)混合液溶解氧飽和度的平均值，mg/L。計(jì)算得：充氧

39、量 Ro=19.32 kg O2/h10024. 15 . 182. 80 . 195. 085. 061.105 .13 c.供風(fēng)量 鼓風(fēng)空氣量： 601273293E28. 0RGA0S式中：GS鼓風(fēng)空氣量，m3/min；Ro脫氧清水的充氧量，kgO2/h；EA空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移效率，對(duì)于微孔曝氣器，取 15%。計(jì)算得：鼓風(fēng)空氣量 GS=8.23 m3/min60127329315. 028. 032.19d.布?xì)庀到y(tǒng)單個(gè)反應(yīng)池平面面積為 10m6m，設(shè)每個(gè)曝氣器的服務(wù)面積為 2m2。曝氣器的個(gè)數(shù)：個(gè)，取總曝氣器個(gè)數(shù)為 64 個(gè)。 6022610 18每個(gè) SBR 池需要曝氣器 32 個(gè)。

40、設(shè)空氣干管流速 u1=15m/s，干管數(shù)量 n1=1；支管流速 u2=10m/s， ，支管數(shù)量 n2=2；小支管流速 u3=5m/s，小支管數(shù)量 n3=6。管道直徑： u60nG4Ds式中：D管道直徑，m；GS鼓風(fēng)空氣量，m3/min；n管道數(shù)量；u管道內(nèi)空氣流速，m/s。計(jì)算得：空氣干管直徑 D1=0.108m，選用 DN125mm 鋼管1514. 360123. 84空氣支管直徑 D2=0.093m，選用 DN100mm 鋼管1014. 360223. 84空氣小支管直徑 D3=0.076m，選用 DN80mm 鋼管514. 360623. 84（10）上清液排出裝置潷水器每池的排水負(fù)荷

41、DmaxDNnTQQ式中：QD每個(gè)反應(yīng)池的排水負(fù)荷，m3/min；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；N反應(yīng)池?cái)?shù)；n周期數(shù)； TD排水時(shí)間，h。計(jì)算得：每池的排水負(fù)荷 QD = =0.625 m3/min601222200 193.6 混凝沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算3.6.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明本次設(shè)計(jì)的滲濾液 pH 值在 69 左右，根據(jù)常用混凝劑的應(yīng)用特性，選用聚合氯化鋁作為混凝劑，混凝劑的投加采用濕投法。聚合氯化鋁適宜 pH59，對(duì)設(shè)備腐蝕性小，效率高，耗藥量小、絮體大而重、沉淀快，受水溫影響小，投加過(guò)量對(duì)混凝效果影響小，適合各類水質(zhì)，對(duì)高濁度廢水十分有效，因此適合本次設(shè)計(jì)。本次選擇的聚合氯化鋁混凝劑為液態(tài)。表表

42、3-63-6 混凝池進(jìn)出水水質(zhì)混凝池進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD5NH3-NSS進(jìn)水水質(zhì)1681052856去除率50%50%15%60%出水水質(zhì)8452.523.822.4 3.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù)混凝劑最大投量，取=20mg/L溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)，一般取 10%20%，取=10%n每日配制次數(shù)，一般為 26 次，取 n=2C噴口出流系數(shù)，一般為 0.90.95，取 C=0.9 g重力加速度，9.81m/s23.6.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 1.混合設(shè)備：混合方式有水泵混合、隔板混合和機(jī)械混合等；主要混合設(shè)備有水泵葉輪壓力水管、靜態(tài)混合器或混合池等。本次設(shè)計(jì)處理水量較小，因此采用槳板式機(jī)

43、械混合池，設(shè)置兩個(gè)混合池，一用一備。 （1）混合池有效容積 W 2460TQWmax式中：W混合池有效容積，m3；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；T混合時(shí)間，最大不得超過(guò) 2min，取 T=1min。 20計(jì)算得： 混合池有效容積 W=0.21m36 . 0241200（2）混合池高度 H有效水深2DW4H式中：H有效水深，m；W混合池有效容積，m3；D混合池直徑，D=0.6m。 計(jì)算得：有效水深 H=0.74m26 . 014. 321. 04混合池池壁設(shè) 4 塊固定擋板，每塊寬度 b=1/10D=0.06m，其 上、下邊緣離靜止液面和池底皆為 0.15m，擋板長(zhǎng) h=0.7420.15=0.4

44、4m?；旌铣爻呷?0.26m，則混合池總高度為： H= H+=0.74+0.26=1.00mHH2.絮凝設(shè)備：本次設(shè)計(jì)使用的混凝劑為液態(tài)聚合氯化鋁。絮凝設(shè)備可分為水力和機(jī)械兩大類。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的水量和水質(zhì)，選擇垂直軸式等徑葉輪機(jī)械絮凝池，絮凝池設(shè)置兩個(gè)。（1）池體尺寸 a.單池有效容積 V n60TQVmax式中：V絮凝池有效容積，m3；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/h；T絮凝時(shí)間，一般為 1015min，取 T=15min；n絮凝池?cái)?shù)，n=2。計(jì)算得： 單池有效容積 V=1.56 m3260155 .12b.池平面尺寸為配合沉淀池尺寸，絮凝池分為三格，每格尺寸為 0.6m0.6m，即絮凝池的寬度

45、 B=0.6m，則長(zhǎng)度 L=30.6=1.8m。絮凝池分格隔墻上過(guò)水孔道上、下交錯(cuò)布置，每格設(shè)一臺(tái)攪拌設(shè)備，為加強(qiáng)攪拌效果，于池子周壁設(shè)四塊固定擋板。c.池高 h 21 BLVh 式中：h絮凝池高，m；V絮凝池有效體積，m3；L絮凝池長(zhǎng)度，m。絮凝池超高取 0.2m，則絮凝池總高度 H=1.6m。（2）攪拌設(shè)備a.葉輪構(gòu)造參數(shù)葉輪直徑 D 取池寬的 75%，采用 D=0.45m；葉輪槳板中心點(diǎn)線速度采用：=0.5m/s，=0.35m/s，=0.2m/s；123槳板長(zhǎng)度 =0.32m(槳板長(zhǎng)度與葉輪直徑之比 /D=0.32/0.45=0.7)；ll槳板寬度 b=0.05m；葉輪槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑

46、 D0=0.32m。每根軸上槳板數(shù) 8 塊，內(nèi)、外側(cè)各 4 塊。旋轉(zhuǎn)槳板面積與絮凝池過(guò)水?dāng)嗝婷娣e之比為： %=%=15.2%， 符合要求。100Bhbl81004 . 16 . 032. 005. 08b.葉輪轉(zhuǎn)速 n 0D60n式中：n葉輪轉(zhuǎn)速，r/min；葉輪槳板中心點(diǎn)線速度，m/s；D0葉輪上槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑，m。計(jì)算得葉輪轉(zhuǎn)速分別為：n1=29.8r/min01D6032. 014. 35 . 060n2=20.9r/min02D6032. 014. 335. 060n3=11.9r/min03D6032. 014. 32 . 060c.葉輪旋轉(zhuǎn)的角速度 220D2 式中：葉輪旋轉(zhuǎn)角

47、速度，rad/s； 葉輪槳板中心點(diǎn)線速度，m/s； D0葉輪上槳板中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)直徑，m。 計(jì)算得： 第一格葉輪角速度=3.12rad/s32. 05 . 021 第二格葉輪角速度=2.19rad/s32. 035. 022 第三格葉輪角速度=1.25rad/s 32. 02 . 023 d.槳板功率 P0n 由槳板寬長(zhǎng)比 b/ =0.05/0.32=0.161，查表得：阻力系數(shù) CD=1.10l外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率 33n4142Dn010rr8CP外外l 內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率 33n4142D n010rr8CP內(nèi)內(nèi)l 槳板功率 n0n0n0PPP式中：外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)的功率，kW；n0P 內(nèi)側(cè)槳板旋

48、轉(zhuǎn)的功率，kW； n0P 槳板功率，kW；n0P y每個(gè)葉輪上的槳板數(shù)目，此處 y=4 個(gè)； 槳板長(zhǎng)度，m；l k系數(shù)； r2 外葉輪外緣旋轉(zhuǎn)半徑，m； r1 外葉輪外緣旋轉(zhuǎn)半徑與槳板寬度之差，m； r2 內(nèi)葉輪內(nèi)緣旋轉(zhuǎn)半徑，m； r1 內(nèi)葉輪內(nèi)緣旋轉(zhuǎn)半徑與槳板寬度之差，m； 葉輪旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s。 計(jì)算得： 第一格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 =2.1710-3kW3344011012. 3175. 0225. 0832. 0100010. 1P 第一格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 23 =4.2210-4kW3344 011012. 3095. 0145. 0832. 0100010. 1P 第一格槳板功率

49、=2.1710-3+4.2210-4=2.5910-3 kW01P 第二格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 =7.5110-4kW3344021019. 2175. 0225. 0832. 0100010. 1P 第二格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 =1.6710-4kW3344 021019. 2095. 0145. 0832. 0100010. 1P 第二格槳板功率=7.5110-4+1.6710- 4=9.1810-4 kW02P 第三格外側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 =1.4010-4kW3344031025. 1175. 0225. 0832. 0100010. 1P 第三格內(nèi)側(cè)槳板旋轉(zhuǎn)功率 =3.1010-5kW3344

50、031025. 1095. 0145. 0832. 0100010. 1P 第三格槳板功率=1.4010-4+3.1010-5=1.7110- 4 kW03P e.所需電動(dòng)機(jī)功率 P 設(shè)三臺(tái)攪拌器合用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則絮凝池所消耗總功率為： =+= 2.5910-3+9.1810- 4+1.7110- 4=3.6810-3kW0P01P02P03P 電動(dòng)機(jī)功率 210PP 式中：P電動(dòng)機(jī)功率，kW； P0絮凝池消耗總功率，kW； 攪拌設(shè)備總機(jī)械效率，一般取=0.7511 傳動(dòng)效率，一般為 0.60.95，取=0.8。22 計(jì)算得：電動(dòng)機(jī)功率 P=6.1310-3kW8 . 075. 01068.

51、33 （3）核算平均速度梯度 G 值及 GT 值 水溫 20C 時(shí)，水的動(dòng)力黏度Pas31003. 1 每格絮凝池的有效容積 W=0.52 m33V356. 1 水流速度梯度 24 WPG 式中：G水流速度梯度，s-1； P電動(dòng)機(jī)功率，W； 水的動(dòng)力黏度，Pas； W每格絮凝池的有效容積，m3。 計(jì)算得： 第一格速度梯度 G1=69.5 s-152. 01003. 1101059. 2WP33301 第二格速度梯度 G2=41.4 s-152. 01003. 1101018. 9WP33402第三格速度梯度 G3=20.6 s-152. 01003. 1101071. 1WP33403 絮凝池

52、平均速度梯度 G=47.856. 11003. 1101068. 3VP3330 GT=47.81560=4.30104經(jīng)核算，G 值均在 2070s-1范圍之內(nèi)，符合要求；GT 值在 11041105的范圍內(nèi)，符合要求。3.混凝沉淀池：由于反應(yīng)階段生成了較大絮體，因此廢水從絮凝池出來(lái)后送入混凝沉淀池進(jìn)行沉淀分離。經(jīng)過(guò)一段沉淀時(shí)間，處理后的水被澄清后流出，污泥沉在池底，進(jìn)而達(dá)到分離目的。根據(jù)處理水的水量水質(zhì)，選擇豎流式沉淀池，沉淀池設(shè)置兩個(gè)。沉淀池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池底設(shè)計(jì)成截頭圓錐。豎流式沉淀池結(jié)構(gòu)如圖 3.6.3 所示。 25圖 3.6.3 豎流式沉淀池（1）中心管計(jì)算a.最大秒流量 qm

53、ax nQqmaxmax 式中：qmax最大秒流量，m3/s；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；n沉淀池?cái)?shù)，取 n=2。 計(jì)算得：最大秒流量 qmax =1.73610-3 m3/s210472. 33 b.中心管有效過(guò)水?dāng)嗝娣e A1 0max1qA 式中：A1中心管有效過(guò)水?dāng)嗝娣e，m2； qmax最大秒流量，m3/s； 污水在中心管內(nèi)的流速，一般取 0.03m/s。0 計(jì)算得：中心管有效過(guò)水?dāng)嗝娣e A1=0.058 m203. 010736. 13 26 c.中心管有效直徑 d0 10A4d 式中：d0中心管有效直徑，m； A1中心管有效過(guò)水?dāng)嗝娣e，m2。 計(jì)算得：中心管有效直徑 d0=0.27m

54、，取 d0=0.3m14. 3058. 04 喇叭口直徑=0.40m；反射板直徑=0.52 m01d35. 1d 12d30. 1d（2）中心管高度 h2（沉淀池的工作高度） 3600th2 式中：h2中心管高度，m； 污水在沉淀區(qū)的上升速度，取=0.0005m/s； t沉淀時(shí)間，取 t=1.5h。計(jì)算得：中心管高度 h2=0.00051.53600=2.7m （3）中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 h3 11max3dqh 式中：h3中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度，m； qmax最大秒流量，m3/s；污水由中心管與反射板之間縫隙的出流速度，1取=0.02m/s；1 喇叭口直徑，m。1d

55、 計(jì)算得： 中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度 h3=0.07m4 . 014. 302. 010736. 13（4）沉淀池工作部分有效斷面積 A2 max2qA 式中：A2沉淀池工作部分有效斷面積，m2； qmax最大秒流量，m3/s； 27 污水在沉淀區(qū)的上升速度，取=0.0005m/s。計(jì)算得：沉淀池工作部分有效斷面積 A2=3.47 m20005. 010736. 13（5）沉淀池總面積 A= A1+ A2=0.058+3.47=3.53 m2（6）沉淀池直徑 D A4D 式中：D沉淀池直徑，m；A沉淀池總面積，m2。 計(jì)算得：沉淀池直徑 D=2.12m14. 353. 34 （7）校

56、核池徑水深比 D/ h2=2.12/2.7=0.793，符合要求。 （8）校核集水槽出水堰負(fù)荷 q0 3max010Dqq 式中：q0集水槽出水堰負(fù)荷，；m)L/(sqmax最大秒流量，m3/s；D沉淀池直徑，m。 計(jì)算得： 集水槽出水堰負(fù)荷q0=m)2.9L/(sm)L/(s26. 0100012. 214. 310736. 13 符合要求，可不另設(shè)輻射式水槽。 （9）污泥量 V 0Z21maxP100K10086400TCCqV式中：V污泥量，m3；qmax最大秒流量，m3/s； C1進(jìn)水懸浮物濃度，kg/m3； 28C2出水懸浮物濃度，kg/m3；T兩次清除污泥相隔時(shí)間，取 T=2d；K

57、z污水總變化系數(shù)，Kz =1.5；污泥密度，=1000kg/m3； P0污泥含水率，取 P0=90%。設(shè)混凝沉淀池對(duì)懸浮物的去除率為 80%，混凝階段產(chǎn)生的絮體濃度為 60 mg/L，混凝后污水的本體的 SS 濃度為 60 mg/L：進(jìn)水懸浮物濃度 C1=60+60=120mg/L=0.12kg/m3出水懸浮物濃度 C2=0.12(10.8)=0.024 kg/m3 計(jì)算得： 污泥量 V=0.20 m39010010005 . 1100864002024. 012. 010736. 13每池污泥體積 V=0.20/2=0.10 m3（10）池子圓截錐部分實(shí)有容積 V1 tan)2d2D(h5

58、2251rRrR3hV 式中：V1圓截錐部分容積，m3； h5污泥室圓截錐部分的高度，m； D沉淀池直徑，m； d圓錐底部直徑，取 d=0.1m； 截椎側(cè)壁傾角，取；55R圓截錐上部半徑，R=1.06m； r圓截錐下部半徑，r=0.05m。 計(jì)算得：污泥室圓截錐部分的高度 h5=1.44m55tan21 . 0212. 2圓截錐部分容積 V1=1.782205. 005. 006. 106. 1344. 114. 3（11）沉淀池總高度 H=h1+h2+h3+h4+h5 式中：H沉淀池總高度，m； 29 h1超高，取 h1=0.5m； h2中心管高度，m； h3中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高

59、度，m； h4緩沖層高，h4=0m； h5污泥室圓截錐部分的高度，m。 計(jì)算得：沉淀池總高度 H=0.5+2.7+0.07+0+1.44=4.71m3.7 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算：3.7.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明： 污泥濃縮的主要目的是減少污泥體積，以便后續(xù)的單元操作。污泥濃縮的操作方法有間歇式和連續(xù)式兩種。通常間歇式主要用于污泥量較小的場(chǎng)合，而連續(xù)式則用于污泥較大的場(chǎng)合。污泥濃縮的方法有重力濃縮、氣浮濃縮、和離心濃縮，其中重力濃縮應(yīng)用最廣。根據(jù)本次設(shè)計(jì)知整個(gè)工藝流程產(chǎn)泥量較小，因此選擇一個(gè)不帶中心管的間歇式重力濃縮池，其結(jié)構(gòu)如圖 3.7.2 所示。其濃縮原理是污泥在重力濃縮池中，污泥依次通過(guò)自由沉降、絮凝沉

60、降、區(qū)域沉降、壓縮沉降的過(guò)程來(lái)脫去部分水分。即是通過(guò)自身重力來(lái)壓密的過(guò)程。污泥濃縮池采用鋼混結(jié)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)的污泥來(lái)源：（1）SBR 工藝產(chǎn)生的剩余污泥；（2）豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生的污泥。由于 ABR 池將產(chǎn)生的污泥送入污泥濃縮池的同時(shí)，污泥濃縮池中的污泥又有部分回流至 ABR 池中，因此，ABR 池中污泥進(jìn)出同步進(jìn)行時(shí)，進(jìn)入的污泥量可抵消產(chǎn)生的污泥量。 圖 3.7.2 間歇式重力濃縮池 303.7.2 設(shè)計(jì)參數(shù) a，b計(jì)算系數(shù)，取 a=0.9，b=0.05； 污泥密度，=1000kg/m3； P1剩余污泥含水率，一般為 99.2%99.6%，取 P1=99.5%； 沉淀池中懸浮物的去除率，取

61、=80%； P濃縮前含水率，取 P=99%； 泥斗側(cè)壁傾角，取。55 Pt出泥含水率，取 Pt =97%。3.7.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）污泥量的確定及計(jì)算 a. SBR 池產(chǎn)生剩余污泥量 V1 bWXSaQXrmax fXX 11P1XV式中：X每日排放的剩余污泥量，kg/d；Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d；SrBOD5降解量，kg/ m3；W曝氣池有效容積，m3；XvMLVSS 濃度，kg/ m3；f系數(shù)，f=0.8；X反應(yīng)器內(nèi)混合液平均 MLSS 濃度，kg/ m3 ； a，b計(jì)算系數(shù)，取 a=0.9，b=0.05；V1SBR 池產(chǎn)生剩余污泥量，m3/d； 污泥密度，=1000kg/m3； P1

62、剩余污泥含水率，一般為 99.2%99.6%，取 P1=99.5%。計(jì)算得：MLVSS 濃度 Xv =0.8400010-3=3.2 kg/ m3 每日排放的剩余污泥量 X=0.9300(525-108)/1000-0.0530023.2=34.8 kg/d SBR 池產(chǎn)生剩余污泥量 V1=6.96 m3/d995. 0110008 .34 31 b. 豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生污泥量 V2 2max02P1001000QC100V 式中：V2豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生污泥量，m3/d； C0進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L； 沉淀池中懸浮物的去除率，取=80%； Qmax設(shè)計(jì)流量，m3/d； P2污泥含水率，取

63、 P2=90%； 污泥密度，=1000kg/m3。 計(jì)算得： 豎流式混凝沉淀池產(chǎn)生污泥量 V2=0.288m3/d10009010010003008 . 0120100 c.濃縮前污泥總量 V= V1+ V2=6.96+0.288=7.248 m3/d（2）污泥固體濃度 C C= P1 式中：C污泥固體濃度，kg/m3； P濃縮前含水率，取 P=99%； 污泥密度，=1000kg/m3。 計(jì)算得：污泥固體濃度 C=(1-0.99)1000=10 kg/m3 （3）濃縮池面積 A MVCA 式中：A濃縮池面積，m2；V污泥量，m3/d；C污泥固體濃度，kg/m3； M濃縮池污泥固體負(fù)荷，取 M=

64、30kg/( m2d)。 計(jì)算得： 濃縮池面積 A=2.42 m23010248. 7 （4）濃縮池直徑 D=1.8mA414. 342. 24 （5）濃縮池高度計(jì)算 a. 濃縮池工作部分高度 h1 32 A24TVh1 式中：h1濃縮池工作部分高度，m； T濃縮時(shí)間，一般為 1016h，取 T=10h； V污泥量，m3/d； A濃縮池面積，m2。 計(jì)算得：濃縮池工作部分高度 h1=1.25m42. 224248. 710 b.濃縮池有效水深 H1 3211hhhH 式中：H1濃縮池有效水深，m； h1濃縮池工作部分高度，m； h2濃縮池超高，取 h2=0.3m； h3濃縮池緩沖層高度，取 h

65、3=0.3m。 計(jì)算得：濃縮池有效水深 H1=h1+h2+h3=1.25+0.3+0.3=1.85m c.污泥斗深度 h4 tan2dDh4 式中：h4污泥斗深度，m； D濃縮池直徑，m； d污泥斗底部直徑，取 d=0.1m； 泥斗側(cè)壁傾角，取。55 計(jì)算得：污泥斗深度 h4=1.21m55tan21 . 08 . 1 d.濃縮池總高度 H= H1+ h4=1.85+1.21=3.06m （6）污泥斗容積 2241rRrR3hV 式中： V1污泥斗容積，m3； h4污泥斗深度，m； R污泥斗上部半徑，R=0.9m； r污泥斗下部半徑，r=0.05m。 計(jì)算得： 污泥斗容積 V1=1.09 m3

66、2205. 005. 09 . 09 . 0321. 114. 3 （7）濃縮后污泥量 V2 33 )P1 ()P1 (VV2t 式中：V2濃縮后污泥量，m3/d； V污泥量，m3/d；P濃縮前含水率，取 P=99%； Pt出泥含水率，取 Pt =97%。 計(jì)算得：濃縮后污泥體積 V2=2.42 m3/d)97. 01 ()99. 01 (248. 7 （8）排泥周期 T=0.45d，取排泥周期 T=12h。42. 209. 1VV213.8 吸附塔的設(shè)計(jì)計(jì)算3.8.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明活性炭吸附分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式。本次設(shè)計(jì)活性炭吸附應(yīng)用于滲濾液深度處理階段，因此選擇動(dòng)態(tài)活性炭吸附法，即在廢水連續(xù)流動(dòng)的條件下進(jìn)行吸附操作，以保證出水達(dá)標(biāo)。根據(jù)處理水量、水質(zhì)及水流方向，吸附設(shè)備選擇間歇式移動(dòng)床吸附塔，無(wú)反沖設(shè)備。活性炭主要有粒狀和粉狀兩種類型。粉狀活性炭常與混凝劑聯(lián)合使用，粒狀炭則往往裝于容器內(nèi)，作為濾料使用，污水深度處理多用粒狀炭。因此本次設(shè)計(jì)選用粒狀炭，粒狀炭吸附劑的再生采用高溫加熱再生法。 表表 3-73-7 吸附塔進(jìn)出水水質(zhì)吸附塔進(jìn)出水水質(zhì) 單位：（單位：（mg/L）項(xiàng)目CODBOD