城市生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺设计.doc

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1、城市生活垃圾填埋场渗滤液处理工艺设计摘要：本设计对200m3/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、CODCr、BOD5高、pH低等特点。设计采用“吹脱与ABRSBR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CODCr：7500mg/L、SS：800mg/L、BOD5：3500mg/L、NH3-N：900mg/L。渗滤液经本工艺处理后，CODCr、BOD5、NH3-N及SS的去除率分别为99.5%、99.2%、98.5%及98.9%，满足生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008

2、）一级排放标准。关键词：渗滤液；吹脱；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 that contains conc

3、entration 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, 3500mg/L BOD5, 90

4、0mg/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 (GB16889-2008).Key wo

5、rd: leachate, air stripping, ABR，SBR，active carbon adsorption 目录第一章、垃圾填埋场渗滤液概况11.1城市生活垃圾的现状及趋势11.2渗滤液的来源、水质及水量特点分析1第二章 设计概述42.1 设计的题目42.2 设计原则42.3 设计依据42.3.1、法律法规依据42.3.2、技术标准及技术规范依据42.3.3、设计范围52.4 设计工艺比选52.5 设计工艺流程图6第三章 主要构筑物设计计算73.1集水池的设计73.1.1 设计说明73.1.2 设计参数73.1.3设计计算73.2 调节池的设计计算73.2.1调节池的作用73.

6、2.2 设计参数73.2.3 设计计算73.3 吹脱塔的设计计算83.3.1 设计说明83.3.2 设计参数93.3.3设计计算93.4 ABR池的设计计算103.4.1设计说明103.4.2设计参数113.5 SBR池的设计计算123.5.1设计说明123.5.2设计参数123.5.3设计计算133.6 混凝沉淀池的设计计算183.6.1 设计说明183.6.2 设计参数193.6.3 设计计算193.7 污泥浓缩池设计计算：283.7.1设计说明：283.7.2 设计参数293.7.3设计计算293.8 吸附塔的设计计算323.8.1设计说明323.8.2 设计参数333.8.3 设计计算

7、333.9 消毒池的设计计算343.9.1 设计说明343.9.2 设计参数343.9.3 设计计算34第四章 管道及布置设计计算364.1 污水管道计算364.1.1 设计原理364.1.2 各构筑物水头损失计算364.1.3 污水管道水头损失的计算38第五章 工程概算及处理成本415.1 工程投资估算415.2劳动定员、运行管理42结论44致谢45参考文献46第一章 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建设的发展、居民生活水平的有所提高，城市生活垃圾产生量与日俱增。这些垃圾不仅污染环境、破坏了城市景观，同时传播着疾病，威胁人类的生命安全，以成为社会公害之一。因此，城市

8、生活垃圾问题是我国和世界各大城市面临的重大环境问题。1、 我国城市生活垃圾现状分析 我国的城市垃圾产量迅速增加的同时，垃圾构成及其理化问题也相应地发生了很大变化。现在我国城市生活垃圾构成拥有以下变化趋势：a有机物增加；b可燃物增多；c可回收利用物增多；d可利用价值增大。 2、城市生活垃圾管理与处置现状我国城市垃圾清运处置主要由各市环卫部门主管。垃圾清运处置过程的管理、监督、运行基本由一家完成。许多城市环境卫生实行市、区、街道三级管理体制。垃圾清运处置费用靠政府全额财政拨款，生产效率低而技术含量少，仍属于劳动密集型行业。长期以来，我国城市垃圾处置主要以寻找合适地点加以消纳为目的。目前，我国城市垃

9、圾处置的最主要方式是填埋，约占全部处置总量的70以上；其次是高温堆肥，约占20以上；焚烧量甚微。 3、城市生活垃圾污染现状。（1）垃圾露天堆放大量氨、硫化物等有害气体释放，严重污染了大气。（2）严重污染水体。垃圾不但含有病原微生物，在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，并会将垃圾中的重金属溶解出来，形成有机物质，重金属和病原微生物三为一体的污染源，雨水淋入产生的渗滤液必然会造成地表水和地下水的严重污染。生物性污染。垃圾中有许多致病微生物，同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的孳生地，这些必然危害着广大市民的身体健康。（4）垃圾爆炸事故不断发生。随着城市中有机物含量的提高和由露天分散堆

10、放变为集中堆存，只采用简单覆盖易造成产生甲烷气体的厌氧环境，易燃易爆。1.2渗滤液的来源、水质及水量特点分析1、渗滤液的来源：（1）直接降水。降水包括降雨和降雪，它是渗滤液产生的主要来源。（2）地表径流。地表径流是指来自场地表面上坡方向的径流水，对渗滤液的产生量也有较大的影响。取决于填埋场地周围的地势、覆土材料的种类及渗透性能、场地的植被情况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。如果填埋场地的底部在地下水位以下，地下水就可能渗入填埋场内，渗滤液的数量和性质与地下水同垃圾的接触情况、接触时间及流动方向有关。（5）废物中水分。随固体废物进入填埋场中的

11、水分，包括固体废物本身携带的水分以及从大气和雨水中的吸附（当贮水池密封不好时）量。（6）覆盖材料中的水分。随覆盖层材料进入填埋场中的水量与覆盖层物质的类型、来源以及季节。覆盖层物质的最大含水量可以用田间持水量来定义，即克服重力作用之后能在介质孔隙中保持的水量。典型田间持水量：对于砂而言为6%12%，对于粘土质的土壤为23%31%。（7）有机物分解生成水。垃圾中的有机组分在填埋场内经厌氧分解会产生水分，其产生量与垃圾的组成、pH值、温度和菌种等因素有关。 2、渗滤液水质特点：垃圾渗滤液是指从垃圾填埋场中渗出的黑棕红色水溶液，当垃圾含水47%时，每吨垃圾可产生0.0722t渗滤液。填埋场渗滤液的来

12、源有直接降水、地表径流、地表灌溉、地下水、废物中的水分、覆盖材料中的水分、有机物分解生成的水，当填埋场处于初期阶段是，渗滤液的pH值较低，而COD、BOD5、TOC、SS、硬度、挥发性脂肪酸和金属的含量很高；当填埋场处于后期时，渗滤液的pH值升高，而COD、BOD5、硬度、挥发性脂肪酸和金属的含量明显下降。但随着堆放年限的增加，垃圾渗滤液中氨氮浓度会逐渐升高。（1）污染物种类繁多：渗滤液的污染成分包括有机物、无机离子和营养物质。其中主要是氨、氮和各种溶解态的阳离子、重金属、酚类、丹类、可溶性脂肪酸及其它有机污染物。（2）污染物浓度高，变化范围大：在垃圾渗滤液的产生过程中，由于垃圾中原有的、以及

13、垃圾降解后产生的污染物经过溶解、洗淋等作用进入垃圾渗滤液中，以致垃圾渗滤液污染物浓度特别高，而且成分复杂。垃圾渗滤液的这一特性是其它污水无法比拟的，造成了处理和处理工艺选择的难度大。（3）水质变化大：垃圾成分对渗滤液的水质影响大。不同的地区，生活垃圾的组成可能相差很大。相应的渗滤液水质也会有很大差异。垃圾渗滤液水质因水量变化而变化，同时随着填埋年限的增加，垃圾渗滤液污染物的组成及浓度也发生相应的变化。（4）营养元素比例失衡：对于生化处理，污水中适宜的营养元素比例是BOD5：N：P=100：5：1，而一般的垃圾渗滤液中的BOD5/P大都大于300，与微生物所需的磷元素比例相差较大。3、渗滤液水量

14、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。第二章 设计概述2.1 设计的题目该设计的渗滤液处理量为200t/d，设渗滤液的密度约为1000kg/m3，即渗滤液处理量为200m3/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

15、进水水质 单位：（mg/L）项目CODBOD5NH3-NSS含量750035009008002.2 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

16、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

17、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75003500900800出水水质4229.4148.9去除率99.5%99.2%98.5%98.9%2.4 设计工艺比选由于本设计的进水水质浓度高，要求污染物去除率较高（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%），厌氧生物处理工艺中，ABR处理渗滤液应用较广，极

18、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，且处理效率较高，适合此次渗滤的厌氧处理。好氧生物处理中SBR工艺是现在较为成熟的，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

19、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ABRSBR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

20、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 2.5 第三章 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,越分布极不均衡。3.1.2 设计参数累计渗滤液Q=20000m3处理能力W=100m3/d停留时间t为5个月，即150天安全系数n=1.23.1.3设计计算有效水深采用10m，则集水池面积为F=600m2 ，其尺寸为 20m30

21、m3.2 调节池的设计计算3.2.1调节池的作用本次设计设置两个调节池，一个用于吹脱塔前，用石灰调节pH值至11，增加游离氨的量，使吹脱效果增加，去除更多的氨氮。另一个用于吹脱塔后，用酸将pH值降低至8左右，达到后续生物处理所适宜的范围。两个调节池使用同一种尺寸。同时对渗滤液水质、水量、酸碱度和温度进行调节，使其平衡。一般所用的碱性药剂有Ca(OH)2、CaO或NaOH，虽然NaOH做药剂效果更好一点，但考虑到成本问题本设计用CaO作试剂。3.2.2 设计参数平均流量：=12.5 m3/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

22、均流量，； t停留时间， 计算得：调节池容积V=12.56=75 m3（2）调节池尺寸： 调节池的有效水深一般为1.5m2.5m，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 m2取池长L=6m，则池宽B=5m。考虑调节池的超高为0.3m，则调节池的尺寸为：6m5m2.8m=84 m3，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

23、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- 从反应式中可以看出，要想使得更多的氨被吹脱出来，必须使游离氨的量增加，则必须将进入吹脱塔的废水pH值调到碱性，使废水中OH-量增加，反应向左移动，废水中游离氨增多，使氨更容易被吹脱。所以在废水进入吹脱塔之前，用石灰将pH值调至11，使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。吹脱塔内装填料，水从塔顶送入，往下喷淋，空气由塔底送入，为了防止产生水垢，所以本次设计中采用逆流氨吹脱塔，采用规格为25252.5mm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。

24、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75003500900800去除率30%40%80%30%出水水质525021001805603.3.2 设计参数设计流量=200 m3/d=12.5 m3/h=3.47210-3 m3/s设计淋水密度q=100 m3/（m2d）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； 设计流量，m3/d；q设计淋水密度，m3/（m2d）。计算得：吹脱塔截面积A=2m2吹脱塔直径D=1.95m 取2 m（2）空气量设定气液比为2500 m

25、3/m3水，则所需气量为：2002500=7.5105 m3/d=8.68m3/s（3）空气流速v=8.68/3=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51.4=7.0 m.3.4 ABR池的设计计算3.4.1设计说明ABR池采用常温硝化。废水在反应器内沿折流板作下向流动。下向流室水平截面仅为上向流室水平截面的四分之一，所以，下向流室水流速大，不会堵塞。而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，接触反应，又可截留住厌氧活性污泥，避免其流失，保持反应器内厌氧活性污泥高浓度。在下向流室隔墙下端设置了一个45转

26、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3.4.1 ABR池示意图表3-4ABR进出水水质 单位：（mg/L）项目CODBOD5NH3-NSS进水水质52502100180560去除率80%75%5%60%出水水质1050525175224 3.4.2设计参数有效水深设为Hh=2.5m，超高H2=0.3m停留时间HRT=64.32/12.5=6h。e产气率，取e=0.25m3气/kgCOD；ECOD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，

27、一般为13m/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=1.5m，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=0.4m，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V2=m/h 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：6.7m3.2m3.0m=64.32m3，停留时间HRT=64.32/12.5=6h。COD容积负荷为9

28、.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；Q max 设计流量，m3/d；S0进水平均COD，mg/L；ECOD去除率，去E=80%。计算得：产气量G=0.2512.5525010-30.80=13.125 m3/h 每天产生的沼气量为315 m3/d。3.5 SBR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

29、置（滗水器)，以及其他附属设备组成的反应器。SBR法按进水方式分为间歇进水方式和连续进水方式；按有机物负荷分为高负荷运行方式、低负荷运行方式及其他运行方式。本设计采用间歇进水，高负荷运行方式，由流入、反应、沉淀、排放、闲置五个工序组成。表3-5SBR进出水水质 单位：（mg/L）项目CODBOD5NH3-NSS进水水质1050525175224去除率84%80%84%75%出水水质16810528563.5.2设计参数设计流量Qmax=200 m3/d=12.5 m3/h=3.47210-3 m3/s；反应池水深H=5m；BOD5污泥负荷Ls=0.2kgBOD/(kgMLSSd)；污泥浓度ML

30、SS=3000mg/L；排水比 ； 安全高度=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； LsSBR污泥负荷，kgBOD/(kgMLSSd)； 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； 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 =4.61043

31、000-1.26=1.91m/h 沉淀时间 （3）排水时间TD=2h（4）周期数n一周期所需时间TCTA+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1:11:2 所以取SBR池长L=10m，则SBR池宽B=6m。（8）进水变动的讨

32、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。高峰水位基准水位 排水结束水位污泥界面警报、溢流水位h1h2h333h4h5图3.5.3 SBR反应池水位概念（9）鼓风曝气系统 a.需氧量 =aQmax（S0-Se） 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=1.0300(525 - 105)10-3=126 kgO2/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

33、 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20C，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：20C时溶解氧在水中饱和溶解度：Cs(20)=9.17mg/L30C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+9.8103HA 式中：Pb曝气器出口处的绝对压力Pb，Pa；P0大气压力，P0=1.013105Pa；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=1.013105+9.81034.

34、8=1.483105Pa空气离开反应池时氧的百分比为 100% 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：20C时鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值Csb(20)=10.61 mg/L30C时鼓风曝气池内混合液溶解氧饱和度的平均值Csb(30)=8.82 mg/L温度20C时，

35、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=0.80.85，取=0.85；氧溶解折算系数，一般=0.90.97，取=0.95；密度，kg/L，清水密度为1.0 kg/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=19.32 kg O2/h c.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=8.23 m3/mind.布气系统单个反应池平面面积

36、为10m6m，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

37、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 = =0.625 m3/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值在69左右，根据常用混凝剂的应用特性，选用聚合氯化铝作为混凝剂，混凝剂的投加采用湿投法。聚合氯化铝适宜pH59，对设备腐蚀性小，效率高，耗药量小、絮体大而重、沉淀快，受水温影响小，投加过量对混凝效果影响小，适合各类水质，对高浊度废水十分有效，因此适合本次设计。本次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1

38、681052856去除率50%50%15%60%出水水质8452.523.822.4 3.6.2 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26次，取n=2C喷口出流系数，一般为0.90.95，取C=0.9 g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

39、间，最大不得超过2min，取T=1min。计算得： 混合池有效容积W=0.21m3（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=0.74m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=0.7420.15=0.44m。混合池超高取=0.26m，则混合池总高度为： H= H+=0.74+0.26=1.00m2.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

40、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1015min，取T=15min；n絮凝池数，n=2。计算得： 单池有效容积V=1.56 m3b.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0.6m0.6m，即絮凝池的宽度B=0.6m，则长度L=30.6=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 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=1.6m。（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/min