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1、SHANDONG毕业设计说明书乳制品加工废水处理站设计学 院: 资源与环境工程学院 专 业: 环境工程 学生姓名: 刘栋 学 号: 0812104503 指导教师: 尚贞晓 20 12 年 6 月摘 要近年来,我国乳制品行业得到了快速发展,但伴随而来的还有乳制品废水的污染问题。乳制品废水主要来源于容器、设备、管道、厂房,地面清洗产生的废水,以及部分工厂生活污水。乳制品废水呈现出的特点主要有:一、水质、水量随时间变化比较大;二、有机污染物浓度较高,易生物降解;三、可生化性较好。目前处理乳制品废水的方法有很多,本设计采用厌氧加好氧的处理方法。具体工艺流程是:污水依次经过格栅、污水提升泵房、调节池、
2、水解酸化池、UASB翻译器、CASS池。该工艺处理流程短,处理效果好,占地少,且节约成本。本毕业设计主要包括构筑物的设计计算(格栅,调节池,污水提升泵房,水解酸化池,UASB反应器,CASS反应器,污泥浓缩池等),平面图的布置,高程图布置,工程概预算以及各主要构筑物的图纸。关键词:乳制品废水 水解酸化 UASB CASSAbstractIn recent years, Chinas dairy industry has been rapid development, accompanied dairy wastewater pollution problems.The dairy waste
3、water is from the containers, equipment, pipelines, plant, and floor cleaning wastewater, as well as some factory sewage. Characteristics of dairy wastewater showed:1. Water quality and quantity changes over time;2. Concentration of organic pollutants is high and easily biodegradable;3. the biodegra
4、dability of the waste water is better.There are many ways to treat dairy wastewater. This design uses the approach of the anaerobic and aerobic. The specific process is as follows: Sewage flows through grille、Sewage upgrade pumping stations、regulation pool、Hydrolysis tank、UASB、CASS;and then discharg
5、e sewage into river.The process is flow,good effected, small footprint, and cost savings. This graduation project include: design and calculation of structures, floor plan layout, elevation layout, project budget, and drawingsKey Words:Dairy Wastewater Hydrolysis and Acidification UASB CASS目 录摘 要IAb
6、stractII目 录III第一章 设计说明书- 1 -1.1 工程概况- 1 -1.2 工艺流程的确定- 1 -1.2.2几种处理工艺对比分析- 1 -1.2.3.处理构筑物- 4 -第二章 设计计算书- 7 -2.1.格栅的设计计算- 7 -2.1.1确定栅前水深- 7 -2.1.2格栅间隙数- 7 -2.1.3栅槽总宽度- 7 -2.1.4过栅水头损失- 7 -2.1.5栅后槽总高度- 8 -2.1.6格栅总长度- 8 -2.1.7每日栅渣量- 9 -2.2 调节池设计计算- 9 -2.2.1设计参数- 9 -2.2.2有效容积- 9 -2.3 水解酸化池- 9 -2.3.1水解酸化池的
7、容积:- 9 -2.3.2配水方式- 10 -2.4 UASB反应器设计计算- 10 -2.4.1 反应区有效容积- 10 -2.4.2 反应器的形状和尺寸- 10 -2.4.3 反应器上升流速- 11 -2.4.4 UASB反应器进水配水系统设计- 11 -2.4.5 三相分离器的构造设计- 12 -2.4.6回流缝设计- 12 -2.4.7 气液分离设计- 14 -2.4.8出水系统设计计算- 15 -2.4.9 排泥系统的设计- 15 -2.4.10 产气量计算- 15 -2.4.11 产泥量计算- 15 -2.5 CSAA池设计计算- 16 -2.5.1 CASS池容积- 16 -2.
8、5.2滗水深度计算- 17 -2.5.3联通孔口尺寸- 17 -2.5.4 需氧量计算- 18 -2.5.5曝气系统布设- 19 -2.5.6 剩余污泥量计算- 19 -2.6 污泥浓缩池设计计算- 20 -2.6.1浓缩池面积- 20 -2.6.2浓缩池直径- 20 -2.6.3.浓缩池工作部分高度- 20 -2.6.4.浓缩池总高度- 20 -2.6.5.浓缩后污泥体积- 21 -2.7 污泥脱水间- 21 -2.7.1脱水机的选择- 21 -第三章 平面布置- 22 -第四章 高程计算- 24 -4.1 高程布置原则:- 24 -4.2高程计算:- 25 -第五章 辅助构筑物计算- 27
9、 -5.1 泵房设计计算- 27 -5.2 鼓风机房布置- 27 -第六章 主要设备选型- 28 -6.1 XGS型旋转式格栅除污机- 28 -6.2 泵- 28 -6.3 RD-125罗茨鼓风机- 28 -6.4 QJG型潜污搅拌机- 29 -6.5 DNQ1000型带式压滤机- 29 -6.6 FT型浮筒旋转式滗水器滗水器- 29 -第七章 工程概预算- 30 -7.1 主要构筑物土建费用- 30 -7.2 附属构筑物土建费用- 30 -7.3 主要设备购置费用- 30 -7.4 工器具购置费- 31 -7.5工程建设其他费用计算S- 31 -7.6 预备费用- 31 -7.7运行费用:-
10、 31 -结论- 34 -参考文献- 35 -致谢- 36 -第一章 设计说明书1.1 工程概况该乳制品加工企业日均排放污水2000m3。原水水质及排放要求:表1-1原水水质及排放要求水质指标COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)TP(mg/l)TN(mg/l)油脂(mg/l)原水200015005001060200出水1203015012015气候资料:淄博地处暖温带,属半湿润半干旱大陆性气候。四季分明,雨热同期,夏季盛行东和东南风。年平均气温13.8,年均无霜期180-220天。平均海拔34.5米,河流常年经常高水位32米。1.2 工艺流程的确定乳制品加工过程中,产生的废水主
11、要来自容器、管道、设备清洗所产生的较高浓度的生产废水,以及生产车间和场地冲洗产生的较低浓度的生产废水和部分生活污水。1.2.1乳制品废水的主要特点:1.水质、水量变化大,废水的排量和浓度随着清洗的时间以及项目波动,早晚排量及浓度变化较大,废水酸碱不均衡,pH波动大。2.有机物含量高,乳蛋白、乳脂、乳糖类等,废水中的CODCr很高。3.可生化性好,乳制品废水中溶解的有机物易被生物降解,多数乳制品废水能够达到BOD5/CODCr0.5,具有很好的可生化性。1鉴于此,处理工艺的以生物处理为主。乳制品废水处理工艺可分为好氧处理系统、“厌氧+好氧”处理系统、气浮+好氧、水解酸化+好氧处理工艺。好氧处理系
12、统容积负荷偏低,适合水量较小、污染物浓度较低的乳制品废水,又分为单级好氧和多级好氧,。“厌氧+好氧”工艺适合废水量大、产品复杂的乳制品废水的处理。 1.2.2几种处理工艺对比分析1.“气浮+好氧处理”工艺原理:由于乳制品废水中的主要污染物是蛋白质、乳糖类、脂类等高浓度有机物,用具有破乳功能的絮凝剂,能将废水中的蛋白质析出,然后利用气浮,利用空气在水中的“加压溶解-突然释放”作用形成微小气泡,与废水中的非溶解性物质结合,在水中形成浮渣层,并用刮渣机撇除,从而去除悬浮物、油脂和部分有机物;然后采用生化处理手段去除剩余有机物,然后达标排放。优点:以气浮作为前处理,处理时间短、效率高,抗冲击负荷能力强
13、,管理简单、操作方便。缺点:投药量大、运行成本高,絮凝气浮去除胶体物质与悬浮固体的同时,对废水中的磷也有一定的去除,有机物浓度高时,采用该工艺时需要另投加营养盐,补充磷,否则容易出现污泥膨胀,产泥量大。另外,气浮产生的浮渣由于大部分是蛋白质、油脂类等,浮渣脱水处理存在一定问题。2.单独好氧处理工艺好氧处理主要采用活性污泥法,具有较好的处理效果,但当废水中的有机物浓度较高时,单独采用好氧处理占地面积大,工艺流程长,运行成本高;若控制不当还容易产生污泥膨胀。3.“水解酸化+好氧处理”工艺 该工艺中的水解酸化是利用厌氧过程中的水解酸化阶段,将水中复杂大分子等分解为小分子、易于被微生物降解的有机物。为
14、后续处理创造稳定可靠的处理条件。但水解酸化对有机物的去除率低,且存在水解酸化产生臭气、酸化池内污泥沉降性能不好等问题。同时,与“厌氧+好氧处理”工艺相比,能耗仍较高,运行成本较高。4.“厌氧+好氧处理”工艺 该处理方法适用于处理中、高浓度有机废水,工艺特点是采用厌氧处理技术,具有较好的处理效果,能耗低,运行成本低等特点,并可回收一定沼气。采用厌氧技术由于甲烷菌的世代时间远长于好氧菌,因此产生的剩余污泥少。该工艺投资及运行费用低,是国内外针对乳制品废水的厌氧处理进行了深入的研究,已取得了相当的成功。根据国内外针对乳制品废水处理的实际工程经验,结合本次设计进水水质及排放标准,选择“厌氧+好氧处理”
15、工艺作为首选工艺。厌氧反应器既有传统的反应器,又有现代高效反应器。这些工艺可分为厌氧悬浮生长和厌氧接触生长工艺。其中第一代反应器有:普通厌氧消化池、厌氧接触工艺等。在第二代厌氧反应器中,典型代表有:上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧附着膜膨胀床反应器(AAFEB)、下行式固定膜反应器(DSFF)、厌氧流化床(ABF)在开发的第二代厌氧反应器中,UASB是一种研究最为深入,应用最为广泛的厌氧反应器,已大量成功地应用于各种废水处理。UASB反应器有以下一些突出优点:1. 实现了污泥的颗粒化,抗冲击能力强。2. 生物固体的停留时间可达100天3. 气、固、液的分离实现了一体化,不需设置回流污泥装置,
16、简化了工艺,节约了投资及运行费用。4. 反应器内不需要设置填料,一般情况下不会发生堵塞。5.有机负荷高,处理效果高于同类处理工艺23倍2。好氧处理工艺的选择:好养生物处理主要有活性污泥法和生物膜法两种。1.生物膜法优点:生物模法对水质、水量变化有较强的适应性,适合处理低浓度污水的处理,剩余污泥量少,不需要污泥回流,运行管理方便。缺点:滤料增加了工程建设投资,特别是处理规模较大的工程,滤料投资所占的比例较大,同时,滤料的周期性更换也需要费用。生物膜法工艺设计和运行不当可能发生滤料破损、堵塞等现象。2.活性污泥法活性污泥法是应用最为广泛的污水处理工艺。优点:处理精度高于生物膜法,出水水质能够达到较
17、高标准。缺点:需要的处理池容积较大,对不同污染物的种类突然改变的适应能力弱于生物膜法,易出现污泥膨胀。鉴于此,针对乳制品废水的特点,本次设计不采用生物膜法和传统的活性污泥法作为好氧处理工艺,本工艺采用SBR的改良工艺CASS(循环式活性污泥法),作为好氧处理系统的主工艺。CASS工艺是现行的SBR工艺的改进型,其流程是进水,反应,沉淀,排水等基本过程,各阶段形成一个循环。CASS工艺的独特之处在于,它提供了时间程序的污水处理,而不是连续流提供的空间程序的污水处理。其工艺流程有如下特点1. 反应池内污泥SVI一般在1003左右,沉降性能好,能有效地控制污泥膨胀。沉降时没有进出水,属理想静沉,分离
18、效果好。2. CASS反应池为间歇进水和排放,本身就耐水量的冲击负荷;同时,高浓度污水是逐渐进入反应池的,有数小时进水时间,且进反应池的原污水只占反应池容积的2/3左右,有稀释作用,所以也耐水质冲击。3. 相同条件下,CASS反应池一方面污泥活性高,降解基质速率快;另一方面,它具有一定的硝化反应效果,可脱氮除磷,因此出水水质好。4. 与SBR工艺相比,增加了选择配水和污泥回流,因而具有更高的去除率和适应能力。5. CASS工艺排出的污泥浓度可达10g/L3,因此排出的剩余污泥体积较小。6. CASS系统不需要二沉池,减少了占地面积,降低了造价;并且在进水开始一段时间内不进行曝气,进行生物除氮不
19、需要额外碳源,溶解氧浓度梯度大, 具体工艺流程是:废水经过格栅,去除较大的悬浮物及漂浮物,再进入调节池,调节水质水量及PH,经污水提升泵进入水解酸化池,进行水解酸化。然后进入UASB进行厌氧处理,再经过CASS池好氧处理,然后达标排放;系统排放的污泥进入污泥浓缩池,然后进行脱水,浓缩及脱水产生的滤液回流到调节池,泥饼外运。工艺流程图如下:达标排放细格栅提升泵调节池水解酸化池UASB粗格栅CASS污泥浓缩间污泥脱水间污泥外运滤液1.2.3.处理构筑物1.格栅设计流量Q=QavgKz,Kz=1.05;Q=2100m3/d=0.024m3/s采用细格栅,格栅间隙10mm;安装倾角60栅前流速v1=0
20、.7m/s,过栅流速v2=0.9m/s设计作用 格栅用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质,以保证后续处理单元和水泵的正常运行,减轻后续处理单元的处理负荷,防止阻塞排泥管道。2.调节池 乳制品废水的水质水量随时间变化幅度较大,为保证后续处理构筑物及设备的正常运行,需设调节池对进水水质、水量进行调节。设计参数:水力停留时间6h3.污水提升泵房污水提升泵房的作用就是提升进入污水厂的污水,以保证污水能够依靠重力流在后续构筑物内畅通地流动。4.水解酸化池水解酸化池的作用就是把有机大分子降解为能够被微生物吸收的小分子,降低后续处理构筑物的负荷。设计参数:水力停留时间5h5.UASB反
21、应器UASB集生物反应与沉淀于一体,是一种结构紧凑,效率高的厌氧反应器,由污泥反应区、气液固三相分离器和气室三部分组成。工作原理:废水从底部流入颗粒污泥组成的污泥床;废水流经污泥床层与污泥中的微生物接触,发生酸化和产甲烷反应;产生的气体一部分附着在污泥颗粒上,自由气体和附着在颗粒污泥上的气体连同污泥和水一起上升至分离区。沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板四周,穿过水层进入气室。固液混合液进过反射板后进入沉淀区,废水中的污泥在重力作用下沉降,发生固液分离。分离后的水由出水渠排出,沉淀下来的厌氧污泥靠自身重力自动返回到反应区,集气室收集的沼气可满足搅拌要求,反应器内不需填装填料,构造简单,易
22、于操作运行,便于维护管理。4设计参数: 设计流量Q=87.5m3/h, 容积负荷N0=5kgCOD/(m3d);产气率0.5m3/kgCOD6.CASS反应池工艺原理:在预反应区内,微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中的大部分可溶性有机物,经历一个高负荷的基质快速积累过程,这对水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用,同时对丝状菌的生长起到抑制作用,可有效防止污泥膨胀;随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水于一体,对污染物质的降解是一个时间上的推流过程,微生物处于好氧-缺氧-厌氧周期性变化中,因此,CASS工艺具有较好的脱氮、除磷功能。完整地
23、CASS工艺操作周期一般可分为四个步骤:1. 曝气阶段 由曝气系统向反应池内供氧,此时有机污染物被微生物氧化分解,同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3-N。2. 沉淀阶段 此时停止曝气,微生物利用水中剩余DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化,开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到池底,上层水变清。3. 滗水阶段 沉淀结束后,置于反应池末段的滗水器开始工作,自下而上逐渐排出上清液。此时,反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。4. 闲置阶段 闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。5设计参数污泥负荷率:0.050.5kgBOD5/(kgMLSSd)污泥浓度:2.54.0
24、kg/m3主预反应区容积比:9:1池内最大水深:35m7.污泥浓缩池为方便污泥的后续处理机械脱水,减少机械脱水中污泥的混凝剂的用量及机械脱水设备的容积,需对污泥进行浓缩处理,以降低污泥的含水率。重力浓缩池按照其运转方式可分为连续式和间歇式两种,前者主要用于大、中型污水处理厂,后者主要用于小型污水处理厂或者工业企业的污水处理厂采用间歇式重力浓缩池2。设计参数固体负荷M:一般为1035kg/m3h,取M=30 kg/m3h;浓缩停留时间:12h;浓缩后污泥含水率:97%。第二章 设计计算书2.1.格栅的设计计算设计流量:Qmax=0.024m3/s,栅前流速v1=0.7m/s,过栅流速v2=0.9
25、m/s2.1.1确定栅前水深:h=;B1=B1=0.26m,h=0.13m2.1.2格栅间隙数n=19个2.1.3栅槽总宽度B=s(n1)+bn=0.01(19-1)+190.01=0.37 m2.1.4过栅水头损失h1=kh0;h0=;h1 过栅水头损失,m;h0 计算水头损失,m;g 重力加速度,9.81m/s2;k 系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增大的倍数,一般k=3;栅条断面为锐边矩形,则=2.42,;h0=0.087h1=30.087=0.26m2.1.5栅后槽总高度H=h1+h2+h取格栅前渠道超高h2=0.3m;H=0.26+0.3+0.13=0.69m2.1.6格栅总长度L=
26、L1+L2+0.5+1.0+;=20H1=h+h2;L2=L1进水渠道渐宽部分的长度,mL2栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分的长度,mH1栅前渠道深,mB1进水渠宽,m进水渠道渐宽部分的展开角度,一般可取20L1= mL2=0.075 mL=0.15+0.075+0.5+1.0+=1.97 m2.1.7每日栅渣量W=W=0.14 m3/d 0.2m3/dw1栅渣量,m3/103m3(污水)宜采用人工清除2.2 调节池设计计算2.2.1设计参数水力停留时间为6h;水量:Q=2100m3/d=87.5m3/h2.2.2有效容积V=QTV=87.56=525m3有效水深h取5m,超高0.5m则池面积
27、A=105m2取长10.5m,宽10m则调节池的尺寸为LBH=10.5105.52.3 水解酸化池2.3.1水解酸化池的容积:V=525m3式中:Qmax设计最大流量,m3/h;tHRT水力停留时间, 取tHRT=6h。有效水深为5m,采用2座水解池,单座水解池有效容积为262.5m3,面积为A=52.5m2取长为10m,宽为5.25m,超高取0.3m。则水解池的尺寸为:10m5.25m5.3m布水管每个布水孔口的服务面积为s=0.5m2,每个池子布水点个数:n=105个2.3.2配水方式采用总管进水,管径为DN100,池底分支式配水,支管为DN50,支管上均匀排布小孔为出水口,支管距离池底1
28、00mm,均匀布置在池底。2.4 UASB反应器设计计算水质指标COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)进水水质20001500500去除率808550出水水质4002252502.4.1 反应区有效容积V=840m3Q设计进水流量,m3/h;S0进水中有机物浓度,kgCOD/m3;N0反应区的有机物容积负荷,kgCOD/(m3d),本次设计采用5 kgCOD/m32.4.2 反应器的形状和尺寸据资料,经济的反应器高度为4-6m之间5,并且在大多数情况下这也是系统优化的运行范围。反应器的有效高度为h=4.5m,横截面为矩形;采用2座。则单座反应器有效容积为420m3,截面积S=16
29、8 m2,单池面积为84 m2,从布水均匀性和经济性考虑,矩形池长宽比在2:1以下比较合适710m,宽8.4m。水力停留时间 HRT=9.6h,水力负荷 Vr=0.520.9,故符合要求。(据参考文献,对颗粒污泥,水力负荷Vr=0.10.9m3/(m2 h))2.4.3 反应器上升流速反应器高度与上升速度之间的关系:v=式中,A反应器横截面积,m2;Q流量,m3/h;H反应器高度,m;t水力停留时间,h;v=0.52m/h;符合条件(厌氧反应器上升速度为0.10.9m/h)2.4.4 UASB反应器进水配水系统设计本设计采用穿孔管配水系统,为了配水均匀,采用6根配水管,配水管中心距采用1.6m
30、,长8m,孔径150mm,出口孔距采用1.6m,孔径采用15mm,孔口向下,每个出水孔服务面积为1.61.6=2.56m2,每个反应器共35个出水孔,配水管中心距池底25cm。2.4.5 三相分离器的构造设计图2-1 三相分离器设计简图1.设计说明三相分离器的设计分为3个部分:沉淀区设计、回流缝设计和气液分离设计。2.沉淀区设计沉淀区的面积根据废水量和沉淀区的表面负荷确定,由于在沉淀区的厌氧污泥和水中残余的有机物尚能产生生化反应,有少量的沼气产生,对固液分离有一定的干扰。这种情况下处理高浓度有机废水时更为明显,所以表面负荷一般小于1.0;三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.51.0m,上
31、下集气罩斜面坡度可采用5560,沉淀区斜面的高度采用0.51.0m。不论何种形式的三相分离器,其沉淀区的总水深应不小于1.5m,沉淀区的停留时间介于1.52.0h。2.4.6回流缝设计本设计单元三相分离器的宽度b=2m,=60b1=h3/tan式中b1下三角形集气罩的1/2宽度,m;下三角形集气罩斜面的水平夹角,一般可采用5560;h3下三角形集气罩的垂直高度,1.0m。b1=0.58 mb2=b2b1式中b2相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离,m,即污泥回流缝之一;b单元三相分离器的宽度,m。则 b2=21.16=0.84 m下三角形集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v1:v1=式中
32、v1回流缝中混合液上升流速,m/h;Q反应器设计肥水流量,m3/h;S1下三角形集气罩回流缝总面积,m2,其值可用下式表示:S1=b2lnl反应器宽度,即三相分离器的长度,m;n反应器的三相分离器单元数。S1=0.848.45=35.28 m2v1=1.24 m/h 2 m/h上三角形集气罩与下三角形集气罩斜面之间回流缝的流速v2可用下式计算:v2=Q/S2S2=cl2n式中S2上三角形集气罩回流缝的总面积,m2;c上三角形集气罩回流缝的宽度,取0.5mS2=0.5825=40 m2;v2=1.09 m/hv2v1=1.09 m/h气泡的上升速度用斯托克斯公式计算。即式中气泡上浮速度,cm/s
33、;d气泡直径,cm;取0.01cm;废水密度,g/cm3;1.03g/cm3;沼气密度,0.0012g/cm3; 废水的动力粘滞系数,g/(cms);=g重力加速度,cm/s2废水的运动黏滞系数,cm2/s,净水=0.101cm2/s;碰撞系数,可取0.95。=0.1011.03=0.0104g/(cms),一般废水的动力黏滞系数大于净水,故取=0.02 g/(cms);=0.266 cm/s=9.58 m/hBC=0.58 m取AB=0.3m=8.8,=1.93则符合条件。上下集气罩相对位置及尺寸AB=0.3m,上三角形集气罩的位置即可确定,其高度h5为h5=(ABcos60+b2/2)ta
34、n60 =(0.30.5+0.42)1.73 =0.99m 三相分离器高度H=h4+h5+h2h2取0.5mh4=AG+GI=BC+ABcos30=0.58+0.3cos30=0.84mH=0.84+0.99+0.5=2.33 m2.4.8出水系统设计计算采用三角堰出水槽,槽宽0.2m,槽高0.2m,每个上三角形集气罩顶上设一条出水槽,每个反应器设5条出水槽,基本可以保证均匀出水。2.4.9 排泥系统的设计把配水管同时兼作排泥管和放空管用,可达到排泥均匀的要求。同时在反应器的一侧底部及池高1/2处另设排泥管,用作辅助排泥。2.4.10 产气量计算每日产气量Qa=210020.80.5=1680
35、 m3/d2.4.11 产泥量计算每日产泥量Qw=21002.00.80.1=336 kgSS/dQW=56 m3/d2.5 CSAA池设计计算水质指标COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)进水水质400225250出水水质12030150设计参数污泥负荷 0.050.5kgBOD5/kgMLSS.d; 污泥浓度 3.54.0kg/m3; 池内最大水深 35m; 充水比 30%50%; 排水比 1/3左右; V生物选择器:V缺氧区:V主反应区=1:5:302.5.1 CASS池容积每周期处理水量:式中:Q设计水量,m3/d;TCASS池运行周期,4h;nCASS池个数,2座;则,
36、=175 m3根据选取的冲水比参数求主反应区容积V1:=500 m3则每座CASS池总容积V=500=600 m3选择区容积为600=16.7 m3缺氧区容积为600=83.3 m3设池深5.0m,有效深度4.5m,取宽5.0m,L=6004.55.0=26.7 mL:B=5.3,符合条件(L:B=46;B:H=12)池子各部分尺寸:选择区:0.74m5m5m预反应区:3.7m5m5m主反应区:22.3m5m5m单格CASS池面积A=6004.5=133.3m22.5.2滗水深度计算H1=式中Q设计流量,m3/d;A单格CASS池平面面积,m2;n1CASS池个数;n21日内循环周期数;H1=
37、1.31mH3=HXSVI103式中H3活性污泥最高泥面至池底之间水深,mX混合液污泥浓度,g/l,取3;SVI污泥体积指数,取150则H3=4.5315010-3=2.03 mH2=H-(H1+H2)=1.16 mH2撇水水位和泥面之间水深,m。2.5.3联通孔口尺寸式中L1预反应区长度,m;n3联通孔个数,取2个;u孔口流速,取30m/h;A1=0.83m22.5.4 需氧量计算O2=aQ(So-Se)+bVX式中a活性污泥微生物每代谢1kgBOD需氧量,取0.53;b1kg活性污泥每天自身氧化还原所需要的氧量,取0.188;则每座CASS池需氧量为O2=0.531050(225-30)1
38、0-3+0.1885003=391 kg/d每小时需氧量为=16.3 kg/h20时曝气池中的Cs平均值:Cs20时曝气池中的Cs平均值,mg/l;Cs大气压力为1.013105Pa时溶解氧饱和浓度,mg/l;Pd空气扩酸装置出口处绝对压力,其值为:Pd=1.013105+9.81000HH空气扩散装置的安装深度,m,一般为有效水深-0.3m;Pd=1.013105+9.810004.2=1.42105 Pa气泡离开池面时,氧的体积分数,%,可按下式计算:= =17.5%EA空气扩散装置的氧转移效率,取20%。则20时混合液中平均氧饱和度为=9.17()=10.26 mg/lR0=R0标准条件
39、下,转移到曝气池混合液中的需氧量,kg/h;Cs(20)20,水的饱和溶解氧量,mg/l;污水中杂质影响修正系数,一般为0.780.99;污水中含盐量影响修正系数;CL混合液DO浓度,mg/l;T水温;R实际条件下,转移到曝气池混合液的总氧量;kg/h;气压修正系数Cs(T)T时,曝气池内DO饱和度的平均值,mg/l;R0=52.42 kg/h本系统的空气总量除采用鼓风曝气外,还采用回流污泥井提升污泥,空气量按回流污泥量的8倍考虑,污泥回流比,则提升回流污泥所需空气量为:G1=200 m3/h供气量G=+G1=+200=1136m3/h2.5.5曝气系统布设单座曝气池面积为129.6m2每个曝
40、气头的服务面积为0.5m2,则曝气头总数为n=518.4个(取560)在相邻2个曝气池隔墙设1根干管,每根干管设4对配气竖管,曝气器型号为HWB-2,其技术参数如下直径 mm厚度 mm微孔平均孔径um曝气量m3/h个曝气板2002015013陶瓷板氧利用率%动力效率kgO2/kwh阻力mmh2O服务面积m2/个托盘2029461503500.30.5ABS鼓风机的选择:选用两台RD-125型号的罗茨鼓风机,一备一用,口径125mm,转速2000r/min,流量20.7m3/min。2.5.6 剩余污泥量计算a污泥增值系数,0.50.7;b污泥自身氧化率,0.040.1;Xv挥发性悬浮固体浓度M
41、LVSS,kg/m3;Sr去除BOD5浓度,kg/m3;=0.62100(225-30)10-3-0.05100030.75=133.2 kg/d设污泥含水率为99.4%,则湿污泥量为=22.2 m3/d2.6 污泥浓缩池设计计算进入污泥浓缩池的污泥量为56+22.2=78.2m3/d。本设计采用重力浓缩法,采用一座连续式重力浓缩池。2.6.1浓缩池面积A=15.64m2式中A污泥浓缩池总面积,m2;Q污泥量,m3/d;C污泥浓度,6g/l。2.6.2浓缩池直径D=4.46 m2.6.3.浓缩池工作部分高度取污泥浓缩时间T=16h;h1=3.33m2.6.4.浓缩池总高度浓缩池超高h2=0.3
42、m缓冲层高度h3=0.3m池底坡度造成的深度H5H5=0.074m污泥斗深度H4,污泥斗倾角为55。H4=0.5md1污泥斗上口直径,取1.5m;d2污泥斗底直径,取0.8m;池底坡度,取0.05。H=h1+h2+h3+h4+h5=3.33+0.3+0.3+0.074+0.5=5.17m2.6.5.浓缩后污泥体积V2=15.64 m3式中V2浓缩后污泥体积,m3;P1进泥浓度;P2出泥浓度。2.7 污泥脱水间脱水后污泥量=脱水后污泥量,m3/d;脱水前污泥量,m3/d;P1脱水前污泥含水率,%;P2脱水后污泥含水率,%。=15.64=1.87 m3/d2.7.1脱水机的选择机械脱水方法有真空吸虑法、压滤法呵离心法。目前常用的脱水机械主要有:真空转鼓过滤机、带式压滤法、离心机。带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小,还具有出泥含水率较低且工作稳定启耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时,由于带式压滤脱水机进入国内较早,已有相