食品加工污水處理工藝設(shè)計(jì)

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1、 WORD整理版 **學(xué)校 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 10/11學(xué)年 下 學(xué)期 2011年 7 月 7 日 專(zhuān)業(yè) 環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理 班級(jí) 09-24 課程名稱(chēng) 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(chǎng)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)范、手冊(cè)與文獻(xiàn)資料，進(jìn)一步掌握設(shè)計(jì)原則、方法等步驟，達(dá)到鞏固、消化課程

2、的主要內(nèi)容，鍛煉獨(dú)立工作能力，對(duì)污水廠(chǎng)的主體構(gòu)筑物、輔助設(shè)施、計(jì)量設(shè)備及水廠(chǎng)總體規(guī)劃，培養(yǎng)和提高計(jì)算能力、設(shè)計(jì)和繪畫(huà)水平。在教師指導(dǎo)下，基本能獨(dú)立完成一個(gè)中、小型污水處理廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì)，鍛煉和提高學(xué)生分析及解決工程問(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

3、 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、選擇及論證 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(shū)的書(shū)寫(xiě)、修改，整理，打印 7月8日 提交，答辯 主要參考書(shū)及參考資料： [1]北京水環(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.北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2000 [2]潘濤，田剛.廢水處理工程技術(shù)手冊(cè).北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2010 [3]

4、蘇少林.水污染控制技術(shù).2版.大連.大連理工大學(xué)出版社.2010 [4]北京市環(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).北京：化學(xué)工業(yè)出版社. [5]唐受印，汪大琿等編.《廢水處理工程》(第二版).北京化學(xué)工業(yè)出版社. [6]化學(xué)工業(yè)出版社組織編寫(xiě).《水處理工程典型設(shè)計(jì)實(shí)例》（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2000.5 教研室主任（簽名） 系（部）主任（簽名） 年 月 日 專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)參考資料 摘要 本設(shè)計(jì)

5、以食品加工廠(chǎng)中的肉類(lèi)食品加工污水處理廠(chǎng)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)行了設(shè)計(jì)說(shuō)明后，計(jì)算出了各個(gè)構(gòu)筑物的尺寸，并畫(huà)出了廠(chǎng)區(qū)平面圖及高程圖，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 目錄 1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1 1.1設(shè)計(jì)題目 1

6、 1.2設(shè)計(jì)資料 1 1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 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 2.3.1厭氧反應(yīng)器的選擇 2 2.3.2好氧工藝的選擇—SBR工藝 3 2.3.3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(shū) 6 3.1格柵 6 3.2調(diào)節(jié)池 8 3.3沉淀池 9 3.4UASB反應(yīng)器 11 3.5SBR反應(yīng)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(shū) 1.1設(shè)計(jì)題

7、目 食品加工污水處理廠(chǎng)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)容及要求 （1）設(shè)計(jì)內(nèi)容 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)行設(shè)計(jì)計(jì)算，確定構(gòu)筑物的工藝尺寸及主要構(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

8、果 ①設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，含工藝計(jì)算； ②要求圖紙兩張，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(shū)條理清晰，層次分明，文字通順，格式規(guī)范； ③圖紙表達(dá)正確，符合制圖規(guī)范。 2.工藝流程選擇 2.1廢水來(lái)源 肉類(lèi)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(lèi)食品和副食品。 在屠宰和肉類(lèi)加工的過(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(lèi)廢水中還含有大量對(duì)人類(lèi)健康有害的微生物。屠宰和肉類(lèi)加工廠(chǎng)

9、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、切割以及副食品加工等工序也會(huì)排放一定的廢水。此外，在肉類(lèi)加工廠(chǎng)還有來(lái)自冷凍機(jī)房的冷卻水，以及車(chē)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； （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

10、油脂； （5）含有大量大腸桿菌。 這些廢水若不經(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?chē)乃w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。 2.3.1厭氧反應(yīng)器的選擇 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應(yīng)器。 UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是：

11、 （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)，使污泥床上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，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問(wèn)題； （6）UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來(lái)的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通常可以不設(shè)污泥回流設(shè)備。

12、 鑒于這些優(yōu)點(diǎn)，選擇UASB反應(yīng)器。 2.3.2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(chǎng)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)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 （4）用地緊張的地方。 （5）對(duì)已建連續(xù)流污水處理廠(chǎng)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。 鑒于這些優(yōu)點(diǎn)，選

13、擇SBR工藝作為本廢水處理中的好氧工藝。 2.3.3工藝流程圖 根據(jù)出水要求及分析，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(xiàn) 污泥管線(xiàn) 空氣管線(xiàn) 圖1 食品加工廢水處理廠(chǎng)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(chǎng)得端部，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)行。肉類(lèi)加工污水中含有較大的懸浮物，這些懸浮物通常通過(guò)

14、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)行調(diào)節(jié)。在本次設(shè)計(jì)中，采用矩形調(diào)節(jié)池。肉類(lèi)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)行調(diào)節(jié)，以減弱水質(zhì)和水量的變化幅度。 （3）沉淀池 沉淀池一般是在生化前或生化后泥水分離的構(gòu)筑物，多為分離顆粒較細(xì)的污泥。在生化之前的稱(chēng)為初沉池，沉淀的污泥無(wú)機(jī)成分較多，污泥含水

15、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(chēng)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。水流部分是池的主體。池寬和池深要保證水流沿池的過(guò)水?dāng)嗝娌妓鶆颍涝O(shè)計(jì)流速緩慢而穩(wěn)定地流過(guò)。池的長(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。

16、（4）UASB工藝 UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)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)行混合接觸，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，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(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)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥

17、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應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分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)物和固液分離等功能。 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)行，進(jìn)水在各個(gè)池子之間循環(huán)切換進(jìn)行。但是，這樣明顯

18、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)生的周期比較一致，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及密度接

19、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(shū) 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)水渠漸寬部分長(zhǎng)度（L1） 設(shè)進(jìn)水渠寬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部分長(zhǎng)度（L2）

20、 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） 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。則池寬 m

21、 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°，則污泥斗底寬 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。則調(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）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

22、 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反射板表面至喇叭口距離 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 = 0.4，污泥斗傾角為則 m ⑧截圓錐部分容積 m3 ⑨沉淀池總高度 m 3

23、.4UASB反應(yīng)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）反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 ①反應(yīng)器的有效容積（包括沉淀區(qū)和反應(yīng)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反應(yīng)器的形狀和尺寸 工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器2座，橫截面積為圓形，反應(yīng)器有效高度為h = 5 m。則 m3 單池橫截面積 m2

24、m 取D = 10.5 m，則實(shí)際橫截面積 m2 設(shè)計(jì)反應(yīng)器總高度H = 8.5 m，其中超高0.5 m。則單池總?cè)莘e m3 單池有效反應(yīng)器容積 m3 總池面積 m2 反應(yīng)器總?cè)莘e m3 總有效反應(yīng)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）及水力負(fù)荷率（Vr） h m3/（m2·h） 顆粒污水水力負(fù)荷應(yīng)滿(mǎn)足0.1 ~ 0.9 m3/（m2·h），故符合設(shè)計(jì)要求。 （3）三相分離器構(gòu)造設(shè)計(jì) 三相分

25、離器具有氣、液、固三相分離的功能，三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣相分離器的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖如附圖1所示。 ①沉淀區(qū)設(shè)計(jì) 日平均表面負(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 沉淀池表面負(fù)荷 m3/(m2?h) ＜ m3/(m2?h) （符合要求） 沉淀室進(jìn)水口面積 m2 沉淀室進(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)：三相分離器沉淀區(qū)斜壁

26、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反應(yīng)器沉淀區(qū)最大水深為2 m，h1 = 0.5 m，h3 = 0.5 m，則傾角為60°。 ②氣液分離設(shè)計(jì) 由附圖1可知，三相分離器由上、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，則

27、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)，則 m3/h m3/h 根據(jù)附圖2可確定集氣罩相對(duì)位置及尺寸： 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，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

28、得 m/h，則 式中 ——混合液沿AB方向流速，m/h，m/h ，可見(jiàn)＞ 合理，滿(mǎn)則氣泡分離后進(jìn)入沉淀區(qū)得必要條件。 3.5SBR反應(yīng)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反應(yīng)池容積計(jì)算 每個(gè)反應(yīng)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

29、m2 設(shè)池寬= 12 m，池長(zhǎng) m SBR反應(yīng)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)行設(shè)計(jì)，排出能力為 m3/h ③SBR反應(yīng)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DO為2 mg/L，池水深為5m。則空氣擴(kuò)散出口處絕對(duì)壓力 Pa 式中 ——空氣擴(kuò)散裝置的安裝高

30、度，m ——大氣壓力， pa 氣泡離開(kāi)池表面時(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，則空氣量為 m3/h ⑦曝氣裝

31、置設(shè)計(jì)計(jì)算 采用微孔曝氣，選用球冠形可張微孔曝氣器，每個(gè)曝氣器的服務(wù)面積為0.5 m2，則每個(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接觸室表面積 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分離室表面積As m2 式中 ——分離室水流向下平均速度，取0.002 m/s。 ③氣浮池凈容積 取氣浮池平均水深h = 1.5 m，則氣浮池凈容積為 m2 校核停留時(shí)間 min（符合要求） ④氣浮

32、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，則 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 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（

33、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 反射表面至喇叭口距離（m） 0.2 沉淀區(qū)面積（m2） 37.5 沉淀池直徑（m） 7 深度（m）

34、2.88 圓錐部分容積（m3） 77.5 總高度（m） 9.38 UASB反應(yīng)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 SBR反應(yīng)器 單池容積（m3） 333 池寬（m） 6.5 池長(zhǎng)（m） 12.5 有效容積（m3）

35、 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 接觸室表面積（m2） 3.47 分離池面積（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反應(yīng)器 ——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) ——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

36、 ——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?，cm/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?，?.01cm ——廢水的動(dòng)力粘度系數(shù)，g/(cm·s)，取 （3）SBR反應(yīng)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0.25 ——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。 ——分離室水流向下

37、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颍嬲鲈O(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、以及計(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)值的內(nèi)容很少。在經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)后，我解決了疑難問(wèn)題，基本上完成了設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 在本次設(shè)計(jì)中，我基本掌握了污水處理廠(chǎng)的初步

38、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(mén)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]北京水環(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.北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2000 [2]潘濤，田剛.廢水處理工程技術(shù)手冊(cè).北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2010 [3]蘇少林.水污染控制技術(shù).2版.大連.大連理工大學(xué)出版社.2010 [4]北京市環(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).北京：化學(xué)工業(yè)出版社. [5]唐受印，汪大琿等編.《廢水處

39、理工程》(第二版).北京化學(xué)工業(yè)出版社. [6]化學(xué)工業(yè)出版社組織編寫(xiě).《水處理工程典型設(shè)計(jì)實(shí)例》（第二版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2000.5 [7]劉紅主編.《水處理工程設(shè)計(jì)》.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.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》.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.2002 [9]曾科等主編.《污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行》.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2001 致謝 本設(shè)計(jì)是在李保華和劉偉老師的指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計(jì)中，老師們給我提了很多寶貴意見(jiàn)。雖然我遇到了很多問(wèn)題，但在老師的指導(dǎo)下，這些問(wèn)題最終迎刃而解。在論文的撰寫(xiě)方面，老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)的老師，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)及在這個(gè)過(guò)程中各位老師不斷的點(diǎn)撥，在今后的學(xué)習(xí)中我會(huì)做的更好！