4000m3d制藥廢水計(jì)算書

第頁3制藥廢水處理工程3.1水質(zhì)水量3.1.1水量該制藥廠廢水水量為4000m3/d，水質(zhì)：COD≤4400mg/L，BOD≤2500mg/L，SS≤900mg/L，NH3-N≤130mg/L，pH：6~8根據(jù)所給資料可知，該制藥廠每天產(chǎn)生廢水水量為4000m3。本設(shè)計(jì)的進(jìn)水水質(zhì)見表3-1。項(xiàng)目COD（mg/L）BOD（mg/L）NH3-N（mg/L）SS（mg/L）pH值進(jìn)水水質(zhì)440025001309006~8 抗生素制藥廢水經(jīng)處理后排入城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)，出水水質(zhì)需達(dá)到《發(fā)酵類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21903-2008）中新建企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。如表3-2所示:項(xiàng)目COD（mg/L）BOD（mg/L）NH3-N（mg/L）SS（mg/L）pH出水水質(zhì)≤120≤40≤60≤356~9污染物目標(biāo)去除率如表3-3所示:項(xiàng)目COD（mg/L）BOD（mg/L）NH3-N（mg/L）SS（mg/L）pH值進(jìn)水水質(zhì)440025001309006~8出水指標(biāo)≤120≤40≤60≤356~9去除率（%）97.3%98.4%73%93.3%-4廢水處理系統(tǒng)該制藥廠廢水水量為4000m3/d，水質(zhì)：COD≤4400mg/L，BOD≤2500mg/L，SS≤900mg/L，NH3-N≤130mg/L，pH：6~8，總變化系數(shù)K總=1.21。處理水量的確定：Qmax=Q×K總=4000m3/d×1.21=4840m3/d4.1格柵（1）設(shè)計(jì)說明格柵可以通過過濾去除廢水中的大顆粒雜質(zhì)，防止廢水進(jìn)入后續(xù)構(gòu)筑物時(shí)出現(xiàn)水管堵塞等問題。本設(shè)計(jì)中處理的廢水組成為制藥廠中的抗生素制藥廢水和企業(yè)內(nèi)的部分生活污水，懸浮物含量適中，大顆粒雜質(zhì)少，因此格柵需要過濾的污染物較少，可采用機(jī)械清渣方式。設(shè)計(jì)流量：平均日流量最大日流量設(shè)計(jì)參數(shù)：柵條間隙設(shè)e=12.00mm；柵前渠道水深h=0.5m；廢水的過柵流速v=0.6m/s，格柵安裝傾斜角度δ=60°。圖4-1格柵水力計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）格柵計(jì)算①、柵條數(shù)（n）為式中：Qmax——最大計(jì)算流量m3/s；α——格柵安裝傾角；e——柵條間隙mm；h——柵前渠道的水深；v——過柵流速，m/s格柵柵條數(shù)為15條。柵槽深度相對(duì)原廢水來水水面間隔為1.0m。②、柵槽有效寬度（B）柵條設(shè)計(jì)采用圓鋼，柵條寬度S=0.01m。柵槽有效寬度：n——柵條數(shù)目S——柵條寬度,mmB——格柵有效寬度，me——柵條間隙，mm③、水渠道漸寬部分長(zhǎng)度（L1）設(shè)定進(jìn)水渠寬度B1=0.25m，進(jìn)水渠漸寬角度α1=20°，進(jìn)水渠道內(nèi)柵前流速v1：Qmax——最大計(jì)算流量，m3/sB1——進(jìn)水渠寬，mh——柵前渠道的水深，mB——格柵有效寬度，mB1——進(jìn)水渠寬，mα1——柵前部漸寬段水平展開角，一般α1取20°④、槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度（L2）⑤、水頭損失（h1）取k=3，帶入公式有β——形狀系數(shù)，柵條斷面形狀定為銳邊矩形，因此取2.42；S——柵條寬度，mm；e——柵條間隙，mm；v——過柵流速，m/s；g——重力加速度，g取9.81；α——格柵傾角，度，一般60o～70o；k——柵渣阻塞格柵時(shí)，導(dǎo)致增大水頭損失的倍數(shù)；=0.09（m）⑥、柵后渠總高度（H）設(shè)計(jì)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m，柵前渠高:H1=h+h2h——柵前渠道的水深，mh2——柵前渠道超高，mH1=0.5+0.3=0.8(m)柵后渠高：H=h+h1+h2h——柵前渠道的水深，mh1——過柵水頭損失，mh2——柵前渠道超高，mH=0.5+0.09+0.3=0.89（m）⑦、柵槽總長(zhǎng)度（L）L1——柵前部漸寬長(zhǎng)度，mL2——柵后部漸縮長(zhǎng)度，mH1——柵前渠總高，mα——格柵傾角，度，一般60o～70o=2.106(m)依據(jù)工程實(shí)際，本設(shè)計(jì)選用2100×320（mm）的細(xì)格柵設(shè)備。⑧、每日柵渣量（W）每立方米污水產(chǎn)生的柵渣量設(shè)為W1=0.1m3/103m3。每日柵渣量為Qmax——最大計(jì)算流量，m3/sW1——每立方米污水產(chǎn)生的柵渣量，m3/（103m3）；Kz——進(jìn)水變化系數(shù)。此柵渣量大于0.3m3/d，故采用機(jī)械清渣。（3）格柵井的確定經(jīng)過計(jì)算得到柵槽有效寬度B=0.32m，柵后槽總高度H=0.89m，柵槽總長(zhǎng)度L=2.106m。實(shí)際建設(shè)中，考慮到超高、水力荷載等問題。格柵井尺寸定為：2.2m×1.0m×1.3m，考慮到實(shí)際尺寸較小，所以與調(diào)節(jié)池合建。4.2調(diào)節(jié)池（1）設(shè)計(jì)說明設(shè)計(jì)對(duì)象的污水產(chǎn)生包括制藥廢水和企業(yè)內(nèi)部分生活污水，具有間歇排放、水量隨時(shí)間產(chǎn)生變化的特點(diǎn)。因此廢水中的酸堿度和流量都不是固定的，則需要建造調(diào)節(jié)池以均衡廢水水質(zhì)，調(diào)節(jié)水量，保證后續(xù)生化處理中能實(shí)現(xiàn)均勻進(jìn)水以達(dá)到最佳處理效果。并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廢水酸堿度，加藥中和酸堿廢水，避免出現(xiàn)對(duì)后續(xù)處理工藝的沖擊負(fù)荷。設(shè)計(jì)停留時(shí)間T：6h（水力停留時(shí)間取值范圍：4~12h，本次設(shè)計(jì)取6h）有效水深h1：6m超高h(yuǎn)2：0.5m（2）調(diào)節(jié)池計(jì)算V=QmaxT=201.67×6=1210.02m3Qmax——最大設(shè)計(jì)流量，m3/hT——水力停留時(shí)間，h調(diào)節(jié)池池水面積：S=(m2)式中：S——池體面積，m3h1——有效水深，m設(shè)調(diào)節(jié)池為長(zhǎng)方形，取調(diào)節(jié)池長(zhǎng)度L為17m，寬度B為12m，超高h(yuǎn)2為0.5m則調(diào)節(jié)池總高度H=h1+h2=6+0.5=6.5m調(diào)節(jié)池的實(shí)際尺寸為:V1=L×B×H=17m×12m×6.5m=1326m3（3）調(diào)節(jié)池尺寸的確定通過計(jì)算調(diào)節(jié)池有效尺寸為17.0×12.0×6.0=1224m3，在實(shí)際設(shè)計(jì)中超高為0.5m，則調(diào)節(jié)池的實(shí)際尺寸為17.0×12.0×6.5(m)。4.3水解酸化池（1）設(shè)計(jì)說明由于廢水在該池內(nèi)有較長(zhǎng)的停留時(shí)間，在池中水解產(chǎn)酸菌的作用下，廢水中的大分子復(fù)雜有機(jī)物、不溶性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子、溶解性的有機(jī)物，然后滲透到細(xì)胞體內(nèi)分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類物質(zhì)，不僅可以去除部分COD，另外還可去除水中的部分色度，經(jīng)過厭氧消化后的廢水同時(shí)還提高了可生化性，有利于廢水進(jìn)入下一階段進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)參數(shù)：流量Qmax=201.67m3/h，停留時(shí)間取10.0h，池底部均布微孔曝氣頭，由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制每3h曝氣一次，一次約30min，曝氣強(qiáng)度在6.0m3/(m2·h)左右。（2）水解酸化池計(jì)算①、有效水深和尺寸的計(jì)算V0=Qmax×10.0=201.67×10.0=2016.7(m3)取池長(zhǎng)L=20m，有效水深h=6.0m，則池寬②、水解酸化池尺寸的確定通過計(jì)算，水解酸化池有效尺寸為20.0×16.8×6.0(m),考慮超高0.5m，池體實(shí)際尺寸定為20.0×16.8×6.5(m)。③、填料量的確定采用半軟性填料，填料層高h(yuǎn)定為3.5m，則V=B×L×h=1134.0（m3)，填料量定為1134m3。污染物去除效率污水經(jīng)過調(diào)節(jié)池后的水質(zhì)為：COD=4300mg/L，BOD5=2300mg/L；SS=690mg/L在水解酸化池的效率在8～15%以上，按10%計(jì)，則出水COD=4300×90%=3870mg/L；BOD5=2300×90%=2100mg/L；SS=690×90%=621mg/L（4）水解酸化池污泥量ΔX——污泥產(chǎn)生量，kg/d;SS——固體懸浮物濃度，kg/m3Q——設(shè)計(jì)流量，m3/df——懸浮固體的去除率，本設(shè)計(jì)取40%fa——污泥水解率，應(yīng)通過試驗(yàn)或參照類似工程確定，本設(shè)計(jì)取30%。污泥含水率為98%4.4UASB反應(yīng)器4.4.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量進(jìn)水COD5=3870(mg/L)，去除率為85%UASB反應(yīng)器的容積負(fù)荷在不同條件下絮狀和顆粒污泥的設(shè)計(jì)容積負(fù)荷率如下表所示：廢水CODcr濃度（mg/L）在35℃時(shí)采用的負(fù)荷（kgCODcr/（m3·d））顆粒污泥絮狀污泥2000~60004~63~56000~90005~84~6>90006~105~8本設(shè)計(jì)采用的容積負(fù)荷率Nv=5.5污泥產(chǎn)率為:，產(chǎn)氣率為:0.34.4.2公式計(jì)算（1）UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算A反應(yīng)器容積計(jì)算(包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū))UASB有效容積為：式中 —反應(yīng)器有效容積，—設(shè)計(jì)流量，—進(jìn)水COD濃度，—容積負(fù)荷，—去除效率，%B UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸在本次設(shè)計(jì)采用矩形池子設(shè)計(jì)反應(yīng)池座數(shù)為3座。設(shè)計(jì)反應(yīng)器有效高度為5.5m，超高0.5m則池子的橫截面積為：反應(yīng)器數(shù)量:3座單池子的面積為：根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐和經(jīng)濟(jì)考量，矩形的UASB池子的長(zhǎng)寬比在2:1較為合理。設(shè)池子的長(zhǎng)為20米，所以寬為單池子的截面積：所以單池子的總體積為所以池子的總體積為,符合設(shè)計(jì)要求。UASB池子的具體尺寸水力停留時(shí)間（)及水力負(fù)荷。水力停留時(shí)間水力負(fù)荷校核，其中滿足設(shè)計(jì)。（2)布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算由資料知，顆粒物Nv>4kgCOD/(m3·d)每個(gè)布水點(diǎn)服務(wù)2～5m2出水口流速2～5m/sA配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進(jìn)水管總管直徑取200mm，流速約為0.6m/s。每個(gè)反應(yīng)器設(shè)置10根DN100mm支管，每根管之間的中心距離為2.0m，配水孔徑采用15mm，孔距1.0m，每孔服務(wù)面積為2.0×1.0=2.00m2，孔徑向下并與垂線呈45°穿孔管距離反應(yīng)池底200mm，每個(gè)反應(yīng)器有60個(gè)出水孔，此外本裝置采用連續(xù)進(jìn)水，布水孔孔口向下有利于避免光口堵塞，而且由于UASB反應(yīng)器底部反射散布作用，有利于布水均勻。B布水孔孔徑共設(shè)置布水孔60個(gè)，出水流速u選為1.8m/s，則孔徑為d C驗(yàn)證常溫下，容積負(fù)荷(Nv)為:5.5kgCOD/(m3·d)；產(chǎn)氣率為:0.3m3/kgCOD；需滿足空塔水流速度≤1.0m/h，空塔沼氣上升流速≤1.0m/h空塔水流速度: 符合設(shè)計(jì)要求。空塔氣流速度: 符合設(shè)計(jì)要求。(3)三相分離器構(gòu)造設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明三相分離器要具有氣、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、氣液分離器的設(shè)計(jì)。a 沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負(fù)荷率決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，這對(duì)固液分離不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求：①沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷<1.0m/h；②沉淀器斜壁角度設(shè)為35°，使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；③進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速≤2m/h；④總沉淀水深應(yīng)大于1.5m；⑤水力停留時(shí)間介于1.5~2.0h。若以上條件都能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果。本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長(zhǎng)邊布置7個(gè)集氣罩，構(gòu)成6個(gè)分離單元，則每個(gè)單元設(shè)置6個(gè)三相分離器。三相分離器示意圖如下：h1h1h2h2h4b3Fh4b355°CED55°CEDh3vbvaV1ABV2h3vbvaV1ABV2b2b1b2b1bb圖4-5單元三相分離器局部放大圖三相分離器長(zhǎng)度B=11m，每個(gè)單元寬度b=L/6=17/6=2.83m。沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即沉淀區(qū)表面負(fù)荷率其中滿足設(shè)計(jì)要求.b回流縫設(shè)計(jì)如圖4-5所示，設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角為55°，取為1.2m;式中：－－下三角集氣罩底面的寬度,m－－下三角集氣罩的垂直方向的高度,m－－相鄰兩個(gè)下三角集氣罩之間的水平距離（即污泥回流縫之一），m－－單元三相分離器的寬度，m即下三角回流縫的面積為：式中：－－下三角回流縫的面積,m2－－為三相分離器的長(zhǎng)度，m－－單元三相分離器的個(gè)數(shù)下三角集氣罩的污泥回流縫中的混合液上升的流速的計(jì)算式中：:為下三角回流縫的面積,m2:為反應(yīng)池的座數(shù)為了使回流縫水流穩(wěn)定，固液分離效果顯著，污泥能順利回流，一般<2m/h符合設(shè)計(jì)規(guī)范。上三角集氣罩的下端與下三角集氣罩的斜面之間的水平回流縫水流速度設(shè)，所以上三角集氣罩的回流縫的面積為則三角集氣罩的污泥回流縫中的混合液上升的流速的計(jì)算式中：:為下三角回流縫的面積,㎡假定，為控制斷面，一般其面積不低于反應(yīng)器面積的20%，就是，同時(shí)需要滿足:(4)氣液分離設(shè)計(jì)由圖4-5可知:取AB=0.5m,則（5）沼氣效果的校核在確定三相分離器的基本尺寸的同時(shí)還需要相應(yīng)的進(jìn)行沼氣的分離效果是否符合要求的驗(yàn)證，如果不滿足需要對(duì)三相分離器進(jìn)行尺寸的重新設(shè)計(jì)。氣液分離校核，如圖4-5所示，假定氣泡上升流速和水流流速不變，根據(jù)平行四邊形法則，要使氣泡分離進(jìn)入沉淀區(qū)的必要條件是:沿著AB方向水流速度:由斯托克斯公式得：式中：:氣泡的直徑,:清水的密度,:沼氣的密度,:碰撞系數(shù),:廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù),設(shè)在此三相分離器出來的沼氣氣泡的直徑為,當(dāng)在溫度為度時(shí)，清水的動(dòng)力粘滯系數(shù)為。在20度時(shí)清水的密度，沼氣的密度為，顆粒之間的碰撞系數(shù)為根據(jù)粘度公式式中：:廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)，由于廢水的動(dòng)力黏滯系數(shù)比凈水的大，所以取0.02可脫去。所設(shè)計(jì)的三相分離器構(gòu)筑可以達(dá)到良好的分離效果該設(shè)計(jì)是合理的也是成功的。UASB的高和三相分離器的高度設(shè)計(jì)三相分離區(qū)的總高，，為集氣罩以上的覆蓋水深，取0.5mUASB的總高為H=7.3米，沉淀區(qū)高為3.25米，懸浮區(qū)高位1.5米，污泥區(qū)的高為2.0米，超高部分為0.5米。(7)排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算AUASB反應(yīng)器的泥量計(jì)算一般UASB的污泥主要是由微生物的呼吸所產(chǎn)生的，在微生物呼吸過程由污泥沉降室所沉降下來;由沉降性能良好的厭氧污泥組成，平均濃度為15gVSS/L，則兩座UASB反應(yīng)器中污泥總量:B泥量計(jì)算當(dāng)微生物進(jìn)行厭氧呼吸產(chǎn)泥量取反應(yīng)器的總產(chǎn)泥量由公式得：式中：:反應(yīng)器的總的泥量,:厭氧微生物污泥產(chǎn)量，:進(jìn)水COD濃度，:去除率,所以，則，單池的產(chǎn)泥量為。當(dāng)污泥中的含水率為97%時(shí),取。污泥的產(chǎn)量為:。單池子排泥量為:污泥齡為:。C排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在UASB三相分離器底部100cm和200cm處各設(shè)置兩個(gè)排泥口，共四個(gè)排泥口，每天排泥一次。排空時(shí)由污泥泵從池底強(qiáng)排，各池子的污泥由污泥泵抽入污泥濃縮池。排泥管管徑為200mm由計(jì)算所得污泥量選擇污泥泵,型號(hào):50KWQ15-15-1.5。主要性能:流量；揚(yáng)程15m;電機(jī)功率1.5kW。數(shù)3臺(tái)，每天設(shè)置排泥2h（8）出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻的收集并排出，出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊懬移湫问脚c三相分離器及沉淀區(qū)設(shè)計(jì)相關(guān)。出水槽的設(shè)計(jì)對(duì)于每座反應(yīng)池具有6個(gè)三相分離器所以需要設(shè)計(jì)相同數(shù)目的出水槽，出水槽的槽數(shù)為6，其中槽寬為0.2m單個(gè)反應(yīng)器的流量設(shè)計(jì)在出水槽口的流速為則:槽口附近水深設(shè)出水槽附近槽深為，出水槽坡度為0.01；即出水槽的尺寸為,出水槽數(shù)量為6座。溢流堰的設(shè)計(jì)出水槽的溢流堰一共有12條每條長(zhǎng)設(shè)計(jì)角度為的直角三角堰，其中堰高度為，堰寬，則堰口水面寬已知每個(gè)UASB反應(yīng)器處理水量為,查資料得知溢流負(fù)荷為1～2,設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷為1.5，則堰上水面總長(zhǎng):三角堰數(shù)量:每條溢流堰三角堰的數(shù)量:溢流堰上共有21個(gè)的堰口，21個(gè)的間隙。堰上水頭校核每個(gè)堰出流率:按三角堰計(jì)算公式，則堰上水頭:（9）出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算反應(yīng)器在沿池子的長(zhǎng)邊設(shè)置一條矩形的出水渠，使6條出水槽的水在此沿著出水渠出水，設(shè)計(jì)渠寬為。坡度為，則出水渠的流速為。則在水渠的末端的水深為:由于出水渠的深度實(shí)在出水槽的深度為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)，則出水渠的深度為。離出水渠渠口最遠(yuǎn)的出水槽到渠口的距離為13.5米，考慮到排水管中心距長(zhǎng)邊池壁50mm，出水渠突出池子長(zhǎng)邊池壁0.50m，則出水渠長(zhǎng)為13.5+0.50=14m，所以，出水渠尺寸為14m×0.6m×0.4m，向渠口坡度0.001(10)UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算Q=18.7L/s,選用直徑150mm鋼管排水，充滿度為0.6管內(nèi)流速:沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算在UASB反應(yīng)器主要是微生物的厭氧呼吸作用所產(chǎn)生的沼氣，由國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)可知沼氣的產(chǎn)氣效率為(去除）a總產(chǎn)氣率式中：——為設(shè)計(jì)流量——進(jìn)出水的COD濃度——去除效率——沼氣的產(chǎn)氣效率則每座池子的產(chǎn)氣量為：b集氣管由于每個(gè)集氣罩用一根管進(jìn)行沼氣收集則單池一共有10根管。每根管的最大氣流量:據(jù)資料，取沼氣支管的直徑為,設(shè)計(jì)充滿度為1.0，所以流速c沼氣主管每個(gè)池子10根集氣管先通到一根單池主管，然后在匯入三池沼氣總管，采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為0.005單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量:,取單池沼氣主管的直徑為設(shè)計(jì)充滿度為0.8,所以流速為d沼氣總管內(nèi)最大氣流量:,取沼氣總管的直徑為設(shè)計(jì)充滿度為0.6,所以流速為e沼氣柜，氣柜定容積為3h的產(chǎn)氣量，即所以，氣柜尺寸（12）水封灌設(shè)計(jì)水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或波動(dòng)時(shí)，浮渣或浮沫可能會(huì)引起出氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入沉降室，同時(shí)兼有隔絕和排除冷凝水作用。每一個(gè)反應(yīng)器配置一個(gè)水封罐①水封高度式中:——是反應(yīng)器至儲(chǔ)氣罐的壓頭損失和儲(chǔ)氣氣罐內(nèi)的壓頭為保證安全取貯氣罐內(nèi)壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大取取為，儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓強(qiáng)為為400mm②水封灌尺寸水封罐高度取2.5m，直徑為1500mm；進(jìn)氣管和出氣管各一根，直徑為200mm，進(jìn)水管和放空管各一根，直徑為50mm，并設(shè)液面計(jì)。（13)氣液分離器的設(shè)計(jì)氣液分離器主要作用是對(duì)沼氣在這里進(jìn)行干燥，選用的鋼制氣水分離器3個(gè)，汽水分離器有鋼絲填料；在氣水分離器的前端設(shè)計(jì)一個(gè)沼氣凈化裝置和在氣水分離器的出口裝電子流量監(jiān)測(cè)儀和壓力表等。4.5SBR反應(yīng)池（1）設(shè)計(jì)說明根據(jù)工藝流程論證，相比其它好氧處理法，SBR工藝處理具有處理效率高，構(gòu)筑物占地面積小，投資費(fèi)用少等特點(diǎn)，因而選用SBR法。（2）設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)處理流量Qh=166.67m3/h=167m3/h；BOD-SS污泥負(fù)荷Ls=0.3kgBOD/（kgMLVSS·d）；排出比1/m=1/4；安全高度ε(活性污泥界面以上的最小水深)50cm以上，取ε=0.5m；池?cái)?shù)N=4；周期n=3；反應(yīng)池水深H=6.0m；MLSS濃度X=4000mg/L；處理要求：進(jìn)水BOD5=420mg/L，CODCr=580mg/L，SS=345mg/L，出水BOD5=40mg/L，CODCr=120mg/L，SS=60mg/L。①、反應(yīng)時(shí)間（TA）S0——進(jìn)水BOD濃度，mg/L；Ls——BOD-SS污泥負(fù)荷，kgBOD/（kgMLVSS·d）；1/m——排出比；X——MLSS濃度，mg/L②、沉淀時(shí)間（TS）初期沉降速度=1.33（m/h）③、排水時(shí)間（TD）排水時(shí)間為1.0h。④、進(jìn)水時(shí)間（TF）進(jìn)水時(shí)間TF=2.0(h)一個(gè)周期所需要的時(shí)間為：T=TA+TS+TD+TF=3.5+1.5+1+2=8（h）SBR運(yùn)行一周期為T=8.0h，其中進(jìn)水時(shí)間1.0h，反應(yīng)（曝氣）時(shí)間4h，沉淀時(shí)間2h，排水時(shí)間1.0h。出水BOD5濃度：Ks——飽和常數(shù)，mg/L,20℃時(shí)，一般為25～100，此時(shí)取50Kd——污泥內(nèi)源呼吸率，d-1，20℃時(shí)，一般為0.04～0.075，此時(shí)取0.05θc——污泥停留時(shí)間（泥齡），d，取5～15，此時(shí)取10Y——污泥理論產(chǎn)率，kg(生物量)/kg（降解得BOD5），不設(shè)初沉池，20℃時(shí)，Y=0.6～1.0，此時(shí)取0.8K——BOD5降解速度常數(shù)，d-1，20℃時(shí)，K取0.05～0.3，此時(shí)取0.2=39（mg/L）BOD5的去除效率同理，出水COD濃度為SBR反應(yīng)池容積計(jì)算式中：V——反應(yīng)池有效容積，m3；Q’——每個(gè)周期進(jìn)水量，m3，每個(gè)周期進(jìn)水量；So——反應(yīng)池進(jìn)水五日生化需氧量，mg/L，420mg/L；LS——反應(yīng)池的五日生化需氧量污泥負(fù)荷，kgBOD5/（kgMLSS·d）；0.3X——反應(yīng)池內(nèi)混合液懸浮固體（MLSS）平均濃度，kgMLSS/m3；TR——每個(gè)周期反應(yīng)時(shí)間，h。設(shè)計(jì)SBR池4座，單座池體有效容積為266m3。取反應(yīng)池水深H=6.0m，超高0.5m，則所需面積取反應(yīng)器長(zhǎng)L=9.0m，則寬B=5.0m。SBR單池長(zhǎng)度9m，寬5m，高6.5m。容積V=9×5×6.5=292.5。4池總?cè)莘eΣV=4V=1170（m3）（3）SBR反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制SBR反應(yīng)池總水深6m。按平均流量考慮，進(jìn)水前水深3.5m，進(jìn)水結(jié)束水深6.0m；排水時(shí)水深為6.0m，排水結(jié)束后水深3.5m。故換水水深為2.5m，其中存泥水深2.0m，保護(hù)水深1.5m，保護(hù)水深的設(shè)置是為了避免排水時(shí)對(duì)沉淀及排泥的影響。進(jìn)水開始與進(jìn)水結(jié)束由水位控制，曝氣開始由水位和時(shí)間控制，曝氣結(jié)束由時(shí)間控制沉淀開始與結(jié)束由時(shí)間控制，排水開始由時(shí)間控制，排水結(jié)束由水位控制。（3）排水口高度和排水管管徑①、排水口高度換水水量V=9×5×2.5=112.5m3為保證每次換水水量及時(shí)快速排出，以及排水裝置運(yùn)行的需要，排水口應(yīng)在反應(yīng)池最低水位下約0.5～0.7m，取0.5m，則設(shè)計(jì)排水口在最高水位之下3m。設(shè)計(jì)池底埋深2.0m，則排水口相對(duì)地坪標(biāo)高為1.0m，最低水位相對(duì)地面標(biāo)高1.5m。②排水管管徑每池設(shè)浮動(dòng)排水裝置一套，出水口設(shè)排水管一根；固定設(shè)于SBR墻上。浮動(dòng)排水裝置規(guī)格DN200mm，排水管徑DN200mm，設(shè)排水平均流速為v=0.4m/s，則排水量則每周期所需排水時(shí)間為這與前面的排水時(shí)間相對(duì)應(yīng)。（4）排泥量及排泥系統(tǒng)①、SBR產(chǎn)泥量SBR生物代謝產(chǎn)泥量為ΔX=a·Q·Sr-b·Xr·V=(a-b/NS)QSr（4-14）式中：a——微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgBOD；b——微生物自身氧化率，1/d。根據(jù)該廢水的特點(diǎn)和以往類似經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)，則有ΔX=（0.70-）×4000×0.38=810(kg/d)設(shè)定排泥含水率為98%，則排泥量為考慮安全系數(shù)，選定總排泥量為50m3/d。②、排泥系統(tǒng)池底坡向排泥坑坡度i=0.01，池出水端池底設(shè)排泥坑一個(gè)尺寸0.5×0.5×0.5m3，每個(gè)排泥坑中接吸泥管DN200一根，剩余污泥用泵送入污泥濃縮池。排泥管安裝高程相地面為-2.5m。（4）需氧量和供氣量計(jì)算①、需氧量計(jì)算SBR池需氧量計(jì)算式為（4-15）式中：a’——微生物代謝需氧率；b’——微生物自身需氧量，1/d。根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，取，，則需氧量O2＝0.55×4000×0.38+0.15×(1/0.3)×4000×0.38=1596(kgO2/d)=66.5(kgO2/h)②、供氣量計(jì)算設(shè)計(jì)采用Sq-A型射流曝氣器，射流泵開啟量為85m3/h，可以選用100WQ100-15-7.5的泵型號(hào)。供氣方式為新型高效射流曝氣供氧方式，氧的轉(zhuǎn)化率高達(dá)35%，可按30%來計(jì)。查表知20℃、30℃時(shí)溶解氧飽和度分別為、。射流曝氣器出口處的絕對(duì)壓力Pb為（4-16）空氣離開曝氣時(shí)，氧的百分比為曝氣池的溶解氧平均飽和度為（按20℃計(jì)算）（4-17）)水溫20℃時(shí)，曝氣池的溶解氧平均飽和度20℃時(shí)脫氧清水充氧量為（4-18）計(jì)算時(shí)取值α＝0.82，β=0.95，Cj=2.0，P=1.0，則計(jì)算得＝111.60(kgO2/h)SBR反應(yīng)池供氣量每立方廢水供氣量為去除每千克BOD5的供氣量為去除每千克BOD5的供氧量為③、空氣管計(jì)算鼓風(fēng)機(jī)房出來的空氣供氣干管，在相鄰SBR的隔墻上設(shè)兩根供氣支管，每池一根支管供氣。在每根支管上設(shè)4根供氣豎管，每根供氣豎管安裝擴(kuò)散器8個(gè)，單池32個(gè)擴(kuò)散器，共128個(gè)擴(kuò)散器，每個(gè)擴(kuò)散器服務(wù)面積為(9×5)/32=1.4m2/個(gè)。選用SX-Ⅰ型盆形曝氣器，氧轉(zhuǎn)移效率6～9%，氧動(dòng)力效率1.5～2.2kg/(kW·h),供氣量20～25m3/h，服務(wù)面積1～2m2/個(gè)。4.6鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)鼓風(fēng)機(jī)房要給SBR池供氣，選用TSD-150型羅茨鼓風(fēng)機(jī)三臺(tái)，2備1用。設(shè)備參數(shù)：流量：20.40m3/min；升壓：44.1kPa；配套電機(jī)型號(hào)：Y200L-4；功率：30kW；轉(zhuǎn)速：1220r/min；機(jī)組最大重量：730kg。鼓風(fēng)機(jī)房布置：鼓風(fēng)機(jī)房面積5.0×5.0×4.0m2，建于地面上。鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)控制室一間3.0m2。鼓風(fēng)機(jī)組間距不少于1.5m。鼓風(fēng)機(jī)房不設(shè)風(fēng)道，新鮮空氣直接從上口葉窗進(jìn)入，過濾器除塵，鼓風(fēng)機(jī)在出風(fēng)干管上裝設(shè)壓力表及單閥，鼓風(fēng)機(jī)由值班室控制。4.7反應(yīng)沉淀池設(shè)計(jì)4.7.1反應(yīng)沉淀池設(shè)計(jì)參數(shù)（1）設(shè)反應(yīng)沉淀池池水力停留時(shí)間T=0.5h（2）該設(shè)計(jì)將投PAC（聚合氯化鋁）量（通常介于0.5-1.5mg/l）定為最大的投氯量值即ρmax，也就是1.5

mg/l。4.7.2反應(yīng)沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算（1）設(shè)計(jì)反應(yīng)沉淀池一座，池體容積V=Q×T=166.67×0.5=83.33m3設(shè)消毒池池長(zhǎng)L=12.0m，池寬B=7.0m，設(shè)有效水深H=2m，超高0.5m。