固體廢物處理與處置卡擦就-城市污水處理廠污泥好氧發(fā)酵處理工程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)課程名稱固體廢物處理與處置題目名稱城市污水處理廠污泥好氧發(fā)酵處理工程設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)院環(huán)境學(xué)院目錄一、引言 1二、設(shè)計(jì)背景資料： 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 11.污水污泥量與特性分析 12.污水污泥好氧發(fā)酵處理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 22.1污泥好氧發(fā)酵處理技術(shù)路線 32.2污泥好氧發(fā)酵的原理 32.3污泥好氧發(fā)酵工藝流程 43、脫水污泥前處理設(shè)計(jì)（包括破碎、混合、和成分調(diào)整，主要為混合攪拌機(jī)選型或設(shè)計(jì)） 43.1含水率調(diào)整 43.2成分調(diào)理 43.3破碎機(jī)選型 53.4混合攪拌機(jī)的選型 54、污水污泥好氧發(fā)酵槽設(shè)計(jì) 54.1一次發(fā)酵主要參數(shù) 74.2一次發(fā)酵最終指標(biāo) 74.3二次發(fā)酵主要參數(shù) 74.4堆肥質(zhì)量指標(biāo) 75.生物除臭處理設(shè)計(jì) 85.1產(chǎn)生氣味的物質(zhì) 85.2城市污水處理廠內(nèi)氣味的分布情況 85.3惡臭收集與輸送 95.4除臭方法選擇 95.5生物過濾法的工作原理 105.6生物過濾除臭設(shè)計(jì) 106、產(chǎn)品處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 117、結(jié)語 128、參考文獻(xiàn) 12一、引言

我國城市近年來普遍建設(shè)了污水處理廠，而且規(guī)模不斷擴(kuò)大、處理程度不斷提高。與蓬勃發(fā)展的污水處理技術(shù)相比，污泥處理和處置技術(shù)在我國還剛剛起步，未妥善處理的污泥會帶來嚴(yán)重的二次污染問題。隨著新建污水處理廠的陸續(xù)投產(chǎn)，污泥產(chǎn)量將會有大幅度的增加，所以對污泥的處理和處置必須予以充分的重視。

污泥的利用和最終處置方法主要有焚燒、填埋、堆肥和投海等。與其它處置方式相比，堆肥處理不但可以達(dá)到穩(wěn)定污泥的目的，同時制成肥料農(nóng)業(yè)利用具有經(jīng)濟(jì)、簡便、可資源化等優(yōu)點(diǎn)，引起各國的重視，并進(jìn)行大量的研究。

二、設(shè)計(jì)背景資料（1）城市生活污水脫水污泥含水率75％，C/N為6.3，污泥含氮量為5.6％（干基），污泥全年平均溫度25℃（2）大氣全年平均溫度21℃，土壤冬季計(jì)算溫度10℃，冬季凍土深度0.6m，土壤全年平均溫度23℃（3）地下水位深度7m。（4）發(fā)酵溫度控制在50～60℃。但最高溫度控制在60～70℃，并維持24小時以殺滅病原微生物和植物種子。（5）設(shè)計(jì)處理能力為20tDS（干污泥）/d。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.污水污泥量與特性分析污水污泥量為20tDS（干污泥）/d。城市生活污水污泥(SewageSludge)，簡稱城市污泥，是生活污水處理廠在污水凈化過程中產(chǎn)生的一種含水率很高的絮狀泥粒，它實(shí)際上是由污水中的懸浮物、微生物、微生物所吸附的有機(jī)物以及微生物代謝活動產(chǎn)物所形成的聚集體組成的。隨著污泥處理技術(shù)的改進(jìn)，污水排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，處理程度越來越高，產(chǎn)生的污泥量大大增加。城市生活污水污泥主要屬于有機(jī)污泥，其特點(diǎn)是有機(jī)物含量高(60％～80％)，顆粒細(xì)(0．02～0．2mm)，密度較小(1．002～1．0069／cm3)，由于在水處理過程中經(jīng)常添加化學(xué)絮凝劑而呈絮狀體結(jié)構(gòu)，脫水性差，分散困難。從外觀上看，城市污泥呈黑色或黑褐色的流體狀或泥餅狀物質(zhì)，含水率高，易腐敗，有惡臭。雖然城市污泥因其來源和處理過程不同，有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀的含量和比例有所差異，但研究表明，城市污泥總體上是一種富含有機(jī)質(zhì)(平均為355g／kg)，高氮(平均為24．9g／kg)、磷(平均為30．7g／kg)而低鉀(平均為14．0g／kg)的有機(jī)肥，有機(jī)質(zhì)、氮、磷含量大大高于普通農(nóng)家肥豬牛糞，有的甚至比優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥雞糞還高n”，其總體養(yǎng)分含量高于一般的禽畜糞便，礦化速度也比普通農(nóng)家肥迅速n”。有研究報(bào)道，污泥有機(jī)物中易降解成分(水溶性有機(jī)質(zhì)、蛋白質(zhì)、半纖維素等)占有機(jī)物總量的比例高達(dá)60％，C／N比低(通常為6～8)，供肥能力相對較強(qiáng)，因此是一個很好的有機(jī)肥源。針對污泥鉀含量普遍較低，通常低于普通農(nóng)家肥含鉀量的現(xiàn)實(shí)情況，有研究者建議在污泥肥料生產(chǎn)或施用過程中適當(dāng)添加一定量的鉀肥以優(yōu)化其肥料比例，提高農(nóng)業(yè)價值。污泥中濃縮有各種重金屬，由于其具有難遷移、易富集、危害大等特點(diǎn)，一直是限制污泥農(nóng)業(yè)利用的最主要因素。污泥施用增加了土壤和作物中的重金屬含量，而且與污泥施用量成一定的線性關(guān)系。許多國家都對可農(nóng)業(yè)利用污泥的重金屬含量做了明確規(guī)定。但由于城市生活污水處理廠主要污水來源為生活污水而非工業(yè)廢水，因此污泥中重金屬含量主要和居民飲食、居住環(huán)境以及使用工具有關(guān)，基本都低于我國頒布的《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284—84)，符合污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)要求，但也有研究報(bào)道稱，一些生活污泥中Zn含量大大超過標(biāo)準(zhǔn)，所以在設(shè)計(jì)污泥的施用量和施用時間時要特別重視該元素的不良影響。城市生活污水污泥中含有多種病原菌、病毒和寄生蟲等，經(jīng)厭氧消化后有一定程度的降低，但仍不能使其完全滅活，需進(jìn)一步處理。污泥按不同分離過程可以分為初沉污泥、生物濾池污泥、活性污泥，其中一部分活性污泥作為回流污泥，其余的作為剩余污泥從二級沉淀池排出。一般來說，污水處理廠需要處理的污泥主要是初沉池污泥與剩余污泥的混合污泥。污泥中水分的存在形式主要有間隙水、毛細(xì)管結(jié)合水，表面吸附水和內(nèi)部水。間隙水污泥顆粒間隙中的水稱為間隙水，約占污泥水分的70％左右，是污泥濃縮的主要對象。毛細(xì)管結(jié)合水在細(xì)小污泥固體顆粒周圍的水，由于產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，可以構(gòu)成如下幾種結(jié)合水：在固體顆粒的接觸面上由于毛細(xì)壓力的作用而形成的楔形毛細(xì)結(jié)合水；充滿于固體本身裂隙中的毛細(xì)結(jié)合水。各類毛細(xì)結(jié)合水約占污泥中水分總量的20％.表面吸附水吸附于污泥顆粒表面的水稱為表面吸附水，約占污泥水分的7％左右。污泥常處于膠體顆粒狀態(tài)，比表面積大，在表面張力作用下能吸附較多水分。內(nèi)部水存在于污泥顆粒內(nèi)部的水稱為表面吸附水，約占污泥水分的3％左右。內(nèi)部水與固體結(jié)合得很緊，用機(jī)械方法不能脫除，但可用高溫加熱法或冷凍法去除。2.污水污泥好氧發(fā)酵處理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)好氧發(fā)酵是在有氧條件下，好氧菌對廢物進(jìn)行吸收、氧化、分解。微生物通過自身的生命活動，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡單的無機(jī)物，同時釋放出可供微生物生長活動所需的能量，而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長繁殖，產(chǎn)生出更多生物體的過程。工藝流程主要是：前處理單元、主發(fā)酵單元、后發(fā)酵單元、后處理單元、惡臭控制單元。近年來，隨著我國城市污水廠的興建，污泥的處理與處置問題極為突出，污泥不加處理直接返回，可造成病蟲害等二次污染。污泥中富含有機(jī)物和其它植物生長營養(yǎng)素，將污泥發(fā)酵后制成有機(jī)肥料，使其變廢為寶，既節(jié)約了能源，又保護(hù)了環(huán)境。2.1污泥好氧發(fā)酵處理技術(shù)路線（1）混合調(diào)質(zhì)污泥混合調(diào)質(zhì)的目的是調(diào)整脫水污泥的水分和碳氮比，并加大疏松程度，增加與空氣的接觸面積，有利于好氧發(fā)酵。同時添加外源菌種（VT菌）以促進(jìn)發(fā)酵過程快速進(jìn)行，并抑制臭氣的產(chǎn)生。（2）好氧堆肥好氧堆肥在發(fā)酵槽（池）或發(fā)酵倉內(nèi)進(jìn)行，靠強(qiáng)制通風(fēng)來供給氧氣。在堆肥過程中，物料中有機(jī)物在好氧微生物作用下開始發(fā)酵，首先是易分解物質(zhì)分解，產(chǎn)生CO2和H2O，同時產(chǎn)生熱量使溫度上升。這時微生物吸取有機(jī)物中的碳、氮等營養(yǎng)成分，在合成細(xì)胞質(zhì)自身繁殖的同時，將細(xì)胞中吸收的物質(zhì)分解而產(chǎn)生熱量，發(fā)酵能進(jìn)行高效率的分解。一般來說經(jīng)過最少7天的平均溫度保持在55℃以上的發(fā)酵，大部分有機(jī)物已被降解，由于有機(jī)物的減少及代謝產(chǎn)物的累積，微生物的生長及有機(jī)物的分解速度減緩，發(fā)酵溫度開始降低，此時有機(jī)質(zhì)基本穩(wěn)定。堆肥過程中氧的供給情況和發(fā)酵保溫程度對堆肥的溫度上升有很大影響，發(fā)酵周期約為12～15天。（3）陳化篩分堆肥發(fā)酵后的污泥尚未達(dá)到腐熟，需要繼續(xù)進(jìn)行陳化（二次發(fā)酵）。陳化的目的是將污泥中剩余有機(jī)物進(jìn)一步分解、穩(wěn)定，陳化后期堆肥的溫度逐漸下降，穩(wěn)定在40℃左右，含水率可降低至35%以下，堆肥腐熟后形成腐殖質(zhì)。為滿足有機(jī)肥銷售或后續(xù)制肥工藝的要求，在陳化之后還可進(jìn)行一次篩分分級。（4）加工制肥污泥堆肥要作為產(chǎn)品銷售還應(yīng)根據(jù)肥料用途和市場需要進(jìn)行加工，制肥的目的就是提高污泥堆肥的肥效和商品性，進(jìn)而提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。（5）尾氣除臭在好氧堆肥過程中有臭氣產(chǎn)生，主要是氨、硫化氫、甲基硫醇、胺類等，廢氣必須進(jìn)行除臭處理后才能排放。常用的處理方法有生物濾池法、化學(xué)洗池法和活性碳纖維吸附法等。一般是用通風(fēng)機(jī)將堆肥過程中產(chǎn)生的臭氣收集，用管道輸送到除臭器中除臭，這些除臭器處理NH3、H2S的去除率均可達(dá)到95%以上。2.2污泥好氧發(fā)酵的原理有機(jī)物＋O2＋營養(yǎng)物—細(xì)胞質(zhì)＋CO2＋H2O＋NH3＋SO42-＋...＋抗性有機(jī)物＋熱量含氮有機(jī)物（CsHtNuOv*AH2O）：細(xì)胞物質(zhì)的合成：細(xì)胞質(zhì)的氧化：2.3污泥好氧發(fā)酵工藝流程3、脫水污泥前處理設(shè)計(jì)（包括破碎、混合、和成分調(diào)整，主要為混合攪拌機(jī)選型或設(shè)計(jì)）一般污泥的脫水泥餅含水率高，呈片狀或塊狀，結(jié)構(gòu)緊密，通氣性差；加消石灰作助凝劑的脫水污泥pH值高，這樣就不能發(fā)酵。因此，必須進(jìn)行含水率、pH值及粒度調(diào)整等前處理，然后再利用成品進(jìn)行接種。（1）含水率調(diào)整污泥脫水泥餅的含水率為75％，水分過高會堵塞堆料中空隙，影響通風(fēng)，導(dǎo)致發(fā)酵溫度急劇下降；水分過低(<40％)則不利于微生物的生長。本設(shè)計(jì)將好氧堆肥化水分調(diào)整為55％，含水率調(diào)整的方法采用的是添加輔料（樹葉）和成品回流。在l體積的泥餅中加入1體積的輔料。（2）成分調(diào)理污泥調(diào)理的是指對污泥進(jìn)行預(yù)處理以提高污泥的濃縮脫水效率，并為經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行后續(xù)處理而有計(jì)劃地改善污泥性質(zhì)的措施。調(diào)理方法有四種：1、化學(xué)調(diào)節(jié)法2、熱處理法3、冷凍法4、淘洗法。因?yàn)槭浅鞘形鬯幚韽S，處理量大，所以我們采用化學(xué)調(diào)節(jié)法，成本低，效率高。通過加入無機(jī)混凝劑，如鋁鹽、鐵鹽；投加量為污泥干固體重量的（7～20）%，或者高分子混凝：PAM（聚丙烯酰胺），投加量為污泥干重的1%以下。（3）破碎機(jī)選型選擇PCX-8080多功能星錘式垃圾破碎機(jī)，此破碎機(jī)能將滾筒篩送來的直徑小于250mm的物料破碎成為小于50mm的堆肥物，為第一次發(fā)酵做好準(zhǔn)備。該機(jī)能有效地破碎硬性、柔性、長短各種有機(jī)廢棄物，并設(shè)有輔助進(jìn)料器和輕拋物料收集裝置，能分離部分塑料和廢紙。其主要性能參數(shù)為：外形尺寸3500mm×4300mm×3600mm,轉(zhuǎn)子直徑800mm，長800mm,轉(zhuǎn)子速度300-676r/min，進(jìn)料粒度直徑不大于250mm,出料粒度直徑不大于50mm,主電機(jī)功率15Kw,垃圾處理量不大于15t/h,主機(jī)重不大于8.5t。（4）混合攪拌機(jī)的選型攪拌設(shè)備是水處理工程中投加混凝劑、助凝劑作瞬時接觸混合的設(shè)備，原水與混凝劑或助凝劑在罐體或水泥構(gòu)筑的混合池內(nèi)，在攪拌作用下產(chǎn)生對流循環(huán)和激烈的漩渦，從而使混凝劑或助凝劑與水快速充分混合，以滿足混凝生產(chǎn)工藝的要求。目前比較常見的攪拌設(shè)備有以下LJF型反應(yīng)攪拌器、JWH型反應(yīng)攪拌器、RS型反應(yīng)攪拌器，綜合考慮后選用LJF型反應(yīng)攪拌器。LJF型反應(yīng)攪拌器的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速低，不易打碎絮體，池體和罐體內(nèi)襯玻璃鋼防腐。該機(jī)采用框架式結(jié)構(gòu)攪拌槳，低轉(zhuǎn)速能促使水中物質(zhì)形成絮凝體，加速沉淀效果。具有攪拌均勻、低能耗、耐腐蝕、結(jié)構(gòu)完善的優(yōu)點(diǎn)，可適應(yīng)水量和水溫的變化，廣泛應(yīng)用于水處理工程中的反應(yīng)階段。LJF型反應(yīng)攪拌機(jī)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：LJF型反應(yīng)攪拌機(jī)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)池子尺寸/m攪拌器尺寸/mm攪拌功率/KW攪拌器轉(zhuǎn)速/(r/min)型號規(guī)格L×BHDh0h1ⅠⅡⅢⅠⅡⅢLJF-17002.2×2.23.4170026004000.80.370.37843.4LJF-28753.25×3.254.5287535003500.80.370.375.93.93.2LJF-30003.5×3.53.55300022005500.40.250.183.82.81.78LJF-38004.3×4.33.4380012005500.80.370.373.92.51.5LJF-42004.7×4.74420014005500.80.370.373.93.22.5根據(jù)體積設(shè)計(jì)要求選擇LJF-1700的攪拌機(jī)其結(jié)構(gòu)圖如附圖所示4、污水污泥好氧發(fā)酵槽設(shè)計(jì)發(fā)酵槽系統(tǒng)(也稱為反應(yīng)器系統(tǒng)、發(fā)酵倉系統(tǒng)、裝置式系統(tǒng)等)是將堆肥物料密閉在發(fā)酵裝置(如發(fā)酵倉、發(fā)酵塔、發(fā)酵槽等)內(nèi)，控制通風(fēng)和水分條件，使物料進(jìn)行生物降解和轉(zhuǎn)化。發(fā)酵裝置種類較多：(1)按物料的流向劃分，分為豎流式反應(yīng)器、水平或傾斜流向反應(yīng)器和靜止式。豎直流向反應(yīng)器包括攪拌固體床和簡倉式；水平或傾斜流向反應(yīng)器包括滾動固體床、攪拌固體床和靜態(tài)固體床；靜止式即堆肥箱。(2)按物料的流態(tài)，美國環(huán)保局把反應(yīng)器系統(tǒng)分為推流式和動態(tài)混合式。推流式的特點(diǎn)是入口，出口出料，每個物料顆粒在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間相同。動態(tài)混合式的特點(diǎn)是堆肥物料在反應(yīng)器內(nèi)用機(jī)械不停地?cái)嚢杌靹?。根?jù)反應(yīng)器的形狀不同，推流式系統(tǒng)又可分為：圓筒形、長方形、溝槽式反應(yīng)器；動態(tài)混合式系統(tǒng)又可分為：長方形發(fā)酵塔和環(huán)行發(fā)酵塔。發(fā)酵槽系統(tǒng)裝置主要包括以下設(shè)各：發(fā)酵槽、通氣裝置和攪動裝置。因?yàn)榘l(fā)酵槽的形狀決定通氣裝置和攪動裝置的形式，通常按發(fā)酵槽的形狀把發(fā)酵裝置分為：立式多段發(fā)酵槽、筒倉式發(fā)酵槽、臥式旋轉(zhuǎn)發(fā)酵槽和臥式敝口發(fā)酵槽。各種發(fā)酵槽系統(tǒng)的性能比較見下表3．1。綜上選擇臥式發(fā)酵。而臥式發(fā)酵有多種形式，其中典型形式為著名的達(dá)諾（Dano）式滾筒。這種發(fā)酵設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，可以采用較大粒度的物料，從而使預(yù)處理設(shè)備簡單化，因此具有相當(dāng)強(qiáng)的生命力，在世界各國均廣泛使用。在臥式堆肥發(fā)酵滾筒裝置中，廢物在筒體內(nèi)表面的摩擦力作用下，沿旋轉(zhuǎn)方向提升，同時借助自重落下，通過如此反復(fù)升高、跌落，可充分地調(diào)整物料的溫度、水分，同時廢物被均勻地翻倒而與供入的空氣接觸達(dá)到與曝氣同樣的效果。物料在翻轉(zhuǎn)的同時在微生物的作用下進(jìn)行發(fā)酵，而隨著螺旋板的撥動以及由于筒體傾斜的原因，滾筒中的旋轉(zhuǎn)物料又不斷由入口端向出口端移動，物料隨滾筒旋轉(zhuǎn)而不斷地塌落，以致新鮮空氣不斷進(jìn)入，臭氣不斷被抽走，充分保證了微生物好氧分解的條件。最后經(jīng)雙層金屬網(wǎng)篩的分選，得到一次發(fā)酵的粗堆肥。所以，這種裝置可以自動穩(wěn)定地供料、傳送，并且排出堆肥物。該裝置的主要參數(shù)為：滾筒直徑2.5m～4.5m，長度20～40m；內(nèi)攪拌的旋轉(zhuǎn)速度0.2～3r/min。通常為常溫24h連續(xù)操作，通風(fēng)量為0.1m3/(m3.min)。若僅為一次發(fā)酵，時間只需36～48h；若全程發(fā)酵，需發(fā)酵時間為2～5d。筒填充率：筒內(nèi)廢物量/筒容量≤80％。當(dāng)以該裝置做全程發(fā)酵時，發(fā)酵過程中堆肥物的平均溫度為50～60℃，最高溫度可達(dá)70～80℃；當(dāng)以該裝置做一次發(fā)酵時，則平均溫度為35～45℃，最高溫度可達(dá)60℃左右。臥式堆肥發(fā)酵滾筒的生產(chǎn)效率相當(dāng)高，發(fā)達(dá)國家常采用它與立式堆肥發(fā)酵塔組合應(yīng)用，可告訴完成發(fā)酵任務(wù)，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。其缺點(diǎn)在于堆肥過程中，原料滯留時間短，發(fā)酵不充分，裝置的密閉也是個問題。此外，由于在發(fā)酵過程中，筒體不斷的旋轉(zhuǎn)，對物料進(jìn)行重復(fù)切斷，所以物料易產(chǎn)生壓實(shí)現(xiàn)象，不能對原料進(jìn)行充分通氣，導(dǎo)致產(chǎn)品不易均質(zhì)化，能耗也較高。臥式堆肥發(fā)酵滾筒的直徑2.5～3.5m,長度20～30m,內(nèi)攪拌的旋轉(zhuǎn)速度0.2～3r/min為宜；通風(fēng)空氣溫度保持常溫，對24h連續(xù)操作的裝置，通風(fēng)量為0.1m3/(m3.min)?？諝鈴耐驳某隽峡谶M(jìn)入，并從進(jìn)料口排出。如果發(fā)酵全過程都在此裝置中完成，停留時間應(yīng)為2～5d。筒內(nèi)廢物量一般不能超過筒容量的80％。當(dāng)以該裝置做全程發(fā)酵時，發(fā)酵過程中堆肥物的平均溫度為50～60℃，最高溫度可達(dá)70～80℃；當(dāng)以該裝置做一次發(fā)酵時，則平均溫度為35～45℃，最高溫度可達(dá)60℃左右。4.1一次發(fā)酵主要參數(shù)有機(jī)質(zhì)含量＞30％：含水率為30%；C/N比（30～35）：1；通風(fēng)量0.1～0.2m3/m3,發(fā)酵周期2d；溫度控制50℃以上（最多不超過70℃）。4.2一次發(fā)酵最終指標(biāo)無惡臭；發(fā)酵符合無害化標(biāo)準(zhǔn)；容積減容1/3左右；水分去除率8%左右；揮發(fā)性固體轉(zhuǎn)化率15%左右；C/N比20:1。4.3二次發(fā)酵主要參數(shù)經(jīng)精分選體積減少約1/3；發(fā)酵周期10d；溫度回升至小于40℃。二次發(fā)酵最終指標(biāo)：堆肥充分腐熟；含水率小于20%；C/N比小于20:1。4.4堆肥質(zhì)量指標(biāo)符合無害化標(biāo)準(zhǔn)；含水率小于20%；PH值7.5-8.5；全氮0.30%；速效氮0.04%；全磷0.1%；全鉀0.2%；無機(jī)物粒徑小于5mm。20t垃圾對應(yīng)體積：20t/d*2d/0.6t/m3=66.7(容重0.6t/QUOTE)所需發(fā)酵倉總體積：QUOTE=166.67QUOTE取設(shè)計(jì)一次發(fā)酵的發(fā)酵倉個數(shù)為1個，則每個發(fā)酵罐體積：QUOTE=166.67QUOTE取每個發(fā)酵罐長度為21m，算得直徑：QUOTE=3.18m二次發(fā)酵所需發(fā)酵倉總體積：二次發(fā)酵取和一次發(fā)酵同尺寸類型的發(fā)酵倉，則所需個數(shù)：5.生物除臭處理設(shè)計(jì)5.1產(chǎn)生氣味的物質(zhì)在污水處理工藝過程中產(chǎn)生氣味物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。只有少數(shù)的氣味物質(zhì)是無機(jī)化合物，例如：氨(NH3)、膦(PH3)和硫化氫(H2S)；大多數(shù)的氣味物質(zhì)是有機(jī)物，比如：低分子脂肪酸、胺類、醛類、酮類、醚類、鹵代烴以及脂肪族的、芳香族的、雜環(huán)的氮或硫化物。值得注意的是：這些物質(zhì)都帶有活性基團(tuán)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，特別是被氧化。當(dāng)活性基團(tuán)被氧化后，氣味就消失，生物除臭工藝就是基于這一原理。5.2城市污水處理廠內(nèi)氣味的分布情況城市污水處理廠內(nèi)的主要?dú)馕对词俏鬯畯S的進(jìn)水部分和污泥處理部分。德國工程師協(xié)會對城市污水廠各個部分的氣味擴(kuò)散進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果見下表。處理廠工序部位氣味值波動范圍進(jìn)水4525-80格柵8532-136曝氣沉砂池6030-90高負(fù)荷曝氣池6033-84一般負(fù)荷曝氣池5021-101延時曝氣法曝氣池3010-43初沉池5529-84中間沉淀池3023-31二沉池3012-50初沉污泥提升8574-105二沉污泥提升4526-82生污泥存放20030-800消化污泥存放8035-240機(jī)械污泥脫水室40050-770污泥脫水濾液3300-9550熱預(yù)處理污泥71000(在濃縮池內(nèi)測出)5.3惡臭收集與輸送5.3.1加蓋設(shè)計(jì)除臭工藝的第一個重點(diǎn)是建立臭氣收集系統(tǒng)，理想的臭氣收集系統(tǒng)是對臭氣污染源在最小的范圍內(nèi)進(jìn)行封閉和直接收集。為了減少臭氣對周圍環(huán)境的影響，設(shè)計(jì)中對產(chǎn)生臭氣的改良A2／O生物處理池等構(gòu)筑物采取了加蓋封閉措施。具體做法是在構(gòu)筑物水面上加一個高度≤1m的蓋，將污水水面罩住。加蓋材料有多種，在綜合考慮投資、耐腐蝕性、可靠性和美觀性的基礎(chǔ)上，加蓋材料采用進(jìn)口玻璃鋼。5.3.2風(fēng)量計(jì)算污水廠臭氣量的計(jì)算基本上有下列幾種方法：①根據(jù)水面積確定臭氣量；②對構(gòu)筑物整體加蓋，根據(jù)臭氣空間容積確定脫臭氣量；③對水池局部加蓋，根據(jù)開口面積和風(fēng)速確定脫臭氣量；④根據(jù)設(shè)備臺數(shù)確定脫臭氣量。本工程的風(fēng)量根據(jù)臭氣空間容積和換氣次數(shù)確定，換氣次數(shù)根據(jù)室內(nèi)是否進(jìn)人確定取值范圍：不進(jìn)人或一般不進(jìn)人的地方，換氣次數(shù)約為2—3次／h；有人進(jìn)入，但工作時間不長的，換氣次數(shù)約為2—3．5次／h；有人長時間工作的空間，換氣次數(shù)為4～8次／h。本設(shè)計(jì)根據(jù)臭氣空間，按換氣次數(shù)為2次／h再疊加曝氣量確定臭氣量。該污水廠A2／O生化池加蓋后臭氣空間為17500m3，曝氣量為35000m3／h，則生化池處理氣量按70000m3／h來考慮。5.4除臭方法選擇生物吸收法除臭的原理是氣味物質(zhì)被液相吸收并被微生物氧化，所以該法要求被去除的臭味物質(zhì)有好的水溶性并可被生物氧化。污水處理廠的生物吸收除臭法主要有廢氣直接通入曝氣池法、生物過濾法和生物洗滌法，其中常用的是前兩種。廢氣直接通入曝氣池法是將從格柵間、沉砂池、濃縮池、污泥脫水機(jī)房收集到的廢氣直接通入曝氣池中，有機(jī)氣味物質(zhì)在曝氣池中被活性污泥吸收，隨后被分解。其主要優(yōu)點(diǎn)是方法簡單，費(fèi)用低，但除臭效果較差，存在過曝氣的可能，曝氣池中污水生化處理過程將受到一定的影響，使得曝氣池成為嚴(yán)重的氣味擴(kuò)散源，因此其應(yīng)用有較大的局限性。因而本設(shè)計(jì)采用生物過濾法除臭。5.5生物過濾法的工作原理生物過濾是使收集到的廢氣在適宜的條件下通過長滿微生物的固體載體(填料)，氣味物質(zhì)先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成廢氣的除臭過程。固體載體上生長的微生物承擔(dān)了物質(zhì)轉(zhuǎn)換的任務(wù)，因?yàn)槲⑸锷L需要足夠的有機(jī)養(yǎng)分，所以固體載體必須具有高的有機(jī)成分。要使微生物保持高的活性，還必須為之創(chuàng)造一個良好的生存條件，比如：適宜的濕度、pH值、氧氣含量、溫度和營養(yǎng)成分等。環(huán)境條件變化會影響微生物的生長繁殖，因此在試運(yùn)行時或改變工況時要考慮生物過濾池會有一個適應(yīng)期。生物過濾池工藝流程見下圖。5.6生物過濾除臭設(shè)計(jì)生物除臭濾池由臭氣收集系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、生物填料系統(tǒng)、原水輸送、濾液排放等幾部分構(gòu)成。5.6.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定為了保證設(shè)備的正常運(yùn)行和對惡臭物質(zhì)的高效去除率，工藝參數(shù)的選擇和確定是極為重要的。一般生物除臭濾池的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下表所示。根據(jù)污水處理廠生化池臭氣量及臭氣處理設(shè)施的建設(shè)情況，本工程設(shè)置2套生物濾池除臭裝置，每套處理臭氣能力為35000m3／h。具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：生物濾池高度為2．5m；濾池表面負(fù)荷為176．8m3／(m2·h)；停留時間為50．9S；填料高度為0．8m；生物濾池尺寸為18.0m×11．0m×2.5m；風(fēng)機(jī)Q=20000m3／h，H=2kPa，N=15kW，2臺。為減輕裝置總重量，生物過濾池采用鋼板建造，過濾池底部采用2％坡度坡向底部排水口，過濾池內(nèi)部應(yīng)進(jìn)行防腐處理。5.6.2生物過濾系統(tǒng)選址：生物濾池與風(fēng)機(jī)擬建于細(xì)格柵與旋流沉砂池之間的空地上．5.6.3填料選擇：根據(jù)小試對比試驗(yàn)的結(jié)果，選擇沸石、粘土陶粒和珍珠巖作為生物濾池的填料．填裝方案為：第一層0．1m沸石，第二層0．9m陶粒，第