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污水渗滤液处理工艺计划书1 渗滤液处理站设计原则1.1 渗滤液处理设计原则（1）认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、1 规范、标准。(2）综合考虑废水水质、水量随季节性变化的特征，选用的工艺流程技术先进、稳定可靠、经济合理、运转灵活、安全适用。（3）污水处理站总平面布置力求紧凑，减少占地和投资。（4）妥善处置污水处理过程中产生的污泥和其它沉淀物，避免造成二次污染。（5）污水处理过程中的自动控制，力求管理方便、安全可靠、经济实用，提高管理水平，降低劳动强度。（6）污水处理设备，要求采用技术成熟、高效率低能耗、运行可靠的产品。（7）优化处理工艺，减少投加药剂量，节约运行成本。（8）积极创造一个良好的生产和生活环境，绿化面积超过 40%。1.2 污泥处理原则（1）根据污水处理工艺，按其产生的污泥量、污泥性质，结合自然环境及处置条件选用符合实际的污泥处理工艺。（2）一般采用合适的脱水、浓缩方法，脱水后送填埋场填埋。此工程处理水量较少，产生的污泥量也较少，可以直接回灌到填埋区。（3）妥善处置污水处理过程中产生的垃圾、沉砂和污泥，避免二次污染。水质 设计给出的水质见下表1-1表1-1进水水质出水水质COD=6000mg/LCOD=100mg/LBOD=3000mg/LBOD=30mg/LSS=300mg/LSS=100mg/LPH=691.3 水量及特征1.3.1 水量本设计给出的设计水量为1600m3/d 考虑下雨等因素Kz=1.31.3.2 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如下表 1-2表 1-2 现有和新建生活垃圾填埋场水污染物排放浓度限值控制污染物pHCOD(mg/L)BOD5 (mg/L)SS(mg/L)排放浓度限值691003030可见经过处理后，各项指标中除SS均达标处理程度计算COD 的去除率：h= =98.4%=98.33BOD5 的去除率：、 h= =99%=99SS 的去除率：h= %1.4 渗滤液主要处理方法生活垃圾填埋场渗滤液是一种高浓度的有机废水，色度深，随着填埋时间和降雨量等的变化其中的化学组成会发生很大变化，而且其含有致病菌群、重金属等组分一旦渗出就会污染地下水，因此填埋场渗滤液的处理是填埋场设计、运行、封场、环境监测和后期管理时应考虑的重要问题之一。针对国家标准要求，选择工艺技术可靠、经济合理的方案显得尤为重要，其重要性甚至要超过某一单项技术的选择。常用的垃圾渗滤液处理方式有以下四种：（1）将渗滤液输送至城市污水处理厂进行合并处理；（2）经预处理后输送至城市污水处理厂合并处理；（3）渗滤液回灌至填埋场的循环喷洒处理（4）在填埋场建设污水处理厂进行单独处理。其中，将垃圾渗滤液与适当规模的城市污水处理厂合并处理是最为简单的处理方式。处理填埋场渗滤液的工艺包括生物法和物理化学法。1.5 渗滤液处理站设计原则在工艺设计时已经考虑各处理设施的处理余量。这样各处理设施具有调节余量、耐水力冲击负荷能力，生物处理系统能适应不断变化的有机负荷，能适应一些有毒有害物质对微生物的抑制作用，能够满足渗滤液的处理要求.1.5.1 灵活的处理工艺本工程采用 UASB+SBR 工艺，为适应渗滤液水量水质的变化，减少运行费用，本工艺流程操作具有较好的灵活性1.5.2 渗滤液主要处理方法生活垃圾填埋场渗滤液是一种高浓度的有机废水，色度深，随着填埋时间和降雨量等的变化其中的化学组成会发生很大变化，而且其含有致病菌群、重金属等组分一旦渗出就会污染地下水，因此填埋场渗滤液的处理是填埋场设计、运行、封场、环境监测和后期管理时应考虑的重要问题之一。针对国家标准要求，选择工艺技术可靠、经济合理的方案显得尤为重要，其重要性甚至要超过某一单项技术的选择。常用的垃圾渗滤液处理方式有以下四种:（1） 将渗滤液输送至城市污水处理厂进行合并处理；（2） 经预处理后输送至城市污水处理厂合并处理；（3） 渗滤液回灌至填埋场的循环喷洒处理；（4） 在填埋场建设污水处理厂进行单独处理。其中，将垃圾渗滤液与适当规模的城市污水处理厂合并处理是最为简单的处理方式。处理填埋场渗滤液的工艺包括生物法和物理化学法.1.5.3 生物法SBR 也称间歇曝气活性污泥法或序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor) 是一种间歇运行的污水处理方法。与传统的活性污泥法相比，SBR 去除污染物的机理相似，只是运行方式不同。SBR 工艺采用间歇运行方式，污水间歇进入处理系统并间歇排出。 系统内只设一个处理单元，该单元在不同时间发挥不同的作用，污水进入该单元后按顺序进行不同的处理，最后完成总的处理被排出。一般说来，SBR 的一个运行周期包括进水期、反应期、沉淀期、排水期、闲置期五个阶段。排泥可在排水器或闲置期进行。SBR 方法可通过时间控制，在一个单池内完成进水、厌氧搅拌、充氧曝气、沉淀排水等过程，具有较强抗冲击负荷能力，同时可根据渗滤液水质复杂多变的特点，灵活地调整工艺参数，并且厌氧与好氧的交替进行，可以达到较好的脱氮除磷效果。1.5.4 物理化学法渗滤液在经过一系列生化处理后的 B/C 出水比更低，难降解成分，一般有必要采用物化处理技术，作为一种预处理或者后处理的手段，来处理渗滤液。渗滤液的物化处理过程包含了混凝吸附、蒸发、高级氧化、浮选和膜处理技术等。这些技术基本都能提高渗滤液的生物降解性或者直接使出水达到排放标准，彻底实现渗滤液的无害化。1.5.5 混凝处理技术混凝处理目的是通过外加混凝剂使水体中不能直接通过重力去除的微小杂质聚结成较大的颗粒，迅速得到沉降，从而使水澄清。一般来说，单纯依靠混凝来去除渗滤液中的 COD 到一定的排放标准是不大现实的，因为混凝处理一般对于大分子有机物(大于3000Da)具有良好的效应，而渗滤液除了大分子物质外，还有很大一部分物质是由小分子物质组成，新鲜渗滤液中小于 1000Da 分子量的物质占将近 80%。因此，混凝处理一般可用作渗滤液的预处理或者是深度处理.1.5.6 膜分离技术随着经济水平的提高和人们环境意识的增加，膜处理工艺在渗滤液尾水和老龄渗滤液处理中的应用越来越广。反渗透是一种离子/分子水平的物理分离技术，在压力作用下使渗滤液中的水分子通过半透膜，可以有效地除去其中的细菌、悬浮物、有机污染物、重金属离子、氨氯等污染物质，从而确保出水水质完全符合国家一级排放标准。和其它方法相比，反渗透法具有出水水质稳定、操作简便、占地面积小等优点，因此越来越多地被用来处理生活垃圾渗滤液，日益成为垃圾渗滤液处理的主流技术。1.6 渗滤液处理方案的选择1.6.1 渗滤液处理方案选择依据渗滤液的浓度高，有机物含量大，氨氮含量高，且根据填埋时间的不同，渗滤液中各组分的含量会有较大变化，且受气候、季节的影响较大。渗滤液中致病菌群、重金属等组分一旦渗出就会污染地下水，因此在工艺流程选择上应采用高效、低耗、先进、合理、成熟的工艺，在运行中具有较大的灵活性，并适应水质、水量的变化，运行费用经济。严格执行国家环保有关规定，确保水处理系统水质稳定，达到中华人民共和国生活垃圾填埋场污染控制标准（GB16889-2008）的现有和新建生活垃圾填埋场水污染物排放浓度限值标准，并结合现场情况及地理特点，本着投资省，工程造价运行费用低、施工方便、操作运行管理简单的原则，因地制宜，选择合适的工艺及处理设施。1.6.2 渗滤液处理工艺方案选择本次设计中填埋场渗滤液属于填埋场早期渗滤液，有机物浓度高，可生化性好由于设计进水水质浓度高，要求污染物去除率较高（COD 去除率：98.3%，BOD5 去除率：99%， SS 去除率：66.67%），任何单机处理都难以达到出水排放标准。因此为了有效去除污染物，本次渗滤液处理设计包括一级预处理、二级生物处理和深度处理。一级预处理主要作用是去除污水中的漂浮物及悬浮状的污染物、调整 pH 值和减轻污水的腐化程度及后处理工艺负荷。在一般情况下，物理法和化学法均可作为高浓度废水处理的预处理。预处理一般包扩固液分离、气浮、吹脱、吸附、沉淀、混凝等。其中固液分离能有效去除悬浮物，吹脱法对于氨氮去除率较高。二级生物处理主要作用是去除污水中呈胶体和溶解态的有机污染物，使出水的有机物含量达到排放标准的要求。生化处理包括活性污泥法和生物膜法等。其中 ABR、SBR、氧化沟等处理有机物和氨氮效果较好。深度处理主要作用是进一步去除常规二级处理不能完全去除的污水中的杂质，实现污水的回收和再利用。深度处理包括膜分离、混凝沉淀、离子交换和活性炭吸附等。其中混凝沉淀和活性炭吸附工艺较成熟，且处理效果较好。1.6.3 工艺流程图综合以上本次填埋场渗滤液处理工艺路线的选择为“格栅调节池UASBSBR混凝沉淀活性炭吸附消毒”流程图1.7 工艺原理及过程说明1.7.1 格栅 渗滤液经厂内排污管道流到渗滤液处理站。由于属于生活垃圾填埋场渗滤液，其中难免混有较粗大杂质，有可能阻塞后续处理程序中的管道或泵进而影响整个水处理工艺，首先设置格栅除去较粗大的悬浮物和颗粒。根据此次处理的渗滤液的水质水量，只需在渗滤液进入调节池前设置一人工细格栅。1.7.2 UASB 池厌氧工艺中上流式厌氧污泥床（upflow anaerobic sludge blanket UASB）作为一种高效厌氧反应器，采用悬浮生长微生物模式，独特的气液固三相分离系统与生物反应器集成于一空间，使得反应器内部能够形成大的、密实的、易沉降颗粒污泥，从而在反应器内的悬浮固体可达到 2330g/L。UASB 生物反应器的大小受工艺负荷、最大升流速度、废水类型和颗粒污泥沉降性能等的影响，一般通过排放剩余污泥来控制絮体污泥和颗粒污泥的相对比例，反应器的 HRT 一般在 0.22d 范围内，其容积负荷为 225kgCOD/(m3d)。此技术启动期短，耐冲击性好，对于不同含固量污水具有较强的适应能力UASB 是一项污水厌氧生物处理新技术，该技术首次把颗粒污泥的概念引入反应器中，是一种悬浮生长型反应器。它具有其他厌氧工艺难以比拟的优点，可实现污泥的颗粒化，使其固体停留时间长达 100d。1.7.3 SBR 池SBR 最基本的特点是处理工序是间歇、周期性的，整个运行过程分成进水期、反应期、沉降期、排水期和闲置期，各个运行期在时间上按序排列，称为一个运行周期。进水期是反应器接纳废水的过程，污水进入反应器的选择区与回流污泥混合，混合后的混合液进入主反应区，进水开始曝气反应。进水后期由程序控制开始曝气，即反应期，这是达到有机物去除目的的主要工序。在此期间，微生物一般要经历从生长到死亡的全过程。在完成有机物去除的反应期后，停止曝气和搅拌，活性污泥絮凝体进行重力沉降和固液分离。活性污泥固相形成污泥层，层面不断地向池底下降，胶团凝聚而下沉，清水则留在上面。在排水期，开启滗水器排水，洋水堰槽开始匀变速下降，排除污泥沉降后的上清液，水位恢复到设计水位，回流污泥使用，剩余污泥由排泥泵排出，水池内剩余的污水起到循环和稀释作用。排水之后与下周期开始进水之前的时间为待机期或闲置期。由于实际操作时排水所花的时间总比设计时间短，因此多出来的时间是整个运行周期的机动时间，其目的在于灵活调节各阶段的运行时间。1.7.4 混凝沉淀混凝沉淀工艺包括投药、混合、反应及沉淀分离过程。通过投加液态聚合氯化铝混凝剂使渗滤液中未被前面的处理去除的有机物和不能直接通过重力去除的微小杂质聚结成较大的颗粒迅速得到沉降，有效地降低渗滤液的浊度和色度，使水澄清。聚合氯化铝适宜pH 为 59，使用碱化度量为 40%60%，对设备腐蚀性小，效率高、药量小、絮体大而重沉淀快，对处理后水的 pH 值和碱度下降小，受水温影响小，投加过量对凝效果影响小适用各类水质，对高浊度废水铝盐更为有效。聚合氯化铝的投加量为 20mg/L。1.7.5 活性炭吸附渗滤液经过混凝沉淀后由污水提升泵从混凝沉淀池提升到活性炭吸附塔中。活性炭吸附塔可以除去渗滤液的臭味、色度、放射性物质以及渗滤液中难生物降解的有机物，选择粒状炭作为滤料，污水深度处理多用粒状炭，将滤料装于活性炭吸附塔内对渗滤液进行吸附。1.7.6 消毒池经过处理后，渗滤液出水水质已经达标，但是渗滤液中含有细菌、病毒和病卵虫等致病微生物，因此采用液氯消毒将其杀灭，防止其对人类及牲畜的健康产生危害和对环境造成污染，使排水达到国家规定的细菌学指标。1.7.7 污泥处理污泥处理的目的是使污泥达到减量化、稳定化、无害化及综合利用。竖流式混凝沉淀池、ABR 池和 SBR 池底部的污泥，通过污泥泵被送入污泥浓缩池，进行浓缩处理。由于污泥量很小，因此浓缩后不使用其他脱水装置，直接将污泥从浓缩池中取出，置于浓缩池四周曝晒，待其晒干后，将污泥外运。2 主要构筑物的工艺设计与计算2.1 格栅设计及计算2.1.1 设计流量（1） 平均日流量：Q=1600m3/d=1.910-2m3/d（2） 设计最大流量：取污水总变化系数 Kz=1.3Qmax= QKz =1.910-21.3 m3/s=2.4710-2m3/s设计参数栅条间隙 b=8mm 栅前流速 1=0.8m/s； 过栅流速 v=0.8m/s；栅条宽度 s=0.01m； 格栅倾角 a =60； 栅前部分长度 0.5m；栅渣量 W1=0.1 m3 栅渣/103m3 污水。设计计算确定格栅前水深，根据最优水力断面公式式中：Qmax设计流量，m3/sB1栅前槽宽，m；1栅前流速，m/s。计算得：栅前槽宽 m栅前水深0.124m栅条间隙数 n=26.9 取27式中：n栅条间隙数；Qmax设计流量，m3/s；a 格栅倾角， a =60；b 栅条间隙， m；h 栅前水深， m；过栅流速，m/s。栅槽宽度 B B=s(n-1) + bnB栅槽宽度，m s栅条宽度，m；n栅条间隙数b格栅间隙，m。采用栅条规格为 1050mm，即 s=0.01m计算得：栅槽宽度 B=0.01（271）+0.00827=0.476m通过格栅的水头损失 h1=kh0 式中：h1通过格栅的水头损失，mh0计算水头损失，m；g重力加速度，9.81m/s2；k系数，格栅受栅渣堵塞时，水头损失增大的倍数，一般取 k=3阻力系数，其值与栅条的断面形状有关；a 格栅倾角， a =60；b 形状系数，当栅条断面为矩形时， b =2.42；s栅条宽度，m；b格栅间隙，m。计算得：过栅水头损失h1=0.35m进水渠道渐宽部分的长度 L1 式中：L1进水渠道渐宽部分的长度，m；a1 进水渠道渐宽部分的展开角度，一般取 a1 = 20 ；B栅槽宽度，m；B1栅前槽宽，m。计算得：进水渠道渐宽部分的长度 L1=0.31m出水渠道渐窄部分长度 L2 L2 = L1 /2L1进水渠道渐宽部分的长度，mL2出水渠道渐窄部分的长度，m计算得： 出水渠道渐窄部分长度 L 2 =0.155 m栅后槽总高度 HH=h+h1+h2式中： H栅后槽总高度，m；h栅前水深，m；h1通过格栅的水头损失，m；h2栅前渠道超高，一般取 0.3m。计算得：栅后槽总高度 H=0.124+0.35+0.3=0.774m栅槽总长度 L H1=h+ h2式中：L栅槽总长度，m；L1进水渠道渐宽部分的长度，mL2出水渠道渐窄部分的长度，m；H1栅前渠中水深，mh栅前水深，m；h2栅前渠道超高，一般取 0.3m；1.0栅后部分长度，m；0.5栅前部分长度，m；a 格栅倾角， a =60.计算得：栅前渠中水深 H1=0.124+0.3=0.424m栅槽总长度=2.2m每日栅渣量 W式中： W每日栅渣量，m3/d； W1栅渣量，m3 栅渣/103m3 污水；Kz污水总变化系数，取 Kz =1.3m3/d0.2 m3/d选择人工清渣2.2 调节池设计及计算2.2.1 调节池设计说明调节池可以调节水量和水质，调节水温及 pH。本次调节池设计为钢筋混凝土结构采用矩形池型。采用停留时间法进行设计计算，本次设计采用停留时间 t=6h. 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。调节池设计计算：1. 调节池容积每日处理废水总量（即设计最大水量） Q0=16001.3=2080 m3/d最大时平均流量：Qh=2080/24=86.4m3/h停留时间：t=6h调节池容积： V= Qht式中：V调节池容积，m3；Qh最大时平均流量，m3/h；t停留时间，h。计算得：调节池容积 V=86.46=520m3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A=208取池长 L=28m，则池宽 B=8m。考虑调节池的超高为 0.3m，则调节池的尺寸为：28m8m2.8m=627.2m3，在池底设集水坑，水池底以 i=0.01 的坡度滑向集水。2.3 UASB 池设计及计算2.3.1 UASB 池设计说明UASB，即上流式厌氧污泥床，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。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。 表2-1 UASB池进出水水质 单位：（mg/L）项目CODBOD5SS进水水质60003000300去除率85%85%50%出水水质9004501502.3.2 UASB 池设计计算设计参数选取如下：容积负荷（Nv）12.0kgCOD/(m3d)污泥产率 0.1kgMLSS/kgCOD；产气率 0.5m3/kgCOD。反应器容积计算UASB 有效容积式中：Q -设计流量，m3/d S0 -进水 COD 含量,mg/lNv-容积负荷,kgCOD/(m d)V 有效=1040m3将 UASB 设计成方形池子，布水均匀，处理效果好取水力负荷 q0.4m3 /(m2 h)216.67m24.8采用 2 座相同的 UASB 反应器则108.34mL=15 b=8 单池从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1以下较为合适 单池截面积： 设计反应池总高H=6m，其中超高0.5 m （一般应用时反应池装液量为70%-90%） 单池总容积 单池有效反应容积 单个反应器实际尺寸 15m8 m6 m反应器总容积 总有效反应容积 ， 符合有机符合要求UASB体积有效系数 在70%-90%之间，符合要求则实际横截面积A2=112m2实际表面水力负荷为q1 = Q/A =0.38,1.02.3.3 三相分离器设计设计说明三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：1、 沉淀区水力表面负荷1.0m/h2、 沉淀器斜壁角度设为 50,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。3、 进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速2m/h4、 总沉淀水深应大于 1.5m5、 水力停留时间介于 1.52h如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果沉淀器（集气罩）斜壁倾角50沉淀区面积为A=112m2本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置5个集气罩，构成5个分离单元，则每池设置5个三相分离器。三相分离器长度B=20m ，每个单元宽度b=L/6=15/5=3m 。沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积，即115 m2 。沉淀区的表面负荷率 回流缝设计 如图是三相分离器的结构示意图设上下三角形集气罩斜面水平夹角= 55，取h3 = 1.1m；b1 = h3/tg式中：b1 下三角集气罩底水平宽度，m; 下三角集气罩斜面的水平夹角； h3 下三角集气罩的垂直高度，m; b1 = = 0.77 m则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离：b2 = b - 2 b1 = 3-2 0.77 = 1.463 m则下三角形回流缝面积为： S1 = b2ln = 1.46 20 6= 146 m2 下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1)可用下式计算： V1 = Q1/S1式中： Q1 反应器中废水流量，m3/h；S1 下三角形集气罩回流逢面积，m2；符合设计要求。 设上三角形集气罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝的宽度b3 =CD= 0.45 m ,则上三角形回流缝面积为： S2 = b3l2n = 0.45 20 2 5 = 90 m2 上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)可用下式计算： V2 = Q1/S2，式中：Q2 反应器中废水流量，m3/h；S2 上三角形集气罩回流逢之间面积，m2； V1 V2 净水的,故取= 0.02g/cms 。由斯托克斯工式可得气体上升速度为： 表面水力负荷为q=Q/A=0.38符合设计要求。三相分离器与UASB高度设计三相分离区总高度 h= h2 + h3 + h4h5 h2为集气罩以上的覆盖水深，取0.5m。 UASB总高H = 6m，沉淀区高2.5m，污泥区高1.5m，悬浮区高1.5m，超高0.5m。理论上每日的污泥量式中:Q -设计流量m3/dC0 -进水悬浮物浓度，mg/L P0 -污泥含水率，% C1 -出水悬浮物浓度，mg/L计算可得出污泥量为W=20.8m3/d2.4 SBR 池设计及计算2.4.1 SBR 池设计说明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2-2 SBR池进出水水质 单位：（mg/L）项目CODBOD5SS进水水质900450150去除率85%83%60%出水水质13576.5602.4.2 SBR 池设计计算.设计参数：设计流量 Qmax=2080m3/d=86.67 m3/h= 0.024m3/d反应池水深 H=5m；BOD5-污泥负荷 Ls=0.15kgBOD/(kgMLSSd)；污泥浓度 MLSS=4000mg/L；排水比=4安全高度 =0.5m反应池数 N=4；池宽与池长之比为 1：1；需氧量系数 a=1.0kgO2/kgBOD5设计计算：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则曝气时间=4.5h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。得Vmax=1.33m/h Ts =1.32h排水时间 TD=2h周期数 n一周期所需时间 TCTA+TS+TD=4.5+1.32+2=7.82h周期数 取 n=3，则 TC=8h 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：进水时间反应池容积 V式中：V各反应池容积，m3N反应池的个数；n周期数Qmax日最大废水处理量，m3/d反应池尺寸：单个反应池面积 m3取 SBR 池长 L=21m，则 SBR 池宽 B=10m（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=1.01600(900 135)10-3=1224kgO2/d 周期数n=3，反应池数N=4，则每个池一个周期的需氧量 = kgO2/d 以曝气时间TA=4.5h为周期的需氧量为 kgO2/d b.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16：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+9.81034.8=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，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/min d.布气系统 单个反应池平面面积为21m10m，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420个。 每个SBR池需要曝气器105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 = =1.44 m3/min2.5 混凝沉淀设计及计算2.5.1 混凝沉淀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（PAFC）17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。2.5.2 混凝沉淀设计计算：1.溶液池容积：式中：V1溶液池容积，m3； 混凝剂最大投量，取=20mg/L；Qmax设计流量，m3/d；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=2。计算得： 溶液池容积V1=5.0 m3溶液池设置两个，以便交替使用，每个溶液池的容积为V1。考虑溶液池超高为0.2m，溶液池的形状采用矩形，则溶液池的尺寸为：2.0m1.0m2.5m2. 储液池容积：因为聚合氯化铝为液态混凝剂，因此不必设溶解池，但需设置储液池。储液池的体积一般设为溶液池的15%30%。储液池体积V2=0.3 V1=0.35=1.5 m3。储液池设置两个，一用一备，每个储液池的容积为V2。考虑储液池超高为0.2m，储液池的形状采用方形，则储液池的尺寸为：1.0m1m2m。3.计量设备 本次设计使用的混凝剂为液态聚合氯化铝，因此选用转子流量计作为计量设备，以调节药液投加量3. 投药设备：常用的药液投加方式有重力投加、水射器投加和泵投加。本次采用水射器投加。加药流量Q2=0.20L/s；压力喷射水进水压力Hl=2.4516105Pa；水射器出口压力要求Hd=9.8065104Pa；被抽提药液吸入口压力Hs=0。压头比N式中：N压头比； Hl压力喷射水进水压力，m； Hd混合液送出压力，m； Hs被抽提液体的抽吸压力，m。计算得：压头比N=0.667截面比R及掺和系数M 式中：A1喷嘴截面积，m2； A2喉管截面积，m2； Q1喷嘴工作水流量，m3/s； Q2吸入水流量，m3/s。据N值，查图得19：截面比R=0.46，掺和系数M=0.44 喷嘴计算：a.喷嘴工作水流量Q1=0.455L/s b.喷口断面积A1式中：A1喷嘴截面积，cm2； Q1喷嘴工作水流量，L/s； C喷口出流系数，一般为0.90.95，取C=0.9；g重力加速度，9.81m/s2；Hl压力喷射水进水压力，m。计算得： 喷口断面积A1=0.228 cm2 c.喷口直径d1=0.54cm 取d1=0.55cm，则相应喷口断面积A1=0.24 cmd.喷口流速=式中：喷口流速，m/s； Q1喷嘴工作水流量，L/s； A1喷口断面积，cm2。 计算得：喷口流速=19.0m/s喷嘴收缩长度 = 式中：喷嘴收缩长度，cm；D1喷射水的进水管直径，采用D1=3.0cm； d1喷口直径，cm； 喷嘴收缩段的收缩角，一般为1030，此处采用=20。 计算得：喷嘴收缩长度=3.36cmf.喷嘴直线段长度=0.7d1=0.70.55=0.38cmg.喷嘴总长度=+=3.36+0.38=3.74cm（4）喉管计算： a.喉管断面积A2 式中：A2喉管断面积，cm2； A1喷口断面积，cm2； R截面比。 计算得：喉管断面积A2=0.52 cm2b.喉管直径d2 式中：d2喉管直径，cm； d1喷口直径，cm； R截面比。 计算得：喉管直径d2=0.81cm c.喉管长度=6 d2=60.81=4.86cmd.喉管进口扩散角=120 e.喉管流速 式中：喉管流速，m/s； Q1喷嘴工作水流量，m3/s； Q2吸入水流量，m3/s； A2喉管断面积，cm2。 计算得：喉管流速=12.6m/s（5）扩散管长度 式中：扩散管长度，cm； D3水射器混合水出水管管径，采用D3=D1，cm； 扩散管角度，一般为510，此处采用=5。 计算得：扩散管长度=12.5cm（5） 喷嘴和喉管进口的间距L=0.5 d2=0.50.81=0.40cm5.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混合时间，最大不得超过2min，取T=1min。计算得： 混合池有效容积W=1.45m32）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=1.4m。 计算得：有效水深H=0.95m混合池池壁设4块固定挡板，每块宽度b=1/10D=0.14m，其上、下缘离静止液面和池底皆为0.15m，挡板长h=0.9520.15=0.65m。混合池超高取=0.26m，则混合池总高度为： H= H+=0.95+0.26=1.26m6.絮凝设备 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，絮凝池设置14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=