城市垃圾填埋场渗滤液处理工艺设计

目录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ⅠAbstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1．．．．．．．．．．．．．．．．．2国内外目前垃圾渗滤液处理现状及未来发展方向．．．．．．．3我国垃圾渗滤液处理经历的阶段．．．．．．．．．．．31.2.2垃圾渗滤液处理工艺比较．．．．．．．．．．．．．．51.2.3渗滤液处理中存在的问题．．．．．．．．．．．．．．81.2.4．．．．．．．．．．．．．．．．．．82．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1总论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1.1．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.1.2基础资料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.2．．．．．．．．．．．．．．．．．102.3．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.3.1．．．．．．．．．．．．．．．．．．112.3.2．．．．．．．．．．．．．．．．．152.3.3．．．．．．．．．．．．．．．172.3.4UASB的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．272.3.5改良SBR的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．362.3.6．．．．．．．．．．．．．．412.3.7．．．．．．．．．．．．．432.3.8贮泥池的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．442.3.9．．．．．．．．．．．．．．．452.3.10．．．．．．．．．．．．．．．．．．472.3.11污泥脱水设备的设计．．．．．．．．．．．．．．．．482.3.12综合间．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．492.3.13效率评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．492.3.14场区市政设施设计．．．．．．．．．．．．．．．．．502.3.15总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53彭昊：城市垃圾填埋场渗滤液处理工艺设计PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII城市垃圾填埋场渗滤液处理工艺设计摘要本次毕业设计的内容是对城市垃圾渗滤液的处理进行工艺设计。渗滤液的处理量为400m3/d，主要去除物质有SS、CODcr、BOD和NH-N，处理水质执行《生活垃圾填埋污5 3（GB16889-1996）和相关构筑物的尺寸计算。通过对渗滤液特征研究，主体生化处理工艺采用UASB+SBR，再经由臭氧氧化对其SBR工艺是将脱氮除磷的各种反应通过时间顺序上的控制，在同一反应器SBR荷，污泥沉降性能好。臭氧氧化可将废水中呈溶解状态的有机物和无机物彻底消除，而不会产生污染物被浓缩的化学污泥。COD、BODUASBCOD同SBR关键词： 混凝沉淀；UASB；SBR；臭氧氧化；活性炭吸附LandfillLeachateTreatmentProcessDesignAbstractThisgraduationprojectistodesignlandfillleachatetreatmentprocess.Flowrateofthisleachatetreatmentplantis400m3/d.ThepurposeismainlytoremoveSS,CODcr,BOD5andNH3-N,andthequalityoftheeffluentisrequestedtoreachthelevelBstandardsofnationalsewagedischarge.Themaintaskistodeterminetheleachatetreatmentprocessandtocalculatetherelatedstructuresinthesize.Throughanalysisofthecharacteristicsofleachate,SBRcombiningwithUASBisusedasthemainbiologicaltreatmentprocess,followedbyozonationastheadvancedtreatment.SBRprocesscancompletethevarietyreactionofnitrogenandphosphorusremovalinthereactorinchronologicalsequence.CompositionofSBRprocesssystemissimple.Itsaerationtankcanbeusedassecondarysedimentationtank,andithasnotsludgereturndevice.SBRprocesscanresistshockloading,anditssludgesettlingperformanceisgood.Afterthewastewaterdealingwithbyozonation,thedissolvedorganicandinorganicscanberemovedcompletely,butchemicalsludgeinwhichpollutantsareconcentratedcannotbeproduced.TheinfluentflowedfromscreenandregulatingpondintocoagulationandsedimentationtanktoremoveCOD,BOD,SSandheavymetal.ThenthesupernatantoverflowedintoUASBbyupgradepumptoremoveCODandtoammonificationatthesametime.ThenleachateflowedintotheSBRtofurtherremoveorganicpollutantsandammoniasimultaneously.Atlast,theliquidflowedintotheozonationpondandactivatedcarbonadsorptionprocessforadvancedtreatment.Theexcesssludgewhichcollectedfromthebiologicaltreatmentstructurestransportedtothesludgethickeningpool,andthenthesludgeenteredintothedigestiontankandlandfillafterdewatering.Keywords:CoagulationandSedimentation;UASB;SBR;Ozonation;ActivatedcarbonadsorptionprocessPAGEPAGE49前言随着我国城市化建设步伐的加快，城市人口的急剧增加，城市生活垃圾产生量日益增多，垃圾污染环境现象也日趋严重。目前，我国把城市生活垃圾无害化处理作为一项重要的城市基础设施建设来抓，努力消除生活垃圾的污染，提高社会环境的可持续发展能力。根据我国垃圾处理“无害化、减量化、资源化”的原则，近几年，将会有大批生活垃圾卫生填埋场应运而生，与此同时，垃圾渗滤液的处理和处置程度已被确认为衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。作为一种高浓度有机废水，垃圾渗滤液的处理近并有一批垃圾渗滤液处理厂已经或正在兴建。垃圾渗滤液作为一种特殊废水，其处理的投资、运行成本远远高于一般城市污水和工业废水，这主要是由于垃圾渗滤液成分复杂、氨氮浓度很高、有机物浓度高，导致处理工序和设备繁多，处理时间较长。垃圾渗滤液由于在垃圾体已经经历了厌氧过程，其生化性相对较差，生物处理的停留时间较长，致使设施、设备的投资较大，同时垃圾渗滤液处理量一般相对较小，导致折旧、维修费较高。1989（GJJ171988境作出应有的贡献。概述垃圾渗滤液的来源及特征垃圾渗滤液的产生随着我国城市垃圾产生量的不断增加，无害化处理越来越重要。垃圾处理的方法有很多，有卫生填埋、堆肥、焚烧、厌氧发酵、热解等。我国垃圾无机成分含量高，可燃物质少，热值低，且垃圾填埋技术成熟、处理费用低、管理和运输方便，这些特点就决定了卫生填埋是我国处理垃圾的主要方式。卫生填埋，它不仅是我国现今垃圾处理的主要方式，还将在今后很长的时间内存在。卫生填埋存在一个很关键的问题，即垃圾渗滤液的收集和处理问题。垃圾在堆放和填埋过程中由于压实、发酵和降水渗流作用，会产生一种高浓度的有机废水，我们称之为垃圾渗滤液。其降解后生成的无机物以及垃圾中的可溶污染物，大量进入垃圾渗滤液中，这就使渗滤液污染物含量极高。产生垃圾渗滤液的同时，垃圾中的病原微生物也会在雨水的淋溶作用下进入垃圾渗滤液。垃圾降解产生的CO2溶于垃圾渗滤液以后使垃圾渗滤液偏酸性，这种酸性环境使得垃圾中不溶于水的碳酸盐、金属及其金属氧化物等无机物发生溶解，继而使垃圾渗滤液中含有种类繁多且含量超标的重金属类物质。垃圾渗滤液的来源垃圾渗滤液来自直接降水、垃圾中的水分、有机物分解产生的水、地表径流、地表灌溉、地下水以及覆盖材料中的水分，其中前三种为主要来源。垃圾渗滤液的组成垃圾渗滤液的组成十分复杂，此外，经发射光谱定性分析，垃圾渗出液中检测到的金ZnPbCrCdNaMg、CaKSiSnAlBiPd、Gd、Ni、Mn、Co、Hf、Sc、V、Rb26种。据长期对不同垃圾填埋场渗滤液的监测可知，垃圾渗滤液的来源使得垃圾渗滤液的水质具有与城市污水不同的特点：有机物浓度高，金属含量高，水质变化大，氨氮含量高，营养元素比例失调，且在进行生化处理时会产生大量泡沫。渗滤液的水质特点色嗅呈淡茶色或暗褐色，有较浓的腐化臭味。pH值pH呈弱酸性（6～7，随时间推移，pH7～8，呈弱碱性。渗滤液中的有机物垃圾渗滤液中的有机物可归纳为低分子量的脂肪酸类、腐殖质类高分子的碳水化合物90﹪的可溶性有机物是可挥发性的脂肪酸（易生物降解，其次是灰黄霉酸（难生物降解；对于相对稳定的有机物组分的变化，导致渗滤液的可生化性降低，生化处理效果较差。氨氮液中的氨氮浓度在填埋场进入产甲烷阶段后不断上升，其达到高峰值后延续很长的时间并直至最后封场。此外，渗滤液中氨氮的含量常占总氮的85﹪～90﹪。高浓度的氨氮及其随时间变化的特性加重了渗滤液对受纳水体的污染程度。磷垃圾渗滤液的含磷量通常较低，尤其是溶解性的磷酸盐浓度更低，导致渗滤液生物处理的缺磷严重。重金属城市生活垃圾填埋场渗滤液中金属离子浓度通常较低，但若将工业垃圾与生活垃圾混合填埋，渗滤液中重金属离子的溶出量将会明显增加。固体物质4垃圾渗滤液中含较高浓度的总溶解性固体，同时含有高浓度的Na+、K+、Cl-、SO2-4等无机类溶解性盐。此后，随填埋时间的增加，无机盐类浓度逐渐下降，直至稳定。微生物渗滤液中重金属元素、氨氮等物质含量过高，使得微生物营养元素比例失调，在一定程度上抑制了微生物的生长繁殖。国内外目前垃圾渗滤液处理现状及未来发展方向我国垃圾渗滤液处理经历的阶段受到经济发展水平的限制，我国卫生填埋起步较晚，真正意义上的卫生填埋场从803个阶段。第一阶段2090程实例有杭州天子岭和北京阿苏卫等垃圾填埋场的渗滤液处理。杭州天子岭渗滤液处理厂采用三沉二曝两段式活性污泥法工艺，对DO与MLSS的浓度控制要求不一样，一段利用细菌和低级霉菌占优势的混合种群，二段培养原生动物占优势。1991北京阿苏卫渗滤液处理厂性，因此都存在不能稳定运行的状况，出水也不能稳定达标。第二阶段2090氧处理，代表性的工程实例有深圳下坪、香港新界西等垃圾填埋场的渗滤液的处理。深圳下坪渗滤液处理厂采用氨吹脱+厌氧复合床+SBR的处理工艺。该工程于2002年投入使用，通过为期一年的运行，设备运行良好、出水稳定达标。采用了化工规整填料塔，有效地解决了渗滤液的脱氨问题，出水的氨氮保持在10mg/L左右。香港新界西渗滤液处理厂采用氨汽提+SBRpH调整；另外，该渗滤液处理厂采用了脱氨尾气的分解装置，利用高温焚烧炉，操作温度在850℃，用催化燃烧的方法将脱氨尾气的氨气分解成氮气，有效地解决了脱氨尾气二次污染的问题。第三阶段2000年以后，由于经济的飞速发展，新建的渗滤液处理厂一般远离城区，渗滤液没有条件排入城市污水管网，因此处理要求也相应提高，一般需要处理到二级甚至一级排放标代表性的工程实例有广州新丰、重庆长生桥等。广州新丰渗滤液处理厂采用的是UASB+SBR+反渗透处理工艺。重庆长生桥渗滤液处理厂采用的是反渗透的处理工艺。垃圾渗滤液处理工艺比较5垃圾渗滤液处理采用的最常用处理方法是生化处理和物化处理。垃圾渗滤液的组成成50.5～0.6，采用生化处理方法是有效的；而随着垃圾填埋/COD值下降，可生化性降低，5提高可生化性工艺：通常采用的技术方法主要有高级氧化技术、水解酸化技术和厌氧发酵技术等，主要目的是去除水中难生物降解的有机物和无机化合物，提高处理工艺的抗冲击负荷能力。生物处理工艺：是污水二级处理的主流工艺，其污染物去除能力取决于污水处理工艺性能、污染物的成分及营养性污染物的比例等因素。通常采用氧化沟、A2/O和SBR等工艺进行处理。进水

高级氧化水解酸化UASB

氧化沟接触氧化 出 水A2/O工艺SBR工艺 提高可生化性单元 生物处理单元图1-1主体处理工艺的备选方案提高可生化性单元高级氧化法高级氧化处理工艺中重要的一点就是生成氢氧自由基，氢氧自由基的强氧化作用可使处理过的污水中残留的难降解有机化合物被氧化分解为无机物。常用方法有臭氧氧化法、电解氧化法以及Fenton试剂氧化法等。高级氧化法具有以下特点：产生大量羟基自由基(·HO)，氧化能力仅次于氟；·HOCO2TOCCOD的目的；其本身是物理化学过程，反应速度快，易于控制；厌氧生物处理上流式厌氧污泥床(UASB)和水解酸化都属于厌氧生物处理。厌氧生物处理的特点：应用范围广，不需供氧，能耗低，运行费用低且产生甲烷可回收；少量有机物用于合成，故微生物增殖慢，污泥量少；但反应时间较长，所需处理构筑物容积较大。UASB提高，水力停留时间短，故构筑物容积小。水解酸化是利用厌氧反应中的水解和产酸菌作用将反应控制在水解酸化第二阶段，而留时间短，处理构筑物体积减小，处理效率提高。生物处理单元常用生物处理技术方法较多，如氧化沟工艺、A2/O工艺、接触氧化工艺、SBR工艺等。氧化沟氧化沟工艺是五十年代由荷兰工程师发明的，因其池型呈封闭循环流沟渠而得名，其沟内循环水量往往是进水量的几十倍甚至上百倍，所以氧化沟兼有推流型和完全混合型曝气池的特点，具有较强的抗冲击负荷的能力。一般情况下，氧化沟工艺不设初沉池，工艺简单，便于操作。A2/O工艺A2/O2080处理工艺。接触氧化工艺生物接触氧化法又称淹没式生物滤池，是在生物滤池基础上，通过接触曝气方式演变成的一种污水生物处理技术。运行时填料全部浸没在污水中，利用机械装置向水体充氧，系统中的微生物绝大部分形成生物膜附着在固体填料上，少量以颗粒污泥的形式悬浮于水中。因此，接触氧化工艺既具有生物滤池的特点又具有活性污泥法的特点。SBR工艺SBR10多年来，由于自多的SBR工艺和设备包括CASSICEASCASTMSBRSBR工艺是将脱氮除磷的各种反应，通过时间顺序上的控制，在同一反应器中完成，不需要回流污泥，从而节省了能耗。工艺名称优点缺点BOD工艺名称优点缺点BOD负荷低，处理效果好，出水水质稳定；占地大，能耗大，运行费用高；可不设初沉池，可不单设二沉池；污泥易于膨胀；氧化沟耐受水力冲击负荷；转刷充氧搅拌易产生大量泡沫；污泥产率低且稳定；流速不均，致使污泥沉积，减少有效采用机械曝气，氧利用率高，设备池容。的维护方便。工艺简单，占地少；回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对同时脱氮除磷；除磷效果有影响；A2/O工艺反硝化过程为硝化提供碱度；脱氮受内回流比影响；反硝化过程同时去除有机物；聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机污泥沉降性能好。物。工艺名称 优点微生物浓度高，生物膜适应性强；生态系统稳定，产泥量低，不发生

缺点填料易堵塞；接触氧化工艺SBR工艺

污泥膨胀，无需污泥回流；氧利用率高；耐受水力冲击负荷，处理效果好；工艺简单，占地小，费用低；可同时脱氮除磷，效果显著；耐受水力冲击负荷；反应推动力大，效率高；操作灵活性好，便于自动控制。

布水、曝气不均，局部易产生死角；生物膜脱落，水质受影响；生物膜多寡不易控制；填料费用高；同时脱氮除磷时操作复杂；滗水设施的可靠性对出水水质影响大；设计过程复杂；维护要求高，运行对自动控制依赖性强；池体容积较大。渗滤液处理中存在的问题渗滤液高浓度氨氮的问题高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一，随着填埋时间的延长，垃圾中的有机氮转化为无机氮，渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。与城市污水相比，垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。一方面，由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用；另一方面，由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调，生物脱氮难以进行，导致最终出水难以达标排放。渗滤液可生化性差的问题渗滤液可生化性差主要体现在两个方面：一方面，随着填埋场填埋时间的延长，渗滤BO5/CODCr0.1称老化渗滤液；另一方面，在填埋初期，虽然渗滤液的可生化性较好，但是光靠生物处理COD500～600mg/L无法用生物处理的方式处理。今后的研究方向根据渗滤液处理存在的问题，目前我国垃圾渗滤液处理工艺的关键主要集中在以下两个方面：高浓度氨氮处理技术和渗滤液深度处理技术。高浓度氨氮处理技术高浓度氨氮处理技术，目前应用较多的主要有氨吹脱和生物脱氨技术。氨吹脱技术大多用空气为吹脱介质，低效率的吹脱设备吹脱的方式。相对而言，精馏塔脱氨是一种比较有前途的解决方案，虽然采用该法需要一定量的蒸汽，但由于水温提高了，可以减少调整pH的酸碱用量，还可以减小气液比，减少风机的电耗。另外，由于蒸馏后，脱氨尾气可以通过冷凝直接转换成液氨，可以回收利用，有效地解决了尾气难以治理的问题。因此，新型高效吹脱装置的开发，脱氨尾气的妥善处理成为了今后研究的方向。除了氨吹脱的方法脱氨以外，生物脱氮也是一种经济、有效的脱氨方式。但传统理论认为：氨氮的去除是通过硝化和反硝化两个相互独立的过程实现的；硝化过程需要大量的氧气，而反硝化过程则需要一定的碳源。渗滤液氨氮浓度很高，C/N值较低，无法通过单一的生物脱氮方式解决渗滤液的脱氨问题。目前对生物脱氮技术又有了很多新的认识，如好氧反硝化、同步硝化反硝化、厌氧氨氧化、短程硝化等，这些技术具有需氧量低、能耗低、负荷高、对碳源碱度需求低等优点。渗滤液深度处理技术对于老化渗滤液，由于生物处理基本无效，因此，必须采用以物化为主的深度处理技术处理。人工湿地系统人工湿地系统对于处理老化渗滤液具有较好的效果，因此也可作为渗滤液深度处理的方法，对于有地方建造湿地的填埋场应予以推广。另外，对于封场后的垃圾填埋场的渗滤液也可采用人工湿地的处理方式。这是由于封场后的填埋场一般需在其表面覆盖粘土和营养土，并种上绿化植物，以防止雨水的侵入和填埋气体的扩散。膜处理技术2050年代，基本上是在无奈和80高效生物反应器结合反渗透的技术路线。从国外近十几年来渗滤液处理技术发展来看，简单生化法处理渗滤液的技术已被逐渐淘汰，取而代之的是以反渗透为主的膜处理工艺和高效生化处理结合膜法的先进技术。设计说明书总论设计任务和内容污水处理设计目的污水处理设计能够培养学生综合运用所学的水处理专业知识及相关知识的能力和工程实践能力，使学生受到基础的工程制图训练，在资料收集及调查研究，工程设计，图纸绘制，设计说明书的撰写等方面的能力得到一定程度的提高。污水处理设计基础要求：在设计过程中，要发挥独立思考工作的能力。本设计的重点是污水处理构筑物的设计计算和总体布置。处理构筑物选型按其基础特征加以说明。设计计算说明书，要求内容完整（包括计算草图），图纸按标准绘制，内容完整，主次分明。设计任务：选择，各构筑物运行参数及尺寸设计以及各处理构筑物的平面布置。计算说明：包括各处理构筑物的设计计算。图纸：工艺流程图，平面布置图及单体构筑物的工艺构图。基础资料设计水量Q=400d时变化系数为K 1.3，进、出水水质指标如下表：2水质标准CODBODNH-N水质标准CODBODNH-NSSPH进水水质60002000100018005-9排放标准≦300≦150≦25≦2006-9处理水质执行《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1996）二级排放标准。渗滤液处理工艺流程说明经分析渗滤液的水质特点，同时从出水水质角度考虑，拟采用以下工艺进行处理：渗滤液渗滤液细格栅调节池混凝沉淀池砂质及剩加药间余污泥回收填埋尾气处理鼓风机房活性炭吸附臭氧氧化SBRUASB排入水体脱水干燥污泥消化池污泥浓缩池沼气利用贮泥池沼气利用图2-1 垃圾渗滤液处理工艺流程图UASB+SBR臭氧氧化而不会产生污染物被浓缩的化学污泥。采用混凝沉淀工艺作为生化处理的预处理，有效去除有机物胶体及悬浮颗粒，降低后续生化处理段的有机负荷，保证其正常运行。CODUASBCODSBR进一步去除有机污染物同时脱氮，再进入臭氧氧化池进行深度处理后，通过活性炭吸附，出水可达标排放。处理构筑物的设计计算格栅的设计计算格栅的作用和位置格栅安装在污水渠道，泵房等的进口处或污水处理厂的端部。用以截留较大悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理的处理负荷，并使之正常运行。[1]1）50~100mm，中格栅10~40mm，细格栅1.5~10mm；0.4m/s~0.9m/s；0.6m/s1.0m/s；栅前渠道宽度和渠道中的水深应与入厂污水管规格相适应；116~25mm0.10~0.05m3栅渣/13（0.03~0.01m3栅渣/103污水；21台时，应设人工清除格栅备用；45º~75º，人工清渣：45º~60º，机械清渣：60º~90º；0.08~0.15m；冲洗设备；设置格栅装置的构筑物，必须考虑有良好的通风设施；除。设计计算n：sin4.63sin4.63103 sin60n max

1.232 (个) (1—1)bhv 0.010.50.7式中：Qmax—最大设计流量，m3/s；b—栅条间隙，m；h—栅前水深，mv—污水流经格栅的速度，一般取0.6~1.0m/s，取v=0.7m/s；—格栅安装倾角，(°)，取60º；sinsin注：1) Qmax=Q设=400m3/d=4.63L/s=4.63×10-3m3/s，当Q<5L/s时，污水总变化系数Kz=2.3；10mm的细格栅；20个。B：B=S(n-1)+b×n=0.01×(20-1)+0.01×20≈0.4m (1—2)式中：B—栅槽宽度，m；S—栅条宽度，m0.01m；b—栅条净间隙，mn—格栅间隙数，个。进水渠道渐宽部分的长度l：1l1式中：B—栅槽总宽度，m；

BB12tan1

0.40.22tan

0.27m

(1—3)B1—进水渠道宽度，m，取0.2m； —进水渠道渐宽部位的展开角度，(°)20°。1格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l：2

l 0.5l2

0.135m

(1—4)计算水头损失h：0h 0

v2sin2.42 0.722g 2

sin600.052m

(1—5)h0

—计算水头损失，m；—阻力系数4 4S32.420.013

(1—6)b

0.01 栅条断面选取锐边矩形，经查表[2]，形状系数2.42；g—重力加速度，m/s2，取9.8m/s2。过栅水头损失h：2h2

kh0

30.0520.16m (1—7)h2

—过栅水头损失，m；kk36H：H=h+h1+h2=0.5+0.3+0.16≈1.0m (1—8)式中：h—栅前水深，m；h1—格栅前渠道超高，mh2—过栅水头损失，m。Lll 0.51.0hh0.270.1350.51.0m (1—9)11 2 tan tan60W：Q1W maxWQ1

4000.1 0.017m3/d0.2m3/d 采用人工清渣 (1—10)K1000 2.31000z式中：W—每日栅渣量，m3/d；W1—单位体积污水栅渣量，m3/(103m3污水)，一般取0.1~0.01，细格栅取大值，粗格栅取小值，取0.1；Kz—污水流量总变化系数，Kz=2.3。h1hHh21αHh1hHh21αHh2B1BαB11α2L1L2图2-2 格栅水力计算简图调节池的设计计算设计说明调节池的作用是调节进、出水量，保证后续工艺的进行，并从废水中分离密度较大的无机颗粒，去除废水中的悬浮物及砂粒，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。4h正常运行时渗滤液量的不足，所以其停留时间均大于24h[3]。同时随着渗滤液量的变化，生化性，使后续生化处理难度降低。设计计算2T=24h。调节池容积V

V'

Qmax

T 24400m3 (2—1)40024 24400V一般考虑增加调节池理论容积的10％~20％，取20％，则：V'1.2400480m3 (2—2)V

∴ 单池容积V单

240m3 (2—3)2h2=5mA：VA 单h2

2405

48.0m2 (2—4)L×B=8×6=48m2；0.3m。V1´：V'

Qmax

TX 4000.032 0.01044m3 (2—5)1 1000Kz

10002.3式中：Qmax—最大设计流量，m3/d；T—排渣时间间隔，取2d；X0.03L/m3(污水Kz—污水流量总变化系数，Kz=2.3。渣斗尺寸计算：b2b2h′3αb图2-3 调节池方形渣斗尺寸计算简图11)如图所示，设定渣斗底宽b=0.2m，斗壁与水平面的倾角=60º，贮渣斗高度h'=130.3m

2h' 20.3则贮渣斗上口宽b2

3 btan60

0.20.55m (2—6)tan60SS1 22)SS1 22)10.220.552 0.045m3 (2—7)3V'15.22103m3可以容纳调节池产生的沙砾V h' SS 521 33 1 21∴ V1 2式中：S1，S2—分别为贮渣斗下口和上口的面积，m2。3)贮渣室高度h3：hh'iBb 0.30.0660.550.46m (2—8)23 3 2 2式中，h'—贮渣斗高度，h'=0.3m；3 3i—池底坡向渣斗的坡度，取6％；B—单个调节池宽度，m；b2—贮渣斗上口宽，m。H：H=h1+h2+h3=0.3+5+0.46=5.76m (2—9)式中：h1—超高，取0.3m；h2—有效水深，h2=5m。补充说明：23234561789i=0.0610图2-4 设有桁车刮泥机的调节池①进水槽；②挡流板；③刮泥桁车；④刮渣板；⑤刮泥板；⑥浮渣槽；⑦出水槽；⑧出水管；⑨泥斗；⑩排泥管混凝沉淀池的设计计算混凝沉淀既可作为预处理技术，减轻后续处理设施的负荷，又可作为深度处理技术，COD混凝池的设计计算一．药剂选择及其投加量混凝剂目前应用最广的是铝盐和铁盐。硫酸铝混凝效果较好，使用方便，对处理后的水质没有任何不良影响。但水温低时，三氯化铁是褐色结晶体，极易溶解，形成的絮凝体较紧密，易沉淀，但三氯化铁腐蚀性强，易吸水潮解，不易保管，同时，残留在水中的亚铁离子会使处理后的水带色。两者比较之后，从基建费用角度考虑，选取硫酸铝作为混凝剂，PAM作为助凝剂。实验研究表明[6]，当pH=6时，硫酸铝投加量在0.8g/L左右，处理效果最好。二．机械搅拌反应池设计参数及要点[5]220~30min；3~4轴设于池中间；0.5~0.6m/s0.2~0.3m/s；0.3m0.3~0.5m0.25m；b/l=1/10~1/15，一般采用b=0.1~0.3m10％~2025％，以免池水随桨板同步旋转，减弱絮凝效果。水流截面积是指与桨板转动方向垂直的截面积；入泥沙，致使轴承严重磨损和轴杆折断；GtGt可间接表示整个反应时间内颗粒碰撞的总次数，可用来控制反应效果。当原水浓度低，平均GGtG20~70s-1之间为宜，Gt值应104~105之间。三．设计计算V：VV—反应池总容积，m3；

Qt 16.6725 7.0m3 (3—1)60 60Q—设计处理水量，m3/h；t—反应时间，取25min。反应池串联格数及尺寸：反应池采用3格串联的方形池，设置3台搅拌机，池子的有效水深取h=2.7m，则V/3 7/3单池面积A1

0.86m2 (3—2)h 2.7∴ a0.93m反应池超过取h1=0.3m，则池总高度H=h+h1=3.0m。反应池分隔墙上的过水孔道上下交错布置，见图2—5。3434762561沉淀池图2-5 垂直轴式机械搅拌反应池①进水管；②旋转轴；③桨板；④叶轮；⑤挡板；⑥过水孔道；⑦隔墙搅拌设备设计4a244a240.932D 1.05m (3—3)b

diD

21.050.7m (3—4)3式中：i—比例系数，一般为1~2，这里取2。3 3 3c为了加强混合效果，在内壁设四块固定挡板，每块挡板宽度b1取（1/10~1/12）D≈0.1~0.09m，其上、下缘距静止液面和池底皆为D/4≈0.26m。d每根旋转轴上安装4块桨板，桨板长度取l=1m，宽度取b=0.1m。R：Rdb

m (3—5)2 2式中：d—搅拌器叶轮直径，m；Rdbb—桨板宽度，Rdb图2-6 搅拌反应池水力计算简图转速：每台搅拌机桨板中心点旋转线速度取：第一格v1第二格v2第三格v3

0.5m/s0.35m/s0.2m/s则每台搅拌机转速为：第一格n1

60v2R

600.5120.31

15.92rad/min

(3—6)第二格n2

60v2260v

6020.3600.2

11.14rad/

(3—7)第三格n3

3

20.3

6.37rad/

(3—8)桨板旋转功率计算：a桨板外缘旋转线速度v'：i

v'i

2rni60

(3—9)式中：r—桨板外缘旋转半径，r=0.35m；n—每台搅拌机转速，rad/min。i则计算得到： 第一格v'1

0.58m/s第二格v'/s2第三格v'0.23m/s3b每台搅拌机上桨板总面积A：A=4bl=4×0.1×1=0.4m2 (3—10)式中：b—桨板宽度，b=0.1m；l—桨板长度，l=1m。桨板总面积与反应池过水截面积之比为：ABH

0.40.93

15.9 （25％，符合要求

(3—11)ci（三台搅拌器完全相同：bK44 i r

b2 b6 r r6

44

0.10.35

0.12 0.16 0.35 6

(3—12) 式中：b—桨板宽度，b=0.1m；r—桨板外缘旋转半径，r=0.35m。d搅拌器功率P：i式中：Ki—桨板宽径比系数；

P58Ki

Av'3i

107.416v'3i

(3—13)A—每台搅拌机上桨板总面积，m2；v'—桨板外缘旋转线速度，m/s。i则每台搅拌器功率：第一格P1

107.416

20.96W

第一格P2第一格P3

107.416107.4160.233iPiPi

Ni 1 2

(3—14)—电动机总机械效率，取0.75；1 0.7。2则计算得到： 第一格N1

39.9W

第二格N2第三格N3

14.1W2.5W3PiVG3PiVi式中：G—速度梯度，s-1；P—搅拌器功率，W；i20℃计，水的粘度1103Pas；V—反应池总容积，m3。320.96110320.96110371

95s137.4137.4110372

56s1第三格G3

24s131.31131.31110371 G G2G2G2

65s120,70

(3—16)3 1 2 3119525622423GtGt65256097500104,105经验算，G与Gt值均较合适。沉淀池的设计计算一．沉淀池一般规定[1]

(3—17)设计流量应按分期建设考虑当污水为自流进入时，应按每期的最大设计流量计算；当污水为提升进入时，应按每期工作水泵的最大组合流量计算；30min。2个，并宜按并联系列设计。2—2选用。表2-2 城市污水沉淀池设计数据沉淀池类型初次沉淀池

沉淀时间（h）1.0~2.5

表面负荷（日污泥含水平均流量） （％）［m³/(m²·h)］1.2~2.0 95~97

固体负荷 堰口负荷［kg/(m²·h)］［L/(s·m)］≤2.9二次 法沉淀池 生膜后

2.0~5.0 0.6~1.0 99.2~99.6 ≤150 ≤1.71.5~4.0 1.0~1.5 96~98 ≤150 ≤1.70.3m。q=h/t1.0h2~4m沉淀时间与表面负荷的关系。表2-3 有效水深、沉淀时间与表面负荷的关系表面负荷ｑ沉淀时间ｔ(h)［m³/(m²·h)］h2=2.0mh2=2.5mh2=3.0mh2=3.5mh2=4.0m2.01.02.02.02.02.53.03.54.05.00.3~0.5m。60º，55º。2d4h2h底流浓度的平均浓度计算。200mm。1.5m1.2m0.9m。二．竖流式沉淀池设计数据[1]为了使水流在沉淀池内分布均匀，池子直径（或正方形的一边）38m4~7m10m。30mm/s。中心管下口应设有喇叭口和反射板：0.3m。1.35倍。1.3017º。0.25~0.5m20mm/s15mm/s。当池子直径（或正方形的一边）7m时，澄清污水沿周边流出；当直径时，应增设辐射式集水支渠。0.2m0.4m。60.25~0.5m0.1~0.15m0.3~0.4m三．设计计算本设计采用竖流式沉淀池。1中心管截面积f：采用2座竖流式沉淀池，则每池最大设计流量：Qq maxQ

4.63103 2.315103m3/s (3—18)max n 2∴ f

qmaxv0

2.315103 0.12m2 (3—19)0.02式中：qmax—单池污水设计流量，m3/s；n—采用的沉淀池个数，取n=2座；f—中心管截面积，m2；v0—中心管内流速，取v00.002m/s。d0：4fd 4f0

0.39m 取d440.12

0.4m (3—20)∴喇叭口直径 d 1.35d 0.54m (3—21)1 0反射板直径 d 1.3d 1.30.540.7m (3—22)2 1h3：qh maxq

2.3151030.068m 取

0.07m

(3—23)3 v1 1

0.020.54 3v1

—污水由中心管喇叭口与反射板之间的缝隙流出速度，取0.02m/s；d1—喇叭口直径，m。q

2.315103A max Kv 2.31.4104z

7.2m2

(3—24)式中：Kz—污水流量总变化系数，Kz=2.3；v—污水在沉淀池中流速，m/s；设表面负荷q'0.5m3/D：

m2

，则vq'

0.53600

1.4104m/s。4Af4Af47.20.12

取D

(3—25)沉淀部分有效水深h：2h vt1.41042.536001.26m 取h2

(3—26)式中：t—污水停留时间，取2.5h；校核：

3 满足设计要求Dh2Dh校核集水槽出水堰负荷：单面出水时，集水槽每米出水堰负荷为：qmax

2.3153.5

sm

2.9L/

m

满足设计要求

(3—27)V：q C86400100 2.315103200286400100V

1 100PKz 0K

2.3106V 7

96

7.0m3 (3—28)∴ 2个池子每天总排泥量Q1

n 27.0m3/d (3—29)T 2C—进水悬浮物浓度，mg/L；1C—出水悬浮物浓度，mg/L；2T—两次清除污泥相隔时间，取2d；zK—污水流量总变化系数，K=2.3；zz1t；P—污水含水率，取96％；0n—沉淀池个数，座。V1：设定圆截锥体下底直径为0.3m，锥体倾角为55º，则圆截锥体高h：5hRrtan553.50.3tan552.3m (3—30)5

22 222.3 ∴V 5 R2Rrr2 1.7521.750.15

8.06m3V7.0m3 (3—31)1 3 3式中：R—沉淀池半径，m；r—圆截锥体下底半径，m；h—圆截锥体高度，m；5V1—圆截锥部分容积，m3；V—单池所需污泥室容积，m3H：Hhh1 2

hhh3 4

m (3—32)式中：H—沉淀池总高度，m；h0.5m；1h—沉淀部分有效水深，m；2h—中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度，m；3h0.3m；414h12h14h12h25hH343h555°5图2-7 竖流式沉淀池水力计算简图①进水槽；②中心管；③反射板；④集水槽；⑤排泥管UASB设计说明5－10kgCOD/(m3·d)30-50kgCOD/(m3·d)强；产出的沼气是一种清洁能源。上流式厌氧污泥床（UASB）反应器主体部分从功能上分为反应区和分离区，反应区应，在厌氧状态下产生沼气（主要是CH4

和CO2

升对反应器内的颗粒污泥起到了良好的自然搅拌作用，引进污泥的内部循环，使一部分污泥向上运动，在污泥床上方形成相对稀薄的污泥悬浮层。在含有颗粒污泥的废水进入分离与污泥和废水发生分离，被收集在反应器顶部三相分离器的集气室内；释放气泡后的颗粒污泥由于重力作用沉淀到污泥层的表面，返回反应区；液体则经出水堰流出反应器。到填埋中后期产生的渗滤液需适当投加碳源以补充营养物质。集气室出水 沼气出水堰 分离区三相 悬分 浮离 层 反器 应污 区进水 泥区

图2-8 UASB反应器结构示意图三相分离器的设计原则间隙和出水面的截面积比影响到进入沉淀区和保持在污泥相中的絮体的沉淀速度；分离器相对于出水液面的位置确定反应区（下部）和沉淀区（上部）UASB15％~20％；三相分离器的倾角要使固体滑回到反应器的反应区，实际工程中一般为45º~60º之间，这个角度也确定了三相分离器的高度，从而确定了所需的材料；分离器下气液界面的面积确定了沼气的释放速率，适当的释放率大约是1~3m3

m2

，速率低有形成浮渣层的趋势，非常高导致形成气沫层面，两者都导致堵塞释放管。布水系统要求发生短路等现象；很容易观察进水管的堵塞，当堵塞发现后，必须很容易被清除；部产生酸化现象。设计计算V：∵渗滤液污染物浓度高，∴采用有机负荷法计算。QV maxS0QNV

4004.2 170m3 (4—1)9.9式中：V—反应器有效容积，m3；Q m3/d；maxS COD浓度，g/L；0混凝沉淀对COD去除一般在25％~35％，取30％，则COD进水浓度为：S 6000304200mg/L4.2g/L；0N —CODkgCODV

m3d；经查表[8]，垃圾渗滤液的容积负荷Nvt：

9.9kgCOD/m3d 。 tV1700.425d10.2h (4—2) Q 400池体尺寸：2UASB反应器；4~6mH=5mh10.3m；A：V2A V2H

1705

217m2 (4—3)L=B管线布置：

A172.83m，取3m；L 6LB6配水点数量与废水水质、水流速度及污泥性能等因素有关，表2—4列出了一定条件下布水点数量的计算依据。反应器容积负荷单个配水点服务面积污泥类型kgCOD/md反应器容积负荷单个配水点服务面积污泥类型kgCOD/md3m2中等浓度絮状污泥~40kgTSS/m3高浓度絮状污泥1.0~2.01~2>3.02~540kgTSS/m3颗粒污泥<1.01.0~2.0>2.0<2.02.0~4.0>4.00.5~101~22~30.5~10.5~2>28A 17责的表面积a

2.125m2；8 8污泥区选择培养颗粒污泥，则由上表知，单个配水点服务面积可以大于2m2。20cm。v2m/s，则每根配水管出水口半径r最大为：Ar A

6.79103m (4—4)Q单v2.8910Q单v2.891042式中：Q

—单个配水管管内流量，Q 2.89104m3/s；单 单 28v—配水管出口流速，假定2m/s。∴出水口直径d=2r=0.01358m，取13mm；单反算得到出口流速vQ单A

单Qr2Q

2.891040.0132

2.18m/s2m/s 满足要求2 2进水进水 进水进水图2-9 UASB反应器布水方式示意图三相分离器的设计332—10所示分离器形式较为常用。h1h1h2CDhE4θν2a)3bνbCB(νaν23AθDEBνA1b1b2b1b图2-10 三相分离器横断几何关系沉淀区的设计：0.5~1.0m[4]。取覆盖水深h2为0.5m，沉淀斜面高度h3取1.0m。回流缝的设计：2—10系可得：hb 3

1 0.6m (4—5)1 tan tan60b1h3

—下三角形集气罩底的1/2宽度，m；—下三角形集气罩的垂直高，m；55º~60º，60º。下三角形集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v：1Sb1 2

ln0.53.046.0m2 (4—6)∴ vQ1 S1

200246

1.39m/h2m/h 符合要求 (4—7)S1b2

—下三角形集气罩回流缝的总面积，m2；—两个下三角形集气罩之间的水平距离，即污泥回流缝之一，取0.5m；l—三相分离器的长度，即反应器的总体宽度，l=B=3m；n—反应器的三相分离器单元数，个；n L 6

3.53个 (4—8)2bb1 2

20.60.5（—反应器的总体长度，L=6；v—回流缝中混合液上升流速，m/h；1为了使回流缝的水流稳定，污泥能顺利地回流，建议流速v1

2m/h；Q—反应器设计废水流量，m3/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v：2S 2ncl240.337.2m2 (4—9)2Q 20024∴ v 1.16m/h

符合要求 (4—10)2 S 7.2 12式中：S —上三角形集气罩回流缝的总面积，m2；2c—上三角形集气罩回流缝的宽度，即为图中CABCEc>0.2m0.3m；v—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，m/h。2为了使回流缝和沉淀区的水流稳定，确保良好的固液分离效果和污泥回流，要求满足：v v2 1

2.0m/h。气液分离设计：2—10可知，欲达到气液分离的目的，上下三角形集气罩的斜边必须重叠，重叠的水平距离越大，气体分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区同液分离效果的影响越小。由反应区上升的水流从下三角形集器罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区，其水流状态比较复杂。当混合液上升到A点后，将沿着AB设流速为va

A点的气泡以速度vb

v和va b合成的方向运动，根据速度的平行四边形法则，有：v BCb (4—11)v ABa要使气泡分离后不进入沉淀区的必要条件是：bv BC (4—12)bv ABa

1000

v v 1.16m/ha 2v L Ggd2 9.8(104)2

5.41103m/s19.48m/h (4—13)b 18 181.005103

—液体密度，取水的密度1000kg/m3；L4 CH0.7kg/m3；4G201.005×10-3Pa·s；g—重力加速度，9.8m/s2；d—气泡直径，取0.1mm=10-4m。b2—10所示，CE0.3mBC0.6mvbva

BC得：AB19.48

0.6

AB0.036m3.6cm1.16 AB为防止上升的气泡进入沉淀区，AB10~20cmAB=AB取值：AB0.42~0.49CEAB0.14

0.470.42,0.49 满足设计要求CE 0.3如图2—10所示，根据几何关系可知：上三角形集气罩底的1/2宽度b3

hcotABcosb24 2

(4—14)hcot600.14cos600.5

0.55mh4

4 2 4—上三角形集气罩的垂直高，m；55º~60º，60º；b0.5m。2气体收集装置：气体收集装置应该能够有效地收集产生的沼气，同时保持正常的气液界面。气体管径应该足够大，避免气体夹带的固体（或泡沫）产生堵塞。设置一个在气体堵塞情况下，使气体释放的保护装置是重要的。其可以避免对反应器结构形成过大的压力。UASB反应器这种情况可以自动避免，因为在出水管堵塞的情况下，三相分离器中水面会不断降低直至从反射板逸出，从而避免了对反应器结构的破坏。一般在产生的气体送往储气柜之前，需被引导至通过水保持一定气体压力的水封罐中释放，经验表明水封中冷凝水将积累。因此，在水封中有一个排除冷凝水的出口，以保持罐中一定水位是必需的。排泥设备剩余污泥量计算：NN V 9.9330kgCOD/(kgMLSSd) (4—15)NS MLSS 0.03式中：NSN

—COD污泥负荷，kgCOD/(kgMLSS·d)；—COD容积负荷，9.9kgCOD/m3d；VMLSS—污泥浓度，UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20~40g/L，取30g/L。剩余污泥量：YSSQKVMLVSSV 0 e d0.44.24000.0617022.5144.9kg/d (4—16)∴每日排泥量Q2

XV(1P)1000V

144.91951000

2.898m3/d3.0m3/d (4—17)式中：XV

—系统每日产泥量，kg/d；Y—污泥产泥系数，20℃时为0.4~0.8，取0.4kgVSS/(kgCODd)；SCOD浓度，4.2kg/m3；0SCOD浓度，0.3kg/m3；eQ—污水设计流量，400m3/d；K —衰减系数，200.04~0.0750.06d-1；dV—反应器有效容积，m3；MLVSS—混合液挥发性悬浮物浓度，kg/m3，MLVSS设计手册[1]上指出

MLSS

一般在0.7~0.8之间，取0.75，∴ MLVSS==22.5kg/m3；P95设备要求：a1~2次；b需要设置污泥液面监测仪，可根据污泥面高度确定排泥时间；c剩余污泥排泥点以设在污泥区中上部为宜；d对于矩形池排泥应沿池纵向多点排泥；e以避免或减少在反应器内积累的砂砾；f对一管多孔式布水管，可以考虑进水管兼作排泥或放空管。建筑材料实践发现，在厌氧反应器设计中，反应器的材料选择与防腐处理是应当重点考虑的问题。反应器上部，H2SpH下降，对水泥和钢材都有CO2也产生腐蚀，水泥中的CaO沉降斜面也会因此受腐蚀。为了延长反应器的使用寿命，反应器的防腐措施是必不可少的。一般可采用带涂层的碳钢、带聚丙烯涂层的钢筋混凝土或拼装结构作为反应器的主体，采用不锈钢或塑料等作三相分离器。改良SBR设计说明序批式活性污泥法法）是将脱氮除磷的各种反应，通过时间顺序上的控制在同运行程序依次为进水、反应（曝气等、静沉和排水。进水后进行一定时间的缺氧搅拌，好氧菌将利用进水中携带的有机物和溶解氧进行好氧分解，此时水中的溶解氧将迅速降低甚至达到零，这时厌氧发酵菌进行厌氧发酵，反硝化菌进行脱氮；然后池体进入厌氧状态，聚磷菌释放磷；接着进行曝气，硝化菌进行硝化反应，聚磷菌进行磷吸收；经一定反应时间后，停止曝气，进行静置沉淀；当污泥沉淀下来后，滗出上部清水，而后再进入原污水进行下一个周期循环。进水及排水用水位控制，反应及沉淀用时间控制。序批池有效容积SBRSBR设施，进行切换运行。设计计算进水浓度：BOD浓度S：0BOD20﹪~30﹪之间UASBBOD30﹪~40﹪35﹪；则反应池进水BOD浓度S 200020351040mg/L1.04g/L；0BODS：e非溶解性BOD=7.1Kd

X Ce

7.10.060.420034.08mg/L (5—1)∴ BODSe

15034.08115.92mg/L0.116g/LXC

—微生物自身氧化率，取0.06；d—活性微生物在处理水悬浮固体中所占比例，取0.4；e—处理水中悬浮固体浓度，SS=200mg/L。eBODS：r

S S S 1040115.92924.08mg/L (5—2)r 0 e建设4座SBR反应池，则单个池子日污水量为100m3/d，采用间歇式进水方式，设定进水时间Tf

3h，沉淀时间Ts

，排水排泥时间T &Tw d

1h，闲置时间Te

2h。V

QSr

100924.08

165.0m3

(5—3)eMLSSNS

0.740000.2式中：Q—单个池子的设计水量，100m3/d；S —经活性污泥代谢活动被降解的有机污染物（BOD）量，mg/L；reMLSS—曝气阶段污泥浓度，mg/L，经查表[2]，SBR中MLSS一般在3000~4000mg/L，取4000mg/L；N —BOD污泥负荷，kgBOD/(kgMLSS·d)，S0.2~0.4kgBOD/(kgMLSS·d)[3]，N=0.2kgBOD/(kgMLSS·d)。s污泥体积V m

污泥量MMLSSV4000165660000g

(5—4)∴ V SVIM10066000066.0m3m

(5—5)式中：SVI—活性污泥容积指数，SBR中污泥压实性好，所以取SVI=100mL/g预反应区主反应区污泥层预反应区主反应区污泥层L1LhhHhΔ安全余量h1图2-11 SBR反应池水力计算简图设定有效池深H=5m，超高h2=0.3m，则最佳排水深度h为： hH1SVIMLSSh5110040000.52.5m (5 106

106 式中：h—排水安全余量，取0.5m1∴污泥层高度h如图2—11所示：h11V

Hhhm (5—7)66∴ A

m 33.0m2h 21

(5—8)L=BAL

5.5mLB65.5mL1

(0.16~0.25)L0.2L0.261.2m每周期处理污水体积V：wVwT：

VVm

1656699.0m3

(5—9)VT wVQ

99100

0.99d23.76h

(5—10)一天运行1个周期。曝气反应时间Ta

T eT0.72416.8h17ha

(5—11)式中：e—曝气时间占总时间的比值，e=0.7。滗水器排水速度qd

QTq d Td

1002431

12.5m3/h

(5—12)式中：Q—每周期内入流污水量，m3/h；T —每周期进水时间，h；fT—每周期排水时间，h。d采用旋转式滗水器2台，一用一备，设备出水量为50m3/h。排泥泵排放速度q ：wT Hh V 24 52.5 165Q 5.5m3/d (5—13)w 24 H SRT 24 5 15Qq Qw Tw

5.524 0.23m3/h (5—14)1式中：Qw

—每周期需排放的剩余污泥量，m3/d；T—运行周期，h；H—反应池的有效水深，m；h—每周期排水深度，m；VSRT—污泥龄，d，取15d；T—每周期排泥时间，h。w∴ 每日总排泥量Q3

NnQw

145.522m3/

(5—15)N—每日运行周期数，次；n—SBR反应池座数，座。需氧量：平均时需氧量：单池O2

a'QSr

MLVSS0.5100924.0810000.151653120.454kgO2

/d125kgO/d2

(5—16)a'1kgBOD0.42~0.53kgO2/kg0.5kgO2/kg；b'—每1kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，kgO2/(kg·d)，一般为0.19~0.11kgO2/(kg·d)，取0.15kgO2/(kg·d)；Q—处理污水流量，m3/d；S—经活性污泥代谢活动被降解的有机污染物（BOD）量，mg/L；rV—反应池有效容积，m3；MLVSS—混合液挥发性悬浮物浓度，kg/m3，MLVSS设计手册[1]上指出

MLSS

一般在0.7~0.8之间，取0.75，∴ MLVSS=3kg/m3。最大时需氧量：单池O2

a'QK S2 r

b'VMLVSS20.51001.3924.0810000.151653135kgO2

/d (5—17)式中：K2—污水时变化系数，K2=1.3。1kgBOD所需氧量：单池每日去除BOD的量QSr

100924.0892.4kg/d1000∴ 1kgBOD所需氧量O2

12592.4

1.35kgO2

/kgBOD5进水开始 进水停止 进水停止缺氧段好氧段

缺氧段搅拌开始停止曝气

缺氧段搅拌进行停止曝气

搅拌停止开始曝气进水搅拌阶段

搅拌阶段

曝气阶段循环进水停止

进水停止处理出水缺氧段排泥

停止曝气

缺氧段好氧段

搅拌停止停止曝气排水排泥阶段 沉淀阶段图2-12 SBR生化池运行模式臭氧氧化设备的设计计算设计说明因臭氧与活性炭去除有机污染物的机理不同，两者去除的有机污染物组分也有所差氧与有机物的反应并不完全，臭氧氧化前后的COD总量变化不大。但经过臭氧氧化后有设计计算臭氧发生器的设计计算(1)臭氧需氧量Q ：03Q

1.06QC1.06400235.3g/h 24式中：1.06—安全系数；Q —臭氧需要量，g/h；03Q—处理污水量，m3/h；Cmg/L，此设计主要目的去除COD，由表2—5可知C在1~3mgO3

/水2mgO3

/水。处理要求臭氧投加量/处理要求臭氧投加量//水3去除效率/％接触时间/min杀菌及灭活病毒1~390~9910~15min用接触装置类型而异除臭、除味1~2.580>133处理要求 臭氧投加量处理要求 臭氧投加量//水去除效率/％接触时间/min脱色 2.5~3.580~90>5除铁、除锰 0.5~290>1COD 1~340>5CN- 2~490>3ABS 2~395>10酚 1~395>10(2)臭氧化干燥空气量Q ： OQ Q O干 CO3

35.312

2.94m3/h (6—2)式中：Q —臭氧化干燥空气量，m3/h；干C 10~14g/m312g/m3。O3臭氧接触反应器逆流接触完成处理过程。V：4002410V400241060 60式中：V—臭氧接触反应器的容积，m3；Q—处理污水流量，m3/h；

2.78m3 (6—3)t—水力停留时间，一般为5~10min，取10min。A：该塔建一座，则塔体截面面积为：AV2.780.695m2 (6—4)h 4式中：h—塔内有效水深，一般为4~5.5m，取4m。D：4A40.695D 4A40.695

D径高比K

0.94

0.2351,1

满足设计条件 (6—6)h 4 43K1/4~1/3D>1.5m成几个直径较小的塔，或设计成接触池。(5)塔总高H：H(1.25~1.35)h1.3h1.345.2m (6—7)尾气泡沫分离器进水填料支撑板臭氧化空气出水图2-13 臭氧反应器活性炭吸附装置的设计计算设计说明设计计算设定采用间歇移动床吸附塔。

FQvL

3.33m2 (7—1)4002440024式中：Q—处理污水量，m3/h；v 5~10m/h5m/h。L设置2座吸附塔，采用并联式移动床，以便活性炭再生或维修，则单个吸附塔面积fF 3.33D：

f 1.67m2 (7—2)2 24f41.67D 4f41.67HvL

t5403.33m 取3.5m 60式中：t—接触时间，h，取40min。V：VfH1.673.55.845m3 (7—5)G：GV5.8450.53.0t (7—6)—炭层密度，0.5t/m3。

WQ

400

66.67kg/d (7—7)n 6式中：Q—处理污水量，m3/d；n—通水倍数（，设定为6.0m3/kg。反冲洗：工作周期不大于12h，反冲洗时间一般为5~10min，反冲强度为30m3/(m2·h)。贮泥池的设计计算QS：Q QQQS 1 2 3

7.03.022.032.0m3/d (8—1)

—混凝沉淀