每组反应器每天排泥:Q?56.25?28.13m3/d 2一组每周排泥:28.13×7=196.9 m3 每个隔室每天排泥:Qi?28.13?5.63m3/d 5一隔室每周排泥:5.63×7=39.41 m3
4.5 SBR反应池
4.5.1 设计参数
①对生活污水,污泥负荷普遍采用BOD污泥负荷,其参数值为:高负荷运行时取0.2-0.4kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d),低负荷运行时选用0.03-0.07kg[BOD5]/(kg[MLSS].d)。 ②反应池内的污泥浓度(MLSS)可考虑取值3000-5000mg/L。 ③SVI值取90-150mL/g。
④每周期运行时间一般tr=4.8-12h。
进水CODcr1500mg/L、BOD5800 mg/L、SS450 mg/L,出水CODcr150 mg/L、BOD530 mg/L、SS150 mg/L,经过ABR反应器,BOD5的去除了800×0.8=640 mg/L,剩余160 mg/L进入SBR反应器,设计Qh=208m3/h。
SBR处理污泥负荷设计为LS=0.3kgBOD5/(kgVSS·d),水温:10~20℃,水深H:5m, 污泥界面上最小水深ε:0.5m,排水比m:1/2,MLSS浓度CA3000 mg/L,反应池个数N:2个。
4.5.2 设计计算 (1)曝气时间
TA?(2)沉降时间
24C24?160??2.1h ,取TA=2h
LSmCA0.3?2?3000?1.7 初期沉降速度vMAX?7.4?104?t?CA
水温10℃时,vMAX?7.4?104?10?3000?1.7?0.9m/h 水温20℃时,vMAX?7.4?104?20?3000?1.7?1.82m/h 因此,必要的沉降时间为
H?1m???5?0.25?0.5水温10℃时,Ts???1.94h
vMAX0.9水温20℃时,Ts?H?1m???5?0.25?0.5??0.96h
vMAX1.82(3)排出时间
沉淀时间在0.96~1.94h之间变化,排出时间取2h,总沉淀排水时间取4h。 (4)一个周期所需要时间
TC?TA?TS?TD?4?2?6h
∴n=24/6=4,n以4计,则每一个周期为6h。
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(5)进水时间
TF?(6)反应器容积 ①反应池容量 V?TC6??3h N2Q(S0?Se)5000?(160?30)??361m3
N?LS?X2?0.3?3000②进水流量变动的计算
根据进水时间和进水流量变化模式,一个周期的最大进水量变化为r=1.5,超过一周期污水进水量△Q与v的比值为
?Q/V?(r?1)/m?(1.5?1)/2?0.25
如其他反应池尚未接纳容量,考虑流量之变动,各反应池的修正容量为
V??V(1??Q/V)?361?(1?0.25)?542m3
反应池水深为5m,则反应池表面积为
V?/H?542/5?108m2
此外,在沉淀排出工艺中可能接受污水量V的10%,则反应池的必要安全容量为
?V??Q??Q??(0.2?0.1)?542?54.2m3 V??V??V?542?54.2?596.2m3
反应池水深5m,则反应池表面积为
596.2/5=119 m2
12?1??2.08 m1.221?4.17m 基准水位 h2?5?1.2排水结束时水位 h1?5?高峰水位 h3?5m
警报,溢流水位 h4?5?0.5?5.5 m污泥界面 h5?h1?0.5?2.08?0.5?1.58m
所以SBR的尺寸为L×B×H(11m×11m×6m) (7)污泥量计算
污泥干固体产率系数取为0.75,设污泥含水率为99%,污泥密度ρ=1000kg/m3。
污泥干固体量(kg/d)=5000×45×0.75/1000=168.75 (8)需氧量
按去除1kgBOD5需要2kg计算
OD?1000?800?10?3?2?1600kgO2/d
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周期数n=4,反应器个数为2,则1个周期的需氧量为:OD?以曝气时间TA=2h为周期的需氧量为:
1600?200kgO2/d 2?4OD?200?100kgO2/h 2
4.6 消毒池
4.6.1 接触池
设计接触反应池1座,水力停留时间t为30min,廊道水流速度为0.2m/s。 (1)接触池表面积
V?Qt?0.0579?30?60?104m3
(2)接触池表面积 接触池平均水深设计为2.75m,则接触池面积
F?V104??37.82m3 h2.75所以接触池的尺寸为L×B×H(6m×6m×2.75m) 4.6.2 加氯间
(1)加氯量 氯量按每立方米污水投加5g计,则每天需要氯量 W=5×5000×10-3=25kg (2)加氯设备 选用2台ZJ-2型转子加氯机,一用一备,尺寸为550mm×310mm×770mm。
4.7 污泥处理
4.7.1 设计计算 (1)产泥量
5污水处理系统每日总排泥量 V?56.2?168.753?73.13 m/d100?0?(10.99)(2)污泥处理方式
污水处理系统各构筑物所产生污泥每日排泥一次(除SBR外),然后至污泥浓缩池,经浓缩后,再由污泥泵送至脱水机房脱水,形成的泥饼外运作农肥。
污泥浓缩池为间歇运行,运行周期为24h,其中各构筑物排泥,污泥泵抽送污泥时间1.0~1.5h(除SBR外),污泥浓缩时间20.0h,浓缩池排水与排泥时间2.0h,闲置时间0.5~1.0h。 (3)污泥浓缩池计算 ①设计计算
污泥浓缩池采用间歇式重力浓缩池,运行周期为24.0h,其中进泥1.0~1.5h,浓缩20.0h,排水和排泥2.0h,闲置0.5~1.0h。
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浓缩前污泥量为73.13m3,含水率为98%。 ②容积计算
浓缩20.0h后,污泥含水率为95.5%,则浓缩后污泥体积为
3V?V0?(C0/C)?73.13????1?0.98?/(1?0.955)???32.50(m)
则污泥浓缩池所需容积应不小于73.13+32.5=105.63 (m3)
③工艺构造尺寸
设计污泥浓缩池一个,单池容积不应小于105.63m3。设计平面尺寸为(5.5×5.5)则净面积为30.25m2。设计浓缩池上部柱体高度为3.5m,其中泥深3.0m,柱体部分污泥容积为30.25×3=90.8m3。见下图
5.5m 3.5m 3m 0.5m 22
浓缩池下部为锥斗,上口尺寸(5.5×5.5)m,下口尺寸为(0.5×0.5)m,锥斗高为3.0m,则污泥斗容积为
污泥浓缩池构造和尺寸图 1?3?5.52?0.52?5.52?0.52?33.25m3 3污泥浓缩池总容积为90.8+33.25= 124.05m3>105.63 m3,满足要求。 ④排水和排泥
排水 浓缩池设四根排水管于池壁,管径DN150mm,于浓缩池最高水位处置一根,向下每隔1.0m、0.6m、0.4m处设置一根排水管,下面三根安装蝶阀。
排泥 污泥泵抽升流量66.0m3/h,浓缩池最低泥位-0.5m,则污泥泵所顶静扬程为6.0m。
选用2PN污泥泵一台,该泵Qb 60m3/h,Hb 17.5mH20,转速n1450r/min,电动机功率N10kw,质量W 125kg,占地尺寸L1250mm×B500mm。 (5)污泥脱水 污泥脱水机
经浓缩后为含水率为95.5%的污泥共32.5m3/d。选用DYQ-2000型脱水机一台。
脱水机技术指标:干泥生产量400~460kg/h,泥饼含水率70%~80%,主机调速范围0.97~4.2r/min,主机功率1.1kW,系统总功率25.2kW,滤带有效宽度2000mm,滤带运行速度1.04~4.5r/min。外形尺寸4800mm×3000mm×2500mm,机组重量6120kg。
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5.最终处理
污泥经脱水后形成含水率70%的泥饼,污泥的最终处置是对污泥进行无害化处理,减小污泥对环境的负面影响,避免对环境造成二次污染。污泥的处置在我国才刚刚起步,污泥的处理和处置技术远远滞后与污水处理技术。本设计采用污泥浓缩脱水后成泥饼外运进行综合利用。
6.总体布置
6.1 平面布置
污水处理厂的平面布置包括处理主要构筑物、办公楼、化验室及其他辅助建筑物以及各种管道、渠道、道路、绿化带等的布置。在进行污水处理处理厂升级改造后厂区平面规划、布置时,应考虑平面布置一般原则。 6.1.1 平面布置原则
按照功能不同,分区布置,新建污水、污泥处理构筑物尽可能布置在已建生产区内,与生活设施保持一定距离,并用绿化带隔开。
污水、污泥处理构筑物尽可能分别集中布置。处理构筑物之间布置紧凑合理,并满足各构筑物的施工、设备安装和埋设各类管道以和养护管理的要求。
设置通往各处理构筑物和建筑物的必要通道,设置事故排放管和超越管,各构筑物均可重力放空。
6.1.2 总平面布置
根据污水处理厂选址北部偏高,南北高程差2m,选址西侧有公路,南侧有河流进过,污水处理区与生活区分隔开并位于南部,污水厂从东边接污水管经过格栅、集水井、提升泵房、沉砂池、ABR、SBR、污泥浓缩池、污泥脱水房,收集经脱水的污泥成泥饼从后门外运出去,污水则经过消毒池消毒后直接排到河流当中。 6.1.3 主要构筑物和设备
本食品工业污水处理厂主要构筑物和设备有格栅、污水提升泵房、沉砂池、污泥处理系统。污水处理厂构筑物和设备一览表如下表6-1。
表6-1 构筑物和设备一览表
序号 名称 规格/m 数量 设计参数
1 格栅
栅前水深 h=0.4m 过栅流速 v=0.8m/s
L×B×H=2.27×0.56×0.78 1座
栅条间隙 b=0.02m 栅条倾角 α=60°
2
提升泵房 集水池
L×B×H=3.6×3.2×3 1座 扬程 H=6m
3 L×B=5×1.5 1座 有效水深 H=4.0m
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