啤酒廢水處理uasb沼氣發(fā)酵

1、<p>　　食品廢棄物連續(xù)式一級液態(tài)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　食品加工廢棄物中有機(jī)物含量較高，如直接排放，既污染環(huán)境,又浪費(fèi)資源。本文根據(jù)食堂廢水自身的特性，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)了一套上流式厭氧污泥床(UASB)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)。上流式厭氧污泥床(UASB)的主要組成部分是UASB反應(yīng)器。本文介紹了有關(guān)UAS

2、B的處理流程和設(shè)計(jì)的計(jì)算、對格柵、調(diào)節(jié)池、UASB池、接觸氧化池、污泥濃縮池等的進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算。并對主要構(gòu)筑物UASB反應(yīng)池、接觸氧化池的具體構(gòu)造做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和說明。采用此工藝，不但使處理流程簡潔，也節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，在降低廢水濃度的同時(shí)，還可以回收在處理過程，所產(chǎn)沼氣作為能源的利用。</p><p>　　關(guān)鍵字: 食品廢棄物， UASB， 沼氣回收</p><p><b>　

3、　Abstract</b></p><p>　　Direct emissions of organic kitchen waste is not only pollute the environment, and waste of resources. This article according to the characteristics of canteen waste water，combin

4、ed with the graduation thesis requirements designs the up flow anaerobic sludge blanket (UASB) anaerobic fermentation system. The major component of up flow anaerobic sludge blanket (UASB) is UASB reactor. This article d

5、escribes the treatment of the UASB process and calculations and designs of the grill, adjust pool, UAS</p><p>　　Keywords: food waste, recycling, UASB biogas</p><p><b>　　目 錄</b></

6、p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 引言1</b></p><p>　　1.1研究目的與意義1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1

7、.3本設(shè)計(jì)工程概況3</p><p>　　1.4本設(shè)計(jì)工藝流程3</p><p>　　第二章 工藝論證5</p><p>　　2.1工藝流程的選擇6</p><p>　　2.1.1 UASB—好氧接觸氧化工藝處理食堂廢水6</p><p>　　2.1.2 新型接觸氧化法處理食堂廢水6</p>

8、<p>　　2.1.3生物接觸氧化法處理食堂廢水7</p><p>　　2.1.4內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理食堂廢水8</p><p>　　2.1.5 UASB+SBR法處理食堂廢水9</p><p>　　2.2 選取UASB+接觸氧化池工藝的依據(jù)10</p><p>　　第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算12</p>

9、<p><b>　　3.1集水井12</b></p><p>　　3.2 調(diào)節(jié)池12</p><p><b>　　3.3過濾機(jī)12</b></p><p>　　3.4 UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.4.1 UASB去除率的計(jì)算14</p>&

10、lt;p>　　3.4.2 UASB三項(xiàng)分離器的設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.4.3 三相分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.4.4 UASB池的其他計(jì)算19</p><p>　　3.4.5 進(jìn)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.4.6 出水渠道的設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.4.

11、7 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.4.8 沼氣產(chǎn)量的計(jì)算19</p><p>　　3.4.9 污泥產(chǎn)量的計(jì)算20</p><p>　　3.5 接觸氧化池的設(shè)計(jì)計(jì)算20</p><p>　　3.6 污泥濃縮池22</p><p>　　3.7 污泥脫水間的設(shè)計(jì)計(jì)算23</p><

12、p>　　3.8 沼氣凈化24</p><p>　　第四章 能量衡算28</p><p>　　第五章 主要附屬設(shè)備材料表30</p><p>　　5.1集水井附屬設(shè)備30</p><p>　　5.2 調(diào)節(jié)池附屬設(shè)備30</p><p>　　5.3 UASB附屬設(shè)備30</p><p

13、>　　5.4 脫泥車間附屬設(shè)備31</p><p>　　第六章 人員編制及經(jīng)營管理32</p><p>　　第七章 工程預(yù)算33</p><p>　　7.1 直接投資費(fèi)用33</p><p>　　7.2 間接費(fèi)用33</p><p>　　7.3 第二部分費(fèi)用33</p><p>

14、;　　7.4 工程預(yù)備費(fèi)用33</p><p>　　7.5 總投資34</p><p>　　7.6 年經(jīng)營成本計(jì)算34</p><p>　　7.6.1 動(dòng)力費(fèi)34</p><p>　　7.6.2 藥劑費(fèi)34</p><p>　　7.6.3 工資34</p><p>　　7.6.4 工

15、資福利34</p><p>　　7.6.5 檢修維護(hù)費(fèi)34</p><p>　　7.6.6其它費(fèi)用34</p><p>　　第8章 平面布置36</p><p>　　8.1構(gòu)筑物和建筑物主要設(shè)計(jì)參數(shù)36</p><p>　　8.2污水處理站平面布置36</p><p>　　8.2.1

16、布置原則36</p><p>　　8.2.2管線設(shè)計(jì)37</p><p><b>　　致 謝39</b></p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　1.1研究目

17、的與意義</p><p>　　水是生命之源，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可替代的寶貴資源。我國卻是一個(gè)水資源十分短缺的國家，人均水資源占有量僅為一世界平均水平的四分之一[1]，嚴(yán)重制約著我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的騰飛是以環(huán)境的代價(jià)為前提的。隨著近代我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的騰飛，社會(huì)主義工業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展，水資源污染尤其是工業(yè)廢水污染也嚴(yán)重惡化。工業(yè)廢水的污染以其污染大、污染物濃度高、廢水排放量大、廢水中含有多

18、種有毒有害物質(zhì)、廢水成分復(fù)雜以及水量變化大等特點(diǎn)而成為目前我們所面臨的主要問題。食品加工原料廣泛，制品種類繁多，排出廢水的水量、水質(zhì)差異很大。 </p><p>　　能源問題已成為世界性的難題。廢棄物生物質(zhì)能開發(fā)及利用是再生能源的重要組成部分，成為我國能源安全保障的有益補(bǔ)充。厭氧生物技術(shù)是有機(jī)物能源轉(zhuǎn)化的主要技術(shù)之一。氫氣作為能源與環(huán)保優(yōu)勢，使其成為未來極具潛力的替代能源，有機(jī)廢物厭氧生物制氫研究因而成為世界各

19、國普遍重視的研究領(lǐng)域，制氫基質(zhì)的普適性和高效轉(zhuǎn)化是研究熱點(diǎn):厭氧生物甲烷化技術(shù)己日趨廣泛。 沼氣是有機(jī)物經(jīng)微生物厭氧消化而產(chǎn)生的可燃性氣體，由于這種氣體通常產(chǎn)生于沼澤地和池沼中，因此稱為沼氣[2]。目前，有機(jī)廢物的厭氧發(fā)酵技術(shù)、工藝和高速反應(yīng)設(shè)備的構(gòu)建等均成為產(chǎn)業(yè)化研究的熱點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年約有100萬噸的有機(jī)廢物經(jīng)過厭氧消化處理;在國內(nèi)，自上世界70年代以來，我國即大力發(fā)展農(nóng)村沼氣工程，“九五”期間，戶用沼氣池保有量達(dá)到52

20、5萬個(gè);建大中型沼氣工程633處，集中供應(yīng)沼氣戶數(shù)達(dá)8.4萬戶[3]。</p><p>　　食堂食品廢水中主要污染物有：(1)漂浮在廢水中固體物質(zhì)，如菜葉、果皮、碎肉、禽羽等；(2)懸浮在廢水中的物質(zhì)有油脂、蛋白質(zhì)、淀粉、膠體物質(zhì)等；(3)溶解在廢水中的酸、堿、鹽、糖類等：(4)原料夾帶的泥砂及其他有機(jī)物等；(5)致病菌毒等[4]。食品工業(yè)廢水的特點(diǎn)是有機(jī)物質(zhì)和懸浮物含量高，易腐敗，一般無大的毒性。其危害主要是含

21、有大量可降解的有機(jī)物，廢水若不經(jīng)過處理排入水體會(huì)消耗水中大量的溶解氧使水體富營養(yǎng)化，以致引起水生動(dòng)物和魚類死亡，促使水底沉積的有機(jī)物產(chǎn)生臭味，惡化水質(zhì)，污染環(huán)境。 若將廢水引入農(nóng)田進(jìn)行灌溉，會(huì)影響農(nóng)業(yè)果實(shí)的食用，并污染地下水源。廢水中夾帶的動(dòng)物排泄物，含有蟲卵和致病菌，將導(dǎo)致疾病傳播，直接危害人畜健康。因此食品加工的廢水不能夠直接排放，排放之前必須經(jīng)過污水處理系統(tǒng)后才能夠排放，必須以國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)為要求來設(shè)計(jì)食品加工廢水排放

22、設(shè)備，所以此排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)旨在控制廢水的COD濃度，減少對環(huán)境的污染[5]。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 </p><p>　　近幾年來，我國對食品加工廢水的處理工藝和技術(shù)進(jìn)行了大量的研究和探索，特別是輕工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)院和科研單位，對食品加工廢水的處理進(jìn)行了各方面的試驗(yàn)、研究和實(shí)踐，取得了行之有效的成功經(jīng)驗(yàn)，逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結(jié)合的處理工藝[7]。生化

23、法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厭氧與好氧相結(jié)合法、水解酸化與SBR相組合等各種處理工藝。這些處理方法與工藝各有其特點(diǎn)和不足之處，但各自都有較為成功的經(jīng)驗(yàn)[6]。目前還有不少新的處理方法和工藝優(yōu)化組合正在試驗(yàn)和研究，有的已取得了理想的成效，不久將應(yīng)用于實(shí)踐中。</p><p>　　盡管目前污水處理技術(shù)眾多，但其發(fā)展目標(biāo)是一致的，即以發(fā)展綠色技術(shù)、實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)開發(fā)利用和生態(tài)安全為目標(biāo)。根據(jù)國內(nèi)外研究動(dòng)向，食品加

24、工廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢將表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:</p><p>　　(1)充分利用新技術(shù)對現(xiàn)有的食品加工廢水處理工藝進(jìn)行因地制宜的技術(shù)改造，采用高效節(jié)能的生物反應(yīng)器。</p><p>　　(2)實(shí)行污水規(guī)模化集中處理，可免除重復(fù)性設(shè)備投資，易于采用新技術(shù)。</p><p>　　(3)食品加工廢水含有多種有用物質(zhì)，在處理前應(yīng)盡量回收有用的固體物質(zhì)，經(jīng)加工后作飼料添加劑或

25、藥品，在處理時(shí)應(yīng)多考慮變廢為寶，提高經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　(4)針對食品加工廢水中有機(jī)物含量高、生物降解性的特點(diǎn)，同時(shí)考慮能源緊張的形勢，主要采用厭氧--好氧聯(lián)合技術(shù)，并將產(chǎn)生的污泥干化后作肥料使用[8]。</p><p>　　(5)當(dāng)前全球水資源緊張己成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)，而食品加工廢水有害無毒，如能將其凈化后回收利用，可達(dá)到節(jié)約水資源的目的。</p><p&

26、gt;　　(6)在污水處理中實(shí)行自動(dòng)化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器自控管理，將會(huì)節(jié)省人力。</p><p>　　(7)開發(fā)生物基因技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用，向著節(jié)能、回收有用物質(zhì)的方向發(fā)展[9]。</p><p>　　1.3本設(shè)計(jì)工程概況</p><p>　　表1-1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　表1-2執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)</b

27、></p><p>　　1.4本設(shè)計(jì)工藝流程</p><p>　　因?yàn)橛弥挥肬ASB處理食品廢水出水的COD5仍然打不到廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，含有很多易生物降解有機(jī)物，故將UASB和接觸氧化池單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把UASB作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)主要處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時(shí)，由于大

28、幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　圖1-1 UASB-接觸氧化池法工藝流程圖</p><p>　　食堂廢水先經(jīng)過中格柵去除大雜質(zhì)后進(jìn)入集水池，用污水泵將廢水提升至過濾機(jī)，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。進(jìn)入凋節(jié)池前，根據(jù)在線pH計(jì)的

29、pH值用計(jì)量泵將酸堿送入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的pH值在6.5-7.5之間。調(diào)節(jié)池中出來的水用泵連續(xù)送入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧消化，降低有機(jī)物濃度。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。UASB反應(yīng)器內(nèi)的污水流入接觸氧化池中進(jìn)行好氧處理，而后達(dá)標(biāo)出水。來自UASB反應(yīng)器剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內(nèi)被濃縮，濃縮后進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，進(jìn)一步降低污泥的含水率，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運(yùn)處置。</

30、p><p><b>　　第二章 工藝論證</b></p><p>　　2.1工藝流程的選擇</p><p>　　酸化-SBR法處理食堂廢水：其主要處理設(shè)備是酸化柱和SBR反應(yīng)器。這種方法在處理食堂廢水時(shí)，在厭氧反應(yīng)中，放棄反應(yīng)時(shí)間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反應(yīng)控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p>

31、<p>　　(1)由于反應(yīng)控制在水解、酸化階段反應(yīng)迅速，故水解池體積??；</p><p>　　(2)不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了構(gòu)造，降低了造價(jià)，便于維護(hù)，易于放大；</p><p>　　(3)對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少。同時(shí)，經(jīng)水解反應(yīng)后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物對基質(zhì)的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這將加速有機(jī)物的降解

32、，為后續(xù)生物處理創(chuàng)造更為有利的條件。</p><p>　　(4)酸化-SBR法處理高濃度食堂廢水效果比較理想，去除率均在94%以上，最高達(dá)99%以上。要想使此方法在處理食堂廢水達(dá)到理想的效果時(shí)運(yùn)行環(huán)境要達(dá)到下列要求：</p><p>　?、偎峄?SBR法處理中高濃度食堂廢廢水，酸化至關(guān)重要，它具有兩個(gè)方面的作用，其一是對廢水的有機(jī)成分進(jìn)行改性，提高廢水的可生化性；其二是對有機(jī)物中易降解的污

33、染物有不可忽視的去除作用。酸化效果的好壞直接影響SBR反應(yīng)器的處理效果，有機(jī)物去 除主要集中在SBR反應(yīng)器中。</p><p>　?、谒峄?SBR法處理食堂廢水受進(jìn)水堿度和反應(yīng)溫度的影響，最佳溫度是24℃，最佳堿度范圍是500～750mg/L。視原水水質(zhì)情況，如堿度不足，采取預(yù)調(diào)堿度方法進(jìn)行本工藝處理；若溫度差別不大，運(yùn)行參數(shù)可不做調(diào)整，若溫度差別較大，視具體情況而定[10]。</p><p&

34、gt;　　2.1.1 UASB—好氧接觸氧化工藝處理食堂廢水</p><p>　　此處理工藝中主要處理設(shè)備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對SS的 去除率達(dá)10%以上，隨著麥殼類有機(jī)物的去除，廢水中的有機(jī)物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時(shí)間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。上流式厭氧

35、污泥床能耗低、運(yùn)行穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，有效地降低了好氧生化單元的處理負(fù)荷和運(yùn)行能耗(因?yàn)楹醚跆幚韱卧哪芎闹苯雍吞幚碡?fù)荷成正比)。好氧處理(包括好氧生物接觸氧化池和斜板沉淀池)對廢水中SS和COD均有較高的去除率，這是因?yàn)閺U水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機(jī)物。</p><p>　　該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高。上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的食堂廢水處理工藝具有處理效率高、運(yùn)行穩(wěn)定 、能耗

36、低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動(dòng)等特點(diǎn)。只要投加占厭氧池體積1/3的厭氧污泥菌種，就能夠保證污泥菌種的平穩(wěn)增長，經(jīng)過3個(gè)月的調(diào)試UASB即可達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行。整個(gè)工藝對COD的去除率達(dá)96.6%，對懸浮物的去除率達(dá)97.3%～98%，該工藝非常適合在食堂廢水處理中推廣應(yīng)用[11]。</p><p>　　2.1.2 新型接觸氧化法處理食堂廢水</p><p>　　此方法處理過程為：廢水首先通過

37、微濾機(jī)去除大部分懸浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后中提升泵打入VTBR反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供風(fēng)使廢水與填料接觸，維持生化反應(yīng)的需氧量，VTBR反應(yīng)器出水進(jìn)入沉淀器，去除一部分脫落的生物膜以減輕氣浮設(shè)備的處理負(fù)荷，之后流人氣浮設(shè)備去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥池濃縮后脫水。</p><p>　　該處理工藝有以下主要特點(diǎn)：</p><p>　　①VTBR反應(yīng)器由廢舊酒精罐改造而成

38、，節(jié)省了投資。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有一次性投資低，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好等特點(diǎn)。</p><p>　?、诙具\(yùn)行時(shí)，在VTBR反應(yīng)器外部加了一層保溫材料，使罐中始終保持較高的溫度，提高了生物的活性。</p><p>　?、垡騐TBR反應(yīng)器高達(dá)10m左右，水深大，所選用風(fēng)機(jī)為高壓風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓為98KPA，N＝75Kw，耗電量大[12]。</p><p>　　2.1.3

39、生物接觸氧化法處理食堂廢水</p><p>　　該工藝采用水解酸化作為生物接觸氧化的預(yù)處理，水解酸化菌通過新陳代謝將水中的固體物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì)，將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物。水解酸化不僅能去除部分有機(jī)污染物，而且提高了廢水的可生化性，有益于后續(xù)的好氧生物接觸氧化處理[13]。</p><p>　　該工藝在處理方法、工藝組合及參數(shù)選擇上是比較合理的，充分利用各工序的優(yōu)勢將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化

40、、去除。然而，如果由于某些構(gòu)筑物的構(gòu)造設(shè)計(jì)考慮不周會(huì)影響運(yùn)行效果，致使出水水質(zhì)不理想，使生物接觸氧化池的出水COD為500～600mg/L，經(jīng)混凝氣浮處理后出水COD仍高達(dá)300mg/L，遠(yuǎn)高于排放要求(150mg/L)。但是此處理方法在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中回出現(xiàn)以下問題：</p><p>　　(1)水解酸化池存在的問題主要是沉淀污泥不能及時(shí)排除。由于該廢水中懸浮物濃度較高，因而池內(nèi)污泥產(chǎn)量很大，而原工藝僅在水解酸化池前

41、端設(shè)計(jì)了污泥斗，所以池子的后部很快就淤滿了污泥。另外，隨著微生物量的增加在軟性生物填料的中間部位形成了污泥團(tuán)，使得傳質(zhì)面積減小。針對污泥淤積情況，在水解酸化池前可增設(shè)一級混凝氣浮以去除水中的懸浮物，經(jīng)此改進(jìn)后水解酸化池能長期、穩(wěn)定、有效地運(yùn)行，其出水COD也從1100～1200mg/L降至900～1000mg/L，收到了較好的效果。不過，增設(shè)混凝氣浮增加了運(yùn)行費(fèi)用，而且氣浮過程中溶入的O2還可能對水解酸化產(chǎn)生不利影響。因此，在設(shè)計(jì)采用水

42、解酸化處理懸浮物濃度高的污水時(shí)，可增設(shè)污泥斗的數(shù)量以便及時(shí)排除沉淀污泥。此外，為防止填料表面形成污泥團(tuán)應(yīng)采用比表面積大、不結(jié)泥團(tuán)的半軟性填料。</p><p>　　(2)如果廢水中污染物濃度較高或前處理效果不理想，生物接觸氧化池前端的有機(jī)物負(fù)荷較高，使得供氧相對不足，此時(shí)該處的生物膜呈灰白色，處于嚴(yán)重的缺氧狀態(tài)，而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黃色。同時(shí)，水中的生物活性抑制性物質(zhì)濃度也較高，對微生物也有一定的抑制作

43、用。這些因素使得生物接觸氧化池沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，處理效果不理想。鑒于此，可一采取階段曝氣措施即多點(diǎn)進(jìn)水，污水沿池長多點(diǎn)流入生物接觸氧化池以均分負(fù)荷，消除前端缺氧及抑制性物質(zhì)濃度較高的不利影響。改為多點(diǎn)進(jìn)水并經(jīng)過一段時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行后，生物接觸氧化池的出水COD為200～300mg/L。再經(jīng)混凝氣浮工序處理后最終出水COD<150mg/L(一般在130mg/L)，達(dá)到了排放要求。</p><p>　　(3)

44、在調(diào)試運(yùn)行過程中，生物接觸氧化池中生物膜脫落、氣泡直徑變大(曝氣方式為微孔曝氣)、出水渾濁、處理效果惡化的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。經(jīng)研究、分析、驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)這是由于負(fù)荷波動(dòng)或操作不當(dāng)造成溶解氧不足而引起的。溶解氧不足使得生物膜由好氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)，其附著力下降，在空氣氣泡的攪動(dòng)下生物膜大量脫落，導(dǎo)致水粘度增加、氣泡直徑增大、氧轉(zhuǎn)移效率下降，這又進(jìn)一步造成缺氧，如此形成惡性循環(huán)致使處理效果惡化。</p><p>　　(4)在

45、調(diào)試運(yùn)行初期，發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)一般是增大供氣量以提高供氧能力來消除缺氧，結(jié)果由于氣泡攪動(dòng)強(qiáng)度增大，造成了更大范圍的生物膜脫落、水粘度更大、氧轉(zhuǎn)移效率更低，非但沒能提高供氧能力反而使情況更糟。正確的處理措施應(yīng)是減小曝氣量，待脫落的生物膜隨水流流出后再逐漸增加曝氣量使溶解氧濃度恢復(fù)到原有水平，若水溫適宜則2～3d后生物膜就可恢復(fù)正常。</p><p>　　因此當(dāng)采用此工藝處理食堂廢水時(shí)要遵循下列要求：①采用水解酸化作為

46、預(yù)處理工序時(shí)應(yīng)考慮懸浮物去除措施。②采用推流式生物接觸氧化池時(shí)，為避免前端有機(jī)物負(fù)荷過高可采用多點(diǎn)進(jìn)水。③應(yīng)嚴(yán)格控制溶解氧濃度，供氧不足會(huì)造成生物膜大范圍脫落，導(dǎo)致運(yùn)行失敗。</p><p>　　2.1.4內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理食堂廢水</p><p>　　此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)，好氧處理用地有一處狹長形池塘，為了降低土建費(fèi)用，因地制宜，

47、采用氧化溝工藝。本處理工藝的關(guān)鍵設(shè)備是UASB反應(yīng)器。該反應(yīng)器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機(jī)物，其主體分為配水系統(tǒng)，反應(yīng)區(qū)，氣、液、固三相分離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個(gè)部分。厭氧微生物對水質(zhì)的要求不象好氧微生物那么寬，最佳pH為6.5－7.8，最佳溫度為35℃－40℃，而本工程的食堂廢水水質(zhì)超出了這個(gè)范圍。這就要求廢水進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器之前必需進(jìn)行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。這無形中增加了電器。儀表專業(yè)的設(shè)備投資和設(shè)計(jì)難度。</p>

48、<p>　　內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)是在普通UASB技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。UASB反應(yīng)器的出水水質(zhì)一般都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。這樣一來能提高UASB反應(yīng)器對進(jìn)水水溫、pH值和COD濃度的適應(yīng)能力，只需在UASB反應(yīng)器進(jìn)水前對其pH和溫度做一粗調(diào)即可。</p><p>　　UASB反應(yīng)器采用環(huán)狀穿孔管配水，通過三相分離器出水，并在三相分離器的上方增加側(cè)

49、向流絮凝反應(yīng)沉淀器，它由玻璃鋼板成60°安裝而成，能在最大程度上截留三相分離出水中的顆粒污泥。</p><p>　　此處理工藝主要有以下特點(diǎn)：①實(shí)踐證明，采用內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器＋氧化溝工藝處理食堂廢水是可行的，其運(yùn)行結(jié)果表明CODCR總?cè)コ矢哌_(dá)95%以上。②由于采用的是內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)食堂生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整UASB反應(yīng)器或氧化詢處理運(yùn)行組合，以便

50、進(jìn)一步降低運(yùn)行費(fèi)用。</p><p>　　2.1.5 UASB+SBR法處理食堂廢水</p><p>　　本處理工藝主要包括UASB反應(yīng)器和SBR反應(yīng)器。將UASB和SBR兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把UASB作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)

51、入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。并且UASB池正常運(yùn)行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣，將其回收作為熱風(fēng)爐的燃料，可供飼料烘干使用。UASB去除COD達(dá)7500Kg/d，以沼氣產(chǎn)率為0.5m3/KgCOD計(jì)算，UASB產(chǎn)氣量為3500m3/d(甲烷含量為55%～65%)。沼氣的熱值約為22680KJ/m3，煤的熱值為210

52、00KJ/t計(jì)算，則1m3沼氣的熱值相當(dāng)于1Kg原煤，這樣可節(jié)煤約4t/d左右，年收益約為39.6萬元[14]。</p><p>　　UASB+SBR法處理工藝與水解酸化+SBR處理工藝相比有以下優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)約廢水處理費(fèi)用。UASB取代原水解酸化池作為整個(gè)廢水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，削減了全部進(jìn)水COD的75%，從而降低后續(xù)SBR池的處理負(fù)荷，使SBR池在廢水處理量增加的情況下，運(yùn)行周期同樣為12H，廢水也能達(dá)標(biāo)

53、排放。也就是說，耗電量并沒有隨廢水處理量的增加而增加。同原工藝相比較，每天實(shí)際節(jié)約1500～2500m廢水的處理費(fèi)用，節(jié)約能耗約21.4萬元/年。②節(jié)約污泥處理費(fèi)用。廢水經(jīng)過UASB處理后，75%的有機(jī)物被去除，使SBR處理負(fù)荷大大降低，產(chǎn)泥量相應(yīng)減少。水解酸化+SBR處理工藝工藝計(jì)算，產(chǎn)泥量達(dá)17t/d(產(chǎn)泥率為0.3Kg污泥/KgCOD，污泥含水率為80%)，UASB+SBR法處理工藝產(chǎn)泥量只有5t/d(含水率為80%左右)只有水解

54、酸化+SBR處理工藝的1/3，污泥處理費(fèi)用大大減少，節(jié)約污泥處理費(fèi)用約為20/年[9]。</p><p>　　2.2 選取UASB+接觸氧化池工藝的依據(jù)</p><p>　　通過對上述工藝的對比分析，UASB+SBR工藝主要是比較具有經(jīng)濟(jì)競爭力，而且處理出水水質(zhì)穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)主要是食堂廢水的處理，處理量較小，食堂廢水有機(jī)物濃度含量屬于中度濃度，經(jīng)過UASB發(fā)酵后出水COD已經(jīng)接近國家排放標(biāo)準(zhǔn)

55、，所以經(jīng)過UASB發(fā)酵以后只需要接觸氧化池池爆氣就可以滿足國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　工程實(shí)際應(yīng)用表明，該工藝比常規(guī)活性污泥法節(jié)省，占地面積20%~35%，節(jié)省建設(shè)費(fèi)用10%~25%，節(jié)省運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用10%~25%，可達(dá)到三級處理的出水水質(zhì)，目前該工藝的配套深水設(shè)備及自控系統(tǒng)已經(jīng)完善。故選用此工藝流程</p><p><b>　　第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算</b><

56、;/p><p><b>　　3.1集水井</b></p><p>　　該集水井作用是收集各排水管道排來的廢水，同時(shí)還有去除比較大的堅(jiān)硬物。另外該池子還中和作藥劑投加點(diǎn)，以避免把用人工或機(jī)械把藥劑搬到6米多高的均化池頂投放帶來的操作難度。該井的深度主要由廠區(qū)的地理位置和高程以及廢水流量而定，因?yàn)閺S區(qū)地形比較平坦，所以不用太深?？紤]到排水管道的埋設(shè)比較淺，該井設(shè)計(jì)深度為4米，

57、直徑2米，有效深度為3米。有效水力停留時(shí)間約15分鐘。這就要求提升泵必須有足夠的功率，把污水抽走。</p><p><b>　　3.2 調(diào)節(jié)池</b></p><p>　　食堂生產(chǎn)廢水主要由5醇類物質(zhì)組成，同時(shí)在發(fā)酵車間又混有比較多的發(fā)酵細(xì)菌排出，試驗(yàn)證明食堂廢水伴隨水力停留時(shí)間的增長而產(chǎn)生不同程度的酸化現(xiàn)象。最佳停留時(shí)間為6到8小時(shí)，本均化池采用6小時(shí)的水力停留時(shí)間

58、。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù) </b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)流量 </b></p><p><b>　　有效容積為 </b></p><p>　　取池子的總高度為 ,其中超高有效水深 </p><p><b>　　則池

59、子面積為 </b></p><p><b>　　池子長 寬</b></p><p><b>　　池子總尺寸為 </b></p><p>　　調(diào)節(jié)池采用空氣動(dòng)力攪拌,在底部安裝有布?xì)夤?定時(shí)用空氣攪動(dòng),時(shí)間間隔為2H,采用鼓風(fēng)機(jī)每次持續(xù)時(shí)間為10min</p><p><b>　

60、　3.3過濾機(jī)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)水量 廢水COD為,去除率約為4.5%,過濾機(jī)出水COD為,每日去渣量</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　Q -- 設(shè)計(jì)流量； m3/d</p><p>　　CO-- 進(jìn)水COD濃度； Mg/L</p><p&g

61、t;　　Ce-- 出水COD濃度； Mg/L</p><p>　　PO-- 污泥含水量； 以97%計(jì)算</p><p>　　R -- 污泥密度； 以1200Kg/m3計(jì)算</p><p>　　3.4 UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)參數(shù)：日處理量50t 密度ρ=1.2×103Kg/m3 Q=50÷1.2&#

62、215;103=41.67 m3 Nv=3.5KgCOD/(m2D) 進(jìn)水COD=1050mg/L SS=mg/L </p><p>　　厭氧UASB的處理效率取決于相分離器的效率，良好的下相分離，是UASB成功運(yùn)行的關(guān)鍵，這種改良型的三相分離器具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1)避免污泥的回流與上升的水流、氣流之間的互相十?dāng)_，保證進(jìn)入沉降區(qū)的污泥能夠順利返回，防止污泥流失現(xiàn)象

63、的發(fā)生；</p><p>　　(2)包含高濃度污泥的污泥一區(qū)、一區(qū)容積增大，從污泥區(qū)底部到反應(yīng)器頂部的整個(gè)垂直斷面上，都能夠保持較高污泥濃度，這為泥水的充分接觸提供良好的條件，從而能夠保持較高的產(chǎn)氣率，以及污泥的較高生物活性；</p><p>　　(3)在一定程度上降低UASB反應(yīng)器的總高度。需要指出的是，在這個(gè)階段，會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)腐蝕性的硫化氫等酸性物質(zhì)，所以要選用具有抗腐蝕的材料作為本裝

64、置的配件。通常做法是在水泥池內(nèi)的四周涂油漆，對于三相分離器，采用新型符合材料效果比較理想[15]。</p><p>　　3.4.1 UASB去除率的計(jì)算</p><p>　　UASB的去除率在70%-80%之間，設(shè)計(jì)采用連續(xù)式進(jìn)水方式，由于顆粒污泥型UASB設(shè)計(jì)參數(shù)，出水和COD去除率都比絮狀污泥好，故本設(shè)計(jì)采用顆粒污泥型UASB設(shè)計(jì)參數(shù)，預(yù)期COD去除率85%,出水COD濃度為：<

65、/p><p>　　1050×0.85=892.5mg/L出水COD為 1050-892.5=157.5mg/L</p><p>　　UASB反應(yīng)器的計(jì)算</p><p>　　Nv=3.5KgCOD/(m2d) 則UASB的有效容積為：</p><p><b>　　V=</b></p><p>

66、;<b>　　式中：</b></p><p>　　Q -- 設(shè)計(jì)流量； m3/d</p><p>　　Co-- 進(jìn)水COD濃度； Mg/L</p><p>　　Ce-- 出水COD濃度； Mg/L</p><p>　　NV-- 容積負(fù)荷率； KgCOD/ (m2d)</p><p>　　頂隙為總體

67、積的10%，則總?cè)莘e10.62590%=11.8m3，總高度H10m，資料顯示有效高度在4-6m之間最經(jīng)濟(jì)，本設(shè)計(jì)結(jié)合處理量選取高度H=4m，則占地面積為：</p><p>　　S==10.6254=2.66m2</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　V -- 有效體積； m3</p><p>

68、　　H -- 設(shè)計(jì)反應(yīng)器的高度；m</p><p><b>　　實(shí)際取2.7m2</b></p><p>　　資料顯示方形的發(fā)酵池比圓形的發(fā)酵池更加經(jīng)濟(jì)，在長寬比為21時(shí)最為經(jīng)濟(jì)[17]，設(shè)發(fā)酵池的寬D=1.2m，則其長度</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　S--反應(yīng)器

69、的有效面積； m2</p><p>　　D—反應(yīng)器的寬度； m</p><p>　　實(shí)際取2.4m，長寬比接近21，故設(shè)計(jì)合理。</p><p>　　3.4.2 UASB三項(xiàng)分離器的設(shè)計(jì)</p><p>　　反應(yīng)器的高度為5-7m時(shí)，集氣室的高度為1.2-2m，本設(shè)計(jì)反應(yīng)器高度為4m，則設(shè)計(jì)三相分離器集氣室為0.8m。</p>

70、<p><b>　　沉淀區(qū)表面負(fù)荷率為</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q-- 設(shè)計(jì)流量 m3/d</p><p>　　S--反應(yīng)器的有效面積 m2</p><p>　　0.7m3/(m2H)滿足沉淀區(qū)的水力負(fù)荷率的設(shè)計(jì)條件。</p>

71、<p>　　3.4.3 三相分離器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　目前市場上比較常見的三相分離器，其中有兩種為國外專利技術(shù)，一種為清華大學(xué)研制成功的[15]。其主要設(shè)計(jì)參考參數(shù)為：</p><p>　　沉淀區(qū)的斜壁與水平夾角約為55度，進(jìn)入沉淀區(qū)的流速不能大于2m/s。沉淀區(qū)總水深大于1.5m，水力負(fù)荷在0.7m3/(m2.h)以下，水力停留時(shí)間在 1.5～2.0h之間。反射擋板

72、與縫隙間的遮擋在100mm到200mm，收集氣體縫隙面積占總反應(yīng)面積的15%到20%。反應(yīng)器高度為5到7m時(shí)，集氣室的高度為 1.2m～2m。沉淀區(qū)體積為反應(yīng)器體積的15%～20%，三相分離器總高度是總反應(yīng)高度的15%～20%。出氣管的直管應(yīng)該充足以保證從集氣室引出沼氣，特別是有泡沫的情況。</p><p>　　對于低濃度污水處理，當(dāng)水力負(fù)荷是限制性設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，在三相分離器縫隙處保持大的過流面積，使得最大的上升流

73、速在這一過水?dāng)嗝嫔媳M可能的低是十分重要的。</p><p>　　選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ牧蠈τ赨ASB反應(yīng)器的持久性是非常重要的。防腐較差的UASB反應(yīng)器在使用3-5年后都出現(xiàn)了嚴(yán)重腐蝕，最嚴(yán)重的腐蝕出現(xiàn)在反應(yīng)器上部氣、液交界面。此處H2S可能造成直接化學(xué)腐蝕，同時(shí)硫化氫被空氣氧化為硫酸或硫酸鹽，使局部pH下降造成間接化學(xué)腐蝕。由于厭氧環(huán)境下的氧化-還原電位為-300mV，而在水氣交界面的氧化-還原電位為100mV，這就

74、在水氣交界面構(gòu)成了微電池，形成電化學(xué)腐蝕。無論普通鋼材和一般不銹鋼在此處都會(huì)被損害[16]。 厭氧反應(yīng)器應(yīng)該盡可能的避免采用金屬材料，即使昂貴的不銹鋼也會(huì)受到嚴(yán)重的腐蝕，而油漆或其他涂料僅僅能起到部分保護(hù)。一般反應(yīng)器池壁最合適的建筑材料是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，即使混凝土也可能受到化學(xué)侵蝕。如果碳酸根和鈣離子的濃度積低于碳酸鈣的溶解度，鈣離子將從混凝土中溶出，造成混凝土結(jié)構(gòu)的剝蝕?；炷两Y(jié)構(gòu)也需要采用在水氣交界面上下一米采用環(huán)氧樹脂防腐

75、。對一些特殊部件可采用非腐蝕性材料，如PVC用做進(jìn)出水管道，三相分離器的一部分或浮渣擋板采用玻璃鋼或不銹鋼[17]。</p><p>　　圖3-1三相分離器示意圖</p><p>　　H1——保護(hù)高度，即超高。</p><p>　　H2——上三角形到液面高度。</p><p>　　H3——下三角形高度。</p><p>

76、;　　H4——上三角形高度。</p><p>　　V1—下回流縫液體上升速度。</p><p>　　V2—上三角形回流縫液體上升速度。</p><p>　　設(shè)單元三相分離器的寬度為B=1.2m，上下三角形集氣罩斜面水平夾角為=55，取保護(hù)水層高度H1=0.5m，下三角形高H3=0.5m上三角形頂水深H2=0.5m,本設(shè)計(jì)UASB設(shè)有一個(gè)三相分離器。</p>

77、;<p>　　下三角形集氣罩底部寬為：</p><p>　　相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離</p><p>　　則下三角形回流縫面積為</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　B2 -- 為集氣罩之間的水平距離</p><p>　　L -- 池子的長度&

78、lt;/p><p>　　N -- 回流縫的個(gè)數(shù)</p><p>　　則下集氣罩之間的回流縫流體上升速度為：</p><p>　　沉淀區(qū)進(jìn)水口的水流上升速度一般不大于2m/h，故本設(shè)計(jì)復(fù)合原則，設(shè)計(jì)合理。</p><p>　　設(shè)上三角形集氣罩間的水平距離B3=0.2m，上回流縫面積為：</p><p>　　上回流縫的流體上升

79、速度為</p><p>　　=滿足良好的固液分離條件。</p><p>　　3.4.4 UASB池的其他計(jì)算</p><p>　　上三角形下端到上三角形斜面的垂直距離</p><p><b>　　設(shè)則上三角形高為</b></p><p>　　上三角形頂水深確定則下三角形位置確定，上下三角形集氣罩的

80、高度</p><p>　　3.4.5 進(jìn)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)反應(yīng)器設(shè)置2根布水管管道，采用穿空管配水，主管道直徑，長兩根管的中心距離為，距離池邊，配水孔采用，孔距，每個(gè)孔的服務(wù)面積為?？讖匠?，出水口距離池底，縱向管長。一共8個(gè)出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水每孔流量為</p><p>　　3.4.6 出水渠道的設(shè)計(jì)</p><p>

81、　　采用鋸齒形出水渠，渠寬，高，在反應(yīng)器頂部設(shè)有一個(gè)出水渠。</p><p>　　3.4.7 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　在反應(yīng)池底部設(shè)有兩個(gè)排泥管，兼做放空管，管徑為D=100mm，距離左右池壁0.6m。 </p><p>　　3.4.8 沼氣產(chǎn)量的計(jì)算</p><p>　　采用每去除1千克COD產(chǎn)生0.5立方米沼氣做參數(shù)，則產(chǎn)氣量

82、為</p><p>　　3.4.9 污泥產(chǎn)量的計(jì)算</p><p>　　采用每去除1千克COD產(chǎn)生0.05千克污泥作參數(shù)，則剩余污泥量為</p><p>　　假定排泥含水率為98%，則排泥量為：</p><p>　　每天的產(chǎn)污泥量基本不影響污水的流量。</p><p>　　3.5 接觸氧化池的設(shè)計(jì)計(jì)算</p>

83、;<p>　　進(jìn)水COD 157mg/L，設(shè)計(jì)流量41.6m3/d，進(jìn)水水質(zhì)COD 157mg/L，出水水質(zhì)COD 80mg/L，有效容積去除負(fù)荷1.2KgCOD/m3d</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q -- 設(shè)計(jì)流量； m3/d</p><p>　　S1-- 進(jìn)水COD濃度； Mg/L<

84、/p><p>　　S2-- 出水COD濃度； Mg/L</p><p>　　Nv-- 容積負(fù)荷率； KgCOD/ (m2d)</p><p>　　池子高度取1m，底面積為 2.7m2，長1.7m，寬1.6m</p><p><b>　　校核有效接觸時(shí)間</b></p><p>　　氧化池總高度計(jì)算，設(shè)

85、計(jì)超高0.5m，則總高度為1.5m。所需要空氣采用汽水比15:1的比例，所以</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q -- 設(shè)計(jì)流量；m3/d</p><p><b>　　X -- 汽水比</b></p><p>　　食堂廢水要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)還需要進(jìn)行消毒，調(diào)節(jié)池兼做消毒池

86、用，采用添加ClO2來實(shí)現(xiàn)消毒，假如比例為1Kg/t，則每天總共需要添加500Kg。</p><p>　　接觸氧化池的污泥產(chǎn)量計(jì)算：</p><p>　　采用每去除1千克COD產(chǎn)生0.5千克污泥作參數(shù)，則剩余污泥量為</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q -- 設(shè)計(jì)流量； m3/d</

87、p><p>　　S1-- 進(jìn)水COD濃度； Mg/L</p><p>　　S2-- 出水COD濃度； Mg/L</p><p>　　假定排泥含水率為98%，則排泥量為：</p><p><b>　　3.6 污泥濃縮池</b></p><p>　　污泥來自兩個(gè)部分：來自UASB的污泥，0.093m3/d

88、；來自接觸氧化池的污泥，0.08m3/d；總的污泥量：0.093+0.08=0.173m3/d</p><p><b>　　參數(shù)選?。?lt;/b></p><p>　　固體負(fù)荷 ，濃縮時(shí)間取 ，設(shè)計(jì)污泥量 </p><p>　　污泥濃縮后含水量為95%，所以污泥體積為</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求濃縮池的設(shè)計(jì)橫截面面積應(yīng)

89、滿足：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q – 入流污泥量；m3/d</p><p>　　M – 固體通量；Kg/m3D</p><p>　　C – 入流固體濃度；Kg/m3</p><p><b>　　C的計(jì)算如下：</b></p>

90、;<p><b>　　濃縮后的污泥濃度</b></p><p>　　濃縮池的橫斷面積為：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q – 入流污泥量；m3/d</p><p>　　M – 固體通量；Kg/m3d</p><p>　　C –

91、 入流固體濃度；Kg/m3</p><p>　　設(shè)計(jì)一座正方形的濃縮池，邊長為1.5m，則實(shí)際面積為</p><p>　　池子有效高度去1m，設(shè)計(jì)超高0.5m，緩沖區(qū)高度0.5m，則池總高度為</p><p>　　濃縮池采用機(jī)械泵吸泥。</p><p>　　3.7 污泥脫水間的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　濃縮后的污泥

92、含水率為95%，濃縮后的污泥體積0.08m3/d，壓濾時(shí)間取 流量，壓濾以后含水75%，則經(jīng)過壓濾以后體積為：</p><p>　　機(jī)型選?。篋YD-1000型帶式壓榨過濾機(jī)</p><p>　　表3-1 DYD-1000型帶式壓榨過濾機(jī)參數(shù)</p><p><b>　　3.8 沼氣凈化</b></p><p>　　為了

93、提高燃料的熱值、降低沼氣輸配管路的阻力、減少沼氣輸送管路的腐蝕，有必要對沼氣進(jìn)行脫除二氧化碳的處理。</p><p>　　3.8.1 G-V法脫除二氧化碳的工藝流程及裝置</p><p>　　G-V法是一種能有效脫出CO2的方法，該法最早根據(jù)醫(yī)學(xué)研究成果發(fā)展而來。</p><p>　　G-V法利用少量有機(jī)物或大量無機(jī)物作為熱硫酸鉀法的活化劑，以去除二氧化碳。吸收和再

94、生反應(yīng)式如下。</p><p><b>　　吸收 </b></p><p>　　6CO2+2K3ASO3+3H2O?6KHCO3+AS2O3</p><p>　　CO2+K2CO3+H2O?2KHCO3</p><p><b>　　再生 </b></p><p>

95、　　6KHCO3+AS2O3?2K3ASO3+6CO2+3H2O</p><p>　　2KHCO3?K2CO3+CO2+H2O</p><p>　　在G-V脫除CO2循環(huán)中，溶液中的活化劑起兩種作用。首先，它作為一個(gè)催化劑增加了CO2吸收速率，它也改善了解吸，容許用較低溫度的氣體空氣代替較高溫度的蒸汽來再生。其次，對于一定量的碳酸鉀溶液，催化劑可起增加CO2吸收量的作用。從反應(yīng)式可見，與常

96、規(guī)的碳酸鉀溶液相比，用了催化加的碳酸鹽溶液可能有兩倍的理論酸氣吸收量。</p><p>　　3.8.2氧化鐵法連續(xù)凈化除硫流程 </p><p>　　當(dāng)使用連續(xù)凈化工藝脫硫時(shí)，一般是三個(gè)串聯(lián)的硫化床吸附塔組成，塔中填充人工氧化鐵粒狀凈化劑。顆粒由氧化鐵、鋸屑、水泥和石灰組成，并經(jīng)活化后提高其性能，顆粒直徑12.7~19.0毫米。顆粒由塔頂加入，靠重力向下慢慢移動(dòng)至塔底經(jīng)密封閥排出。如果氣體

97、中缺氧不能氧化，則排出的氧化鐵顆粒應(yīng)進(jìn)行活化與過篩，然后再進(jìn)行硫的萃取。從1號塔出來的氧化鐵經(jīng)處理后送入2號塔。2號塔出來的氧化鐵經(jīng)過篩與活化后送給1號塔。由于氧化鐵顆粒的流動(dòng)、輸送和篩分過程中磨細(xì)，而篩分出一部分細(xì)粉，因此必須補(bǔ)充新的氧化鐵顆粒。這部分新料送入3號塔，由此塔出來的顆粒經(jīng)篩分與活化后送給2號塔。這個(gè)流程實(shí)現(xiàn)了凈化和氧化鐵凈化劑處理的連續(xù)化操作。它的缺點(diǎn)是氧化鐵最終含硫量僅能達(dá)到滿載量的30%。</p>&l

98、t;p>　　再生的氧化鐵可繼續(xù)凈化硫化氫氣體，這種循環(huán)可以重復(fù)很多次。但是由于在氧化鐵表面上生成的元素硫不斷增加，致使氧化鐵的活性表面逐漸減少，并且氧化鐵顆粒之間的空隙逐漸堵塞，床層的壓力損失增加，最后，必須清楚元素硫，凈化過程才能繼續(xù)進(jìn)行。</p><p>　　清除元素硫的方法有燃燒法和溶劑萃取法兩種。燃燒法是將元素硫燃燒，氧化成高濃度二氧化硫氣體進(jìn)一步生產(chǎn)硫酸。溶劑萃取法是用選擇性溶劑，如二硫化碳、過氯

99、乙烯或甲苯萃取硫，然后用蒸餾法或結(jié)晶法回收硫。</p><p>　　普通氧化鐵脫硫劑使用時(shí)如脫硫塔出口氣體中H2S濃度大于1毫克/米3(標(biāo))或使用要求指標(biāo)，可用空氣進(jìn)行再生，再生時(shí)的操作條件：空速為0.5~1.40米3/小時(shí)；壓力為常壓；溫度為30~60 ℃。由干法脫硫連續(xù)再生工藝可知，1體積的H2S完全反應(yīng)要消耗0.5體積的O2，根據(jù)脫硫?qū)嶒?yàn)，脫硫劑吸收氧氣的效率為50%~67%，如按吸收效率60%計(jì)，那么脫除

100、1體積的H2S需要0.83體積的O2(即4體積的空氣)，由此確定脫硫連續(xù)再生工藝空氣的投加量其計(jì)算過程繁瑣，可操作性差，且難于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。由于氧化鐵再生是一強(qiáng)放熱反應(yīng)，再生時(shí)必須十分細(xì)心操作。再生過程中有嚴(yán)重刺激性的SO2氣體產(chǎn)生，對環(huán)境有污染。再加上有的脫硫劑的一次硫容可滿足使用1年以上的需要，故多已不使用再生方法。</p><p>　　3.8.3固體物理吸收法吸收水分 </p><p&

101、gt;　　吸附是在固體表面力作用下產(chǎn)生的，根據(jù)表面力的性質(zhì)分為化學(xué)吸附(脫水后不能再生)和物理吸附(脫水后可再生)。</p><p>　　能用于沼氣脫水的有硅膠、活性氧化鋁、分子篩以及復(fù)式固定干燥劑，后者是綜合了多種干燥劑的優(yōu)點(diǎn)。各種干燥劑的特點(diǎn)見表格。</p><p>　　表3-2 各種干燥劑的特點(diǎn)</p><p>　　與溶液脫水比較，固體吸附脫水性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前者

102、，并具有下列優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。</p><p>　?、賰?yōu)點(diǎn)。能獲得露點(diǎn)極低的燃?xì)?；對燃?xì)鉁囟?、壓力、流量變化不敏感；設(shè)備簡單，便于操作；較少出現(xiàn)腐蝕及起泡等現(xiàn)象；使用于少量燃?xì)獾牧畠r(jià)脫水過程。</p><p>　?、谌秉c(diǎn)?；窘ㄔO(shè)投資大；壓力降一般較高；易于中毒或破碎；耗熱較多；吸附和再生都不是連續(xù)操作。</p><p><b>　　第四章 能量衡算</b

103、></p><p>　　春夏平均氣溫為20℃，秋冬平均氣溫10℃，混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)為1.74w/(mK)，污泥的比熱容為，物料在加入發(fā)酵罐之前需要加熱到38℃，則每日需要熱量，春夏兩季：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q – 日處理量；t</p><p>　　t2 - 春夏平均氣

104、溫；℃</p><p><b>　　秋冬兩季：</b></p><p>　　UASB反應(yīng)池采用保溫層保溫，水泥混凝土的厚度為200mm，保溫材料采用聚氨酯厚度為100mm，保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)，混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)為[18]，則混凝土與保溫層的綜合導(dǎo)熱系數(shù)為</p><p><b>　　式中：</b></p><

105、;p>　　B1 - 混凝土的厚度； mm</p><p>　　B2 - 保溫層的厚度； mm</p><p>　　λ1 – 混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)； w/(mK)</p><p>　　λ2 – 保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)； w/(mK)</p><p><b>　　罐體的散熱面積為:</b></p><p>

106、;　　秋冬季室外平均氣溫為10℃，則物料24小時(shí)內(nèi)向空氣中散失熱量為：</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　T1 - 發(fā)酵罐進(jìn)料溫度；℃</p><p>　　T2 – 室外平均溫度； ℃</p><p>　　A – 散熱面積； m2</p><p><b>　

107、　t – 時(shí)間；S</b></p><p>　　這些熱量使物料溫度變化如下：</p><p>　　則此設(shè)計(jì)滿足保溫要求。</p><p>　　第五章 主要附屬設(shè)備材料表</p><p>　　5.1集水井附屬設(shè)備</p><p>　　提升泵選用三臺，兩臺交替使用，一臺備用，型號100QW 100-12.5，功

108、率為7.5Kw，流量為130m3/H，揚(yáng)程10.2m。</p><p>　　5.2 調(diào)節(jié)池附屬設(shè)備</p><p>　　設(shè)水下攪拌器一個(gè)，安裝時(shí)考慮可以上下移動(dòng)。型號為QJGA-1.5，功率為1.5Kw，轉(zhuǎn)速為960R/min。同時(shí)配備一個(gè)超越泵，型號100QW 100-12.5，使污水直接進(jìn)入接觸氧化池，以防水質(zhì)突變對UASB池造成損壞。中水泵一臺，型號100QW 100-12.5，功率

109、為7.5Kw。</p><p>　　5.3 UASB附屬設(shè)備</p><p>　　表5-1 UASB附屬設(shè)備</p><p>　　5.4 脫泥車間附屬設(shè)備 </p><p>　　表5-2脫泥車間附屬設(shè)備</p><p>　　第六章 人員編制及經(jīng)營管理</p><p>　　由于沼氣發(fā)酵池目前已經(jīng)

110、擁有先進(jìn)的自動(dòng)化操作系統(tǒng)，操作管理十分方便.在運(yùn)行時(shí)候，整個(gè)污水站的主要監(jiān)測任務(wù)是化出水的COD和pH值，出水的COD和pH值。</p><p>　?、偶夹g(shù)員兼站內(nèi)總管1人，全天工作。</p><p>　?、泼堪?人值班，每天3班，污水處理水質(zhì)監(jiān)測1人，脫水車間1人。 </p><p>　　共計(jì)9人，在招聘人員時(shí)候要注意。由于水質(zhì)分析工作簡單，設(shè)備運(yùn)行操作也容易熟練

111、。因此，不需要全部要專業(yè)對口的，考慮到污水站的電器設(shè)備較多，且復(fù)雜，還有機(jī)械設(shè)備也繁多，出現(xiàn)問題需要有人檢測，有必要招一個(gè)有電器維護(hù)背景專業(yè)的和一個(gè)有機(jī)械背景的人員。他們經(jīng)過短期培訓(xùn)就可以上崗操作，當(dāng)遇到設(shè)備問題時(shí)候，他們也能解決。沒有必要專門人員維護(hù)，浪費(fèi)人力物理。由于該工藝有沼氣產(chǎn)生，因此需要對 工作人員進(jìn)行安全教育，同時(shí)制定相應(yīng)的安全保護(hù)制度，明確責(zé)任。</p><p>　　第七章 工程概況預(yù)算</p

112、><p>　　7.1 直接投資費(fèi)用</p><p><b>　　表7-1投資估算表</b></p><p><b>　　7.2 間接費(fèi)用</b></p><p>　　取直接費(fèi)用的20%；間接費(fèi)用=35.15×20%=7.03(萬元)</p><p>　　7.3 第二部分

113、費(fèi)用</p><p>　　取直接費(fèi)用的10%； 第二部分費(fèi)用=35.15×10%=3.52(萬元)</p><p>　　7.4 工程預(yù)備費(fèi)用 </p><p>　　(第一部分費(fèi)用+第二部分費(fèi)用)×10%=(直接費(fèi)用+間接費(fèi)用+第二部分費(fèi)用)×10%=(35.15+7.03+3.52)×10%= 4.57(萬元)</p&

114、gt;<p><b>　　7.5 總投資</b></p><p>　　總投資=第一部分費(fèi)用+第二部分費(fèi)用+工程預(yù)備費(fèi)</p><p>　　=35.15+7.03+3.52+4.57</p><p>　　=50.27(萬元)</p><p>　　7.6 年經(jīng)營成本計(jì)算[19]</p><p

115、><b>　　7.6.1 動(dòng)力費(fèi)</b></p><p>　　廢水處理站日處理廢水量為41.67m3/d，工業(yè)電價(jià)為0.8元/Kwh，則廢水處理站動(dòng)力費(fèi)用為 1.54萬元。</p><p><b>　　7.6.2 藥劑費(fèi)</b></p><p>　　處理每m3廢水需加入聚丙烯酰胺0.005Kg，聚合氯化鋁0.03Kg