某皮毛厂综合废水处理工程设计.docx

某皮毛厂综合废水处理工程设计1 绪论11.1 引言11.2 设计根据11.3 设计原则21.4 设计任务及要求21.4.1 设计题目21.4.2 设计基础资料21.4.4 设计要求32污水处理方案的设计说明42.1 方案的比较42.1.1 生物处理工艺的选择42.1.2 厌氧处理工艺的比较52.2 工艺流程说明62.2.1 废水处理过程63污水处理工艺设计计算说明93.1 格栅93.1.1 设计说明93.1.2 设计要紧参数103.1.3 设计计算103.2 调节池133.2.1 设计要紧参数133.2.2 设计计算133.3 污水提升泵143.4 初沉池153.4.1 设计说明153.4.2 设计要紧参数153.4.3 设计计算153.5 气浮池183.5.1 设计说明183.5.2 设计参数193.5.3 设计计算203.6 上流式厌氧污泥床反应器(UASB)的设计213.6.1 设计说明21362设计参数223.6.3 设计计算223.7 A2/O脱氮除磷工艺313.7.1 设计说明313.7.2 设计要紧参数323.7.3 设计计算323.8 二沉池433.8.1 设计说明433.8.2 设计要紧参数443.8.3 设计计算443.9 消毒设施的计算473.9.2平流式接触消毒池474污泥处理系统494.1 竖流式浓缩池494.1.1 设计参数494.1.2 设计计算504.2 污泥脱水机房544.2.1 设计计算544.3 污水处理厂选址564. 3.1污水厂选址应当遵循的原则564.4污水处理厂的平面布置564.4.1 污水处理单元构筑物平面布置564.4.2 管、渠平面布置565高程布置575.1 高程布置的原则575.2 高程计算576公用工程586.1 给水排水586.2 供配电597污水厂的工程投资概算598综合效益分析628.1 环境效益分析628.2 经济损益分析628.2.1 收益628.2.2 运行费用631绪论1.1引言人们的生命之因此离不开水，是由于水资源是人类生命之源。伴随着国家的建设进展，污水的排放量越来越多，水污染问题口益突出。在这种情况下，污水治理成为环境保护的首要任务。本次设计是石家庄市某皮毛厂综合污废水的工艺工程设计，要求根据对该化工厂排放废水的水质、水量的分析，选择设计一套适合于该皮毛企业排放废水的处理工艺，为了减轻皮毛硝染废水对环境的污染，需制定一个合理的工艺流程。因此该处理厂使用“UASB+A2/0+消毒工艺。其中A20工艺是常用的污水处理工艺，是我国污水处理厂最广泛应用的同步脱氮除磷工艺之一。本工艺是由厌氧/好氧除磷系统与缺氧/好氧脱氮系统相结合而成，因此具有良好的脱氮除磷效果。由于该废水中BOD,COD浓度不符合进入好氧处理工艺要求，因此在好氧处理之前务必先通过厌氧反应器对废水水质进行处理，使之BOD与COD的浓度达到A7O工艺的进水要求。继而将气浮池、UASB与A?/。工艺进一步相结合，更好的去除皮毛废水中难降解的物质，使废水处理后达标排放。1.2设计根据(1)毕业设计任务书(2)给水排水设计手册(3)污水综合排放标准(GB8978-1996)(4)给水排水工程概预算与经济评价手册(5)建设项目环境保护设计规定(6)给水排水工程建构筑物结构设计规范(GB50069-2002)(7)给水排水工程管道结构设计规范(GB50332-2002)（8）UASB反应器污水处理工程技术规范（9）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）（10）有关皮毛废水处理厂的有关技术资料1.3 设计原则（1）污水处理厂的设计应该根据工厂排放的污水的COD、BOD与其他污染物质，在确保通过处理后的污水水质能达到国家排放标准要求的前提下，同时选择适合于该化工企业的处理工艺。（2）设计计算时所使用的设计参数务必根据当地的实际情况来定，并要符合最新的设计规范要求。（3）在进行平面布置时，应考虑到占地面积的大小，应该尽可能多的考虑利用空间立体布局，各构筑物应尽量的紧凑一些，可修建成地下式为了减少占地面积，同时，在保证能安全运行的前提下，尽可能减少工程的造价。（4）在设计污水处理站时，要充分考虑工厂未来的进展及规划，为了远期的进展与扩建保留部分土地。（5）设计时需要考虑到运行与工人的安全问题，在适当位置设分流超越管线，特别是在UASB反应器中产生沼气的储存或者排放。尽量降低单个处理构筑物发生事故时关于整个系统造成的影响。1.4 设计任务及要求1.4.1 设计题目某皮毛厂综合废水处理工程设计1.4.2 设计基础资料（1）基本设计参数（2）某硝染厂日排综合废水400吨，污水收集管网建设齐全。现拟建设一座废水处理站，使处理后出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)标准中一级A标准要求，出水达标排放。(3)设计规模：500m3do(4)自然条件：该区域属温暖带大陆性季风气候。多年平均气温13.3；极端最高气温39.3；极端最低气温T8.4；多年平均降雨量549mm；最大冻土深度490mm；主导风向为西北风。(5)进水水质表1-1进水水质PHCOD(mgL)BOD(mgL)SS(mgL)氨氮(mgL)8-1020008001000701.4.4设计要求(1)本课题在对国内已建成投运的印染厂处理站进行充分调研基础上，针对石家庄市某皮毛厂综合污废水特征筛选出适合该厂污废水水质的最佳处理工艺技术路线，最终完成该厂综合废水处理站的工程设计工作。(2)出水水质要求通过处理后的污水水质满足国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)标准中一级A标准。表1-2出水水质PHCOD(mgL)BOD(mgL)SS(mgL)氨氮(mgL)6-95010<105(3)计算书要求：字数15000-20000字；设计图纸：6张及以上。2污水处理方案的设计说明2.1 方案的比较皮毛废水是难处理的工业废水之一,具有高浓度的污染物,复杂的成分。根据设计所给设计资料与出水的水质要求标准，单一使用一种工艺可能很难达到出水要求，因此使用多种工艺进行污水处理工作。2.1.1 生物处理工艺的选择(1) SBR工艺优点：流程简单，造价低；不需要设二沉池、污泥回流系统；对水质水量的变化，习惯性强。缺点：自动化操纵的要求比较高；排水时间短，排水时不需要沉淀污泥层，因此需专门排水设备，同时此设备要求非常高；对后续处理设备要求大:如消毒设备、接触池溶积等都很大；没设沉淀池，容易产生浮渣。(5)水头缺失大。(2) A/0工艺优点：流程相对简单，以原污水为碳源，因此不需外加碳源与曝气池，建设与运行费用低；反硝化在前.，硝化在后需要设内循环，将原污水中的有机底物作碳源，因此污水处理效果好，反硝化反应很充分；曝气池在后，使反硝化残留物得到进一步去除，提高了处理水的水质。缺点：因无独立的污泥回流系统，则不能培养出有特殊功能的污泥，因此关于难降解物质其降解率较低;脱氮率比较低，如提高脱氮率会提高运行费用，导致运行不方便。(3) A?/。工艺优点：运行中不需投药，两个A段只需轻缓搅拌，运行费用低；目前,在能同时去除有机物、脱氮除磷的工艺中，该工艺的流程最简单，总的水力停留时间也低于其它工艺；在厌氧一缺氧一好氧的交替运行下，丝状菌并不可能大量繁殖，SVI值通常小于100,因而不可能发生污泥膨胀；不一致种类微生物菌群与厌氧、缺氧、好氧三种不一致环境条件的有机配合，使其能同时具有脱氮除磷与去除有机物的功能。缺点：污泥内的回流量大，能量消耗较高；沼气的回收及利用经济效益比较差。2.1.2 厌氧处理工艺的比较(1)厌氧生物滤池(AF)优点：处理污水能力较高；滤池内可保持十分高的微生物浓度；不需要另外设泥水分离设备，出水后SS较低；设备简单、操作方便。缺点：滤料的费用较贵；滤料容易堵塞，特别是下部分，生物膜很厚，堵塞后没有简单而有效的清洗方法。(2)上流式厌氧污泥床反应器(UASB)优点：UASB反应器内污泥浓度高；其有机负荷高，水力停留时间较长，使用中温发酵时，容积负荷为IokgCoD/m3,d左右；没有混合搅拌设备，靠发酵过程中产生沼气的上升而运动，使污泥床上部污泥处于悬浮状态，同时对下部的污泥层也伴随一定程度的搅动；污泥床不需填载体，节约造价与避免因填料发生的堵赛问题；UASB内设三相分离器，通常不设置沉淀池，由于被沉淀区分离出的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可不设污泥回流设备。缺点：进水中悬浮物需要适当的操纵，不宜过高，通常操纵在IOomg/1下列；污泥床内有短流现象，影响其处理能力；对水质与负荷突然变化比较敏感，耐冲击力稍差一些。因此，根据上述比较，由于皮毛厂处理废水具有高浓度的污染物,复杂的成分，同时含有较高浓度的COD、SS及氨氮，因此该设计使用“UASB+A2/0+消毒”工艺进行处理。2.2 工艺流程说明2.2.1 废水处理过程废水经管道先汇入中细格栅，捞除、沉淀废水里的动物毛渣等与较大的悬浮物；之后进入PH调节池，可调节水量与废水的PH;随后污水经提升泵房进入初次沉淀池再除去较小悬浮物，同时可去除部分B0D5使水体得到更进一步的净化;然后进入投加混凝剂的气浮池除去绝大部分SS,同时去除大部分非溶解性COD及部分溶解性COD与B0D5；出水后进入UASB将污水中的大部分有机污染物在此间通过厌氧发酵降解为甲烷与二氧化碳，可降低污水中COD,以便进入A2O生物处理池；从UASB中流出后污水进入A?。生物处理池，反应池中有好氧、厌氧两类菌属,吸附降解同步去除有机污染物,可将大分子有机物降解成易生化降解的小分子有机物,改善废水的可生化性。再经二次沉砂池将污泥回流至A2O反应器中，剩余污泥进入污泥浓缩池，将污泥浓缩并进入污泥脱水机房将污泥脱水后外运。最后污水通过接触消毒池，在接触消毒池中加氯消毒，即可出水，出水水质可达到标准。2.2.2 工艺流程图原污水污泥浓缩机污泥脱水房一A污泥外运加氯Al接馅消毒池I出水图2-1废水处理工艺流程图表2-1各处理单元的预期处理效果处理单元名称废水量(m7d)CODBOD5氨氮浓度(mgL)SS浓度(mgL)去除率(%)浓度(mgL)去除率(%)浓度(mgL)去除率(%)去除率(%)PH系统进水50020008007010008-10中与调节池出水500200080070900107.5初沉池5008805654032.5631090907.5气浮池UASB出水50013285108806345507.5A?/。及二沉池出水50031.68768.64924.25938.1828系统出水50031.688.644.258.18标准值50105106-93污水处理工艺设计计算说明3.1 格栅3.1.1 设计说明格栅是工厂污水进入处理站得时候通过的第一个处理构筑物。栅条的断面要紧是由过栅流速来确定，过栅流速通常是0.61.0ms,(城市设备计算书)槽内流速在0.5ms左右。假如流速过大，不仅过栅水头缺失会加大，还可能将已截留在栅上的栅渣冲过格栅，假如流速过小，栅槽内将发生沉淀。如前面所述，因此本设计选用平面矩形格栅，图3-1为计算草图。图3-1格栅计算草图3.1.2 设计要紧参数设计处理水量：Q=500m3d=0.0058m3s;进水：PH8-10,D=2000mgL,BOD5800mgL,SS1000mgL,氨氮70mgL<>3.1.3 设计计算（1）细格栅的栅条间隙数量式中，n一一格栅栅条的间隙个数，个；Q设计流量，m3/s；格栅的倾角，°e格栅栅条的间隙，m；h格栅的栅前水深，m；V格栅的过栅流速，m/so过栅流速使用0.6ms,Q=500m3d=0.0058m3s,栅条间隙e=0.01m,栅前水深为0.10m,格栅安装倾角Q=60。，（课本56）则（2）格栅槽的有效宽度（B）式中，B格栅槽有效宽度，m；S每根格栅条的宽度，mo则IZS=O.Olm,取0.2m（3）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽为Bi=OJOm,渐宽部分展开角=20。，如今进水渠道内的流速是：则进水渠道渐宽部分长度为：（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度为：（5）水通过格栅的水头缺失为：式中，hi水头缺失，m；一一格栅条的阻力系数，栅条断面为矩形断面时:8=2.42;k格栅受污物堵塞后，水头缺失增大的倍数，通常使用k=3。课(6)栅槽的总高度为:式中，H栅槽的总高度，m；h2栅前渠道超高，m,通常使用0.3-0.5m,本设计取儿为0.3m。(7)栅槽的总长度为：式中，L栅槽的总长度，m；H1栅前槽高，m,H=h+h2o(8)每口栅渣量式中，W每日栅渣量，m3d;栅渣量，取=0.1m3103rn3污水。清除栅渣的方式，能够分为人工清渣与机械清渣。当每天产生污泥量较多的时候，即污泥量大于时，通常会使用机械清渣，从而减少人工除渣的劳动量。由于本设计的污泥量小于，为了节约成本，因此使用人工清渣的方式。课本3.2 调节池3.2.1 设计说明调节池能够提供污水处理负荷缓冲能力，以防止处理系统负荷的急剧变化;减轻进入处理系统污水的流量波动，使处理污水时所用化学品的加料速率稳固；在调节污水的PH值及稳固水质方面，可利用不一致污水自身的中与能力，减少中与作用中的化学品消耗量，因此本设计使用PH调节池,稳固水质的同时，加入酸性试剂，调节污水的PH值。3.2.2 设计要紧参数(1)设计流量为Q=500m3d=20.83m3h;(2)水力停留时间取T=8h；(课本)(3)有效水深为2.5m。3.2.3 设计计算(1)调节池容积为：V=QT=20.83X8=166.64m3(2)调节池面积池子的总高度取H=3m,其中超高为0.5m,有效水深为h=2.5m,则池子的面积为：调节池长取IOm,宽取7m,则调节池实际面积为：107=70(3)调节池的总高度调节池的实际有效深度为:取=2.5m取超高0.5m,则调节池实际的总高度H=2.5+0.5=3m（4）潜水搅拌机总功率根据调节池有效容积,搅拌功率通常按照1m3污水48W选择配搅拌设备。则本次设计选择5W.W总:166.645=833.2W选择一台晨容环保公司出产的QJB型潜水搅拌机（不锈钢）功率为833.2W,将其安装在调节池内。表37潜水搅拌器电动机性能型号功率电流叶轮直叶轮转速重量(kW)（八）径（mm）(rmin)(kg)QJBO.858-2603-740csp0.85426074055（5）潜污泵的选择（设备规范调节池集水坑内设2台QW系列潜污泵（1用1备），水泵的基本性能参数见表3-2。表3-2水泵的基本性能型号流量(m3h)扬程（m）转速(rmin)电动机功率（kw）50QW24-20-42420144043.3 污水提升泵要紧参数：Q=500m7d=20.83m7h=5.8Ls选用WGLF型立式污水污物泵2台，（一用一备）流量为35m3h集水池的容积使用相当于一台水泵5min的流量，即为：因此选用65WGLF-II-8液下立式污水泵2台，（一用一备）（设备规范）单泵流量为：35m3ho设计扬程为：73.4 初沉池3.4.1 设计说明初次沉淀池是一级处理厂的主体处理的构筑物，按水流方向可分为平流式、竖流式、辐流式三种。平流式沉淀池具有对冲击负荷与温度变化的习惯能力较强,施工简单，造价低的优点，平流式沉淀池通常设机械刮泥设备。该皮毛厂污水处理适用于平流式沉淀池。3.4.2 设计要紧参数（1）设计流量为Q=500m3d=20.83m3h;（2）表面水力负荷q=L5113/（Itfh）；（3）最大设计流量时停留时间t=2h；（4）最大设计流量时水平流速v=2mms03.4.3 设计计算（1）沉淀区水面积（有效的沉积面积）为：式中Q最大的设计流量，m3/h；q表面水力负荷,m3/（m2h）；初沉池通常取1.5m3（mjh）-3m3(m2h)二沉池通常取1.0m3(m2h)-2.0m3(m2h).因此取1.5m3(m2h)0则，=13.89m2(2)沉淀区有效水深为：h2=qt式中q表面水力负荷，m3/(mjh)；初沉池通常取1.5m3(m2h)-3m3,取1.5m3(m2h)；t沉淀时间，h；初沉池通常使用lh-2h,取Ih；沉淀区的水深通常取2m-4m。则,h2=1.5×1=1.5m(3)沉淀区有效容积为：V,=AXh2=I3.89×1.5=20.83m3(4)沉淀区长度为：1.=3.6vt式中V最大设计流量时水平流速，mms,通常不大于5mms,取2mm/s；t一一最大设计流量时停留时间，s,t通常取1.5h-2.0h,取2h,平流式沉淀池的长度通常为30-50m。则，1.=3.6×2×2=14.4m长深比不应小于8,9.6>8,符合要求。(5)沉淀区总宽度为:式中A沉淀区表面积，m2；1.沉淀池长度，mo为了保证污水在池内的均匀分布，池长与池宽之比不小于4,则LB=14.40.97=14.84>4,符合要求。(6)沉淀池的座数为：式中b每座或者每格沉淀池宽度，与刮泥机有关，通常使用5IOm。(7)污泥区的容积为：式中Co、Ci沉淀池进水与出水的悬浮物固体浓度，mg/L;污泥容重，kgm3,1000；Po污泥含水率，取96%；T一一两次排泥时间间隔，初沉池按2d考虑。在初沉池中SS去除率只能到达40%55%以上,因此取Cl为450mgL,去除率为50%o(8)沉淀池总高度H=h+h2+h3+h4式中hi沉淀池超高，m；通常取0.3m；h2沉淀区的有效水深，m；h3一一缓冲层高度，m；无刮泥机时，取0.5m；有刮泥机设备时，其上缘应高出刮板0.3m,取0.3m；通常使用机械排泥，机械刮泥时坡度为0,排泥机械的进行速度为0.31.2mmin;h4污泥区高度，m；h4,为贮泥斗高度；机械刮泥时坡度为O,h/为梯形部分的高度。设污泥的斗低0.5mX0.5m,上口2m×2m,污泥斗倾角60°,由于i=0.01,则取0.2mH=0.3+1.5+0.5÷0.2+1.30=3.80m（9）贮泥斗的容积为：式中Si、S2一一贮泥斗的上下口面积,11（课本）（10）出水堰出水堰使用90。三角形出水堰，顶宽0.16m,高0.08m,间距0.1m,共有20个三角堰。堰后自由跌落范围在0.10.15m,则三角堰有效水深为：取三角堰后自由跌落0.12m,则出水堰水头缺失为0.15mo3.5 气浮池3.5.1 设计说明气浮法关于那些很难用沉淀法去除的污染物有很好的去除效果，同时其浮渣含水率较低，此外其处理效果很稳固，污泥量少，易于脱水。由于平流式气浮池造价较低，构造简单，管理方便，因此使用平流式气浮池如图3-2,根据流量大小选用YJY-S-30型气浮池。图3-2平流式气浮池3.5.2 设计参数待处理废水量Q=500m3d悬浮物固体浓度SS=100OnigZL气固比AaS=0.02溶气压力P=4.2atm(324.3KP)空气在水中的饱与溶解度Ca=18.5溶气罐内停留时间T=3min气浮池内接触时间T2=5min分离室内停留时间Ts=30min浮选池上升流速V=0.09mmin溶气效率U0.63.5.3 设计计算（1）确定溶气水量按溶气效率确定溶气水量按回水比确定溶气水量，回水比R=25%50%,取30%。则，Qr=RQ=0.3×500=150m3d（2）气浮池分离区设计接触区的容积为：则，分离区的容积为：则，气浮池有效水深为：H=VXTS=O.09X30=2.7m分离区面积AS与长度L2（取池宽B=2m）为：则分离区长度为:接触区面积AS与长度Li则接触区长度为：浮选池进水管:Dg=200mmV=0.9947ms浮选池出水管:Dg=150mm集水管小孔面积(取小孔的流速为VI=Ims)为：则，取小孔的直径Dl=O.015m,则小孔数为：孔口需要取整数n=43,且孔口向下，与水平成45°角，分两排交错排列.浮渣槽宽度L3,取L3=O.8m;浮渣槽深度h=0.5m,槽底坡度=0.05,坡向排泥管使用Dg=100mmo3.6 上流式厌氧污泥床反应器(UASB)的设计3.6.1 设计说明UASB反应器要紧由反应区、三相分离器与气室三部分构成。通过厌氧反应的三个阶段，污水内的有机物将被分解，同时产生沼气，气体在上升过程中不断的合并，形成较大的气泡，起到循环与搅拌的作用，更有利于反应器中颗粒污泥的形成及其稳固性。UASB的进出水水质见下表:表3-3UASB反应器进出水水质BOD5COD氨氮SS进水5408807090去除率808550出水1081327045UASB反应器的有效容积，其中包含沉淀区与反应区。设计NV=IOkgCoD/(-d),反应器的高度通常都为46m0(污水生物处理应用技术及工程实例)UASB的池形有方形、圆形与矩形，圆形反应器虽具有结构稳固的特点，但建造圆形反应器与矩形、方形反应器相比较为复杂，因此本设计选用矩形池。3.6.2 设计参数设计流量为：Q=500m3d=20.83m3h=5.8LsUASB的产气率为O.45Nm7kgC0DoUASB产生的污泥率为0.1VSSkg/COD。(规范)3.6.3 设计计算(1) UASB反应器所需要的容积及要紧尺寸。UASB反应器的有效容积为：式中，Q设计流量，m3d;C0进水的有机物浓度，kgCOD/m3；Nv容积负荷，本次设计取为IokgCOD/（?d）。选择反应器的有效高度为h=4m,则横截面积为：矩形长宽比小于2:1时效果更为良好，运行费用也越低。（课本）因此反应池长应设为5米，池宽设为5米。反应池的高度为：4.5米（其中保护超高为0.5米）。UASB反应池的容积为：UASB反应池的有效容积为：（2）水力停留时间（HRT）与水力负荷率（Vr）为:关于颗粒污泥，水力负荷Vr只需在0.10.9/（m2h）（规范）之间均符合要求。（3）三相分离器的设计图3-3三相分离器计算草图沉淀区的设计UASB反应器中重要构成部分之一是三相分离器。它有3个要紧部分是气封、沉淀区与回流缝，相对应的三个功能区是气液分离、固液分离与污泥回流。沉淀区的表面负荷为：0.83（选自桌面规范）符合要求回流缝的设计在本设计中，与短边平行,每池沿长边设2个集气罩,构成了2个分离单元，因此反应池设2个三相分离器。三相分离器长度B=6m,每个单元宽度为：设上下三角形集气罩的斜面水平角度应在45°60°之间,取a=55。（规范）取h3=1.2m0则,其中，bl一一下三角形的集气罩底宽度，m；b单元三相分离器的宽度，m；b2相邻两个下三角形集气罩间的水平距离，m；h3一一下三角形的集气罩垂直高度，Hlo回流缝中混合液的上升流速应该小于2.0mh,为了保证使回流缝与沉淀区的水流稳固。（污水生物处理技术应用技术及工程实例）下层集气罩之间缝隙水流的速度为：上层集气罩之间缝隙水流的速度为：将上三角形集气罩下端与下三角斜面之间的水平回流缝宽度取b3=05m由于满足v1<v2<2mh,因此符合要求。气液分离的设计设AB=O.5m贝J,沿AB方向的水流速度为:本式中，B三相分离器的长度，m；N一每个池中三相分离器的数量。气泡上升的速度为：本式中，P1液体的密度，g/cm3；B碰撞系数，取0.95；d气泡的直径，cm；Pg沼气的密度，g/cm3；U废水的动力粘滞系数，g(cms)；V液体的运动粘滞系数，cr112s°设气泡的直径d=0.01cm;35下，P=1.03kgm3,Pg=1.15×10'3gcm3,B=0.95,V=0.0101cm2s,H=0.0101X1.03=0.0104g(cms),由于废水动力粘滞系数值比净水的大，则取0.02g(Cm-s)o,因此能脱去d>0.01cm的气泡。高度设计三相分离区总高为:h=h2+n+h4-h5.集气罩以上的覆盖水深为，取0.5m。(4)配水系统的设计设计中每个布水点服务面积为2Sn?,UASB反应器设置10个布水点，则每个布水点的面积为2.5m2o设计中配水系统使用多管多孔配水的方式，在UASB反应器内设置一根直径为100mm的干管，设置8根直径50mm的穿孔管，并将支管分别布置在总水管的两侧，每侧布置4根支管，同侧每两根支管之间距离约2m,配水孔径二15mm,其孔距为1m,孔口向下，距反应池底为0.2m。(规范)验证：空塔水流速度为：空塔气流速度为：因此，符合要求。(4)出水系统设计计算水槽设计设出水槽槽口的水流速度为u=02ms,槽宽a=0.1m因此出水槽口的槽深为O.1lm,坡度为0.01。溢流堰设计出水槽溢流堰共设6条(3X2),每条长为10m；将三角堰设计为90。，堰高为50mm,堰口宽为IoOmm,堰口水面宽b'=50mm.UASB反应器的处理水量为5.8Ls,通常出水堰口的溢流负荷VL7L(ms),规范。因此本设计的溢流负荷fM.OL(ms),则堰上水面总长度为：三角堰的数量为：因此每条溢流堰三角堰数量：120/6=20个一条溢流堰上共有20个100mm的堰口，20个650mm的间隙。堰上的水头校核为：按90。三角堰计算公式：q=1.4Xh25则堰上水头为：出水渠设计计算沿反应器长边设一条矩形出水渠，3条出水槽出水流至出水渠。设出水渠的宽为a=0.4m,坡度为0.001,出水渠口水流速度为U=O.2ms°UASB排水管设计计算UASB反应器的流量为5.8Ls,选择使用D=150mm的钢管排水，充满度(设计值)为0.6。则管内的水流速度为：(5)排泥系统的设计计算UASB反应器中污泥床的污泥要紧由沉降性良好的厌氧污泥构成，平局浓度约15VSS/L,则UASB反应器中污泥的总量为：产泥量计算流量为Q=500n'd;进水水质的COD浓度为Co=2000mgL=2kgCoD去除率为E=85%;厌氧生物处理的污泥产量为r=0.07kgVSSkgC0D,则UASB反应器的总产泥量为：根据VSSSS=0.8,则污泥含水率为98%,¾po=1000kg/m则污泥龄排泥系统设计在UASB反应器中沿长度方向距底部0.3m的位置均匀的设排泥管一根，以便于均匀的排除污泥区的污泥。排泥管选择使用直径为DN150的钢管，每天排泥一次，总管选用直径为DN200的钢管。必要时布水管可兼做排泥管使用。（6）沼气系统的设计计算沼气的产量UASB反应器的沼气产率范围是O.45Nm7kgC0Dcr-0.50Nm7kgC0Dcr,本次设计取0.45Nm7kgC0Dcro则沼气的产量为：集气管UASB反应器中沼气用一根集气管收集，则共有2根集气管。每根集气管内最大气流量为：集气室内沼气出气管的直径最小为d=100mm,取100mmo沼气主管设计则取D=I50mm的管道。水封罐的设计水封罐要紧是用来操纵三相分离器中集气室的气液两相分离界面高度的，由于在液面太高或者者波动时，浮渣或者浮沫有可能会导致出气管堵塞或者者使部分气体进入沉降室，同时还兼有隔绝与排出冷凝水的作用。水封的高度为：H=Hi-H0本式中，Ho反应器到贮气罐压头缺失与贮气罐压头，m为保证安全取贮气罐内的压头，则集气罩出气气压最大时，Hl取2mH2,贮气罐内的压强Ho取40OmmH20。取水封罐高度为2500mm,直径为1500mm,进气管与出气管各一根，D=200mm;进气管与放空管各一根，D=50mm,并设液面计。气水分离器设计气水分离器对沼气起干燥作用，选用50mmX1800mm的钢制气水分离器。此气水分离器中含钢丝填料，并配有流量计压力表。气柜Vg=168.3m3d=7.01m3h,气柜容积定为3h的产气量，即Vg'=21.0411?。选择气柜的尺寸为3000O3.7A2/0脱氮除磷工艺3.7.1 设计说明A2ZO脱氮除磷工艺系统包含反硝化区、厌氧区、缺氧区与好氧区。流程相对简单，以原污水为碳源，因此不需外加碳源与曝气池，建设与运行费用低；曝气池在后，使反硝化残留物得到进一步去除，提高了处理水的水质。本设计使用传统A2/0工艺。A2/O脱氮除磷工艺流程图见图5。图3-4A?/。脱氮除磷工艺流程图3.7.2 设计要紧参数A20工艺的要紧设计参数见表50表3-4A?/。生物脱氮除磷工艺的要紧设计参数项目数值BOD5污泥负荷NskgBOD(kgMLSSd)TN负荷kgTN(kgMLSSd)TP负荷kgTP(kgMLSSd)污泥浓度MLSS(mgL)污泥龄OC(d)水力停留时间t(h)各段停留时间例A：A：O污泥回流比R(%)混合液回流比R内()溶解氧浓度DO(mgL)COD/TNTP/BOD0.130.2(取0.15)<0.05(好氧段)<0.06(厌氧段)300040001520厌氧段12h,缺氧段1.52h,好氧段通常为6h(1：1：3)(1：1：4)50100100-300厌氧池V0.2,缺氧池W0.5,好氧池=2>8(厌氧池)<0.06(厌氧池)3.7.3设计计算(I)BOD的污泥负荷为:Ns=0.15kgBOD5(kgMLSSd)(2)回流污泥的浓度为:XR=7000mgL(3)污泥的回流比为：R=90%(4)混合液的悬浮固体浓度(污泥浓度)为：(5)取MLVSSMLSS=0.75(6)挥发性活性污泥的浓度为：Xv=0.75X=0.75X3315=2487mgL(7)氨氮的去除率为：(8)内回流倍数为：(9)反应池计算总有效容积式中So进水BOD5浓度，(mgL)反应池总水力停留时间各段水力停留时间与容积按照厌氧：缺氧：好氧=1：1：3,因此有厌氧池的水力停留时间为:缺氧池的水力停留时间为：好氧池的水力停留时间为：反应池有效深度H=l.5m取超高为0.3m,则反应池的总高度为H=1.5+0.3=1.8m反应池的有效面积反应池的廊道设置廊道设置为厌氧池为1廊道，缺氧池为1廊道，好氧池为3廊道，总计5条廊道。廊道宽1.5m,则每条廊道的长度为：尺寸的校核查阅污水生物处理新技术可得，长宽比在510范围内，宽高比在I-2范围内，计算结果均在其范围之内，因此均符合要求。(10)反应池的进、出水系统计算进水管反应池进水管的设计流量为:其管道流速使用v=0.5ms,则管道的过水断面为：进水管的管径选择DN=150mm,则校核管径流速为：回流污泥渠道反应池的回流污泥渠道的设计流量式中，R污泥回流比，%；50-100,90%；Q设计流量，m3/so取渠道的流速U=0.2ms,则渠道的断面积为：A=QRW=O.0058/0.2=0.029m2取渠道的断面：b×h=0.3m×0.1mo校核流速为：v,=0.0058/(0.3×0.1)=0.193mSo取渠道的超高为0.1m,则渠道的总高为0.1+0.1=0.2m°进水井进水孔的过流量为：孔口的流速V0.3ms,孔口的过水断面积为:A=Q2Zvm=O.OO55O.3=O.O18m2孔口尺寸：0.1mX0.05m,则进水孔数为：出水堰出水井，按矩形堰流量为：式中，b堰宽，m；b=5.0m;H堰上的水头高，m。Q3=Q2则，出水孔同进水孔。出水管反应池的出水管设计流量：Q5=Cb=0.0055m3s管道的流速v=0.3ms,管道的过水断面积为：A=Qsv=0.00550.6=0.018Hl2则管径为：因此取出水管管径DN=200mmo校核管道的流速为：X=YQ(S0-Se)-kdVXv+fQ(Xo-Xe)式中，剩余污泥量，kgSS/d；Y污泥产率系数，kgVSSkgBOD5,取0.3kgVSSkgBODs;Xo进水SS浓度，mg/L；Xe出水SS浓度，mg/L；Xv生物反应池内的混合液挥发性悬浮固体的平均浓度,gMLVSS/L