生物接触氧化工艺设计及计算Word下载.docx
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因此,生物接触氧化污水处理技术是一种适应范围广、处理效率高、运行操作简单的水处理技术。
而工业污废水水量变化大、水质不均匀、污染物成分复杂,对于工业污水中这些难度比较大、处理要求比较高的物质,可以用生物接触氧化法进行处理。
2.1生物接触氧化法原理
生物接触氧化池内存在填料,填料淹没在废水中,长满生物膜,废水与生物膜接触过程中,水中的有机物被微生物吸附、氧化分解并转化为新的生物膜。
和其它生物膜一样,该法的生物膜也经历挂膜、生长、增厚、脱落等更替过程。
一部分生物膜脱落后变成活性污泥,在循环流动过程中,吸附和氧化分解废水中的有机物,多余的脱落生物膜随水流到二次沉淀池中除去,达到净化废水的目的。
氧化池中的氧来自于废水中的溶解氧,在流料支承下部设置曝气管,用压缩空气鼓泡向废水供氧。
2.2生物接触氧化法的工艺
生物接触氧化法的主体构筑物是生物接触氧化池,如图一所示,其一级处理流程包括初沉池、接触氧化池、二沉池(平流沉淀池)。
进水
接触氧化池
二沉池
排泥
出水
初沉池
图2-1生物接触氧化法基本流程示意图
原污水经初次沉淀池预处理后进入接触氧化池,再进入二次沉淀池泥水分离后作为处理水排放。
接触氧化池的流态为完全混合型,微生物处于对数增殖期和衰减增殖期的前段。
生物膜增长较快,有机物降解速率也较高。
2.3生物接触氧化法的设计
接触氧化池主要由池体、填料床、曝气装置及进出水装置等构成,具体结构如图所示。
图2-2生物接触氧化池的构造示意图
(1)生物接触氧化系统中各处理构筑物不应少于两个(格),且按并联系列设计;
(2)设计时采用的BOD5负荷最好通过实际确定。
也可以采用经验数据,一般处理城市污水可用1.0~1.8kgBOD5/(m3·
d),处理BOD5≤500mg/L的污水时可用1.0~3.0kgBOD5/(m3·
d);
(3)污水在池中的停留时间不应小于1~2h(按有效容积计);
(4)进水BOD5浓度过高时,应考虑设出水回流系统;
(5)填料层高度一般大于3.0m,当采用蜂窝填料时,应分层装填,每层高度为1m,蜂窝孔径不小于25mm;
当采用小孔径填料时,应加大曝气强度,增加生物膜脱落速度;
(6)每单元接触氧化池面积不宜大于25m,以保证布水、布气均匀;
(7)气水比控制在(10~15):
1;
(8)生物接触氧化池每个(格)平面形状宜采用矩形,沿水流方向池长不宜大于10m。
其长宽比宜采用1:
1~1:
2,
(9)当采用穿孔管曝气时,每根穿孔管的水平长度不宜大于5m;
水平误差每根不宜大于±
2mm,全池不宜大于±
3mm,且应有调节气量和方便维修的设施;
(10)生物接触氧化池由下至上应包括构造层、填料层、稳水层和超高。
其中,构造层层高宜采用0.6~1.2m,填料层高宜采用2.5~3.5m,稳水层高宜采用0.4~0.5m,超高不宜小于0.5m。
(11)生物接触氧化池进水端宜设导流槽,其宽度不宜小于0.8m。
导流槽与生物接触氧化池应采用导流墙分隔。
导流墙下缘至填料底面的距离宜为0.3~0.5m,至池底的距离宜不小于0.4m。
(12)生物接触氧化池曝气强度宜采用10~20m3/(m2·
h)。
(14)生物接触氧化池应在填料下方满平面均匀曝气
(15)生物接触氧化池底部应有放空设施。
3总体设计
3.1初沉池的设计计算
3.1.1沉淀区尺寸计算
初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。
初沉池是经济上最为节省的净化步骤,对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。
初沉池的主要作用如下。
1)去除可沉物和漂浮物,减轻后续处理设施的负荷。
2)使细小的固体絮凝成较大的颗粒,强化了固液分离效果。
3)对胶体物质具有一定的吸附去除作用。
4)一定程度上初沉池可起到调节池的作用,对水质起到一定程度的均质效果。
设表面负荷,沉淀时间,最大设计流量时水平流
每座沉淀池宽度
沉淀池总面积得
沉淀区有效水深h2=qt=2×
1.5=3m
沉淀区有效容积
沉淀区长度
沉淀池总宽度
沉淀池座数座
校核长宽比,合格
校核长深比,合格
3.1.2污泥区计算
设人均干污泥量为25g/d,污泥含水率95%
S=25×
100(100-95)×
1000=0.5L/d
取两次排泥时间间隔T=2d,设人口总数20000人。
则每日产生的污泥量为
每个池子产生的污泥量
3.1.3污泥斗尺寸及容积计算
采用泥斗;
泥斗倾角采用60°
,泥斗斗底尺寸为:
500mm×
500mm上口为5000mm×
5000mm
泥斗高度
泥斗容积
V斗=13h4'
'
s1+s2+s1s2=13×
3.8×
(52+0.52+52×
0.52)=34m3
梯形部分高度
污泥斗上梯形部分污泥容积
泥斗与梯形部分实际存泥容积V实=V斗+V梯=34+15=49m3>
20m3
可容纳2d的污泥量,所以只用设一个污泥斗。
3.1.4沉淀池总高度计算
取保护高度h1=0.3m,缓冲层高度h3=0.5m
污泥层高度h4=h4'
+h4'
=0.2+3.8=4m
总高度H=h1+h2+h3+h4=0.3+3+0.5+4=7.8m
3.2生物接触氧化池的设计计算
3.2.1有效容积(填料体积)计算
平均时污水量:
qv=2500m3/d,进水BOD5浓度:
ρso=150mg/l,出水BOD5浓度:
ρse=25mg/l,填料容积负荷:
Nv=1500gBOD5/(·
d)可得:
V=qv(ρso-ρse)Nv=2500×
(150-25)1500=208.4m2
3.2.2接触氧化池的总面积和单座池面积计算
取填料高度=3.0m,分三层每层高1m,
单座氧化池面积,设氧化池座数n=4
由
单座池面积满足要求。
3.2.3池深计算
取超高=0.6m,填料上部的稳定水层深度=0.5m,填料至池底的高度
=1.5m(需入内检修)可得:
h=h0+h1+h2+h3=3.0+0.6+0.5+1.5=5.6m
3.2.4有效停留时间计算
在1-2间,符合要求。
实际停留时间t'
=A(h-h1)qv=69.5×
(5.6-0.6)250024=3.34h合格
3.2.5空气量计算及管道布置
取D0=20m3/m3得D=D0×
qv=20×
2500=5000m3/d=2048m3/d
每格需气量D1=D0n=20844=520m3/d
空气干管直径,设空气流速为v=15m/s则:
d=4q3600πv=4×
1053600×
3.14×
15=0.05m=50mm
支管直径,每池设五根支管,空气流速v1=5m/s则
d1=4q/53600πv=4×
105/53600×
5=0.04m=40mm
孔眼布置以每根支管为单位进行计算,设孔眼直径φ=10mm,孔眼流速v=10m/s,每个孔眼的通气量为
q'
=πφ2v4=3.14×
(0.01)2×
104=7.85×
10-4m3/s
每根支管上的孔眼数m=q5q'
=1055×
0.000785×
3600=7.43取8个
孔眼间距为100mm,支管长度为L=m+1×
100=0.9m
每池设一出水渠道。
3.3二沉池的设计计算
3.3.1沉淀区尺寸计算
二沉池是活性污泥系统的重要组成部分,其作用主要是使污泥分离,使水澄清和进行污泥浓缩。
沉淀区有效水深h2=qt=1.5×
2=3m
沉淀池座数座
校核长宽比合格
校核长深比合格
3.3.2污泥区计算
设人均干污泥量为19g/d,污泥含水率96%
S=19×
100(100-96)×
1000=0.475L/d
两次排泥时间间隔T=2d,设人口总数N=20000人。
3.3.3污泥斗尺寸及容积计算
V斗=13h4'
19m3
3.3.4沉淀池总高度计算
4课程设计总结
通过此次课程设计,使我更加扎实的掌握了有关生物接触氧化工艺方面的知识,在设计过程中虽然遇到了一些问题,但经过一次又一次的思考最终还是解决了。
同时也暴露出了我在这方面的知识欠缺和经验不足。
课程设计给我很多专业知识以及专业技能上的提升,使我对抽象的理论有了具体的认识。
通过这次课程设计,我掌握了CAD制图的一些技巧和基本操作规范为未来的实践积累了经验。
我认为
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- 生物 接触 氧化 工艺 设计 计算