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图3 生物接触氧化池的构造示意图
(1)设计参数
进水COD浓度La =2000mg/L 出水COD浓度Le =500mg/L
取一级生物接触氧化池的COD容积负荷M为1.7kgCOD/(m3·d)(2)生物接触氧化池填料容积
W?Q(La?Le)1000?(2000?500)M?1.7?1000?882.4m3式中 W——填料的总有效容积,m3
; Q——日平均污水量,m3
; La——进水COD浓度,mg/L; Le——出水COD浓度,mg/L;
M——COD容积负荷率,gCOD/(m3
·d)。
(3)生物接触氧化池总面积
A?W?882.4?220.6m2H4式中 A——接触氧化池总面积,m2
; H——填料层高度,m,取4m。
f?A2?220.62?110.3m2设一座接触氧化池,分2格,每格接触氧化池面积 每格池的尺寸 L×B=25×5=125 m2
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每格接触氧化池在其端部与邻接触氧化池的隔墙上设1m×1m的溢流孔洞。 (4) 污水与填料接触时间
t?nfH2?110.3?4?12??10.6hQ1000式中 t——污水在填料层内的接触时间,h。
(5)接触氧化池总高度
H0=H+h1+h2+(m-1)h3+h4
=4.0+0.5+0.5+(1-1)×0.2+0.5=5.5m
式中 H0——接触氧化池的总高度,m; H——填料层高度,m,取4.0m; h1——池体超高,m,取0.5m;
h2——填料上部的稳定水层深,m,取0.5m; h3——填料层间隙高度,m,取0.2m; m——填料层数,取为1层; h4——配水区高度,m,取0.5m。
生物接触氧化池选用组合纤维填料,其主要技术参数见表2。
表2 组合纤维填料主要技术参数 塑料环片直径 型号 (mm) ZV-150-80 75 (mm) 150 (mm) 80 填料直径 单片间距离 理论比表面积 (m2/m3) 2000 (6)需气量 按每去除1kgCOD消耗1kg氧气计算,生物接触氧化池的需氧量Q1为:
Q1=1000×(2000-500)/1000 = 1500 kgO2/d
生物接触氧化池采用微孔曝气器曝气,其充氧效率EA取15%,则接触氧化池每天所需的空气量GS为:
GS?Q11500??33300m2/d?0.39m3/s21%?1.43?EA21%?1.43?15ê——氧转移效率,%; 21%——氧在空气中所占百分比;
式中 GS——需气量,m3空气/d;
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1.43——氧的容重,kg/m3。
曝气装置选用HWB-1型微孔曝气器,其主要性能参数见表3。
表3 微孔曝气器的主要性能参数 面积比 型号 HWB-1 规格 (%) (m) 4.5 有效水深 通气量 (m3/h) 4.0 动力效率EA (%) 17 ~26 Ф200 6.25 由每格生物接触氧化池的供气量及HWB-1型可变微孔曝气器的通气量,计算每格所需曝气器的数量N为:
33300N??87 4?24?4取N为87个,则生物接触氧化池所需要曝气器为87×2=174个。
(7)空气管道设计
取干管流速vg为20m/s,则干管直径dg为:
dg?4GS4?0.39??0.16m??vg??20取dg=160mm,则干管流速vg为20m/s。
每格生物接触氧化池采用一根曝气支管向池中引入空气,取支管流速vj为10m/s,则支管直径为dj为:
dj?4GS4?0.39??0.0165mn???vj185???10取dj=20mm,则支管流速vj为8.0m/s。
(8)污泥产量
按每去除1kgCOD产生0.15kg污泥计算,则生物接触氧化池的污泥产量
W1?2000?500?1000?0.15?225kg/d 1000接触氧化池平面示意图如下:
图4 接触氧化池示意图
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(9)生物接触氧化池的优缺点: 优点
(1)容积负荷高,耐冲击负荷能力强; (2)具有膜法的优点,剩余污泥量少;
(3)具有活性污泥法的优点,辅以机械设备供氧,生物活性高泥龄短; (4)能分解其它生物处理难分解的物质; (5)容易管理,消除污泥上浮和膨胀等弊端。 缺点
(1)滤料间水流缓慢,水力冲刷力小;
(2)生物膜只能自行脱落,剩余污泥不易排走,滞留在滤料之间易引起水质恶化,影响处理效果;
(3)滤料更换,构筑物维修困难。
六、平面布置和高程布置
1. 平面布置
污水处理厂的主体是各种处理构筑物。作平面布置时,要根据各构筑物(及其附属辅助建筑物,如泵房、鼓风机房等)的功能要求和流程的水力要求,结合厂址地形、地质条件,确定它们在平面图上的位置。在这一工作中,应使:联系各构筑物的管、渠简单而便捷,避免迁回曲折,运行时工人的巡回路线简短和方便;在作高程布置时土方量能基本平衡;并使构筑物避开劣质土壤。布置应尽量紧凑,缩短管线,以节约用地,但也必须有一定间距,这一间距主要考虑管、渠敷设的要求,施工时地基的相互影响,以及远期发展的可能性。构筑物之间如需布置管道时,其间距一般可取5—8m,某些有特殊要求的构筑物(如消化池、消化气罐等)的间距则按有关规定确定。
厂内管线的布置污水处理厂中有各种管线,最主要的是联系各处理构筑物的污水、污泥管、渠。管、渠的布置应使各处理构筑物或各处理单元能独立运行,当某一处理构筑物或某处理单元因故停止运行时,也不致影响其他构筑物的正常运行,若构筑物分期施工,则管、渠在布置上也应满足分期施工的要求;必须敷设接连人厂污水管和出流尾渠的超越管,在不得已情况下可通过此超越管将污水直接排人水体,但有毒废水不得任意排放。厂内尚有给水管、输电线、空气管、消化气管和蒸气管等。所有管线的安排,既要有一定的施工位置,又要紧凑,并应尽可能平行布置和不穿越空地,以节约用地。这些管线都要易于检查和维修。
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