本科生毕业设计（论文）

①反应池 ：采用穿孔旋流反应池

QT416.67?15 反应池容积 W = = = 104.2m3

6060 采用两个池子，反应池面积考虑与调节池的连接，取有效水深H = 2.5m，超高0.5m,则反应池面积

WS = = 104.2/6=17.37m2

2H 孔室分4格:2.1m?2.1m?4=17.64 每格面积 F1=F/4=17.37/4=4.34㎡ 采用边长为2.1m的正方形平面

取用?1=1.0m/s,?2=0.2m/s,中间孔口流速

???1??2??2t?12t1?(2?1)n=1.2?0.21?24nT?2T

孔口旋流反应池计算如下:

表3.3孔口旋流反应池计算

孔 口

进口处 一、二格间 二、三格间 三、四格间 出口处 反应历时t(min)

0 T/4=3.75 2T/4=7.5 3T/4=11.25 T=15 孔口流速（m/s）

1.00 0.67 0.48 0.35 0.2 孔口面积(m2)

0.21 0.31 0.44 0.6 1.05 水头损失(m)

0.054 0.036 0.025 0.019 0.01

?0.144 表中：孔口流速—?n?1.2?0.21?24 孔口面积—f?Qtn(m/s) T?n(m2)

2?n 水头损失—h?1.06 式中：vn—为孔口流速 Q—为流量 tn—为反应历时

2g(m)

T—为反应时间

②气浮池

a.气浮所需的释气量：R′为回流比取10%，φ为水温校正系数取1.2，α为 选定溶气压力下的释气量（L/m3）一般采用0.2~0.4 Mpa，取0.4 Mpa

10000Qg = QR??? = ×10%×40×1.2 = 1000L/h

2?24b.所需空压机额定气量：φ′为安全与空压机效率系数，1.2~1.5，取1.4

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1.4?1000=0.023m3/min

60?1000故选用Z—0.036/7型空压机两台，一用一备，此空压机设备参数为：排气

Qg′=φ′Qg/(60×1000)=

量0.036m3/min，最大压力0.7 Mpa，电动机功率0.37kw。

c 加压溶气所需水量：

10000Qp =R′×Q=10%×=20.83m3/h

2?24故选用CK32/13L型泵，此设备参数：流量45m3/h，扬程H=5m，转速1450r/min，轴功率0.211kw，电动机功率0.55kw。

d.接触室的平面面积Ac：v0为选定的接触室水流上升平均速度，取20mm/s。

Qp?Q（m2） Ac?3600v020.83?208.33Ac?=3.18m2

3600?0.02接触室宽度bc选用0.50m，故接触室长度(气浮池宽度) 为

A3.18B=c??3.18m

bc1.0又接触室出口的堰上流速?1选取20mm/s，所以堰上水位 H2=bc=1.0m

e.气浮池分离尺寸：?s为选定的分离室的下流向下平均流速?s取2.5mm/s。 则气浮池分离室平面面积

As?故分离室长度

Ls=As/B=25.46/3.18=8m

f.压力溶气罐的直径D (I单位罐截面积的过流能力，一般选用100~200m3/

（m2?h）取150 m3/m2?h) 故

Q?Qp3600?s?20.83?208.33?25.46m2

2.5?0.001?36004?20.83=0.42m 3.14?150??Ig.气浮池水深H（t为分离室中水流停留时间，t取15min）

H=?st=2.5×10-3×15×60=2.25m

h.气浮池的容积

W=(Ac + As)H=(3.18+25.46)×2.25=64.44m3

则总停留时间

60?W60?64.44??16.87min>15min T=

Q?Qp208.33?20.83D?4Qp=符合要求。

气浮池接触室气水接触时间tc

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本科生毕业设计（论文） Hc=H–H2=2.25-1.0=1.25m H1.25tc?c??62.5s(?60s)

?c0.02③超越管

在气浮池的后面还必须设置超越管。这样就避免了气浮池无法正常使用时污水没法流入下个构筑物。这样设置之后水流就可以越过水解酸化池，而流入其后的构筑物内，还可以将污水直接排放到污水厂外。超越管合理设置的条件是保证 在构筑物紧急修理和维护以及发生紧急状况时，对出水水质的影响很小，而且能够很快的修复。

④气浮系统的其他设备

刮渣机的型号是TQ-1型桥式刮渣机，此机的技术参数：气浮池的池净宽2～2.5m，轨道中心距2.23～2.73m，其驱动减速器型号为SJWD减速器（附带电机电机功率0.75kW）。 3.7 水解酸化池设计

?设计说明

水解酸化工艺属于升流式厌氧污泥床反应器技术范畴。水解池内分污泥床区和清水层区，待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内，并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附[12]。由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物质在大量水解—产酸菌作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质；同时，生物滤池反冲洗时排出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌体外多糖粘质层发生水解，使细胞壁打开，污泥液态化，重新回到污水处理系统中被好氧菌代谢，达到剩余污泥减容化的目的。由于水解酸化的污泥龄较长（一般15～20天），所以在本设计中，采用水解酸化池代替常规的初沉池，除达到截留污水中悬浮物的目的外，还具有部分生化处理和污泥减容稳定的功能[13]。

水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS较高的污水处理工艺，是一个比较重要的工艺。如果后级接入UASB工艺，可以大大提高UASB的容积负荷，提高去除效率[14]。

水中有机物为复杂结构时，水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开，一端加入H+，一端加入OH-，可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性。水中SS高时，水解菌通过胞外粘膜将其捕捉，用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢，不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物，出水就变的清澈了。这其间水解菌是利用了水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式[15]。但是COD在表象上是不一定有变化的，这要根据你在设计时选择的参数和污水中有机物的性质共同确

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定的，长期的运行控制可以让菌种产生诱导酶定向处理有机物，这也就是调试阶段工艺控制好以后，处理效果会逐步提高的原因之一。

水解工艺并不是简单的，设计时要考虑污水中有机物的性质，确定水解的工艺设计，水解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、污泥消解能力、后级配套工艺（UASB或接触氧化）。 ?水解酸化池设计特点

①水解酸化池取代了普通的初沉池，其对有机物的去除率要远远大于普通的初沉池，其最重要的是污水经过水解处理后更容易后续的好样处理。

②为了使污水和污泥均匀混合，防止污泥的沉淀，水解酸化池下面并没有设置搅拌机。

③水解酸化池中采用了多个阀门对进、出水方向的控制，水流方向非常灵活。 ④水解酸化池中污泥的产量很低，几乎可以忽略不计，污泥的最大回流比为100%。

?水解酸化池对污水的作用

①水解酸化池可将大分子物质水解转化成小分子物质，将环状结构分子转化为链状结构分子，这样就进一步的提高了废水的BOD/COD的比值，增加了污水的可生化性，为其后的好氧生化处理创造了良好的条件。

②水解酸化处理有机污水时，可取其厌氧处理的前两个阶段（水解阶段、酸化阶段），其不需密封及搅拌，只需在常温下进行即可提高污水的可生化性。因为水解酸化反应速度快，故池容小，停留时间较短，水解酸化反应可以进行较大的水质范围，出水水质较稳定。 ?水解酸化池的预处理效果

水解酸化池的进出水水质情况指标如表3.4所示。

表3.4水解酸化池的进出水水质情况

项目

进水水质（mg/L） 去除率（％） 出水水质（mg/L）

CODCr 480~900

20 384~720

BOD5 450~630

20 360~504

SS 360 50 180

?水解酸化池的设计计算

水解酸化池分2组，每组又分2格。

①设计流量

11Q1=Qmax=×10000=5000 m3/d =208.33 m3/h=0.058 m3/s

22②进水管

Q=0.058m3/s，管径为DN500，查水力计算表的，v=0.234m/s，1000i=0.187，设5000m3/d在一格水解池内运行。

③进水灌渠的水头损失

a.水解池的进口处DN500进口的水头损失

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ζ取1，

0.2342v2h1=?=1?=0.0027m

2?9.82gb.暗渠内的水头损失

暗渠的宽为1.2m，水深为3.5m，长为4m。

从《给水排水设计手册》第一册查的，矩形断面暗沟的水力计算图，水力计算表中，w=1200mm，取i=0.0005，故：

h2=iL=0.0005×4=0.002m

c.暗渠到水解酸化池的水头损失

按照在池内水流进过空口的计算，ζ取1.06，

0.232v2h3=??=1.06?=0.0029m

2?9.82g故进水渠道的水头损失：H1=h2+h3=0.002+0.0029=0.0049m

④水解池内的水头损失

按明渠流计算的水解池内的水头损失很小，从《给排水设计手册》第一册[16]矩形断面明沟的水力计算图，取极小值i为0.0003。

hs=iL=0.0003×70=0.021m

⑤水解池的过堰出水

100%的污泥回流，按照模式5000m3/d在一格水解池内运行，需要通过Q′=2Q=0.116m/s,q=mb2g?H

在出水堰的堰长为7.05处，m=0.433，取H=0.32m

q=0.433×7.05×2?9.8×0.32=2.45m3/s>0.116 m3/s

⑥污泥回流

污泥回流比为100%，所以一组回流量为0.058 m3/s，两组的回流量为0.116 m3/s，共设有3个泵位一个大的两个小的，两个小的中其中一台设置变频器。

⑦污泥回流泵的计算 a.扬程的计算 Q=208.33 m3/h，管道DN400，v=0.295 m/s，1000i=0.388，污泥乘以系数1.2，故1000i=0.4056，沿程管道的长度约为150m。 钢制焊接管45°弯头共有3处，ζ=0.54 钢制焊接管90°弯头共有1处，ζ=1.08 流量计的水头损失0.02m 沿程损失=150×0.4056/1000=0.06084m 出口的水头损失=1×0.2952/（2×9.8）=0.00444m 弯头的水头损失=3×0.54×0.2952/（2×9.8）+1×1.08×0.2952/（2×9.8）=0.012m H=0.02+0.06084+0.00444+0.012=0.09728

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