1、成 绩南 京 工 程 学 院课 程 设 计 说 明 书 （ 论 文 ）题 目 ： 某 禽 类 屠 宰 加 工 企 业 废 水 处 理 工 艺 设 计课 程 名 称 ： 水 污 染 控 制 工 程院 （ 系 、 部 ） ：专 业 ：班 级 ：学 号 ： ooooooooo姓 名 ： oo起 止 日 期 ： 2013-5-27 2013-6-7指 导 教 师 ： 李 红 艺南京工程学院课程设计说明书（论文）目 录前 言 1第 1章 概 论 21.1设 计 任 务 21 .1 .2 设 计 依 据 .21.2设 计 要 求 21.3设 计 内 容 与 原 则 31.4 水 质 要 求 .3第 2章
2、水 质 特 性 及 水 量 42.1废 水 危 害 及 来 源 42 .1 .1 废 水 的 危 害 42 .1 .2 废 水 的 来 源 .42.2废 物 组 成 5第 3章 屠 宰 废 水 处 理 工 艺 流 程 63.1处 理 工 艺 流 程 63.2工 艺 设 计 说 明 63.3 处 理 效 果 预 测 表 .7第 4章 主 要 设 备 计 算 与 选 型 84.1 格 栅 .84.2 气 浮 除 油 池 .84.3配 水 井 设 计 1 04 .3 .1 配 水 井 设 计 要 求 .1 04.4UASB 反 应 器 设 计 .1 04.5SBR 反 应 器 的 设 计 1 14
3、.5 .1 设 计 说 明 1 14 .5 .2 SBR 反 应 器 的 设 计 计 算 1 3第 五 章 设 计 心 得 1 61前 言屠 宰 业 是 我 国 出 口 创 汇 和 保 障 供 给 的 支 柱 产 业 ， 屠 宰 废 水 来 自 畜 牧 、 禽 类 、鱼 类 宰 杀 加 工 ， 是 我 国 最 大 的 有 机 污 染 源 之 一 。 我 国 大 部 分 城 市 已 基 本 上 实 现 了禽 畜 的 顶 点 集 中 屠 宰 ， 据 调 查 ， 屠 宰 废 水 的 排 放 量 约 占 全 国 工 业 废 水 排 放 量 的6%， 随 着 经 济 的 发 展 和 人 民 生 活 水
4、平 的 提 高 ， 肉 类 食 品 加 工 工 业 将 会 有 更 大 的 发展 ， 屠 宰 废 水 的 污 染 还 有 不 断 加 剧 的 趋 势 。 屠 宰 废 水 主 要 来 自 猪 禽 类 屠 宰 和 加 工环 节 ， 水 量 大 、 颜 色 深 、 有 机 物 浓 度 高 。 废 水 中 含 有 大 量 血 液 、 油 脂 、 碎 肉 、 粪便 和 毛 发 ， 并 带 有 难 闻 的 臭 味 ， 含 有 高 浓 度 的 有 机 质 而 不 易 降 解 ， 处 理 难 度 大 ，环 境 污 染 严 重 。 一 般 屠 宰 废 水 的 水 质 具 有 如 下 特 点 ： 屠 宰 废 水
5、一 般 呈 红 褐 色 ， 有 难 闻 的 腥 臭 味 ， 其 中 含 有 大 量 的 血 污 、 油 脂 质 、毛 、 肉 屑 、 骨 屑 、 内 脏 杂 物 、 未 消 化 的 食 物 、 粪 便 等 污 物 ， 固 体 悬 浮 物 含 量 高 。 屠 宰 废 水 有 机 含 量 高 ， 可 生 化 性 好 ， 其 中 高 浓 度 有 机 质 不 易 降 解 ， 处 理 难度 较 大 ， 屠 宰 废 水 中 的 营 养 物 主 要 是 氮 、 磷 ， 其 中 氮 主 要 以 有 机 物 或 铵 盐 形 式 存在 ， 而 磷 主 要 以 磷 酸 盐 的 形 式 存 在 。从 国 内 外 屠
6、宰 类 废 水 的 处 理 工 艺 及 各 自 的 优 缺 点 入 手 ， 针 对 屠 宰 废 水 含 油 量高 、 高 碳 磷 比 和 高 碳 氮 比 等 特 点 ， 可 以 知 道 ， 屠 宰 废 水 最 经 济 有 效 的 处 理 方 法 应以 生 物 法 处 理 为 主 ， 辅 助 以 必 要 的 物 理 、 化 学 等 预 处 理 方 法 ， 这 样 不 仅 达 到 预 期处 理 效 果 和 预 防 水 体 富 营 养 化 ， 而 且 还 能 产 生 清 洁 能 源 沼 气 ， 节 约 能 源 。 所 以厌 氧 法 好 氧 处 理 高 浓 度 有 机 废 水 是 将 来 研 究 的
7、重 要 方 向 。南京工程学院课程设计说明书（论文）2第 1 章 概 论1.1设 计 任 务屠 宰 废 水 厂 的 废 水 流 量 840/d, 废 水 水 质 ： COD=3000mg/L;SS=900mg/L;=500mg/L;动 植 物 油 ： 800mg/L. 要 求 出 水 达 肉 类 加 工 工 业 水 污 染 物 排 放 标 准 一级 标 准 。 即 30mg/L,COD120mg/L,SS70mg/L,动 植 物 油 20mg/L.经 分 析 知 该 处 理 水 属 易 生 物 降 解 又 无 明 显 毒 性 的 废 水 ， 可 采 用 两 级 生 物 处 理以 使 出 水 达
8、 标 。 一 级 处 理 主 要 采 用 物 理 法 ， 用 来 去 除 水 中 的 悬 浮 物 和 无 机 物 。 二级 处 理 主 要 采 用 生 物 法 ， 包 括 厌 氧 生 物 处 理 法 中 的 UASB 法 和 好 氧 生 物 处 理 法中 的 SBR 法 ， 可 有 效 去 除 水 中 的 BOD、 COD。整 个 工 艺 具 有 投 资 少 ， 处 理 效 果 好 ， 工 艺 简 单 ， 占 地 面 积 少 ， 运 行 稳 定 ， 能耗 少 的 特 点 设 计 进 出 水 水 质 如 表 1.1项 目 COD(mg/L) BOD(mg/L) ss(mg/L) 动 植 物 (m
9、g/L)进 水 水 质 3000 500 900 800出 水 水 质 （ ） 100 20 70 151.1.2 设 计 依 据1高 俊 发 .污 水 处 理 厂 工 艺 设 计 手 册 M.昆 明 :化 学 工 业 出 版 社 ,2003 年 ： 9122黄 明 荣 .水 污 染 治 理 工 程 M.北 京 :高 等 教 育 出 版 社 ,2002 年 :33-363张 自 杰 .排 水 工 程 M.北 京 :中 国 建 筑 工 业 出 版 社 ,2001 年 :66691.2 设 计 要 求（ 1） 必 须 确 保 污 水 厂 处 理 后 达 到 排 放 标 准 ；（ 2） 污 水 处
10、理 厂 采 用 的 各 项 设 计 参 数 必 须 可 靠 。 在 设 计 中 一 定 要 遵 守 现 行的 设 计 规 范 ， 保 证 必 要 的 安 全 系 数 。 对 新 工 艺 、 新 技 术 、 新 结 构 的 采 用 积 极 慎 重的 态 度 ；（ 3） 污 水 处 理 厂 设 计 必 须 符 合 经 济 的 要 求 ；南京工程学院课程设计说明书（论文）3（ 4） 污 水 厂 设 计 应 当 力 求 技 术 合 理 。 在 经 济 合 理 的 原 则 下 ， 必 须 根 据 需 要 ，尽 可 能 采 用 先 进 的 工 艺 、 机 械 和 自 控 技 术 ， 但 要 确 保 安 全
11、 可 靠 ；（ 5） 污 水 厂 设 计 必 须 考 虑 安 全 运 行 条 件 ；（ 6） 污 水 厂 的 设 计 条 件 在 经 济 条 件 允 许 的 情 况 下 ， 场 内 布 局 、 构 筑 物 外 观 、环 境 及 卫 生 等 可 以 适 当 注 意 美 观 和 绿 化 。1.3设 计 内 容 与 原 则1.查 阅 相 关 资 料 ， 由 给 定 的 进 出 水 的 水 质 参 数 ， 确 定 废 水 处 理 的 工 艺 路 线 。 该 工艺 处 理 方 案 须 能 保 证 出 水 水 质 达 到 要 求 ， 同 时 又 经 济 可 行 。2.根 据 设 计 手 册 ， 计 算 出
12、 工 艺 流 程 中 一 套 主 要 处 理 设 施 的 尺 寸 及 相 关 数 据 。3.根 据 设 计 计 算 数 据 ， 绘 制 出 设 计 详 图 。4.同 时 绘 制 出 废 水 处 理 的 工 艺 流 程 图 。5 编 辑 设 计 说 明 书 ： 设 计 说 明 书 包 括 封 面 、 目 录 、 正 文 （ 包 括 工 艺 原 理 、 结 构 、工 艺 特 点 、 该 工 艺 的 实 际 应 用 、 设 计 计 算 、 设 备 详 图 、 设 计 总 结 等 ） 、 参 考 文 献 。要 求 文 字 通 顺 、 内 容 正 确 完 整 ， 装 订 成 册 ， 杜 绝 图 标 的
13、抄 袭 。6.图 纸 要 求 ： A3 纸 张 打 印 。在 确 保 污 水 处 理 效 果 的 同 时 ， 还 要 合 理 安 排 水 资 源 的 综 合 利 用 ， 节 约 用 地 ，节 约 劳 动 力 。 同 时 应 当 合 理 设 计 、 合 理 布 局 ， 做 到 技 术 可 行 、 运 行 可 靠 、 经 济 合理 。1.4 水 质 要 求设 计 进 出 水 水 质 如 表 1.1项 目 COD(mg/L) BOD(mg/L) ss(mg/L) 动 植 物 (mg/L)进 水 水 质 3000 500 900 800出 水 水 质（ ） 100 20 70 15该 屠 宰 废 水
14、厂 的 废 水 流 量 为 840/d, 废 水 水 质 ： COD=3000mg/L;SS=900mg/L;=500mg/L;动 植 物 油 ： 800mg/L.南京工程学院课程设计说明书（论文）4要 求 出 水 达 肉 类 加 工 工 业 水 污 染 物 排 放 标 准 一 级 标 准 。 即30mg/L,COD120mg/L,SS70mg/L,动 植 物 油 20mg/L.经 分 析 知 该 处 理 水 属 易 生 物 降 解 又 无 明 显 毒 性 的 废 水 ， 可 采 用 两 级 生 物 处 理以 使 出 水 达 标 。 一 级 处 理 主 要 采 用 物 理 法 ， 用 来 去
15、除 水 中 的 悬 浮 物 和 无 机 物 。 二级 处 理 主 要 采 用 生 物 法 ， 包 括 厌 氧 生 物 处 理 法 中 的 UASB 法 和 好 氧 生 物 处 理 法中 的 SBR 法 ， 可 有 效 去 除 水 中 的 BOD、 COD。整 个 工 艺 具 有 投 资 少 ， 处 理 效 果 好 ， 工 艺 简 单 ， 占 地 面 积 少 ， 运 行 稳 定 ， 能耗 少 的 特 点 。 第 2 章 水 质 特 性 及 水 量2.1废 水 危 害 及 来 源2.1.1 废 水 的 危 害宰 猪 经 过 放 血 、 开 膛 分 解 、 内 脏 清 洗 等 工 艺 ， 屠 宰 工
16、 程 中 排 放 的 废 水 含 有 大量 的 血 污 、 油 脂 、 毛 、 内 脏 杂 物 、 未 消 化 的 食 物 及 粪 便 等 污 物 ， 并 带 有 令 人 不 适的 血 红 色 及 血 腥 味 ， 而 且 还 含 有 大 肠 菌 、 粪 便 链 球 菌 等 危 害 人 体 健 康 的 致 病 菌 。这 些 废 水 具 有 浓 度 变 化 大 、 有 机 物 含 量 高 等 特 点 ， 直 接 排 入 环 境 将 严 重 污 染 水 体 。2.1.2废 水 的 来 源废 水 来 源 主 要 包 括 ： .屠 宰 前 冲 洗 牲 畜 的 废 水 .烫 毛 、 清 洗 胴 体 废 水
17、 .清 洗 内 脏 废 水 .冲 洗 车 间 地 面 、 器 具 废 水 .冲 洗 圈 栏 废 水 ， 屠 宰 过 程 排 放 的 废 水 中 血 污 染 最 为 严 重 ， 通 常 放 出 的 血 均 回收 利 用 ， 既 减 少 处 理 负 荷 又 增 加 收 入 。南京工程学院课程设计说明书（论文）52.2废 物 组 成屠 宰 废 水 中 还 含 有 大 量 的 冲 洗 水 和 其 它 废 水 。 水 中 所 含 物 质 以 可 沉 淀 物 居 多 ，如 猪 尿 粪 、 泥 砂 等 。 污 水 组 成 如 下 表 ：表 2.1屠 宰 废 水 组 成污 染 物 类 别 污 染 物 种 类
18、处 理 简 述气 相 臭 气 、 沼 气 、 CO2等 水 封 、 从 下 水 道 排 放 ， 水 管 排空液 相 肉 渣 、 内 脏 、 粪 便 、 畜 毛 等 难 降 解 物 ， 砂 粒 分 离 ， 厌 氧 分 解 ， 格 栅 分 离 ，沉 淀固 相 可 降 解 有 机 物 ， 氮 、 磷 等 ， 油 脂 其 它 悬 浮 物 生 化 分 解 ， 细 菌 利 用 ， 重 力 分离 （ 隔 油 ） ， 过 滤 吸 附南京工程学院课程设计说明书（论文）6第 3 章 屠 宰 废 水 处 理 工 艺 流 程3.1处 理 工 艺 流 程屠 宰 废 水 中 的 有 机 物 主 要 为 蛋 白 质 和 脂
19、 肪 ， 该 类 物 质 属 大 分 子 长 链 有 机 物 ，难 以 被 一 般 的 好 氧 菌 直 接 利 用 ， 在 其 生 物 降 解 过 程 中 ， 一 般 先 通 过 酶 的 作 用 分 解成 氨 基 酸 、 碳 水 化 合 物 等 小 分 子 有 机 物 后 方 可 被 好 氧 菌 直 接 利 用 ， 因 此 可 采 用 上流 厌 氧 污 泥 反 应 床 法 。 工 艺 流 程 采 用 预 处 理 -厌 氧 -好 氧 生 化 工 艺 。 屠 宰 废 水 的 预处 理 是 整 个 系 统 能 否 有 效 运 行 的 关 键 。 屠 宰 废 水 中 固 体 悬 浮 物 （ SS） 9
20、00mg/L,该 类 悬 浮 物 属 易 腐 化 的 有 机 物 ， 必 须 及 时 拦 截 ， 一 方 面 可 防 止 后 续 管 道 设 备 的 堵塞 ， 另 一 方 面 及 时 清 理 可 避 免 悬 浮 固 体 有 机 质 腐 化 溶 入 废 水 中 而 成 为 溶 解 性 有 机质 ， 导 致 废 水 COD、 BOD5浓 度 提 高 。 屠 宰 废 水 包 括 含 有 大 量 猪 粪 、 未 消 化 饲 料的 圈 栏 冲 洗 水 和 一 般 屠 宰 废 水 两 大 类 预 处 理 段 采 用 人 工 格 栅 、 机 械 格 栅 、 气 浮 除油 池 的 方 式 ， 好 氧 段 采
21、用 目 前 国 际 领 先 的 、 适 用 于 屠 宰 废 水 的 一 种 低 投 资 、 节 能 、运 转 费 低 、 去 除 率 高 的 UASB 反 应 池 和 SBR 反 应 池 。本 设 计 采 用 UASB+SBA 反 应 工 艺 流 程 ， 出 水 水 质 可 达 到 相 关 规 定 的 标 准 。屠 宰 废 水 处 理 工 艺 流 程 图3.2工 艺 设 计 说 明 污 泥 脱 水 间浓 缩 池格 栅 调 节 UASB SBR隔 油 池 气 浮 池 配 水 井 消 毒泥 饼 外 运回 收 沼 气 鼓 风 机进 水 出 水南京工程学院课程设计说明书（论文）7废 水 经 粗 格 栅
22、 后 去 除 较 大 悬 浮 固 体 和 毛 发 等 杂 质 后 直 接 进 入 调 节 池 调 节 水量 稳 定 水 流 ， 然 后 经 调 节 池 进 入 隔 油 池 ， 去 除 动 植 物 油 及 一 部 分 悬 浮 物 。 隔 油 池上 层 油 还 可 以 进 行 回 收 。 高 脂 油 污 水 进 入 气 浮 除 油 池 除 去 浮 于 表 面 或 悬 浮 的 油 ，下 层 污 水 流 入 厌 氧 水 解 池 (UASB)， 在 厌 氧 菌 胞 外 酶 的 作 用 下 ， 将 大 分 子 有 机 物水 解 酸 化 变 成 小 分 子 ， 将 大 部 分 不 溶 性 有 机 物 降 解
23、 为 溶 解 性 物 质 。 然 后 泵 入 SBR反 应 池 ， SBR 反 应 池 水 位 到 设 定 液 位 后 射 流 曝 气 ， 使 污 水 与 活 性 污 泥 充 分 混 合 ，保 期 结 束 待 泥 沉 下 后 ， 上 清 液 排 放 ， 2 只 SBR 反 应 池 交 替 运 行 。 污 泥 积 存 到 一定 水 位 时 ， 将 泥 排 至 污 泥 池 。 SBR 生 物 反 应 器 采 用 分 步 控 制 生 化 处 理 过 程 。 以进 气 、 曝 气 反 应 、 沉 降 、 出 水 和 静 置 等 5 个 阶 段 为 一 个 运 行 周 期 ， 给 系 统 化 处 理提
24、供 最 佳 条 件 。 SBR 生 化 系 统 具 有 完 全 混 合 特 点 的 推 流 式 反 应 器 ， 又 是 一 个 理想 状 态 的 二 沉 池 ， 此 外 ， SBR 系 统 污 泥 沉 降 性 能 较 好 ， 污 泥 增 值 和 产 泥 量 均 较小 。 特 别 适 用 于 生 化 性 好 且 水 量 不 大 的 废 水 ， 从 SBR 出 来 的 水 可 达 标 排 放 。3.2 处 理 效 果 预 测 表处 理 单 元 指 标 CO DCr BO D5 SS 动 植 物 油进 水 渠 道机 械 粗 格 栅 进 水 (mg/l) 0 0 10 0平 流 式 隔 油池 进 水
25、(mg/l) 0 0 84 60气 浮 池 进 水 (mg/l) 10 30 80 90UASB 进 水 (mg/l) 90 70 10 0SBR 进 水 (mg/l) 90 90 0 0南京工程学院课程设计说明书（论文）8第 4 章 主 要 设 备 计 算 与 选 型本 次 我 主 要 选 择 的 是 SBR 工 艺 流 程 的 计 算 与 设 计 故 该 章 节 针 对 SBR进 行 详 细 设 计 计 算4.1 格 栅格 栅 一 般 斜 置 在 进 水 泵 站 之 前 ， 主 要 对 水 泵 起 保 护 作 用 ， 截 去 生 活 水 中 较 大的 悬 浮 物 ， 它 本 身 的 水 流
26、 阻 力 并 不 大 ， 水 头 损 失 只 有 几 厘 米 ， 阻 力 主 要 产 生 于 筛余 物 堵 塞 栅 条 ， 一 般 当 格 栅 的 水 头 损 失 达 到 1015 厘 米 时 就 该 清 洗 。 格 栅 按 形 状可 分 为 平 面 格 栅 和 曲 面 格 栅 两 种 ， 按 格 栅 栅 条 间 隙 可 分 为 粗 格 栅 （ 50100mm） ，中 格 栅 （ 1040mm） ， 细 格 栅 （ 310mm） 三 种 。根 据 清 洗 方 法 ， 格 栅 和 筛 网 都 可 设 计 成 人 工 清 渣 和 机 械 清 渣 两 类 ， 当 污 染物 量 大 时 ， 一 般 应
27、 采 用 机 械 清 渣 ， 以 减 少 人 工 劳 动 量 。 本 设 计 栅 渣 量 大 于 0.2m3/d,为 改 善 劳 动 与 卫 生 条 件 ， 选 用 机 械 清 渣 ， 由 于 设 计 流 量 小 ， 悬 浮 物 相 对 较 少 ， 采用 一 组 中 格 栅 ， 既 可 达 到 保 护 泵 房 的 作 用 ， 又 经 济 可 行 ， 设 置 一 套 带 有 人 工 清 渣格 栅 的 旁 通 事 故 槽 ， 便 于 排 除 故 障 。4.2 气 浮 除 油 池屠 宰 废 水 中 含 有 很 高 的 油 、 油 脂 ， 所 以 在 进 行 后 续 厌 氧 和 好 氧 处 理 步 骤
28、 之 前要 进 行 除 油 （ 脂 ） 。 废 水 中 的 油 类 存 在 形 式 不 同 ， 处 理 程 度 不 同 ， 采 用 的 处 理 方法 和 装 置 也 不 同 。 除 油 设 备 可 分 为 油 水 分 离 设 备 、 撇 油 器 、 污 油 脱 水 设 备 。 本 工程 采 用 气 浮 除 油 法 去 除 废 水 中 的 油 ， 用 气 浮 法 还 可 以 去 除 废 水 中 的 猪 毛 和 格 栅 没有 取 出 的 漂 浮 物 。 气 浮 是 一 种 去 除 油 （ 脂 ） 的 常 用 方 法 。 废 水 或 一 本 分 沉 淀 池 出水 用 压 缩 空 气 加 压 都 0.
29、34 4.8MPa（ 3.4 4.8atm） ， 使 溶 气 达 到 饱 和 。 当 这 些 被压 缩 过 的 企 业 混 合 物 被 置 于 正 常 大 气 压 下 的 气 浮 设 备 中 时 ， 微 小 的 气 泡 即 从 溶 液中 释 放 出 来 。 油 珠 即 可 在 这 些 小 气 泡 作 用 下 上 浮 ， 结 果 是 这 些 物 质 附 着 在 或 包 裹在 絮 状 物 中 。 气 -固 混 合 物 上 升 到 池 表 面 ， 即 被 撇 除 。 澄 清 的 液 体 从 气 浮 池 的 底部 流 出 ， 其 中 一 部 分 要 循 环 流 回 至 加 压 室 。 气 浮 处 理
30、前 可 先 投 加 混 凝 剂 ， 然 后 再与 压 缩 气 体 混 合 。 回 流 加 压 溶 气 气 浮 池 的 基 本 草 图 如 下南京工程学院课程设计说明书（论文）9在 气 浮 池 的 出 水 口 处 安 装 LZS-80 型 转 子 流 量 计 一 台图 4.5 回 流 加 压 溶 气 方 式 流 程 示 意 图1-原 水 进 入 ； 2-加 压 泵 ； 3-空 气 进 入 ； 4-压 力 溶 气 罐 （ 含 填 料 层 ） ； 5-减 压 阀 ； 6-气 浮 池 ； 7-放 气 阀 ； 8-刮 渣 机 ； 9-集 水 及 回 流 清 水 管 ； 10-压 力 表 ； 11-气 量
31、 计 ； 12-射 流 器 ； 13-接 触 区 ； 14-分 离 区 ； 15-出 水（ 1） 溶 气 方 式 的 选 择 ： 采 用 水 泵 吸 入 管 吸 气 溶 气 方 式 。 即 在 水 泵 压 水 管 上接 一 支 管 ， 支 管 上 安 装 一 个 射 流 器 ， 支 管 中 的 压 力 水 通 过 射 流 器 时 把 空 气 吸 入 并送 入 吸 水 管 ， 在 经 过 水 泵 送 入 溶 气 罐 。（ 2） 空 气 饱 和 设 备 的 选 择主 要 特 点 ： .在 0.147Mpa 以 上 ， 即 能 释 放 出 溶 气 量 的 99%左 右 ； .能 在 较 低 压 力
32、下 工 作 ： 在 0.196Mpa 以 上 时 ， 即 能 取 得 良 好 的 净 水 效 果 ，节 约 电 能 。 .释 放 出 的 气 泡 微 细 ： 其 气 泡 平 均 直 径 为 2040m， 所 以 气 泡 密 集 ， 附 着性 能 好 。南京工程学院课程设计说明书（论文）104.3配 水 井 设 计4.3.1配 水 井 设 计 要 求1) 水 力 配 水 设 施 基 本 的 原 理 是 保 持 各 个 配 水 方 向 的 水 头 损 失 相 等 。2) 配 水 渠 道 中 的 水 流 速 度 应 不 大 于 1.0m/s， 以 利 于 配 水 均 匀 和 减 少 水 头 损 失
33、。3) 从 另 外 一 个 方 向 和 用 其 中 的 圆 形 入 口 通 过 内 部 为 圆 筒 形 的 管 道 ， 向 其 引 水的 环 形 配 水 池 ， 当 从 一 个 方 向 进 水 时 ， 保 证 分 配 均 匀 的 条 件 是 ： 应 取 中 心 管管 径 等 于 引 水 管 管 径 。 中 心 管 下 的 环 形 孔 高 应 取 0.25 0.5D 当 污 水 从 中 心 管 流 出 时 ， 不 应 当 有 配 水 池 直 径 和 中 心 管 直 径 之 比 （ D/D1） 大 于1.5 的 突 然 扩 张 。 在 配 水 池 上 部 必 须 考 虑 液 体 通 过 宽 顶 堰
34、 自 由 出 流 。 当 进 水 流 量 为 设 计 负 荷 ， 配 水 均 匀 度 误 差 为 1%； 当 进 水 流 量 偏 离 设 计 负 荷25%时 ， 配 水 均 匀 误 差 为 2.9%。4.4 UASB反 应 器 设 计UASB 系 统 的 原 理 是 在 形 成 沉 降 性 能 良 好 的 污 泥 絮 凝 体 得 基 础 上 ， 并 结 合 在反 应 器 内 设 置 污 泥 沉 淀 系 统 ， 使 气 相 、 液 相 和 固 相 三 项 得 到 分 离 。 形 成 和 保 持 沉淀 性 能 良 好 的 污 泥 （ 可 以 是 絮 状 污 泥 或 颗 粒 型 污 泥 ） 是 UA
35、SB 系 统 良 好 的 运 行的 根 本 点 。 其 特 点 有 ： UASB， 即 上 流 式 厌 氧 污 泥 床 ， 集 生 物 反 应 与 沉 淀 于 一 体 ，是 一 种 结 构 紧 凑 ， 效 率 高 的 厌 氧 反 应 器 ； 它 的 污 泥 床 内 生 物 多 ， 容 积 负 荷 率 高 ，废 水 在 反 应 器 内 的 水 力 停 留 时 间 较 短 ， 因 此 所 需 池 容 大 大 缩 小 ； 设 备 简 单 ， 运 行方 便 ， 无 需 设 沉 淀 池 和 污 泥 回 流 池 装 置 ， 不 需 充 填 填 料 ， 也 不 需 在 反 应 区 内 设 机械 搅 拌 装
36、置 ， 造 价 相 对 较 低 ， 便 于 管 理 ， 且 不 存 在 堵 塞 问 题 。 本 工 程 中 ， 对 污 水进 行 厌 氧 处 理 采 用 UASB 反 应 器 。UASB 反 应 器 最 重 要 的 设 备 是 三 相 分 离 器 ， 这 一 设 备 安 装 在 反 应 器 的 顶 部 并将 反 应 器 分 为 上 部 的 沉 淀 区 和 下 部 的 反 应 区 。 为 了 在 沉 淀 器 中 取 得 对 上 升 流 中 污泥 絮 体 /颗 粒 的 满 意 的 沉 淀 效 果 ， 三 相 分 离 器 第 一 个 主 要 的 目 的 就 是 尽 可 能 有 效地 分 离 从 污
37、泥 床 /层 中 产 生 的 沼 气 ， 特 别 是 在 高 负 荷 的 情 况 下 。 UASB 反 应 器 内南京工程学院课程设计说明书（论文）11部 可 以 分 为 三 个 区 ： 污 泥 床 区 、 悬 浮 区 和 沉 淀 区 。 在 反 应 器 底 部 是 浓 度 极 高 且 具有 良 好 沉 降 性 能 的 颗 粒 污 泥 混 合 。 颗 粒 污 泥 中 的 微 生 物 分 解 污 水 中 的 有 机 物 并 转化 为 沼 气 。 沼 气 以 微 气 泡 的 形 式 附 着 在 颗 粒 污 泥 上 ， 带 动 着 颗 粒 污 泥 上 升 ， 从 而在 污 泥 床 上 方 形 成 浓
38、 度 沿 反 应 器 高 度 上 升 而 下 降 的 颗 粒 污 泥 悬 浮 层 。 带 有 气 泡 的颗 粒 污 泥 一 部 分 在 向 上 运 动 过 程 中 相 互 碰 撞 和 气 泡 分 离 而 下 降 ， 另 一 部 分 气 泡 则上 升 到 沉 淀 区 。 沉 淀 区 设 有 固 、 液 、 气 三 相 分 离 器 ， 上 升 到 沉 淀 区 的 污 泥 和 三 相分 离 器 的 下 沿 反 射 板 碰 撞 后 和 气 泡 分 离 而 下 沉 ， 气 泡 则 被 收 集 在 气 室 ， 由 导 气 管排 出 ， 固 、 气 分 离 后 的 污 水 由 沉 淀 区 上 部 溢 出 。
39、由 UASB 的 原 理 可 知 ， 虽 然 UASB 内 部 没 有 设 置 填 料 ， 也 无 须 污 泥 回 流 和搅 拌 ， 但 由 于 设 有 三 相 分 离 器 并 且 形 成 了 颗 粒 污 泥 ， 避 免 了 污 泥 流 失 ， 使 反 应 器中 保 持 极 高 的 污 泥 浓 度 ， 据 报 道 UASB 底 部 的 污 泥 浓 度 可 以 达 到 60-80g/l， 高 污泥 浓 度 使 得 UASB 的 处 理 效 率 极 高 ， 可 以 达 到 30-50kgCOD/m3d。4.5 SBR 反 应 器 的 设 计4.5.1 设 计 说 明SBR 法 的 工 艺 设 施
40、是 由 曝 气 装 置 、 上 清 液 排 出 装 置 （ 滗 水 器 ） ， 以 及 其 他 附属 设 备 组 成 的 反 应 器 。 SBR 对 有 机 物 的 去 除 机 理 为 ： 在 反 应 器 内 预 先 培 养 驯 化一 定 量 的 活 性 微 生 物 （ 活 性 污 泥 ） ， 当 废 水 进 入 反 应 器 与 活 性 污 泥 混 合 接 触 并 有氧 存 在 时 ， 微 生 物 利 用 废 水 中 的 有 机 物 进 行 新 陈 代 谢 ， 将 有 机 物 转 化 为 CO2、H2O 等 无 机 物 ， 同 时 ， 微 生 物 细 胞 增 殖 ， 最 后 将 微 生 物 细
41、 胞 物 质 （ 活 性 污 泥 ） 与水 沉 淀 分 离 ， 废 水 得 到 处 理 。SBR 法 不 同 于 传 统 活 性 污 泥 法 ， 在 液 态 及 有 机 物 降 解 上 是 空 间 的 推 流 的 特点 ， 该 法 在 流 态 上 属 完 全 混 合 型 ， 而 在 有 机 物 降 解 方 面 ， 有 机 基 质 含 量 是 随 时 间的 进 展 而 降 解 的 。 该 法 是 由 一 个 或 多 个 SBR 反 应 器 曝 气 池 组 成 的 ， 曝 气 池 的运 行 操 作 是 由 ： a.进 水 ； b.反 应 ； c.沉 淀 ； d.排 放 ； e.待 机 （ 闲 置
42、） 等 五 个 工 序 组成 的 ， 如 图 所 示 ：南京工程学院课程设计说明书（论文）12SBR 工 艺 操 作 流 程 图SBR 按 进 水 方 式 分 为 间 歇 式 进 水 方 式 和 连 续 进 水 方 式 ， 按 有 机 物 负 荷 分 为高 负 荷 运 行 方 式 、 低 负 荷 运 行 方 式 及 其 它 运 行 方 式 。 该 工 艺 系 统 组 成 简 单 ， 一 般不 需 设 调 节 池 ， 可 省 去 初 沉 池 ， 无 二 沉 池 和 污 泥 回 流 系 统 ， 基 建 费 运 行 费 较 低 且维 护 管 理 方 便 ； 该 工 艺 耐 冲 击 负 荷 能 力 强
43、 ， 一 般 不 会 产 生 污 泥 膨 胀 且 运 行 方 式 灵活 ， 可 同 时 具 有 去 除 BOD 和 脱 氮 除 磷 功 能 。（ 1） 进 水 期 指 从 反 应 器 开 始 进 水 直 到 反 应 器 最 大 容 积 时 的 一 段 时 间 。 在此 期 间 可 分 为 3 中 进 水 方 式 ： 曝 气 （ 好 氧 反 应 ） 、 搅 拌 （ 厌 氧 反 应 ） 及 静 置 。 在曝 气 的 情 况 下 有 机 物 在 进 水 过 程 中 已 经 开 始 被 大 量 氧 化 ， 再 搅 拌 过 程 中 的 情 况 下则 抑 制 好 氧 反 应 。 运 行 时 可 根 据 不
44、 同 微 生 物 的 生 长 特 点 、 废 水 的 特 性 、 要 达 到 的处 理 目 标 和 设 计 要 求 ， 分 别 采 用 非 限 制 曝 气 、 半 限 制 曝 气 和 限 制 曝 气 的 方 式 进 水 。（ 2） 反 应 器 反 应 的 目 的 是 在 反 应 器 内 最 大 水 量 的 情 况 下 完 成 进 水 期 已 开始 的 反 应 。 根 据 反 应 的 目 的 决 定 进 行 曝 气 或 搅 拌 ， 即 进 行 好 氧 反 应 或 厌 氧 反 应 。在 反 应 阶 段 通 过 改 变 反 应 条 件 ， 不 仅 可 以 达 到 有 机 物 降 解 的 目 的 ，
45、而 且 可 以 达 到脱 氮 、 除 磷 的 效 果 。（ 3） 沉 淀 期 沉 淀 的 目 的 是 固 液 分 离 ， 本 工 序 相 当 于 二 沉 池 ， 停 止 曝 气 和搅 拌 ， 沉 淀 絮 体 和 上 清 液 分 离 。 沉 淀 过 程 一 般 是 由 时 间 控 制 的 ， 沉 淀 时 间 在 0.51.0h 之 间 ， 甚 至 可 能 达 到 2h， 以 便 于 下 一 个 排 水 工 序 。 污 泥 层 要 求 保 持 在 排 水设 备 的 下 面 ， 而 且 在 排 放 完 成 之 前 不 上 升 超 过 排 水 设 备 。（ 4） 排 水 期 排 水 的 目 的 是 排
46、 除 曝 气 池 沉 淀 后 的 上 清 液 ， 留 下 活 性 污 泥 ，作 为 下 一 个 周 期 的 菌 种 。 上 清 液 恢 复 到 循 环 开 始 时 的 最 低 水 位 ， 该 水 位 离 污 泥 层还 有 一 定 的 保 护 高 度 。SBR 排 水 一 般 采 用 滗 水 器 ， 滗 水 所 用 的 时 间 由 滗 水 能 力 来 决 定 ， 一 般 不 会影 响 下 面 的 污 泥 层 。南京工程学院课程设计说明书（论文）13（ 5） 待 机 期 沉 淀 之 后 到 下 一 个 周 期 开 始 的 期 间 称 为 待 机 工 序 。 曝 气 池 处于 空 闲 状 态 ， 等
47、 待 下 一 个 周 期 的 开 始 。 在 待 机 期 间 根 据 工 艺 和 处 理 目 的 ， 可 以 进行 曝 气 、 混 合 、 去 除 剩 余 污 泥 。 待 机 期 的 长 短 由 原 水 流 量 决 定 。SBR 运 行 中 另 一 个 重 要 步 骤 是 排 放 剩 余 污 泥 ， 在 一 个 SBR 运 行 过 程 中 ， 排 放 剩余 污 泥 通 常 在 沉 淀 期 或 闲 置 期 。4.5.2 SBR 反 应 器 的 设 计 计 算（ 1） 由 于 SBR 为 间 歇 进 水 ， 所 以 采 用 2 个 反 应 器 。（ 2） 参 数 选 择 已 知 Q=840 污 泥
48、 负 荷 Ls 取 值 0.1kgBOD/（ kgMLSSd） ； 污 泥浓 度 采 用 X=3000mgMLSS/L； 进 水 COD=270mg/L,BOD=105mg/L， 反 应 池 高H=4.0m， 安 全 高 度 =0.7m;排 水 比 1/m=1/4； B/C=0.4 0.3， 可 生 化 性 好 。（ 3） 反 应 池 运 行 周 期 各 工 序 的 计 算 .曝 气 时 间 （ TA）=2.1h .沉 淀 时 间 （ TS）初 期 沉 淀 速 度 4 1.26 4 1.26max 4.6 10 2.25 10 3600 0.75 /v X m h 则 ：=1.83 取 2h
49、.排 出 时 间 （ T0）排 出 时 间 为 1h， 与 沉 淀 时 间 合 计 为 3.0h 计 。 .进 水 时 间 （ TF）设 进 水 时 间 为 T=1.0h。一 个 周 期 时 间 为 T=8.0h。（ 4） 反 应 池 池 容 计 算 SBR 反 应 池 涉 及 运 行 水 位 草 图 如 图 4.10设 f=0.85： SVI=150故 污 泥 沉 降 体 积 为=155.65采 用 周 期 为 8h， 池 个 数 为 2 个确 定 周 期 进 水 量 ：每 个 池 子 的 有 效 容 积 为V=Q(S0-Se)/Lx*X=214.6V=+=+=217.8 比 较 故 得 曝 气 池 容 积 造 220南京工程学院课程设计说明书（论文）14选 定 每 个 池 子 尺 寸 为 ： 长 10m， 宽 6m， 高 4m 所 以 最 终 确 定 时 间 曝 气 池 容 积 240采 用 超 高 0.7m， 故 池 子 全 高 为 4.7m各 程 序 时 间 分 配 ：进 水 ： 1h曝 气 ： 2h静 沉 ： 2h排 水 ： 1
