肉类加工废水处理工艺设计.doc

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1、3.4UASB的设计计算3.4.1设计说明设计流量即进水浓度去除率容积负荷 按常温23产气量污泥产率表3.2UASB池进出水状况CODBODSS油脂进水水质（mg/L）117054034082去除率% 859050出水水质（mg/L）175.554340413.4.2反应器容积计算UASB总容积 (式3.11) 取水力负荷q=0.5m3/(m2.h) (式3.12) (式3.13) 取有效水深为3m，采用6座相同的UASB反应器 (式3.14) ， 取D=9m横截面积 (式3.15) 实际表面水力负荷 ，符合要求。3.4.3配水系统设计 本系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点

2、。（1） 参数每池子流量： （2）圆环直径计算：每个孔口服务面积 (式3.16) 在，符合要求。可设3个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个孔口。内圈6个孔口设计服务面积：折合为服务圆的直径为：用此直径作一虚圆，在该虚圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布6个孔，圆的直径计算如下：， (式3.17)则 中圈12个孔口设计服务面积：折合为服务圆直径为： (式3.18) 中间的圆环的直径如下：， (式3.19)则外圈18个孔口设计服务面积：折合为服务圆直径为： (式3.20) 则外圆环的直径计算如下：， (式3.21)则得3.4.4三相分离器设计图3.4UASB三相分离器设计草

3、图（1） 设计说明 三相分离器要具有气、液、固三相分离器功能。三相分离器的设计主要包括沉淀池、回流缝、气液分离器的设计。（2） 沉淀区设计 三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相似。主要是考虑沉淀区面积和水深。面积根据废水量和表面负荷来决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应，产生少量气体，这对固液分离不利。故设计时应满足以下要求。沉淀区水力表面负荷；沉淀器斜壁角度约为50。，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内；进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速；总沉淀水深应；水力停留时间介于1.52h。如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。（3）回流缝的设计取， (式3.22)下

4、三角集气罩底水平宽度，m；下三角集气罩斜面的水平夹角；下三角集气罩的垂直高度，m。 下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升气流速可用下式计算： (式3.22)反应器中废水流量，；下三角集气罩回流缝面积， ，符合要求上下三角集气罩之间回流缝中流速 可用下式计算：， (式3.23)为上三角集气罩回流缝之面积，取回流缝之面积，取回流缝宽CD=0.9m，上集气罩下底宽CF=4.8m. (式3.24) (式3.25) (式3.26) 符合要求。确定上下三角形集气罩相对位置及尺，由图可知： ， 由上述尺寸可计算出上集气罩上底直径为：（4）气液分离设计 （气泡），T=20。C， ， (式3.27) 一般

5、废水的净水的，故取由斯托克斯公式可得气体上升速度为： (式3.28) 则：，故满足要求。3.4.5出水系统的设计 采用锯齿形出水槽，槽宽0.2m，槽高0.2m3.4.6排泥系统设计总产泥量为： (式3.29) 污泥产量：每日产泥量，每个UASB日产泥量，可用排泥管，每天排泥一次。3.4.7产气量计算每日产气量： (式3.30) 3.5SBR反应器3.5.1设计说明 经UASB处理后的废水，COD含量仍然高，要达到排放标准，必须进一步处理，即采用好氧处理。SBR结构简单，运行控制灵活。本设计采用4个SBR反应池，每个池子的运行周期为6h。设计水质水量，设计水质为：表3.3SBR池进出水状况COD

6、BODSS油脂进水水质（mg/L）175.55434041去除率% 85907090出水水质（mg/L）265.41024.13.5.2设计计算（1）确定参数污泥负荷率 Ns取值为。污泥浓度和SVI 污泥浓度采用，SVI采用100反应周期数 SBR周期采用T=6h，反应器1d内周期数n=24/6=4。周期内时间分配 反应池数N=4。 进水时间：T/N=6/4=1.5h 反应时间：3.0h 静沉时间：1.0h 排水时间：0.5h周期进水量 (式3.31)（2）反应池的有效容积 (式3.32)（3）反应池最小水量 (式3.33)（4）反应池中污泥体积 (式3.34) ，合格（5）校核周期进水量 周

7、期进水量应满足下式： (式3.35) ，合格（6） 确定单座反应池的尺寸 SBR有效水深取，超高，则SBR总高为，SBR的面积为，设SBR的长：宽=2:1，则SBR的池宽为7.3m。池长为14.6m。SBR反应池最低水位为： SBR反应池污泥高度为： 可见，SBR最低水位与污泥污位之间的距离为0.98m，大于0.5m的缓冲层，符合要求。3.5.3鼓风曝气系统（1）确定需氧量Q2由公式： (式3.36)取 出水，代入数据： 供氧速率：（2） 供气量的计算：采用SX-1型曝气器，曝气口安装在距池底0.3m高处，淹没深度为4.7m，计算温度取25.该曝气器的性能参数为：服务面积供氧能力.查表：氧在水

8、中的饱和溶解度为：扩散器出口处绝对压力为： (式3.37)空气离开反应池时氧的百分比为： (式3.38)反应池中的溶解氧的饱和度： (式3.39) 取时脱氧清水的充氧量： (式3.40)供气量： (式3.41)（3） 布水系统的计算 反应池的平面面积为：每个扩散器的服务面积取3m2，则需426/3=142个，取300个扩散器，每个池子需40。图3.5 SBR反应器布气系统的草图（4）空压机选择如果管道系统的总压力损失取0.5kPa，扩散器的压力损失取5kPa安全起见，取9.8kPa空压机所需压力 ，由此条件可选择空压机。3.5.4污泥产量计算选取，则污泥产量为： (式3.42) 排泥量： (式

9、3.43) 3.6污泥部分设计肉类加工污水处理过程产生的污泥来自以下几部分：调节沉淀池，含水率96%；UASB反应器，含水率98%；SBR反应器，含水率99%；总污泥量：为了方便排泥及污泥重力浓缩的建设，在重力浓缩池前设置一集泥井，通过对集泥井的最高水位的控制来达到自留排泥，反应池的污泥可利用自重流入。3.6.1集泥井参数选取：停留时间HRT=6h；设计泥总量采用圆形池子，池子的有效面积为 (式3.44) 池子有效深取4m，则池面积为：则集泥井的直径： (式3.45) 则取D=2.50m.则实际面积，水面超高0.3m，则实际高度为4.3m。3.6.2污泥浓缩池为方便污泥的后续处理机械脱水，减小

10、机械脱水中污泥的混凝剂用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。参数选取：固体负荷（固体通量）M一般为10取M= 30kg/(m3.d)，浓缩时间取T=24h设计污泥流量浓缩后污泥含水率96%。浓缩后的污泥体积 根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足： Q入流污泥量， M固体通量， c入流固体浓度入流固体浓度（c）的计算如下： (式3.46)那么，（1）直径（D）浓缩池的横断面面积： 设计一座圆形污泥浓缩池，则每座边长为D=5

11、.5m，实际面积 （2）高度停留时间，取HRT=24h有效高度，h2=1.11m，取h2=1.5m超高，取h1=0.5m缓冲层高，取h3=0.5m池壁高，H1= h1+ h2+h3=2.5m （3）污泥斗污泥斗下椎体边长取0.6m，高度取1.21m。总高度总高度H=3.21m。3.6.3贮泥池 浓缩后的污泥进入污泥池，以便集中压滤。贮泥池设计为圆形。设计参数 停留时间HRT=6h，设计泥量 Q=37.53 m3/d贮泥池所需体积 取高度H=1m，则D=3.5m，取4.0m，超高取0.5m，则贮泥池尺寸为：3.7机械脱水间的设计计算3.7.1设计说明污泥经浓缩后，尚有96%的含水率，体积仍很大，

12、为了综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理。拟采用带式压滤机使污泥脱水，它有如下脱水特点：(1)滤带能够回转，脱水效率高(2)噪声小，能源节省(3)附属设备少，维修方便，但必须正确使用有机高分子混凝剂，形成大而强度高的絮凝。3.7.2设计参数设计泥量；含水率为96%。3.7.3设计计算据设计泥量带式压滤机采用PFM-1000型，带宽1m，主机功率1.5kw,处理后的污泥含水率为7580%，处理能力为,按每天工作8小时设计。外形尺寸：长宽高=4500189018603.8高程计算 (式3.47)沿程水头损失 坡度=0.005 局部水头损失 构筑物水头损失(1)SBR池高程损失计算SBR池相对地面

13、标高 -1.7000m(2)UASB池高程损失计算UASB池相对地面标高 -1.125m(3)调节池高程损失计算调节池相对地面标高 -0.175m(4)提升泵高程损失计算污水提升泵相对地面标高 -1.8000m 4结论UASB+SBR工艺应用于肉类加工废水，工程的设计及运行实践充分说明，该工艺技术成熟，具有投资省，流程简单，操作管理容易，运行费用低，处理效率高，处理流程停留时间短，处理系统稳定可靠等优点。同时，经过该工艺处理后的出水可以达到污水按照水综合排放标准第二时间段二级标准，并且COD、BOD5、SS、油脂的去除率高，无二次污染，其技术经济指标先进，经济效益、社会效益、环境效益十分明显，

14、适合在该行业废水处理中广泛应用。主要的设计结论如下：(1)在参照当前已经成熟的厌氧+好氧处理工艺基础上，选择了适用于肉类加工废水的工艺流程，阐述了设计的依据，根据本设计中设计用的BOD、COD和SS不是特别大，经过这些步骤即可达到国家标准，因此取消了一些处理步骤，对工艺流程设计进行了一定程度的简化。(2)完成了处理流程的整体设计，包括各构筑物的设计计算。(3)在完成设计的同时，根据设计数据，依次画出了各主要构筑物的图纸。参考文献1丁秀筠.我国肉类屠宰加工业回顾与展望J.中国食品工业,1999,(3):14-182何强.龙腾锐.屠宰废水处理技术评价J .重庆环境科学, 1995.17( 3) .

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