日处理960吨汽车涂装废水处理厂的初步设计(共39页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上日处理960吨汽车涂装废水处理厂的初步设计涂装工艺一般由漆前表面处理、涂布和干燥等三个工序组成。漆前表面处理是涂装工艺的基础。它包括表面清理（除锈、脱脂）和磷化处理两部分。脱脂一般用热碱液和有机溶剂清洗，碱液由强碱、弱碱、聚合碱性盐、表面活性剂等适当配合而成。磷化处理是通过化学反应在金属的表面形成一层非金属的、不导电的、多孔的磷酸盐薄膜，磷化膜可显著提高涂层的附着力、耐腐蚀性和耐水性。车身、车厢等磷化一般都采用薄膜锌盐快速磷化处理。磷化液的主要成分是磷酸二氢锌、氧化剂（如硝酸钠）、催化剂（如亚硝酸钠、氟酸钠）和一些添加剂（如三聚磷酸钠、氟化钠）。磷化处理后一般再进行2

2、3次水洗。涂布是指将涂料在被涂物表面扩散开的操作。目前多用阴极电泳涂装法泳涂阳离子型水溶性漆。电泳后用超滤液进行23次回收水洗，再用脱离子水淋洗。装饰要求较高的轿车和轻型载重汽车一般采用静电涂装法涂中间层涂料；面漆一般用三聚氰氨基醇酸树脂磁漆，采用自动喷漆或静电喷漆。1.4.2汽车涂装废水特征1.4.2.1污染源分析在涂装工艺生产中产生的废水主要分前处理废水、电泳涂漆废水和喷漆废水。前处理废水来自漆前表面处理的脱脂、磷化、表面调整等工序，含有乳化油、表面活性剂、磷酸盐、重金属离子（如Zn2+）、填料（如钛白粉）、溶剂等。电泳涂装漆废水产生于涂件上附着的浮漆和槽液的清洗过程，一般包括去离子水水洗

3、和超滤液；其成分与槽液成分相同，含有水溶性树脂（如环氧树脂、酚醛树脂等）、颜料（如碳黑、氧化铁红、铅汞等）、填料（如钛白粉、滑石粉等）、助溶剂（如三乙醇胺、丁醇等）和少量重金属离子。湿式喷漆室用水洗涤喷漆室作业区空气，空气中漆雾和有机溶剂被转移到水中形成了喷漆废水；废水中含有大量漆雾颗粒，其水质由所用漆料（以硝基漆、氨基漆、醇基漆和环氧漆为主）、溶剂（如乙醇、丙酮、脂类、苯类等）和助溶剂而定。1.4.2.2汽车涂装废水特性a废水种类多、成分复杂汽车涂装线排放的废水种类多，每一种废水水质（成分、浓度）因使用的材料而异。仅脱脂废水就有多种配方。涂料（任何一种涂料均由树脂、颜料、溶剂、添加剂等组成）

4、种类更多。地区、跨行业、跨所有制经营的军民结合型企业集团。目前，已形成批量生产多种型号直升机和年产微型汽车16万辆的能力，汽车零部件生产也具有相当的规模。污染源主要来自汽车构件涂装过程中，其涂装工艺：车身 预脱脂 水洗 脱脂 水洗 磷化 水洗 电泳 水洗 烘干废水（石油类） 表面活性剂 （Zn2+、PO42-）（COD高达8000mg/L） （有机物、树脂） 出生产线 烘干 喷漆 （有机物、树脂）1.4涂装废水简介1.4.1汽车涂装工艺简介涂装工艺一般由漆前表面处理、涂布和干燥等三个工序组成。漆前表面处理是涂装工艺的基础。它包括表面清理（除锈、脱脂）和磷化处理两部分。脱脂一般用热碱液和有机溶剂

5、清洗，碱液由强碱、弱碱、聚合碱性盐、表面活性剂等适当配合而成。磷化处理是通过化学反应在金属的表面形成一层非金属的、不导电的、多孔的磷酸盐薄膜，磷化膜可显著提高涂层的附着力、耐腐蚀性和耐水性。车身、车厢等磷化一般都采用薄膜锌盐快速磷化处理。磷化液的主要成分是磷酸二氢锌、氧化剂（如硝酸钠）、催化剂（如亚硝酸钠、氟酸钠）和一些添加剂（如三聚磷酸钠、氟化钠）。磷化处理后一般再进行23次水洗。涂布是指将涂料在被涂物表面扩散开的操作。目前多用阴极电泳涂装法泳涂阳离子型水溶性漆。电泳后用超滤液进行23次回收水洗，再用脱离子水淋洗。装饰要求较高的轿车和轻型载重汽车一般采用静电涂装法涂中间层涂料；面漆一般用三聚

6、氰氨基醇酸树脂磁漆，采用自动喷漆或静电喷漆。1.4.2汽车涂装废水特征1.4.2.1污染源分析在涂装工艺生产中产生的废水主要分前处理废水、电泳涂漆废水和喷漆废水。前处理废水来自漆前表面处理的脱脂、磷化、表面调整等工序，含有乳化油、表面活性剂、磷酸盐、重金属离子（如Zn2+）、填料（如钛白粉）、溶剂等。电泳涂装漆废水产生于涂件上附着的浮漆和槽液的清洗过程，一般包括去离子水水洗和超滤液；其成分与槽液成分相同，含有水溶性树脂（如环氧树脂、酚醛树脂等）、颜料（如碳黑、氧化铁红、铅汞等）、填料（如钛白粉、滑石粉等）、助溶剂（如三乙醇胺、丁醇等）和少量重金属离子。湿式喷漆室用水洗涤喷漆室作业区空气，空气中

7、漆雾和有机溶剂被转移到水中形成了喷漆废水；废水中含有大量漆雾颗粒，其水质由所用漆料（以硝基漆、氨基漆、醇基漆和环氧漆为主）、溶剂（如乙醇、丙酮、脂类、苯类等）和助溶剂而定。1.4.2.2汽车涂装废水特性a废水种类多、成分复杂汽车涂装线排放的废水种类多，每一种废水水质（成分、浓度）因使用的材料而异。仅脱脂废水就有多种配方。涂料（任何一种涂料均由树脂、颜料、溶剂、添加剂等组成）种类更多。b排放无规律除部分水洗水连续溢流排放外，涂装线废水或废液多为间歇集中排放。c水量、水质变化大由于各种废水成分、浓度各异，且排放无规律，造成汽车涂装线排水水量、水质变化很大且无规律可循。（COD高达10000mg/L

8、）1.5项目提出的背景及投资的必要性随着汽车行业的迅猛发展，涂装规模也愈来愈大，汽车构件涂装前处理的废水量也越来越多。随着社会对环保的密切关注，废水处理的重要性愈显突出。W市的水环境问题日趋严重，由实测资料可以看出，南河断面COD及BOD高达594.9 mg/L及171.5mg/L，分别超地面水29倍和28倍，其污染物浓度高，河水常年呈棕黑色，有臭味，完全丧失了使用功能，从而严重危及市区市民的生活用水和工业用水，限制了工业的发展和城市化的进程。为了实现本市及区域流水质变清的目标，XX飞机工业公司决定建设涂装废水处理厂。1.6城市环境条件概况该涂装废水处理厂所属W市，地处长江中下游气候属亚热带湿

9、润季风气候暖多雨。春、秋短、夏、冬长。年平均气温1620，一月39，七月2731，年无霜期约240300天，年平均降水量12001900mm，春季温暖多雨，夏季炎热多暴雨，秋季凉爽少雨，冬季长寒冷干燥。境内河流湖泊众多，水资源丰富，水道纵横，交通便利。最热月份月平均最高 34.0最冷月份月平均最低 0.6相对温度 冬季 76%海拔高度 61.5m夏季平均气压 998.2mbar日照百分率 夏季 45% 冬季 39%温度 年平均 17.0 极端最高 41.8月平均 79%降雨量 年平均 1763.5mm 一日最大 228.5mm 一小时 62.8mm室外风速 冬季平均 2.0m 夏季平均 2.0

10、m/s 夏季平均风速折算成距地面2m的数值1.4m/s最大积雪深度 28cm主要风向 东北风风向玫瑰图1.7涂装废水处理厂建设规模与治理目标1.7.1建设规模本项目2003下半年开工，2004年建成，经与有关部门研究，本项目最终处理规模确定为1200m3/d，一次建设完成。1.7.2涂装废水处理厂设计进出水水质本项目为W市污水处理的一道把关工程，治理的目标是南河河水水质达到国家地面水环境质量标准（GB3838-88）之中“IV”类地面水标准。由于南河现在已成为季节性河流，枯水期自然径流稀释，所以本涂装废水处理厂的出水需高于国家污水综合排放标准（GB8978-1996）。国内现有技术水平是可以达

11、到目标要求的，但考虑到本市的经济承受能力，必须对基建和运行费加以控制。涂装废水处理厂进，出水水质如表：设计进出水质表 单位mg/L项目CODBODSSZn2+、PO43-进水水质200060020010530.72出水水质3050300.3621.169GS8978-1996二级12030301.8建设原则1.8.1建设范围建设范围为XX飞机工业公司所有涂装废水，污泥处理工程及辅助工程。1.8.2建设原则涂装废水处理工程建设过程中应遵从下列原则：a废水处理工艺技术方案，在达到治理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少，运行管理简便的先进工艺。b所用污水，污泥处理技术和其他不仅要求先进，更要

12、求成熟可靠。c和污水处理厂配套的厂外工程应同时建设，以达到尽快完全发挥效益d污泥处理应尽量完善，消除二次污染，尽量减少工程占地第二章 涂装废水处理工艺方案2.1工艺方案的分析本项目涂装废水处理的特点：a废水以有机物为主，可生化性较好，重金属超标。b废水中主要污染物指标BOD、COD、SS值很高。针对以上特点，以及出水要求，现有涂装废水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。根据国内已运行的涂装废水的调查，要达到确定的治理目标，可采用“物化法”和“物化生化法”。2.1.1物化法油、高分子树脂、颜料、钛白粉等在表面活性剂、溶剂及各种助剂的作用下，可以以胶体的形式稳定地分散在水溶液中。金属盐类（如F

13、e3+、Al3+、Ca2+等）或金属盐类的聚合物（如PAC、PFS等）投入水中后，可形成带正电荷基团的絮体。它们即可中和乳化油或高分子树脂的电位，完成脱稳过程；又可以通过吸附架桥作用吸附水中脱稳的乳化油、高分子树脂、颜料、钛白粉等。所以混凝处理可以有效地去除汽车涂装废水中的油、高分子树脂、颜料和钛白粉。阴离子表面活性剂亦可通过混凝处理得以部分去除，但非离子表面活性剂及溶剂，各种助剂等则难以通过混凝处理去除。由于它们形成的COD通过生化处理或混凝作用去除。前处理废水属于高浓度含磷废水。实践表明，石灰法处理含磷废水具有去除率高、运行费用底等优点，是目前有效的高浓度含磷废水处理方法之一。南京某汽车制

14、造厂电泳磷化废水采用物化法处理，工艺流程图见图超滤液、阴极液 离心器 絮凝剂 PAC PDADMA PAC脱脂废水、电泳水洗水 调节池 管道混合器 反应沉淀器 气浮池 砂滤器吸附器 反应冲洗桶 排水南京某汽车制造厂电泳磷化废水处理工艺流程图其工艺要点有：a两级混凝采用的PAC除可完成浮化油、高分子树脂的胶体脱稳、絮凝过程外，大量絮体的表面吸附作用可以去除相当数量的可溶性大分子量有机物：b一级混凝采用阳离子型高分子絮凝剂聚二丙烯二甲基氯化铵（PDADMA）作助凝剂，若在反应的最后23min投加，还可以与拥有阴离子基团的表面活性剂及高分子物质发生综合反应，进一步提高处理效果；c气浮池表面形成大量的

15、气泡表明加压溶气对水中表面活性剂的良好去除效果；d 粉煤灰有关于吸附残余溶解性COD（尤其是少量低分子溶剂），反冲至泥渣浓缩池，具有可兼作泥渣脱水的沥水剂的作用；e出水水质为：PH=7.0； CODCr150mg/L；色度150倍；油5150mg/L。上海大众汽车有限公司某分厂采取如下废水处理工艺： 将涂装线的几种废水分别收集，排入各自专用废水池；向废水池内投加专用药剂，同时用压缩空气；由泵提升废水依次经过机械反应池、斜板沉淀池、气浮池、石英砂过滤器、活性炭过滤器，出水排入城市污水处理系统。由于废水并非直接排放水体，活性炭未按规定定期更换或再生。基本失败，出水CODCr一般在400mg/L左右

16、。2.1.2物化生化法物化法处理汽车涂装废水存在出水不能稳定达标、运行费用高等问题，随着排放标准的提高，物化-生化法将取代物化法而成为今后涂装废水处理的主要方法。尤其是当工厂自身或邻近工厂有其他废水需要进行生化处理时，应优先采用。合肥某汽车公司涂装废水处理工艺见图：高浓度废水 废液池 石灰 PAM HCl 空气搅拌 曝气其它废水 调节池 机械混合反应器 竖流沉淀池 中和槽 水解酸化池 SBR池FeCl2排放 反冲洗水池 石英砂过滤器 管道混合器 中间水池合肥XX汽车公司涂装废水处理工艺流程图其工艺要点有：a设置废液池，用来储存碱洗、磷化和电泳漆系统定期排放的废液，避免对后继处理系统造成高浓度有

17、机负荷的冲击；b过量投加石灰，利用Ca2+完成浮化油、高分子树脂的胶体脱稳、凝聚过程；c同时，把PH值控制在12.0以上，使磷酸根和锌离子生成羟基磷灰石Ca5(OH)(PO4) 3和氢氧化锌沉淀物；d用盐酸调PH值10.0以下，利用水解酸化池内缺氧条件下特定微生物破坏不溶性有机物的长链后，利用SBR池内微生物降解有机物。出水能达到污水综合排放标准（GB89791996）二级标准的要求（CODCr=150mg/L；PO43-(P) =1.0mg/L）。合肥江淮XX汽车制造厂主厂区有轿车、车架、车身、总装等分厂，除浮化液和清洗机废水在车间内进行预处理外，所以生产废水均直排废水处理站，废水处理工艺见

18、图： 石灰 空气搅拌 PAM含磷废水 含磷废水池 机械反应器A 斜管沉淀器HCl 空气搅拌 PAC PAM有机高浓度废水 有机废水池 管道混合器 机械反应器B 沉淀所浮器空气搅拌 HCl PAC PAM调节池 管道混合器 机械反应器C 沉淀气浮器C 水解酸化池其它废水 FeCl 曝气 排放 压力过滤器 管道混合器 集水井 二沉淀 好氧池江淮XX汽车制造厂废水处理工艺流程其工艺要点有：a用石灰乳将磷化液、脱脂液、表调水和溢流水的PH值分别调至10、12.5、12.5和10以上，可确保含磷废水处理出水磷酸盐浓度低于5.0 mg/L；b经PAC混凝沉淀气浮处理，高浓度有机废水中大部分乳化油、高分子树

19、脂，表面活性剂被分离出来；c对含磷废水和高浓度有机废水进行有效的处理后，调节池水质得以较好地均衡；d CODCr为300600mg/L、PO43-(P)为35mg/L的综合废水经混凝沉淀缺氧好氧接触过滤工艺处理后，废水可达到污水综合排放标准（GB89791996）一级的要求（CODCr=100mg/L；PO43-(P) =0.5mg/L）2.1.3工艺方案的确定综合以上分析，本工程采用物化-生化法，即SBR法工艺。工艺流程柜框图脱脂废水 石灰乳 PAM 加酸调PH=66.5 生活废水磷化废水 调节池 反应槽 平流沉淀池 水解酸化池 SBR池 产生少量废水电泳废水 填埋 板框压滤机 污泥池 外排

20、W市XX汽车制造厂涂装废水处理工艺流程图该工艺优点有：a SBR法具有省去独立的二次沉淀系统、布置紧凑、基建和运行费用低、处理效果好；b废水中电泳漆有电荷，用离子性絮凝剂PAM进行电位中和及吸附架桥等双重作用，使水中的电泳漆形成大的絮凝体在沉淀池中沉淀；c废水中的磷酸盐、锌离子等通过加入石灰乳反应生产磷酸钙，氢氧化锌沉淀物而除去；d同时通过PAM的卷带网捕作用形成大的絮凝体而沉淀去除；3.1.3设计要求前处理倒槽水贮存池和面漆废水贮存池均为钢筋混凝土水池，内设空气穿孔管，气泵不定期开启曝气，防止易沉物沉积。两贮存池均设置GMP-33-65型自吸式离心泵，匹配电机0.5KW，口径62mm，扬程1

21、7m，流量39m3/h，质量75kg。3.2调节池3.2.1设计说明：根据生产废水排放规律，后续处理构筑物对水质、水量稳定性的要求。调节池采用全地下式只设一座调节池，调节池内设计曝气头，起搅拌作用。并且污泥脱水车间的污泥脱水以后的废水经管道输送回调节池，这一部分废水中含有大量的活性污泥，经过曝气，可以起到去除一部分BOD的目的。曝气头采用BG-II型微孔陶瓷曝气器，它是BGI型的基础上改进完善的新一代产品，其特点不仅具有高小低耗，而且运行可靠，不堵塞，阻力小，充气量大，搅动性强等优点。技术参数：外型尺寸：178mm 高度：14mm 耐压强度：8KN 气孔率：36%42% 微孔直径：210-4m

22、 氧吸收率：16%25% 氧动力效率：46KW 阻力损失：3080mmH2O 服务面积：0.30.75m2/个 供气量：1.53 m3/个3.2.2调节池的曝气头安排：共设14排，每排11个，行距0.8m，列距0.8m，两边各距墙体0.15m和0.5m，共154个曝气头。3.2.3实际曝气量计算：1543/60=7.5 m3/min3.2.4设计要求曝气池长L=12.3m，宽B=9m，高H=5.0m，其中超高0.5m曝气池为钢筋混凝池，内设空气穿孔管，气泵不定期开启曝气，防止易沉物沉积，兼有曝气作用3.3絮凝混合池3.3.1设计说明：a采用机械混合，效果好，水头损失小，但需要一定的维修。b机械

23、混合的浆板采用浆式，结构简单，加工简易。c搅拌器直径D0=（1/32/3）D，搅拌器宽度B=（0.10.25）D。d混合池内采用带两叶的平浆板搅拌器，搅拌器离池底H=（0.50.75）D。e为加强混合效果，防止水流随浆板回转，在池周壁上设有固定的挡板块。每块宽度f采用（1/101/12）D0，其上下缘离水面和池底的距离均为1/4D。3.3.2计算公式 式中：W-混合池的容积m3Q-设计流量m3/hT-混合时间min采用1min-垂直轴转速V-浆板外缘线速度 1.53m/s 取2m/s-所需的轴功率C-阻力系数-水的比重 1000kg/ m3Z-搅拌器叶数e-搅拌器层数B-搅拌器宽度 m-搅拌器

24、半径 mg-重力加速度 m/s电动机功率 KW传动机械效率 85%3.3.3设备选型取水深为0.9m，则面积为1 m2，边长为1m，则D0=0.6m，B=0.1m，H=0.3m，b=0.1m。内采用BJ-600型搅拌机一台，电机功率0.3kw3.4混凝反应池3.4.1设计说明采用折板式絮凝池，废水有混合池混合后，自动溢流至絮凝反应池。絮凝反应池内的水流速为0.4m/s，适合絮凝体的长大。反应后，流入平流沉淀池。絮凝反应时间为9min。3.4.2设计计算a絮凝池容积 b池宽 c隔板间距 d平均速度梯度式中：Q-设计流量m3/hT-絮凝时间minB-池宽 m （各沉淀池等长）H-有效水深 mv-隔

25、板间的流速 m/s-水的容重-水的动力粘度h-水的水头损失 取0.4m,e混凝反应池的格数： 2.5/0.17=14.7 取15格f隔板间的间距为： 5/15=0.16mg实际的混凝时间为： 符合要求3.5平流沉淀池3.5.1设计说明为了使曝气后的废水更有效的沉淀，采用了平流沉淀池。平流沉淀池具有：沉淀效果好、对冲击负荷和温度的适应能力强、施工简易、造价较低等优点。设计流量：最大流量 Qmax=60m3/t3.5.2设计计算a池子总表面积 A=Qmax/q 式中：Qma最大流量， m3/h q表面负荷，m3/（m3h） 故：A=60/1=60 m2 b沉淀部分有效水深 h2=qt 式中：q表面

26、负荷，m3/（m3h） t沉淀时间, h 故：h2=12=2mc沉淀部分有效容积 V=Qmaxt式中：Qma最大流量， m3/h t沉淀时间, h故：V=602=120m3d池子长度 L=3.6vt式中：v最大设计流量时的水平流速，mm/s t沉淀时间，h 故：L=3.622=14.4me池子总宽度 B=A/L 式中：A池子总表面积，m2L池子长度，m故：B=60/14.4=4.2mf池子个数 n=B/b式中：B池子总宽度，mb每个池子的宽度，m故：n=4.2/2.1=2个g核长宽长宽比：L/b=14.4/2.1=6.94 符合要求h污泥产量污水中的悬浮物被混凝剂混凝所产生的污泥量：20012

27、0010-3=240kg/d化学反应产生的沉淀物的量 2PO4-3+3Ca2+=Ca3(PO4)2 190 310 (701.2)1200 X1 X1=164.46kg/d Zn2+2OH-=Zn（OH）2 65 99 (201.2)1200 X2 X2=43.86kg/d故：总污泥量Y=240+164.46+43.86=448.32 kg/d污泥含水率为99%，则排泥量为格沉淀池污泥所需容积若刮泥机每天刮泥6次，设污泥斗2个，则每个污泥斗的容积为：V=V/n式中：V每天排泥量，m3 n池子个数故：V=44.832/12=3.74 m3污泥斗的容积 式中：h4”泥斗高度，m 取2m f1斗上口

28、面积，m2 f2斗下口面积，m 故：污泥斗以上梯形部分污泥容积 式中：l1梯形上底长，ml2梯形下底长，m=（14.40.2-2.1）0.01=0.0078ml1=14.4+0.2+0.3=14.9ml2=2.1-0.5=1.6m 故：污泥斗和梯形部分污泥容积： V1+V2=3.84+0.13=3.97m33.74 m3l池子总高度 设缓冲层高度h3=0.3m H= h1+ h2+ h3+ h4 式中：h1超高，m h2沉淀部分有效水深，m h3缓冲层高度，mh4污泥部分高度，m h4= h4+ h4”=2+14.40。0078=2.11m故：H=0.7+2+0.3+2.11=5.11mm溢流

29、堰计算： 平流沉淀池的设计流量为： 设计溢流堰为三角堰（堰口为倒三角形） 当堰口高度h=0.0210.200m时，流量可按下式计算： Q=1.4h5/2m3/s式中：Q堰口流量 m3/s h堰口高度 m （在距离堰口20cm的水流上游测量）设计的h为0.05m，则 Q=1.4h0.055/2=0.7810-3m3/s所以设计溢流堰20个，每个堰口宽为18cm，高为9cm，两个之间的间距为21cm。实际流量为：200.7810-3=1.5610-2m3/s 符合要求。n出水井设计：出水井长和沉淀池等宽为4.2m，宽设计为0.6m，高为2.7m（0.7m为超高）。沉淀池的出水经过出水井后可以自动溢

30、流到水解酸化池。3.5水解酸化池3.5.1设计说明水解酸化池一般表面负荷取0.81.5m3/（m2、h）。停留时间为45小时，采用底部均匀布水。进水装置位于池底部，采用竖管布水，每个布水孔口的服务面积为0.52 m2，每个空口的流向不同，流速采用0.41.5m/s，并且尽量避免空口的堵塞和短流。出水采用池顶部提升泵抽水。由于水解酸化池的底部保留了高活性的污泥，而中、上部是较稀的絮状污泥，当水解酸化池内污泥增加到一定高度后，会随水一起抽出，因此，水解酸化池内不需要排泥设备。3.5.2设计计算a池表面积 式中：Qmax设计时最大流量，m3/h q表面负荷，m3/（m2h） 故： b有效水深 h=q

31、t式中：q表面负荷，m3/（m2h）t水力停留时间，h故：h=14.3=4.3mc有效容积 V=Ah式中：A池表面，m2h有效水深，m故：V=944.3=400 m3d总高度H=h+0.7=5m 0.7为超高值设长/宽=2.85则长L=16.3m 宽B=5.7m经絮凝沉淀后的废水排入水解酸化池，由于在絮凝阶段加入大量的石灰，使水质呈碱性，PH值约为12，所以要加酸以调节PH值，常用的调节剂为HCl。盐酸的纯用量为275.94kg/d，折合成30%的工业用盐酸为919.8kg/d，水解酸化池每天排放水次数为3次，每次加30%的工业品盐酸为306.6kg3.6 SBR反应池设计计算3.6.1设计说

32、明根据工艺流程论证，SBR法具有比其他好氧处理效果好，占地面积小，投资少的优点。因而选用SBR法。经过前边的调节池曝气和混凝沉淀以后，经实验测定SBR池的进水水质为：进水水质：COD=300mg/L BOD=200mg/L SS=10mg/L设计的出水水质为：出水水质：COD=28mg/L BOD=20mg/L SS=5mg/L3.6.2设计参数污泥负荷率 Ns选取为0.15kgCOD/（kgMLSS.d）污泥浓度（X）和SVI污泥浓度采用4000 mgMLSS/L SVI采用90反应器周期数 SBR周期采用T=12h，反应器一天内周期数n=24/12=2周期时间分配，设反应池数为N=3进水时

33、间：T/N=12/3=4h反应时间：5h沉淀时间：1.5h排水时间：1h闲置时间：0.5h周期进水量3.6.3反应池有效容积 式中：n在一天内运行的周期数 Q0在一周期内进入反应器的废水量，m3 S0进入反应器有机废水的平均浓度，kgBOD/ m3或，kgCOD/ m3 X反应混合液污泥浓度，kgMLSS/ m3 Ns污泥负荷率，kgBOD/（kgMLSSd）或kgCOD/（kgMLSSd） 故：3.6.4反应池最小水量 Vmin=VQ0式中：V反应器的有效容积，m3 Q0在一周期进入反应器的废水量，m3 故：Vmin=667-400=267 m33.6.5反应池中污泥体积 式中：反应池中沉淀

34、体积 SVI污泥体积指数，ml/g MLSS混合液污泥浓度，ml/g V反应池有效容积，m3 故：周期进水量校核，周期进水值应满足下式： 3.3.6SBR池计算SBR池有效水深取4.3m，超高值取0.7m，则SBR池总高度为5mSBR池的面积为：667/4.3=155.12m2设SBR池长/宽1.7 则SBR池宽B=9.5m，池长L=16.3mSBR反应池最低水位为：267/155.12=1.72mmSBR反应池污泥高度为：240/155.12=1.55mSBR池最低水位与污泥之间的距离为：17.2-1.55=0.17mSBR设计计算图：（见下页）3.6.7排水口高度和排水管径a排水口高度 为

35、保证每次排水V=400m3的水量及时排出，以及排水装置运行的需要，排水口应在反应池最低水位之下约0.50.7m，设计排水口在最高水们之下2.5m，设计池内底埋深1.5m，则排水口相对地面标高为0.3m，最低水位相对地面为2.15m，见图：b排水管管径 每池设浮动排水装置一套，浮动排水装置规格DN300mm，排水管管径DN300mm设排水管排水平均流速1.0m/s，则排水量q=3.14/40.321.0=254.34m3/h3.6.8排泥量及排泥系统SBR产泥量主要来自微生物代谢的增殖污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。SBR生物代谢产泥量为： X=ab/NsQLr式中：a微生物代谢增殖系数

36、 b微生物自身氧化率 Q设计流量，m3/d Ns污泥负荷率，kg/（kgMLSSd） Lr去除的BOD的浓度，kg/ m3 故：X=0.60.07/0.156000.06=4.8 kg/ d假定排泥含水率为99%，则排泥量为由于SBR池内微生物代谢产生的污泥量比较小，则不需要设置排泥系统，污泥直接随水外排。3.6.9需氧量及曝气系统设计计算a需氧量计算 SBR反应池需氧量的计算式为： O=aQLr+bVN b污泥自身氧化需氧率（1/d），即kgO2/(kgMLSSd) 一般0.0880.11 Q设计流量，m3/ dLr去除的BOD浓度，kg/m3V反应池有效容积，m3N混合液挥发性悬浮物（ML

37、VSS）浓度，kg/m3故：O=0.4812000.06+0.166740.7=248kg/d =9.22kgO2/hb供气量的计算设计采用塑料SX-I型空气扩散，敷设SBR反应池池底，淹没深度4.0m。SX-I型空气扩散器的氧气转移率Ea=8%。查表20，30时溶解氧饱和度分别Cs20=9.17mg/l，Cs30=7.63mgl，空气扩散器出口处绝对压力Pb为 Pb=1.013105+9.8103H=1.013105+9.81034=1.405105Pa空气离开曝气池时，氧的百分比为曝气池中溶解氧平均饱和度为（按最不利温度计算）水温20曝气池中溶解氧平均饱和度为Csb(20)=1.17Csb

38、(20)=1.179.17=10.73mg/l20脱氧清水充氧量为计算时a=0.82 b=0.95 Cj=2.0 P=1.0 则计算得 =1.649.22=15.12kgO2/hSBR反应池供气量Gs为 =10.5 m3/min每立方污水供气量为去除每千克BOD的供气量为去除每BOD的供气量为折合标准状况下，去除每千克BOD的空气量为18.6m3/kgBOD则：SBR池的单池供气量为18.64000.48/860=7.44m3/min3.6.10空气管的计算空气管平面布置如图所示：鼓风机房出来的空气供气干管，在相邻两SBR池的隔墙上设两根供气支管，为两SBR池供气。在每根支气管上设有19条配气

39、竖管，为SBR池配气，每条配气管安装BG-2型扩散器11个。靠近滗水器的地方有一排少安装一个曝气头。每池共208个扩散器。曝气头技术参数和调节池的曝气头参数相同。扩散器布置如图所示：（见下页）SBR的排水装置采用XB-500型滗水器，出水量500m3/h，堰口宽度2.5m，可调深度为2.5m。3.6污泥浓缩池设计计算3.7.1设计说明污泥浓缩池采用间歇式重力浓缩池，运行周期为24.0h，其中进泥1.01.5h，浓缩20.0h，排水和排泥2.0h，闲置0.5-1.0h，浓缩前污泥为来自平流沉淀池的污泥的量：含水率为99%3.7.2容积计算浓缩20.0h后，污泥含水率为95%，则浓缩后污泥体积为 V=Vo（Co/C） =44.832(1-99%/(1-95%) =8.96m3则污泥浓缩池所需溶积应不小于44.832+8.96=53.8 m33.7.3工艺构造尺寸设计污泥浓缩池一个，容积不小于55.0m3，设计平面尺寸为55m2，净面积为16 m2。设计浓缩池上部柱体高度为3.5m，其中泥深3m，其中0.5m为超高。柱体部分污泥容积为