畜禽污水处理沼气工程设计概要 29页

设计参数、运行状态、设备选型畜禽污水处理沼气工程设计\n畜禽污水处理沼气工程组成畜禽污水处理沼气工程组成前处理系统后处理系统曝气处理系统厌氧处理系统贮供气系统\n前处理系统--基本设计参数第一节格栅、沉砂池和集水井1.1集水井容积按不小于最大泵5min的流量设计。第二节平流式沉淀酸化调节池2.1池子的长宽比不小于4，以4～5为宜。当长宽比过小时，池内水流的均匀性差，容积效率低，影响沉降效果。大型沉淀池可考虑设导流墙。2.2采用机械排泥时，宽度根据排泥设备确定。2.3池子的长深比一般采用8～12。\n2.4池底纵坡：采用机械刮泥时，不小于0.005，一般采用0.01～0.02。2.5刮泥机的进行速度不大于1.2米/分钟，一般采用0.6～0.9米/分钟。2.6入口的整流措施，可以采用溢流式入流装置，并设置多孔整流墙（穿孔墙）；底孔式入流装置，底部设有挡流板；淹没孔与挡流板的组合；淹没孔与有孔整流墙的组合。有孔整流墙上的开孔总面积为池断面积的6～20%。2.7出口的整流措施可采用溢流式集水槽。其中锯齿形三角前处理系统--基本设计参数\n堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处。为适应水流的变化或构筑物的不同沉降，在堰口处需设置使堰板能上下移动的调整装置。2.8进出口处应设置挡板，高出池内水面0.1～0.15米。挡板淹没深度：进口处视沉淀池深度而定，不小于0.25米，一般为0.5～1.0米；出口处一般为0.3～0.4米。挡板位置：距进水口为0.5～1.0米；距出水口为0.25～0.5米。2.9在出水堰前应设置收集与排除浮渣的设施。当采用机械排泥时，可一并结合考虑。前处理系统--基本设计参数\n前处理系统--基本设计参数2.10当沉淀池采用多斗排泥时，污泥斗平面呈方形或近于方形的矩形，排水一般不宜多于两排。2.11设计流量：当污水为自流进入时，应按最大设计流量计算；当污水为提升进入时，应按工作水泵的最大组合流量计算。（一般规定）2.12当无实测资料时，城市污水沉淀池的设计数据可参照下2-1表选用。（一般规定）2.13污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于60°，圆斗不宜小于55°。（一般规定）\n2.14初次沉淀池的污泥区容积，一般按不大于2日的污泥量计算，采用机械排泥时，可按4小时污泥量计算。（一般规定）2.15沉淀池的污泥一般采用静水压力排除，初次沉淀池的静水头不应小于1.5米。（一般规定）2.16初次沉淀池出水堰最大负荷不宜大于2.9升/秒·米。为减轻堰的负荷，或为改善水质，可采用多槽沿程出水布置。2.17当采用重力排泥时，污泥斗的排泥管一般采用铸铁管，其下端伸入斗内，顶端敞口，伸出水面，以便于疏通。前处理系统--基本设计参数\n在水面以下1.5～2.0米处，由排泥管接出水平排出管，污泥藉静水压力由此排出池外。（一般规定）前处理系统--基本设计参数城市污水沉淀池设计数据类别沉淀池位置沉淀时间（小时）表面负荷（米3/米2·时）污泥量（克/人·天）污泥含水率（%）初次沉淀池单独沉淀法1.5～2.01.5～2.515～2795～97二级处理前1.0～2.01.5～3.014～2595～97二次沉淀池活性污泥法后1.5～2.51.0～1.510～2199.2～99.6生物膜法后1.5～2.51.0～2.07～1996～98注：工业污水沉淀池的设计数据应按实际水质实验确定，或参照类似工业污水的运转或试验资料采用。\n3.1每个沼气搅拌口服务面积为5～8㎡。（考虑安全性，一般以下限值为准）3.2完全混合式厌氧消化器（简称CSTR）停留时间一般要10～15d或更长的时间。3.3CSTR池中温发酵时负荷为3～4kgCOD/(m3·d），高温发酵为5～6kgCOD/(m3·d）。3.4厌氧生物滤器(简称AF)最佳荷质比F/M为0.3～0.5kgCOD/(kgMLVSS·d），MLVSS值为3～6g/L。厌氧处理系统--基本设计参数\n3.5AF池有机容积负荷率最佳取值范围一般2～6kgCOD/(m3·d）。3.6AF池回流比R值为2～4，混合液SVI值为70～150mg/g，消化温度不低于20℃为好。厌氧处理系统--基本设计参数\n4.1湿法投配混凝剂药液调配：水力、机械和压缩空气。工程主要采用压缩空气，鼓风强度8～10L/（s·m2）；管内气速10～15m/L；孔眼流速20～30m/s。4.2混凝剂混合设备：浆板式机械混合槽、分流隔板混合槽和水泵混合。机械搅拌混合，混合搅拌时间（t）一般为10～30s，工业应用常取2min。工程主要采用压缩空气。4.3混凝剂反应设备：平流式与竖流式隔板反应池、回转式隔板反应池、涡流反应池和机械反应池。隔板反应池设计要点：池数不少于2个，反应时间20～30min，池内曝气处理系统--基本设计参数\n流速按变速计算，进口流速0.5～0.6m/s，出口流速0.2～0.3m/s，隔板转弯处过水断面积，应为平直段的1.2～1.5倍。参考《水处理工程师手册》p117-1334.4A2/O工艺中，好氧段污泥负荷Ns应＜0.18kgBOD5/（kgMLSS·d）。4.5A2/O工艺的污泥龄一般宜为10～15d。4.6A2/O工艺中，好氧段的DO应为2mg/L左右为宜，厌氧段的DO一般要求＜0.2mg/L，缺氧段的DO＜0.5mg/L。4.7A2/O工艺中，混合液回流比（R）为200%，不超过600%。曝气处理系统--基本设计参数\n4.8A2/O工艺中，一般采用污泥回流比r=（60～100）%为宜，最低也应在40%以上。4.9A2/O工艺中，好氧段的硝化反应，过高的NH4-N浓度对硝化菌会产生抑制作用，实验表明TKN/MLSS负荷率应＜0.05kgTKN/(kgMLSS·d),否则会影响氨氮的硝化。4.10A2/O工艺总的水力停留时间HRT一般为6～8h，三段HRT的比例为厌氧段：缺氧段：好氧段=1:1:(3～4)。4.11好氧段，硝化反应在5～35℃时，其反应速率随温度升高而加快，适宜的温度范围为30～35℃。缺氧段的反曝气处理系统--基本设计参数\n硝化反应可在5～27℃进行，其反应速率随温度升高而加快，适宜的温度范围为15～25℃。厌氧段，温度对厌氧释磷不太明显，在5～30℃除磷效果均很好。4.12PH的影响:在厌氧段，聚磷菌厌氧释磷的适宜pH是6～8；在缺氧段反硝化段，对反硝化菌脱氮适宜的pH为6.5～7.5；在好氧硝化段，对硝化菌适宜pH为7.5～8.5。4.13A2/O工艺中，污泥浓度一般应在3g/L以上。曝气处理系统--基本设计参数\n5.1浮渣挡板应淹没于水中0.25～0.3米，高出水面0.1～0.2米。5.2为了使水流在沉淀池内分布均匀，池子直径与有效水深之比值不大于3。池子直径（或正方形的一边）一般不大于10米。5.3中心管内流速应不大于30mm/s,中心管下口应增设喇叭口和反射板。5.4喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍。5.5反射板的直径为喇叭口直径的1.35倍，反射板表面与水后处理系统--基本设计参数\n平面的倾角为17°。5.6中心管下端至反射板表面之间的缝隙高在0.25～0.5米范围内时，缝隙中污水流速，在初次沉淀池中，不大于20mm/s；在二次沉淀池中不大于15mm/s。5.7缓冲层高度。有反射板时—板底面至污泥表面的高度采用0.3米；无反射板时—自喇叭口下缘至污泥表面的高度采用0.6米。5.8当沉淀池直径（或正方形的一边）小于7米时，澄清的污水沿周边流出；当直径为7米和7米以上时，应增设辐后处理系统--基本设计参数\n射式排水槽。排水槽堰口最大负荷为1.5L/(s·d)。5.9污泥斗锥体斜壁与水平面的倾角不应小于45°。曝气池后面的二次沉淀池不应小于50°。5.10在曝气池后的二次沉淀池的中心管，应按污水量与活性污泥量二者之和计算，而沉淀部分则只按污水量计算。5.11仿生态氧化沟沟中水平流速不小于0.25m/s，一般为0.3～0.4m/s范围内。5.12升流式渗流池：单口填料层过流速度5m/h,设计水流时间10h/d，单组4级串联，共2组。后处理系统--基本设计参数\n后处理系统--基本设计参数\n5.13小型污水处理厂采用方形或圆形间歇浓缩池；大、中型污水处理厂采用竖流式和福流式连续浓缩池。5.14间歇浓缩池的主要设计参数是水力停留时间HRT，停留时间由实验。时间过短，浓缩效果差；过长会造成污泥厌氧发酵。无试验数据时，可按12～24h设计。5.15当以浓缩后的湿污泥作肥料时，污泥浓缩池和贮存可采用方或圆形湿污泥池，有效水深采用1～1.5m，池底坡向一端。后处理系统--基本设计参数\n前处理系统-运行状况和设备选型6.1猪舍采用水泡粪工艺，贮液池一般按HRT=1.2d设计。采用双控控制，即时间控制和液位控制。6.2贮液池需配置一台潜水搅拌机，按每立方污水所需耗功8W，一般不小于5w，得出整池所需的功率，具体位置根据现场而定。6.3猪舍采用干清粪和全冲工艺,集水井一般采用液位控制。集水井需配置搅拌装置，搅拌装置大小根据集水井直径和深度确定。6.4机械格栅除污机主要用于屠宰废水，栅隙一般为10mm。\n6.5格栅槽、沉砂池、集水井和固液分离机大小根据《工作手册》选定。6.6刮渣机根据沉淀池池宽而定，刮渣机带刮底泥需根据沉淀池池宽和池深而定。6.7溢流装置根据沉淀池池宽而定。6.8沉淀池一般采用重力和污泥泵（目前公司主要采用管道泵）两种排泥方式。污泥泵：流量20m3/L左右，扬程7m﹡左右，运行时间根据实际现场调试而定。6.9猪舍采用干清粪和全冲工艺，且进后处理构筑物采用泵前处理系统-运行状况和设备选型\n进料方式，则在酸化池需使用双控控制，即时间控制和液位控制。6.10不论工程是何种类型，酸化池都按0.8d设计。必须保证酸化池的出水管到最高水位有0.5d调节时间，此情况是针对非使用泵的进料方式。前处理系统-运行状况和设备选型\n7.1厌氧池一般按HRT=8d设计，水泡粪按HRT=10d设计。7.2厌氧池前:中:后槽的HRT按4:(3～2):1比例设计。7.3厌氧池单口后槽弹性组合填料体积计算:V=(底面积/0.4)×h。7.4厌氧池内回流泵根据回流比而定。7.5厌氧池前槽排底泥泵的流量一般采用20m3/L左右，扬程一般12m﹡左右，运行时间根据实际现场调试而定。7.6厌氧池沼气搅拌系统一般两组以上，共2种类型；4口厌氧池以下采用ZJB-300/400，大于4口采用ZJB-400/500。厌氧处理系统-运行状况和设备选型\n曝气处理系统-运行状况和设备选型8.1混凝剂投加量计算:PAC按50mg/L计，PAM按5mg/L计。在按24h投加，则可选择出计量泵。8.2二沉池排泥泵选泵类似前处理系统中沉淀池，流量按20m3/L，扬程和运行时间根据现场而定，并配置排泥控制装置。8.3二沉池中溢流挡浮渣装置根据二沉池池宽而定。8.4厌氧池和缺氧池需各配置一台潜水搅拌机，按每立方污水所需耗功8W，一般不小于5w，得出整池所需的功率，具体位置根据现场而定。8.5好氧池曝气管数量计算：按每平方1.0m设计，同时核算\n供气量≤4m3/(m·h)。8.6曝气池内回流的泵须根据回流比而定，运行时间根据现场而定，并配污泥回流自控装置。8.7终沉池的排泥泵既是外回流泵也是剩余污泥泵，故排泥泵的流量须按外回流量和剩余排泥量之和选择，扬程根据现场而定，并配底泥自排控制装置。8.8终沉池的溢流挡浮渣装置需根据池子长宽而定。8.9鼓风机根据气量与压力选择，曝气系统控制装置配套鼓风机功率选定。曝气处理系统-运行状况和设备选型\n间歇式污泥重力浓缩池示意图进泥排泥上清液后处理系统-运行状况和设备选型\n连续式污泥重力浓缩池工况示意图上清液区阻滞区固体浓度压缩区QeCeQ0C0QuCuuii后处理系统-运行状况和设备选型\n9.1间歇式污泥重力浓缩池的排泥泵类似前处理系统中沉淀池，流量按20m3/L，扬程和运行时间根据现场而定，并配置排泥控制装置。9.2水车式增氧机选择：按每立方污水所需耗功8W，一般不小于5w，得出整个廊道所需的功率，具体位置根据现场而定。后处理系统-运行状况和设备选型\n谢谢！