固着的重要因素之一,粗糙度大,有机污染物易于在表面滞留,微生物易于滋生繁衍,生物膜易于形成与固着。生物膜主要是由作为亲水粒子的微生物所组成,因此,填料应是亲水性材料。
② 较大的比表面积。单位容积填料的表面积越大,固着的生物膜量也越多,处理能力和效率也越高。
③ 良好的水力特性。废水在接触氧化池内的流动畅通、阻力小,且与填料表面上的生物膜充分接触、不存在滞水区和死水区。影响水力特性的主要因素是填料的充填率、孔隙率、比表面积及填料的形状与尺寸。
④ 适当的充填率。填料在接触氧化池内的充填率,一般在70%—80%左右,不宜过高和过低,过高可能影响水流的水力特性,过低则将影响生物膜量,从而使反应器的降解功能降低。 (2) 填料的分类
① 按填料的形状可分为蜂窝状、束装、波纹状、球状等; ② 按填料的性状可分为硬性、软性及半软性;
③ 按材质可分为塑料填料、玻璃钢填料及纤维填料。 对于啤酒废水处理,采用半软性填料较为合适。 (3) 接触氧化池工作方式及曝气方式
接触氧化池通常分单池或多池工作。单池池内流态一般为完全混合式。多池(3-5级)串联时,一般为推流式。有效池深(填料取高度)一般采用2.5-3.5m。 曝气方式可采用微孔曝气或穿孔管曝气。
由于接触氧化池内的剧烈曝气混合,通常对进水均匀性无特殊要求,可采用灌渠直接进水。
接触氧化池的出水一般采用堰流。
填料在池内必须进行固定,以防止由于相对密度差异以及空气扰动引起的填料上浮。 3.5.2
设计参数
SS/(mg/L) CODcr/(mg/L) BOD/(mg/L) 200 400 200
70 60
80 80
90 20
设计水质
项目 PH值 进水水质 7 (mg/L)
去除率(%) - 排放标准 6-9 (mg/L)
3.5.3设计流量
Q=5000 m3/d=0.058 m3/s
3.5.4接触氧化池容积 V
V=Q*S0/Lv
3
Q——设计污水处理量,m/d; S0—— 进水BOD5 ,mg/L;
Lv——填料容积负荷,kgBOD5 /[ m3 (填料)?d];
由于一般容积负荷取0.2-2.0 kgBOD5 /(m3?d),根据试验资料容积负荷Lv 取1.0 kgBOD5 /(m3?d);
由于原水BOD5 为1000mg/L,UASB去除率为80%,则接触氧化池进出BOD5 S0为200mg/L;
则接触氧化池容积V=5000*200/1*103
3
=1000m
设计接触氧化池两池,并联运行,则单池有效容积为V0 =500m3 。
3.5.5接触氧化池的面积A
A=V0 /h0
h0 ——填料高度,一般采用3.0m; A=500/3=166.7m2
接触氧化池的宽B=10m,则长为L=A0/B=16.67m2
则每个氧化池的尺寸为: L*B*h=16.67*10*4.4
3.5.6池深h
h=h0+h1+h2+h3
h1——超高,0.5-0.6m;取0.5m;
h2——填料层上水深,0.4-0.5m;取0.4m; h3——填料至池底的高度,一般采用0.5m; h=3.0+0.5+0.4+0.5=4.4m
3.5.7有效停留时间t
t=V/Q=500*24/2500=4.8h
3.5.8供气量D
D=D0Q
D0——1 m3污水需气量,m3/ m3;一般取15-20;故D0=20;
D=20*5000=100000 m3/d 即 4166.7 m3空气/h
则,曝气为鼓风机曝气,选型为罗茨鼓风机WHR150H;其风量为:20.88m3/min;排出压力:98kpa;口径:150A;转速:1450r/min;电机功率55kw;四台鼓风机串联使用鼓风,另外两台备用。
3.5.9需气量计算:一般解除氧化气水比约为8:1,则需气量为:
Q气=8*Q水=8*2500=20000m3/d=833m3/h
曝气强度:
q气=Q气/A=833/[2*167]=2.5m3/(m2?h)
由于采用软性纤维填料不会发生堵塞,曝气强度2.5m3/(m2?h)大32
于2.0m/(m?h),也不会发生淤积,所以选用微孔曝气头。单个曝气量为2.5m3/h,曝气头数量为:
n= Q气/2.5=1667/2.5=667个
3.5.10反应池充气管管径计算:
每池每格为4根管,则每根管需气量为:
q=Q气/[4*8]=833/32=26.0m2
设空气干管流速为:V=10m/s,支管流速v=5m/s; 干管管径:D=
4Q气4*833==0.172m 取200mm; 3600*3.14*103600πV4q4*26.0==0.043m 取50mm;
3600πv3600*3.14*5 支管管径:d=
即:接触氧化池 干管为D=200mm,流速为V=10m/s; 支管为d=50mm,流速为v=5m/s;
3.5.11剩余污泥量计算
该工艺系统的污泥产率为0.3~0.4 kgDS/kgBOD5,含水率96%~98%。则污泥产率取Y=0.4 kgDS/kgBOD5,含水率97%。
WDS=YQ(S0-Se)+(X0-Xh-Xe)Q
WDS——污泥干重,kg/d;
Y——活性污泥产率,kgDS/kgBOD5; Q——污水量,m3/d;
S0 ——进水BOD5值,kg/m3; Se——出水BOD5值,kg/m3; X0——进水总SS浓度值,kg/m3; Xh——进水中SS活性部分量,kg/m3; Xe——出水SS浓度值,kg/m3;。
设该污水SS 中60%可为生物降解活性物质,泥龄SRT 取5d; 则污泥干重:
WDS=0.4*5000*5*(0.2-0.02)+(0.2-0.2*0.6-0.06)*5000×5
=2300kg/5d=460kg/d
污泥体积:
Vs= WDS/(1-97%)=460/[1000*0.03]=15.3m3/d
3.5.12出水系统:
与导流廊道相对在另一边,设出口流速ve=0.2m/s; 过水孔所需面积S=Q/ve=[208.3/4]/[3600*0.2]=0.072m2
设充满度为0.6,则: S1=S/0.6=0.12m2
每单格有过水孔3个,控中心间距1.2m; 孔宽b=0.2m,高h=s/b*n=0.12/0.2*3=0.2m; 过水孔尺寸:0.2m*0.2m
水从水孔流入下一单格的导流廊道,整个反应池呈推流式。
3.5.13校核
校核BOD负荷
BOD容积负荷为:
I=QS0/[V总*1000]=5000*200/[1000*1000]=1kg/(m3?d)
BOD去除负荷为:
I1=Q(S0-Se)/[V总*1000]=5000*(200-20)/[1000*1000]=0.9kg/(m3?d) 均符合设计要求。
3.6二沉池
3.6.1设计作用:
二沉池是用设在生物处理构筑物后面的,用于沉淀分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生物膜。
3.6.2选取二沉池的类型:因为平流式二沉池具有对冲击负荷和温度变化适