水解酸化池课程设计.
污水处理水解酸化池
污水处理水解酸化池污水处理水解酸化池是污水处理系统中的一个重要环节,它主要用于将污水中的有机物质进行降解和分解,以达到净化水质的目的。
下面将详细介绍污水处理水解酸化池的标准格式文本。
一、引言污水处理水解酸化池是污水处理系统中的一种关键单元,它通过水解和酸化反应,将污水中的有机物质转化为可降解的有机酸和气体,为后续的生物处理提供有机物质的基础。
二、设计要求1. 处理能力:根据污水处理厂的设计规模和预测的污水流量,确定水解酸化池的处理能力。
2. 降解效率:水解酸化池应能有效降解污水中的有机物质,使其COD(化学需氧量)和BOD(生化需氧量)等指标达到国家相关标准。
3. 反应时间:根据水解酸化反应的特性和污水处理流程,确定水解酸化池的停留时间,以保证有机物质的充分降解。
4. 混合方式:选择合适的搅拌方式和搅拌设备,以保证水解酸化池内的有机物质均匀分布,并促进反应的进行。
5. 温度控制:根据水解酸化反应的温度敏感性,采取相应的措施,控制水解酸化池内的温度,以提高反应效率。
三、设计原理水解酸化池的设计原理主要包括水解反应和酸化反应两个过程。
1. 水解反应:在水解酸化池中,有机物质经过水解反应,被分解成有机酸和气体。
水解反应是一种无氧反应,主要由厌氧菌和厌氧条件下的微生物参与。
水解反应的产物主要有挥发性脂肪酸(VFA)和氨氮等。
2. 酸化反应:水解反应产生的有机酸进一步被厌氧菌氧化为二氧化碳和甲烷等气体。
酸化反应是一种厌氧反应,需要适宜的酸碱度和温度条件。
四、设计参数1. 水解酸化池的尺寸:根据处理能力和停留时间的要求,确定水解酸化池的有效容积和尺寸。
2. 搅拌设备:选择适合的搅拌设备,以保证水解酸化池内的有机物质均匀分布和反应的进行。
3. 温度控制:根据水解酸化反应的温度敏感性,选择合适的温度控制措施,确保反应温度在适宜范围内。
4. pH控制:通过适当的添加酸碱物质,控制水解酸化池内的pH值,以提供适宜的环境条件。
水解酸化池设计计算
水解酸化池的设计计算
(1)水解池的容积V
32.2*20.8*5229Z V K HRT m ===
式中 V ——水解池容积,3m
Z K ——总变化系数, 2.2z K =
Q ——设计流量,3/m h ,33500/20.8/Q m d m h == HRT ——水力停留时间,取5HRT h =
乳品废水中设计的水解池,分为2格。
设每格池宽为3m ,水深为4m ,按长宽比2:1设计,则每组水解池池长为2*36m =,则每组水解池的容积为32*6*3*4144m =。
(2)水解池上升流速核算
反应器的高度为:4H m =,反应器的高度与上升流速之间的关系为: 40.8/5
Q V H V m h A HRTA HRT ===== 式中
v ——上升流速,/m h Q ——设计流量,3/m h
V ——水解池容积,3m
A ——反应器表面积,2m
HRT ——水力停留时间,取5HRT h =
水解反应器的上升流速0.5~0.8/v m h =,v 符合设计要求。
(3)配水方式
采用穿孔管布水器(分支式配水方式),配水支管出水口距池底200mm ,位
于服务面积的中心,出水管孔径为20mm。
(4)出水收集
出水采用钢板矩形堰。
(5)排泥系统设计
采用静压排泥装置,沿矩形池纵向多点排泥,排泥点设在污泥区中上部。
污泥排放采用定时排泥,每日1-2次,另外,由于反应器底部可能会积累颗粒物质和小砂砺,需在水解池底部设排泥管。
水解酸化池设计
通过对水解池进、出水有机酸分析结果表明,出水的溶解性COD已不是原来的 溶解性COD,其中挥发性有机酸浓度大幅度上升,可以从占进水溶解性组分9%
上升到出水的25%。
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工业废水污染防治
Prevention & Treatment of Trade Wastewater
另外经水解处理后,溶解性有机物比例发生了很大变化,水 解出水溶解性COD比例提高了1倍。而一般经初沉池后出水溶解 性COD、BOD5的比例变化较小。众所周知,微生物对有机物的 摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞体内,而不溶性 大分子物质首先要通过细胞外酶的分解才可直接进入微生物体内 的代谢过程。经水解处理,有机物在微生物的代谢途径上减少了 一个重要环节,无疑将加速有机物的降解。这表明水解反应器相 对于曝气池起到了预处理的作用,使得经水解处理后出水变得更 易于被好氧菌降解。
由于酸化过程的控制不能严格划分,在污泥中可能仍有少量甲烷菌 的存在,可能产生少量的甲烷,但甲烷在水中的溶解度也相当可观, 故以气体形成释放的甲烷量很少。可以看出,水解反应器集沉淀、吸 附、网捕和生物絮凝等物理化学过程以及水解、酸化和甲烷化过程等 生物降解功能于一体。这些过程在水解反应器中得到了强化,这与功 能单一的初沉池有本质的区别。
水解阶段、酸化阶段、乙酸化阶段和甲烷阶段等四个阶段。
水解池是把反应控制在第二阶段完成之前,不进入第三阶
段。采用水解池较之全过程的厌氧池(消化池)具有以下
的优点。
水解、产酸阶段的产物主要为小分子有机物,可生物降解性一般较好。 故水解池可以改变原污水的可生化性,从而减少反应的时间和处理的能耗。 对固体有机物的降解可减少污泥量,其功能与消化池一样。工艺仅产生 很少的难厌氧降解的生物活性污泥,故实现污水、污泥一次性处理,不需 要经常加热的中温消化池。 不需要密闭的池,不需要搅拌器,不需要水、气、固三相分离器,降低 了造价和便于维护。由于这些特点,可以设计出适应大、中、小型污水处 理厂所需的构筑物。 反应控制在第二阶段完成之前,出水无厌氧发酵的不良气味,改善处理 厂的环境。 第一、第二阶段反应迅速,故水解池体积小,与初次沉淀池相当,节省 基建投资。
水解酸化池计算
槽深h (m) 0.41
有三角堰时三角堰(90度)的设计 每个堰口流量 堰上水头h1 每米堰口数 (L/s) (m) 5 0.32 0.035
槽总深h (m) 0.445
(kgCOD/m d)
3.
悬浮固体 (mg/L) SS 300 60 80 可控
酸碱度 PH 6~8
温度(℃) T 25
可控
可控
表面负荷 (m3/m2.h) Ns 1
水力停留时 间(h) HRT 4
Nv 2
4.池体有效容积 公式 有效容积(m3)
V=KQHRT
1668
5.池的面积 公式 S=Qmax/Ns
151.8 87.6
10.出水堰设计 单格出水流量 物理意义 (m3/h) Q0 公式 数值 208.5 无三角堰的波水槽宽深设计 槽内流量 流量安全系数 (m3/h) 1.3 271.05
出水堰负荷 (L/s.m) q' 1.6
出水堰长 (m) Q0/q' 36.2
槽宽B (m) 0.32
槽自由跌水 临界水深hk 起端水深h 高度(m) (m) (m) 0.1 0.18 0.31
有效面积(m2) 417
6.池的几何尺寸(内净尺寸) 池内水深(m) 池长宽系数 h L/B 4 2
池组数 n 2
每组池设计尺寸(内净尺寸) H(m) B(m) L(m) 4.3 10.21 20.42
7.水解池上升流速核算 公式 上升流速(m/h) 判别可行性 v=h/HRT 1 可行 8.容积负荷核算 公式 Nv=Q*So/V 有机负荷
三、水解(酸化)池设计 1.设计条件 进水流量 名称 (m3/h) 符号 Q 进水 417 2.水质条件
总变化系数 Kz 1
水解酸化池
池深H:应大于5.5~6m。
容积负荷N_v=2~2.5kgCOD/〖(m〗^3*d)水力停留时间:6~8h污泥浓度:MLSS=10~20g/L溶解氧:<0.2~0.3mg/L,用氧化复原电位之-50~+20mvPH值:5.5~6.5水温尽可能高,大于25摄氏度效果较好配水:由配水区进入反响区的配水孔流速v=0.20~0.23m/s;v不宜太小,以免不均。
水解酸化池的设计水解酸化工艺属于升流式厌氧污泥床反响器技术范畴。
水解池内分污泥床区和清水层区,待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反响器底部进入池内,并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。
污泥床较厚,类似于过滤层,从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。
由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物,在池内缺氧条件下,被截留下来的有机物质在大量水解—产酸菌作用下,将不溶性有机物水解为溶解性物质,将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质;同时,生物滤池反冲洗时排出的剩余污泥〔剩余微生物膜〕菌体外多糖粘质层发生水解,使细胞壁翻开,污泥液态化,重新回到污水处理系统中被好氧菌代谢,到达剩余污泥减容化的目的。
由于水解酸化的污泥龄较长〔一般15~20天〕,所以在本设计中,采用水解酸化池代替常规的初沉池,除到达截留污水中悬浮物的目的外,还具有局部生化处理和污泥减容稳定的功能。
水解酸化池设计停留时间为3.6h,有效容积为750m3,共分2格,每格工艺尺寸为:13 m×5.5 m×5.6m〔超高0.35m〕。
中间管廊工艺尺寸为:13 m×2.0 m ×5.6m。
水解酸化池泥层高 2.5m。
排泥位置主要位于泥层上部,池底设有排砂设施,泥龄一般18天左右,设计污泥混合区浓度20g/L,泥区总体积约为320m3,每天产干泥量约0.25吨。
水解酸化池的设计水解酸化就是将大分子有机物转化成小分子有机物,可提高废水的可生化性〔B/C〕,即是提高BOD。
水解酸化池设计规范
水解酸化池设计规范水解酸化池是污水处理工艺中的一个重要环节,有效的设计规范能够保证其正常运行和高效处理污水。
下面,我将为您介绍水解酸化池设计规范。
1. 污水水质分析:在设计水解酸化池之前,需要对进水污水进行水质分析,包括COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)、SS(悬浮固体)等指标的测定。
通过水质分析来确定水解酸化池的设计负荷和处理效果。
2. 污水流量计算:根据工厂或小区的生活污水产生量以及污水处理的要求,确定水解酸化池的处理能力。
一般来说,设计时会采用单位时间内的平均流量作为设计参数。
3. 水解酸化池尺寸:根据水解酸化池的处理能力和停留时间要求,计算水解酸化池的尺寸。
通常情况下,水解酸化池的长度应为进水口到出水口的3倍。
4. 水解酸化池进出水管道:进水管道和出水管道的设计应避免死角和积水,尽量保持流动均匀,避免堵塞和积淤。
5. 搅拌设备:水解酸化池需要进行充分的搅拌,以保证物理和化学反应的均匀进行。
因此,需要配置搅拌设备,例如机械搅拌器或气泡搅拌器。
6. 防渗透措施:水解酸化池的设计应采取防渗透措施,以避免地下水的渗入和污水的外溢。
通常采用地下渗漏涵洞、密封层等措施进行防渗透处理。
7. 温度调控:水解酸化池对温度要求较高,通常在32-38摄氏度之间。
因此,在设计中需要考虑保温措施,例如采用保温材料对水解酸化池进行包裹,确保池内温度的稳定。
8. 污泥处理:水解酸化池中会产生大量的污泥,需要考虑污泥的处理方法。
一般来说,可以采用厌氧消化或厌氧发酵等方法将污泥进行处理,减少其对环境的影响。
9. 安全措施:在设计水解酸化池时,需要考虑操作人员的安全,配置相应的安全设施和警示标志,以确保操作人员的生命财产安全。
10. 运维和维护:水解酸化池的设计中应考虑到运维和维护的便利性,例如设备的位置设置以及进出口的确定,方便操作和进行正常的维护。
总的来说,水解酸化池的设计规范包括污水水质分析、流量计算、尺寸设计、进出水管道设计、搅拌设备配置、防渗透措施、温度调控、污泥处理、安全措施和运维维护等方面。
水解酸化池课程设计
目录第一章绪论第一节课程设计任务第二节设计目的第三节制药厂废水基本概况第四节任务分析第五节工艺流程第二章工艺流程概述第一节工艺原理第二节结构第三节工艺特点第四节实际应用第三章设计计算第一节设计参数第二节计算过程第四章补充部分第五章参考文献第六章总结第七章致谢第一章绪论第一节课程设计任务该制药厂废水水质情况如下:表1 制药厂废水水质情况表废水流量Q2500m3/d进水水质出水要求要求去除率COD6000mg/L120mg/L98%BOD53000mg/L60mg/L98%SS2500mg/L200mg/L92%PH 6.0—8.0 6.0—9.0不需要调节出水要求:处理后废水排放达到GB8978-1996综合污水排放二级标第二节设计目的通过本课程设计进一步巩固本课程所学习的核心内容,掌握设计的内容以与相关参数的选择与计算,并使所学习知识系统化,培养学生运用所学习知识进行水处理工艺的设计。
本次课程设计,是让学生针对给定的处理工艺,选择相应的参数计算,绘制工艺图,使学生具有初步的设计能力。
第三节制药厂废水基本概况制药工业废水中的污染物多属于结构复杂、有毒害作用和生物难以降解的有机物质,许多废水呈明显的酸碱性,部分废水中含有过高的盐分。
由于制药企业一般根据市场的需求决定产量,故排放废水的波动性很大;若在同一生产线上生产不同产品时,所产生废水的水质、水量差别也可能很大。
制药废水可简要地归结为高浓度难降解的有机废水,即COD浓度一般大于2000mg/L、可生化性指标BOD5/COD值一般小于0.3的有机废水。
考虑到制药废水可能残留某些药物成分等有毒害物质,排放到水体中会对生态环境造成不良影响,我国各类制药工业水污染排放标准中均选择了急性毒性的废水控制标准,以期有效控制有毒有害污染物对环境的影响。
第四节任务分析给定制药厂进水水质中含有大量有机物质和悬浮物,但是并没有出现有毒害物质,并且废水没有呈明显的酸碱性,同时没有盐分的数据,认定为没有含过高盐分。
水解酸化池的设计规范
水解酸化池的设计规范篇一:水解酸化池设计计算书免费的目录1水解酸化池设计计算 ................................................................. (1)1.1水解池的容积 ................................................................. (1)1.4.1堰长设计 ................................................................. .. (2)1.4.2出水堰的形式及尺寸 (2)1.4.3堰上水头h1 ................................................................. .. (3)1.4.4集水水槽宽B .................................................................. (3)1.4.5集水槽深度 ................................................................. . (3)1.4.6进水堰简略图 ................................................................. (4)11水解酸化池设计计算1.1水解池的容积水解池的容积VV?KZQHRT式中:V——水解池容积,m3;Kz——总变化系数,1.5;Q——设计流量,m3/h;HRT——水力停留时间,h,取6h;则V?1.5?5?6?45m3印染废水中水解池,分为4格,每格的长为2m,宽为2米,设备中有效水深高度为3m,则每格水解池容积为16m3,4格的水解池体积为48m3。
1.2水解池上升流速校核已知反应器高度为:H?4m;反应器的高度与上升流速之间的关系如下:??QVH?? AHRTAHRT式中: ?——上升流速(m/h);Q——设计流量,m/h;V3——水解池容积,m3;2A——反应器表面积,m;HRT——水力停留时间,h,取6h; 4?0.67(m/h) 6则??水解反应器的上升流速??0.5~1.8m/h,?符合设计要求。
水解酸化池设计计算教学内容
水解酸化池设计计算
水解酸化池的设计计算
(1)水解池的容积V
32.2*20.8*5229Z V K HRT m ===
式中 V ——水解池容积,3m
Z K ——总变化系数, 2.2z
K = Q ——设计流量,3/m h ,33500/20.8/Q m d m h ==
HRT ——水力停留时间,取5HRT h =
乳品废水中设计的水解池,分为2格。
设每格池宽为3m ,水深为4m ,按长宽比2:1设计,则每组水解池池长为2*36m =,则每组水解池的容积为32*6*3*4144m =。
(2)水解池上升流速核算
反应器的高度为:4H m =,反应器的高度与上升流速之间的关系为: 40.8/5
Q V H V m h A HRTA HRT ===== 式中 v ——上升流速,/m h
Q ——设计流量,3/m h
V ——水解池容积,3m
A ——反应器表面积,2m
HRT ——水力停留时间,取5HRT h =
水解反应器的上升流速0.5~0.8/v m h =,v 符合设计要求。
(3)配水方式
采用穿孔管布水器(分支式配水方式),配水支管出水口距池底200mm,位于服务面积的中心,出水管孔径为20mm。
(4)出水收集
出水采用钢板矩形堰。
(5)排泥系统设计
采用静压排泥装置,沿矩形池纵向多点排泥,排泥点设在污泥区中上部。
污泥排放采用定时排泥,每日1-2次,另外,由于反应器底部可能会积累颗粒物质和小砂砺,需在水解池底部设排泥管。
水解酸化池
3。
3水解酸化池3。
3。
1设计说明印染废水中含有大量高分子有机物,较难直接被好氧微生物降解,而水解酸化可大大提高废水的可生化性。
在水解酸化阶段,通过缺氧降解,使水中大分子有机物分解为易生化的小分子有机物,从而提高废水的可生化性,保证后续生化处理效果。
水解池中设计安装高速潜水推流器,以保证厌氧微生物和废水能充分接触,均匀水质。
3。
3。
2设计参数(1)容积负荷N V =3。
2kgCOD/(m 3·d);(2)配水孔流速v=0.2m/s ;(3)设计水量Q=10000m 3/d;(4)进水COD 浓度1600mg/L ;(5)有效水深h 2=5m ;(6)保护高度h 1=0。
8m.3。
3。
3设计计算1。
水解酸化池尺寸(1)总有效容积350003.2000016.1m N Q S V V =⨯=⨯= 式中:S ——进水COD 浓度,gCOD/L 。
(2)总表面积水解池高h 取5m ,则水解池表面积A 为:2100055000m h V A ===将水解池分为两大格,则每格体积312500250002m V V ===;每格表面积21150052500m h V A ===。
所以每大格外形尺寸取为L×B×H=50m×10m×5m 。
2.水力停留时间h Q V HRT 1224100005000=⨯== 3。
填料设计池内填料采用由聚丙烯、聚乙烯制成半软性复合填料,它具有散热性能高,阻力小,布水、布气性能好,易长膜,又有切割气泡的特点.取填料层为2.5m 高,距进水边池壁1。
6m ,则填料体积为:32420.5210.61502m V =⨯⨯-⨯=)(填料4.污泥产生量水解酸化池的COD 去除率为30%,污泥的产生量按照每公斤COD 产生0.2kg 干污泥进行计算,产生的污泥主要在二沉池及气浮池进行泥水分离。
(1)干污泥产生量d kg W /9602.010000%306.1=⨯⨯⨯=(2)湿污泥产生量湿污泥含水率以99%计,则湿污泥产生量:d t d kg W W /96/9600001.096099.011===-= 换算成污泥体积,即:d m V /953=污泥5。
污水处理水解酸化池
污水处理水解酸化池水解酸化池是污水处理系统中的一个重要环节,它通过将进入污水处理厂的原始污水进行预处理,以去除有机物质、沉淀悬浮物和调节污水的pH值,为后续的处理工艺提供良好的条件。
本文将详细介绍水解酸化池的工作原理、设计要求、操作注意事项以及效果评价等方面内容。
1. 工作原理水解酸化池是一种生物处理单元,主要通过微生物的作用将有机物质分解成可溶性有机物和可生物降解的物质。
在水解酸化池中,有机物质首先被水解成低份子量的有机酸,然后通过酸化反应将有机酸转化为挥发性脂肪酸。
这些挥发性脂肪酸可被后续的生物处理单元中的微生物进一步降解,从而实现有机物质的去除。
2. 设计要求(1)容积和停留时间:水解酸化池的容积和停留时间应根据进水水质、处理规模和处理效果要求进行合理设计。
通常情况下,水解酸化池的容积为进水流量的3-5倍,停留时间为4-8小时。
(2)温度控制:水解酸化池的温度对微生物的生长和有机物质的分解有重要影响。
普通来说,水解酸化池的温度应控制在35-40摄氏度,可通过加热或者保温措施实现。
(3)搅拌和通气:水解酸化池中的搅拌和通气设备应保证有机物质与微生物充分接触,促进有机物质的分解和微生物的生长。
搅拌设备可采用机械搅拌或者气力搅拌,通气设备可采用曝气或者喷淋方式。
(4)pH调节:水解酸化池的pH值对微生物的生长和有机物质的分解同样具有重要影响。
普通来说,水解酸化池的pH值应控制在6-7之间,可通过添加碱性物质进行调节。
3. 操作注意事项(1)进水水质监测:定期监测进水水质的COD、BOD、SS等指标,以及pH 值和温度等参数。
根据监测结果调整水解酸化池的操作参数,确保处理效果符合要求。
(2)搅拌和通气控制:保证搅拌和通气设备的正常运行,定期清洗和维护设备,避免设备故障影响水解酸化池的正常运行。
(3)添加辅助剂:根据实际情况,可以适量添加辅助剂来促进水解酸化池的有机物质分解和微生物的生长,如添加微生物菌剂、营养物质等。
水解酸化池设计
(二)工业废水
印染废水 :水解-好氧-生物碳工艺 焦化废水 :水解和AO工艺 在啤酒废水和屠宰废水方面水解-好氧工艺相结合的工艺已是具有竞争力的一种 标准工艺。水解(酸化)工艺还应用于工业废水处理中,如印染、纺织、轻工、 酿酒、化工、焦化、造纸等行业的工业废水
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需氧量的差别,理论上使得处理水解池出水可降低50%的氧耗量; 在相同停留时间下,水解池出水有机物去除比例可高于传统工艺; 可生物降解物质的降解所需的反应时间两者相差2.5倍,这说明采 用水解-好氧处理工艺可显著缩短曝气时间,从理论上讲,这个比 例可高达60%。
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6、有利于好氧后处理
不同工艺处理北京高碑店城市污水实验结果对比
项 目 停留时间/h 气水比 回流比 污泥指数SVI 出水SS浓度/(mg/L) 出水COD浓度/(mg/L) 出水BOD浓度/(mg/L)
8 15:1 50 265 15.1 150 9.8
传统工艺曝气池运行
穿孔管曝气 6 14:1 50 239 86.7 162.0 29.5 中微孔曝气 4.5 4.9:1 60 231 11.6 148 12.0 91.6 8.8 8 6.2:1 60 259
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5、在低温条件下仍有较好的去除效果
水解反应器之所以在低温条件下仍有如此高的去除率,因为水解池属于升 流式污泥床反应器,这种反应器保持大量的水解活性污泥,污泥平均浓度达 到15g/L,由于生物量大,大量水解活性污泥形成的污泥层,在有机物通过时 将其吸附截留,这延长了污染物在池内的停留时间,从而保证了去除率。
水解酸化设计方法
水解酸化池一、水解酸化池的作用水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS 较高的污水处理工艺,是一个比较重要的工艺。
如果后级接入UASB 工艺,可以大大提高UASB 的容积负荷,提高去除效率。
水中有机物为复杂结构时,水解酸化菌利用H20电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开,一端加入H+,—端加入-0H,可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链,提高污水的可生化性。
水中SS高时,水解菌通过胞外粘膜将其捕捉,用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢,不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物,出水就变的清澈了。
这其间水解菌是利用了水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式。
但是C0D 在表象上是不一定有变化的,这要根据你在设计时选择的参数和污水中有机物的性质共同确定的,长期的运行控制可以让菌种产生诱导酶定向处理有机物,这也就是调试阶段工艺控制好以后,处理效果会逐步提高的原因之一。
水解工艺并不是简单的,设计时要考虑污水中有机物的性质,确定水解的工艺设计,水解停留时间、搅拌方式、循环方式、污泥回流方式、设计负荷、出水酸化度、污泥消解能力、后级配套工艺(UASB 或接触氧化)。
二、解酸化池的具体作用和实际运用情况1. 水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质,将环状结构转化为链状结构,进一步提高了废水的BOD/CO比,增加了废水的可生化性,为后续的好氧生化处理创造了良好的环境。
2. 水解酸化处理有机废水,取其厌氧处理的前两个阶段(水解阶段、酸化阶段),不需密封及搅拌,在常温下进行即可提高废水的可生化性。
由于水解酸化反应迅速,故池容小,停留时间短,水解酸化反应能适应较大的水质范围,出水水质稳定。
有个误区要说一下,停留时间不是越长越好的,印染行业大致在14 小时左右,生活污水就短了,大致在 3 小时左右。
水解酸化能去色,而好氧是不行的。
也是上面说的开环、断键的作用有两种水解酸化池,一种是设置搅拌,使泥水充分混合,另一种是形成污泥层,需要均匀布水。
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目录第一章绪论第一节课程设计任务第二节设计目的第三节制药厂废水基本概况第四节任务分析第五节工艺流程第二章工艺流程概述第一节工艺原理第二节结构第三节工艺特点第四节实际应用第三章设计计算第一节设计参数第二节计算过程第四章补充部分第五章参考文献第六章总结第七章致谢第一章绪论第一节课程设计任务该制药厂废水水质情况如下:表1 制药厂废水水质情况表废水流量Q2500m3/d进水水质出水要求要求去除率COD6000mg/L120mg/L98%BOD53000mg/L60mg/L98%SS2500mg/L200mg/L92%PH 6.0—8.0 6.0—9.0不需要调节出水要求:处理后废水排放达到GB8978-1996综合污水排放二级标第二节设计目的通过本课程设计进一步巩固本课程所学习的核心内容,掌握设计的内容以及相关参数的选择与计算,并使所学习知识系统化,培养学生运用所学习知识进行水处理工艺的设计。
本次课程设计,是让学生针对给定的处理工艺,选择相应的参数计算,绘制工艺图,使学生具有初步的设计能力。
第三节制药厂废水基本概况制药工业废水中的污染物多属于结构复杂、有毒害作用和生物难以降解的有机物质,许多废水呈明显的酸碱性,部分废水中含有过高的盐分。
由于制药企业一般根据市场的需求决定产量,故排放废水的波动性很大;若在同一生产线上生产不同产品时,所产生废水的水质、水量差别也可能很大。
制药废水可简要地归结为高浓度难降解的有机废水,即COD浓度一般大于2000mg/L、可生化性指标BOD5/COD值一般小于0.3的有机废水。
考虑到制药废水可能残留某些药物成分等有毒害物质,排放到水体中会对生态环境造成不良影响,我国各类制药工业水污染排放标准中均选择了急性毒性的废水控制标准,以期有效控制有毒有害污染物对环境的影响。
第四节任务分析给定制药厂进水水质中含有大量有机物质和悬浮物,但是并没有出现有毒害物质,并且废水没有呈明显的酸碱性,同时没有盐分的数据,认定为没有含过高盐分。
根据制药厂废水基本概况,SS在一级处理系统可有效除去,制药厂有机物质多为难以降解的,所以应加水解池,同时水解池对SS也有一定的去除作用。
然后采用厌氧或好氧系统进行处理使得COD、BOD5达标。
第五节水解池概述水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。
微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。
酸化是一类典型的发酵过程,微生物的代谢产物主要是各种有机酸。
从机理上讲,水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段,但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。
水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物,特别是工业废水,主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物,提高废水的可生化性,以利于后续的好氧处理。
考虑到后续好氧处理的能耗问题,水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。
混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。
而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开,以创造各自的最佳环境。
高分子有机物因相对分子量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。
它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。
例如,纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。
这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。
水解过程通常较缓慢,多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。
酸化阶段,上述小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。
发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌,但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中,这些兼性厌氧菌能够起到保护严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。
这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等,产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。
第六节工艺流程出水图1-1 工艺流程图第二章工艺流程概述第一节工艺原理一、化学絮凝法化学絮凝反应主要主要是污水中溶解性正磷酸盐与投加的金属盐发生置换反应,生成低溶解度的固体,迅速沉淀下来。
化学絮凝过程主要发生在反应池中,通过水利或机械搅拌,在水中形成速度梯度,使得颗粒相互碰撞,然后在一定条件下粘合在一起,从而形成絮体。
为了增强絮凝效果,有时也在混合反应池中投加高分子聚合物。
在反应池中控制速度梯度极其重要,不能采用空气搅拌形式进行混合。
工艺中调节池、反应池、沉淀池是化学絮凝一级强化处理。
二、水解酸化——好氧工艺从原理上讲,水解(酸化)是厌氧消化过程的第一、二两个阶段。
水解(酸化)-好氧处理系统中的水解(酸化)段的目的是将原水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物;在连续厌氧过程中水解、酸化的目的是为混合厌氧消化过程中的甲烷化阶段提供基质。
而两相厌氧消化中的产酸段(产酸相)是将混合厌氧消化中的产酸段和产甲烷段分开,以便形成各自的最佳环境。
从而缩短停留时间,减少成本,达到去除效率。
该工艺流程采用水解酸化——好氧工艺,因为制药厂有机物质多为难以降解的,所以采用水解酸化,进行厌氧生物处理的第一、二阶段,然后运用好氧处理的生物接触氧化池使流程运行环境最佳。
第二节结构一、格栅格栅是一组平行的金属栅条制成的框架,斜置在污水流经的渠道上,或泵站集水池的进口出,用以截流大块的呈悬浮或漂浮状态的污物,是一种对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用的处理设备。
给定污水为制药厂污水,会有一些较大悬浮物和悬浮物,用格栅进行截留。
同时对后面的处理设备进行保护。
二、调节池调节池是对水质与水量进行调节的构筑物,分为在线调节与离线调节两种方式,具有下列功能:①减少或防止冲击负荷对处理设备不利影响;②使酸性或碱性废水得到中和,使处理中PH值保持稳定;③调节水温;④处理设备发生障碍,起到临时事故贮水池作用。
该工艺流程主要利用调节池①③④功能。
同时絮凝剂加入进调节池,然后随水进入反应池进行反应。
三、反应池反应池作为完成混凝过程的反应设施,能较好的达到混凝效果。
四、沉淀池沉淀池是分离悬浮固体的一种常用处理构筑物。
初沉池的去除对象是悬浮固体,可以去除SS约40%~55%,同时可去除20%~30%的BOD5,可降低后续生物处理构筑物的有机负荷。
五、化学絮凝法调节池、反应池、沉淀池是化学絮凝一级强化处理,对悬浮固体、胶体物质的去除均有明显的强化效果,SS去除率可达90%以上,BOD5去除率50%~70%,COD Cr的去除率50%~60%。
该工艺流程因为含有SS较高,采用化学絮凝法进行设计可有效去除SS,使SS达到去除要求。
同时对COD、BOD5也有去除效果,使其减少一部分。
SS去除率达90%以上,取92%; SS=2500×(1-92%)=200mg/L 达标BOD5去除率50%~70%,取60%; BOD5=3000×(1-60%)=1200mg/LCOD Cr的去除率50%~60%,取55%; COD Cr =6000×(1-55%)=2700mg/L六、水解池水解池中进行厌氧处理的一、二步骤,可减小有机物分子量,产生不完全氧化的产物,有利于后续的好氧段处理。
制药厂废水中含有大量高分子有机物,较难直接被微生物降解,而水解酸化可大大提高废水的可生化性。
在水解酸化阶段,通过缺氧降解,使水中大分子有机物分解为易生化的小分子有机物,从而提高废水的可生化性,保证后续生化处理效果。
SS去除率达85%;已达标BOD5去除率40%~60%,取50%; BOD5=1200×(1-50%)=600mg/LCOD Cr的去除率40%~70%,取60%; COD Cr=2700×(1-60%)=1080mg/L具体设计计算见第三章七、生物接触氧化池生物接触氧化池内设置填料,填料淹没在污水中,填料上长满生物膜,污水与生物膜接触过程中,水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。
从填料上脱落的生物膜,随水流到二沉池后被去除,污水得到净化。
BOD5去除率85%~95%,取85%;=600×(1-90%)=60mg/L 达标CODCr去除率80%~95%,取85%;=1080×(1-90%)=108mg/L 达标八、水解酸化——好氧工艺水解池和生物接触氧化池组成水解酸化—好氧工艺,因为制药厂有机物质多为难以降解的,所以采用水解酸化,进行厌氧生物处理的第一、二阶段,然后运用好氧处理的生物接触氧化池使流程运行环境最佳。
九、二沉池除去悬浮固体,沉淀分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生物膜,是生物处理工艺的一个重要组成部分。
第三节工艺特点该工艺流程主要通过两种方法的组合进行设计,可以达到理想的去除环境。
因为制药厂工业污水中含有大量的SS和大分子有机物,运用一般方法较难除去,但是化学絮凝法可有效去除SS,同时水解—好氧工艺在满足标准的情况下,同时减少了完整厌氧工艺时间长的缺点,大大减少了污水停留时间,污水处理的效率大大提高。
第四节实际应用北京市环境保护科学研究院在20世纪80年代初开发了水解(酸化)-好氧生物处理工艺。
经过十多年的开发,围绕水解好氧技术已经形成一套完整的工艺技术。
(一)城市污水北京市密云县城污水处理厂(4.5万m3/d规模);河南安阳市豆腐营污水处理厂(规模1.0万m3/d);新疆昌吉市污水处理厂(1.5万m3/d);等;(二)工业废水印染废水:水解-好氧-生物碳工艺焦化废水:水解和AO工艺根据实际情况的不同,后处理工艺目前的应用有以下几种形式。
水解-活性污泥处理工艺,水解-氧化沟处理工艺,水解-接触氧化处理工艺,水解-土地处理工艺,水解-氧化塘处理工艺第三章设计计算第一节设计参数(1)容积负荷(2)配水孔流速(3)设计水量(4)进水解池COD浓度(5)有效水深(6)保护高度第二节计算过程一、水解酸化池尺寸1、总有效体积式中:S——进水COD浓度,gCOD/L2、总表面积水解池高h取4m,则水解池表面积A为将水解池分为两大格,则每格体积;每格表面积。
所以每大格外形尺寸取为.二、填料设计池内填料采用由聚丙烯、聚乙烯制成半软性复合填料,它具有散热性能高,阻力小,布水、布气性能好,易长膜,又有切割气泡的特点。
去填料层为2m高,距进水边池壁1.6m,则填料体积为:三、污泥产生量水解酸化池去除率为40%~70%,取60%。
污泥的产生量按照每公斤COD产生0.2kg干污泥进行计算。
(1)干污泥产生量(2)湿污泥产生量湿污泥含水率以99%计,则湿污泥产生量换算成污泥体积,即:四、水解酸化池总高度图2-1 水解酸化池简图式中:——水面超高,取0.8m;——缓冲层高度,取0.3m。