生物转盘的设计

摘要

污水处理厂污水处理量为2000d m /3，要求出水的水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A 标准。结合城市污水的水质特征，通过对不同污水处理工艺的比较，本次设计最终选用生物转盘工艺为处理厂中心处理流程的主要工艺，并依据各构筑物的主要作用选型，确定污水处理工艺流程和污泥处理工艺流程。确定的污水处理流程为：污水→细格栅→提升泵房→竖流沉淀池→生物转盘→二沉池→接触消毒池→处理水，并对工艺主要构筑物进行设计计算，最终确定各主要构筑物的尺寸。

关键词: 污水处理 、污泥处理 、生物转盘

ABSTRACT

In this design, the effluent from the municipal wastewater treatment plant with the capacity of two thousand tons per day is required to meet the fisrt-level Standard A of the Pollutant Emission Standards of Municipal Wastewater Treatment Plants(GB18918-2002). Compared with the different wastewater treatment processes, the process of rotating biological contactor is ultimately adopted as the core treatment process, the flow of which is Influent→ Fine Grille → Upgrade Pump House →Sedimentation Tank → Rotating Biological Contactor → Secondary–Sedimentation Tank → Disinfection Contact Tank → Effluent. Main structures in this process are designed and calculated after selected by their function.

Key words:sewage treatment ，sludge treatment ，RBC

目录

1 绪论 (1)

1.1 生物转盘的发展与现状 (1)

1.2 生物转盘工艺特征 (1)

2 设计说明 (3)

2.1 设计概况 (3)

2.2 废水处理程度 (4)

2.3 生物转盘工艺流程的选择和评价 (5)

3 污水处理构筑物设计计算 (9)

3.1 泵前格栅 (9)

3.2 提升泵房 (11)

3.3 初次沉淀池 (12)

3.4 生物转盘 (15)

3.5 二次沉淀池 (18)

3.6 消毒接触池 (20)

4 污泥处理构筑物设计计算 (20)

4.1 污泥量计算 (20)

4.2 污泥浓缩池 (20)

4.3 污泥消化池 (22)

4.4 污泥脱水 (24)

总结 (25)

参考文献 (26)

致谢词 (27)

1 绪论

1.1 生物转盘的发展与现状

生物转盘（Rotating Biological Contactor，简称RBC）[1]，又名转盘式生物滤池，是一种生物膜法废水处理技术，是污水灌溉和土地处理的人工强化。

生物转盘的最早设想是于1900年由德国人P.Weigand[2]提出的。20世纪20年代后期开始，J. Doman、A. T. Malthy、F. Pöpel和H. Hertmann[2]等人相继进行了生物转盘的试验和改进。经过长达一个世纪的发展生物转盘技术已经相当成熟，现在大部分生物转盘用于生活污水处理，小部分用于工业废水处理。

我国对生物转盘技术的研究起步于20世纪70年代[3]。但由于生物转盘在冬季温度较低的华北地区不易挂膜，而且适宜采用小型污水厂处理规模，因此使用不普遍[4]。生物转盘在我国的应用也与欧美、日本截然相反，92%的应用都集中在印染、造纸、皮革和石油化工等行业的工业废水的处理中，而在生活污水处理上的应用却非常少。

1.2 生物转盘工艺特征

1.2.1生物转盘的构造

作为废水生物处理反应器，生物转盘主要由盘片、氧化反应槽、转动横轴以及驱动装置等部分组成[5]。

盘片是生物转盘反应器的主体，生物膜固着生长在盘体表面。盘片多呈圆形，一系列相同的盘片垂直固定在转动横轴上，并配合有氧化反应槽，盘片大部分浸没于反应槽中，在驱动装置带动下，盘片以一定速度低速转动。盘片材质要求质量轻、耐腐蚀、易加工并且不易变形，工程上多采用聚乙烯硬质塑料或玻璃钢材质的表面呈波纹状的盘片。

氧化反应槽常采用砖或钢筋混凝土制作，为避免死角，断面多设计成半圆形，并且断面直径比盘片直径略大，使转盘既可以在槽内自由转动，脱落的残膜又不至

于留在槽内。

转动横轴一般选用钢质材料，其强度和刚度必须满足盘体自重和运行过程中附加荷重的要求。

驱动装置常采用附有减速装置的电动机，根据具体情况，也可采用水轮驱动或空气驱动。

根据污水水量与水质、处理水应达到的处理程度和现场条件等因素，进行盘片和转轴的布置，生物转盘一般可布置为单轴单级、单轴多级和多轴多级的形式[5]。

1.2.2生物转盘的净化原理

生物转盘作为生物法处理废水的技术之一，其利用的是自然界中微生物群新生代谢的生理功能对废水中的有机污染物进行处理。微生物附着生长在盘片上，浸没在氧化槽中的那部分盘片上的微生物与氧化槽中的污水进行接触吸附，盘片在转动装置的带动下低速转动，当浸没部分离开氧化槽时，污水在盘片表面形成水膜，水膜从空气中吸收氧气，使生物膜在好氧条件下分解吸附的有机物。这样，盘片在不断转动中，与废水和空气交替接触，进行吸附－吸氧－氧化分解的循环过程，使污水得到净化；同时盘片上的生物膜不断生长、增厚，老化的生物膜靠盘片转动时的剪切力脱落下来，生物膜得到更新[6]。

1.2.3生物转盘的工艺特征

作为固着型生物膜处理工艺，生物转盘主要有以下工艺优点：

①能耗低：通过上述生物转盘的原理可知，生物转盘工艺通过空气的复氧进行微生物对污水中有机物的好氧分解，因此氧化槽无需进行曝气；另外，由于不需要进行污泥回流，所以生物转盘的运行的耗能比较低。机械驱动的生物转盘的运行费用仅为活性污泥的40%-50%[7]。

②易于维护：管理生物转盘不需经常调节MLSS和曝气量，不存在活性污泥法中污泥膨胀的问题，没有复杂的机械装置，因此无需高难度运行技术，管理方便。

③微生物浓度高：微生物固着生长在转盘上，浓度较高，尤其是在多级生物转