水污染设计Word下载.docx

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生物转盘一般用于水量不大时。

同生物滤池相比，生物转盘法中废水和生物膜的接触时间比较长，而且有一定的可控性。

水槽常分段，转盘常分组，既可防止短流，又有助于负荷率和出水水质的提高，因负荷率是逐级下降的。

生物转盘如果产生臭味，可以加盖。

生物转盘的主要组成单元有：

盘片、接触反应槽、转轴与驱动装置等。

1、盘片：

生物转盘的主体是垂直在一根轴上的许多间距很小的圆盘或多角形盘片组成。

盘片成组地固定在转动轴上并随转动轴缓慢旋转。

①盘片的形状：

外缘：

圆形、多角形及圆筒形；

盘面：

平板、凹凸板、波形板、蜂窝板、网状板等以及各种组合。

②盘片的厚度与材质：

要求质轻、薄、强度高，耐腐蚀，同时还应易于加工、价格低等；

一般厚度为0.5~1.0cm；

常用材料有聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及玻璃钢等。

③转盘的直径：

一般直径为2.0、2.5、3.0、3.5m等，常用的是3.0m。

④盘片间的间距：

一般为30mm，高密度型则为10~15mm。

以不堵塞不影响通风为基础。

2、接触反应槽：

一般由钢板或钢筋混凝土制成，横断面呈半圆形或梯形，断面直径比转盘盘片略大；

槽底设防空管，排泥管，槽两侧面设进水设备多级转盘分氧化槽为若干格，格之间设导流槽；

槽内水位一般达到转盘直径的40%，超高为20~30cm；

转盘外缘与槽壁之间的间距一般为20~40cm。

3、转轴与驱动装置：

转轴一般用实心钢轴式无缝钢管，长度0.5-7.0m，直径50-80mm，用来串连盘片。

生物转盘一般采用电力驱动，由电机、变速器和传动链条组成传动装置。

生物转盘技术的工作原理[3]：

生物膜的形成、生长及降解有机物的机理与生物滤池基本相同，主要的区别是它以一系列转动的盘体代替固定滤料，生物膜生长在转盘上。

生物转盘旋转时,污水在反应槽中顺盘片间隙流动,污水中的有机物被转盘上的生物膜所吸附。

当盘片转离水面时，盘层表面形成一层污水薄膜，空气中的氧不断地溶解到水膜中，生物膜中微生物吸收溶解氧，氧化分解被吸附的有机污染物。

盘片每转为一周，即进行一次吸附—吸氧—氧化分解的过程。

转盘不断转动，污染物不断地被氧化分解，生物膜也逐渐变厚，衰老的生物膜在水流剪切力作用下脱落，并随污水排出沉淀池。

转盘转动也使槽中污水不断地搅动充氧，脱落的生物膜在槽中呈悬浮状态，继续起净化作用，因此，生物转盘兼有活性污泥池的功能。

图1生物转盘工作原理

生物转盘的主要优点：

①微生物浓度高，折算为曝气池MLVSS可达4000-6000mg/l，F/M为0.05-0.1，同时不会发生堵塞现象。

②生物相分级，利于微生物生长和有机物的降解。

③污泥龄长，具有硝化，反硝化及除磷功能。

④对超高浓度和超低浓度污水的处理都能达到较好的处理效果，抗冲击负荷能力强。

⑤无需曝气和污泥回流，去除1kgBOD耗电约为0.7KWh，动能消耗低，运行费用低。

⑥无需污泥，不产生污泥膨胀问题，机械设备简单，便于维护管理。

缺点：

①盘材较贵，投资大；

②废水中挥发性物质产生大气污染；

③生物转盘的性能受气温影响较大，寒冷地区需要加罩或建在室内。

应用领域：

主要用于处理工业废水。

在化学纤维、石油化工、印染、皮革和煤气发生站等行业废水处理中得到应用并取得了良好效果。

生物转盘的新进展和应用

发展方向：

降低生物转盘动力消耗、节省工程投资、提高处理效率。

新应用：

①空气驱动的生物转盘：

盘片外缘周围设计空气罩，转盘下侧安装曝气管，上浮的空气使转盘发生转动。

②与沉淀池合建的生物转盘：

将平流沉淀池做成两层，上层设置生物转盘，下层是沉淀区域。

③与曝气池合建的生物转盘：

在活性污泥法曝气池中设生物转盘，提高原有设备处理效果和能力。

2、设计任务

某食品加工企业污水排放量3000m3/d，BOD5浓度为260mg/L，拟采用生物转盘处理，出水BOD5∠20mg/L。

经估算得设计参数为：

生物转盘BOD5面积负荷15

，转盘直径3m，盘片间距15mm，系数K=1.2，盘片边缘与处理槽内壁的间距0.3m。

试设计：

转盘总面积，转盘盘片数，污水处理槽有效长度，废水处理槽有效容积，转盘转速。

画出处理工艺流程平面布置图，并画出主要构筑物的设计图。

三、工艺设计

生物转盘工艺主要流程：

流入——初沉池——生物转盘——二沉池——消毒——流出。

图2生物转盘工艺流程

生物转盘是该工艺流程中的重要环节，污水中的有机污染物被转盘上的生物膜吸附并得到分解，污水得以净化。

按照处理要求的不同，生物转盘的盘片布置形式可以分为单轴单级式、单轴多级式和多轴多级式。

根据本设计要求，设计采用单轴多级式。

4、设备设计

4.1生物转盘总面积[5]

式中：

Q——处理水量，

；

S——进水BOD5，

S0——出水BOD5,

LA——生物转盘的BOD5面积负荷，

，一般为10—20

，本设计采用15

。

代入公式得

4.2生物转盘盘片数

式中：

D——转盘直径，m，一般取2-3m，本设计取3m。

代入数据得：

4.3每组转盘的盘片数m1

转盘分为17组，每组盘片数m1=201片，每组设一个氧化槽，布置成单轴四级，每级盘片数为51片。

4.4氧化槽有效长度L

取a（盘片厚度）=5mm，b（盘片净距）=25mm，K=1.2

4.5每个氧化槽有效容积

取C=200mm，

4.6每个氧化槽净有效容积

4.7每个氧化槽有效宽度

4.8转盘转速

4.9电动机功率

每组转盘由一电动机带动，R=150cm，n0=1.63r/min,m1=201片，b=2.5cm，

=1，

=3

4.10污水在氧化槽中的停留时间

5、工艺流程图

见附图1

6、主要构筑物图

见附图2

七、设计说明

生物转盘工艺主要流程：

1、初沉池：

初沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。

废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。

作用：

①去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷。

②使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果。

③对胶体物质具有一定的吸附去除作用。

④一定程度上，初沉池可起到调节池的作用。

2、生物转盘：

生物转盘是由一系列的旋转圆盘、转动中心轴、动力及减速装置、氧化槽等组成。

生物转盘的主体是垂直固定在中心轴上的一组圆形盘片和一个同其配合的半圆形水槽。

微生物生长并形成一层生物膜附着在盘片表面，越40﹪～45﹪的盘面（转轴以下的部分）浸没在污水中，上半部分敞露在大气中。

工作时，污水流过水槽，电动机带动转盘，生物膜与大气和污水轮替接触，浸没时吸附污水中的有机物，敞露时吸收大气中的氧气。

转盘的转动，带进空气，并引起水槽内污水紊动，使槽内污水的溶解氧均匀分布。

生物膜的厚度约为0.5～2.0mm，随着膜的增厚，内层的微生物呈厌氧状态，当其失去活性时则使生物膜自盘面脱落，并随同出水流至二沉池。

3、二沉池：

接纳废水生物转盘处理的出水，用以去除生物悬浮固体的沉淀池。

在此工艺流程中，从生物转盘流出的混合液在二次沉淀池中进行泥水分离和污泥浓缩，脱落的生物膜随滤池出水在二次沉淀池中进行泥水分离。

澄清后的出水进行回流，浓缩的活性污泥部分回流至初沉池，其余作为剩余污泥外排。

[2]

4、驱动装置：

通常采用附有减速装置的电动机。

根据具体情况，也可以采用水轮驱动或空气驱动。

8、小结

在经过两个星期的的课程设计后，我对自己的理论知识和一些相应的软件的使用有了更加进一步的了解。

首先在我自己设计的工业流程图的过程中，我懂得了在废水处理的过程中，在针对相应的污水时如何根据其内部的污染物来设计相应的污水处理设施，并且如何将处理设备井而有序的联系起来，并且根据出水的要求合理的串联起来；

其次在对我个人设计的生物转盘法处理生物废水时，我对转盘的盘片量、盘片总面积、污水槽的有效长度、有效容积、以及转速等有效参数的计算更加的熟练了；

最后在对整个工艺的流程图以及生物转盘的三视图对CAD的绘画中，我学会了如何在准确的数据面前对工艺图的准确绘画，并对CAD软件的应用技术有了更进一步的练习和了解。

在整个设计的过程中我深刻的了解到专业知识在日后的工作生活中的重要性，专业的知识带给我们不仅仅只是理论性的，他是与实践相结合的整体，所以我深刻的理解到学好专业知识，才能在日后的工作中得心应手。

九、参考文献

[1]高廷耀、顾国维等主编.《水污染控制工程》第三版.高等教育出版社.2007.7

[2]郑铭主编.《环保设备---原理.设计.应用》第二版.化学工业出版社.2006.10

[3]黄维菊、魏星主编.《污水处理工程设计》第一版.国防工业出版社.2008.10

[4]王良均、吴孟周主编.《污水处理技术与工程实例》第一版.中国石化出版社.2007.1

[5]韩洪军主编.《污水处理构筑物设计与计算》第二版.哈尔滨工业大学出版社.2005.3

10、致谢词

首先我要感谢老师给予我课程设计上的指导，让我的设计任务能圆满完成。

通过此次食品厂污水处理生物转盘法的设计，在消化的同时加固了对专业课程所学的内容，在设计过程中清楚地了解到整个系统流程及其各组成部分所起的作用，在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野，提高了自己对专业知识更加深入的认识，为自己日后的工作明确了方向。

其次，在设计任务中帮助我的同学们，他们提供了指导和建议，解决了不少我不太明白的设计上的难题，通过本次设计充分运用了CAD的知识，让我的设计能够不断地完善，但从本次设计中让我体会到了一些专业知识的不足之处，仅能通过查阅资料来完成，相信通过本次实训，在以后的实践或设计中能够进一步的运用并做出符合要求设计。

最后再一次感谢所有在设计中帮助过我的良师益友和同学们。