垃圾渗滤液项目设计计算

设计处理能力：200m 3/d 设计运转周期：24h/d ；

一期达到《污水综合排放标准》三级标准；

二期达到《生活垃圾填埋场污染物控制标准》（GB168-2008）；

工艺流程如下：

各单元设计去除率

指标

处理单元

pH COD cr （mg/L ）BOD 5（mg/L ）NH 3-N （mg/L ）调节池进水6～930000110001000出水6～9180007700950混凝初沉池/中

间水池

去除率/40％30％5％出水

6～9

9000

3600

900

厌氧池

去除率

/50％53％5％出水6～945014540反硝化池/碳化池/硝化池

去除率6～995％96％95.6％出水6～945014530UF 膜

去除率

///25％一期排放标准

6～9

500

300

35

1、调节池

（1）曝气系统

A、风机

供气量设为1m3有效池容供气量按0.01m3/min计

调节池供气量为0.01×（18.5×9.5×4.0）=7.03m3/min

B、穿孔曝气管

干管流速10m/s，DN125；

支管流速7.4m/s，DN50，采用UPVC管，管壁两侧向下45度开孔，孔径6mm；孔口流速7.6m/s，612个孔，间隔250cm；

（2）设备

调节池提升泵

KMP-31-50，2台，1用1备，Q＝10m3/h，H＝10m，N＝0.75kW；

风机选型

罗茨风机SSR125，1用1备，Q＝7.82m3/min，N=11kW，P=49kPa；

2、混凝初沉池/中间水池设计（Q=8.4m3/h）

（1）反应区

物化阶段添加药剂PFS、PAC、PAM

反应时间60min

V=（200/24）×1=8.4m3

反应区反应区格成3格，每格尺寸1.2×1.0×2.2

三格每格添加一种药剂反应，每种药剂反应时间60×（1.2×1.0×1.8）/8.4=28min

（2）沉淀区

表面负荷：0.525m3/m2

停留时间2.5h

A=8.4/0.525＝16m2

池平面尺寸4.0×4.0泥斗斗高2.8m，斗底部尺寸：0.8×0.8，

则泥斗倾角60度

泥斗容积1/3×2.8×[0.8×0.8+4×4+（0.8×0.8×4×4）1/2]=18.52m3

每天产生97％的湿污泥16.7m3，则污泥在泥斗中停留时间26.6h

布水筒

设污水在导流筒中流速为30mm/s

导流筒直径D=2×{[8.4/3600/0.03]/3.14}1/2=0.315m

取导流筒直径为320mm，导流筒高1.75m，玻璃钢材质

（3）设备选型：

A、中间水池提升泵

50WL10-10-0.75，2台，1用1备，Q＝10m3/h，H＝10m，N＝0.75kW；

B、搅拌机3台，1.5kw

3、厌氧池设计（Q=8.4m3/h）

（1）有效池容V

污泥负荷：0.4kgCOD/kgMLSS.d

MLSS:5g/L

停留时间4.8d

以停留时间计V=200×4.8＝960m3

取有效池容为960m3，分2个池，每池480m3

以COD负荷校核

取污泥负荷：0.4kgCOD/kgMLSS.d

V=200×（18000－9000）×10－3/(5×0.4)＝900m3<960m3

（2）设备选型：

液下环流搅拌YJBG-7.5，7.5kw，2台（每池一台）4、反硝化池设计（Q=8.4m3/h）

（1）有效池容V

MLSS:3g/L

回流比：260%

停留时间2.4d

以停留时间计V=200×2.4＝480m3

取有效池容为480m3

以反硝化负荷校核

污泥负荷：0.05kgNO3-N/kgMLSS.d

若硝化过程，全部氨氮转化为NO3-N,则NO3-N浓度为900mg/L，以停留时间校核反硝化脱氮效率。

脱氮效率=480×0.05×3/（200×0.9）＝40％

（2）设备选型：

每m3水搅拌功率为10w

则池需要搅拌功率：480×10＝4.8kw

选潜水搅拌2台，型号：QJB2.2，2.2kw

5、沉淀池设计（Q=8.4m3/h）

（1）池容

表面负荷：0.47m3/m2

停留时间4.3h

A=8.4/0.47＝17.9m2

池平面尺寸4.5×4.0

泥斗斗高3.0m，斗底部尺寸：0.8×0.9，

则泥斗倾角两面角度为62度、另两面角度为59度

泥斗容积1/3×3.0×[0.8×0.9+4×4.5+（0.8×0.9×4×4.5）1/2]=22.32m3

布水筒设污水在导流筒中流速为30mm/s

导流筒直径D=2×{[8.4×3.6/3600/0.03]/3.14}1/2=0.597m

取导流筒直径为600mm，导流筒高2.55m，玻璃钢材质

（2）设备选型：

沉淀池污泥泵

50WL40-15-4，2台，1用1备，Q＝40m3/h，H＝15m，N＝4kW；

6、碳化池、硝化池设计（Q=8.4m3/h）

（1）池容

污泥负荷：0.13kgCOD/kgMLSS.d

0.06kgBOD5/kgMLSS.d

MLSS:10g/L

停留时间6.5d

以停留时间计V=200×6.5＝1300m3

以负荷校核池容

以COD负荷计V=200×（9000－450）×10－3/(10×0.13)＝1315m3

以BOD5负荷计V=200×（3600－145）×10－3/(10×0.06)＝1151m3

（2）需氧量

粗略计算生化需氧量(仅考虑碳化需氧量跟硝化需氧量，剩余污泥氧当量，反硝化脱氮回收的氧量。均未考虑)，需氧量计算公式为

aQ(S0-S e)+bQ(N k-N ke)

a—— 碳的氧当量，当含碳物质以BOD5计时，取1.47；

b—— 常数，氧化每公斤氨氮所需氧量(kg02／kgN)，取4.57；

Q—— 生物反应池的进水流量(m3／d)；

S o—— 生物反应池进水五日生化需氧量(mg／L)；

S e——生物反应池出水五日生化需氧量(mg／L)；

N k—— 生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg／L)；

N ke —— 生物反应池出水总凯氏氮浓度(mg ／L)；

需氧量＝1.47×(200/24)×（3600－145）×10－3＋4.57×(200/24)×（900－40）×10－3＝75.14kg/h

注：由于总凯氏氮的数据无，上述计算用氨氮代替，所得需氧量有误差。

)

(024.1)(2020

2t T s T s c C C P C O O -⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

-ρβα

式中 O C – 标准状态下曝气池污水需氧量（kgO 2/d ）；

O 2 – 由3.4.3算得的曝气池污水需氧量（kgO 2/d ）； C S20-- 20 C 蒸馏水饱和溶解氧值9.17〈mgO 2/L 〉； α – 曝气设备在污水与清水中氧总转移系数之比值； β – 污水与清水中饱和溶解氧浓度之比值； α、β值通过试验确定，也可参照附录B.0.2选用； 1.024—温度修正系数；

T – 曝气池内水温，应按夏季温度考虑（ C ）；

C S （T ）-- 水温T C 时蒸馏水中饱和溶解氧值（mg O 2/L 〉； Ct – 曝气池正常运行中应维持的溶解氧浓度值（mg O 2/L 〉；

ρ – 不同地区气压修正系数

P – 压力修正系数，按下式计算

42

206.0t b O

P P +=

式中 P b – 空气释放点处绝对压力，按下式计算

（Mpa ）； 100

H

P P a b +

=式中 P a – 当地大气压力（Mpa ）； H – 曝气池空气释放点距水面高度（m ）；

O t – 空气逸出池面时气体中氧的百分数，按下式计算。

)

1(2179100

)1(21εε-⋅+⋅-⋅=

t O

式中 ε – 曝气池氧的利用率，以%计。

Pb ＝0.1+5.7/100＝0.157mpa

Ot ＝21×（1-0.25）×100/［79+21×（1-0.25）］=16.63

P=0.157/0.206+16.63/42=1.16mpa

好氧池溶解氧余量取2mg/L 标况下需氧量＝=121.12kg/h 272075.149.170.75 1.024(0.9 1.16 1.08.07 2.0)

-⨯⨯⋅⨯⨯⨯-标况下需氧量＝121.12/(0.28×0.25)=1730.29m3/h ＝28.84m 3/min

（3）风压

所选风机风压 H = h1+h2+h3+h4+Δh

式中 H – 风机所需风压（Mpa ）；

h 1 – 供风管道沿程阻力（Mpa ）；

h 2 – 供风管道局部阻力（Mpa ）；

h 3 – 曝气器空气释放点以上水静压（Mpa ）；

h 4 – 曝气器阻力（Mpa ）； Δh – 富余水头 Δh = 0.003-0.005（Mpa ）。

微孔曝气器h4≤0.004-0.005 （Mpa ）

H= h1+ h2+h3+h4+Δh= h1+ h2+5.2+0.5+0.1≥6.0m 水深

氧利用率为25％，气水比2.4：1

风管气体流速11.5m/s，风管干管直径250mm

（5）设备选型

A、高压SSR150HB，3台，2用1备，Q＝16.84m3/min，N=30kW，

P=63.7kPa；

B、喷射泵250WL600-7-22，3台，2用1备，

Q＝420m3/h，H＝9m，N＝22kW；

C、射流曝气器8套，每套长4.65m

7、UF系统设计

（1）UF膜选型

选用德国BERGHOF管式膜，通量设为70L/m2h

每天工作时间23h，反洗1h，则产水量为8.7m3/h

膜面积A=(200/23)×1000/ 70＝124m2

选用德国BERGHOF管式膜MO83G66.03I8LEV, 27.2m2，5支

校核膜通量＝(200/23)×1000/ 136＝L/m2h，合理

（2）泵选型

循环速度设为3m/s

运行压力6bar

膜进水泵流量设计为产水量的6倍

膜循环泵流量设计为产水量的30倍

A、膜进水泵选型：100WL80-20-7.5，2台，1用1备，

Q＝56m3/h，H＝22.5m，N＝7.5kW

B、膜循环泵选型：膜用循环泵DFWH200-50A，1台，

Q＝285m3/h，H＝45.1m，N＝55kW8、污泥处理系统设计

（1）生化污泥

污泥产率系数取0.5,衰减系数0.04

每天产生干生化污泥

200×[（3600－145）/1000]/×0.4－0.04×6.5×200×10<0

可认为，由于停留时间太长，污泥发生内源呼吸，生化污泥产量很低，偶尔排放一次即可，无须考虑生化排泥所占用贮泥池池容。

（2）物化污泥

物化污泥根据实验室消耗药剂量及进水SS估算

物化进水SS 1000mg/L

物化阶段添加药剂PFS、PAC、PAM。发生化学反应很复杂，按化学反应生成沉淀量为药剂量的1.2倍估算。

200×1 +200×（1＋0.2＋0.05）×1.2=500kg

反应沉淀池污泥浓度设为97％，污泥密度设为1000kg/m3，则每天产生97％湿污泥体积为

[500/(1-97%)]/1000=16.7m3

（3）贮泥池

贮泥池面积 2.5×3.0=7.5m2

贮泥斗体积：1/3×1.7×[0.7×1.0+3×2.5+（0.7×1.0×3×2.5）1/2]=5.95m3

泥斗以上有效池容：3×2.5×1.4=10.5 m3

贮泥池总体积＝5.95+10.5＝16.5m3