套 库存999套 
水是人类生存的必需资源，解决水污染是一个 迫在眉睫的问题。废水中含有大量的木质素、丹宁、树脂、无机碱、纤维素、蛋白质等，从而导致废水 的碱度变大、色度变深，产生一系列的难降解的物 质，造成水污染和生态环境的破坏。为了更好解决水污染这个根本性问题，研究污水处理设备及其工艺具有很大的研究意义和现实意义。
一、设计工艺原理
本文是研究一种中试地埋式污水处理设备，从下面的工艺流程图中可以看出，本设计有多种方案，可以满足不同污水处理方案，工艺流程图如图1所示。从 流程图中可以看出整个污水处理包含四个部分，预处理区、厌氧区、好氧区、后处理区。其中预处理区包 含隔油池、沉淀池、调节池、混凝搅拌、混凝气浮。厌氧区包含UASB、AF。好氧区包含SBR池和生物转盘。后处理区包含二沉池。
图1：工艺流程图
废水生物处理技术是利用广泛存在于自然界中 的微生物的代谢作用净化污水的方法，是一种建立 在环境自净基础上的人工强化技术。这种技术通过 创造适合微生物生长的条件，促进微生物的代谢和增殖，加速有机物的分解，从而使污水得到净化。根据参与污水净化的微生物对溶解氧的需求，废水的图1工艺流程图的生物处理技术可以分为厌氧生物处理技术及好氧 生物处理技术等。厌氧生物处理方法常用来处理高 浓度的有机废水，好氧处理方法主要应用在城镇污 水处理方面。
本套生活污水处理设备主要针对工业废水和生活污水，处理水的标准是由具体生产工艺决定，设计的基本工艺原理如下：
工业废水一隔油池一格栅调节池一混凝一厌氧 生物处理一好氧生物处理一二沉池生活废水一沉淀 池一格栅调节池一混凝一厌氧生物处理一好氧生物 处理一二沉池
二、生产布局如图
根据地埋式污水处理设备的划分，我们将其分六排，四 个区域，其中前三排为预处理区，第四排为厌氧区，第五排为好氧区，第六排为后处理区。这些设备通过 管道连接在一起，设备之间的水和气的输送通过电 机的带动，由电机提供输送能量。如图2。
图2：工厂的生产布局
三、生活污水处理设备的工作原理
工业废水一般含有浮油，当经过斜板隔油池时, 含油废水沿管向下流动过程中，由于水相对较重，向 下流动并从出水堰排出；浮油相对较轻，其沿斜管向 上流动，在水面聚集并由撤油机将浮油撤走。生活废水一般不进行隔油处理，而将其进行初步沉淀， 由于竖流式沉淀池占地面积小，效率较高，因此本次 设计采用竖流式沉淀池。污水通过中心管从上至下 流动，通过喇叭口后在反射板的阻挡下，水流由下到 上缓慢流动，大部分则得以沉降。隔油池出水或沉淀 池出水进入格栅调节池，经过格栅除去一些较大固 体污染物后，在折流板的作用下形成差流，在调节池 中混合均匀后，均质均量地流人混凝处理设备。该处 的混凝设备分为混凝气浮池和混凝搅拌池，可以根据不同需要将出水打入不同的混凝设备。污水中微小的悬浮物或者胶体在化学混凝剂的作用下，发生 压缩双电层、吸附架桥及网捕效应，凝结成大的颗粒并形成沉淀，以达到去除挥浊度和色度的目的。混凝 搅拌池是通过搅拌和静置来实现混合和分离的目 的，而混凝气浮是通过混合管和加压空气气浮来实现混合和分离的目的。
接着，混凝装置出水进入厌氧生物处理设备，以此来降低其中的有机物浓度。厌氧生物处理方法常 用来处理高浓度的有机废水。这里的厌氧处理设备 有上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧生物滤池 (AF)，可以根据不同的污水水质，通过调节管路将 混凝设备出水打人所需的池子。
污水经过厌氧生物处理后，水质情况仍不能达到污水排放的标准，必须进行好氧生物处理。好氧池 的作用是让活性污泥或生物膜进行有氧呼吸，进一 步把有机物分解成无机物，进一步去除水中污染物。一般通过液位差将污水从厌氧处理设备打到好氧池。这里的好氧处理设备有序批式活性污泥池 (SBR)和好氧生物转盘。如果将污水打到SBR池，污水依次经过进水、曝气、静置、出水四个阶段，好氧悬 浮微生物利用其进行自身增殖，并通过污泥沉淀的 形式被排出。如果将污水打入生物转盘，污水中的有 机物将被盘片上生长的生物膜分解。这里盘片起到 了生物膜载体的作用。在运行过程中，盘片上的生物 膜与废水和大气交替接触。在与废水接触过程中，生物膜吸附并分解污水中的有机物；在与空气接触过 程中，生物膜吸附氧气，同时氧化吸附有机物。在这 样的不断循环过程中，废水中的有机物得以净化，微 生物膜也得以更新。
好氧处理后的出水一般都要接入二次沉淀设 备，这里的二沉设备为的升流式异向流斜板式 沉淀池。待处理的污水由下至上流过多层斜板时，沉 降性能满足条件的固体颗粒物质在流动过程中沉降 下来并落人底部的泥斗，而经过沉降后的水则通过 斜板到达清水出水区并排出。
四、混凝气浮池设计和溶气罐的有限元分析 气浮池设计计算分析 设计参数的选择：
a、气浮池有效水深通常为2.0-2.5m，气浮池有效 容积 V=0.83m3
b、废水在气浮池停留时间一般为10-20min，其 表面负荷约为6-8m3/(m2-h)
c、集水管在分离池底部均匀布置
五、结论
从图3中可以看出当底部圆孔的 半径在30mm时，溶气罐的应力小，在图4中，底部圆角半径与应力是成反比的关 系，选择4mm的底 部圆角半径。经过优化，溶气罐的 大应力有明显的 减小，如图5所 示，验证了设计的 合理性。
图3：底部圆半径的敏感度分析
图4：底部圆角半径的敏感度分析
图5：优化后的应力云图
