啤酒厂污水处理毕业设计

摘要 本文针对啤酒车间废水处理工艺进行初步设计。啤酒废水含有许多有机的物质，这些有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。 啤酒废水中 50及以上，非常有利于生化处理。同时生化处理与物理法、化学法相比较；一是处理工艺比较成熟；二是处理效率高， 般可达 80 90以上；三是处理成本低（运行费用省）；经过对各种处理工艺的对比，最终选择 物接触氧化作为处理工艺。 本工艺流程 设有格栅、调节池，对污水进行预处理，去除水中较大的悬浮颗粒和调节水质水量。生化处理采用生物接触氧化法， 可提高有机物去除效率。沉淀池用来进行泥水分离。 本流程简单稳定，对水量、水质的变化有很强的适应能力，同时确保出水的 及总氮，总磷指标 达到广东省地方标准 水污染排放限值一级标准 。通过初步预算，该工艺也将带来可观的 经济效益和良好的环境效益。 本文对格栅、调节池、 应器、生物接触氧化池、二沉池、污泥池等主要构筑物进行计算，编制设计说明书，并绘制工艺流程、构筑物平面及高程、主要 构筑物共四张图纸。 关键词： 啤酒废水； 物接触氧化； 引言 随着经济的快速发展， 人民生活水平的提高， 餐饮娱乐行业发展迅速，带动着 我国 啤酒产业的迅猛发展 ，其产量逐年上升，同时，也向环境中排放了大量的有机废水，每生产 1 t 啤酒约需要 10 30 t 新鲜水，相应地产生 10 20 1。由于这种废水含有较高浓度的蛋白质、脂肪、纤维、碳水化合物、废酵母、酒花残渣等有机无毒成分，排入天然水体后将消耗水中的溶解氧，既造成水体缺氧，还能促使水底沉积化合物的厌氧分解，产生臭气，恶化水质。另外， 上述成分多来自啤酒生产原料，弃之不用不仅造成资源的巨大浪费，也降低了啤酒生产的原料利用率，因此，在粮食缺乏，水和资源供应紧张的今天，如何既有效地处理啤酒废水又充分利用其中的有用资源，已成为环境保护的一项重要研究内容。 1、 啤酒废水的特点 啤酒工业废水主要含糖类，醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。国内啤酒厂废水中 量为： 1000 2500， 00 1500 ，可生化性强。且含有一定量的凯氏氮 和磷 ，会导致水体严重富营养化，破坏水体的生态平衡，对环境造成严重污染，所以啤酒废水的处理势在必行。 2、 啤酒废水处理现状与趋势 鉴于啤酒废水中 前常依据 当 2，当 以一般多采用好氧生化处理，为了降低污染负荷，一般先采用厌氧处理，再用好氧生物处理。目前国内多用以生化处理为中心的方法， 80年代 中前期，以好氧生物处理为主， 好氧生物处理是在有游离氧 (分子氧 )存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。主要有活性污泥法和生物膜法等。 由于受场地，气温初次投资的限制，除了少数采用塔式生物滤池，生物转盘靠自然充氧外，多采用机械曝气充氧，但高电耗和高运行费用限制了其发展。 随着节能环保方面的发展要求，开封啤酒厂于 1988年首次将厌氧酸化技术应用到啤酒厂废水处理工艺中，节能约 30%而且使整个工艺达标排放更加容易可靠。 90年代初完整的厌氧工艺得到应用，即处理废水，又不产生二次 污染，节能约 70%。 厌氧生物处理与好氧法相比 ， 在获得同样高的去除率条件下具有成本低 、 产生的淤泥少 、 稳定 、 易脱水 、 占地面积小 、 操作方便 、 且产生的甲烷可作为燃料再利用的优点 。七五以来我国对厌氧工艺进行了大量的研究和探索，以生化为主，生化物化结合的处理工艺，生化法中常用的有活性污泥法，生物膜法，厌氧与好氧相结合法，水解酸化与 啤酒废水属中高浓度有机废水，有很好的可生化性。啤酒废水中含有大量有机碳而氮源含量较少，在进行传统的生化处理中，其含氮量远远低于 N=100：5(质量 比 )的要求，致使有些啤酒厂采用传统活性污泥法时，在不补充氮源情况下处理效果很差，甚至无法运行。要得到理想的处理结果，实现啤酒废水治理的环境效益和经济效益的统一，必须将两种或三种技术结合使用，这是解决啤酒废水污染问题的根本出路。例如，把厌氧和好氧处理池串联使用，依靠前者把废水的高负荷降低，再以后者把低浓度废水处理达标，其动力消 耗则可由前一过程的质能转化予以补偿，产生更高的经济效益。 3、啤酒废水处理技术 目前国内外普遍采用生化法处理啤酒废水，根据处理过程中是否需要曝气，可把生物处理法分为好氧和厌氧两大 类 3。 （ 1）厌氧生物处理 厌氧生物处理适用于高浓度有机废水，它是在无氧条件下，靠厌气细菌的作用分解有机物 加生物降解的有机基质有 50% 90%转化为沼气（甲烷），而发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料，因此，啤酒废水的厌氧生物处理受到了越来越多的关注 厌氧生物处理包括多种方法，但以升流式厌氧污泥床（ 术在啤酒废水的治理方面应用最为成熟。 主要组成部分是反应器，其底部为絮凝和沉淀性能良好的厌氧污泥构成的污泥床，上部设置了一个专用的气 固分离系统（三相分 离室）。废水从反应器底部加入，在上向流、穿过生物颗粒组成的污泥床时得到降解，同时生成沼气（气泡）。气、液、固（悬浮污泥颗粒）一同升入三相分离室，气体被收集在气罩里，而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部，水则经出流堰排出。 应器对啤酒废水 去除率为 60% 70%。实践证明， 功处理高浓度啤酒废水的关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。颗粒污泥的形成是厌氧细菌群不断繁殖、积累的结果，较多的污泥负荷有利于细菌获得充足的营养基质，故对颗粒污泥的形成和发展具有决定性的促进作用；适当 高的水力负荷将产生污泥的水力筛选，淘汰沉降性能差的絮体污泥而留下沉降性能好的污泥，同时产生剪切力，使污泥不断旋转，有利于丝状菌互相缠绕成球。 总之， 有效能高、处理费用低、电耗省、投资少、占地面积小等一系列优点，完全适用于高浓度啤酒废水的治理。其不足之处是出水 浓度仍达 500 左右，需进行再处理或与好氧处理串联才能达标排放。 （ 2）好氧生物处理 好氧生物处理是在氧气充足的条件下，利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量。 活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多、运行最可靠的方法，具有投资省、处理效果好等优点 废水进入 曝气池后，与活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的条件下，活性污泥吸附并氧化分解废水中的有机物，而污泥和水的分离则由沉淀池来完成。活性污泥法处理啤酒废水的缺点是动力消耗大，处理中常出现污泥膨胀。可以通过投加化学药剂解决，但这将使处理成本提高。 通过间歇曝气可以使动力耗费显著降低，同时，废水处理时间也短于普通活性 污泥法。 深井曝气实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法，曝气池由下降管以及上 升管组成 井内循环，空气注入下降管或同时注入两管中，混 合液则由上升管排至固液分离装置，即废水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的 . 其优点是：占地面积少，效能高，对氧的利用率大，无恶臭产生，但是也有施工难度大，造价高，防渗漏技术不过关等缺点。 与活性污泥法不同，生物膜法是在处理池内加入软性填料，利用固着生长于填料表面的微生物对废水进行处理，不会出现污泥膨胀的问题 接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表，在啤酒废水治理中均被采用，主要是降低啤酒废水中的 生物转盘是较早用以处理啤酒废水的方法 化槽、转动轴和驱动装置 等部分组成，依靠盘片的转动来实现废水与盘上生物膜的接触和充氧 力 消耗少，但低温对运行影响大，在处理高浓度废水时需增加转盘组数 6。 生物接触氧化池是在微生物固着生长的同时，加以人工曝气 生物固体浓度和较高的有机负荷，因此处理效率高，占地面积也小于活性污泥法。 为了既获得更好的处理效果 ， 又可以降低处理成本 ，并且使能源得到合理有效地利用， 废水的处理往往采用多种方法相结合的工艺 ，目前大多选择厌氧 好氧串联法处理 7。本设计就采用 氧接触氧化法来进行处理。 4、 本设计的目的和意义 综上所述，啤酒废水是一种高浓度的有机废水， 对处理工艺和运行有一定的要求。废水中 有机物含量高， 不经处理直接排放水体 能够对水体产生较严重的污染和影响，并危害人体健康。 本设计通过采用 氧接触氧化法来进行处理啤酒废水 ,使其S,P 得到有效的去除，以达到 广东省地方标准 水污染排放限值一级标准的要求。并且遵循处理效果好，节能及投资运行费用省的原则来进行设计，使啤酒废水得到较好的处理 ,既避免了其可能带来的环境污染问题，也能为企业节省大量排污费用，有良好的环境效益，经济效益和社会效益。 1 设计原则依据及要求 计依据 （ 1）中华人民共和国国家标准污水综合指标排放标准（ （ 2）室外排水设计规范（ 2000 年版） （ 3）给水排水设计手册 （ 4）混凝土结构设计规范 （ （ 5） 建筑结构可靠度设计统一标准 （ （ 6） 建筑地基基础设计规范 （ （ 7） 给水排水工程构筑物结构设计规范 （ （ 8） 给水排水工程管道结构设计规范 （ （ 9）给水排水制图标准（ 50106 （ 10）砌体结构设计规范（ 计原则 （ 1）力求处理工艺操作方便运转灵活，确保出水水质满足 广东省地方标准 水污染 排放 限值 一级标准 。 （ 2）使污水处理构筑物之间的布置紧凑，减小处理厂占地面积，从而降低投资。 （ 3）严格执行国家和地方的有关标准、规范、法律、法规。 计任务 本设计为 啤酒 废水 的 处理工艺 初步 设计 ，其处理水量 为 Q=3000m3/d。 出水 要求达到 广东省地方标准 水污染 排放 限值 一级标准 。具体进出水水质如表 1 表 1酒废水进出水水质览表 指标 mg/l） mg/l） mg/l） mg/l） mg/l） 进水水质 1350 700 400 30 3 出水水质 100 20 60 10 据表 1以计算出各项污染物的去除效率，结果如下： （ 1） （ 1350 1350 = ； （ 2） （ 700 700 = ； （ 3） 除率 =（ 400 400 =85 % ； （ 4） 除率 =（ 30 30 = ； （ 5） 除率 =（ 3 = . 在选择流程时，至少要保证所选的流程有如上的处 理效果，才能达到本次设计的基本要求。 2 污水处理方案的确定 计思路 根据 啤酒 废水的特点及处理的难点，设计思路大体如下： （ 1）水中 般采用物理方法如格栅 、调节池、厌氧好氧反应以及 沉淀池 等工艺去除。结合 本水质的特点，选择合理的 工艺单元、 构筑物及其型式。 （ 2）对于难降解的 纯采用好氧或是厌氧的方法很难保证出水达标。故 拟采用 生物接触氧化法， 同时选择经济合理的组合方式和 构筑物 型式。 （ 3） 虽然设计任务中对 氮磷 的去除没做具体要求，但是考虑到其存在的客观性，在设 计方案的敲定中，也考虑到对 氮磷 的部分去除。 （ 4） 工艺方案确定后， 具体的构筑物选型和设计时，要尽量做到组合的优化，比较准确的 设计好各构筑物。 案比较 根据啤酒废水特点和出水要求，暂定以下四种污水处理方案。 处理啤酒废水 其主要处理设备是酸化柱和 应器，这种方法在处理啤酒废水时，在厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段，将反应控制在酸化阶段，优点是水解池体积小，造价低、易于维护、产生的剩余污泥少 5 废水首先通过 微滤机去除大部分悬浮物，出水进入调节池，然后提升泵，在进入垂直折流式生物接触氧化反应器（ 6中进行生化处理，通过风机强制供风使废水与填料接触，维持生化反应的需氧量， 应器出水进入沉淀器，去除一部分脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷，之后流入气浮设备去除剩余的生物膜，污泥及浮渣送往污泥浓缩池浓缩后脱水。但是气浮设备所需能耗大，投资费用较高，并且使流程更加复杂不易管理维修等。 该工艺采用水解酸化作为生物接触氧化的预处理，水解酸化菌通过新陈代谢将水中的 固体物质水解为溶解性物质，将大分子有机物降解为小分子有机物。水解酸化不仅能去除部分有机污染物，而且提高了废水的可生化性，有益于后续的好氧生物接触氧化处理。该工艺在处理方法、工艺组合及参数选择上是比较合理的，充分利用各工序的优势将污染物质转化、去除。然而，如果由于某些构筑物的构造设计考虑不周会影响运行效果，致使出水水质不理想，使生物接触氧化池的出水 (静沉 30 澄清液 ) 500 600 ，经混凝气浮处理后出水 00 ，远高于排放要求 (100 ) 7。 4. 好氧接触氧化工艺处理啤酒废水 此处理工艺中主要处理设备室上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，对 0以上。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好。好氧处理对水中的 有较高的去除率。此工艺的处理效果好、操作简单、稳定性高。只要投加占厌氧池体积 1/3 的厌氧污泥菌种，就能够保证污泥菌种的平稳增长。对悬浮物的去除率达 该工艺适合用在啤酒废水处理中 8。 以上四种方案均有较高的 除率，但是考虑到废水中含有悬浮固体 好氧接触氧 化工艺更符合设计要求，也有一定的优势，并且在获得同样的出水效果前提下，其建设和运行费用更低。 案确定 污水处理流程 通过比较研究，本方案采用 生物接触氧化为 主体 的处理 工艺，工艺流程如 下所示 ： 废水 格栅 调 节池 生物接触氧化池 沉淀 池 出水 污泥处理流程 本流程污泥的主要来源为格栅、调节池和沉淀池需要进行浓缩和脱水的处理后才能外运，处理流程如下： 污泥 污泥浓缩池 污泥脱水 外运泥饼 各级处理单元污染物去 除率分析 根据处理要求和处理工艺流程，各级处理单元的污染物去除率分析如下表2示。 表 2级处理单元的污染物去除率分析 序号 名称 项目 mg/l) mg/l) mg/l) mg/l) mg/l) 1 格栅 +调节池 进水 1350 700 400 30 3 出水 1215 630 280 30 3 去除率 10% 10% 10% _ _ 2 应器 进水 1215 630 280 30 3 出水 425 189 112 15 3 去除率 65% 70% 60% 50% _ 3 接触氧化池 进水 425 189 112 15 3 出水 85 23 34 除率 80% 88% 70% 70% 85% 4 沉淀池 进水 85 23 34 水 68 18 27 除率 20% 20% 20% 5% 10% 栅 栅的作用 格栅是污水处理厂的第一道处理构筑物，它的作用是保护水泵，用以拦截可能堵塞水泵机组和阀们的污水中较大的悬浮物、漂染物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的处理能正常运行。 计参数 设计 流量 Q=3000m3/d=125m3/h=s； 最大设计流量 s； 进水渠内有效水深一般为 .5 m，现取值 h= 栅前流速 s；现取值为 s； 过栅流速 s9；现取值为 v=s； 进水渠道宽 m a 0 5 2 5 0 . 2 90 . 3 0 . 6QB m; 计计算 格栅设计计算 10 中 格栅栅条间距为 10402，现取值为 b=20 栅条间隙数（ n） m a x s i n 0 . 0 5 2 5 s i n 7 5 1 4 . 40 . 0 2 0 0 . 3 0 . 6Qn （ n 取值为 15） 式中： 最大设计流量 ， m3/s； 格栅倾角 ， （ ） ，取 75； b 格栅净间距 ， m；现取值为 h 栅前水深 ， m； v 过栅流速 ， m/s； 图 3栅设计计算示意图 栅槽宽度（ B） 设栅条断面为锐边 圆形断面 ( 1 ) 0 . 0 2 ( 1 5 1 ) 0 . 0 2 0 1 5 0 . 5 8B s n b n m 式中： s 栅条宽度 ， m ； n 栅条间隙数 ， 个 ； b 格栅净间距 ， m； 进水渠道渐宽部分的长度（1l） 设渐宽部分展开角度1 20 ， 则 1110 . 5 8 0 . 2 9 0 . 42 t a n 2 t a n 2 0 式中： B 栅槽宽度 ， m； 1B 进水渠宽 ， m； 1 渐宽部分展开角度 （ ）； 校核栅前流速：m a 0 5 2 5 0 . 6 /0 . 2 9 0 . 3Q ，符合要求 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（2l） 12 0 . 4 0 . 222 式中：1l 进水渠道渐宽部分的长度 m 通过格栅的水头损失（1h） 设栅条断面为锐边矩形断面，见下表 3 表 3 计算公式 10 栅条断面形状 公式 形状系数 锐边矩形 34 水面为半圆形的矩形 形 水、背水均为半圆形的矩形 方形 21 :收缩系数，一般为 4223 310 . 0 2 0 . 6s i n 2 . 4 2 ( ) s i n 7 5 3 0 . 1 32 0 . 0 2 2 9 . 8k 式中： 形状系数 s 栅条宽度 ， m； b 格栅间距 ， m； v 过栅流速 ， m/s； k 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用数值为 3； 格栅倾斜角 ， （ 60 ） ； 栅后槽总高度（ H）： 12 0 . 3 0 . 1 3 0 . 3 0 . 7 3H h h h m 式中： h 栅前水深 ， m； 1h 通过格栅的损失 ， m； 2h 超高，一般采用 栅槽总长度（ L）： 112 0 . 3 0 . 30 . 5 1 . 0 0 . 4 0 . 2 0 . 5 1 . 0 2 . 2 6t a n t a n 7 5HL l l m 式中：1l 进水渠道渐宽部分的长度 ， m； 2l 栅槽与出水渠道连接处的窄部 分的长度 ， m； 1H 栅前渠道深 ， m； 12 0 . 3 0 . 3 0 . 6H h h ； 格栅倾角 （ 75 ）； 每日栅渣量（ W）： 在格栅间隙 20情况下，设栅渣量为每 33m a x 186400 8 6 4 0 0 0 . 0 5 2 5 0 . 1 0 . 3 0 2 4 / 0 . 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 5m d m 式中：1W 栅渣量 33/10m 污水，格栅间隙为 1625， 1W =0. 10栅间隙为 3050， 1W = 污水流量总变化系数 取 渣量大于 时，为了改善劳动与卫生条件 用 械清渣格栅 10。 校核：m a 0 5 2 5 0 . 4 0 2 /1 . 5 0 . 2 9 0 . 3m h 式中： 1v 栅前水速， 般取 s s； 最小设计流量， 3 A 进水断面面积， 2m ； Q 设 计流量， 3 1v 在 0 0 s m 合设计要求。 格栅设计计算 细格栅栅条间距为 310取 b=8 栅条间隙数（ n） m a x s i n 0 . 0 5 2 5 s i n 7 5 3 5 . 80 . 0 0 8 0 . 3 0 . 6Qn （ n 取值为 36） 式中： 最大设计流量 ， m3/s； 格栅倾角（ 75 ） ； b 格栅净间距 ， m； h 栅前水深 ， m； v 过栅流速 ， m/s； 栅槽宽度（ B） 设栅条断面为锐边矩形断面 ( 1 ) 0 . 0 0 8 ( 3 6 1 ) 0 . 0 0 8 3 6 0 . 5 6 8B s n b n m 式中： s 栅条宽度 ， m； n 栅条间隙数 ， 个 ； b 格栅净间距 ， m； 进水渠道渐宽部分的长度（1l） 设渐宽部分展开角度1 20 ， 则1110 . 5 6 8 0 . 2 9 0 . 3 8 22 t a n 2 t a n 2 0 式中： B 栅槽宽度 ， m； 1B 进水渠宽 ， m； 1 渐宽部分展开角度 （ ）； 校核栅前流速：m a 0 5 2 5 0 . 6 /0 . 2 9 0 . 3Q ，符合要求 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（ 2l ） 12 0 . 3 8 2 0 . 1 9 122 式中： 1l 进水渠道渐宽部分的长度 ， m； 通过格栅的水头损失（1h） 设栅条断面为锐边矩形断面，见上表查 1 得 4 4223 310 . 0 0 8 0 . 6s i n 2 . 4 2 ( ) s i n 7 5 3 0 . 1 32 0 . 0 0 8 2 9 . 8k 式中： 形状系数 ； s 栅条宽度 ， m； b 格栅间距 ， m； v 过栅流速 ， m/s； k 系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用数值为 3； 格栅倾斜角（ 75 ） ； 栅后槽总高度（ H）： 12 0 . 3 0 . 1 3 0 . 3 0 . 7 3H h h h m 式中： h 栅前水深 m 1h 通过格栅的损失 m 2h 超高，一般采用 栅槽总长度（ L）： 112 0 . 3 0 . 30 . 5 1 . 0 0 . 3 8 2 0 . 1 9 1 0 . 5 1 . 0 2 . 2 3 4t a n t a n 7 5HL l l m 式中：1l 进水渠道渐宽部分的长度 ， m； 2l 栅槽与出水渠道连接处的窄部分的长度 ， m； 1H 栅前渠道深 ， m； 格栅倾角 （ 75 ）； 每日栅渣量（ W）： 在格栅间 隙 8情况下，设栅渣量为每 10003m a x 186400 8 6 4 0 0 0 . 0 5 2 5 0 . 1 5 0 . 4 5 3 6 / 0 . 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 5m d m 其中： 1W 栅渣量 33/10m 污水，格栅间隙为 1625， 1W =0. 10格栅间隙为 310， 1W = 污水流量总变化系数 由于渣量 大于 ， 宜采用 机械清渣 11。 校核：m a 0 5 2 5 0 . 4 0 2 /1 . 5 0 . 2 9 0 . 3m h 式中： 1v 栅前水速， 般取 s s； 最小设计流量， 3 A 进水断面面积， 2m ； Q 设计流量， 3 1v 在 0 0 s m 合设计要求。 节池 节池作用 调节池的作用是减小和控制污水水量，水质的波动，为后续处理提供最佳运行条件。水量及水质的调节 可以提高废水的可处理性，减少在生化处理过程中可能产生的冲击负荷，对微生物有毒的物质可以得到稀释，短期排出的高温废水还可以得到降温处理 13。 计参数 设计水量 Q=3000m3/d=125m3/h=s； 水力停留时间 T=6h 计计算 （ 1） 调节池有效容积 14 池子有效容积 V=25 6=750 2）调节池尺寸 取池总高 H=2m,其中超高 效水深 h=池面积 2/ 7 5 0 / 1 . 5 5 0 0A V h m 池长取 L=25m 池宽取 B=20m 则池子总尺寸为 L B H=25m 20m 2m （ 3）空气管设计 空气量 31 2 5 4 5 0 0 / D m h ，根据空气主管、支管及穿孔管内气体流速的要求范围，管径分别选择 15080 40中空气主管 1 根，支管 10 根，每根支管连接 2 根穿孔管。为避免堵塞，穿孔管孔径取 4眼间距 100 （ 4）总水头计算 式中： H 总水头损失， m； 穿孔管安装水深， m； h 管距阻力损失， m；一般调节池的管距阻力损失不超过 根据空气量 选择型号为 茨鼓风机 5 台，一台备用。 应器 应器作用 上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。废水在 应器中进行厌氧分解，去除大部分 将难生物降解的大分子物质分解为易生物降解的小分子物质 7。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短， 因此所需池容大大缩小 9。其设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题 15。 计参数 容积负荷（ =d); 污泥产率 = 产气率 = 设计水量 Q 3000m3/d=125 m3/h=m3/s 表 3应器进出水水质指标 水质指标 S 水水质 (mg/l) 1215 630 280 30 去除率（ %） 16 65% 70% 60% 50% 出水水质 (mg/l) 425 189 112 15 计计算 （ 1）反应器容积计算 效容积： 3 30 3 0 0 0 1 2 1 5 1 0 12153 有 效式中： Q 计流量， m3/d 水 量， g/l d) 将 计成圆形池子，布水均匀，处理效果好 16。 取水力负荷 q 0.3h)，则： 2125 4 1 6 . 70 . 3 1215 2 . 9 24 1 6 . 7 由于面积较大，可采用 2座相同的 应器 2114 1 6 . 72 0 8 . 3 5224 4 2 0 8 . 3 51 6 . 33 . 1 4 则实际横截面积为： 1 2 211 3 . 1 4 1 6 . 3 1 6 . 3 2 0 8 . 5 744A D m 实际表面水力负荷为 1 125 0 . 3 0 1 . 02 2 0 8 . 5 7 ，故符合设计要求。 （ 2）配水系统设计 本系统设计为圆形布水器，每个 应器设 120 个布水点。 参数：每个池子流量： 2125 7 5 . 5 /2 m3/h 圆环直径计算： 每个孔口服务面积为 : 2 214 1 . 7 4120 在 1 2合设计要求。 可设 3 个圆环，最里面的圆环设 12 个孔口，中间设 36个，最外围设 72 个孔口。 个孔口设计： 服务面积： 21 1 2 1 . 7 4 2 0 . 8 8 折合为服务圆的直径为： 14 4 2 0 . 8 8 5 . 1 63 . 1 4S m 用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布 12 个孔口，则圆的直径计 算如下： 211142d S 则 112 2 2 0 . 8 8 3 . 6 53 . 1 4 6 个孔口设计： 服务面积： 22 3 6 1 . 7 4 6 2 . 6 4 折合成服务圆直径为 : 124 4 2 0 . 8 8 6 2 . 6 4 1 0 . 3 1 53 . 1 4SS m 中间圆环直径计算如下： 2222111 0 . 3 1 542则2 2 个孔口设计 服务面积： 23 7 2 1 . 7 4 1 2 5 . 2 8 折合成服务圈直径为： 1 2 34 4 2 0 . 8 8 6 2 . 6 4 1 2 5 . 2 8 1 6 . 3 13 . 1 4S S S m 则外圆环的直径3 2233111 6 . 3 142 则 3 （ 3）出水系统设计 采用锯齿形出水槽，槽宽 高 （ 4）排泥系统设计 产泥量为： 1215 3000 1037d； 污泥浓度采用20000=20kg/ 则产泥量 237d=d； 每日产泥量 237d，则每个 产泥量 d,可用 250两天排泥一次。 物接触氧化池 触氧化池作用 接触氧化是在生物反应器内装载填料利用微生物自身的附着作用，在填料表面形成生物膜，使污水在与生物膜接触过程中得到净化 10。有机物在接触氧化池中，通过好氧微生物的作用，被降解为生物质和 过这种方法被从污水中去除掉 14。 计参数 设计流量 Q 3000m3/d=125 m3/h=m3/s; 容积负荷 取 1.0 d); 计计算 接触氧化池设计水质如表 37 表 3水质指标 S P 进水水质 (mg/l) 425 189 112 15 3 去除率（ %） 16 80% 88% 70% 70% 85% 出水水质 (mg/l) 85 23 34 1）接触氧化池的有效容积（即填料体积）： 333 0 0 0 1 8 9 2 3 4981 . 0 1 0 式中 : 3m ； Q 均污水流量， 3m /d ； 水 5度 ,mg/l； 水 5度 ,mg/l； M d)，取 1.0 d)。 （ 2）氧化池总面积： 2498 1163 ( 取 L B=10) 式中： 2m ； 料层总高度， m，一般取 3m。 （ 3）氧化池格数 116 101 6 . 6Fn f 个式中： ， n 2 格氧化池面积 f 25 16.6 （ 4）校核接触时间 1 0 1 6 . 6 32 4 2 4 43000n f （ 5）氧化池总高度 0 0 1 2 3 0 . 3 1 3 0 . 5 0 . 5 0 . 5 0 . 3 3 1 5 . 1H h h h h m m 式中： 0h m； 1h 高，一般取 2h 料层上部水深，一般 为 3h 1.5 m 之间， m 3 层，间隙一般取 水在池内实际停留时间： 011 () 1 0 1 6 . 6 ( 5 . 1 0 . 5 )2 4 2 4 63000n f H 选用 19玻璃钢蜂窝填料，则填料总体积 31 1 0 1 6 . 6 3 4 9 8V n f H m (6)需气量 用多孔管鼓风曝气供氧， 30 1 5 3 0 0 0 4 5 0 0 0 /D D Q m d 式中： 1m3/般为 15 20 m3/气水比 3315 / 日均污水流量， 3m /d 。 （ 6）曝气系统的计算 需氧量的计算 需氧量 e )( 0 =3000 (189 103000 10498 =d=h 式中： 需氧量 g，取 Q m3/d; 量 ,mg/l; 量 ,mg/l; g，取 X ,取 3000 。 （ 7）供气量的计算 淹没深度取 3 3 3 5 0 1 . 3 2 5 1 0 9 . 8 1 0 1 0 1 3 2 5 9 . 8 1 0 4 . 5 1 . 4 5 1 0 P 开曝气池面时，氧的百分比 2 1 1 2 1 1 0 . 31 0 0 % 1 0 0 % 1 5 . 7 %7 9 2 1 1 7 9 2 1 1 0 . 3 式中： 30%； ，得水中溶解氧饱和度 0)= 0)= 温度为 20时，脱氧清水的充氧量为： )20()30()20(0 0 2 式中 : ，（一般取 一般取 ； mg/l（一般取 2mg/l）； kg/h。 3 0 2 01 9 . 5 9 . 1 7 3 6 . 2 /0 . 8 0 . 9 1 . 0 7 . 6 3 2 1 . 0 2 4OR k g h 30 3 6 . 2 4 0 2 . 2 /0 . 3 0 . 3 0 . 3a RQ m （ 8）曝气器及空气管路的计算 本设计采用 微孔曝气器，技术参数如下： 曝气量： 4h 个 服务面积： 氧利用率：在 4米以上水深，标准状态下为 30% 50% 充氧能力： 充氧动力效率： 设计取服务面积为 个 ， 则 此 池 共 需 要 曝 气 器 为 10/00 个 本池设 10根支管 ，管长 每根支管设 10个曝气头，曝气头间距 100 个。 每根支管所需空气量： 34 0 2 . 2 4 0 . 2 2 /10q m 反应池充气管管径： 设空气干管流速 101 小支管流速 52 干管直径： 114 4 4 0 2 . 2 0 . 1 23 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 1 0 校核： 1 2214 4 4 0 2 . 2 9 . 8 9 /3 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 1 2m 支管直径： 224 4 4 0 . 2 2 0 . 0 5 43 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 5 校核： 2 2224 4 4 0 . 2 2 4 . 8 8