啤酒废水处理

1、啤酒废水UASB生物接触氧化法工艺设计摘 要设计的内容是用UASB+生物接触氧化法处理啤酒工业废水，处理后水质指标达国家现行污水综合排放标准GB8979-1996中的一级排放标准。UASB+生物接触氧化法是现在一种实用性的处理啤酒工业废水的方法，该方法具有工艺简单、运行费用低，而且出水水质稳定等优点。整个工艺对COD 的去除率达98.2%，对悬浮物的去除率达97.5%，此工艺非常适合在啤酒废水处理中推广应用。关键词： 啤酒废水； UASB； 生物接触氧化法Brewery wastewater UASB-biological contact oxidation process designAbs

2、tractThe project of using the up-flow anaerobic sludge bed (UASB) and the bio-contact oxidation for treatment the brewery wastewater was carried out in this design. The water quality of treated wastewater can meet the class one wastewater-discharging standard(GB8979-1996). The combination process of

3、 UASB and bio-contact oxidation is a practical method which treat industrial wastewater of beer. The method is very suitable for the beer wastewater treatment application with many advantages such as simple process，low operating costs，and stable water quality. The entire process on COD removal rate

4、is up to 98.2%，and suspended solids removal rate is between 97.5%.Key word: brewery waste water； UASB；biological contact oxidation process目 录论文总页数：39页第一篇 设计原始资料1一、设计资料：1二、设计内容：1三、设计成果：2第二篇 设计说明书2第一章 总论21.1 设计依据21.2 设计范围和原则31.3 处理规模及出水水质31.4 设计技术任务要求：3第二章 工艺选择与论证42.1 工艺论证与分析42.1.1 工艺论证42.2 各构筑物和设备的选择

5、82.2.1 各构筑物的选择8第三章 污水厂总平面布置133.1 总平面布置133.1.1 总平面布置原则133.1.2 污水厂的平面布置133.1.3 总平面布置结果153.1.4 管线设计15第三篇 设计计算书15第四章 啤酒废水处理工艺主要构筑物设计与计算154.1 格栅154.1.1 设计参数154.1.2 计算公式164.2 集水井174.3 提升泵房184.4 初沉池184.4.1 初沉池的作用：184.4.2 设计参数：184.4.3 设计计算：194.5 调节池194.5.1 设计参数194.5.2 池体设计204.6 加热池204.7 UASB反应器214.7.1 设计参数2

6、14.7.2 设计计算214.8 生物接触氧化池：284.8.1 参数选取284.8.2 设计计算294.9 气浮池314.9.1 基本参数：314.9.2 气浮尺寸计算：314.10 集泥池：334.10.1 设计参数334.11 浓缩池334.11.1 设计参数334.11.2 设计计算344.12 压滤脱水间：344.12.1 污泥体积计算：354.12.2 污泥的处置：354.12.3 压滤机机型：354.12.4 PAM和FeCl3投加装置：35结 论36参考文献：37致 谢38声 明39第一篇 设计原始资料一、设计资料：1、 水量及水质：设计水量4833.3m3/d。设计水质如下表

7、：项目CODcrBOD5SSPH平均值450023002800310注：除PH以外，其余项目单位均为mg/L。2、处理要求：根据国家现行污水综合排放标准GB8979-1996中的一级标准。3、厂区条件： 地势平坦 气象条件 最低气温 -12 最高气温 41 年平均气温 15 多年平均降雨量 560mm/y 主导风向 SE 工程地质 土壤 级土壤 地下水位 -8m 厂区平均海拔高程 453m4、进水条件 来水水头 无压 来水管底标高 450m 5、排水条件 距离厂区围墙西侧300m有一河流，河水最大流量33m3/s，最小流量1.7m3/s。最高水位445m，（50年一遇）。二、设计内容：依据设计

8、资料和设计要求，确定工艺流程，进行构筑物工艺设计计算，在此基础上进行平面布置。具体内容如下：1、工艺流程选择。2、构筑物工艺设计计算。 确定主要构筑物（格栅，调节池，加热池，UASB，接触氧化池，气浮池）的形式，工艺尺寸。 主要配套设计能力及选型。3、 水力计算： 4、 系统水力计算（构筑物水力计算，构筑物连接管渠水力计算等）5、 平面及高程布置：论述平面布置原则，在此基础上依据厂区气象，工程地质，构筑物形式及相互连接等确定本设计的平面布置。论述高程布置原则，在此基础上确定本设计的高程布置。平面及高程布置应充分考虑工艺布置要求与工厂实际可用地面积之间的关系，宜尽可能地紧凑，以节约用地。三、设计

9、成果：1、设计说明书（设计内容的详细陈述，依据，计算过程，系统框图）2、污水处理厂平面图、高程布置图。3、主要构筑物的剖面图（UASB,生物接触氧化池）第二篇 设计说明书第一章 总论啤酒工业废水排放量大，以有机物质和悬浮物为主，废水浓度较高，如果不处理直接排放到附近的河流，将对水体造成严重的污染，因为啤酒废水是一种中高浓度的有机废水，啤酒厂废水排放的超标物主要有BOD、COD、SS等物质，虽然这些有机物质不是有害无毒物质，但是排放后污染水体，改变水的浓度。造成我们的引用水严重被污染，淡水资源匮乏。1.1 设计依据啤酒废水按有机物含量可分为3类：1、清洁废水如冷冻机冷却水，麦汁冷却水等。这类废水

10、基本上未受污染。2、清洗废水如漂洗酵母水，洗瓶水，生产装置清洗水等。这类废水收到不同程度污染。3、含渣废水如麦糟液，冷热凝固物，剩余酵母等，这类废水含有大量有机悬浮物固体。该啤酒废水具有较高的生物可降解性，且含有一定量的氮和磷。啤酒废水水质如下： ，这已远远超出国家现行污水综合排放标准如果不处理直接排放，将会严重污染我们的水资源，如水体富营养化，附近的居民区饮用水将会严重受到威胁，所以必须对此废水进行处理。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。为了减轻废水对环境的污染，宜将废水处理达国家现行污水综合排放标

11、准GB8979-1996中的一级排放标准。1.2 设计范围和原则1、设计范围：格栅、集水井、提升泵房、初沉池、调节池、加热池、UASB 反应器、生物接触氧化池、气浮池、集泥池、污泥浓缩池、带式压滤机等。2、设计原则：废水处理工艺技术方案，在达到处理要求的前提下应优先选择基建投资费用少，运行管理简便的先进工艺，所有废水，污泥处理技术和其它技术不仅要求先进，更要求成熟可靠，与废水处理站配套的工程应同时建设，以使废水处理厂出水应尽可能回用，以缓解城市严重缺水问题。污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染，尽量减少工程占地。1.3 处理规模及出水水质1、处理规模：根据啤酒生产厂的情况，啤酒废水水质的参数

12、如下：设计处理水量Q=4833.3m3/d，Kz=1.2，Qmax=5800 m3/d。CODCr=4500mg/l，BOD5=2300 mg/l，SS= 2800mg/L，pH：310。2、出水水质：废水经过处理后达到国家现行污水综合排放标准GB8979-1996中的一级排放标准：CODCr 100mg/L，BOD5 20mg/L，SS 70mg/L，pH：69。.1.4 设计技术任务要求：设计的任务：本次设计主要是针对啤酒废水的特点，采用以UASB生物接触氧化法为主体的污水处理工艺。该设计主要包括：1、确定啤酒废水处理厂的处理工艺流程及处理构筑物的类型和数量。2、进行处理构筑物及设备的工艺

13、设计计算，如格栅，集水井，初沉池，调节池，加热池等的尺寸，UASB的反应区，三相分离器的沉淀区和上部分离区高度 ，布水区 ，出水区等计算。以及接触氧化池的尺寸，填料和供气量的计算。3、进行污水厂各构筑物、建筑物等的总体布置。污泥的处置，工程概算。4、设计图纸包括：(1) 啤酒废水处理厂总平面布置图；(2) 啤酒废水处理厂的高程布置图；(3) 主要构筑物（UASB、生物接触氧化池）的剖面图。5、整理计算书，编写说明书。设计要求：1、在教师的指导下独立完成，严禁抄袭，保质保量完成设计任务书规定的工作内容，注重设计的环节，将书本知识与设计的内容有机结合。2、定期的向导师汇报自己的设计进程。3、不懂的

14、地方多思考，查阅资料和向老师请教。第二章 工艺选择与论证2.1 工艺论证与分析2.1.1 工艺论证啤酒废水中主要含有糖、醇类等有机物，废水的BOD5/COD值都大于0.5，易于生化降解。国内外广泛采用生化处理工艺，其中包括好氧生物处理、厌氧生物处理、好氧与厌氧联合生物处理方法。从目前实施并运行的装置来看，应用最为广泛的是好氧生物处理，常采用的方法有活性污泥法及其改进形式和生物接触氧化法。厌氧生物处理除有传统消化池应用生产外，一些新工艺如UASB等正在逐渐被用于糖化、发酵工序的高浓度废水生产性实验研究，出水与低浓度制麦、包装废水混合后作进一步好氧处理。一、好氧生物处理：好氧生物处理是指在氧气充足

15、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，其产物有二氧化碳、水及能量。但由于此法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理成本较高。A、活性污泥法于1914年由英国人Ardernh 和Lock-ett 实验成功，在中、低浓度污染物有机废水（BOD5<500mg/l）处理中，其技术分支较为广泛，也是使用最多，运行可靠最为成熟的方法。活性污泥法对于处理低浓度有机废水是使用最多、运行可靠的废水处理方法，具有处理效果好、投资较少，占地面积少，处理效果好等优点，适用于大中城市啤酒厂采用。但活性污泥法在运行中易出现污泥膨胀问题，且污泥产量高，处置麻烦，不耐冲击负荷，基建运行费用也比较

16、高。a、SBR法(序批式活性污泥法)是一种改进型的活性污泥法，它是由原始的间歇式污泥法发展而来。与其他活性污泥法相比，SBR法没有设置二沉池和污泥回流设备，布置更为紧凑，占地面积少，基建及运行费用较低，不易发生污泥膨胀问题，耐冲击负荷，处理效果稳定。SBR法能有效地去除啤酒废水中的有机污染物，当进水COD浓度为10002000 mg/L时，处理后出水可达国家排放标准。该方法特点是进水、曝气、沉淀、排水均在一个池中顺序完成，废水分批处理，运行灵活，能有效地抑制污泥膨胀问题，剩余污泥量少且浓缩脱水性能好，耐冲击负荷，工作稳定，基建运行费用低。与常规活性污泥工艺相比，在同样进出水水质前提下，基建投资

17、、运行费用以及占地面积均可减少20%左右。b、CASS工艺是一种改良型的间歇式活性污泥法工艺，适用于有脱氮除磷要求的城市污水及某些工业废水的处理。它具有工艺流程简单、处理效果稳定、占地面积小、投资及运行费用低、耐冲击负荷和脱氮除磷能力强等优点，有广阔的发展前景。但也存在着：.缺乏科学的设计依据；.关键部件的质量不过关；.控制不佳；.CASS工艺主要适用于有脱氮除磷要求的工艺。B、生物膜法是人们模仿土壤的自净过程而创造出来的，并很早被人们应用于废水生物处理。其运行原理是，生物滤池内填有某种附着粘菌的介质，废水流过滤池时与粘菌相接触，其中的污染物将被这层生物膜去除。低负荷生物滤池用于麦芽废水的生物

18、处理，效果相当好，BOD5 去除率达94.4%97.3%，其缺点是滤料表面生长藻类，很快使滤池堵塞。生物膜法主要有生物接触氧化法和生物转盘。a、生物接触氧化法处理啤酒废水在国内应用很普遍，该工艺综合了活性污泥法和生物膜法的优点，克服了它们的缺点，其主要优点是处理能力大，耐冲击负荷能力强，占地面积少，污泥生成量少，无污泥膨，处理成本较低，运行管理方便等，但处理效果一般不及活性污泥法，建筑费用亦较高。综上所述，生物膜法不同于活性污泥法的最大优点是不存在污泥膨胀问题。因为生物膜是附着在固体滤料表面上，微生物固着表面生长，而在活性污泥法中，微生物悬浮于液体之中生长。因此对生物膜法来讲，不会引起污泥膨胀

19、问题。总之，生物膜法和活性污泥法相比，具有运转管理相对方便，而且剩余污泥量亦较少等优点。因而生物膜法在啤酒废水生物处理工程中，尤其在处理一般规模的场合下，已受到很多厂家欢迎并予以采用。二、 厌氧生物处理：厌氧生物处理是在无氧条件下，靠厌气细菌的作用分解有机物，它适于高浓度有机废水(BOD5>2000mg/L)。经过实践证明，这类反应器完全适用于处理啤酒废水，而且厌氧消化工艺相似于啤酒酿造、发酵生产工艺。与好氧生物处理相比，厌氧生物处理的优点有：动力消耗低、剩余污泥量少、处理设备较便宜、能降解某些好氧处理难于降解的物质。其缺点分别是：厌氧污泥增殖缓慢、出水水质差、操作控制复杂以及废水浓度较

20、低时产生的CH4 回收价值小等。因此，厌氧生物处理啤酒废水已经受到了越来越多的关注。A、升流式厌氧污泥床(USAB)是利用厌氧微生物降解废水中的有机物，其主体分为配水系统，反应区，气、液、固三相分离系统，沼气收集系统四个部分。所具有的优点有：负荷高，对水温、pH 值、COD 浓度的抗冲击负荷能力大，水力负荷能满足要求，反应器对不利条件的抗性增强；去除率高，处理效果好，可省去搅拌和回流污泥所需设备能耗；能耗低，可去除80%以上的有机污染物，可大幅度减轻后续好氧处理负荷，简化了工艺，节约了投资和运行费用；可回收沼气，不需要加填料载体，提高了容积利用率，避免了堵塞。鉴于以上优点，该工艺完全适用于高浓

21、度啤酒废水的治理。B、内循环(Internal Circulation，IC)厌氧反应器是在UASB反应器的基础上发展而来的，和UASB反应器一样，可以形成高生物活性的厌氧颗粒污泥，但不同的是这种反应器内部还能够形成流体循环。此类反应器高度约为1625米，容积负荷为普通升流式厌氧污泥床(UASB)的4倍左右，占地面积少，基建投资省，有机负荷高，抗冲击负荷能力强，运行稳定性好。三、 好氧与厌氧联合生物处理：厌氧好氧处理工艺的特点：采用此工艺可使处理能力增加12倍；此工艺回收的沼气经锅炉燃烧后所产生的蒸汽可供维持啤酒发酵温度利用，可降低能源消耗；此工艺提供了工艺稳定性；运用这种处理方法可减少氮和磷

22、的补充费用；此工艺减少了剩余污泥的处理、处置费用；它减少了处理装置的总体积；节省了能源，确保生态和经济效益；可减少污泥脱水的药剂费用。厌氧好氧处理工艺的去除效果：COD去除率可达98.2%，甲烷产量可达7475.4m3/d。A、酸化SBR法处理啤酒废水：其主要处理设备是酸化柱和SBR反应器。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，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点：.由于反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小；.不需要收集产生的沼气，简化了构造，降低了造价，便于维护，易于放大；.对于污泥的降解功能完全和消化池一样，

23、产生的剩余污泥量少。同时，经水解反应后溶解性COD比例大幅度增加，有利于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节，这将加速有机物的降解，为后续生物处理创造更为有利的条件；.酸化SBR法处理高浓度啤酒废水效果比较理想，去除率均在94%以上，最高达99%以上。B、UASB+生物接触氧化法工艺处理啤酒废水：此处理工艺中主要处理设备是上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池。由于增加了厌氧处理单元，该工艺的处理效果非常好。上流式厌氧污泥床能耗低、运行稳定、出水水质好，有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能耗(因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比)。好氧处理(包括好氧生物接触氧化池和

24、斜板沉淀池)对废水中SS和COD 均有较高的去除率，这是因为废水经过厌氧处理后仍含有许多易生物降解的有机物。整个工艺对COD的去除率达98.2%，对悬浮物的去除率达97.5%，该工艺非常适合在啤酒废水处理中推广应用。C、内循环UASB技术是在普通UASB技术的基础上增加一套内循环系统，它包括回流水池及回流水泵。UASB 反应器的出水水质一般都比较稳定，在回流系统的作用下重新回到配水系统。此处理工艺主要有以下特点：其运行结果表明CODCr 总去除率高达95以上。由于采用的是内循环UASB反应器和氧化沟工艺串联组合的方式，可根据啤酒生产的季节性、水质和水量的情况调整UASB反应器或氧化沟处理运行组

25、合，以便进一步降低运行费用。D、UASB+SBR法处理工艺与水解酸化+SBR 处理工艺相比有以下优点：节约废水处理费用。UASB取代原水解酸化池作为整个废水达标排放的一个预处理单元，削减了全部进水COD的75%，从而降低后续SBR池的处理负荷，使SBR池在废水处理量增加的情况下，运行周期同样为12 h，废水也能达标排放。节约污泥处理费用。废水经过UASB处理后，75%的有机物被去除，使SBR处理负荷大大降低，产泥量相应减少。通过比较发现UASB+生物接触氧化法不仅工艺简单、运行费用低，而且出水水质稳定。所以该设计方案采用UASB+生物接触氧化法处理工艺，主要工艺流程为：废水经过机械格栅，流到集

26、水井，经过提升泵抽到初沉池，再抽到调节池，然后流到加热池，再用泵抽到USAB反应器中进行反应，废水在反应器中进行固液气三相分离，随后进入生物接触氧化池，最后进入气浮池，达到国家现行污水综合排放标准GB8979-1996中的一级标准后排放。UASB反应器产生的气体经过水封冷凝，最后被锅炉燃烧利用。UASB反应器和气浮池中的污泥用污泥抽吸泵抽至污泥浓缩池，进行污泥脱水处理，带压机房产生的压滤水自动回流到调节池再处理。2.2 各构筑物和设备的选择2.2.1 各构筑物的选择(1). 格栅格栅是一种最简单的过滤设备，由一组或多组平行的金属栅条制成的框架，斜置于废水流经的渠道中，用于截留废水中粗大的悬浮物

27、或漂浮物，防止其后处理构筑物的管道阀门或水泵堵塞。(2). 初沉池它可较经济地去除可沉物和漂浮物，以减轻后续处理设施构筑物的有机负荷。使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果。(3).调节池调节池的功能是对水进行均质均量，使各处理单元构筑物再最佳工作情况下运行，减少后续处理构筑物的冲击负荷。(4). 加热池 主要是调节水质的PH，增加水的温度，使其温度适合产甲烷菌生产。主要是UASB中要进行固液气三相分离，达到一定的温度时，气体才能被分离出来。(5). UASB反应器UASB反应池由进水分配系统、反应区、三相分离器、出水系统、排泥系统及沼气收集系统组成。 进水配水系统 该系统的形式有树

28、枝管、穿孔管以及多点多管三种形式，其功能是保证配水均匀和水力搅拌。 反应区 包括颗粒污泥区和悬浮污泥区，是UASB的主要部位，有机物主要在这里被分解。 三相分离器 由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是将气体(沼气)、固体(污泥)和液体(废水)分开，它的分离效果将直接影响反应器的处理效果。 出水系统 把沉淀区处理过的水均匀地加以收集，排出反应器，常用出水三角堰结构。 气室 也称集气罩，作用是收集气体。 排泥系统 排泥系统的功能是定期均匀地排除反应区的剩余厌氧污泥。根据不同废水水质，UASB反应器的构造有所不同，主要可分为开放式和封闭式两种；按外形来分，主要有矩形和圆形两种。依据本设计的水质条件，

29、本设计选择矩形封闭式UASB反应器。UASB反应池的优点有：沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流；不填载体，构造简单节省造价；由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不设搅拌设备；污泥浓度和有机负荷高，停留时间短。(6). 生物接触氧化池A、氧化池简介废水经UASB厌氧处理后还不能达到国家排放标准，尚需进行深度处理。由于废水中的COD浓度还比较高，必须通过好氧生物降解废水中的有机物。为保证好氧处理效果，采用生物接触氧化工艺。在生物接触氧化系统中设有半软性填料，通过微孔曝气器曝气充氧培养微生物，废水与长满生物膜的填料相接触，大部微生物以生物膜的形式固定在填料上，部分悬浮生长在水中；在曝气

30、冲刷作用下，老的生物膜不断脱落，新的生物膜不断生长，促进生物膜的新陈代谢。填料上的有机物以废水中的有机物为食物，分解为CO2 和H2O，从而降低了废水中的有机物浓度，使废水得到净化。生物接触氧化池的特点： 由于填料比表面积大，池内单位容积的生物固体量较高，因此具有较高的容积负荷。 由于接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，对水质水量的骤变有较强的适应能力。 当容积负荷较高时，其F/M 比可以保持在一定水平，污泥产量低，而且大多为脱落的生物膜，易脱水处理，不需要污泥回流。B、氧化池的型式目前，国内外接触氧化池的池型，按充氧与接触方式分，有(填料)外曝气分流式和(填料下)均匀曝气混流式量大

31、类，或简称分流式和混流式。外曝气分流式曝气池，在池的中心或池一边空隔间内进行曝气充氧，大量气体在水面分离后，水流再由外向内循环通过填料，与生物膜接触和供氧。均匀曝气混流式则直接在填料下曝气并力求布气均匀，水汽混流直接与生物膜接触和供氧。分流式接触氧化池的主要特点是：废水在单独的间隔内进行激烈的曝气和充氧，而在安装填料的另一间隔内，废水慢慢的流经填料同生物膜接触。这种外循环方式使废水反复的通过充氧与接触两个过程，供氧与供给微生物营养的状况是良好的，有利于微生物的生长繁殖。但是这类装置的填料间水流流动缓慢，冲刷力小，生物膜只能自行脱落，更新速度慢，而且容易堵塞，处理效率较低，在BOD负荷较高的二级

32、废水处理中一般较少采用。在国内，一般采用均匀曝气混流式。这种形式的特点就是直接在填料底部曝气、充氧，生物膜受到迅速上升流的强力搅拌和更新，使生物膜保持较高的活性，又能克服填料的堵塞现象。另外，上升气流不断地撞击填料，使气泡破裂，直径减小，增加了接触面积，可提高氧的转移效率，降低电耗。一般，当处理水量较小时，可用整体安装，方便施工。旋转型曝气应该属于混流式的一种。在接触氧化法中曝气不仅是充氧的手段，也是生物膜在大量生长后赖以正常更新脱落和维持生物膜活性的必要条件。采用旋转曝气方式，有可能按生化需氧量设计，知识周期性的在氧化池的各部分保持足够的怄气强度，以节省能耗。根据设计要求与条件，本设计选择均

33、匀曝气混流式氧化池。C、填料的选择填料是生物膜附着生长的载体，其性能的好坏直接影响到生物接触氧化法效能的发挥，以及与运行管理的方便与否。同时填料的费用在生物接触氧化法的基建费用中占有较大的比重，所以填料选用还关系到接触氧化法技术的经济性。通常对接触氧化填料的要求有：有一定的生物膜附着力；比表面积大，孔隙率大；水流流态良好，利于发挥传质效应；阻力小，强度大，不易发生塌陷断裂等物理性破坏；化学和生物稳定好，经久耐用；要求生物膜脱落比较方便，悬浮物截留能力低，不需频繁反冲洗，运行管理方便；不溶出有害物质，不引起二次污染；与水的密度相差不大，不增加氧化池结构荷重；形状规则，尺寸均一，在填料间形成均一的

34、流速；货源充足，价格便宜，运输和安装施工方便。载体填料按形状分为蜂窝状、束状、波纹状、圆环辐射状、板状、网状、球状等；按特性分为硬性、半软性、软性、软性和半软性的组合型以及弹性等；按材质分为塑料、玻璃钢、纤维填料等。目前国内常用的是软性、半软性、组合和弹性填料。从性能价格比来看，弹性填料最为合理。本着经济合理、耐磨实用的原则，本工艺选择半软性填料。半软性填料是一种具有特殊结构性能和水力性能的填料，它具有较强的再行布水、布气能力、又有切割气泡的作用，生物膜在其上易生长脱落。脱落的生物膜呈细碎状，使填料不易堵塞。填料在有水流或气流的冲击下能保持本身的形状，又具有一定的变形能力，在无水流或气流的冲击

35、下亦能保持自身的开关，在各种生物膜法废水处理装置中具有较广泛的应用。半软性填料系高分子聚合物制成，具有耐腐蚀、耐生物降解，使用寿命长，有良好的布气、布水性能等特性。在接触氧化池内使用时对有机物去除率高、穿质效果好、脱膜容易，氧的利用率高。在生物滤塔、冷却塔内使用时，具有对水体进行多次再分布，延长停留时间，不堵塞生物膜相好等特点。同蜂窝、立体波纹、鲍尔环等填料相比，具有价格便宜，运输、组装方便，使用寿命长等优点。D、曝气系统的选择对曝气系统总的要求是，能使水流均匀地流经氧化池和载体填料，充氧效果好，能耗低，维护管理方便。按曝气和填料的关系分为在填料外曝气和填料下均匀曝气两种。目前国内常用均匀曝气

36、，这种曝气可以提高氧的利用率。按供气方式分有鼓风曝气、机械曝气和射流曝气。目前国内用得较多的是鼓风曝气，这种曝气动力效率较高，供气量较易控制，脱落生物膜沉淀性能较好。射流曝气在国内用得不多，这种方法氧利用率较高，管理方便，噪声低，但动力效率较低，脱落生物膜易被击碎，质轻上浮。穿孔曝气管曝气系统扩散出来的气泡较大，氧的利用率较低，一般为5%6%，但其阻力损失小，对水流的扰动程度较大，孔眼不易堵塞，且构造简单，施工安装、养护管理方便。而微孔曝气器虽然氧的利用率高，一般为12%15%，但却易堵塞、破损，运行一段时间后出气不易均匀，且当来水浊度较高时下部填料容易堵塞，应采用质量较好的可张微孔曝气器。综

37、上所述，本工艺选择利用鼓风机曝气的微孔曝气器（俗称曝气圆盘）。(7). 污泥浓缩池污泥浓缩可使污泥初步减容，使其体积减小为原来的几分之一，从而为后续处理工处置带来方便。首先，经浓缩之后，可使污泥管的管径减小，输送泵的容量减小；浓缩之后直接脱水，可减少脱水机台数，并降低污泥调质所需的絮凝剂投加量。污泥浓缩的主要目的是可较少污泥体积，以便后续的单元操作。污泥浓缩的操作方式有间歇式和连续式两种。通常间歇式主要用于污泥量较小的场合，而连续式则用于污泥量较大的场合。浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩，其中重力浓缩应用最广。污泥浓缩池是降低污泥含水率，减少污泥体积的有效设备，重力浓缩实际上是自重压密的

38、过程。重力浓缩本质上是一种沉淀工艺，属于压缩沉淀。浓缩前由于污泥浓度较高，颗粒之间彼此接触支撑。浓缩开始以后，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密。通过这种拥挤和压缩过程，污泥浓度进一步提高，上层的上清液溢流排出，从而实现污泥浓缩。本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。(8). 污泥脱水间污泥经浓缩后，尚有96%的含水率，体积仍很大，为了综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理。污泥处理的目的是降低含水率，使其变流态为固态，同时减少数量，稳定有机物，

39、使其不易腐化，避免对环境造成二次污染。污泥处理的主要方法有污泥调理，污泥浓缩，污泥消化，污泥脱水和干化。污泥调理的目的是要克服水合作用和静电排斥作用，增大污泥颗粒，使其易于浓缩和过滤。常用的污泥调理方法有加药调理，淘洗，加热，冷冻等。污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩小其体积，减轻其重量。经过脱水处理，污泥含水率可从96%降到60%80%，其体积为原体积的1/101/5，有利于运输和后处理。机械脱水是污泥脱水的主要方向。污泥机械脱水的方法有真空吸滤法、压滤法和离心法等。常用的污泥脱水机械有真空转鼓过滤机、自动板框压滤机、滚压带式压滤机、离心脱水机四种。表2-4 与表2-5

40、列出了四种机械脱水设备的性能比较。主要的脱水机械有转筒式离心机，板框压滤机和带式压滤机。经过分析比较，再结合本工艺的设计原则，本方案决定选用带式压滤机。该设备的特点是可以连续生产，机械设备较简单，动力消耗少，无需高压泵，滤带能够回转，脱水效率高； 噪声小，能源节省；附属设备少，维修方便，但必须正确使用有机高分子混凝剂（PAM），形成大而强度高的絮凝。已广泛用于污泥的机械脱水。第三章 污水厂总平面布置3.1 总平面布置3.1.1 总平面布置原则根据厂的地势走向和水文气象条件，排水车间应选择在厂的下风向的位置。总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置、各种管道、管线及渠道的平面布

41、置、各种辅助构筑物与设施的平面布置。总平面布置应遵从以下几条原则：(1). 按功能分区，配置得当主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等各部分布置，要做到分区明确、配置得当而又不过分独立分散。既有利于生产，又避免非生产人员在生产区通行或逗留，确保安全生产。在有利条件时，最好把生产区和生活区分开，但两者之间不必设置围墙。(2). 功能分明、布置紧凑首先应保证生产的需要，结合地形、地质、土方、结构和施工等因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管的长度，便于操作管理。(3). 顺流排列，流程简捷指处理构筑物尽量按流程方向布置，避免与进水方向相反安排；各构筑物之间的连接管应以最短路线布置

42、，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构筑物下面。目的在于减少能量的损失、节省管材、便于施工和检修。(4). 充分利用地形，平衡土方，降低工程费用某些构筑物放在较高处，便于减少土方，便于放空、排泥，又减少了工程量，而另一些构筑物放在较低处，使水按流程按重力顺畅输送。(5). 必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能。(6). 构筑物布置应注意风向和朝向将排放异味、有害气体的构筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。3.1.2 污水厂的平面布置污水厂的平面布置是在工艺设计计算之后进行的，根据工艺流程、单体功能要求及单体平面图形进行，污水厂

43、总平面图上应有构筑物一览表、占地面积指标表及必要的说明，比例尺一般为1：(100500)。(1). 首先对处理构筑物的和建筑物进行组合安排布置时对其平面位置、方位、操作条件、走向、面积等统盘考虑；安排时应对高程、管线和道路等进行协调。为了便于管理和节省用地、避免平面上的分散和零乱，往往可以考虑把几个构筑物和建筑物在平面、高程上组合起来，进行组合布置。(2). 生产辅助建筑物的布置应尽量考虑组合布置，如机械间与材料库的组合，控制室、值班室、化验室、办公室的组合等。(3). 预留面积的考虑必要时预留生产设施的扩建用地。(4). 生活附属构筑物的布置宜尽量与处理构筑物分开单独设置，可能时应尽量放在厂

44、前区。应避免处理构筑物与附属生活设施的风向干扰。(5). 道路、围墙及绿化带的布置通向一般构筑物应设置人行道，宽度1.52m；通向仓库、检修间等应设车行道，其路面宽为34m，转弯半径为6m，厂区主要车行道宽56m；车行道边缘至房屋或构筑物外墙面的最小距离为1.5m。道路纵坡一般为1%2%，不大于3%。污水厂布置除应保证生产安全和整洁卫生外，还应注意美观、充分绿化，自爱构筑物处理上，应因地制宜，与周围情况相称；在色调上做到活泼、明朗和清洁。应合理规划花坛、草坪、林荫等，使厂区景色园林化，但曝气池、沉淀池等露天水池周围不宜种植乔木，以免落叶入池。(6). 污泥区的布置由于污泥的处理和处置一般与污水

45、处理相互独立，且污泥处理过程卫生条件比污水处理差，一般讲污泥处理放在厂区后部；若污泥处理过程中产生沼气，则应按消防要求设置防火间距。由于污泥来自污水处理部分。而污泥处理脱出的水分又要送到调节池中，必要时，可考虑某些污泥处理设施与污水处理设施的组合。(7). 管的平面布置在各处理构筑物之间应有连通管，还应有使各处理构筑物独立运行的管。当某一处理构筑物因故停止工作时，使其后接处理构筑物，仍能保持正常的运行，污水厂应设超越全部或部分处理构筑物的、直接排放水体的超越管。此外，还应设给水管、空气管、消化气管、蒸汽管及输配电线路等，这些管线有的敷设在地下，但大部分在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管

46、理，也要紧凑、少占用地。3.1.3 总平面布置结果整个排水车间呈不规则方形，则车间主干道宽3米，两侧构筑物间距不小于2 米，次干道宽2 米。3.1.4 管线设计(1).污水管 进水渠 DN200 铸铁管； 出水管 DN200 铸铁管； 溢流管 DN150 铸铁管。A、污泥管 辐流式沉淀池以重力排入污泥浓缩池，站区排泥管均选用DN200 镀锌铁管。浓缩池至带式压滤机均为压力输送污泥管。B、给水管 均采用镀锌钢管。(2). 雨水外排 依靠道路边坡排向厂区主干雨水管。(3). 管道埋深 压力管道 在车行道之下，埋深0.70.9m，不得小于0.7m；在其它位置0.50.7m，不宜大于0.7m。 重力流

47、管道 但不宜小于0.7(车行道下)和0.5(一般区域)。第三篇 设计计算书第四章 啤酒废水处理工艺主要构筑物设计与计算4.1 格栅4.1.1 设计参数(1). 格栅截留的栅渣量 格栅间隙1625mm，栅渣量0.100.05m3 栅渣/103m3废水；格栅间隙3050mm，栅渣量0.030.01 m3栅渣/103m3废水。(2). 水流通过格栅的水头损失 可通过计算确定，一般采用0.080.15m，栅后渠底应比栅前相应降低0.080.15m。格栅前渠道内的水流速度，一般采用0.40.9m/s，格栅过栅流速一般采用0.51.0m/s。(3). 格栅倾角 一般采用4575°，人工清渣栅渣时

48、取低值。格栅设有棚顶工作台，其高度高出栅前最高设计水位0.5m，格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：当人工清除栅渣时，不应小于1.2m；当机械清除栅渣时，不应小于1.5m。本次设计选取中格栅宽度s=20mm；栅条间隙b=10mm；栅前水深h=0.5m；过栅流速v=0.6m/s；安装倾角a=60°。本设计水流量为： Q=4833.3m3/d=201.4m3/h=0.056m3/s。4.1.2 计算公式(1). 格栅槽的宽度 B ，在流速v=0.6m/s之内，所以符合。再根据公式B=s(n-1)+bn，可得： B格栅槽的宽度，m； s栅条宽度，m； n栅条间隙数

49、量； b栅条间隙，m； Q最大设计流量，m3/s； 格栅的倾角；h栅前水深，m； 过栅流速，m/s。(2). 通过格栅的水头损失 h2 及 所以： h2通过格栅的水头损失，m； h0计算水头损失，m；g重力加速度，9.81m/s2； 形状系数，矩形断面形状的取2.42。k系数，格栅受栅渣堵塞时，水头损失增大的倍数，一般取k=3； 阻力系数，其值与栅条的断面形状有关，可通过下面公式计算：(3). 栅后槽总高度 HH = h + h1 + h2 = 0.5+ 0.3 + 0.291= 1.091mH栅后槽总高度，m；h栅前水深，m；h1格栅前渠道超高，一般取0.3m。(4). 栅槽总长度， ，L栅

50、槽总长度，m；L1进水渠道渐宽部位的长度，m； H1格栅前槽高，m；L2格栅槽与出水渠道连接处渐窄部位的长度，m； B格栅槽宽度，m；2进水渠渐宽段展开角度，一般取20°； B1进水渠宽度，取0.15m。(5). 每日栅渣量 W式中 W每日栅渣量，m3/d；W1单位体积污水栅渣量，m3 /（103m3 污水）一般取0.10.01，本设计取0.05；Kz生活污水水流量总变化系数，56可以取40和70的中间值，所以Kz取1.745。平均日流量/(L/s)4610152540701202004007501600Kz2.32.22.12.01.891.801.691.591.511.401.

51、301.204.2 集水井主要是起到一个缓冲作用，也是提升泵站往调节池抽取水的地方，该集水井的容积至少要大于一个小时的体积流量，这样才能保证污水不会溢流出来，后续建筑物才能正常的运行。一个小时内的体积流量：，则集水井体积 > 201.4m3,本设计中集水井体积暂时取250m3，在建筑物中，长宽比为2:1是最经济和适用的。集水井的高取8m，则集水井的表面积：。因为长宽比为2:1，所以宽为3.9m，长为7.9m。集水井的有效液位： 4.3 提升泵房提升泵房主要修建在地面以下，泵房里面有三台抽水泵，一般是两用一备，如果水量小，则可以只开一台抽水泵。泵房里面还有轴向通风机，主要是怕机器产生有毒气

52、体，防止运行员操作机器时中毒。墙体也是采用钢筋混凝土，具有吸声的功能，减小噪声对环境的影响。提升泵房的工程尺寸：7m×4m×6m4.4 初沉池按池内水流方向不同分为：平流式、辐流式、竖流式。本次选择的是平流式初沉池，它具有沉淀效果好，对冲击负荷和适应温度变化，平面布置紧凑，占地面积小等优点。4.4.1 初沉池的作用： 它可较经济地去除可沉物和漂浮物，以减轻后续处理设施构筑物的有机负荷。 使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果。 对胶体物质具有一定的吸附去除作用。 一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击。

53、4.4.2 设计参数：1）水力负荷一般取：23m3/(m2·h)。2）初沉池的最大水平流速为7mm/s。3）初沉池的超高为0.5m。4）初沉池的底部采用坡度为i=0.01，利用潜污泵把固体物质抽到集泥池，进一步脱水压泥。5）沉淀时间：1.52.0h。4.4.3 设计计算：(1) 池子总表面积：取水力负荷 (2) 沉淀部分有效水深： t取1.5h (3) 沉淀部分有效容积： (4) 池长：设水平流速为(5) 池子总宽度： (6) 在坡度的底部，设置一个长宽高各为1m的正方形，主要目的是在里面放置一个潜污泵，把沉积下来的固体物质抽走，减少水中的悬浮物和可沉物。（7）池子总高度: 设缓冲区

54、高度h3=0.3m ，超高h1=0.5m， 放置潜污泵的高度h4=1.0m。H= h1 + h2 + h3 + h4=0.5+3.75+0.3+1=5.55m4.5 调节池调节池的作用就是调节进水的水量和水质，酸性废水和碱性废水还可在调节池内中和；短期排除的高温废水也可利用调节池以平衡水温。4.5.1 设计参数(1) 调节池有效水深为2.05.0m；(2) 调节池停留时间48 小时；(3) 调节池保护高度0.30.5m。已知Q=4833.3m3/d=201.4m3/h=0.056m3/s，取水力停留时间HRT=8h；该污水处理站进水管标高为地坪下-1.0m，取调节池的有效水深h=4.0m；保护

55、高度取0.5m，保护水深为（池底）0.5m。则调节池高度H=4.0+0.5+0.5=5m。4.5.2 池体设计(1). 池体容积k池子扩充系数，一般为1020%，本池子采用20%； V调节池容积，m3T调节池中污水停留时间，取8h。则 (2). 调节池面积A设调节池1座，采用方形池，池长L与池宽B相等，则调节池1尺寸为22×22×5m3。在池底设集水坑，水池底以i=0.01 的坡度向集水坑。(3). 理论上每日的污泥量 总泥量为V=13.32m3/dV初沉池污泥量，m3/d ， 0进水中悬浮物质量浓度，mg/l。Q设计流量，m3/d , 污泥密度，以1000kg/m3。沉淀池中悬浮物的去除率，%， P污泥含水率，%。4.6 加热池主要作用就是给污水增加一定的温度，利于废水在UASB中能很好的气水分离，同时厌氧菌在一定的恒温下产甲烷最佳。加热池主要是在池中增加恒温管，使废水的温度恒定在3035。加热池的高度取5m，长和宽取调节池的一半，长=宽=11m,则加热池的体积：。加热池的有效液位：一般的工程中，加热池的液位都在总高的一半多点。主要是留一些高度预防突发情况的发生。所以有效液位高度取3m。4.7 UASB反应器4.7.1 设计参数设计流