啤酒厂废水处理设计

1、目录引言21设计依据及原则81.1 设计背景.81.2 水质水量和处理要求81.3 工程设计依据及规范81.4 设计原则.82 .工艺比较92.1 技术比较102.2 比较结果102.3 方案确定103 .生物接触氧化一气浮工艺103.1 格栅计算113.2 调节池计算193.3 二级接触氧化池计算.203.4 沉淀池计算253.5 气浮池计算283.6 污泥浓缩池计算.304 .高程计算334.1 高程布置原则334.2 计算高程.345 .水泵的选择.365.1 水泵的计算375.2 选泵.376 .工程概算.377 .结论.398 .致谢.409 .参考文献.41摘要啤酒废水进行处理，啤

2、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BOD/CODr值高，一般在50%及以上，非常有利于生化处理，同时生化处理与普通化法、化学法相比较；一是处理工艺比较成熟；二是处理效率高，COD、BOD除率高，一般可达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，选择生物氧化气浮法来处理工艺。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。二级生化处理采用生物接触氧化法，可提高生化效果。最后再设立消毒池，杀灭废水中的细菌和微生物。此流程不仅能有效去除有

3、机物，而且对水量、水质的变化有很强的适应能力，同时确保污水CODffiBODf标达标排放。经过本工艺处理的出水能达到国家污水综合排放标准（GB9878-1996的一级排放标准。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、初沉池、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、主要构筑物共五张图纸。关键词：啤酒废水；高浓度；生物接触氧化；42NoAbstractThisisdesignedtowastewatertreatmentforbeer,brewerywastewatercontainsmanyor

4、ganicsubstances,thehighertheconcentrationoftheseorganisms,althoughnontoxic,buteasytocorruption,intothewaterbodytoconsumealargeamountofdissolvedoxygen,andcauseseriousharmtotheaquaticenvironment.BreweryWastewaterBOD5/CODcrvalueishigh,generally50%ormore,isveryconducivetobiochemicaltreatment,whilebioche

5、micaltreatmentandgeneralmethod,chemicalmethodcomparison;First,maturetreatmentprocess;Second,processingefficiency,CODcr,BOD5removalratewashigh,generallyupto80%90%;threeprocessingcostislow(operatingexpensesProvince);throughthecomparisonofvarioustreatmentprocesses,choosetodealwithbiologicaloxidationflo

6、tationprocess.Thisprocesshasgrill,adjustpool,onthepretreatmentofwastewatertoremovelargersuspendedparticlesinwaterandadjustthequalityandquantity.Secondarybiologicaltreatmentbybiologicalcontactoxidation,canincreasethebiologicaleffect.Finally,adecontaminationpool,killbacteriaandmicroorganismsinwastewat

7、er.Thisprocesscanremovenotonlyorganic,butalsowater,waterqualityhasastrongadaptabilitytochange,whileensuringthattheeffluentCODandBODdischargestandardindicators.Afterthistreatmentthewatercanreachthenational"IntegratedWastewaterDischargeStandard"(GB9878-1996)ofanemissionstandard.Throughtheini

8、tialbudget,theprocesswillalsobringconsiderableeconomicbenefitsandgoodenvironmentalbenefits.Thisarticleonthegrill,adjustpool,primarysedimentationtank,biologicalcontactoxidationtank,secondarysettlingtank,sludgetankandothermajorstructuresarecalculated,thepreparationofdesignspecifications,andthemappingo

9、fprocesses,structuresandelevationplane,themainstructuresoffivedrawings.Keywords:Brewerywastewater;highconcentration;biologicalcontactoxidation;n42No引言随着经济的快速发展，餐饮娱乐行业发展迅速，带动着啤酒产业的迅猛发展，问题也随之而来了。啤酒废水就是一个比较严重的问题。近年来我国啤酒行业喜人，连续四年列世界第一位，但我国啤酒的吨酒耗水量大，废水排放量接近于耗水量的90%对环境造成了严重污染。1 .啤酒废水的特点啤酒生产主要以大麦和大米为原料，辅以啤

10、酒花和鲜酵母，经长时间发酵酿造而成。该污水具有污染物浓度较高、pH值低等特征，若不经处理直接排入水体中，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。啤酒废水按有机物含量可分为3类：清洁废水如冷冻机冷却水，麦汁冷却水等。这类废水基本上未受污染。清洗废水如漂洗酵母水、洗瓶水、生产装置清洗水等，这类废水受到不同程度污染。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性固体。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。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目前，国

11、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生物处理和厌氧生物处理两大类.42No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（释放于水中）。这类方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。活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法。其中，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.该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池.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

12、解废水中的有机物，而污泥和水的分离则由沉淀池来完成.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.又如，把生物处理与土地利用结合起来，既能有效净化废水，还能起到互补作用，产生更高的经济效益。啤酒废水属中高浓度有机废水，有很好的可生化性，但生产季节性较强，排放不连续，尤其是地面冲洗水，水量和浓度波动较大。该厂将各车间的废水汇集到一起，因无机负荷并不高，不适合目前国内常用的“厌氧

13、+好氧”方法中对原水coD>6000mgL的要求。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BODN:100:5（质量比）的要求，致使有些啤酒厂采42No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。经多种方案比较，确定采用CASM处理啤酒废水。3 .本设计的目的和意义综上所述，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。本设计的目的就是针对啤酒废水设计一套处理工艺流程，使其出水能达到国家排放标准，即避免了其可能带来的环境污染问题，也能为企业节省大

14、量排污费用，有良好的环境效益和经42No1设计原则依据及要求1.1 设计依据(1)中华人民共和国国家标准污水综合指标排放标准(GB8978-96)(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GB50010-20021.2 设计原则(1)力求处理工艺操作方便运转灵活，确保出水水质满足污水综合排放标准(GB9878-1996)的一级排放标准。(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。1.3 设计任务本设计为上海复新肉联厂屠宰废水的处理工艺初步设计，其处理水量为Q=2400m3

15、/d。出水要求达到污水综合排放标准(GB9878-1996)的一级排放标准。具体进出水水质如表1所示。表1屠宰废水进出水水质览表主要污染物名称CODCrBOD5SSPH进水浓度(mg/l)150090050069出水浓度(mg/l)WD0<20<7069根据表1,可以计算出各项污染物的去除效率，结果如下:(1) CODcr去除率=(1500-100)/1500=93.33%;42No2(2) BOD5去除率=(900-20)/900=97.78%;(3) SS去除率=(500-70)/500=86.0%;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

16、。42No2污水处理方案的确定2.1 设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ss等物理性污染物，一般采用物理方法如格栅、沉淀池和混凝等工艺去除。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COD,单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。2.2 方案比较根据啤酒

17、废水特点和出水要求，暂定以下三种污水处理方案。1 .酸化一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，优点是水解池体积小，造价低、易于维护、产生的剩余污泥少。2 .UASB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SS的去除率在10%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SS和COD匀有较高的去除率。42No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

18、证污泥菌种的平稳增长。对悬浮物的去除率达96.6%，该工艺适合用在啤酒废水处理中。3 .新型接触氧化法处理啤酒废水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VTBRE应器中进行生化处理，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，VTBR反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。以上三种方案均有较高的COD去除率，但是考虑到废水中含有悬浮固体SS及一定量的氮磷时，生物接触氧化一气浮法有一定的优势，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。2.3 方案确定

19、2.3.1 污水处理流程通过比较研究，本方案采用生物接触氧一气浮法化为主体的处理工艺，工艺流程如下所示：废水一栅|而施）一|二级接触氧化池I7|沉淀池|一|气浮池I出水2.3.2 污泥处理流程本流程污泥的主要来源为格栅、调节池池和沉淀池，需要进行浓缩和脱水的处理后才能外运，处理流程如下：污泥一-泥浓缩池|-书泥脱水|-#运泥饼2.3.3 各级处理单元污染物去除率分析42No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所不。序号名称项目CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)1格栅+倜节池进水1500900500出水一350去除率一30%2接触氧化池+沉淀

20、池进水1500900350出水58.525.272去除率87%93%70%3气浮池进水58.525.272出水411814去除率30%30%80%表2各级处理单元的污染物去除率分析42No3.污水处理构筑物设计3.1 格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。3.1.1 设计参数设计流量Q=2400m3/d=100m3/h=0.0278m3/s;最大设计流量Qmax=0.02781.5=0.0417m3/s;进水渠内有效水深一般为0.20.5m,现

21、取值h=0.3m;栅前流速0.40.8m/s;现取值为V1=0.8m/s;过栅流速0.61.0m/s;现取值为v=0.7m/s;进水渠道宽bQmax0.04170.199m;hv0.30.73.1.2 设计计算3.1.2.1 中格栅设计计算中格栅栅条间距为1040mm,现取值为b=20mm=0.020m;栅条间隙数（n）nQmax；sn-0.0417，sin609.24（n取值为10）（3-1）bhv0.0200.30.7式中：Qmax最大设计流量，m3/s；格栅倾角，（°）,取60°b格栅净间距，m;现取值为0.020m;m;42No过栅流速，m/s;图3格栅设计计算示意

22、图栅梢宽度（B）设栅条断面为锐边圆形断面s0.02mBs(n1)bn0.02(101)0.020100.38(m)(3-2)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（11）设渐宽部分展开角度120,BB12tan10.380.1992tan200.249m(3-3)式中：B栅梢宽度，m;B1进水渠范，m;渐宽部分展开角度42No校核栅前流速:QmaxB1h0.04170.1990.30.698m/s,符合要求栅梢与出水渠道连接处的渐窄部分长度（12）1l1122式中：11进水渠道渐宽部分的长度0.24920.124m(3-4)通过格栅的水头损失（h1）设

23、栅条断面为锐边矩形断面，见下表4查得2.42表4阻力系数计算公式栅条断面形状公式形状系数锐边矩形2.42迎水面为半圆形的矩形41.83圆形s31.79迎水、背水均为半圆形的矩形b1.67止方形2bs1b:收缩系数，一般为0.644c)2k2.4202广一一sin6030.0073m(3-5)0.19929.8m;42us3V.h1sinb2g式中：形状系数s栅条宽度，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°）;栅后梢总高度(H):Hhhih20.30,00730.30.6073m(3-6)式中：h栅前水深，

24、m;hi通过格栅的损失，m;卜2超局，一般米用0.3m;栅梢总长度(L):H0.20.3/cr、LliI20.51.00.2490.1240.51.02.16(m)(3-7)tantan60式中：I1进水渠道渐宽部分的长度，m;I2栅梢与出水渠道连接处的窄部分的长度，m;H1栅前渠道深，m;H1hh20.20.30.5；格栅倾角(60°);每日栅渣量(W):在格栅间隙16mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.1m3W86400QmaxW1864000.041700.24m3/d0.2m3/d(3-8)1000Kz10001.5式中：W1栅渣量m3/103污水，格栅间隙为16

25、25mm时，叫=0.100.05格栅间隙为3050mm时，皿=0.030.01;kz污水流量总变化系数1.21.5,现取1.5;渣量大于0.2m3/d时，为了改善劳动与卫生条件用械清渣格栅10。校核：QmaxkzB1h0.04171.50.1990.30.467m/s(3-9)式中：v1栅前水速，m/s;一般取0.4m/s0.9m/s;42NoQmin最小设计流量，m»S；A进水断面面积，m42No;Q设计流量，m3/sov1在0.4m/s0.9m/s之间，符合设计要求。3.1.2.2细格栅设计计算细格栅栅条间距为310mm,现取b=9mm=0.009m栅条间隙数(n)nQmax而1

26、0.0417Jsin60_20.5(n取值为22)bhv0.0090.30.7式中：Qmax最大设计流量，m3/s；格栅倾角(60°);b格栅净间距，m;h栅前水深，m;v过栅流速，m/s;栅梢宽度(B)设栅条断面为锐边矩形断面s0.02mBs(n1)bn0.02(221)0.009220.618(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(ll设渐宽部分展开角度0.6180.1992tan200.576m式中：B栅梢宽度，m;B1进水渠范，m;1渐宽部分展开角度（°）校核栅前流速:0.698m/s,符合要求Qmax0.0417Bi

27、h0.1990.3栅梢与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2)l10.618I20.309m22式中：11进水渠道渐宽部分的长度，m;通过格栅的水头损失（几）设栅条断面为锐边矩形断面，见上表查2.42hi4s3V2.一一sinb2g4k2.42(-02-)0.0090.7229.8sin6030.46m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,般采用数值为3;格栅倾斜角（60）;栅后梢总高度（H）:42NoHhh1h20.20.100.30.60m式中：h栅前水深m加一一通过格栅的损失mh2超高，一般采用0.3m栅梢总长度(L)

28、:H0.30.3L11120.51.0-0.6180.3090.51.02.77(m)tantan60式中：11进水渠道渐宽部分的长度，m;12栅梢与出水渠道连接处的窄部分的长度，m;H1栅前渠道深，m;H1hh20.30.30.6；格栅倾角(60°);每日栅渣量(W):在格栅间隙16mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.1m3W86400QmaxW1864000.04170.100.24m3/d0.2m3/d1000Kz10001.5其中：Wi栅渣量m3/103污水，格栅间隙为1625mm时，叫=0.100.05格栅间隙为3050mm时，Wi=0.030.01;kz污水流

29、量总变化系数1.21.5;由于渣量大于0.2m3/d,宜采用机械清渣。校核：0.46m/sQmax0.0417kzB1h1.50.1990.3式中：v1栅前水速，m/s;一般取0.4m/s0.9m/s;Qmin最小设计流量，m3/s;42NoA进水断面面积，m42No;Q设计流量，m3/s；v1在0.4m/s0.9m/s之间，符合设计要求。3.2调节池3.2.1 调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。

30、3.2.2 设计参数设计水量Q=2400m3/d=100m3/h=0.0278m3/s;水力停留时间T=6h3.2.3 设计计算(1)调节池有效容积池子有效容积V=QT=100X6=600m3(2)调节池尺寸取池总高H=2m,其中超高0.5m,有效水深h=1.5m则池面积AV/h600/1.5400m2池长取L=20m池宽取B=10m(为了更好的调节水质，此处设两个调节池)则池子总尺寸为LXBXH=20mX10mx2m因为排放的啤酒废水执行污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级排放标准。所以流程不用加酸化池来调节酸度。(3)空气管设计空气量QsQD1004400m3/h,根据空气主

31、管、支管及穿孔管内气体流速的要求范围，管径分别选择150mm、80mm和40mm。其中空气主管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4mm,孔眼间距100mm。(4)总水头计算HH0h1,20.51.7m式中：H总水头损失，m;H0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0.5m。根据空气量Qs和H选择罗茨鼓风机，型号为LSR125-1WD一台。3.3二级接触氧化池3.3.1 接触氧化池作用生物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。有机物通过好氧微生物的作用，

32、被降解为生物质和CO2,进而被从污水中去除掉。3.3.2 设计参数设计流量Q=2400m7d=100m3/h=0.0278m3/s;容积负荷BOD5容积负荷M=3.0X103kg/(m3d);填料层高度H=3m;3.3.3 设计计算42No（一）第一级接触氧化池设计水质如表5表5第一级接触氧化池进出水水质指标水质指标CODBOD进水水质（mg/l）1500900去除率（）6870出水水质（mg/l）480270（1）第一级接触氧化池的有效容积（即填料体积）QLaLtM式中:V氧化池有效容积，m3；3Q日均污水流量，m/d;La进水BOD5浓度,mg/l;Lt出水BOD5浓度,mg/l;d)M容

33、积负荷,gBOD5/(m3d),取3.0X103kgBODs/(m324009002703V3504m33.010(2)氧化池总面积FVH2式中：F氧化池总面积，m;H填料层总高度，m,一般取3m。FV吧168m2(取LXB=14X12m)H3(3)氧化池格数n-f式中：n氧化池格个数，n>2f-每格氧化池面积m2,f>25m2,取25m242n1686.72个25No(4)氧化池总高度H0Hhih2mhah430.50.530.30.55.4m式中：H滤料层高度，m;打超局，m;h2填料上水浸没的深度，m;卜3填料层间隙身，m;h4配水区局度，m;m填料层数(层)，为3层。(5)

34、校核接触时间tnH3.96h,符合要求。(3-19)Q100(6)需气量计算按照气水比计算，取值为15:1,即每m3污水需气量为15m3。DD0Qmax151001.21800m3/h(3-20)式中：D0气水比，污水m3/空气m3;Qmax最大设计水量，m3/h。(7)曝气设计采用260弓型棕刚玉曝气头，其服务面积为030.75m42No/个。则需要(22X6)/0.5=264个，为安全计取300个。空气管道布置如图2所示。考虑各管道内的空气流速，总管直径取350mm,干管直径取250mm,支管直径取100mm。每小格安装5根支管，每根支管安装10个曝气头。设30根干管，每根干管上设1200

35、/30=40个空气扩散器。图2空气管路图(8)鼓风机选择(3-21)风压：P=15+H=15+4.7=19.7kPa式中：H扩散设备的浸水深度，m;15为估算管道压力及扩散设备压力损失之和，kPa。其中1根据风量D和风压P,选择型号为LSR300WZ罗茨鼓风机5台台备用。二、第二级接触氧化池设计水质见表3表3第二级接触氧化池进出水水质指标CODBOD进水水质(mg/l)480270去除率(%9595出水水质(mg/l)2414(1)第二级接触氧化池的有效容积(即填料体积)QLaLtM3式中：V氧化池有效谷积，m;42NoQ日均污水流量，m3/d；La-进水BOD5浓度,mg/l;Lt出水BOD

36、5浓度,mg/l;M容积负荷，gBOD5/(m3d),取0.6kgBODJ(m3d)。426.7m310002701430.610(2)氧化池总面积:式中：F氧化池总面积,填料层总高度,m,VH一般取426.733m。142.2m2(3)氧化池格数:式中：n氧化池格数，个,n>2f每格氧化池面积m2,(4)校核接触时间nfHQ24(5)氧化池总高度H0式中：h0-填料高度,m;42f<25m2,取22.35m2。寺6个22.35622.353249.66h1000hoh1h2h3Nohi超高，一般取0.5m;h2-填料层上部水深，一般为0.40.5m;取0.5mh3-填料至池底的高

37、度，在0.51.5m之间，取0.5m。H030.50.50.54.5m(6)需气量DoQ式中：D0-1m3污水所需气量，m3/m3,一般为1520m3/m3;3.日均污水流量，m/d。D=15X1000=15000m3/d3.4沉淀池的设计3.4.1沉淀池作用接触氧化池中的生物膜会老化脱落，而沉淀池的作用就是从废水中分离出脱落的生物膜，确保出水达标。采用2座竖流式沉淀池。3.4.3设计参数表面负荷q'2.5m3/(m2h);空隙内流速vi=0.02m/s沉淀时间t=1.5h;中心管内流速V0=0.03m/s;3.4.3设计计算(1)中心管面积42qmaxV01001.220.93m0.

38、03(3-22)No式中：qmax单池最大设计流量，m3/s;V0中心管内流速，m/so(2)中心管直径4f40.931m,3.14m(3-23)(3)中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度qmax1001.2h3叱0.17mVid00.023.141.351(3-24)式中：Vi喇叭口与反射板之间的缝隙内流速，m/s。(4)沉淀部分有效断面积FqmaxV1001.2248m2.5(3-25)式中：v沉降区内流速，m/so其与表面负荷q'数值上相等。(5)沉淀池直径D/(Ff)4(480.93)3.147.9m<8m,符合要求。(6)沉淀池有效水深(3-26)h2vt2.51.53.

39、75m式中：t沉降时间，ho(7)校核池径水深比D/h2=7.9/3.75=2.1<3,符合要求。(8)污泥产量由于SS去除产生的污泥量：Wiq(SaSc)10024(24070)408kg/d42No由于COD去除产生的污泥量W2q(CaCc)a10024(480100)0.3274kg/d(3-27)式中：Ca,Cc分别代表进口和出口COD的浓度，mg/l;a污泥表观增长系数，取值为0.3。则污泥产量W=W1+W2=408+274=682kg/d。(9)污泥部分需要的容积按照污泥停留时间为2h计算，-WT68223/、V18.9m(3-28)24(1P)241000(10.997)式

40、中：T污泥停留时间，h;r污泥容重，kg/m3,取彳I为1000kg/m3;P污泥含水率，。(10)污泥斗污泥斗为圆截锥形，设底部直径d'为0.4m,截锥高度为h5,截锥侧壁倾角a=55°,则h5(%喔)tga(7%0%)tg555.28m(3-29)则污泥斗体积h5223.145.28223V25(RrrR)(3.950.23.950.2)90.7m(3-30)33V2>V,可见污泥斗足够容纳产生的污泥量。(11)池子总高度Hh1h2h3h4h50.33.750.1705.289.5m(3-31)式中：h1超高，m;42Noh3缓冲层高度，m。采用静压排泥，排泥管下端

41、距池底0.15m,上端超出水面0.5m,选择直径为250mm。3.5气浮池3.5.1 气浮池作用气浮池的功能是提供一定的容积和池表面积，使微气泡与水中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附、并使带气颗粒与水分离6。3.5.2 设计参数设回流比取15%;试验条件下的释放量40L/m3;选定的容器压力0.3Mpa;3.5.3 设计计算(1)气浮所需空气量QgQq=QR/ac式中：Q气浮池设计水量m3/h;R/试验条件下的回流比,取15%;ac试验条件下的释放量L/m3,取40L/m3;水温校正系数，一般取1.11.3取1.3;Qq=QR/ac=41.715%0.041.3=330L/h(2)加压容器水量Qp

42、42Qp=Qq736pktNo式中：P选定的容器压力MPa;取0.3MPa;kt溶解度系数，根据水温查表取2.951042No;容器效率一般取0.60.8取0.6;Qp=Qq330736pkt7360.60.32.9510万=84.4%(3)接触室的表面积AcAQQpAc=c选定接触室中水流的上升流速(s)后，取1020mm/s取10mm/s;QQp41.784.4二2Ac=3.5mc0.016060c(4)分离室的表面积As人QQpAs=s选定分离速度分离室的向下平均水流速度般,取1.53mm/s取2mm/s;QQp41.784.42As=17.5ms0.0026060对矩形分离室长宽比一般

43、取(1-2)/1;长取5米，宽取3.5米.气浮池的净容积WW=(Ac+As)H=(3.5+11.5)2=42m3;式中：H平均水深取，2m;(6)容器罐直径(Dd)过流密度(I)取3500m3/(m42No?d)=145.8m3/(m2?h)Dd=4Qp=4844=0.86mI,3.14145.8(7)容器罐高Z=2Z1+Z2+Z3+Z4式中：乙一一罐顶，底封头高度(根据罐直径而定)m;乙布水区高m一般取0.20.3m取0.3;Z3贮水区高m一般取1.0m;Z4一一填料层高m当采用阶梯环时，可取1.01.3m取1.3m;Z=2Zi+Z2+Z3+Z4=20.025+0.3+1.0+1.3=2.6

44、5m(8)空压机额定空气量Qq/=/601000式中：/安全系数一般取1.21.5取1.4;Qq/=/Q=1.40.33=7.7106m3/h6010006010004.污泥处理系统的设计计算4.1 污泥浓缩池4.1.1 污泥浓缩池作用污泥浓缩用于降低污泥中的空隙水，减少污泥体积。经过污泥浓缩，污泥含水率可由原来的99.7%W低为97%-98%4.1.2 设计参数污泥浓缩池采用辐流式重力浓缩池。根据4.5.3二沉池计算结果，浓缩池进口污泥流量Q'=300m3/d(含水率为99.7%)。污泥固体通量M=20kg/(m42Nod);污泥固体浓度C=3kg/l。4.1.3 设计计算(1)浓缩

45、池面积O'C300320245m(4-1)式中：C污泥固体浓度，kg/l;M污泥固体通量，kg/(m2d)则浓缩池直径D、4A:：8m(3)浓缩池高度TQ'24A1230024453.4m(4-2)式中：T污泥浓缩时间，h(4)浓缩池总深度(4-3)Hihih2h31.70.30.54.2m式中：h2超高，m;h5缓冲层高度，m。采用中心驱动式刮吸泥机1台，为增强浓缩功效，刮泥机上有垂直栅条，吸泥管将污泥吸到上部的集泥梢中，通过中心导流筒内的排泥管排泥。进泥管和排泥管均采用管径D=300mm,上清液送回至调节池。4.2 贮泥池及污泥泵4.2.1 贮泥池作用污泥从浓缩池被排除后，

46、没有压力进入污泥脱水机房，因此应设贮泥池。由浓缩池和预处理产生的污泥进入贮泥池，再由污泥泵将其提升，以便顺利进入污泥脱水机房。如果污泥脱水性能不理想，也可作为泥质调理池，加入混凝剂改善其脱水性能，提高脱水效果。4.2.2 设计计算(1)污泥量确认来自浓缩池污泥量约为：q300(10099.7)30m3/d(含水率为97%)。(10097)集泥井污泥量Q'3Q'1Q'231.23061.2m3/d。(2)贮泥池容积V'3Q'3T61.24244.8m42No(4-4)式中：T污泥停留时间，ho(3)贮泥池上部尺寸采用方形池子，具体尺寸为LBH°=

47、7m7m4m,则上部容积为196m3(4)斗部容积将贮泥池设为正方形取斗底边l=2m,池，侧壁倾角=50；泥斗高度hi=(7-2)tg50/2=2.5m取保护高度为1.0m,则斗内有效容积为Vo=1>2.5次42No42No42No242No+72+(22X72)1/2=56.25m3(5)贮泥池总高度设超高h2=0.5m则总高H=hi+h2+Ho=2.5+0.5+5=8m。(6)校核贮泥池总容积为196+56.25=252244.8,符合要求。选择螺旋输送机1台，功率1.5kW。4.3污泥脱水4.3.1 污泥脱水作用浓缩后的污泥含水率将为97%fc右，但体积还是很庞大。为了综合利用和最

48、终处置，需要对污泥进行脱水处理。经过脱水处理的污泥含水率可以降为6070%便于运输和储存。4.3.2 设计选型选择型号为DNYD-1000的压滤机一台，污泥处理量(kg/h)200500,处理后滤饼的含水率可以达到65%。干污泥定期拉走处理，脱出的废水回到调节池。5污水处理站平面及高程布置5.1 污水处理站平面布置5.1.1 各处理单元构筑物的平面布置处理构筑物是污水处理的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑：(1)贯通连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免曲折，造成管理不便。(2)土方量做到基本平衡，避免劣质

49、土壤地段。(3)在各处理构筑物之间应保持一定间距，以满足放工要求，一般间距要求510m如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。(4)各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，减少占地面积。5.1.2 辅助建筑物污水处理的辅助建筑物有泵房、办公室、集中控制室、水质分析化验室等，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便、安全。化验室化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风向处。综上所述，设计污水处理站平面布置图时，要根据工艺要求满足各种管道布置间距，满足良好的交通功能，有良好的绿化环境，对四周环境没有污染，又要满足各种功能要求，节约用地的原则。本设计的平

50、面布置详见相关图纸。5.2 污水处理站高程布置5.2.1 高程布置原则污水处理厂高程布置的任务是：确定各处理构筑物和泵房等的标高，选定各连接管渠的尺寸并决定其标高。计算决定各部分的水面标高，以使污水能按处理流程在处理构筑物之间通畅地流动，保证污水处理厂的正常运行。污水处理厂的水流常依靠重力流动，以减少运行费用。为此，必须精确计算其水头损失(初步设计或扩初设计时，精度要求可较低)。水头损失包括：(1)水流流过各处理构筑物的水头损失，包括从进池到出池的所有水头损失在内；在作初步设计时可做估算。(2)水流流过连接前后两构筑物的管道(包括配水设备)的水头损失，包括沿程与局部水头损失。(3)水流流过量水

51、设备的水头损失。水力计算时，应选择一条距离最长、水头损失最大的流程进行计算，并应适当留有余地；以使实际运行时能有一定的灵活性。5.2.2 污水处理高程计算(1)水头损失计算根据要求，管道损失一般不超过构筑物损失的30%,而总水头损失为管道损失和经过构筑物的损失之和，所以可以认为总水头损失约是污水流经构筑物损失的1.3倍。本流程所设计的污水处理构筑物水头损失见表3。表3各个构筑物的水头损失构筑物名称格栅调节池接触氧化池沉淀池水头损失0.150.30.60.70.250.50.50.6取值范围（成实际取值（成0.30.60.50.5则有： 粗格栅至细格栅水头损失为h0=0.15X.3=0.195m; 细格栅至调节池水头损失为hi=0,3X,3=0.39m;调节池至接触氧化池的水头损失为h2=0,6¥3=0.78m;接触氧化池至沉淀池的水头损失为h5=0.5¥3=0.65m;沉淀池至排水口的水头损失为h6=0,6X,3=0.79mo沿线损失约2.805m。（2）高程计算为简化计算，将地平面标高设定为0m。二沉池液面标高0.79m;接触