啤酒厂污水处理终极

1、第一章课程设计任务书及指导书1.1设计题目武汉市某啤酒有限公司污水办理工程工艺设计1.2设计目的本设计是水污染控制工程教课中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实质工程问题的能力，并进一步坚固和提高理论知识。1.3规划及污水水量、水质1.3.1废水水量依据武汉某啤酒有限公司供给的招标文件以及两方多次的现场谈论，污水办理工程的设计水量为：15,000m3/d。1.3.2设计参数经多次设计与谈论，最后确立污水办理工程的设计参数以下：设计水量CODcrBOD5SSNH3-N磷酸盐（以P计）15000m3/d3000mg/l1500mg/l1200mg/l12mg/l2.5

2、mg/l1.3.3出水水质要求依据武汉某啤酒有限公司供给的招标文件及两方合同商定，污水办理工程的出水水质应达到国家污水综合排放标准（GB89781996）的一级水质标准中的以下标准：CODcrBOD5SSpHNH3-N磷酸盐（以P计）100mg/l20mg/l70mg/l6-912mg/l0.5mg/l1.3.4厂址及场所现状污水办理厂拟用处所目前是一个水塘，需清淤、回填、平坦后才能用作污水厂的建设。原污水将经过管网输送到污水厂，假设平坦后厂区的地面标高为0.00m，原污水将经过管道输送到污水厂，来水管管底标高为-2.50m，充满度为0.5m。1.3.5介绍工艺水办理流程：污泥办理流程：预办理

3、浓缩常温UASB生物选择器+带式脱水机氧化沟消毒1.4、原始资料1.4.1气象资料：风向整年主导风向为西北风，夏天主导风向为东南风。年均匀风速3.3m/s温度年均匀18.8C，极端温度：最高41.3C，最低-3C。土壤冰冻深度0.1m。地下水位地面下0.5m1.4.2污水排水采纳河流资料：该污水厂的出水直接排入厂区外面的长江的支流，其最高洪水位（50年一遇）为-1.0m，常水位为-3.0m,枯水位为-3.5m.第二章污水办理工艺流程说明2.1.厌氧好氧联合办理技术厌氧办理技术是一种有效去除有机污染物并使其碳化的技术，它将有机化合物转变成甲烷和二氧化碳。对办理中高浓度的废水，厌氧比好氧办理不但运

4、行花费低，并且可回收沼气；所需反应器体积更小；能耗低，约为好氧办理工艺的10%15%；产泥量少，约为好氧办理的10%15%；对营养物需求低；既可应用于小规模，也可应用大规模。厌氧法的弊端式不可以去除氮、磷，出水常常不达标，所以常常需对厌氧办理后的废水进一步用好氧的方法进行办理，使出水达标。常用的厌氧反应器有UASB、AF、FASB等，UASB反应器与其余反应器对比有以下长处：沉降性能优异，不设积淀池，无需污泥回流不填载体，构造简单节约造价因为消化产气作用，污泥上调造成必定的搅拌，因此不设搅拌设施污泥浓度和有机负荷高，逗留时间短同时，因为大幅度减少了进入好氧办理阶段的有机物量，所以降低了好氧办理

5、阶段的曝气能耗和节余污泥产量，从而使整个废水办理过程的花费大幅度减少。可以看出厌氧好氧联合办理在啤酒废水办理方面有较大长处，故啤酒废水厌氧好氧办理技术是最好的选择。2.2.办理工艺路线的确定废水格栅提高泵房集水井配水井UASB反应器CASS反应池氧化沟接触消毒池出水集泥池污泥浓缩池脱水间泥外运啤酒废水先经过粗格栅去除大杂质后进入细格栅拿出体积较小的杂质，再集水池，用污水泵将废水提高至配水井。配水井中出来的水用泵连续送入UASB反应器进行厌氧消化，降低有机物浓度。厌氧办理过程中产生的沼气被采集到沼气柜。UASB反应器内的污水流入CASS池中进行好氧办理，此后达标出水。来自UASB反应器、CASS

6、反应池的节余污泥先采集到集泥井，在由污泥提高泵提高到污泥浓缩池内被浓缩，浓缩后进入污泥脱水机房，进一步降低污泥的含水率，实现污泥的减量化。污泥脱水后形成泥饼，装车外运办理。第三章主要设施及办理修建物设计计算3.1格栅设计说明格栅主若是拦截废水中的较大颗粒和飘荡物，以保证后续办理的顺利进行。h2h1HhH1hh1B1B1B11500H110002tg图2.1格栅设计计算草图3.1.1设计参数设计流量Q=15000m3/d=625m3/h=0.1736m3/s；栅条宽度S=10mm栅条缝隙d=10mm栅前水深h=0.4m格栅安装角度=60，栅前流速0.7m/s,过栅流速0.8m/s；单位栅渣量W=

7、0.10m3/103m3废水。3.1.2设计计算3.1.2.1栅条缝隙数Qmaxsinan=bhv式中：3Q设计流量，m/s格栅倾角，度b栅条缝隙，mh栅前水深，mv过栅流速，m/sn=0.1736sin60=50.48,取n=51条。0.0100.40.83.1.2.2栅槽宽度B=S（n-1）bn=0.01（51-1）+0.0151=1.01栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m，取0.3m。即栅槽宽为1.01+0.3=1.31m，取1.4m。3.1.2.3进沟渠道渐宽部分的长度设进沟渠道宽B1=0.5m，其渐宽部分睁开角度1=60L1B-B1=1.4-0.5=2tg20=1.24m2tg203

8、.1.2.4栅槽与出沟渠道连接处的渐宽部分长度L2=L1/2=0.62m3.1.2.5经过格栅水头损失取k=3,=1.79(栅条断面为圆形)，v=0.8m/s，则4v2hks3sin1b2g式中：k-系数，水头损失增大倍数-系数，与断面形状有关S-格条宽度，mb-栅条净隙，mmv-过栅流速，m/s-格栅倾角，度0.0140.82h131.793sin600.1520.0129.813.1.2.6栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.152+0.3=0.8520.9m3.1.2.7栅后槽总长度H10.7LL1L20.51.0tg1.240.620.51.0tg6

9、03.76m3.1.2.8每日栅渣量3330.01,2，则：栅渣量(m/10m污水)，取0.1中格栅用中值K=1.5W=QW186400K21000式中：Q3-设计流量，m/sW单位体积污水栅渣量333-(m/10m污水)，粗格栅用小值，细格1栅用大值，取W=0.10m3/1033m1Kz-污水流量总变化系数W=0.17360.10864001.51000=1.0m3/d0.2m3/d(采纳机械清渣)3.2泵房3.2.1污水泵站的特色及形式合建式矩形泵站本设计流量较大，使用4台水泵，三用一备，这使得泵站规模较大，所以采纳合建式矩形泵站，地下部分采纳矩形或梯形，上部为矩形。组合形式更拥有水力条件

10、较好的特色，矩形及组合泵房多为开槽施工。3.2.2泵站的部署应用绿化带或建筑物进行间隔，并且宽度不该小于30m，还应试虑泵房内的排水和通风。3.2.3污水泵站的设计3.2.4设计依照1）设计流量应按最高日设计，并满足最大充满度的流量要求。2）选泵的时候，应该尽量选择同一型号的水泵，以便于检修，同时还应满足低流量时候的调理要求。3）泵站修建物不一样意地下水渗透，设计时应该考虑地下水的高度，设置有高于地下水位0.5m的防水措施。4）泵站形式的选择主要取决于水力条件及工程造价。泵房采纳下圆上方形泵房，集水池在泵房后边，采纳半地下式。考虑四台水泵，此中一台备用。3.2.5泵站的设计与计算3.2.5.1

11、设计参数设计流量Q=15000m3/d=0.1736m3/s=625m3/h取Q=630m3/h，则一台泵的流量为210m3/s。3.2.5.2选泵前总扬程估量经过格栅水头损失为0.2m，集水池最低水位与所需提高常常高水位之间的高差为：8-(-2.252)=10.252m3.2.5.3出水管水头损失总出水管Q=180L/s，采纳管径DN250，查表得v=1.23m/s,1000i=9.91,一根出水管，Q=80L/s，采纳管径DN200，v=0.97m/s,1000i=8.6，设管总长为40m，局部损失占沿程的30%，则总损失为：9.914010.30.5m10003.2.5.4水泵扬程泵站内

12、管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m,则水泵总扬程为：H=10.252+0.5+1.5+1.0=13.252m3.2.5.5选泵按最大时流量Qmax选泵，工4台（3用1备），每台水泵的设计流量Q=Qmax/3=625/3=208.4m3/h，查给水排水设计手册第册，采纳200WLI-480-13型立式水泵，参数以以下表格所示：水泵的参数型号流量扬程轴功率效率转速重量m3/hmKW%r/minKg150WLI-300-3001617.575145098016水泵安装参数表型号JBCDEFGH出口法兰mm进口法兰mm150WLI-300-mmmmmmmmmmmmmmmmDND1D2D

13、ND1D216429066453547596715242820283200005000005000占地面积为5278.54m2，即为圆形泵房D10m,高16m,泵房为半地下式，地下埋深8m，水泵为自灌式。3.3集水池3.3.1设计说明集水池是齐集准备输送到其余修建物去的一种小型贮水设施，设置集水池作为水量调理之用，储存盈利，增补欠缺，使生物办理设施在一日内能获取均和的进水量，保证正常运行。3.3.2设计参数3设计最大日流量Q=0.1736m/s；3.3.3设计计算集水池的容量为大于一台泵五分钟的流量，设三台水泵（两用一备）。则每台泵的流量为33Q=0.087m/s0.090m/s。集水池容积采

14、纳相当于一台泵30min的容量W=QT/1000=906030/1000=162m32有效水深采纳6m，则集水池面积为F=54m，其尺寸为5m6m。3.3.4集水池构造集水池内保证水流安稳，流态优异，不产生涡流和滞留，必需时可设置导流墙，水泵吸水管按集水池的中轴线对称部署，每台水泵在吸水时应不搅乱其余水泵的工作，为保证水流安稳，其流速为0.3-0.8m/h为宜。3.4配水井在市政给水中，配水井作用是分配原水。在污水办理中，作用是采集污水，减少流量变化给办理系统带来冲击。污水第一流到配水井，达到必定容量再下一步办理啊。混杂器井作用差不多，采集不一样的污水也许加药使污水的成分、浓度相对稳固。配水井

15、设为圆柱形，水力逗留时间设为T=10min，则其容积为：V=QT=625（1060）=104.17m3取配水井总高为H=5.5m，超高为0.5m，有效高度为5m。其截面积为：AV104.1720.84m2H5直径D:D4A5.15m3.5UASB反应池3.5.1设计说明UASB反应池由进水分配系统、反应区、三相分别器、出水系统、排泥系统及沼气采集系统构成。UASB反应池有以下长处：沉降性能优异，不设积淀池，无需污泥回流不填载体，构造简单节约造价因为消化产气作用，污泥上调造成必定的搅拌，因此不设搅拌设施污泥浓度和有机负荷高，逗留时间短3.5.2设计参数设计流量Q=15000m3/d=625m3/

16、h=0.1736m3/s；进水COD=3000mg/L,去除率为80%；3容积负荷（Nv）为：4.5kgCOD/(md)；污泥产率为：0.07kgMLSS/KgCOD；产气率为：0.4m3/KgCOD。3.5.3设计计算3.5.3.1UASB反应器构造尺寸计算反应器容积计算(包含积淀区和反应区)UASB有效容积为：QS0V有效=Nv式中：3V有效-反应器有效容积，m3Q-设计流量，m/dS0-进水有机物浓度,KgCOD/m3NV-容积负荷,KgCOD/(m3d)1500033V有效=10000m2UASB反应器的形状和尺寸工程设计反应器2座，横截面为矩形。反应器有效高度为5m，则横截面积S=V

17、有效/h=10000/5=2000m22单池面积Si=S/2=2000/2=1000m单池从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1以下较为适合。设池长L=45m，则池宽：B=Si/L=1000/45=22.22m，取23m单池截面积：S1=LB=4523=1035m2设计反应池总高H=6.5m，此中超高0.5m（一般应用时反应池装液量为70%-90%）单池总容积V1：3V1S1H=1035（6.5-0.5）=6210m单池有效反应容积V1有效：Vi有效=S1H=10355=5175m3故单个反应器实质尺寸:BH=45m23m6.5m3反应器数目2座总池面积S总：2S总=Sin=10352

18、=2070m反应器总容积V：3V=Vin=62102=12420m总有效反应容积V有效：V有效=V1有效n=51752=10350m310000m3，符合要求。10350UASB体积有效系数=100%=83.3%，在70%-90%之间，符合要求。水力逗留时间（HRT）及水力负荷率(Vr)tHRTV有效1035016.56hQ625VrQ6250.604m3m2h1.0符合设计要求。S110353.5.3.2三相分别器构造设计设计说明三相分别器要拥有气、液、固三相分其余功能。三相分别器的设计主要包含积淀区、回流缝、气液分别器的设计。积淀区的设计三相分别器的积淀区的设计同二次积淀池的设计同样，主若

19、是考虑积淀区的面积和水深，面积依据废水量和表面负荷率决定。本工程设计中，与短边平行，沿长边每池部署10气罩，构成6个分别单元，则每池设置6个三相分别器。三相分别器长度B=23m每个单元宽度b=45/10=4.5m。2积淀区的积淀面积即为反应器的水平面积，即1035m积淀区的表面负荷率Qi/S=313/1035=0.30m3/(m2.h)1.0-2.0回流缝设计如图是三相分别器的构造表示图DEh1h2h4b3Ch3V2V1Ab1b2b三相分别器构造表示图设上下三角形集气罩斜面水平夹角=55，取h3=1.4m；b1=h3/tg式中：b1下三角集气罩底水平宽度，m;下三角集气罩斜面的水平夹角；h3下

20、三角集气罩的垂直高度，m;1.4b10.98mtg55则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离：b=b-2b1=4.520.98=2.54m2则下三角形回流缝面积为：S1=b2Bn=2.542310=584m2下三角集气罩之间的污泥回流逢中混杂液的上升流速(V1)可用下式计算：V1=Q/S11式中：Q13；反应器中废水流量，m/hS下三角形集气罩回流逢面积，21m；V1=313/584=0.54m/s2.0m/s,符合设计要求设上三角形集气罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝的宽度b3=CD=0.45m,则上三角形回流缝面积为：S2=b3B2n=0.4523210=207m2上下三角形集气罩之

21、间回流逢中流速(V2)可用下式计算：V2=Q1/S2，式中：Q3；反应器中废水流量，m/h22S2上三角形集气罩回流逢之间面积，m；V2=313/207=1.51m/hV1V2净水的,故取=0.02g/cms。由斯托克斯工式可得气体上升速度为：Vb0.959811.031.251030.0120.266(cm/s)9.58(m/h)180.02BC0.641.6；Vb/Va=9.58/1.97=4.86；AB0.4VBC因为b，故可脱去d0.01cm的气泡5三相分别器与UASB高度设计三相分别区总高度h=h2+h3+h4h5式中h2-集气罩以上的覆盖水深，取0.5m。DFAFAD1.711.2

22、80.43h5DFsin550.35hh2h3h4h50.51.42.220.353.77综上UASB反应器尺寸以下:总高H=6.5m，积淀区高2.5m，污泥区高1.5m，悬浮区高2.0m，超高0.5m。3.5.3.3布水系统设计计算1.配水系统采纳穿孔配管，进水管总管径取400，流速约为0.65m/s。每个反应器设置10根DN150支管，每根管之间的中心距离为2.0m，配水孔径采纳16，孔距2.0m，每孔服务面积为2.02.0=4.0，孔径向下，穿孔管距离反应池底0.2m，每个反应器有200出水孔，采纳连续进水。布水孔孔径共设置布水孔200，出水流速u选为2.2m/s，则孔径为d=4Q=43

23、13=0.016m3600hu36002003.142.23.考据常温下，容积负荷（NV）为：4.5kgCOD/(m3d)；产气率为：0.4m3/KgCOD；需满足空塔水流速度Ul1.0m/h,空塔沼气上升流速ug1.0m/h。空塔水流速度Ul=Q/S=625/2070=0.30m/h1.0m/h符合要求。空塔气流速度QCOr6251.80.40.8符合要求。Ug20700.17m/h1m/hS3.5.3.4排泥系统设计计算UASB反应器中污泥总量计算一般UASB污泥床主要由沉降性能优异的厌氧污泥构成，均匀浓度为15gVSS/L,则两座UASB反应器中污泥总量：G=VGSS=1000015=1

24、50000kgSS/d产泥量计算厌氧生物办理污泥产量取：0.07kgMLSS/kgCODUASB反应器总产泥量X=rQCoE=0.071500030.8=2520kgVSS/d式中：XUASB反应器产泥量，kgVSS/d；r厌氧生物办理污泥产量，kgVSS/kgCOD；Co进水COD浓度kg/m3；E去除率，本设计中取80%。据VSS/SS=0.8，X=2520/0.8=3150kgSS/d单池产泥ikgSS/dX=X/2=3150/2=1575污泥含水率为98%，当含水率95%，取s1000kg/m3，则污泥产量WsWs=X/s（1-P）=1575/1000（1-98%）=78.75m3/h

25、单池排泥量Ws1Ws1=78.75/2=39.38m3/hWsi39.3819.69m3h2污泥龄cc=G/X=150000/3150=48(d）排泥系统设计在UASB三相分别器下0.5m和底部400高处，各设置一个排泥口，共两个排泥口,每日排泥一次。3.5.3.5出水系统设计计算出水系统的作用是把积淀区液面的澄清水均匀的采集并排出。出水能否均匀对办理成效有很大的影响。1.出水槽设计对于每个反应池，有10个单元三相分别器，出水槽共有10条，槽宽a=0.3m。单个反应器流量qi=Qi/3600=313/3600=0.087m3/s设出水槽口周边水流速度为u=0.2m/s，则槽口周边水深q10.0

26、870.145m10ua100.20.3取槽口周边水深为0.3m，出水槽坡度为0.01；出水槽尺寸20m0.2m0.3m；出水槽数目为10座。溢流堰设计出水槽溢流堰共有20条（102），每条长20m，设计900三角堰，堰高50，堰口水面宽b=50。每个UASB反应器办理水量87L/s,查知溢流负荷为1-2L/（ms），设计溢流负荷f=1.2L/（ms）。则堰上水面总长为：L=qi/f=87/1.2=72.5m。三角堰数目：n=L/b=72.5/5010-3=1450个；每条溢流堰三角堰数目：1450/20=73个。一条溢流堰上共有73个100的堰口，73个140的缝隙。堰上水头校核每个堰出流率

27、：-53q=qi/n=87/14501000=610m/s0三角堰计算公式，q1.43h0.4按90堰上水头：0.4=（610-5）0.4h=（q/1.43）/1.43=0.0177m出沟渠设计计算反应器沿长边设一条矩形出沟渠，10条出水槽的出水流至此出沟渠。设出沟渠宽0.8m，坡度0.001，出沟渠渠口周边水流速度为0.3m/s。q0.087渠口周边水深1=0.363m以出水槽槽口为基准计算，出沟渠渠深：0.25+0.363=0.613m，离出沟渠渠口最远的出水槽到渠口的距离为14.67米，出沟渠长为14.67+0.1=14.77m，出沟渠尺寸为14.77m0.8m0.59m，向渠口坡度0.

28、001。UASB排水管设计计算采纳DN250钢管排水，充满度为0.6，管内水流速度为V4872.96m/s0.2520.610003.5.3.6沼气采集系统设计计算沼气产量计算沼气主要产生厌氧阶段，设计产气率取0.4m3/kgCOD。总产肚量G=rQC0E=0.41500030.97=17460m3/h每个UASB反应器的产肚量Gi=G/2=17460/2=8730m3/h集气管每个集气罩的沼气用一根集气管采集，单个池子共有10根集气管。每根集气管内最大气流量=8730/24360010=0.01m3/s据资料，集气室沼气出气管最小直径d=150mm,取150.沼气主管每池13根集气管先通到一

29、根单池主管，而后再汇入两池沼气主管。采纳钢管，单池沼气主管管道坡度为0.5%.单池沼气主管内最大气流量qi=8730/243600=0.10m3/s取D=150，充满度为0.8，则流速为V=0.0104/0.80.15=1.07m/s两池沼气最大气流量为q=17460/243600=0.202m3/s取DN=250，充满度为0.6，则流速为V=0.2024/0.2520.6=6.86m/s水封灌设计水封灌主若是用来控制三相分别气的集气室中气液两相界面高度的，因为当液面太高或颠簸时，浮渣或浮沫可能会引起出气管的拥堵或负气体部分进入沉降室，同时兼有有排泥和除掉冷凝水作用。水封高度HH1H0式中：H

30、0反应器至贮气罐的压头损失和贮气罐内的压头为保证安全取贮气罐内压头，集气罩中出气气压最大H1取2mH2O，贮气罐内压强H0为400H2O。水封灌水封高度取1.5m，水封灌面积一般为进气管面积的4倍，则S1d2410.5240.785m244水封灌直径取0.5m。气水分别器气水分别器起到对沼气干燥的作用，采纳500H1800钢制气水分别器一个，气水分别器中预装钢丝填料，在气水分别器前设置过滤器以净化沼气，在分别器出气管上装设流量计及压力表。沼气柜容积确立由上述计算可知该办理站日产沼气2240m3，则沼气柜容积应为3h产肚量的体积确立，即V=qt=17460/243=2183m3设计采纳300钢板

31、水槽内导轨湿式储气柜，尺寸为7000H6000。3.6厌氧池+氧化沟本设计采纳的是卡罗塞（Carrousel）氧化沟。二级办理的主体修建物，是活性污泥的反应器，其独到的构造使其拥有脱氮除磷功能，经过氧化沟后，水质获取很大的改进。加厌氧池是为了除磷作准备，摄磷菌在厌氧区开释磷，从而获取在好氧区汲取磷的能量，很好的开释磷以后才能更好的除磷。3.6.1厌氧池设计参数：设计流量：Q=0.1736m3/s，水力逗留时间：T=2.5h污泥浓度：X=4000mg/L污泥回流液浓度：Xt=10000mg/L设计计算厌氧池容积：V=QT=0.17362.53600=1562.4m3厌氧池尺寸：水深取为h=5.0

32、m。则厌氧池面积：A=V/h=1562.4/5=624.96m2，(取A为625m2)厌氧池直径：4A4625D28.21m（取D=29m）考虑0.3m的超高，故池总高为H=h+0.3=5+0.3=5.3m。污泥回流量计算：回流比计算X4R0.67XrX104污泥回流量：QRRQ10.670.17360.1163m3/s10050m3/d3.6.2氧化沟本设计采纳卡鲁塞尔氧化沟工艺：设计参数：取MLSS=4000mg/Lf=MLVSS/MLSS=0.7溶解氧浓度C=2.0mg/LXV=2800mg/L进水水质：BOD5=300mg/L3SS=1200mg/LNH-N=12mg/L磷酸盐（以P计

33、）=2.5mg/L出水水质：BOD5=20mg/LNH3-N2mg/LSS70mg/L设计计算脱氮：需氧化的氨氮量N1，氧化沟产生的节余污泥中含氮率为12.4%，则用于生物合成的总氮量为：N00.124XVSS0.124QMAX(SaSe)Y1Kdc0.12415000300200.5105(kg/d)0.05301折合成每单位体积进水用于生物合成的氮量：N01051000150007(mg/L)则需要氧化的氨氮量N1=进水TKN出水NH3-N生物合成所需氮N0N1628747(mg/L)则脱氮量SNO3=进水TKN出水TN生物合成所需氮N0SNO36220735(mg/L)所需去除氮量：SN

34、O335150001000525(kg/d)碱度校核：3计），即可保持PH69，一般以为，节余碱度达到100mg/L（以CaCO生物反应可以正常进行。每氧化1mgNH3-N需要耗费7.14碱度；每氧化-3则节余碱度：SALK1=原水碱度硝化耗费碱度+反硝化产生碱度+氧化BOD5产生碱度=原水碱度7.14氧化总氮量+3.57反硝化NO-3-N量+0.1去除BOD5量280-7.1445.063.5734.060.1320112mg/L100mg/L满足要求计算硝化菌的生长速率n硝化所需的最小污泥均匀逗留时间cm，取最低温度15C0，氧的半速常数KO2=2.0mg/l，PH=7.2n0.47e0.

35、098T15NDO10.8337.2PHN100.051T1.158KO2DO0.47e0.09815158220.224d18100.051151.1582所以，满足硝化最小污泥逗留时间cm1n4.5d。选择安全系数计算氧化沟设计污泥逗留时间cdSFcm2.54.511.25d。因为考虑对污泥部分的稳固，实质设计污泥龄30d，对应生长速率n实质为：实质=1/30=0.033d-1计算去除有机物及硝化所需的氧化沟的体积：污泥内源呼吸系数Kd取0.05d-1，污污泥产泥系数Y取0.5kgVSS/kg去除BOD5，则好氧区体积：V1YQMAXCSaSe0.51500030300209000m3XV

36、1Kdc280010.0530计算反硝化所需求增添的氧化沟体积：如假设，反硝化时溶解氧的浓度DO=0.2mg/L，计算温度仍采纳15oC，20oC反硝化速率rDN，取0.07mgNO3-N/(mgVSS.d)。则15oC时：rDNrDN1.09T201DO0.071.09152010.20.036mgNO3N/mgVSS.d则反硝化所需求增添的氧化沟体积：V2SNO385158447m43XVrDN2.80.036氧化沟总容积：VZV1V290005259525m3氧化沟设计水力逗留时间：HRTVZQMAX9525150000.635d16h确立氧化沟的工艺尺寸：设有效水深h3.5m，超高取0

37、.5m，则：氧化沟深度H3.50.54m，中间分开墙厚度为b=0.25m。设氧化沟为2座，分为一组，则每座氧化沟体积为VZ，即：2VVZ95254762.5m322每座氧化沟面积：AV4762.51190.6m2h4单沟道宽度b=8m，则弯道部分面积为：1020.252A1()322m直线部分面积：A2=A-A1=1190.6-322=869m2单沟直线长度：LA286943.5m，取L=44m。2b2107.需氧量的确定：速率常数K取0.22d-1，共2座氧化沟，分为1组，则氧化沟设计流量：Q15000m3，氧化沟X，则氧化沟VSS为4000kg/d需氧量为：O2QSaSe1.42XVSS4

38、.5QN0Ne0.56XVSS2.6NO31e0.22515000300201.4240004.51500031.0610001e0.22510000.5640002.61500019.061000272kg/d如取水质修正系数0.85，0.95，压力修正系数1，温度位20oC、25oC时饱和溶解氧浓度分别为C209.17mg/L、C258.4mg/L则标准状态需氧量：C20O29.17272SORC1.02425200.850.958.421.0242520C25435.8kg/d18.2kg/h8.回流污泥量计算：依据物料均衡进水：TSSQXRQRQQRX式中QR回流污泥量（m3）；/hX

39、R回流污泥浓度，依据公式：XR106RSVISVI为100，取1，X=10000mg/L，其余符号同前则：QRXQTSSQ(4000220)150009450m3/dXRX100004000回流比：RQR945063%15000每组沟节余污泥量计算：xQSYf1KdQX1QX50.7(10.0530)10-3(220154)1500010-3201500010-32062kg/d3.7CASS反应池3.7.1设计说明CASS工艺是SBR工艺的发展，其前身是ICEAS，由预反应区和主反应区构成。预反应区控制在缺氧状态，所以提高了对难降解有机物的去除成效，与传统的活性污泥

40、法对比，有以下长处：建设花费低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流设施。运行花费低，节能成效明显。有机物去除率高，出水水质好，拥有优异的脱氮除磷功能。管理简单，运行靠谱，不易发生污泥膨胀。污泥产量低，性质稳固，便于进一步办理与办理。3.7.2设计参数设计流量Q=15000m3/d=625m3/h=0.1736m3/s；进水COD=600mg/L，去除率为85%；BOD污泥负荷（Ns）为：0.1kgBOD/MLSS；混杂液污泥浓度为：X=4000mg/L；充水比为：0.32；进水BOD=225mg/L，去除率为92%。3.7.3设计计算3.7.3.1运行周期及时间的确定1.曝气时间24S0240.3

41、2225Ta4.32h4.5hNsX0.14000式中：充水比S0进水BOD值，mg/l；NsBOD污泥负荷，kgBOD/MLSS；混杂液污泥浓度，mg/L。积淀时间ts=H+/uu4.6104X1.264.610440001.261.33ms设曝气池水深H=5m，缓冲层高度=0.5m，积淀时间为tsH0.3250.5u1.331.58运行周期T设排水时间td=0.5h,运行周期为T=ta+ts+td=4.5+1.58+0.5=6.58h每日周期数：N=24/6.584h3.7.3.2反应池的容积及构造反应池容积单池容积为V1Q75002930m3nN240.32反应池总容积为3V=2Vi=2

42、2930=5860m式中：N周期数；Vi单池容积；V总容积；n池数，本设计中采纳2个CASS池；充水比。CASS反应池的构造尺寸CASS反应池为满足运行灵巧和设施安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。如图1-4所示为CASS池构造。图1-4CASS池构造表示图据资料，B：H=12，L：B=46，取B=10m,L=60m。所以3Vi=60105=3000m单池面积Si=Vi/H=3000/5=600m2CASS池沿长度方向设一道隔墙，将池体分为预反应区和主反应区两部分，凑近进水端为CASS池容积的10%左右的预反应区，作为兼氧吸附区和生物选择区，另一部分为主反应区。依据资料，预反

43、应区长L1=（0.160.25）L，取L1=10m。3.连通口尺寸隔墙底部设连通孔，连通两区水流，设连通孔的个数n为3个。1为：连通孔孔口面积AA1QBL1124nnUH1UQH1nNA式中：每日办理水量，m3/d；nCASS池子个数；U设计流水速度，本设计中U=50m/h；N一日内运行周期数；ACASS池子的面积，m2；A1连通孔孔口面积，；L1预反应区池长，m；H1池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，m；B反应池宽，m。H1=15000/24600=3.1mA=（15000/250324+10103.1）/50=6.24m2孔口沿隔墙均匀部署，孔口宽度不宜高于1.0m，故取0.

44、9m，则宽为6.93m。3.7.3.3污泥COD负荷计算由估计COD去除率得其COD去除量为：60085%=510mg/L则每日去除的COD值为：15000510/1000=7650kg/dQSNs=U式中：Q每日办理水量，m3/dSU进水COD浓度与出水浓度之差，mg/LnCASS池子个数X设计污泥浓度，mg/L3Ns=15000510/240005860=0.16kgCOD/(kgMLSS.d)3.7.3.4产泥量及排泥系统1.CASS池产泥量CASS池的节余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有极少部分由进水悬浮物积淀形成。CASS池生物代谢产泥量为：QSbXaQSbXVaQSbr（a）

45、QSrrrNsNsr式中：a微生物代谢增系数，kgVSS/kgCODb微生物自己氧化率，1/d依据啤酒废水性质，参照近似经验数据，设计a=0.83，b=0.05，则有：X=（0.83-0.05/0.25）150000.510=4820（kg/d）假设排泥含水率为98%，则排泥量为：Qs=X/1000（1-P）=4820/1000（1-98%）=241（m3/d）排泥系统每池池底坡向排泥坡度i=0.01，池出水端池底设（1.01.00.5）m3排泥坑一个，每池排泥坑中接出泥管DN200一根。3.7.3.5需氧量及曝气系统设计计算需氧量计算依据实质运行经验，微生物氧化1kgCOD的参数a1取0.5

46、3，微生物自己耗氧参数b1取0.18，则一个池子需氧量为：O2a1Q(SoSe)b1XV-3+0.18400010-32930=9904kg/d=0.5315000/251010则每小时耗氧量为：9904=413kg/h24供肚量计算温度为20度和30度的水中溶解氧饱和度分别为：Cs(20)9.17mg/L，Cs(30)7.63mg/L微孔曝气器出口处的绝对压力为：Pb1.0131059.8103H=1.0131059.81034.5=1.474105Pa式中：H最大水深，m空气走开主反应区池时的氧百分比为：21(1EA)100Qt007921(1EA)2110.1518.4300792110

47、.15式中：EA空气扩散器的氧转移率，取15%值暴气池中混杂液均匀溶解氧饱和度按最不利温度为：Csb(30)Cs(Pb105Qt)2.066427.631.47410518.43(105)2.066428.79mg/L温度为20时，暴气池中混杂液均匀溶解氧饱和度为：Csb(20)Cs(Pb105Qt)2.066429.171.47410518.43(105)2.0664210.56mg/L温度为20时，脱氧清水的充氧量为：RoRCs(20)a(Csb(T)C)1.024(T20)=57710.56/0.82（0.951.08.79-2.0）1.024=897kg/h式中：a氧转移折算系数，一般

48、取0.80.85，本设计取0.82；氧溶解折算系数，一般取0.90.97，本设计取0.95；密度，/L，本设计取1.0/L；C废水中实质溶解氧浓度，mg/L；R需氧量，/L，为66.68/L。暴气池均匀供肚量为：G=R0/0.3E=897/0.30.15=19933kg/h=15452m3/h(空气密度为1.29/m3)。每立方米废水供空肚量为：154522/625=49.45m3每去除1kgCOD的耗空肚量为：154522/6250.510=25.22m3空气/kgCOD布气系统计算单个反应池平面面积为6010，设2000个曝气器，则每个曝气器的曝肚量=G/600=15452/2000=7.

49、73m3/h。选择QMZM-300盘式膜片式曝气器。其技术参数见表1-5。QMZM-300盘式膜片式曝气器技术参数型号工作通肚量服务面积氧利用率淹没深度供肚量QMZM-300280.51.035%59%48m4.25m3/h32m/h个m/h个从鼓风机房出来一根空气干管，在两个CASS池设两根空气支管，每根空气支管上设46根小支管。两池共两根空气支管，92根空气小支管。气干管流速v1为15m/s，支管流速v2为10m/s，小支管流速v3为5m/s，则空气干管管径：4G41545220.85m,取DN850钢管D干管v136003.14153600空气支管管径：D横支管4G4154520.29m

50、，取DN300钢管，93600v236003.14729空气小支管管径：D小支管4G4154520.15m，取DN150钢管。3600v34636003.14465鼓风机供气压力计算曝气器的淹没深度H=4.5m，空气压力可按下式进行估量：P1.5H9.81.54.59.858.8KPa校核估量的空气压力值管道沿程阻力损失可由下式估量：Lv2hd2式中：-阻力损失系数，取4.4.取空气干管长为30m，则其沿程阻力损失Lv2-5301521h=4.4102=0.18Kpa，h=0.18Kpad20.85取空气支管长为40m，则其沿程阻力损失hLv2=4.410-540102=0.3Kpa，h2=0

51、.3Kpad20.292取空气小支管长为16m,则其沿程阻力损失hLv2=4.410-51652=0.08Kpa，h3=0.08Kpad20.152空气管道沿程阻力损失为hh1h2h30.180.30.080.56Kpa设空气管道的局部阻力损失为hi=0.5KPa，则空气管路的压力总损失为：h0.50.561.06Kpa取膜片式微孔曝气器的最大压力损失为hf=2.9KPa，则鼓风机的供气压力为：P9.8Hhhf9.84.51.062.948.06Kpa58.8KPa。故鼓风机的供气压力可采纳58.8KPa，选择一台风机曝气，则风机能力为3G=50m/min.鼓风机房部署采纳两台DG超小型离心鼓

52、风机，供肚量大时，两台一起工作，供肚量小时，一用一备。DG超小型离心鼓风机规格如表1-6。表1-6DG超小型离心鼓风机流量50m3/min电动机形式TEFC压缩介质空气电动机功率75KW出口压力63.8KPa电动机电压220V轴功率52KW重量1t其占地尺寸为20161008，高为965（含基础）。3.7.3.6CASS反应池液位控制CASS反应池有效水深为5米。排水结束是最低水位111h15.01/0.325.03.4m0.32基准水位h2为5m,超高hc为0.5m,保护水深为0.5m,污泥层高度hsh13.40.53.1m保护水深的设置是为了防范排水时对积淀及排泥的影响。进水开始与结束由水

53、位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，积淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制、排水结束由水位控制。3.7.3.7排出装置的选择每池排出负荷QhTf62543/h=13.88m3/minQd21.5883m2Td选择XBS-1400型旋转式滗水器，其技术参数如表1-7。表1-7XBS-1400型旋转式滗水器技术参数型号3堰长（m）总管管径(mm)滗水深度H（m）功率(KW)流量（m/h）XBS-14001400162502.51.53.8接触消毒池与加氯间采纳隔板式接触反应池设计参数：设计流量：Q=15000m3/d=0.1736m3/s（设1座）水力逗留时间：T=0.5h=30min设计投氯量为：2.0mg/L均匀水深：h=2.0m隔板间隔：b=3.0m隔板数：n=6块设计计算加氯量：WQ21031500030kg/d2.接触池容积：150003（取313m3）VQT3060312.5m2436003.表面积：FV313156.5m22水流速度：Q0.1736v0.029m/shb23隔板数为6，则廊道为7，则廊道总宽度：Bn1b7321m加氯池长度：F156.5m（取L为8m）L217.5B7.