某啤酒厂废水处理毕业设计-说明

1、.目录摘要 摘要 _ _第一个设计规范第 1 章概述. 1项目概况 1水质、水量数据 11.2.1建设规模 11.2.2设计原水水质指标 11.2.3设计出水水质指标 11.2.4气象条件 11.2.5网站概况 1第二章 工艺路线的确定与选择依据 22.1 处理方法比较22.2 加工路线的确定 3第三章主要讲结构设计和设备类型 43.1 格栅池 43.1.1结构 43.1.2主要设备 43.2 油底壳 43.2.1结构 43.2.2主要设备 43.3 酸化调理槽53.3.1结构 53.3.2主要设备 53.4 UASB反应堆 63.5 CASS 池 . 63.5.1结构63.5.2主要设备 6

2、3.6 泥浆井73.6.1结构 73.6.2主要设备73.7 污泥浓缩池 . 73.8 污泥脱水室 . 83.9 主要设备 . 8第四章 污水处理站总图 94.1 安排原则 . 94.2 流水线设计 . 94.3 安排原则 . 104.4 高程布置 10第二本设计计算书第一章啤酒厂废水处理结构设计与计算 121.1 格栅 121.1.1设计说明. 121.1.2设计参数1.1.3设计计算 121.2 集水盆. 141.2.1设计说明. 141.2.2设计参数 141.2.3设计计算 141.3 泵房. 151.3.1设计说明. 151.3.2设计参数 151.3.3设计计算 151.4 液压筛

3、 161.4.1设计说明. 161.4.2设计参数 161.4.3设计计算 161.5 酸化调理槽. 161.5.1设计说明. 161.5.2设计参数 171.5.3设计计算. 171.6 UASB反应池 181.6.1设计说明. 181.6.2设计参数 181.6.3设计计算 181.7 CASS反应池 261.7.1设计说明. 261.7.2设计参数 261.7.3设计计算 27第二章污泥处理结构设计与计算 352.1 集泥井 362.1.1设计说明. 362.1.2设计参数 362.1.3设计计算 362.2 浓缩罐. 372.2.1设计参数 372.2.2设计计算 372.3 污泥脱水

4、室 382.3.1设计参数 382.3.2工艺流程 382.3.3设计计算 39第三章结构高程计算 413.1 污水构筑物标高计算 413.1.1流经各种处理结构的污水水头损失 413.1.2污水水头损失计算表 . 413.1.3高程测定 423.2 污泥高程计算 . 423.2.1污泥管道水头损失 423.2.2污泥处理结构水头损失 433.2.3污泥高程布置 43致 44参考文献. 45附录附录一英文原文附录二英文翻译摘要随着我国啤酒行业的快速发展，大量的啤酒废水被排放，对环境造成了很大的威胁。本设计用于啤酒废水处理设计。设计程度为初步设计。啤酒厂废水水质的主要特点是含有大量有机物，属于高

5、浓度有机废水，因此其生化需氧量也较大。该啤酒厂废水处理厂的处理水量为5000 ，无论长期发展。原污水中的指标为：BOD浓度800mg/L，COD浓度1400mg/L，SS浓度350mg/L，Ph=610。由于废水的BOD值较大，未经处理将对环境造成巨大污染。因此，要求处理后的排放水严格满足国家二级排放标准，即：BOD20mg/L，COD100mg/L，SS70mg/L，Ph=69。本文分析了啤酒生产过程中废水产生、污染物及主要污染源等环节，从好氧和厌氧生物处理两个方面考虑废水处理工艺，提出了UASB+CASS的组合工艺。废水COD可从1400 mg/L降至50-100 mg/L，BOD可从80

6、0 mg/L降至20 mg/L以下，SS可从350 mg/L降至70 mg/L以下L，出水达标。设计流程为：啤酒厂废水格栅污水提升泵房液压筛调节罐 UASB反应器CASS罐处理水该处理工艺具有结构紧凑简洁、运行控制灵活、抗冲击负荷、污泥量小等特点。实践表明，该组合工艺处理效果可靠，投资少，操作管理简单。为啤酒工业废水处理提供了一条可行的途径。具有良好的经济、环境和社会效益。关键词：啤酒废水 UASB CASS摘 要随着我国啤酒行业的快速发展，越来越多的啤酒废水被排放，危害环境。本设计是一种啤酒废水处理。设计程度处于初步阶段。啤酒废水的主要特点是含有大量有机物，属于高浓度有机废水，生化需氧量也较

7、高。啤酒废水处理厂需处理的水量为5000 ，无论未来发展如何。原废水中各项指标为：BOD浓度为800 mg/L，COD浓度为1400 mg/L，SS浓度为350 mg/L，pH为610。由于啤酒废水的BOD较高，在处理前排放会污染环境，因此要求排放的啤酒废水必须严格按照国家二级出水标准进行处理，即BOD20mg /L , COD 100 mg/L , SS 70 mg/L , pH = 69 。本文分析了啤酒生产中废水的产生过程、主要污染物及其主要来源。还介绍了好氧和厌氧处理的主要生物处理技术。根据啤酒厂的产品规模、排水的主要标准、天然材料等，啤酒废水处理站的主要工艺技术定义为UASB+CAS

8、S。项目实践表明，当废水的COD由1400mg/l降至50100mg/l，BOD由800mg/l降至20mg/l，SS由350mg/l降至70mg/l，使排水达标。本设计的工艺流程为：啤酒废水筛网污水提升泵房水里筛调节池 UASB反应池 CASS池处理水这种废水处理技术具有许多特点。例如，结构严密，控制精巧，攻击持久，能力不足。实践表明，组合工艺功能可靠，投资少，运行管理简单。关键词：啤酒废水，UASB，CASS第一个设计规范第一章概述1.1 工厂概况某啤酒XX公司位于省内某市，其前身是一家啤酒厂。工厂年产啤酒20000-30000吨，员工500余人。是当地经济的支柱企业。随着企业的发展，资金

9、和技术已经成为企业发展的障碍。在国家和地方政府的支持下，某啤酒集团出资8000万元收购了该啤酒厂80%的股权，正式成立了啤酒XX公司。公司成立后，计划将啤酒年产量从目前的2万吨扩大到3万吨，达到10万吨。根据国家和地方政府对环保工作的要求，某啤酒XX公司高度重视啤酒废水的处理，决定在工厂扩建的同时，建设一座处理规模为5000m3/d1.2 水量水质信息1.2.1建设规模经施工方确认，设计规模按日最大处理水量Q= 5000m3/d1.2.2设计原水水质指标CODcr=1400mg/LBOD 5 =800 毫克/升SS=350mg/LPH=6101.2.3设计出水水质指标CODcr100 mg/L

10、BOD 5 20 毫克/升SS70毫克/升PH=691.2.4气候条件：（详见给排水设计手册第一卷）1.2.5网站概述：某城位于京九铁路线上，啤酒厂位于城东南，污水处理站位于厂区西北角。目前为空地，地势基本平坦。北侧为厂墙，南侧为现有混凝土道路，东南侧为厂区。场地大致东西向90米，南北向60米，占地面积约5400平方米。污水管从站区南侧进入，从北侧排放。站区自然地面标高为76.4m进污水管径500mm和管底标高75.2m。处理站地面左右上部0.5米为杂土，底部为粉质粘土和砂土。地下室稳定性好，地基承载力28第二章工艺路线的确定和选择依据2.1 处理方式比较啤酒废水中的污染物有可溶性糖类、乙醇等

11、，这些物质具有良好的生物降解性，处理方法主要是生物氧化。有几种常用的啤酒废水处理方法。(1)好氧处理工艺啤酒废水处理主要采用好氧处理工艺，主要有普通活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法和SBR法。传统的活性污泥工艺由于产泥量大、脱硝除磷能力差、操作技术要求严格等原因，已被其他工艺所取代。近年来，SBR和氧化沟工艺得到了很大的发展和应用。 SBR工艺具有以下优点：操作方式灵活，脱氮除磷效果好，工艺简单，自动化程度高，节约成本，反应驱动力大，能有效防止丝状菌的繁殖。CASS工艺（循环活性污泥工艺）是对SBR工艺的改进。工艺简单，占地小，投资少；有机物去除率高，出水水质好，具有反硝化除磷功能，运行可靠

12、，污泥膨胀少，运行成本低。(2)水解-好氧处理工艺水解酸化可将啤酒废水中的大分子难降解有机物转化为小分子易降解有机物，改善出水生化性质，使好氧处理单元的停留时间比传统工艺短。同时，悬浮物水解成可溶物，使污泥得到处理。水解反应过程是一个预处理过程，其次是各种好氧过程，如活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR。酿造废水经水解酸化后进行接触氧化处理，节能效果显着。 COD/BOD值增加，废水的可生化性提高，可以充分发挥后续好氧生物处理的效果，提高酿酒废水的生物处理效率。因此，它比完全好氧处理更经济。(3)厌氧-好氧联合处理技术厌氧处理技术是通过将有机化合物转化为甲烷和二氧化碳，有效去除和碳化有机污染

13、物的技术。对于中高浓度废水的处理，厌氧处理不仅运行成本比好氧处理低，而且可以回收沼气；所需的反应器体积更小；能耗低，约为好氧处理工艺的10%15%；用量少，约为好氧处理的10%15%；对养分的需求低；它可以应用于小规模和大规模。厌氧法的缺点是不能去除氮和磷，出水往往不达标。因此，往往需要对厌氧处理后的废水进行好氧处理，使出水达标。常用的厌氧反应器有UASB、AF、FASB等。与其他反应器相比，UASB反应器具有以下优点：沉淀性能好，无需沉淀池，无需回泥不填充载体，结构简单，节约成本由于消化和产气的影响，污泥的上浮引起一定的搅拌，故不设置搅拌设备。污泥浓度高，有机负荷高，停留时间短同时，由于进入

14、好氧处理阶段的有机物量大大减少，因此好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量降低，从而大大降低了整个废水处理过程的成本。(4) 不同处理系统的技术经济分析不同处理方法的技术经济特点对比见表1-1。表1-1 不同处理方式技术经济特点比较方法主要技术经济特点这很好氧工作艺术生物接触氧化两级接触氧化工艺可防止高糖废水造成的污泥膨胀；但填料过大，不利于运输和灌装，污泥排放量大。氧化沟工艺简单，操作管理方便，出水水质好，但污泥浓度高，污水停留时间长，基建投资大，曝气效率低，环境温度低。高的。SBR法占地面积小，机器设备少，运行成本低，操作简单，自动化程度高；还要求曝气能耗大，污泥产量大。厌氧有氧运动工艺水解

15、 - 好氧技术节能效果显着，BOD/COD值增加，废水生化性质增加，可缩短总水力停留时间，提高处理效率，剩余污泥量少。UASB - 有氧技术技术先进可行，投资小，运行成本低，效果好，可回收能源，生产颗粒污泥产品，获得收益；操作要求严格。从表中可以看出，厌氧-好氧联合处理在啤酒废水处理中具有很大的优势，因此啤酒废水的厌氧-好氧处理技术是最佳选择。2.2 加工路线的确定通过以上分析比较，本案例选择厌氧-好氧处理。工艺流程如图1-1所示。图1-1 啤酒厂废水处理流程啤酒厂废水先通过中间格栅去除较大杂质后进入集水池，利用排污泵将废水提升至液压筛，然后进入调节池调节水质和水量。进入调节池前，根据在线pH

16、计的pH值，用计量泵将酸碱送入调节池，调节池pH值在6.5-7.5之间。来自调节罐的水被连续泵入UASB反应器进行厌氧消化，以降低有机物的浓度。厌氧处理过程中产生的沼气被收集到沼气池中。 UASB反应器的污水流入CASS罐进行好氧处理，出水达标。 UASB反应器和CASS反应池的剩余污泥先被收集到污泥收集井中，然后由污泥提升泵提升到污泥浓缩池浓缩，浓缩后进入污泥脱水机房。进一步降低污泥的含水量。实现污泥减量化。污泥脱水后形成泥饼，装车运出车外处置。第三章主要涉及结构的设计和选择。3.1 烧烤池3.1.1结构体功能：放置机械格栅数量：1结构：砖混结构尺寸：270030003000(H)mm3.1

17、.2主要设备机械烤架功能：去除大颗粒悬浮物型号：HF-500数量：2浇口宽度：B=10mm浇口间隙：b=15mm安装角度：= 60电机功率：N=1.1kw3.2 油底壳3.2.1结构体功能：储存废水数量：1结构：钢筋混凝土结构尺寸：58002000(H)mm3.2.2主要设备废水提升泵功能：将废水提升至酸化调节池型号：100QW 120-10-5.5数量：3套（两用一备）流量：Q= 30L/s头：H=10.0m功率：N=5.5KW液压筛功能：过滤废水中的细小悬浮物型号：HS-120数量：3套（两套使用，一套备用）处理能力：Q= 100m3浇口间隙：b=1.5mm3.3酸化调理池3.3.1结构体

18、功能：调理和预酸化数量：1尺寸：15000130006000(H)mmHRT：T=5.0h3.3.2主要设备 潜水搅拌机功能：将废水混合均匀型号：Q7.5/6-640/3-303/c/s推力：990N数量：1功率：N=7.5kw 配水泵功能：UASB进水泵型号：150QW1100-15-11数量：3套（两用一备）流量：Q= 30L/s头：H=15m功率：N=11.0KW 加药装置设备类型：AHJ-I数量：1套在：一个。酸输送泵数量：1型号：CQF40-25-120F流量：Q= 6.3 m3头：H=15.0m功率：N=0.75kW湾。碱储罐数量：1尺寸：14001800(H)mm3.4 UASB

19、反应堆功能：去除CODcr、BOD 5 、SS，产生沼气池数：2类型：钢筋混凝土结构尺寸：16000100006500(H)mm1040m容积负荷（Nv）：4.5kgCOD/(m 3 d)80% 去除率附录： 水封作用：使UASB内的气相保持一定的压力数量：2尺寸：5001200(H)mm 沼气储罐尺寸：7000H6000数量：13.5 CASS 池3.5.1结构体功能：去除COD cr , BOD 5 , SS结构：钢筋混凝土结构数量：2尺寸：40000100005500(H)mmBOD污泥负荷（Ns）：0.1kgBOD/MLSS3.5.2主要设备 鼓风机功能：提供气源数量：2套（一套用，一

20、套备用）型号：DG超小型离心鼓风机风量：Q= 50m3风压：P=63.8Kpa功率：N=75.0KW 圆盘式隔膜曝气器功能：增氧、搅拌数量：423型号：QMZM-300氧气利用率：35%59% 滗水器功能：排出上清液型号：XBS-300数量：2管径：DN250排量：Q= 300m3功率：N=1.5KW3.6 集泥井3.6.1结构体功能：收集和储存污泥数量：1结构：砖混结构尺寸：400040003500(H)mm3.6.2主要设备污泥提升泵功能：将污泥提升至浓缩池型号：80QW50-10-3数量：2套（一套用，一套备用）流量：Q= 14L/s头：H=10.0m功率：N=3KW3.7 污泥浓缩罐功

21、能：增稠污泥数量：1结构：钢筋混凝土结构尺寸：570057005800(H)mm3.8 污泥脱水室带式压滤机功能：污泥脱水型号：DYQ-1000数量：1皮带速度：1000mm电机功率：N=1.5kw配套设备：溶药搅拌机ZJ-470 1台 N=2.2kw计量泵J-Z125/3.2 1台 N=0.75kw3.9 主要设备主要设备见表1-2。表1-2 主要设备清单设备名称型号规格1机械烤架HF-300 闸门间隙15mm塔22污水提升泵100QW 120-10-5.5Q= 30L/s H= 10.0mN=5.5KW塔33固定过滤器HS120塔34潜水搅拌机Q7.5/6640/3-303/c/sN=7.

22、5KW塔15分配泵150QW1100-15-11Q= 30L/s H= 15mN=11.0KW塔36加药装置AHJ-I放17气水分离器5001800(H)mm塔18水封5001200(H)mm塔29沼气储罐7000H6000个人110鼓风机DG超小型离心鼓风机N=75.0KW塔211圆盘式隔膜曝气器QMZM-300根42312滗水器XBS300 N=1.5KW塔213污泥提升泵80QW 50-10-3N=3KW塔214带式压滤机DYQ-1000放1第四章污水处理站总体布置4.1 布局原则(1)处理站结构(建筑物)的布置应紧凑、省地、易于管理。池形的选择应考虑减少占地，有利于构筑物（建筑物）之间

23、的协调；除按计算要求计算单个构筑物（建筑物）的数量外，还应有利于相互之间的协调和总图的协调。构筑物（建筑物）的布置，既要按照工艺流程和进出水方向布置，又要与外部交通、天气、人居环境和发展规划相协调，做好功能划分和部分利用。（2）构筑物（建筑物）之间的间距应根据交通、管道铺设、基础工程和运营管理的需要考虑。（3）管线布置应尽量与沿路结构（建筑物）平行，便于施工和维修。（4）做好建筑物、道路、绿地、工艺构筑物的协调，使生产经营安全便捷，站区环境优美，向外界展示美丽形象。进行以下安排：污水调理池和污泥浓缩池应与办公区或厂区前区分开；配电应靠近入口点或用电量大的构筑物（建筑物），便于管理；沼气系统安全

24、要求高，应远离明火或人员、物流繁忙的区域； 重力流管道应尽量避免曲折。4.2 管道设计(1) 下水管进水管：原污水沟封闭闸门的设置和入口控制闸门的设计由啤酒厂完成。 DN=500mm。出水管：DN400钢管或铸铁管，q= 60L/s，v= 0.92m/s，i=0.006。溢流管：考虑进水口严重超过设计水质和水量时运行故障或排出废水，在UASB前设置溢流管，规格为DN400铸铁管或瓷管，i=0.006。溢流管：浓缩池上清液和脱水机压滤水含有0.5%1.0%的微生物有机物，需进一步处理后排入调节池。设置溢流管，DN150钢管，i=0.004。(2) 污泥管UASB和CASS反应池污泥池均采用重力排

25、入污泥收集井，站区污泥排放管均采用DN200钢管，i=0.02。至浓缩池的污泥收集井、浓缩池和污泥储存池的排泥泵、至脱水机的污泥储存池均为压力输送污泥管道。 DN200集泥井排泥管，钢管，v= 1.0m/s。浓缩罐排泥管，储泥罐排泥管，DN200，钢管，v= 1.0m/s。(3) 沼气管道UASB到水封罐的沼气管道为DN100钢管，水封罐到气水分离器和沼气池的管道为DN150。钢管和沼气管道靠坡运行，i = 0.005。(4) 供水管沿主干道设置供水主管200DN，镀锌钢管。介绍污泥脱水机房DN50给水支管，镀锌钢管。介绍办公综合体泵房，全处采用DN32镀锌钢管。(5) 雨水排放依托道路边坡向

26、厂区主干道雨水管排放。(6) 管道埋深压力管道在巷道下，埋深0.70 .9m，必须小于0.5 0.7m0，其他位置.7m不大于0.50 0.7m。重力管道由设计计算确定，但不应小于0.7m（巷道下）和0.5m（一般市区）。4.3 布局特点平面布局特点：布局紧凑，建筑（建筑）面积比例大。重点突出，将运营安全重点区域UASB置于站前吸引眼球，但并不靠近厂区主干道。为美化环境，集水井、调节池侧面和污泥储存池位于车站后方。4.4 高程布置污水处理工程污水处理工艺标高布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高，确定各处理构筑物之间连接管道的尺寸和标高；通过计算确定各部分的水面高程；处理结构之间的畅通，

27、保证了污水处理工程的正常运行。污水处理工程的立面布置一般遵循以下原则：（1）仔细计算各种处理结构、计量设备和连接管道的沿线损失、局部损失、水头损失；考虑最大流量和事故流量的增加，并留有一定的余量；当一个结构停止运行时，与其相邻的其余结构及其连接管道可以通过所有流量。（2）避免处理结构间落水等浪费水头的现象，充分利用地形高差实现自流流。（3）在认真计算和留有余量的前提下，努力减少全过程的水头损失和泵站的扬程，从而降低运行成本。(4) 需要排放的处理后的水在一年中的大部分时间都可以自流排放到水体中。注意排放水位不一定选择水体中多年最高水位，因为它发生的时间很短，全年很容易浪费水头。相反，应选择经常

28、出现的高水位作为排放水位。当水体水位高于设计排水水位时，短期内提高排放。（5）污水处理工程的出水通道尽可能不受水体洪水的支撑，并能自由流动。处理厂和结构的水头损失(6)尽可能利用地形坡度，使污水按处理工艺在构筑物之间自由流动，尽量减少扬程次数和所需泵扬程。（7）协调站区布局和各单体单元埋深，避免工程投资增加、建设困难和污水多次升级。(8)注意污水处理和污泥处理的配合，尽量减少提升高度。(9)协调单体结构的设计与各结构的埋深，以利于正常排放，便于维修和排空。第二本设计计算书第一章啤酒厂废水处理结构设计与计算1.1 格栅1.1.1设计说明格栅主要是拦截废水中较大的颗粒物和漂浮物，保证后续处理的顺利

29、进行。1.1.2设计参数设计流量Q= 5000m3/d= 208.33 m3/h= 0.058m宽度 S =10mm网格间隙 d = 网格15mm之前的水深 h =0.4 m格栅安装角=60，格栅前流速0.7 m/s，通过格栅流速0.8m/s；单位筛渣量W= 0.07m3 /10 3 m 3废水。1.1.3设计计算由于这种设计中的水量很少，因此格栅直接放置在排水通道中。格栅如图 2-1 所示。图1-1 网格示意图1.1.3.1 网格间隙数在哪里：Q设计流量， m 3 /s网格倾角，度b 网格间隙， mh网格前方水深，mv 通过网格的流速，m/s，取 n = 12 项。1.1.3.2 网格沟槽宽

30、度格子槽的宽度一般比0.3m格子宽0.2到宽0.3 m。即栅槽宽度为 0.29+0.3= 0.59 m，取0.6 m。1.1.3.3 进气道加宽部分的长度设进水通道宽度B 1 = 0.5 m，其逐渐加宽部分的膨胀角为 1 = 601.1.3.4 格栅槽与出水通道交界处加宽部分的长度1.1.3.5 通过格栅的水头损失取k = 3， = 1.79（网格的横截面为圆形），v = 0.8m/s，则h1 = _在哪里：k - 系数，水头损失增加的乘数- 系数，与截面形状有关S - 网格宽度，md -网格间隙， mmv - 穿过网格的流速，m/s-网格倾角，度h1 = _=0.088 m1.1.3.6 格

31、栅后凹槽的总高度网格前面的通道超高 h 2 =0.3mH=h+ h 1 + h 2 =0.4+0.088+0.3=0.7880.8m1.1.3.7 浇口后的总凹槽长度1.1.3.8 每日筛查量筛渣量（ m 3 /10 3 m 3污水），取0.1 0.01，粗筛取小值，细筛取大值，中筛取中值W 1 = 0.07m3/10 3 m 3 K 2 = 1.5 ，则：W =在哪里：Q - 设计流量， m 3 /sW 1 - 筛渣量（ m 3 /103m3污水），取W = 0.23 m3/d 0.2 m3选用HF-500型回转式格栅除污机，其性能见下表2-1，表1-1 HF-500回转式格栅除污机性能规格

32、表模型电机功率（Kw）设备宽度（mm）设备高度（mm）设备总宽度（mm）槽宽（mm）槽深 (mm)导槽长度（mm）设备安装长度（mm）HF-5001.150050008505801535150025001.2 油底壳1.2.1设计说明集水池是一种小型储水装置，用于收集并准备运输到其他结构。设置集水池，调节水量，存余，补不足，使生物处理设施一天内能获得均匀的水量，保证正常取水。跑。1.2.2设计参数设计流量Q= 5000m3/d= 208.33 m3/h= 0.058m1.2.3设计计算集水池容量大于一台泵流量5分钟，设置三台泵（两用一备），每台泵流量Q= 0.029 m3/s 0.03 m3油

33、底壳的容积相当于一个泵30分钟的容量米3采用有效水深2m，集水坑面积为 F= 27 m2，大小为5.8m 5.8m集水箱的构造保证了水流稳定，流态良好，无涡流和滞留。如有必要，可设置导流墙。水泵吸水管沿集水箱中心轴线对称布置。每个泵在吸水时不应干扰其他泵。为保证水流顺畅，流速-0.8m应为0.3/h。1.3 泵房1.3.1设计说明泵房采用下圆形和上方形泵房。集水箱与泵房共建。集水箱位于泵房下方，采用全地下式。考虑三个水泵，其中一个是备用的。1.3.2设计参数设计流程 Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h = 取Q= 60L/s，泵的流量为30 L/s。1.3.3设计计算1.3.

34、3.1 选泵前的总扬程估算通过格栅的水头损失为0.2m，集水坑的最低水位与提升所需的通常高水位之间的高度差为：78.5-73.412=4.5 m1.3.3.2 出口水头损失总出水管Q= 60L/s，管径DN250，v=/s，查表1000i=9.91 1.23m，一条出水管，Q= 30L/s，管径DN200 , v= /s, 0.97m1000i=8.6, 设管道总长度为40m，局部损耗占总长度的30%，所以总损耗为：1.3.3.3 泵头假设泵站管道的扬程损失为1.5m，考虑自由扬程为1.0m，则泵的总扬程为：H=4.5+0.5+1.5+1.0=7.5m取8m。1.3.3.4 泵的选择选择三台1

35、00QW 120-10-5.5排污泵，一台两用，一台备用，性能见表2-3表1-2 100QW 120-10-5.5排污泵性能流动30L/s电机功率5.5KW头10m电机电压380V转速1440转/分出口直径100mm轴功率4.96KW泵重量190kg效率77.2%1.4 液压筛1.4.1设计说明过滤废水中的细小悬浮物1.4.2设计参数设计流程 Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h = 1.4.3设计计算选型选用三台HS120液压筛（两用一备），性能见表2-2。1-3 HS120液压筛规格及性能处理水量（ m 3 /h ）筛网间隙（mm）设备空重（Kg）设备运行重量（Kg）100

36、1.54601950图1-2 液压筛外形图1.5 调理池1.5.1设计说明调节池用于平衡和调节污水水量、水质和水温的变化，减少对生物处理设施的影响。1.5.2设计参数设计流量Q= 5000m3/d= 208.33 m3/h= 0.058m调整罐停留时间T=5.0h。1.5.3设计计算1.5.3.1 调节罐的有效容积V = QT = 208.33 5 =1041.65 m1.5.3.2 调整池表面积调节池有效水深5.5米高0.51.5.3.3 调整单元格的长度取调整池的宽度为15 m，长度为13 m，池的实际大小为：长宽高15m= 6m 13m= 1170 m31.5.3.4 调节罐搅拌器为使废

37、水混合均匀，调节池下方有潜水搅拌器，选用Q7.5/6-640/3-303/c/s一组。1.5.3.5 剂量估计假设进水pH值为10，废水中OH - = 10 -4 mol/L。若废水中所含碱性物质为NaOH，则C NaOH =10 -4 40= 0.04g/L，废水中总NaOH含量为50000.04= 200kg/d，中和达到7，则废水中OH - =10 -7 mol/L，此时C NaOH =10 -7 40=0.410 -5g/L，废水中NaOH含量为50000.0410 -5 = 0.02kg/d，待中和的NaOH为200-0.02 = 199.98 kg/d。采用中和法，采用96%工业硫

38、酸。2NaOH + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 O98199.98 244.976所以硫酸的实际用量为kg/d。加入药剂时，将硫酸稀释至3%的浓度，用计量泵计量后加入调节罐，故酸液加入量为1.5.3.6 调节罐提升泵设计流量Q= 30L/s，静升力为80.9-71.05= 9.85m。总出水管Q= 60L/s，管径DN250，表v=/s，1000i= 1.23m9.91，设管总长度为50m，局部损失占30%一路上的总损失，总损失为：假设管道的水头损失为1.5m，考虑自由水头为1.0m，则泵的总扬程为：H=9.85+0.64+1.5+1.0=12.99m取13m。选用3台1

39、50QW100-15-11排污泵，两用两用，一台备用，性能见表2-3表1-4 150QW100-15-11排污泵性能流动30L/s电机功率11KW头15m电机电压380V转速1460转/分出口直径150轴功率4.96KW泵重量280kg效率75.1%1.6 UASB反应池1.6.1设计说明UASB反应池由进水分配系统、反应区、三相分离器、出水系统、污泥排放系统和沼气收集系统组成。 UASB反应池具有以下优点：沉降性能好，无需沉降池，无需回泥不填充载体，结构简单，节约成本由于消化和产气的作用，污泥的上浮引起一定的搅拌，故不设置搅拌设备。污泥浓度高，有机负荷高，停留时间短1.6.2设计参数设计流量

40、Q= 5000m3/d= 208.33 m3/h= 0.058m进水COD=1400mg/L去除率为80%；容积负荷（Nv）：4.5kgCOD/(m 3 d)；污泥产量：0.07kgMLSS/kgCOD；产气量： 0.4m3/kgCOD1.6.3设计计算1.6.3.1 UASB反应堆结构尺寸计算1、反应器容积计算（包括沉淀区和反应区）UASB的有效容积为：V有效=在哪里：Veffective - 反应器的有效容积，m 3Q - 设计流量，m 3 /dS 0 - 进水有机物浓度，kgCOD/ m 3N v - 容积负荷， kgCOD/(m 3 d)V有效=1556 m2. UASB 反应堆工程设

41、计 2 号矩形截面反应堆的形状和尺寸反应器的有效高度为5m，则2 考虑到单池配水的均匀性和经济性，长方形池的纵横比在2:1以下较为合适设置池长度 L= 16m，然后设置宽度，取10m。单池截面积：设计的反应槽总高度为H= 6.5m，超高0.5 m（一般应用，反应槽充液量为70%-90%）单个细胞的总体积单细胞有效反应体积单反应器实际尺寸16m 10 m反应器数量为2泳池总面积反应器总体积总有效反应体积满足有机合规要求。 UASB容积有效系数在70%90%之间，满足要求。 水力停留时间（HRT）和水力负荷率（V r ）满足设计要求。1.6.3.2 三相分离器结构设计一、设计说明三相分离器应具有气

42、、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流槽、气液分离器的设计。2、沉降带设计三相分离器沉淀区的设计与二沉池的设计相同，主要考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和水面确定负载率。本项目设计中，平行于短边，沿长边在每个池中设置6个集气罩，形成6个分离单元，每个池中设置6个三相分离器。三相分离器为 B= 10m，每个单元的宽度为 b=L/6=16/6= 2.667m。沉淀区的沉淀面积是反应器的水平面积，即160 m2沉降区表面负荷率3、回流接头的设计如图1-3所示，是三相分离器的结构示意图。图1-3 三相分离器结构图设上下三角集气罩斜面水平角=55，取h 3 = 1.1m；b

43、1 = h 3 /tg在哪里：b 1 下三角集气罩底部水平宽度，m；下三角集气罩斜面的水平角；h 3 下三角集风罩的垂直高度，m；b 1 = =0.77 m那么相邻两个下三角风罩之间的水平距离：b 2 = b - 2 b 1 = 2.667 2 0.77 =1.13 m那么下三角回流焊点的面积为：S 1 = b 2 l n= 1.13 10 6=67.8 m1)下三角集气罩之间污泥回流中的混合液可按下式计算：V 1 = Q 1 /S 1在哪里：Q 1 反应器内废水的流量，m 3 /h；S 1 下三角集气罩的回流面积，m 2 ；V 1 = = 1.53 m/h 2.0 m/s，符合设计要求。3

44、=CD=0.45 m上三角集气罩下端与下三角斜面水平距离处的回流焊缝，上三角焊缝面积为：S 2 = b 3 l 2n = 0.45 10 2 6 =54 m上下三角罩之间的回流速度（V 2 ）可由下式计算：V 2 = Q 1 /S 2 ,在哪里：Q 2 反应器内废水的流量，m 3 /h；S 2 上三角集气罩之间的面积，m 2 ；V 1 = = 1.92 m/hV 1 V 2 净化水的，故取= 0.02g/cms。由 Stokes ; ; ; d的气泡可以被去除。0.01cm5、三相分离器和UASB高度设计三相分离区总高度h= h 2 + h 3 + h 4 h 5h 2是集气罩上方的覆盖水深，

45、取值0.5m。UASB的总高度为H= 6.5m，沉降面积高2.5m，污泥面积高1.5m，悬浮面积高2.0m，超高高0.5m。1.6.3.3 配水系统设计计算1、配水系统采用穿孔管道，进水管总直径为200mm，流量约为0.95 m/s。每台反应器设置10根DN150mm支管，每支管中心距16mm 1.5 m，孔距16mm，1.5 m每孔服务面积1.51.5=2.25，孔径向下，两管间距离穿孔管是反应池底部0.2 m，每个反应器有66个出水孔，采用连续进水。2、配水孔直径共设置66个配水孔，出口流量u选为2.2m/s，则孔径为3. 验证常温下，容积负荷（Nv）为：4.5kgCOD/(m 3 d)；

46、产气率为： 0.4m3/kgCOD；需要满足空塔水流速u k 1.0 m/h，空塔沼气上升流量u g 1.0 m/h空塔水流量 1.0 m/h符合要求。气流速度 1.0 m/h符合要求。1.6.3.4 排泥系统设计计算1. UASB反应器污泥总量的计算一般UASB污泥床主要由沉降性能好的厌氧污泥组成，平均浓度为15gVSS/L。两个 UASB 反应器中的总污泥为： .2、计算厌氧生物处理产生的污泥量：0.07kgMLSS/kgCOD UASB反应器总污泥产量在哪里：XUASB反应堆产生的泥浆量，kgVSS/d；r厌氧生物处理污泥产量，kgVSS/kgCOD；C o 进水COD浓度 kg/m 3

47、 ；E去除率，本设计取80%。 根据VSS/SS=0.8，X=392/0.8=490 kgSS/d单槽出泥量X i = X/2 = 490/2 = 245 kgSS/d污泥含水率98%。当水分含量大于 95% 时，取，然后污泥生产单池排泥污泥龄3、排泥系统设计UASB三相分离器0.5m下方，底部400mm高处，分别有两个排泥口，总共有两个排泥口。一天泥一次。1.6.3.5 出水系统设计计算出水系统的作用是将沉淀区液面的澄清水均匀地收集和排出。出水是否均匀对处理效果影响很大。1、出水槽设计 每个反应槽有6台三相分离器，出水槽共有6个，槽宽较宽0.3m。 单反应器流程假设出水口附近的水流速为0.2

48、 m/s，则缺口附近的水深取缺口附近水深为0.25 m，出水口坡度为 0.01；出水口10 m尺寸0.25 m 0.2 m；出水口数量为6个。2.溢流堰设计 出水槽共设12个溢流堰（62），每个溢流堰长10 m，设计900个三角堰，堰高50mm，堰口水面宽度b =50毫米。每个UASB反应堆处理水量28L/s，求溢流载荷为1 -2 L/(ms)，设计溢流载荷f= 1.117 L/(ms)，则堰上水面总长度是： 。三角堰数：每个，每个溢流堰的三角堰数：504/12=42。溢流堰上有42个100mm的堰口和42个140mm的间隙。检查堰上的水头每个堰的出流量：900三角堰计算公式，堰头：出水通道设

49、计计算沿反应器长边设置一个矩形出水通道，6个出水槽的出水流向该出水通道。设置出水通道的宽度0.8m，斜率为0.001，出水通道口附近的水流速度为0.3m/s。运河附近的水深按出水槽计算，出水槽深度为0.25+0.116= 0.37m，出水槽口最远的出水槽到出水槽的距离14.67米为14.67+0.1=出水槽长度14.77m，出口通道尺寸0.37m为14.77m 0.8m，至通道口的斜率为0.001 UASB排水管设计计算排水选用DN250钢管，充填度0.6，管子水流速0.61.6.3.6 沼气收集系统的设计计算1、产气量计算 沼气主要产于厌氧阶段，设计产气量取0.4 。总产气量每个 UASB

50、反应堆的产气量集气管每个集气罩的沼气由一个集气管收集，单个池子有13个集气管。每个歧管的最大空气流量据资料显示，集气室沼气出口管的最小直径为d= 100mm，即100mm。每池沼气总管的13根集气管先引至单池总管，再汇入两路沼气总管。采用钢管，单池沼气主管道坡度为0.5%。单池沼气总管最大风量取D=150，丰满度为0.8，则流量为 两个池沼气的最大流量为取DN=250，丰满度为0.6；流速是2.水封灌溉设计水封主要用于控制三相分离气体集气室中气液两相界面的高度，因为当液位过高或波动时，浮渣或泡沫可能造成堵塞气体出口或使气体的一部分进入沉降室，同时具有排泥和去除冷凝水的作用。水封高度在哪里：H

51、0 反应堆到储气罐的水头损失和储气罐的压头为保证安全进入储气罐压头，集气罩内最大出气压力为H 2m2 O ，储气罐压力H 0为400 mm H 2 O。水封1.5 m高度取水封高度，水封面积一般为进气管面积的4倍，则取水封的直径0.5m。3.气水分离器气水分离器起到干燥沼气的作用。选用500H1800的钢制气水分离器一台。钢丝填料预装在气水分离器中。气水分离器前设置过滤器，对沼气进行净化。流量计和压力表安装在分离器的出口管上。4、沼气池容积的确定由以上计算可知，该处理站日产沼气量为2240 ，因此沼气池的容积应根据3h产气量来确定，即。设计选用300钢板沉轨湿式储气柜，尺寸为7000mmH60

52、00mm。1.7 CASS反应池1.7.1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组成。预反应区控制在缺氧状态，从而提高难降解有机物的去除效果。与传统的活性污泥法相比，具有以下优点：建设成本低，省去初沉池、二沉池和污泥回流设备。运行成本低，节能效果显着。有机物去除率高，出水水质好，具有良好的反硝化除磷功能。管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀。污泥产率低，性质稳定，便于进一步处理处置。1.7.2设计参数设计流量Q= 5000m3/d= 208.33 m3/h= 0.058m进水COD=280mg/L，去除率为85%；BOD污泥负荷（Ns）：0.1kgBO

53、D/MLSS；混合液的污泥浓度为：X=4000mg/L；充水比为：0.32；进水BOD=160 mg/L，去除率为90%。1.7.3设计计算1.7.3.1 确定运行周期和时间1、曝气时间在哪里： 充水率进水BOD值，mg/l；BOD污泥负荷，kgBOD/MLSS；X混合液污泥浓度，mg/L。2. 降水时间设曝气池深度 H = 5m，缓冲层高度= 0.5 m，沉降时间为：3、运行周期T 设置排水时间td=0.5h，运行周期为每日周期数：N= 24/6=41.7.3.2 反应池体积和结构1、反应罐容积单个细胞的体积是反应罐的总容积为在哪里：N循环次数；单细胞体积； - 总容积;n 池的数量，本设计

54、使用了 2 个 CASS 池； 充水率。2、CASS反应罐结构尺寸为满足灵活操作和设备安装的需要，CASS反应罐设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。 CASS 池的结构如图 1-4 所示。图1-4 CASS池结构示意图根据资料，B：H=12，L：B=46，取B= 10m，L= 40 m。所以=40105=2000 m3单池区沿CASS池长度设置隔墙，将池分为预反应区和主反应区两部分。靠近进水口的预反应区约为 CASS 池体积的 10%，用作兼性氧吸附区和生物选择。区，另一部分为主反应区。根据资料，预反应区长度L 1 =(0.160.25)L，取L 1 = 8 m.3. 连通口的大小 隔

55、墙底部有连通两个区域的水流的连通孔，连通孔数量设置为3个。的孔口面积A 1为：在哪里：Q 每天处理的水量， ； CASS 池的数量；U设计流量，50 m本设计中U=/h；每天的操作周期数；A CASS 池的面积， ；连接孔的孔口面积，m2；预反应区池的长度， ；水池最高设计水位与滗水器排放最低水位之间的高度， ；B 反应槽宽度， 。= =1.6 m孔口沿隔墙均匀排列，孔口宽度不宜高于1.0 ，如取0.9 ，则宽度为2.8 。1.7.3.3污泥 COD 负荷计算根据估算的 COD 去除率，COD 去除量为：280那么每日COD去除值为：= 1190 kg/d=其中：Q每天处理的水量，S U 进水

56、COD浓度与出水浓度之差， mg/LnCASS池数X设计污泥浓度， mg/LV主反应区池的容积，= 0.111.7.3.4污泥生产及排泥系统1、CASS池泥生产CASS罐内剩余污泥主要来自微生物产生的增值污泥，少部分是由进水悬浮物沉淀形成的。 CASS池产生的生物泥浆量为：在哪里：a微生物产生系数，kgVSS/kgCODb 微生物自氧化率，1/d根据啤酒厂废水性质，参考类似经验数据，设计a=0.83，b=0.05，有：假设排放污泥的含水率为98%，则排放污泥量为：2、污泥排放系统各池底坡排泥坡度i=0.01，池底设（1.01.00.5）m 3排泥坑，池底出水端，DN200排泥管从每个水池的排泥

57、坑连接。1.7.3.5需氧量和曝气系统设计计算1. 需氧量计算根据实际运行经验，1kgCOD的微生物氧化参数为0.53，微生物自身耗氧量参数为0.18，那么一个池塘的需氧量为：= 0.535000/2238 10-3 + 0.183500 10-3 1953= 1600.424 kg/d那么每小时耗氧量为：2. 供气量计算20度和30度温度下水中溶解氧饱和度为：,微孔曝气器出口的绝对压力为：=在哪里：H最大水深，离开主反应区池的空气中氧气的百分比为：在哪里：空气扩散器的氧气传输率，取15%的值按最不利温度计算，暴雨池内混合液平均溶解氧饱和度为：温度为 ，暴雨池中混合物的平均溶解氧饱和度为：20

58、温度为 ，脱氧水的氧化量为：20在哪里：氧转移转换系数，一般为0.80.85，本设计为0.82；氧溶解转换系数，一般取0.90.97，本设计取0.95；密度，/L，本设计取1.0/L；C 废水中的实际溶解氧浓度，mg/L；R 需氧量，/L，为66.68/L。风暴池平均供气量为：（空气的密度为1.29/ ）。每立方米废水的送风量为：每去除 1kg COD 的耗气量为：3、配风系统计算单个反应池平面面积为4010，设置423个曝气器，则每个曝气器的曝气量=G/423=1785.34/423=4.22 /h。选择 QMZM-300 圆盘膜片扩散器。其技术参数见表1-5。表1-5 QMZM-300圆盘

59、式隔膜曝气机技术参数模型工作通风服务区氧气利用淹没深度气源QMZM-3002 8 m3/h0.5 1.0 m2/h35%59%48m4.25 m3从风机房引出一根空气总管，在两个CASS池内设置两根空气支管，每根空气支管上设置46根小支管。两个水池内有空气支管2条，小空气支管92根。主管为15m/s，支管流量为10 m/s，小支管流量为5 m/s，则风干管直径： = 0.29m，取DN300mm钢管空气支管直径： ，取DN100mm钢管，小空气支管直径： ，取DN60mm钢管。4、风机供气压力计算曝气器的淹没深度为 H= 4.5m，气压可估算如下：检查估计的气压值管道沿线的阻力损失可由下式估算

60、：在哪里：- 阻力损失系数，取4.4。风干管作为30m沿途阻力损失空气支管作为40m沿途阻力损失空气支管作为16m沿途阻力损失沿风道的阻力损失为假设空气管道的局部阻力损失=0.5KPa，空气管道的总压力损失为：取隔膜式微孔曝气器的最大压力损失=2.9KPa，风机的供气压力为：58.8KPa。因此，鼓风机的供气压力可以达到58.8KPa。如果选择一台风机进行曝气，风机容量为 G= 50m3/min5、鼓风机房布置选用两台DG超小型离心鼓风机。供气量大时，两者协同工作。供气量少时，用一个，准备一个。 DG超小型离心鼓风机规格见表1-6。表1-6 DG超小型离心鼓风机流动50 m3/运动形式TEFC