存栏10000头生猪养殖场污水处理

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称存栏10000头生猪养殖场废水处理工程设计学院能源与环境学院专业班级环121姓名×××学号1290××××××毕业设计(论文)的主要内容及要求：本课题针对生猪养殖场水质水量的特点，要求经处理达标后排放，具体设计内容如下：1．阅读英语学术论文，并翻译成中文；2．根据设计资料和要求，参考相关文献与设计资料，确定最佳的处理工艺，撰写文献综述；3．根据设计计算主要的工艺参数，确定各处理构筑物的尺寸，其次查阅相关书籍完成水力计算，完成设计计算书的编写；4．根据计算结果绘制工艺流程图、平面布置图、高程布置图、主处理构筑物的平剖面图：要求用CAD绘制，总数不少于10张A1图纸（至少一张手工图）；5．查阅给排水设备手册对处理过程中需要的通用设备进行选型；6．根据现市场平均价格对本设计进行投资估算及运营经费估算；7．完本钱论文设计说明书的编写并详细审核。指导教师签字：摘要随着我国城市化进程和养殖业的发展，由规模化养猪场所引起的环境问题也越来越突出，特别是有关猪场粪污水的处理达标排放问题。高浓度废水的排放对环境会造成严重的污染，因此，需要对养猪场废水进行处理。本设计为存栏10000头生猪养殖场废水处理工程设计，主要对养猪场排放的高浓度有机废水进行治理。养猪场废水的主要特点是含有大量有机物和悬浮物质，属于高浓度有机废水，直接排放会对环境造成巨大污染，故要求对其进行处理，经处理后水质应达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2021）。结合生猪养殖场的废水的特点，可采用两级处理使出水达标。一级处理主要采用物理法，用来去除废水中的悬浮物和无机物。二级处理主要采用生物法中的厌氧-好氧组合工艺（UASB+CASS）可有效去除污水中的COD和BOD5，达到了《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2021）。关键词：生猪养殖场废水高浓度有机废水UASB工艺CASS工艺AbstractAlongwiththedevelopmentofourcountryurbanizationadvancementandbreedingindustry,theenvironmentalproblemscausedbytheformalizationpiggryhavebecomeincreasinglyprominent,especiallythepiggerywastewatertreatmentdischargestandardsissues.Thedischargeofhighconcentrationwastewatercancauseseriouspollutiontotheenvironment,therefore,itisnecessarytodealwiththepigfarmwastewater.Thedesignforthe10000herdsofpigsfarmsinengineeringdesign,mainlyfortreatmentofhighconcentrationorganicwastewaterfrompigfarm.Themaincharacteristicofthepigfarmwastewaterisalargeamountoforganicmatterandsuspendedmatter,whichbelongstothehighconcentrationorganicwastewater.Forthedirectdischargeofwastewaterwillcausegreatpollutiontotheenvironment,soitisrequesttotreatthewastewater.Thequalityofeffluentaftertreatmentshouldbereachthelevelof《Emissionstandardofpollutantsforlivestockandpoultrybreedingindustry》(GB18596-2021).Combinedwiththecharacteristicsofthewastewaterofthepigfarm,twotreatmentcanbeusedtomakethewateruptothestandard.Firstlevelofprocessingmainlyusethephysicalmethods,whichremovesthesuspendedmatterandtheinorganicsubstanceinthesewage.Secondlevelsofprocessingmainlyusetheanaerobic-aerobiccombinedtechnologyofbiologymethods（UASB+CASS),whichcanbeeffectiveintheremovalofCODandBODinthesewage,reachedthelevelof《Emissionstandardofpollutantsforlivestockandpoultrybreedingindustry》(GB18596-2021).Keywords:Pigfarmwastewater；Highconcentrationoforganicwastewater;UASBprocess；CASSprocess共3页第2页目录TOC\o"1-3"\h\u20210第一章绪论 110654148991290012251926171221620第二章方案比拟与选择 372483134312.1.1废水进水水质 3106232.1.2废水排放标准3112312.1.3废水进水水量32932137831376704189934265415131483013182337第三章污水处理构筑物设计计算11809611105521199551165241236043.2调节池1423958152864015236791531321161922416656817277801730070202418720160133.5UASB工艺2063702130328211725622269263.6CASS工艺302279831436231427039810139314943931302第四章污泥处理构筑物设计计算40251240120344020427406591421919343250844321776第五章污水厂平面布置4427368442197544252354469044416497452578645306354517830第六章污水厂高程布置 4629888高程布置原则462150646242547257464816702483第七章经济技术计算 5010571504316501314651302045220218521788952293925212621第八章结论 5428649参考文献 5510253致谢 56┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书共56页第56页第一章绪论近年来，我国规模化生猪养殖业发展迅速，而且规模不断扩大，生产规模从几千头发展到几十万头。但与此同时，规模化生猪养殖场往往建在大中城市近郊和城乡结合部处，由于环境法规不健全、对污水处理认识不足，特别是养猪场资金短缺，绝大多数养猪场在建场初期未考虑猪粪便和污水的处理问题。养猪场排放的大量粪、尿与养殖场的大量废水大多数未经妥善回收利用与处理便直接排放，对环境造成严重的污染，产生极其不良的影响。不少养猪场粪便随地堆积，污水任意排放，严重污染了周围环境，也直接影响着养猪场本身的卫生防疫水平，降低了畜产品的质量。城市畜禽养殖业已经成为或正在成为与工业废水和生活污水相当甚至更大的污染源。对养猪场废水合理、有效的治理是必不可少的。生猪养殖场废水来源生猪养殖场废水的来源主要是冲洗猪舍、粪便产生的大量废水，还有少量厂区卫生设备、公共大楼排放的污水。水量大、水力冲击负荷强；有机质浓度大，氨氮含量高。BOD5值高达2021-8000mg/L，COD值一般在5000-7000mg/L左右；废水的可生化性较好，水解、酸化快，沉淀性能好；废水中常伴有消毒水、重金属、残留的兽药以及各种人畜共患病原体[1]。生猪养殖场废水危害对水体的污染生猪养殖场废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水，如果流入水体中将可能造成地表水或者地下水水质的严重恶化。由于猪粪、尿的淋溶性很强，猪粪、尿中含大量的氨、磷及水溶性有机物，如果不能妥善处理，就会通过地表径流或渗滤进入地下水层污染地下水，不经处理的废水流入河流、湖泊会引起水体富营养化，严重污染水体环境。矿物元素和重金属污染在生猪的养殖过程中，饲料是不可缺少的。饲料中会大量添加无机磷等元素，添加的无机磷约75%为植物磷，由于植物磷不能被动物吸收、利用而直接排出体外，引起对环境的污染；饲料厂和养殖场普遍采用高铁、铜等微量重金属元素作为添加剂，由于禽畜对这些重金属元素的吸收和利用率都很低，易随粪便排出体外进入水体、土壤等环境，造成严重的环境污染。微生物污染在生猪的养殖过程中，微生物会通过养殖场的废水排放而进入环境，从而造成严重的微生物污染。如果对这些废水不进行无害化处理，大量的有毒病菌一旦进入环境，不仅会直接威胁禽畜自身的生长和生存，对人体健康也会是个严重的威胁[2]。目前我国对于生猪养殖业废水的深度处理方法主要是利用生物法处理。生物法是利用微生物来氧化分解水中污染物的方法，主要处理有机物，也能处理少量的无机物。生物法处理废水具有基础建设投资少、处理费用低、去除效果好、最终产物不产生二次污染和过程控制稳定等优点。因而常用来处理高浓度有机废水。生物处理技术主要分为好氧和厌氧处理技术。好氧处理主要有生物膜法和活性污泥法两大类；厌氧处理包括：UASB，IC塔等[3]。（1）好氧生物处理：是指在游离分子氧存在的条件下，好氧微生物降解有机污染物，使其稳定、无害化的处理方法。好氧生物处理的反应速度快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小，且处理过程中散发的臭气较少。所以目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD5浓度小于500mg/L的有机废水，基本上采用好氧生物处理。但是对于高浓度废水，好氧工艺进水时需对原废水稀释十倍甚至百倍，因此动力和清水消耗大，本钱高。在养猪场废水中常用的好氧生物处理主要有：活性污泥法、生物接触氧化法，一般COD和BOD5的去除率为75%~97%[4]。（2）厌氧生物处理：在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧菌降解有机污染物，最终产物是二氧化碳、甲烷、水、硫化氢和氨等产物。厌氧生物反应通常被划分成两个阶段：第一阶段是水解酸化阶段，第二阶段是甲烷发酵阶段。废水厌氧生物处理过程不需另加氧源，故运行费用低。此外，它还具有剩余污泥量少，可回收能量（CH4）等优点。但是通常厌氧处理后的污水达不到排放要求。养猪场废水厌氧处理中常用工艺有：升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床等。一般COD和BOD5的去除率为80%~90%[5]。厌氧-好氧组合工艺从80年代开始，厌氧-好氧生物处理组合工艺逐渐成为主导工艺。厌氧-好氧组合工艺中：厌氧工艺能去除废水中大量的有机物和悬浮物，使与之组合的好氧工艺有机负荷减小，好氧污泥量也相应降低，使整个工艺的反应容积变小；厌氧阶段的容积负荷高、抗冲击负荷能力强，能够降低系统的基础建设费用，同时还可以回收沼气；厌氧工艺作为前处理工艺能起到均衡水质的作用，减少后续好氧工艺负荷的波动，使好氧工艺的需氧量大为减少且较为稳定，这样既节约能源又方便工业上的实际操作；好氧阶段的主要作用是进一步降低厌氧系统出水的各项污染指标，以便达到排放标准[6]。所以采用厌氧-好氧工艺处理养猪场废水，不仅克服了好氧处理的高能耗、高运行费用等缺点，也克服了厌氧处理出水不能达标排放的缺点，在经济及技术上均可行。因此从工程应用角度应优先采用厌氧-好氧组合工艺。第二章方案比拟与选择2.1设计基础资料2.1.1废水进水水质废水进水水质见表2-1。表2-1污水进水水质项目COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pHNH3-N进水水质1202160006006.83002.1.2废水排放标准该污水处理厂排放的水直接排入附近的河流中，排水标准执行《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2021），其标准限值见表2-2。表2-2废水排放标准限值表(单位：mg/L)项目CODBOD5SSpHNH3-N原水水质120216000600300标准限值4001502006~9802.1.3废水进水水量该生猪养殖场采用水冲清粪工艺，根据《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2021）中关于水冲工艺最高允许排水量的规定，计算设计水量。³³的冲洗水。该生猪养殖场生猪存栏10000头，其中成年猪为8800头，仔猪约为1200头，则每天产生的冲洗水约为330m³/d。总变化系数KZ=2.3，所以设计最大流量为760m³/d。本设计范围为：自污水汇流到污水处理厂后，经各个处理单元，至处理后的总排放口为止。包括污水处理构筑物的设计、污泥处理系统设计等。本设计为生猪养殖场废水的处理，其处理方式与处理水量、原水水质、排放标准、建设投资、运行本钱、处理效果及稳定性、工程应用状况、维护管理是否方便等因素有关。具体可以从以下几个方面考虑：=1\*Arabic1.本设计出水水质要求达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2021）。=2\*Arabic2.采用成熟、稳定、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行费用。同时应充分考虑使用先进的前沿技术。=3\*Arabic3.设备选型兼顾通用性和先进性，确保运行高效、稳定、可靠。=4\*Arabic4.污水处理厂应运行灵活、管理方便、维修简单，充分考虑操作自动化，减少操作劳动强度。=5\*Arabic5.设计应新颖美观、布局合理，具有时代感。=6\*Arabic6.采取有效措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理、处置固体废弃物，避免二次污染。=7\*Arabic7.处理厂内应设置必要的监控仪表，提高管理水平。=8\*Arabic8.工程建设完成后，力争达到社会效益、经济效益、环境效益三者的最佳统一。2.3工艺方案比拟与选择养猪场排出的粪、尿及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌等，对环境质量造成极大影响。设计进水水质浓度高，要达到排放标准，污染物去除率高，使得任何单级生物处理都达不到要求，所以必须选择多级处理流程方能达到出水标准[7]。根据国内外工程实践资料，本工程设计选用“预处理+厌氧-好氧组合工艺+污泥处理”的基本工艺流程。2比拟与选择预处理的目的是使物料的理化性状适合于后续处理工艺要求，具有调节水质、均衡水量、去除废水中的较大悬浮物，以保证后续处理设施的正常运行以及降低其他处理设施的处理负荷的作用，同时为生物深度处理创造适宜的条件。生猪养殖场的废水中含有猪粪等较大的固体悬浮物，设计细格栅，可清除较大的悬浮杂物，保证后面的机泵正常运行。生猪养殖场的废水具有间歇排放的特点，排放的水质、水量变动大，因此设计一个均质调节池，均衡、调节废水的水质、水量、水温变化，保证后续处理工艺的稳定运行[8]。3.沉淀池生猪养殖场的废水中的悬浮物浓度较高，因此需要采用沉淀池处理悬浮物质。沉淀池按水流方向来区分为平流式、竖流式及辐流式等三种[9]。三种类型沉淀池的优缺点及适用条件见表2-3。表2-3各类沉淀池的优缺点及适用条件类型优点缺点适用条件平流式对冲击负荷和温度变化的适应能力强，沉淀效果好，施工简单，造价低。采用多斗排泥时，每个泥斗需单独设置排泥管，操作工作量大；采用机械排泥时，设备易被腐蚀。适用地下水位较高以及地质较差的地区；适用于大、中、小型污水处理厂。竖流式排泥方便，管理简单，占地面积小。对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；造价高；池径不宜太大。适用水质不好的小型污水处理厂。辐流式采用机械排泥，运行较好，管理也较简单。池水水流速度不稳定；机械排泥设备复杂，对施工技术要求高。适用大、中型污水处理厂。因为本工程设计所处理的水量较小，属于小型污水处理站，且主要是对废水中的粪便和BOD5、COD进行处理，结合上面的比拟选用平流式沉淀池。水解酸化池生猪养殖场废水中含有大量的非溶解性有机物，水解酸化池的主要目的是将原污水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，提高污水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。2厌氧-好氧组合工艺比拟与选择厌氧-好氧组合工艺的选择是整个处理工艺的核心，它属于生物法，是利用微生物具有氧化分解的功能，采取一定的人工措施，创造有利于微生物生长、繁殖的环境，使其大量增殖以提高氧化分解有机物效率的一种污水处理方法。下面对各种常见的厌氧、好氧工艺的优缺点进行比拟与选择。厌氧生物处理方法的比拟与选择，见表2-4。表2-4厌氧生物处理方法的比拟工艺特点优点缺点传统消化法在一个消化池内进行酸化、甲烷化和固液分离。设备简单，本钱低。反应时间长，池子的容积大，污泥易随水流被带走。厌氧生物滤池微生物大量固着生长在滤料的外表，适用于处理悬浮物量低的废水。设备较简单，能承受较高的水力负荷。反应池的底部容易发生堵塞现象，填料的费用较高。厌氧接触法用沉淀池分离污泥并进行回流；在消化池中进行适当的搅拌，污水在池内完全混合，能适应高浓度、高悬浮物的有机废水。能承受较高的水力负荷，有一定的抗冲击负荷的能力，运行较稳定。当负荷高时，污泥会流失，且设备较多，操作上的要求较高。上流式厌氧污泥床反应器（UASB工艺）消化和固液分离过程在同一个池内进行，微生物的量特高。负荷率高，池子容积大，所需能耗低，整个过程不需要进行搅拌，水力停留时间短。池子的构造复杂，如果运行不善，污泥会大量流失。两段厌氧处理法酸化和甲烷化在两个反应器中进行。能够承受较高的负荷，耐冲击能力强，运行稳定。设备较多，运行操作较复杂。综合上面的比拟并结合本工程设计废水的特点，本工程设计考虑采用成熟的上流式厌氧污泥床（UASB）工艺作为厌氧段反应器。下面对UASB工艺进行简单的介绍：UASB（上流式厌氧污泥床反应器）由污泥反应区、气液固三相分离器和气室组成。在底部反应区存留有大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在底部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成的污泥浓度较稀薄，该污泥和水在一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入集气室，集中在气室的沼气用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉降至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。好氧生物处理方法的比拟与选择，见表2-5。表2-5好氧生物处理方法的比拟工艺优点缺点间歇式活性污泥法（SBR工艺）无需设置调节池，构筑物少；不易产生污泥膨胀，静止沉淀效果好，出水水质高；占地面积较小，耐冲击负荷能力强；工艺流程简单，管理费用低。设备较多，闲置率较高；污水提升水头损失较大；运行费用较高，操作管理程度要求高。接触氧化工艺对冲击负荷有较强的适应能力；操作简单、运行方便、易于维护管理；无需污泥回流，不产生污泥膨胀现象；污泥生成量少，颗粒较大，易于沉淀。设计或者运行不当会造成填料堵塞；布水、曝气不易均匀，可能在局部部位出现死角，总磷的去除效果较低。膜生物反应器（MBR工艺）处理效果优良，无需深度处理；占地面积小，节省资源；易于实现自动化控制；可以去除氨氮及难降解有机物。初期投资略高，膜需要定时清洗，操作管理不方便，设备维护费用高，膜组件使用寿命短，需要定时更换。氧化沟工艺污水混合效果好，对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；污泥龄一般可以达到15至30天。占地面积较大；在寒冷的气候条件下，因为外表曝气器会造成外表冷却或结冰，降低污水温度，对生化反应影响较大。周期循环活性污泥法（CASS工艺）工艺流程简单，占地面积小，投资较低；生物反应推动力大；沉淀效果好；运行灵活，抗冲击能力强；不易发生污泥膨胀。设备较多，运行费用较高，对操作和管理的要求高A/O生化工艺流程简单，具有脱氮除磷功能；出水水质高；系统运行稳定。控制要求高；实现自动化后，操作、管理简单。SBR工艺较其他工艺比拟，具有一定的优势，CASS工艺是在SBR工艺上发展起来的，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器，实现了连续进水，间歇排水[10]。CASS工艺较SBR工艺的优点更为明显：CASS反应池有预反应区和主反应区组成，难降解有机物的去除效果更好。进水过程是连续的，因此，进水管道上无需设电磁阀等控制元件，单个池子可独立运行，而SBR进水过程是间歇的，应用中一般要2个或者2个以上的池子交替使用[11]。排水是由可升降的堰式滗水器完成的，随水面逐渐下降，均匀处理后的清水排出，最大限度降低了排水时水流对底部沉淀污泥的扰动。CASS工艺每个周期的排水量不超过池内总水量的1/3,而SBR则为3/4[12]，所以，CASS工艺比SBR工艺的抗冲击能力更好。CASS工艺的脱氮除磷效果较SBR的更为明显，生物选择器的设置为除磷创造了有利条件。对于生猪养殖场这种含有大量氮、磷的高浓度有机废水，CASS工艺作为好氧生物处理更为适宜。故此次工程设计的厌氧-好氧组合工艺为UASB+CASS工艺。2.3.3污泥处理及处置工艺选择污水处理过程中产生的污泥需要集中到污泥处理系统，进行统一处理和处置。如果污泥处理或处置不当，将会造成二次污染，形成新的污染，达不到污水治理的最终目的。（1）根据污水处理工艺，按其产生的污泥量、污泥性质，结合污水厂的外部自然环境及处置条件选用符合实际的污泥处理工艺。（2）根据城市污水处理厂污泥排出标准，采用适宜的脱水方法，脱水后污泥含固率应大于20%。（3）妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉沙和污泥，避免造成二次污染。（4）尽可能地回收利用污泥中的有用物质，变废为宝。污水经二级处理后，水中大多数有机物和无机物都转化为污泥，如果污泥处理不当，将造成二次污染，使污水处理的成果事倍功半。污泥处理要求如下：减少污泥体积，降低污染后续处置费用；减少污泥中的有害物质；利用污泥中可用物质，变废为宝；选用了生物脱氮除磷工艺，尽量避免磷的二次污染。由于本工程设计的污水处理厂的工程规模不是很大，故只采用浓缩脱水工艺。综上所述，选择以UASB+CASS为主体工艺的污水处理方案，具体工艺流程图见图2-1。图2-1：生猪养殖场废水处理工艺流程图2.出水水质达标分析格栅对COD、BOD5不计去除率，只对SS有一定的去除率，经验值为5%~10%,本设计中设有细格栅一道，SS去除率为8%。调节池只起调节水量的作用，不计其对COD、BOD5、SS的去除率。平流式沉淀池处理对象是悬浮物质,对SS的去除率为40%~55%，同时对BOD5的去除率为10%~30%，本次设计中对SS的去除率取45%，对BOD5的去除率取20%，COD的去除率取25%。水解酸化池对COD、BOD5、SS的去除率都比拟低。UASB工艺对COD的去除率为80%~90%，对BOD5的去除率为70%~80%，对SS的去除率为30%~50%，本次设计取COD的去除率为88%，BOD5的去除率为78%，SS的去除率为45%。CASS工艺对COD的去除率为89.7%~90.6%，对BOD5的去除率为85%，对SS的去除率为91.3%~94.4%。本次设计取COD的去除率为90%，BOD5的去除率为85%，SS的去除率为92%[13]。因此，可以对此次工艺流程进行去除率计算，计算结果见表2-6。表2-6达标计算结果项目CODBOD5SS格栅调节池进水120216000600出水120216000552去除率008%平流式沉淀池进水120216000552出水90004800331去除率25%20%40%水解酸化池进水90004800331出水78004320304去除率13%11%8%UASB池进水78004320304出水936950167去除率88%78%45%CASS池进水936950167出水9414214去除率90%85%92%标准限值400150200由上表可知，该工艺能满足排水的标准要求，故工程设计工艺流程图确定为图2-1。第三章污水处理构筑物设计计算格栅是由一组平行的金属或尼龙等非金属材料的栅条支撑的框架，设在处理构筑物之前，垂直或斜置于污水流经的渠道上，主要功能是去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理系统的正常运行。目前格栅的种类繁多，发展较快，从格栅的型式来分，可分为链式机械格栅除污机、一体三索式格栅除污机、盘旋式格栅除污机和阶梯式格栅除污机等。由于本工程设计的污水含有大量的固体悬浮物和大颗粒杂质，因此为防止污水中大量的固体悬浮物和杂质堵塞、损坏后续处理设施，污水在进入调节池前，设置格栅井（一用一备）。3.1.1设计依据查《环境工程设计手册》，设计依据如下：1.污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合以下要求：（1）人工清渣25mm~40mm；（2）机械清渣16mm~25mm；（3）最大间隙40mm。2.过栅流速一般采用0.6m/s~1.0m/s。3.格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4m/s~0.9m/s。°~75°。人工清除的格栅倾角小时，较省力，但占地多。5.机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。6.栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的类型等因素有关。在无当地资料时，可采用：33栅渣/103污水；3栅渣/103污水；栅渣的含水率一般为80%，密度约为960kg/m3。7.在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2m3），一般采用机械清渣。小型污水处理厂也可采用机械清渣。总变化系数KZ设计流量Q=760m3/d=32m33/s格栅倾角α=60°进水渠道渐宽部分展开角度α1=20°格栅计算如下：栅条用矩形钢，栅条间隙宽度b=0.01m，栅条宽度s=0.01m，进水渠宽B1=0.2m。1.栅条的间隙数（3-1）式中：Q——设计流量，m3/s；α——格栅倾角，α=60°；b——格栅间隙，m；h——栅前水深，m；n——栅条间隙数，个。计算得：格栅间隙n取5。（3-2）式中：n——栅条间隙数；s——栅条宽度，m；b——格栅间隙，m。计算得：（3-3）式中：——进水渠道渐宽部分的展开角度；B——栅槽宽度，m；B1——进水渠宽，m。计算得：分长度（3-4）式中：L1——进水渠道渐宽部分长度，m。计算得：设栅条断面为锐角矩形断面，β，则：（3-5）式中：K——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3；ε——阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时β。计算得：（3-6）式中：h2——栅前渠道超高，一般采用0.5m。计算得：（3-7）其中计算得：（3-8）式中：——设计流量，m3/s；W1——单位栅渣量，m3/103m3污水，取W1为0.12；KZ——总变化系数。计算得：选择格栅除污机型号、性能见表3-1。表3-1除污机性能型号安装角度α（°）格栅间隙b（mm）电动机功率（kw)设备宽(mm)沟宽(mm)HF-50060°8500580计算示意图格栅计算示意图见图3-1。图3-1：格栅计算示意图3.2调节池进入污水处理系统的污水，其水质和水量随时可能发生变化，这对污水处理构筑物的正常运转非常不利，水质和水量的波动越大，处理效果就越不稳定，甚至会使污水处理构筑物遭受严重破坏。为减少水质和水量变动对污水处理工艺过程的影响，在进水处设置调节池，以均和水质和均衡水量，使后续处理构筑物在运行期间能达到理想的处理效果。一般来说，调节池具有以下作用[15]：1.减少或防止冲击负荷对设备的不理影响；2.使酸性废水和碱性废水得到中和，使处理过程中pH值保持稳定；3.调节水温；4.当处理设备发生故障时，可起到临时的事故贮水池的作用；5.集水作用，调节进水量和抽水量之间的平衡，避免水泵启动过分频繁。3调节池的容量：（3-9）式中：Q——最大时平均流量，m3/h；t——停留时间，h，本设计取4.0h。计算得：3设调节池的有效水深为2m，根据计算的调节容积，确定调节池的尺寸为：采用矩形池，池的外表积为（3-10）式中：V——调节池体积，m；h——调节池有效水深，m。计算得：采用矩形池子，取池长L=m，则池宽B=7m。考虑0.5m的超高，即调节池的尺寸为m×7m×m。3.2.3搅拌机及提升泵选型1.搅拌机选型在调节池内安装两台搅拌机，防止沉淀，搅拌机型号为JBJ-800。2.提升泵选型在调节池内安装一台提升泵，型号100JWQ35-10-1600-3，流量为35/h，扬程H=10m，配套电机功率为3KW，出口直径DN150。3.3平流式沉淀池污水中含有大量的固体悬浮物，在前面的处理中得到一定的去除，设置沉淀池是为了更好的去除小颗粒的固体悬浮物，为后续的处理工艺提供良好的水质。平流式沉淀池是废水从池的一端进入，另一端流出，水流在池内做水平运动。平流式沉淀池设有进水区、沉淀区、出水区和污泥区。进水区的作用是使水流均匀分布在整个断面上，尽可能减小扰动。沉淀区中，要降低沉淀池中水流的Re数和提高水流的Fr数。沉淀后出水应尽量在出水区均匀流出。及时排出沉于池底的污泥使沉淀池工作正常，保证出水水质。污泥区和清水区应该有一个缓冲区，以减轻水流对存泥的搅动[16]。3.3.1设计原则查《环境工程设计手册》，设计原则如下：1.设计流量：(1)当污水由泵提升后进入沉淀池时，应按水泵的最大设计出水量计算；(2)当污水直接自流入沉淀池时。应按入流管道最大设计流量计算；(3)当沉淀池为合流制排水系统服务时，应按降水时的设计流量计算，沉淀时间应不小于30min。2.沉淀池的个数或分格数应不少于2个，并按并联工作考虑。3.初次沉淀池应设撇除浮渣的设施。4.沉淀池的入口和出口均应设整流措施，以使水流均匀分布，避免短流。5.初次沉淀池的污泥，采用机械排泥时可连续、可间歇，不用机械排泥时应该每日排泥。6.采用多斗排泥时，每个泥斗均应设单独的闸阀和排泥管，两个或多个泥斗不宜用一条排泥管。7.当每组有两个以上沉淀池时，为使每个池子进水量均等，应在进口处设置调整流量的设备，如进水闸阀等。。9.一般沉淀时间不小于1.0h，有效水深多采用2~4m。10.沉淀池的缓冲层高度一般采用0.3~0.5m。11.污泥斗的斜壁与水平面的倾角，方斗不宜小于60°，圆斗不宜小于55°。12.初次沉淀池的污泥区容积，一般按不小于2d的污泥量计算，采用机械排泥时，可按4h污泥量计算；二次沉淀池的污泥区容积按不小于2h贮泥量考虑，泥斗中污泥浓度按混合液浓度的平均浓度计算。13.池子的长宽比不小于4，一般采用4~5。14.池子的长深比常用8~12。坡度一般为0.01~0.02，机械刮泥时不小于0.005。水平流速不大于5mm。进、出口处应设置挡板。挡板高出水面0.1~0.15m；挡板淹没深度：进口不小于0.25，一般为0.5~1.0m；挡板前后位置：距进口0.5~1.0m，距出口0.25~0.5m。采用机械排泥时，通常有两类刮泥机选择，一类是连带式刮泥机，另一类是行车式刮泥机。沉淀池出水堰最大负荷不宜大于。3设计参数如下：1.设计流量：流量等于泵的流量，为Q=352.沉淀时间：t=1.6h，参见表3-2选择。3.外表水力负荷：q=，参见表3-2选择。表3-2城市污水沉淀池设计数据及产生的污泥量表沉淀池类型沉淀时间(h)外表水力负荷污泥量污泥含水率（%）初次沉淀池1.5~3.014~2795~973设计计算如下：（3-11）式中：Q——设计流量，m3/s；q——外表水利负荷，；A——沉淀区水面积，。计算得：，取A为25。设一座沉淀池，故沉淀池的沉淀区水面积是25。（3-12）式中：t——沉淀时间，h。计算得：（3-13）式中：L——沉淀区长度，m；v——最大设计流量时的水平流速，，一般不大于5，取2.0mm/s。计算得：=3m（3-14）式中：B——沉淀区总宽度，m。计算得：长宽比校核：，符合要求。污泥总量：（3-15）式中:C0——进水悬浮物浓度mg/L，C0=600mg/L；P0——污泥含水率，%，取98%；——沉淀污泥密度，以1000kg/m³计；——去除率，%，以60%计。计算得：³/d。6.污泥斗体积：（3-16）式中：V1——污泥斗体积，m2h4——污泥斗的高度，m；f1——污泥斗上口面积，m2，3m×3m；f2——污泥斗下口面积，m2，×。计算得：污泥斗为方斗，，采用行车刮泥机，池底坡度为0.01，行进速度为1m/min，间歇排泥。污泥斗以上梯形部分污泥容积：梯形上底长12+0.3+0.5=12.8m梯形下底长l2=3.0m梯形高度：梯形部分污泥容积为：污泥斗总体积V：斗中污泥由排泥管排出，排泥管径DN150。7.沉淀池总长度（3-17）——流入口至挡板距离；——流出口至挡板距离。（3-18）式中：H——沉淀池总高度，m；——超高，采用0.3m；——。计算得：设计出水槽设堰高H=150mm，堰口宽B=300mm，堰上水头h=50mm，则堰口水面宽b=150mm，三角堰数量n=L/b=12/0.3=40个。堰上水头校核:

每个堰出流率q=35/3600/40=×10-4m³/s，则堰上水头为：h==(/3m=30mm>20mm，满足要求。9.撇渣槽沿沉淀池宽度方向上设浮渣槽，槽深0.4m，宽0.3m，在出水槽延伸至墙体侧设浮渣室，浮渣室尺寸为。用DN150的管道将浮渣槽内的浮渣排到浮渣室。水解酸化池是水解和酸化两个过程在一个池内完成的构筑物。在水解阶段，固体物质降解为溶解性的物质，大分子物质降解为小分子物质；在酸化阶段，碳水化合物降解为脂肪酸，主要产物是醋酸、丁酸和丙酸。另外，有机酸和溶解的含氮化合物分解成氨、碳酸盐和少量的二氧化碳、氮气和氢气。水解酸化池的主要目的是将原污水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，提高污水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。V=KZQT（3-19）式中：T——水力停留时间，取4h。计算得：V=32××4=192m³设反应池的宽为5m，有效水深为4m，超高取0.5m，则水解酸化池的长度为10m。反应池采用总管进水，管径DN150，池底分支式配水，管径DN100，支管上均匀排布小孔为出水口，距离池底100mm，均匀布置在池底。出水堰长度为6m，采用90°三角堰出水，堰宽设为250mm，共设24个三角堰，出水管径DN100，而集水槽宽0.2m，深度为0.15m。3.5UASB工艺厌氧反应主要是利用厌氧微生物以粪便中的糖和氨基酸为养料生长繁殖、进行沼气发酵。UASB(上流式厌氧污泥床反应器）工艺，由荷兰Lettinga教授于1977发明。污水自下而上通过UASB。反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器上部设有三相分离器，用以分离消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出；污泥颗粒自动滑落、沉降至反应器底部的污泥床；消化液从澄清池出来[17]。UASB负荷能力大，适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌。能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。3.5.1设计标准查《环境工程设计手册》，设计依据如下：1.进水条件：（1）BOD5/CODcr的比值大于0.3；（2）进水悬浮物应小于1500mg/L；（3）进水CODcr浓度宜大于1500mg/L；（4）严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入厌氧反应器的浓度。3。3.反应器的有效水深应在5m~8m之间。4.反应器内的废水上升流速宜小于0.8m/h。3/(m2h)。6.布水装置宜采用一管多孔布水，一管一孔布水或枝状布水。7.枝状布水支管出水孔向下距池底宜为200mm；出水管径应在15mm~25mm之间；出水孔处宜设45度斜向下布导流板，出水孔应正对池底。8.宜采用整体或组合三相分离器。9.出大于水装置应设在UASB反应器顶部。10.断面为矩形的反应器宜采用几组平行出水堰的出水方式，断面为圆形的反应器出水宜采用放射状或多边形槽出水方式。11.集水槽上应加设三角堰，堰上水头大于25mm，水位宜在三角堰齿1/2处。12.排泥点宜设在污泥区中上部和底部，中上部排泥点宜设在三相分离器下0.5~1.5m处，排泥管管径应大于150mm，底部排泥可兼做放空管。crcr。33/kgCODcr。3.5.2设计参数1.容积负荷：Nv=8.0kgCODcr/m3d。2.污泥产率：0.08kgVSS/kgCODcr。3.3/kgCODcr。4.水力负荷：q=0.4m3/(m2h)。5.设计水量：Q=760m3/d=32m3088m3/s。6.水质指标：进出水水质指标见表3-3。表3-3水质指标项目CODcrBODSS进水78004320304出水936950167去除率88%78%45%3.5.3设计计算设计计算如下：1.UASB反应器容积及主要构造尺寸确定（1）反应器总有效容积V=（3-20）式中：V——反应器总有效容积，m3；Q——设计流量，m3/d；Nv——容积负荷，kgCOD/(m3·d)；S0、Se——进出水COD的浓度，kgCOD/m3；计算得：采用矩形池，设2座，采用公共壁。节省造价。主要构造尺寸的确定设计反应器的有效高度为h=5m，则反应器横截面积：单池面积：从布水均匀性和经济性考虑，矩形池的长宽比在2:1左右较为适宜。设反应池的长度为L=12m，则宽：一般应用时，反应器装液量为70%~90%，本设计反应器总高度H=6.5m，其中超高为0.5m。反应器的总容积V=2BLH=12×6×6×2=864m³，有效容积为652m³，则容积有效系数为76%，符合有机负荷要求。水力停留时间:tHRT=12h外表水力负荷：³/m2h，满足要求。池内上升流速：v=0.24m3/m23/m2h，满足要求。（1）设计原则：①进水必须在反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短路和外表负荷不均；②应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌；③易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。（2）布水点的设置：进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量来定，本设计采用连续均匀的进水方式，一管多点的布水方式。当容积负荷大于4kgCODcr/m3d时，每个进水口负责的布水面积应大于2m2，则单池布水孔数：一共设置50个出水孔，每个反应池各25个出水孔。（3）布水管的设置：每个反应池采用树枝状穿孔管配水，每个反应池中设置5根支管，布水支管的直径采用DN30mm。布水支管的中心距为2.5m，管与墙的距离为1m；出水孔孔距1m，出水孔距墙为0.5m。孔口向下并与垂线呈45°角。两个池子的总管管径取DN200mm，流速为1.63m/s；每个池子的总管管径取DN100mm，长L=12m，流速为1.5m/s。为了使穿孔管隔空出水均匀，要求出口流速不小于2m/s，取其流速为u=2m/s，则布水口径为：为了增强污泥与废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，进水点距反应池池底200~500mm，本设计布水管离池底300mm。图3-2：单池布水系统示意图3.三相分离器的设计（1）设计原则=1\*GB3①沉淀区水力外表负荷<1.0m/h；=2\*GB3②沉淀器斜壁角度在45°~60°之间，使污泥不易积聚，尽快落入反应区内；=3\*GB3③进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h；=4\*GB3④总沉淀水深应大于1.5m；=5\*GB3⑤水力停留时间介于1.5～2h；⑥三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5~1.0m；⑦沉淀区斜面高度为0.5~1.0m。（2）沉淀区设计沉淀区面积等于反应器面积，则沉淀各部分区尺寸等于反应器的尺寸，即其长度L=12m，宽度B=6m。则其外表负荷也为0.24m3/m2h。（3）回流缝设计取单个三相分离器的宽为b=2.4m，长l=6m，故每池采用n=5个三相分离器。取上下三角形集气罩的斜面的水平夹角为α=45°。则下三角形集气室底部宽为：（3-21）式中：b1——三角集气室底水平宽度，m；——上下三角集气室斜面的水平夹角；h3——下三角集气室的垂直高度，m，取h3为m。计算得：则相邻两个下三角形集气室之间的水平距离：b2=b–2b1=2.4-0.8×则下三角形回流缝的面积为：S1=×6×5=24m2下三角集气室之间的污泥回流逢中混合液的上升流速可用下式：（3-22）式中:Q1——反应器中废水流量，m3/h；S1——下三角形集气室回流逢面积，m2。设上三角形集气室回流缝的宽度CE=0.4m，则上三角形回流缝面积为：S2=CE×l××6×2×5=24m2上下三角形集气室之间回流逢中流速可用下式计算：（3-23）式中：Q1——反应器中废水流量，m3/h；S2——上三角形集气室回流逢面积，m2。则V1<V2，符合设计要求。(4)确定上下集气罩相对位置BC=CE/sin45°sin45°=0.57m取AB=0.3m，上三角形集气罩的位置即可确定，其高为：h2=（ABcos45°+b2/2）tan45°45°+0.8/2）tan45°=0.61m取集气罩顶部水深h1=0.9m，则沉淀区水深为：h1+h2=0.9+0.611，满足要求。上三角形集气罩底部到下三角形集气罩底部的距离为：h=AD+DF=BC+ABcos45°=0.5745°=0.78m故三相分离器的高度为：H=h1+h2+h4（3-24）式中：H——三相分离器高度，m；H=h1+h2+h4（5）气液分离设计：由图3-4可知，欲达到气液分离的目的，上、下两组三角形集气罩的斜边必须重叠，重叠的水平距离（AB的水平投影）越大，气体分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离效果的影响越小，所以，重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键。由反应区上升的水流从下三角形集气罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区，其水流状态比拟复杂。当混合液上升到A点后将沿着AB方向斜面流动，并设流速为vb，同时假定A点的气泡以速度vb垂直上升，所以气泡的运动轨迹将沿着va和vb合成速度的方向运动，根据速度合成的平行四边形法则，则有：要使气泡分离后进入沉淀区的必要条件是：在消化温度为25℃，沼气密度=1.12g/L；水的密度3×10-4m2/s；取气泡直径d=0.008cm，根据斯托克斯（Stokes）公式可得气体上升速度vb为：（3-25）式中：vb——气泡上升速度，cm/s；g——重力加速度，cm/s2；β——碰撞系数，取0.95；hμ——废水的动力粘度系数，g/cms，μ=vβ。水流速度,va=v2=m/h校核：(6)计算示意图三相分离器计算示意图见图3-3。((图3-3：三相分离器示意图排泥系统计算每日产生的悬浮固体：PSS=Q(S0-Se)ηE（3-26）式中：Q——设计流量，m3/d；η——污泥产率，kgSS/kgCOD；S0、Se——进出水COD的浓度，kgCOD/m3；E——去除率，本设计中取90%。计算得：PSS=760×(7800-936)×××10-3=375kgSS/d每日产泥量为（3-27）式中:Pss——产生的悬浮固体，kgSS/d；P——污泥含水率，以99%计；——污泥密度，以1000kg/m3计。计算得：每日产泥量m3/d，则每个UASB日产泥量m3/d。在每个UASB反应器的底部，布水管下部沿长度方向均匀设置穿孔排泥管一根，均匀排出污泥区的污泥。UASB反应器每天排泥一次，单池排泥管选用管径DN200钢管，排泥总管选用DN200钢管。5.沼气系统计算：（1）产气量计算m³沼气做参数，则每日产气量为：Qg=Q（S0-Se）ηE（3-28）式中：Q——设计流量，m3/d；η——产气率，m3/kgCOD；S0、Se——进出水COD的浓度，kgCOD/m3；E——去除率，本设计中取90%。计算得：Qg=760×（7800-936）×××10-3=2251m3/d单个UASB反应器的集气量为：Qim3/d。（2）集气管计算1）集气室沼气集气管每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子共用÷(24×3600××10-3m3/s。据资料，集气室沼气出气管最小直径d=100mm，故取管径为DN100。集气干管每个UASB池的10根集气管先通到一根单池主管，然后再汇入两池的沼气主管。管道采用钢管，单池沼气主管管道坡度为0.5%。单池沼气主管内的最大气流量qi³×2÷（π×2×。两池沼气主管内的最大气流量q=2251÷（24××2÷（π×2×。沼气干管均通到水封罐内。（3）储气柜计算：从水封罐出来的沼气通到储气柜，储气柜的体积一般按平均平均日产气量的三倍体积算。储气柜体积：采用圆形储气柜，由于D=1.5H=8m6.出水系统计算(1)出水槽计算每个UASB池沿短边方向均布5条出水槽，共10条出水槽。槽宽为0.2m，槽深为0.2m，长为6m。两个UASB池共用一个出水槽，出水槽设在两池的公共壁上，共1条出水槽，槽宽为0.4m，槽深0.2m，长为12m。(2)三角堰计算出水槽设堰高H=50mm,堰口宽B=100mm,堰上水头h=50mm。UASB处理水量为8.8L/s，设计溢流负荷为f=1.25L/（m.s)，×10-5m³/s，则堰上水头为：h==(/≈20mm，满足要求。(3)出水渠计算沿着UASB池的短边设一条出水渠，公共出水槽的水流至次出水渠，出水渠保持水平出水，在出水渠的中间向下连一根DN200出水管。出水渠宽为0.8m，深为0.2m，长为12.8m。出水渠底部坡度为0.01。(4)出水系统示意图出水系统示意图见图3-4。图3-4：出水系统示意图3.6CASS工艺CASS是周期性循环活性污泥法的简称，是间歇式活性污泥法的一种变革，并保留了其它间歇式活性污泥法的优点，是近年来国际公认的生活污水及工业污水处理的先进工艺[19]。CASS工艺的核心为CASS池，其基本结构是：在SBR的基础上，反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法中的二沉池和污泥回流系统，连续进水。本工艺原理图如图3.5[20]。图3-5：CASS工艺原理图设计参数1.设计水量：Q=760m3/d；2.曝气池内混合悬浮液固体浓度（MLSS）NW：一般为1500~5000mg/L，取X=4500mg/L；，一般取3-5m，；4.排水比：λ==；5.BOD-污泥负荷（或称BOD-SS负荷率）Ns:一般采用0.2~0.4kgBOD/(kgMLSSd)取Ns=0.35kgBOD/(kgMLSSd)；~，；：取为m；8.连通孔过孔流速u：一般为18m/h~54m/h，选u=35m/h；9.进出水水质：见表3-4。表3-4进出水水质指标CODBOD5SS进水936950167出水9414214去除率90%85%92%设计计算设计计算如下：（1）曝气时间TA（3-29）式中：TA————曝气时间，h；S0————进水BOD5浓度，mg/L；m————排水比1/m=1/3；Nw——混合液悬浮固体浓度（MLSS）：X＝4500mg/L。计算得：（2）沉淀时间TS活性污泥界面的沉降速度与MLSS浓度、水温的关系，可用下式进行计算。Vmax×104×t×X-1.7(MLSS≤3000)（3-30）Vmax×104×X(MLSS≥3000)式中：Vmax——活性污泥界面的初始沉降速度；t——水温，℃；X——沉降开始时MLSS的浓度，X＝4500mg/L。计算得：Vmax×104×4500-1.26=1.15m/s沉淀时间TS；（3-31）式中：TS————沉淀时间，h；H————反应池内水深，m。计算得：（3）排水时间TD及闲置时间Tf根据城市污水处理厂运行经验，本水厂设置排水时间TD取为1.5h，闲置时间取为0.4h。运行周期T=TA+TS+TD+Tf=8h每日运行周期数n=3（1）CASS池容积CASS池容积采用排水体积进行计算。本设计CASS池两座。单池容积为：（3-32）式中：————单池容积，m3；n————周期数；m————排水比1/m=1/2.5；N————池数；————平均日流量，m3/d。计算得：反应池总容积：（2）CASS池的构造尺寸CASS池为满足运行灵活及便于设备安装的需要，设计为长方形，一端为进水区，一端为出水区。有效水深取H=4m，超高h取0.5m，由于B/H=1~2，L/B=4~6，故取：×4=6m，L=，取16mCASS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，靠近进水端占CASS池容积10%左右的区域为预反应区，剩余部分为主反应区。取预反应区长L1=16%×L=×16=m。（3）CASS池液位控制排水结束时最低水位：基准水位h2为4.0m；超高0.5m；保护水深=m。污泥层高度：撇水水位和泥面之间的安全距离：H2=hs=2.2m（4）连通孔口尺寸隔墙底部设连通孔，连通两个区的水流，因单格池宽6m，根据表3-5，此时连通孔的数量取为2。表3-5连通孔数量表池宽B(m）4681012个数123451）连通孔面积A1A1按下式进行计算：（3-33）式中：A1——连通孔面积，m2；u——孔口流速，取u=40m/h；H1——有效水深与最低水位的差值，H=4－。计算得：2）孔口尺寸设计孔口沿墙均布，孔口宽度取0.6m，孔高为÷=m。5处理水中非溶解性BOD5的值：BOD5aCe（3-34）式中：Ce——处理水中悬浮固体浓度，142mg/L；Xa——活性微生物在处理水中的所占比例，取0.4；b——。计算得：BOD5××142=mg/L故水中溶解性BOD5要求小于142－mg/L而该设计出水溶解性DOD5Se===mg/L<mg/L。设计结果满足设计要求。1）进水计算进水采用DN200的进水管，在每一组UASB进水管上设阀门，以便控制每池的进水量，进水管直接将水送进预反应区。2）出水计算排出口高度：为保证每次换水Q=32m3/h的水量及时快速地排出，以及排水装置运行的需要，排水口需设在反应池最低水位之下约0.5m~0.7m处，本设计选0.5m。排出装置：每池排除负荷：QD=QhTF/2TD=32×0.4/(2׳/h。CASS池采用滗水器出水，每池设一个柔性管式滗水器一个，型号：KRB-200；排水能力：0~200m3/h，最大排水高度为2.5m。（1）产泥量计算CASS池的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有少部分来自进水悬浮物沉淀形成。1）剩余生物污泥△XV取温度为T=25℃，此时活性污泥自身氧化系数：Kd（25）=Kd（20）×（25－20）剩余生物污泥量：△XV=YQ－Kd（25）VifnN×760××380××××3×2=267kg/d2）剩余非生物污泥量：△XS=Q（1-fbf）×（3-35）式中：fb——进水VSS中可生化部分比例，取fb=0.7；C0——设计进水固体悬浮物的量，m3/d；Ce——设计出水固体悬浮物的量，m3/d；△XS——剩余非生物污泥量，kg/d。计算得：△XS=760××0.75）×=kg/d剩余污泥总量：X总=△XV+△XS==kg/d剩余污泥浓度NR：NR=剩余污泥含水率按P=99%计算，湿污泥量为：QS==（2）复核污泥龄=（3-36）式中：——污泥龄，d；Y——，取0.4；Kd——衰减系数，一般为0.04～0.075，5。计算得：===16d（3）污泥回流系统、剩余污泥排出系统设计1）污泥回流回流比：回流量：Q回=×760=532m3/d回流时间：t=TA+Tf==h回流污泥泵在回流过程中是间歇运行的，则单个CASS池进泥流量为：q=2）剩余污泥排出由上述计算知，剩余污泥量QS=m3/d，每个周期每池产生量：q=，每个周期的排泥时间为0.4h，则泵的流量为m3/h。每个池子设一根DN150穿孔排泥管、一个污泥泵，穿孔排泥管的污泥由污泥泵抽吸，一部分回流到CASS池预反应区，一部分排到集泥井。一个污泥泵，出泥口用一个三通连接，分别为DN150污泥回流管，DN200排泥管。因此污泥泵的流量为+=95m3/h。据此选得污泥泵为：型号：100QW100-15-15；流量为100m3/h,；扬程为15m，功率为15kw，出泥管径DN150。（1）平均需氧量（3-37）式中：R————平均需氧量，kgO2/d；————活性污