2000td酒厂废水处理毕业设计

1前言临沂市位于山东省的东南部,东部连接日照,地近黄海,西接枣庄、济宁、泰安，北靠淄博、潍坊。地跨东经117度24秒119度11秒，北纬34度22秒36度22秒，南北最大长距228公里，东西最大宽度161公里，总面积17184平方公里，是山东省面积最大的市。山东某酒厂为酒精生产企业，所用生产原料为薯干，该厂所生产的废水主要为酒精废液，主要污染物包括CODCR、BOD5、SS等。高浓度废水来自蒸馏阶段的蒸馏残液，以及少量蒸馏冷凝液，其它过程基本不产生高浓度废水。从蒸馏车间排出的废水温度在95左右。根据有关部门批准的任务书，拟在山东省临沂市某酒厂建设一座酒厂废水处理厂，主要采用生物处理方法对酒厂废水进行有效处理，使污水经处理后全面达到国家污水综合排放标准GB89781996中一级排放标准。2第一部分设计说明书1概述11编制依据（1）某酒厂废水处理站工程的可行性研究报告（2）某酒厂废水处理站工程环境影响报告书（3）污水处理厂的地形、地貌、水位地质及气象资料（4）污水厂进水水质资料（5）污水综合排放标准（GB89781996）（6）室外排水设计规范（GBJ14）（7）工业循环水处理设计规范GB5005095（8）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ3189（9）建筑设计防火规范（GBJ1687）2001版（10）建筑抗震设计规范（GB500112001）（11）总图制图标准（GB/T501032001）（12）给水排水工程构筑物结构设计规范GB500692002（13）给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS1382002（14）给水排水构筑物施工及验收规范GBJ1419012编制原则根据国家和当地有关环境保护法规的要求，对该厂在生产过程中排出的废水进行有效处理，使之符合国家和当地废水排放标准，取得明显的环境和社会效益，使企业树立良好社会形象。（1）以污水的无害化处理为目的，因地制宜，尽量减少占有土地面积。厂区总平面图尽量紧凑和最大限度的减少管线的浪费，以达到降低工程造价的原则，总体布局优化合理。功能分区合理，3绿化面积适宜。（2）工程设计中既要工艺先进、技术可靠、耐冲洗负荷强、尽量能实现自动监测、自动控制，方案要经济合理、节约能源、做到建设与运行费用最优化。（3）尽量才用运行管理方便，自动化程度高而且运行稳定的工艺。机电化设备的选用力求先进可靠，高效节能。（4）根据国家和地方的财政能力，在充分考虑近、远期结合的前提下，确定工程的分期和适宜规模，使资金定时期内发挥最大作用。（5）彻底改善废水对周围环在一境所带来的不利影响，解决好废水处理过程中所产生的污泥所造成的二次污染。（6）严格执行有关环境保护的各项规定，使处理后的各项指标达到或优于污水综合排放标准（GB89781996）一级排放标准。（7）针对废水水质特点采用先进、合理、成熟、可行的处理工艺和设备，最大可能的发挥投资效益，采用高效稳定的水处理设施和构筑物，尽可能的降低工程造价，同时结合企业的生产情况，对污水进行综合治理。（8）工艺设计与设备选型能够在生产过程具较大的灵活性和调节余地，能适应水质水量的变化，确保出水水质稳定、达标排放。13编制范围山东省临沂市兰陵酒厂废水净化处理工程、投资估算及经济分析。14设计资料141自然概况临沂市位于山东省的东南部,东部连接日照,地近黄海,西接枣庄、济宁、泰安，北靠淄博、潍坊。地跨东经117度24秒119度11秒，北纬34度22秒36度22秒，南北最大长距228公里，东西最大宽度161公里，总面积17184平方公里，是山东省面积最大的市。142气象资料气温最冷月平均气温64最热月平均气温28历年极端最高气温436历年极端最低气温16风速平均风速16M/S月平均最大风速4M/S月平均最小风速06M/S主导风向及风频率夏季南风15冬季东北风15降雨年平均降雨量1087MM雪量最大积雪深度52MM143水质和水量资料（1设计水量污水处理水量2000M3/D（2设计水质设计水质见表11表11主要设计水质资料项目PH值BOD5（MG/L）CODMG/LSSMG/L温度原水45518000250002200707552工程设计21总体设计211生产企业状况山东某企业集团总公司是以酒业为龙头，集科、工、贸为一体的大型一类企业。公司年产白酒15万吨，酒精10万吨，是全国规模最大的白酒和酒精生产基地之一，产品销往国内30个省市，出口9个国家和地区。所用生产原料为薯干，该厂所生产的废水主要为酒精废液，主要污染物包括CODCR、BOD5、SS等，高浓度废水来自蒸馏阶段的蒸馏残液。212排放标准本工程废水处理执行污水综合排放标准一级标准见表12表12污水综合排放标准（MG/L）一级二级三级悬浮物70200400生化需氧量（BOD5）30150600化学需氧量（COD）1003001000氨氮1525213废水处理方案废水处理方案选择原则（1）技术可靠，力求高效，处理工艺能满足排放标准的要求。（2）处理流程应具有一定的抗冲击负荷的能力。（3）运行稳定，操作管理简便。6（4）尽量降低基建投资与运行费用，少占土地、节约能耗。（5）尽量考虑远近结合，避免设备的浪费方案一UASB接触氧化池曝气生物滤池图1方案二高效内循环好氧反应器AB法SBR废水污泥外运废水调节池UASB水解酸化池污泥脱水接触氧化池二沉池沼气储罐外运浓缩池沼气利用曝气生物滤贮泥池固液分离分离糟渣制作饲料达标排放集水池沉淀池AB法缓冲沉淀池高效好氧反应器SBR集泥井污泥浓缩池污泥脱水车间出水7图2方案比较方案一采用UASB接触氧化池曝气生物滤池UASB反应器是20世纪70年代厌氧技术的重大突破，UASB反应器适用于降解好氧反应器所不能降解及难降解的有机物，既能保持大量的厌氧活性污泥和足够长的污泥龄，由可保持废水和污泥之间的充分接触。UASB反应器的特点，可以采用固定化（生物膜）后培养沉淀性能良好的颗粒污泥可以将固体停留时间和水力停留时间相分离，固体停留时间可以很长，而使处理的高浓度有机废水的停留时间很短。采用生物厌氧反应，可产生沼气二次能源加以利用，符合国家能源政策。在其后加生物接触氧化池，接触氧化池内的曝气装置设在填料之下，不仅供氧充足，而且对生物膜起到了搅拌作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性得以提高，提高了有机物的分解能力。之后在接入曝气生物滤池，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，并节省了后续二次沉淀池。该工艺有机物容积负荷、水力负荷大、水力停留时间短、出水水质高，因而所需占地面积小、基建投资少、能耗及运行成本低。该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。升流式厌氧污泥床和接触氧化池、曝气生物滤池相串联的酒厂废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定、能耗低、容易调试和易于每年的重新启动等特点。只要投加占厌氧池体积1/3的厌氧污泥菌种，就能够保证污泥菌种的平稳增长，经过3个月的调试UASB即可达到满负荷运行。整个工艺对COD的去除率达966，对悬浮物的去除率达97398。方案二采用高效内循环好氧反应器AB法SBR高效好氧内循环反应器（JLCR）为一体式结构，曝气区、反应区、沉淀区在同一构筑物内完成，是利用物质交换和生物降解的机理发展而成，它融入了当今的射流曝气技术、气液相物相强化传递、紊流剪切等技术。AB法为两段活性污泥法，A段为吸附段，B段为生物氧化段，两段的污泥单独回流，互不相混，形成两种不同特性的微生物种群，其运行稳定性优于单段活性污泥法，比普通活性污泥法具有更强的抗冲击负荷的能力。SBR反应器运行操作灵活，效果稳定。SBR法在运行操作过程中，可以根据废水水量水质的变化、出水水质的要求来调整一个运行周期中各个工序的运行时间、反应器的混合液的容积变化和运行状态来满足多功能的要求。工艺简单，运行费用低。SBR原则上不需要二沉池、回流污泥及设备，一般不必设调节池，多数情况下可省去初沉池。SBR工艺简单便于自动控制。反应推动力大，净化速率高。能有效防止丝状菌膨胀。限制曝气的SBR最不易出现污泥膨胀。SBR运行效果稳定，即无完全混合的跨越流，也无接触氧化8法中的沟流。对水质、水量变化适应性强，耐冲击负荷但是它与其它构筑物在运行时衔接不好控制，使运行受到很多不利因素的限制。表13污水处理设计方案比较项目方案一方案二投资费用土建工程土建工程量较小土建工程量稍大机电设备及仪表设备和自控仪表布置集中且少自控仪表较多征地费征地费小征地费稍高总投资较小稍高运行费用污泥回流不需要污泥回流需污泥回流能源问题能够产生能量不能产生能量曝气量较小，传递效率高较大，传递效率高电耗小稍大总运行成本较低较低工艺效果出水水质SS可达15MG/L以下BOD可达10MG/L以下COD可达40MG/L以下TKN可达15MG/L以下SS可达15MG/L以下BOD可达15MG/L以下COD可达40MG/L以下TKN可达15MG/L以下有无污泥膨胀无无冲击负荷的影响可承受日常的冲击负荷可承受日常的冲击负荷温度变化（低温）的影响（温度将影响硝化/反硝化）滤池从底部进水，上部可封闭，水温波动小，低温运行较稳定夏季与冬季出水效率相当温度波动对运行影响不大运行管理自动化程度运行操作灵活性比较强运行操作较为复杂日常维护和巡视设备布置集中，巡视方便日常维护管理方便操作和管理人员人数正常正常根据表13从投资费用、运行费用、工艺效果、运行管理等方面的比较，最终选用方案一，采用UASB接触氧化曝气生物滤池处理工艺，其工艺流程的特点9（1）工艺成熟，稳定可靠，操作方便。（2）运行周期灵活可变，耐冲击负荷性能强。（3）能实现同时硝化/反硝化以去除污水中CODCR，氨氮，并能实现过度生物氧化，处理效率高，出水水质好。（4）通过对沉淀池的表面负荷、有效水深等设计参数合理选择，从而提高了固液分离的效果。（5）整套系统实行自动或自动控制，节省人员费用。（6）本工程涉及结构紧凑，占地面积少，流程尽量利用位差，减少动力消耗，节省投资及日常费用。方案一中各污水处理构筑物对污水的处理效率祥见表14表14各处理单元进出水水质状况项目处理单元COD/MG/LBODMG/LSSMG/LPH值固液分离器进水250001800010000455出水20000153003000去除率201570调节池进水20000153003000出水200001530024006872去除率20UASB反应器进水200001530024006872出水30002295720去除率858570水解酸化池进水30002295720出水21001491216去除率303570接触氧化池进水21001491216出水210149151去除率909070斜管沉淀池进水210149151出水1221043745去除率403070进水122104374510曝气生物滤池出水37208718去除率708060排放标准（GB89781996）一级排放标准100207069214处理厂位置厂址确定是一个十分重要的问题，它对周围环境卫生、处理厂基建投资及运行管理都有很大影响。选择废水综合处理回用站厂址时，在考虑总体规划的基础上，同时考虑如下原则（1）废水综合处理站要与酒厂位置相接近。（2）考虑处理厂建设位置的工程地质情况，以节省造价、方便施工。（3）充分利用地形，随坡顺势建设深度处理厂，尽量节省能源。（4）厂址选择考虑远期发展的可能，为以后的扩建留有余地。215污水处理总平面布置污水处理厂的平面布置应包括处理构筑物的布置污水处理厂的主体是各种处理构筑物。作平面布置时，要根据各构筑物（及其附属辅助建筑物，如泵房、鼓风机房等）的功能要求和流程的水力要求，结合厂址地形、地质条件，确定它们在平面图上的位置。在这一工作中，应使联系各构筑物的管、渠简单而便捷，避免迂回曲折，运行时工人的巡回路线简短和方便；在作高程布置时土方量能基本平衡；并使构筑物避开劣质土壤。布置应尽量紧凑，缩短管线，以节约用地，但也必须有一定间距，这一间距主要考虑管、渠敷设的要求，施工时地基的相互影响，以及远期发展的可能性。构筑物之间如需布置管道时，其间距一般可取58M，某些有特殊要求的构筑物（如消化池、消化气罐等）的间距则按有关规定确定。厂内管线的布置污水处理厂中有各种管线，最主要的是联系各处理构筑物的污水、污泥管、渠。管、渠的布置应使各处理构筑物或各处理单元能独立运行，当某一处理构筑物或某处理单元因故停止运行时，也不致影响其他构筑物的正常运行，若构筑物分期施工，则管、渠在布置上也应满足分期施工的要求；必须敷设接连入厂污水管和出流尾渠的超越管，在不得已情况下可通过11此超越管将污水直接排人水体，但有毒废水不得任意排放。厂内尚有给水管、输电线、空气管、消化气管和蒸气管等。所有管线的安排，既要有一定的施工位置，又要紧凑，并应尽可能平行布置和不穿越空地，以节约用地。这些管线都要易于检查和维修。污水处理厂内应有完善的雨水管道系统，以免积水而影响处理厂的运行。辅助建筑物的布置辅助建筑物包括泵房、鼓风机房、办公室、集中控制室、化验室、变电所、机修、仓库、食堂等。它们是污水处理厂设计不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。有可能时，可设立试验车间，以不断研究与改进污水处理方法。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。如鼓风机房应设于曝气池附近以节省管道与动力；变电所宜设于耗电量大的构筑物附近等。化验室应远离机器间和污泥干化场，以保证良好的工作条件。办公室、化验室等均应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物的夏季主风向的上风向处。操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。此外，处理厂内的道路应合理布置以方便运输；并应大力植树绿化以改善卫生条件。应当指出在工艺设计计算时，就应考虑它和平面布置的关系，而在进行平面布置时，也可根据情况调整构筑物的数目，修改工艺设计。总平面布置图可根据污水厂的规模采用120011000比例尺的地形图绘制，常用的比例尺为L500。216污水处理厂的高程布置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。（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。12计算水头损失时，一般应以近期最大流量（或泵的最大出水量）作为构筑物和管渠的设计流量，计算涉及远期流量的管渠和设备时，应以远期最大流量为设计流量，并酌加扩建时的备用水头。设置终点泵站的污水处理厂，水力计算常以接受处理后污水水体的最高水位作为起点，逆污水处理流程向上倒推计算，以使处理后污水在洪水季节也能自流排出，而水泵需要的扬程则较小，运行费用也较低。但同时应考虑到构筑物的挖土深度不宜过大，以免土建投资过大和增加施工上的困难。还应考虑到因维修等原因需将池水放空而在高程上提出的要求。在作高程布置时还应注意污水流程与污泥流程的配合，尽量减少需抽升的污泥量。污泥干化场、污泥浓缩池（湿污泥池），消化池等构筑物高程的决定，应注意它们的污泥水能自动排人污水人流干管或其他构筑物的可能性。在绘制总平面图的同时，应绘制污水与污泥的纵断面图或工艺流程图。绘制纵断面图时采用的比例尺横向与总平面图同，纵向为1501100。3污水处理工艺说明31调节池由于本工程污水的水量及水质具有时段不均匀性，为尽量减少冲击负荷，使处理设备能均衡的运行，需设调节池，用以进行水量的调节和水质的均和。32固液分离HF型回转式固液分离机时一种由独特的耙齿装配成一组回转格栅，在电机减速器的驱动下，耙齿进行逆水流方向回转驱动。耙齿链运转到设备的上部时，由于槽轮和弯轨的导向，使每组耙齿之间产生相对自清运动，绝大部分固体物质靠重力落下，另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净。特点该设备的最大优点是自动化程度高、分离效率高、动力消耗小，无噪音。耐腐蚀性能好，在13无人看管的情况下可保证连续稳定工作。设置了过载安全保护装置，在设备发生故障时，会产生光报警并自动停机，可以避免设备超负荷工作。本设备可以根据用户需要任意调节设备运动间隙，实现周期性运转，可以根据格栅前后液位差自动控制，并且有手动控制功能，以方便检修，用户可根据不同的工作需要任意选用。由于该设备结构设计合理，在设备工作时，自身具有很强的自净能力，不会发生堵塞现象，所以日常维修工作量很少。33UASB反应器UASB（升流式厌氧污泥床）薯类加工的工艺废水其CODCR、BOD5，浓度较高，若采用好氧生物处理，不仅构筑物容积大，增加投资费用，而且日常的操作费用也较高。因而采用厌氧处理技术，这样不仅节省了好氧处理的运行费用，还可以产生沼气二次能源进行利用。UASB反应器主要从完善三相分离器的结构来提高有机污染物的去除效果。UASB是集生物反应与沉淀于一体的一种结构紧凑、效率高的厌氧反应器。为了满足池内厌氧状态防止臭气散逸，UASB池顶上部采用盖板密封，出水管和出气管分别设置水封装置，池内所有管道、三相分离器和池壁均做防腐处理。UASB系统的原理是在形成沉淀性能良好的污泥絮凝体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统，使气相、液相和固相三相得到分离。形成和保持沉淀性能良好的污泥（可以是絮状污泥或颗粒型污泥）是UASB系统良好的运行的根本点。UASB反应器与其他大多数厌氧生物处理装置不同之处就是废水由下向上流过反应器，污泥无需特殊搅拌设备；反应器顶部装有三相（气、液、固）分离器。其最大突出特点是能在反应器内实现污泥颗粒化，颗粒污泥的直径一般为012CM，相对密度为104108，具有良好的沉淀性能和很高产甲烷活性。污泥颗粒化后，反应器内污泥的平均浓度可达50GVSS/L左右，污泥龄一般在30天以上，而反应器水力停留时间比较短，所以UASB反应器具有很高的容积负荷。UASB反应器的外形和结构材料反应器的形状与尺寸UASB反应器的断面形状一般为矩形或圆形。这两种类型的反应器都已大量应用于实际中。圆形反应器的建造费用比具有相同面积的矩形反应器至少要低12。但是圆形反应器的这一优点，仅在采用单个池子才突出。所以采用单个和小的UASB反应器时，应建造圆形池子。14而大的反应器经常建成矩形或方形的。当建两个或两个以上反应器时，矩形反应器可以采用公用壁。当采用钢结构时，常采用圆形断面，当采用钢筋混凝土结构时，常采用矩形断面。由于三相分离器构造要求，采用矩形断面便于设计加工。UASB反应器容积（包括沉淀区和反应区）有3种设计方法，但是，负荷设计法是主要的。UASB反应器的最经济的高度（深度）为46M，并且在大多数情况下这也是系统最优的运行范围。进水容积负荷一般不超过5KGCOD/（M3D）。本次设计采用6座矩形UASB反应器。（一）UASB反应器的组成（1）进水配水系统该系统功能主要是将废水均匀地分配到整个反应器，并具有进行水力搅拌的功能，这时候反应器高速运行的关键之一。它由布水管和不水管嘴组成。由于废水是以多点股流的方式流入的，在反应器的一定范围内，不可避免围绕每一布水点形成局部的纵向横流。一般而言，一定强度的纵向环流能促进反应区污泥床层底部颗粒污泥的翻腾打旋，促进水污染与污泥粒子的充分接触，强化反应速率；同时，也有利于底层颗粒污泥上黏附的微小气泡脱离，防止其浮升于悬浮层，减小污泥固体的流失量。但是，这种由布水股流引起的纵向环流如果太剧烈，将会引起恶果一方面，会破坏污泥床层的宏观稳定性，增大悬浮层的污泥浓度，增加污泥流失几率，另一方面，一部分进水会迅速穿过污泥床层，直接进入悬浮层，造成严重的短流现象，恶化出水水质。目前，在生产运行装置中所采用的进水方式大致可分为间歇式（脉冲式）、连续式、连续与间歇会流向结合进水等几种方式。从布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝状等多种形式。反应器布水点数量设置与处理流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。（2）反应区反应区是UASB反应器的工作主体，其中装满高活性厌氧生物污泥，上部为悬浮污泥层，下部为污泥床，用于生物吸附和降解可生化的有机污染物。共分3个功能区，即底部的布水区，中部的反应区，顶部的分离出水区。反应区内的厌氧微生物存在3种状态游离的单个菌体；聚集成微笑絮体的菌体；聚集成较大的颗粒的菌体。高效工作的UASB反应器内，反应区的污泥眼高程呈两种分布状态。下部约1/31/2的高度范围内，密集堆存着絮体污泥和颗粒污泥，污泥粒子虽呈一定的悬浮状态，但相互之间距离很近，15几乎成搭接之势。这个区域内的污泥固体浓度高达4080G（VSS）/L，或60120G（SS）/L，通常称成为污泥床层，是对废水中的可生化性有机物进行生物处理（吸附和降解）的主要场所。被降解的有机物中，大约7090是在这个区域内完成的。污泥床层以上约占反应区总高度2/31/2的区域，悬浮着粒径较小的絮体污泥和游离污泥，絮体之间保持着较大的距离。污泥固体的浓度较小，平均约为525G（SS）/L或530G（SS）/L。这个高度范围通常称为污泥悬浮层，是防止污泥粒子流失的缓冲层，其进行生物处理（吸附和降解）的作用并不明显，被降解的有机物中仅有1030是在此层完成的。正常工作的UASB反应器内，在污泥床层和污泥悬浮层之间通常存在着一个浓度突变的分界面，称做污泥层分界面，污泥层分界面的存在及其高低和废水种类、出水及出气等条件有关。（3）三相分离器三相分离器的主要功能是进行固体（反应器中的污泥）、气体（反应过程产生的沼气）和液体（被处理的废水）等三相加以分离，将沼气引入集气室，将固体颗粒导入反应区，将处理后废水引入排水渠。在3种分离功能中，核心的问题是完成固液分离，将上浮的污泥固体截留下来，返回反应区，同时改善水质。三相分离器中，气液分离功能主要有合理配置的倾斜导流板和有斜面的导流块完成；固液分离功能则主要由斜板以上的沉淀室完成。沉淀室的横断面积一般等于或小于（当集水槽占去部分过水断面时）反应区的横断面积（但也有例外）。水流在沉淀室的上升流速等于或略大于在反应区内的上升速度。气固分离是指污泥絮体与附着在其表面上的微小气泡的分离。污泥絮体与附着的气泡形成了气固聚合体，使污泥的密度减小，当密度小于1时就会自动上升，很难沉降分离。附着的气泡总量愈多，聚合体的密度就愈小，上升速度愈快，就愈难分离。当穿过污泥层上升的大气泡一旦碰到悬浮着的气固聚合体时，就会将一部分附着的微小气泡碰落下来；当碰到斜板和导流板地面时，也会碰落一些微小气泡，从而改善了其沉降性能使聚合体沉降下来。沉淀室通常设置溢流堰以适应气体压力的波动，保持液面的稳定。聚集于集气室的生物气（沼气）要用导管引出，输往贮气柜备用。（4）出水系统其作用是把沉淀区处理过的水均匀的收集并派出反应器外，通常由出水槽引出。（5）气室16气室又称集气罩，其作用是收集生物气（沼气），经脱硫后送往用户使用。（6）浮渣清除功能其功能是清除沉淀区液面和气室液面的浮渣。如浮渣不多可省略。（7）排泥系统其功能是均匀地排除反应区的剩余污泥。（8）水封系统与气体收集装置水封系统的功能是控制三相分离器的集气室中气液两相界面的高度，是保证集气室出气管在反应器运行过程中不被淹没、运行稳定并将沼气即时排出反应室，以防止浮渣堵塞等问题的关键。气体收集装置应该能够有效地收集产生的沼气，同时保持正常的气液界面。气体管径应该足够大，避免气体夹带的固体（或泡沫）产生堵塞。设置一个在气体堵塞情况下，使气体释放的保护装置是重要的，它可以避免对反应器结构形成过大的压力。在出水管堵塞的情况下，UASB反应器中三相分离器中水面会不断降低直至从反射板溢出，从而避免对反应器结构的破坏。一般在产生的气体送往贮气柜之前，需被引导至通过水保持一定气体压力的水封罐中释放，经验表明水封罐中冷凝水将积累。因此，在水封罐中有一个排除冷凝水的出口，以保持罐中一定水位是必需的。根据不同处理对象，UASB反应器常分为开敞式和封闭式两大类。33厌氧工艺机理微观分析表明厌氧降解过程可分为四步水解、酸化、产氢产酸及产甲烷阶段。（1）水解阶段高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。因此它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。（2）发酵（或酸化）阶段在这一阶段，上述小分子的化合物在发酵细菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸（简写作VFA）、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时，酸化细菌也利用部分物质合成新的细胞物质。17酸化菌对PH有很大的容忍性，产酸可在PH到4条件下进行,产甲烷菌则有它自己的最佳PH6872，超出这个范围则转化速度将减慢。（3）产乙酸产氢阶段在此阶段，上一阶段的产物被进一步降解为乙酸（又称醋酸）、氢和二氧化碳，这是最终产甲烷反应的反应底物。不论是在水解阶段或是在产酸产氢阶段，COD已发生转化，但对COD的去除率不高，大部分COD只是转化为小分子有机物。实际的COD转化发生在产甲烷阶段，在那里，COD转化为甲烷而从污水中溢出。（4）产甲烷阶段产甲烷菌是一种严格的厌氧微生物，与其它厌氧菌比较，其氧化还原电位非常低（95时，取3/1000MKGS污泥产量DMWS/411398110002268348DMWS/756241133DXVXQC372226831789排泥管采用DN200MM的穿孔管排泥，安装在距池底01M处。45接触氧化池布水系统设计采用导流廊道布水，水经穿孔花强由水解酸化池进入。进水流速01M/S。导流廊道尺寸每池有12个廊道，每廊道宽2M，导流墙高45M。46接触氧化池出水系统计算取出水堰负荷/02SMLQ则堰长L为MQQL8502611采用90三角堰出水，堰口宽100MM，堰高50MM，堰口水面宽50MM。三角堰数量116005085BLN个，取120个。堰上水头52431HQ0404000030034143143QHM集水槽宽MQB39036003762190904060集水槽水深MBGQH1020390891040212222起端水深为MHH1807310设出水渠自由跌落高度MH201则集水槽总水深MHHHH4802018012010495斜管沉淀池设计参数Q2000M/D；表面负荷Q4M3/M2H。斜管长度为1000MM，水平倾角为60度。斜管断面采用采用蜂窝六角形，其边距D取40MM。斜管沉淀池设一座。51清水区面积2882291014383910MNQQA，取25M2。采用边长为5M的方形。考虑协管的结构系数为103。则，协管的净出口面积为2272403155MA52停留时间MIN2860487016032QHHT53总高度54321HHHHHH式中H1清水区高度，取10M；H2超高。取03M；H3斜管高度，087MH4配水区高度，10M；H5泥斗高度，087M。总高度H为404M。5054泥斗容积3881058701505MV55污泥量的计算06021012220001056/XYSASEQKGVSSD产泥量DMXWS/2859811000610598011000356布水系统采用导流廊道从上面进水，小阻力配水系统。57出水系统采用90三角堰出水，堰口宽100MM，堰高50MM，堰口水面宽50MM。58排泥系统采用DN200MM的穿孔管排泥，分别布置在池底的三角形污泥斗中，共五根。6曝气生物滤池设计计算61曝气生物滤池尺寸的确定设计参数Q2000M/D；进水COD122MG/L，取COD容积负荷为30KGCOD/M3D。曝气生物滤池体积375630008520001000MNQSVWR51滤池总面积设滤层高H3M29183756MHVA取20M2。尺寸45LB滤池总高度543210HHHHHHH式中H滤料层高度3M1H配水区高度10M2H承托层厚度03M3H清水区高度10M4H曝气池超高05M5H承拖板厚度01M543210HHHHHHH59M取6M；停留时间HQEHAT3609035503202424式中E滤料空隙率取05校核污水负荷HMMDMMAQNA/174/10002020002323符合过滤水力负荷一般要求HMM23/8262曝气生物滤池出水系统计算出水系统采用穿孔花墙出水，空口在滤池液面以下02米处，这样可以防止滤池中的浮渣通过穿孔花墙进入清水池而影响出水水质。5263曝气系统的设计计算需氧量XVBSRQARDKGDKG/56/415642013637561200850200080实际需氧量30201024CMTSTRCRSCC3020659170809176321024596051288/494KGH21121130147100157792117921130937AAEQTE式中滤池氧的利用率AE取30KPAPB11511510891013253供气量SMHMEARQAS/0370/134303008123033本设计采用WZP中微孔曝气器，技术参数如下曝气量412M3/个H服务面积0520M2/个氧利用率在4米以上水深，标准状态下为3050充氧能力040094KGO2/KWH充氧动力效率7051174KGO2/KWH本设计取服务面积为07M2/个，则此池共需要曝气器为28个。53每池设4根支管，管长5M，管中心间距为10M，曝气头间距075M，每根支管设7个曝气头。每根支管所需空气量HMNQQAA/826311反应池充气管管径设空气干管流速SMV/151支管流速SMV/102小支管流速SMV/53干管直径MVQDA164015143360061142436004111取DN175校核SMDQVA/213175014336006114243600422111支管直径MVQDA12010143360087380436004111取DN100校核SMVQVA/5131014336008738043600422111小支管直径MVQDA060514336006147436004111取DN50校核SMVQVA/746050143360061474360042211164反冲洗系统计算本设计曝气生物滤池采用气水联合反冲洗。反冲洗空气量541QSQ气式中S需要冲洗的滤池面积，220M1Q冲洗空气强度，取2/20MSLHMQ/14401000360020203气空气反冲洗管管径设空气反冲洗管4根，采用穿孔管，每根空气量为HM/3603,取空气流速SMV/151MVQD090153600143360441气取DN100的无缝钢管。管长为5M，管中心间距为1M，孔径10MM，孔距05M，共40个孔，与管中心线成45度交叉排列。反冲洗用水量2QSQ水式中2Q反冲洗水强度2/8MSL333600208576/96/MIN1000QMHM水反冲洗采用小阻力配水，设流速SMV/202457601360020DM取DN100的无缝钢管。反冲洗水头543210HHHHHHH式中H0冲洗排水槽与反冲洗水池最低水位的高程差，取5M；H1反冲洗水池与滤池之间冲洗管道的沿程和局部水头损失之和，取15M；H2管式小阻力配水系统的水头损失；H3承托层的水头损失；H4过滤层在冲洗时的水头损失；H5备用水头，一般取1520M；230220QHHA55式中HA承托层的高度，M。MH0528083002203BHMH110214式中1滤料的密度，陶粒滤料为12T/M3；水的密度，10T/M3。M0滤料膨胀前的空隙率，取05；HB滤料层膨胀前的厚度。MH2703501101214MHHHHHHH3954321065污泥产量的计算污泥量的计算06012200372000102/AEXYSSQKGVSSD污泥含水率为98，当含水率大于95时取密度为1000KG/M3。污泥产量DMWS/1598110001023污泥龄DXVXQC71102375666污泥处理系统计算产泥量的计算UASB厌氧反应器剩余污泥量3398KG/D湿污泥体积169M3/D56水解酸化池剩余污泥量180KG/D湿污泥体积9M3/D接触氧化池剩余污泥量2835KG/D湿污泥体积14175M3/D斜管沉淀池剩余污泥量1056KG/D湿污泥体积528M3/D曝气生物滤池剩余污泥量102KG/D湿污泥体积51M3/D总污泥量W169991417552851331037浓缩池尺寸本设计设两座圆形重力浓缩池。71浓缩池面积24430803331MMCQSA式中M固体通量，取30KG/M2DC污泥固体浓度为8KG/M3。5772池面直径MAD57143444473浓缩池高度取浓缩时间为10H。有效高度MATQH614424516510241超高MH302缓冲层高MH303污泥斗高MTGH9426057554浓缩池高123471HHHHHM74浓缩后污泥体积9881658215745489881658215745481PDMPPWV/1279519818317113218加氯量的计算81加氯量的计算10010QAQ式中A最大投氯量MG/L,这里取10MG/LQ1需消毒的水量（M3/H）58本设计的处理水量为2000M3/D，取其安全系数为11。则设计消毒水量取Q1/6791/220011200033HMDM，所以100010001109167092/QAQKGH82加氯设备的选择运用REGAL210加氯机，型号为NO17A，其加氯量为02KG/H，选用两台，一用一备。83氯库尺寸的计算加氯量为092KG/H，所以每天的加氯量为/082224920DKG贮存量按30天计，需储备氯量为4662300822KG9贮泥池的确定91设计参数近期设置一座，远期增加一座；进入贮泥池的泥量为QW33103M3/D贮泥时间为10H，则池容为3138240333110MTQVW92贮泥池的尺寸其贮泥池设计为正方形，其尺寸定为LMMMHB54665910清水池的计算101设计参数Q2000M3/D，停留时间T2H102清水池的尺寸的确定所以根据以上设计参数算得清水池的有效容积为3671662422000MQTV设清水池的有效水深为H5M，清水池的面积为2575285MHVS则清水池的尺寸定为MMMHBL0557811废水处理站高程部分111UASB反应器损失（1）自身损失008M（2）三角堰损失002M（3）跌落水头003M（4）集水槽损失007M112UASB反应器到水解酸化池的损失（1）沿程损失1000101HLIM沿60（2）局部损失20042VHMG（3）管道进出口总损失021M113水解酸化池的损失（1）自身损失015M114水解酸化池到接触氧化池的损失002300026/6015QAVMS22700026244106891022981FVHMMG115接触氧化池自身的损失（1）自身损失020M（2）三角堰损失007M（3）跌落水头003M（4）集水槽损失010M116接触氧化池到沉淀池损失（1）沿程损失12001012HLIM沿（2）局部损失200482VHMG（3）管道进出口总损失0132M117沉淀池自身损失（1）自身损失012M61（2）三角堰损失007M（3）跌落水头003M（4）集水槽损失008M118沉淀池到曝气生物滤池的损失（1）沿程损失50012006HLIM沿（2）局部损失20032VHMG（3）管道进出口总损失031M119曝气生物滤池自身损失（1）自身损失100M（2）三角堰损失007M（3）跌落水头003M（4）集水槽损失010M总水头损失33M参考文献1污水综合排放标准GB8978882室外排水工程设计规范GBJ14873孙力平等编著,污水处理新工艺与设计计算实例北京科学出版社20014娄金生等编著,水污染治理新工艺与设计，海洋出版社，19995张自杰主编，废水处理理论与设计，中国建筑工业出版社，20036张智等，给水排水工程专业毕业设计指南，中国水利水电出版社，20007周律主编，中小城市污水处理投资决策隅工艺技术，化学工业出版社，20028曾科等，污水处理厂设计与运行，化学工业出版社，20019徐新阳，于锋，污水处理工程设计，化学工业出版社，200310国家环境保护总局科技标准司，城市污水处理及污染防治技术指南，中国环境科学出版社，20016211金毓峑等，环境工程设计基础，化学工业出版社，200212给水排水工程快速设计手册,北京中国建筑工业出版社,1995年13北京市环境保护科学研究院等,三废处理工程技术手册废水卷,北京化学工业出版社,2001年14给水排水通用标准图集,北京中国建筑工业出版社15建筑类专业期刊给水排水,中国给水排水等相关专业期刊94年以来16环境科学类专业期刊环境科学,中国环境科学,上海环境科学,环境科学学报,环境工程,重庆环境科学,环境污染治理技术与设备,水处理技术等相关专业期刊94年以来17给水排水设计手册1、2、5、6、7、8、9、10、1118城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ318919张自杰主编，排水工程（下册第四版），北京中国建筑工业出版社，1996年20CHANGWS,HONGSWANDPARKJEFFECTOFZEOLITEMEDIAFORTHETREATMENTOFTEXTILEWASTEWATERINABIOLOGICALAERATEDFILTERJPROCESSBIOCHEMISTRY,20023769369821MOORER,QUARMBYJANDSTEPHENSONTTHEEFFECTOFMEDIASIZEONTHEPERFORMANCEOFBIOLOGICALAERATEDFILTERSJWATERRESEARCH2001，35102514252222HARRISSL,STEPHENSONTANDPEARCEPAERATIONINVESTIGATIONOFBIOLOGICALAERATEDFILTERSUSINGOFFGASANALYSISJWATERSCIENCETECHNOLOGY。1996,343430731463谢辞四年的大学本科学习即将结束，毕业设计工作也于2007年