环境工程毕业设计（论文）-酒厂高浓度有机废水处理工程设计.pdf

淮 阴 工 学 院 毕业设计说明书（论文） 作作 者者: 学学 号： 系 号： 系 (院院): 生命科学与化学工程学院 专专 业业: 环境工程 题题 目目: 酒厂高浓度有机废水处理工程设计 指导者：指导者： 石莹莹 评阅者：评阅者： 2007 年 6 月 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要 uasb-cass 工艺全称为厌养好氧二级处理活性污泥法， 即污水通过调节沉 淀池进入一级和二级 uasb 反应池，在厌氧状态下产生的沼气，与污泥碰撞引起 附着气泡的污泥絮体脱气，污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面。出水进入 cass 池 实行连续进水、静态沉淀和间歇排水，对污染物质降解经历着“好氧缺氧厌 氧”交替运行的过程，加之采用延时曝气与生物选择，有效地促进了难降解有机 物的好氧生化。在本次工艺中 cod、bod、ss 的去除率达到：99%、99%、97%， 出水达到国家二级标准。工艺由于投资和运行费用低、处理性能高，尤其是优异 的脱磷除氮功能而越来越受到重视。该工艺已在酒厂含油废水、食品废水、屠宰 废水中得到广泛应用，尤其适用于工业污水和生活污水的处理。 关键词 工业污水，uasb-cass 工艺，工艺设计 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要 title distillery high concentration of organic wastewater treatment project design abstract uasb-cass technology called the aerobic disgust custody of 2 handle activated sludge process , that by regulating sewage into a precipitation tank and two uasb reactor pool , anaerobic conditions in the gas , sludge caused by collision with bubbles attached sludge floc degassing , sludge particles of sludge bed sediments to the surface. cass pool water entered the introduction of the continuous inflow, static precipitators and intermittent drainage, degradation of pollutants experiencing “aerobic - anoxic - anaerobic“ alternative process, moreover, using aeration and biological delay choice effectively promoting the refractory organics aerobic biochemical. in this process of cod, bod, ss removal rate : 99%,99%,97%. the water reach the state standards of two. technology investment and operating costs low, performance superb handling, particularly outstanding phosphorus and nitrogen functional and more importance. the process has been in the distillery oily wastewater, food waste water, wastewater slaughtering been widely applied, particularly applicable to the industrial effluents and sewage disposal. keywords industrial sewage , uasb-cass technology, process design 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 i 页 共 i 页 目 次 1 绪论1 1.1 白酒厂废水水质特点及危害.1 1.2 常用污水的生物治理方法.1 2 uasb-cass法1 2.1 厌氧工艺的发展.1 2.2 uasb工艺发展2 2.3 uasb-cass工艺.2 3 uasb-cass工艺设计计算5 3.1 格栅的设计.5 3.2 提升泵房的设计.7 3.3 调节沉淀池的设计计算.7 3.4 一级uasb反应器的设计9 3.5 二级uasb反应器的设计12 3.6 三相分离器设计.16 3.7 cass池设计计算.22 3.8 污泥浓缩池.30 3.9 脱水间.31 4 构建筑物和设备一览表31 5 平面布置32 5.1 总平面布置原则.32 5.2 总平面布置结果.33 6 高程布置及计算33 6.1 高程布置原则.33 6.2 高程计算.33 7 经济预算33 7.1 工程造价估算.35 7.2 年成本费与单位处理成本的计算.36 结论37 致谢38 参考文献39 附图 1.40 附图 2.41 附图 3.42 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 1 页 共 39 页 1 绪论 绪论 白酒是我国传统的蒸馏酒，也是世界上六大蒸馏酒之一。我国白酒生产采用固态 酒酪发酵和固态蒸馏传统操作，是世界上独特的酿酒工艺。近年来，随着人们生活水 平的提高，高档次名优白酒需求量增大，全国各大名酒厂纷纷扩建，增加产量，以满 足市场的需要，因此，白酒工业废水处理应引起高度重视1。 1.1 白酒厂废水水质特点及危害 白酒厂废水水质特点及危害 白酒厂排放的废水属高浓度有机废水其中： cod5：15000 mg/l， bod5：约 8900 mg/l， ss：5500 mg/l， ph：3. 8 5. 0。 废水污染物的成分大部分为可生化降解的有机物，低碳醇、脂肪狡酸含量大，这 部分物质需经驯化方为生物所氧化。废水中所含戊醇属高度阻抗物质，不能被生物氧 化。小剂量持续地侵入人体，经过相当长的时间才显露出对人体的慢性危害或远期危 害，甚至影响到子孙后代。 1.2 常用污水的生物治理方法 常用污水的生物治理方法2 目前全国各大厂家使用以下几种工艺处理白酒废水： （1）厌氧-好氧-物化三级处 理工艺； （2）好氧-物化二级处理工艺； （3）固态发酵工艺； （4）uasb-cass 工艺； （5）一体化曝气工艺。其中 uasb-cass 工艺对高浓度有机废水去除率较高，工艺 简单，操作方便，且费用较低，适合季节性生产厂家。 2 uasb-cass 法的发展 法的发展 2.1 厌氧工艺的发展 厌氧工艺的发展 早期的厌氧消化工艺可以称为第一代厌氧消化工艺， 以厌氧消化池为代表属于低 负荷系统。 早期的低负荷厌氧系统使人们认为厌氧系统的运行结果不理想本质上不及 好氧系统， 不幸的是这种观点一直延续至今。 由于厌氧微生物生长缓慢， 世代时间长， 故保持足够长的停留时间是厌氧消化工艺成功的关键条件。 正是随着对厌氧发酵过程 认识不断提高， 人们认识到反应器内保持大量的微生物和尽可能长的污泥龄是提高反 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 2 页 共 39 页 应效率和反应器成败的关键。事实上，一个设计合理的厌氧处理系统可以在停留时间 非常短和负荷比好氧处理高的条件下，获得较高的可生物降解有机物的去除效果。 2.2 uasb 工艺发展 工艺发展 随着技术的发展，对uasb的生化动力学及其在工艺上的优越性有了更深的了解 4。随着人们对uasb研究的深入，新型的uasb工艺不断出现，其变型工艺有egsb 工艺、af+uasb工艺、水解+uasb工艺、以及uasb+cass工艺等1。 2.3 uasb-cass工艺工艺3 2.3.1 uasb 反应原理 图 1 是 uasb 反应器及其设备的图示。 uasb 反应器废水被尽可能均匀的引入反 应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床，厌氧反应发生在废水 与污泥颗粒的接触过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起内部 的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥内形成的些气体附着在污泥颗 粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥碰击三相分离器 气发射板的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥 床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。置于 集气室单元缝隙之下的挡板的作用为气体反应器和防止沼气气泡进入沉淀区， 否则将 引起沉淀区的紊动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离 器缝隙进入沉淀区。由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面附近增加，因此 上升流速在接近排放点降低。由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积 在相分离器下的污泥絮体在一定程度将超过其保持在斜壁上的摩擦力， 将滑回到反应 区，这部分污泥又可与进水有机物发生反应。 2.3.2 cass 反应原理 循环活性污泥系统简称为 cass(cyclic activated sludge system)工艺，是一种在 sbr 工艺和氧化沟技术的基础上开发出的新工艺。cass 池是系统的核心。污水中的 大部分污染物在此降解、去除。他将生物反应过程和泥水分离过程集中在同一个池内 进行。cass 反应池分为生物选择区、兼氧区和好氧区。选择区的基本功能是防止污 泥膨胀，污水中溶解性有机物能够通过酶反应而被污泥颗粒吸附除去，回流泥中的硝 酸盐可在该选择区内得以反硝化；在兼氧区内，有微量曝气，基本处于缺氧状态，有 机物在此区内得到初步降解，并可去除部分硝态氮；好氧区为曝气区，主要进行硝化 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 3 页 共 39 页 和降解有机物，同时也有硝化和反硝化过程。cass 池是一个间歇反应器，在此反应 器内不断重复地进行曝气和非曝气过程。污水按一定周期和阶段得到处理，每一循环 有下列各个阶段组成：进水/曝气/污泥回流阶段完成生物降解过程；非曝气/沉淀 阶段实现泥水分离；滗水/剩余污泥排泥阶段排出上清液；闲置阶段活 性污泥恢复活性阶段。 沼气管 集气室 出水堰 气体 反应 池 三相 分离 器 进水 管 颗粒 污泥 层 图 1 厌氧 uasb 反应器示意图 上述各阶段组成一个循环操作周期；根据污水水量和浓度，它的运转方式可采取 6 周期/天、4 周期/天、3 周期/天的形式，每周期可采取 4、6、8 小时。循环过程中， 首先，充气和污泥回流，cass 池内的水位随进水由初始设计的最低水位上升到最高 设计水位当经过一定时间曝气和混合后停止曝气。 在静止的条件下使活性污泥紊凝并 进行泥水分离。 沉淀结束后通过移动堰表面滗水器排出上清液并使水位降低到初始设 计水位， 然后恢复运行。 必须定时排泥， 排出剩余污泥的过程一般在沉淀结束后进行， 污泥浓度可达到 10g/l，所排出的剩余污泥量比传统的活性污泥工艺少的多。 2.3.3 uasb-cass工艺流程4 酒厂废水首先进入调节沉淀池除去部分颗粒物，经调节水量、ph 值，均化水质， 然后进入 uasb 反应器，在此降解了大部分难降解有机物，提高废水的可生化性， 出水再与工程所产生的无污染污水混合后进入 cass 池， 以去除可生物降解的污染物 后达标排放。 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 4 页 共 39 页 鼓风机 沼气 废水 格栅 调节沉淀池 一级 uasb 二级 uasb cass 排放 外运 板框压滤 污泥池 图 2 uasb-cass 工艺流程图 2.3.4 uasb-cass 工艺原理说明 本废水处理系统采用厌氧处理制取沼气，好氧处理达标排放的技术路线。 (1)调节沉淀池：首先采用将废水中较大的颗粒物去除，调节 ph 值，作为预处理 工序，为后续生化处理工序创造条件，同时削减部分有机污染物。 (2)厌氧处理采用两级uasb反应器：uasb反应器主体为无填料的容器，废水由 反应器底部进入，其中含有大量厌氧污泥。由于废水以一定的流速自下向上流动以及 厌氧过程产生大量沼气的搅拌作用，废水与污泥充分混合，有机质被吸附分解5。又 由于反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥， 能够允许较大的上升流速和很高 的容积负荷， 两级uasb处理对codcr的去除率可以高达 95%， bod5去除率高达 96%， 是codcr、bod5的主要去除场所。 (3)好氧处理采用cass反应池：由于厌氧处理出水可生化性很差，必须对好氧工 艺加以强化，方可实现达标，根据对可生化性较差的废水进行好氧处理多年的应用与 研究经验，采用cass工艺是一种合适的选择。cass工艺的曝气与非曝气阶段不断重 复， 将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行2。 其流程由进水、 反应、 沉淀、闲置等基本过程组成，实行连续进水、静态沉淀和间歇排水，对污染物质降解 经历着“好氧缺氧厌氧”交替运行的过程，加之采用延时曝气与生物选择，有效 地促进了难降解有机物的好氧生化。 2.3.5 uasb-cass 工艺的主要特点 (1)采用 uasbcass 工艺处理酒精废水具有工艺简单，运行可靠，节省投资， 日常维护简单等特点，工程运行实践表明，该工艺运行稳定，各项污染物指标能够达 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 5 页 共 39 页 到 gb89781996污水综合排放标准二级标准的要求。 (2)uasb反应器的启动是整个工程能够顺利运行的关键3，启动过程分成两个主 要阶段进行：首先采用低浓度进水且保持进水浓度不变，逐渐增加进水量以提高有机 负荷直至达到设计进水量；然后保持进水量不变，逐渐增加废水浓度以提高有机负荷 直至达到设计进水浓度。当uasb反应器达到了设计的水质水量，反应器中形成颗粒 污泥则进入稳定运行期。 (3)酒厂废水经厌氧处理可产生大量的沼气，每吨醪液厌氧发酵约可获得沼气 22m3。产生的沼气通入锅炉内燃烧。每利用 1m3沼气相当于产生 0.5 元的收益，具有 良好的经济效益。 3 uasb-cass 工艺设计计算 工艺设计计算 3.1 格栅的设计 格栅的设计 4 3.1.1 格栅的作用 格栅是由一组 （或多组） 相平行的金属栅条与框架组成。 倾斜安装在进水的渠道， 或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质5。 在排水工程中，格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物， 并保证后续处理设施能正常运行。 3.1.2 格栅的类型及应用 根据污染物清除方式，有人工清除格栅和机械清除格栅两类。 a 人工清除格栅 这类格栅是用直钢条制成的，一般与水平面成 4560倾角安放，倾角小时，清 理较省力，但占地则较大。一般用于中小型城市的生活污水处理厂或所需截留的污染 物较少时。 b 机械格栅 机械格栅倾角一般为 6070，有时为 90，机械清渣格栅过水面积 ，一般应不 小于进水管渠有效面积的 1.2 倍。 格栅栅条的断面形状有圆形，矩形及方形，圆形的水利条件较方形好，但刚度较 差。目前多采用断面形式为矩形的栅条。 3.1.3 格栅的计算 污水处理规模较大时（每月拦截的渣量大于 0.2） ，一般采用机械清渣。 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 6 页 共 39 页 a 设计参数 a 一般在污水处理系统前设置的格栅，其栅条间隙为： 人工清除时，2540mm； 机械清除时，1625mm； 最大间隙，40mm。 b 栅渣的数量及性质，当无实测资料时，可采用格栅间隙 1625mm，0.050.10m2栅 渣1000m2污水； 格栅间隙 3050mm，0.010.03m2栅渣/1000m2污水栅渣含水率一般取 80，容重 960kg/m2； c 格栅安装倾角一般为 4575 过栅流速一般采用 0.61.0m/s 格栅前水流速度一般为 0.40.9m/s 通过格栅的水头损失一般采用 0.080.15m 隔栅的剖面图和俯视图如图 3 h h h h2 h1 h1 b1 b b1 h1/tg l2l15001000 图 3 格栅 洋河酒厂目前日废水排放量为2400t/d， 厂区正在扩建， 预计未来排放量为5000 t/d 左右。 因洋河酒厂排放污水量较小且所需截留的污染物较少，污水处理车间属小型车 间，所以采用人工清理格栅。 栅渣的数量及性质，因无实测资料，可采用格栅间隙 1625mm，0.050.10m2栅 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 7 页 共 39 页 渣1000m2污水。 3.2 提升泵房的设计提升泵房的设计6 设计水量 5000m3/d，选择用 3 台潜污泵(2 用 1 备) qmax = 5000 208.3 24 =m3/h hm q q/1 .104 2 3 .208 2 3max = 单 所需扬程为 7.0m 选择 150qw-140-7-5.5 型轴流式潜水电泵 潜水泵性质如表 1： 表 1 150qw-140-7-5.5 型轴流式潜水电泵 扬程/m 流量/(m3/h) 转速/(r/min) 轴功率/kw 叶轮直径/mm 效率/% 7 140 1440 5.5 380 79.1 3.3 调节沉淀池的设计计算 调节沉淀池的设计计算 6 3.3.1 设计参数 水力停留时间t=3h；设计流量q=5000m3/d=208.3m3/h=0.06m3/s，采用机械刮泥除渣。 调节沉淀池预计处理水质如表 2： 表 2 调节沉淀池进出水水质指标 水质指标 cod bod ss 进水水质(mg/l) 15000 8900 5500 去除率（%） 32 30 60 出水水质(mg/l) 10200 6230 2200 3.3.2 设计计算 调节沉淀池的设计计算草图见下图 4： 3.3.3 池子尺寸 池子有效容积为： v=qt=2086=1248m3 取池子总高度 h=7.5m，其中超高 0.5m，有效水深 h=7m 则池面积a=v/h=1248/7=178.3m3 池长取 l=30m，池宽取 b=5.9m 则池子总尺寸为 lbh=305.97.5 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 8 页 共 39 页 3.3.4 理论上每日的污泥量 w= 01 0 () 1000(1) qcc p 图 4 调节沉淀池设计草图 式中： q - 设计流量，m3/s c0 - 进水悬浮物浓度，kg/m3 c1 - 出水悬浮物浓度，kg/m3 p0 - 污泥含水率，% w= 5000 (55002200)1 1000 (1 0.97)1000 =383.3m3/d 3.3.5 污泥斗尺寸 取斗底尺寸为 77m2，污泥斗倾角取 50 则污泥斗的高度为：h2=(10-0.2) tg50 =11.68m 污泥斗的容积v2= 1 3 h2（a12+a1a2+a22） 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 9 页 共 39 页 = 1 3 11.68(5.92+5.97+72) =487.1m3 v总w符合设计要求，采用机械泵吸泥 3.3.6 进水布置 进水起端两侧设进水堰，堰长为池长 2/3 3.3.7 泵位及安装 潜水电泵直接置于集水池内，电泵检修采用移动吊架。 3.4 一级一级uasb反应器的设计反应器的设计9 3.4.1 设计参数 设计参数选取如下： 容积负荷（nv）4.5kgcod/(m3d)； 污泥产率 0.1kgmlss/kgcod； 产气率 0.5m3/kgcod 3.4.1.1 设计水质设计水质 设计处理水质如表 3 ： 表 3 uasb 反应器进出水水质指标 水质指标 cod bod ss 进水水质(mg/l) 10200 6230 2200 去除率（%） 85 80 65 出水水质(mg/l) 1530 1246 770 3.4.1.2 设计水量 q=5000m3/d=208.3m3/h=0.06m3/s 3.4.2 设计计算 3.4.2.1 反应器容积计算 uasb有效容积：v有效 0 v qs n 式中：q - 设计流量，m3/s s0 - 进水cod含量，mg/l nv -容积负荷，kgcod/(m3d) 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 10 页 共 39 页 v有效 5000 16.4 4.5 =18222.2m3 将 uasb 设计成圆形池子，布水均匀，处理效果好 取水力负荷q0.4m3/(m2h) 则 a= q q = 208.3 0.4 =520m2 h= v a 18222.2 520 =35m 采用 4 座相同的 uasb 反应器 则 a1= 4 a 520 4 =130m2 d= 1 4a = 4 130 3.14 =12.8m 取 d=13m 则实际横截面积为 2 a = 1 4 d2= 1 4 3.14132 =132.7m2 实际表面水力负荷为 q1=q/a 208.3 4 132.7 =0.39净水的 ，故取 =0.02g/cms 由斯托克斯公式可得气体上升速度为： vb = 2 1 () 18 g g d = 32 0.95 9.81(1.03 1.2 10 ) 0.01 18 0.02 =0.266cm/s =9.58m/h va=v2=1.60m/h 则： b a v v = 9.58 1.60 =5.9， bc ab = 1.87 0.41 =4.56 b a v v bc ab ，故满足设计要求。 3.6.4 二级 uasb 三相分离器设计 3.6.4.1 沉淀区面积 沉淀区面积为：a=1/4d2=1/43.1482=50.24m2 表面水力负荷为： q=q/a= 125 4 50.24 =0.62净水的 ，故取 =0.02g/cms 由斯托克斯公式可得气体上升速度为： vb = 2 1 () 18 g g d = 32 0.95 9.81(1.03 1.2 10 ) 0.01 18 0.02 =0.266cm/s =9.58m/h va=v2=1.60m/h 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 22 页 共 39 页 则： b a v v = 9.58 1.60 =5.9， bc ab = 1.87 0.41 =4.56 b a v v bc ab ，故满足设计要求。 3.7 cass池设计计算池设计计算13 3.7.1 设计基础数据 cass 池设计处理水质如表 5 ： 表 5 cass 池进出水水质单位：mg/l 水质指标 cod bod ss 进水水质(mg/l) 612 436.1 53.9 去除率（%） 90 90.2 63 出水水质(mg/l) 60 20 20 出水水质按设计出水水质按一级标准(gb8978-1996污水综合排放标准)执行 设计流量：3000 t/d 平均流量：qa=2500t/d2500m3/d=104.1 m3/h=0.023m3/s 总变化系数：kz= 0.11 qa 7 . 2 (qa平均流量，l/s) = 0.11 2.7 104.1 =1.58 设计流量qmax： qmax= kzqa=1.582500 =3970.5 m3/d =165.44m3/h =0.05m3/s 3.7.2 cass池设计计算14 3.7.2.1 污水处理程度的计算 （1）去除率的计算 5 bod 进入 cass 池水浓度 5 bod 0 s436.1mg/l= 出水中非溶解性值为： 5 bod 5a bod7.1bx ce= 式中：出水中悬浮固体（ss）浓度，取； e cmg/l20mg/l b：微生物自身氧化率，一般介于 0.050.1 之间，取 0.09； ：活性微生物在出水中所占比例，取 0.4。 a x 代入，得 5ae bod7.1bx c7.1 0.09 0.4 205.1mg/l= 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 23 页 共 39 页 因此，出水中溶解性值为 5 bod205.114.9mg/l= 则去除率： 5 bod 0e 0 ss436 14.9 100%100%96% s436 = （2）污泥负荷 ns 5 bod 2 0.025 14.9 0.75 0.96 ksef ns =0.29 kgbod5/(kgmlssd) 式中：ns：bod5污泥负荷，kgbod5/(kgmlssd)； k2：有机基质降解速率常数，l/(mgd)； se：混合液中残存的有机基质浓度，mg/l； ：为有机基质降解率，%； f：为混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.70.8。 一般来讲污水ns=0.05kgbod5/(kgmlssd)1.0kgbod5/(kgmlssd) （3）反应池容积 v 3 q (sa-se)2500 (436-14.9) ne0.31 2500 0.75 vm xf = 371.9 式中：q：污水日流量，m3/d； x：混合液污泥浓度，kg/m3 ； ne：bod-污泥负荷率，kgbod5/(kgmlssd)； f：混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.70.8。 （4）反应池总水力停留时间 v371.9 0.123.5 q2500 td=h （5）cass 池外形尺寸 反应池总容积 3 371.9vm= 设反应池 2 组，单组池容 3 /2371.9/2186vvm= 单 1 n v hbl= 5:=bl 5:=bl6 2:=hb b：h=12 代入可得：h=2.1m l=5.25m b=4.2m 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 24 页 共 39 页 有效水深 (h 介于 3.56.0m) 2hm= 单组有效面积 2 v186 93 h2.0 sm= 单 单 30:5:1: 321 =vvv v1=2.58 v 3 m 2=12.9 v 3 m 3=77.4 3 m （6）预反应区长度： = 1 l(0.160.25)l 取0.2l=0.25.25=1.05m = 1 l 主反应区长度： = 2 l 1 4.2llm= （7）cass 池各部分容积组成及最高水位（h） ： 1123 123 vn (vvv ) h=h +h +h =+ 1 n cass 池个数 1 v ，变动容积，是指池内设计最高水位至滗水后最低水位之间的容积和水 深； 1 h 2 v ，滗水水位和泥面之间的容积和水深； 2 h 3 v ，活性污泥最高泥面至池底的容积和水深； 3 h 11 12 22 2 -3-3 33 q2500 hh0.6m n n a2 12 180 24 n1dn12 2 v a: cass m a=180 h hhhx svi 102.1 2.5 140 100.75m svi = = = = 水深： 式中： : 内循环周期数； 池平面面积，； 水深： ：污泥体积 2213 svi=140mg/l hhhhh2.1 0.60.750.75m= 指数；取 水深： cass 池总高： 0 h =2.1+0.5=2.6m 0.5m为超高 （8）隔墙底部连通孔口尺寸 11 1 22 13 25004.2 1.05 0.6 0.37 2424 2 5 3636 bl hq am n n uu =+=+= 3 n：连通孔个数，个；取 5 个 u：孔口流速，一般为 2050；取 36 hm/hm/hm/ 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 25 页 共 39 页 （9）反应池进，出水系统计算 a.进水管 单组反应池进水管设计流量 3 1 /22500/(2 86400)0.02/qqms= 管道流速 smv/6 . 0= 管道过水断面面积 2 1 0.02 0.03 0.6 q am v = 管径 44 0.03 0.2 3.14 a dm = 取进水管管径 dn250mm 校核管道流速 2 0.02 0.07/ 0.6 2 s q vm a = s b.回流污泥渠道 单组反应池回流污泥渠道设计流量qr 3 2500 20%0.004/ 2 86400 r qr qm= s 渠道流速 smv/7 . 0= 取回流污泥管管径 dn300mm c.进水井 反应池进水孔尺寸： 进水孔过流量 3 2 2500 (1)(120%)0.017/ 22 86400 q qrm=+=+ s 孔口流速 smv/6 . 0= 孔口过水断面积 2 0.0175 0.03 0.6 q am v = 孔口尺寸取mm4 . 08 . 0 进水竖井平面尺寸mm5 . 25 . 2 d.出水堰及出水竖井 按矩形堰流量公式： 33 22 3 0.42 21.86qgbhbh= 3 3 (1)0.012/ 2 q qrrm=+= 内 s 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 26 页 共 39 页 式中 mb5 . 7=堰宽， h堰上水头高，m 22 3 33 0.012 ()()0.008 1.861.86 7.5 q hm b = 出水孔过流量 3 43 0.012/qqms= 孔口流速 smv/3 . 0= 孔口过水断面积m v q a4 . 0 3 . 0 12. 0 = 孔口尺寸取mm5 . 00 . 1 进水竖井平面尺寸mm0 . 10 . 2 e.出水管 单组反应池出水管设计流量 3 53/2 0.008/qqm=s 管道流速 smv/25. 0= 管道过水断面积 2 04. 0 2 . 0 008. 0 m v q a s = 管径m a d14. 0 14. 3 0175. 044 = = 取出水管管径 dn500mm 校核管道流速sm a q v s /01. 0 2 1 008. 0 2 = = 3.7.2.2 曝气系统设计计算 1515 （1）设计需氧量o2 20e 22 oq (ss )bvx0.45 2500 (416-14.9)/10000.156 2500 2.5 975kgo /d40.62kgo /h =+=+ = -为活性污泥微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每 代谢 1kgbod 所需要的氧量，kg； b-活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率， 即1kg活性污泥每天 自身氧化所需要的氧量，kg； 2 o -混合液需氧量，kg/d； 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 27 页 共 39 页 （2） 混合液污泥浓度x 反应池内混合液污泥浓度的控制应从供氧的经济性与可能性， 活性污泥的絮凝沉 淀性能以及剩余污泥处理造价等方面综合考虑。 一般，cass池的活性污泥浓度x控制在2.54.0 范围内；污泥指 数svi值大时，x值取下限，反之取上限。 3 kg/m 3 kg/m （3） 曝气时间 0 a s 24s24 436 t4 n mx0.31 3 2500 h = .55h （4）沉淀时间 s max 1 2.10.5 h (1/m) 3 t0 v3.6 + + = .33h 典型的运行周期为3h，其中曝气1.5h，沉淀0.5h，滗水1h。 （5）bod污泥负荷率与污泥增长率的关系 3 v v x 0.75 : x150mg/l=0.15kg/m 200 f=解之 f为混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，0.75。 0 xy ss 0.56 (436 14.9)/1000 25000.08 371.9 0.15585.08/ edv qkvx kg d = （ ） 式中：每日增长的挥发性污泥量(vss)，kg/d； x y：产率系数即微生物每代谢1kgbod所合成的mlvss数(kg)； d k ：活性污泥微生物的自身氧化率亦称为衰减系数d-1q为每日处理污水 量，； 3 m /d 0 s ：经预处理后进入曝气池污水含有的有机污染物的浓度，； 3 kg/m se：经生化处理后处理水中残留的有机污染物的浓度，； 3 kg/m v：cass池的有效容积，； 3 m v x ：混合液中挥发性悬浮固体量(mlvss)， 。 3 kg/m （6）供氧量： 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 28 页 共 39 页 s(20) 0 20 20t 20 s(t)l 22 rc 975 9.17 r 1.0240.83 (0.95 1.19 9.17 1.0)cc1.024 1146.25kgo /d47.76kgo /h = = 式中：标准条件下，转移到曝气池混合液的总氧量，； 0 r 2 kgo /h s(20) c：20水的饱和溶解氧，； mg/l ：污水中杂质影响修正系数，一般为0.780.99，取0.83； ：污水中含盐量影响修正系数，取0.95； l c ：混合液do浓度，为1.0；t为水温，； mg/lmg/l r：实际条件下转移到曝气池混合液的总氧量，； 2 kgo /h ：气压修正系数，取1.19； s(t) c：t时曝气池内do饱和度的平均值，。 mg/l （7）供气量 33 0 a r47.76 g1705.73m /h28.43m /min 0.28e0.28 10% = 式中：为供气量，；为曝气头转移效率，%。 g 3 m /h a e （8）污泥龄 硝化所需好氧污泥龄 (15 t)(15 15) sns (1/) 1.103(1/0.47) 1.1032.85.96d6df = 式中： sn ：硝化所需最低好氧污泥龄，；当t=13时d sn =8； d ：硝化菌比增长速率，；当t=15时， -1 d=0.47； -1 d s f ：安全系数，一般取2.53.0；t为污水温度。 （9）剩余污泥量 系统的剩余污泥量： () () () () pqq5hhht.hshht.hssie -3 -33 sq body0.9 by/ 1/byq (ss -ss 2500 20 100.60.9 0.08 0.6 2.8 / 1/160.08 2.80.56 2500 (53.920) 10133.16m ff=+ =+ = ) e 式中：分别为反应池进、出水的悬浮固体浓度，； i ss ,ssmg/l h y 为异养微生物的增殖率， 取0.50.6，式中取0.6； 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 29 页 共 39 页 ss y 为不能水解的悬浮固体率，=0.50.6； ss y t.h f为温度修正系数； h b 为异养微生物的内源呼吸速率（自身氧化率）， h b =0.08。 -1 d （10）污泥回流设备 污泥回流比 20%r = 污泥回流量 33 20%2500 500/20.8/ r qrqmdm=h 设潜污泵 2 台(1 用 1 备)。 单泵流量 3 11 20.8 10.4/ 22 rr qqm 单 h h 水泵扬程根据竖向流程确定。 （11）混合液回流设备 a.混合液回流泵 混合液回流比 内 200r 混合液回流量 33 2 2500 5000/208.3/ r qr qmdm= 内 设混合液回流 2 台潜污泵(1 用 1 备)。 单泵流量 3 1 208.3 104.15/ 22 r r q qm 单 h b.混合液回流管 混合液回流管设计sm qq rq/03. 0 2 2 2 3 6 内 = 泵房进水管设计流速采用smv/5 . 0= 管道过水断面积 26 06. 0 5 . 0 03. 0 m v q a= 管径m a d27. 0 06. 044 = 取泵房进水管管径 dn300mm 校核管道流速sm d q v/5 . 0 27. 0 4 03. 0 4 22 6 = c.泵房压力出水总管设计流量 smqq/03. 0 3 67 = 设计流速采用 smv/2 . 1= 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 30 页 共 39 页 mmdn m a d m v q a 200 18. 0 025 . 0 44 025 . 0 2 . 1 03 . 0 27 取泵房压力出水管管径 管径 管道过水断面积 = 3.8 污泥浓缩池污泥浓缩池 初沉池污泥含水率大约 97% 设计参数： 设计流量 dmqw/2 .499 3 = 污泥浓度 lgc/10= 浓缩后含水率 99 浓缩时间 )12(15htht= 浓缩池固体通量 )/(30 2 dmkgm= 浓缩池数量 1 座 浓缩池池型：圆形辐流式 3.8.1 浓缩池尺寸 （1） 面积 2 4 .166/mmcqa w = （2） 直径m a d56.14 4 = （3） 总高度 工作高度m a tq h w 875. 1 4 .16624 2 .49915 24 1 = = = 取超高，缓冲层高度mh3 . 0 2 =mh3 . 0 3 =，则总高度 123 1.8750.30.32.475hhhhm=+=+= 3.8.2 浓缩后污泥体积 3 1 2 (1) 83.2 1 w qp vm p = %97%,5 .99, 2121 =pppp活性污泥泥的含水率，对于剩余分别为进泥和浓缩后污 采用周边驱动单臂旋转式刮泥机。 3.8.3 搅拌设备 为防止污泥在贮泥池终沉淀，贮泥池内设置搅拌设备。设置液下搅拌机 1 台，功 淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ）淮阴工学院毕业设计说明书（ 论 文 ） 第 31 页 共 39 页 率 10kw。 3.9 脱水间脱水间16 型带式压滤脱水机选择 ，则每台压滤机处理量作台压滤机，每台每天工设置 过滤流量 15 /53. 3)182/(8 .126182 /8 .126 3 3 dy hmqh dm = 4 构建筑物和设备一览表构建筑物和设备一览表 表 6 构筑物和设备一览表 序 号 名称 规格 数量设计参数 主要设备 1 格栅 b600 1 座 设计流量 qd=5000m3/d 栅条间隙20dmm= 2 提升 泵房 l b = 10m 6.5m 1 座 设计流量q=208.3m3/h 单泵流量q= 104.1m3/h 设计扬程h=7mh2o 选泵扬程h= 7.1mh2o 1mh2o=9800 pa 潜水电泵（380mm， n5.5kw）3 台，2 用 1 备 钢闸门（2.0m2.0m）3 扇 手动启闭机（3t）3 台 手动单梁悬挂式起重机（2t， lk4m）1 台 3 调节 沉淀 池 lbh= 30m5.9m7.5m 1 座 设计流量 q208m3/h 水平流速 v= 0.1 m/s 有效水深h1= 7m 停留时间 t= 3h 机械刮渣机一台 潜水电泵一台 4 一级 uasb 反应 器 d=13m h=35m 4 座 设计流量q= 208 m3/h 污泥负荷 ns=4.5kgbod5/(kgmlssd) 停留时间 t= 2h 设圆形布水器系统一套 5 二级 uasb 反应 器 d=7.04m h=11.8m 1 座 设计流量q= 125m3/h 水的总停留时间 t=1h 设圆形布水系统一套 6 一级 uasb 三相 分离 器 h1=0.5m， h2=0.7m， h3=2.5m 1 座 设计流量q= 125m3/h 过滤周期 t= 1 h 取回流逢宽 cd=2.5m， 上集气罩下底宽 cf=7.0m 7 二级 uasb 三相 分离 器 h1=0.3m， h2=0.5m， h3=1.5m 1 座 设计流量q=125 m3/h 停留时间 t= 1h 回流逢宽 cd=1.2m， 上 集气罩下底宽 cf=6.0m 1 座 设计流量：3000 t/d 5 bod去除率：96% 潜污泵 2 台流量 3 10.4/ r qm 单 h=2.1m l=5.25m b=4.2m cass 池 8 h h 混合液回流 2 台潜污泵 3 104.15/