毕业设计（论文）-啤酒厂废水处理工程设计.docx

湖南科技大学本科生毕业设计(论文)目录第一章 前言1第二章 某啤酒厂废水处理工程概述22.1 概述22.2 设计原则、范围与依据32.2.1 设计原则32.2.2 设计范围32.2.3 设计依据3第三章 工艺流程43.1 废水处理方案及原理43.2 设计工艺流程5第四章 主要构筑物的计算74.1 格栅的设计计算74.1.1 设计说明74.1.2 格栅的设计计算74.2 调节沉淀池的设计计算94.2.1设计说明94.2.2设计计算：104.3 UASB反应器的计算114.3.1设计说明114.3.2设计参数114.3.3设计计算124.4 SBR反应器的设计计算154.4.1设计说明154.4.2设计参数164.4.3设计计算：164.5 污泥部分各处理构筑物设计与计算184.5.1重力浓缩池的设计计算184.5.2 机械脱水间的设计计算204.6 污水提升泵房的设计与计算214.6.1 设计流量214.6.2 选泵224.6.3 附属设备选择22第五章 污水处理站总体布置235.1 布置原则235.2 布置特点235.3 高程布置原则235.4 高程布置计算24第六章 结论26参 考 文 献27致谢.28第一章 前言 啤酒作为是一种世界通用性饮料，是酒精含量最低的饮料酒之一，它的营养丰富。以优质大麦和水为主要原料得它，啤酒花是成为香料、经过的麦芽制备、麦芽汁制备、发酵等工序全部组成制成，富含营养物质和二氧化碳。 随着改革开放和人民生活水平的全面提高，我国的啤酒行业迅速发展，啤酒产量在连续9年名列世界第二后，2002年以2386.83万吨超过了美国2200多万吨的产量，位居世界第一。但由于我国啤酒工业发展起步较晚，投资费较低，在生产中对形成的废渣、废水的控制还很不得力，因此造成废水量较大。据有关部门测算，2002年全国啤酒废水排放量2.7亿立方米，年排放COD约为2.9万吨；啤酒废水占工业废水排放总量的1.3%，COD占全国工业废水中COD排放总量的0.5%。虽然啤酒生产的废水属有害而无毒性的废水，但由于每生产100吨啤酒，排放废水中BOD量相当于1.4万人的生活污水，生产每瓶啤酒的废水中BOD含量相当于1个人每天生活排放的污水中BOD的量。 目前，国内外啤酒废水处理技术有了迅速的发展，常常采用以生化为主，生化与物化相结合的处理工艺。主要采用的生化处理方法有以下三种：直接采用好氧处理工艺；水解酸化，再加上后续处理工艺；采用UASB反应器进行厌氧处理，再进行后续好氧处理。 在本次课程设计中，针对某啤酒厂生产啤酒所产生的啤酒废水，我们所采用的是厌氧好氧联合工艺处理，即以UASB-SBR二者为核心的处理工艺，该工艺具有处理效果好，投资小，运行成本低，效果好，可回收能源，产出颗粒污泥产品等特点。36第2章 某啤酒厂废水处理工程概述2.1 概述 某啤酒废水厂每日排放的废水水量为5000m/d，即每时的排放废水水量为208m/h。该啤酒厂常年主导风向NNE,年平均风速2.4m/s，常年的平均气温20.5，地下水位距地面4.87.0m,厂区平均地面标高40.0m。按照设计要求，处理后的出水水质要达到国家啤酒工业污染物排放标准（GB19821-2005）的排放标准。要求如表2.1所示。表2.1 原水水质和设计要求水质指标 BOD5（mg/L） COD（mg/L) SS(mg/L) PH原水 1180 2020 495 8.0排放标准 20 80 70 69设计要求 20 80 70 69 设计排放废水量5000m3/d，考虑安全系数，设为1.2，则设计排放废水量6000m3/d。 啤酒废水作为一种常见的工业废水，根据其特点，处理工艺的选择也有所不同。 啤酒废水主要有以下特点： 啤酒废水产生于麦芽制作和酿造过程，麦芽房废水来自大麦洗涤和浸泡过程。 麦粒浸泡时，水溶物扩散入水中，其中包括多糖类、蔗糖、葡萄糖、果胶、矿物盐与外皮的蛋白化合物（纤维素与豆球脘），它们是干麦粒重量的0.51.5，其中约有三分之二为有机物，主要为钾、钙、镁的硅酸盐、硫酸盐与磷酸盐。 如果浸泡过程是连续的，每加工100kg大麦要排出0.60.8m3废水，如过程不连续，废水要少些，浓度则升高3045。 除浸泡外，酿造过程废水是啤酒产量的2030倍，其中冷却水占65.5，废水来自酿造车间、发酵窖、装瓶车间和洗车间。 啤酒废水呈酸性（pH4.06.5），悬浮物固体含量高（大于650mg/L），BOD5也高（一般大于1200mg/L）。2.2 设计原则、范围与依据 2.2.1 设计原则根据废水特点，选择合理成熟的工艺路线，既要做到技术可靠确保处理后出水达标排放，还要结构简单、操作方便、易于维护管理。污水处理站方案设计中，在保证处理效果前提下，充分考虑城市寸土寸金的现实，尽量减少占地面积，降低基建投资及日常运行费用。平面布置和工程设计时，布局力求合理通畅、合理工程建设标准。本设计力求达到工艺先进、运行稳定、管理简单、能耗低、维修方便、造价低、施工方便、排泥量少等特点，尽量减少二次污染。 2.2.2 设计范围本设计需要针对废水特点和处理出水水质要求，在众多处理工艺方案中选择既能达到达标要求又能节省基建投资的工艺流程；并对所选方案中的格栅、调节池、UASB反应器、SBR池、污泥浓缩池等处理单元工艺尺寸的进行设计计算；以及对土建设计及安装工程提出要求，对工程投资和人员编制、成本分析、运行管理进行分析和计算，但不包括处理站管道、围墙、道路、绿化、规范化排污口等的设计。 2.2.3 设计依据某啤酒有限公司提供的基本资料及废水来源调查资料；GB19821-2005啤酒工业污染物排放标准；啤酒废水水质、水量监测资料；国家现行的有关设计标准及规范。 第3章 工艺流程3.1 废水处理方案及原理 啤酒废水属于中等浓度有机废水，啤酒废水主要来源于啤酒生产工艺中的洗麦、发酵、糖化、洗瓶等过程。废水中的固形物主要为麦糟、废酵母等；溶解性物质主要为多糖、醇类等有机物。 废水组成分为清洁废水、低浓度废水和高浓度废水：清洁废水包括锅炉蒸汽冷凝水、制冷循环用外排水、给水厂反冲洗水等，约占总废水量的20%；低浓度废水包括酿造车间和包装车间地面冲洗水，洗瓶机、灭菌机废水及生活污水，该废水COD为100-700mg/L，水量约占总水量的70%；高浓度废水包括滤过洗槽废水、糖化锅、糊化锅冲洗水，贮酒罐前期冲洗水，滤过废藻土泥冲洗水，废酵母压缩机冲洗水，水量约占总水量的10%9。 一般CODcr为15002500mg/L，BOD5为10001500mg/L，BOD5/CODcr 的比值为0.5-0.6，表明其可生化性较好，污染物中的有机物容易降解。因此，国内外对啤酒废水一般均采用生物处理方法，其处理工艺有以下3种。好氧处理工艺；水解好氧处理工艺；厌氧好氧联合处理技术。上述3种处理工艺技术上都是可行的，处理后的水质都能够达到国家要求达到的排放标准5。第一种工艺主要由普通活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法和SBR法组成。传统的活性污泥法由于产泥量大，脱氮除磷能力差，操作技术要求严，目前已被其他工艺代替。近年来，SBR和氧化沟工艺得到了很大程度的发展和应用。SBR工艺具有以下优点：运行方式灵活，脱氮除磷效果好，工艺简单，自动化程度高，节省费用，反应推动力大，并能有效防止丝状菌的膨胀。第二种工艺中水解酸化可以使啤酒废水中的大分子难降解有机物转变成为小分子易降解的有机物，出水的可生化性能得到改善，这使得好氧处理单元的停留时间小于传统的工艺。与此同时，悬浮物质被水解为可溶性物质，使污泥得到处理。水解酸化工艺是一种预处理工艺，其后面可以采用各种好氧工艺，如活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR等。啤酒废水经水解酸化后进行好氧工艺处理，具有显著的节能效果，BOD/COD值增大，废水的可生化性增加，可充分发挥后续好氧生物处理的作用，提高生物处理啤酒废水的效率。因此，比完全好氧处理经济一些。第三种工艺中厌氧处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为甲烷和二氧化碳。对处理中高浓度的废水，厌氧比好氧处理不仅运转费用低，而且可回收沼气，所需反应器体积更小，能耗低，约为好氧处理工艺的10%15%，产泥量少，约为好氧处理的10%15%，对营养物需求低，既可应用于小规模，也可应用于大规模。因此，基于啤酒废水的水质特点，在方案设计中考虑先进行厌氧处理再进行好氧处理8。厌氧法的缺点是不能去除氮和磷，出水往往不达标，因此常常需对厌氧处理后的废水进一步用好氧的方法进行处理，使出水达标6。但是同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。常用的厌氧反应器有UASB、AF、FASB等，UASB反应器与其他反应器相比有以下优点：沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流；不填载体，构造简单节省造价；由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不设搅拌设备；污泥浓度和有机负荷高，停留时间短。不同处理方法的技术、经济特点比较，见表3.1：表3.1 不同处理方法的技术、经济特点比较处理方法主要技术、经济特点好 氧工艺生物接触氧化法采用两级接触氧化工艺，可防止高糖含量废水引起污泥膨胀现象；但需要填料过大，不便于运输和装填，且污泥排放量大。氧化沟工艺简单，运行管理方便，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，对环境温度要求高。SBR法占地面积小，机械设备少，运行费用低，操作简单，自动化程度高；但还需曝气能耗，污泥产量大。厌氧好氧工艺水解好氧技术节能效果显著，且BOD/COD值增大，废水的可生化性能增加，可缩短总水力停留时间，提高处理效率，剩余污泥量少。UASB好氧技术技术上先进可行，投资小，运行成本低，效果好，可回收能源，产出颗粒污泥产品，有一定收益；操作要求严。从表中可以看出厌氧好氧联合处理在啤酒废水处理方面有较大优点，根据啤酒废水水质特点，故啤酒废水厌氧好氧处理技术是最好的选择。3.2 设计工艺流程本设计采用的是UASB+SBR工艺，因为只用UASB处理啤酒废水出水的COD5仍然打不到废水排放标准，故将UASB和SBR两种处理单元进行组合，所形成的处理工艺突出了各自处理单元的优点，使处理流程简洁，节省了运行费用。而把 UASB作为整个废水达标排放的一个预处理单元，在降低废水浓度的同时，可回收所产沼气作为能源利用。同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少9。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益。其工艺流程图如图3.1：沼气柜鼓风机 渣 外运 利用 格栅沉淀池调节池泵房UASB反应器SBR废水 出水 干化场污泥脱水间浓缩池 泥饼外运 压滤液 上清液本设计方案说明：啤酒废水首先经过格栅去除可能堵塞管道的较粗大的悬浮物；废水经格栅后进入集水井，集水井废水经泵提升后进入沉淀池沉淀，去除水中的易沉淀颗粒物质，经过调节沉淀池可沉淀较小的悬浮有机物，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷，调节废水的水质、水量使废水能均匀的流向UASB反应器及SBR反应器；废水在UASB反应器内进行厌氧消化，出水自流进好氧生物处理，经SBR处理后出水达标直接排放。污泥经浓缩、压滤、脱水后装车外运，可作为果树肥料或铺路。UASB反应器和SBR反应器是本工艺的核心构筑物，废水经过UASB反应器其COD浓度大幅度下降，出水时接近341mg/L，再经过SBR反应器出水时COD5大概在34mg/L以下。调节池、UASB反应器、SBR池中分离出的污泥首先经过污泥浓缩池使污泥的含水率下降，并减少污泥的体积。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性，池中的上清夜应回流到进水处重新进行处理；浓缩池中的污泥再进入污泥脱水间进行集中压滤，污泥脱水间产生的水也应回流到进水处重新进行处理。 总之，UASB+SBR法具有高效能，处理费用低，电耗省，投资少，占地面积少等一些列优点，很适用于高浓度啤酒废水的治理。其不足之处是工艺先进，因此对管理员的素质要求较高。第四章 主要构筑物的计算 4.1 格栅的设计计算 4.1.1 设计说明 格栅是阻力截留法的一个环节。它是用一种平行的刚性栅条制成的框架，可以用它来拦截水中的大块漂浮物。格栅通常倾斜架设在其他处理构筑物之前或泵站集水池进口处的渠道中，以防漂浮物阻塞构筑物的孔道，闸门和管道或损坏水泵等机械设备。因此，格栅起着净化水质和保护设备的双重作用。 格栅的栅条多用50mm x 10mm或40mm x 10mm的扁钢或10mm的圆钢制作。扁钢的特点是强度大，不易弯曲变形，但水头损失较大；而圆钢正好相反。栅前间距随被拦截的漂浮物尺寸的不同，分为细、中、粗三种。细格栅的栅条间距为310mm，中格栅和粗格栅分别为1025mm和50100mm。 被拦截在栅条上的栅渣有人工和机械两种清除方式。小型水处理厂采用人工清渣时，格栅的面积应留有较大的裕量，以免操作过于频繁。在大型水处理厂中采用的大型格栅，则必须采用机械自动清渣。每日栅渣量大于1吨的格栅，还应附设破碎机，与便与栅渣就地粉碎后再与污泥一并处理。4.1.2 格栅的设计计算（1） 格栅间隙数 式中： Q - 设计流量，m3/s； - 格栅倾角，度； b - 栅条间隙，m； h - 栅前水深，m； v - 过栅流速，m/s 。n=14.93取n=15根（2） 栅渠尺寸为了防止栅前渠道内出现阻流回水现象，架设格栅的渠段宽度应由进水渠道的B1,加宽至B2（图3.3.1）并在栅前，栅后分别保持0.5m和1.0m的直线距离。栅渠前有扩大段L1，栅渠后有收缩段L3，渐宽部分展开角取2030。栅渠格栅宽度B2(m)按下式计算： B2=S(n-1)+nb .（式3.2）式中： S - 格条宽度，一般取0.010.02m； n - 格栅间隙数； b - 栅条间隙，m 。 B=0.02 x 14 +15 x 0.01 =0.43m(3) 栅前扩大段长L1（m)按下式计算: l1= 式中： B - 栅槽宽度，m； B1 - 进水渠道宽度，m； 1- 进水渠展开角，度。式中B1-进水水渠宽，m,由渠内水速0.40.9m/s及水深h计算，一般为0.30.5m。栅后收缩段长L3=0.5L1。可知 l1=0.15m（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l2） l2= l1/2=0.24/2 =0.12m （5）水通过格栅的水头损失h1(m)按下式计算： h1 =k 式中： k - 系数，水头损失增大倍数； - 系数，与断面形状有关； S - 栅条宽度，m； b - 栅条净间隙，m； v - 过栅流速，m/s； - 格栅倾角，度。取k=3,=1.79(栅条断面为圆形)，v=0.6m/s ，h1=0.215m（6）湿栅渣量(W)（m/d)按下式计算： W= .（式3.7） 式中： Q -设计流量，m3/s； W1 -栅渣量(m3/103m3污水)，取0.10.01,粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值； K2-污水流量的变化系数。 W= =0.29808m3/d0.2 m3/d (不可采用人工清渣)4.2 调节沉淀池的设计计算4.2.1设计说明 啤酒废水的水量和水质随时间的变化幅度较大，为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对废水的水量和水质进行调节。由于啤酒废水中悬浮物(SS)浓度较高，此调节池也兼具有沉淀池的作用。该池设计有沉淀池的泥斗，有足够的水力停留时间，保证后续处理构筑物能连续运行，其均质作用主要靠池侧的沿程进水，使同时进入池的废水转变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。 水力停留时间T=6h;设计流量Q=6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s；调节池水深为1.52.0m,池上部保护层高度取0.3m；池底坡度不小于0.02，坡向集水坑方向；如果设纵向隔板，隔板间距为1-1.5m；两次排泥的时间间隔取1d，采用机械刮泥除渣。其进出水水质指标如表4.2：表4.2 调节沉淀池进出水水质指标水质指标CODBODSS进水水质(mg/L)20201180495去除率（%）202060出水水质(mg/L2.2设计计算（1） 池子尺寸池子有效容积为：V=QT/2=(2506)/2x0.7=1071m3。（式3.8）取池子总高度H=3.5m,其中超高0.3m,有)效水深h=3.2m， 则池面积A=V/h=1071/3.2=335m3池长取L=25m,池宽取B=6m，则池子总尺寸为LBH=2563.5（2） 理论上每日的污泥量 W= .（式3.9）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，%；-污泥密度，kg/m3。W=59.4m3/d（3）污泥斗尺寸取斗底尺寸为200200，污泥斗倾角取50， 则污泥斗的高度为：h2=(3-0.1) tan50=3.46m 污泥斗的容积V2= h2（a12+a1a2+a22）.（式3.10） =3.46(62+60.2+0.22) =42.95m3 V2W不符合设计要求。所以还要加一个污泥斗（4）进水布置进水起端两侧设进水堰，堰长为池长2/3。4.3 UASB反应器的计算4.3.1设计说明 UASB反应器的构造原理是废水由反应器底部流入由颗粒污泥组成的污泥床；废水流经污泥床层与污泥中的微生物接触，发生酸化和产甲烷反应；产生的气体一部分附着在污泥颗粒上，自由气体和附着在颗粒污泥上的气体连同污泥和水一起上升至三相分离区。沼气碰到分离器下部分的反射板时，折向反射板周围，穿过水层进入气室。固液混合液经过反射板后进入沉淀区，废水中的污泥在重力作用下沉降，发生固液分离。分离后的水由出水渠排出，沉淀下来的厌氧污泥靠重力自动返回到反应区，集气室收集的沼气由排气管排出反应器。UASB反应器内不设搅拌装置，构造简单，易于操作运行，便于维护管理。UASB反应器一般是由进水分配系统，反应区，三相分离器，出水系统，排泥系统及沼气收集系统组成。4.3.2设计参数（1）参数选取设计参数选取如下：容积负荷（Nv）6.5kgCOD/(m3d)；污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD；产气率0.5m3/kgCOD。（2）设计水质UASB进出水水质指标如表4.3：表4.3 UASB反应器进出水水质指标水质指标CODBODSS进水水质(mg/L)1706944198去除率（%）808040出水水质(mg/L)341189108（3）设计水量 Q6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s 4.3.3设计计算（1） 反应器有效容积计算 V有效 式中： Q - 设计流量，m3/d； C0,Ce- 进出水COD浓度，mg/L； Nv -容积负荷,kgCOD/(m3d)。V有效=1260m3（2）UASB反应器的形状和尺寸据资料，经济的反应器高度一般为46m之间，并且在大多数情况下这也是系统优化的运行范围。升流式厌氧污泥床的池形有矩形，方形和圆形。圆形反应器具有结构较稳定的特点，布水均匀，因此本次设计选用圆形厌氧污泥床。取水力负荷q0.65m3/(m2h)， 则 A= =385m2 .（式4.3.1） h=3.13m 采用4座相同的UASB反应器，则A1=96.25m2 D= =11.04m 取D=11m。 则实际横截面积为：=D2=3.14112=94.99m2 实际池高 H= 1206/2A2=6.3m 实际表面水力负荷为q1=Q/A=1.31 m/h q1在0.51.5m/(m.h) 故符合设计要求。（3）配水系统设计本系统设计为圆形布水器，每个UASB反应器设36个布水点。(1)参数每个池子流量：250/4=62.5m3/h(2)设计计算圆环直径计算：每个孔口服务面积为:a=94.99/36=2.64m2a在13m2之间，符合设计要求。可设3个圆环，最里面的圆环设6个孔口，中间设12个，最外围设18个孔口。1)内圈6个孔口设计服务面积：62.64=15.84m2折合为服务圆的直径为：=4.49m用此直径作一个虚圆，在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环，其上布6个孔口，则圆的直径计算如下：则=3.22)中圈12个孔口设计服务面积：S2=122.64=31.68m2折合成服务圆直径为：= =7.78m 中间圆环直径计算如下： (7.782-d22)S2 则d2=6.353）外圈18个孔口设计 服务面积: S3=182.64=47.52m2 折合成服务圈直径为：=11.00m 外圆环的直径d3计算如下：(8.012-d32)=S3则d39.52（4） 三相分离器设计 设计说明： 三相分离器的构造形式是多种多样的，但无论哪种，它必定有三个主要功能和三个组成部分：气液分离，固液分离和污泥回流3个功能以及气封、沉淀区和回流缝3个组成部分。单个三相分离器的构造见图3.5三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。 沉淀区的设计三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：1）沉淀区水力表面负荷1.0m/h；2）沉淀器斜壁角度设为50，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内；3）进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速2m/h； 4）总沉淀水深应大于1.5m；5）水力停留时间介于1.52h。如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。沉淀器（集气罩）斜壁倾角50，沉淀区面积为：A=1/4D2=1/43.14x112=94.99m2表面水力负荷为：q=Q/A=1.31m/hVx,合格14。（4）校核周期进水量周期进水量应满足下式：Q0(1- MLSSMLSS /106) V=(1- 1003000 /106) 630=441m3 （式4.4.3） 而Q0=375m3441m3，故符合设计要求。（5）确定单座反应池的尺寸SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,则SBR总高为5.5m,SBR的面积为630/5=126m2设SBR的长：宽=2：1则SBR的池宽为：8.0m；池长为：16.0m。SBR反应池的最低水位为： =1.99mSBR反应池污泥高度为： =1.48m 2.48-1.49=0.51m可见，SBR最低水位与污泥位之间的距离为0.51m,大于0.5m的缓冲层高度符合设计要求。（6）鼓风曝气系统确定需氧量O2由公式：O2=aQ(S0-Se)+bXvV （式4.4.4） 式中： a- 微生物对有机污染物氧化分解过程的需氧率，kgO2/kg； Q - 污水设计流量，m3/d； S0 - 进水BOD含量,mg/L； S0 - 出水BOD含量,mg/L； b- 微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧率， kgO2/(kg.d）； Xv - 单位曝气池容积内的挥发性悬浮固体 （MLVSS）量,kg/m3 。取a=0.5, b=0.15；出水Se =18mg/L；Xv=fX =0.753000=2250mg/L =2.25kg/m3 （式4.4.5）V=4=4630=2520m3 代入数据可得： O2=0.56000(189-17)/1000+0.152.252520=1366.5kg O2/d供氧速率为： R= O2/24=1366.5/24=56.94 kgO2/h （7）污泥产量计算 选取a=0.6,b=0.075,则污泥产量为：X=aQSr-bVXv （式4.4.6） =0.66000(189-17)/1000-0.0751366.52.25 =363kgMLVSS/d4.5 污泥部分各处理构筑物设计与计算4.5.1重力浓缩池的设计计算为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂用量以及机械脱水设备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。（1）设计泥量啤酒废水处理过程产生的污泥来自以下几部分：(1)调节沉淀池，取污泥含水率97%，则产生的污泥量（式4.5.1）：Q1=59.4m3/d,设Q1=60m3/d；(2) UASB反应器，取污泥含水率98%，则产生的污泥量（式4.5.2）：Q2=40.9m3/d,设Q2=41m3/d；(3)SB反应器，取污泥含水率99%，则产生的污泥量（式4.5.3）：Q3=48.4m3/d,设Q3=49m3/d；总污泥量为：Q= Q1+ Q2+ Q3=150m3/d平均含水率为：+98%+99%=97.5%（2）参数选取固体负荷（固体通量）M一般为5060kg/（m2.d），取M=50 kg/(m2 .d)=2.08kg/(m2.h)；浓缩时间取T=24h；设计污泥量Q=150m3/d；浓缩后污泥含水率为96%；每日浓缩后污泥体积（式3.29）：V1=93.75m3/d (3) 池子边长 根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足：AQc/M - 式中： Q-入流污泥量，m3/d ； M-固体通量，kg/(m2d)； C-入流固体浓度kg/m3。 入流固体浓度（C）的计算如下： （式3.5.4）W1=Q11000(1-98%)=1200kg/d W2 =Q21000(1-98%)=820kg/d W3 =Q31000(1-99%)=490kg/d那么，Qc= +=2510kg/d=104.5kg/h ,C=2510/150=16.7kg/m3浓缩后污泥浓度为：=2510/93.75=26.77kg/m3浓缩池的横断面积为：A=Qc/M=2510/60=41.8m2 设计一座正方形浓缩池，则取每座边长为B=7m， 则实际面积A=77=49m2。（4） 池子高度 停留时间，取HRT=24h，则有效高度取h2=1.0m，超高，取h1=0.3m ，缓冲区高，取h3=0.5m，池壁高H1=h1+h2+h3=1.8m 。（5） 污泥斗 污泥斗下锥体边长取0.5m，污泥斗倾角取50 则污泥斗的高度为：h=(3-0.25) tan50=3.28m 污泥斗的容积V2= h（a12+a1a2+a22） =3.28(72+70.5+0.52) =57.4m3 V总=1.577+57.36=130.86m3Q 符合设计要求，采用机械泵吸泥。（6） 总高度 H=2.18+3.28=5.08m4.5.2 机械脱水间的设计计算污泥经浓缩后，尚有96%的含水率，体积仍很大，为了综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理。拟采用带式压滤机使污泥脱水，它有如下脱水特点：(1)滤带能够回转，脱水效率高；(2)噪声小，能源节省；(3)附属设备少，维修方便，但必须正确使用有机高分子混凝剂，形成大而强度高的絮凝。设计参数：设计泥量Q=93.75m3/d；含水率为96%。设计计算：据设计泥量带式压滤机采用PFM-1000型，带宽1m，主机功率1.5kw,处理后的污泥含水率为7580%，处理能力为78 m3/h,按每天工作8小时设计。外形尺寸：长宽高=6000400018604.6 污水提升泵房的设计与计算设计说明污水泵房用于提升污水厂的污水，以保证污水能在后续处理构筑物内畅通的流动，它由机器间、集水池、格栅、辅助间等组成。机器间内设置水泵机组和有关的附属设备，格栅和吸水管安装在集水池内。集水池还可以在一定程度上调节进水的不均匀性，以便水泵较均匀工作。格栅的作用是阻拦水中粗大的固体杂质，以防止杂物阻塞和损坏水泵。辅助间一般包括贮藏室，修理间，休息室和厕所等。4.6.1 设计流量Q=6000m3/d=250m3/h=69.7 L/s选泵前总扬程估算,经过格栅的水头损失为0.18m,进水管渠内水面标高为-0.335m，则格栅后的水面标高为：-0.335-0.18=0.515m设集水池的有效水深为2m ,则集水池的最低工作水位为： -0.515-2=2.515m所需提升的最高水位为1.20m 。故集水池最低工作水位与所提升最高水位之间高差为： 1.20-(-2.515)=3.715m出水管管线水头损失计算如下：出水管Q=16.7 L/s,选用管径为150mm的铸铁管。查给水排水设计手册第1册得：V=0.97m/s,1000i=12.5出水管线长度估为37m,局部系数为83。 则出水管管线水头损失为：=0.85m （式4.6.1）泵站内的管线水头损失假设为2.0m,考虑自由水头为1m,则水泵总扬程为：H=3.715+0.85+2.0+1.0=7.565m4.6.2 选泵根据流量Q=250m3/h,扬程H=7.565m 。拟选用150WL300-11-15型立式污水泵13，每台水泵的流量为Q=300m3/h，扬程为H=11m 。选择集水池与机器间合建的圆形水泵站，设计集水池直径4m，考虑选用2台水泵，其中一台备用。根据实际情况，选用150WL300-11-15型污水泵是合适的。4.6.3 附属设备选择(1)本污水泵站为自灌式，无须引水装置。 (2)为了松动集水坑内的沉渣，从水泵的压水管上接出一根直径为50mm的钢管伸入集水坑中，定期将沉渣冲起，由水泵抽走。(3)水泵间室内地面做成0.01坡度，机器间地板上设排水沟和集水坑，排水沟断面250mm500mm，沿墙设置，坡度i=0.01,集水坑直径为500mm,深700mm,在水泵吸水口附近接出50mm白铁管伸入集水坑，水泵在低水位工作时，将坑中污水抽走。(4)本污水泵站的集水池利用通风管自然通风，在屋顶设置风帽，机器间进行自然通风，在屋顶设置风帽。 (5)起重设备选用电动葫芦。 第五章 污水处理站总体布置5.1 布置原则（1）处理站构（建）筑物的布置应紧凑，节约用地和便于管理。具体应做到：池形的选择应考虑减少占地，利于构（建）筑物之间的协调；构（建）筑物单体数量除按计算要求计算外，也应利于相互间的协调和总图的协调；构（建）筑物的布置除按工艺流程和进出水方向布置外