啤酒厂废水处理站工艺设计说明书.doc

啤酒厂废水处理站工艺设计说明书1设计题目啤酒厂废水处理站工艺设计2设计目的本设计是水污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。3. 设计数据 地势平坦 气象条件最低气温 -12最高气温 41年平均气温 15多年平均降雨量 560mm/y主导风向 SE 工程地质土壤 级失陷性黄土地下水位 -8m厂区平均海拔高程 453m（1） 进水条件进水水头 无压进水管底标高 450m（2） 排水条件 距离厂区围墙西侧300m有一条河流，河水最大流量33m3/s；最小流量1.7m3/s；最高水位44。使用功能主要为一般工业用水和景观用水，属地表水环境质量标准GB-3838-2002中类水域。原水水质及出水要求序号水量(m3/d)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TNH3-N(mg/L)TP(mg/L)23100001800950350406一级排放标准1003070150.1污水流量总变化系数为1.4 最大日污水处理量Q=14000 m3/d第二章 污水处理工艺流程说明2.1.厌氧好氧联合处理技术 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，也可应用大规模。厌氧法的缺点式不能去除氮、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。常用的厌氧反应器有UASB、AF、FASB等，UASB反应器与其它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。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，故啤酒废水厌氧好氧处理技术是最好的选择。2.2.处理工艺路线的确定废水格栅集水井调节池配水井UASB反应器CASS反应池出水 泥外运脱水间污泥浓缩池集泥池 啤酒废水先经过中格栅去除大杂质后进入集水池，用污水泵将废水提升至配水井。配水井中出来的水用泵连续送入UASB反应器进行厌氧消化，降低有机物浓度。厌氧处理过程中产生的沼气被收集到沼气柜。UASB反应器内的污水流入CASS池中进行好氧处理，而后达标出水。来自UASB反应器、CASS反应池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥浓缩池内被浓缩，浓缩后进入污泥脱水机房，进一步降低污泥的含水率，实现污泥的减量化。污泥脱水后形成泥饼，装车外运处置。第三章 主要设备及处理构筑物设计计算3.1 格栅3.1.1 设计说明格栅主要是拦截废水中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。3.1.2 设计参数设计流量Q = 14000m3/d = 583.33 m3/h =0.162m3/s ；栅条宽度S=10mm 栅条间隙d = 15mm 栅前水深h=0.4 m格栅安装角度= 60，栅前流速0.7 m/s ,过栅流速0.8m/s ；单位栅渣量W = 0.07m3/103 m3 废水 。 3.1.3 设计计算由于本设计水量较少，故格栅直接安置于排水管道中。 3.1.3.1栅条间隙数式中： Q 设计流量，m3/s 格栅倾角，度b 栅条间隙，mh 栅前水深，mv 过栅流速，m/sn= =31.40 , 取n =32条。3.1.3.2 栅槽宽度 B=S（n-1）+bn=0.01（32-1）+0.01532=0.79 栅槽宽度一般比格栅宽0.20.3m，取0.3 m。 即栅槽宽为0.79+0.3=1.09 m ，取1.1 m。3.1.3.3 进水渠道渐宽部分的长度 设进水渠道宽B1=0.5 m ，其渐宽部分展开角度1= 60 L1= =0.84m 3.1.3.4 栅槽与出水渠道连接处的渐宽部分长度 L2=L1/2=0.42m3.1.3.5 通过格栅水头损失取k = 3 , = 1.79(栅条断面为圆形)，v = 0.8m/s ，则 h1 = 式中：k - 系数，水头损失增大倍数- 系数，与断面形状有关S - 格条宽度，md - 栅条净隙，mmv - 过栅流速，m/s- 格栅倾角，度 h1 = = 0.088 m 3.1.3.6 栅后槽总高度 设栅前渠道超高h2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.088+0.3=0.7880.8m3.1.3.7 栅后槽总长度 =0.84+0.42+0.5+1.0+（0.4+0.3）/tg60=3.16m 3.1.3.8 每日栅渣量栅渣量(m3/103m3污水)，取0.10.01,粗格栅用小值，细格栅用大值，中格栅用中值取W1 = 0.07m3/103m3 K2 = 1.5 ，则：W = 式中：Q - 设计流量，m3/sW1 - 栅渣量(m3/103m3污水)，取0.07m3/103m3 W = = 0.64m3/d 0.2 m3/d (采用机械清渣)3.2 集水池3.2.1 设计说明 集水池是汇集准备输送到其他构筑物去的一种小型贮水设备，设置集水池作为水量调节之用，贮存盈余，补充短缺，使生物处理设施在一日内能得到均和的进水量，保证正常运行。3.2.2 设计参数设计最大日流量Q = 0.162m3/s ；3.2.3 设计计算 集水池的容量为大于一台泵五分钟的流量，设三台水泵（两用一备），每台泵的流量为Q=0.081m3/s0.080 m3/s 。 集水池容积采用相当于一台泵30min的容量 W=QT/1000=806030/1000=144 m3有效水深采用3m，则集水池面积为F=48 m2 ，其尺寸为 7m*7m。集水池构造 集水池内保证水流平稳，流态良好，不产生涡流和滞留，必要时可设置导流墙，水泵吸水管按集水池的中轴线对称布置，每台水泵在吸水时应不干扰其他水泵的工作，为保证水流平稳，其流速为0.3-0.8m/h为宜。3.3 调节池3.3.1 设计说明 调节池是用来均衡调节污水水量、水质、水温的变化，降低对生物处理设施的冲击，为使调节池出水水质均匀，防止污染物沉淀，调节池内宜设置搅拌、混合装置。3.3.2 设计参数设计流量Q = 14000m3/d = 583m3/h =0.162m3/s ； 调节池停留时间T=5.0h 。1.5.3 设计计算1.5.3.1 调节池有效容积 V = QT = 5835 =2915 m31.5.3.2 调节池水面面积 调节池有效水深取5.5米，超高0.5米，则A=V/H=2915/5.5=530m2 1.5.3.3 调节池的长度 取调节池宽度为18 m，长为30 m，池的实际尺寸为：长宽高=30m 18m 6m = 3240 m3。1.5.3.4 调节池的搅拌器使废水混合均匀，调节池下设潜水搅拌机，选型QJB7.5/6640/3-303/c/s1台3.4 泵房3.4.1 设计说明 泵房采用下圆上方形泵房，集水池与泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式。考虑三台水泵，其中一台备用。3.4.2 设计参数设计流量Q = 14000m3/d = 0.162m3/s = 583 m3/h 取Q=160L/s，则一台泵的流量为80L/s。3.4.3 设计计算3.4.3.1 选泵前总扬程估算 经过格栅水头损失为0.2m，集水池最低水位与所需提升经常高水位之间的高差为： 460.5-450.5=10 m3.4.3.2 出水管水头损失总出水管Q=160L/s，选用管径DN250，查表的v=1.23m/s,1000i=9.91,一根出水管，Q=80L/s，选用管径DN200，v=0.97m/s,1000i=8.6，设管总长为40m，局部损失占沿程的30%，则总损失为：3.4.3.3 水泵扬程 泵站内管线水头损失假设为1.5m，考虑自由水头为1.0m,则水泵总扬程为： H=10+0.5+1.5+1.0=13m 3.4.3.4 选泵选择MT-CZ150-250B型污水泵三台，两用一备，其性能见表2-3表1 MT-CZ150-250B型污水泵性能流量300 m3/h扬程15m汽蚀余量NPSH（r）3.5m轴功率15.53KW效率78.9%3.5 配水井在市政给水中，作用是分配原水。在污水处理中，作用是收集污水，减少流量变化给处理系统带来冲击。污水首先流到配水井，达到一定容量再下一步处理啊。混合器井作用差不多，收集不同的污水或者加药使污水的成分、浓度相对稳定。配水井设为圆柱形，水力停留时间设为 T=10min，则其容积为：V=QT=583（1060）=97.17m取配水井总高为：H=5.5m，超高为0.5m，有效高度为5m 。其截面积为：A=V/5=19.43m 直径为D:4.97m 3.6 UASB反应池3.6.1 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、排泥系统及沼气收集系统组成。UASB反应池有以下优点：n 沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流n 不填载体，构造简单节省造价n 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n 污泥浓度和有机负荷高，停留时间短3.6.2 设计参数设计流量Q = 14000m3/d = 583.33 m3/h =0.162m3/s ； 进水COD=1800mg/L 去除率为80% ；容积负荷（Nv）为：4.5kgCOD/(m3d)；污泥产率为：0.07kgMLSS/kgCOD ；产气率为：0.4m3/kgCOD 。3.6.3 设计计算3.6.3.1 UASB反应器结构尺寸计算1.反应器容积计算 (包括沉淀区和反应区)UASB有效容积为：V有效 = 式中：V有效 - 反应器有效容积，m3Q - 设计流量，m3/dS0 - 进水有机物浓量,kgCOD/m3 Nv - 容积负荷,kgCOD/(m3d)V有效 = = 5600m32. UASB反应器的形状和尺寸 工程设计反应器2座，横截面为矩形 反应器有效高度为5m，则横截面积 S=V有效/h=5600/5=1120m2单池面积 Si=S/2=1120/2=560m2 单池从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1以下较为合适设池长L=30m，B= Si/L=560/30=18.6m，取20m单池截面积：Si=LB=3020=600m2 设计反应池总高H=6.5m，其中超高0.5 m （一般应用时反应池装液量为70%-90%） 单池总容积 Vi=SiH=600（6.5-0.5）=3600m3 单池有效反应容积 Vi有效= Sih=6005=3000 m3 单个反应器实际尺寸 30 m20m6.5m 反应器数量 2座 总池面积 S总=Sin=6002=1200m2 反应器总容积 V=Vin=36002=7200m3 总有效反应容积 V有效=Vi有效n=30002=6000 m35600 m3，符合要求UASB体积有效系数6000/7200100%=83.3%，在70%-90%之间，符合要求 水力停留时间（HRT）及水力负荷率(Vr)tHRT=V有效 /Q=6000/583.33=10.29hVr =Q/Si=583.33/600=0.97m3/(m2.h)1.0符合设计要求。3.6.3.2 三相分离器构造设计1. 设计说明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。2. 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。本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置10气罩，构成6个分离单元，则每池设置6个三相分离器。三相分离器长度B=20m每个单元宽度b=30/10=3m 。 沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积，即600m2 沉淀区的表面负荷率 Qi/S=292/600=0.487m3/(m2.h)1.0-2.0 3. 回流缝设计 如图是三相分离器的结构示意图 三相分离器结构示意图设上下三角形集气罩斜面水平夹角= 55，取h3 = 1.1m；b1 = h3/tg式中：b1 下三角集气罩底水平宽度，m; 下三角集气罩斜面的水平夹角； h3 下三角集气罩的垂直高度，m; b1 = = 0.77 m则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离：b2 = b - 2 b1 = 3 2 0.77 = 1.46 m则下三角形回流缝面积为： S1 = b2ln = 1.46 20 10= 292 m2 下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1)可用下式计算： V1 = Q1/S1式中： Q1 反应器中废水流量，m3/h； S1 下三角形集气罩回流逢面积，m2；V1 =292/292=1.0m/h 2.0 m/s,符合设计要求 设上三角形集气罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝的宽度b3 =CD= 0.45 m ,则上三角形回流缝面积为： S2 = b3l2n = 0.45 20 2 10=180 m2 上下三角形集气罩之间回流逢中流速(V2)可用下式计算： V2 = Q1/S2，式中：Q2 反应器中废水流量，m3/h；S2 上三角形集气罩回流逢之间面积，m2；V2 = 292/180=1.62m/hV1 V2 净水的,故取= 0.02g/cms 。由斯托克斯工式可得气体上升速度为： ；Vb/Va=9.58/1.97=4.86 ； ；可脱去d0.01cm 的气泡5. 三相分离器与UASB高度设计三相分离区总高度 h= h2 + h3 + h4h5 h2为集气罩以上的覆盖水深，取0.5m。 UASB总高H = 6.5m，沉淀区高2.5m，污泥区高1.5m，悬浮区高2.0m，超高0.5m。3.6.3.3 布水系统设计计算1. 配水系统采用穿孔配管，进水管总管径取400，流速约为0.65 m/s。每个反应器设置10根DN150支管，每根管之间的中心距离为2.0 m，配水孔径采用16，孔距2.0 m，每孔服务面积为2.02.0=4.0 ，孔径向下，穿孔管距离反应池底0.2 m，每个反应器有200出水孔，采用连续进水。2. 布水孔孔径共设置布水孔200，出水流速u选为2.2m/s，则孔径为d= =0.015m 3. 验证常温下，容积负荷（Nv）为：4.5kgCOD/(m3d)；产气率为：0.4m3/kgCOD ；需满足空塔水流速度uk1.0 m/h,空塔沼气上升流速ug1.0 m/h。 空塔水流速度 uk=Q/S=583/1200=0.49m/h 1.0 m/h 符合要求。空塔气流速度 ug=QC0r/S=5831.80.40.8/1200=0.28 1m/h 符合要求。3.6.3.4 排泥系统设计计算1. UASB反应器中污泥总量计算一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为15gVSS/L,则两座UASB反应器中污泥总量：G=VGss =560015=84000kgss/d 2. 产泥量计算 厌氧生物处理污泥产量取：0.07kgMLSS/kgCOD UASB反应器总产泥量 X=rQC0E=0.07140001.80.8=1411kgVSS/d式中：X UASB反应器产泥量，kgVSS/d ；r 厌氧生物处理污泥产量，kgVSS/kgCOD；Co 进水COD浓度kg/m3；E 去除率，本设计中取80%。 据VSS/SS = 0.8，X=1400/0.8=1750kgSS/d单池产泥 Xi = X/2 =1750/2 =875 kgSS/d污泥含水率为98%，当含水率95%，取，则污泥产量 Ws=X/s（1-P）=875/1000（1-98%）=43.75m3/h单池排泥量 Wsi=43.75/2=21.88 m3/h污泥龄c=G/X=84000/1750=48（d）3. 排泥系统设计在UASB三相分离器下0.5m和底部400高处，各设置一个排泥口，共两个排泥口。每天排泥一次。3.5.3.5 出水系统设计计算出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出。出水是否均匀对处理效果有很大的影响。1. 出水槽设计 对于每个反应池，有10个单元三相分离器，出水槽共有10条，槽宽0.3m。 单个反应器流量 qi=Qi/3600=292/3600=0.081m3/s 设出水槽口附近水流速度为0.2 m/s，则 槽口附近水深 qi/10ua=0.081/100.20.3=0.135m取槽口附近水深为0.25 m，出水槽坡度为0.01；出水槽尺寸20m0.2 m0.25 m；出水槽数量为10座。2. 溢流堰设计 出水槽溢流堰共有20条（102），每条长20 m，设计900三角堰，堰高50，堰口水面宽b=50。每个UASB反应器处理水量81L/s,查知溢流负荷为1-2 L/（ms），设计溢流负荷f = 1.117 L/（ms），则堰上水面总长为：L=qi/f=81/1.117=72.52m。三角堰数量：n=L/b=72.52/5010-3=1450个；每条溢流堰三角堰数量：1450/20=73个。一条溢流堰上共有73个100的堰口，73个140的间隙。堰上水头校核每个堰出流率：q=qi/n=81/14501000=5.5910-5m-3/s按900三角堰计算公式，堰上水头：h=（q/1.43）0.4=（5.5910-5 /1.43）0.4=0.0172m出水渠设计计算 反应器沿长边设一条矩形出水渠，10条出水槽的出水流至此出水渠。设出水渠宽0.8m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度为0.3m/s。渠口附近水深 qi/ua=0.081/0.80.3=0.338m以出水槽槽口为基准计算，出水渠渠深：0.25+0.338=0.59m，离出水渠渠口最远的出水槽到渠口的距离为14.67米，出水渠长为 14.67+0.1=14.77m，出水渠尺寸为 14.77m0.8m0.59m，向渠口坡度0.001。 UASB排水管设计计算选用DN250钢管排水，充满度为0.6，管内水流速度为V=481/0.60.2521000=2.75m/s3.6.3.6 沼气收集系统设计计算1. 沼气产量计算 沼气主要产生厌氧阶段，设计产气率取0.4。总产气量G=rQC0E=0.4140001.80.8=8064m3/h 每个UASB反应器的产气量 Gi=G/2=8064/2=4032 m3/h集气管 每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子共有10根集气管。每根集气管内最大气流量=4032/24360010=0.005 m3/s据资料，集气室沼气出气管最小直径d=100mm,取100.沼气主管 每池13根集气管先通到一根单池主管，然后再汇入两池沼气主管。采用钢管，单池沼气主管管道坡度为0.5%.单池沼气主管内最大气流量 qi=4032/243600=0.047 m3/s取D=150，充满度为0.8，则流速为 V=0.0474/0.80.15=0.50m/s 两池沼气最大气流量为 q=8064/243600=0.093 m3/s取DN=250，充满度为0.6；流速为 v=0.0934/0.2520.6=3.16m/s2. 水封灌设计水封灌主要是用来控制三相分离气的集气室中气液两相界面高度的，因为当液面太高或波动时，浮渣或浮沫可能会引起出气管的堵塞或使气体部分进入沉降室，同时兼有有排泥和排除冷凝水作用。 水封高度 式中： H0 反应器至贮气罐的压头损失和贮气罐内的压头 为保证安全取贮气罐内压头，集气罩中出气气压最大H1取2m H2O，贮气罐内压强H0为400H2O。水封灌 水封高度取1.5 m，水封灌面积一般为进气管面积的4倍，则 水封灌直径取0.5m。3. 气水分离器气水分离器起到对沼气干燥的作用，选用500H1800钢制气水分离器一个，气水分离器中预装钢丝填料，在气水分离器前设置过滤器以净化沼气，在分离器出气管上装设流量计及压力表。4. 沼气柜容积确定由上述计算可知该处理站日产沼气2240，则沼气柜容积应为3h产气量的体积确定，即V=qt=8064/243=1008m3设计选用300钢板水槽内导轨湿式储气柜，尺寸为7000H6000。3.7 CASS反应池3.7.1 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，因此提高了对难降解有机物的去除效果，与传统的活性污泥法相比，有以下优点：n 建设费用低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流设备。n 运行费用低，节能效果显著。n 有机物去除率高，出水水质好，具有良好的脱氮除磷功能。n 管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀。n 污泥产量低，性质稳定，便于进一步处理与处置。3.7.2 设计参数设计流量Q = 14000m3/d = 583.33 m3/h =0.162m3/s ；进水COD=360mg/L ，去除率为85% ；BOD污泥负荷（Ns）为：0.1kgBOD/MLSS；混合液污泥浓度为：X=4000mg/L ；充水比为： 0.32 ；进水BOD= 190 mg/L，去除率为90%。3.7.3 设计计算3.7.3.1 运行周期及时间的确定1. 曝气时间Ta=24S0/NsX=240.32190/0.13500=4.16h 4.5h 式中： 充水比 进水BOD值，mg/l； BOD污泥负荷，kgBOD/MLSS； X 混合液污泥浓度，mg/L。2. 沉淀时间ts=H+/u 设曝气池水深H = 5m，缓冲层高度 =0.5 m，沉淀时间为 3. 运行周期T 设排水时间td=0.5h,运行周期为T=ta+ts+td=4.5+1.5+0.5=6.5h每日周期数： N= 24/6.54h3.7.3.2 反应池的容积及构造1. 反应池容积单池容积为 Vi=Q/nN=7000/0.3224=2734.375m3反应池总容积为 V=2Vi=22734.375=5468.75 m3式中：N 周期数； 单池容积； 总容积；n 池数，本设计中采用2个CASS池； 充水比。2. CASS反应池的构造尺寸CASS反应池为满足运行灵活和设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。如图1-4所示为CASS池构造。 CASS池结构示意图据资料，B：H=12，L：B=46，取B=10m,L=60 m。所以=60105=3000 m3单池面积 Si= Vi/H=3000/5=600m2 CASS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，靠近进水端为CASS池容积的10%左右的预反应区，作为兼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L1=（0.160.25）L，取L1=10 m。3. 连通口尺寸 隔墙底部设连通孔，连通两区水流，设连通孔的个数为3个。连通孔孔口面积A1为： 式中： Q 每天处理水量，； CASS池子个数 ；U 设计流水速度，本设计中U = 50 m/h ； 一日内运行周期数 ；A CASS池子的面积， ； 连通孔孔口面积， ； 预反应区池长， ； 池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，； B 反应池宽，。 = 14000/ 24600= 2.9 mA=（14000/250324+10101.6）/50=3.24m2孔口沿隔墙均匀布置，孔口宽度不宜高于1.0，故取0.9，则宽为2.8。3.7.3.3污泥COD负荷计算由预计COD去除率得其COD去除量为：360 85%=306mg/L则每日去除的COD值为：14000306/1000= 4284 kg/d = 式中：Q 每天处理水量，SU 进水COD浓度与出水浓度之差，mg/Ln CASS池子个数X 设计污泥浓度，mg/LV 主反应区池体积，=14000306/235002500= 0.25 3.7.3.4 产泥量及排泥系统1. CASS池产泥量 CASS池的剩余污泥主要来自微生物代谢的增值污泥，还有很少部分由进水悬浮物沉淀形成。CASS池生物代谢产泥量为： 式中：a 微生物代谢增系数，kgVSS/kgCODb 微生物自身氧化率，1/d根据啤酒废水性质，参考类似经验数据，设计a=0.83，b=0.05，则有： X=（0.83-0.05/0.25）140000.306=2698.92（kg/d）假定排泥含水率为98%，则排泥量为：Qs=X/1000（1-P）=2698.92/1000（1-98%）=134.95（m3/d）2.排泥系统 每池池底坡向排泥坡度i = 0.01 ，池出水端池底设（1.01.00.5）m3排泥坑一个，每池排泥坑中接出泥管DN200一根。3.7.3.5 需氧量及曝气系统设计计算 1.需氧量计算 根据实际运行经验，微生物氧化1kgCOD的参数取0.53，微生物自身耗氧参数取0.18，则一个池子需氧量为：=0.5314000/230610-3+ 0.18350010-32734= 13846kg/d则每小时耗氧量为：13846/24=577kg/h 2. 供气量计算温度为20度和30度的水中溶解氧饱和度分别为：，微孔曝气器出口处的绝对压力为：= = 式中：H 最大水深，空气离开主反应区池时的氧百分比为：式中： 空气扩散器的氧转移率，取15%值暴气池中混合液平均溶解氧饱和度按最不利温度为：温度为20时，暴气池中混合液平均溶解氧饱和度为：温度为20时，脱氧清水的充氧量为：=57710.56/0.82（0.951.08.79-2.0）1.024（30-20）=897kg/h式中： 氧转移折算系数，一般取0.80.85，本设计取0.82； 氧溶解折算系数，一般取0.90.97，本设计取0.95； 密度，/L，本设计取1.0/L；C 废水中实际溶解氧浓度，mg/L；R 需氧量，/L，为66.68/L。暴气池平均供气量为：G=R0/0.3E=897/0.30.15=19933 kg/h=15452 m3/h (空气密度为1.29/)。每立方米废水供空气量为：154522/583.33=52.98m3每去除1kgCOD的耗空气量为：154522/583.330.306=173.13 m3空气/kgCOD3. 布气系统计算单个反应池平面面积为6010，设2000个曝气器，则每个曝气器的曝气量=G/600=15452/2000=7.73/h。选择QMZM-300盘式膜片式曝气器。其技术参数见表1-5。表2 QMZM-300盘式膜片式曝气器技术参数型号工作通气量服务面积氧利用率淹没深度供气量QMZM-30028 m3/h个0.51.0 m2/h个35%59%48m4.25 m3/h从鼓风机房出来一根空气干管，在两个CASS池设两根空气支管，每根空气支管上设46根小支管。两池共两根空气支管，92根空气小支管。气干管流速为15m/s，支管流速为10 m/s ，小支管流速为5 m/s，则空气干管管径：0.85m, 取DN850钢管空气支管管径： ，取DN300钢管，空气小支管管径：，取DN150钢管。4.鼓风机供气压力计算曝气器的淹没深度H=4.5m，空气压力可按下式进行估算： 校核估算的空气压力值管道沿程阻力损失可由下式估算： 式中：- 阻力损失系数，取4.4.取空气干管长为30m，则其沿程阻力损失 =4.410-5 =0.18Kpa，h1=0.18Kpa取空气支管长为40m，则其沿程阻力损失 =4.410-5 =0.3Kpa，h2=0.3Kpa取空气小支管长为16m,则其沿程阻力损失 =4.410-5 =0.08Kpa，h3=0.08Kpa空气管道沿程阻力损失为设空气管道的局部阻力损失为=0.5KPa，则空气管路的压力总损失为：取膜片式微孔曝气器的最大压力损失为=2.9KPa，则鼓风机的供气压力为：58.8KPa。故鼓风机的供气压力可采用58.8KPa，选择一台风机曝气，则风机能力为G=50m3/min.5. 鼓风机房布置选用两台DG超小型离心鼓风机，供气量大时，两台一起工作，供气量小时，一用一备。DG超小型离心鼓风机规格如表1-6。表3 DG超小型离心鼓风机流量50 m3/min电动机形式TEFC压缩介质空气电动机功率75KW出口压力63.8KPa电动机电压220V轴功率52KW重量1t 其占地尺寸为20161008，高为965（含基础）。3.7.3.6 CASS反应池液位控制CASS反应池有效水深为5米。排水结束是最低水位 基准水位为5m,超高为0.5m,保护水深为0.5m,污泥层高度 保护水深的设置是为了避免排水时对沉淀及排泥的影响。进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制、排水结束由水位控制。3.7.3.7排出装置的选择每池排出负荷 777m3/h=13 m3/min选择XBS-1400型旋转式滗水器，其技术参数如表1-7。表4 XBS-1400型旋转式滗水器技术参数型号流量（m3/h）堰长（m）总管管径(mm)滗水深度H（m）功率(KW)XBS-14001400162502.51.53.8该工艺处理效果评价指标COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）TNH3-N（mg/L）TP（mg/L）任务1800950350406国家标准1003070150.5调节池去除率/% 80 95UASB反应池去除率/% 80 80 CASS反应池去除率/%85 90 90出水水质 5419 3580.3评价得，该工艺出水水质符合国家一级标准，可排放。第四章 构筑物高程计算4.1 污水构筑物高程计算4.1.1 污水流经各处理构筑物水头损失表5 污水流经各处理构筑物水头损失表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）格栅0.2UASB反应池1.0配水井0.2CASS反应池0.6调节池0.3集水井0.24.1.2 高程确定进水管的标高是450m，其余各建筑物的标高如下表各处理构筑物的水面标高及池底标高见表。表6 各处理构筑物的水面标高及池底标高构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)加超高后标高格栅前450.5450.0450.7格栅后450.4450450.8集水井450.4447.4450.7调节池450.3444.8 450.8配水井460.3455.3 460.8UASB460.2454.2460.7CASS460.0455.0 460.3名称流量（L/s）管径（）坡度I()流速V(m/s)管长(m)IL出厂管