6000吨酒厂工业废水处理站毕业设计.docx

武汉纺织大学摘 要UASB-CASS工艺全称为厌氧好氧二级处理活性污泥法，即污水通过调节沉淀池进入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。出水进入接触氧化池，经充氧后以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化废水的作用。接着进入CASS反应池池实行连续进水、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：99.75%、99.875%、99.66%，出水达到国家一级标准。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ABSTRACTUASB-CASS Technology called the Aerobic disgust Custody of 2 handle Activated Sludge Process , That By regulating sewage into 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. Water into the contact oxidation pool, through the packing after oxygen filling in a certain velocity, contact with biofilm, biofilm and suspended activated sludge combination, to achieve the purification of wastewater. 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 : 99.75% , 99.875% , 99.66%. 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目 录1.概述11.1.工程名称11.2.工程概况11.3.废水来源及特征11.4.地理及气候特征21.5.设计范围21.6.设计依据及规范21.7.设计原则32.废水处理方案的选择及其比较42.1.设计思路42.2.处理工艺方案介绍42.2.1.方案概述42.2.2.方案的比较及确定62.2.3.方案一中各污水处理构筑物对污水的处理效率72.2.4.工艺流程说明83.工艺设计计算83.1.格栅的设计83.1.1.格栅种类的选择83.1.2.格栅的计算83.2.提升泵房的设计93.3.调节沉淀池的设计103.3.1.设计参数103.3.2.设计计算103.3.3.污泥斗尺寸113.3.4.进水布置123.3.5.泵位及安装123.4.UASB反应器的设计123.4.1.设计参数123.4.2.设计水质123.4.3.设计计算123.4.4.配水系统设计133.4.5.三相分离器的设计143.5.CASS反应器的设计183.5.1.设计要求183.5.2.设计计算183.5.3.鼓风机房的设计253.6.接触氧化池的设计253.6.1.设计参数253.6.2.接触氧化池尺寸253.6.3.曝气系统的计算263.6.4.污泥产量的计算283.7.二沉池的设计293.7.1.设计说明设计参数293.7.2.池体设计计算293.8.污泥处理系统313.8.1.产泥量313.8.2.浓缩池的设计计算323.8.3.污泥脱水间的设计计算333.9.废水处理站高程部分343.9.1.污水处理构筑物高程计算343.10.投资估算373.10.1.土建部分投资估算表373.10.2.主要设备材料估价表393.10.3.间接投资费用393.11.运营成本40参考文献41致 谢42武汉纺织大学外经贸学院2015届毕业设计1. 概述 水资源既是基础自然资源，是生态环境的控制性因素之一，同时又是战略性经济资源，是一个国家综合国力的有机组成部分。中国水资源问题十分突出，尤其是水资源短缺、旱涝灾害以及与水污染相关的生态环境问题已经成为我国社会经济发展重要的制约因素，受到国家和社会的高度关注。尤其近几年各类河流湖泊水质污染事件频发，水环境的污染已经对饮水安全及人身健康造成了严重影响。2000年污水排放总量620亿吨，约80未经任何处理直接排入江河湖库，90%以上的城市地表水体，97%的城市地下含水层受到污染。其中有10河段污染严重，已基本丧失使用价值，淡水湖泊处于中度污染水平，75%以上湖泊出现富营养化（张利平等，2009）。所以提高水资源的利用效率、优化各类废水处理技术是缓解我国水资源忧患的重要举措。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. 工程名称湖南省某酒厂工业废水处理站设计1.2. 工程概况设计一座处理水量6000m3/d酒厂废水处理站。水量：设计处理水量6000m3/d。水质：COD40000mg/L；BOD520000mg/L；pH45；SS2000020500mg/L；色度5000倍；处理后，出水水质达到以下标准：表1-2 出水质要求 项目 pH值 COD（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L） 色度（倍）出水水质6-9100257050 1.3. 废水来源及特征 废水来源：白酒生产以水为介质，产生的废水可以分为两部分，一部分为高浓度有机废水，包括蒸馏锅底水、发酵盲沟水、蒸馏工段地面冲洗水、地下酒库渗漏水、“下沙”和“糙沙”工艺操作期间的高粱冲洗水和浸泡水，是一种胶状溶液，有机物和悬浮物都很高，但这部分废水水量很小，只占排放废水总量的；另一部分为低浓度有机废水，包括冷却水、清洗水，是废水的主体。 水质特征：白酒在固态发酵、蒸馏过程中会产生不同浓度的污水。白酒污水水质浓度高、色度高。污水可生化性好。和大中型酒厂对比，小酒厂具有投资少、规模小、清洁生产水平低、污水混排、吨酒产污量大、污染严重的特点。小型白酒厂生产废水成分复杂，主要为乙醇、戊醇、丙醇、丁醇、脂肪酸、氨基酸、酯、醛。1.4. 地理及气候特征 湖南省东、西、南三面山地环绕，逐渐向中部及东北部倾斜，形成向东北开口不对称的马蹄形。省内大于海拔2000米高点的分布与地势总特点基本一致，集中分布在东、南、西三面的山地之中。湖南为大陆性亚热带季风湿润气候，气候具有三个特点：第一、光、热、水资源丰富，三者的高值又基本同步。第二，气候年内变化较大。冬寒冷而夏酷热，春温多变，秋温陡降，春夏多雨，秋冬干旱。气候的年际变化也较大。第三，气候垂直变化最明显的地带为三面环山的山地。尤以湘西与湘南山地更为显著。湖南年日照时数为1300-1800小时，湖南热量丰富。年气温高，年平均温度在15-18之间。湖南冬季处在冬季风控制下，而东南西三面环山，向北敞开的地貌特性，有利于冷空气的长驱直入，故一月平均温度多在4-7之间，湖南无霜期长达260-310天，大部分地区都在280-300天之间。年平均降水量在1200-1700毫米之间，雨量充沛，为我国雨水较多的省区之一。1.5. 设计范围 根据所给设计指导书和任务书，完成该啤酒厂的废水处理工艺的确定，各个构筑物的尺寸的初步计算，同时按计算初步完成各主要构筑物的图纸设计。1.6. 设计依据及规范 国家现行污水综合排放标准GB89781996和其它相关的环境保护法规和规定等等。如中华人民共和国环境保护法所规定：（1） 产生环境污染和其他公害的单位，必须把环境保护工作纳入计划，建立环境保护责任制度；采取有效措施，防治在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质以及噪声振动、电磁波辐射等对环境的污染和危害。（2） 新建工业企业和现有工业企业的技术改造，应当采用资源利用率高、污染物排放量少的设备和工艺，采用经济合理的废弃物综合利用技术和污染物处理技术。（3） 排放污染物超过国家或者地方规定的污染物排放标准的企业事业单位，依照国家规定缴纳超标准排污费，并负责治理。水污染防治法另有规定的，依照水污染防治法的规定执行。（4）对造成环境严重污染的企业事业单位，限期治理。同时还应该结合以下依据进行合理设计，具体有： 中华人民共和国环境保护法； 建设项目环境保护设计规定； 室外排水工程设计规范GBJ14-87（1997年版） 污水综合排放标准GB8978-1996啤酒工业污染物排放标准GB19821-2005给水排水设计手册1、2、5、6、7、8、9、10、11酿造工业废水治理工程技术规范（HJ 575-2010)1.7. 设计原则 设计时尽量选用目前在国内外应用比较成熟的处理工艺。对于各个构筑物尺寸的设计设计计算应该遵循“经济合理，安全可靠”的设计原则。各个处理构筑物是污水处理站的主题建筑物，在污水处理的设计原则中，各构筑物的平面布置也是很重要的一部分，应该根据各个构筑物的功能要求和水力要求，结合当地的地形和地质条件，确定它们在厂区的具体位置。其在厂区的平面布置的一般原则：（1）处理构筑物的布置应紧凑，节约用地和便于管理。池形的选择应综合考虑占地多少和经济因素。一般而言圆形池子造价较低，但是出水构造较为复杂；而方形和矩形池子池壁较厚，不过运行管理会比较简单。（2）处理构筑物应该尽量按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应该充分利用地形，以减少土方量。（3）经常有人工作的建筑物如办公室、化验室等用房应该布置在夏季主导风向的上方向，在北方地区，同时需要考虑朝阳布置。（4）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运行管理的需要和施工的要求，一般采用5-10m。可以更具具体情况进行合理的选择。（5）污水厂内应该设超越管或者是事故井，以便在发生事故时，使污水能够超越一步或者是全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。2. 废水处理方案的选择及其比较2.1. 设计思路根据啤酒废水的特点及处理的难点，设计思路大体如下：（1）水中SS等物理性污染物，一般采用物理方法如格栅、调节池、厌氧好氧反应以及沉淀池等工艺去除。结合本水质的特点，选择合理的工艺单元、构筑物及其型式。（2）对于难降解的COD，单纯采用好氧或是厌氧的方法很难保证出水达标。故拟采用生物接触氧化法，同时选择经济合理的组合方式和构筑物型式。（3）虽然设计任务中对氮磷的去除没做具体要求，但是考虑到其存在的客观性，在设计方案的敲定中，也考虑到对氮磷的部分去除。（4）工艺方案确定后，具体的构筑物选型和设计时，要尽量做到组合的优化，比较准确的设计好各构筑物。2.2. 处理工艺方案介绍 白酒废水的BOD/COD值很高，非常有利于生化处理，目前采用最广泛的是厌氧+好氧的联合处理技术，废水通过处理后可以达到排放标准。通过资料调研从众多处理工艺中初选两种进行对比选出最优处理方案2.2.1. 方案概述方案一：UASB+ CASS+生物接触氧化池 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。出水进入 CASS 池，以去除可生物降解的污染物，进一步降解污染物浓度，出水再进入接触氧化池，经充氧后以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，进一步净化污水后，达标排放标准。 图2-1 UASB+CASS+生物接触氧化池法接触氧化池方案二：高效内循环好氧反应器+AB法+CASS 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。 图2-2 高效内循环好氧反应器+AB法+CASS法2.2.2. 方案的比较及确定 表2-2 两种方案的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稍高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70mg/L以下BOD可达25mg/L以下COD可达100mg/L以下SS可达70mg/L以下BOD难以达到25 mg/L以下COD可达100mg/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2-1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：（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COD，BOD，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。2.2.3. 方案一中各污水处理构筑物对污水的处理效率 表2-3 各工艺污水处理率一览表项目处理单元COD/(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)PH值格栅进水4000020000205004.55出水380001900018450去除率%5510调节沉淀池 进水380001900018450出水258401330073806.87.2去除率%323060UASB反应器进水258401330073806.8.7.2出水387619952214去除率%858570CASS反应池进水387619952214出水581.4239.4553.5去除率%858875接触氧化池进水581.4239.4553.5出水58.1423.9483.025去除率%909085沉淀池进水58.1423.9483.025出水52.32621.54666.42去除率101020排放标准（GB8978-1996）100mg/L25mg/L70mg/L692.2.4. 工艺流程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。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。 (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。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。 (4)好氧处理的第一阶段采用生物接触氧化，其实质之一是在池内填充填料，已充氧的污水将填料全部浸没，并以一定的流速流经填料而填料上布满生物膜，污水与生物膜通过接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能下，污水中有机物得到进一步的去除净化，这部分是COD与BOD的主要去除场所。3. 工艺设计计算3.1. 格栅的设计3.1.1. 格栅种类的选择 根据酒厂废水的特性，其主要悬浮物为谷类稻壳等可压缩性的残渣，所以本设计选用成型的螺旋式格栅设备。设备型号为：SRD600号格栅机。3.1.2. 格栅的计算根据所给资料数据，本设计日处理水量为Q=6000m/d。过水流量q=6000/24=250（ m/h）=0.07（ m/s）。根据流量，选择型号SRD600号旋转式格栅机。基本参数如下：格栅转鼓直径=600mm；渠宽W=640mm；格栅间隙为5mm ；格栅长L=3600mm；设计栅前水深H1=0.41m；H2=H1+500mm H3=1200mm H4=891mm过栅流速取v=0.8m/s ,安装角度为35。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，取水头损失hi=0.05m 图3-1 螺旋式格栅安装示意图3.2. 提升泵房的设计设计水量Q=6000m/d ，选择3台潜污泵（2用一备）Qmax=6000/24=250 m/h；Q单=250/2=125 m/h；选择 150QW-140-7-5.5 型轴流式潜水电泵；潜水泵基本参数如表3-1： 表3-2 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/%714014405.538079.13.3. 调节沉淀池的设计3.3.1. 设计参数 调节池调节周期T=6h，设计流量Q=6000 m/d=250 m/h=0.07 m/s ，采用机械刮泥除渣。调节沉淀池预计处理水质如表 2： 表3-3 调节沉淀池进出水质要求水质指标CODBODSS进水水质(mg/L)380001900018450去除率（%）323060出水水质(mg/L)258401330073803.3.2. 设计计算池子有效容积为： V=QT=2506=1500m取池子总高度 H=6.5m，其中超高 0.5m，有效水深 h=6m则池面积A=V/h=1500/6=250m2池长取 L=16m，池宽取 B=8m，则池子总尺寸为 2LBH=216m8m6m=1536m3图3-2 调节沉淀池的结构（单位：米）3.3.3. 污泥斗尺寸调节沉淀池设污泥斗四个，每个上口面积8m8m，下口面积0.8m0.8m，泥斗倾斜角45，泥斗高hi=3.6m，每个泥斗体积 （3-1）泥斗容积共V总=4V=485.25=341 m3理论每日沉淀污泥量 (3-2)式中： Q - 设计流量，m3/dC0 - 进水悬浮物浓度，kg/m3C1 - 出水悬浮物浓度，kg/m3 P0 - 污泥含水率，% （3-3）3.3.4. 进水布置 进水起端两侧边设进水堰，堰长等于池长为8米3.3.5. 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. UASB反应器的设计3.4.1. 设计参数 设计流量 ：6000m3/d，即250m3/h； 进水浓度：COD=7380mg/L 去除率85%； 容积负荷：Nv=6.5COD/(m3d)（按常温23）； 产气率： r=0.5m3/kgCOD 污泥产率：X=0.15kg/kgCOD水质指标CODBODSS进水水质(mg/L)25840 133007380去除率（%）858570出水水质(mg/L)38761995 22143.4.2. 设计水质 设计水质如下表 表3-4 UASB反应器进出水质表3.4.3. 设计计算UASB总容积 (3-4) 式中 Q-设计处理量，m3/d Sr-去除有机物浓度，kg/m3 Nv-容积负荷，Nv=10.0kgCOD/(m3d) 则 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 =250/0.4=625m2 h=V/A=13178/625=21m 采用四座相同的UASB反应器 则 A1=A/4=625/4=156m2 直径，取D=14m 则实际横截面积A0=723.14=154m2 实际表面水利负荷q0=Q/4A0=0.411.0 故符合设计要求。3.4.4. 配水系统设计 本系统设计为圆形布水器，每个 UASB 反应器设 40 个布水点。设计计算每个池子流量 Qi=250/4=62.5m3/d，本系统设计为圆形布水器，每个 UASB 反应器设40个布水点。布水系统设计草图如下； 图3-3 UASB布水设置图每点负荷面积为4,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 14个，最外围设 20个孔口；按均匀布置原则，内圈环管管径为d1=3.8m，中圈环管管径d2=7.8m，外圈环管管径d3=12m。计算方式如下： （1）每个孔的布水面积 S1 =6a=22.8m2 则d1=3.8m （2）S2=14a=53.2m2 折合成服务圆的直径为=9.8m， 则中间环直径d2 ， (9.82-d22)S2 ，d2=7.8m （3）S3=20a=76m2 折合成服务圆的直径为=13.9m 则中间环直径d3， (13.92-d32)=S3 ， d3=12m3.4.5. 三相分离器的设计 （1）沉淀去设计 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0.7m3（m2/h） 2）沉淀器斜壁角度不应小于 50，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内 3）进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速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 沉淀区的面积 A=3.14D2/4=153.86m2 表面水利负荷q=Q/4A=0.41m3（m2/h）0.7m3（m2/h） 符合设计要求 图3-4 三相分离器设计计算草图 （2）回流缝设计 取h1=0.5m,h2=0.7m,h3=3m 如图3-5所示：b1=h3/tan 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=3/tan50 =2.5m b2=14-22.5=9m 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= (250/4)/(3.149.82/4) =0.983m/h V12m/h,符合设计要求 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： Q1-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； 取回流逢宽CD=2m,上集气罩下底宽CF=8.8m 则 DH=CDsin50=1.53 m DE=2DH+CF =21.53 +8.8=11.86m S2 =(CF+DE)CD/2=64.87m2 则 V2= Q1/S2=250/(442.7)=0.96m/hV1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 = (3-5) =（0.959.81（1.03-1.210-3）0.012）/（180.02） =0.266cm/s =9.58m/h Va=V2=1.33m/h则： =9.58/1.33=7.20, =2.18/0.91=2.40 ,故满足设计要求。（4） 出水系统设计 采用锯齿形出水槽，槽宽0.2m,槽高0.2m（5）排泥系统设计 产泥量为：=rQSE (3-6) =2584010-30.850.1600010-3 =13178.4 kgMLSS/d =549.1kg（干）/h 式中：r-产泥系数，r=0.1kg干泥/（kgCODd） Q-设计流量，Q=6000m3/d S-进水COD浓度 E-COD去除率 每日产泥量13178.4 kgMLSS/d，则每个USAB日产泥量3294.6kgMLSS/d,可用200mm排泥管，每天排泥一次。 污泥含水率为p=97%，当含水率大于95%，取， 则污泥产量 ：（3-7） 每池排泥量：Qsi=439.28/4=109.82m3/d （6）产气量计算 （7）每日产气量： G=2584010-30.850.56000=65892m3/d 每个UASB反应器产气量Gi=G/4=16473m3/d （8）集气管： 每个集气罩的沼气用一根集气管收集，每根集气管内最大气流量： 取DN=400mm，充满度为0.6，管内流速为 。3.5. CASS反应器的设计3.5.1. 设计要求 选择区、兼氧区、主反应区长度比为1:5:30 污泥负荷率： 污泥浓度： 池内回流比：R=20% 反应池宜采用矩形池，水深H为46米 宽深比：B：H为12 长宽比：L：B为24 冲水比：仅需除磷时宜为0.250.5，需脱氮时宜为 0.150.33.5.2. 设计计算（1） 设计基础数据表3-5 CASS反应池进出水质 单位：mg/L水质指标CODBODSS进水水质(mg/L) 3876 19952214去除率（%） 85 8875出水水质(mg/L) 581.4 239.4 553.5 由于CASS法处理对象为经过厌氧处理后的酒厂废水，其可生化性亦不如原污水，但BOD/COD仍为0.51.而且该废水中不含特别难降解的污染物和有害物质，CASS运行周期中反应时间，根据类似工程经验确定为4-5h。 CASS运行每一周期时间为8.0h，其中进水2.0h，曝气时间4.0h，沉淀1.0h，排水1.0h。 CASS处理污泥负荷设计为Ns=0.35kgBOD5/kgMLSSd， 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，一般为0.7-0.8，设计为0.8 （2） 反应池容积计算 污泥量计算 CASS反应池所需污泥量为 （3-8）设计沉淀后污泥的SVI=90mL/g则污泥体积为 Vs=1.2SVIMLSS=1.29010-337620=4063 m3 (3-9) CASS反应池容积 V=Vsi+VF+Vb 式中 Vsi代谢反应池所需污泥容积，m3 VF反应池换水容积，m3 Vb保护容积，m3 VF为CASS反应池的进水容积，即 VF=（6000/24）2=500 m3 设计采用4座CASSF反应池，则单池污泥容积为 Vsi=Vs/4=1015m3 CASS反应池为满足运行灵活及设备安装，设计长方形，一端为进水区，另一端为出水区。 CASS反应池的平面尺寸为（2012）m2，水深7.5米，池深8米。 则单容积池为V=24126.5=1728 m3 则保护容积Vb=1728-1015-500=213m3 4池总容积为V总=17284=6912 m3（3） CASS反应池运行时间与水位控制 CASS反应池总水深7.5米。按平均流量考虑，则进水前水深4.8米，进水结束后7.5米，。排水时水深7.5米，排水后水深4.8米。 7.5米水深中，换水水深2.7米，存泥水深3米，保护水深1.8米，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，曝气结束有时间控制，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。（4） 排水口高度和排水管管径 排水口高度 为保证每次换水VF=500m3的水量及时快速排出，以及排水装置运行的需要，排水口应在反应池最低水位之下0.5-0.8m，设计排水口在最高水位之下3.5米，设计池内底埋深2.5米。 排水管管径 每池设浮动排装置一套，出水口两个，排水管一根；固定设于CASS墙上。浮动排水装置规格DN300mm，排水管管径DN500 设排水管排水平均流速为1.2m/s，则排水量为 q=d2v/4=0.2355 m3/s =847.8 m3/h 则每周期所需排水时间为 V/q=500/847.8=0.59h（5） 排泥量及排泥系统 CASS产泥量 CASS的剩余污泥主要来微生物代谢的增殖污泥，还有很少部分有进水悬浮物沉淀形成。CASS生物代谢产泥量为 (3-10) 式中 a微生物代谢增系数，kgVSS/kgBOD； b微生物自身氧化率，1/d。 根据酒厂废水性质，参考类似经验数据，设计a=0.56 ，b=0.1 ，则有 假定排泥含水率为98%，则排泥量为 (3-11) 考虑一定的安全系数，则每天排泥量为160m3. 排泥系统 每池池底坡向排泥坡度i=0.01，池出水端池底设（1.51.50.8）m3 排泥坑一个，每池排泥坑中接出泥管DN300一根，排泥管安装高程相对最低水位2米。剩余污泥在重力作用下排入集泥井。（6） 需氧量及曝气系统设计计算 需氧量计算 CASS反应池需氧量O2计算式为 (3-12) 式中 a，微生物代谢有机物需氧率； b，微生物自氧需氧率 根据类似工程经验数据，取a，=0.45， b，=0.1，需氧量为 供气量计算 设计采用塑料SX-1型空气扩散器，敷设在CASS反应池池底，淹没深度6.8米。SX-1型空气扩散器的氧转移效率为EA=8%。 查表知20，30时溶解氧饱和度分别为Cs（20）=9.17mg/L，Cs（30）=7.63mg/L，空气扩散器出口处的绝对压力Pb为 Pb=1.013105+9.8103H = 1.01310