某啤酒厂废水处理毕业设计（70页）

摘 要 啤酒废水中有机物含量较高，如直接排放，既 污染环境又降低啤酒工业的原料利用率，为此，许多学者和厂家对啤酒废水 的处理和利用技术进行研究， 对几种常见的处理利用技术进行了比较， 得出 结论：单一的处理和利用技术不能从根本上解决啤酒废水的污染问题，只有将多种技术结合使用，才能达到经济效益和环境效益的统一 。 本文根据前人的研究成果综述了啤酒废水处理和利用的现状，有针对性的对啤酒废水自身的特性， 通过对酸化 理啤酒废水 ， 处理啤酒废水，新型接触氧化法处理啤酒废水，生物接触氧化法处理啤 酒废水，上流式厌氧污泥床（ 等处理啤酒废水的几种处理方法的详细分析，确定最佳方案即用 主要组成部分是 文介绍了有关 处理流程和设计的计算、对格、调节池、 、 接触氧化池、气浮池、 污泥浓缩池等进行了精细的设计和计算。并对主要构筑物 接触氧化池做了详细的说明。 理高浓度有机废水，其关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。采用此工艺，不但使处理流程简洁，也节省了运行费用，在降低废水浓度的 同时，还可以回收在处理过程中所产沼气作为能源的利用。以便我为进一步探讨效益资源型处理技术提供借鉴。 关键字 ： 啤酒工业 废水处理 沼气回收 to of in to of a on of of It is a of in in a of of of BR of of of of to of of so I to BR is of a of of of a of of is 第 一 章 绪 论 一 研究 背景 与意义 水是生命之源，是人类赖以生存和发展的物质基础，是不可替代的宝贵资源。 我国 却 是一个水资源十分短缺的国家，人均水资源 占有量仅 为 世界平均水平的四分之一 ，严重制约 着我国社会主义经济的发展。经济的腾飞是以环境的代价为前提的。随着近代我国社会主义经济的腾飞，社会主义工业呈现飞速发展，水资源污染尤其是工业废水污染也严重恶化。工业废水的污染以其污染大、污染物浓度高、废水排放量大、废水中含有多种有毒有害物质、废水成分复杂以及水量变化大等特点而成为目前我们所面临的主要问题。 80 年代以来，我国啤酒工业得到迅速发展，到目前我国啤酒生产厂已有 800 多家，据 1996 年统计我国啤酒产量达 1 650 万 t，既成为世界啤酒生产大国，又成为较高浓度有机物污染大户，啤酒废水的排放和对环境的污染 已成为突出问题，引起了各有关部门的重视。 啤酒废水主要来自麦芽车间（浸麦废水），糖化车间（糖化，过滤洗涤废水），发酵车间（发酵罐洗涤，过滤洗涤废水），灌装车间（洗瓶，灭菌废水及瓶子破碎流出的啤酒）以及生产用冷却废水等。该废水中 主要含糖类，醇类等有机物，有机物浓度较高，虽然无毒，但易于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。啤酒废水的水质和水量在不同季节有一定差别，处于高峰流量时的啤酒废水，有机物含量也处于高峰。 鉴于啤酒废水自身的特性，啤酒废水不能直接排入水体，据统计，啤酒厂工业废水如不经处理 ，每生产 100 吨啤酒所排放出的 相当于 14000 人生活污水的 浮固体 相当于 8000 人生活污水的 污染程度相当严重 。 基于水污染的危害性和严重性，以保护环境为宗旨，以达到国家废水排放标准为 目的 来设计啤酒废水 处理工艺是啤酒生产厂废水处理部门一项刻不容缓的重任 ! 二 国内外研究现状 “七五”以来，我国对啤酒废水的处理工艺和技术进行了大量的研究和探索，特别是轻工业系统的设计院和科研单位，对啤酒废水的处理进行了各方面的试验、研究和实践，取得了行之有效的成功经验，逐渐形成了以生化为主、 生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法、水解酸化与 组合等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处，但各自都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究，有的已取得了理想的成效，不久将应用于实践 。 尽管目前污水处理技术众多 , 但其发展目标是一致的 ,即以发展绿色技术、实现资源可持续开发利用和生态安全为目标。根据国内外研究动向 ,啤酒废水处理技术发展趋势将表现在以下几个方面 : (1) 充分利用新技术对现有的啤酒废水处理工 艺进行因地制宜的技术改造 ,采用高效节能的生物反应器。 (2) 实行污水规模化集中处理 ,可免除重复性设备投资 ,易于采用新技术。 (3) 啤酒废水中含有多种有用物质 ,在处理前应尽量回收有用的固体物质 ,经加工后作饲料添加剂或药品 ,在处理时应多考虑变废为宝 ,提高经济效益。 (4) 针对啤酒废水中有机物含量高、生物降解性的特点 ,同时考虑能源紧张的形势 , 主要采用厌氧 并将产生的污泥干化后作肥料使用。 (5) 当前全球水资源紧张已成为世界关注的焦点 ,而啤酒废水有害无毒 ,如 能将其净 化后回收利用 , 可达到 节约水资源的目的。 (6) 在污水处理中实行自动化控制技术 ,实现反应器自控管理 , 将会节省人力。 (7) 开发生物基因技术在环保领域的应用 ,向着节能、回收有用物质的方向发展。 三 本设计工程概况 设计排放废水量为 3000m3/d。 500,约为 6。 废水经处理后，要求达到污水综合排放标准 (978 1996)的一级标准，其主要水质指标见表 表 水水质和设计要求 水质指标 ） L） L） 水 800 1600 1500 3000 250 1200 5 11 排放标准 30 100 70 6 9 设计要求 30 100 70 6 9 工厂所在地 气象资料如下： 温度：多年平均气温 月均最冷气温 ,最高气温 ,极端最低气温 最大温差 降雨量：年降雨量 时最大降雨量 区最大时降雨量 Q=h。 日照：平均日照率 65%， 你按照时间 2451h，冬日照率 消极照率 风速：夏季平局风速 s,冬季 s,夏季为南风向，冬季为北风。 地质条件；该地区地下含水层的透水性好，多为粗沙、粉细沙和加油粗沙的松散土层。地下水位埋深已超过 地形地势：处理站地势较低，自西北向东南方向有缓坡， 300理站面积为 200m 200m。南北向方形。 根据当地资料及工艺方案比较 ,采用 四 . 本 设计 工艺 流程 本设计采用人工清渣格栅。 由于设计水量较少，故 格栅直接安置于排水渠道中。 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水力筛，然后进入调节池进行水质水量的调节。进入调节池前，根据在线 的 用计量泵将酸碱送入调节池，调节池的在 间。调节池中出来的水用泵连续送入 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。 应器内的污水流入 中进行好氧处理，而后达标出水。来自 应器、 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 二 章 工艺路线的确定 一 啤酒废水的来源及其特点 （一）啤酒废水的来 源 啤酒的废水主要来源于 ： 麦芽生产过程的洗麦水 、 浸买水 、 麦槽水 、 洗涤水 、 凝固物洗涤水 ； 糖化过程的糖化 、 过滤洗涤水 ； 发酵过程的发酵罐洗涤 、 过滤洗涤 废水； 罐装过程洗瓶 、 灭菌和破瓶啤酒 废水； 冷却车间和成品车间洗涤水 。 （二） 啤酒生产废水的特点 啤酒生产过程用水量很大 ,特别是酿造 ,罐装工序过程 ,由于大量使用新鲜水 ， 相应产生大量废水 。 由于啤酒的生产工序较多 ， 不同的啤酒厂生产过程每吨酒的耗水量和水质相差较大 020 吨 。 啤酒废水可分为以下几类 ： 1 清洁废水 冷冻机 、 麦汁和发酵冷却水等 ， 这些水基本未受污染 。 2 清洗废水 如清洗生产装置废水 、 漂洗酵母水 、 洗瓶机初期洗涤水 、 酒罐消毒废水 、 巴斯德杀毒喷淋水和地面冲洗水等 ， 这类废水受到不同程度的有机污染 。 冲洗废渣水 ， 如麦糟液 、 冷热凝固物 、 酒花糟 、 剩余酵母 、 酒泥 、 滤酒渣和残碱性洗涤液等 ， 这类废水中含有大量的悬浮固体有机物 。 工段中将产生麦汁冷却水 、 装置洗涤水 、 麦糟 、 热凝固物和酒花糟 。 装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水 、 过滤槽和沉淀槽洗涤水 。此外 ， 糖化过程还要排出酒花糟 、 热凝固物等大量悬浮物 。 3 装酒废水 在灌装酒时 ， 机器的跑冒滴漏时有发生 ， 还经常冒 酒 ， 废水中掺入大量残酒 。 喷淋时由于用热水喷淋 ， 啤酒升温引起瓶内压力增大 ，“ 炸瓶”现象时有发生 ， 所以 ， 在大量啤酒洒散在喷淋水中 ， 循环使用喷淋水为防止生物污染而加入防腐剂 ， 因此被更换下来的废喷淋水含防腐剂成分 。 4 洗瓶废水 清洗瓶子时先用碱液洗涤剂浸泡 ,然后用压力水初洗和终洗 浆纸 、 燃料 、 浆糊 、 残酒和泥砂等 。碱性洗涤剂的更换 ， 更换时若是直接排入下水道可以使啤酒废水呈碱性 。 因此废碱性洗涤剂应先进入调节池沉淀装置进行单独处理 。 所以可以考虑将洗瓶废水的排出液经处理后储存起来 ， 用来调 节废水的 。 这样可以节省污水处理的药剂用量 。 二工艺流程的确定 （一） 啤酒废水处理方法 鉴于啤酒废水自身的特性，啤酒废水不能直接排入水体，据统计，啤酒厂工业废水如不经处理，每生产 100 吨啤酒所排放出的 相当于 14000 人生活污水的 ，悬浮固体 相当于 8000 人生活污水的 污染程度是相当严重的，所以要对啤酒废水进行一定的处理。 目前常根据 值来判断废水的可生化性，即：当易生化处理，当 可生化处理，当 以，处理啤酒废水的方法多是采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。目前国内的啤酒厂工业废水的污水处理工艺，都是以生物化学方法为中心的处理系统。 80 年代中前期，多数处理系统以好氧生化处理为主。由于受场地、气温、初次投资限制，除少数采用塔式生物滤池，生物转盘靠自然充氧外，多数采用机械曝气充氧，其电耗高及运行费用高制约了污水处理工程的发展和限制了已有工程的正常使用 或运行。 随着人们对于节能价值和意义的认识不断变化与提高，开发节能工艺与产品引起了国内环保界的重视。 1988 年开封啤酒厂国内首次将厌氧酸化技术成功的引用到啤酒厂工业废水处理工程中，节能效果明显，约节能 30 50%，而且使整个工艺达标排放更加容易和可靠。随着改革开放的发展， 90 年代初完整的厌氧技术也在国内啤酒、饮料行业得到应用。这里所说完整的意义在于除厌氧生化技术外，沼气通过自动化系统得到燃烧，这是厌氧系统安全运行和不产生二次污染的重要保证，这也是国内外开发厌氧技术和设备应充分引起重视的问题。厌氧技术的引 进与应用能耗节约 70%以 上。 目前，国内外普遍采取生化法处理啤酒废水。根据处理过程中是否需要曝气，可以把升华处理法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。 好氧生物处理 好氧生物处理是在氧气充足的情况下，利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量（释放于水中）。这种方法没有考虑到废水中有机物的利用问题，因此处理成本较高。活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法。 1活性污泥法 活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多，运行最可靠的方法，具有投资省，处 理效果好等优点。该处理工艺的主要部分是曝气池和沉淀池。废水进入曝气池后，与活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的条件下，活性污泥吸附并氧化分解水中的有机物，污泥和水的分离则由沉淀池来完成。我 国的珠江啤酒厂，烟台啤酒厂，上海益民啤酒厂，武汉西湖啤酒厂。广州啤酒厂和长春啤酒厂等厂家均采用此法处理啤酒废水 . 据报道，进水 1200 1500 时出水 降至 50 1004 96。活性污泥处理啤酒废水的缺点时动力消耗大，处理中常出现污泥膨胀。污泥 膨胀的原因是啤酒废水中碳水化合物含量过高，而 N,P,营养物质缺乏，各营养成分比例失调， 微生物不能正常生长而死亡。解决的办法是投加含 N,P 的化学药剂，但这将使处理成本提高。而较为经济的方法是把生活污水（其中N,P 浓度较大）和啤酒废水混合。间歇式活性污泥法（ 过间歇曝气可以使动力消耗显著降低，同时，废水处理时间也短于普通活性污泥法。例如 ， 珠江啤酒厂引进比利时 利技术，废水厂处理时间仅需 19 20h，比普通活性污泥法缩短 10 11h,去除率也在 96以上 ,扬州啤酒厂和三明 市大田啤酒厂采用 术处理啤酒废水，也收到了同样的效果 对废水的稀释程度低，反应基质浓度高，吸附和反应速率都较大，因而能在较短的时间内使污泥获得再 生。 2深井曝气法 为了提高曝气过程中氧的利用率，节省能耗，加拿大安大略省的巴利啤酒厂，我国的上海啤酒厂和北京五星啤酒厂均采用深井曝气法（超深水曝气）处理啤酒废水。深井曝气实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法，曝气池由下降管以及上升管组成。将废水和污泥引入下降管，在井内循环，空气注入下降管或同时注入两管中，混合液则由上升管排至固液 分离装置，即废水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的。其优点是：占地面积少，效能高，对氧的利用率大，无恶臭产生等。 据测定，当进水 度为 2400 时，出水浓度可降为50,去除率高达 97 92。当然，深井曝气也有不足之处，如施工难度大，造价高，防渗漏技术不过关等。 3生物膜法与活性污泥法 生物膜法时在处理池内加入软性填料，利用固着生长于填料表面的微生物对废水进行处理，不会出现污泥膨胀的问题。生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表，在啤酒废水治理中均被采用，主要是降低啤酒废水 中的 物接触氧化池是在微生物固着生长的同时，加以人工曝气。这种方法可以得到很高的固体浓度和较高的有机负荷，因此处理效果高，占地面积也小于活性污泥法。国内的淄博啤酒厂，青岛啤酒厂，渤海啤酒厂荷徐州酿酒总厂等厂家的废水处理中采用了这种技术。 青岛啤酒厂在二段生物接触氧化之后辅以混凝气浮处理，啤酒 满足中高浓度 废水中微生物和有机物氧化分解的需要。结果表 当容积负W 符合设计要求，采用机械泵吸泥 （四）进水布置 进水起端两侧设进水堰，堰长为池长 2/3 第 五 节 设计计算 一 、 上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。 它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。 二 作 原理 上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器， 由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导 出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题 三 、 设计参数 （一）参数选取 容积负荷（ ： d)； 污泥产率 ： 产气率 ： 二）设计水质 （ 如下表 表 应器进出水水质指标 水质指标 S 进水水质 (mg/l) 2325 893 250 去除率（ %） 75 80 50 出水水质 (mg/l) 581 179 125 （三）设计水量 Q 3000m3/d=125 m3/h=m3/s 四 、设计计算 （一）反应 器容积计算 V 有效 式中： Q 计流量， m3/s 水 mg/l d) V 有效 =1550 计成圆形池子，布水均匀，处理效果好 取水 力负荷 q 0.8h) 则 A= 57 h=1550157=10m 采用 4座相同的 应器 则 A 1574= A = 取 D=8m 则实际横截面积为 2A=14 482 =际表面水力负荷为 25=故取 =s 由斯托克斯公 式可得气体上升速度为： 2118 g= =s =h 2=h 则： =,故满足 设计 要求。 （四） 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 6 个单元三相分离器，出水槽共有 6 条，槽宽 单个反应器流量 3 6 0 01 2 53 6 0 0m3/s 设出水槽口附近水流速度为 0.2 m/s，则 槽口附近水深 i 0 9 取槽口附近水深为 m，出水槽坡度为 水槽尺寸 8 m 0.2 m m；出水槽数量为 4座。 2. 溢流堰设计 出水槽溢流堰共有 24 条（ 6 4），每条长 8 m，设计 900三角堰，堰高 50 ，堰口水面宽 b=50 。 每个 应器处理水量 28L/s,查知溢流负荷为 1（ m s），设计溢流负荷 f = （ m s），则堰上水面总长为：28 2 5 . 0 71 . 1 1 7 。 三角堰数量：32 5 . 0 7 5045 0 1 0ln b 个，每条溢流堰三角堰数量：504/24=21 个。一条溢流堰上共有 21 个 100 的堰口， 21个 140 的间隙。 堰上水头校核 每个堰出流率： 3 552 8 1 0 5 . 5 6 1 0 /504m 按 900三角堰计算公式， 堰上水头： 0 . 4 55 . 5 6 1 0 0 . 0 1 7 21 . 4 3 1 . 4 3 出水渠设计计算 反应器沿 圆周 设一条 环形 出水渠， 6 条出水槽的出水流至此出水渠。设出 水渠宽 坡度 水渠渠口附近水流速度为 s。 渠口附近水深 0 . 0 2 8 0 . 1 1 60 . 8 0 . 3iq mu x a 以出水槽槽口为基准计算，出水渠渠深： 出水渠渠口最远的出水槽到渠口的距离为 ，出水渠长为 水渠尺寸为 渠口坡度 选用 管排水，充满度为 内水流速度为 324 2 8 1 0 0 . 9 5 /0 . 6 0 . 2 5v m s （五） 排泥系统设计 1. 一般 泥床主要由沉降性能良好的厌氧污泥组成，平均浓度为 15, 则 四 座 应 器 中 污 泥 总 量 ：dk g s 2 3 2 5 0151 5 5 0 。 2. 产泥量计算 厌氧生物处理污泥产量取： 应器总产泥量 dk g V S 0 式中： X d ； r 厌氧生物处理污泥产量， 进水 度 kg/ E 去除率，本设计中取 75%。 据 S = X=d 单池产泥 X/4 = =d 污泥含水率为 98%，当含水率 95%，取 31 0 0 0 /s k g m ，则 污泥产量 811 0 0 0 71 3 单池排泥量 污泥龄 72 32 5 0 3. 排泥系统设计 在 相分离器底部 设置一个排泥口，每天排泥一次。 （六） 沼气收集系统设计计算 1. 沼气产量计算 沼气主要产生 于 厌氧阶段，设计产气率取 /m 总产气量 1 2 53 0 0 30 每个 应器的产气量 34 1 54 3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13根集气管。 每根集气管内最大气流量 4据资料，集气室沼气出气管最小直径 d=100 100 . 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 四 池沼气主管。采用钢管，单池沼气主管管道坡度为 单池沼气主管内最大气流量 0 024 3 33取 D=150，充满度为 流速为 ： 各 池沼气最大气流量为 取 50 ，充满度为 速为 ： 2. 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 10H H H式中： 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 m 气罐内压强 00 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 2 2 2114 0 . 2 5 4 0 . 1 9 644S d m 水封灌直 3. 水、 气分离器 水 、气 分离器起到对沼气干燥的作用，选用 500 钢制 水、气 分离器一个， 水、气 分离器中预装钢丝填料，在 水、气 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 m ，则沼气柜容积应为3h 产气量的体积确定，即 6324/ 1 5 。 设计选用 300 钢板水槽内导轨湿式储气柜，尺寸为 7000 。 第六 节 设计计算 一 、 经 要达到排放标准 ,必须进一步处理 ,即采用好氧处理。 构简单，运行控制灵活，本设计采用 4 个 个池子的运行周期为 6h。 二 、 简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同， 稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作 。 在运行方式和反应过程上有别于传统的活性污泥法 ， 它集进水、厌氧、好氧、沉淀于一池 , 无污泥回流系统 ， 以灵活地变换运行方式以适应不同类型废水的处理要求 。 艺采用间歇运行方式 ,污水间歇进入处理系统 ,间歇排出 。 一般来说 ,它的一个运行周期包括 5个阶段 ： 第 1 阶段 ,进水期 ( 污水在该时段内连续进入处理池 ,直到达到最高 运行液位 ,并且借助于池底泵的搅动 ,使废水和池中活性污泥充分混合 。 此时活性污泥中菌胶团 (由细菌、藻类、原生动物、后生动物等组成 ) 将对废水中的有机物产生吸附作用 , 最大值 。 第 2 阶段 ,反应期 (。 进水达到设定的液位后 ,开始曝气 ,采用推流曝气或完 全混合曝气方式 ,使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气 ,水中的溶解氧 (达到最大值 ,断降低 。 第 3 阶段 ,静置期 ( 既不曝气也不搅拌 ,反应池处于静沉状态 ,进行高效的泥水分离 。 为最小值 ,随着水中的溶解氧不断降低 ,厌氧反应也在进行 。 第 4 阶段 ,排水期 ( 上清液由滗水器排出 。 第 5 阶段 ,闲置期 ( 。 性污泥中微生物充分休息 ,恢复活性 ,为了保证污泥的活性 ,防止出现污泥老化现象 ,还须定期排出剩余污泥 ,为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。 三 、设计参 数 （一）参数选取 (1)污泥负荷率 值为 d) (2)污泥浓度和 泥浓度采用 3000 , 100 (3)反应周期 期采用 T=6h,反应器一天内周期数 n=24/6=4 (4)周期内时间分配 反应池数 N=4 进水时间： T/N=6/4=应时间： 沉时间： 排水时间： 5)周期进水量 424 63000=s （二）设计水量水质 设计水量为： Q=3000m3/d=125m3/h=s 设计水质见下表 表 水质指标 S 进水水质(mg/l) 581 179 125 去除率（ %） 80 85 65 出水水质(mg/l) 116 27 43 三、设计计算 （一）反应池有效容积 0式中： n 应器一天内周期数 期进水量 ,m3/s 水 量 ,mg/l X 泥浓度 , 泥负荷率 =二）反应池最小水量 1三）反应池中污泥体积 06=1003000 06=103.2 （四）校核周期进水量 周期进水量应满足下式： 1- 106) V =(1- 1003000 /10 6) 故 符合设计要求 （五）确定单座反应池的尺寸 效水深取 高 面积为 = 长 宽 =2 1 则 池宽为： 6m；池长为： 应池的最低水位为： 应池污泥高度为： 3=见， 低水位与污泥位之间的距离为 于 缓冲层高度 ， 符合设计要求。 （六）鼓风曝气系统 (1)确定需氧量 公式： Q( V 式中： 生物对有机污染物氧化分解 过程的需氧率， 水设计流量， m3/d 水 量 ,mg/l 水 量 ,mg/l 生物通过内源代谢的自身氧化 过程的需氧率， v 位曝气池容积内的挥发性悬浮 固体（ 量 ,kg/ 取 水 27； Xv=fX =000=2250 =m 3； V=41V=4 代入数据可得： 3000( 1791000+2/d 供氧速率 为 ： R= 4 =4=29 h (2)供 气 量的计算 采用 曝气器，曝气口安装在距池底 处，淹没深度为 算温度取 25。 该曝气器的性能参数为： %， 服务面积 1 3 供氧能力 20 25m3/h 个； 查表知氧在水中饱和容解度为： 0)=， 5)= 扩散器出口处绝对压力为： P+0 3H =0 5+0 3=0 5气离开反应池时氧的百分比为： 2 1 (1 )7 9 2 1 (1 )-= +- = 2 1 (1 0 )7 9 2 1 (1 0 )-+-=反应池中容解氧的饱和度为： 5)= 5) 42102 6P 2= 421 9 102 6 101 55 = 0)= 0) 42100 5= 取 = =2, =1,20时，脱氧清水的充氧量为： 2025()25()20( Cb r =50 2 =43.8 2/h 供气量为： 1826m3/h =3)布气系统的计算 反应池的平面面积为： = 288个扩散器的服务面积取 需 288/70个。 取 170 个扩散器，每个池子需 50 个。 布气系统设计如下图 图 应器布气系统设计草图 (4)空气管路系统计算 按 平面图，布置空气管道，在相邻的两个 两根干管，在每根干管上设 5 对配气竖管，共 10 条配气竖管。 则每根配气竖管的供气量为： 31826 3 6 5 . 2 /5 设计每个 0 个空气扩散器 则每个空气扩散器的配气量为： 31826 3 6 . 5 2 /50 择一条从鼓风机房开始的最远最长管路作为计算管路，在空气流量变化处设计 计 算节点。 空气管道内的空气流速的选定为： 干支管为 10 15m/s； 通向空气扩散器的竖管 、 小支管为 4 5m/s； 空气干管和支管以及配气竖管的管径，根据通过的空气量和相应的流速 按排水工程下册附录 2 加以确定。 空气管路的局部阻力损失，根据配件类型按下式 1 5 D=式中： 0道的当量长度， m D 径， m K 度换算系数，按管件类型 不同确定 折算成当量长度损失0l，并计算出管道的计算长度0m), 空气管路的沿程阻力损失，根据空气管的管径 D(空气量 m3/算温度 和曝气池水深，查排水工程下册附录三求 得，得空气管道系统的总压力损失为： 12() 气扩散器的压力损失为 总压力损失为： 安全起，设计取值为 空压机所需压力 p=(0 3+0 3 =56 此条件可选择罗茨 鼓风机 转速 1170r/套电机功率为 75七）污泥产量计算 选取 a=0.6,b=污泥产量为： X=3000(1 79=d 第 四 章 污泥部分各处理构筑物设计与计算 第一节 集泥井的设计计算 一、 设计说明 污水处理系统各构筑物所产生的污泥每日排泥一次，集中到集泥井，然后在由污泥泵打到污泥浓缩池。 污泥浓缩池为间歇运行，运行周期为 24h,其中各构筑物排泥、污泥泵抽送