毕业设计（论文）水污染课程设计终稿

宜宾学院课程设计课程名称水污染控制工程题目名称工业污水处理厂设计学生学院化学与化工学院所学专业资源环境与城乡规划管理指导老师周明罗学生姓名于淑姸、文贵莎、朱黎、孟庆伟、高蕾、徐蓉、蒋春艳组内分工1、调节池、格栅、巴氏流量槽（计算、编辑、画图）高蕾、孟庆伟2、水解池（计算、编辑、画图）朱黎3、UASB反应器（计算、编辑、画图）文贵莎4、CASS工艺（计算、编辑、画图）于淑妍5、污泥处理（计算、编辑、画图）蒋春艳、高蕾、孟庆伟6、消毒间（计算、编辑、画图）徐蓉7、总平面布置图朱黎8、总高程图徐蓉9、第一章处理工艺的选择（编辑）朱黎10、设计说明书文贵莎1课程设计任务书1课程设计的目的和任务（1）目的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。培养学生分工合作、团结协作的素质和能力。（2）任务根据已知资料，进行废水处理单元设计。要求确定废水处理流程，计算主要处理构筑物的尺寸、数量，选取主要设备。2课程设计的内容和要求（1）设计说明书工艺流程的比较与选择、各处理单元的方案确定、主要设备的选型及控制、处理厂的投资概算、运行成本核算等；（2）设计计算书各处理构筑物（设备）的工艺尺寸计算、设备选型计算等；（3）设计图纸处理厂平面图、高程图、各处理单元工艺图3设计资料主要设计参数如下水量8000T/D某工艺有机废水水质COD1600MG/L，BOD5900MG/L，SS550MG/L，NH3N40MG/L出水水质达到污水综合排放标准（GB89781996）的相关要求。4主要参考文献（1）高廷耀水污染控制工程北京高等教育出版社（2）给水排水设计手册第一、五、十、十一册北京中国建筑工业出版社（3）武江津，王凯军，丁庭华三废处理工程技术手册废水卷化学工业出版社（4）严熙世给水排水快速设计手册北京中国建筑工业出版社（5）郑铭环保设备原理设计应用北京化学工业出版社，2001（6）给水排水制图标准（GB/T501062001）（7）给水排水标准图集合订本S5（一）（二）2005目录0目录第一章处理工艺选择111污水处理工艺的选择1111污水处理工艺方案的选择应根据以下因素决定112工艺简介1121水解工艺简介1122UASB反应器简介2123CASS生化池工艺简介2第二章调节池和格栅间321格栅的主要尺寸设计3211调节池和格栅间322巴氏流量槽5第三章水解池的设计与计算631反应器池体和几何尺寸6311反应器的升流速度632反应器的配水系统6321进水点的布置6322配水系统形式733排泥系统的设计7331水解池中污泥总量的计算7332排泥系统设计834出水收集装置8341溢流堰设计计算8342出水堰设计计算8343出水管设计计算9第四章UASB反应器的设计计算1041反应器所需容积及主要尺寸的确定10411UASB反应器的有效容积10412UASB反应器的形状和尺寸10413水力停留时间（HRT）和水力负荷率（VR）1142进水分配系统的设计11421布水点的设置11422配水系统的形式11423上升水流速度和气流速度1243三相分离器的设计12431沉淀区设计13432沉淀区斜壁角度与深度设计14目录1433气液分离设计14434分隔板的设计16435三相分离器与UASB高度设计1744排泥系统的设计17441污泥总量的计算18442排泥系统设计1845出水系统的设计计算18451溢流堰设计计算18452出水渠设计计算19453出水管设计计算2046沼气收集系统的设计计算20461沼气集气系统布置20462水封罐的设计计算20463气水分离器21464沼气柜容积确定2147UASB的其他设计考虑21471取样管设计21472检修21473防腐措施21474给排水21475通行22476安全要求22第五章CASS工艺的设计与计算2351计算参数2352设计计算23521污泥负荷23SN522曝气时间23523沉淀时间24T524排水时间24525闲置时间24526运行周期T24527每日周期数N24528曝气池容积V25529池体计算255210复核出水溶解性BOD5255211计算剩余污泥量265212需氧量265213曝气器的选择28目录25214鼓风机295215进出水管路计算29第六章污泥处理设计3161工艺确定31611污泥处置31612污泥浓缩33613污泥稳定34614污泥脱水35615污泥调理3762计算过程38621浓缩池38622稳定池3963设备选型40631压滤机40633污泥输送泵41634药液输送泵41第七章消毒间设计4271消毒功能42711消毒作用42712目前采用的消毒技术4272CLO2用量的计算43721CLO2在水中发生的反应如下43722CLO2用量的计算4373加药方式的选择44731二氧化氯消毒工艺介绍44732TS型二氧化氯复合消毒剂发生器4474储存罐的设计45附录461总平面布置图472总高程图483格栅、巴氏流量槽494水解池505UASB反应器516CASS工艺527浓缩池538稳定池549污泥脱水间15510污泥脱水间25611污泥脱水间35712消毒间58第一章处理工艺选择0第一章处理工艺选择11污水处理工艺的选择111污水处理工艺方案的选择应根据以下因素决定（1）污水水质、水量；（2）污染物的种类及处理要求；（3）选择流程简单、处理效果稳定、可靠的工艺；（4）工艺控制参数易于调整，运行维护、管理方便；（5）投资节省、运行费用低，符合当地经济情况。根据设计任务书所给的污水水质、水量的分析，我们所设计的污水处理厂处理的主要目标的COD、BOD5、SS和NH3N。原水可生化性较好，BOD5/COD056。采用物理和生物方法能够有效去除COD、BOD5、SS。原水BOD5/TN225，反硝化所需碳源充足，生物反应可以进行地比较彻底，完成生物脱氮过程。污水处理厂污水处理工艺不但要满足去除高浓度的有机物，还要去除大部分氨氮和SS。通过以上分析，本设计生化处理部分选用水解池加UASB反应器和CASS工艺对污水进行处理。图11工艺流程图12工艺简介121水解工艺简介水解（酸化）生物处理工艺是厌氧发酵产生沼气的过程，从工程上可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段等三阶段。在水解反应器中实际上完成水解和酸化两个过程。采用水解池较之全过程的厌氧池具有以下优点第一章处理工艺选择1（1）无需密闭的池，无需搅拌器，无需三相分离器，降低了造价，也便于维护；（2）可以改变原污水的生化性，从而减少反应时间和处理效率；（3）由于反应控制在第二阶段完成前，出水无厌氧发酵的不良气味，改善了处理厂的环境；（4）由于第一二阶段反应迅速，故水解池体积小，节省基建投资，由于水解池对固体有机物的降解，减少了污泥量，具有消化池的功能；（5）工艺仅产生了很少的剩余活性污泥，实现了污水、污泥一次处理，不需要中温消化池。122UASB反应器简介升流式厌氧污泥床反应器（UASB反应器）是使废水能尽可能均匀地进入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。UASB反应器最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。三相分离器的目的就是尽可能有效地分离从污泥床层中产生的沼气，特别是在高负荷的情况下。另外三相分离器存在一定可供污泥层膨胀的自由空间，以防止重的污泥在暂时性有机或水力负荷冲击下流失。UASB系统的原理是在形成沉降性能良好的污泥絮凝体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统，使气相、液相和固相三相得到分离。形成和保持沉淀性能良好的污泥（可以是絮状污泥或颗粒型污泥）是UASB系统良好的运行的根本点。123CASS生化池工艺简介CASS工艺全称为循环活性污泥技术。CASS工艺是SBR的一种改进型。随着电子计算机的日益普及，CASS工艺由于其投资和运行费用低、处理性能高，尤其是优异的脱氮除磷功能而越来越得到重视，该工艺已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理。与改进氧化沟和A/O等活性污泥工艺相比，CASS工艺具有如下优点（1）占地小，土地使用及建设费用均较省；（2）CASS工艺分曝气、沉淀、滗水和闲置四阶段，在操作上各步骤相当明确，设备单一，维护简单，操作管理容易，也较省电；（3）CASS工艺可以在调试阶段根据实际水量通过调整操作时间或操作设定水位，达到理想的处理效果，操作弹性较大；（4）CASS工艺静止沉淀效果较好，出水SS较少，整个系统可以保留足够的微生物量；（5）CASS工艺设有厌氧生物选择器，从好氧区回流的污泥与进池的污水充分接触，活性污泥能迅速吸附有机物，加快对溶解性底物的去除和难降解有机物的水解；（6）CASS工艺污泥虽有部分时间处于缺氧状态，溶氧浓度低，但其有机负荷较高（7）微生物增殖率高，有机物去除速率较快；（9）构筑物简化，在同一个槽里可进行有机物的脱除和硝化、反硝化，达到脱氮的目的。第二章调节池和格栅间2第二章调节池和格栅间21格栅的主要尺寸设计211调节池和格栅间设计规模8000M3/D，其中地下部分构筑物混凝土结构。设一集水井尺寸为长宽高都为6M，收集各泵房送来的污水。因为处理量不大且工业废水中无大的悬浮物，而且每日栅渣量不大，直接设计中格栅，设一集水池在格栅之前，汲水井的污水由泵抽到集水池，集水池和格栅间的总平面尺寸LB97M5M总高5M，地面构筑物高4M。其中集水池尺寸为LB15M354M高为5M。格删分两格（一用一备），相关尺寸计算如下水1G/CM3VM8109CM3Q810M3D9259LSZK0127Q64MAXKZQ15188LS细格栅取B2MMA型平面格栅安装倾角60AXAV取V07MSA015870217从集水池到格栅槽用钢筋混凝土矩形槽。所以取有效水深H04M,槽宽B106MB20MM中格栅S20MM正方形（1）格栅间隙数NNMAXSIQBHV第二章调节池和格栅间3W101WW1Q001810380M3DV07MSH04MB20MMN058SIN6024726（2）栅槽宽度BBSN1BN取锐边矩形S20MMB002（261）00226102M（3）通过栅格的水头损失H2H2KH0取K3BS24164515625MMGVH09816SIN89751SIN20H2300981M0294M（4）栅后槽总高度HHHH1H204M03M0294M0994M（5）栅槽总长度LTAN5012HMB8T6TAN111L20292M1TAN60H1HTA0730404MLL1L21505802921504042776M（6）每日栅渣量W1Q800M3D地面以上平面尺寸为LB9M5M,高为4M。渠为钢筋混凝土结构，上部建筑为框架结构。第二章调节池和格栅间4细格栅间共设钢丝绳牵引式自动清渣机两台（选不锈钢丝）两台（一用一备），栅条尺寸配合格栅尺寸。在栅后设无轴螺旋输渣机一台，清渣机及螺旋输渣机受格栅前后水位控制停开或按预定时间开停。废渣通过螺旋输渣机送至格栅外渣斗然后送走。在细格栅后前后设钢闸门各一套（共计4套含启闭机）。以便格栅检修时使用，在调节池处设一事故排水管，管径为DN80022巴氏流量槽巴氏流量槽设于细格栅与钟式沉砂池之间的渠道上。B值为228MM长为1630MM宽为678MM高为890MM小时最大流量为9036HM3的钢筋混凝土结构。渠道上设超声波巴氏流量计一套。第三章水解池的设计与计算5第三章水解池的设计与计算31反应器池体和几何尺寸COD去除率取30，容积负荷取5，则水解池的有效容VNDMKGCOD3/积为33076850618NQCODVV有效停留时间HRTHD2987有效设计反应器有效高度为H5M则有效横截面积为221546MHVS有效取长为14M，宽为14M，所以总面积为296本工程设计反应器总高为H65M，其中超高为05M。水力负荷率HSQVR23/71962480311反应器的升流速度上升流速MR/1对于水解反应器，上升流速，符合要求HV815032反应器的配水系统厌氧反应器良好运行的重要条件之一是保障污泥和废水之间的充分接触，因此系统底部的布水系统应该尽可能地均匀。水解反应器进水管的数量是一个关键的设计参数，为了使反应器底部进水均匀，有必要采用将进水分配到多个进水点的分配装置。321进水点的布置进水点的选择应根据进水浓度和进水流量而定，通常采用的是连续均匀进水方式。由于所取容积负荷我50，因此每个点的布水负荷面积大于/3DMKGCOD第三章水解池的设计与计算62。本次设计池中共设置64个布水点，则每点的负荷面积为M2063419MNSI322配水系统形式本次设计使用U形穿孔管配水，一管多孔式。为配水均匀，配水管中心距可采用1020M，出水孔孔距也可采用1020M，孔径一般为1020MM，常采用15MM，孔口向下或与垂线呈45方向，每个出水孔的服务面积一般为24。配2M水管中心距池底一般为2025CM，配水管的直径最好不小于100MM。为了使穿孔管各孔出水均匀，要求出口流速不小于2M/S。进水总管管径取200MM，流速约为0045M/S；配水管管径取100MM。反应器只设置8根U形配水管，毎两根之间的中心距为175M，每根管上有8个配水孔，孔距为175M，孔径采用15MM，每个孔的服务面积为175175306,孔口向下并与垂线呈45。2M共设置布水孔64个，出水流速U为46M/S，则孔径为MNQD02641360843604本次设计采用连续进料方式，布水孔口向下，有利于避免管口堵塞，而且由于水解池反应器底部发射散布方式，有利于布水均匀。为了增强污泥和废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，建议进水点距反应器池底200250MM。本次设计布水管离水解池底部200MM。33排泥系统的设计由于厌氧消化过程中微生物的不断生长或进水不可降解悬浮固体的积累，必须在污泥床区定期排出剩余污泥；而且一般来说，随着反应器内污泥浓度的增加，出水水质会得到改善，但污泥超过一定高度之后，污泥将随着出水仪器冲出反应器。所以水解池的设计应包括剩余污泥的排除设施。331水解池中污泥总量的计算水解池进水设计流量，进水COD浓度为1600MG/L，COD去除率DMQ/803为30，产泥系数为015KG干泥/KGCOD，则产泥量DKGRCW/57610160第三章水解池的设计与计算7332排泥系统设计排泥设备安装在反应器下部，距底部1M处，设为两点排泥。水解池毎4H排泥一次，污泥排入浓缩池，再由污泥泵送入污泥浓缩池。排泥管选DN100的钢管，排泥总管选用DN200的钢管。34出水收集装置出水装置设置应该在水解池的顶部，尽可能均匀地收集处理过的废水。为了保持出水均匀，出水系统通常采用汇水槽上加设三角堰。341溢流堰设计计算设计6个汇水槽，槽宽MBC60反应器流量SQ/922483设汇水槽槽口附近水流速度，则VC/0槽口附近水深，取槽口附近水槽深，MBQHCCF86392MHC10出水槽坡度取001。汇水槽溢流堰共有12条，每条长14M。设计90三角堰，堰高80MM，堰口宽160MM，则堰口水面宽B80水解池处理水量为926L/S，溢流负荷不大于17，设计溢流负荷为/SL，则/51SMLF堰上水面总长MFQ7361592三角堰数量，则每条溢流堰三角堰的数量为08个三角堰BLN（个），共65个160MM的堰口。65127342出水堰设计计算水解池沿边设一条矩形出水渠，6条出水槽的出流流至此出水渠。出水由一个出水口排出。出水渠宽，坡度为001。设出水渠渠口附近水流速度，MBQ1SMVQ/450第三章水解池的设计与计算8则渠口附近水深MBVQHF2061459考虑渠深应以出水槽槽口为基准计算，所以出水渠渠深MHQFCQ306出水渠的出水直接自流进入UASB反应器。343出水管设计计算水解池排水量为926L/S，选用DN500钢管排水，流速约为082M/S，充满度设计为06，设计坡度为0001。第四章UASB反应器的设计计算9第四章UASB反应器的设计计算41反应器所需容积及主要尺寸的确定411UASB反应器的有效容积设计容积负荷为，COD的去除率为85，则UASB的有043DMKGCODNV效容积为VENQ0有效式中Q设计处理量，DM3C0，CE进、出水COD浓度，LGNVCOD容积负荷，。3KCOD1904048512833M有效412UASB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，并且在到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。圆形反应器具有结果较稳定的特点，但是建造圆形反应器的三相分离器要比矩形和方形反应器复杂得多，因此本次设计选用矩形池。从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比为21左右较为合适。设计反应器有效高度就5M，则横截面积。83051942MHVS有效设池长L约为池宽B的2倍，则可取B14M，L28M。一般应用时反应器装液量为7090，本工程中设计反应器总高H65M，其中超高05M。反应器的总容积，有效容积为23506814LHV1904M3，则体积有效系数为81，符合有机负荷要求。第四章UASB反应器的设计计算10413水力停留时间（HRT）和水力负荷率（VR）HTHRT715248019323MSQVR对于颗粒污泥，水力负荷，符合要求。9142进水分配系统的设计421布水点的设置进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量而定，通常采用的是连续均匀进水方式。布水点的数量可选择一管一点或一管多点的布水方式，布水点数量与处理废水的流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。LETTINGA等推荐的UASB反应器进料喷嘴数设置标准见下表表41UASB反应器进料喷嘴数设置标准污泥性质进水容积负荷/KGCOD/M3D每个进水点负荷面积/M240KGTSS/M32231212疏松的絮体污泥度40KGTSS/M3325205124052颗粒2040KGTSS/M342由于所取的容积负荷为，因此每个点的布水负荷面积043DMKGCODNV大于2M2,。本次设计池中共设置120个布水点，则每个点的负荷面积为17282NSI422配水系统的形式USAB反应器的进水分配系统形式多样，主要有树枝管式、穿孔管式、多管多点式和上给式4种。本次设计中使用U形穿孔管配水，一管多孔式。为配水均匀，配水管中心距可采用1020M，出水孔孔距也可采用1020M，孔径一般为1020MM，孔口向下或与垂线呈45，每个出水孔的服务面积一般为24M2。配水管第四章UASB反应器的设计计算11中心距池底一般为2025CM，配水管的直径好不小于100MM。为了使穿孔管各孔出水均匀，要求出口流速不小于2M/S。进水总管管径取200MM，流速约为115M/S。反应器中设置15根100MM的U形管，每两根之间的中心距为175M，每根管上有8个配水孔，孔距为175M，孔径采用15MM，每个孔的服务面积175175306（M2），孔口向下并与垂线呈45。共设置布水孔120个，出水流速U选为246M/S，则孔径为02461320648360NQD本装置采用连续进料方式，布水孔孔口向下，有利于避免管口堵塞，而且由于UASB反应器底部反射散布作用，有利于布水均匀。为了增强污泥和废水之间的接触，减少底部进水管的堵塞，建议进水点点距反应池池底200250MM。本工程中设计布水管离UASB反应器底部200MM。423上升水流速度和气流速度本次设计中常温下容积负荷，沼气产率043DMKGCODNV，根据接种污泥的不同选择不同的空塔水流和气流速度。如采KGCODMR350用厌氧消化污泥接种，需满足空塔水流速度，空塔沼气上升速度HUK1。如采用颗粒污泥接种，水流速度可以提高至。这里HUG1HMUK4计算按接种消化污泥为依据。则空塔水流速度，符合要求。HMSQUK018750324空塔气流速度，符016530HMRCG合要求。为COD去除率，取85。43三相分离器的设计三相分离器的构造形式是多种多样的，但不论那一种，它必定有三个主要功能和3个组成部分汽液分离、固液分离和污泥回流3个功能以及汽封、沉淀区和回流缝3个组成部分。单个三相分离器的构造见下图。第四章UASB反应器的设计计算12图41三相分离器的基本构造图（A）所示的三相分离器较为简单，但泥水分离的情况不够理想，因为回流缝同时存在上升和下降两种流体，互相有干扰。图（C）也有类似情况。图（B）三相分离器的构造虽然较为复杂，但污泥回流和水流上升互相不干扰，污泥回流通畅，泥水分离效果较好，气体分离效果也较好。因此本工程采用图B所示的三相分离器。431沉淀区设计三相分离器沉淀区固液分离是靠重力沉淀（）达到的，其设计方法与普通二SV沉池相似，主要考虑两个因素，即沉淀面积和水深。沉淀面积可根据废水流量和沉淀区的表面负荷率确定。一般表面负荷率的数值等于水流向上流速（），该值得LV大小与需要去除的污泥颗粒的沉降速度相等，但方向相反。对于已形成颗粒污泥SV的反应器，为防止和减少悬浮层絮状污泥流失，沉淀室内设计日平均表面负荷率小于，沉淀区进水口的水流上升速度一般小于。本次设计7023HM223HM中，与短边平行，沿长边布置7个集气罩，构成6个分离单元，则设置6个三相分离器。三相分离器单元结构示意图见图所示。第四章UASB反应器的设计计算13图42三相分离器单元结构示意图三相分离器的长度为B14M，每个单元宽度，其中沉淀区长ML67428B114M，宽度B40M，集气罩顶宽度A0667M，壁厚02M，沉淀室底部进水宽度B12M。沉淀区面积。3641621MBNBS沉淀区表面负荷，符合要019028233HMHQQ求。沉淀室进水口面积。681422NBS沉淀室进水口水流上升速度，符合要求。098164023232HMHMQV432沉淀区斜壁角度与深度设计三相分离器沉淀区斜壁倾斜度应在4560之间，上部液面距反应器顶部H102M,集气罩顶以上的覆盖水深H2可采用0510M，沉淀区斜面的高度H3建议采用0510M。不论何种形式的三相分离器，其沉淀区的水深10M，并且沉淀区的水力停留时间以115H为宜。如能满足上述条件，可取的良好的固液分离效果。设计UASB反应器沉淀区最大水深为22M，H105M（超高），H205M，H312M。则倾角符合要求。45042ARCTN4021ARCTN13BH第四章UASB反应器的设计计算14433气液分离设计如图所示，设计就是要在确定气封角后，合理选择图中缝隙宽度L1，和斜面长度BC，（主要是MB），以防止UASB消化区中产生的气泡被上升的液流带入沉淀室，干扰固液分离，造成污泥流失。当气泡随液流以速度沿分离器斜面BC上升MV时，由于浮力的作用，它同时具有垂直向上的速度。为了保证气泡不随液流窜N入沉淀室，气泡必须在其随液流由B点移至M点时，在垂直方向上移动距离MN。图43三相分离器气液分离设计图在分离器设计中，必须满足以下公式要求MBNV倾角60，70，B21M，分隔板下端距反射锥垂直距离MN035M，则缝隙宽度。306SIN350SIN1MMNL废水总流量为8000M3/D，根据资料，设有07Q5600M3/D的废水通过进水缝进入沉降区，另有03Q2400M3/D的废水通过回流缝进入沉降区。则，符合要求。0296140268241HBNLQVM57SIN2IMBC设BC07M，则MBBCMC0705770123M2130CO30CO2BA第四章UASB反应器的设计计算1564502COS10S2MABDB71IN3IN7I30SINC则3S51COS5MNH脱气条件校核设能分离气泡的最小直径，常温（20C）下清水运动粘滞系数CMDG0，废水密度，气体密度，气SCM/10231/3/102CMGG泡碰撞系数095，则清水动力粘度，因处理对象为废/1040221SC水，其动力粘度一般大于，可取,由斯托克斯公式，MG则气泡上升速度（可分离的最小气泡）为1820GNDV/589/260102813952320HMSCG验证46189NMV5230B可见，合理。VNM所以，该三相分离器可脱除的沼气泡，分离效果良好。CMDG01434分隔板的设计如图所示，。542,6032BMB经上面计算，气体因受浮力作用，气泡上升速度在进水缝中，沿HMVN/589进水缝斜向上的速度分量为，则进水缝中水流速/76SIN589SIHAVN度应该满足，否则水流把气泡带进沉降区。HV/76第四章UASB反应器的设计计算16假设水流速度刚好等于，前面计算中已设有5600M3/D，废水通过回VHM/76流缝进入沉降区，则三相分离器的进水缝纵截面总面积为47362502MVQS进水缝进水缝总共有6组12条）进水缝，每条进水缝纵截面面积812N总进水缝进水缝单进水缝宽度，应满足相当级数，且）（进水缝单M052147382BSL12L与。现设计，则进水缝中水流速度ML052L502，满足设计要求。/76/1464HSQV（进水缝进水缝3540COS22MALH654021TN5TAN334BH设进水缝下板上端比进水缝上板下端高出02M，则进水缝下板长度为94SI602SI04H进水缝上板长度为715INI3MA435三相分离器与UASB高度设计三相分离区总高。978263054205432MHHUASB反应器总高，超高。MH61据资料，Q一定，相同的COD降解速率下，反应器的有效高度与污泥床高度之比为（34）1较为合适。较高的污泥床高度可能引起污泥浓度过大，废水布水不均匀，形成污泥脱节现象。反应器的有效高度在任何情况下选用456M，悬浮层高度34M是适宜的。本次设计中，分离出流区高3M，反应区高度5M，其中污泥床高20M，悬浮层区高3M。第四章UASB反应器的设计计算1744排泥系统的设计由于厌氧消化过程中微生物的不断生长或进水不可降解悬浮固体的积累，必须在污泥床区定期排出剩余污泥，所以UASB反应器的设计应包括剩余污泥的排除设施。441污泥总量的计算1UASB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15，则UASB反应器中污泥总量LVS/5712830DKGVCGS2产泥量的计算厌氧生物处理污泥产量取。KGODR/150流量，进水COD浓度，COD去除率DMQ/80330/12/2MKGL。5EUASB反应器总产泥。/4851850DKVSERCX污泥龄DGC4127442排泥系统设计一般认为，排出剩余污泥的位置在反应器的1/2高度处，但大都推荐把排泥设备安装在靠边反应器底部，也有人在三相分离器下05M处设计排泥管，以排除污泥床上面部分的剩余絮状污泥，而不会把颗粒污泥排走。对UASB反应器排泥系统，必须同时考虑在上、中、下不同位置设排泥设备，应根据生产运行中的具体情况考虑实际的排泥要求，来确定排泥位置。由于反应器的占地面积较大，所以必须进行均布多点排泥，建议每10设一个排泥点。专设排泥管管径不应小于200MM，以2M防堵塞。本次设计在三相分离器下05M处设置4个排泥口，排空时由污泥泵从排泥管强排，进水管也可兼作排泥管。UASB反应器每4H排泥一次，由污泥泵送入污泥浓缩池。排泥管选用DN300的钢管，排泥总管选用DN400的钢管。第四章UASB反应器的设计计算1845出水系统的设计计算451溢流堰设计计算为了保持出水均匀，沉淀区的出水系统通常采用出水渠，一般每个单元三相分离器沉淀区设一条出水渠，而出水渠每隔一定距离设三角出水堰。本次设计溢流出水槽的分布见图池中设有6个单元三相分离器，出水槽共有6条，槽宽。反应器流MBC20量。/09262483SMQ设出水槽槽口附近水流速度，则SVC/3槽口附近水深，取槽口附近水槽深为25709BHCCFCH03M，出水槽坡度为001。出水槽溢流堰共有12条，每条长14M。设计90三角堰，堰高80MM，堰口宽160MM，则堰口水面宽。MB80UASB处理水量为926L/S，溢流负荷为12，设计溢流负荷为/SML，则/51SMLF堰上水面总长。7361592FQ三角堰数量，则每条溢流堰三角堰数量为个）三角堰2083BLN772/1265（个），共65个160MM的堰口，50个100MM的间隙。堰上水头校核每个堰出流率为，按90三角堰计/10967216353SMNQ（三角堰算公式，则52431HQ堰上水头为019431967431450MQ第四章UASB反应器的设计计算19452出水渠设计计算UASB反应器沿长边设一条矩形出水渠，6条出水槽的出流流至此出水渠，出水渠保持水平，出水由一个出水口排出。出水渠宽，坡度001。设出水渠渠口附近水流速度，MBQ1/450SMVQ则渠口附近水深206459HQF考虑渠深应以出水槽槽口为基准计算，所以出水渠渠深5063MHQ453出水管设计计算UASB反应器排水量为926L/S，选用DN500钢管排水，约为082M/S，充满度设计为06，设计坡度为0001。46沼气收集系统的设计计算461沼气集气系统布置由于有机负荷较高，产气量大，因此设置一个水封罐，水封罐出来的沼气先通入气水分离器，然后再进去沼气贮柜。（1）集气室沼气出气管每个集气罩的沼气用一个集气管收集，共有7个集气管，采用钢管。每根集气管内最大气流量/10629302453MAXSMNGG（沼气管据资料，集气室沼气出水管最小直径为DN100，且尽量设置不短于300MM的立管出气，若采用横管出气，其长度不宜小于150MM。本工程中设计集气管直径为DN300，设置800MM立管出气，公7根。（2）沼气主管7根集气管先汇入沼气主管。采用钢管，沼气主管管道坡度为05。沼气主管内最大气流量。/06489856403SMGG主管直径与沼气流量的关系式为2VDA式中，为充满度，取06。则流速约为0826。ASM/3由上式，取沼气主管直径DN450。第四章UASB反应器的设计计算20462水封罐的设计计算水封罐的作用是控制三相分离的集气室中气液两相的界面高度，保证集气室出水管在反应器运行过程中不被淹没，运行稳定并将沼气及时排出反应器，以防止浮渣堵塞等问题的发生。经验表明，水封罐中的冷凝水将有积累，因此在水封罐中有一个排除冷凝水的出口，以保持罐中的水位。水封高度取2M，水封罐面积一般为进气管面积的4倍，则水封面积，360513441222MDS（沼气水封罐水封罐直径。M90463气水分离器气水分离器起到对沼气干燥的作用，选用钢制气水分离器MH2509一个，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。464沼气柜容积确定由上述计算可知该处理站日产沼气5600，则沼气柜容积应为3H产气量的3M体积来确定，即。702456QTV沼气柜设计选用800钢板水槽内导轨湿式贮气柜，尺寸为。MH32047UASB的其他设计考虑471取样管设计在池壁高度方向上设置若干个取样管，用以采取反应器内的污泥样，以随时掌握污泥在高度方向的浓度分布情况。在距反应器底1112M的位置，沿池壁高度上设置取样管4根，沿反应器高度方向各管相距08M，水平方向各管相距20M。取样管选用DN400钢管，取样口设于距地面11M处，配球阀取样。472检修（1）人孔为便于检修，在UASB反应器距地坪10M处设人孔一个。M60（2）通风为防治部分容重过大的沼气在UASB反应器内聚集，影响检修和发第四章UASB反应器的设计计算21生危险，检修可向UASB反应器中通入压缩空气，因此在UASB一侧预埋压缩空气管（由鼓风机房引来）。（3）采光为保证检修时采光，除采用临时灯光外，不设UASB预盖。473防腐措施厌氧反应器腐蚀比较严重的地方时反应器上部，此处无论是钢材或水泥都会被损坏，因此，UASB反应器应重点进行顶部的防腐处理。在水平面以下，溶解的CO2会发生腐蚀，水泥中的CAO会因为碳酸的存在而溶解。沉降斜面也会腐蚀，为了延长反应器的使用寿命，反应器的防腐措施是必不可少的。本次设计中，反应器上部2M以上池壁用玻璃钢防腐，三相分离器所有裸露的碳钢部位为玻璃钢防腐。474给排水在UASB反应器布置区设置一根DN32供水管供补水、冲洗及排空时使用。475通行在反应器顶面上设置钢架、钢板行走平台，并连接上台楼梯。476安全要求（1）UASB反应器的所有电器设施，包括泵、阀、灯等一律采用防爆设备。（2）禁止明火火种进入该布置区域，动火操作应远离该区沼气柜。（3）保持改区域良好的通风。第五章CASS工艺的设计与计算22第五章CASS工艺的设计与计算51计算参数本设计中的CASS反应池分四格。计算参数如下设计流量Q8000M3/D，设计进水水质BOD5945MG/L；COD168MG/L；SS1375MG/L；NH3N40MG/L；污水水温20。以上数据为TUASB反应器出水水质。CASS设计出水水质BOD5MG/0L；COD60MG/L；SS20MG/L；NH3N15MG/L；（根据污水综合排放标准GB89781996确定）污泥产率系数Y06；污泥浓度（MLSS）X3000MG/L；VSS与5DKGVS/BOSS之比值075；挥发性污泥浓度（MLVSS）XV075X2250MG/L；污泥龄30D；内源代谢系数006。CDK152设计计算521污泥负荷SNF/SKE2S其中MLVSS/MLSS，取075；K2有基机质降解速率常数,一般为0016800281,取00168；有机物去除率,（BOD进BOD出）/BOD进,为079；出水BOD5浓度；ESF/NE2S0016820075/079032D/KGMLSBOD5NSK2SZF/071000168/0940125KGBOD5/KGMLSSD522曝气时间污泥浓度（MLSS）X3000MG/L，污泥负荷032，排除SND/KGLS5比M25滗水高度与最高水位时水深比第五章CASS工艺的设计与计算23曝气时间1HATMXN24SS0302594设计取15H523沉淀时间活性污泥界面的沉降速度和MLSS浓度有关。由经验公式得出当MLSS3000MG/L时，174MAXXT07V当MLSS3000MG/L时，266式中活性污泥界面的沉降速度（M/H）MAXVT水温X开始沉降时的MLSS浓度（MG/L）174MAXXT07V182M/HAX4321设曝气池水深H5M，缓冲层高度为5M，沉淀时间为ST14H820/V/TAXS524排水时间设排水时间07H525闲置时间设闲置时间03H；则1TD526运行周期T运行周期40H5DSA设计取值为40小时527每日周期数NN24/46次）第五章CASS工艺的设计与计算24528曝气池容积V曝气池个数N2个，每座曝气池容积圆整到1680M16780625QNNM3IM3所以曝气池有效容积V33603529池体计算池有效水深H5M，单池面积为AM365180HV2I设池体宽度B140M，所以长度L,4BL单池一次进水时间15H单个曝气池有效容积长宽高24M14M5M单个曝气池外形尺寸长宽高24M14M55M5210复核出水溶解性BOD5根据设计出水水质，出水溶解性,5BOD152MG/L076120C71KSED0EF式中出水溶解性；E5CASS池出水总，取15MG/L；ZSBODZSDK活性污泥自身氧化系数，为006；FCASS出水SS中VSS所占的比例，取075；ECCASS出水SS，为15MG/L。应该小于152MG/L。本设计中出水溶解性5BOD62MG/L107301682494NTXK24SA0EF计算结果满足设计要求。第五章CASS工艺的设计与计算255211计算剩余污泥量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RSSRRRRQSNBASBAQVBXAS式中X剩余污泥量，KGMLSS/D；Q设计平均日流量，M3/D；A微生物代谢增值系数，取075KGVSS/KGCOD；B微生物自身氧化率，005D1；去除的COD浓度，KGCOD/M3；RS回流污泥浓度，MG/L；RXV反应池容积，M3；BOD污泥负荷，03；SNDKGMLS/BOD513/0618035075212需氧量设计需氧量包括氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量及出水带走的氧量。（1）氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量O1以每去除1BOD需要048的经验法计算。AOVXBSQAE033106150259485DKG/217第五章CASS工艺的设计与计算26式中需氧量，O2/DA活性污泥微生物每代谢反1BOD需氧量，生活污水为042053，取048。B1活性污泥每天自身氧化所需要的氧量生活污水为0110188，取012。（2）氨氮硝化需氧量OB按下式计算；VKEXNQ12057451354836327O2/D式中457氨氮的氧当量系数；进水总凯氏氮浓度，MG/L；KN出水总凯氏氮浓度，MG/L；EVX系统每天排出的剩余污泥量，/D；总需氧量/D2413KGO67180O2BA2单池每周期需氧量为周/1243622一周期曝气15H，所以单位时间曝气量为34KG/H150O2H单池每周期单位时间需要空气量计算/H239M081302GHS式中可变微孔曝气器氧利用率，一般在18277，这里取20；021空气中氧气体积分数；1331标准状况下氧气的密度为1331/M3。第五章CASS工艺的设计与计算27系统小时需氧量为2393/HM35213曝气器的选择（1）曝气器的选择曝气器选用宜兴市海兴环保填料有限公司XJBQ251Q橡胶膜微孔曝气器，该装置曝气气泡直径小，气液面积大，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强，特别适用于城市污水和大型工厂新建、扩建和老曝气池的改造，且曝气池可间隙运行。曝气器供气管道另配有可调管支架，通过调节可以保证各曝气器安装水平，以达到最佳曝气效果。产品参数及相关技术参数见下表表51XJBQ251Q橡胶膜微孔曝气器产品参数型号规格外型材质质量XJBQ251Q215MM球冠形，外丝橡胶膜ABS477G表52XJBQ251Q橡胶膜微孔曝气器技术参数服务面积/M2曝气深度/M空气流量/（M3/H）氧利用率/充氧能力/（KGO2/H）025060321530184277011018单池曝气头数量个10342EONH式中E充氧能力，取013KGO2/H，曝气头以30列35排分布于池底，实际需要1050个曝气头。校核单池曝气面积，单孔服务面积21M3685401A，符合在025060M2/个的要求。/HM0315A20每个曝气器的曝气量，符合要求。H109G3S（2）曝气气系统计算鼓风机房到CASS池由一根干管连接，设其流速V1为10M/S；在两个CASS池的隔墙上设2根空气支管，设其流速V2为10M/S；在每根支管上设置7条配气竖管，设其流速V3为5M/S。每条配气竖管于池底5列曝气头连接，为CASS池配气。第五章CASS工艺的设计与计算28每一时段都有两个CASS池在曝气，需空气量为2393M3/H空气干管直径选用DN300MM0914360V360G4D1S周钢管空气支管直径选DN300MM2032S周钢管；每根配气竖管供气量M3/H479GS空气配气竖管直径选用M0154602V360D2S周DN200MM钢管；5214鼓风机鼓风量2393M3/H，选用三台3L52WC型罗茨鼓风机（两用一备），其技术参数见表表533L52WC型罗茨鼓风机技术参数升压P配套电机风机型号转速MIN/RKPAMMH2O进口流量（M3/MISQN）轴功率（KW）型号功率/KW3L52WC1240981000204950Y160M411数量三台，二用一备风压196KPA5215进出水管路计算（1）进水管计算泵房至厌氧池用直径大小相同的管道，设计流量，进水管流速/S01MQ3AX控制在1M/S以下，取06M/S。进水管直径取DN500MM047631VQ4DMAX第五章CASS工艺的设计与计算29校核进水管流速合符要求。M/S05314DQ4V22MAX厌氧池井配水井管道计算，取污水回流比为200，设计流量为原污水量与回流量之和，028M3/S，进水管流速控制在1M/S以下，取06M/S。进水管直径取DN800MMM07631428VQ4DMAX水管流速符合要求。/S5022AX校核进配水井至CASS池管道计算，设计流量，每个时段只有1/S01Q3MAX个CASS池进水，则每条管道设计流量为，回流量为100M3/H，即/3AX0028M3/S，总流量为0128M3/S，进水管流速控制在1M/S以下，取06M/S。进水管直径取DN550MMVQD52061484MAX校核进水管流速符合要求。M/S322AX（2）滗水器单池容积为1680M3，滗水体积为1680/25672M3，排水时间可取07H，则滗水能力为960M3/H，滗水高度为选用HPSI10000型滗水器，具251体技术参数见表。表54HPSI10000型滗水器技术参数表型号处理水量M3/H出水堰长度/MM驱动功率（KW）滗水深度（M）过水流速（L/MS）排水管径（MM）HPSI10000900100010000151330DN600第六章污泥处理设计30第六章污泥处理设计处理污泥的目的是1减少污泥含水率，为处理、利用和运输污泥创造条件。2消除污染环境的有害物质。3回收能源和资源，达到变害为利。污泥处理方法包括污泥浓缩、污泥消化、污泥脱水、污泥干燥等方法。工艺路线剩余污泥污泥浓缩污泥稳定污泥调理污泥脱水污泥处置61工艺确定611污泥处置污水处理厂产生的大量污泥随经济的发展、污水处理量的递增，呈增加的趋势。污泥中除含有大量的有机物和丰富的氮、磷、钾、钙等营养物质外，还含有大量病原菌、寄生虫卵，以及铜、铝、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、二嚼英、放射性核素等有毒有害物，无序堆放和投弃将会对环境造成新的污染。无疑污泥的合理处置已成为污水处理厂和相关部门