毕业设计（论文）啤酒废水CASS工艺设计说明书

1、i摘 要啤酒工业在我国迅猛发展的同时，排出了大量的啤酒废水，给环境造成了极大的威胁。本设计为木兰县金桥啤酒厂啤酒废水处理设计，设计程度为初步设计。啤酒废水水质的主要特点是含有大量的有机物，属高浓度有机废水，故其生化需氧量也较大。该啤酒废水处理厂的处理水量为10000m3/d,不考虑远期发展。原污水中各项指标为：bod 浓度为 1800 mg/l ,cod 浓度为 2200 mg/l ，ss 浓度为 120 mg/l 。因该废水 bod值较大 ,不经处理会对环境造成巨大污染，故要求处理后的排放水要严格达到国家啤酒工业污染物排放标准 （gb198212005） ，即：bod 20 mg/l ，co

2、d 80 mg/l ，ss 70mg/l 。本设计工艺流程为：啤酒废水 格栅/污水提升泵 调节沉淀池 uasb 反应器 cass 池 巴氏计量槽 处理出水工程实践表明 uasb+cass 组合工艺对啤酒废水是一种有效的处理工艺，且该处理工艺具有结构紧凑简洁，运行控制灵活，抗冲击负荷，污泥量小等特点。 关关键键词词： 啤酒废水 uasb cassiiabstractwith the rapid development of brewery industry in china, more brewery wastewater is discharged, which endangers envir

3、onment extremely.this design is one beer waste water treatment of mulanxian jinqiao brewery .the degree of the design is in a preliminary phase. the main distinguishing feature of the beer waste water is that it contains the massive organic matters, so it belongs to the high concentration organic wa

4、ste water, therefore its biochemical oxygen demand is also high.the water which needs to treatment in the beer waste water treatment plant is 10000, regardless of the specified future development. various target in the dm /3raw waste water is: the concentration of bod is 1800 mg/l , the concentratio

5、n of cod is 2200 mg/l , the concentration of ss is 120 mg/l . for the beer waste waters bod is high, it could pollute the environment if drained before treatment, so it request the beer waste water which drained must be strictly treated to the beer industry standards for discharge of water pollutant

6、s （gb198212005） in the country, which is as following: bod 20 mg/l , cod 80 mg/l , ss 70 mg/l .the technological process of this design is:beer waste water screens/ the sewage lift pump adjust traps reaction tank of uasb tank of casspap measuring tank treatment water the engineering practice shows t

7、hat the uasb + cass combination process on beer wastewater is a kind of effective treatment process, and the processing technology has the characteristic of compact structure simple, flexible operation control, impact resistant load, small amount of sludge, etc. keykey words:words: beer waste water

8、uasb cassiii目录目录摘摘 要要.ia ab bs st tr ra ac ct t.ii第第 1 1 章章 概概述述 .11.1 基本设计资料 .11.1.1 设计题目 .11.1.2 设计背景 .11.1.3 基本资料 .11.2 设计内容、原则 .21.2.1 设计依据及规范 .21.2.2 设计内容 .21.2.3 设计原则 .3第第 2 2 章章 工工艺艺方方案案论论证证、选选择择.42.1 水质分析 .42.1.1 啤酒工业废水的来源及水质特征.42.1.2 处理程度 .52.2 工艺选择 .52.2.1 方案对比 .52.2.2 工艺流程 .72.2.3 工艺说明 .8

9、第第 3 3 章章 污污水水处处理理部部分分设设计计计计算算 .93.1 格栅 .93.1.1 设计说明 .93.1.2 设计计算 .93.1.3 计算草图 .113.2 提升泵 .113.2.1 设计说明 .113.2.2 设计计算 .12iv3.3 调节沉淀池 .123.3.1 设计说明 .123.3.2 设计计算 .123.4 uasb 反应器 .173.4.1 设计说明 .173.4.2 反应器所需容积及主要尺寸的确定.173.5 cass 反应池 .223.5.1 设计参数 .223.5.2 设计计算 .233.5.3 鼓风机房设计 .303.6 巴氏计量槽 .343.6.1 设计说

10、明 .343.6.2 设计参数 .343.6.3 设计计算 .35第第 4 4 章章 污污泥泥处处理理部部分分设设计计计计算算 .374.1 处理量 .374.2 构筑物的设计计算 .374.2.1 集泥井设计.374.2.2 污泥浓缩池.374.2.3 污泥提升泵房 .414.2.4 污泥脱水间.41第第 5 5 章章 厂厂区区平平面面布布置置及及高高程程布布置置.435.1 厂区平面布置 .435.1.1 平面布置原则 .435.1.2 平面布置 .445.2 厂区高程布置 .465.2.1 设计说明 .465.2.2 高程布置原则 .465.2.3 水处理构筑物高程水力计算.465.2.

11、4 污泥处理构筑物高程水力计算.50第第 6 6 章章 设设备备及及构构筑筑物物 .52v6.1 设备及构筑物一览表 .52第第 7 7 章章 工工程程概概算算 .547.1 工程概算编制说明 .547.1.1 编制废水处理厂工程概、预算的基础资料.547.1.2 工程造价分析 .547.2 工程概算 .557.2.1 基本建设投资估算.557.2.2 工器具购置费 .567.2.3 工程建设其他费用计算 .577.2.4 预备费用计算 .577.2.5 运行费用 .57第第 8 8 章章 环环境境影影响响评评价价 .628.1 环境质量标准与污染物排放标准.628.1.1 环境质量标准 .6

12、28.1.2 污染物排放标准 .628.2 项目建设和生产对环境的影响.648.2.1 大气污染源.648.2.2 污废水 .648.2.3 固体废弃物.648.2.4 噪声 .658.3 环境保护措施初步方案 .658.3.1 大气环境治理 .658.3.2 污废水治理.658.3.3 固体废弃物治理 .668.3.4 噪声治理 .668.4 安全措施 .668.5 评价结论 .67结结束束语语 .68致致谢谢 .69参参考考文文献献 .70viviicontentsabstract（in chinese） . abstract (in english)chapter1summarize .

13、11.1 foundation design material11.1.1 tile of design.11.1.2 background of design.11.1.3 basic material11.2 the content and principle.21.2.1 design reference and standard.21.2.2 content of design.21.2.3 principle of design3chapter 2 demonstration and selection of technology .4 2.1 water quality analy

14、se.42.1.1 beer industrial waste water resources and water quality viii analysis.42.1.2 degree of treatment.52.2 selection of technology52.2.1 program comparision.52.2.2 technologicalprocess.72.2.3 description of theprocess.8chapter 3 design calculation part of sewage treatment.9 3.1 screens.9 3.1.1d

15、esigndescription.9 3.1.2 design calculation.9 3.1.3 calcuate draft11 3.2 lift pump.11 3.2.1 design description11 3.2.2 design calculation12 3.3 adjust traps.12 3.3.1 design description12ix 3.3.2 design calculation12 3.4 reaction tank of uasb.17 3.4.1 design description17 3.4.2 volume demand and main

16、 size of reactor17 3.5 tank of cass.22 3.5.1 design parameters.22 3.5.2 design calculation23 3.5.3 blower room design.30 3.6 pap measuring tank.34 3.6.1 design description34 3.6.2 design parameters.34 3.6.3 design calculation35chapter 4 the sludge treatment part design calculation. .37 4.1. handling

17、 capacity.37 4.2 structures design calculation37 4.2.1 mud collecting well design.37x 4.2.2 sludge concentration tank.37 4.2.3 sludge pump room ascension.41 4.2.4 between sludge dewatering.41chapter 5 the factory layout and elevation layout .435.1 factory layout .435.1.1 layout principle .435.1.2 la

18、yout 445.2 factory elevation layout .465.2.1 design descriptions 465.2.2 elevation layout principle 465.2.3 water treatment structures elevation hydraulic calculation .465.2.4 the sludge treatment structures elevation hydraulic calculation .50chapter 6 equipment and other structures 52chapter 7 engi

19、neering budget .547.1 budgetary estimates state54xi7.1.1 prepare wastewater treatment plants is the basis of engineering, budget information .547.1.2 engineering cost analysis .547.2 engineering budge .557.2.1 basic construction investment estimation 557.2.2 instruments cost567.2.3 engineering const

20、ruction other expenses 577.2.4 prepare cost calculation .577.2.5 operation cost .57chapter 8 environmental impact assessmen .628.1 standards for environment quality and standards for discharge of water pollutants .628.1.1 environment quality standards .628.1.2 standards for discharge of water pollut

21、ants 628.2 project construction and production of the impact on the environment .64xii8.2.1 source of atmospheric pollution 648.2.2 unclean wastewater .648.2.3 solid waste .648.2.4 noise .658.3 environmental protection measures preliminary scheme.658.3.1 atmospheric environmental management .658.3.2

22、 unclean wastewater treatment .658.3.3 solid waste management .668.3.4 noise control 668.4 security measures 668.5 evaluation conclusion .67conclusion .68thanks .69references .701第 1 章 概述1.1 基本设计资料1.1.1 设计题目木兰县金桥啤酒厂 1 万吨/天污水处理设施初步设计1.1.2 设计背景啤酒废水中有机物含量较高，废水中含有较高浓度的蛋白质、脂肪、纤维、碳水化合物、废酵母、酒花残渣等有机无毒成分，排入天

23、然水体后将消耗水中的溶解氧，即造成水体缺氧，还能促使水底沉积化合物的厌氧分解，产生臭气，恶化水质，因此，啤酒废水需要处理与利用1。木兰县金桥啤酒厂废水主要来自 生产过程中的工艺废水，包括 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。 废水中有机物含量较高， codcr含量为2200mg/l, bod5/codcr=082,可生化性较好。1.1.3 基本资料1处理规模废水处理工程的设计规模，流量变化系数310000m d1.05zk 2.进水水质和处理要求处理后水质要求达到 国

24、家啤酒工业污染物排放标准 （gb198212005） ，进水水质和排放标准见表1。2表 1-1 进水水质和排放标准项 目codcr(mg/l)bod5(mg/l)ss/(mg/l)ph 值进水水质220012801206.58.5排放标准8020706.09.03气象资料哈尔滨市木兰县年平均气温 3.6。最冷月份是 1 月份，平均气温-24.8，最热月份是 7 月份，平均气温是 28.0，年平均冻土深度为 2.05m1.2 设计内容、原则1.2.1 设计依据及规范 有关设计文件和基础数据；1、国家啤酒工业污染物排放标准 （gb198212005）；2、 室外排水设计规范 2005 年修订（ g

25、b500142005） ；3、 建筑给水排水设计规范 （gbj1588） ；4、 给水排水设计手册 （111 册） 。1.2.2 设计内容1、根据企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址；2、处理厂工艺流程设计说明；3、处理构筑物型式选型说明；4、处理构筑物或设施的设计计算；5、主要辅助构筑物设计计算；6、主要设备设计计算选择；7、污水厂总体布置 (平面或竖向 )及厂区道路、绿化和管线综合布置；8、处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制；9、编制主要设备材料表。31.2.3 设计原则1、严格执行有关环境保护的各项规定，使处理后的各项指标达到或优于国家啤酒工业污染物排放标准 （gb1

26、98212005） ；2、针对废水水质特点采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺和设备，最大可能的发挥投资效益，采用高效稳定的水处理设施和构筑物，尽可能的降低工程造价，同时结合企业的生产情况，对污水进行综合治理；3、工艺设计与设备选型能够在生产过程具较大的灵活性和调节余地，能适应水质水量的变化，确保出水水质稳定、达标排放；4、工艺运行过程中考虑操作自动化，减少劳动强度，便于操作、维修；5、建筑构筑物布置合理，降低噪声，消除异味，改善周围环境。4第 2 章 工艺方案论证、选择2.1 水质分析2.1.1 啤酒工业废水的来源 及水质特征制造啤酒的原料为大麦、大米、酒花、酵母和特殊质量的水，酿造工艺一般

27、可分为制麦和酿造两步生产过程。废水主要来自麦芽制作、酿酒与发酵、包装 3 个工序，制麦浸渍废水主要含糖类、果胶等有机物, 其色度深, 水量较大, 极易腐败变质。该股废水与包装工序排出的冲洗水一同被称为啤酒厂的低浓度有机废水。酿造过程排出的废水主要是糖化锅洗涤水、麦槽贮存池底部流出的麦糟水及发酵罐洗涤水。这股废水污染物浓度高, 但水量较小,属高浓度有机废水2。啤酒废水来源及水质特征见表2-1.表 2-1 生产啤酒的废水来源及水质特征废水来源水质特点糖化车间的糖化锅、煮沸锅、过滤槽等设备的洗涤废水高浓度有机废水，排水量相对较小，且非连续排放,时变化性大 ,水质非常不稳定。但是其污染负荷高,其主要成

28、分包括糖类、果胶、糖化麦槽、啤酒花、酵母残渣、蛋白质、纤维素等有机物和少量无机物。发酵车间发酵罐、清酒罐及管道洗涤废水废水排放浓度相对较低 ,排放大且连续 ,水质相对稳定包装车间洗涤废水废水排放浓度较低 ,排放大而且连续 ,水质相对稳定锅炉烟尘处理废水含浮尘颗粒物较多52.1.2 处理程度表 2- 进出水水质及处理程度cod(mg/l)bod5(mg/l)ss(mg/l)ph进水220018001206.5-8.5出水80200.3, 属高浓度可生化有机废水 , 故可采用生化处理方法。由于原水的 bod5 较高, 要求达到的处理效果也较高 , 拟采用厌氧好氧的处理路线。厌氧法处理高浓度有机废水

29、较经济, 既节能又可回收沼气。废水中难降解的 codcr经厌氧处理后转化为较易降解的 codcr,高分子有机物转化为低分子有机物, 但出水有机物浓度仍较高 , 达不到排放标准。好氧生物处理法工艺成熟、稳定性好、出水水质较好。因此,采用厌氧 好氧的处理路线较合理。适用于 1 万吨左右啤酒废水处理的工艺主要采用厌氧与好氧串联，如：uasb+cass、uasb+接触氧化等3，以下是两种处理方法在啤酒废水中的应用实例。(一)：黑龙江新三星集团公司啤酒厂位于黑龙江省尚志市一面坡镇， 距哈尔滨市东南 154km,年平均气温 2.3。最冷月份是 1 月份，平均气温-20.3，6最热月份是 7 月份，平均气温

30、是 21.6，年平均冻土深度为 1.79m6。工程规模及处理程度：该啤酒厂目前生产能力为 15 万吨a ， 排放废水量 6000考虑到将来产3/md量还会提高， 因此设计排放废水量为 8000设计进出水水质见表:3/md广西某啤酒厂目前生产规模由原来的3 万t/ a发展到现在10 万t/ a废水处理工艺流程 ： 滤渣外运 废水 格栅 集水井 提升泵 预沉池 水解酸化池 外运 污泥脱水机 污泥浓缩池 污泥泵 sbr 池 排水图 2-1 三星啤酒废水处理工艺流程图本厂的处理工艺中污染物处理程度较高，由于处理出水水质好而且稳定， 经过简单过滤消毒即可用于锅炉烟气的水膜除尘和冲洗车辆。本工程的缺点是：

31、 碱的消耗量较大，主要原因是啤酒废水的碱度较低， 容易水解酸化， 必须额外加碱补充碱度，以防止 uasb 的酸化。然而该工程中需要两次提升，所需动力消耗较大。（二）广东的啤酒生产淡旺季明显，生产量受市场制约，废水排放不均衡。根据广东某啤酒厂废水处理负责部相关负责人统计，该厂的啤酒废水产量平均为60008000 td4。实测原水水质情况如表:表 2-3 啤酒废水指标codrbod5ssph15002000100012002503506.48.57 沼气回收利用处理工艺流程： 啤酒废水 压滤液回流 上清液回流污泥资源化利用 达标排放图 2-2 广东某啤酒厂废水处理工艺流程图将 uasb 和 cas

32、s 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。采用该工艺既降低处理成本，又能产生经济效益和社会效益5。uasb+cass 组合工艺处理啤酒废水试验表明，最佳工艺条件为：啤酒废水在调节沉淀池内停留时间为 8h,uasb 容积负荷为 7.2，反应3/()crkgcodmd时间为 15；cass 氧化池内容积

33、负荷为 0.55，处理后出水h3/()crkgcodmd水质稳定。2.2.2 工艺流程粗格栅细格栅uasb 反应池 水力筛集水池污泥脱水污泥浓缩池集泥池cass 反应池8原水格栅调节沉淀池泵uasbcass沼气储柜鼓风机房污泥浓缩池污泥脱水间泥饼外运压滤液上清液沼气出水曝气污泥脱水间污泥脱水间图 2-3 本设计啤酒废水处理工艺流程图2.2.3 工艺说明1进水进入格栅，拦截漂浮物和悬浮物，防止沉淀，减轻后续处理设施负荷，保证污水处理系统的稳定运行，废水经过格栅进入栅后的污水提升泵，将废水提升至调节沉淀池。2从格栅间出来的废水进入调节池，均化水质水量并进一步沉淀去除悬浮物。3废水进入 uasb进行

34、厌氧处理，大部分有机物在 uasb反应器中降解，反应过程中产生的沼气经水封器、进入沼气储柜进行利用。. uasb的出水自流进入cass进行好氧生物处理，进一步降解废水中的有机物。. 调节沉淀池、 uasb、cass等处理单元产生的污泥排入污泥浓缩池中进行处理。9第 3 章 污水处理部分设 计计算3.1 格栅3.1.1 设计说明格栅安装在废水渠道的进口处，用于拦截较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞水泵机组及管道阀门。同时，还可以减轻后续构筑物的处理负荷，用机械清渣，构为地下钢混结构。3.1.2 设计计算（1）格栅的间隙数 个0maxsin0.12sin6019.9200.02 0.4 0.7qnbh

35、v式中：设计最大水量（m3/s）maxq 格栅倾角，取060 格栅间隙宽度取b0.02m 栅前水深，设为 0.4hm 过栅流速，取， （一般）v0.7/m s0.6 1.0/m s（2）栅槽宽度： (1)0.01(20 1)0.02200.6bs nbnmmm 设栅条宽度，采用锐边矩形断面0.01sm（3）进水渠道肩宽部分长度 ：1l设进水渠宽，其渐宽部分展开角度10.45bm012011010.60.450.22( )2220bbmmlmtgtg10（4）栅槽于出水渠道连接处的渐窄部分长度2l 120.220.11( )22lmlm（5）通过格栅的水头损失h设格栅断面为锐边矩形断面设计水头损

36、失0hh k计算水头损失20sin2vhg43( )sb形状系数2.42243( )sin2svhkbg43200.010.72.42()sin6030.0219.60.062m（6）栅后槽总高度h 设栅前渠道超高20.3hm 120.40.620.30.762hhhhm（7）栅槽总长度l 1200.40.30.5 1.00.220.11 0.5 1.02.24( )60hlllmtgtg（8）每日栅渣量w11在格栅间隙为 20情况下，设栅渣量为 1000污水产栅渣（格mm3m30.07m栅间隙，产栅渣量为） 。1625mm3330.1 0.05/10mm3ma0.0

37、70.7(/)10001000zqwwmdk因，所以采用机械清渣。30.2/wmd3.1.3 计算草图图图3 3- -1 1 格格栅栅设设计计计计算算草草图图500b111h1h2h1000btg1h21hh1hb1h图 3-1 格栅设计计算草图3.2 提升泵3.2.1 设计说明污水提升泵选用潜污泵，放入格栅后过水渠中。12 3.2.2 设计计算 提升流量： q = 416.7m3/h 扬程： =提升最高水位 +水泵水头损失 = 6.62m选用 150qw-210-7-7.5 型潜污泵，它的作用是将格栅中的废水提升至调节池池中，设 3 台泵（ 2 用 1 备） 。提升泵参数：q=210m3/h

38、，h=7.5m，电动机功率为 7.5kw，出水口径 250mm，通过固体物最大直径 100mm。安装尺寸：长 970mm，宽 425mm,高 890mm。3.3 调节沉淀池3.3.1 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6。3.3.2 设计计算（1） 池子总表面积a2max10000 1.053600360024 3600218.752.0qamq式中为表面负荷，取q2.0（2） 沉淀部分有效水深2h22.0 1.53( )hqtm（3） 沉淀部分有效容积v3max10000 1.0536001.5656.252

39、4vqtm 13（4） 池长l 设水平流速3.6lvt4.0/vmm s3.6 1.5 4.022( )lm（5） 池子总宽度b 218.7510( )22abml（6） 池子个数n设每个池子宽5bm（个）1025bnb（7） 校核长宽比 符合要求224.44.05lb（8） 污泥部分需要的容积 v max120() 86400100(100)zqcctvkp 式中：3maxq 最大设计流量（m/ s） 31c 进水悬浮物浓度（t / m） 32c 进水悬浮物浓度（t / m） t 两次清楚污泥间隔时间（d） zk 污水量总变化系数 0%p 污泥含水率（） 610000 1.05 (12007

40、0% 1200) 101 1001.05 1.0 (10095)v 14 372m（9） 每格池污泥所需容积v 372362vvmn（10）污泥斗容积1v 035.00.5603.92htgm 1412121()3vhfff f 22313.9 (5.00.55.0 0.5)339.36m（11）污泥斗以上梯形部分污泥容积2v 3(225) 0.010.17hm 122lm 25.0lm 31224()22.05.00.17 5.011.4722llvhbm（12）污泥斗和梯形部分污泥容积 设计满足要求331239.36 11.4750.8336vvmm（13）池子总高度设超高为，则10.5h

41、m1230.53.04.077.57hhhhm其中3330.173.94.07hhhm15图 3-2 调节沉淀池简图（14）进水穿孔花墙 进水采用配水渠道通过穿孔花墙进水，进水渠道宽 0.5m，有效水深 0.6m，穿孔花墙的开口面积为过水断面面积的 20%左右，则过孔流速为 2221187.750.09/0.2 0.4 8qvm sb h n 式中 穿孔花墙过孔流速（m/s）,一般采用 0.050.15m/s2v 孔洞的宽度（m）2b 孔洞的高度（m）2h 孔洞数量（个）1n 设计中取2210.2 ,0.4 ,8bm hm n 个（15）出水堰 沉淀池出水经过出水堰跌落进入出水渠道，然后汇入出

42、水管道排走，出水堰采用矩16形薄壁堰，自由跌落水头 0.10.15m，掩上水深 h 为 02 hbhgq =m式中 流量系数，一般采用 0.45m0m 出水堰宽度（m）b 出水堰水深（m）h 0.122/ 20.45 52 hhg 0.03hm出水堰后自由跌落采用 0.15m，则出水堰水头损失为 0.18(16)出水渠道沉淀池出水端设出水渠道，出水管与出水渠道连接，将污水送至反应器。出水槽宽度设为 0.5m，出水渠道水深 0.6m，高 1.28m。（17）进水挡板、出水挡板 沉淀池设进水挡板和出水挡板，进水挡板距进水穿孔花墙 0.5m，挡板高出水面0.2m，深入水下 0.5m。出水挡板距出水堰

43、 0.3m，挡板高出水堰 0.2m，射门如水下0.5m，在出水挡板处设一个浮渣收集装置，用来收集拦截的浮渣。（18）刮泥装置 沉淀池采用链条式刮泥机，型号为 gl525，行走时将池顶部浮渣刮至浮渣槽，将池底部污泥刮至污泥斗。其规格与性能如下表：17表 3-1 gl 型链板式刮泥机规格和性能型号池宽（米）刮板块数刮泥速度（m/min）电动机功率（kw）链条破断力（t）gl-5255120.260.4153.4 uasb 反应器3.4.1 设计说明uasb（上流式厌氧污泥床）是集生物反应与沉淀于一体的一种结构紧凑效率高的厌氧反应器。为了满足池内厌氧状态并防止臭气散逸，uasb 池上部采用盖板密封，

44、出气管设水封装置。池内所有管道、三相分离器和池壁均做防腐处理7。 3.4.2 反应器所需容积及主要尺寸的确定根据国内生产运行经验,在常温条件下，uasb 反应器的进水容积负荷选用，cod、bod 的去除率分别为 92%、85%，污泥产率36.0/()kgcodmd（去除） ，沼气产率（去除） 。0.01/kgss kgcod30.41/mkgcod（1） 反应区设计计算uasb 反应器有效容积（配水系统上缘至三相分离器下缘之间的空间）30302410000 22003666.76.0 10rqsvmn每座反应器容积不宜超过，所以采用 8 座 uasb 反应器，则每3400 500m座有效容积为

45、，有效水深常用范围为，设333666.7458.38mvm3.0 6.0m有效水深为 h，则每座反应器面4.5m18积，设反应器宽为，则长为，3458.31024.5vamh7.5m13.6m。13.6 7.5lkm校核 uasb 反应器废水上升流速rv100000.51102 8 24rfqmvhq 常用范围rv0.25 1.00mh校核水里停留时间t3666.78.8( )1000024vthq（2）三相分离器设计计算 三相分离器沉淀区的表面积同反应区的水平面积，即沉淀区的表面负荷率为 小于，符合设计要求。32100000.51102 8 24rqmvmha 321.00mmh设上下三角集

46、气罩斜面水平倾角分别为和（常用） ，下三角形055060055060集气罩进水缝隙上升流速取，则该缝隙总表面积为 aaav1.4mh1a211000037.28 24 1.4aqamv取 5 个缝隙（即上集气罩有 5 个） ，则每条缝隙宽为2k1237.2157.5 5akml取保护高度，上三角形顶水深（常用） ，则有沉10.5hm20.5hm0.51.0mm淀室进水缝隙废水流速取，则进水缝隙总表面积2v1.5mh192221000034.78 24 1.5qamv每条缝隙宽234.70.58107.5 10acdml00.581.16sin300.5cdbdm取，上三角形集气罩的位置即可确定

47、，其高度为0.4abm4h00241(cos60)55(0.4 0.5) 1.428122rhabtgm大于，符合设计要求。0.6m05sin600.4 0.8660.35habm已知上三角形集气罩顶的水深为（一般） ，则上下三角形0.5m0.51.0mm集气罩在反应器内的位置已经确定。根据构造，校核气液分离的条件是否符合要求：斯笃克斯公式：2112()18gvd式中1根据上式公式，取，下，d0.01cm020311.03 /g cm320.0012/g cm，由于废水的一般比净水的210.0101 1.030.0104()gcms大，故取，于是气泡在 a 点的上升流速为0.02()gcm s

48、 1v210.95 981(1.030.0012) 0.010.266(/ )9.58(/ )18 0.02vcm sm h根据前面计算有：20 0.40.341.16abbd211.500.169.58vv ，废水可顺利排出，满足设计要求。abbd21vvdab图 3-3 三相分离器设计计算简图（3）布水器设计计算采用穿孔管配水，每座反应器设 7 根 dn80，长 6 米的穿孔管，穿孔管mm的中心间距为 1.7 米，配水管直径为（一般） ，孔距为 2 米，15mm15 25mm每个孔的服务面积为（一般 24） ，孔口向下，配水管底部21.72.03.4m2m距池底为，每座反应器共有 28 个

49、出水孔。0.25m（4）出水系统的设计计算采用锯齿形出水渠，渠宽 0.2 米，渠高 0.25 米，每个反应器设有 5 个出水渠，每个上三角形集气罩顶上设一条出水渠，基本保证出水均匀。（5）排泥系统的设计考虑可均匀排除污泥床区的污泥，在三相分离器下 0.8 米和池底上 0.4 米各设排泥管一根，并在池底设放空管。200dmmuasb 反应器每 1 个月排泥一次，污泥排入集泥井，再由污泥泵送入污泥浓缩池。排泥管选dn=200 的铸铁管管，排泥总管也选用dn=200的铸铁管。（6）沼气产量计算21每日沼气产量：310000 1.05 2.2 0.92 0.418298aqm（7）沼气集气系统布置集气

50、室沼气出气管：每个集气罩的沼气用一根集气管收集，共有11 根集气管，集气管直径选dn150，共 11 根,钢管。（8）水封罐设计水封罐主要是用来控制三相分离器的集气室中气液两项界面高度的，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，同时兼有排泥和排除冷凝水作用。 水封高度： 10hhh 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0h全取贮气罐内压头集气罩中出气压头最大取，贮气罐内压强1h22mh o为。0h2400mmh o水封高度取，水封罐面积一般为进气管面积的 4 倍1.5m则，水封罐直径取 0.52221143.14 0.2540.196

51、44sdmm 沼气柜容积的确定： 由计算可知该处理站日产沼气，则沼气柜的容积设定为 3 小时产气量的容积，即，设计沼气柜尺寸为米。382983103724vqtm 15 10 7（9）产泥量计算每日产泥量：设计参数：产泥系数 r=0.010kg 干泥/(kgcod)设计流量 q=10000 3/md进水 cod 浓度 s0=2200mg/lcodcr去除率 e=92.0%uasb 每日产泥量为22300.01 10000 1.05 2200 92% 10212.52/wqrqs ekgmlss d 31760212.52176042.5/1000(1)1000 (1 99.5%)vqmdp3.

52、5 cass 反应池国内很早便对 cass 工艺开展研究，经过长时间的理论研究和试验，逐渐成熟。国外在 2000 年前就已经广泛应用于生活废水和工业废水的处理，效果显著，但国内业界长期处于观望状态，直到 2000 后才陆续应用该工艺于实际生产中。目前该工艺已经在啤酒废水处理方面斩露头角。最为典型的数北京航空航天城的生活污水处理，运行头两年没有排泥，经济效益显著8。本工艺采用四座 cass 池,共壁建造。cass 池子的结构简图如图图 3-4 cass 池结构示意图3.5.1 设计参数 选择区、兼氧区、主反应区长度比为 1:5:30 污泥负荷率：50.05 0.5/snkgbodkgmlss d

53、 污泥浓度：2500 4000/xmg l 池内回流比：r=20%23 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 46 冲水比：仅需除磷时宜为 0.250.5 需脱氮时宜为 0.150.3uasb 去除85%，则 cass 池进水 bod为bod0s1800 15%270/mg l要出水要求为es20/mg l3.5.2 设计计算（1） 曝气时间at 设混合液污泥浓度，冲水比，污泥负荷2500/xmg l0.27，则：0.270.17/snkgbod kgmlss 02424 0.272703.940.172500assthn x（2） 沉淀时间

54、st 当污泥浓度小于时，污泥界面沉降速度为3000/mg l41.77.4 10utx 式中：t污水温度 当冬季污水温度时，污泥界面沉降速度为10t =41.77.4 1010 2500u1.2/mg h0.27 50.51.51.2shthu 当夏季污水温度时，污泥界面沉降速度为30t 2441.77.4 1030 25003.7/um h0.27 50.50.53.7shthu 则在之间st0.5 1.5h 运行周期asbdttttt式中：排水时间，dth设排水时间，则0.5dth2sbdttth则6th每日周期数：2242446nt（4） 曝气池容积 v30()10000 (27020)

55、78430.172500 0.75esq ssvmn xf设 4 座曝气池，则，每座池体积14n 3784319614vm单（5） 池体布置设有效水深5hm则219613925am单设宽，则9bm39243.69almb校核长宽比 符合要求43.64.849lbcass 是连续进水，间断排水，池内有效容积由变动容积和固定容积组1v成，变动容积值池内设计最高水位至滗水器排放最低水位之间的容积，相应水25深，固定容积由两部分组成，一部分是活性污泥最高泥面至池底之间的容1h积，相应水深，另一部分时滗水水位和泥面之间的容积，是由防止滗水3v3h时污泥流失的最小安全距离决定的容积，相应水深。2v2h预反

56、应区（预反应区与总反应区的比例为 1:5）17.2lm则112100001.64 4 392qhmn n a 663105 2500 120 101.5hh x svim 式中污泥体积指数（取）svi120/ml g则2135 1.6 1.51.9hhhhm隔墙底部连通孔口尺寸111324bl hqan n uu式中：连通孔个数，取=43n3n 孔口流速，一般为 2050，取 50u/m h/m h/m h 10000 1.059 7.2 1.624 4 4 5050a 0.552.1 22.65m设孔高 0.8 米则孔宽为32.650.80.80.8 4amn导流孔设在池底部，且沿墙均匀分布

57、。校核出水溶解性（根据设计要求出水水质应小于5bod5bod26）10.55/mg l022424ezassk xft n式中动力学参数，0.01680.028，取 0.022zk，符合设计要求24 2709.4710.55242500 0.75 4 4 0.022es （6） 最大剩余污泥量 010001000evssxxyqkdvf 式中：y 活性污泥增值系数，0.40.7，取 0.6 出水，为esbod/mg l20/mg l污泥自身氧化系数，0.040.1，与污水温度有关dk 冬季 t=10 2020( )tttkdkd式中： t时污泥自身氧化系数tkd 20时污泥自身氧化系数，20k

58、d0.04 0.075 温度系数，取 1.04( )t1.02 1.06冬季时10t 10 2010 201(10)20( )0.06 1.040.041()tkdkdd冬季剩余污泥量 (10)2702025000.6 10000.041 7843 0.7510001000vx 897/kg d27设剩余污泥含水率为 99.5%则湿污泥量： 式中为剩余污泥含水率1000(1)sxqp则3(10)897179.4/1000(1 99.5%)sqmd（7） 需氧量：20()eoaq ssbvx式中：活性污泥生物代谢需氧量，akgbod0.42 0.53活性污泥自身氧化需氧量，bkg0.11 0.1

59、820.45 10000 (27020)/10000.15 7843 2500/1000o 4066/kg d169.4/kg h标准状态下脱氧清水充氧量：(20)020( ) 1.024sts tlrcrcc 查表得 (20)9.17sc0.850.952/lcmg l 5550.98 100.971.013 101.013 10p 由工程所在地海拔高度查得300pm50.98 10app 设微孔曝气头安装在距地底 0.3 米处，淹没深度为 0.35.00.34.7hm其绝对压力39.8 10bpph 551.013 100.98 104.7 51.47 10ap28 微孔曝气头转移效率为

60、20%，则气泡离开水面时含氧量：aetq21(1)7921(1)ataeqe 21(1 20%)7921(1 20%) 17.5%夏季清水氧饱和度，则曝气池内平均溶解氧饱和度(30)7.63/scmg l(30)sbc (30)(30)5()2.026 1042btsbspqcc 551.47 1017.57.64 ()2.026 1042 8.7/mg l则夏季标准需氧量0r (30)(20)030 20(30) 1.024ssblrcrcc 239.6/kg h（8）供气量30239.64278.6/0.280.28 0.2sargmhe本系统的空气总量除采用鼓风曝气外，还采用回流污泥井提