啤酒厂毕业设计方案secret

1、築徳網 zhulonQ.com 1、绪论 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， 既成为世

2、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，弓I起了各有关部门的重视。由于啤酒废水中含有大量的有机 物，排放对自然水体的影响非常大。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要求来设计啤酒废水排放设备，所以此排放系统的设计 旨在控制废水的CODS度，减少对环境的污染。 “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实验、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

3、性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧相结合法、水解酸化与SBR 相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实验和研究，有的已取得 了理想的成效，不久将应用于实践中。 下面主要介绍一下处理啤酒废水常用的几种方法： 一）、酸化一SBR法处理啤酒废水：其主要处理设备是酸化柱和 SBR反应器。这 种方法在处理啤酒废水时，在厌氧反应中，放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发 酵阶段，将反应控制在酸化阶段，这样较之全过程的厌氧反应具有以下优点：1）由于 反应控制在水解、酸化阶段反应迅速，故水解池体积小；2）不需要收集产生的

4、沼气， 简化了构造，降低了造价，便于维护，易于放大；3）对于污泥的降解功能完全和消化 池一样，产生的剩余污泥量少。同时，经水解反应后溶解性COD比例大幅度增加，有利 于微生物对基质的摄取，在微生物的代谢过程中减少了一个重要环节，这将加速有机物 的降解，为后续生物处理创造更为有利的条件。4）酸化一SBR法处理高浓度啤酒废水效 1 / 43 果比较理想，去除率均在 94%以上，最高达99%以上。要想使此方法在处理啤酒废水达到 理想的效果时运行环境要达到下列要求： 1）酸化一SBR法处理中高浓度啤酒废废水，酸 化至关重要，它具有两个方面的作用，其一是对废水的有机成分进行改性，提高废水的 可生化性；其

5、二是对有机物中易降解的污染物有不可忽视的去除作用。酸化效果的好坏 直接影响SBR反应器的处理效果，有机物去 除主要集中在SBR反应器中。2）酸化一 SBR法处理啤酒废水受进水碱度和反应温度的影响，最佳温度是24C，最佳碱度范围是 500750mg/L。视原水水质情况，如碱度不足，采取预调碱度方法进行本工艺处理；若 温度差别不大，运行参数可不做调整，若温度差别较大，视具体情况而定。 二）、UASB-好氧接触氧化工艺处理啤酒废水：此处理工艺中主要处理设备是 上流式厌氧污泥床和好氧接触氧化池，处理主要过程为：废水经过转鼓过滤机，转鼓过 滤机对SS的 去除率达10%以上，随着麦壳类有机物的去除，废水中

6、的有机物浓度也有所 降低。调节池既有调节水质、水量的作用，还由于废水在池中的停留时间较长而有沉淀 和厌氧发酵作用。由于增加了厌氧处理单元，该工艺的处理效果非常好。上流式厌氧污 泥床能耗低、运行稳定、出水水质好，有效地降低了好氧生化单元的处理负荷和运行能 耗（因为好氧处理单元的能耗直接和处理负荷成正比 。好氧处理（包括好氧生物接触氧化 池和斜板沉淀池 对废水中SS和COD均有较高的去除率，这是因为废水经过厌氧处理后 仍含有许多易生物降解的有机物。该工艺处理效果好、操作简单、稳定性高。上流式厌 、能 1/3的厌氧污泥 氧污泥床和好氧接触氧化池相串联的啤酒废水处理工艺具有处理效率高、运行稳定 耗低、

7、容易调试和易于每年的重新启动等特点。只要投加占厌氧池体积 菌种，就能够保证污泥菌种的平稳增长，经过3个月的调试UASB即可达到满负荷运行。 整个工艺对COD的去除率达96.6%,对悬浮物的去除率达 97.3%98%，该工 艺非常适合 在啤酒废水处理中推广应用。 專 zhul, A zhuloncom (4针对啤酒废水中有机物含量高、生物降解性差的特点，同时考 主要采用厌氧-好氧联合技术，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

8、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。 2、设计说明书 2.1工程简况 该啤酒厂啤酒废水平均日产量2100立方M,其原水水质和设计要求如表2.1: 表2.1原水水质和设计要求 水质指标 BODmg/L) CODmg/ L) SS |CASS池 消母.排放 上清液 1 i1 污泥浓缩池 污泥泵一污泥脱水间 泥饼外运 图1.1滤液回流ASS处理工艺流程图 2.3.2调节池 2.321设计作用 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，保证后续处理构筑物能连续运行， 设

9、计参数 水力停留时间T = 6h ； 设计流量 Q = 2100m3/d=87.5m3/h ； 工作原理 其均质作用主要靠池侧的沿程进水及两台旋转式推流搅拌机，使同时进入池的废水转 变为前后出水，以达到与不同时序的废水相混合的目的。 2.3.3提升泵房 设计作用 污水泵房用于提升污水厂的污水，以保证污水能依靠重力流在后续处理构筑物内畅通 的流动。 设计参数 选取3台ISW65-100VI) A离心泵，2用一备，其工作参数如表2.2 。 表2.2:SW65-100l)A离心泵工作参数 流量m/h） 扬程 转速r/min ) 功率 44.7 12.4

10、2900 2.2 380 234过滤机 设计作用 用于进一步截留较大的悬浮物或漂浮物，减轻后续构筑物的处理负荷。 2.342 设计参数 取2台WY 5型卧式叶片过滤机，一备一用，其工作参数如表2.3 表2.3 : WY5型卧式叶片过滤机工作参数 过滤面积/m2 筒体直径/mm 工作压/mpa 工作温度/c 5 900 0.4 150 工作原理 WY型卧式叶片过滤机是一种高效、节能、自动密闭操作的精密澄清过滤设备，该设 备完全密闭操作，无泄露，无环境污染；滤网板自动拉出结构方便操作和维护；双面过 滤，过滤面积大，容渣两量大；振动排渣，降低劳动强度；液压操作，实现操作自

11、动 化；适合大容量、大面积的过滤系统。 由于截留的悬浮物大部分都是较清洁的谷壳等。所以，截留的悬浮物直接运至饲料制 造厂，用于制造饮料。 2.3.5UASB反应池 设计作用 是进行废水处理的主要构筑物之一，对高浓度的废水进行厌氧发酵， 有机污染物。 龙阿 设计参数 容积负荷 ； 污泥产率为：O.lkgMLSS/kgCOD; 产气率为：0.5m3/kgCOD。 工作原理 UASB即上流式厌氧污泥床，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

12、，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

13、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。 2.3.6CASS反应池 设计作用 是进行废水处理的主要构筑物之一, 对从 UAS反应器出来的低浓度的有机废水进行进 步好氧处理，去除剩余的有机污染物 ,完成废水的最后处理，使出水水质达到排放标 准。 设计参数 各反应区体积比为：选择区体积 :预反应区体积：主反应

14、区体积=1 : 5 : 30 宽深比约为：B : H = 12 长宽比约为：L : B = 46 回流比为: 20% 充水比为: 32% MLSS 为: 築龍缁 A zhuloncom 4000mg/L COD去除率为：85% 预反应区和反应区间隔墙的孔口水流速度为：3050m/h 一个运行周期为：4个小时 2.363工作原理 CASSvCyclic Activated Sludge System ）是循环式活性污泥法的英文简称，为一间 歇式生物反器，在此反应器中进行交替的曝气-非曝气过程的不断重复，将生物反应过程 10 / 43 和泥水分离过程结合在一个池子中完成。CAS反应池一般用隔墙分隔

15、成三个区：生物选 择区、预反应区、主反应区。生物选择区内不进行曝气，类似于SBF法中的限制性曝气阶 段。在该区内，回流污泥中的微生物大量吸附废水中的有机物，能较迅速有效地降低废 水中有机物浓度；预反应区采取半限制性曝气，溶解氧保持在0.5mg/ L左右，使该区存 在着反硝化进程的可能；主反应区进行强制鼓风曝气，使有机物及氨氮得到生化与硝 化。 CAS反应池的运行一般包括三个阶段：进水、曝气、回流阶段；沉淀阶段；滗水、 排泥阶段。在进水阶段，一边进水一边曝气，同时进行污泥回流，本阶段运行时间一般 为2h。在沉淀和排水阶段，停止曝气，同时停止进水和污泥回流，保证了沉淀过程在静 止的环境中进行，并使

16、排水的稳定性得到保障，沉淀排水阶段一般为2h。对于二池CASS 系统这样的运行程序保证了整体进水的连续性和风机的连续运行。 237污泥浓缩池 237.1 设计作用 为方便污泥的后续处理机械脱水，减小机械脱水中污泥的混凝剂用量以及机械脱水设 备的容量，需对污泥进行浓缩处理，以降低污泥的含水率。 设计参数 333 固体负荷 固体通量）M般为1035kg/mh，取M=30 kg/md = 1.25kg/m h ； 浓缩时间取T = 24 h ； 设计污泥量 Q = 40 m3/d ； 浓缩后污泥含水率为96% ； 工作原理 本设计由于采用UASB-CAS处理工艺，污泥量

17、少，污泥性质稳定，因此只须采用简单 的浓缩-脱水工艺即可。用以减缩污泥的间隙水，降低污泥含水率，减少污泥体积。 本设计采用间歇式重力浓缩池，运行时，应先排除浓缩池中的上清液，腾出池容，再 投入待浓缩的污泥，为此应在浓缩池深度方向的不同高度上设上清液排除管。 2.3.8污泥脱水间 设计作用 用以去除污泥中的毛细水和表面附着水，缩小污泥体积，减轻其重量，本工艺采用DY 型带式压滤机 238.2 设计参数 压滤后污泥含水率为75% ; 选取DYD-1000型带式压榨过滤机，其工作参数如表 2.4 表2.4 : DYD-1000型带式压榨过滤机工作参数 滤带宽度mr) 1000 压榨脱

18、水面m2) 5.0 滤带线速度r/min ) 0.8-5.5 电机总功率KW 2.85 涨紧工作压力MPa 1.0-1.8 主机外形尺寸mr)i 3000X 1800X 2040 纠偏工作压力MPa 1.5 重量kg) 4700 重力脱水面积m2 3.5 泥饼含水率% 70-80 238.3工作原理 DY型带式压滤机以过滤介质两面的压力差作为推动力，使污泥水分被强制通过过滤介 质形成滤液，而固体颗粒被截留在介质上，形成滤样，从而达到脱水的目的，脱水过程 一般分为三个阶段：重力脱水段，楔形预压榨段，中、高压剪切脱水段。 其特点是：能连续运行，操作管理简单，附属设备较少，机器制作容易，出泥含水率

19、低且稳定，从而投资、劳动力、能源消耗和维护费用较低。 结构紧凑、整体刚性好。 无级调速电机驱动，可以随时调节运行速度，适应性强。 制冲洗喷嘴及防堵塞装置，使滤带冲洗干净。 控制系统自动纠偏，并有限位开关保护滤带，确保设备正常运行 处理最大，脱水效果好，运行费用低。 附属设备选用名牌产品，性能可靠。 可提供PLC远程控制接口，利于管理。 2.4平面布置 2.4.1布置原则 1 )处理站构 建)筑物的布置应紧凑，节约用地和便于管理。 池形的选择应考虑减少占地，利于构 建)筑物之间的协调； 构 建)筑物单体数量除按计算要求计算外，亦应利于相互间的协调和总图的协 调。 构 建)筑物的布置除按工艺流程和

20、进出水方向顺捷布置外，还应考虑与外界交 通、气象、人居环境和发展规划的协调，做好功能划分和局部利用。 2）构建）筑物之间的间距应按交通、管道敷设、基础工程和运行管理需要考虑。 3）管线布置尽量沿道路与构 建）筑物平行布置，便于施工与检修。 4）做好建筑、道路、绿地与工艺构筑物的协调，做到即使生产运行安全方便，又使 站区环境美观，向外界展现优美的形象。 具体做好以下布置： 污水调节池和污泥浓缩池应与办公区或厂前区分离； 配电应靠近引入点或电耗大的构 建）筑物，并便于管理； 沼气系统的安全要求较高，应远离明火或人流、物流繁忙区域； 重力流管线应尽量避免迂回曲折。 2.4.2管线设计 1）污水管 进

21、水渠：原污水沟上截流闸板的设置和进站控制闸板的设计由啤酒厂完成。 出水管：DN200铸铁管或陶瓷管，q17.4L/s,vO.9m/s, i0.006。 超越管：考虑运行故障或进水严重超过设计水量水质时废水的出路，在UAS之前 设置超越管，规格DN20铸铁管或陶瓷管，i0.006。 溢流管：浓缩池上清液及脱水机压滤水含微生物有机质0.5%1.0%，需进一步处 理，排入调节池。设置溢流管，DN20铸铁管，i0.004。 2）污泥管 均选用1dN20铸 A 调节池、UASB CAS反应池污泥池均为零力排入集泥井， 铁管，i = 0.02 。 集泥井至浓缩池，浓缩池排泥泵贮泥柜，贮泥柜至脱水机间均为压

22、力输送污泥管。 集泥井排泥管DN250钢管，v0.9m/s。浓缩池排泥管，贮泥柜排泥管，DN150钢管， v1.0m/s。 3）沼气管 沼气管从UAS至水封罐为DN100冈管，从水封罐向气水分离器及沼气柜为 DN150钢 管，沼气管道逆坡向走管，i = 0.005 。 4）给水管 沿主干道设置供水干管200DN镀锌钢管。引入污泥脱水机房供水支管 DN50镀锌钢 管。引入办公综合楼泵房及各地均匀为 DN32镀锌钢管。 13 / 43 依靠路边坡排向厂区主干道雨水管。 6)管道埋深 压力管道在车行道之下，埋深0.70.9m，不得不小于0.7m，在其他位置0.5 0.7m，不宜大于0.7m。 重力管

23、道由设计计算决定，但不宜小于 0.7口车行道下)和0.5m 般市区)。 2.4.3布置特点 平面布置特点：布置紧凑，构 .认真计算管道沿程损失、局部损失、各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水 头损失；考虑最大时流量，事故流量的增加，并留有一定的余地；还应当考虑到当某座 构筑物停止运行时，与其相邻的其余构筑物及其连接管渠能通过全部流量。 (2.避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。 (3.在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程;i出瑞. A zhulongxom 以降低运行费用。 (4.需要排放的处理水，在常年大多数时间能够自流排入水体。

24、注意排放水位不一 定选取水体多年最高水位，因为其出现时间短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出 现的高水位作为排放水位，当水体水位高于设计排水位时，可进行短时间的提升排放。 (5.应尽可能使污水处理工程的出水渠不受水体洪水的顶托，并能自流。 处理装置及构筑物的水头损失 (6.尽可能利用地形坡度，使污水按处理流程在构筑物之间能自流，尽量减少提升 次数和水泵所需扬程。 (7.协调好站区平面布置与各单体埋深，以免工程投资增大、施工困难和污水多次 提升。 (8.注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少提升高度。 (9.协调好单体构造设计与各构筑物埋深，便于正常排放，又利检修排空。 3、设计计算书 3.1

25、格栅 3.1.1设计参数 33 设计流量 Q = 2100m /d=0.024m /s ； 取用中格栅，栅条间隙d =10mm; 格栅安装角度a =45，栅前流速0.7 m/s ,过栅流速0.8m/s ; 3 a 3 单位栅渣量 W = 0.05m /10 m 废水。 3.1.2设计计算 由于本设计水量较少，故格栅直接安置于排不渠道中 渠道宽度 采用矩形渠道，则根据最优水力断面公式Q = B h v = B 1/2 B- v计算得：B =0.26 m , h = 0.13 m 。 栅条间隙数 Q max Jsin a n = bhv 式中： q 设计流量，m/s

26、a 格栅倾角，度 b 栅条间隙，m h 栅前水深，m v 过栅流速，m/s =0.024 #sin 45 0.014 创0.13 0.8 築储網 zhulonQ.ccm =11.7,取 n= 12 条。 过栅水头损失 取k=3, B =1.79（栅条断面为圆形，v = 0.8m/s，则: 2 h1= kb（s）4/3 si na d 2g 式中： k 系数，水头损失增大倍数 B 系数，与断面形状有关 S 格条宽度，m d 栅条净隙，mm v 过栅流速，m/s 格栅倾角，度 2 hi=3创2.42 (00!)3 创-08sin45 0.0162 9.81 =0.089 m 3.1.

27、2.4 每日栅渣量 栅渣量(m3/103m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 W = 0.05m3/103mK2 = 1.5 ，则: W=Q W 86400 31000 式中： Q 设计流量，nVs W 栅渣量（m/10 3m污水，取 0.05m/103m 0.035 0.05 86400 W= 1.5X000 33_ =0.11 m /d 3.2调节池 3.2.1设计参数 水力停留时间T = 6h ； 33 设计流量 Q = 2100m /d=87.5m /h ； 3.2.2设计计算 有容积为： V = QT = 87.5 X 6=525 m3 取池子总高度

28、H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m则池面积为: A = V/h= 525/5=105 m 3 池长取L = 10.5 m,池宽取B = 10.5 m ，则池子总尺寸为： LX BX H = 10.5 X 10.5 X 5.5 3.3过滤机 3.3.1设计参数 过滤机设计水量为： Q =2100riVd=87.5 m 3/h=0.024 m 3/s 过滤机进出水水质指标如表2.1 : 表2.1 :过滤机进出水水质指标 水质指标 COD BOD SS 进水水质（mg/l 2200 1300 310 去除率 2046 1209 155 332设计计算 机型选取 选取WY5

29、型卧式叶片过滤机，其工作参数如表 2.2 : 表2.2 : WY5型卧式叶片过滤机工作参数 过滤面积/m2 筒体直径/mm 工作压/mpa 工作温度/c 5 900 0.4 150 每日的去渣量 Q?(c0 C1) 1000(1- F0)r 式中: Q 设计流量，m3/d C0 进水悬浮物浓度，kg/m3 C 出水悬浮物浓度，kg/m3 r 污泥含水率，以97%十 污泥密度，以1000kg/m3计 W = 21?(31 15)=25riVd 1000? (10.97)? 1000 3.4 UASB反应池 3.4.1 设计参数 参数选取 设计参数选取如下： 容积负

30、荷 ; 污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD； 产气率为：0.5m3/kgCOD。 341.2设计水质 UASB反应器进出水水质指标如表 2.3 : 表2.3 : UASB反应器进出水水质指标 水质指标 COD BOD SS 进水水质（mg/l 2046 1209 155 去除率 409.2 181.35 77.5 设计水量 Q =2100riVd=87.5 m 3/h=0.024 m 3/s 3.4.2设计计算 反应器容积计算 UASB有效容积为： V有效= Q S。 築龍網 zhulonQ.com 式中： v有效 反应器有效容积，m Q 设计流量，nVd

31、 S 进水有机物浓量，kgCOD/m N/ 容积负荷,kgCOD/（m d x/ 2100 汇 2.046 V有效 = 4.5 3 =954.8 m 根据经验，UASB最经济的高度一般在46M之间，并且大多数情况下，这也是系统 最优的运行范围。取h = 5.5 m , 则： 八 V 954.82 A= =173.6 m h 5.5 采用4座相同的UASB反应器，则： 八 A 173.6 “，2 A= =43.4 m 44 采用公壁建造四边行池比圆形池较经济，有关资料显示，当长宽比在2: 1左右时, 基建投资最省。取长L = 9.6 m ，宽B = 4.8 m ，则实际横截面积为: A= L X

32、 B = 9.6 X 4.5 = 44.1 m 实际表面水力负荷为 qi= A = 87.54/4 44.1 =0.49 1.0 ，故符合设计要求。 三相分离器设计 三相分离器设计计算草图见图2.1 : 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。 由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生 液分离不利，故设计时应满足以下要求： 沉淀区水力表面负荷1.0m/h 定的生化反应产生少

33、量气体，这对固 築恤網 沉淀器斜壁角度设为50 ,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内 进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速三2 m/h 总沉淀水深应大于1.5m 水力停留时间介于1.52h 图2.1 :三相分离器几何尺寸图 如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。 沉淀区面积为： 表面水力负荷为: 3.回流缝设计 A= L X B = 9.6 X 4.5 = 44.1 m q=Q =87.54/4=0.49 可用下式计算： V i = Qi/S i 式中： 3 Q i 反应器中废水流量，m/h ; Si 下三角形集气罩回流逢面积，m ； 87 5 / 4 Vi = 一一 = i.58 m/h可

34、用下式计算: V 2 = Qi/S2, 式中： 反应器中废水流量，m/h ； 上三角形集气罩回流逢之间面积，m； 87.5 / 4 V i = i.63 m/h i3.44 Vi V2 tg 55 =(0.4 x 0.5736 + 0.72/2 x i.428i =0.824 m 22 / 43 va BB 故满足设计要求。 342.3 进水系统设计 取 d=0.01cm（气泡 ，T = 200 C， p 1 = 1.03g/cm3, p g=1.2 X 10-3g/cm3 ， V=0.0101cni/s, p =0.95 ，卩=V p 1 =0.0101 X 1.03=0.0104g/cm

35、s。一般废水的 卩 净 水的卩,故取卩=0.02g/cm s。由斯托克斯工式可得气体上升速度为: r g2 伽们- 0.95 9.81 （1.03- 1.2 仓巾0-3） 0.012 18 0.02 =0.266cm/s =9.58m/h Va=V2=1.63 m/h，贝U: Vb = Va 空=5.9,BC=0 = 1.5 1.63AB 0.40 采用穿孔管配水，每个反应器设置6根，直径D = 150mm,长4.8 m，每根管之间的中 心距离为1.6m,配水孔径采用15mm,孔距1.6m。每孔服务面积为1.6 x 1.6 = 2.56 m,孔径 向下，穿孔管距离反应池底 0.21m,每个反应

36、器有18个出水孔，采用连续进水，每孔流速 为 2.66m/s o 出水系统设计 米用锯齿形出水渠，渠宽 0.2m，咼0.2m，每个反应器设计4条出水渠，基本保证出水 均匀。 排泥系统设计 每日产生的悬浮固体：Pss = 2046 X 0.80 X 0.1 X 343.73kgvss/d 每日产泥量为: 100 P W =ss- （100- P ）r 式中: 产生的悬浮固体，kgvss/d 污泥含水率，以97%十 23 / 43 污泥密度，以1000kg/m3计 W = 100 343.73=17.19 m3/d (100- 98)? 1000 每日产泥量17.1

37、9 m3/d，则每个USAB日产泥量4.3 m3/d,考虑把配水管兼做排泥管 用，可以均匀排除污泥区的污泥，同时在反应器的1/2高度处和三相分离器下三角以下 0.5m处，各设排泥管一根，管径为d=100 mm，池子底部设放空管，每天排泥一次。 242.6 产气量计算 采用每去除1千克COD产生0.5立方M沼气做参数，则每日产气量为： -33 2046X 0.80X 0.5 X 2100X 10 =1718.64 m3/d 3.5 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实验，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

38、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。安徽一啤酒厂就是一个以CASS为处理中心的应用范例，处理 COD范围为5001800mg/L,出水水质达标，一次性投资省。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。 本工艺采用两个CASS池为一组，共壁建造.CASS池子的结构简图如图2.2: 3.5.1设计参数 参数选取 选用设计资料参数如下： 各反应区体积比为：选择区体积：预反应区体积：主反应区体积=1 : 5 : 30 宽深比约为：B : H = 12 长宽比约为：L : B

39、 = 46 回流比为：20% 充水比为：32% MLSS 为：4000mg/L COD去除率为：85% 预反应区和反应区间隔墙的孔口水流速度为：3050m/h 一个运行周期为：4个小时 选捋区 滝水黑 进水管 主良应区 排水管 图2.2 : CASS池结构示意图 设计水质 UASB反应器进出水水质指标如表 2.4 : 表2.4 : CASS反应器进出水水质指标 水质指标 COD BOD SS 进水水质（mg/l 409.2 181.4 77.5 去除率 61.4 18.1 38.7 设计水量 333 Q =2100m/d=87.5 m /h=0.024 m /s 3

40、.5.2设计计算 池子容积计算 每周期处理水量体积为: V0 = Qh 24n 式中: Q 每天处理水量，m3/d 築淹網 zhulonQ.com h 运行周期，小时 n CASS池子数目，个 V0= =175 m3 根据选取的充水比参数求暴气池子的容积为: V。 3200 175 32 00 = 547m3 又根据每个CASS池子各部分的体积比求得: V 总=678“ 30 = 656m3 36 设定池深为5 m，有效深度为4.5 m，则根据宽深比参数取宽为5.5 m，则长为: L = 656 ：一4.5 ：- 5.5 = 27m L : B = 4.9符合要求。 根据各区体

41、积比例得CASS池子的各部分尺寸如下: 生物选择区长为：27X 1/36 = 0.8 m 预反应区的长为：27X 5/ 36 = 3.8 m 主反应区的长为：27 -0.8 -3.8 = 22.4 m 污泥COD负荷计算 由预计COD去除率得其COD去除量为： 480 85% =347.8mg/L 则每日去除的 Ns COD值为： 2100 347.82 1000 QSu nXV =730.42 kg/d 式中: 每天处理水量, m3/d Su 进水COD浓度与出水浓度之差，mg/L CASS池子个数 设计污泥浓度, mg/L 主反应区池体积, m3 築徳網 zhulong.G

42、om N =2100347.82 s 2 创4000 547 =0.17 kgCOD /(kgMLSS.d) 滗水深度计算 H1 = Q nin2A 式中： 3 . Q 每天处理水量，m /d CASS池子个数 一日内运行周期数 CASS 池子的面积, m2 2100 2 创6 132 =1.3 m 不包含回流量时，充水比为：13 验算充水比 x100% =26% 5 包含回流量的充水比为：26% 1.25 =33% 根据实际经验表明包含回流量的冲水比可以达到33%，因此以上假设成立。 需氧量计算 根据实际运行经验，微生物氧化1kgC0D的参数a1

43、取0.53,微生物自身耗氧参数b1 取0.188,则一个池子需氧量为: O2 aQSo-Se) b1XV -3-3 =0.53 X 2100/2 X 347.82 X 10 + 0.188 X 4000X 10 X 547 =604.9 kg/d 口*築龍缁 则每小时耗氧量为: 誉=25.2kg/h 温度为20度和30度的水中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为: Pb =1.013 105 9.8 103H =1.013 105 9.8 103 5 5 =1.503 10 Pa 式中： H 最大水深，m 空气离开

44、主反应区池时的氧百分比为： Qt 21(1_Ea)100。=17.540 79+21(1Ea) 式中: Ea 空气扩散器的氧转移率，取20%值 为: 暴气池中混合液平均氧饱和度按最不利温度计算为: 小 / PbQt CSb(30)=CS(2.026 1 05 晁 5 “1.454x1017.54、 二 7.63 (5) 2.026 x10542 = 8.8mg/ L 取参数a =0.82 ,1=0.95, c=2.0，二1.0则换算为20度时的脱氧清水的充氧量 RCs(20) j 0.28 0.20 49.58= 885.4m3/h 口*築龍缁 Ro 二 a(第Csb(T)-C) 1.024(

45、T0) 32.7 9.17 5.371 1.123 =49.58kg /h 暴气池平均供气量为: 每立方M废水供空气量为: 885.4 23 20.23m3 2100 每去除1kgCOD的耗空气量为： 885.4 23 24 二 58.18m 730.42 预反应区和反应区间的导流孔计算 设计流水速度U = 50 m/h，池子宽B = 5.5 m，m为CASS池子数目，为导流孔个 数按照设计资料参数取2，预反应区长度为Li = 3.8 m，则: A_ QBL1H1 24n1n3uU 21006 4.5 1.3 + 2 24 2 5050 =1.14m2 设计导流孔在池底部，要求

46、孔口高要小于 1m,设高为0.6m。则孔宽为: A 1.14 0.6 一 0.6 =1.9m 注：选择区和预反应区间的导流孔设一个, 面积为1.14 m2) 剩余污泥量计算 CASS的剩余污泥主要来自微生物代谢的增殖污泥，还有很多部分由进水悬 浮物沉淀形成。CASS生物代谢产泥量为: QSrb X 二a Q S -b Xr V 二a Q Sr-b - (a ) QS NsNs 式中： a 微生物代谢增系数，kgVSS/kgCOD b 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. 8 3-)汉 2 1 00 0.

47、 M (5kg 1d4/ 0. 1 7 假定排泥含水率为98%，则排泥量为： QS 10 450.14 103(1-98%) 3 =22.5(m /d) 每池池底坡向排泥坡度i= 0.01，池出水端池底设0.8X 0.8X 0.4) 池排泥坑中接出泥管DN150根，剩余污泥在重力作用下排入集泥井 m3排泥坑一个，每 A 3.6污泥浓缩池 3.6.1设计参数 设计泥量 啤酒废水处理过程产生的污泥来自以下几部分： UASB反应器，Q = 17.2 m 3/d,含水率 98% ; CASSZ应器，Q = 22.5 m 3/d,含水率 98% ; 总污泥量为：Q = Q1 + Q2 =

48、 39.7 m 3/d 参数选取 333 固体负荷 固体通量)M般为1035kg/mh，取M=30 kg/md = 1.25kg/m h ； 浓缩时间取T = 24 h ; 设计污泥量 Q = 40 m3/d ; 浓缩后污泥含水率为96% ; 浓缩后污泥体积：V产100二98 40 =20 m3/d 100-96 3.6.2设计计算 池子边长 根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足： A 三 Qc/M 式中： Q 入流污泥量，m/d ; M 固体通量，kg/m3 d; C 入流固体浓度kg/m3。 入流固体浓度0的计算如下: C= W W2 Q1+ Q2 W1=

49、Q1 x 1000 x (1 -98%=344 kg/d 築储網 zhulonQ.ccm W2 = Q2 x 1000 x (1-98%=450 kg/d 那么，Qc=W1 + W2 =794kg/d C= 794/40 =19.85 kg/m 浓缩后污泥浓度为: C1 = 794/20 =26.47 kg/m 浓缩池的横断面积为: A = Qc/M= 794/30 = 26.47 m 设计一座正方形浓缩池，则每座边长 B = 5.2 m 则实际面积 A = 5.2 x 5.2 =27 m 池子高度 取停留时间HRT = 24 h ，有效高度h2 =1.5m ，超高h1 =0.5

50、m ，缓冲区高 h3 =0.5m。则池壁高: H1 = h +h2 + h3=2.5m 362.3 污泥斗 污泥斗下锥体边长取 0.5m，污泥斗倾角取50则污泥斗的高度为: =2.8 m h2=(5.2/2- 0.5/2 X tg 50 污泥斗的容积为: 1 2 2 V2 = h2 3 =27.9 m3 V总W符合设计要求，采用机械泵吸泥 362.4 总高度 H = 2.5+ 2.8 =5.3 m 设计计算草图如图2.3 : 3.7污泥脱水间 3.7.1设计参数 设计泥量 浓缩后污泥含水率为96% ; 浓缩后污泥体积：V1= 100二98 40 =20 m3/d 100-96 5

51、,00 图2.3 :污泥浓缩池设计计算草图 参数选取 压滤时间取T = 4h ; 3 设计污泥量 Q = 20 m /d ; 压滤后污泥含水率为75%。 工艺流程 图2.4 :带式压滤脱水工艺流程图 3.7.2设计计算 污泥体积 压滤后污泥含水率为75% ; 压滤后污泥体积：V,= 10096 20 =3.2m3/d 100-75 机型选取 选取DYD-1000型带式压榨过滤机，其工作参数如表2.5 : 表2.5 : DYD-1000型带式压榨过滤机工作参数 滤带宽度mm 1000 压榨脱水面m2) 5.0 滤带线速度r/min

52、) 0.8-5.5 电机总功率KW 2.85 涨紧工作压力MPa 1.0-1.8 主机外形尺寸mr) 3000X 1800X 2040 纠偏工作压力MPa 1.5 重量kg) 4700 重力脱水面积m2 3.5 泥饼含水率% 70-80 築海網 zhulonQ.com 结束语 根据生产实习的考察，本设计采用厌氧和好氧工艺组合，充分发挥各自的处理特 长，在确保达标排放的情况下，能够降低处理成本，节约能源，目前该组合已经在实践 中应用，经济效益良好。在能源和环境问题日益突出的今天，该工艺值得推广。 这次毕业设计使我深深地认识到：工科毕业生做设计工作所要求的严谨性，对于工程 二字的沉重性，我开始意识

53、到工程二字要求我们对专业知识有很深地了解，在熟练掌握专 业知识的基础上灵活运用.本次设计为某啤酒废水处理，是一个真实性课题,在重新熟悉 课本和认真查阅资料的基础上，并结合设计任务书的要求，我对本设计啤酒废水处理的工 艺流程提出了多种方案，在反复的比较下，最终确定了一个最优方案在这个过程中，我 逐渐懂得了如何运用专业性眼光去看待问题，分析问题和解决问题。在工艺流程确定后， 就开始了对所选构筑物的设计计算，通过老师的指导和自己的计算，我对污水处理中所用 到的一些构筑物有了更深的认识，在高程的计算中自己遇到了不少问题 ，但在老师的精心 I . 指导和自己的努力下，最终问题都一一得到解决，也使自己对污

54、水处理流程有了一个清晰 i . 的认识.这次毕业设计是自己四年所学知识的一个综合应用，是一次难得的学习机会，使自 己受益匪浅. 因此，此毕业设计对本人是一个很好的锻炼 ，达到了对排水工程的一个比较深入地了 解,是比较成功的毕业设计. 本次毕业设计是在邓建绵老师的精心指导下，由我独立完成的。本次毕业设计是我 大学四年所学知识的回顾与总结。同时，通过该次毕业设计，我亦从指导老师处学到了 许多的常规设计方法，设计思想，并懂得了在做设计中如何去查资料与应用资料。了解 了本专业各方面的设计课题与设计方法，这次使我的知识面更加广阔与完整，使我收益 非浅。可以这样说：在邓老师的耐心指导和自己的努力下，我完成

55、了毕业设计应完成的 任务，达到了毕业设计的教案要求。在这里，万分的感谢各位老师的辛勤栽培和其他同 学的热情的帮助！ 但由于时间仓促及本人水平有限，本次设计中难免有各种错误与不足，还望各位老 师批评指正与谅解。我将在以后的学习与工作中不断改正，不断吸取经验教训，不断完 善自我，以感谢老师们四年的关心与教导。 龙阿 最后，诚挚地感谢邓建绵老师以及给水排水教研室各位老师的关心与指导。祝各位I出 老师万事如意，工作顺利！ 参考文献 1 张自杰等排水工程下册(第4版M.北京，中国建筑工业出版社， 2000年6月. 2 买文宁.生物化工废水处理技术与运行M.北京，化学工业出版社，2002. 3 孙力平主.

56、污水处理新工艺与设计计算实例M.北京，科学出版社，2001年7月. 4 王水生.间歇式活性污泥法处理啤酒废水J.环境工程，1998,16(1:1618. 给水排水设计手册第 6册(工业排水M.北京，中国建筑工业出社，1986年12月. 张统等.SBR及其变法污水处理与回用技术M.化学工业出版社，2003，3 7 强绍杰等.CASSX艺在啤酒废水处理中的应用J.给水排水,1998 ,24(3:30 32. 8 王凯军等.厌氧处理技术发展现状与未来发展领域J.中国沼气,1999,17(4:1417. 9 苏玉民等.脉冲上流式厌氧污泥床反应器的应用J.环境科学,1996,17(1:5053. 10

57、韩红军.污水处理构筑物设计与计算M.哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社，2002,3037. 11 杨云龙等.啤酒废水治理技术进展J.环境与开发,2000, (15:810. 12 张统.污水处理工艺及设计计算M.北京，中国建筑工业出版社，2001，96115. 13 环境科学出版中心.水处理工程设计实例M.北京，化学工业出版社，2002 .22235. 14 任南其等.厌氧生物技术原理与应用M.北京,化学工业出版社，2004, 5771. 15 张大群.污水处理机械设备设计与应用M.北京,化学工业出版社,2003,122177. 16 闪红光.环境保护设备选用手册M.北京，化学工业出版社，2001

58、,455 457. 17 崔玉川废水处理工艺设计计算M.北京，水力水电出版社，1991,253256 . 18 高廷耀等.水污染控制工程下册 第二版)M.北京，高等教育出版社,2001,302313. 19 化学工业出版社.水处理工程典型设计实例M.北京，化学工业出版社，2002年1月. 20 王凯军等.发酵工业废水处理M.北京,化学工业出版社，2001年4月. 21 唐爱印等.水处理工程师手册M.北京，化学工业出版社,2001. 22 文咏等.生化法处理啤酒废水的技术分析与展望J.合肥工业大学学报，2003.26(1145149. 築漉網 zhulonQ.com 附录I： Wastewate

59、r Biological Treatment Processes The objective of wastewater treatme nt is to reduce the concen trati on of specific polluta nts to the level at which the discharge of the efflue nt will not adversely affect the en vir onment or pose a health threat. Moreover , reduct ion of these con stitue nts n eed only be to some required level. I For any given wastewater in a specific location , the degree and type of treatment are variables that require engineering decisions . often the degree of treatment depends on the assimilative capacity of the receiving water . DO sag curves can indicate how much