啤酒废水处理站工艺设计毕业论文

1、啤酒废水处理站工艺设计毕业论文第一章绪言水是人们生活和生产活动的重要资源之一，但由于自然界的水资是有 限的，分布也很不均匀。近几十年来，随着工业和城市建设的发展，我国 城市的环境污染特别是水污染问题日趋严重，我国是一个人均水资源占有 量匮乏的国家，仅为世界人均值的四分之一，而且时空分布不均，开发利 用难度大，许多地区和城市严重缺水，与此同时，全国年排污量为350亿 立方米，似城市污水集中处理率仅为7%，80%的污水未经有效处理就排入 江河湖海，使我国的水污染情况十分严重，并进一步加剧了水资源的短缺。 可以说水污染严重和水资源的短缺已成为严重制约我国社会经济持续发 展、危害生态环境、影响人民生活

2、和身体健康的突出问题，迫切需耍加以 解决。纺织，印染，造纸，食品等产业现在都日益壮大起来，这些工业废水 的排放给环境带来的破坏，污染了河流土地等重要资源，所以为了保护我 们赖以生存的环境，维护生态平衡而有不影响人类的正常发展，国家规定 废水要经过处理，达标后冰可排放食品工业废水是造成城市水体污染的重要来源之一，其屮酿酒废水（啤 酒废水，黄酒废水，白酒废水以及酒槽废水等）给水体造成了巨大的污染 伤害。为了将这种伤害免除或将程度减少到最低，国家再三提高了废水处 理指标标准。本设计就是针对黄洒废水进行处理。黄酒是我w的民族特产，也称为米酒，属于酿造酒，在世界三大酿造 酒（黄酒、葡萄酒和啤酒）中占有重

3、要的一席。酿酒技术独树一帜，成为 东方酿造界的典型代表和楷模。其中以浙江绍兴黄酒为代表的麦曲稻米酒 是黄酒历史最悠久、最有代表性的产品；山东即墨老酒是北方粟米黄酒的 典型代表；福建龙岩沉缸洒、福建老酒是红曲稻米黄洒的典型代表。黄洒 以大米、黍米为原料，一般酒精含量为14% 20%,属于低度酿造酒。黄酒 含冇丰富的营养，含有21种氨基酸，其中包括有特中未知氨基酸，而人体 自身不能合成必须依靠食物摄取8种必需氨其酸黄酒都只备，故被誉为“液体蛋糕”。黄酒在我国传承了数代至今，其兴盛之地在南方居多，而南方江浙一代水体污染较严重，故合理的处理黄洒废水是非常重要的。第二章设计依据、原则和范围2. 1设计依

4、据a. 国家现行的建设项目环境保护设计规定。b. 国内外有关该类废水治理的技术资料。c. 业主提供的基础资料。d. 同类废水治理的工程经验和技术。e. 设计技术规范与标准。该废水处理项fi的设计、施工与安装严格执行国家的专业技术规范与 标准，2.2设计规范其主要规范与标准如下：f. 电气装置施工及验收规范(gbj232 82)g. 电力建设施工及验收设计规范(dlj58-81)h. 焊接标准(gb985-80)i. 环境噪声标准(gb5096-93)j. 低压电气设备控制(gb/t4720-1984)k. 水处理设备油漆、装技术条件(zbj98003-87)l. 机械设备安装工程施工及验收规范

5、(gbj231 75)m. 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(gbj23682)n. 污水综合排放标准(gb8978-1996)中的一级标准o. 建设项目环境保护管理条例(国务院令第253号，1998. 11. 29) 2.3设计原则本设计遵循如下原则进行工艺路线的选择及工艺参数的确定： a.采用成熟、合理、先进的处理工艺。b.废水处理具有适当的安全系数，各工艺参数的选择略有富余。c.在满足工艺要求的条件下，尽量减少建设投资，降低运行费用。d. 处理设施具有较高的运行效率，以较为稳定可靠的处理手段完成工 艺耍求。e. 处理设施应有利于调节、控制、运行操作。f. 在设计中采用耐腐蚀设备及

6、材料，以延长设施的使用寿命。g. 根据地形地貌，结合站区自然条件及外部物流方向，并尽可能使土 石方平衡，减少土石方量，以节约基建投资，降低运行费用。h. 总图设计应考虑符合环境保护耍求；i. 工程竖向设计应结合周边实际情况提出雨水排放方式及流向；j. 管线设计应包括各专业所有管线，并满足工艺的要求；k. 所有设计应满足国家相关专业设计规范和标准；l. 所有设备的供应安装应满足国家相关专业施工及安装技术规范；m. 所有工程及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验收技术 规范和标准。第三章工程规模、进水水质及处理程度3.1工程内容本工程建设内容包括：从污水管网接入污水处理站开始，至污水处理 站总

7、出水排放口为止。3. 2进水水量、水质污水站的处理水量为12000m7d，其中坛装基酒生产废水（高浓度废水） 约3500m7d，洗瓶废水（低浓度废水）约8500m3/d。表3. 1项目phcodlr(mg/1)bods(mg/1)nh；-n(mg/1)tp(mg/1)ss(mg/1)髙浓度废水87、13000'6500'6518'450低浓度废水98"1250'5003010"5003.3排放标准根据环保部门的要求，本污水处理厂需达到污水综合排放标准 （gb8978-1996）中表4中一级标准的要求后排放。即：表3. 2序号污染物名称标准限值

8、序号污染物名称标准限值1ph694nh：-n152codcr1005ti)0.53bods206ss70第四章污水处理工艺流程的确定4.1基本设计数据的确定4. 1. 1设计水质水量的确定(1) 设计水质水量己知废水排放水量为12000 m3/d,设计废水处理量：qmax=12000m7d 污水处理厂进水水质如下：c0dcr 芸 4700 mg/1 b0d5 芸 2250 mg/1 ss 490 ph79处理后水质指标达国家现行污水综合排放标准gb8978-1996中的一级排 放标准，见表4-1。表4-1污染物去除率项ei进水浓度/ (mg/1)出水指标/ ( mg/1 )去除率/%bod52

9、2502099. 1codc-r470010097. 9ss490刍7085. 7ph7969(2) 污水处理工艺的选择一般来讲，黄酒厂废水排放的超标项主要是bod、cod、ss三项，针对 黄酒废水的bod/cod值高、有害无毒的特点，fi前，国内外普遍采用生化法 处理黄酒废水.根据处理过程中是否需要曝气，可把生物处理法分为好氧生 物处理和厌氧生物处理两大类.如活性污泥法(sbr、cass等)、生物膜法、 ab法、uasb法等。结合本工程处理要求和工程规模，可以满足工艺处理要 求的典型工艺有以下三种：cass法uasb sbr工艺uasb生物接触氧化组合工艺 cass工艺处理黄酒废水 工艺流程

10、污水-*格栅一集水调节池水力筛一 cass池出水排放外运一污泥脱水一浓缩池一污泥泵工艺原理及特点cass其反应器设有一个分建或合建式的生物选择器，是以曝气一非曝 气方式运行的充放式间歇活性污泥处理工艺，在一个反应器中完成有机污 染物的生物降解和泥水分离的处理功能，整个系统以推流方式运行，而各 反应区则以完全混合的方式运行，实现同步碳化和脱氮除磷功能。本技术主要特征是根据生物选择性原理，利用位于主反应区前端的预 反应区，作为生物选择器对磷的释放、反硝化作用及对进水中有机物的快 速吸附及吸收作用，增强了系统运行的稳定性；可变容积的运行提高了系统 对水质水量变化的适应性和操作的灵活性；根据生物反应动

11、力学原理，使废 水在反应器的流动呈现出整体推流，而在不同区域内为完全混合的复杂流 态，不仅保证了稳定的处理效果，而且提高丫容积利用率；通过对生物速率 的控制，使反应器以好氧一缺氧一厌氧状态周期循环运行，使其具有优良 的脱氮除磷效果；采用组合式模块结构，布置紧凑片地面积少，分期建设和 扩建方便。 uasb+sbr工艺处理黄酒废水工艺流程污水-*格栅-*集水井调节沉淀池-* uasbsbr排放i外运一污泥脱水一浓缩池一污泥泵工艺原理及特点sbr是活性污泥法的一种，其反应机制及去除污染物的机理与传统的活性污泥法基本相同，但sbr与传统的水处理工艺的最大区别在于它是以时间 顺序来分割流程各单元，整个过

12、程对于单个操作单元而言是间歇进行的， 但是通过多个单元组合调度后乂是连续的。sbr集曝气、沉淀于一池，不 需设置二沉池及污泥回流设备。在该系统屮，反应池在一定时间间隔内充 满污水，以间歇处理方式运行，处理后混合液沉淀一段时间后，从池中排 除上清液，沉淀的生物污泥则留于池内，用于再次与污水混合处理污水， 这样依次反复运行，则构成了序批式处理工艺。这种工艺的特点是使处理流程简洁，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

13、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。 并且uasb池正常运行后，每天产生大量的沼气，将其回收作为热风炉的燃 料，可供饲料烘干使用。 uasb+生物接触氧化处理黄洒废水工艺流程污水-*格栅集水井初沉池-*调节池一屮和池一加热池一uasb反应器-> 生物接触氧化池一气浮池一处理水排放i沼气回收利用工艺原理及特点uasb是升流式厌氧反应器，其反应器主体部分可分为2个区域，即 反应区和气、液、固三相分离区。在反应区下部是由沉淀性能良好的污泥 形成的厌氧污泥床，当废水由反应器底部进入反应器后，由于水的向上 流动和产生的大量气体上升，形成了良好的6然搅

14、拌作用，并使一部分 污泥在反应区的污泥床上方形成相对稀薄的污泥悬浮层，悬浮液进入分离 区后，气体首先进入集气室被分离，含有悬浮液的废水进入分离区的沉 降室，污泥在此进行沉淀分离。uasb反应器，它的截留污泥量大，颗粒化程度好，处理高浓度有机废 水能力强，具有容积负荷高，运行成本低，占地面积小，污泥量少， 设备简单等优点。该反应器采用屮温发酵，内部具有热交换装置，结构较紧凑，温度、碱度、负荷等由微机控制；高浓度废水集中进行厌氧处理， 产生沼气量大，可以集中使用，是高浓度有机废水前处理的有效处理方法。 并且uasb己经在传统形式的基础上进行改造，形成了多种更高效、方便 的厌氧发生器。经过开题报告中

15、的比较我选用uasb生物接触氧化组合工艺。4.2 uasb生物接触氧化组合工艺设计说明4. 2. 1工艺流程由于黄酒废水是一种中高浓度的有机废水，其中所含有机物大多为易 企物降解的，设计采用uasb生物接触氧化组合工艺，工艺流程见图41。机械格栅水进加热池h中和池i调节池初沉池粢水井ua反应器达标排放气浮池物触化 生接氧池压滤机浓缩池集泥池图4-1工艺流程图4. 2. 2主要工艺设备说明(1) uasb反应器废水经沉淀去除废水中的悬浮物后，进入uasb(上流式厌氧污泥床)进 行厌氧处理，通过在uasb池中培养厌氧菌，分解水中的有机物，其cod 去降率可达80%以上。厌氧处理采用高效的升流式厌氧

16、污泥床，具有容积 负荷高、污泥产量小、效果稳定、能耗低等特点。一方面降低了后续好氧 生化处理的负荷，减少了运行费用；另一方面回收沼气，可作为能源回用 于锅炉燃烧，降低了煤耗。(2) 生物接触氧化工艺废水经uasb厌氧处理后还不能达到国家排放标准，尚需进行深度处 理。由于废水中的cod浓度还比较高，必须通过好氧生物降解废水中的有 机物。为保证好氧处理效果，采用生物接触氧化工艺，通过微孔曝气器曝 气充氧，池内设半软性填料。由于填料比表面积大，池内单位容积的生物 固体量较高，因此具有较高的容积负荷。(3) 气浮处理工艺经生物接触氧化处理后的废水中尚含有大量脱落的生物膜，这些悬浮物 质轻、细小，难于沉

17、淀。经过投加絮凝剂反应，形成较大的矾花后，通过 气浮系统进行泥水分离，从而保证了出水达标排放。由于原废水处理系统 屮的斜管沉淀实际应用效果非常差，因此决定此次生化后续处理系统采用 气浮系统进行废水深度处理，以保证废水处理系统的平稳运行和平稳达标。第五章污水处理构筑物的计算5. 1格栅5. 1.1设计说明格栅的作用：格栅安装在废水渠道、集水井的进口处，用于截流较大 的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护做用。另外，可以减轻后续构筑物 的处理负荷。由于处理水量较大，栅渣应用机械清除。5. 1. 2参数选取(1) 格栅过栅流速一般采用0.6l.om/s;(2) 格栅前渠道内的水流速度，一般采用0.40.

18、9m/s;(3) 格栅倾角，一般采用4575",人工清渣的格栅倾角小时较省力，但 占地多；(4) 通过格栅的水头损失，一般采用0. 080. 15m;(5) 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m;(6) 机械清渣不小于0. 2 m3/d。本次设计选取中格栅；栅条间隙e=20mm;栅前水深h=0. 3m;过栅流速 v=0.8m/s;安装倾角 a=6(y见图 5 1。设计流量 qraax=12000m7d= 500m3/h=0. 139 m3/s11 11500hi/tg a100012r 1图5 1格栅计算草图(1) 栅条间隙数(n)n - vsin a -ehv = 26.95

19、,取 n=27 条 验算：v = ql sin a ehn = 0.8/72 / s ,符合要求。(2) 栅槽有效宽度(b)设计采用020圆钢为栅条，即s=0.02m b=s (n-1) +en=l.06m(3) 进水渠道渐宽部分长度设进水渠道内的流速为0. 7m/s进水渠道宽取b,=0. 319m渐宽部分展开 角 4=20°l, =- b、) + 2tga' = 1.02m(4) 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度l-, =2 = 0.5m(5) 过栅水头损失 k = 3= 1.79 v = q.sm/ss i v2h' = k(3)3 sin 6 = 0.15m

20、e 2g(6) 栅槽总高度(h)取栅前渠道超高么=0.3m，栅前槽高= /z +么=0.6m h = h + h += 0.75m(7) 栅槽总长度(l)l li + z/2 + 0.5 + 1.0 +hi=3.38mtan 6086400x0.139x146loooatz= 0.1m3/d>q.2m3/d(8) 栅渣量：取 =0.07，/cz = 1.2,则用机械清渣，根据栅槽宽度b选型为gh-1200型链式旋转格栅除污泥机见 表 5lo表51 gh- 1200型链式旋转格栅除污泥机格栅宽度1 200mm有效栅宽1060设备总宽1400mm电动机功率kw0. 75-2. 2冇效问隙20

21、 mm安装角度60° 80°5. 2初沉池5.2. 1设计说明一般情况下，污水处理厂常用的初沉池有平流式、辐流式和竖流式三 种。本次设计采用竖流式沉淀池，该沉淀池拥有排泥方便，管理简单和占 ml面积小的优点，适用于中、小型污水处理厂。由于黄酒废水中悬浮物（ss）浓度较高，且处理量不大，故设此竖流 式沉淀池来去除废水中的悬浮物质及各种杂质等。5. 2. 2参数选取设计流量qmax=12000m7d=500rn7h=0. 139 m7s设计4个沉淀池，每个 沉淀池的流量q,=q/4=0. 03475 m7s,进岀水水质要求见表52 （竖流式 沉淀池设计参数选取及计算是参照给排水

22、设计手册5进行的）。表5-2进出水水质要求codbodss47002250400出 水 水 质42302025160/ (mg/l)一般选用圆形或正方形，在这里采用圆形，一般直径为(48) m (彡 10m)。沉淀区呈圆柱体，污泥斗为截头倒锥体。废水从中心管自上而下流入经反射板折向上升，澄清水由池四周的鋸 齿堰溢流入出水槽，出水槽前设挡板，用来隔除浮渣，污泥斗倾角为50° 60° ,污泥靠静压力由污泥管排出，污泥管直径一般为150mm。中心管内流速ucsomm/s,径深比d/h23,缝隙中污水流速乂,在初 沉池中不大于20mm/s, q=0. 8mm/s,初沉池沉淀吋间t=

23、l. 5h,缝隙高度h3 取0. 250. 5见图5 2。图5-2竖流式沉淀池计算草图5. 2. 3设计计算(1) 中心管而积与直径取u()=3omm3/s=o.o3m3/s= = 1.16m2 w()直径名=j =1.22 m(2) 缝隙高度取v. = 0.02m/.yhy = 0.34m(3) 沉淀池总面积和直径沉淀池总面积/2 =- = 43.4mq总面积 a = /； + /2 = 44.56m2 iaa池径 dj= 7.53m ,取 7. 6m(4) 沉淀池的有效沉淀高度-qt- 4.32m 符合 3/k =12.96 >7. 6m(d)(5) 校核集水槽出水堰负荷集水槽每米出

24、水堰负荷q'/(兀 d) = la56l，(m.s)，小于2. 9l/ (m-s),符合要求.(6) 每天污泥总产量(理论泥量)1000(1 po)每个池子所需容积v, =v/4 = 18/7?/j(7) 污泥斗高度(h5)取6z = 45%截头直径为ini7.6-12tan 45° =3.3m ,(8) 池总高/ = /z1+/z24-/z34-/z4+/i5=8. 56m(9) 校核污泥容积v2=-/z5(7?2 + /?r+r2) = 57.3v2> v,合格，每天排泥一次。(10) 进水部分设计采用中心进水，中心管采用铸铁管dn200mm,出水处设置有反射板。单

25、池污水设计流量2,= 0.03475m3 / d管内流速：v =1.1 m! s7rd在0. 8m/s1. 5m/s之间，符合耍求。(11) 出水部分设计 集水槽的设计采用周边集水槽，单侧集水，每池只有一个总出水口。集水槽为矩形 断面，取槽深h=0.6，底宽b=0. 5m，集水槽壁厚0.1m,则 集水梢宽度为：z? = 0.5 + 0.1x2 = 0.7m 出水堰的设计采用锯齿堰出水，以加大过堰流速，避免郁积，其尺寸为：堰顶宽 a=80mm,堰高 h=40mm,堰间距 l=a+2h=80+2x40=160mra,假设采用单侧集水，并控制堰上负荷q=58ni7m .h,取q=8m3/ni.h，

26、堰周长为：l=q|x36二 15.64m,q竖流式沉淀池周长为：l=d=23. 86m> 15. 64m,因此采用单侧集水符合要 求。集水槽宽0.5 in,深0.6 m,堰距流入槽池壁0. 5m,贝lj:堰内宽度为：7. 6-0. 5x2=6. 5 m,实际堰长为：6.5x3.14 =20. 41 m,齿型堰总数为：hl = 128个，0.16堰流量为：=0.00027m3/s128出水损失：采用90"三角堰由三角堰过堰流量公式：q = 1.4h,25, h,=0. 033m考虑自由跌水水头损失0. 15m,则出水堰总水头损失为：h,+0.15=0.183m5. 3调节池5.3

27、. 1设计说明工业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，用调节池进行均衡调节，缓冲瞬时排放的高浓度 废水，同时使生产废水进行内部中和反应，从而降低运行成本，保证系统的 稳定运行。5. 3. 2设计计算平均流量 q=3500m3/d=146m3/h=40. 55l/s&41l/s。设计停留时间 取8h0有效容积 v =qxhrt= ( 3500 m3/d /24h) x8h= 1167m3有效水深 冇效水深取h=4m表面积 则调节池的表面积4为：a=v/h2 = l 167/4=292m2总高度 1.取调节池为长方形，则边长为：l= 24m2取超高

28、为hl=0. lm3.进水高度为-1. 2m,水而高度应低于-1. 2m，所以调节池总1. 2+4+0. 1=5. 3m工艺尺寸为:24mx 12. 2mx 5. 3m采用铸铁管进出水，流量为3500 m3/d=41l/s. 取管径为250mm，流 速v=0. 84m/s.1000i=4. 87,出水管径与进水管径取相同的.5. 4中和池5.4. 1设计说明由于本次设计的主体工艺uasb在处理黄酒废水时需耍一定的条件中， 因此废水在此池屮通加酸或加碱进行屮和反应，使废水达到进入厌氧池的 ph范围要求。5. 4. 2参数选取已知qbax=12000m7d=500m7h；取水力停留吋间hrt=o.

29、 5h;中和池的有 效水深h=6. om；水面超高取0. 5m。5. 4. 3设计计算中和池的有效容积v=qxt=500x0. 5=250m3中和池的总高度h=6. 0+0. 5=6. 5 m中和池的面积:a=v/h=250/6. 5=38. 5 m2,取 a=40 m2中和池横截面积为：8x5 ( m2)屮和池的尺寸为：lxbxh=8x5x6. 5 (m)5. 4. 4升温由于调节池后接入uasb反应器，反应器采用中温厌氧，所以废水应在 调节池内进行加热.一般采用铺设蒸汽管进行加热，但是黄酒废水生产过 程中会产生大量剩余蒸汽，此处可以加以利用，在管线上增加一个交换器 即可.如果热量不够可以建

30、设一座加热池。5.4.5潜污泵调节池集水坑内设2台自动搅匀潜污泵，一用一备，水泵的基本参数 为扬程 ii=22m,功率30出口直径150mm型号为 150qw100-40-30 水栗流量q=200m3/h 转速980 效率60. 1%重量900kg尺寸 长宽为600mm*480mm, 取装泵的槽为2000*1000水泉最低水位为距底387mm,高为525mm,取槽高为1500mm5.4. 6搅拌为防止污水中悬浮物的沉淀和使水质均匀，可采用水泵强制循环进行 搅拌，也可采用专用搅拌设备进行搅拌。水泵强制搅拌，是在调节池底部设穿孔管，穿孔管与水泵压力水和连，用压力水进行搅拌。水泵强制循环搅拌的优点是

31、不需要在池内安装其他专 用搅拌设备，并可根据悬浮物沉积的程度随吋调节压力水循环的强度。其 缺点是穿孔管容易堵塞，检修也不太方便，影响使用。所以，目前工程上 常采用潜水搅拌机进行搅拌。根据调节池的有效的容积，搅拌功率一般按1 m3污水4-8w选配搅拌 设备。该处理站取5w,调节池选配潜水搅拌机的总功率为：500x 5=2500w选配2台潜水搅拌机单台设备的功率为0. 85kw叶轮直径为260mm。叶 轮转速为 740r/mino 型号为 mxat4. 0/12-615/480将2台潜水搅拌机，分别安装在中间部位。5.5 uasb反应器5.5. 1设计说明uasb是一种集厌氧反应与沉淀为一体的高效

32、升流式反应器，这种反应 器结构简单，不用填料，没有悬浮物堵塞等问题。处理各种有机废水时， 在反应器内培养颗粒污泥形成污泥床，废水由底部进入，向上流过污泥床 区与大量的厌氧菌接触，废水中的有机物大部分被厌氧菌分解成沼气，沼 气与水和污泥在三相分离器中进行分离，沼气通过气室、水封、阻火罐等 收集至锅炉。处理后的水由反应器顶部流出，进入好氧生化池进行进一步 的处理。厌氧反应可处理高浓度废水，具有动力消耗小、容积负荷大、可 产生一定的生物能、运行管理方便等特点。5. 5. 2参数选取经过对同类工业废水用uasb反应器处理运行结果的调査，己知常温条 件下（2025°c）条件下uasb反应器的进

33、水容积负荷率可达（57. 0） kg cod/ （m3 - d）, cod的去除率可达到85%以上，沼气表现产率为0. 5 m3/kg cod （去除），污泥的表现产率为0. 1 kg mlss/kg cod（去除），厌氧污泥可实 现颗粒化，其设计最大流量q,nax=12000m7d=500m7h。进出水水质要求见表 5-3 （uasb设计计算参照废水厌氧生物处理理论与技术及生物化工 废水处理技术及工程实例进行的）。表5-3进出水水质要求codbod进水水质/ mg/l42302025去除率9088. 9出水水质mg/l4232255.5.3设计计算(1) uasb反应器有效容积及尺寸的确定采

34、用进水cod容积负荷率为6. 0 kg cod/ (m3 - d)则反应器的有效容 积为：v qs = 8460m3 r nv考虑检修时不至于全部停产，采用五座uasb反应器，每个反应器的容 职为：v, =v/?/5 = 1692m3采用反应器有效高为8m，则每个反应器的而积为：a = = 211.5m2 8设反应器的宽为14m,则反应器的长为：a/b = l5amuasb 尺寸：lxbxh=15. ix 14x8 (m)(2) uasb反应器构造的确定uasb反应器采用矩形，三相分离器由上下w层重叠的三角形集气罩组 成，采用穿孔管进水配水，采用明渠出水。uasb反应器的构造断面见图5 一 3

35、所示。图5 3 uasb反应器构造断面示意图(3) 三相分离器设计三相分离器沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积，则沉淀区的表 面负荷率为：1200024x5x211.50.47 m3/ ( ni2 h )该值 (1. 02. 0 ) m3/ (m2 h)，满足要求。根据图3-5,设上下三角形集气罩斜面水平夹角为55° ,取保护高度hi=0. 5m,下三角形高h:i=l. 2m,上三角形顶水深hfo. 5m,则有：b,二 0.84m 155°设单元三相分离器宽b为2. 4m，则下集气罩之间的宽b2为： b2 = 2.4-2x/?, = 0.72m下三角形集气罩之间缝隙b2中

36、的水流(不考虑气的影响)上升流速v,的计 算为：a =/?2bn = 58.8z?22则 v 丨为： v. = = 1.7m/ h5x6/,上三角形集气罩回流缝的水流上升流速v2的计算为：设1)3=0.35111，则 回流缝的总而积&为：a2 = bb2n = 57.1m2则 v2 为：v，= = 1.75m/h 5xa2a2为控制断面，可以满足vl<v2<2.0m/h的条件，具有较好的阎液分离 要求。因为上三角下端c至下三角形斜面和垂直距离 ce=b3sin55°=0. 29m,bc:ce/ sin35° =0.51m,取ab=0. 4m上三角形集气罩

37、的位置即可确定，其高h4为：h4 =cos55j+2tan 55 = 0.84m已知上三角形集气罩顶的水深为0.5m则上下三角形集气罩在反应器 内的位置己经确定。根据已确定的三和分离器构造，还应该校核一下气液分离的条件是否 符合要求。沿ab方向水流的速度为：v = 2am/ hcexbx2nx5设气泡的直径dg=0. 01cm，在常温(20°c )下，取废水密度p : = 1. 03g/cm3, 气体密度p g=1.2xl(t3 g/cm3,清水运动黏滞系数v=0. 0101cm7s (按浄水 取值)，气泡碰撞系数p =0. 95,清水动力黏度p =0. 0101 x 1. 03=0

38、. 0104 g/(cm s),由于废水的u 般比浄水的u大，可取废水的u为0. 02 g/ (cm s)，贝!vb =中- (/?, -pd2 = 0.266c/77 / s = 9.58m/ /z 根据前面的计算结果有：bcab1.275 ,1 = 4.56,则可满足4¥的要求，可以脱除直径等于或大于0.01cm的气泡。(4) 进水分配系统的考虑图54穿孔管配水图采用穿孔管配水(见图5-5),每个反应器设8根dl50mm长14m的穿 管。每两根管之间的中心矩为1. 51m,配水孔径采用1)15mm,孔距为1. 5m, 每个孔的服务而积为1.5x1. 5=2. 25m2,孔径向下，

39、穿孔管中心距反应器为 0.25m,每个反应器共冇72个出水孔，若采用连续进水，每个孔的流速为:qmaxg/k= 5x72 =2 j86m/5 a a2则进水部分水头损失为：h = ,查表得f = 1.06,/2 = 0.258m(5) 出水系统的设计考虑 出水渠的设计采用锯齿形出水渠，渠宽0.2m渠高0.2m，每个反应器设3条出水渠， 基木呵保持出水均匀。 出水堰的设计采用锯齿堰出水，以加大过堰流速，避免郁积，其尺寸为：堰顶宽 a= 100mm,堰高 h=50mm,堰间距 l=a+2h=100+2x50=200mm,即 0. 2mo采用双侧集水，则实际堰长为：l=12. 4x2=24. 8m齿

40、形堰总数为:登=151个单堰流量为： = 0.000,8/, 出水水头损失采用90°三角堰由三角堰过堰流量公式0 = 1.4h,25得，h,=0. 209m考虑自由跌水水头损失0. 15m,则出水堰总水头损失为： h2=0. 209+0. 15=0. 359muasb的总损失为：h, +h2=0. 258+0. 359=0. 617m(6) 排泥系统的设计由于该工艺的污水处理量较小，且污泥在厌氧条件下将有机污染物转 化成沼气，没有过多的剩余污泥，在培养厌氧污泥实现颗粒化吋，污泥量 还不够，因此不设排泥管。若要设排泥管时，可考虑把配水管兼作排泥管 用，可均匀排除污泥床区的污泥，并在反应

41、器1/2高处，和三相分离下三 角以下0.5m处各设d=100醒排泥管各一根，并在池底设放空管。(7) 沼气产量计算每日沼气产量为:12000x4. 23x0. 9x0. 5:22842m3/d(8) 产泥量计算每日表观产泥量为：12000x4. 23x0. 9x0. 1=4568. 4 kg mlss八 1,则每 个 uasb 日产泥量为 913. 68 kg mlss/d。(9) 水封罐水封罐一般设于消化反应器和沼气柜或压缩机房之间，起到调整和稳 定压力，兼作隔绝和排除冷凝水之用。uasb反应屮大集气罩中出气气体压力为p, = l. 0mii20,小集器罩中出气 气体压力为p2=2. 5mh

42、2o，则两者气压差为ap = p2 - /?, = 1.5 ( inh2o)故水封罐中该收气管的水封深度差为1. 5 mh2o。沼气柜压力ps400mnih20, 取为0.4mmn20，则在忽略沼气管路压力损失时，水封罐所需最大水封为 ho= p? p =2.1( mlho)取水封罐总高度为h=2. 5m水封罐直径1800 mm,设进气管dn100钢四根，出气管dn150钢一根，进水管dn52钢一根，放空管dn50钢一根，并设液面计。(10) 气水分离器气水分离器起到对沼气干燥作用，选用0 500mmxh1800mm，钢制气水 分离器两个，串联使用。气水分离器屮预装钢丝填料，在各级气水分离器

43、前设置过滤器以净化沼气，在分离器出气管上装设流量计、压力表及温度 计。(11) 沼气枳容积确定円产沼气量22842m3,则沼气柜容积应为平时产气量的3h体积来确定， 即：3x 22842 = 2855 3 24选用500m3钢板水梢内导轨湿式贮气柜6个(c1416a)。5. 6集水池5.6. 1集水池容积的确定由于废水是高低浓度混合排放的，考虑采用四台泵lomin流量来作为 集水池的容积：v = qt= 12000 x 10*4 = 334m3 24x60取集水池深5. 5米，面积a=61m2 取集水池为正方形，长宽为8m5.6.2潜污泵集水池内设置潜污泵型号为600qw3750-17-250

44、,设置五台这种潜污 泉，四用一备。水泵参数： 型号600qw3750-17-250 流量3750m3/h扬程 17m转速740r/min功率 250kw效率86.77%出口直径6 0 0 mm重量 4690kg由于要设置潜污泵，这种泵的基座尺寸为1.3m*1.2m要设置五台. 5.6.3搅拌机由于高低浓度废水在这里汇水，为保证水质均匀，不对后续工艺造成影 响，故设两台搅拌机.选配2台潜水搅拌机，单台设备的功率为0. 85kw叶轮 直径为260mm。叶轮转速为740r/min。5. 6. 4集水池总高的确定 取超高0. 3m集水池总高为5. 8m,由于集水池是高低浓度废水混合的构筑物，低浓 度废

45、水以-1. 2m的标高从场外进入.为了经济原因，集水池建于地下-1.2m 处这是为了保证水不回流.故而池高变成5. 8 + 1. 2=7. 0m.5. 6. 5进水出水管确定此处水进行汇流，出水管应增大管径，流量为12000m3/l采用铸铁管管径为dm50mm v=0. 881000i=2.465. 7接触氧化池5.7. 1设计说明废水经uasb厌氧处理后还不能达到国家排放标准，尚需进行深度处 理。由于废水屮的cod浓度还比较高，必须通过好氧生物降解废水中的有 机物。为保证好氧处理效果，采用生物接触氧化工艺。在生物接触氧化系 统中设有半软性填料，通过微孔曝气器曝气充氧培养微生物，废水与长满 生

46、物膜的填料相接触，大部微生物以生物膜的形式固定在填料上，部分悬 浮生长在水中；在曝气冲刷作用下，老的生物膜不断脱落，新的生物膜不 断生长，促进生物膜的新陈代谢。填料上的有机物以废水屮的有机物为食 物，分解为c02和h20,从而降低了废水中的有机物浓度，使废水得到净化。生物接触氧化工艺是近年来国家推荐广泛使用的工艺，它具有以下特占. 由于填料比表面积大，池内单位容积的生物固体量较高，因此具有较高的容积负荷。 由于接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，对水质水 量的骤变有较强的适应能力。 当容积负荷较高时，其f/m比可以保持在一定水平，污泥产量低， 而且大多为脱落的生物膜，易脱水处理，不需

47、要污泥回流。其基本构造见图5-5所示。h i (i-s)+h1-进水管；2-出水管；3-进气管；4-填料图55生物接触氧化池基本构造图5.7.2参数选取(1) 设计流量q=12000m7d, bod进水水质：225 mg/l,出水水质：20 mg/l(2) 设计参数 生物接触氧化池的个数或分格数应不小于2个，并按同时工作设计。 容积负荷范围m: 10001500gb0d/(n? d)。(给排水设计手册第5册) 污水在氧化池内的有效接触时间一般为1. 23. oh。 填料层总高度一般为3m,当采用蜂窝型填料时，一般应分为装填，每层高为lm,蜂腐孔径不小于25mm。 进水bod浓度应按制在1503

48、00mg/l。 接触氧化池中的溶解氧含量一般砬维持在2. 53. 5 mg/l,气水比为 (1520): 1。 接触氧化池每格的面积一般不人于25m2,为保证布水布气均匀。5.7.3设计计算(1) 接触氧化池有效容积取容积负荷m=1200g/(m3 d)，接触时间t=2hov = 2050m3m(2) 接触氧化池而积取接触氧化填料层总高度h=3m,则接触氧化池总面积：v9f = = 683.3m2h设3座池子单池f' = = 227.8m2 n(3) 接触氧化池格数设n=10，则每格接触氧化池面积：/ = 22.78m2 < 25m2,f=23. 1 m1n每格接触氧化池尺寸为5

49、. 5x4. 2m(4) 校核接触时间t = - = 39h,在 1.23.oh 范围内 q(5) 接触氧化池总高度取 hi=0.6m，h2:0.5m, h3=0. 3m, h4=l. 5m,填料层数 m=3 层，则接触氧 化池总高度：ii0=ii+ hi+ h2+(m-1) h3+ h!=6. 2m(6) 污水在池内的实际停留时间二二 2.59aq(7) 选用半软性填料，则填料总体积v' = nf'h = 693m3（8）所需空气量采用多孔管鼓风微孔曝气供氧，取气水比d（,= 15m7m3,则所需总空气里：d = dqq = 180000m3/j = 7500zzz3 / h

50、 = 125m3 / min每格需气量：d= = 250m3 / h n每格所需曝气头个数为：250/3=83. 3个，取90个，则选用hwb2型 微孔曝气器，见表54所示。表5-4 hwb-2型微孔曝气器型号hwb2曝气量（m7h）13服务而积（m2）0. 30. 5氧利用率（）2025动力效率（kgo2/kwh）46阻力(mmlho)150350（9）空气管路计算见附表一。空气管路布置方式：每格上一根主管，每根主管上9根支管，每根支管上 布置10个曝气头，两边各5个。选择一条从鼓风机房幵始最远最长的管路作为计算管路，在空气流量 变化处设计算节点，统一编号后列表进行空气管道计算。计算结果见附

51、表一。曝气头阻力损失为5.88kpa,空气管道总阻力损失为：30.758x9.8 = 30 a3 pa = 0,30kpa曝气系统空气压力总损失为：0.301 + 5.88 = 6.181为确保安全，取9. 8kpa。（10）空压机的选定空气扩散装置安装在距接触氧化池池底0.2m处，因此空压机所需压力为：p二(6. 2-0. 2) x9. 8=58. 8 kpa。空压机供气量:7500 m3/h=125 mvmin根据所需压力和空气量决定采用rd-130罗茨风机四台，两用一备，见表表55rd-130a罗茨鼓风机u径mm125八转速r/mi n1750供气压力kpa58. 8进口流量m3/m i

52、 n505. 8气浮池5.8. 1设计说明经生物接触氧化处理后的废水中尚含有大量脱落的生物膜，这些悬浮 物质轻、细小，难于沉淀。因此决定此次生化后续处理系统采用气浮系统 进行废水深度处理，悬浮物质经过投加絮凝剂反应，形成较大的矶花后， 气浮利用清水池中的溶气水，经过释放机产生大量的微小气泡，这些气泡 在上升的过程中携带着水中的悬浮物一冋升至水面，形成浮渣，浮渣由刮 渣机刮入污泥池，从而进行泥水分离，以保证废水处理系统的平稳运行和 平稳达标。5.8.2参数选取(1) 己知设计流量 q=12000m7d=500m3/h=0. 139m3/s,(2) 接触上升流速r =nmmls，停留时间zc=60

53、s,(3) 气浮分离速度= lmmls，溶器罐过流密度/ = 150/713 /(/z-m2),(4) 溶器罐压力p = 3.5kgf/cm2= 3.43xlo5pa ,气浮池分离室停留时间t=18min (由于气浮池的设计资料太少，因此气浮池设计是参照城市污水回用深度处理设施设计计算书进行计算的)5.8.3设计计算(1) 气浮池所需空气量q：=qr'ae(/)= 4950l/hf一试验条件下回流比取15%试验条件不的释气量取60£/m3中一水温校正系数，1.11.3，取1.1(2) 所需空气机额定气量(#为安全系数，在1.21.5之间，取1.2)60x1000=0.10m3

54、/min选用z 0. 10/7 0,型空压机(3) 加压溶气所需水量q= 二 72.3m3 / a p 136/jpktp 选定的溶气压力，3.43x 105 zvz，即3.5g/7 cm2心一溶解度系数，取3.32xl0_27溶气效率，取80%实际回龍去:盖:14.5%(4) 压力容气罐(选用两座)dd= 'd 2 = 0.55m 选用标准填料d,=0.6m，则实际过流密度127.9m3/(/rm2)(5) 接触室尺寸气浮池个数n=2,单室表面积x (e+e,)/2 _a、= 6.6m令池宽尽.=2.2m,则接触室长度l - - 3m，s接触室出口断面高/2 =4 =3m ,接触室气水接触水深 h/ = 60x0.012 = 0.72m ,取 / = 0.8m ,接触室总水深 = h2+h'(. = 0.8 + 3 = 3.8m(6) 分离室表面釈=39.7m3,令池宽氏=4.0m，则分离室长度al= = 10.0m,bx分离室总水深h、= 0 = 2.16m(7) 气浮池容积w = achc + ashs=u0.sm3(8) 时间校核接触室气水接触时间h:=66.