毕业论文木兰县金桥啤酒厂每天1万吨污水处理设施初步设计

1、摘摘 要要啤酒工业在我国迅猛开展的同时，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,不考虑远期开展。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到达 国家?啤酒工业污染物排放标准?GB198212005 ，即：BOD 20 mg/L ，

2、COD 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 反响器 CASS 池 巴氏计量槽 处理出水工程实践说明 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 CASS目目 录录摘摘 要要.IA AB BS ST TR RA AC CT T.II第第 1 1 章章 概概述述 .1根本设计资料 .1设计题目 .1设计背景 .1根本资料 .1设计内容、原那么 .2设计依据及标准.2设计内容 .2设计原那么 .3第第 2

3、 2 章章 工工艺艺方方案案论论证证、选选择择.4水质分析 .4啤酒工业废水的来源及水质特征.42.1.2 处理程度 .5工艺选择 .5方案比照 .5工艺流程 .7工艺说明 .8第第 3 3 章章 污污水水处处理理局局部部设设计计计计算算 .9格栅 .9设计说明 .9设计计算 .9计算草图 .113.2 提升泵 .11设计说明 .11设计计算 .123.3 调节沉淀池 .12设计说明 .12设计计算 .123.4 UASB 反响器 .17设计说明 .17反响器所需容积及主要尺寸确实定.173.5 CASS 反响池 .22设计参数 .223.5.2 设计计算 .23鼓风机房设计.303.6 巴氏

4、计量槽 .343.6.1 设计说明 .34设计参数 .34设计计算 .35第第 4 4 章章 污污泥泥处处理理局局部部设设计计计计算算 .37处理量 .374.2 构筑物的设计计算 .37集泥井设计 .37污泥浓缩池 .37污泥提升泵房.41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.43厂区平面布置 .43平面布置原那么.43平面布置 .44厂区高程布置 .46设计说明 .46高程布置原那么.46水处理构筑物高程水力计算.46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 .52设备及构筑物一览表 .52第第 7 7 章章

5、 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、预算的根底资料.547.1.2 工程造价分析 .54工程概算 .557.2.1 根本建设投资估算.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 .57运行费用 .57第第 8 8 章章 环环境境影影响响评评价价 .62环境质量标准与污染物排放标准.62环境质量标准.62污染物排放标准.62工程建设和生产对环境的影响.64大气污染源 .64污废水 .64固体废弃物 .64噪声 .658.3 环境保护措施初步方案 .65大气环境治理.65污废水治理 .

6、65固体废弃物治理.66噪声治理 .66平安措施 .66评价结论 .67 第 1 章 概述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

7、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。根本资料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 处理后水质要求到达 国家?啤酒工业污染物排放标准?GB198212005 ，进水水质和排放标准见表1。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22001280120排放标准8020703气象资料哈尔滨市木兰县年平均气温。最冷月份是 1 月份，平均气温，最热月份是 7 月份，平均气温是，年平均冻土深度为1.2 设计内容、原那

8、么设计依据及标准 有关设计文件和根底数据；1、国家?啤酒工业污染物排放标准?GB198212005；2、?室外排水设计标准 ?2005 年修订GB500142005 ；3、?建筑给水排水设计标准 ?GBJ1588 ；4、?给水排水设计手册 ?111 册 。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

9、表。设计原那么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到达或优于 国家?啤酒工业污染物排放标准?GB198212005 ；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。第 2 章 工艺方案论证、选择啤酒工业废水

10、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

11、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 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22001800120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, 要求到达的处理效果也较高

12、 , 拟采用厌氧 好氧的处理路线。厌氧法处理高浓度有机废水较经济 , 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。最冷月份是 1 月

13、份，平均气温，最热月份是 7 月份，平均气温是，年平均冻土深度为6。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考虑到将来产量还会提高， 因此设计排放废水量为 80003/md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开展到现在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

14、车辆。本工程的缺点是： 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CODrBOD5SSPH1500200010001200250350 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

15、CASS 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本钱，又能产生经济效益和社会效益5。，反响时间为 15，处3/()crkgCODmdh3/()crkgCODmd理后出水水质稳定。工艺流程粗格栅细格栅UASB 反响池 水力筛集水池污泥脱水污泥浓缩池集泥池CASS 反响池原水格栅调节

16、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进行厌氧处理，大局部有机物在 UASB反响器中降解，反响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、

17、 UASB、CASS等处理单元产生的污泥排入污泥浓缩池中进行处理。第 3 章 污水处理局部设计计算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。设计计算1格栅的间隙数 个0maxsin0.12sin6019.9200.02 0.4 0.7Qnbhv式中：设计最大水量m3/smaxQ 格栅倾角，取060 格栅间隙宽度取b0.02m hm 过栅流速，取， 一般v0.7/m s0.6 1.0/m s2栅槽宽度： (1)0.01(20 1)0.02200.6Bs nbnmmm 设栅条宽度

18、，采用锐边矩形断面0.01sm3进水渠道肩宽局部长度 ：1l设进水渠宽，其渐宽局部展开角度10.45Bm012011010.60.450.22( )2220BBmmlmtgtg4栅槽于出水渠道连接处的渐窄局部长度2l 120.220.11( )22lmlm5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失0hh k计算水头损失20sin2vhg43( )sb形状系数2.42243( )sin2svhkbg43200.010.72.42()sin6030.0219.60.062m6栅后槽总高度H 设栅前渠道超高20.3hm 120.40.620.30.762Hhhhm7栅槽总长度L 12

19、00.40.30.5 1.00.220.11 0.5 1.02.24( )60HLllmtgtg8每日栅渣量W在格栅间隙为 20情况下，设栅渣量为 1000污水产mm3m栅渣格栅间隙，产栅渣量为30.07m1625mm 。3330.1 0.05/10mm3ma0.070.7(/)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 提升泵设计说明污水提升泵选用潜污泵，放入格栅后过水渠中

20、。 设计计算 提升流量： Q = 3/h 扬程： =提升最高水位 +水泵水头损失 = 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，H=，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。设计计算（1） 池子总外表积A2max10000 1.053600360024

21、3600218.752.0QAmq式中为外表负荷，取q2.0（2） 沉淀局部有效水深2h22.0 1.53( )hqtm（3） 沉淀局部有效容积V3max10000 1.0536001.5656.2524VQtm （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） 污泥局部需要的容积 V max120() 86400100(100)zQCCTVKP 式中：3maxQ 最大设计流量（m/ s）

22、 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 (120070% 1200) 101 1001.05 1.0 (10095)V 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）污泥斗以上梯形局部污泥容积2V 3(225) 0.010.17hm 122lm 25.0lm 31224()22.

23、05.00.17 5.011.4722llVhbm（12）污泥斗和梯形局部污泥容积 设计满足要求331239.36 11.4750.8336VVmm（13）池子总高度设超高为，那么10.5hm1230.53.04.077.57Hhhhm其中3330.173.94.07hhhm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，有效水深，穿孔花墙的开口面积为过水断面面积的 20%左右，那么过孔流速为 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 0.05/s2V 孔洞的宽度m2B 孔洞的高度

24、m2h 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，然后汇入出水管道排走，出水堰采用矩形薄壁堰，自由跌落水头 0.1，掩上水深 H 为 02 HbHgQ =m式中 流量系数，一般采用0m 出水堰宽度mb 出水堰水深mH 0.122/ 20.45 52 HHg 0.03Hm出水堰后自由跌落采用，那么出水堰水头损失为(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，将污水送至反响器。出水槽宽度设为，出水渠道水深，高。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，挡板高出水面，深

25、入水下。出水挡板距出水堰，挡板高出水堰，射门如水下，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：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tGL-525512153.4 UASB 反响器设计说明UASB上流式厌氧污泥床 是集生物反响与沉淀于一体的一种结构紧凑效率高的厌氧反响器。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，出气管设水封装置。池内所有管道、三相别离器和池壁均做防

26、腐处理7。 反响器所需容积及主要尺寸确实定根据国内生产运行经验,在常温条件下，UASB 反响器的进水容积负荷选用，COD、BOD 的去除率分别为36.0/()kgCODmd92%、85%，污泥产率去除 ，沼气产率0.01/kgSS kgCOD去除 。30.41/mkgCOD（1） 反响区设计计算UASB 反响器有效容积配水系统上缘至三相别离器下缘之间的空间30302410000 22003666.76.0 10RQSVmN每座反响器容积不宜超过，所以采用 8 座 UASB3400 500m反响器，那么每座有效容积为，有效水333666.7458.38mVm深常用范围为，设有效水深为 H，那么每

27、座反响3.0 6.0m4.5m器面积，设反响器宽为，那么3458.31024.5VAmH7.5m长为，。13.6m13.6 7.5LKm校核 UASB 反响器废水上升流速rv100000.51102 8 24rfQmvhq 常用范围rv0.25 1.00mh校核水里停留时间t3666.78.8( )1000024VthQ2三相别离器设计计算 三相别离器沉淀区的外表积同反响区的水平面积，即沉淀区的外表负荷率为 小于32100000.51102 8 24rQmvmhA ，符合设计要求。321.00mmh设上下三角集气罩斜面水平倾角分别为和常用 ，055060055060下三角形集气罩进水缝隙上升流

28、速取，那么该缝隙总aaav1.4mh外表积为 1A211000037.28 24 1.4aQAmv取 5 个缝隙即上集气罩有 5 个 ，那么每条缝隙宽为2k1237.2157.5 5AkmL取保护高度，上三角形顶水深常用10.5hm20.5hm ，那么有沉淀室进水缝隙废水流速取，那0.51.0mm2v1.5mh么进水缝隙总外表积2221000034.78 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，其高度为0.4abm4h00241(cos60)55(0.4 0.5) 1.428122R

29、habtgm大于，符合设计要求。0.6m05sin600.4 0.8660.35habm上三角形集气罩顶的水深为一般 ，那么0.5m0.51.0mm上下三角形集气罩在反响器内的位置已经确定。根据构造，校核气液别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 cm，320.0012/g cm210.0101 1.030.0104()gcms，由于废水的一般比净水的大，故取，0.02()gcm s 于是气泡在 A 点的上升流速为1v210.95 981(1.030.0012) 0.010.266(/ )9.58(/ )1

30、8 0.02vcm sm h根据前面计算有： 0.40.341.16abbd211.500.169.58vv ，废水可顺利排出，满足设计要求。abbd21vvdAB图 3-3 三相别离器设计计算简图3布水器设计计算采用穿孔管配水，每座反响器设 7 根 DN80，长 6 米的穿mm孔管，穿孔管的中心间距为，配水管直径为一般15mm ，孔距为 2 米，每个孔的效劳面积为15 25mm一般 24 ，孔口向下，配水管底部距池底21.72.03.4m2m为，每座反响器共有 28 个出水孔。0.25m4出水系统的设计计算采用锯齿形出水渠，渠宽，渠高，每个反响器设有 5 个出水渠，每个上三角形集气罩顶上设一

31、条出水渠，根本保证出水均匀。5排泥系统的设计考虑可均匀排除污泥床区的污泥，在三相别离器下和池底上各设排泥管一根，并在池底设放空管。200dmmUASB 反响器每 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沼气产量计算每日沼气产量：310000 1.05 2.2 0.92 0.418298aQm7沼气集气系统布置集气室沼气出气管：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别离器的集气室中气液两项界面高度的，因为

32、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局部进入沉降室，同时兼有排泥和排除冷凝水作用。 水封高度： 10HHH 式中 反响器至贮气罐的压头损失和贮气罐内的压0H头，为保证平安取贮气罐内压头集气罩中出气压头最大取，贮气罐内压强为。1H22mH o0H2400mmH o水封高度取，水封罐面积一般为进气管面积的 4 倍1.5m那么2221143.14 0.2540.19644Sdmm 沼气柜容积确实定： 由计算可知该处理站日产沼气，那么沼气柜的容积设定为 3小时产气量的容积，即，设计沼气382983103724Vqtm 柜尺寸为米。15 10 79产泥量计算每日产泥量：设计参数：

33、产泥系数 r=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300.01 10000 1.05 2200 92% 10212.52/wQrQS eKgMLSS d 31760212.52176042.5/1000(1)1000 (1 99.5%)vQmdp3.5 CASS 反响池国内很早便对 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

34、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 池结构示意图设计参数 选择区、兼氧区、主反响区长度比为 1:5:30 污泥负荷率：50.05 0.5/sNkgBODkgMLSS d 污泥浓度：2500 4000/Xmg L 池内回流比：R=20% 反响池宜采用矩形池，水深 H 为 46 米 宽深比：B：H 为 12 长宽比：L：B 为 46 冲水比UASB 去除85%，那么 CASS 池进水 BOD为BOD0S1800 15

35、%270/mg L要出水要求为eS20/mg L 设计计算（1） 曝气时间at 设混合液污泥浓度，冲水比，污2500/Xmg L0.27泥负荷，那么：0.270.17/sNkgBOD kgMLSS 02424 0.272703.940.172500asSthN X（2） 沉淀时间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 41.77.4 1030 25

36、003.7/um h0.27 50.50.53.7sHthu 那么在之间st0.5 1.5h 运行周期asbdttttt式中：排水时间，dth设排水时间，那么0.5dth2sbdttth那么6th每日周期数：2242446nt4 曝气池容积 V30()10000 (27020)78430.172500 0.75esQ SSVmN Xf设 4 座曝气池，那么，每座池体积14n 3784319614Vm单5 池体布置设有效水深5Hm那么219613925Am单设宽，那么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1

37、V固定容积组成，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，相应水深，固定容积由两局部组成，一局部1H是活性污泥最高泥面至池底之间的容积，相应水深，另一3V3H局部时滗水水位和泥面之间的容积，是由防止滗水时污泥流失的最小平安距离决定的容积，相应水深。2V2H预反响区预反响区与总反响区的比例为17.2Lm1:5那么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那么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

38、，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设孔高那么孔宽为32.650.80.80.8 4Amn导流孔设在池底部，且沿墙均匀分布。校核出水溶解性根据设计要求出水水质应5BOD5BOD小于10.55/mg L022424ezaSSk Xft n式中动力学参数，0.0168zk，符合设24 2709.4710.55242500 0.75 4 4 0.022eS 计要求6 最大剩余污泥量 010001000eVSSXXYQkdVf 式中：Y 出水，为eSBOD/mg L

39、20/mg L污泥自身氧化系数，0.040.1，与污水温度dk有关 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，20kd0.04 0.075 温度系数，( )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 d设剩余污泥含水率为 99.5%那么湿污泥量： 式中为剩余污泥含1000(1)SXQp水率那么3(10)897179.4/1000(1 99

40、.5%)SQmd7 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 0.1820.45 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处，淹没深度为 0

41、.35.00.34.7Hm其绝对压力39.8 10bPPH 551.013 100.98 104.7 51.47 10aP 微孔曝气头转移效率为 20%，那么气泡离开水面时含氧量AE：tQ21(1)7921(1)AtAEQE 21(1 20%)7921(1 20%) 17.5%夏季清水氧饱和度，那么曝气池内平均溶(30)7.63/SCmg L解氧饱和度(30)SbC (30)(30)5()2.026 1042btSbSPQCC 551.47 1017.57.64 ()2.026 1042 8.7/mg L那么夏季标准需氧量0R (30)(20)030 20(30) 1.024SSbLRCRCC

42、 239.6/kg h8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升污泥，空气量按回流污泥量的 8 倍考虑，污泥回流比，20%R 那么提升回流污泥所需空气量为： 318 20% 10000666.7/24Gmh那么系统总需气量： 314278.6666.74945.3/SGGGmh9曝气系统布设：单座曝气池平面面积为2(43.67.2) 9327.6Am设每个曝气头效劳面积为20.5m那么曝气头总数为，设计取 676 个曝气头327.66550.50.5A在相邻 2 个曝气池隔墙设 1 根干管，每根干管设 4 根

43、配气竖管，每根竖管配 13 跟支管，每根支管设有 13 个曝气头，曝气器型号为 HWB-2，其技术参数如表 3-2表 3-2 HWB-2 型微孔曝气器技术参数表直径 mm厚度 mm微孔平均孔径 um曝气量 m3/h 个曝气板2002015013陶瓷板氧利用率%动力效率kgO2/kwh阻力 mmh2O效劳面积 m2/个托盘202946150350ABS10排泥设置每池池底坡向排泥坡度 i = 0.01 ，池出水端池底设m3排泥坑一个，每池排泥坑中接出泥管 DN200 1 根，剩余污泥在提升泵作用下排入集泥井。污泥提升泵的型号为 50QW-25-10-1.5，其性能参数如下表：表 3-3 50QW

44、-25-10-1.5 型潜水排污泵性能参数表排除口径mm流量m3/h扬程m转速r/min功率kw效率%重量kg502510284060鼓风机房设计1供气量 本处理需提供压缩空气的处理构筑物及供风量为： CASS 反响池3/min。2供风风压 2O，鼓风机供风以 CASS 反响池为准 .3鼓风机选择综合以上计算，鼓风机总供风量及风量为Gs=32O。所以拟选用 RB-50 型罗茨鼓风机两台，一用一备，该鼓风机技术性能如下：转速n=2000r/min，口径 DN=50mm，出风量3/min，出风升压 49.0kPa，电机功率 N=4.0kW,机组重80kg，占地尺寸为 L493mmM476mm,机组

45、高 H275mm。4鼓风机房布置鼓风机房平面尺寸 ，鼓风机房净高 ，鼓风机房含机房两间2，值班控制室一间3，鼓风机机组间距不小于 。表 3-4 空气管路损失压力损失h1+h2管段编号管段长度Lm空气流量Qm3/h空气流速vm/s管径Dmm配 件管段当量长度L0m管段计算长度L0+Lmpa/mPa1-225三通1 个， 弯头1 个2-325三通1 个3-425三通1 个4-525三通1 个5-625三通1 个6-725三通1 个7-825三通1 个8-93.58.38三通1 个，异型管 1个9-1038三通1 个10-1138三通1 个11-1238三通1 个12-1338三通1 个13-145

46、0弯头1 个， 三通1 个，异型管 1个8.014-1550三桶1 个15-1680四通1 个，异型管 1个16-17100四通1 个，异型管 1个17-18100四通1 个18-19100四通1 个019-2060四通1 个，阀门1 个，异型管 1个20-21100弯头2 个，三通一个，异型管 1个21-22150四通1 个，弯头2 个，异型管 1个22-23150四通1 个，弯头2 个683123-24200四通一个，弯头2 个，异型管 1个24-25200弯头1 个， 三通1 个25-26300三通1 个，弯头1 个，异型管 4个26-27300弯头2 个26.88图 3-5 曝气器布置

47、简图3.6 巴氏计量槽 设计说明为提高污水厂的工作效率和运转管理水平，并积累技术资料，以总结运转经验，为处理厂的放、扩建提供可靠的依据，必须设计量设备，正确掌握污水量、污泥量、空气量，以及动力消耗等。本设计中为节省投资，仅在污水厂的总出水管上设置计量设施，对二级处理水进行计量9。计量设备采用咽喉式计量堰中最常用的巴氏计量槽，其优点是：水头损失小，底部洗刷力强，不易沉积杂物，精确度可达95%98%，缺点是：施工技术要求高，尺寸如不准确 ，即影响测量精度，因此施工时应注意保证质量。设计参数本设计流量，根据?给水排水设计手册?第 1 册，30.122/Qms第 693 页，表 10-3 选择测量范围

48、为的巴氏计量槽，其各局3/ms部尺寸为：W=，2/3A，mmmmm如下图：上游观测孔下游观测孔平面图 3-6 巴氏计量槽简图设计计算1.计量槽总长度计量槽应设在渠道的直线段上，直线上的长度应不小于渠宽的 810 倍，上游渠道长度应不小于渠宽的 23 倍，故取上游，下游渠道长度应不小于渠宽的 45 倍，计量槽上游直线13Lm段长度 L1=3B1L1=3B1=30.66=计量槽下游直线段长度 L2=5B2L2=5B2=50.45=计量槽总长度 LL=L1+B+L20.225+0.5=1.98+1.275+2.25+0.225+0.5=2.计量槽水位当，时，为保证自由流0.15Wm3max0.035

49、/Qms10.23Hm条件：21212/0.7,/0.70.161HHHHHm取，则3.渠道水力计算1上游流速 10.0350.35/0.23QVm sDH水力坡降，据明渠流水力计算公式 2/31/21VRIn 式中，n粗糙系数， ；22/3()nVIR R水力半径，；120.230.1522DHWRmXHD22/30.013 0.35()0.000260.15I2下游计算方法同上游，结果为：22222/30.0350.48/0.45 0.1610.45 0.1610.094220.013()0.00090.094QVm sCHCHRmHCI4.水厂出水管采用重力流铸铁管，流量为3/s，DN=

50、400mm，v=/s第 4 章 污泥处理局部设计计算啤酒废水处理过程产生的污泥来自以下几局部：1)调节沉淀池， Q1=72m3/d，含水率 95%1UASB 反响器， Q2=3/d，含水率 99.5%2CASS 反响池， Q3=3/d，含水率 99.5%总污泥量：312372.042.5 179.4294.0QQQQm d4.2 构筑物的设计计算集泥井设计调节沉淀池产泥，UASB 产泥，CASS 池372/md342.5/md产泥，总泥量，考虑3179.4/md37242.5 179.4294/vQmd各构筑物为间歇排泥，每日排泥量为，需在内抽送3294/md1.5h完毕，那么集泥井容积设为污

51、泥提升流量的的体积，即10min，为保证沉淀池排泥按其运行方式运行，那么集泥井容积332.6m设定为，有效水深设为，那么平面面积为，圆池340m2.5m216m直径242.5 16164.53.14mm Dm污泥浓缩池1设计说明污泥处理系统产生的污泥，含水率很高，体积很大，输送、处理或处置都不方便。污泥浓缩可使污泥初步减容，使其体积减小为原来的几分之一，从而为后续处理或处置带来方便。浓缩之后采用消化工艺时，可减小消化池容积，并降低加热量，浓缩之后直接脱水，可减少脱水机台数10。2设计计算进入浓缩池的剩余污泥量为，采用一座辐流式浓缩池。37242.5 179.4294/Qmd3 设计参数 混合污

52、泥进水含水率：98%99%，出泥含水率：94%96% 固体通量：225 80/kg md 浓缩时间：1224hTh 浓缩池有效水深不小于 3 米，一般 4 米为宜 集泥装置：当采用吸泥机时，池底坡度为 当采用刮泥机时，池底坡度不宜小于 浓缩池超高一般取米2h 缓冲层高度一般取米3h（1） 计算污泥浓度污泥为混合污泥 设进泥含水率，浓缩后污泥含水率198.5%P 294%P 那么33311(1) 10(1 98.5%) 105/CPkg m 33322(1) 10(1 94%) 1060/CPkg m（2） 浓缩池面积 污泥固体通量根据表查得取，那么230/kg md ，设计采用一座浓缩池229

53、4 54930QCAmM 那么浓缩池直径为： 4 498.03.14Dm（3） 浓缩池高度：取停留时间，那么12Th 112 2943.02424 49TQhmA（4） 设超高20.6hm（5） 池底坡度造成的深度为3h 138.02.40.030.08422Dahim（6） 泥斗深度 设 污泥斗倾角为12.4am21.0am055 那么 0124()551.02aahtgm7 有效水深 符合要求1123.00.63.63Hhhm8浓缩池纵深度1343.60.084 1.04.984HHhhm9剩余污泥量10100100PQQP式中 Q1浓缩后剩余污泥量 m3/s ；33110098.50.0

54、0680.0017146.8810094Qmsm d10浓缩后别离出污水量00100PPqQP式中 q浓缩后别离出的污水量 m3/s ； Q进入浓缩池的污泥量 m3/s ； P浓缩前污泥含水率， 98.5%； P0浓缩后污泥含水率，一般采用94%。3300591.498.5940.0051444.5/10024 360010094PPqQmsmdP11溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。辐流浓缩池示意图见图4-1图 4-1 辐流浓缩池示意图12溢流管设溢流管管径 DN200mm，管内流速 v/s。13刮泥装置浓缩池采用中心驱动刮泥机，刮泥机底部设有刮泥板，将污泥推入污

55、泥斗。14排泥管剩余污泥量3/s，泥量很小，采用污泥管道最小管径DN200mm。间歇将污泥排入污泥脱水间。污泥提升泵房进污泥泵房的作用主要是对经由浓缩池重力浓缩后的污泥的提升作用，根据污泥的产量选择 50QW25-10-1.5 型潜污泵 2 台(1用 1 备)；污泥脱水间1设计说明污水处理厂污泥经浓缩后含水率仍在94%左右，体积很大。因此为了便于综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理，使其含水率降至 60%80%，从而大大缩小污泥的体积。2脱水污泥量计算脱水后污泥量102100100PQQP211000MQP式中 Q脱水后污泥量 m3/d ； Q0脱水前污泥量 m3/d ； P1脱水前污泥含水

56、率 ； P2脱水后污泥含水率 ； M脱水后干污泥重量kg/d ；设计中取 Q0=3/d，P1=94%，P2=75%310210010094146.8835.2510010075PQQm dP21100035.251 75%10008812.5MQPkg d污泥脱水后形成泥饼用小车运走，别离液返回处理系统前端进行处理。3脱水机的选择机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法。目前常用的脱水机械主要有：真空转鼓过滤机、板框压滤法、带式压滤法、离心机。各种脱水机的主要特点见表4-1。表 4-1 常用脱水机主要特点名称特点适用范围真空转鼓过滤机能够连续生产，可以自动控制，构造复杂，附属设备多，运行费用高

57、应用较少，适用于工业企业板框压滤机构造简单，劳动强度大，不能连续工作适合小型污泥处理装置带式压滤机可以连续工作，脱水效率高、噪音小、能耗低、操作管理方便应用广泛，适合大中小型污泥处理装置离心机构造简单、脱水效果好，动力消耗大，噪声较大应用广泛，适用大中小型污泥处理装置设计中选用 LWD430W 型卧螺离心式污泥脱水机一台，其主要技术指标为，处理能力10-18m3/h，泥饼含水率 70-80，外形尺寸3260 1712 900。第 5 章 厂区平面布置及高程布置平面布置原那么处理构筑物是污水处理厂的主要构筑物，在做平面布置时，应该根据各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，确定它们在厂

58、区平面布置中的位置。对此，应考虑：1贯穿、连接各处理构筑物之间的管、渠，让它们便捷、直通，防止迂回曲折。2土方量做到根本平衡，并避开劣质土壤地段。3在处理构筑物之间，应保持一定的间距，以保证敷设连接管、渠的要求，一般的间距可取值5-10m。4各处理构筑物在平面布置上，应考虑尽量紧凑。5污泥处理构筑物应尽可能单独布置，以方便管理，应布置在厂区夏季主导风向的下风向。2.管、渠的平面布置1在各处理构筑物之间，设有贯穿、连接的管、渠。此外，还应设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠，当某一处理构筑物因故停止工作时，其后接处理构筑物仍能够保持正常的运行。2应设超越全部处理构筑物，直接排放水体的超越管。3

59、在厂区内还应设有空气管路、沼气管路、给水管路及输配电线路。这些管线有的敷设在地下，但大都在地上，对它们的安排，既要便于施工和维护管理，又要紧凑，少占用地。污水厂内的辅助建筑物有鼓风机房、配电所、维修间，它们是污水处理厂不可缺少的组成局部。1辅助建筑物建筑面积的大小应按具体情况与条件而定。辅助建筑物的位置应根据方便、平安等原那么确定。2生活居住区、综合楼等建筑物应与处理构筑物保持一定距离，应位于厂区夏季主风向的上风向。3操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。平面布置时应安排充分的绿化地带，改善卫生条件，为污水厂工作人员提供优美的环绕。在污水处理厂内应合理的修建

60、道路，方便运输，要设置通向各处理构筑物和无助建筑物的必要通道，通道的设计应符合如下要求：1主要车行道的宽度：单车道为3-4m，双车道为 6-7m，并应有回车道。2车行道的转弯半径不宜小于6m。-2m。4通向高架构筑物的副题倾角不宜大于45o5天桥宽度不宜小于 1m。平面布置工艺流程布置根据设计任务书提供的厂址，采用直线型布置。这种布置方式生产联络管线短，水头损失小，管理方便。2.构建筑物平面布置处理厂总占地面积 13208 平方米，按照功能，将污水厂布置分成三个区域：1污水处理区，该区域位于污水厂中部，由各项污水处理设施组成，成直线型布置。包括格栅间、调节沉淀池、UASB 反响器和 CASS