某啤酒廠污水處理設(shè)計說明書.doc

第一篇 設(shè)計說明書第一章 概述1.1概況1.2 水量、水質(zhì)資料1.2.1 建設(shè)規(guī)模經(jīng)建設(shè)方確認，本設(shè)計規(guī)模按日最大處理水量Q=1200m3/d 設(shè)計（包括處理站自用水排水量）。1.2.2 設(shè)計原水水質(zhì)指標CODcr=28000mg/LBOD5=3360 mg/L氨氮 320 mg/L1.2.3 設(shè)計出水水質(zhì)指標CODcr100 mg/LBOD530 mg/L氨氮15mg/L第二章 工藝路線的確定及選擇依據(jù)2.1 處理方法比較（一）好氧處理工藝工業(yè)廢水處理主要采用好氧處理工藝，主要由普通活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法和SBR法。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術(shù)要求嚴，目前已被其他工藝代替。近年來，SBR和氧化溝工藝得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用。CASS工藝(循環(huán)式活性污泥法)是對SBR方法的改進。該工藝簡單，占地面積小，投資較低；有機物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，運行費用省。（二）水解好氧處理工藝水解酸化可以使工業(yè)廢水中的大分子難降解有機物轉(zhuǎn)變成為小分子易降解的有機物，出水的可生化性能得到改善，這使得好氧處理單元的停留時間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。水解反應(yīng)工藝式一種預(yù)處理工藝，其后面可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和SBR等。（三）厭氧好氧聯(lián)合處理技術(shù) 厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸肌μ幚碇懈邼舛鹊膹U水，厭氧比好氧處理不僅運轉(zhuǎn)費用低，而且可回收沼氣；所需反應(yīng)器體積更??；能耗低；產(chǎn)泥量少；對營養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。厭氧法的缺點式不能去除氮、磷，出水往往不達標，因此常常需對厭氧處理后的廢水進一步用好氧的方法進行處理，使出水達標。常用的厭氧反應(yīng)器有UASB、AF、FASB等，UASB反應(yīng)器與其他反應(yīng)器相比有以下優(yōu)點：沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備污泥濃度和有機負荷高，停留時間短2.2 處理工藝路線的確定通過上述分析比較，本案選用厭氧好氧處理。其工藝流程如圖1-1所示。 圖1-1 啤酒廢水處理工藝廢水先用污水泵將廢水提升至調(diào)節(jié)池，進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。進入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線PH計的PH值用計量泵將酸堿送入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的PH值在6.57.5之間。調(diào)節(jié)池中出來的水連續(xù)送入Fenton氧化池中，降低COD濃度，提高B/C比，使污水可生化性得以提高，水中難降解有機物氧化降解，經(jīng)Fenton處理過后的廢水進入混凝反應(yīng)沉淀池中，在池中投入PAC進行充分反應(yīng)使鐵泥絮凝，并投加適量的液堿使將廢水調(diào)至PH至中性。經(jīng)過混凝沉淀的廢水進入堿化調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)PH至1011后進入吹脫塔，降低氨氮濃度，調(diào)節(jié)池的PH值在6.57.5之間。調(diào)節(jié)池中出來的水連續(xù)送入UASB反應(yīng)器進行厭氧消化。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。UASB反應(yīng)器內(nèi)的污水流入CASS池中進行好氧處理。再進入MBR生物膜反應(yīng)器進行深度處理。達標后進入人工濕地。來自絮凝沉淀池，UASB反應(yīng)器、CASS反應(yīng)池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內(nèi)被濃縮，濃縮后進入污泥消化池進行消化，進一步降低污泥的有機物含量，實現(xiàn)污泥的穩(wěn)定。濃縮后進入污泥脫水機房，進一步降低污泥的含水率，實現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車外運處置。第三章 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計及選型3.1 泵房3.1.1 構(gòu)筑物功 能：貯存廢水數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺 寸：58002000（H）mm3.1.2 主要設(shè)備廢水提升泵功 能：提升廢水進入調(diào)節(jié)池型 號：100QW120-10-5.5數(shù) 量：3臺（兩用一備）流 量：Q=30L/s揚 程：H=10.0m功 率：N=5.5KW3.2調(diào)節(jié)池3.2.1 構(gòu)筑物功 能：調(diào)節(jié)并預(yù)酸化數(shù) 量：1座尺 寸：800080002400（H）mm HRT：T=2.0h3.2.2主要設(shè)備 潛污泵功 能：使廢水混合均勻型 號：流 量：50m3/d數(shù) 量：2臺（一用一備）功 率：N=7.5kw攪拌機功 能：使廢水混合均勻型 號：QJB0.85/8260/3-740葉輪直徑：260mm轉(zhuǎn)速：740r/min3.3 Fenton氧化池功 能：降低COD含量，提高B/C比池 數(shù)：1座類 型：鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺 寸：10000100002400（H）mm 3.4 混凝反應(yīng)池（平流隔板式）池 數(shù)：1座類 型：鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺 寸：40005000900（H）mm3.5 混凝沉淀池（豎流式）池 數(shù)：1座類 型：鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺 寸：D=6000mm H=4600mm3.6 堿化調(diào)節(jié)池3.3.1 構(gòu)筑物功 能：調(diào)節(jié)PH至1011數(shù) 量：1座尺 寸：1200040002500（H）mm HRT：T=2.0h3.3.2主要設(shè)備 潛水攪拌機功 能：使廢水混合均勻型 號：QJB7.5/6640/3-303/c/s推 力：990N數(shù) 量：1臺功 率：N=7.5kw 加藥裝置設(shè)備類型：AHJ-I數(shù) 量：1套 配水泵功 能：吹脫塔進水泵型 號：150QW1100-15-11數(shù) 量：5臺（四用一備）流 量：Q=30L/s揚 程：H=15m功 率：N=11.0KW3.7 吹脫塔功 能：降低廢水中氨氮的含量數(shù) 量：4座尺 寸：D=2000 mm H=100003.8 酸化調(diào)節(jié)池3.3.2主要設(shè)備 潛水攪拌機功 能：使廢水混合均勻型 號：QJB7.5/6640/3-303/c/s推 力：990N數(shù) 量：1臺功 率：N=7.5kw 加藥裝置設(shè)備類型：AHJ-I數(shù) 量：1套其中：a.酸輸送泵數(shù) 量：1臺型 號：CQF40-25-120F流 量：Q=6.3 m3/h揚 程：H=15.0m功 率：N=0.75kWb.堿貯罐 數(shù) 量：1臺尺 寸：14001800(H)mm3.9 UASB反應(yīng)器功 能：去除CODcr、BOD5，產(chǎn)生沼氣池 數(shù)：1座類 型：鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺 寸：1000086007000（H）mm 容積負荷（Nv）為：6.5kgCOD/(m3d)COD去除率85附件： 水封功 能：保持UASB中氣相一定壓力數(shù) 量：2臺尺 寸：5001000（H）mm 沼氣柜尺 寸：6000H6000數(shù) 量：1臺3.10 CASS池3.5.1 構(gòu)筑物功 能：去除CODcr、BOD5結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu)數(shù) 量：1座 尺 寸：3900080005000（H）mmBOD污泥負荷（Ns）為：0.2kgBOD/MLSS 3.5.2 主要設(shè)備 鼓風(fēng)機功 能：提供氣源數(shù) 量：2臺（一用一備）型 號：DG超小型離心鼓風(fēng)機風(fēng) 量：Q=50m3/min風(fēng) 壓：P=63.8Kpa功 率：N=75.0KW 盤式膜片曝氣器功 能：充氧、攪拌數(shù) 量：178個型 號：QMZM-300氧利用率：35%59% 潷水器功 能：排上清液型 號：XBS300數(shù) 量：2臺管 徑：DN250排水量：Q=300m3/h功 率：N=1.5KW3.11 MBR膜生物反應(yīng)器功 能：深度處理，保證出水達標數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺 寸：830086003000(H)mm膜組件選型：ES200 3.12 集泥井3.6.1 構(gòu)筑物功 能：收集存儲污泥數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)尺 寸：D=2000mm 2000(H)mm3.6.2 主要設(shè)備污泥提升泵功 能：提升污泥進入濃縮池型 號：80QW50-10-3數(shù) 量：2臺（一用一備）流 量：Q=14L/s揚 程：H=10.0m功率：N=3KW3.7 污泥濃縮池功 能：濃縮污泥數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu)尺 寸：D=8000mm 3700(H)mm3.13 污泥消化池功 能：消化污泥，降解污泥中的有機物含量數(shù) 量：3座結(jié) 構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)尺 寸：D=12000mm 12000(H)mm3.8 污泥脫水間 帶式壓濾機功 能：污泥脫水型 號：DYQ-1000數(shù) 量：1臺濾帶快度：1000mm電機功率：N=1.5kw配套設(shè)備：溶藥攪拌機 ZJ-470 1臺 N=2.2kw 加藥泵 J-Z125/3.2 1臺 N=0.75kw3.9 主要設(shè)備主要設(shè)備見表1-2。表1-2 主要設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱型號、規(guī)格單位數(shù)量1機械格柵HF-300 柵隙15mm臺22廢水提升泵100QW120-10-5.5Q=30L/s H=10.0m N=5.5KW臺33固定過濾機HS120臺34潛水攪拌機QJB7.5/6640/3-303/c/sN=7.5KW臺15配水泵150QW1100-15-11Q=30L/s H=15m N=11.0KW臺36加藥裝置AHJ-I套17氣水分離器5001800（H）mm臺18水封器5001200（H）mm臺29沼氣貯罐7000H6000個110鼓風(fēng)機DG超小型離心鼓風(fēng)機N=75.0KW臺211盤式膜片式曝氣器QMZM-300根42312潷水器XBS300 N=1.5KW臺213污泥提升泵80QW50-10-3 N=3KW臺214帶式壓濾機DYQ-1000套14.2 管線設(shè)計（1）污水管 進水管：原污水溝上截流閘板的設(shè)置和進站控制閘板的設(shè)計由啤酒廠完成。DN=500。 出水管： DN400鋼管或鑄鐵管，q=60L/s,v=0.92m/s, i=0.006。 超越管：考慮運行故障或進水嚴重超過設(shè)計水量水質(zhì)時廢水的出路，在UASB之前設(shè)置超越管，規(guī)格DN400鑄鐵管或陶瓷管，i=0.006。 溢流管：濃縮池上清液及脫水機壓濾水含微生物有機質(zhì)0.5%1.0%，需進一步處理，排入調(diào)節(jié)池。設(shè)置溢流管，DN150鋼管，i=0.004。（2）污泥管UASB、CASS反應(yīng)池污泥池均為重力排入集泥井，站區(qū)排泥管均選用DN200鋼管，i = 0.02。集泥井至濃縮池，濃縮池排泥泵貯泥柜，貯泥柜至脫水機間均為壓力輸送污泥管。集泥井排泥管DN200，鋼管，v=1.0m/s。濃縮池排泥管，貯泥柜排泥管，DN200，鋼管，v=1.0m/s。（3）沼氣管沼氣管從UASB至水封罐為DN100鋼管，從水封罐向氣水分離器及沼氣柜為DN150，鋼管，沼氣管道逆坡向走管，i = 0.005。（4）給水管沿主干道設(shè)置供水干管200DN，鍍鋅鋼管。引入污泥脫水機房供水支管DN50， 鍍鋅鋼管。引入辦公綜合樓泵房及各地均勻為DN32，鍍鋅鋼管。（5）雨水外排依靠路邊坡排向廠區(qū)主干道雨水管。（6）管道埋深 壓力管道 在車行道之下，埋深0.70.9m，不得不小于0.7m，在其他位置0.50.7m，不宜大于0.7m。 重力管道 由設(shè)計計算決定，但不宜小于0.7m（車行道下）和0.5m（一般市區(qū)）。4.4 高程布置污水處理工程的污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標高；通過計算確定各部位的水面標高；從而使污水能夠在處理構(gòu)筑物之間順暢的流動，保證污水處理工程的正常運行。污水處理工程的高程布置一般遵守如下原則：(1).認真計算管道沿程損失、局部損失、各處理構(gòu)筑物、計量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大時流量，事故流量的增加，并留有一定的余地；還應(yīng)當考慮到當某座構(gòu)筑物停止運行時，與其相鄰的其余構(gòu)筑物及其連接管渠能通過全部流量。(2).避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。(3).在認真計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚程，以降低運行費用。(4).需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時間能夠自流排入水體。注意排放水位不一定選取水體多年最高水位，因為其出現(xiàn)時間短，易造成常年水頭浪費，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位，當水體水位高于設(shè)計排水位時，可進行短時間的提升排放。(5).應(yīng)盡可能使污水處理工程的出水渠不受水體洪水的頂托，并能自流。處理裝置及構(gòu)筑物的水頭損失(6).盡可能利用地形坡度，使污水按處理流程在構(gòu)筑物之間能自流，盡量減少提升次數(shù)和水泵所需揚程。(7).協(xié)調(diào)好站區(qū)平面布置與各單體埋深，以免工程投資增大、施工困難和污水多次提升。(8).注意污水流程和污泥流程的配合，盡量減少提升高度。(9).協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設(shè)計與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放，又利檢修排空。第二篇 設(shè)計計算書第一章 啤酒廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算1.3 泵房1.3.1 設(shè)計說明 泵房采用下圓上方形泵房，集水池與泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式。考慮2臺水泵，其中1臺備用。1.3.2 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q = 1200m3/d = 50 m3/h =0.0139m3/s 取Q=15L/s，則一臺泵的流量為15 L/s。1.3.3 設(shè)計計算1.3.3.1 選泵前總揚程估算 假設(shè)集水池最低水位與所需提升經(jīng)常高水位之間的高差為：4.5 m1.3.3.2 出水管水頭損失總出水管Q=15L/s，選用管徑DN250，查表的v=0.62m/s,1000i=3,設(shè)管總長為15m，局部損失占沿程的30%，則總損失為：1.3.3.3 水泵揚程 泵站內(nèi)管線水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為1.0m,則水泵總揚程為： H=4.5+0.5+1.5+1.0=7.5m 取8m。1.3.3.4 選泵選擇100QW120-10-5.5型污水泵三臺，一用一備，其性能見表2-3表1-2 100QW120-10-5.5型污水泵性能流量30L/s電動機功率5.5KW揚程10m電動機電壓380V轉(zhuǎn)速1440r/min出口直徑100軸功率4.96KW泵重量190kg效率77.2%1.5 調(diào)節(jié)池1.5.1 設(shè)計說明 調(diào)節(jié)池是用來均衡調(diào)節(jié)污水水量、水質(zhì)、水溫的變化，降低對生物處理設(shè)施的沖擊，為使調(diào)節(jié)池出水水質(zhì)均勻，防止污染物沉淀，調(diào)節(jié)池內(nèi)宜設(shè)置攪拌裝置。1.5.2 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q = 1200m3/d = 50 m3/h =0.0139m3/s ； 調(diào)節(jié)池停留時間T=2.0h 1.5.3 設(shè)計計算1.5.3.1 調(diào)節(jié)池有效容積 V = QT =502 =100 m3考慮增加容積的10%20% V =120 m31.5.3.2 調(diào)節(jié)池水面面積 調(diào)節(jié)池有效水深取2米，超高0.4米，則 1.5.3.3 調(diào)節(jié)池的尺寸 采用方形池L=B=7.74m1.5.3.4 調(diào)節(jié)池的攪拌器使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設(shè)潛水攪拌機，選型QJB7.5/6640/3-303/c/s1臺1.5.3.5 藥劑量的估算設(shè)進水pH值為10，則廢水中【OH-】=10-4mol/L,若廢水中含有的堿性物質(zhì)為NaOH,所以CNaOH=10-440=0.04g/L，廢水中共有NaOH含量為50000.04=200kg/d，中和至7，則廢水中【OH-】=10-7mol/L，此時CNaOH=10-740=0.410-5g/L，廢水中NaOH含量為50000.0410-5=0.02kg/d，則需中和的NaOH為200-0.02=199.98 kg/d，采用投酸中和法，選用96%的工業(yè)硫酸，藥劑不能完全反應(yīng)的加大系數(shù)取1.1， 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O80 98199.98 244.976所以實際的硫酸用量為 kg/d。投加藥劑時，將硫酸稀釋到3%的濃度，經(jīng)計量泵計量后投加到調(diào)節(jié)池，故投加酸溶液量為 1.5.3.6 調(diào)節(jié)池的提升泵設(shè)計流量Q = 30L/s,靜揚程為80.9-71.05=9.85m?？偝鏊躋=60L/s，選用管徑DN250，查表的v=1.23m/s,1000i=9.91,設(shè)管總長為50m，局部損失占沿程的30%，則總損失為：管線水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為1.0m,則水泵總揚程為： H=9.85+0.64+1.5+1.0=12.99m 取13m。 選擇150QW100-15-11型污水泵三臺，兩用一備，其性能見表2-3表1-4 150QW100-15-11型污水泵性能流量30L/s電動機功率11KW揚程15m電動機電壓380V轉(zhuǎn)速1460r/min出口直徑150軸功率4.96KW泵重量280kg效率75.1%1.6 UASB反應(yīng)池1.6.1 設(shè)計說明 UASB反應(yīng)池由進水分配系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及沼氣收集系統(tǒng)組成。UASB反應(yīng)池有以下優(yōu)點：n 沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流n 不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價n 由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備n 污泥濃度和有機負荷高，停留時間短1.6.2 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q = 1000m3/d = 50 m3/h =0.0139m3/s ；進水COD=2800mg/L 去除率為85% ；容積負荷（Nv）為：6.5kgCOD/(m3d)；污泥產(chǎn)率為：0.15kgMLSS/kgCOD ；產(chǎn)氣率為：0.4m3/kgCOD 。1.6.3 設(shè)計計算1.6.3.1 UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸計算1.反應(yīng)器容積計算 (包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū))UASB有效容積為：V有效 = 式中：V有效 - 反應(yīng)器有效容積，m3Q - 設(shè)計流量，m3/dS0 - 進水有機物濃量,kgCOD/m3 Nv - 容積負荷,kgCOD/(m3d)V有效 = = 1556 m32. UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸 工程設(shè)計反應(yīng)器2座，橫截面為矩形 反應(yīng)器有效高度為5m，則 單池從布水均勻性和經(jīng)濟性考慮，矩形池長寬比在2：1以下較為合適設(shè)池長L=16m，則寬 ，取10m 。單池截面積： 設(shè)計反應(yīng)池總高H=6.5m，其中超高0.5 m （一般應(yīng)用時反應(yīng)池裝液量為70%-90%） 單池總?cè)莘e 單池有效反應(yīng)容積 單個反應(yīng)器實際尺寸 16m10 m6.5 m 反應(yīng)器數(shù)量 2座 總池面積 反應(yīng)器總?cè)莘e 總有效反應(yīng)容積 ， 符合有機符合要求UASB體積有效系數(shù) 在70%-90%之間，符合要求 水力停留時間（HRT）及水力負荷率(Vr) 符合設(shè)計要求。1.6.3.2 三相分離器構(gòu)造設(shè)計1. 設(shè)計說明三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計。2. 沉淀區(qū)的設(shè)計三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計同二次沉淀池的設(shè)計相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負荷率決定。本工程設(shè)計中，與短邊平行，沿長邊每池布置6個集氣罩，構(gòu)成6個分離單元，則每池設(shè)置6個三相分離器。三相分離器長度B=10m ，每個單元寬度b=L/6=16/6=2.667m 。沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即160 m2 。沉淀區(qū)的表面負荷率 3. 回流縫設(shè)計 如圖1-3是三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖圖1-3 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角= 55，取h3 = 1.1m；b1 = h3/tg式中：b1 下三角集氣罩底水平寬度，m; 下三角集氣罩斜面的水平夾角； h3 下三角集氣罩的垂直高度，m; b1 = = 0.77 m則相鄰兩個下三角形集氣罩之間的水平距離：b2 = b - 2 b1 = 2.667 2 0.77 = 1.13 m則下三角形回流縫面積為： S1 = b2ln = 1.13 10 6= 67.8 m2 下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1)可用下式計算： V1 = Q1/S1式中： Q1 反應(yīng)器中廢水流量，m3/h； S1 下三角形集氣罩回流逢面積，m2；V1 = = 1.53 m/h 2.0 m/s,符合設(shè)計要求。 設(shè)上三角形集氣罩下端與下三角斜面之間水平距離的回流縫的寬度b3 =CD= 0.45 m ,則上三角形回流縫面積為： S2 = b3l2n = 0.45 10 2 6 = 54 m2 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計算： V2 = Q1/S2，式中：Q2 反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；S2 上三角形集氣罩回流逢之間面積，m2； V1 = = 1.92 m/h V1 V2 凈水的,故取= 0.02g/cms 。由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： ； ； ；可脫去d0.01cm 的氣泡。5. 三相分離器與UASB高度設(shè)計三相分離區(qū)總高度 h= h2 + h3 + h4h5 h2為集氣罩以上的覆蓋水深，取0.5m。 UASB總高H = 6.5m，沉淀區(qū)高2.5m，污泥區(qū)高1.5m，懸浮區(qū)高2.0m，超高0.5m。1.6.3.3 布水系統(tǒng)設(shè)計計算1. 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進水管總管徑取200，流速約為0.95 m/s。每個反應(yīng)器設(shè)置10根DN150支管，每根管之間的中心距離為1.5 m，配水孔徑采用16，孔距1.5 m，每孔服務(wù)面積為1.51.5=2.25 ，孔徑向下，穿孔管距離反應(yīng)池底0.2 m，每個反應(yīng)器有66個出水孔，采用連續(xù)進水。2. 布水孔孔徑共設(shè)置布水孔66個，出水流速u選為2.2m/s，則孔徑為 3. 驗證常溫下，容積負荷（Nv）為：4.5kgCOD/(m3d)；產(chǎn)氣率為：0.4m3/kgCOD ；需滿足空塔水流速度uk1.0 m/h,空塔沼氣上升流速ug1.0 m/h。 空塔水流速度 1.0 m/h 符合要求。空塔氣流速度 1.0 m/h 符合要求。1.6.3.4 排泥系統(tǒng)設(shè)計計算1. UASB反應(yīng)器中污泥總量計算一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厭氧污泥組成，平均濃度為15gVSS/L,則兩座UASB反應(yīng)器中污泥總量： 。2. 產(chǎn)泥量計算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量?。?.07kgMLSS/kgCOD UASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量 式中：X UASB反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kgVSS/d ；r 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量，kgVSS/kgCOD；Co 進水COD濃度kg/m3；E 去除率，本設(shè)計中取80%。 據(jù)VSS/SS = 0.8，X=392/0.8=490 kgSS/d單池產(chǎn)泥 Xi = X/2 = 490/2 = 245 kgSS/d污泥含水率為98%，當含水率95%，取，則污泥產(chǎn)量 單池排泥量 污泥齡3. 排泥系統(tǒng)設(shè)計在UASB三相分離器下0.5m和底部400高處，各設(shè)置一個排泥口，共兩個排泥口。每天排泥一次。1.6.3.5 出水系統(tǒng)設(shè)計計算出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻的收集并排出。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽?. 出水槽設(shè)計 對于每個反應(yīng)池，有6個單元三相分離器，出水槽共有6條，槽寬0.3m。 單個反應(yīng)器流量 設(shè)出水槽口附近水流速度為0.2 m/s，則 槽口附近水深 取槽口附近水深為0.25 m，出水槽坡度為0.01；出水槽尺寸10 m0.2 m0.25 m；出水槽數(shù)量為6座。2. 溢流堰設(shè)計 出水槽溢流堰共有12條（62），每條長10 m，設(shè)計900三角堰，堰高50，堰口水面寬b=50。每個UASB反應(yīng)器處理水量28L/s,查知溢流負荷為1-2 L/（ms），設(shè)計溢流負荷f = 1.117 L/（ms），則堰上水面總長為： 。三角堰數(shù)量： 個，每條溢流堰三角堰數(shù)量：504/12=42個。一條溢流堰上共有42個100的堰口，42個140的間隙。堰上水頭校核每個堰出流率：按900三角堰計算公式，堰上水頭：出水渠設(shè)計計算 反應(yīng)器沿長邊設(shè)一條矩形出水渠，6條出水槽的出水流至此出水渠。設(shè)出水渠寬0.8m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度為0.3m/s。渠口附近水深 以出水槽槽口為基準計算，出水渠渠深：0.25+0.116=0.37m，離出水渠渠口最遠的出水槽到渠口的距離為14.67米，出水渠長為 14.67+0.1=14.77m，出水渠尺寸為 14.77m0.8m0.37m，向渠口坡度0.001。 UASB排水管設(shè)計計算選用DN250鋼管排水，充滿度為0.6，管內(nèi)水流速度為 1.6.3.6 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計計算1. 沼氣產(chǎn)量計算 沼氣主要產(chǎn)生厭氧階段，設(shè)計產(chǎn)氣率取0.4?？偖a(chǎn)氣量 每個UASB反應(yīng)器的產(chǎn)氣量 集氣管 每個集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個池子共有13根集氣管。每根集氣管內(nèi)最大氣流量據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑d=100mm,取100.沼氣主管 每池13根集氣管先通到一根單池主管，然后再匯入兩池沼氣主管。采用鋼管，單池沼氣主管管道坡度為0.5%.單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量 取D=150，充滿度為0.8，則流速為 兩池沼氣最大氣流量為取DN=250，充滿度為0.6；流速為 2. 水封灌設(shè)計水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因為當液面太高或波動時，浮渣或浮沫可能會引起出氣管的堵塞或使氣體部分進入沉降室，同時兼有有排泥和排除冷凝水作用。 水封高度 式中： H0 反應(yīng)器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內(nèi)的壓頭 為保證安全取貯氣罐內(nèi)壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大H1取2m H2O，貯氣罐內(nèi)壓強H0為400H2O。水封灌 水封高度取1.5 m，水封灌面積一般為進氣管面積的4倍，則 水封灌直徑取0.5m。3. 氣水分離器氣水分離器起到對沼氣干燥的作用，選用500H1800鋼制氣水分離器一個，氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在氣水分離器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計及壓力表。4. 沼氣柜容積確定由上述計算可知該處理站日產(chǎn)沼氣2240，則沼氣柜容積應(yīng)為3h產(chǎn)氣量的體積確定，即。設(shè)計選用300鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式儲氣柜，尺寸為7000H6000。1.7 CASS反應(yīng)池1.7.1 設(shè)計說明CASS工藝是SBR工藝的發(fā)展，其前身是ICEAS，由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成。預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，因此提高了對難降解有機物的去除效果，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，有以下優(yōu)點：n 建設(shè)費用低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流設(shè)備。n 運行費用低，節(jié)能效果顯著。n 有機物去除率高，出水水質(zhì)好，具有良好的脫氮除磷功能。n 管理簡單，運行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹。nn 污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進一步處理與處置。1.7.2 設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h =0.058m3/s ；進水COD=280mg/L ，去除率為85% ；BOD污泥負荷（Ns）為：0.1kgBOD/MLSS；混合液污泥濃度為：X=4000mg/L ；充水比為： 0.32 ；進水BOD= 160 mg/L，去除率為90%。1.7.3 設(shè)計計算1.7.3.1 運行周期及時間的確定1. 曝氣時間 式中： 充水比 進水BOD值，mg/l； BOD污泥負荷，kgBOD/MLSS； X 混合液污泥濃度，mg/L。2. 沉淀時間 設(shè)曝氣池水深H = 5m，緩沖層高度 =0.5 m，沉淀時間為： 3. 運行周期T 設(shè)排水時間td=0.5h,運行周期為每日周期數(shù)： N= 24/6=41.7.3.2 反應(yīng)池的容積及構(gòu)造1. 反應(yīng)池容積單池容積為 反應(yīng)池總?cè)莘e為 式中：N 周期數(shù)； 單池容積； 總?cè)莘e；n 池數(shù)，本設(shè)計中采用2個CASS池； 充水比。2. CASS反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸CASS反應(yīng)池為滿足運行靈活和設(shè)備安裝需要，設(shè)計為長方形，一端為進水區(qū)，另一端為出水區(qū)。如圖1-4所示為CASS池構(gòu)造。圖1-4 CASS池結(jié)構(gòu)示意圖據(jù)資料，B：H=12，L：B=46，取B=10m,L=40 m。所以=40105=2000 m3單池面積 CASS池沿長度方向設(shè)一道隔墻，將池體分為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分，靠近進水端為CASS池容積的10%左右的預(yù)反應(yīng)區(qū)，作為兼氧吸附區(qū)和生物選擇區(qū)，另一部分為主反應(yīng)區(qū)。根據(jù)資料，預(yù)反應(yīng)區(qū)長L1=（0.160.25）L，取L1=8 m。3. 連通口尺寸 隔墻底部設(shè)連通孔，連通兩區(qū)水流，設(shè)連通孔的個數(shù)為3個。連通孔孔口面積A1為： 式中： Q 每天處理水量，； CASS池子個數(shù) ；U 設(shè)計流水速度，本設(shè)計中U = 50 m/h ； 一日內(nèi)運行周期數(shù) ；A CASS池子的面積， ； 連通孔孔口面積， ； 預(yù)反應(yīng)區(qū)池長， ； 池內(nèi)設(shè)計最高水位至潷水機排放最低水位之間的高度，； B 反應(yīng)池寬，。 = = 1.6 m 孔口沿隔墻均勻布置，孔口寬度不宜高于1.0，故取0.9，則寬為2.8。1.7.3.3污泥COD負荷計算由預(yù)計COD去除率得其COD去除量為：280 則每日去除的COD值為： = 1190 kg/d = 式中：Q 每天處理水量，SU 進水COD濃度與出水濃度之差，mg/Ln CASS池子個數(shù)X 設(shè)計污泥濃度，mg/LV 主反應(yīng)區(qū)池體積， = = 0.11 1.7.3.4 產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng)1. CASS池產(chǎn)泥量 CASS池的剩余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進水懸浮物沉淀形成。CASS池生物代謝產(chǎn)泥量為： 式中：a 微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgCODb 微生物自身氧化率，1/d根據(jù)啤酒廢水性質(zhì)，參考類似經(jīng)驗數(shù)據(jù)，設(shè)計a=0.83，b=0.05，則有：假定排泥含水率為98%，則排泥量為：2.排泥系統(tǒng) 每池池底坡向排泥坡度i = 0.01 ，池出水端池底設(shè)（1.01.00.5）m3排泥坑一個，每池排泥坑中接出泥管DN200一根。1.7.3.5 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算 1.需氧量計算 根據(jù)實際運行經(jīng)驗，微生物氧化1kgCOD的參數(shù)取0.53，微生物自身耗氧參數(shù)取0.18，則一個池子需氧量為： = 0.535000/223810-3 + 0.18350010-31953 = 1600.424 kg/d則每小時耗氧量為： 2. 供氣量計算溫度為20度和30度的水中溶解氧飽和度分別為：，微孔曝氣器出口處的絕對壓力為：= = 式中：H 最大水深，空氣離開主反應(yīng)區(qū)池時的氧百分比為：式中： 空氣擴散器的氧轉(zhuǎn)移率，取15%值暴氣池中混合液平均溶解氧飽和度按最不利溫度為：溫度為20時，暴氣池中混合液平均溶解氧飽和度為：溫度為20時，脫氧清水的充氧量為：式中： 氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，一般取0.80.85，本設(shè)計取0.82； 氧溶解折算系數(shù)，一般取0.90.97，本設(shè)計取0.95； 密度，/L，本設(shè)計取1.0/L；C 廢水中實際溶解氧濃度，mg/L；R 需氧量，/L，為66.68/L。暴氣池平均供氣量為： (空氣密度為1.29/)。每立方米廢水供空氣量為：每去除1kgCOD的耗空氣量為：3. 布氣系統(tǒng)計算單個反應(yīng)池平面面積為4010，設(shè)423個曝氣器，則每個曝氣器的曝氣量=G/423=1785.34/423=4.22/h。選擇QMZM-300盤式膜片式曝氣器。其技術(shù)參數(shù)見表1-5。表1-5 QMZM-300盤式膜片式曝氣器技術(shù)參數(shù)型號工作通氣量服務(wù)面積氧利用率淹沒深度供氣量QMZM-30028 m3/h個0.51.0 m2/h個35%59%48m4.25 m3/h從鼓風(fēng)機房出來一根空氣干管，在兩個CASS池設(shè)兩根空氣支管，每根空氣支管上設(shè)46根小支管。兩池共兩根空氣支管，92根空氣小支管。氣干管流速為15m/s，支管流速為10 m/s ，小支管流速為5 m/s，則空氣干管管徑： =0.29m,取DN300鋼管空氣支管管徑： ，取DN100鋼管，空氣小支管管徑：，取DN60鋼管。4.鼓風(fēng)機供氣壓力計算曝氣器的淹沒深度H=4.5m，空氣壓力可按下式進行估算： 校核估算的空氣壓力值管道沿程阻力損失可由下式估算： 式中：- 阻力損失系數(shù)，取4.4.取空氣干管長為30m，則其沿程阻力損失 取空氣支管長為40m，則其沿程阻力損失 取空氣小支管長為16m,則其沿程阻力損失 空氣管道沿程阻力損失為設(shè)空氣管道的局部阻力損失為=0.5KPa，則空氣管路的壓力總損失為：取膜片式微孔曝氣器的最大壓力損失為=2.9KPa，則鼓風(fēng)機的供氣壓力為： 58.8KPa。故鼓風(fēng)機的供氣壓力可采用58.8KPa，選擇一臺風(fēng)機曝氣，則風(fēng)機能力為G=50m3/min.5. 鼓風(fēng)機房布置選用兩臺DG超小型離心鼓風(fēng)機，供氣量大時，兩臺一起工作，供氣量小時，一用一備。DG超小型離心鼓風(fēng)機規(guī)格如表1-6。表1-6 DG超小型離心鼓風(fēng)機流量50 m3/min電動機形式TEFC壓縮介質(zhì)空氣電動機功率75KW出口壓力63.8KPa電動機電壓220V軸功率52KW重量1t 其占地尺寸為20161008，高為965（含基礎(chǔ)）。1.7.3.6 CASS反應(yīng)池液位控制CASS反應(yīng)池有效水深為5米。排水結(jié)束是最低水位 基準水位為5m,超高為0.5m,保護水深為0.5m,污泥層高度 保護水深的設(shè)置是為了避免排水時對沉淀及排泥的影響。進水開始與結(jié)束由水位控制，曝氣開始由水位和時間控制，曝氣結(jié)束由時間控制，沉淀開始與結(jié)束由時間控制，排水開始由時間控制、排水結(jié)束由水位控制。1.7.3.7排出裝置的選擇每池排出負荷 選擇XBS-300型旋轉(zhuǎn)式潷水器，其技術(shù)參數(shù)如表1-7。表1-7 XBS-300型旋轉(zhuǎn)式潷水器技術(shù)參數(shù)型號流量（m3/h）堰長（m）總管管徑(mm)潷水深度H（m）功率(KW)XBS-30030042502.50.55第二章 污泥部分各處理構(gòu)筑物設(shè)計與計算2.1 集泥井2.1.1 設(shè)計說明污水處理系統(tǒng)各構(gòu)筑物所產(chǎn)生的污泥每日排泥一次，集中到集泥井，然后在由污泥泵打到污泥濃縮池。污泥濃縮池為間歇運行，運行周期為24h,其中各構(gòu)筑物排泥、污泥泵抽送污泥時間為1.01.5h，污泥濃縮時間為20.0h,濃縮池排水時間為2.0h,閑置時間為0.5h1.0h。2.1.2 設(shè)計參數(shù)設(shè)計泥量啤酒廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾部分：UASB反應(yīng)器，Q1 = 24.5 m3/d ,含水率98% ；CASS反應(yīng)器，Q2 =44.68 m3/d,含水率99% ；總污泥量為：Q = Q1 + Q2 = 69.18 m3/d，設(shè)計中取70 m3/d。2.1.3 設(shè)計計算考慮各構(gòu)筑物為間歇排泥，每日總排泥量為70 m3/d，需在1.5h內(nèi)抽送完畢，集泥井容積確定為污泥泵提升流量（70 m3/d）的10min的體積，即7.8m3。此外，為保證CASS排泥能按其運行方式進行，集泥井容積應(yīng)外加37.23 m3。則集泥井總?cè)莘e為7.8+37.23=45.00 m3。集泥井有效深度為3.0m，則其平面面積為設(shè)集泥井平面尺寸為4.04.0m。集泥井為地下式，池頂加蓋，由污泥泵抽送污泥。集泥井最高泥位為-0.5m,最低泥位為-3m池底標高為-3.5m。濃縮池最高泥位為2 m。則排泥泵抽升的所需凈揚程為5 m，排泥泵富余水頭2.0 m，管道水頭損失為0.5 m，則污泥泵所需揚程為5+2+0.5=7.5 m。選擇兩臺80