畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）啤酒廢水CASS工藝設(shè)計(jì)說明書

1、i 摘 要 啤酒工業(yè)在我國(guó)迅猛發(fā)展的同時(shí)，排出了大量的啤酒廢水，給環(huán)境造 成了極大的威脅。本設(shè)計(jì)為木蘭縣金橋啤酒廠啤酒廢水處理設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)程 度為初步設(shè)計(jì)。啤酒廢水水質(zhì)的主要特點(diǎn)是含有大量的有機(jī)物，屬高濃度 有機(jī)廢水，故其生化需氧量也較大。該啤酒廢水處理廠的處理水量為 10000m3/d,不考慮遠(yuǎn)期發(fā)展。原污水中各項(xiàng)指標(biāo)為：bod 濃度為 1800 mg/l ,cod 濃度為 2200 mg/l ，ss 濃度為 120 mg/l 。因該廢水 bod 值較大 ,不經(jīng)處理會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大污染，故要求處理后的排放水要嚴(yán)格 達(dá)到國(guó)家啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （gb198212005） ，即：bod 20

2、mg/l ，cod 80 mg/l ，ss 70mg/l 。 本設(shè)計(jì)工藝流程為： 啤酒廢水 格柵/污水提升泵 調(diào)節(jié)沉淀池 uasb 反應(yīng)器 cass 池 巴氏計(jì)量槽 處理出水 工程實(shí)踐表明 uasb+cass 組合工藝對(duì)啤酒廢水是一種有效的處理工藝，且 該處理工藝具有結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)潔，運(yùn)行控制靈活，抗沖擊負(fù)荷，污泥量小等 特點(diǎn)。 關(guān)關(guān)鍵鍵詞詞： 啤酒廢水 uasb cass ii abstract with the rapid development of brewery industry in china, more brewery wastewater is discharged, which

3、 endangers environment 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 concentr

4、ation organic waste 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 / 3 raw waste water is: the concentration of bod is 1800 mg/l

5、 , the concentration 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

6、 of water pollutants （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 enginee

7、ring practice shows that 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:wor

8、ds: beer waste water uasb cass iii 目錄目錄 摘摘 要要.i a ab bs st tr ra ac ct t.ii 第第 1 1 章章 概概述述 .1 1.1 基本設(shè)計(jì)資料 .1 1.1.1 設(shè)計(jì)題目 .1 1.1.2 設(shè)計(jì)背景 .1 1.1.3 基本資料 .1 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容、原則 .2 1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范 .2 1.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 .2 1.2.3 設(shè)計(jì)原則 .3 第第 2 2 章章 工工藝藝方方案案論論證證、選選擇擇.4 2.1 水質(zhì)分析 .4 2.1.1 啤酒工業(yè)廢水的來源及水質(zhì)特征.4 2.1.2 處理程度 .5 2.2 工藝選擇 .5

9、 2.2.1 方案對(duì)比 .5 2.2.2 工藝流程 .7 2.2.3 工藝說明 .8 第第 3 3 章章 污污水水處處理理部部分分設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算 .9 3.1 格柵 .9 3.1.1 設(shè)計(jì)說明 .9 3.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 .9 3.1.3 計(jì)算草圖 .11 3.2 提升泵 .11 3.2.1 設(shè)計(jì)說明 .11 3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 .12 iv 3.3 調(diào)節(jié)沉淀池 .12 3.3.1 設(shè)計(jì)說明 .12 3.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 .12 3.4 uasb 反應(yīng)器 .17 3.4.1 設(shè)計(jì)說明 .17 3.4.2 反應(yīng)器所需容積及主要尺寸的確定.17 3.5 cass 反應(yīng)池 .22 3.5.1 設(shè)

10、計(jì)參數(shù) .22 3.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 .23 3.5.3 鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì) .30 3.6 巴氏計(jì)量槽 .34 3.6.1 設(shè)計(jì)說明 .34 3.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù) .34 3.6.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 .35 第第 4 4 章章 污污泥泥處處理理部部分分設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算 .37 4.1 處理量 .37 4.2 構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 .37 4.2.1 集泥井設(shè)計(jì).37 4.2.2 污泥濃縮池.37 4.2.3 污泥提升泵房 .41 4.2.4 污泥脫水間.41 第第 5 5 章章 廠廠區(qū)區(qū)平平面面布布置置及及高高程程布布置置.43 5.1 廠區(qū)平面布置 .43 5.1.1 平面布置原則 .43 5.1.2 平

11、面布置 .44 5.2 廠區(qū)高程布置 .46 5.2.1 設(shè)計(jì)說明 .46 5.2.2 高程布置原則 .46 5.2.3 水處理構(gòu)筑物高程水力計(jì)算.46 5.2.4 污泥處理構(gòu)筑物高程水力計(jì)算.50 第第 6 6 章章 設(shè)設(shè)備備及及構(gòu)構(gòu)筑筑物物 .52 v 6.1 設(shè)備及構(gòu)筑物一覽表 .52 第第 7 7 章章 工工程程概概算算 .54 7.1 工程概算編制說明 .54 7.1.1 編制廢水處理廠工程概、預(yù)算的基礎(chǔ)資料.54 7.1.2 工程造價(jià)分析 .54 7.2 工程概算 .55 7.2.1 基本建設(shè)投資估算.55 7.2.2 工器具購(gòu)置費(fèi) .56 7.2.3 工程建設(shè)其他費(fèi)用計(jì)算 .57

12、 7.2.4 預(yù)備費(fèi)用計(jì)算 .57 7.2.5 運(yùn)行費(fèi)用 .57 第第 8 8 章章 環(huán)環(huán)境境影影響響評(píng)評(píng)價(jià)價(jià) .62 8.1 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與污染物排放標(biāo)準(zhǔn).62 8.1.1 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) .62 8.1.2 污染物排放標(biāo)準(zhǔn) .62 8.2 項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響.64 8.2.1 大氣污染源.64 8.2.2 污廢水 .64 8.2.3 固體廢棄物.64 8.2.4 噪聲 .65 8.3 環(huán)境保護(hù)措施初步方案 .65 8.3.1 大氣環(huán)境治理 .65 8.3.2 污廢水治理.65 8.3.3 固體廢棄物治理 .66 8.3.4 噪聲治理 .66 8.4 安全措施 .66 8.5 評(píng)價(jià)結(jié)論

13、 .67 結(jié)結(jié)束束語(yǔ)語(yǔ) .68 致致謝謝 .69 參參考考文文獻(xiàn)獻(xiàn) .70 vi vii contents abstract（in chinese） . abstract (in english) chapter1summarize .11.1 foundation design material1 1.1.1 tile of design.1 1.1.2 background of design.1 1.1.3 basic material1 1.2 the content and principle.2 1.2.1 design reference and standard.2 1.2.2

14、 content of design.2 1.2.3 principle of design3 chapter 2 demonstration and selection of technology .4 2.1 water quality analyse.4 2.1.1 beer industrial waste water resources and water quality viii analysis.4 2.1.2 degree of treatment.5 2.2 selection of technology5 2.2.1 program comparision.5 2.2.2

15、technologicalprocess.7 2.2.3 description of theprocess.8 chapter 3 design calculation part of sewage treatment.9 3.1 screens.9 3.1.1designdescription.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 d

16、esign description12 ix 3.3.2 design calculation12 3.4 reaction tank of uasb.17 3.4.1 design description17 3.4.2 volume demand and main 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 descri

17、ption34 3.6.2 design parameters.34 3.6.3 design calculation35 chapter 4 the sludge treatment part design calculation. .37 4.1. handling capacity.37 4.2 structures design calculation37 4.2.1 mud collecting well design.37 x 4.2.2 sludge concentration tank.37 4.2.3 sludge pump room ascension.41 4.2.4 b

18、etween sludge dewatering.41 chapter 5 the factory layout and elevation layout .43 5.1 factory layout .43 5.1.1 layout principle .43 5.1.2 layout 44 5.2 factory elevation layout .46 5.2.1 design descriptions 46 5.2.2 elevation layout principle 46 5.2.3 water treatment structures elevation hydraulic c

19、alculation .46 5.2.4 the sludge treatment structures elevation hydraulic calculation .50 chapter 6 equipment and other structures 52 chapter 7 engineering budget .54 7.1 budgetary estimates state54 xi 7.1.1 prepare wastewater treatment plants is the basis of engineering, budget information .54 7.1.2

20、 engineering cost analysis .54 7.2 engineering budge .55 7.2.1 basic construction investment estimation 55 7.2.2 instruments cost56 7.2.3 engineering construction other expenses 57 7.2.4 prepare cost calculation .57 7.2.5 operation cost .57 chapter 8 environmental impact assessmen .62 8.1 standards

21、for environment quality and standards for discharge of water pollutants .62 8.1.1 environment quality standards .62 8.1.2 standards for discharge of water pollutants 62 8.2 project construction and production of the impact on the environment .64 xii 8.2.1 source of atmospheric pollution 64 8.2.2 unc

22、lean wastewater .64 8.2.3 solid waste .64 8.2.4 noise .65 8.3 environmental protection measures preliminary scheme.65 8.3.1 atmospheric environmental management .65 8.3.2 unclean wastewater treatment .65 8.3.3 solid waste management .66 8.3.4 noise control 66 8.4 security measures 66 8.5 evaluation

23、conclusion .67 conclusion .68 thanks .69 references .70 1 第 1 章 概述 1.1 基本設(shè)計(jì)資料 1.1.1 設(shè)計(jì)題目 木蘭縣金橋啤酒廠 1 萬噸/天污水處理設(shè)施初步設(shè)計(jì) 1.1.2 設(shè)計(jì)背景 啤酒廢水中有機(jī)物含量較高，廢水中含有較高濃度的蛋白質(zhì)、脂肪、纖維、 碳水化合物、廢酵母、酒花殘?jiān)扔袡C(jī)無毒成分，排入天然水體后將消耗水中 的溶解氧，即造成水體缺氧，還能促使水底沉積化合物的厭氧分解，產(chǎn)生臭氣， 惡化水質(zhì)，因此，啤酒廢水需要處理與利用1。 木蘭縣金橋啤酒廠廢水主要來自 生產(chǎn)過程中的工藝廢水，包括 麥芽車 間（浸麥廢水） 、糖化車間（

24、糖化，過濾洗滌廢水）、發(fā)酵車間（發(fā)酵罐洗 滌，過濾洗滌廢水） 、灌裝車間（洗瓶，滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒） 以及生產(chǎn)用冷卻廢水等。 廢水中有機(jī)物含量較高， codcr含量為 2200mg/l, bod5/codcr=082,可生化性較好。 1.1.3 基本資料 1處理規(guī)模 廢水處理工程的設(shè)計(jì)規(guī)模，流量變化系數(shù) 3 10000m d1.05 z k 2.進(jìn)水水質(zhì)和處理要求 處理后水質(zhì)要求達(dá)到 國(guó)家啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （gb19821 2005） ，進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。 2 表 1-1 進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng) 目 codcr(mg/l)bod5(mg/l)ss/(mg/l) ph 值

25、 進(jìn)水水質(zhì) 22001280120 6.58.5 排放標(biāo)準(zhǔn) 802070 6.09.0 3氣象資料 哈爾濱市木蘭縣年平均氣溫 3.6。最冷月份是 1 月份，平均氣溫- 24.8，最熱月份是 7 月份，平均氣溫是 28.0，年平均凍土深度為 2.05m 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容、原則 1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范 有關(guān)設(shè)計(jì)文件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)； 1、國(guó)家啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （gb198212005）； 2、 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 2005 年修訂（ gb500142005） ； 3、 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 （gbj1588） ； 4、 給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) （111 冊(cè)） 。 1.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、根據(jù)企業(yè)的總

26、體規(guī)劃或現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)方案選擇處理廠廠址； 2、處理廠工藝流程設(shè)計(jì)說明； 3、處理構(gòu)筑物型式選型說明； 4、處理構(gòu)筑物或設(shè)施的設(shè)計(jì)計(jì)算； 5、主要輔助構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算； 6、主要設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算選擇； 7、污水廠總體布置 (平面或豎向 )及廠區(qū)道路、綠化和管線綜合布置； 8、處理構(gòu)筑物、主要輔助構(gòu)筑物、非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)圖繪制； 9、編制主要設(shè)備材料表。 3 1.2.3 設(shè)計(jì)原則 1、嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，使處理后的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu) 于國(guó)家啤酒工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （gb198212005） ； 2、針對(duì)廢水水質(zhì)特點(diǎn)采用先進(jìn)、合理、成熟、可靠的處理工藝和設(shè)備， 最大可能的發(fā)揮投資效益，采用高效穩(wěn)定的水

27、處理設(shè)施和構(gòu)筑物，盡可能 的降低工程造價(jià)，同時(shí)結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)情況，對(duì)污水進(jìn)行綜合治理； 3、工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)過程具較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地， 能適應(yīng)水質(zhì)水量的變化，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)排放； 4、工藝運(yùn)行過程中考慮操作自動(dòng)化，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，便于操作、維修； 5、建筑構(gòu)筑物布置合理，降低噪聲，消除異味，改善周圍環(huán)境。 4 第 2 章 工藝方案論證、選擇 2.1 水質(zhì)分析 2.1.1 啤酒工業(yè)廢水的來源 及水質(zhì)特征 制造啤酒的原料為大麥、大米、酒花、酵母和特殊質(zhì)量的水，釀造工藝 一般可分為制麥和釀造兩步生產(chǎn)過程。廢水主要來自麥芽制作、釀酒與發(fā)酵、 包裝 3 個(gè)工序，制麥浸漬廢水主要含糖

28、類、果膠等有機(jī)物, 其色度深, 水量 較大, 極易腐敗變質(zhì)。該股廢水與包裝工序排出的沖洗水一同被稱為啤酒廠的 低濃度有機(jī)廢水。釀造過程排出的廢水主要是糖化鍋洗滌水、麥槽貯存池底部 流出的麥糟水及發(fā)酵罐洗滌水。這股廢水污染物濃度高, 但水量較小,屬高濃 度有機(jī)廢水 2。啤酒廢水來源及水質(zhì)特征見表 2-1. 表 2-1 生產(chǎn)啤酒的廢水來源及水質(zhì)特征 廢水來源水質(zhì)特點(diǎn) 糖化車間的糖 化鍋、煮沸鍋、 過濾槽等設(shè)備 的洗滌廢水 高濃度有機(jī)廢水，排水量相對(duì)較小，且非連續(xù)排放,時(shí) 變化性大 ,水質(zhì)非常不穩(wěn)定。但是其污染負(fù)荷高,其主要 成分包括糖類、果膠、糖化麥槽、啤酒花、酵母殘?jiān)?蛋白質(zhì)、纖維素等有機(jī)物和

29、少量無機(jī)物。 發(fā)酵車間發(fā)酵 罐、清酒罐及 管道洗滌廢水 廢水排放濃度相對(duì)較低 ,排放大且連續(xù) ,水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定 包裝車間洗滌 廢水廢水排放濃度較低 ,排放大而且連續(xù) ,水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定 鍋爐煙塵處理 廢水 含浮塵顆粒物較多 5 2.1.2 處理程度 表 2- 進(jìn)出水水質(zhì)及處理程度 cod(mg/l)bod5(mg/l)ss(mg/l)ph 進(jìn)水 220018001206.5-8.5 出水 80200.3, 屬高濃度可生化有機(jī)廢水 , 故可采用生化處理 方法。由于原水的 bod5 較高, 要求達(dá)到的處理效果也較高 , 擬采用厭 氧好氧的處理路線。厭氧法處理高濃度有機(jī)廢水較經(jīng)濟(jì), 既節(jié)能又可 回收沼氣。

30、廢水中難降解的 codcr經(jīng)厭氧處理后轉(zhuǎn)化為較易降解的 codcr, 高分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為低分子有機(jī)物, 但出水有機(jī)物濃度仍較高 , 達(dá)不 到排放標(biāo)準(zhǔn)。好氧生物處理法工藝成熟、穩(wěn)定性好、出水水質(zhì)較好。因此,采 用厭氧 好氧的處理路線較合理。 適用于 1 萬噸左右啤酒廢水處理的工藝主要采用厭氧與好氧串聯(lián)，如： uasb+cass、uasb+接觸氧化等3，以下是兩種處理方法在啤酒廢水中的應(yīng)用實(shí) 例。 (一)：黑龍江新三星集團(tuán)公司啤酒廠位于黑龍江省尚志市一面坡鎮(zhèn)， 距哈爾 濱市東南 154km,年平均氣溫 2.3。最冷月份是 1 月份，平均氣溫-20.3， 6 最熱月份是 7 月份，平均氣溫是 21.

31、6，年平均凍土深度為 1.79m6。 工程規(guī)模及處理程度： 該啤酒廠目前生產(chǎn)能力為 15 萬噸a ， 排放廢水量 6000考慮到將來產(chǎn) 3 /md 量還會(huì)提高， 因此設(shè)計(jì)排放廢水量為 8000設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見表: 3 /md 廣西某啤酒廠目前生產(chǎn)規(guī)模由原來的3 萬t/ a發(fā)展到現(xiàn)在10 萬t/ a 廢水處理工藝流程 ： 濾渣外運(yùn) 廢水 格柵 集水井 提升泵 預(yù)沉池 水解酸化池 外運(yùn) 污泥脫水機(jī) 污泥濃縮池 污泥泵 sbr 池 排水 圖 2-1 三星啤酒廢水處理工藝流程圖 本廠的處理工藝中污染物處理程度較高，由于處理出水水質(zhì)好而且穩(wěn)定， 經(jīng)過簡(jiǎn)單過濾消毒即可用于鍋爐煙氣的水膜除塵和沖洗車輛。本工

32、程的缺點(diǎn)是： 堿的消耗量較大，主要原因是啤酒廢水的堿度較低， 容易水解酸化， 必須 額外加堿補(bǔ)充堿度，以防止 uasb 的酸化。然而該工程中需要兩次提升，所需 動(dòng)力消耗較大。 （二） 廣東的啤酒生產(chǎn)淡旺季明顯，生產(chǎn)量受市場(chǎng)制約，廢水排放不均衡。根 據(jù)廣東某啤酒廠廢水處理負(fù)責(zé)部相關(guān)負(fù)責(zé)人統(tǒng)計(jì)，該廠的啤酒廢水產(chǎn)量平均為 60008000 td4。實(shí)測(cè)原水水 質(zhì)情況如表: 表 2-3 啤酒廢水指標(biāo) codrbod5ssph 15002000100012002503506.48.5 7 沼氣回收利用 處理工藝流程： 啤酒廢水 壓濾液回流 上清液回流 污泥資 源化利用 達(dá)標(biāo)排放 圖 2-2 廣東某啤酒廠

33、廢水處理工藝流程圖 將 uasb 和 cass 兩種處理單元進(jìn)行組合，所形成的處理工藝突出了各自 處理單元的優(yōu)點(diǎn)，使處理流程簡(jiǎn)潔，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，而把 uasb 作為整個(gè)廢 水達(dá)標(biāo)排放的一個(gè)預(yù)處理單元，在降低廢水濃度的同時(shí)，可回收所產(chǎn)沼氣作為 能源利用。同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低 了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用 大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益5。 uasb+cass 組合工藝處理啤酒廢水試驗(yàn)表明，最佳工藝條件為：啤酒廢水 在調(diào)節(jié)沉淀池內(nèi)停留時(shí)間為 8h,uasb 容積負(fù)荷為 7.2，反應(yīng) 3

34、 /() cr kgcodmd 時(shí)間為 15；cass 氧化池內(nèi)容積負(fù)荷為 0.55，處理后出水h 3 /() cr kgcodmd 水質(zhì)穩(wěn)定。 2.2.2 工藝流程 粗格柵 細(xì)格柵 uasb 反應(yīng)池 水力篩 集水池 污泥脫水 污泥濃縮池集泥池 cass 反應(yīng) 池 8 原水格柵調(diào)節(jié)沉淀 池 泵uasb cass 沼氣儲(chǔ)柜鼓風(fēng)機(jī) 房 污泥濃縮 池 污泥脫水 間 泥餅外運(yùn) 壓 濾 液 上 清 液 沼 氣 出水 曝 氣 污泥脫水 間 污泥脫水 間 圖 2-3 本設(shè)計(jì)啤酒廢水處理工藝流程圖 2.2.3 工藝說明 1進(jìn)水進(jìn)入格柵，攔截漂浮物和懸浮物，防止沉淀，減輕后續(xù)處理 設(shè)施負(fù)荷，保證污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)

35、定運(yùn)行，廢水經(jīng)過格柵進(jìn)入柵后的污水 提升泵，將廢水提升至調(diào)節(jié)沉淀池。 2從格柵間出來的廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，均化水質(zhì)水量并進(jìn)一步沉淀去 除懸浮物。 3廢水進(jìn)入 uasb進(jìn)行厭氧處理，大部分有機(jī)物在 uasb反應(yīng)器中降 解，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封器、進(jìn)入沼氣儲(chǔ)柜進(jìn)行利用。 . uasb的出水自流進(jìn)入cass進(jìn)行好氧生物處理，進(jìn)一步降解廢水中 的有機(jī)物。 . 調(diào)節(jié)沉淀池、 uasb、cass等處理單元產(chǎn)生的污泥排入污泥濃縮 池中進(jìn)行處理。 9 第 3 章 污水處理部分設(shè) 計(jì)計(jì)算 3.1 格柵 3.1.1 設(shè)計(jì)說明 格柵安裝在廢水渠道的進(jìn)口處，用于攔截較大的懸浮物或漂浮物，防 止堵塞水泵機(jī)組及管道閥門

36、。同時(shí)，還可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷， 用機(jī)械清渣，構(gòu)為地下鋼混結(jié)構(gòu)。 3.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）格柵的間隙數(shù) 個(gè) 0 max sin0.12sin60 19.920 0.02 0.4 0.7 q n bhv 式中：設(shè)計(jì)最大水量（m3/s） max q 格柵傾角，取 0 60 格柵間隙寬度取b0.02m 柵前水深，設(shè)為 0.4hm 過柵流速，取， （一般）v0.7/m s0.6 1.0/m s （2）柵槽寬度： (1)0.01(20 1)0.02200.6bs nbnmmm 設(shè)柵條寬度，采用銳邊矩形斷面0.01sm （3）進(jìn)水渠道肩寬部分長(zhǎng)度 ： 1 l 設(shè)進(jìn)水渠寬，其漸寬部分展開角度 1

37、 0.45bm 0 1 20 1 1 0 1 0.60.45 0.22( ) 2220 bbmm lm tgtg 10 （4）柵槽于出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度 2 l 1 2 0.22 0.11( ) 22 lm lm （5）通過格柵的水頭損失h 設(shè)格柵斷面為銳邊矩形斷面 設(shè)計(jì)水頭損失 0 hh k 計(jì)算水頭損失 2 0 sin 2 v h g 43 ( ) s b 形狀系數(shù)2.42 2 43 ( )sin 2 sv hk bg 43 2 0 0.010.7 2.42()sin603 0.0219.6 0.062m （6）柵后槽總高度h 設(shè)柵前渠道超高 2 0.3hm 12 0.40.620

38、.30.762hhhhm （7）柵槽總長(zhǎng)度l 12 0 0.40.3 0.5 1.00.220.11 0.5 1.02.24( ) 60 h lllm tgtg （8）每日柵渣量w 11 在格柵間隙為 20情況下，設(shè)柵渣量為 1000污水產(chǎn)柵渣（格mm 3 m 3 0.07m 柵間隙，產(chǎn)柵渣量為） 。1625mm 333 0.1 0.05/10mm 3 max1 8640010000 0.07 0.7(/) 10001000 z qw wmd k 因，所以采用機(jī)械清渣。 3 0.2/wmd 3.1.3 計(jì)算草圖 圖圖3 3- -1 1 格格柵柵設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)計(jì)算算草草圖圖 500 b 1 1 1

39、h1 h 2 h 1000 b tg 1 h 2 1 h h1 h b1 h 圖 3-1 格柵設(shè)計(jì)計(jì)算草圖 3.2 提升泵 3.2.1 設(shè)計(jì)說明 污水提升泵選用潛污泵，放入格柵后過水渠中。 12 3.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 提升流量： q = 416.7m3/h 揚(yáng)程： =提升最高水位 +水泵水頭損失 = 6.62m 選用 150qw-210-7-7.5 型潛污泵，它的作用是將格柵中的廢水提升至 調(diào)節(jié)池池中，設(shè) 3 臺(tái)泵（ 2 用 1 備） 。提升泵參數(shù)： q=210m3/h，h=7.5m，電動(dòng)機(jī)功率為 7.5kw，出水口徑 250mm，通過固體 物最大直徑 100mm。安裝尺寸：長(zhǎng) 970mm，寬

40、 425mm,高 890mm。 3.3 調(diào)節(jié)沉淀池 3.3.1 設(shè)計(jì)說明 啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大。為了保證后續(xù)處理構(gòu) 筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié) 6。 3.3.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 池子總表面積a 2 max 10000 1.05 3600 3600 24 3600 218.75 2.0 q am q 式中為表面負(fù)荷，取 q2.0 （2） 沉淀部分有效水深 2 h 2 2.0 1.53( )hqtm （3） 沉淀部分有效容積 v 3 max 10000 1.05 36001.5656.25 24 vqtm 13 （4） 池長(zhǎng)l 設(shè)水平流速3.6lvt4

41、.0/vmm s 3.6 1.5 4.022( )lm （5） 池子總寬度b 218.75 10( ) 22 a bm l （6） 池子個(gè)數(shù)n 設(shè)每個(gè)池子寬5bm （個(gè)） 10 2 5 b n b （7） 校核長(zhǎng)寬比 符合要求 22 4.44.0 5 l b （8） 污泥部分需要的容積 v max12 0 () 86400100 (100) z qcct v kp 式中： 3 max q 最大設(shè)計(jì)流量（m/ s） 3 1 c 進(jìn)水懸浮物濃度（t / m） 3 2 c 進(jìn)水懸浮物濃度（t / m） t 兩次清楚污泥間隔時(shí)間（d） z k 污水量總變化系數(shù) 0 %p 污泥含水率（） 6 10000

42、 1.05 (120070% 1200) 101 100 1.05 1.0 (10095) v 14 3 72m （9） 每格池污泥所需容積 v 3 72 36 2 v vm n （10）污泥斗容積 1 v 0 3 5.00.5 603.9 2 htgm 141212 1 () 3 vhfff f 22 3 1 3.9 (5.00.55.0 0.5) 3 39.36m （11）污泥斗以上梯形部分污泥容積 2 v 3 (225) 0.010.17hm 1 22lm 2 5.0lm 3 12 24 () 22.05.0 0.17 5.011.47 22 ll vhbm （12）污泥斗和梯形部分污泥

43、容積 設(shè)計(jì)滿足要求 33 12 39.36 11.4750.8336vvmm （13）池子總高度 設(shè)超高為，則 1 0.5hm 123 0.53.04.077.57hhhhm 其中 333 0.173.94.07hhhm 15 圖 3-2 調(diào)節(jié)沉淀池簡(jiǎn)圖 （14）進(jìn)水穿孔花墻 進(jìn)水采用配水渠道通過穿孔花墻進(jìn)水，進(jìn)水渠道寬 0.5m，有效水深 0.6m，穿孔 花墻的開口面積為過水?dāng)嗝婷娣e的 20%左右，則過孔流速為 2 221 187.75 0.09/ 0.2 0.4 8 q vm s b h n 式中 穿孔花墻過孔流速（m/s）,一般采用 0.050.15m/s 2 v 孔洞的寬度（m） 2

44、b 孔洞的高度（m） 2 h 孔洞數(shù)量（個(gè)） 1 n 設(shè)計(jì)中取 221 0.2 ,0.4 ,8bm hm n 個(gè) （15）出水堰 沉淀池出水經(jīng)過出水堰跌落進(jìn)入出水渠道，然后匯入出水管道排走，出水堰采用矩 16 形薄壁堰，自由跌落水頭 0.10.15m，掩上水深 h 為 0 2 hbhgq =m 式中 流量系數(shù)，一般采用 0.45m 0 m 出水堰寬度（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，則出水堰水頭損失為 0.18 (16)出水渠道 沉淀池出水端設(shè)出水渠道，出水管與出水渠道連接，將污水送至反應(yīng)器。 出水槽寬度設(shè)為

45、0.5m，出水渠道水深 0.6m，高 1.28m。 （17）進(jìn)水擋板、出水擋板 沉淀池設(shè)進(jìn)水擋板和出水擋板，進(jìn)水擋板距進(jìn)水穿孔花墻 0.5m，擋板高出水面 0.2m，深入水下 0.5m。出水擋板距出水堰 0.3m，擋板高出水堰 0.2m，射門如水下 0.5m，在出水擋板處設(shè)一個(gè)浮渣收集裝置，用來收集攔截的浮渣。 （18）刮泥裝置 沉淀池采用鏈條式刮泥機(jī)，型號(hào)為 gl525，行走時(shí)將池頂部浮渣刮至浮渣槽，將 池底部污泥刮至污泥斗。其規(guī)格與性能如下表： 17 表 3-1 gl 型鏈板式刮泥機(jī)規(guī)格和性能 型號(hào)池寬（米）刮板塊數(shù)刮泥速度 （m/min） 電動(dòng)機(jī)功率 （kw） 鏈條破斷力 （t） gl-

46、525 5120.260.415 3.4 uasb 反應(yīng)器 3.4.1 設(shè)計(jì)說明 uasb（上流式厭氧污泥床）是集生物反應(yīng)與沉淀于一體的一種結(jié)構(gòu)緊 湊效率高的厭氧反應(yīng)器。為了滿足池內(nèi)厭氧狀態(tài)并防止臭氣散逸， uasb 池上部采用蓋板密封，出氣管設(shè)水封裝置。池內(nèi)所有管道、三相分離 器和池壁均做防腐處理 7。 3.4.2 反應(yīng)器所需容積及主要尺寸的確定 根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在常溫條件下，uasb 反應(yīng)器的進(jìn)水容積負(fù)荷選 用，cod、bod 的去除率分別為 92%、85%，污泥產(chǎn)率 3 6.0/()kgcodmd （去除） ，沼氣產(chǎn)率（去除） 。0.01/kgss kgcod 3 0.41/mkg

47、cod （1） 反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)計(jì)算 uasb 反應(yīng)器有效容積（配水系統(tǒng)上緣至三相分離器下緣之間的空間） 3 0 3 0 2410000 2200 3666.7 6.0 10 r qs vm n 每座反應(yīng)器容積不宜超過，所以采用 8 座 uasb 反應(yīng)器，則每 3 400 500m 座有效容積為，有效水深常用范圍為，設(shè) 3 3 3666.7 458.3 8 m vm3.0 6.0m 有效水深為 h，則每座反應(yīng)器面4.5m 18 積，設(shè)反應(yīng)器寬為，則長(zhǎng)為， 3 458.3 102 4.5 v am h 7.5m13.6m 。13.6 7.5lkm 校核 uasb 反應(yīng)器廢水上升流速 r v 10000

48、 0.51 102 8 24 r f q m v h q 常用范圍 r v0.25 1.00m h 校核水里停留時(shí)間t 3666.7 8.8( ) 10000 24 v th q （2）三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算 三相分離器沉淀區(qū)的表面積同反應(yīng)區(qū)的水平面積，即沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率 為 小于，符合設(shè)計(jì)要求。 3 2 10000 0.51 102 8 24 r q m v mh a 3 2 1.00m mh 設(shè)上下三角集氣罩斜面水平傾角分別為和（常用） ，下三角形 0 55 0 60 0 55 0 60 集氣罩進(jìn)水縫隙上升流速取，則該縫隙總表面積為 aa a v1.4m h 1 a 2 1 10000 37

49、.2 8 24 1.4 a q am v 取 5 個(gè)縫隙（即上集氣罩有 5 個(gè)） ，則每條縫隙寬為 2 k 1 2 37.2 1 57.5 5 a km l 取保護(hù)高度，上三角形頂水深（常用） ，則有沉 1 0.5hm 2 0.5hm0.51.0mm 淀室進(jìn)水縫隙廢水流速取，則進(jìn)水縫隙總表面積 2 v1.5m h 19 2 2 2 10000 34.7 8 24 1.5 q am v 每條縫隙寬 2 34.7 0.58 107.5 10 a cdm l 0 0.58 1.16 sin300.5 cd bdm 取，上三角形集氣罩的位置即可確定，其高度為0.4abm 4 h 00 2 4 1 (c

50、os60)55(0.4 0.5) 1.4281 22 r habtgm 大于，符合設(shè)計(jì)要求。0.6m 0 5 sin600.4 0.8660.35habm 已知上三角形集氣罩頂?shù)乃顬椋ㄒ话悖?，則上下三角形0.5m0.51.0mm 集氣罩在反應(yīng)器內(nèi)的位置已經(jīng)確定。 根據(jù)構(gòu)造，校核氣液分離的條件是否符合要求： 斯篤克斯公式： 2 112 () 18 g vd 式中 1 根據(jù)上式公式，取，下，d0.01cm 0 20 3 1 1.03 /g cm 3 2 0.0012/g cm ，由于廢水的一般比凈水的 2 1 0.0101 1.030.0104 () g cms 大，故取，于是氣泡在 a 點(diǎn)的

51、上升流速為0.02 () g cm s 1 v 2 1 0.95 981 (1.030.0012) 0.010.266(/ )9.58(/ ) 18 0.02 vcm sm h 根據(jù)前面計(jì)算有： 20 0.4 0.34 1.16 ab bd 2 1 1.50 0.16 9.58 v v ，廢水可順利排出，滿足設(shè)計(jì)要求。 ab bd 2 1 v v d ab 圖 3-3 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖 （3）布水器設(shè)計(jì)計(jì)算 采用穿孔管配水，每座反應(yīng)器設(shè) 7 根 dn80，長(zhǎng) 6 米的穿孔管，穿孔管mm 的中心間距為 1.7 米，配水管直徑為（一般） ，孔距為 2 米，15mm15 25mm 每個(gè)孔的服務(wù)

52、面積為（一般 24） ，孔口向下，配水管底部 2 1.72.03.4m 2 m 距池底為，每座反應(yīng)器共有 28 個(gè)出水孔。0.25m （4）出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 采用鋸齒形出水渠，渠寬 0.2 米，渠高 0.25 米，每個(gè)反應(yīng)器設(shè)有 5 個(gè)出 水渠，每個(gè)上三角形集氣罩頂上設(shè)一條出水渠，基本保證出水均勻。 （5）排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 考慮可均勻排除污泥床區(qū)的污泥，在三相分離器下 0.8 米和池底上 0.4 米 各設(shè)排泥管一根，并在池底設(shè)放空管。200dmm uasb 反應(yīng)器每 1 個(gè)月排泥一次，污泥排入集泥井，再由污泥泵送入 污泥濃縮池。排泥管選dn=200 的鑄鐵管管，排泥總管也選用dn=200 的鑄

53、鐵管。 （6）沼氣產(chǎn)量計(jì)算 21 每日沼氣產(chǎn)量： 3 10000 1.05 2.2 0.92 0.418298 a qm （7）沼氣集氣系統(tǒng)布置 集氣室沼氣出氣管：每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，共有 11 根集氣管，集氣管直徑選dn150，共 11 根,鋼管。 （8）水封罐設(shè)計(jì) 水封罐主要是用來控制三相分離器的集氣室中氣液兩項(xiàng)界面高度的，因?yàn)?當(dāng)液面太高或波動(dòng)時(shí)，浮渣或浮沫可能會(huì)引起出氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入 沉降室，同時(shí)兼有排泥和排除冷凝水作用。 水封高度： 10 hhh 式中 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 0 h 全取貯氣罐內(nèi)壓頭集氣罩中出氣壓頭最大取，貯氣罐內(nèi)

54、壓強(qiáng) 1 h 2 2mh o 為。 0 h 2 400mmh o 水封高度取，水封罐面積一般為進(jìn)氣管面積的 4 倍1.5m 則，水封罐直徑取 0.5 222 11 43.14 0.2540.196 44 sdmm 沼氣柜容積的確定： 由計(jì)算可知該處理站日產(chǎn)沼氣，則沼氣柜的容積設(shè)定為 3 小時(shí)產(chǎn)氣量的 容積，即，設(shè)計(jì)沼氣柜尺寸為米。 3 8298 31037 24 vqtm 15 10 7 （9）產(chǎn)泥量計(jì)算 每日產(chǎn)泥量：設(shè)計(jì)參數(shù)： 產(chǎn)泥系數(shù) r=0.010kg 干泥/(kgcod) 設(shè)計(jì)流量 q=10000 3 /md 進(jìn)水 cod 濃度 s0=2200mg/l codcr去除率 e=92.0%

55、 uasb 每日產(chǎn)泥量為 22 3 0 0.01 10000 1.05 2200 92% 10212.52/ w qrqs ekgmlss d 3 1760212.521760 42.5/ 1000(1)1000 (1 99.5%) v qmd p 3.5 cass 反應(yīng)池 國(guó)內(nèi)很早便對(duì) cass 工藝開展研究，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的理論研究和試驗(yàn)，逐漸 成熟。國(guó)外在 2000 年前就已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生活廢水和工業(yè)廢水的處理，效果 顯著，但國(guó)內(nèi)業(yè)界長(zhǎng)期處于觀望狀態(tài)，直到 2000 后才陸續(xù)應(yīng)用該工藝于實(shí)際 生產(chǎn)中。目前該工藝已經(jīng)在啤酒廢水處理方面斬露頭角。最為典型的數(shù)北京航 空航天城的生活污水處理，運(yùn)行頭

56、兩年沒有排泥，經(jīng)濟(jì)效益顯著8。 本工藝采用四座 cass 池,共壁建造。cass 池子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 圖 3-4 cass 池結(jié)構(gòu)示意圖 3.5.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 選擇區(qū)、兼氧區(qū)、主反應(yīng)區(qū)長(zhǎng)度比為 1:5:30 污泥負(fù)荷率： 5 0.05 0.5/ s nkgbodkgmlss d 污泥濃度：2500 4000/xmg l 池內(nèi)回流比：r=20% 23 反應(yīng)池宜采用矩形池，水深 h 為 46 米 寬深比：b：h 為 12 長(zhǎng)寬比：l：b 為 46 沖水比：僅需除磷時(shí)宜為 0.250.5 需脫氮時(shí)宜為 0.150.3 uasb 去除85%，則 cass 池進(jìn)水 bod為bod 0 s1800 15%

57、270/mg l 要出水要求為 e s20/mg l 3.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 曝氣時(shí)間 a t 設(shè)混合液污泥濃度，沖水比，污泥負(fù)荷2500/xmg l0.27 ，則：0.270.17/ s nkgbod kgmlss 0 2424 0.27270 3.94 0.172500 a s s th n x （2） 沉淀時(shí)間 s t 當(dāng)污泥濃度小于時(shí)，污泥界面沉降速度為3000/mg l 41.7 7.4 10utx 式中：t污水溫度 當(dāng)冬季污水溫度時(shí)，污泥界面沉降速度為10t = 41.7 7.4 1010 2500u 1.2/mg h 0.27 50.5 1.5 1.2 s h th u 當(dāng)

58、夏季污水溫度時(shí)，污泥界面沉降速度為30t 24 41.7 7.4 1030 25003.7/um h 0.27 50.5 0.5 3.7 s h th u 則在之間 s t0.5 1.5h 運(yùn)行周期 asbd ttttt 式中：排水時(shí)間， d th 設(shè)排水時(shí)間，則0.5 d th2 sbd ttth 則6th 每日周期數(shù)： 2 2424 4 6 n t （4） 曝氣池容積 v 3 0 ()10000 (27020) 7843 0.172500 0.75 e s q ss vm n xf 設(shè) 4 座曝氣池，則，每座池體積 1 4n 3 7843 1961 4 vm 單 （5） 池體布置 設(shè)有效水

59、深5hm 則 2 1961 392 5 am 單 設(shè)寬，則9bm 392 43.6 9 a lm b 校核長(zhǎng)寬比 符合要求 43.6 4.84 9 l b cass 是連續(xù)進(jìn)水，間斷排水，池內(nèi)有效容積由變動(dòng)容積和固定容積組 1 v 成，變動(dòng)容積值池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水器排放最低水位之間的容積，相應(yīng)水 25 深，固定容積由兩部分組成，一部分是活性污泥最高泥面至池底之間的容 1 h 積，相應(yīng)水深，另一部分時(shí)潷水水位和泥面之間的容積，是由防止?jié)?3 v 3 h 時(shí)污泥流失的最小安全距離決定的容積，相應(yīng)水深。 2 v 2 h 預(yù)反應(yīng)區(qū)（預(yù)反應(yīng)區(qū)與總反應(yīng)區(qū)的比例為 1:5） 1 7.2lm 則 1 1

60、2 10000 1.6 4 4 392 q hm n n a 66 3 105 2500 120 101.5hh x svim 式中污泥體積指數(shù)（?。﹕vi120/ml g 則 213 5 1.6 1.51.9hhhhm 隔墻底部連通孔口尺寸 11 13 24 bl hq a n n uu 式中：連通孔個(gè)數(shù)，取=4 3 n 3 n 孔口流速，一般為 2050，取 50u/m h/m h/m h 10000 1.059 7.2 1.6 24 4 4 5050 a 0.552.1 2 2.65m 設(shè)孔高 0.8 米 則孔寬為 3 2.65 0.8 0.80.8 4 a m n 導(dǎo)流孔設(shè)在池底部，且