啤酒废水处理工程设计说明书. 15页

毕业设计计算说明书一、设计基础资料1、设计处理水量：3Q=8000m/d2、原水水质PH：6～7，CODcr：1600mg/l,BOD5:895mg/l,SS:445mg/l3、排放标准：CODcr≤100mg/l,BOD5≤20mg/l,SS≤70mg/l。二、处理工艺流程1、流程选择该设计采用厌氧-好氧相结合的工艺流程，综合了分别使用厌氧和好氧技术的优点，其特点是先将污水控制在厌氧过程的前段(水解酸化阶段),不产沼气。充分利用水解产酸菌世代周期短、可迅速降解有机物的特性,在水解细菌作用下,将不溶性有机物水解为溶解性物质,在产酸菌协同作用下,将大分子物质、难以生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质,提高了污水的可生化性,使污水在后续的好氧池中以较少的能耗和较短的停留时间得到处理,从而提高了污水的处理效率,并减少了污泥生成量。1n毕业设计计算说明书空气进水水解A/O出水格栅调节池初沉池二沉池酸化池系统污泥浓缩池脱水污　泥机房外　运工艺流程图2、特点说明（1）格栅主要拦截废水中较大的固体物、细小的麦槽和酵母,以保护设备的正常运行,减少后续处理单元负荷。（2）调节池由于啤酒生产中排放的水量不均匀,波动大,考虑到后续工艺运行的稳定性,需对水量进行调节。（3）初沉池有机固体颗粒不利于微生物分解，啤酒废水先经过沉淀池去除固体颗粒后，再进行生物处理，可降低啤酒废水生化处理的难度，增强了工艺运行的稳定性。（4）水解酸化池污水进入该池能使废水在缺氧的工况下，发生酸化和腐化反应，进一步改善和提高废水的可生化性，对提高后续好氧反应生化速率，缩短生化反应时间，减少能耗和降低运行费用有重要意义。2n毕业设计计算说明书（5）A/O系统本系统是集厌氧与好氧一起的活性污泥处理系统。其中A池为生物筛选器，此池处于厌氧状态，待处理污水与回流污泥在此混合，以均衡其浓度，而且抑制丝状菌的膨胀。然后污水进入曝气池，在好氧的状态下达到处理污水的目的。3、效果预测项目SS(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)调节池进水4451600895出水4001440850去除率(%)10105初沉池进水4001440850出水2001008680去除率(%)503020水解酸化池进水1008680出水756544去除率(%)2520A/O系统二沉池进水200756544出水5075.610.88去除率(%)759098要求水质≤70≤100≤203n毕业设计计算说明书三、主要构筑物计算(一)、格栅设栅前水深h=0.4m,过栅流速取v=0.9m/s,用中格栅，栅条间隙3e=20mm,格栅安装倾角α=60°,Qmax=0.093m/s。栅条的间隙数（n）：oQsinα0.093×sin60maxn==≈12ehv0.02××0.40.9格栅栅槽宽度（B）：取栅条宽度S=0.01mB=+en(n−1)S=0.02×12+(12−1)×0.01=0.3m进水渠道渐宽部分长度（L1）：о若进水渠宽B1=0.2m，渐宽部分展开角α1=20BB−0.35−0.21L===0.22m1o22tgαtg201栅槽与出水渠连接处的渐窄部分长度（L2）：L1L==0.11m22过栅水头损失（h1）：因栅条为矩形截面，取系数k=3（格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数），阻力系数:S4/30.014/3ξβ==()2.42×()=0.96e0.0222oξαVsin2.42××0.9sin60hm==×30=.12g2×9.814n毕业设计计算说明书栅后槽总高度（H）：取栅前渠道超高h2=0.3m，栅前槽高Hh12=+=h0.4+0.3=0.7mHh=++hh=0.4+0.1+0.3=0.8m12栅槽总长度（L）：H0.71LL=+L+1.0+0.5+=0.22+0.11+1.0=0.5+=2.24m12otgαtg60每日栅渣量（W）：333中格栅栅渣量W1取0.08m/10m污水，生活污水流量总变化系数K总取1.5QWmax1×864000.093×0.08×864003Wm===0.43/d1000K1000×1.5总采用机械清渣。（二）调节池设此调节池水力停留时间为6h,则:8000×63Vm==2000243则池的有效容积为2000m,水深取4.5m,超高0.5m,则池面积为2444m,池宽取18m,池长25m。（三）初沉池本设计采用圆形的普通辐流式沉淀池,中心进水,周边出水,中心传动排泥.(1)沉淀池表面积:5n毕业设计计算说明书3233取q0=1m/(m·h)n=1Q0=8000m/d=333m/h,则Q03332Am===3331nq11×04A43×331池径D===20.6m取D=21mππ(2)有效水深取沉淀时间2h,则hq==t2m20(3)沉淀池总高度如下:先求污泥量:QC()−×C100tmax01W=rp(100−)0其中进水悬浮物浓度C0为400mg/l,出水为200mg/l,污泥含水率3p0取95%，容重r为1000kg/m,两次排泥时间之隔t为1d，则8000×−(400200)×100×13Wm==321000××1000(100−95)3即沉淀池的污泥量为32m污泥斗容积：°°hr=−(r)tg60=(2−1)tg60=1.73m512222πhr51()++r1r2r2π××1.73(1+1×2+2)3Vm===12.7133底坡落差：hR=−(r)×0.05=(10.5−2)×0.05=0.425m41因此，池底可储存污泥的体积为：6n毕业设计计算说明书2222πhR41()++Rrr1π××0.425(10.5+10.5×2+2)3Vm===60.2233共可以储存污泥体积：33VV+=12.7+60.2=72.9m>32m12沉淀池总高度：保护高h1取0.3m；有效水深h2取2m；缓冲层高h3取0.3mH=+hhh++hh+=0.3+2+0.3+0.425+1.73=4.755m12345(4)沉淀池周边处高：hh++h=0.3+2+0.3=2.6m123（四）水解酸化池：设水解酸化池水力停留时间为6小时，则有效容积：8000×63Vm==2000242有效水深4.3m，超高0.3m。池表面积465m，池宽18m，长26m。（五）A/O系统1、A池为生物筛选器，设水力停留时间为1h,n=2,则：8000×13Vm==16724×22取有效水深4.5m，超高0.5m，池表面积37m，池长6.2m，宽6m。2、曝气池的计算与各部位尺寸的确定7n毕业设计计算说明书(1)曝气池按BOD－污泥负荷率的确定拟定采用BOD－污泥负荷率为0.3kgBOD/(kgMLSS.d)，但为稳妥，5需加以校核，校核公式为KSf0.0519×8.1×0.72e()N===0.297kgBOD/kgMLSS.ds5η0.99≈0.3kgBOD/(kgMLSS.d)(K取值520.0519)计算结果证明，N值取0.3是适宜的。s(2)确定混合液污泥浓度（X）根据已确定的N值，查图得相应的SVI值为100110，取值100。s计算确定混合液污泥浓度值X。对此rR=1.2,=33%，代入各值得：66Rr..100.33××1.210X===3000mg/L取3000mg/L。(1++R)SVI()10.33×100(3)确定曝气池容积：QSa8000×533.123Vm===4739。NX0.3×3000s(4)水力停留时间为4739th=×24=14.2。8000(5)确定曝气池各部位尺寸设两组曝气池，则每组容积为：47393Vm==237012池深取4.3m，则每组曝气池的面积为：23702F==552m4.3池宽取15.95m，则池长42.2m,取超高0.7m，则池总高度为5.0m。8n毕业设计计算说明书(6)剩余污泥的计算。干泥量W=aQS−bVXrv=0.5××80000.533−0.07×4739×3.0×0.7=1435.37kg/d湿污泥量W1435.373Qm===107.9/dsfX0.7×12r3、曝气系统的计算与设计本设计采用鼓风曝气系统。(1)平均时需氧量的计算Oa=''QS+bVX2r⎛⎞544−×10.8830000.7=×0.58000×⎜⎟+0.15×4739×⎝⎠10001000==3625kg/d151kg/h(2)最大时需氧量的计算Oa=+''kQSbVX2()maxr⎛⎞544−×10.8830000.7=×0.58000×1.4×⎜⎟+0.15×4739×⎝⎠10001000==4478kg/d187kg/h(3)每日去除的BOD5值8000×533.12BOD==4265kg/d51000(4)去除每kgBOD的需氧量3625∆=O=0.85kgO/kgBOD224265(5)最大时需氧量与平均时需氧量之比O2m()ax187==1.2O15129n毕业设计计算说明书4、供气量的计算采用网状膜型中微孔空气扩散器，敷设于距池底0.2m处，淹没o水深4.3m，计算温度定为30C。水中溶解氧饱和度：Cm=9.17g/L；Cm=7.63g/Ls()20s()30(1)空气扩散器出口处的绝对压力(P)按式计算，即：b53535PH=×1.01310+9.8×10=×1.01310+9.8×10×4.0=1.405×10Pba(2)空气离开曝气池面时，氧的百分比：21()1−−EA21(10.12)Q=×100%=×100%=18.43%t79+−21()1EA79+−21()10.12(3)曝气池混合液中平均氧饱和度：5⎛⎞PO⎛⎞1.405×1018.43btCC=+⎜⎟=7.63⎜⎟+=8.54mg/Lsb()30s55⎝⎠2.026××1042⎝⎠2.0261042Cm=9.17g/Ls()20o(4)换算为在20C条件下，脱氧清水的充氧量：RCs()20R=0⎡⎤−()T−20αβ.ρ.CC.1.024⎣⎦sb()T151×9.17==223kg/h()30−200.82[]0.95××1.08.71−2.0×1.024相应的最大时需氧量为：187×9.17R==277kg/h0()30−200.82[]0.95××1.08.71−2.0×1.024(5)曝气池平均时供气量：R02233Gm=×100=×100=6194/hs0.3E0.3×12A(6)曝气池最大时供气量：10n毕业设计计算说明书R02773Gm=×100=×100=7694/hs0.3E0.3×12A(7)去除每kgBOD5的供气量：61943×=2434.85m空气/kgBOD4265(8)每3污水的供气量：m619433×=2418.58m空气/m污水8000（六）终沉池仍使用普通辐流式沉淀池。(1)沉淀池表面积:3233取q0=0.8m/(m·h)n=2Q0=8000m/d=333m/h，则Q03332Am===2081nq20×.804A4×2081池径D===16.5m取D=17mππ(2)有效水深取沉淀时间2h,则hq==t2m20(3)沉淀池总高度如下:设二沉池的排泥间隔为4h,则二沉池的污泥量为Qs170.93Wm=×4=×4=28.4824243每个沉淀池的污泥量为14.24m污泥斗容积：11n毕业设计计算说明书°°hr=−(r)tg60=(2−1)tg60=1.73m512222πhr51()++r1r2r2π××1.73(1+1×2+2)3Vm===12.7133底坡落差：hR=−(r)×0.05=(8.5−2)×0.05=0.325m41因此，池底可储存污泥的体积为：2222πhR41()++Rrr1π××0.325(8.5+8.5×2+2)3Vm===31.7233共可以储存污泥体积：33VV+=12.7+31.7=44.4m>14.24m12沉淀池总高度：保护高h1取0.3m；有效水深h2取1.6m；缓冲层高h3取0.3m，Hhh=++h+h+h=0.3+1.6+0.3+0.325+1.73=4.255m12345(4)沉淀池周边处高：hh++h=0.3+1.6+0.3=2.2m123（七）浓缩池1、浓缩池面积的计算：设混合污泥的进泥含水率为99%，则污泥量3Qm=+170.932=202.9/d污泥固体浓度33Ck=−(199%)×10=10g/m3设污泥固体通量M为40kg/(m·d)，则浓缩池面积12n毕业设计计算说明书QC202.9×102A===50.7mM40浓缩池直径4A4×50.7D===8mππ2、浓缩池深度计算取浓缩时间T为16小时,池底坡度I取0.05浓缩池工作部分有效水深QT16×202.9hm===2.7124A24×50.7浓缩池超高h2取0.3m，缓冲层高h3取0.3m刮泥设备所需池底坡度造成的深度D8hi=×=×0.05=0.2m422污泥斗高度°°hr=−(r)tg60=(0.6−0.3)tg60=0.52m512浓缩池总深度H=h++hh++hh=4.02m12345有效水深Hh=++hh=3.3m112313n毕业设计计算说明书四、主要设备及数量设备名称规格型号数量潜水泵200QW360-15-30型两台3（调节池）Q=360m/hH=15mN=30KW一用一备污泥输送泵WDB50-50-115D型两台3（初沉池）Q＝5m/hH=10mN=0.49KW一用一备刮泥机（初沉池）ZBG-21型DN=21mN=1.5KW一台搅拌机（A池）LJB型N＝11KWR＝2500mmL=3000mm两台刮泥机（终沉池）ZBG-17型D＝17mN＝1.1KW两台污泥回流泵KWRk100-250型两台3（终沉池）Q=170m/hH=15m,N=10KW一用一备转输泵WDB50-50-115B型两台3Q=12m/hH=12.5mN=1.02KW一用一备脱水机DYQ-2000A型B=2000mmv=0.4～4m/min一台鼓风机RE-200型三台3Q=65m/minP＝49KPN＝68KW两用一备14n毕业设计计算说明书参考文献:[1]潘旗,吴美根,陆晓华.化工废水处理技术研究进展.湖北化工,2001年第4期.[2]孙杰,李海燕,左志军.化工废水处理技术进展.武汉科技学院学报,2001年12月第14卷第4期.[3]汪大羽,雷乐成.水处理新技术及工程设计[Ｊ].北京:化学工业出版社,2001.[4]张彭义,余刚.半导体光催化剂及其改性[Ｊ].环境科学进展.1997,5(3):110.[5]戴航,黄卫红,陆晓华.超临界水氧化水处理技术进展[Ｊ].化工环保,2001,(2).[6]李胜利,李劲.脉冲电晕放电对印染废水脱色效果的试验研究[Ｊ].环境科学,1996,17(1):1315.[7]谢冰.超声波作用下有机污染物的降解[Ｊ].水处理技术.2000:26(2):114119.[8](德)卡尔和克劳斯R.Imhoff.城市排水工程手册.北京:中国建筑工业出版社,1993.15