某啤酒厂废水处理工程设计----毕业设计 48页

学士学位论文THESISOFBACHELOR（2012—2013年）题目：某啤酒厂废水处理工程设计（6000m3/d）专业：班级：学号：姓名：指导教师：起讫日期：n摘要啤酒工业在我国迅猛发展的同时，排出了大量的啤酒废水，给环境造成了极大的威胁。本设计为某啤酒废水处理设计。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6000m3，不考虑远期发展。原污水中各项指标为：BOD浓度为1200mg/L，COD浓度为2000mg/L，SS浓度为700mg/L，pH=5-11。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达到啤酒工业污染物排放标准，即：BOD≤20mg/L，COD≤80mg/L，SS≤70mg/L，pH=6-9。　　本文分析了啤酒生产中废水产生的环节，污染物及主要污染来源，并从好氧、厌氧生物处理两方面来考虑了废水治理工艺，提出了A/O厌氧好氧处理的工艺流程。可将废水COD由2000mg/L降至50～100mg/L，BOD从1200mg/L降至20mg/L以下，SS由700mg/L降到70mg/L以下，出水符合标准。　　本设计工艺流程为：　　啤酒废水→格栅→调节池→初沉池→A/O池→处理水　　该处理工艺具有结构紧凑简洁，运行控制灵活，抗冲击负荷，实践表明该组合工艺处理性能可靠，投资少，运行管理简单。为啤酒工业废水处理提供了一条可行途径。具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。关键词：啤酒废水A/O高浓度有机废水IInAbstractWiththerapiddevelopmentofbreweryindustryinChina,morebrewerywastewaterisdischarged,whichendangersenvironment.Thisdesignisonebeerwastewatertreatment.Thedegreeofthedesignisinapreliminaryphase.Themaindistinguishingfeatureofthebeerwastewateristhatitcontainsthemassiveorganicmatters,soitbelongstothehighconcentrationorganicwastewater,thereforeitsbiochemicaloxygendemandisalsohigh.Thewaterwhichneedstotreatmentinthebeerwastewatertreatmentplantis6000m3,regardlessofthespecifiedfuturedevelopment.Varioustargetintherawwastewateris:theconcentrationofBODis1200mg/L,theconcentrationofCODis2000mg/L,theconcentrationofSSis700mg/L，andpHis5-11.Forthebeerwastewater'sBODishigh,itcouldpollutetheenvironmentifdrainedbeforetreatment,soitrequestthebeerwastewaterwhichdrainedmustbestrictlytreatedtothebeerindustryemissionstandards,whichisasfollowing:BOD≤20mg/L,COD≤80mg/L,SS≤70mg/L,pH=6-9.Thispaperanalyzesthegenerationprocessesofwastewater,themajorcontaminatsandtheirmajorsourcesinbeerproduction.Italsointroducestheprimarybiologicalprocessingtechniquesofaerobicandanaerobictreatment.Accordingtotheproductscaleofbeerbrewery,themainstandardofdrainingwaternaturalmaterials,andsoon,themainprocesstechnologyofthebeerwastewaterdisposalstationisdefinedasA/Osystem.Practiceofprojectindicate,whenCODofwastewaterreducesfrom2000mg/Lto50~100mg/L,BODreducesfrom1200mg/Lto20mg/L,SSreducesfrom700mg/Lto70mg/L,sothatdrainsoutcanreachestheStandard.Thetechnologicalprocessofthisdesignis:Beerwastewater→Grating→Regulatestank→Primarysedimentationtank→A/Osystem→Treatmentwater　　Thistechnologyofwastewatertreatmenthasmanytraits.Suchas,well-knitstructure,pithyquickcontrol,lastingattacked.Practiceindicatesthatthecomposedcrafthasreliablefunction,itsinvestmentislittle,anditsrunningandmanagementisuncomplicated.　　　Keywords:beerwastewaterA/OhighconcentrationorganicwastewaterIIn目录摘要IAbstractII第一部分设计说明书1第一章设计依据11.1设计任务11.2基础资料11.3设计依据2第二章处理方案的选择与确定32.1处理方法的比较32.2工艺方案的比较选择62.3工艺线路的确定7第三章主要处理设备及选型83.1格栅池83.2集水井83.3酸化调节池83.4初沉池93.5厌氧池93.6好氧池103.7二沉池103.8污泥浓缩池113.9污泥脱水间113.10主要设备表11第四章废水水质沿程变化关系134.1废水水质沿程变化关系13第五章污水处理站总体布置145.1布置原则145.2管线设计145.3布置特点155.4高程布置15第六章工程效益及环境保护166.1环境效益166.2经济效益166.3社会效益166.4节约能源16第二部分设计计算书17第一章啤酒废水处理构筑物设计与计算171.1格栅171.2集水井191.3调节池201.4初沉池（平流式）211.5A/O系统231.6二沉池（平流式）27n第二章污泥部分处理构筑物设计及计算312.1污泥浓缩池312.2污泥脱水间322.3投药装置33第三章构筑物的高程计算353.1污水构筑物高程计算353.2污泥高程计算36第四章工程概算与成本分析384.1工程概算384.2运行费用39参考文献42致谢43n第一部分设计说明书第一章设计依据1.1设计任务啤酒是以优质大麦为主要原料，啤酒花为香料，经过制麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的酿造酒。随着人民生活水平的提高，我国啤酒工业得到了长足发展，已成为国民经济的重要产业，其产量逐年上升。据统计，每生产1t啤酒需要8-40t新鲜水，相应地产生7-35t废水。由于这种废水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，既造成水体缺氧，还能促使水底沉积化合物的厌氧分解，产生臭气，恶化水质[1]。啤酒废水具有水量大，悬浮物及有机物含量高等特点，COD在几百到几万之间波动，SS在1000-1500mg/L之间波动，pH值约5-8，BOD/COD值高。啤酒废水如直接排入水体，将导致水体发黑、发臭，严重影响渔业、农业、工业及饮用水源，破坏人类的生存环境。因此，必须对啤酒废水进行一定的处理，这有利于保护生态环境，有益于国家长远健康发展。1.2基础资料1.2.1设计规模设计规模按日最大处理水量Q=6000m3/d设计1.2.2设计进水水质pH：5-11总悬浮物：700mg/LCOD：2000mg/LBOD5：1200mg/L1.2.3设计出水水质pH：6-9总悬浮物：70mg/LCOD：80mg/LBOD5：20mg/L出水水质达到《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）要求1.2.4处理程度43n1.3设计依据1.3.1设计原则1.认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法律、规范、标准。2.采用适合本地区条件的技术，选用高效节能的废水处理工艺，并充分利用废水厂厂址地形，因地制宜地采用现代化技术，提高管理水平，做到投资省、运行费低、技术可靠、运行稳定。3.妥善处理、处置废水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染。4.选择国内或国外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设备和控制系统。5.合理利用水资源,考虑废水回用，充分发挥项目的社会、经济和环境效益。1.3.2设计依据1.《废水综合排放标准》(GB8978-2001)；2.《啤酒工业污染物排放标准》(GB19821-2005)；3.《室外排水设计规范》(GB50101-2005)；4.《室外给水设计规范》（GB50013-2006）；5.《城镇废水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)；6.《CAD工程制图规则》(GB/T18229-2000)。7.《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）8.《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）。43n第二章处理方案的选择与确定2.1处理方法的比较啤酒废水中大量的污染物是溶解性的糖类、乙醇等，这些物质具有良好的生物可降解性，处理方法主要是生物氧化法[1]。有以下几种常用方法处理啤酒废水。2.1.1啤酒废水的好氧处理1、SBR法SBR是序批式活性污泥法（SequencingBatchReactor，SBR）的简称，我国近10多年来才开始对SBR生物废水处理进行研究[2,3]。湖南湘潭大学于1989年完成了应用SBR工艺处理啤酒废水的中试工作[4]。该工艺省去了二沉池、污泥回流设备，布置紧凑，节省土地而且又经过数年的完善，现在已开始应用于实际生产中。SBR工艺典型的操作工序为：进水、反应、沉淀、排水、闲置等5个工序，整个工序经厌氧、好氧、缺氧3个阶段。根据出水情况可随时调整各工序的时间以达到最佳出水效果。由于SBR反应池设置了填料，大大提高了单位体积的微生物数量，使SBR工艺综合了接触氧化法的优点，提高了处理效率，缩小了反应器的体积。[9]2、BAF法曝气生物滤池法（BAF）法是20世纪80年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术，它综合过滤、吸附和生物代谢等多种作用，使其具有占地少、出水水质好、对环境影响小，且不易形成活性污泥膨胀等优点[5]。李汝琪等在实验室模拟了该技术，试验柱规格为D8.5cm@200cm，内装粒状填料，一般为石英砂、无烟煤等固体物质[6,7]。并沿柱的不同高度设置多个采样口，试验中采用逆向流设计，污水由上部进入由底部排出，在柱底进行曝气。曝气生物滤池中的粒状颗粒具有较大的比表面积，它一方面提供了微生物生长的场所，另一方面还可以截留产生的污泥。该方法省去了二沉池，对BOD、COD的去除率可达到70%以上，另外，曝气生物滤池具有较强的抗冲击能力，运转方便，设备简单。3、活性污泥法活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多，运行最可靠的方法[8]。此工艺在国内由于工艺技术成熟，投资省，易启动，处理效果好等优点而受到一些企业的欢迎。据报道,目前国内还有相当一部分厂家采用这种方法处理啤酒废水。进水CODCr一般为1000~1500mg/L时，出水CODCr可降至50~100mg/L，去除率为92%~96%。但传统污泥法由于曝气动力消耗大，每t废水处理费用居高不下，同时由于易产生污泥膨胀和产生大量的污泥，使许多用户在经济和管理上难以承受。[9]4、CASS工艺CASS（循环式活性污泥系统）是SBR工艺的一种优化变型，在20世纪70年代开始得到研究和应用。该工艺核心部分是CASS反应池，集曝气，二沉等过程于一体。在SBR的基础上，在池子的前部增设了1个生物选择器。这样，CASS池的反应池被隔墙分隔为343n个区，即生物选择区、预反应区及主反应区。目前很多厂家采用CASS工艺处理啤酒废水，都取得了预期的效果。在进水水质平均为2000mg/L的情况下，出水水质达到污水排放新扩改二级标准。CASS工艺处理啤酒废水，具有工艺简单，流程短，自动化程度高，操作方便等优点。其不足之处为，操作管理要求相对较高，首次运行调试时间较长。[9]5、生物转盘法生物转盘是较早用以处理啤酒废水的方法，该法运转稳定,动力消耗少，但低温对运行影响较大，一般适于南方地区中小啤酒企业废水处理。另外，采用生物转盘和生物滤池处理废水都要注意处理站异味扰民的问题。对于地处居民集区的啤酒企业应慎重采用。6、生物接触氧化法生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池法之间的处理方法，就是在池内设置填料，经过充氧的有机废水以一定的速度流经这些有生物膜的填料，使废水中的有机物与生物膜接触而被氧化分解。该工艺综合了活性污泥法和生物膜的优点，具有耐冲击负荷、占地省、运行管理方便、污泥量少、处理成本低的优点。对中小型企业的啤酒废，生物接触氧化法有取代活性污泥法的趋势[10]。生物接触氧化法处理啤酒废水在国内应用很普遍。杭州中策啤酒股份有限公司[11]采用接触氧化加气浮工艺处理啤酒废水，结果表明，啤酒废水中CODCr去除率达到85.16%。山东省环科所报道了[12]加压生物接触氧化法处理啤酒废水的试验研究并应用于生产实践，当进水CODCr在1600mg/L左右，停留时间在6~7h，CODCr去除率达90%以上。[9]2.1.2厌氧法20世纪70年代以来，废水厌氧处理技术因其具有投资少，运行费用低及能产生能量等优点而得到较快的发展和应用。一般认为，厌氧生物处理技术的反应器主体经历了3个时代[13]。传统厌氧发酵工艺（第一代反应器，以厌氧消化池为代表）因需要较高的温度，较长的停留时间，且处理效能低而被逐渐淘汰。目前以上流式厌氧污泥床（UASB）为代表的第二代反应器和以厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）和厌氧内循环反应器（IC）为代表的反应器已被广泛引入到啤酒废水处理工程应用中，并取得了良好的效果。目前在啤酒处理工艺上，厌氧工艺应用比较多的有UASB工艺，IC工艺和酸化水解工艺。1、UASB反应器70年代荷兰Lettinga等发展的UASB反应器是一种悬浮生长型反应器，首次把颗粒污泥的概念引入反应器中。该反应器特别适宜于处理高浓度有机废水[13]。目前，很多国家相继开展了对UASB的深入研究和开发工作。UASB工艺因其工艺结构紧凑，处理能力大，效果好，投资省而在国内外啤酒废水治理中得到十分广泛的应用。2、EGSB反应器UASB反应器在应用中取得了很大的成功，但UASB43n的传质过程并不理想，进一步提高有机负荷受到了限制。为了使厌氧反应器中进水和污泥之间的接触更加充分，导致了第三代厌氧反应器的开发和应用。EGSB反应器实际上是改进的UASB反应器，运行中维持高的上升流速（6~12m/h），使颗粒处于悬浮状态，同时也可以采用较高的反应器和采用出水回流以获得高的搅拌强度，从而保证进水与污泥颗粒的充分接触，这样可获得比通常UASB反应器好的运行结果[14]。目前，UASB反应器在啤酒废水处理中已经发挥了重要的作用，而作为对UASB反应器改进的EGSB反应器，在处理各种浓度的有机废水方面有着别的厌氧反应器所不可比拟的优势，处理范围更广；同时，EGSB可以采用较大的高径比，占地面积更小，投资更省，在相同费用下，因而更具有市场竞争力。3、IC反应器内循环（IntenalCirculation，IC）厌氧反应器于20世纪80年代中期由荷兰PAQUES公司开发成功，被认为是第三代厌氧生化反应器的代表工艺之一[14]。IC反应器实际上是由底部和上部2个UASB反应器串联叠加而成，下部为高负荷区，上部为低负荷区，利用沼气上升带动污泥循环。IC工艺在国外应用以欧洲较为普遍，国内沈阳、上海率先采用了IC工艺处理啤酒废水[15,16]。以沈阳华润雪花啤酒有限公司采用的IC反应器为例[15]，反应器高16m，有效容积70m3，处理CODCr平均浓度为4300mg/L的啤酒废水400m3/d，CODCr去除率稳定在80%，容积负荷高达25~30kg/（m3•d）。2.1.3好氧——厌氧工艺1、A/O工艺A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。2、A2/O工艺A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（生物脱氮除磷）。按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。A2/O工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成VFAs。回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分供聚磷菌主动吸收VFAs，并在体内储存PHB。进入缺氧区，反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮，接着进入好氧区，聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外，主要分解体内储存的PHB43n产生能量供自身生长繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，此为吸磷，以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧，缺氧区，有机物分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后浓度已很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。2.2工艺方案的比较选择针对以上废水的特点，以及出水要求，一般啤酒厂废水的特点，宜采用生化处理为宜。经过对比，有以下两种方案可用,如表2-1所示：表2-1UASB工艺和A/O工艺的比较工艺名称UASB工艺A/O工艺优点a.UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20-40gVSS/1；b.有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m.d左右；c.无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；d.污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；e.UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。a.效率高。该工艺对废水中的有机物，氨氮等均有较高的去除效果b.流程简单，投资省，操作费用低。c.缺氧反硝化过程对污染物具有较高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有机物的去除率分别为62%和36%，故反硝化反应是最为经济的节能型降解过程。d.容积负荷高。由于硝化阶段采用了强化生化，反硝化阶段又采用了高浓度污泥的膜技术，有效地提高了硝化及反硝化的污泥浓度，与国外同类工艺相比，具有较高的容积负荷。e.厌氧/好氧工艺的耐负荷冲击能力强。缺点a.进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下；b.污泥床内有短流现象，影响处理能力；c.对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差a.由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；c.43n若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用。另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％。表中可以看出厌氧—好氧联合处理在啤酒废水处理方面有较大优点，啤酒废水厌氧—好氧处理技术是最好的选择，故选择A/O工艺。2.3工艺线路的确定通过上述分析比较，本案选用A/O工艺处理。其工艺流程如图1所示。图1工艺流程图啤酒废水先经过中格栅去除大杂质后进入集水井，用污水泵将废水提升至调节池进行水质水量的调节。进入调节池前，根据在线PH计的PH值用计量泵将酸碱送入调节池，调节池的PH值在6.5～7.5之间。调节池中出来的水用泵连续送入初沉池进行沉淀，降低SS浓度。流入A池进行厌氧消化，再流入O池中进行好养处理。O池出水在二沉池中进行泥水分离，出水达标排放。部分污泥回流至A池，剩余污泥到污泥浓缩池内浓缩，然后经过带式压滤机脱水，降低污泥的含水率，污泥脱水后形成泥饼，打包外运。43n第三章主要处理设备及选型3.1格栅池3.1.1构筑物功能：放置机械格栅数量：1座结构：砖混结构尺寸：2700×3000×3000（H）mm3.1.2主要设备机械格栅功能：去除大颗粒悬浮物型号：HF-500数量：2台栅宽：S=10mm栅隙：S=16mm安装角度：α=60°电机功率：N=1.1kW3.2集水井3.2.1构筑物功能：贮存废水数量：1座结构：钢筋砼结构尺寸：Ф5800×2300（H）mm3.2.2主要设备废水提升泵功能：提升废水进入酸化调节池型号：100QW120-10-5.5数量：3台（2用1备）流量：Q=30L/s扬程：H=10.0m功率：N=5.5kW3.3酸化调节池3.3.1构筑物功能：调节并预酸化数量：1座43n尺寸：14000×14000×6000（H）mmHRT：T=5.0h3.3.2主要设备1、潜水搅拌机功能：使废水混合均匀型号：QJB7.5/6－640/3-303/c/s推力：990N数量：1台功率：N=7.5kW2、加药装置设备类型：AHJ-I数量：1套其中：(1)、酸输送泵数量：1台型号：CQF40-25-120F流量：Q=6.3m3/h扬程：H=15.0m功率：N=0.75kW(2)、碱贮罐数量：1台尺寸：1400×1400×1800(H)mm3.4初沉池3.4.1构筑物类型：平流式沉淀池功能：对污水中密度大的固体悬浮物进行沉淀分离数量：1座结构：钢筋砼结构尺寸：24000×4500×7500（H）mmHRT:T=1.5h3.5厌氧池3.5.1构筑物功能：对废水进行厌氧处理数量：1道43n结构：钢筋砼结构尺寸：56000×6000×5000（H）mmHRT：T=6.4h3.6好氧池3.6.1构筑物功能：对废水进行好氧处理数量：2道结构：钢筋砼结构尺寸：56000×6000×5000（H）mmHRT：T=12.8h3.6.2主要设备1、鼓风机功能：提供气源数量：2台（一备一用）型号：D-80型多级离心式鼓风机风量：80m3/min风压：67.52kPa功率：132kW2、曝气器功能：充氧、搅拌数量：789个型号：Φ260mm膜片式微孔曝气器氧利用率：18.4-27.7%3.7二沉池3.7.1构筑物类型：平流式沉淀池功能：泥水分离，使混合液澄清、污泥浓缩并将分离的污泥回流到生物处理段数量：2座结构：钢筋砼结构尺寸：27000×4500×8300（H）mmHRT：T=2.5h3.7.2主要设备回流污泥泵功能：回流污泥43n型号：WQ250-13-15数量：2台（1用1备）流量：250m3/h扬程：13m功率：15kW3.8污泥浓缩池3..8.1构筑物功能：降低污泥含水率数量：1座结构：钢筋砼结构尺寸：Φ9000×2630（H）mm3.9污泥脱水间3.9.1主要设备1、带式压滤机功能：污泥脱水型号：DYQ-1000数量：1台滤带快度：1000mm电机功率：N=1.5kW2、溶药搅拌机功能：搅拌混合型号：ZJ-470数量：1台功率：N=2.2kW3、加药泵功能：投药型号：J-Z125/3.2数量：1台功率：N=0.75kW3.10主要设备表主要设备见表3-1：表3-1主要设备表序号设备名称型号、规格单位数量1机械格栅HF-500栅隙15mm台243n2废水提升泵100QW120-10-5.5台33潜水搅拌机QJB7.5/6－640/3-303/c/sN=7.5kW台24加药装置AHJ-I套15鼓风机D-80型多级离心式鼓风机台26膜片式微孔曝气器Φ260mm膜片式微孔曝气器个7897回流污泥泵WQ250-13-15台28带式压滤机DYQ-1000台19溶药搅拌机ZJ-470台110加药泵J-Z125/3.2台143n第四章废水水质沿程变化关系4.1废水水质沿程变化关系啤酒废水经各个构筑物处理效果预计如下：格栅：用以截留较大的悬浮物或漂浮物，对SS的去除率为5%。调节池：调节啤酒废水水质，将pH调节至6-9。初沉池：对污水中密度较大的固体悬浮物进行沉淀分离，预计对SS的去除效率为45%，对BOD的去除率为20%，COD去除率为20%。A/O系统：主要去除啤酒废水中的的悬浮物和BOD，预计对SS的去除效率为80%，BOD的去除效率为98%，COD的去除率为95%。废水水质沿程变化关系如下表：表4-1废水水质沿程变化关系水质指标处理单元pH总悬浮物（mg/L）BOD5（mg/L)COD（mg/L）进水5-1170012002000格栅井出水5-1166512002000集水井出水5-1165012002000调节池出水6-965012002000初沉池出水6-93509601400A/O系统-----二沉池出水6-970208043n第五章污水处理站总体布置5.1布置原则5.1.1处理站构（建）筑物的布置应紧凑，节约用地和便于管理。1、池形的选择应考虑减少占地，利于构（建）筑物之间的协调；2、构（建）筑物单体数量除按计算要求计算外，亦应利于相互间的协调和总图的协调。3、构（建）筑物的布置除按工艺流程和进出水方向顺捷布置外，还应考虑与外界交通、气象、人居环境和发展规划的协调，做好功能划分和局部利用。5.1.2构（建）筑物之间的间距应按交通、管道敷设、基础工程和运行管理需要考虑。5.1.3管线布置尽量沿道路与构（建）筑物平行布置，便于施工与检修。5.1.4做好建筑、道路、绿地与工艺构筑物的协调，做到即使生产运行安全方便，又使站区环境美观，向外界展现优美的形象。具体做好以下布置：1、污水调节池和污泥浓缩池应与办公区或厂前区分离；2、配电应靠近引入点或电耗大的构（建）筑物，并便于管理；3、沼气系统的安全要求较高，应远离明火或人流、物流繁忙区域；4、重力流管线应尽量避免迂回曲折。5.2管线设计5.2.1污水管1、进水管：原污水沟上截流闸板的设置和进站控制闸板的设计由啤酒厂完成。DN=400㎜。2、出水管：DN200钢管或铸铁管，q=60L/s,v=0.92m/s,i=0.006。3、超越管：考虑运行故障或进水严重超过设计水量水质时废水的出路，在UASB之前设置超越管，规格DN200铸铁管或陶瓷管，i=0.006。4、溢流管：浓缩池上清液及脱水机压滤水含微生物有机质0.5%～1.0%，需进一步处理，排入调节池。设置溢流管，DN150钢管，i=0.004。5.2.2污泥管初沉池污泥池均为重力排入集泥井，站区排泥管均选用DN200钢管，i=0.02。集泥井至浓缩池，浓缩池排泥泵贮泥柜，贮泥柜至脱水机间均为压力输送污泥管。集泥井排泥管DN200，钢管，v=1.0m/s。浓缩池排泥管，贮泥柜排泥管，DN200，钢管，v=1.0m/s。5.2.3给水管沿主干道设置供水干管200DN，镀锌钢管。引入污泥脱水机房供水支管DN50，镀锌管。5.2.4雨水外排依靠路边坡排向厂区主干道雨水管。5.2.5管道埋深43n1、压力管道在车行道之下，埋深0.7～0.9m，不得不小于0.7m，在其他位置0.5～0.7m，不宜大于0.7m。2、重力管道由设计计算决定，但不宜小于0.7m（车行道下）和0.5m（一般市区）。5.3布置特点平面布置特点：布置紧凑，构（建）筑物占地面积比例大。重点突出，运行及安全重点区域A/O系统放于站前部，引起注意，但未靠近厂区主干道。美化环境，集水井、调节池侧面、污泥储存池设于站后部。5.4高程布置污水处理工程的污水处理流程高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高；从而使污水能够在处理构筑物之间顺畅的流动，保证污水处理工程的正常运行。污水处理工程的高程布置一般遵守如下原则：1、认真计算管道沿程损失、局部损失、各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量，事故流量的增加，并留有一定的余地；还应当考虑到当某座构筑物停止运行时，与其相邻的其余构筑物及其连接管渠能通过全部流量。2、避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。3、在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。4、需要排放的处理水，在常年大多数时间能够自流排入水体。注意排放水位不一定选取水体多年最高水位，因为其出现时间短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位，当水体水位高于设计排水位时，可进行短时间的提升排放。5、应尽可能使污水处理工程的出水渠不受水体洪水的顶托，并能自流。处理装置及构筑物的水头损失。6、尽可能利用地形坡度，使污水按处理流程在构筑物之间能自流，尽量减少提升次数和水泵所需扬程。7、协调好站区平面布置与各单体埋深，以免工程投资增大、施工困难和污水多次提升。8、注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少提升高度。9、协调好单体构造设计与各构筑物埋深，便于正常排放，又利检修排空。43n第六章工程效益及环境保护6.1环境效益该废水处理工程设属于保护生态环境，保障人民身体健康和造福人类的工程，工程效益主要是由于环境改善带来一系列的社会环境效益。　处理站和其配套管线工程建成后，可使啤酒废水不致继续破坏周围环境水质，为城市的发展奠定良好的基础，为居民的休息，娱乐提供较好的生活环境。6.2经济效益啤酒废水属于高浓度有机废水，废水的可生化性好，经生化处理后的出水水质可以达到《啤酒工业污染物排放标准》。经过中水回用处理措施后可回用处理站出水，用于场区冲洗用水、绿化、景观等。可使处理站呈现良好的经济效益。6.3社会效益该厂的建设可使城市给水厂的水源得到改善。用处理后的出水可以灌溉下游地区农田，使原污水污染区的环境卫生和灌溉用水水质得到改善，使农作物和土壤免遭损坏。用处理后的出水养鱼，有利于鱼塘的水质和环境卫生。此外还为城市工业区的建设提供了污水消纳场所，有利于工、企业的开发，促进城市经济发展。6.4节约能源污水处理能耗较高，因此针对处理站的节能降耗问题，在方案比选中，选用了目前在啤酒废水处理方法中较先进的预处理+A/O法，其去除污水的效率较高，且构筑物简单，能耗较少。43n第二部分设计计算书第一章啤酒废水处理构筑物设计与计算1.1格栅1.1.1设计说明格栅主要是拦截废水中的较大颗粒和漂浮物，以确保后续处理的顺利进行。1.1.2设计参数设计流量Q=6000m3/d=250m3/h=0.0069m3/s；栅条宽度S=10mm栅条间隙b=16mm栅前水深h=0.4m格栅安装角度α=60°，栅前流速0.6m/s,过栅流速0.8m/s；单位栅渣量W=0.08m3栅渣/103m3污水总变化系数KZ=1.75。1.1.3设计计算图1格栅设计示意图1、栅条间隙数式中：Qmax--------设计最大流量，m3/s；43nα--------格栅倾角，度；b--------栅条间隙，m；h--------栅前水深，m；v--------过栅流速，m/s；2、栅槽宽度栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3m,取0.2m;3、进水渠道渐宽部分长度设进水渠宽B1=0.35m，其渐宽部分展开角度α1=20°（进水渠道内的流速为0.6m/s)4、栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度5、通过格栅水头损失式中：k--------系数，格栅受污阻塞是水头损失增大倍数，一般采用3；β--------系数，与断面形状有关，设栅条断面为锐边矩形断面，β=2.42；S--------格条宽度，m；b--------栅条间隙，m；v--------过栅流速，m/s；α--------格栅倾角，度；6、栅后槽总高度设栅前渠道超高h2=0.3m，则栅后槽总高度：H=h+h1+h2=0.4+0.1+0.3=0.8m7、栅槽总长度栅前总高度H1=h2+h=0.3+0.4=0.7m43n8、每日栅渣量在格栅间隙16mm的情况下，设栅渣量为每1000m3污水产0.08m3，>0.2m3/d（采用机械清渣）选用HF-500型回转式格栅除污机，其性能见下表1-1，表1-1HF-500型回转式格栅除污机性能规格表型号电动机功率（Kw）设备宽（mm）设备高（mm）设备总宽（mm）沟宽（mm）沟深（mm）导流槽长度（mm）设备安装长（mm）HF-5001.150050008505801535150025001.2集水井1.2.1设计说明集水池是汇集准备输送到其他构筑物去的一种小型贮水设备，设置集水池作为水量调节之用，贮存盈余，补充短缺，使生物处理设施在一日内能得到均和的进水量，保证正常运行。1.2.2设计参数设计流量Q=6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s；1.2.3设计计算集水池的容量为大于一台泵五分钟的流量，设三台水泵（两用一备），每台泵的流量为Q=0.033m3/s≈0.03m3/s。集水池容积采用相当于一台泵30min的容量有效水深采用2m，则集水池面积为F=27m2，其尺寸为5.8m×5.8m。集水池构造集水池内保证水流平稳，流态良好，不产生涡流和滞留，必要时可设置导流墙，水泵吸水管按集水池的中轴线对称布置，每台水泵在吸水时应不干扰其他水泵的工作，为保证水流平稳，其流速为0.3-0.8m/h为宜。1.2.4选泵选择100QW120-10-5.5型污水泵三台，两用一备，其性能见下表1-2：43n表1-2100QW120-10-5.5型污水泵性能流量30L/s电动机功率5.5KW扬程10m电动机电压380V转速1440r/min出口直径100㎜轴功率4.96KW泵重量190kg效率77.2%1.3调节池1.3.1设计说明调节池是用来均衡调节污水水量、水质、水温的变化，降低对生物处理设施的冲击，为使调节池出水水质均匀，防止污染物沉淀，调节池内宜设置搅拌、混合装置。1.3.2设计参数设计流量Q=6000m3/d=250m3/h=0.069m3/s；调节池停留时间T=5.0h。1.3.3设计计算1、调节池有效容积V=QT=249.33×5=1041.65m32、调节池水面面积调节池有效水深取5.5米，超高0.5米，则3、调节池的长度取调节池宽度为14m，长为14m，池的实际尺寸为：长×宽×高=14m×14m×6m=1176m3。4、调节池的搅拌器使废水混合均匀，调节池下设潜水搅拌机，选型QJB7.5/6－640/3-303/c/s1台5、药剂量的估算设进水pH值为10，则废水中【OH-】=10-4mol/L,若废水中含有的碱性物质为NaOH,所以CNaOH=10-4×40=0.04g/L，废水中共有NaOH含量为5000×0.04=200kg/d，中和至7，则废水中【OH-】=10-7mol/L，此时CNaOH=10-7×40=0.4×10-5g/L，废水中NaOH含量为5000×0.04×10-5=0.02kg/d，则需中和的NaOH为200-0.02=199.98kg/d，采用投酸中和法，选用96%的工业硫酸，药剂不能完全反应的加大系数取1.1，2NaOH+H2SO4→Na2SO4+H2O8098199.98kg244.976kg43n所以实际的硫酸用量为kg/d。投加药剂时，将硫酸稀释到3%的浓度，经计量泵计量后投加到调节池，故投加酸溶液量为1.4初沉池（平流式）1.4.1设计说明初次沉淀池的作用是对污水中密度大的固体悬浮物进行沉淀分离。1.4.2设计参数设计流量Q=6000m3/d=0.069m3/s，沉淀时间1.5h。1.4.3设计计算图2平流式沉淀池计算草图1、池子总面积A,m2取105m2。式中：Qmax--------最大设计流量，m3/s。q’--------表面负荷，m3/(m2·d)，取q’=2.0m3/(m2·d)。2、沉淀部分有效水深h2，mh2=q’t=2×1.5=3.0m，t为沉淀时间，h，取t=1.5h。3、沉淀部分有效容积V‘，m3V’=Qmax×t×3600=0.069×1.5×3600=313.2m3=314m34、池长L，m43nL=vt×3.6=4.4×1.5×3.6=23.76m≈24m式中，v为最大设计流量时的水平流速，mm/s，去v=4.4mm/s。5、池子总宽度B，m6、池子个数n，个取n=1，池宽设为4.5m。7、校核长宽比8、污泥部分需要的总容积V，m3式中：c0，c1--------沉淀池进水和出水悬浮固体浓度，mg/L；γ--------污泥容重，kg/m3，含水率在95%以上时，可取1000kg/m3；P0--------污泥含水率，%，取97%；T--------两次排泥的时间间隔，d9、污泥斗容积，设两个污泥斗，见计算草图10、污泥斗上梯形部分污泥容积V2，m3式中：l1--------污泥斗以上梯形部分上底长度，m；l2--------污泥斗以上梯形部分下底长度，m。h4’=（24+0.3-4.5）×0.01=0.198ml1=24+0.3+0.5=24.8ml2=4.5mV2=13m311、污泥斗和梯形部分污泥容积V1+V2=52+26=78m3>58.3m343n12、池子总高度，见草图，设缓冲层高度h3=0.50m，则H=h1+h2+h3+h4h4=h4’+h4’’=0.198+3.46=3.66mH=0.3+3.0+0.5+3.66=7.46m1.5A/O系统1.5.1设计说明A/O反应系统为厌氧好氧工艺，是啤酒废水处理的核心部分，主要去除废水中的BOD5，固体悬浮物。1.5.2设计参数设计流量Q=6000m3/d进水水质COD=1400mg/L；BOD5=960mg/L；SS浓度X0=350mg/L。出水水质COD=80mg/L；BOD5=20mg/l；SS浓度Xe=70mg/L。BOD5污泥负荷N=0.4kgBOD5/(kgMLSS·d)；混合液悬浮固体浓度（MLSS）X=3000mg/L；污泥回流比R=100%。1.5.3设计计算图3A/O池计算草图1、反应池容积V，m32、水力停留时间t，h反应池总停留时间厌氧段与好氧段停留时间比取tA:tO=1:2厌氧段停留时间tA=1/3×19.2=6.4h43n好氧段停留时间tO=2/3×19.2=12.8h3、剩余污泥量生物污泥产生量PX非生物污泥产量PS剩余污泥总量ΔX=PX+PS=2340+700=3040kg/d4、验算出水水质出水BOD5浓度可按下式计算（满足设计要求）式中：K2--------动力学参数，取值范围0.0168~0.0281，K2取0.028；f--------活性污泥中VSS所占比例，取f=0.8。5、反应池主要尺寸反应池总容积为4800m3，设一座反应池。有效水深h=4.0m；有效面积S=V/h=4800/4.0=1200m2；采用3廊道式反应池，廊道宽b=6m；反应池长度L=S/B=1200/(3×6)=55.56m；校核：b/h=6/4=1.5（满足b/h=1~2）；L/b=55.56/6=9.26（满足L/b=5~10）；超高取1.0m，则反应池总高度H=4.0+1.0=5.0m；A段厌氧段与O段好氧段停留时间比取1:2；V厌：V好=1:2；即反应池第I廊道为厌氧段，第II，第III廊道为好氧段。6、曝气系统设计计算（1）、设计需氧量AORAOR=a’Q（S0-Se）+b’VXV式中：a’--------氧化每kgBOD5需氧量，kgO2/kgBOD5，取a’=0.52；43nb’-------污泥自身氧化需氧率，kgO2/（kgMLVSS·d），取b’=0.12AOR=0.52×6000×（0.96-0.02）+0.12×4000×2.4=3596kg/d去除每1kgBOD5的需氧量=3596/（6000·0.94）=0.77（kgO2/kgBOD5)（2）、标准需氧量好氧段曝气采用鼓风曝气，微孔曝气器。曝气器设于锯齿地0.2m处，淹没深度4.0m，氧转移效率EA=20%，计算温度T=250C；将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR。式中CL=2mg/L；α=0.82；ρ取1；查表得到水中溶解氧饱和度：CS(20)=9.17mg/L，CS(25)=8.38mg/L；空气扩散器出口处绝对压力：Pb=1.103×105+9.8×103×4.0=1.405×105（Pa）空气离开好氧池是氧的百分比：好氧池中平均溶解氧饱和度：标准需氧量为：供气量为：选用D-80型多级离心式鼓风机，其性能参数如下表1-3：表1-3D-80型多级离心式鼓风机性能参数风机型号流量出口风压转速电机功率D-8080m3/min67.5kPa2970rpm132kW43n（3）、所需空气压力p（相对压力）P=h1+h2+h3+h4+Δh=0.2+4+0.4+0.4=5.0m式中：h1--------供风管道沿程阻力，m；h2--------供风管道局部阻力，取h1+h2=0.2m；h3--------曝气器淹没水头，h3=4.0m；Δh--------富裕水头，Δh=0.4m。（4）、曝气器数量计算a.按供氧能力计算曝气器数量h1=SOR/24qc式中：h1--------按供氧能力所需曝气器个数，个；qc--------曝气器标准状态下供氧能力，kgO2/（h·个）。采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量q=1~3m3/（h·个）时，曝气器氧利用率EA=20%，服务面积0.3~0.75m2，充氧能力qc=0.14kgO2/（h·个），则：h1=5299.26/(24×2×0.14）=789个b.以微孔曝气器服务面积进行校核f=F/h1=55.56×6/789=0.42m2<0.75m2，（符合要求）选用Φ260mm膜片式微孔曝气器，其性能参数如下表1-4：表1-4Φ260mm膜片式微孔曝气器性能参数如下表水深(m)曝气器尺寸(mm)服务面积(m/个)曝气膜片运行平均孔隙(um)空气流量(m/个h)氧总转移系数(Kla.1/min)氧利用率(%)充氧能力(kgO2/m·h)充氧动力效率(kgO2/kw·h)曝气阻力(mmH2O)3.2Φ2600.35-0.7580-1001.5-30.204-0.33718.4-27.70.112-0.1854.46-5.19180-280（5）、供风管道计算、供风干管供风干管采用环状布置。43n流量Qs=1/2×Gs=1/2×3680=1840（m3/h）流速v=10m/s；管径取干管管径为DN300mm。、支管（布气横管）双侧供气（向两侧廊道供气）Qs双=1840m3/h取支气管管径为DN300mm。7、厌氧池设备选择厌氧池内设导流墙，将厌氧池分三格，每个内设一台机械搅拌机，所需功率按5W/m3池容计算。厌氧池有效容积V=55.56×6×4=1333.44m3混合全池污水所需功率N=1333.44×5=6667.2W8、污泥回流设备污泥回流比R=100%；污泥回流量QR=1×6000=6000m3/d=250m3/h设回流污泥泵房1座，内设2台潜污泵（1用1备）。水泵扬程根据竖向流程确定。选用WQ250-13-15泵，其性能参数如表1-5：表1-5WQ250-13-15泵性能参数如表型号流量(m3/h)扬程(m)效率(%)功率(kW)转速(r/min)重量(kg)WQ250-13-1525013651514702801.6二沉池（平流式）1.6.1设计说明二沉池的作用是泥水分离，使混合液澄清、污泥浓缩并将分离的污泥回流到生物处理段。其工作效果直接影响回流污泥的浓度和活性污泥处理系统的出水水质。1.6.2设计参数设计流量Q=6000m3/d，最大小时流量300m3/h；混合液污泥浓度为X=3000mg/L；43n回流污泥浓度为Xr=10000mg/L；回流比R=100%。1.6.3设计计算图4二沉池计算草图1、池长L选取设计参数，水平流速v=3.0mm/s，沉淀时间t=2.5h，则L=3.6vt=3.6×3×2.5=27m2、池面积A池的有效水深采用h2=3.0m。则A=Qmaxt/h2=300×2.5/3.0=250m23、池宽BB=A/L=250/27=9.25m取B=9.0m4、池个数设每格池宽为b=4.5m，则池个数为n=2个5、校核长宽比=L/b=27/4.5=6>4（符合要求）长深比=L/h2=27/3=9>8（符合要求）表面负荷q=Qmax/A=300/（27×9）=1.235[m3/(m2·d)]（符合要求）6、污泥部分的容积V污泥区的容积按2h的贮泥量计。式中：Q--------日均污水流量，m3/d；X--------混合液污泥浓度，mg/L；43nXr--------回流污泥浓度，mg/L；R--------回流比，%。每格沉淀池所需污泥部分容积V’=384.6/2=192.3m37、污泥斗的容积采用污泥斗尺寸如图所示，每格污泥池设两个污泥斗，每斗容积V0式中：f1--------污泥斗上口面积，m2；f2--------污泥斗下口面积，m2；h4’--------污泥斗的高度，m。f1=4.5×4.5=20.25f2=0.5×0.5=0.25污泥斗为方斗，α=60°，h4’=(4.5-0.5)/2×tan60°=3.46m两个污泥斗的容积2×26.24=52.48m38、污泥斗以上部分梯形部分的容积V2式中：L--------梯形上部的长度，即沉淀池长，m；l--------梯形下部的长度，m；h4‘’--------梯形部分的高度，m。L=27m，l=4.5×2=9mh4‘’=（27-9-0.5）×0.01=0.175mV2=（27+9）/2×0.175×4.5=17.2m39、污泥区的总高度h4污泥层厚度A’为单池面积，即A’=A/n=125m243n=3.46+0.195+0.98=4.64m10、沉淀池的总高度H设缓冲层高度h3=0.3m，超高h1=0.3mH=h1+h2+h3+h4=0.3+3.0+0.3+4.64=8.28m。43n第二章污泥部分处理构筑物设计及计算2.1污泥浓缩池2.1.1设计说明污泥浓缩池为重力浓缩。2.1.2设计参数固体负荷（固体通量）M一般为10～35kg/m3h，取M=30kg/m3d=1.25kg/m3h；浓缩时间取T=20h；设计污泥量Q=60m3/d；浓缩后污泥含水率为95%；2.1.3设计计算图1浓缩池计算草图1、容积计算浓缩后污泥体积：2、浓缩池直径根据要求，浓缩池的设计横断面面积应满足：A≧QC/M式中：Q--------入流污泥量，m3/d；M--------固体通量，kg/m3·d，取30kg/m3·d；C--------入流固体浓度kg/m3。入流固体浓度（C）的计算如下：43nW=Q×1000×（1-97%）=1800kg/dC=1800/60=30kg/m3浓缩后污泥浓度为：C1=1800/36=50kg/m3浓缩池的横断面积为：A=Qc/M=60×30/30=60m2设计一座辐流式浓缩池，浓缩池直径D=8.7m，D取9m。3、浓缩池高度浓缩池有效水深h2=，浓缩时间T取20h.h2==0.83，取0.9m。超高h1=0.3m，缓冲层高度h3=0.3m，浓缩池设机械刮泥，池底坡度i=1/20，污泥斗下底直径D1=1.0m，上底直径D2=2.4m。池底坡度造成的深度h4=污泥斗高度h5=H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+0.9+0.3+0.2+1.0=2.7m2.2污泥脱水间2.2.1设计参数1、设计泥量浓缩后污泥含水率为95%；浓缩后污泥体积36m3/d。2、参数选取压滤时间取T=4h；设计污泥量Q=36m3/d；浓缩后污泥含水率为95%；压滤后污泥含水率为75%。2.2.2设计计算1、污泥体积43n式中：Q--------脱水后污泥量，m3/d；Q0--------脱水前污泥量，m3/d；P0--------脱水前含水率，%；P--------脱水后含水率，%；M--------脱水后干污泥重量，kg/d。污泥脱水后形成泥饼用小车运走，分离液返回处理系统前端进行处理。2、机型选取选取DYQ-1000型带式压榨过滤机，其工作参数如表2-1：表2-1DYQ-1000型带式压榨过滤机工作参数滤网电动机控制器型号最大冲洗耗水量(m3/h)(mm）冲洗压力（Mpa)气动部分输入压力（MPa）有效宽（mm)速度Kw/min型号功率（Kw）10000.4-4JZTY31-42.2JDIA-406≥0.40.5-1气动部分流量(m3/h)处理能力[kg/h·m2]泥饼含水率（%)外形尺寸（长×宽×高）（mm）重量（kg)0.8-2.550-50065-755050×1890×236545002.3投药装置2.3.1投药量根据城市污水污泥、啤酒厂污水站污泥絮凝剂脱水试验知，常用絮凝剂的投药量分别为：氯化铁5.0%~8.0%，硫酸铝8.0%~12%，聚合氯化铝3.0%~10.0%，聚丙烯酰胺1.5‰~2.5‰。投药系统投按加聚丙烯酰胺考虑，设计投药量为2.0‰，则每日需药剂为：1340×2.0/1000=2.68kg需要纯度为90%的固体聚丙烯酰胺为2.68/0.9=2.98kg调配的絮凝剂溶液浓度为0.2%~0.4%，则溶液所需溶药灌最小容积为1550L。43n2.3.2投药装置选型选择ZJ-470型折桨式搅拌机一台，其规格如下表2-2：表2-2ZJ-470型折桨式搅拌机性能及及外形尺寸型号功率(kw)池形尺寸(mm)桨叶距池底高（mm）转速(r/min)长×宽高ZJ-4702.21200×12001100180130药液投加选用J-Z125/3.2型柱塞计量泵，其性能下表2-3：表2-3J-Z125/3.2型柱塞计量泵性能型号流量(L/h)排出压力(MPa)泵速(次/min)电动机功率(KW)进、出口直径(mm)重量(kg)J-Z125/3.21251.6-3.21020.7515230计量泵占地尺寸为815mm×715mm，高为575mm（不含基础）。43n第三章构筑物的高程计算3.1污水构筑物高程计算3.1.1污水流经各处理构筑物水头损失表3-1污水流经各处理构筑物水头损失表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）格栅0.2A/O反应系统1.0初沉池1.0二沉池1.2调节池0.3集水井0.23.1.2污水管渠水头损失计算表水头损失计算公式：表3-2污水管渠水头损失计算表名称流量（L/s）管径（㎜）坡度I(‰)流速V(m/s)管长(m)I·L出厂管---二沉池584000.8160.77170.01330.100.113二沉池1.2二沉池---A/O反应池584000.8160.77300.0072.690.120.127A/O反应池1.0A/O反应池---初沉池584000.8160.77700.0430.0860.126初沉池0.2初沉池---调节池584000.8160.7750.00620.0350.203调节池0.343n调节池---集水井584000.8160.7740.01220.160.063集水井0.2格栅0.23.813.1.3高程确定经过计算各污水处理构筑物的设计水面标高见下表3-3：表3-3各处理构筑物的水面标高及池底标高构筑物名称水面标高(m)池底标高(m)格栅池-0.20-1.80集水井-0.30-2.30调节池4.50-1.00初沉池2.70-4.50A/O池2.00-2.00二沉池1.70-6.303.2污泥高程计算3.2.1污泥管道水头损失管道沿程损失管道局部损失式中：————污泥浓度系数————局部阻力系数D　————污泥管管径L————管道长度v————管内流速查表知污泥含水率97%时，污泥浓度系数=70，污泥含水率为95%时，污泥浓度系数=50。43n表3-4污泥处理各构筑物标高构筑物名称水面标高池底标高浓缩池0.9-1.5043n第四章工程概算与成本分析4.1工程概算4.1.1主要构筑物土建费用主要构筑物土建费用造价见表4-1。表4-1主要构筑物土建费用造价表名称尺寸(m)容积（m3）单价（元/m3）数量造价（万元）格栅池2.7×3.0×3.024.350011.22集水井Ф5.8×2.364.7450013.04调节池14×14×6.01176500158.8酸槽1.4×1.4×1.83.5350011.76碱槽1.4×1.4×1.83.5350011.76初沉池24×4.5×7.5810500140.5二沉池27×4.5×8.31008.455002100.85厌氧池56×6.0×5.01680500184好氧池56×6.0×5.016805002168污泥浓缩池Ф9.0×2.7171.6850018.58脱水机房3.0×6.0×3.56350013.15操作间3.0×6.0×3.56350013.15储药间3.0×6.0×3.56350013.15总计477.964.1.2.设备及工器具购置费污水处理厂主要设备购置费用，见表4-2所示。表4-2主要设备购置费价格表名称规格型号数量(台)原价(万元)运杂费(万元)单价(万元)总价(万元)总功率(KW)格栅HF-5002（1用1备）60.66.613.22.2潜水搅拌器QJB7.5/6－640/3-303/c/s210.11.12.215潜污泵100QW120-10-5.53（2用1备）0.90.11.03.045污泥泵WQ250-13-152（1用1备）0.90.11.02.03.0微孔曝气器DYW-Ⅱ7890.0040.00020.00423.0带式压滤机DYQ-1000A160161612.2折浆式搅拌机ZJ-47011.50.11.61.62.243n加药泵J-Z125/3.210.10.010.110.110.75加药装置AHJ-I10.20.020.220.221.0鼓风机D-80型多级离心式鼓风机2（1用1备）0.50.050.551.65185总计87.98256.354.1.3工器具购置费定额费率可按第一部分工程费用内设备购置费总值的1%~2%估算，本设计取1.2%。工器具购置费=设备购置费总值×定额费率=87.98×1.2%=1.05万元。4.2运行费用4.2.1能源消耗费E1包括在废水处理过程中所消耗的电力、蒸汽、自来水、煤和油等能源费用。由于废水处理厂蒸汽、自来水、煤和油等能耗不大，可不计。主要能耗是电力，其计算式：式中：　N--------废水处理厂内的泵,电动机及其他机电设备的实际用电负荷总和（不包括备用设备），单位为KW；d--------电费单价，元/(KW·h)，本设计取1元/(KW·h)；K--------废水处理总变化系数，本设计为1.2；4.2.2药剂费E2式中：Q--------平均日处理量，m3/d；a--------各种药剂的平均投加量，mg/L，本设计有聚丙烯酰胺（PAM）；b--------各种药剂的相应单价，元/t。聚丙烯酰胺（PAM）的投加量为2.98kg/d，单价为1400元/吨。4.2.3工资福利E3式中：A--------职工每人每年的平均工资及福利费，本设计取24000；43nM--------职工定员数，本设计取4人。4.2.4固定资产基本折旧费E4式中：S--------基建投资，元f--------固定资产投资形成率一般取90%-95%，本设计取92%；k1-------基本折旧费率，取4.6%。4.2.5无形资产和递延资产摊销费E5无形资产和递延资产摊消费＝工程建设其他费用式中：k2--------无形资产和递延资产摊消费率，取8.0%。4.2.6大修理基金提成E6式中：k3-------大修理基金提存率，%。本设计取2.4%。4.2.7日常检修维护费E7式中：k4--------检修维护费率，%，一般取0.5%~1.0%。本设计取1.0％。4.2.8管理费销售费和其他费用E8包括管理部门的行政管理费、差旅费、研究试验费、税款、流动资金利息及其他不属于以上项目的支出等。其计算式：43n式中：R--------为综合费率，%，本设计取10%。4.2.9年经营成本E94.2.10年总成本E104.2.11单位处理成本E114.2.12单位经营成本E1243n参考文献[1]张森林,等.酸化-序列活性污泥法处理TMP生产废水[J].给水排水,1995(8):20-21.[2]胡金凌，管玉江.小型啤酒厂污水处理技术[J].饮料工业，1999.(2):44~46.[3]郝瑞霞，贾胜温.我国啤酒工业废水治理技术现状及发展趋势[J].北化工学院学报，1998(19):75-79.[4]沈耀良，王宝贞.废水生物处理新技术[M].北京：中国环境出版社，2000.79-80.[5]李庆召.活性污泥膨胀机理与抑制对策的研究现状[J].环境保护科学，2001,27(4):14-15.[6]李汝琪.曝气生物滤池处理啤酒废水的研究[J].环境科学，1999,20(4):83-85.[7]陈坚.环境生物技术[M].北京：中国轻工业出版社，1999.71-80[8]李科林，孟范平.啤酒工业废水治理技术现状及利用技术研究进展[J].中南林学院学报，1999.(19):71~75.[9]周长波，张振家.啤酒废水处理技术的应用进展[J].环境工程，2003,21(6).[10]胡金凌.小型啤酒厂污水处理技术.饮料工业[J]，1999.2(1):44~46.[11]曹翠荣.生物接触氧化加气浮法处理啤酒废水[J].环境工程,，12(2):7~9.[12]胡金波，孔献珍.加压接触氧化法处理啤酒废水技术[J].环境科学研究，1995.8(6):29~31.[13]赵立军，腾登用.厌氧生物处理技术综述与研究进展[J].环境污染治理技术与设备，2001.2(5):58~66.[14]王凯军，王晓惠.厌氧处理技术发展现状与未来发展领域[J].中国沼气，1999.17(4):14~17.[15]吴允，张勇.啤酒生产废水处理新技术——内循环反应器[J].环境保护，1997.9:18~19.[16]何晓娟.IC-CIRCOX工艺及其在啤酒废水处理中的应用[J].给水排水，1997.23(5):26~28.43n致谢本次毕业设计，使我对工程设计的内容和步骤有了更进一步的了解，从大体上讲，本次设计达到了预期的效果，达到了作为本科毕业生所应符合的要求。这次毕业设计使我深深地认识到：工科毕业生做设计工作所要求的严谨性，对于工程二字的沉重性，我开始意识到工程二字要求我们对专业知识有很深地了解，在熟练掌握专业知识的基础上灵活运用。本次设计为某啤酒废水处理，是一个真实性课题，在重新熟悉课本和认真查阅资料的基础上，并结合设计任务书的要求，我对本设计啤酒废水处理的工艺流程提出了多种方案，在反复的比较下，最终确定了一个最优方案。在这个过程中，我逐渐懂得了如何运用专业性眼光去看待问题，分析问题和解决问题。在工艺流程确定后，就开始了对所选构筑物的设计计算，通过老师的指导和自己的计算，我对污水处理中所用到的一些构筑物有了更深的认识，在高程的计算中自己遇到了不少问题，但在老师的精心指导和自己的努力下，最终问题都一一得到解决，也使自己对污水处理流程有了一个清晰的认识，这次毕业设计是自己四年所学知识的一个综合应用，是一次难得的学习机会，使自己受益匪浅。在设计中，对一些计算机软件也是一次很好的学习机会，主要是CAD和Word的使用,在以前的基础上，能够更加熟练地运用。因此，此毕业设计对自己是一个很好的锻炼，达到了对废水处理工程的一个比较深入地了解，是比较成功的毕业设计。本次毕业设计是在的精心指导下，由我独立完成的。本次毕业设计是我大学四年所学知识的回顾与总结。同时，通过该次毕业设计，我亦从指导老师处学到了许多的常规设计方法，设计思想，并懂得了在做设计中如何去查资料与应用资料。了解了本专业各方面的设计课题与设计方法，这次使我的知识面更加广阔与完整，使我收益非浅。可以这样说：在的耐心指导和自己的努力下，我完成了毕业设计应完成的任务，达到了毕业设计的教学要求。在这里，万分的感谢各位老师的辛勤栽培和其他同学的热情的帮助！但由于时间仓促及本人水平有限，本次设计中难免有各种错误与不足，还望各位老师批评指正与谅解。我将在以后的学习与工作中不断改正，不断吸取经验教训，不断完善自我，以感谢老师们四年的关心与教导。最后，诚挚地感谢环境工程各位老师的关心与指导。祝各位老师身体健康，工作顺利！43