3000m3d啤酒废水处理厂工艺设计 65页

毕业设计3000m3/d啤酒废水处理厂工艺设计学生姓名:系部:专业:学号：环境与安全工程系环境工程指导教师:二O—五年六月诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。n本人签名：年月日系部：环境与安全工程系专业:环境工程学号:学生：指导教师(含职称)：1•课题意义及目标木毕业设计根据基木工艺技术指标，通过工艺计算，设计出3000m：7d啤酒废水处理工艺设计方案及主要构筑物的数量、容积、结构和主要外形尺寸。培养学生对环境工程专业设备的设计能力，提高综合运用所学的环境工程专业理论知识和技能去分析、解决实际问题的能力，使学生进一步巩固和提高学过的基础理论和专业知识，对所学过的基础理论和专业知识进行一次全面、系统地回顾和总结，为学生在毕业后从事环境工程方面的工作打好基础。2.主要内容毕业设计的主要设计内容如下：(1)根据设计任务查阅有关文献，收集必要的技术资料与工艺数据，进行处理方法的选择比较，处理工艺流程与工艺条件的确定与论证，在能达到处理工艺要求的基础上，选择最优的处理方案。(2)以工艺技术指标和基础数据为依据进行水质水量的计算，根据计算工艺计算进行构筑物的设计和设备的选型，确定构筑物的数量、体积及基木结构尺寸。(3)绘图按照机械制图的要求绘制3・5张设备图。3.主要参考资料[1]曾科•污水处理厂设计设计与运行[M].北京:化学工业出版社,2011(9):25-27.[2]金赵明•浅析啤酒废水处理方法[J]・科学与财富,2011(6):40-43.[3]王维晶,陈海燕.啤酒废水处理操作简介[J]•啤酒科技，2012(6):38-39.[4]时鹏辉，罗领先.UASB-CASS组合工艺处理啤酒废水[J]・水处理技术，2010,36(1):114-116.[5]刘丽霞，魏海波.UASB反应器处理啤酒废水[J]・广东化工，2012,n39(10):130-132.n2.进度安排设计各阶段名称起止H期1查阅啤酒废水处理设计的相关文献，确定设计方案2014年1月1H〜2015年2月28R2确定污水水质水量及工艺流程2015年3月1日〜2015年3月16日3设备及其构筑物的选型2015年3月17日〜2015年4月1日4各种结构特性及各构筑物的尺寸计算2015年4月2日〜2015年4月20日5绘制工艺流程图、主设备图、附属设备图2015年4月21日〜2015年5月31日6完成毕业论文及答辩工作2015年6月1口-2015年6月22口审核人:n3000m3/d啤酒废水处理工艺设计摘要：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。本设计为啤酒废水处理工艺设计，本次毕业设计的主要目的是分析错误!未找到引用源。啤酒废水中有机物的浓度，然后选定适合处理该废水的污水处理工艺，再确定各个污水及污泥处理构筑物，对各个构筑物进行设计计算并选型。本次设计选用的是UASB・CASS的组合工艺流程。在进行设计计算时，主要计算了格栅的尺寸大小和每日去除的栅渣量；筛网的类型及形状；调节池的尺寸，向其投加的药剂量及每日的污泥量；UASB反应器主要计算进水和配水系统，池体和三相分离器；CASS反应器的尺寸及处理水在其运行的周期时间，污泥产量，供气量等的计算浓缩池的尺寸；脱水后污泥的重量等。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，另外该组合工艺处理性能可靠，投资少，运行管理简单，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，UASB,CASSnThetreatmentprocessingdesignof3000m3/dofbeerwaste-waterAbstract:withtherapiddevelopmentofbeerindustryinourcountry,alargeamountofbeerwaste-waterisdischarge,whichthrowagreatthreattotheenvironment.Thisdesignisforthebeerwaste-watertreatmentprocessdesignanditsmainpurposeistoanalyzetheconcentrationoftheorganicmatterinbeerwastewater,andthesewagetreatmentprocessforwaste-waterisselectedtodeterminethesewageandsludgetreatmentstructures.ThedesignselectthecombinationprocessflowofUASB・CASS.Whenmakingdesigncalculations,thesizeofthegrilleandthedailyquantityofgridslagremovalaremainlycomputed,aswellasthetypeofscreenmeshandshape,thesizeoftheadjustmentpool,thedailyvolumeofsludgeandadditivedosage;UASBreactormainlycomputedthetimeofenteringthewaterandthewaterdistributionsystem,thepoolbodyandthreephaseseparator;thesizeofCASSreactoranditsoperatingcyclingtime,sludgeproduction,thesizeofthecalculationofthethickener;Theweightofthesludgeafterdehydration,etc.Withtheadvantagesofcompactingstructure,flexibleoperationcontrol,resistancetoimpactload,thecharacteristicsofsmallamountofsludge,andreliablecombinationprocessperformance,lowinvestment,simpleoperationandmanagement,Theprocesshasthegoodeconomicbenefit,environmentalbenefitandsocialbenefit.Keywords:beerwaste-water,UASB,CASS.n1前言11.1本次设计的目的及意义11丄1设计的目的11.1.2设计的意义11.2啤洒废水的来源、特点及危害11.2.1啤酒废水的来源11.2.2啤酒废水的特点21.2.3啤洒废水的危害21.3设计中水质、水量的资料21.3.1设计的规模21.3.2设计进水水质指标21.3.3设计出水水质指标22啤酒废水处理的工艺方案32」UASB反应器32.1.1UASB反应器的结构32.1.2UASB反应器的特点32.2CASS反应池42.2.1CASS反应池的结构4221CASS反应池的特点42.3啤洒废水处理工艺路线的确定43污水主要处理构筑物的设计与计算63.1格栅63.1.1设计参数63.1.2细格栅的设计与计算63.2筛网83.2.1设计参数93.2.2筛网的机型93.3调节［也93.3.1设计参数9n3.3.2设计计算93.4UASB反应1也113.4.1设i十流量113.4.2UASB反应器的设计计算113.5CASS反应池223.5.1设计参数233.5.2设计计算234污泥部分各处理构筑物的设计与计算334.1浓缩池334.1.1设计参数334.1.2设计计算334.2污泥脱水间364.2.1设计参数364.2.2设计计算365主要处理构筑物的设计及选型385.1格栅池385.1.1构筑物385.1.2主要设备385.2筛网385.2.1构筑物385.2.2主要设备385.3调节池395.3.1构筑物395.3.2主要设备395.4UASB反应器405.4.1构筑物405.4.2主要设备405.5CASS［也405.5.1构筑物405.5.2主要设备40n5.6污泥浓缩池415.7污泥脱水间415.8主要设备426污水处理站总体布置436.1布置原则436.2平面布置特点436.3高程布置特点436.4污水构筑物高程计算447结论51参考文献错误!未定义书签。致谢53n1前言从21世纪以来，随着科学技术不断的发展，人们生活水平的不断提高，围绕人们衣食住行四个方面的有关行业迅速发展，特别是餐饮娱乐行业的发展，给人们的生活带来了很大的方便。但是在享受美味的同时，我们应该提高对环境保护的意识。在餐饮娱乐发展的同时，也带动了啤酒行业的发展，产量一年比一年上升，于此同时，也向大自然屮排放了大量的有机废水，导致河流被严重污染⑴。本次设计主要是以啤酒废水处理工艺为重点，对啤酒废水处理工艺在国内外的研究进展进行了了解，然后根据啤酒废水的特点进行了分析，最后确定本次设计选用UASB-CASS工艺对啤酒废水进行处理，以此达到国家污水排放效果。本次设计的工艺流程为：进水一格栅一筛网一调节池一UASB反应器一CASS反应器一污泥浓缩池一污泥脱水间一排泥1.1本次设计的目的及意义1.1.1设计的目的木次毕业设计的主要目的是分析3000//〃啤酒废水中有机物的浓度，然后选定适合处理该废水的污水处理工艺，再确定各个污水及污泥处理构筑物，对各个构筑物进行设计计算并选型。最后对整个工艺流程绘制图纸。为毕业从事有关污水处理的工作，奠定良好的基础山。1.1.2设计的意义因为啤酒废水中含有大量的有机物质，如果对其不进行处理直接排入水体，会对水体产生很大的污染，对大自然环境也有不良的反应。当代社会提倡的是保护环境，排放污水也要达到国家的排放标准。对啤酒废水进行处理的最终目标就是将污水处理化，遵守国家规定的制度。1.2啤酒废水的来源、特点及危害1.2.1啤酒废水的来源啤酒厂在制造啤酒时会产生大量的有机废水，会对环境造成严重的危害。以下先对啤酒废水的来源进行分析，啤酒废水的主要来源有：在麦芽生长过程中会产生洗麦水，侵泡过麦芽的水，在麦芽发芽降温时的喷雾水，洗涤水，麦槽水；酒在糖化过程中的糖化水，洗涤过滤水；在发酵过程中会产牛发酵罐的洗涤水，过滤水；还有在啤酒灌装过程中的洗瓶水，灭菌水及啤酒瓶破碎时啤酒和洗涤水；成品车间产牛的洗涤水和冷却水等等⑵。n1.2.2啤酒废水的特点在啤酒制造过程中产牛的废水的特点是：废水量比较大，无毒性但有一定的害处,排放的污水为高浓度有机污水。BOD、COD、SS和pH这四项项目是排放啤酒废水的超标项目。啤酒厂的废水中COD的含量为：1000〜2500mg/L错误!未找到引用源。，BOD的含量为：600〜1400nig/L,SS的含量为：200〜300mg/L,pH的范围为：5〜10。不同的季节啤酒废水的水质也有一定的差别，特别是处于高峰流量时的啤酒（主要是夏季），啤酒废水于此同时含有机物量也为高峰。随着季节的变化，废水排放量变化，水量也会发生一定的变化。123啤酒废水的危害啤酒废水中的主要污染物是醇类和糖类有机物，这些有机物的浓度含量比较高，虽然没有含有有毒物质，但比较易于腐败，将其有机物排入水中会吸收大量的溶解氧,对水体会造成严重的危害，因此，需要对啤酒废水进行一定的处理1.3设计中水质、水量的资料1.3.1设计的规模本次设计的啤酒废水流量为错误!未找到引用源。的废水排放，根据水处理设计手册计算得出最大设计流量为错误!未找到引用源。。1.3.2设计进水水质指标COD=1400mg/LBOD=1200mg/LSS二250mg/LPH=5〜101.3.3设计出水水质指标COD<100mg/LBOD<30mg/LSS<70mg/L2啤酒废水处理的工艺方案啤酒废水中大量的污染物是溶解性的糖类、乙醇等，这些有机物具有良好的生物降解性。根据国内外研究的啤酒废水处理工艺进行调查，要达到国家规定的污水排放n标准及考虑建设投资费用比较少、运行管理操作简便的原则，来实现啤酒废水治理的经济效益和环境效益的相互统一性，必须将其两种或三种处理废水的工艺技术结合使用叫根据查阅资料，本次设计采用UASB-CASS处理工艺。2.1UASB反应器2.1.1UASB反应器的结构上流式厌氧污泥床(Up-Flow-Anaerobic-Sludge-Blanket)的英文简称是UASB,UASB反应器的结构为下进水上岀水的结构，一层保温层紧贴反应器的外壁，而内部由下到上为反应区和三相分离区，还附配有水封器。废水中所含有的有机物在反应区会发生消解反应，产生沼气，二氧化碳，水等，从而使水质得到净化。反应区污泥床所含污泥浓度很高，因此，UASB对污水的净化能到到很好的效果。UASB的核心部分是三相分离区，可以使水，气，泥发生分离。沼气先进入气室，然后再经水封排出,在沉淀室沉淀的污泥会以高的生物量而流入反应区，净化水将会从集水槽排出。2.1.2UASB反应器的特点UASB和其他厌氧生物反应器相比较，其突出特点如下所示⑷：(1)构造比较简单，根据上面介绍的UASB反应器的结构可知道，整个设备装置是沉淀与集生物反应与一体，反应器内不装填料，也不设有机械搅拌器，构造很简单，运行管理也比较方便；(2)UASB反应器可以培养出厌氧颗粒污泥，而且厌氧颗粒污泥的特性是去除有机物的活性很高，可以达到理想的去除效果，也具有很好的沉淀性能；(3)UASB反应器可以适应各种不同类型的废水，它不仅可以处理含有中等浓度的有机废水，比如：生产软饮料的废水及啤酒废水等，也可以处理高浓度的有机废水，比如：柠檬酸废水及各种含糖蜜的废水；(4)UASB反应器能耗比较低，而且产泥量比较少，因为UASB反应器是一种属于产能型的废水处理设备，产生的污泥不仅具有稳定性，而且产泥量比较少，以致降低了污泥处理费用；(5)UASB反应器的核心部分是具有集水，泥和气分离于一体的三相分离器，这种三相分离器可以自动地将泥，水，气分离并起到澄清出水，能够保证集气室正常水面的功能；2.2CASS反应池2.2.1CASS反应池的结构循环式活性污泥法（CyclicActivatedSludgeSystem）的英文简称是CASS,CASSn反应池是一间歇式的生物反应器，在这个反应器中会进行一种交替的曝气-非曝气过程述会不断重复的进行，它还将生物反应过程和泥水分离的过程共同结合在一个池子中完成。用隔墙将CASS反应池分隔成三个区：预反应区、主反应区、生物选择区。CASS反应池的运行操作包括三个阶段：进水、曝气、回流阶段；沉淀阶段；淳水、排泥阶段。2.2.1CASS反应池的特点CASS工艺具有如下儿个方面的特征和优点⑷：（1）在CASS反应器的入口处设有一个生物选择器，起污泥回流的作用，从而有利于系统中絮凝的生长并有助于提高污泥活性，使其能够快速地去除废水中溶解基质，以至于进一步有效地抑制丝状菌的生长和繁殖；（2）CASS反应池具有良好的污泥沉淀性能，由于曝气结束后的沉降阶段中整个池子面积均可用于泥水分离。其同体能量和泥水分离效果比传统活性污泥法的效果好；（3）CASS反应池可变容积的运行提高了对水量、水质的多变性和灵活性，且具有良好的脱氮除磷性能。CASS系统使活性污泥不断地经过好氧和厌氧的循环，有利于系统中聚磷菌的生长和累积，而选择器中活性污泥（微生物）能通过快速酶去除机理吸附和吸收大量易降解的溶解有机物，从而保证了磷的去除；（4）工艺流程简单，土建和投资低，自动化程度高，同时采用组合式模块结构,布置紧凑，占地少，分期建设和扩建方便；2.3啤酒废水处理工艺路线的确定啤酒废水先经过格栅去除一些比较大的颗粒悬浮物，然后用污水泵将废水提升至水力筛网，筛网也会截留一些比较大的悬浮物，同时相当于初沉池的沉淀效果，再进入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6.5〜7.5Z间。调节池屮出来的水送入UASB反n应器进行厌氧消化反应，降低有机物的浓度。厌氧处理过程中产牛的沼气将被收集到沼气柜。经过UASB反应器处理的污水再流入CASS池中进行好氧处理，从而达标出水。来自调节池、UASB反应器、CASS反应池的污泥将汇集到一起，由污泥提升泵提升到污泥浓缩池内被浓缩，污泥浓缩后再进入污泥脱水机房，进一步减少污泥的含水率，实现污泥的减量化。脱水后的污泥将形成泥饼，最后装车运输到外面进行最终的处置⑸。UASB-CASS处理工艺流程图如图2.1所示：风机废水＞格栅筛网调节池>UASB——>CASS图2.1为UASB-CASS处理工艺流程图n3污水主要处理构筑物的设计与计算根据啤酒废水水质分析情况来看，啤酒废水首先经过物理处理法来进行处理，污水的物理处理法主要是去除污水中的悬浮物和漂浮物，采用的方法有：筛滤截留法，也就是污水先经过格栅、筛网进行处理，调节池进行水质和水量的均匀调节，然后由UASB反应器、CASS反应池进行厌氧、好氧处理，从而使污水达到国家污水排放标准。格栅是由一组或多组平行的金属栅条、框架及相关装置组成，其倾斜地安装在污水渠道或污水处理的前端，用来阻留污水屮比较粗大的悬浮物。比如:蔬菜叶、果皮、塑料等固体性杂志，防止堵塞污水渠道，保证污水处理能够正常运行。3.1.1设计参数为了能够将废水屮比较大的杂志去除掉，选用平面细格栅。最人设计流量Qmax―.064m3/s格栅条间隙b一8mm格栅条宽度S一30mm格栅前水深h—0.45m水流经格栅的速度V—0.7m3/s格栅的安装角度&=3丄2细格栅的设计与计算（1）格栅槽总宽度B：设b=8777777=0.0（）8m,h=0.45m,v=0.7m/5o格栅的间隙数量〃n=Ga八如葛=0.064xJsin60=23.63=24bxhxv0.008x0.45x0.7式中：（式3.1）emax——最大设计流量,m7s；n——格栅间隙数，个；a——格栅的安装角度，一般为45。〜75。，妬G错误!未找到引用源。—经验修正系数。设S=30mm=0.03//1,n（式3.2）B=S（n—1）+〃5=0.03（24—1）+0.008x24=0.88mn式中:B——栅条间隙，m；H——栅前水深，m；V——水流经格栅的速度，一般为0.6〜l.Om/s；S——栅条宽度，m；H-1——格栅条的数目，根。（2）格栅的水头损失加设栅条的断面几何为锐边矩形，则=2.42<0.034/3（0.008丿=14.1/?（）卩匚sin—14.1业12g2x9.81xsin60°=（）.30mh2=kx/?（）=3x0.30=0.90^??式中：§——阻力系数，数值由栅条形状确定；g——重力加速度，其值为9.81m/s2:&水头损失，m；k——系数，格栅被污染物堵塞后，水头损失增大系数，k为3h2——格栅的水头损失，mo（3）栅后槽总高度设H=0.45m,h]=0.30m,h2=0.90mH=力+力]+力2=0.45+0.30+0.90=1.65加式中：H——栅后槽总高度，m；h栅前水深，m；也一一格栅前渠道超高，一般为0.3m；h2——格栅的水头损失，mo（4）格栅的总长度设进水渠宽4=0.3/72,（式3.3）（式3.4）（式3.5）（式3.6）nTB_B、0.88—0.3八qziao—x厶===0.8m(式3.7)2tanez2tan20L2=0.5厶=0.5x0.8=0.4m(式3.8)LU+0.5+1.0+丄-=0.8+0.4+0.5+1.0+十°3°=3.17加(式3.9)~tanatan20式中：进水渠道宽度，m；a——进水渠道渐宽部位的展开角度，其值为20、厶一一进水渠道渐宽部位的长度，m；L2——格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，一般为L2=0.5L1；H——格栅前渠道深，m。(5)每日栅渣量—2"函X86400=0.064X0.1X86400=°35,“2(式和°)Kzx10001.6x1000式中：W——单位体积污水栅渣量，m2/(1000m3污水，W】取0.1〜0.01,细格栅取大值，粗格栅取小值；Kz——污水流量总变化系数。选用HF・500型回转式格栅除污机，其性能见下表3.1：表3.1为HF・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-5001.150050008505801535150025003・2筛网筛网去除法是一种物理处理法，主要去除污水中的悬浮物和漂浮物，污水经过筛网处理相当于污水经过初次沉淀池的效果，所以采用格网式细筛网来替代初次沉淀池，这样既能节省占地面积，同时又能保留有效的碳源。目前为止，污水处理厂所使用的筛网有两种：一种是振动筛网，另一种是水力筛n网。为了充分利用自身资源，节约成木，选用水力筛网，水力筛网是利用水的重力和冲击力作用产牛旋转运动。水力筛网中的转动筛网呈截顶圆锥形，椎体则是倾斜状态,污水流进椎体的小端，在水流由小端到大端的这段过程中，筛网会将纤维状污染物截留，水便会从筛网的细小孔中流入集水装置。因为筛网为圆锥体，截留住的污染物将会沿筛网的倾斜面卸在固定筛网上，由此而滤去水滴。3.2.1设计参数设计废水流量Q=0.064??3Is3.2.2筛网的机型选取HS120型水力筛三台(两用一备)，其性能如表3.2表3.2为HS120型水力筛规格性能处理水量(m3/h)筛隙(mm)设备空重(Kg)设备运行重量(Kg)1001.516019503.3调节池调节池是用来调节污水水质，水量，水温的变化，从而减小对生物设施的冲击，为了使调节池出水水质变得均匀，防止污染物被沉淀，调节池内需设置混合，搅拌装置。3.3.1设计参数设计废水流量Q=3OOOn3//i=0.03Is调节池内停留时间T=3.0/13.3.2设计计算(1)调节池的有效容积V:07^=125x3=375?/(式3.11)式中：Q设计废水流量，m3//?；T——调节池的停留时间，取3.0力。(2)调节池的水面面积A：y375A=——=107.14加2(式3」2)H3.5式中:nH——有效水深，取3.5血（3）调节池的长度厶：设调节池的长度为10m,宽度为12m,高为4m,则调节池的实际尺寸为：长X宽X高=10X12X4=480m。为了是废水混合均匀，调节池下需设潜水搅拌机，选型为QJB7.5/6-640/3-303/c/sl台（4）药剂量的估算设进水为9,则污水中［0//一打=10一％。〃厶，若废水中含有的碱性物质为NaOH,贝C®=10-5x40=0.004?/L,废水中共有的NaOH含量为3000xl（y5x40=l"g/d,中和至7,则污水中的［OH~x］=（T1mollL,而的含量为3000xl0-7x40=0.012kg/d.由此，每天需中和的NaOH为12-0.012=11.98^/6/,采取投酸中和法，选用96%的工业硫酸，药剂不能完全反应的加大系数取1.1。NaOH+H2SO,-^NaSO4+H2O809811.988xx=14.685tg则实际投入废水的硫酸为1.1x（14.68^0.96）=16.82^/t/o将药剂投加到调节池中时，需将硫酸稀释到3%的浓度，则投加溶剂量为16.82^0.3=56Q89如〃=23.37厶/爪（5）每日污泥量错误!未找到引用源。（式3.13）式中：W——每日的污泥量，//〃；Q设计水量，m3Id；Co进水悬浮物浓度，kg/m3；G岀水悬浮物浓度，kg/m3；P（｝——污泥含水率，%,取98%o（6）污泥斗污泥上口采用3000mmx3000mm，斗底釆用200肋?x200mm,污泥斗斜壁与水平n夹角为60',则污泥斗高度h=2m每个污泥斗的容积：错误!未找到引用源。（式3.14）本次设计将污泥斗设计为一个，则污泥斗的容积为错误!未找到引用源。，可以堆放一天的污泥，隔一天排一次污泥。3.4UASB反应池UASB（即上流式厌氧污泥床）工作原理为：UASB反应器将废水尽可能均匀的引入反应器的底部，污水将向上通过污泥床，污泥床包含絮状污泥或颗粒污泥。在污水和污泥颗粒接触的这一过程中，将会发生厌氧反应，从而产生一定量的沼气，一些沼气将附着在污泥颗粒上，另一部分没有附着的气体将上升到反应器的顶部，然后撞击三相反应器气体发射器的顶部，从而将附有气泡的污泥絮体脱气。释放气泡后的污泥将下降到污泥床的表面，这时所有气体将收集到反应器顶部的三和分离器的集气室里，否则引起沉淀区絮动，而阻碍颗粒沉淀⑹。UASB反应器由以下部分组成:进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。3.4.1设计流量设计废水流量Q=3000//力=0.03Is进水COD=1400??g/L容积负荷（nJ为：5.0kgCO叭fId）污泥产率为：O.OlkgMLSS/kgCOD产气率为：0.45卅％COD3.4.2UASB反应器的设计计算（1）反应器容积计算V有效:S°xQ300>01.85.0=10（式3.15）式中：Q设计废水流量，加；Nv——容积负荷，kgCOD阳d）；S（）——进水有机物的浓度，kgCOD/m3o（2）UASB反应器的形状和尺寸根据查阅资料，反应器的高度为4-6加之间，UASB反应器的池形有矩形，方形和圆形。圆形反应器虽然布水均匀，结构也较稳定，但是在建造圆形反应器时耍比矩n形和方形结构复杂的多H经济投资也较高，所以，木次设计选用2座矩形反应器。从布水均匀和处理效果方面来考虑，矩形池的长宽比在2：1左右比较合适⑺。①设反应器的有效高度为4.5加，则反应器的横截面积S横：错误!未找到引用源。（式3.16）式中：岭r效——反应器有效容积，加'，H有效——反应器的有效高度，mo反应器的单池面积S单-:（式3.17）式中：厶一一反应器单池的池长，m；B反应器单池的池宽，m。②设池长厶约为池宽B的两倍，取池长厶=16m，则宽n12077=8/77单截池面积：（式3.18）S单截=LxB=16x8=128^错误！未找到引用源。③一般应用时UASB反应器装液量为70%〜90%,设计反应池总高H=6.0m,其中超高0.5m单池总容积$总：&总=S单截xH=128x（6—0.5）=70如?（式3」9）式中:S单截单池截而积，加H——反应池总高，mo单池有效反应容积岭怖效:岭有效=*单截xH右效=128x4.5=576n（式3.20）n式中:S单一截单池截面积，加2,H单截反应器的有效高度，mo单个反应器实际尺寸：错误!未找到引用源。本次设计的UASB反应器的数量为2座反应器的总池面积S总：S总=128x2=256??2反应器总容积V,；；,:吃=704x2=140肿反应器的总有效反应容积卩总有效：错误!未找到引用源。(所以符合有机要求)④水力停留时间(HRT)：（式3.21）式中：V有截一一反应器有效容积，m3,Q——设计废水流量，m3/h.⑤水力负荷率(vr)：（式3.22）0卓049S总256式中：Q设计废水流量，m3//?,S单总单池总面积,m~o因为水力负荷率为0.49,在0.1〜0.9之间，所以符合本次设计的要求。(1)三相分离器的构造设计三相分离器的功能是将气、液、I古I三相分离。三相分离的主要设计包括对沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。①沉淀区的设计三相分离沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要考虑沉淀区的面积和水深，由表面负荷率和废水量决定沉淀区的面积。因为沉淀区的厌氧污泥和有机物会发生一定的生化反应而产生少量气体，这对固n液分离会产牛不利，设计时要满足以下要求：a.进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速＜2m/h；b.沉淀区水力停留吋间介于1.5/z〜2.0/z；c.沉淀区水深须〉1.5m；d.沉淀器的安装角度应斜壁于50°,污泥便不致于积聚，能尽快落入反应区内；e.沉淀区水力表面负荷应＜1.0m//?o达到这些要求，便可得到良好的分离效果⑴。在木次设计中，沉淀器（集气罩）安装角度斜壁于0=50,且与短边平行，沿长边每池布置5个沉淀器，形成5个单元，则每个单池布置5个三相分离器。三相分离器长度L=8/77,每个单元宽度B—L/5=1®5=32m。沉淀区的沉淀面积等于反应器的水平面积，即12&n2o沉淀区的表面负荷率q:q=-=旦=0.49［加彳（m2//z）］＜1.0-2.0（式3.23）S128①回流缝设计设hx=0.5m,h2=0.8m,h3=1.6m,上下三角形集气罩斜面水平夹角错误!未找到引用源。。错误!未找到引用源。（式3.24）式中：a下三角集气罩斜而的水平夹角，为6（T；%——下三角集气罩的垂直高度，加。那么两个相邻下三角形集气罩之间的水平距离为人:错误!未找到引用源。（式3.25）式中：b——每个单元分离器的宽度,m；*——下三角集气罩底水平宽度，m。下三角形回流缝而积为n错误!未找到引用源。(式3.26)式中:b2——两个相邻下三角形集气罩之间的水平距离，m；n——单元反应器的个数，个；B——反应池的宽度，m.下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速（切可用下式计算：错误!未找到引用源。（符合本次设计要求）（式3.27）设下三角斜而之间水平距离的回流缝的宽度与上三角形集气罩下端的宽度相同，那么上三角形回流缝面积为S|.：错误!未找到引用源。（式3.28）b3——下三角斜面Z间水平距离的回流缝的宽度,m；n——单元反应器的个数，个；B反应池的宽度，mo则上下三角形集气罩Z间回流逢屮流速（匕）可用下式计算：x3000mg/L,错误!未找到引用源。本次设计屮，错误!未找到引用源。，所以错误!未找到引用源。反应池有效水深H—般取3〜5m,本次设计取4.5mJ=处（1/同+£=4.5x（1/2.5）+0.5=】上弘=®vmax1.57（式3.63）式中：£活性污泥界面上的最小水深，0.5ni；Vniax水流最大速率，miso③周期时间耳：木次设计中取排水时间错误!未找到引用源。（式3.64）T>Ta+Ts+7；=1.5+1.54-1=4/1式中：Ta——曝气时间，h；Ts——沉淀时间，h；Td——排水时间，h。一天中反应池所运行的周期数n：错误!未找到引用源。4.反应池的尺寸计算(1)CASS反应池需要的总容积Vn设木次设计中CASS反应池有2座Q_3000而一2x6x(1/2.5)62曲(式3.65)式中：Q设计流量，m3Id；n反应池的个数，个；N——周期数，次；0充水比。则CASS反应池的总容积为：％、=625x2=1250/错误味找到引用源。(1)CASS反应池的实际总容积为了满足设备安装需要和运行灵活，将其反应池设计为长方形，左端为进水口,右端为出水口囿，如图3.3所示：麗水器预反应区主反应区图3.3为CASS反应器的示意图根据查阅资料得知,在设计CASS反应池时，需满足此要求，即B:H=1〜2,L:B=4〜6所以取B=6m,L=36m,H=3m,反应器的有效高度＜6mo即：yiYi=36x6x3=64&7?CASS反应器单池的实际面积为：S=—=—=216m2(式3.66)H3为了将主体分为预反应区和主反应区，需沿CASS池长度的方向安装一道隔墙以此来区分，预反应区大约占池体的10%,且靠近进水口，并作为生物选择区和兼氧吸附区，剩下的部分为主反应区。则错误!未找到引用源。取错误!未找到引用源。n（式3.67）（3）连通孔的尺寸大小为了连通两区水流，需在隔墙底部设置连通孔，在满足要求的基础上，设连通孔的数量为2个连通孔的面积：H、==3000=1.16m（式3.68）nNS2x6x216（n\+BxL^xH.x—（式3.69）{24xnxNxU顶丿U错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。Q设计流量，M/d；S——CASS反应器的单池面积，皿仁n反应池的个数，个；N——周期数，次；U——孔口流速，m3/5o在隔墙上均匀布置孔口，设计要求规定连通孔口宽度不宜高于1.Om,故取0.75m,则孔宽为错误!未找到引用源。。（4）污泥COD负荷的计算在本次设计中，COD的去除率为85.2%,则COD的总去除量为：错误!未找到引用源。那么，每天去除COD的量为:3000x230k）o6-=690仗Id则错误味找到引用源。（式3.70）式中：Q——每天处理水量，m3/d；Sn——COD浓度的进水量与岀水量之差,mgIL；V——主反应区的池体体积，加'J污泥浓度，kgSS/don（5）污泥总产量及排泥系统①CASS池的总产泥量在CASS反应池中剩余的污泥，有进水悬浮物沉淀形成和微生物代谢的增值污泥。CASS反应池中微牛物代谢的增值污泥产量为:A¥v=axQxSr-bxXrxV（式3.71）=axQxSr-bQSr错误!未找到引用源。AXV=（0.85-咚］x3000x0.230=34*g/〃<0」7丿式中:a——微牛物代谢增系数，kgVSS/kgCOD,取0.85；b——微生物自身氧化率，取0.06；S”——COD浓度的进水量与出水量之差,mgIL。悬浮物沉淀形成的污泥量为：AXS=j2（l-^0）xC°~Cg（式3.72）'处31000错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。式中：办——进水VSS中可生化部分比例，取0.7；C（）——进水SS=225mglL；Ce——出水SS=20mg/L错误!未找到引用源。。CASS反应池中污泥的总产量为：错误!未找到引用源。（式3.73）本次设计中总污泥含水率按98.5%计算,错误!未找到引用源。（式3.74）②排泥系统每个池底排泥坡度z=0.01，池出水端池底需设（1.0x1.Ox0.5加彳的排泥坑一个,每池一个排泥坑中设排泥管DN100一根。n（6）需氧量的计算及曝气系统的设计计算木次设计中总需氧量包括污泥自身所需氧量和氧化有机物时所需氧量O—处―SJ+叽（式3.75）错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。=523.5kgld那么一个小时的耗氧量为:（7）供气量的计算523.5124=21.81焰/h空气在扩散装置处的绝对压力：Ph=P+9.SxQpxH=1.013x105+9.8x103x3（式3.76）=1.307x1O'当气泡离开水面时，氧的百分比率为:21（1—乞）=21（1—0.2）=16.879++21（l-Ej—79+21（1-0.2）—莎=18%（式3.77）在设计水温为错误!未找到引用源。的条件下，曝气池内的平均溶解氧饱和度为:°”伽）_G（t）（2.026x10’*42>1.307x10’兰、2.026x10542,（式3.78）=9.17（0.65+0.43）=9.90mg/L气压修正系数：p——=1.0（式3.79）1.013x10s在水温为错误!未找到引用源。，气压为错误!未找到引用源。的条件下，转移到曝气池混合液的总氧量：SORQxc仙）倔C”C）x1.024（5）（式3.80）n21.81x9.170.85x(0.90x1.0x9.90-2)x1.024(3°-20)=26.88kg/h错误味找到引用源。空气扩散装置的供气量:SOR().3匕26.88().3x().2=44&th(式3.81)式中：C“）一一氧在设计水温条件下清水中的饱和溶解度，mol/L；Ea——空气扩散装置转移的氧效率，本设计选用水下射流式扩散装置，氧转移效率按20%计算；Ph——空气在扩散装置处的绝对压力，Pa；a——污水中的杂质影响修正系数，取0.85；0——污水含盐量的修正系数，取0.90；P气压修正系数。（8）布气系统的计算单个CASS反应池的面积为36x6,本次设计有280个曝气器，那么每个曝气器的曝气量为:G448280280=1.6m31h(式3.82)选择QMZM-300盘式膜片式曝气器。其技术参数见表3.3所示:表3.3为QMZM-300盘式膜片式曝气器技术参数型号工作通气量服务面积氧利用率淹没深度供气量QMZM-3002〜8m3/h•个0.5〜1.0nf/h•个35%〜59%4〜8m4.25m7h从鼓风机房出来一根空气干管，在两个CASS池设两根空气支管，每根空气支管上设46根小支管。两池共两根空气支管，92根空气小支管。气干管流速片为15m/s,支管流速冬为10m/s,小支管流速冬为5m/s,则空气干管管径:久厂廐E=專寻"29^取DN300亦钢n管。空气支管管径：D横支管=（2x9x鑑05叫=^3600x^9二°皿’取。血°°mm钢管。空气小支管管径：D小支管二。4G「4x1785.34=0.06加,取DN60小支HJ46x3600x刊3Y46X3600x龙x5mm钢管。（9）鼓风机供气压力计算曝气器的淹没深度H=4.5m,空气压力可按下式进行估算：P=（1.5+H）x9.8=（1.5+4.5）x9.8=5&8KPa（式3.83）校核估算的空气压力值管道沿程阻力损失可由下式估算：式中：（式3.84）2——阻力损失系数，取4.4.取空气干管长为30加，则其沿程阻力损失/?.=Ax-—=4.4xl0'5x——=0.5A：P«1d20.32取空气支管长为40m,则其沿程阻力损失h.=Ax-—=4Ax~5x401°~=035KPa〜d20.252取空气小支管长为16m,则其沿程阻力损失心=几X-—=4.4xl0~5x-^-—=0.2KPad20.062空气管道沿程阻力损失为工//=九+冋+包=0.5+0.35+0.2=0」5KPa（式3.85）n设空气管道的局部阻力损失为h尸（）.5KPa,则空气管路的压力总损失为:取膜片式微孔曝气器的最大压力损失为存二2.9KPa,则鼓风机的供气压力为：y力=0.5+0.15=0.2KRz（式3.86）P=9.SH+工7?+hf=9.8x4.5+0.2+2.9=47.2畑<58.SKPa。(式3.87)故鼓风机的供气压力可采用58.8KPa,选择一台风机曝气，则风机能力为G=50m3/min.(10)鼓风机房布置选用两台DG超小型离心鼓风机，，供气量大时，两台一起工作，供气量小时,一用一备⑻。DG超小型离心鼓风机规格如表3.4所示：表3.4为DG超小型离心鼓风机流量50m'/min电动机形式TEFC压缩介质空气电动机功率75KW出口压力63.8KPa电动机电压220V轴功率52KW巫量It其占地尺寸为2016mmxl008mm,高为965mm(含基础)。CASS反应池液位控制CASS反应池有效水深为5米。1_1排水结束是最低水位h=5.0x—=5.0"°32一1=3.4/(式3.88)作A0.32（式3.89）（式3.90）基准水位为5m,超高％为0.5m,®护水深£为0.5m,污泥层高度hs——£=3.4—0.5=3.m每池排出负荷Qf=-=""3x4=277.77m3!h=4.63龙/min"2x7；2x1.5选择XBS-300型旋转式澤水器，其技术参数如表3.5所示:表3.5为XBS-300型旋转式淳水器技术参数型号流量（m7h）堰长(m)总管管径(mm)灣水深度H(m)功率(KW)XBS-3003004250<2.50.55n4污泥部分各处理构筑物的设计与计算在对啤洒废水进行处理时,除了对污水处理外，污泥处理也是其重要的一部分，因为污泥中含有大量的有害、有毒物质及其对环境产生负面影响的物质，必须对污泥进行妥善处理与处置，以免造成二次污染。对污泥进行处理的目的主要是减少污泥量并使其稳定，以便于污泥的运输和最终处置说n在对啤酒废水进行处理时，污泥主要来自以下几部分：①调节池：错误!未找到引用源。，含水率98%,②SSB反应器的总产泥量：错误!未找到引用源。，含水率98%,③CASS反应器的总产泥量：错误!未找到引用源。，含水率98.5%o那么在木次设计中污泥总产量为：QF+Q2+Q3=3-75+20.08+42.34=66.17m3Id在设计计算是取67m3/J4.1浓缩池4.1.1设计参数设计污泥总量Id固体负荷(固体通量)M—般为10〜35kg/(m3/h),取M=25kg/(rn3/h)污泥浓缩时间：T=22/7浓缩前的污泥含水率为斤=99%浓缩后的污泥含水率为人=96%贮泥时间：r=4/24.1.2设计计算(1)污泥容积计算污泥浓缩后的体积：宀號号=67x^=33.51〃（式4.1）式中:K一一污泥含水率变为Po时污泥体积，m3/d；P、——浓缩前的污泥含水率，%;P2——浓缩后的污泥含水率，%O(2)浓缩池的池子边长根据查阅资料得知，污泥浓缩池的断面面积应满足:A>QC/M（式4.2）进入污泥浓缩池的固体浓度为:（式4.3）C二刚+W2+W3W,=Q}xlOOOx(l—98%)=75畑/dn吧=Qx1OOOx(1-98%)=401.6kg/d叱=@x1OOOx(1-98.5%)=63氷gid那么错误!未找到引用源。C=111L6/67=l6.6)tg/m3浓缩后的污泥浓度为：错误!未找到引用源。则浓缩池的横断面积为：A=QC/M=67x16.6/25=44.5龙错误!未找到引用源。式中：C——进入污泥浓缩池的固体浓度kg/m3；Q设计污泥总量，kg/d；M——固体负荷,kg/(rr^/h)o将浓缩池设计为止方形，则毎座边长错误!未找到引用源。，则浓缩池的面积为46.24m2(1)浓缩池的高度浓缩停留时间为18h,则有效高度错误!未找到引用源。，超高h}=0.5m,缓冲区的高度错误!未找到引用源。，那么浓缩池的池壁高：错误!未找到引用源。(式4.4)式中：h、超咼，m；人有效高度，m；禺——缓冲区的高，mo(2)污泥斗污泥斗的下边设计为锥体，取锥体边长为0.5m,污泥斗倾角取5(T,那么污泥斗的高度为：错误!未找到引用源。(式4.5)那么污泥斗的容积为：错误!未找到引用源。V+a}a2+。；)(式4.6)错误!未找到引用源。n=丄x3.75x(6.82+6.8x0.5+0.523=62.3677?式中：H——污泥斗的高度，m；ax浓缩池的边长，m；a2锥体边长，mo则污泥浓缩池的高度为：H=2.1+3.75=5.85加污泥浓缩池的设计如图4」所示:570021003750图4・1为污泥浓缩池的示意图(1)排水口浓缩后池内上清液利用重力排放，由站区溢流管管道排入格栅间，浓缩池设四根排水管于池壁，管径DN150mmo于浓缩池最高处设置一根，向下每隔1.0m、0.6m、0.4m处设置一根排水管。4.2污泥脱水间污泥脱水的目的就是将污泥含水率降低到80%以下，以至于被处理后的污泥成泥块状，便于装车运输。n污泥脱水的方法有机械脱水法和自然脱水法。木次设计选用机械脱水法，采用带式压滤机脱水。4.2.1设计参数浓缩后污泥含水率为96%浓缩后污泥体积：33.5m3/J压滤后污泥含水率为：70%4.2.2设计计算(1)污泥体积Q=Q°100_片100—£=4.47/n3/d(式4.7)式中：Q)脱水前的污泥量，m3/d；A——脱水前的含水率，%;P2——脱水后的含水率，%O(2)污泥脱水后变为干污泥的重量M=Q(1_£)x1000=4.47(1-70%)x1000=134(式4.8)式中：Q——污泥体积，卅“错误!未找到引用源。；P2——脱水后的含水率，%o污泥在脫水后形成的污泥将得到最终处置。(3)机型的选取选取DYQ-1000型带式压榨过滤机，其工作参数如表4.1所示:表4.1DYQ1000型带式压榨过滤机工作参数滤网电动机有效宽速度型号功率(mm)Kw/min(Kw)控制器型号最大冲洗耗水量(m'/h)(mm)冲洗压力(Mpa)n30.40.5-110000.4-4JZTY31-42.2JDTA-406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X宽X高)(mm)(kg)0.8-2.550-50065-755050X1890X236545005主要处理构筑物的设计及选型5.1格栅池5.1.1构筑物功能：机械格栅数量：1座结构：砖混结构n尺寸：2700x3000x3000（H）mm5.1.2主要设备机械格栅功能：去除固体颗粒物及比较粗大的悬浮物型号：HF-500数量：1台栅宽：B=88mm栅隙：b=8mm安装角度：60°5.2筛网5.2.1构筑物功能：去除污水中的悬浮物和颗粒物数量：1座结构：钢筋碗结构尺寸：（p5800x2000（H）mm5.2.2主要设备①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：2台（一用一备）流量：Q=64L/s扬程：H=10.0m功率：N=5.5KW②水力筛功能：过滤废水中的细小悬浮物型号：HS—120数量：2台（一用一备）处理量:Q=125m3/h栅隙：b=1.5mmn5.3调节池5.3.1构筑物功能：调节水质水量数量：1座尺寸：15000x13000x6000(H)mmHRT：T=5.0h5.3.2主要设备①配水泵功能：UASB进水泵型号：150QW1100・15・ll数量：3台（两用一备）流量：Q=64L/s扬程：H=15m功率：N=11.0KW②加药装置设备类型：AHJ-I数量：1套其中：a.酸输送泵数量：1台型号：CQF40-25-120F流量:Q=126m3/h扬程：H=15.0m功率：N=0.75kWb.碱贮罐数量：1台尺寸：(pl400x1800(H)mm5.4UASB反应器5.4.1构筑物功能：去除CODcr、BOD5、SS,产生沼气池数：2座n类型：钢筋碗结构尺寸：16000x10000x6500(H)mm1040m3容积负荷(Nv)为:4.5kgCOD/(m3-d)去除率：85%5.4.2主要设备①水封功能：保持UASB中气相一定压力数量：1台尺寸：(p500xl200(H)mm②沼气贮罐尺寸：(p7000mmxH6000mm数量：1台5.5CASS池5.5.1构筑物功能：去除CODcr、BOD5、SS结构：钢筋磴结构数量：2座R寸：40000x10000x5500(H)mmB0D污泥负荷(Ns)为:O.lkgBOD/kgMLSS5.5.2主要设备①鼓风机功能：提供气源数量：2台(一用一备)型号：DG超小型离心鼓风机风量：Q=50m3/min风压：P=63.8Kpa功率：N=75.0KW②盘式膜片曝气器功能：充氧、搅拌n数量：280个型号：QMZM-300氧利用率：35%〜59%③溼水器功能：排上清液型号：XBS300数量：2台管径：DN250排力K量：Q=300m3/h功率：N=1.5KW5.6污泥浓缩池功能：浓缩污泥数量：1座结构：钢筋栓结构尺寸：5700x5700x5800(H)mm5.7污泥脱水间带式压滤机功能:污泥脱水型号:DYQ-1000数量：1台滤带快度：1000mm电机功率：N=1.5kw配套设备：溶药搅拌机ZJ-4701台N=2.2kw加药泵J-Z125/3.21台N二0.75kw5.8主要设备本次毕业设计各个处理构筑物的主要设备见表5.1表5.1为主要设备一览表^序号设备名称型号、规格单位1机械格栅HF-300栅隙8mm台12废水提升泵100QW120-10-5.5台2nQ=30L/sH=10.OmN=5.5KW3固定过滤机HS120QJB7.5/6-640/3-303/c/s台24潜水搅拌机N=7.5KW台1配水泵150QW1100-15-11台5Q=30L/sH=15mN=11.0KW36加药装置AHJ-I套17气水分离器(p500xl800(H)mm台18水封器(p500xl200(H)mm台29沼气贮罐(p7000mmxH6000mmDG超小型离心鼓风机个110鼓风机N=75.0KW台211盘式膜片式曝气器QMZM-300根28012溼水器XBS—300N=1.5KW台213污泥提升泵80QW50-10-3N=3KW台214带式压滤机DYQ-1000套16污水处理站总体布置6.1布置原则(1)在布置污水处理厂的构建筑物时，应遵守节约占地而积，还有便于管理，要注意紧凑性原则。①在进行池形选择时首先要考虑的是减少占地而积，注意构筑物之间的协调性。②构筑物之间的协调性和总图布置的协调性要一致，构筑物的数量和尺寸要按照本次设计计算设计。③在布置构筑物时，要按照工艺流程图和进出水的方向依次布置，同时还要考虑与人居环境，绿化草地，地理位置和未来发展中的协调，要注重与外界沟通，方便管理运行，还要注意外观优美的布置。（2）在布置各个构筑物之间的距离时，要考虑管道敷设、运行管理方便和交通路线的布置。（3）为了便于施工和检修，管线布置应该沿构筑物与道路平行布置即可。n在布置时要具体做好以下几点：①污泥浓缩池和污水调节池布置时要与办公区或厂前区进行分离；②在布置配电区时应靠近电引入点或消耗电比较大的构（建）筑物，以便于容易进行管理；③布置构筑物时要重点考虑安全性，特别是沼气系统的安全性，要远离有明火比较大的地方及人流量比较多的领域；6.2平面布置特点平面布置的特点：由于污水处理厂的各个构建筑占地面积比较大，在布置时要注意其紧凑性。安全及运行重点区域UASB要重点突出，所以应布置处理站前部，同时要注意不要靠近处理厂区的交通主干道，以免造成车量行驶不便等问题。绿化草地，集水井、调节池应布置在处理厂的侧面，处理污泥的构筑物应布置在处理站的后部。这样平面布置图会比较清晰及美观。6.3高程布置特点污水处理高程布置是污水处理工程屮的一个重要环节。污水处理高程布置的主要目的是要确定各处理构筑物和泵房的标高，确定各处理构筑物Z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Z间顺畅的流动，保证污水处理工程的正常运行。高程布置时一般要遵守以下原则：（1）要认真计算所铺设管道的沿程损失、局部损失、各处理构筑物、联络管渠及计量设备的水头损失；考虑最大吋流量以及发生事故吋流量的增加，且要留有一定的余地；同时也要考虑到当某个构筑物停止运彳亍时，与其相邻的其余构筑物及其连接管渠能够通过全部流量，以免造成堵塞。（2）在布置时要避免各个处理构筑物Z间跌水的现象及浪费水头损失，要充分利用地形高差的变化，从而通畅白流。(1)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。(2)污水经处理后需要将其排放，在常年大多数的吋间内要能够自流排入水体。注意排放水位选取时不一定选取排放水体多年的最高水位，因为其现象出现的时间比较短，很容易造成常年的水头浪费，而是应该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水位时，需要进行短时间内的提升排放，以免造成水体溢流现象。(3)在布置高程时要使污水处理工程的出水渠不受水体洪水的顶托，要能自行流通。(4)要注意利用地形坡度的变化，尽可能的减少水泵所需的扬程及污水提升次数,污水要按照污水处理流程自行流畅。(5)将污水处理站区的平面布置与各单体埋深协调好，要避免工程投资费用增n大、施工比较困难和污水多次被提升等不良现象。(1)要注意污水流程和污泥流程之间的相互配合，要尽量减少多次提升高度。(2)将单体构造设计与各构筑物埋深协调好，既方便于正常排放，又利于检修排空。6.4污水构筑物高程计算6.4.1设计说明?2在伯努利方程中，习+旦+生=%+邑+坐+AH/,压头p】=p2・流速PS2g-pg2guj=u2f则得到：Zj—Z2=AHy因此，污水处理厂高程的设计，就是要确定所有处理构筑物的标高，通过连接管道的尺寸及其各自构筑物自身的水头损失，计算各构筑物的水面标高。6.4.2污水处理高程计算木次设计中污水处理各构筑物的水头损失与构筑物的种类、形式以及构造等相关，其水头损失如下表6.1：表6・1污水流经各处理构筑物水头损失表n构筑物名称水头损失(加)构筑物名称水头损失(加)格栅水力筛0.21.2UASB反应池CASS反应池1.00.6调节池2h=%+/?2士（式6.1）构筑物连接管(渠)的水头损失式中：hx——沿程水头损失，m；力2局部水头损失，m；i——单位管长的水头损失加;L——连接管长度，m；g局部阻力损失,m；g重力加速度，mis；v连接管屮流速，m/so污水处理系统构筑物的高程如表6.2所示:表6.2为污水处理系统构筑物的高程名称流量L/s管径mm阻力系•z数g流速m/s管长m沿程损失hi(m)局部损失h2(m)总水头h(m)排水口一CASS反应池323000.00370.840.8300」10.0270.137CASS反应池一323000.00370.850.8400.0150.0280.043UASB反应器UASB反应器—调节池644000.00190.910.74350.0660.0230.089n调节池一筛网644000.00190.900.741()0.0190.0250.044筛网一格栅644000.00190.890.741()0.0190.0250.044格栅一集水井644000.00190.880.74400.0760.0240.10本设计管道选用钢管，则污水处理构筑物的沿程水头损失为:排水口一CASS反应池：h}=/£=0.0037x30=0.11CASS反应池一UASB反应器：=/L=0.0037x40=0.015UASB反应器一调节池：=/L=0.0019x35=0.066调节池一筛网：=/£=0.0019x10=0.019筛网一格栅：hx=z£=0.0019xl0=0.019格栅一集水井：h}=/L=0.0019x40=0.076选用钢管时，钢管的局部水头损失的范围为：0.83〜0.94,排水口一CASS反应池：2aq2h,=g—=0.84"=0.027「2g2x9.81CASS反应池一UASB反应器：2rxc2h.=$-—=0.85-^—=0.028-2g2x9.81UASB反应器一调节池：人==0.910,74=0.023♦2g2x9.81调节池一筛网:n/?2=^—=0.900,74=0.025筛网一格栅:22g2x9.812oh.=^—=0.89°74=0.02522g2x9.81格栅一集水井:=0.024n污水处理高程计算如下表6.3所示:表6.3为污水高程计算表构筑物顶高构筑物底高名称构筑物水损(m)水头损失(m)水面标高(m)0.550-0.550出水口0.00出水口至CASS反应池0.2931.043-3.457CASS反应池0.250.543CASS反应池至UASB反应器0.0811.424-3.576UASB反应器0.30.924UASB反应器至调节池0.2672.191-3.569调节池0.51.691调节油至筛网0.1842.577-2.443筛网0.22.075筛网至格栅0.5493.924-2.076格栅0.83.424格栅至集水井0.6514.775-0.225集水井0.24.275配水井至沉砂池0.263n6.4.3污泥处理高程计算污泥管道水头损失计算表如表6.6所示：表6.6为污泥管道水头损失计算表管渠及构筑物流量管渠设计参数水头损失（m）名称(L/s)D(mm)V(m/s)L(m)CASS—集泥井0.0672001.0360.170.20.37UASB—集泥井0.0672001.0650.250.310.56集泥井一浓缩池0.0672001.030.030.220.34池浓缩池一脱水机房0.0672001.040.030.20.23（1）污泥管道沿程水头损失按下式计算：（TL852h=%+他二工。4需兀+工盘（式6・2）式中：5——污泥浓度系数；<——局部阻力系数；D——污泥管管径，mm；L管道长度，m；v管内流速，m/soCH与污泥浓度的对照表如表6.7所示：表6.7为C〃与污泥浓度的对照表污泥浓度％Ch值污泥浓度％C/直0.01006.0452.0818.5324.06110.125(1)污泥高程布置从CASS——集泥井推得，集泥井水位79.1-0.37-1.2=77.03m从UASB——集泥井推得，集泥井水位81.4-0.56-1.2=79.84mn从集泥井浓缩池推得，浓缩池水位77.03-0.34-1.5=75.19m集泥井液位确定为76.4m,浓缩池液位确定为78.4m,中间加污泥提升泵房提升污泥。集泥井设在污泥提升泵房下部。污泥处理各个构筑物的标高如表6.8表6.8为污泥处理各构筑物标高构筑物名称水而标髙池底标高集泥井75.972.9浓缩池78.472.9n7结论木次毕业设计的题目是3000/73Id啤酒废水处理工艺设计，首先查阅有关资料对啤酒废水水质水量进行了详细的分析，然后对其处理方法进行了比选，根据啤酒废水的特点，同事为了达到国家废水排放标准，木次设计采用UASB-CASS处理工艺对该啤酒废水进行处理。确定了处理啤酒废水的工艺流程图，木次设计的工艺流程图为：啤酒废水->格栅->水力筛一调节池一UASB反应器一CASS池一污泥浓缩池〜污泥脱水间〜处理水，接下来对啤酒废水各个处理构筑物进行了设计计算及选型，在这里简单介绍处理啤酒废水各个构筑物的设计计算：以下是对污水处理各个构筑物的计算：（1）格栅：由于废水量不是很大，所以选用细格栅，则细格栅的尺寸为：栅槽总宽度为0.88m,栅槽的总高度为0.90m，格栅的总长度为3.17/77,每日的栅渣量为0.35/n2,因为每日栅渣量>0加彳，为了符合卫生标准，选用机械清渣。（2）筛网：为了节省占地面积，又为了保留有效的碳源，木次设计选用格网式细筛网来代替初沉池，筛网为水力筛网，其水力筛网为圆锥体，设计中选用三台水力筛（两用一备）。（3）调节池：为了使排放废水中的不超标，此设计采取向调节池里投酸中和,以此来达到目的，则调节池的有效容积为37切？，调节池的水面面积为107.14m2,调节池的长度为480/??o（4）UASB反应器：木次设计采用两座UASB反应器，该反应器的重要组成部分是：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。UASB反应器池体的总容积为1408n3,反应器的总池面积为25&；72,反应器的总有效容积为11527?,水力停留吋间为9.22/7,水力负荷率为0.49,三相分离器是其中的主要计算，主要包括沉淀区，冋流缝和气液分离器，则沉淀区的表面负荷率为0・4%7?（开/力），冋流缝中下三角行的面积为54.4m2,±三角形的面积为40”『，气液分离器中气体上升速度为9.58（m//z）,布水系统中进水采用连续进水，布水孔共有66个孔径为0.016/77,出水系统中出水槽共有5条，出水槽的尺寸为10/??x0.25/72x0.25/77,溢流堰水面总长为26.67m,三角堰的数量为534个，因为在此反应器中污泥含水率为98%,则两座UASB反应器的产泥量为20.08//〃，污泥龄为40.34〃，沼气系统中的总产气量为20655//〃。（5）CASS反应池：该反应池中COD的去除率为85.2%,BOD的去除率为88%,在CASS反应池中的曝气时间为1.5h,沉淀时间为l・5h,周期时间为4h,本次设计中该反应池也是有两座，反应池需要的总容积为1250?F,而实际的总容积为1296/,因为该反应池分为预反应区和主反应区，为了连通两区流水，需设两个连通孔，则连通孔的面积为0.72m2,因为污泥的含水率为98.5%,CASS反应池的产泥量为42.34〃r/〃，空气扩散装置的供气量为44&M//2,在布气系统中共设计有280个曝气器，每个曝气器的供气量为1W//1On以下是对污泥处理构筑物的设计计算：(1)污泥浓缩池：木次设计中污泥的总产量为66.17//〃，在经过污泥浓缩后,每天处理污泥的体积为33.5//d,污泥浓缩池的横断面积为44.5m2,污泥浓缩池的咼度为5.85m。(2)污泥脱水间：浓缩后污泥的含水率为70%,污泥脱水后变为干污泥的量为1341tg/do在做这次毕业设计的过程中让我学到了很多，对四年所学的专业知识，让我有了更深一步的认识和了解，在专业方面有了良好的基础，遇到一些难题要冷静分析，不能遇到困难就退缩，让我学会了如何分析问题，处理问题，解决问题，马上就要步入社会了，以后工作了也要认真对待，有付出就会有回报，工作了也要学习，懂得学习的人才不会被社会淘汰。n参考文献[1]孙慧修主编•排水工程上册(第4版).北京：中国建筑工业出版社，1998年7月.[2]韩洪军，衣春敏.啤酒废水处理工程设计及运行分析(一)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