某啤酒廠污水處理站設(shè)計(jì)方案

1 某啤酒廠污水處理站設(shè)計(jì)方案 第 1 章 設(shè)計(jì)概述與任務(wù) 述 啤酒是世界通用性飲料，是酒精含量最低的飲料酒，而且營(yíng)養(yǎng)豐富。它以優(yōu)質(zhì)大麥和水為主要原料，啤酒花為香料，經(jīng)過(guò)麥芽制備、麥芽汁制備、發(fā)酵等工程制成，富含豐富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和二氧化碳。 隨著改革開(kāi)放和人民生活水平的提高，我國(guó)的啤酒行業(yè)發(fā)展迅速，啤酒產(chǎn)量在連續(xù)九年名列世界第二后， 2002年以 200多萬(wàn)噸的產(chǎn)量，位居世界第一。但由于我國(guó)啤酒工業(yè)發(fā)展起步較晚，投資費(fèi)較低，在生產(chǎn)中對(duì)形成的廢渣、廢水的控制還不得力，因此造成廢水量 較大。據(jù)有關(guān)部門(mén)測(cè)算， 排放 酒廢水占全國(guó)廢水排放總量的 雖然啤酒生產(chǎn)的廢水屬有害而無(wú)毒性的廢水，但由于每年生產(chǎn) 100放廢水中 產(chǎn)每瓶啤酒排放的廢水中 個(gè)人每天生活排放污水中 目前，國(guó)內(nèi)外啤酒廢水處理技術(shù)有了迅速的發(fā)展，常常采用以生化為主，生化與物化相結(jié)合的處理工藝。主要采用的生化處理有以下三種：直接使用好氧接觸處理 工藝；水解酸化，再加上后續(xù)處理工藝；采用 進(jìn)行后續(xù)處理。本設(shè)計(jì)采用的是 本次設(shè)計(jì)的目的就是通過(guò)在實(shí)習(xí)單位的學(xué)習(xí)，對(duì)某啤酒污水處理廠進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，并根據(jù)所確定的工藝和計(jì)算結(jié)果，繪制污水處理廠總平面布置圖，工藝流程圖及某些主要構(gòu)筑物的平剖面圖等，能夠很好的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，為今后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。 計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)任務(wù)主要內(nèi)容 1、 設(shè)計(jì)題目：某啤酒廠廢水處理站工藝設(shè)計(jì) 2、 設(shè)計(jì)目的 本設(shè)計(jì)是水污染控制工程教學(xué)中一個(gè)重要 環(huán)節(jié)，要求綜合運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)知識(shí)，在設(shè)計(jì)中掌握解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，進(jìn)一步控股和提高理論知識(shí)。 3、 設(shè)計(jì)資料 地勢(shì)平坦 氣象條件 最低氣溫 最高氣溫 41 年平均氣溫 15 多年平均降雨量 560 /y 主導(dǎo)風(fēng)向 2 工程地質(zhì) 土壤 級(jí)失陷性黃土 地下水位 區(qū)平均海拔高度 453m （ 1） 進(jìn)水條件 進(jìn)水水頭 無(wú)壓 進(jìn)水管底標(biāo)高 450m （ 2） 排水條件 距離廠區(qū)圍墻西 側(cè) 300水最大流量 33m/s；最小流量 s；最高水位 44。使用功能主要為一般工業(yè)用水和景觀用水，屬地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)水域。 4、 設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)已知資料，進(jìn)行啤酒廠廢水處理站工藝設(shè)計(jì)。要求確定污水處理流程，計(jì)算各處理構(gòu)筑物的尺寸，布置污水處理站總平面圖和總高程圖。 表 1水量（ ) ) ) SS() ) TP() 8000 2000 1010 350 40 6 要求達(dá)到的出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 5、 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 說(shuō)明廠區(qū)概況、設(shè)計(jì)任務(wù)、工程規(guī)模、水質(zhì)水量、工藝流程、設(shè)計(jì)參數(shù)、主要構(gòu)筑物的尺寸和個(gè)數(shù)、主要設(shè)備的型號(hào)和數(shù)量等； （ 2） 設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 各構(gòu)筑物的計(jì)算過(guò)程、主要設(shè)備（如水泵、鼓風(fēng)機(jī)等）的選取、污水處理站的高程計(jì)算（各構(gòu)筑物內(nèi)部的水頭損失查閱課本或手冊(cè)，構(gòu)筑物之間的水頭損失按管道長(zhǎng)度計(jì)算）等； （ 3） 設(shè)計(jì)圖紙 污水處理站總平 面布置圖（ 2#）和高程布置圖各一張（ 1#）。 3 第二章 設(shè)計(jì)方案的確定和說(shuō)明 藝流程 加藥調(diào) 一章 進(jìn)水 出水 外運(yùn) 柵 格柵是一組 (或多組 )相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進(jìn)水的渠道，或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處，以攔截污水中較大的懸浮物及雜質(zhì)， 以減輕后續(xù)處理負(fù)荷，以保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常工作。格柵是一種最簡(jiǎn)單的過(guò)濾設(shè)備，也是最常見(jiàn)的攔污設(shè)備 ，是污水處理廠中污水處理的第一道工序一預(yù)處理的主要設(shè)備，對(duì)后道工序有著舉足輕重的作用，要給排水工程的水處理構(gòu)筑物中，其重要性日益被人們所認(rèn)識(shí)。實(shí)踐證明，格柵選擇的是否合適，直接影響整個(gè)水處理實(shí)施的運(yùn)行。人工格柵一般用于小型污水處理站，構(gòu)造簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度大。機(jī)械格柵一般用于大中型污水處理廠，這類格柵構(gòu)造較復(fù)雜，自動(dòng)化程度較高。根據(jù)本污水特點(diǎn)，選用細(xì)格柵。 節(jié)沉淀池 調(diào)節(jié)池是用以調(diào)節(jié)進(jìn)、出水流量的構(gòu)筑物。由于該針織廢水是周期性排放的，廢水格柵 調(diào)節(jié)沉淀池 觸氧化池 沉淀池 污泥濃縮池 污泥脫水 4 的排放量是不均衡的，而且廢水中污染物種類及濃度也會(huì)隨 生產(chǎn)工藝的變化而發(fā)生改變。這些特點(diǎn)給污水處理帶來(lái)一定的難度，必須設(shè)一調(diào)節(jié)池以均合調(diào)節(jié)污水水質(zhì)水量，才不致后續(xù)處理受到較大的負(fù)荷沖擊。為了保證處理設(shè)備的正常運(yùn)行，在污水進(jìn)入處理設(shè)備之前，必須預(yù)先進(jìn)行調(diào)節(jié)。將不同時(shí)間排出的污水，貯存在同一水池內(nèi)，并通過(guò)機(jī)械或空氣的攪拌達(dá)到出水均勻的目的。調(diào)節(jié)池根據(jù)來(lái)水的水質(zhì)和水量的變化情況，不僅具有調(diào)節(jié)水質(zhì)的功能，還有調(diào)節(jié)水量的作用，另外調(diào)節(jié)池尚具有預(yù)沉淀、預(yù)曝氣 、降溫和貯存臨時(shí)事故排水的功能。 本設(shè)計(jì)中向調(diào)節(jié)池內(nèi)投加 調(diào)節(jié) 進(jìn)行調(diào)節(jié)，池內(nèi)設(shè)置 一 攪拌機(jī)以使水質(zhì)混合均勻，另配備液位計(jì)、潛水泵、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等附屬設(shè)備。 流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ 廢水從反應(yīng)器底部流入由顆粒污泥組成的污泥床；廢水流經(jīng)污泥床層與污泥中的微生物接觸，發(fā)生酸化和產(chǎn)甲烷反應(yīng)；產(chǎn)生的氣體一部分附著在污泥顆粒上，自由氣體和附著在顆粒污泥上的氣體連同污泥和水一起上升至三相分離區(qū)。沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板四周，穿過(guò)水層進(jìn)入氣室。固液混合液經(jīng)過(guò)反射板進(jìn)入沉淀區(qū)，廢水中的污泥在重力作用下沉降，發(fā)生固液分離。分離后的水由出水渠排出。沉淀下來(lái)的厭氧污泥靠重 力自動(dòng)返回到反應(yīng)區(qū)，集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應(yīng)器， 升的水流和產(chǎn)生的沼氣可滿足攪拌要求，反應(yīng)器內(nèi)不需填裝填料，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于操作運(yùn)行，便于維護(hù)管理。 沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無(wú)需污泥回流 不填載體，構(gòu)造簡(jiǎn)單節(jié)省造價(jià) 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(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短 觸氧化池 廢水經(jīng)水解酸化后其可生化性得到了進(jìn)一步提高，然后由進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行生物接觸氧化處理，在接觸氧 化池利用好氧微生物將廢水中的有機(jī)物進(jìn)行較為徹底的去除，最終分解成 少量的硝酸鹽。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝。接觸氧化池內(nèi)設(shè)有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中。因此它兼有活性污泥法與生物濾池二者的特點(diǎn)。由于其中填料及其生物膜均淹沒(méi)于水中，它又被稱為淹沒(méi)式生物濾池。生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落，并促進(jìn)新生膜的生長(zhǎng)，形成生物膜的新陳代 謝，從而降低廢水中的 量，脫落的生物膜將隨出水流出池外。 因廢水的有機(jī)物濃度較高，本設(shè)計(jì)采用的生物接觸氧化池為直流鼓風(fēng)曝氣接觸氧化池，并選用軟性纖維填料。接觸氧化池與水解酸化池選用同種規(guī)格的填料便于安裝和管理。 淀池 廢水經(jīng)生化處理后，其有機(jī)污染物濃度有了很大程度的降低。廢水進(jìn)入沉淀池停留數(shù)小時(shí)，將不溶于水的大顆粒絮凝物在重力作用下從水中沉淀下來(lái)形成污泥。沉淀池采用豎流式。廢水由中心管上部進(jìn)入，從管下溢出，經(jīng)反射板的阻攔向四周分布，然后再 5 由下而上在池內(nèi)垂直上升，上升流速 不變。澄清水由池周邊集水堰溢出。污泥貯存在污泥斗內(nèi)，由排泥管通過(guò)靜壓排泥的方式排出。 沉淀池中配有六角蜂窩填料，不僅可以最大程度地提高沉淀負(fù)荷與效率，而且還可以保持沉淀池中上部分水的穩(wěn)定性，有效防止污泥上浮。廢水經(jīng)沉淀后溢流出來(lái)后進(jìn)入過(guò)渡池收集。在 觸氧化池和沉淀池中均有微生物作用，可大大降低污水中有機(jī)物、色度、硫化物等污染物的含量，為后處理提供便利。 泥處理系統(tǒng) 污泥濃縮脫水的主要對(duì)象是間隙水，它占污泥含水量的 65%因此濃縮減少污泥體積最經(jīng)濟(jì)有效的方法。污泥含水 率從 99%降至 96%，污泥體積可減少 75%，這就為后續(xù)處理創(chuàng)造了良好的條件，節(jié)省設(shè)備投資，降低處理成本?？梢赃@樣說(shuō)，不管污泥采用何種方式處理處置，污泥濃縮是必不可少的。 由于在氣浮過(guò)程中產(chǎn)生的浮渣和沉淀過(guò)程中產(chǎn)生的污泥，同時(shí)生化處理過(guò)程中 微生物死亡脫落及廢水中的懸浮物沉淀等在池底形成污泥。這些污泥含水率比較 高，很容易造成二次污染，所以必須加以有效處理。處理時(shí)首先將污泥排入污泥池，然后利用污泥泵將污泥打入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，經(jīng)壓濾后形成含水率低于 70%的泥餅，這些泥餅要裝袋后集中處理，避免產(chǎn)生二次污染，濾液回 流進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池重新進(jìn)行處理。 水廠平面高程布置 面布置 廢水處理廠的構(gòu)筑物包括生產(chǎn)性處理構(gòu)筑廢水、輔助建筑物和連接各構(gòu)筑物的管渠。對(duì)廢水處理廠平面布置規(guī)劃時(shí)，應(yīng)考慮的原則有以下幾條。 1)布置盡可能緊湊，以減小處理廠的占地面積和連接管線的長(zhǎng)度。 2)生產(chǎn)性處理構(gòu)筑物作為處理廠的主要建筑物，在作平面布置時(shí)，必須考慮各 構(gòu)筑物的功能要求和水力要求，結(jié)合地形、地質(zhì)條件，合理布局，減少投資、運(yùn)行管理方便。 3)對(duì)于輔助建筑物，應(yīng)根據(jù)安全方便等原則布置。如泵房、鼓風(fēng)機(jī)房等應(yīng) 盡量 靠近處理構(gòu)筑物，變電所應(yīng)盡量靠近最大用電戶，以節(jié)省動(dòng)力管道；辦公室、化驗(yàn)室等與處理構(gòu)筑物保持一定的距離，并處于它們的上風(fēng)向，以保證良好的工作條件；貯氣罐、貯油罐等易燃易爆建筑的布置應(yīng)符合防爆防火規(guī)程；廢水處理廠內(nèi)的管路應(yīng)方便運(yùn)輸。 4)廢水管渠的布置應(yīng)盡量短，避免交叉。此外還必須設(shè)置事故排放水渠和超越 管，以便發(fā)生事故或檢修時(shí)，廢水能超越該處理構(gòu)筑物。 5)廠區(qū)內(nèi)給水管、空氣管、蒸汽管及輸配電線路的布置，應(yīng)避免相互干擾，既 要便于施工和維護(hù)管理，又要占地緊湊。當(dāng)很難敷設(shè)在地上時(shí)，也可敷設(shè)在地下或架空敷 設(shè)。 6)要考慮擴(kuò)建的可能，留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地，并考慮施工方便。應(yīng)當(dāng)指出，在 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，就應(yīng)考慮平面布置，相應(yīng)地，在平面布置時(shí)，如發(fā)現(xiàn)不妥，也可根據(jù)情況重新調(diào)整工藝設(shè)計(jì)。總之，廢水處理廠的平面設(shè)計(jì)，除應(yīng)滿足工藝設(shè)計(jì)上的要求外，還必須符合施工、運(yùn)行上的要求。 程布置 高程布置的目的是為了合理地處理各構(gòu)筑物在高程上的相互關(guān)系。具體地說(shuō)，就是 6 通過(guò)水頭損失的計(jì)算，確定各處理構(gòu)筑物的標(biāo)高，以及連接構(gòu)筑物間的管渠尺寸和標(biāo)高，從而使廢水能夠按處理流程在各構(gòu)筑物間順利流動(dòng)。 1)高程布置的 主要原則有兩條 減少施工量，節(jié)約基建 費(fèi)用。 節(jié)省運(yùn)行動(dòng)力費(fèi)用。 2)確定水土流失數(shù)量 為了達(dá)到到重力自流的目的，必須精確計(jì)算廢水流動(dòng)中的水頭損失。水頭損失包括： 括進(jìn)出水管渠的水頭損失。 括沿程和局部水頭損失，按所選類型計(jì)算。 3)高程布置時(shí)應(yīng)考慮的因素 要選某一構(gòu)筑物的絕對(duì)高程，其他構(gòu)筑物 的絕對(duì)高程也可確定。 計(jì)算時(shí)，要選擇一條距離最長(zhǎng)、水頭損失最大的流程，掃遠(yuǎn)期最大 流量計(jì)算。同時(shí)還應(yīng)留有余地，以保證系統(tǒng)出現(xiàn)故障或處于不良工況時(shí)，仍能正常運(yùn)行。 污泥量較少，可采用泵提升污泥。 水處理廠一般以廢水水體的最高水 位作為起點(diǎn)，逆廢水流程向上倒推計(jì)算，以使處理后廢水在洪水季節(jié)也能自流排出，如設(shè)立泵站，則可使泵站揚(yáng)程最小。 地下水較高，則應(yīng)適當(dāng)提高構(gòu)筑物的設(shè)置 高度，以減少水下施工的工程量，降低工程造價(jià)。 要構(gòu)筑物一覽表 設(shè)備名稱 尺寸 （ 數(shù)量 主要組成 格柵 3200 1200 1000 1 柵條 集水井 D=3m,H=6m 1 提升泵和水力篩 調(diào)節(jié)沉淀池 2500 1500 550 1 640/3c/s 1900 1300 650 2 鋼筋砼 接觸氧化池 4000 800 500 2 沉淀池 8000 8000 7000 4 中心管 集泥井 400 400 300 1 污泥提升泵 80泥濃縮池 720 720 300 2 鋼筋砼 污泥脫水間 1400 720 300 1 帶式壓濾機(jī) 三章 設(shè)計(jì)方案計(jì)算書(shū) 7 柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算 格柵安裝在廢水渠道、集水井的進(jìn)口處，用于截流較大的懸浮物或漂浮物 ,主要對(duì)水泵起保護(hù)做用。另外 ,可以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。 數(shù)選取 1格柵過(guò)柵流速一般采用 s 2格柵前渠道內(nèi)的水流速度，一般采用 s 3格柵傾角，一般采用 45 60o，人工清渣的格柵傾角小時(shí)較省力，但占地多 4通過(guò)格柵的水頭損失，一般采用 5格柵間工作臺(tái)兩側(cè)過(guò)道寬度不應(yīng)小于 6機(jī)械 清渣不小于 次設(shè)計(jì)選取細(xì)格柵；柵條間隙 b=10前水深 h=柵流速 v=s，柵條寬度 s=裝傾角 a=60o 設(shè)計(jì)流量 000 d=12800 m3/d=m3/h=s 計(jì)計(jì)算 B B /1000L =1/2L 12160作平臺(tái)水2111111 2圖 3 1 格柵計(jì)算草圖 1 柵條間隙數(shù)（ n） n=aQ =取 n=46條 8 2柵槽有效寬度（ B） 設(shè)計(jì)柵條寬度 S=柵槽寬度為 B=S（ +(4646=進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度 設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為 1=30 =30 = 4 柵槽與出水渠道連接處的 5 漸窄部分長(zhǎng)度 1/2=過(guò)柵水頭損失 阻力系數(shù)與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)，當(dāng)迎水面為半圓形的矩形時(shí)，形狀系數(shù) = =( 2 =3 =中： k 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 k=般為 避免格柵前涌水，故將柵后槽下降 為補(bǔ)償。 6柵槽總高度 (H) 一般情況下，柵前槽總高度為柵前水深 h、格柵前渠道超高 般取 和，柵后槽總高度為 h、 格柵的水頭損失 和，即： 取柵前渠道超高 前槽高 1H=h+h1+柵槽總長(zhǎng)度（ L） L=l1+ 9 = 每日柵渣量： 取每單位體積污水?dāng)r截污物 03水流量總變化系數(shù) 2k 為 =1000864002 1 k =d 103 103 2k 2k =用人工清渣。 水池 計(jì)說(shuō)明 集水池是匯集準(zhǔn)備輸送到其他構(gòu)筑物去的一種小型貯水設(shè)備，設(shè)置集水池作為水量調(diào)節(jié)之用，貯存盈余，補(bǔ)充短缺，使生物處理設(shè)施在一日內(nèi)能得到均和的進(jìn)水量，保證正常運(yùn)行。 計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q = 8000m3/d = h =s ； 計(jì)計(jì)算 集水池的容量為大于一臺(tái)泵五分鐘的流量，設(shè)一臺(tái)水泵，每臺(tái)泵的流量為 Q=m3/s 。 集水池容積采用相當(dāng)于一臺(tái)泵 303561 0 0 03060931 0 0 0 有效水深采用 6m，則集水池面積為 F=28 ，其尺寸為 D= 集水池構(gòu)造 集水池內(nèi)保證水流平穩(wěn)，流態(tài)良好，不產(chǎn)生渦流和滯留，必要時(shí)可設(shè)置導(dǎo)流墻，水泵吸水管按集水池的中軸線對(duì)稱布置，每臺(tái)水泵在吸水時(shí)應(yīng)不干擾其他水泵的工作，為保證水流平穩(wěn)，其流速為 節(jié)沉淀池 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)主要是選擇池型和確定其有效容積，然后計(jì)算其各部尺寸和攪拌設(shè)備。調(diào)節(jié)池有效容積的確定分停留時(shí)間法和累積 曲線法兩種，停留時(shí)間法是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最普遍的方法，關(guān)鍵在于確定合適的停留時(shí)間。對(duì)于針織印染廢水，停留時(shí)間一般為 10 68h，在缺乏水質(zhì)資料時(shí)，可憑經(jīng)驗(yàn)選取。本設(shè)計(jì)中，擬選用矩形水質(zhì)調(diào)節(jié)池，兼具調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)的作用。廢水呈酸性，為保證后續(xù)處理工藝的 調(diào)節(jié)池內(nèi)投加堿性物質(zhì)提高 慮到避免調(diào)節(jié)池中發(fā)生沉淀，需輔以攪拌混合，擬采用機(jī)械攪拌方式。 計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q = 8000m3/d = m3/h =s ；調(diào)節(jié)池停留時(shí)間 T= 計(jì)計(jì) 算 （ 1）調(diào)節(jié)池有效容積 V = 5 =16672)調(diào)節(jié)池面積 取池子總高度 H=高 效水深 5m。 池面積為 A=V/H=333m 取池長(zhǎng) L=25m,池寬 B=A/L=333/25=13m （ 3） 小結(jié) 調(diào)節(jié)池尺寸為： 25 15 5，一座。其配套設(shè)備選擇如下： 數(shù)量： 1 臺(tái)；型號(hào)： 立式環(huán)流攪拌機(jī)：配用電機(jī)功率： 單機(jī)服務(wù)范圍最大面積 100大寬度 10m，最大深度 26m(可調(diào) )：機(jī)體最大插 入水深： 1量 390 數(shù)量： 1 套，測(cè)定范圍： 1源： 190 50/60格： 極： 極； 數(shù)量： 1 套；電源： 220 數(shù)量： 1 組。 數(shù)量： 2 臺(tái)；規(guī)格： 量 /揚(yáng)程： 65m3/h， 10m；功率： 3源：三相 380 成部分 由下列幾部分組成： 1、 進(jìn)水分配系統(tǒng) 配水系統(tǒng)設(shè)在反應(yīng)器的底部，器功能主要是把廢水均勻的分配到整個(gè)反應(yīng)器，使有機(jī)物能在反應(yīng)區(qū)內(nèi)均勻分布，有利于廢水與微生物的充分接觸，使反應(yīng)器內(nèi)的微生物能夠充分獲得營(yíng)養(yǎng)，這樣有利于提高反應(yīng)器容積的利用率。同時(shí)，進(jìn)水分配系統(tǒng)還具有攪拌功能。 反應(yīng)區(qū) 反應(yīng)區(qū)是整個(gè)反應(yīng)器的核心部分，包括污泥床和污泥懸浮層區(qū)。反應(yīng)區(qū)是培養(yǎng)和富集厭氧微生物的區(qū)域，廢水再這里與厭氧微生物充分接觸，產(chǎn)生強(qiáng)烈的生化反應(yīng)，使有機(jī)物被厭氧菌分解，污泥床位于整個(gè) 泥床具有很高的污泥 生物量，其濃度 (般位于 40000,甚至可達(dá) 15000。 2、三相分離器 三相分離器的功能是把氣體、固體和液體分開(kāi)，由沉淀區(qū)、集氣室和氣封組成。氣體先被分離后進(jìn)入集氣室，然后固液混合液在沉淀區(qū)進(jìn)行分離，下沉的固體靠重力由回 11 流縫返回反應(yīng)區(qū)。三相分離器的分離效果直接影響著反應(yīng)器的處理效果。 3、出水系統(tǒng) 出水系統(tǒng)的作用是將澄清后的廢水均勻的收集起來(lái)，排出反應(yīng)器。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽?4、排泥系統(tǒng)及沼氣收集系統(tǒng) 排泥系統(tǒng)的作用上的定期均勻地 排放反應(yīng)區(qū)的聲譽(yù)厭氧污泥。 根據(jù)不同的廢水性質(zhì)，反應(yīng)器的構(gòu)造有所不同，主要可分為開(kāi)放式和封閉式兩種。 開(kāi)放式的特點(diǎn)是反應(yīng)器的頂部不密封，不收集沉淀區(qū)液面釋放的沼氣。這種反應(yīng)器主要是用于處理中低濃度的有機(jī)廢水，中低濃度的廢水經(jīng)反應(yīng)區(qū)處理后，出水中的有機(jī)物濃度已較低，所以在沉淀區(qū)產(chǎn)生的沼氣量較少，一般不需要回收。這種形式的反應(yīng)器構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，易于施工安裝和維修。 封閉式的特點(diǎn)是反應(yīng)器的頂部是密封的，三相分離器的構(gòu)造與開(kāi)放是不同的，不需要專門(mén)的集氣室，而是在液面與池面之間形成一個(gè)大的集氣室，可以同 時(shí)收集反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)的沼氣。這種形式的反應(yīng)器適用于處理高濃度有機(jī)廢水或含硫酸鹽較高的有機(jī)廢水。因?yàn)樘幚砀邼舛扔袡C(jī)廢水時(shí)，在沉淀區(qū)仍有較多的沼氣逸出，必須進(jìn)行回收。 應(yīng)器的材料常用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，通常當(dāng)采用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，為圓柱形池子；當(dāng)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，為矩形池子。由于三相分離器的構(gòu)造要求，采用矩形池子便于設(shè)計(jì)、施工和安裝。 理廢水時(shí)一般不加溫，充分利用廢水本身的水溫可在常溫下進(jìn)行，降低運(yùn)行費(fèi)用，但反應(yīng)器一般都要 求采取保溫措施。在寒冷地區(qū)就要進(jìn)行加熱，同時(shí)必須保溫。 計(jì)計(jì)算 應(yīng)器所需容積及主要尺寸的確定 1、 表 3水質(zhì)指標(biāo) L） L） L） 進(jìn)水水質(zhì) 2000 1010 40 設(shè)計(jì)去除率 85% / 設(shè)計(jì)出水水質(zhì) 30 6 40 設(shè)計(jì)流量 Q = 8000m3/d = m3/h =s ； 進(jìn)水 000 去除率為 85% ； 容積負(fù)荷（ ： 5d)； 污泥產(chǎn)率為： 產(chǎn)氣率為： 對(duì)于中等濃度和高濃度有機(jī)廢水，一般情況下，有機(jī)容積負(fù)荷率是限制因素，反應(yīng)器的容積與廢水量、廢水 濃度和允許的有機(jī)物容積負(fù)荷去除率有關(guān)。設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為d),5%，則 = V -( 22 0 ）（ =2360m 式中： 應(yīng)器有效容積 ， 12 Q 計(jì)流量 ， m3/d 水有機(jī)物濃量 ,m3 出 水有機(jī)物濃量 ,v 積負(fù)荷 ,d) 2. 工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器 2座，橫截面為矩形 反應(yīng)器有效高度為 6m，則 橫截面積 S= 效 =62360=池面積 1S =2S =196單池從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形池長(zhǎng)寬比在 2： 1以下較為合適 設(shè)池長(zhǎng) L=21m，則寬 B=12m 。 設(shè)計(jì)反應(yīng)池總高 H=中超高 0.5 m （一般應(yīng)用時(shí)反應(yīng)池裝液量為 70% 單池總?cè)莘e = =1274池有效反應(yīng)容積 196 =1176個(gè)反應(yīng)器實(shí)際尺寸 21m 12m 6.5 m 反應(yīng)器數(shù)量 2座 總池面積 12962 =392應(yīng)器總?cè)莘e 總 = 12742 2548有效反應(yīng)容積 有效，有效 11762 =2352m， 符合有機(jī)負(fù)荷求 25482352=92% 在 70%間，符合 要求 水力停留時(shí)間（ 水力負(fù)荷率 (= / Q=(1176/4000)24=r=Q/*196=h 水力負(fù)荷 h ）符合設(shè)計(jì)要求。 水分配系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 進(jìn)水方式的選擇應(yīng)根據(jù)進(jìn)水濃度及進(jìn)水流量而定，通常采用的是連續(xù)均勻進(jìn)水方式。不水電的數(shù)量可選擇一管一點(diǎn)或一管多點(diǎn)的布水方式，布水點(diǎn)數(shù)量與處理廢 水的流量、進(jìn)水濃度、容積負(fù)荷等因素有關(guān)。 由于所取容積負(fù)荷為 d),因此每個(gè)點(diǎn)的布水負(fù)荷面積大于 2。本次設(shè)計(jì)池中工設(shè)置 84個(gè)布水點(diǎn)，則每點(diǎn)的負(fù)荷面積為： ( 13 配水系統(tǒng)形式 應(yīng)器的進(jìn)水分配系統(tǒng)形式多樣，主要由樹(shù)枝管式、穿孔管式、多管多點(diǎn)式和上給式四種。本次設(shè)計(jì)使用 貫多孔式。為配水均勻，配水管中心距可采用 水孔孔距也可采用 徑一般為 1020采用 15口向下或與垂線呈 45。方向，每個(gè)出水孔的服務(wù)面積一般為 24 .。配水管中心距池底一般為 2025水管的直徑最好不小于 求出口流速不小于 2m/s. 進(jìn)水總管管徑取 200速約為 根 100形管，每?jī)筛g的中心距為 根管上有 6個(gè)配水孔，孔距為 5個(gè)孔的服務(wù)面積 空口向下并與垂線呈 45 。 共設(shè)置布水孔 84個(gè)，出水流速 s,則孔徑為： d= 0 0 64 =m) 本裝置采用連續(xù)進(jìn)料方式，布水孔空口向下，有利于避免關(guān)口堵塞，而且由于 三部作用，有利于布水均勻。 為了增強(qiáng)污泥和廢水之間的接觸，減少底部進(jìn)水管的堵塞，建議進(jìn)水點(diǎn)距反應(yīng)池底200250工程中設(shè)計(jì)補(bǔ)水管離 00 上升水流速度和氣流速度 本次設(shè)計(jì)中常溫下容積負(fù)荷 d), 沼氣產(chǎn)率 r=0.據(jù)接種污泥的不同選擇不同空塔水流和氣流速度。如采用厭氧消化污泥接種，需要滿足空塔水流速度 傾角 60 ， =70，分隔板下端距反射錘垂直距離 縫隙寬度 = 廢水總流量為 4000 m3/d，設(shè)有 200m/40m/： 40 =m/h) 所以，該三相分離器可脫除 離效果很好。 4、分隔板的設(shè)計(jì) =體因受浮力作用，氣泡上升速度在進(jìn)水 縫中h，沿進(jìn)水縫向上的速度分量為 =h,則進(jìn)水縫中水流速度應(yīng)滿足 取 s=1000 污泥產(chǎn)量為 )-(1 =98%)-(11000 867=m3/d). 污泥泥齡的計(jì)算 17 污泥齡 c=M/ X=67=排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一般認(rèn)為，排出剩余污泥的位置在反應(yīng)器的一半高度處，但大都推薦把排泥設(shè)備安裝在靠近反應(yīng)器底部，也有人在三相分離器下 排除污泥床上面部分的剩余絮狀污泥，而不會(huì)把顆粒污泥排走。對(duì) 須同時(shí)考慮在上中下不 同位置設(shè)排泥設(shè)備，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行中的具體情況考慮實(shí)際的排泥要求，來(lái)確定排泥位置。由于反應(yīng)器的占地面積較大，所以必須進(jìn)行均布多點(diǎn)排泥，建議每 10設(shè)排泥管直徑不應(yīng)小于 200方堵塞。 本設(shè)計(jì)在三相分離器下 個(gè)排泥口，排空時(shí)由污泥泵從排泥管強(qiáng) 排，進(jìn)水管也可兼作排泥管。 個(gè)月排泥一次，污泥排入集泥池，在由污泥泵送入污泥濃縮池。排泥管選 泥總管用 水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了保持出水均勻，沉淀區(qū)的出水系統(tǒng)通常采用出水渠，一般每個(gè)單元三相分離器沉淀區(qū)設(shè)一條出水渠，而出水渠每隔一定距離設(shè)三角出水堰。 池中設(shè)有 6個(gè)單元的三相分離器，出水槽共 6條，槽寬 反應(yīng)器流量 q=606024 4000=m3/s） 設(shè)出水槽槽口附近水流速度 s, 則槽口附近水深 = =m）， 取槽口附近水槽深水槽坡度為 出水槽溢流堰共 12條，每條長(zhǎng) 10m。 2L/S，溢流負(fù)荷 12L/（ m s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷 f= m s），則堰上水面總長(zhǎng) L=q f=52 0m 三角堰數(shù)量 三角堰n=L b， =30 600個(gè) 則每條溢流堰三角堰數(shù)量為 600 12=50個(gè)，共 50個(gè) 10050個(gè) 100 堰上水頭校核 每個(gè)堰出流率 q=三角堰 510 （ m/s） 按 90三角堰計(jì)算公式 q= 堰上水頭為： h= = =m） 18 邊設(shè)一條矩形出水渠， 7條出水槽的出流流至此出水渠。出水渠保持水平，出水由一個(gè)出水口排出。 出水渠寬度度 出水渠去口附近水流速度s，則渠口附近水深 =m） 考慮渠深應(yīng)以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，所以出水渠渠深 =m） 出水渠的出水直接自流進(jìn)入接觸氧化反應(yīng)池。 氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 由于有機(jī)負(fù)荷較高，產(chǎn)氣量大，因此設(shè)置一個(gè)水封罐，水封罐出來(lái)的沼氣通入氣水分離器，然后再進(jìn)入沼氣貯存。 （ 1） 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 10根集氣管，采用鋼管。 每根集氣管內(nèi)最大氣流量 24 3600 10=m3/s） 本工程設(shè)計(jì)集氣管直徑為 置 500 10根。 （ 2） 沼氣主管 10跟集氣管先匯入沼氣主管。沼氣管道坡度為 沼氣主管內(nèi)最大氣流量 g=G 24 3600=m3/s）。 主管直徑與沼氣流量的關(guān)系為 g=a ， 速 2沼氣柜容積確定 由上述計(jì)算可知該處理站日產(chǎn)沼氣 3500沼氣柜容積為 2 V=400 2 24=533（ 選用 600鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜，尺寸為 8000 計(jì)考慮 取樣管設(shè)計(jì) 在池壁高度方向上設(shè)置若干個(gè)取樣管，用以采取反應(yīng)器內(nèi)的污泥樣，以隨時(shí)掌握污泥在高度方向的濃度分布情況。在距反應(yīng)器底 池壁高度上設(shè)置取樣管 4跟，沿反應(yīng)器高度方向各管相距 樣管選用 樣口設(shè)于距地面 球閥取樣。 檢修 人孔 為便于檢修，在 00 通風(fēng) 為防治部分容重過(guò)大的沼氣在 響檢修和發(fā)生危險(xiǎn)，檢修時(shí)可向 壓縮空氣，因此在 19 采光 為保證檢修時(shí)采光，除采用臨時(shí)燈光外，不設(shè) 仿佛措施 厭氧反應(yīng)器腐蝕比較嚴(yán)重的地方是反應(yīng)器上部，此處無(wú)論是鋼材或水泥都會(huì)被損壞，因此， 水平面以下，溶解的 生腐蝕，水泥中的 降斜面也會(huì)腐蝕，為了延長(zhǎng)反應(yīng)器的使用壽命，反應(yīng)器的防腐措施是必不可少的。本次設(shè)計(jì)中，反應(yīng)器上部 2相分離器所有裸露的碳鋼部位用玻璃鋼防腐。 給排水 在 洗及排空時(shí)使用。 通行 在反應(yīng)器頂不上設(shè)置鋼架、鋼板行走平臺(tái)，并連接上臺(tái)樓梯。 安全要求 括泵、閥、燈等一律采用防爆設(shè)備。 禁止明火火種進(jìn)入該布置區(qū)域，動(dòng)火操作應(yīng)遠(yuǎn)離該區(qū)沼氣柜。 保持該區(qū)域良好的通風(fēng)。 應(yīng)池 1 設(shè)計(jì)說(shuō)明 藝是 藝的發(fā)展，其前身是 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(duì)難降解有機(jī)物的去除效果，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，有以下優(yōu)點(diǎn)： 建設(shè)費(fèi)用低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流設(shè)備。 運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能效果顯著。 有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有良好的脫氮除磷功能。 管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹。 污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進(jìn)一步處理與處置。 2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量 Q = 8000m3/d = m3/h =s ； 進(jìn)水 000 ，去除率為 85% ； 泥負(fù)荷（ ： 混合液污泥濃度為： X=4000 ； 充水比為： 進(jìn)水 160 ，去除率為 90%。 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1) 運(yùn)行周期及時(shí)間的確定 20 曝氣時(shí)間 hN 式中： 充水比 0S 進(jìn)水 ， mg/l； 泥負(fù)荷， X 混合液污泥濃度， 。 沉淀時(shí)間 ;s Ht u 4 1 . 2 6 4 1 . 2 64 . 6 1 0 4 . 6 1 0 3 5 0 0 1 . 5 7 /u X m s 設(shè)曝氣池水深 H = 5m，緩沖層高度 =0.5 m，沉淀時(shí)間為： 0 . 3 2 5 0 . 5 1 . 3 3 1 . 51 . 5 7s Ht h 運(yùn)行周期 T 設(shè)排水時(shí)間 行周期為 4 1 . 5 0 . 5 6a s dt t t t h 每日周期數(shù)： N= 24/6=4 (2) 反應(yīng)池的容積及構(gòu)造 反應(yīng)池容積 單池容積為 33 12 00 0 mN n 反應(yīng)池總?cè)莘e為 36250312522 式中： N 周期數(shù)； 單池容積； V 總?cè)莘e； n 池?cái)?shù)，本設(shè)計(jì)中采用 2 個(gè) ； 21 充水比。 應(yīng)池的構(gòu)造尺寸 應(yīng)池為滿足運(yùn)行靈活和設(shè)備安裝需要，設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū)。如圖 1示為 構(gòu)造。 圖 1結(jié)構(gòu)示意圖 據(jù)資料， B： H=1 2， L： B=4 6，取 B=10m,L=40 m。所以 40 10 5=2000 池面積 36 4 053 2 0 0 沿長(zhǎng)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(jìn)水端為 0%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(zhǎng) L，取 m。 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(gè)數(shù) n 為 3 個(gè)。 連通孔孔口面積 ： 1 1 1124 L Hn n U U 1 QH 式中： Q 每天處理水量， 3 ； n 子個(gè)數(shù) ； U 設(shè)計(jì)流水速度，本設(shè)計(jì)中 U = 50 m/h ； N 一日 內(nèi)運(yùn)行周期數(shù) ； 22 A 子的面積， 2m ； 1A 連通孔孔口面積， ； 1L 預(yù)反應(yīng)區(qū)池長(zhǎng)， m ； 1H 池內(nèi)設(shè)計(jì)最高水位至潷水機(jī)排放最低水位之間的高度， m ； B 反應(yīng)池寬， m 。 1H = 0 028 0 0 01 21 810503224 8000( 孔口沿隔墻均勻布置，孔口寬度不宜高于 故取 則寬為 (3)污泥 荷計(jì)算 由預(yù)計(jì) 除率得其 除量為： 280 4%98 則每日去除的 為： 21921000 2748000 = 1190 kg/d = 式中 ： Q 每天處理水量 ， 3 進(jìn)水 度與出水濃度之差 ， n 子個(gè)數(shù) X 設(shè)計(jì)污泥濃度 ， V 主反應(yīng)區(qū)池體積 ， 3m 748000 / ( . )k g C O D k g M L S S d 23 (4) 產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng) 1. 產(chǎn)泥量 的剩余污泥主要來(lái)自微生物代謝的增值污泥，還有很少部分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。 （ 式中： a 微生物代謝增系數(shù)， b 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(yàn) 數(shù) 據(jù) ， 設(shè) 計(jì) a= b= 則 有 ： X 假定排泥含水率為 98%，則排泥量為： 981(10 (10 33 每池池底坡向排泥坡度 i = 池出水端池底設(shè)（ 泥坑一個(gè)，每池排泥坑中接出泥管 根。 (5) 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，微生物氧化 1參數(shù) 1a 取 生物自身耗氧參數(shù) 1b 取 一個(gè)池子需氧量為： 112 ()O a Q S o S e b X V = 8000/2 238 10+ 3500 101953 = kg/d 則每小