水處理污水廠實(shí)習(xí)設(shè)計(jì).doc

安徽職業(yè)計(jì)術(shù)學(xué)院水處理工程課程設(shè)計(jì)安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主題： 排水工程設(shè)計(jì)（任務(wù)四） 所屬系部： 化學(xué)工程系 專(zhuān) 業(yè)： 環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù) 人 員： 第四組全體人員 班 級(jí)： 環(huán)保922 指導(dǎo)老師： 張 波 完成日期： 2011年6月22日 第1章 總論1第1節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容2第2節(jié) 基礎(chǔ)資料2第2章 污水處理工藝流程說(shuō)明4第3章 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算6第1節(jié) 格柵和泵房63.1.1格柵63.1.2污水提升泵房93.1.3細(xì)格柵93.2 沉淀池133.3 UASB反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算163.4 SBR反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算273.5污泥提升泵及濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算33第4章 污水廠總體布置374.1污水處理工程設(shè)施組成374.2平面布置384.3場(chǎng)區(qū)道路布置384.4場(chǎng)區(qū)綠化布置38第5章 污水處理廠高程的說(shuō)明39第6章 經(jīng)營(yíng)管理416.1勞動(dòng)定員416.2人員培訓(xùn)416.3技術(shù)管理42第7章 相關(guān)問(wèn)題的討論43第8章 主要參考文獻(xiàn)45第9章 致謝46第1章 總論水是生命之源，是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可替代的寶貴資源。我國(guó)卻是一個(gè)水資源十分短缺的國(guó)家，人均水資源占有量?jī)H為世界平均水平的四分之一，嚴(yán)重制約著我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的騰飛是以環(huán)境的代價(jià)為前提的。隨著近代我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的騰飛，社會(huì)主義工業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展，水資源污染尤其是工業(yè)廢水污染也嚴(yán)重惡化。工業(yè)廢水的污染以其污染大、污染物濃度高、廢水排放量大、廢水中含有多種有毒有害物質(zhì)、廢水成分復(fù)雜以及水量變化大等特點(diǎn)而成為目前我們所面臨的主要問(wèn)題。80年代以來(lái)，我國(guó)啤酒工業(yè)得到迅速發(fā)展，到目前我國(guó)啤酒生產(chǎn)廠已有800多家，據(jù)1996年統(tǒng)計(jì)我國(guó)啤酒產(chǎn)量達(dá)1 650萬(wàn)t，既成為世界啤酒生產(chǎn)大國(guó)，又成為較高濃度有機(jī)物污染大戶，啤酒廢水的排放和對(duì)環(huán)境的污染已成為突出問(wèn)題，引起了各有關(guān)部門(mén)的重視。啤酒廢水主要來(lái)自麥芽車(chē)間（浸麥廢水），糖化車(chē)間（糖化，過(guò)濾洗滌廢水），發(fā)酵車(chē)間（發(fā)酵罐洗滌，過(guò)濾洗滌廢水），灌裝車(chē)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。該廢水中主要含糖類(lèi)，醇類(lèi)等有機(jī)物，有機(jī)物濃度較高，雖然無(wú)毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時(shí)的啤酒廢水，有機(jī)物含量也處于高峰。鑒于啤酒廢水自身的特性，啤酒廢水不能直接排入水體，據(jù)統(tǒng)計(jì)，啤酒廠工業(yè)廢水如不經(jīng)處理，每生產(chǎn)100噸啤酒所排放出的BOD值相當(dāng)于14000人生活污水的BOD值，懸浮固體SS值相當(dāng)于8000人生活污水的SS，其污染程度相當(dāng)嚴(yán)重?；谒廴镜奈：π院蛧?yán)重性，以保護(hù)環(huán)境為宗旨，以達(dá)到國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)為目的來(lái)設(shè)計(jì)啤酒廢水處理工藝是啤酒生產(chǎn)廠廢水處理部門(mén)一項(xiàng)刻不容緩的重任! -1-第1節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容一、設(shè)計(jì)題目啤酒生產(chǎn)廢水處理廠設(shè)計(jì)二 、設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)規(guī)劃和所給的其它原始資料，設(shè)計(jì)污水處理廠，具體內(nèi)容包括：1、確定污水處理廠的工藝流程，對(duì)處理構(gòu)筑物選型做說(shuō)明；2、對(duì)主要處理設(shè)施（格柵、沉砂池、曝氣池、污泥濃縮池）進(jìn)行工藝計(jì)算（附必要的計(jì)算草圖）；3、按擴(kuò)初標(biāo)準(zhǔn)，畫(huà)出污水處理廠平面布置圖，內(nèi)容包括表示出處理廠的范圍，全部處理構(gòu)筑物及輔助建筑物、主要管線的布置、主干道及處理構(gòu)筑物發(fā)展的可能性；4、按擴(kuò)初標(biāo)準(zhǔn)，畫(huà)出污水處理廠工藝流程高程布置圖，表示出原污水、各處理構(gòu)筑物的高程關(guān)系、水位高度以及處理出水的出廠方式；5、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)。三、設(shè)計(jì)成果1、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份；2、設(shè)計(jì)圖紙：污水處理廠平面布置圖、污水處理廠工藝流程高程布置圖、構(gòu)筑物單體詳圖各一張。第2節(jié) 基礎(chǔ)資料一、設(shè)計(jì)資料1基本情況某啤酒廠年產(chǎn)啤酒20萬(wàn)噸。啤酒通常以麥芽和大米為原料，經(jīng)制麥芽、糖化、發(fā)酵、后處理等工藝釀制而成，整個(gè)工藝的每個(gè)環(huán)節(jié)均有廢水產(chǎn)生。2設(shè)計(jì)依據(jù)廢水水量及水質(zhì)：-2-出水水量：10000m3/d，COD2500mg/L，BOD51100mg/L，SS400mg/L，pH：7.59.4水溫為常溫。氣象水文資料：風(fēng)向：夏季東南風(fēng)為主冬季西北風(fēng)為主氣溫：年平均氣溫：8最高氣溫：38，最低氣溫：-23，凍土深度：80cm，地下水位：5m，地震裂度：6級(jí)地基承載力：各層均在120Kpa以上擬建污水處理廠的場(chǎng)地為60100平方米的平坦地,位于主廠區(qū)的南方。啤酒生產(chǎn)車(chē)間排出的污水可自流到污水廠邊的集水池（V=200m3,池底較污水廠地平面低3.00m）。接納管道管底標(biāo)高比污水廠地平面低3米。3處理后出水水質(zhì)要求處理后水質(zhì)要求：COD150mg/L，BOD560mg/L，SS200mg/L，pH：69-3-第2章 污水處理工藝流程說(shuō)明工藝選擇的原因，工藝流程圖，該工藝原理本設(shè)計(jì)采用人工清渣格柵。由于設(shè)計(jì)水量較少，故格柵直接安置于排水渠道中。 啤酒廢水先經(jīng)過(guò)中格柵去除大雜質(zhì)后進(jìn)入集水池，用污水泵將廢水提升至水力篩，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。進(jìn)入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線PH計(jì)的PH值用計(jì)量泵將酸堿送入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的PH值在6.57.5之間。調(diào)節(jié)池中出來(lái)的水用泵連續(xù)送入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧消化，降低有機(jī)物濃度。厭氧處理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。UASB反應(yīng)器內(nèi)的污水流入SBR池中進(jìn)行好氧處理，而后達(dá)標(biāo)出水。來(lái)自UASB反應(yīng)器、SBR反應(yīng)池的剩余污泥先收集到集泥井，在由污泥提升泵提升到污泥濃縮池內(nèi)被濃縮，濃縮后進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，進(jìn)一步降低污泥的含水率，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。污泥脫水后形成泥餅，裝車(chē)外運(yùn)處置。 本設(shè)計(jì)的方案確定：研究表明，UASB+SBR法成功處理高濃度啤酒廢水的關(guān)鍵是培養(yǎng)出沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。顆粒污泥的形成時(shí)厭氧細(xì)菌群-4-不斷繁殖，積累結(jié)果，較多的污泥負(fù)荷有利于細(xì)菌獲得充足的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，故對(duì)顆粒污泥的形成和發(fā)展具有決定性的促進(jìn)作用；適當(dāng)高的水利負(fù)荷將長(zhǎng)生污泥的水利篩選，淘汰沉降性能差的絮體污泥而留下沉降性能好的污泥同時(shí)產(chǎn)生剪切力，使污泥不對(duì)流旋轉(zhuǎn)，有利于絲狀菌相互纏繞成球。此外，一定的進(jìn)水堿度也是顆粒污泥形成的必要條件，因?yàn)閰捬跎锏纳L(zhǎng)要求適當(dāng)高的堿度，例如：產(chǎn)甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)的最適宜PH 值為6.87.2。一定的堿度既能維持細(xì)菌生長(zhǎng)所需的PH 值，又能保證足夠的平衡緩沖能力。由于啤酒廢水的堿度一般為500800mgL-1（以CaCO3 計(jì)），堿度不足，所以需投加姑爺碳酸鈉或氧化鈣加以補(bǔ)充。應(yīng)該指出，啤酒廢水中的乙醇是一種有效的顆?；龠M(jìn)劑，它為UASB的成功運(yùn)行提供了有利的條件。總之，UASB+SBR法具有效能高，處理費(fèi)用低，電耗省，投資少，占地面積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，很適用于高濃度啤酒廢水的治理。其不足之處是工藝先進(jìn), 因此對(duì)管理人員的素質(zhì)要求較高。-5-第3章 處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 第1節(jié) 格柵和泵房3.1.1格柵（一）、格柵的作用格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進(jìn)口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對(duì)水泵起保護(hù)作用，另外可減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷。（二）、設(shè)計(jì)參數(shù)取中格柵；柵條間隙b=25mm；柵前水深 h=0.4m；過(guò)柵流速v=0.9m/s；安裝傾角=60；設(shè)計(jì)流量=Q=10000m3/d=0.116m3/s（三）、設(shè)計(jì)計(jì)算3.1格柵設(shè)計(jì)計(jì)算草圖-6-1柵條間隙數(shù)(n) 式中： Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/s - 格柵傾角，度 b - 柵條間隙，m h - 柵前水深，m v - 過(guò)柵流速，m/s11.99 取n=12條2柵槽有效寬度(B)設(shè)計(jì)采用20圓鋼為柵條,即s=0.02m B=S(n-1)+bn 式中： S - 格條寬度，m n - 格柵間隙數(shù) b - 柵條間隙，m B=0.02(12-1)+0.0112=0.523進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度(l1)設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)流速為0.9m/s,則進(jìn)水渠道寬=0.32m漸寬部分展開(kāi)角取為20 則l1=式中：B - 柵槽寬度，m B1 - 進(jìn)水渠道寬度，m-7- 進(jìn)水渠展開(kāi)角度 l1=4柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度（l2） l2= l1/2=0.28/2=0.14m5過(guò)柵水頭損失（h1）取k=3,=2.42(柵條斷面為矩形)，v=0.9m/s h1 = 式中：k - 系數(shù)，水頭損失增大倍數(shù) - 系數(shù)，與斷面形狀有關(guān) S - 格條寬度，m b - 柵條凈隙，mm v - 過(guò)柵流速，m/s- 格柵傾角度h1=0.2m6柵槽總高度(H)取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.5m柵前槽高H1=h+h2=0.9 m則總高度H=h+h1+h2=0.4+0.2+0.5=1.1m7柵槽總長(zhǎng)度(L) L=l1+l2+0.5+1.0+=0.28+0.14+0.5+1.0+=2.44m8每日柵渣量(W) 取W1=0.06m3/103m3 K2=1.1（由于工業(yè)廢水日變化系數(shù)較小接近于1，故取1.0）-8-則W= 式中： Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/s W1 - 柵渣量(m3/103m3污水)，取0.10.01,粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值 =0.1 m3/dW符合設(shè)計(jì)要求，采用機(jī)械泵吸泥（五）進(jìn)水布置進(jìn)水起端兩側(cè)設(shè)進(jìn)水堰，堰長(zhǎng)為池長(zhǎng)2/3-15-3.3 UASB反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算一、UASB反應(yīng)器的作用UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對(duì)較低，便于管理，且不存在堵塞問(wèn)題。二UASB反應(yīng)器的工作原理UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊，效率高的厭氧反應(yīng)器，由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過(guò)程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過(guò)反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對(duì)較低，便于管理，且不存在堵塞問(wèn)題-16-三、設(shè)計(jì)參數(shù)（一）參數(shù)選取容積負(fù)荷（Nv）：4.5kgCOD/(m3d)； 污泥產(chǎn)率：0.1kgMLSS/kgCOD；產(chǎn)氣率：0.5m3/kgCOD（二）設(shè)計(jì)水質(zhì) （如下表所示）UASB反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)23251023200去除率（%）758050出水水質(zhì)(mg/l)582205100（三）設(shè)計(jì)水量 Q=10000 m3/d=217 m3/h=0.116 m3/s四、設(shè)計(jì)計(jì)算 -17-（一）反應(yīng)器容積計(jì)算UASB有效容積：V有效 式中： Q - 設(shè)計(jì)流量，m3/s S0 - 進(jìn)水COD含量,mg/l Nv -容積負(fù)荷,kgCOD/(m3d)V有效 5167 將UASB設(shè)計(jì)成圓形池子，布水均勻，處理效果好-18-取水力負(fù)荷q0.8m3/(m2h) 則反應(yīng)器表面積 A= = 217/0.8=272m2 反應(yīng)器高度 h=5167/272=19m 采用4座相同的UASB反應(yīng)器則A1=271/4=68m2 D= =9.3m 故取D=10m 則實(shí)際橫截面積為=D2=3.14102 =78.5m2實(shí)際表面水力負(fù)荷為q1=Q/A217/4/78.5=0.69 q1在0.51.5m/h之間，符合設(shè)計(jì)要求。（二）配水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為圓形布水器，每個(gè)UASB反應(yīng)器設(shè)36個(gè)布水點(diǎn)(1)參數(shù)每個(gè)池子流量：217/4=54.25m3/h(2)設(shè)計(jì)計(jì)算布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見(jiàn)下圖：-19-圓環(huán)直徑計(jì)算：每個(gè)孔口服務(wù)面積為:a= 2.2m2a在13m2之間，符合設(shè)計(jì)要求可設(shè)3個(gè)圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設(shè)6個(gè)孔口，中間設(shè)12個(gè)，最外圍設(shè)18個(gè)孔口1)內(nèi)圈6個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：62.2=13.2m2 折合為服務(wù)圓的直徑為：d=4.1m-20- 用此直徑作一個(gè)虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設(shè)一實(shí)圓環(huán)，其上布6個(gè)孔口，則圓的直徑計(jì)算如下： 則d1=2.9m2)中圈12個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S2=122.2=26.4m2折合成服務(wù)圓直徑為：= =7.10m中間圓環(huán)直徑計(jì)算如下：(7.102-d22)S2則d2=5.8m3）外圈18個(gè)孔口設(shè)計(jì)服務(wù)面積：S3=182.2=39.6m2折合成服務(wù)圈直徑為：=10.04m外圓環(huán)的直徑d3計(jì)算如下：-21-(10.042-d32)=S3則d38.69m(三）三相分離器設(shè)計(jì) 三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見(jiàn)下圖:圖 UASB三相分離器設(shè)計(jì)計(jì)算草圖(1)設(shè)計(jì)說(shuō)明三相分離器要具有氣、液、固三相分離的功能。三相分離器的設(shè)計(jì)主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設(shè)計(jì)。(2)沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)三相分離器的沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次沉淀池的設(shè)計(jì)相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水量和表面負(fù)荷率決定。由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機(jī)物還可以發(fā)生一定的生化反應(yīng)產(chǎn)生少量氣體，這對(duì)固液分離不利，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求： -22- 1）沉淀區(qū)水力表面負(fù)荷1.0m/h2）沉淀器斜壁角度設(shè)為50,使污泥不致積聚，盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。3）進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底逢隙的流速2m/h4）總沉淀水深應(yīng)大于1.5m5）水力停留時(shí)間介于1.52h如果以上條件均能滿足，則可達(dá)到良好的分離效果沉淀器（集氣罩）斜壁傾角50沉淀區(qū)面積為：A=1/4D2=1/43.14102=78.5m2表面水力負(fù)荷為：q=Q/4A=0.691.0符合設(shè)計(jì)要求。(3)回流縫設(shè)計(jì)h2的取值范圍為0.51.0m, h1一般取0.5 取h1=0.5m,h2=0.7m,h=2.4m b1=h3/tg 式中： b1-下三角集氣罩底水平寬度，m; -下三角集氣罩斜面的水平夾角； h3-下三角集氣罩的垂直高度，m; b1=2.4/tg50 =2.01m b2=10-22.01=5.98m下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速V1可用下 式計(jì)算：-23- V1=Q1/S1 式中： Q1-反應(yīng)器中廢水流量，m3/h； S1-下三角形集氣罩回流逢面積，m2；V1=(217/4)/(3.145.982/4) =1.93m/hV12m/s,符合設(shè)計(jì)要求上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計(jì)算： V=Q1/S2，式中： Q1-反應(yīng)器中廢水流量，m3/h；S2 -上三角形集氣罩回流逢之間面積，m2； 取回流逢寬CD=1.4m,上集氣罩下底寬CF=6.0m 則 DH=CDsin50=1.07mDE=2DH+CF =21.07+6.0 =8.14m=(CF+DE)CD/2 =31.09m2則 = Q1/4S2=1.75m/s V2凈水的,故取=0.02g/cms由斯托克斯公式可得氣體上升速度為：Vb = -25- = =0.266cm/s=9.58m/h Va=V2=1.60m/h則： =5.9（四） 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. UASB反應(yīng)器中污泥總量計(jì)算一般UASB污泥床主要由沉降性能良好的厭氧污泥組成，平均濃度為15gVSS/L,則四座UASB反應(yīng)器中污泥總量： 。2. 產(chǎn)泥量計(jì)算 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量?。?.07kgMLSS/kgCOD UASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量 式中：X UASB反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kgVSS/d ；r 厭氧生物處理污泥產(chǎn)量，kgVSS/kgCOD；Co 進(jìn)水COD濃度kg/m3；E 去除率，本設(shè)計(jì)中取75%。 據(jù)VSS/SS = 0.8，X=1220.63/0.8=1526 kgSS/d單池產(chǎn)泥 X = X/4 = 1526/4=381.5 kgSS/d污泥含水率為98%，當(dāng)含水率95%，取，則污泥產(chǎn)量 單池排泥量 污泥齡-26-3. 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)在UASB三相分離器底部設(shè)置一個(gè)排泥口，每天排泥一次。3.4 SBR反應(yīng)池的設(shè)計(jì)計(jì)算一、SBR反應(yīng)器的作用經(jīng)UASB處理后的廢水,COD含量仍然很高,要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),必須進(jìn)一步處理,即采用好氧處理。SBR結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行控制靈活，本設(shè)計(jì)采用4個(gè)SBR反應(yīng)池，每個(gè)池子的運(yùn)行周期為6h。二、SBR技術(shù)的工作原理SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱(chēng)序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作。在運(yùn)行方式和反應(yīng)過(guò)程上有別于傳統(tǒng)的活性污泥法，它集進(jìn)水、厭氧、好氧、沉淀于一池, 無(wú)污泥回流系統(tǒng)，以靈活地變換運(yùn)行方式以適應(yīng)不同類(lèi)型廢水的處理要求。SBR 工藝采用間歇運(yùn)行方式,污水間歇進(jìn)入處理系統(tǒng),間歇排出。一般來(lái)說(shuō),它的一個(gè)運(yùn)行周期包括5個(gè)階段：第1 階段,進(jìn)水期( Fill)。污水在該時(shí)段內(nèi)連續(xù)進(jìn)入處理池,直到達(dá)到最高運(yùn)行液位,并且借助于池底泵的攪動(dòng),使廢水和池中活性污泥充分混合。此時(shí)活性污泥中菌膠團(tuán)(由細(xì)菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等組成) 將對(duì)廢水中的有機(jī)物產(chǎn)生吸附作用,COD 和BOD 為最大值。第2 階段,反應(yīng)期(React )。進(jìn)水達(dá)到設(shè)定的液位后,開(kāi)始曝氣,采用推流曝氣或完全混合曝氣方式,使廢水中的有機(jī)物與池中的微生物充分吸收氧氣,水中-27-的溶解氧(DO) 達(dá)到最大值,COD 不斷降低。第3 階段,靜置期(Settle)。既不曝氣也不攪拌,反應(yīng)池處于靜沉狀態(tài),進(jìn)行高效的泥水分離。COD 降為最小值,隨著水中的溶解氧不斷降低,厭氧反應(yīng)也在進(jìn)行。第4 階段,排水期(Decant)。上清液由潷水器排出。第5 階段,閑置期( Idle )。性污泥中微生物充分休息,恢復(fù)活性,為了保證污泥的活性,防止出現(xiàn)污泥老化現(xiàn)象,還須定期排出剩余污泥,為新鮮污泥提供足夠的空間生長(zhǎng)繁殖。三、設(shè)計(jì)參數(shù)（一）參數(shù)選取(1)污泥負(fù)荷率Ns取值為0.13kgBOD5/(kgMLSSd)(2)污泥濃度和SVI污泥濃度采用3000 mgMLSS/L,SVI取100(3)反應(yīng)周期 SBR周期采用T=6h,反應(yīng)器一天內(nèi)周期數(shù)n=24/6=4(4)周期內(nèi)時(shí)間分配 反應(yīng)池?cái)?shù)N=4 進(jìn)水時(shí)間：T/N=6/4=1.5h 反應(yīng)時(shí)間：3.0h 靜沉?xí)r間：1.0h 排水時(shí)間：0.5h(5)周期進(jìn)水量 Q0= =625m3/s（二）設(shè)計(jì)水量水質(zhì)設(shè)計(jì)水量為：Q=10000m3/d=416.7m3/h=0.116m3/s 設(shè)計(jì)水質(zhì)見(jiàn)下表：-28-表 SBR反應(yīng)器進(jìn)出水水質(zhì)指水質(zhì)指標(biāo)CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/l)581205100去除率（%）808565出水水質(zhì)(mg/l)1173835三、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）反應(yīng)池有效容積V1= 式中： n - 反應(yīng)器一天內(nèi)周期數(shù) Q0 - 周期進(jìn)水量,m3/s S0 - 進(jìn)水BOD含量,mg/l X - 污泥濃度,mgMLSS/L Ns - 污泥負(fù)荷率 V1=1314.1（二）反應(yīng)池最小水量Vmin=V1-Q0=1314.1-625=689.1m3-29-（三）反應(yīng)池中污泥體積=SVIMLSSV1/106=10030001314.1/106=394.3m3Vmin 滿足設(shè)計(jì)要求（四）校核周期進(jìn)水量周期進(jìn)水量應(yīng)滿足下式：Q0(1- SVIMLSS /106) V=(1- 1003000 /106) 1314.1=919.9m3而Q0=625m3919.9m3 故符合設(shè)計(jì)要求（五）確定單座反應(yīng)池的尺寸SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,則SBR總高為5.5m,SBR的面積為1314.1/5=262.8m2設(shè)SBR的長(zhǎng)寬=31則SBR的池寬為：8.12m；池長(zhǎng)為：24.36m.SBR反應(yīng)池的最低水位為： 689.1(8.1224.36)=3.49mSBR反應(yīng)池污泥高度為： 394.3(8.224.36)=1.98m 3.49-1.98=1.51m 可見(jiàn)，SBR最低水位與污泥位之間的距離為1.51m,大于0.5m的緩沖層高度，符合設(shè)計(jì)要求。（六）鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)(1)確定需氧量O2由公式：O2= aQ(S0-Se)+ bV Xv 式中： a- 微生物對(duì)有機(jī)污染物氧化分解 過(guò)程的需氧率，kg-30- Q - 污水設(shè)計(jì)流量，m3/d S0 - 進(jìn)水BOD含量,mg/l Se - 出水BOD含量,mg/l b- 微生物通過(guò)內(nèi)源代謝的自身氧化 過(guò)程的需氧率，kg Xv - 單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮 固體（MLVSS）量,kg/m3 取a=0.5, b=0.15；出水Se =38mg/L；Xv=0.75X =0.753000=4530mg/L =2.25kg/m3；V=4=41314.1=5256m3 代入數(shù)據(jù)可得： O2= aQ(S0-Se)+ bV Xv O2=0.510000(205-38)/1000+0.1552562.251000=837kg O2/d供氧速率為： R= O2/24 =837/24=34.9 kgO2/h(2)供氣量的計(jì)算 采用SX-1型曝氣器，曝氣口安裝在距池底0.3m高處，淹沒(méi)深度為4.7m，計(jì)算溫度取25。該曝氣器的性能參數(shù)為：Ea=8%，Ep=2 kgO2/kWh；服務(wù)面積13m2；供氧能力2025m3/h個(gè)；查表知氧在水中飽和容解度為： Cs(20)=9.17mg/L，Cs(25)=8.38mg/L擴(kuò)散器出口處絕對(duì)壓力為：-31-=+9.8103(H+1) =1.013105+9.81035.7=1.57105pa空氣離開(kāi)反應(yīng)池時(shí)氧的百分比為：= =19.65%反應(yīng)池中容解氧的飽和度為： Csb(25)= Cs(25) =8.38=10.0mg/L Csb(20)= Cs(20) =9.17 =10.9mg/L 取=0.85,=0.95,C=2,=1,20時(shí)，脫氧清水的充氧量為：R0=53.0 kg O2/h 供氣量為：Gs= R0/0.3Ea =-32- =2209m3/h=36.85m3/min(3)布?xì)庀到y(tǒng)的計(jì)算反應(yīng)池的平面面積為：8.1224.364=791.22m2每個(gè)擴(kuò)散器的服務(wù)面積取1.7m2,則需791.22/1.7=465.4個(gè)。取466個(gè)擴(kuò)散器，每個(gè)池子需116個(gè)。（七）污泥產(chǎn)量計(jì)算 選取a=0.6,b=0.075,則污泥產(chǎn)量為：X=aQSr-bVXv =0.610000(205-38)/1000-0.0752.255256 =115.05kgMLVSS/d3.5污泥提升泵及濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算一、設(shè)計(jì)說(shuō)明 為方便污泥的后續(xù)處理機(jī)械脫水，減小機(jī)械脫水中污泥的混凝劑用量以及機(jī)械脫水設(shè)備的容量，需對(duì)污泥進(jìn)行濃縮處理，以降低污泥的含水率。本設(shè)計(jì)采用間歇式重力濃縮池，運(yùn)行時(shí)，應(yīng)先排除濃縮池中的上清液，騰出池容，再投入待濃縮的污泥，為此應(yīng)在濃縮池深度方向的不同高度上設(shè)上清液排除管。二、設(shè)計(jì)參數(shù)（一）設(shè)計(jì)泥量啤酒廢水處理過(guò)程產(chǎn)生的污泥來(lái)自以下幾部分：UASB反應(yīng)器，Q1 =87.2m3/d,含水率98% ；SBR反應(yīng)器，Q2 =115.05m3/d,含水率99% ；總污泥量為：Q = Q1 + Q2 =202.25m3/d，設(shè)計(jì)中取203m3/d平均含水率為：98%+99%=98.02%（二）參數(shù)選取固體負(fù)荷（固體通量）M一般為1035kg/m3d取M=30 kg/m3d=1.25kg/m3d；濃縮時(shí)間取T=24h； 設(shè)計(jì)污泥量Q=72 m3/d； 濃縮后污泥含水率為96%；-33- 濃縮后污泥體積：m3/d三、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）容積計(jì)算 濃縮后污泥體積： m3/dV0污泥含水率變?yōu)镻0時(shí)污泥體積（二）池子邊長(zhǎng) 根據(jù)要求，濃縮池的設(shè)計(jì)橫斷面面積應(yīng)滿足：AQC/M 式中： Q-入流污泥量，m3/d ； M-固體通量，kg/m3d； C-入流固體濃度kg/m3。 入流固體濃度（C）的計(jì)算如下： = 1000(1-98%) = 523.8 kg/d = 1000(1-99%) = 449kg/d 那么，Qc = + = 972.8kg/d C = 972.8/72 = 13.51 kg/m3濃縮后污泥濃度為： = 972.8/36 = 27.03 kg/m3濃縮池的橫斷面積為：A = Qc/M = 972.8/30 = 32.43 m2 設(shè)計(jì)兩座正方形濃縮池，則每座邊長(zhǎng)為B=5.7m 取B=5.8m,則實(shí)際面積A=5.85.8=33.6m2 = + = 2.7 m（三）池子高度 停留時(shí)間取HRT=20h 則有效高度= QT/20A=7220/2432.43=1.85 取=1.9m 超高，取=0.5m 緩沖區(qū)高，取=0.5m 池壁高=+=2.9m（四）污泥斗污泥斗下錐體邊長(zhǎng)取0.5 m ，污泥斗傾角取50則污泥斗的高度為：H4 = (5.8/2-0.5/2)tg500 = 3.28 m污泥斗的容積為：-34-V2 = H4（a12+a1a2+a22） = 3.28(5.82 + 5.80.5 + 0.52)= 40.23m3（五）總高度 H=2.9+3.28=6.18m設(shè)計(jì)計(jì)算草圖見(jiàn)下圖圖 污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算草圖選擇兩臺(tái)80QW50-10-3型潛污泵提升污泥（一用一備）。其性能如表4.1-35-表4.1 QW50-10-3型潛污泵性能型號(hào)流量(m3/h)揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速(r/min)電動(dòng)機(jī)功率(kw)效率(%)出口直徑（）重量（kg）80QW50-10-350101430372.380125（六） 排水口濃縮后池內(nèi)上清液利用重力排放，由站區(qū)溢流管管道排入格柵間，濃縮池設(shè)四根排水管于池壁，管徑DN150。于濃縮池最高處設(shè)置一根，向下每隔1.0m、0.6m、0.4m處設(shè)置一根排水管。-36-第4章 污水廠總體布置4.1污水處理工程設(shè)施組成根據(jù)選定的處理方案和處理工藝流程，污水處理工程設(shè)施包括生產(chǎn)性構(gòu)筑物、輔助建筑物、各類(lèi)管道和其他設(shè)施。各類(lèi)管道包括廠區(qū)管道包括污泥管道、污水管道、空氣管道、加藥管道、沼氣管道、上清液管道。其他設(shè)施包括道路、綠化、照明、圍墻、大門(mén)。總平面布置原則： 本項(xiàng)目新建的啤酒廠污水處理廠，根據(jù)該廠地勢(shì)走向、排水系統(tǒng)現(xiàn)狀及城市總體規(guī)劃。該污水處理廠為新建工程，總平面布置包括：污水與污泥處理工藝構(gòu)筑物及設(shè)施的總平面布置，各種管線、管道及渠道的平面布置，各種輔助建筑物與設(shè)施的平面布置?？倛D平面布置時(shí)應(yīng)遵從以下幾條原則： 處理構(gòu)筑物與設(shè)施的布置應(yīng)順應(yīng)流程、集中緊湊，以便于節(jié)約用地和運(yùn)行管理； 工藝構(gòu)筑物（或設(shè)施）與不同功能的輔助建筑物應(yīng)按功能的差異，分別相對(duì)獨(dú)立布置，并協(xié)調(diào)好與環(huán)境條件的關(guān)系（如地形走勢(shì)、污水出口方向、風(fēng)向、周?chē)闹匾蛎舾薪ㄖ锏龋?構(gòu)（建）之間的間距應(yīng)滿足交通、管道（渠）敷設(shè)、旋工和運(yùn)行管理等方面的要求； 管道（線）與渠道的平面布置，應(yīng)與其高程布置相協(xié)調(diào)，應(yīng)順應(yīng)污水處理廠各種介質(zhì)輸送的要求，盡量避免多次提升的迂回曲折，便于節(jié)能降耗和運(yùn)行維護(hù)； 協(xié)調(diào)好輔建筑物、道路、綠化與處理構(gòu)（建）筑物的關(guān)系，做到方便生產(chǎn)運(yùn)行，保證安全暢通，美化廠區(qū)環(huán)境。-37-4.2平面布置1.工藝流程：根據(jù)設(shè)計(jì)任