北京市啤酒廠廢水處理工藝確定水污染控制工程課程設計

1、 青海大學化工學院環(huán)境工程系?水污染控制工程?課程設計說明書班 級： 環(huán)境工程專業(yè) 姓 名： xxx 學 號： xxx 指導教師： xx 題 目： 北京市啤酒廠廢水處理工藝確定 同組同學： xxxxx 青海大學化工學院環(huán)境工程系 目錄1概述.4 1.1啤酒廢水概況.4 1.1.1啤酒廢水的特點及危害.4 1.1.2啤酒廢水處理現(xiàn)狀及開展趨勢.4 1.1.3啤酒廢水的受納水體.4 1.2城市概況.4 1.2.1地理位置.4 1.2.2氣候環(huán)境.4 1.2.3海域河流.5 1.2.4經(jīng)濟概況.5人口概況.52設計依據(jù)及原那么.5 2.1設計依據(jù).5 2.2設計原那么.53設計參數(shù).5 3.1進水水

2、量.5 3.2進水水質(zhì).5 3.3出水水質(zhì).64 方案論證.6 4.1工藝比較.6 4.1.1 好氧處理工藝.6 4.1.2 厭氧處理工藝.7 4.1.3厭氧-好氧組合工藝.8 4.2 工藝選擇.9 4.3 工藝流程.10 5 物料衡算.10 5.1 COD衡算.10 5.2 BOD5衡算.10 5.3 SS衡算.116 構(gòu)筑物設計與計算.11 6.1 格柵的設計計算.11 6.2 沉砂池的設計計算.12 6.3 污水提升泵房的設計計算.16 6.4 調(diào)節(jié)池的設計計算.17 6.5 UASB反響器的設計計算.18 6.6 SBR反響器的設計計算.23 6.7 濃縮池的設計計算.26 6.8 機

3、械脫水間的設計計算.28 6.9 構(gòu)筑物計算結(jié)果及說明.287 結(jié)論.298 參考文獻.29 青海大學化工學院環(huán)境工程系第三組?水污染控制工程?課程設計任務書學生姓名： xxx 專 業(yè)：環(huán)境工程專業(yè) 班級： 2021級指導教師：王曉一、課程設計題目某啤酒廠日處理4000 m3生產(chǎn)廢水工藝方案確定二、課程設計條件1、該啤酒廠廢水主要來自麥芽車間，糖化車間，發(fā)酵車間，罐裝車間，這些車間廢水水質(zhì)、水量在隨季節(jié)波動較大，含有多種氨基酸、醇、酵母菌等。2、廢水進水水質(zhì)為：COD=1600mg/L ； BOD5=900mg/L ；SS=400mg/L ； pH=57。3、出水水質(zhì)為：?污水綜合排放標準?最

4、新。 三、課程設計要求1、執(zhí)行?水污染控制工程?課程設計教學大綱。2、查閱相關(guān)文獻5篇以上。3、獨立選定城鎮(zhèn)，進行方案論證，確定工藝流程。4、針對主要構(gòu)筑物進行選型，并具體說明。5、獨立完成所選工藝的流程物料核算。6、圖紙：畫出帶控制點工藝流程圖；畫出所設計的主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)圖不少于2張。7、格式要求符合科技論文撰寫標準。四、課程設計時間2021年6月9日至2021年6月16日。 要求：小組成員按照確定工藝每人一套設計計算說明書、一套設計圖紙。環(huán)境工程教研室 2021年6月1概述 啤酒生產(chǎn)廢水的特點是水量大，無毒有害，屬于高濃度有機廢水。排放的啤酒廢水超標工程有BOD、COD、SS、pH值四項。

5、廢水水質(zhì)在不同季節(jié)也有一定的差異，尤其是處于頂峰流量時的廢水，其有機物含量也處于頂峰。廢水排放量大，一般夏季多于冬季。啤酒工業(yè)廢水主要含糖類，醇類等有機物，有機物濃度較高，雖然無毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對水體環(huán)境造成嚴重的危害。 隨著社會經(jīng)濟的開展和人們生活方式的變化，啤酒工業(yè)開展迅猛，產(chǎn)量較過去有了較大的提高。啤酒已開展成為世界酒類中生產(chǎn)量與消費量最大的酒種啤酒產(chǎn)業(yè)的開展，隨之而來的是啤酒廢水的增多。近年來由于各級領導的重視，在治理上下了很大功夫。但仍有很多廠認識缺乏和缺乏資金等原因未加處理。此外各地還陸續(xù)興建了許多小型啤酒廠，由于管理混亂，大局部工廠將廢水直接排放江河湖

6、泊，使污染覆蓋面更加擴大。國內(nèi)啤酒廢水處理工藝有好氧處理法、厭氧處理法、厭氧-好氧結(jié)合處理技術(shù)。從目前國內(nèi)治理現(xiàn)狀看，都朝著資源化回收和節(jié)能高效的方向開展，不斷開拓新技術(shù)新工藝。 受納水體為城市市政排水管網(wǎng)，匯同城市生活污水一起進入城市污水廠再進一步處理，最終到達排放標準。1.2 城市概況 北京市中心位于北緯39度54分20秒，東經(jīng)116度25分29秒。位于 HYPERLINK :/baike.baidu /view/29666.htm t _blank 華北平原北部，毗鄰 HYPERLINK :/baike.baidu /view/218812.htm t _blank 渤海灣，上靠遼東半島

7、，下臨 HYPERLINK :/baike.baidu /view/109083.htm t _blank 山東半島。北京與 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2828.htm t _blank 天津相鄰，并與天津一起被 HYPERLINK :/baike.baidu /view/4112.htm t _blank 河北省環(huán)繞。西部是太行山山脈余脈的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/10672.htm t _blank 西山，北部是 HYPERLINK :/baike.baidu /view/44927.htm t _blank 燕山山脈的

8、 /view/81464.htm t _blank 軍都山，兩山在南口關(guān)溝相交，形成一個向東南展開的半圓形大山彎，它所圍繞的小平原即為 HYPERLINK :/baike.baidu /view/1029086.htm t _blank 北京小平原。北京市平均海拔43.5米。北京平原的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/378997.htm t _blank 海拔高度在2060米，山地一般海拔10001500米。 北京的氣候為典型的 HYPERLINK :/baike.baidu /view/391703.htm t _blank 北溫帶半 HYPERLINK :/b

9、aike.baidu /view/746427.htm t _blank 濕潤大陸性季風氣候， HYPERLINK :/baike.baidu /subview/135896/6762435.htm t _blank 夏季高溫多雨， HYPERLINK :/baike.baidu /subview/19085/5089545.htm t _blank 冬季寒冷 HYPERLINK :/baike.baidu /view/642790.htm t _blank 枯燥，春、秋短促。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/66283.htm t _blank 降水季節(jié)分配很不均

10、勻，全年降水的80%集中在夏季6、7、8三個月，7、8月有大雨。北京 HYPERLINK :/baike.baidu /view/287541.htm t _blank 太陽輻射量全年平均為112136千卡/厘米。 3米/秒之間，風速受地理環(huán)境的影響較大。全年以春季風速最大，冬季次之，夏季風速最小。 北京天然河道自西向東貫穿五大水系：拒馬河水系、永定河水系、北運河水系、潮白河水系、薊運河水系。多由西北部山地發(fā)源，穿過崇山峻嶺，向東南蜿蜒流經(jīng)平原地區(qū)，最后分別匯入渤海。 北京市是中國的政治、文化與 HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=%E5%9B%BD%E

11、9%99%85%E4%BA%A4%E5%BE%80%E4%B8%AD%E5%BF%83&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 國際交往中心。2021年全年北京市實現(xiàn)u /view/3143633.htm t _blank 地區(qū)生產(chǎn)總值GDP16000.4億元，比上年增長8.1%；2021年北京市實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值17801億元，比上年增長7.7%；2021年實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值19500.6億元，比上年增長7.7%。北京是綜合性產(chǎn)業(yè)城市，綜合經(jīng)濟實力保持在全國前列， HYPERLINK :/baike.baidu /view/30796.htm t _blank 第三產(chǎn)

12、業(yè)規(guī)模居中國大陸第一。人口概況 2021年末北京市常住人口2114.8萬人，比上年末增加45.5萬人。常住人口密度為每平方公里1289人，比上年末增加28人。北京市人口數(shù)居全國之冠，也是全球人口第一大都市。 2設計依據(jù)及原那么 ?污水綜合排放標準?最新 啤酒行業(yè)廢水處理有關(guān)資料 廠方提供的根底資料 1嚴格執(zhí)行國家環(huán)保局有關(guān)法規(guī)，按規(guī)定的排放標準，使處理后的廢 水各項指標到達甚至優(yōu)于排放標準。 2工藝流程選擇應充分考慮企業(yè)的自身情況，要根據(jù)進水水質(zhì)和出水水質(zhì)的要求選擇先進的工藝。 3采用先進、合理成熟可靠的處理工藝，并有顯著的環(huán)境效益、社會效益、經(jīng)濟效益。 4設計中充分考慮防止二次污染，噪音低、

13、無異味，不影響周圍環(huán)境。 5在運行過程中便于運行管理，便于維修，節(jié)約動力消耗和運行費用。3設計參數(shù) 根據(jù)廠方提供數(shù)據(jù)進水水量為4000m3/d。 根據(jù)廠方提供的數(shù)據(jù)進水水質(zhì)如下：工程CODBOD5SS含量mg/L1600900400pH=57 根據(jù)廠方要求，廢水處理后達?污水綜合排放標準?最新中一級A標準：工程CODBOD5SS含量mg/L1003070pH=694 方案論證 啤酒廢水與其他行業(yè)不同，污染成分屬于有害無毒，在廢水中主要含有麥槽、糖類、果膠、酒花、酵母殘渣、蛋白化合物等有機物和少量的無機物。啤酒廢水具有良好的生物可降解性，處理方法主要以生物法為主。4.1.1 好氧處理工藝 1活性

14、污泥法 活性污泥法是以活性污泥為主體的view/640312.htm廢水生物處理的主要方法，它是應用廣泛的廢水生物處理工藝。典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除HYPERLINK :/baike.baidu /view/756382.htm系統(tǒng)組成。該法是在人工充氧條件下，對HYPERLINK :/baike.baidu /view/326888.htm污水和各種微生物群體進行連續(xù)160904.htm混合培養(yǎng)，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和HYPERLINK :/baike.baidu /view/1345677.htm氧化作用，以分解去除污水中的有機污

15、染物。然后使污泥與水別離，大局部污泥再回流到HYPERLINK :/baike.baidu /view/638161.htm曝氣池，多余局部那么排出活性污泥系統(tǒng)。 活性污泥法的優(yōu)點： 對廢水的處理效果很好，對BOD的去除率最高可達90%； 適合用于處理凈化程度高和穩(wěn)定性要求較高的廢水； 有機物在曝氣池內(nèi)的降解經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段的代謝的完整過程,活性污泥也經(jīng)歷了對數(shù)增長、減速增長、內(nèi)源呼吸的完整生長周期。 活性污泥法的缺點： 采用傳統(tǒng)的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象； 對進水水質(zhì)、水量變化的適應性較低，脫氮除磷效果不太理想； 活性污泥法產(chǎn)生大

16、量的剩余污泥，需要進行污泥無害化處理，增加了投資。生物膜法 生物膜法是與活性污泥法并列的一類廢水HYPERLINK :/baike.baidu /view/1357933.htm好氧生物處理技術(shù)，是一種固定膜法。主要用于去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。生物膜法是利用附著生長于某些固體物外表的微生物進行有機HYPERLINK :/baike.baidu /view/641843.htm污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或/view/184171.htm載體。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層H

17、YPERLINK :/baike.baidu /view/14997.htm有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入?yún)挌鈱舆M行厭氣分解，流動水層那么將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以到達凈化污水的目的。 生物膜法的優(yōu)點： 處理效果好并具良好硝化功能； 對水量、水質(zhì)、水溫變動適應性強； 污泥量小約為活性污泥法的3/4且易于固液別離； 動力費用省。 生物膜法的缺點： 生物膜載體增加了系統(tǒng)的投資； 附著于固體外表的微生物較難控制； 生物膜法對環(huán)境溫度要較高，溫度過高過低都會影響微生物活性。SBR法 SBR是序列間歇式活性污泥法，一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活

18、性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反響替代穩(wěn)態(tài)生化反響，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反響池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。 SBR工藝優(yōu)點： 理想的推流過程使生化反響推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好； 耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊； 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活； 處理設備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護管理。 SBR工藝的缺點

19、： 反響器容積利用率低； 水頭損失大； 如采用人工操作，會出現(xiàn)因進出水工序操作繁鎖，曝氣板容易堵塞。 厭氧生物處理技術(shù)是在厭氧條件下，兼性厭氧和厭氧微生物群體將有機物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過程。在厭氧生物處理的過程中，復雜的有機化合物被分解，轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的HYPERLINK :/baike.baidu /view/63037.htm化合物，同時釋放能量。其中，大局部的能量以HYPERLINK :/baike.baidu /view/34133.htm甲烷的形式出現(xiàn)，這是一種可燃氣體，可回收利用。同時僅少量有機物被轉(zhuǎn)化而合成為新的HYPERLINK :/baike.baidu /view/3

20、687.htm細胞組成局部，故相對好氧法來講，厭氧法HYPERLINK :/baike.baidu /view/416969.htm污泥增長率小得多。厭氧法及適用于高濃度有機廢水，又適用于中、低濃度有機廢水。同時厭氧法HYPERLINK :/baike.baidu /view/5086246.htm可降解某些好氧法難以降解的有機物。 厭氧處理的優(yōu)點: 低營養(yǎng)要求對N、P要求很低； 污泥穩(wěn)定性良好,具有良好的脫水性能,有益于污泥的最終處置； 厭氧污泥可以在不嚴重影響其活性和其他重要特性的情況下被保持很長時間。 厭氧處理的缺點: 厭氧微生物對pH、溫度和毒性等環(huán)境條件極其敏感； 反響過程會產(chǎn)生惡臭

21、味的氣體。酸化SBR法： 其主要處理設備是酸化柱和SBR反響器。這種方法在處理啤酒廢水時，在厭氧反響中，放棄反響時間長、控制條件要求高的甲烷發(fā)酵階段，將反響控制在酸化階段。 酸化SBR法優(yōu)點： 由于反響控制在水解、酸化階段反響迅速，故水解池體積?。?酸化SBR法處理高濃度啤酒廢水效果比較理想，去除率均在94%以上，最高達99%以上； 對于污泥的降解功能完全和消化池一樣，產(chǎn)生的剩余污泥量少； 不需要收集產(chǎn)生的沼氣，簡化了構(gòu)造，降低了造價，便于維護，易于放大。 酸化SBR法缺點： 酸化SBR法處理中高濃度啤酒廢廢水，酸化至關(guān)重要，酸化效果的好壞直接影響SBR反響器的處理效果，有機物去除主要集中在S

22、BR反響器中； 酸化SBR法處理啤酒廢水受進水堿度和反響溫度的影響，最正確溫度是24，最正確堿度范圍是500750mg/L。內(nèi)循環(huán)UASB反響器氧化溝工藝： 此工藝采用厭氧和好氧相串聯(lián)的方式，厭氧采用內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)，好氧處理為了降低土建費用，采用氧化溝工藝。本處理工藝的關(guān)鍵設備是UASB反響器。該反響器是利用厭氧微生物降解廢水中的有機物，其主體分為配水系統(tǒng)，反響區(qū)，氣、液、固三相別離系統(tǒng)，沼氣收集系統(tǒng)四個局部。厭氧微生物對水質(zhì)的要求不象好氧微生物那么寬，最正確pH為6.57.8，最正確溫度為3540，這就要求廢水進入UASB反響器之前必需進行酸度和溫度的調(diào)節(jié)。內(nèi)循環(huán)UASB技術(shù)是在普通UA

23、SB技術(shù)的根底上增加一套內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，它包括回流水池及回流水泵。UASB反響器的出水水質(zhì)一般都比較穩(wěn)定，在回流系統(tǒng)的作用下重新回到配水系統(tǒng)。 內(nèi)循環(huán)UASB反響器氧化溝工藝優(yōu)點： 采用內(nèi)循環(huán)UASB反響器氧化溝工藝處理啤酒廢水是可行的，其運行結(jié)果說明COD總?cè)コ矢哌_95以上； 由于采用的是內(nèi)循環(huán)UASB反響器和氧化溝工藝串聯(lián)組合的方式，可根據(jù)啤酒生產(chǎn)的季節(jié)性、水質(zhì)和水量的情況調(diào)整UASB反響器或氧化詢處理運行組合，以便進一步降低運行費用。3UASB好氧接觸氧化工藝： 此處理工藝中主要處理設備是上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池，處理主要過程為：廢水經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓過濾機，轉(zhuǎn)鼓過濾機對SS的去除率達10%

24、以上，隨著麥殼類有機物的去除，廢水中的有機物濃度也有所降低。調(diào)節(jié)池既有調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量的作用，還由于廢水在池中的停留時間較長而有沉淀和厭氧發(fā)酵作用。由于增加了厭氧處理單元，該工藝的處理效果非常好。好氧處理對廢水中SS和COD均有較高的去除率，這是因為廢水經(jīng)過厭氧處理后仍含有許多易生物降解的有機物。 UASB好氧接觸氧化工藝優(yōu)點： 該工藝處理效果好、操作簡單、穩(wěn)定性高； 上流式厭氧污泥床和好氧接觸氧化池相串聯(lián)的啤酒廢水處理工藝具有處理效率高、運行穩(wěn)定 、能耗低、容易調(diào)試和易于每年的重新啟動等特點； 整個工藝對COD的去除率達96.6%，對懸浮物的去除率達97.3%98%。4UASB+SBR法： 本

25、處理工藝主要包括UASB反響器和SBR反響器。將UASB和SBR兩種處理單元進行組合，所形成的處理工藝突出了各自處理單元的優(yōu)點，使處理流程簡潔，節(jié)省了運行費用，而把UASB作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，在降低廢水濃度的同時，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時，由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。 UASB+SBR法處理工藝優(yōu)點： 節(jié)約廢水處理費用，UASB取代原水解酸化池作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，削減了全部進水COD的75%，從而降低后續(xù)SBR池的處理負荷； 節(jié)約污泥處理費用，廢水

26、經(jīng)過UASB處理后，75%的有機物被去除，使SBR處理負荷大大降低，產(chǎn)泥量相應減少； 投資、運行費用低； 處理啤酒廢水時流程簡單，平安操作、維修方便； 工藝調(diào)節(jié)靈活，可使用不同規(guī)模的啤酒廢水處理廠。4.2 工藝選擇 綜上各種處理方法的比較，結(jié)合該啤酒廠廢水主要來自麥芽車間，糖化車間，發(fā)酵車間，罐裝車間，這些車間廢水水質(zhì)、水量在隨季節(jié)波動較大，含有多種氨基酸、醇、酵母菌等特點以及北京市的根本資料，本設計采用厭氧-好氧結(jié)合法中的UASB+SBR法。此法在處理高濃度啤酒廢水是能培養(yǎng)出具有良好沉降性能的厭氧顆粒污泥，顆粒污泥形成的同時厭氧細菌不斷繁殖積累，較多的污泥負荷時的細菌獲得充足的營養(yǎng)物質(zhì)。使用

27、該工藝處理降低處理本錢，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益，其處理效果穩(wěn)定，系統(tǒng)運行簡單費用低，而且厭氧處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的沼氣有綜合利用價值，能實現(xiàn)污水處理資源化。啤酒廢水中的高濃度有機物質(zhì)為UASB運行提供有利條件。4.3工藝流程 鼓風機 沼氣 格柵調(diào)節(jié)池沉砂池UASBSBR 進水 泵 出水泥餅濃縮池污泥脫水間壓濾液上清液5 物料衡算5.1 COD衡算名稱進水/C1沉砂池/C2UASB/C3SBR/C4COD/mg/L1600152022865去除率/%58572去除率5.2 BOD5衡算名稱進水/C1沉砂池/C2UASB/C3SBR/C4BOD5/mg/L90085518去除率/%58784去除率5.3 SS

28、衡算名稱進水/C1沉砂池/C2UASB/C3SBR/C4SS/mg/L40020010040去除率/%505060去除率6 構(gòu)筑物設計與計算6.1 格柵的設計計算 1設計參數(shù) 取中格柵，柵條間隙d=10mm； 柵前水深 h=0.4m；過柵流速v=0.6m/s； 安裝傾角=45；設計流量Q=4000m33/s； 總變化系數(shù)取1.8，最大設計流量。 (2)設計計算柵條間隙數(shù)(n): 式中： -設計流量，m3/s； - 格柵傾角，度； b - 柵條間隙，m； h - 柵前水深，m； v - 過柵流速，m/s。 取n=30條柵槽有效寬度(B): 設計采用 B=S(n-1)+bn 式中： S - 格條寬

29、度，m； n - 格柵間隙數(shù)； b - 柵條間隙，m。 進水渠道漸寬局部長度(): 設柵前水深h=0.4m,那么進水渠道寬B1=0.7m,漸寬局部展開角取為20。 式中: B - 柵槽寬度，m ； B1 - 進水渠道寬度，m； - 進水渠展開角，度。 柵槽與出水渠道連接處的漸窄局部長度: 過柵水頭損失: 式中： -阻力系數(shù)，其值與柵條的斷面幾何形狀有關(guān)； 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； v - 過柵流速，m/s； - 格柵傾角，度。 格柵阻力系數(shù)計算公式柵條斷面形狀計算公式說明銳邊矩形：形狀系數(shù)迎水面為半圓形的矩形圓形迎水、背水面均為半圓形

30、的矩形正方形：收縮系數(shù)取k=3,=1.79(柵條斷面為圓形)，v=0.6m/s。 柵槽總高度(H): 取柵前渠道超高；柵前水深h=0.4m；格柵的水頭損失0.177m。 那么總高度H=h+h1+h2 =0.4+0.3+0.177=0.877m 柵槽總長度(L): 每日柵渣量(W): 式中： Q - 設計流量，m3/s； W1 - 柵渣量(m3/103m3污水)，取0.10.01,粗格柵用小值，細格柵用大值，中格柵用中值； - 污水流量變化系數(shù)，此處取1.8。 ，故應采用機械清渣。 沉砂池的設置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相對密度較大的無機顆粒，以免影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行。沉砂池分為平流

31、式沉砂池、豎流式沉砂池、曝氣式沉砂池和旋流式沉砂池。平流式沉砂池構(gòu)造簡單，除砂效果好，本設計采用平流式沉砂池。1平流式沉砂池的設計要求如下： 一般去除相對密度2.65，粒徑大于0.2mm的沙粒確定； 設計流量確實定，一般按最大流量確定； 污水在池內(nèi)的最大流速為0.3m/s，最小流速應不小于0.15m； 有效水深不應大于1.2m，一般采用0.25-1.0m，每格寬度不宜小于0.6m； 最高流量時，污水在池內(nèi)的停留時間不應小于30s，一般取30-60m； 池底坡度一般為0.01-0.02，當設置除砂設備時，可根據(jù)除砂設備的要求，確定池底的形狀。 沉砂池的座數(shù)或分格不得少于兩個，宜按并聯(lián)系列設計。污

32、水量較小時，一備一用，較大時同時工作。平流式沉砂池的設計計算。沉砂局部的長度L： 式中：L-沉砂池沉砂局部的長度，m； v-最大設計流量時的速度，m/s，設計時取0.15m/s； t-最大設計流量時的停留時間，s，本設計取60s。 水流斷面面積A: 式中：A-水流斷面面積，； Qmax-最大設計流量，。池總寬度B： 式中：B -池總寬度，m； h2 -設計有效水深，m。 每格池寬貯砂斗所需的容積V： 式中：V-沉砂斗容積，m3；3； T-排砂時間的間隔，d； -污水流量總變化系數(shù)。 貯砂斗各局部尺寸計算： 設貯砂斗底寬b1=0.5m，斗壁與水平面的傾角為2為： 貯砂斗的容積V1： 式中： V1

33、-貯砂斗容積，m3； -貯砂斗高度，m； -分別為貯砂斗下口和傷口的面積，m2。貯砂室的高度： 假設采用重力排砂，池底設6%坡度坡向砂斗，那么： 池總高度H： 式中： H-池總高度，m； -超高，m。 核算最小流速： 符合要求 式中：-設計最小流量，； -最小流量時工作的沉砂池數(shù)目； -最小流量時沉砂池中的過水斷面面積，。理論上每日的污泥量: W=Q(C0-C1)/106(1-0.97) 式中： Q - 設計流量，m3/d； C0- 進水懸浮物濃度，mg/L； C1- 出水懸浮物濃度，mg/L； P0- 污泥含水率，%。 6.3 污水提升泵房的設計計算 污水泵站是HYPERLINK :/bai

34、ke.baidu /view/326888.htm污水系統(tǒng)的重要組成局部，特點是水流連續(xù)，水流較小，但變化幅度大，水中污染物含量多。因此，設計時集水池要有足夠的調(diào)蓄容積，并應考慮備用泵，此外設計時盡量減少對環(huán)境的污染，污水泵站分為兩種：設置于污水管道系統(tǒng)中，用以抽升城市污水的泵站；設置于污水處理廠內(nèi)用來提升污水的泵站，作用是為后續(xù)的工藝提供水流動力。泵房用于提升污水廠的污水，以保證污水能在后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)暢通的流動。設計流量： Q=4000m33/h=46L/s 選泵：3/h，查?給水排水設計手冊?第11冊，擬選用150WL200-10-50-15型立式污水泵，每臺水泵的流量為Q=200m3/

35、h?？紤]選用2臺水泵，其中一臺備用。6.4 調(diào)節(jié)池的設計計算1啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設備的正常運行，需對廢水的水量和水質(zhì)進行調(diào)節(jié)。使用調(diào)節(jié)池可以把不同時間排放出的不同濃度廢水混合均勻，調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)。該啤酒廠廢水 pH=57，需要進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池的類型分為斜排槽式調(diào)節(jié)池、折流式調(diào)節(jié)池、曝氣式調(diào)節(jié)池。由于啤酒廢水含有機物濃度較高，應選曝氣式調(diào)節(jié)池。2設計要點 池中最高水位不高于進水管的設計高度，最低水位為死水位； 調(diào)節(jié)池的形狀宜為方形或圓形，以利于完全形成混合狀態(tài)，長形水池宜設多個進口和出口； 調(diào)節(jié)池中應設沖洗裝置、溢流裝置、排除漂浮物和泡沫裝置，以及

36、灑水消泡裝置； 為使在線調(diào)節(jié)池運行良好，宜設混合和曝氣裝置； 調(diào)節(jié)池出口宜設測流裝置，以監(jiān)控所調(diào)節(jié)的流量。設計參數(shù) 水力停留時間T = 6h ； 設計流量Q =4000m333/s；設計計算 調(diào)節(jié)池有效容積： 調(diào)節(jié)池水面面積： 取池子總高度H=5.5m,其中超高0.5m,有效水深h=5m，那么池面積為： 調(diào)節(jié)池的尺寸：池長取L =14m ,池寬取B = 14 m ，那么池子總尺寸為：為使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設兩臺LFJ-350反響攪拌機，單臺功率9.0kw. 投藥量計算：由于廢水pH=57，屬于酸性廢水，需要加堿進行調(diào)節(jié)，使pH調(diào)節(jié)到7時，選擇投加石灰CaO。CaO的投加量應滿足下式： X=

37、1.1kg，石灰的投加量至少1.1kg。6.5 UASB反響器的設計計算1UASB，即上流式厭氧污泥床，集生物反響與沉淀于一體效率高的厭氧反響器。UASB使廢水得到全面的凈化，根本到達排放標準。它的污泥床內(nèi)生物量多，容積負荷率高，廢水在反響器內(nèi)的水力停留時間較短，因此所需池容大大縮小。設計參數(shù) 設計流量4000； 容積負荷Nv5.0kgCOD/(m3d)； 污泥產(chǎn)率0.12kgMLSS/kgCOD；3/kgCOD。3設計計算 UASB反響器容積確實定： 本設計采用容積負荷法確定體積： 式中： Q - 設計流量，m3/s； S0- 進水COD含量,mg/L; Nv -容積負荷,kgCOD/(m3

38、d).取有效容積系數(shù)0.8，反響器實際容積: 主要構(gòu)造尺寸確實定:將UASB設計成圓形池子，布水均勻，處理效果好。取水力負荷q0.8m3/(m2h) 反響器高度 : 因外表積較大，采用2座相同的UASB反響器 單池直徑： ，取D=12m。 污水在UASB反響器中的停留時間： 式中：T 污水的停留時間，h；V反響器的容積，m3；Q污水的每天流量，m3/d。 實際橫截面積為: 實際外表水力負荷： ，故設計符合要求。 配水系統(tǒng)設計: 本系統(tǒng)設計為圓形布水器，每個UASB反響器設36個布水點。 參數(shù):每個池子流量：。 設計計算： 圓環(huán)直徑計算：每個孔口效勞面積為: , a在14m2之間，符合設計要求

39、可設3個圓環(huán)，最里面的圓環(huán)設6個孔口，中間設12個，最外圍設18個孔口A內(nèi)圈6個孔口設計: 效勞面積： 折合為效勞圓的直徑為： 用此直徑作一個虛圓，在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設一實圓環(huán)，其上布6個孔口，那么圓的直徑計算如下： B中圈12個孔口設計: 效勞面積： 折合成效勞圓直徑為： 中間圓環(huán)直徑計算如下： C外圈18個孔口設計: 效勞面積： 折合成效勞圈直徑為： 外圓環(huán)的直徑d3計算如下： 三相別離器設計: A三相別離器要具有氣、液、固三相別離的功能；三相別離器的設計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液別離器的設計。三相別離器的沉淀區(qū)的設計同二次沉淀池的設計相同，主要是考慮沉淀區(qū)的面積和水深，面積根據(jù)廢水

40、量和外表負荷率決定。 B由于沉淀區(qū)的厭氧污泥及有機物還可以發(fā)生一定的生化反響產(chǎn)生少量氣體，這對固液別離不利，故設計時應滿足以下要求： 沉淀區(qū)水力外表負荷凈水的,故取s 由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： Va=V2 因為，故滿足設計要求。 出水系統(tǒng)設計:采用鋸齒形出水槽，槽寬0.1m,槽高0.1m。 排泥系統(tǒng)設計: 產(chǎn)泥量為kgMLSS/d每日產(chǎn)泥量652.8kgMLSS/d，那么每個USAB日產(chǎn)泥量326.4 kgMLSS/d,可用250mm排泥管，每天排泥一次。 理論上每日的污泥量: W=Q(C0-C1)/106(1-0.98)式中： Q - 設計流量，m3/d； C0- 進水懸浮物濃度，

41、mg/L； C1- 出水懸浮物濃度，mg/L； P0- 污泥含水率，%。 產(chǎn)氣量計算:每日產(chǎn)氣量1600400010-3=2720m3/d6.6 SBR反響器的設計計算經(jīng)UASB處理后的廢水,COD含量仍然很高,要到達排放標準,必須進一步處理,即采用好氧處理。設計參數(shù) 污泥負荷率：5/(kgMLSSd)。 污泥濃度和SVI：污泥濃度采用2000mgMLSS/L,SVI取100。 反響周期： SBR周期采用T=6h,反響器一天內(nèi)周期數(shù)n=24/6=4。 周期內(nèi)時間分配： 反響池數(shù)N=6；進水時間：T/N=6/6=1.0h；反響時間：3.0h； 靜沉時間：1.0h； 排水時間：0.5h。 周期進水

42、量： 設計水量為：Q=4000m333/s設計計算 反響池有效容積： 式中： n - 反響器一天內(nèi)周期數(shù)； Q0 - 周期進水量,m3/s； S0 - 進水BOD含量,mg/L； X - 污泥濃度,mgMLSS/L； Ns - 污泥負荷率。 反響池最小水量： 反響池中污泥體積： VminVx,符合設計要求。 校核周期進水量： 周期進水量應滿足下式： ，符合設計要求。 確定單座反響池的尺寸： SBR有效水深取5.0m,超高0.5m,那么SBR總高為5.5m。2，設SBR的長：寬=2：1，那么SBR的池寬為：5.5m；池長為：11m。 SBR反響池的最低水位為： SBR反響池污泥高度為：要求。 鼓

43、風曝氣系統(tǒng): A確定需氧量O2公式： a- 微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧kg； Q - 污水設計流量，m3/d； S0 - 進水BOD含量,mg/l； S0 - 出水BOD含量,mg/l ； b- 微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化 過程的需氧率，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 =11.2mg/L；Xv=f3；V=6V1=6 代入數(shù)據(jù)可得： O240001588.8=543.88kg O2/d供氧速率為： R= O2/242/h B布氣系統(tǒng)的計算 反響池的平面面積為：2,那么需363/1.7=214個.取

44、214個擴散器，每個池子需36個。 C空氣管路系統(tǒng)計算按SBR的平面圖，布置空氣管道，在相鄰的兩個SBR池的隔墻上設一根干管，共兩根干管，在每根干管上設5對配氣豎管，共10條配氣豎管。那么每根配氣豎管的供氣量為： 本設計每個SBR池內(nèi)有36個空氣擴散器,那么每個空氣擴散器的配氣量為： 由此條件可選擇羅茨RME-20型鼓風機轉(zhuǎn)速1170r/min，配套電機功率為75kw。 理論上每日的污泥量: W=Q(C0-C1)/106(1-0.97)式中： Q - 設計流量，m3/d； C0- 進水懸浮物濃度，mg/L； C1- 出水懸浮物濃度，mg/L； P0- 污泥含水率，%。 污泥產(chǎn)量計算:選取a=0.6,b=0.075,那么污泥產(chǎn)量為： x=aQSr-bVXv 4000 為方便污泥的后續(xù)處理機械脫水，需對污泥進行濃縮處理，以降低污泥的含水率。本設計采用間歇式重力濃縮池。設計參數(shù) 啤酒廢水處理過程產(chǎn)生的污泥來自以下幾局部： 沉砂池，Q13/d,含水率97%； UASB反響器，Q2=20m3/d,含水率98%； SBR反響器，Q3=16m3/d,含水率99%； 總