啤酒廠污水處理終極

1、第一章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書及指導(dǎo)書1.1設(shè)計(jì)題目武漢市某啤酒有限公司污水辦理工程工藝設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)是水污染控制工程教課中一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，要求綜合運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)知識，在設(shè)計(jì)中掌握解決實(shí)質(zhì)工程問題的能力，并進(jìn)一步堅(jiān)固和提高理論知識。1.3規(guī)劃及污水水量、水質(zhì)1.3.1廢水水量依據(jù)武漢某啤酒有限公司供給的招標(biāo)文件以及兩方多次的現(xiàn)場談?wù)摚鬯k理工程的設(shè)計(jì)水量為：15,000m3/d。1.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)經(jīng)多次設(shè)計(jì)與談?wù)?，最后確立污水辦理工程的設(shè)計(jì)參數(shù)以下：設(shè)計(jì)水量CODcrBOD5SSNH3-N磷酸鹽（以P計(jì)）15000m3/d3000mg/l1500mg/l1200mg/l12mg/l2.5

2、mg/l1.3.3出水水質(zhì)要求依據(jù)武漢某啤酒有限公司供給的招標(biāo)文件及兩方合同商定，污水辦理工程的出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）的一級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的以下標(biāo)準(zhǔn)：CODcrBOD5SSpHNH3-N磷酸鹽（以P計(jì)）100mg/l20mg/l70mg/l6-912mg/l0.5mg/l1.3.4廠址及場所現(xiàn)狀污水辦理廠擬用處所目前是一個(gè)水塘，需清淤、回填、平坦后才能用作污水廠的建設(shè)。原污水將經(jīng)過管網(wǎng)輸送到污水廠，假設(shè)平坦后廠區(qū)的地面標(biāo)高為0.00m，原污水將經(jīng)過管道輸送到污水廠，來水管管底標(biāo)高為-2.50m，充滿度為0.5m。1.3.5介紹工藝水辦理流程：污泥辦理流程：預(yù)辦理

3、濃縮常溫UASB生物選擇器+帶式脫水機(jī)氧化溝消毒1.4、原始資料1.4.1氣象資料：風(fēng)向整年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏天主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。年均勻風(fēng)速3.3m/s溫度年均勻18.8C，極端溫度：最高41.3C，最低-3C。土壤冰凍深度0.1m。地下水位地面下0.5m1.4.2污水排水采納河流資料：該污水廠的出水直接排入廠區(qū)外面的長江的支流，其最高洪水位（50年一遇）為-1.0m，常水位為-3.0m,枯水位為-3.5m.第二章污水辦理工藝流程說明2.1.厭氧好氧聯(lián)合辦理技術(shù)厭氧辦理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變成甲烷和二氧化碳。對辦理中高濃度的廢水，厭氧比好氧辦理不但運(yùn)

4、行花費(fèi)低，并且可回收沼氣；所需反應(yīng)器體積更?。荒芎牡?，約為好氧辦理工藝的10%15%；產(chǎn)泥量少，約為好氧辦理的10%15%；對營養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。厭氧法的弊端式不可以去除氮、磷，出水常常不達(dá)標(biāo)，所以常常需對厭氧辦理后的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行辦理，使出水達(dá)標(biāo)。常用的厭氧反應(yīng)器有UASB、AF、FASB等，UASB反應(yīng)器與其余反應(yīng)器對比有以下長處：沉降性能優(yōu)異，不設(shè)積淀池，無需污泥回流不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)約造價(jià)因?yàn)橄a(chǎn)氣作用，污泥上調(diào)造成必定的攪拌，因此不設(shè)攪拌設(shè)施污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，逗留時(shí)間短同時(shí)，因?yàn)榇蠓葴p少了進(jìn)入好氧辦理階段的有機(jī)物量，所以降低了好氧辦理

5、階段的曝氣能耗和節(jié)余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水辦理過程的花費(fèi)大幅度減少?？梢钥闯鰠捬鹾醚趼?lián)合辦理在啤酒廢水辦理方面有較大長處，故啤酒廢水厭氧好氧辦理技術(shù)是最好的選擇。2.2.辦理工藝路線的確定廢水格柵提高泵房集水井配水井UASB反應(yīng)器CASS反應(yīng)池氧化溝接觸消毒池出水集泥池污泥濃縮池脫水間泥外運(yùn)啤酒廢水先經(jīng)過粗格柵去除大雜質(zhì)后進(jìn)入細(xì)格柵拿出體積較小的雜質(zhì)，再集水池，用污水泵將廢水提高至配水井。配水井中出來的水用泵連續(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。厭氧辦理過程中產(chǎn)生的沼氣被采集到沼氣柜。UASB反應(yīng)器內(nèi)的污水流入CASS池中進(jìn)行好氧辦理，此后達(dá)標(biāo)出水。來自UASB反應(yīng)器、CASS

6、反應(yīng)池的節(jié)余污泥先采集到集泥井，在由污泥提高泵提高到污泥濃縮池內(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，裝車外運(yùn)辦理。第三章主要設(shè)施及辦理修建物設(shè)計(jì)計(jì)算3.1格柵設(shè)計(jì)說明格柵主若是攔截廢水中的較大顆粒和飄蕩物，以保證后續(xù)辦理的順利進(jìn)行。h2h1HhH1hh1B1B1B11500H110002tg圖2.1格柵設(shè)計(jì)計(jì)算草圖3.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=15000m3/d=625m3/h=0.1736m3/s；柵條寬度S=10mm柵條縫隙d=10mm柵前水深h=0.4m格柵安裝角度=60，柵前流速0.7m/s,過柵流速0.8m/s；單位柵渣量W=

7、0.10m3/103m3廢水。3.1.2設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.2.1柵條縫隙數(shù)Qmaxsinan=bhv式中：3Q設(shè)計(jì)流量，m/s格柵傾角，度b柵條縫隙，mh柵前水深，mv過柵流速，m/sn=0.1736sin60=50.48,取n=51條。0.0100.40.83.1.2.2柵槽寬度B=S（n-1）bn=0.01（51-1）+0.0151=1.01柵槽寬度一般比格柵寬0.20.3m，取0.3m。即柵槽寬為1.01+0.3=1.31m，取1.4m。3.1.2.3進(jìn)溝渠道漸寬部分的長度設(shè)進(jìn)溝渠道寬B1=0.5m，其漸寬部分睜開角度1=60L1B-B1=1.4-0.5=2tg20=1.24m2tg203

8、.1.2.4柵槽與出溝渠道連接處的漸寬部分長度L2=L1/2=0.62m3.1.2.5經(jīng)過格柵水頭損失取k=3,=1.79(柵條斷面為圓形)，v=0.8m/s，則4v2hks3sin1b2g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，mb-柵條凈隙，mmv-過柵流速，m/s-格柵傾角，度0.0140.82h131.793sin600.1520.0129.813.1.2.6柵后槽總高度設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3mH=h+h1+h2=0.4+0.152+0.3=0.8520.9m3.1.2.7柵后槽總長度H10.7LL1L20.51.0tg1.240.620.51.0tg6

9、03.76m3.1.2.8每日柵渣量3330.01,2，則：柵渣量(m/10m污水)，取0.1中格柵用中值K=1.5W=QW186400K21000式中：Q3-設(shè)計(jì)流量，m/sW單位體積污水柵渣量333-(m/10m污水)，粗格柵用小值，細(xì)格1柵用大值，取W=0.10m3/1033m1Kz-污水流量總變化系數(shù)W=0.17360.10864001.51000=1.0m3/d0.2m3/d(采納機(jī)械清渣)3.2泵房3.2.1污水泵站的特色及形式合建式矩形泵站本設(shè)計(jì)流量較大，使用4臺水泵，三用一備，這使得泵站規(guī)模較大，所以采納合建式矩形泵站，地下部分采納矩形或梯形，上部為矩形。組合形式更擁有水力條件

10、較好的特色，矩形及組合泵房多為開槽施工。3.2.2泵站的部署應(yīng)用綠化帶或建筑物進(jìn)行間隔，并且寬度不該小于30m，還應(yīng)試慮泵房內(nèi)的排水和通風(fēng)。3.2.3污水泵站的設(shè)計(jì)3.2.4設(shè)計(jì)依照1）設(shè)計(jì)流量應(yīng)按最高日設(shè)計(jì)，并滿足最大充滿度的流量要求。2）選泵的時(shí)候，應(yīng)該盡量選擇同一型號的水泵，以便于檢修，同時(shí)還應(yīng)滿足低流量時(shí)候的調(diào)理要求。3）泵站修建物不一樣意地下水滲透，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮地下水的高度，設(shè)置有高于地下水位0.5m的防水措施。4）泵站形式的選擇主要取決于水力條件及工程造價(jià)。泵房采納下圓上方形泵房，集水池在泵房后邊，采納半地下式?？紤]四臺水泵，此中一臺備用。3.2.5泵站的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.2.5.1

11、設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=15000m3/d=0.1736m3/s=625m3/h取Q=630m3/h，則一臺泵的流量為210m3/s。3.2.5.2選泵前總揚(yáng)程估量經(jīng)過格柵水頭損失為0.2m，集水池最低水位與所需提高常常高水位之間的高差為：8-(-2.252)=10.252m3.2.5.3出水管水頭損失總出水管Q=180L/s，采納管徑DN250，查表得v=1.23m/s,1000i=9.91,一根出水管，Q=80L/s，采納管徑DN200，v=0.97m/s,1000i=8.6，設(shè)管總長為40m，局部損失占沿程的30%，則總損失為：9.914010.30.5m10003.2.5.4水泵揚(yáng)程泵站內(nèi)

12、管線水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為1.0m,則水泵總揚(yáng)程為：H=10.252+0.5+1.5+1.0=13.252m3.2.5.5選泵按最大時(shí)流量Qmax選泵，工4臺（3用1備），每臺水泵的設(shè)計(jì)流量Q=Qmax/3=625/3=208.4m3/h，查給水排水設(shè)計(jì)手冊第冊，采納200WLI-480-13型立式水泵，參數(shù)以以下表格所示：水泵的參數(shù)型號流量揚(yáng)程軸功率效率轉(zhuǎn)速重量m3/hmKW%r/minKg150WLI-300-3001617.575145098016水泵安裝參數(shù)表型號JBCDEFGH出口法蘭mm進(jìn)口法蘭mm150WLI-300-mmmmmmmmmmmmmmmmDND1D2D

13、ND1D216429066453547596715242820283200005000005000占地面積為5278.54m2，即為圓形泵房D10m,高16m,泵房為半地下式，地下埋深8m，水泵為自灌式。3.3集水池3.3.1設(shè)計(jì)說明集水池是齊集準(zhǔn)備輸送到其余修建物去的一種小型貯水設(shè)施，設(shè)置集水池作為水量調(diào)理之用，儲存盈利，增補(bǔ)欠缺，使生物辦理設(shè)施在一日內(nèi)能獲取均和的進(jìn)水量，保證正常運(yùn)行。3.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)3設(shè)計(jì)最大日流量Q=0.1736m/s；3.3.3設(shè)計(jì)計(jì)算集水池的容量為大于一臺泵五分鐘的流量，設(shè)三臺水泵（兩用一備）。則每臺泵的流量為33Q=0.087m/s0.090m/s。集水池容積采

14、納相當(dāng)于一臺泵30min的容量W=QT/1000=906030/1000=162m32有效水深采納6m，則集水池面積為F=54m，其尺寸為5m6m。3.3.4集水池構(gòu)造集水池內(nèi)保證水流安穩(wěn)，流態(tài)優(yōu)異，不產(chǎn)生渦流和滯留，必需時(shí)可設(shè)置導(dǎo)流墻，水泵吸水管按集水池的中軸線對稱部署，每臺水泵在吸水時(shí)應(yīng)不攪亂其余水泵的工作，為保證水流安穩(wěn)，其流速為0.3-0.8m/h為宜。3.4配水井在市政給水中，配水井作用是分配原水。在污水辦理中，作用是采集污水，減少流量變化給辦理系統(tǒng)帶來沖擊。污水第一流到配水井，達(dá)到必定容量再下一步辦理啊。混雜器井作用差不多，采集不一樣的污水也許加藥使污水的成分、濃度相對穩(wěn)固。配水井

15、設(shè)為圓柱形，水力逗留時(shí)間設(shè)為T=10min，則其容積為：V=QT=625（1060）=104.17m3取配水井總高為H=5.5m，超高為0.5m，有效高度為5m。其截面積為：AV104.1720.84m2H5直徑D:D4A5.15m3.5UASB反應(yīng)池3.5.1設(shè)計(jì)說明UASB反應(yīng)池由進(jìn)水分配系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分別器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及沼氣采集系統(tǒng)構(gòu)成。UASB反應(yīng)池有以下長處：沉降性能優(yōu)異，不設(shè)積淀池，無需污泥回流不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)約造價(jià)因?yàn)橄a(chǎn)氣作用，污泥上調(diào)造成必定的攪拌，因此不設(shè)攪拌設(shè)施污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，逗留時(shí)間短3.5.2設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=15000m3/d=625m3/

16、h=0.1736m3/s；進(jìn)水COD=3000mg/L,去除率為80%；3容積負(fù)荷（Nv）為：4.5kgCOD/(md)；污泥產(chǎn)率為：0.07kgMLSS/KgCOD；產(chǎn)氣率為：0.4m3/KgCOD。3.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.3.1UASB反應(yīng)器構(gòu)造尺寸計(jì)算反應(yīng)器容積計(jì)算(包含積淀區(qū)和反應(yīng)區(qū))UASB有效容積為：QS0V有效=Nv式中：3V有效-反應(yīng)器有效容積，m3Q-設(shè)計(jì)流量，m/dS0-進(jìn)水有機(jī)物濃度,KgCOD/m3NV-容積負(fù)荷,KgCOD/(m3d)1500033V有效=10000m2UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器2座，橫截面為矩形。反應(yīng)器有效高度為5m，則橫截面積S=V

17、有效/h=10000/5=2000m22單池面積Si=S/2=2000/2=1000m單池從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形池長寬比在2：1以下較為適合。設(shè)池長L=45m，則池寬：B=Si/L=1000/45=22.22m，取23m單池截面積：S1=LB=4523=1035m2設(shè)計(jì)反應(yīng)池總高H=6.5m，此中超高0.5m（一般應(yīng)用時(shí)反應(yīng)池裝液量為70%-90%）單池總?cè)莘eV1：3V1S1H=1035（6.5-0.5）=6210m單池有效反應(yīng)容積V1有效：Vi有效=S1H=10355=5175m3故單個(gè)反應(yīng)器實(shí)質(zhì)尺寸:BH=45m23m6.5m3反應(yīng)器數(shù)目2座總池面積S總：2S總=Sin=10352

18、=2070m反應(yīng)器總?cè)莘eV：3V=Vin=62102=12420m總有效反應(yīng)容積V有效：V有效=V1有效n=51752=10350m310000m3，符合要求。10350UASB體積有效系數(shù)=100%=83.3%，在70%-90%之間，符合要求。水力逗留時(shí)間（HRT）及水力負(fù)荷率(Vr)tHRTV有效1035016.56hQ625VrQ6250.604m3m2h1.0符合設(shè)計(jì)要求。S110353.5.3.2三相分別器構(gòu)造設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明三相分別器要擁有氣、液、固三相分其余功能。三相分別器的設(shè)計(jì)主要包含積淀區(qū)、回流縫、氣液分別器的設(shè)計(jì)。積淀區(qū)的設(shè)計(jì)三相分別器的積淀區(qū)的設(shè)計(jì)同二次積淀池的設(shè)計(jì)同樣，主若

19、是考慮積淀區(qū)的面積和水深，面積依據(jù)廢水量和表面負(fù)荷率決定。本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長邊每池部署10氣罩，構(gòu)成6個(gè)分別單元，則每池設(shè)置6個(gè)三相分別器。三相分別器長度B=23m每個(gè)單元寬度b=45/10=4.5m。2積淀區(qū)的積淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即1035m積淀區(qū)的表面負(fù)荷率Qi/S=313/1035=0.30m3/(m2.h)1.0-2.0回流縫設(shè)計(jì)如圖是三相分別器的構(gòu)造表示圖DEh1h2h4b3Ch3V2V1Ab1b2b三相分別器構(gòu)造表示圖設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角=55，取h3=1.4m；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

20、三角集氣罩的垂直高度，m;1.4b10.98mtg55則相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離：b=b-2b1=4.520.98=2.54m2則下三角形回流縫面積為：S1=b2Bn=2.542310=584m2下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混雜液的上升流速(V1)可用下式計(jì)算：V1=Q/S11式中：Q13；反應(yīng)器中廢水流量，m/hS下三角形集氣罩回流逢面積，21m；V1=313/584=0.54m/s2.0m/s,符合設(shè)計(jì)要求設(shè)上三角形集氣罩下端與下三角斜面之間水平距離的回流縫的寬度b3=CD=0.45m,則上三角形回流縫面積為：S2=b3B2n=0.4523210=207m2上下三角形集氣罩之

21、間回流逢中流速(V2)可用下式計(jì)算：V2=Q1/S2，式中：Q3；反應(yīng)器中廢水流量，m/h22S2上三角形集氣罩回流逢之間面積，m；V2=313/207=1.51m/hV1V2凈水的,故取=0.02g/cms。由斯托克斯工式可得氣體上升速度為：Vb0.959811.031.251030.0120.266(cm/s)9.58(m/h)180.02BC0.641.6；Vb/Va=9.58/1.97=4.86；AB0.4VBC因?yàn)閎，故可脫去d0.01cm的氣泡5三相分別器與UASB高度設(shè)計(jì)三相分別區(qū)總高度h=h2+h3+h4h5式中h2-集氣罩以上的覆蓋水深，取0.5m。DFAFAD1.711.2

22、80.43h5DFsin550.35hh2h3h4h50.51.42.220.353.77綜上UASB反應(yīng)器尺寸以下:總高H=6.5m，積淀區(qū)高2.5m，污泥區(qū)高1.5m，懸浮區(qū)高2.0m，超高0.5m。3.5.3.3布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算1.配水系統(tǒng)采納穿孔配管，進(jìn)水管總管徑取400，流速約為0.65m/s。每個(gè)反應(yīng)器設(shè)置10根DN150支管，每根管之間的中心距離為2.0m，配水孔徑采納16，孔距2.0m，每孔服務(wù)面積為2.02.0=4.0，孔徑向下，穿孔管距離反應(yīng)池底0.2m，每個(gè)反應(yīng)器有200出水孔，采納連續(xù)進(jìn)水。布水孔孔徑共設(shè)置布水孔200，出水流速u選為2.2m/s，則孔徑為d=4Q=43

23、13=0.016m3600hu36002003.142.23.考據(jù)常溫下，容積負(fù)荷（NV）為：4.5kgCOD/(m3d)；產(chǎn)氣率為：0.4m3/KgCOD；需滿足空塔水流速度Ul1.0m/h,空塔沼氣上升流速ug1.0m/h?？账魉俣萓l=Q/S=625/2070=0.30m/h1.0m/h符合要求?？账饬魉俣萉COr6251.80.40.8符合要求。Ug20700.17m/h1m/hS3.5.3.4排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算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優(yōu)異的厭氧污泥構(gòu)成，均勻濃度為15gVSS/L,則兩座UASB反應(yīng)器中污泥總量：G=VGSS=1000015=1

24、50000kgSS/d產(chǎn)泥量計(jì)算厭氧生物辦理污泥產(chǎn)量?。?.07kgMLSS/kgCODUASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量X=rQCoE=0.071500030.8=2520kgVSS/d式中：XUASB反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kgVSS/d；r厭氧生物辦理污泥產(chǎn)量，kgVSS/kgCOD；Co進(jìn)水COD濃度kg/m3；E去除率，本設(shè)計(jì)中取80%。據(jù)VSS/SS=0.8，X=2520/0.8=3150kgSS/d單池產(chǎn)泥ikgSS/dX=X/2=3150/2=1575污泥含水率為98%，當(dāng)含水率95%，取s1000kg/m3，則污泥產(chǎn)量WsWs=X/s（1-P）=1575/1000（1-98%）=78.75m3/h

25、單池排泥量Ws1Ws1=78.75/2=39.38m3/hWsi39.3819.69m3h2污泥齡cc=G/X=150000/3150=48(d）排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)在UASB三相分別器下0.5m和底部400高處，各設(shè)置一個(gè)排泥口，共兩個(gè)排泥口,每日排泥一次。3.5.3.5出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算出水系統(tǒng)的作用是把積淀區(qū)液面的澄清水均勻的采集并排出。出水能否均勻?qū)k理成效有很大的影響。1.出水槽設(shè)計(jì)對于每個(gè)反應(yīng)池，有10個(gè)單元三相分別器，出水槽共有10條，槽寬a=0.3m。單個(gè)反應(yīng)器流量qi=Qi/3600=313/3600=0.087m3/s設(shè)出水槽口周邊水流速度為u=0.2m/s，則槽口周邊水深q10.0

26、870.145m10ua100.20.3取槽口周邊水深為0.3m，出水槽坡度為0.01；出水槽尺寸20m0.2m0.3m；出水槽數(shù)目為10座。溢流堰設(shè)計(jì)出水槽溢流堰共有20條（102），每條長20m，設(shè)計(jì)900三角堰，堰高50，堰口水面寬b=50。每個(gè)UASB反應(yīng)器辦理水量87L/s,查知溢流負(fù)荷為1-2L/（ms），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷f=1.2L/（ms）。則堰上水面總長為：L=qi/f=87/1.2=72.5m。三角堰數(shù)目：n=L/b=72.5/5010-3=1450個(gè)；每條溢流堰三角堰數(shù)目：1450/20=73個(gè)。一條溢流堰上共有73個(gè)100的堰口，73個(gè)140的縫隙。堰上水頭校核每個(gè)堰出流率

27、：-53q=qi/n=87/14501000=610m/s0三角堰計(jì)算公式，q1.43h0.4按90堰上水頭：0.4=（610-5）0.4h=（q/1.43）/1.43=0.0177m出溝渠設(shè)計(jì)計(jì)算反應(yīng)器沿長邊設(shè)一條矩形出溝渠，10條出水槽的出水流至此出溝渠。設(shè)出溝渠寬0.8m，坡度0.001，出溝渠渠口周邊水流速度為0.3m/s。q0.087渠口周邊水深1=0.363m以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，出溝渠渠深：0.25+0.363=0.613m，離出溝渠渠口最遠(yuǎn)的出水槽到渠口的距離為14.67米，出溝渠長為14.67+0.1=14.77m，出溝渠尺寸為14.77m0.8m0.59m，向渠口坡度0.

28、001。UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算采納DN250鋼管排水，充滿度為0.6，管內(nèi)水流速度為V4872.96m/s0.2520.610003.5.3.6沼氣采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算沼氣產(chǎn)量計(jì)算沼氣主要產(chǎn)生厭氧階段，設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率取0.4m3/kgCOD?？偖a(chǎn)肚量G=rQC0E=0.41500030.97=17460m3/h每個(gè)UASB反應(yīng)器的產(chǎn)肚量Gi=G/2=17460/2=8730m3/h集氣管每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管采集，單個(gè)池子共有10根集氣管。每根集氣管內(nèi)最大氣流量=8730/24360010=0.01m3/s據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑d=150mm,取150.沼氣主管每池13根集氣管先通到一

29、根單池主管，而后再匯入兩池沼氣主管。采納鋼管，單池沼氣主管管道坡度為0.5%.單池沼氣主管內(nèi)最大氣流量qi=8730/243600=0.10m3/s取D=150，充滿度為0.8，則流速為V=0.0104/0.80.15=1.07m/s兩池沼氣最大氣流量為q=17460/243600=0.202m3/s取DN=250，充滿度為0.6，則流速為V=0.2024/0.2520.6=6.86m/s水封灌設(shè)計(jì)水封灌主若是用來控制三相分別氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或顛簸時(shí)，浮渣或浮沫可能會引起出氣管的擁堵或負(fù)氣體部分進(jìn)入沉降室，同時(shí)兼有有排泥和除掉冷凝水作用。水封高度HH1H0式中：H

30、0反應(yīng)器至貯氣罐的壓頭損失和貯氣罐內(nèi)的壓頭為保證安全取貯氣罐內(nèi)壓頭，集氣罩中出氣氣壓最大H1取2mH2O，貯氣罐內(nèi)壓強(qiáng)H0為400H2O。水封灌水封高度取1.5m，水封灌面積一般為進(jìn)氣管面積的4倍，則S1d2410.5240.785m244水封灌直徑取0.5m。氣水分別器氣水分別器起到對沼氣干燥的作用，采納500H1800鋼制氣水分別器一個(gè)，氣水分別器中預(yù)裝鋼絲填料，在氣水分別器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分別器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)及壓力表。沼氣柜容積確立由上述計(jì)算可知該辦理站日產(chǎn)沼氣2240m3，則沼氣柜容積應(yīng)為3h產(chǎn)肚量的體積確立，即V=qt=17460/243=2183m3設(shè)計(jì)采納300鋼板

31、水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式儲氣柜，尺寸為7000H6000。3.6厭氧池+氧化溝本設(shè)計(jì)采納的是卡羅塞（Carrousel）氧化溝。二級辦理的主體修建物，是活性污泥的反應(yīng)器，其獨(dú)到的構(gòu)造使其擁有脫氮除磷功能，經(jīng)過氧化溝后，水質(zhì)獲取很大的改進(jìn)。加厭氧池是為了除磷作準(zhǔn)備，攝磷菌在厭氧區(qū)開釋磷，從而獲取在好氧區(qū)汲取磷的能量，很好的開釋磷以后才能更好的除磷。3.6.1厭氧池設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：Q=0.1736m3/s，水力逗留時(shí)間：T=2.5h污泥濃度：X=4000mg/L污泥回流液濃度：Xt=10000mg/L設(shè)計(jì)計(jì)算厭氧池容積：V=QT=0.17362.53600=1562.4m3厭氧池尺寸：水深取為h=5.0

32、m。則厭氧池面積：A=V/h=1562.4/5=624.96m2，(取A為625m2)厭氧池直徑：4A4625D28.21m（取D=29m）考慮0.3m的超高，故池總高為H=h+0.3=5+0.3=5.3m。污泥回流量計(jì)算：回流比計(jì)算X4R0.67XrX104污泥回流量：QRRQ10.670.17360.1163m3/s10050m3/d3.6.2氧化溝本設(shè)計(jì)采納卡魯塞爾氧化溝工藝：設(shè)計(jì)參數(shù)：取MLSS=4000mg/Lf=MLVSS/MLSS=0.7溶解氧濃度C=2.0mg/LXV=2800mg/L進(jìn)水水質(zhì)：BOD5=300mg/L3SS=1200mg/LNH-N=12mg/L磷酸鹽（以P計(jì)

33、）=2.5mg/L出水水質(zhì)：BOD5=20mg/LNH3-N2mg/LSS70mg/L設(shè)計(jì)計(jì)算脫氮：需氧化的氨氮量N1，氧化溝產(chǎn)生的節(jié)余污泥中含氮率為12.4%，則用于生物合成的總氮量為：N00.124XVSS0.124QMAX(SaSe)Y1Kdc0.12415000300200.5105(kg/d)0.05301折合成每單位體積進(jìn)水用于生物合成的氮量：N01051000150007(mg/L)則需要氧化的氨氮量N1=進(jìn)水TKN出水NH3-N生物合成所需氮N0N1628747(mg/L)則脫氮量SNO3=進(jìn)水TKN出水TN生物合成所需氮N0SNO36220735(mg/L)所需去除氮量：SN

34、O335150001000525(kg/d)堿度校核：3計(jì)），即可保持PH69，一般以為，節(jié)余堿度達(dá)到100mg/L（以CaCO生物反應(yīng)可以正常進(jìn)行。每氧化1mgNH3-N需要耗費(fèi)7.14堿度；每氧化-3則節(jié)余堿度：SALK1=原水堿度硝化耗費(fèi)堿度+反硝化產(chǎn)生堿度+氧化BOD5產(chǎn)生堿度=原水堿度7.14氧化總氮量+3.57反硝化NO-3-N量+0.1去除BOD5量280-7.1445.063.5734.060.1320112mg/L100mg/L滿足要求計(jì)算硝化菌的生長速率n硝化所需的最小污泥均勻逗留時(shí)間cm，取最低溫度15C0，氧的半速常數(shù)KO2=2.0mg/l，PH=7.2n0.47e0.

35、098T15NDO10.8337.2PHN100.051T1.158KO2DO0.47e0.09815158220.224d18100.051151.1582所以，滿足硝化最小污泥逗留時(shí)間cm1n4.5d。選擇安全系數(shù)計(jì)算氧化溝設(shè)計(jì)污泥逗留時(shí)間cdSFcm2.54.511.25d。因?yàn)榭紤]對污泥部分的穩(wěn)固，實(shí)質(zhì)設(shè)計(jì)污泥齡30d，對應(yīng)生長速率n實(shí)質(zhì)為：實(shí)質(zhì)=1/30=0.033d-1計(jì)算去除有機(jī)物及硝化所需的氧化溝的體積：污泥內(nèi)源呼吸系數(shù)Kd取0.05d-1，污污泥產(chǎn)泥系數(shù)Y取0.5kgVSS/kg去除BOD5，則好氧區(qū)體積：V1YQMAXCSaSe0.51500030300209000m3XV

36、1Kdc280010.0530計(jì)算反硝化所需求增添的氧化溝體積：如假設(shè)，反硝化時(shí)溶解氧的濃度DO=0.2mg/L，計(jì)算溫度仍采納15oC，20oC反硝化速率rDN，取0.07mgNO3-N/(mgVSS.d)。則15oC時(shí)：rDNrDN1.09T201DO0.071.09152010.20.036mgNO3N/mgVSS.d則反硝化所需求增添的氧化溝體積：V2SNO385158447m43XVrDN2.80.036氧化溝總?cè)莘e：VZV1V290005259525m3氧化溝設(shè)計(jì)水力逗留時(shí)間：HRTVZQMAX9525150000.635d16h確立氧化溝的工藝尺寸：設(shè)有效水深h3.5m，超高取0

37、.5m，則：氧化溝深度H3.50.54m，中間分開墻厚度為b=0.25m。設(shè)氧化溝為2座，分為一組，則每座氧化溝體積為VZ，即：2VVZ95254762.5m322每座氧化溝面積：AV4762.51190.6m2h4單溝道寬度b=8m，則彎道部分面積為：1020.252A1()322m直線部分面積：A2=A-A1=1190.6-322=869m2單溝直線長度：LA286943.5m，取L=44m。2b2107.需氧量的確定：速率常數(shù)K取0.22d-1，共2座氧化溝，分為1組，則氧化溝設(shè)計(jì)流量：Q15000m3，氧化溝X，則氧化溝VSS為4000kg/d需氧量為：O2QSaSe1.42XVSS4

38、.5QN0Ne0.56XVSS2.6NO31e0.22515000300201.4240004.51500031.0610001e0.22510000.5640002.61500019.061000272kg/d如取水質(zhì)修正系數(shù)0.85，0.95，壓力修正系數(shù)1，溫度位20oC、25oC時(shí)飽和溶解氧濃度分別為C209.17mg/L、C258.4mg/L則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)需氧量：C20O29.17272SORC1.02425200.850.958.421.0242520C25435.8kg/d18.2kg/h8.回流污泥量計(jì)算：依據(jù)物料均衡進(jìn)水：TSSQXRQRQQRX式中QR回流污泥量（m3）；/hX

39、R回流污泥濃度，依據(jù)公式：XR106RSVISVI為100，取1，X=10000mg/L，其余符號同前則：QRXQTSSQ(4000220)150009450m3/dXRX100004000回流比：RQR945063%15000每組溝節(jié)余污泥量計(jì)算：xQSYf1KdQX1QX50.7(10.0530)10-3(220154)1500010-3201500010-32062kg/d3.7CASS反應(yīng)池3.7.1設(shè)計(jì)說明CASS工藝是SBR工藝的發(fā)展，其前身是ICEAS，由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)構(gòu)成。預(yù)反應(yīng)區(qū)控制在缺氧狀態(tài)，所以提高了對難降解有機(jī)物的去除成效，與傳統(tǒng)的活性污泥

40、法對比，有以下長處：建設(shè)花費(fèi)低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流設(shè)施。運(yùn)行花費(fèi)低，節(jié)能成效明顯。有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，擁有優(yōu)異的脫氮除磷功能。管理簡單，運(yùn)行靠譜，不易發(fā)生污泥膨脹。污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)固，便于進(jìn)一步辦理與辦理。3.7.2設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q=15000m3/d=625m3/h=0.1736m3/s；進(jìn)水COD=600mg/L，去除率為85%；BOD污泥負(fù)荷（Ns）為：0.1kgBOD/MLSS；混雜液污泥濃度為：X=4000mg/L；充水比為：0.32；進(jìn)水BOD=225mg/L，去除率為92%。3.7.3設(shè)計(jì)計(jì)算3.7.3.1運(yùn)行周期及時(shí)間的確定1.曝氣時(shí)間24S0240.3

41、2225Ta4.32h4.5hNsX0.14000式中：充水比S0進(jìn)水BOD值，mg/l；NsBOD污泥負(fù)荷，kgBOD/MLSS；混雜液污泥濃度，mg/L。積淀時(shí)間ts=H+/uu4.6104X1.264.610440001.261.33ms設(shè)曝氣池水深H=5m，緩沖層高度=0.5m，積淀時(shí)間為tsH0.3250.5u1.331.58運(yùn)行周期T設(shè)排水時(shí)間td=0.5h,運(yùn)行周期為T=ta+ts+td=4.5+1.58+0.5=6.58h每日周期數(shù)：N=24/6.584h3.7.3.2反應(yīng)池的容積及構(gòu)造反應(yīng)池容積單池容積為V1Q75002930m3nN240.32反應(yīng)池總?cè)莘e為3V=2Vi=2

42、2930=5860m式中：N周期數(shù)；Vi單池容積；V總?cè)莘e；n池?cái)?shù)，本設(shè)計(jì)中采納2個(gè)CASS池；充水比。CASS反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸CASS反應(yīng)池為滿足運(yùn)行靈巧和設(shè)施安裝需要，設(shè)計(jì)為長方形，一端為進(jìn)水區(qū)，另一端為出水區(qū)。如圖1-4所示為CASS池構(gòu)造。圖1-4CASS池構(gòu)造表示圖據(jù)資料，B：H=12，L：B=46，取B=10m,L=60m。所以3Vi=60105=3000m單池面積Si=Vi/H=3000/5=600m2CASS池沿長度方向設(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，湊近進(jìn)水端為CASS池容積的10%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)。依據(jù)資料，預(yù)反

43、應(yīng)區(qū)長L1=（0.160.25）L，取L1=10m。3.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)。1為：連通孔孔口面積AA1QBL1124nnUH1UQH1nNA式中：每日辦理水量，m3/d；nCASS池子個(gè)數(shù)；U設(shè)計(jì)流水速度，本設(shè)計(jì)中U=50m/h；N一日內(nèi)運(yùn)行周期數(shù)；ACASS池子的面積，m2；A1連通孔孔口面積，；L1預(yù)反應(yīng)區(qū)池長，m；H1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。H1=15000/24600=3.1mA=（15000/250324+10103.1）/50=6.24m2孔口沿隔墻均勻部署，孔口寬度不宜高于1.0m，故取0.

44、9m，則寬為6.93m。3.7.3.3污泥COD負(fù)荷計(jì)算由估計(jì)COD去除率得其COD去除量為：60085%=510mg/L則每日去除的COD值為：15000510/1000=7650kg/dQSNs=U式中：Q每日辦理水量，m3/dSU進(jìn)水COD濃度與出水濃度之差，mg/LnCASS池子個(gè)數(shù)X設(shè)計(jì)污泥濃度，mg/L3Ns=15000510/240005860=0.16kgCOD/(kgMLSS.d)3.7.3.4產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng)1.CASS池產(chǎn)泥量CASS池的節(jié)余污泥主要來自微生物代謝的增值污泥，還有極少部分由進(jìn)水懸浮物積淀形成。CASS池生物代謝產(chǎn)泥量為：QSbXaQSbXVaQSbr（a）

45、QSrrrNsNsr式中：a微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgCODb微生物自己氧化率，1/d依據(jù)啤酒廢水性質(zhì)，參照近似經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)a=0.83，b=0.05，則有：X=（0.83-0.05/0.25）150000.510=4820（kg/d）假設(shè)排泥含水率為98%，則排泥量為：Qs=X/1000（1-P）=4820/1000（1-98%）=241（m3/d）排泥系統(tǒng)每池池底坡向排泥坡度i=0.01，池出水端池底設(shè)（1.01.00.5）m3排泥坑一個(gè)，每池排泥坑中接出泥管DN200一根。3.7.3.5需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算需氧量計(jì)算依據(jù)實(shí)質(zhì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，微生物氧化1kgCOD的參數(shù)a1取0.5

46、3，微生物自己耗氧參數(shù)b1取0.18，則一個(gè)池子需氧量為：O2a1Q(SoSe)b1XV-3+0.18400010-32930=9904kg/d=0.5315000/251010則每小時(shí)耗氧量為：9904=413kg/h24供肚量計(jì)算溫度為20度和30度的水中溶解氧飽和度分別為：Cs(20)9.17mg/L，Cs(30)7.63mg/L微孔曝氣器出口處的絕對壓力為：Pb1.0131059.8103H=1.0131059.81034.5=1.474105Pa式中：H最大水深，m空氣走開主反應(yīng)區(qū)池時(shí)的氧百分比為：21(1EA)100Qt007921(1EA)2110.1518.4300792110

47、.15式中：EA空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移率，取15%值暴氣池中混雜液均勻溶解氧飽和度按最不利溫度為：Csb(30)Cs(Pb105Qt)2.066427.631.47410518.43(105)2.066428.79mg/L溫度為20時(shí)，暴氣池中混雜液均勻溶解氧飽和度為：Csb(20)Cs(Pb105Qt)2.066429.171.47410518.43(105)2.0664210.56mg/L溫度為20時(shí)，脫氧清水的充氧量為：RoRCs(20)a(Csb(T)C)1.024(T20)=57710.56/0.82（0.951.08.79-2.0）1.024=897kg/h式中：a氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，一般

48、取0.80.85，本設(shè)計(jì)取0.82；氧溶解折算系數(shù)，一般取0.90.97，本設(shè)計(jì)取0.95；密度，/L，本設(shè)計(jì)取1.0/L；C廢水中實(shí)質(zhì)溶解氧濃度，mg/L；R需氧量，/L，為66.68/L。暴氣池均勻供肚量為：G=R0/0.3E=897/0.30.15=19933kg/h=15452m3/h(空氣密度為1.29/m3)。每立方米廢水供空肚量為：154522/625=49.45m3每去除1kgCOD的耗空肚量為：154522/6250.510=25.22m3空氣/kgCOD布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算單個(gè)反應(yīng)池平面面積為6010，設(shè)2000個(gè)曝氣器，則每個(gè)曝氣器的曝肚量=G/600=15452/2000=7.

49、73m3/h。選擇QMZM-300盤式膜片式曝氣器。其技術(shù)參數(shù)見表1-5。QMZM-300盤式膜片式曝氣器技術(shù)參數(shù)型號工作通肚量服務(wù)面積氧利用率淹沒深度供肚量QMZM-300280.51.035%59%48m4.25m3/h32m/h個(gè)m/h個(gè)從鼓風(fēng)機(jī)房出來一根空氣干管，在兩個(gè)CASS池設(shè)兩根空氣支管，每根空氣支管上設(shè)46根小支管。兩池共兩根空氣支管，92根空氣小支管。氣干管流速v1為15m/s，支管流速v2為10m/s，小支管流速v3為5m/s，則空氣干管管徑：4G41545220.85m,取DN850鋼管D干管v136003.14153600空氣支管管徑：D橫支管4G4154520.29m

50、，取DN300鋼管，93600v236003.14729空氣小支管管徑：D小支管4G4154520.15m，取DN150鋼管。3600v34636003.14465鼓風(fēng)機(jī)供氣壓力計(jì)算曝氣器的淹沒深度H=4.5m，空氣壓力可按下式進(jìn)行估量：P1.5H9.81.54.59.858.8KPa校核估量的空氣壓力值管道沿程阻力損失可由下式估量：Lv2hd2式中：-阻力損失系數(shù)，取4.4.取空氣干管長為30m，則其沿程阻力損失Lv2-5301521h=4.4102=0.18Kpa，h=0.18Kpad20.85取空氣支管長為40m，則其沿程阻力損失hLv2=4.410-540102=0.3Kpa，h2=0

51、.3Kpad20.292取空氣小支管長為16m,則其沿程阻力損失hLv2=4.410-51652=0.08Kpa，h3=0.08Kpad20.152空氣管道沿程阻力損失為hh1h2h30.180.30.080.56Kpa設(shè)空氣管道的局部阻力損失為hi=0.5KPa，則空氣管路的壓力總損失為：h0.50.561.06Kpa取膜片式微孔曝氣器的最大壓力損失為hf=2.9KPa，則鼓風(fēng)機(jī)的供氣壓力為：P9.8Hhhf9.84.51.062.948.06Kpa58.8KPa。故鼓風(fēng)機(jī)的供氣壓力可采納58.8KPa，選擇一臺風(fēng)機(jī)曝氣，則風(fēng)機(jī)能力為3G=50m/min.鼓風(fēng)機(jī)房部署采納兩臺DG超小型離心鼓

52、風(fēng)機(jī)，供肚量大時(shí)，兩臺一起工作，供肚量小時(shí)，一用一備。DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī)規(guī)格如表1-6。表1-6DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī)流量50m3/min電動機(jī)形式TEFC壓縮介質(zhì)空氣電動機(jī)功率75KW出口壓力63.8KPa電動機(jī)電壓220V軸功率52KW重量1t其占地尺寸為20161008，高為965（含基礎(chǔ)）。3.7.3.6CASS反應(yīng)池液位控制CASS反應(yīng)池有效水深為5米。排水結(jié)束是最低水位111h15.01/0.325.03.4m0.32基準(zhǔn)水位h2為5m,超高h(yuǎn)c為0.5m,保護(hù)水深為0.5m,污泥層高度hsh13.40.53.1m保護(hù)水深的設(shè)置是為了防范排水時(shí)對積淀及排泥的影響。進(jìn)水開始與結(jié)束由水

53、位控制，曝氣開始由水位和時(shí)間控制，曝氣結(jié)束由時(shí)間控制，積淀開始與結(jié)束由時(shí)間控制，排水開始由時(shí)間控制、排水結(jié)束由水位控制。3.7.3.7排出裝置的選擇每池排出負(fù)荷QhTf62543/h=13.88m3/minQd21.5883m2Td選擇XBS-1400型旋轉(zhuǎn)式潷水器，其技術(shù)參數(shù)如表1-7。表1-7XBS-1400型旋轉(zhuǎn)式潷水器技術(shù)參數(shù)型號3堰長（m）總管管徑(mm)潷水深度H（m）功率(KW)流量（m/h）XBS-14001400162502.51.53.8接觸消毒池與加氯間采納隔板式接觸反應(yīng)池設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量：Q=15000m3/d=0.1736m3/s（設(shè)1座）水力逗留時(shí)間：T=0.5h=30min設(shè)計(jì)投氯量為：2.0mg/L均勻水深：h=2.0m隔板間隔：b=3.0m隔板數(shù)：n=6塊設(shè)計(jì)計(jì)算加氯量：WQ21031500030kg/d2.接觸池容積：150003（取313m3）VQT3060312.5m2436003.表面積：FV313156.5m22水流速度：Q0.1736v0.029m/shb23隔板數(shù)為6，則廊道為7，則廊道總寬度：Bn1b7321m加氯池長度：F156.5m（取L為8m）L217.5B7.