啤酒有限公司廢水處理工程,啤酒,有限公司,廢水處理,工程 江西燕京啤酒有限公司廢水處理工程 第一篇 設(shè)計(jì)說明書 第一章 概述 1.1 工廠概況 江西某啤酒有限責(zé)任公司位于江西省某市，其前身為江西某啤酒廠。該廠年產(chǎn)啤酒2～3萬噸，全廠職工人數(shù)為500多人，是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的支柱企業(yè)。隨著企業(yè)的發(fā)展，資金及技術(shù)已成為企業(yè)發(fā)展的障礙。在國家和當(dāng)?shù)卣闹С窒拢本┠称【萍瘓F(tuán)出資8000萬元收購了吉安啤酒廠80%的股份，正式組成了江西某啤酒有限責(zé)任公司。 公司成立后，計(jì)劃將啤酒年產(chǎn)量由目前的2～3萬噸擴(kuò)建至10萬噸，根據(jù)國家及當(dāng)?shù)卣畬?duì)環(huán)境保護(hù)工作的要求，江西某啤酒有限責(zé)任公司對(duì)啤酒廢水處理的處理工作十分重視，決定在工廠擴(kuò)建的同時(shí)興建處理規(guī)模為5000m3/d的廢水處理站，來處理公司生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水。 1.2 水量、水質(zhì)資料 1.2.1 建設(shè)規(guī)模 經(jīng)建設(shè)方確認(rèn)，本設(shè)計(jì)規(guī)模按日最大處理水量Q=5000m3/d 設(shè)計(jì)（包括處理站自用水排水量）。 1.2.2 設(shè)計(jì)原水水質(zhì)指標(biāo) CODcr=1400mg/L BOD5=800 mg/L SS=350mg/L PH=6～10 1.2.3 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo) CODcr≤100 mg/L BOD5≤20 mg/L SS≤70 mg/L PH=6～9 1.2.4 氣象條件： （詳見給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)） 1.2.5 站址概述： 某市位于京九鐵路線上，啤酒廠位于該市東南部，廢水處理站在廠區(qū)的西北角，目前是一片空地，地勢(shì)基本平坦。其北側(cè)為廠區(qū)圍墻，南側(cè)為現(xiàn)有混凝土路，東南兩側(cè)為廠區(qū)。站址東西長約90米，南北長約60米，占地約5400平方米。污水管由站區(qū)南側(cè)進(jìn)入，由北側(cè)排出。站區(qū)自然地面標(biāo)高為76.4m，進(jìn)廠污水管管徑500mm, 管底標(biāo)高75.2m。處理站地面上部0.5米左右為雜填土，其下為粉質(zhì)粘土及沙土，基底穩(wěn)定性良好，地基承載力為280kpa以上，地下水位在地面以下2～3米，根據(jù)勘察資料，地下水無腐蝕性。 第二章 工藝路線的確定及選擇依據(jù) 2.1 處理方法比較 啤酒廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、乙醇等，這些物質(zhì)具有良好的生物可降解性，處理方法主要是生物氧化法。有以下幾種常用方法處理啤酒廢水。 （一）好氧處理工藝 啤酒廢水處理主要采用好氧處理工藝，主要由普通活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法和SBR法。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術(shù)要求嚴(yán)，目前已被其他工藝代替。近年來，SBR和氧化溝工藝得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用。SBR工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，工藝簡單，自動(dòng)化程度高，節(jié)省費(fèi)用，反應(yīng)推動(dòng)力大，能有效防止絲狀菌的膨脹。 CASS工藝(循環(huán)式活性污泥法)是對(duì)SBR方法的改進(jìn)。該工藝簡單，占地面積小，投資較低；有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行費(fèi)用省。 （二）水解—好氧處理工藝 水解酸化可以使啤酒廢水中的大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為小分子易降解的有機(jī)物，出水的可生化性能得到改善，這使得好氧處理單元的停留時(shí)間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時(shí)，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。水解反應(yīng)工藝式一種預(yù)處理工藝，其后面可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和SBR等。啤酒廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果，COD/BOD值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用，提高生物處理啤酒廢水的效率。因此，比完全好氧處理經(jīng)濟(jì)一些。 （三）厭氧—好氧聯(lián)合處理技術(shù) 厭氧處理技術(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?yōu)榧淄楹投趸?。?duì)處理中高濃度的廢水，厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，而且可回收沼氣；所需反應(yīng)器體積更??；能耗低，約為好氧處理工藝的10%～15%；產(chǎn)泥量少，約為好氧處理的10%～15%；對(duì)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。 厭氧法的缺點(diǎn)式不能去除氮、磷，出水往往不達(dá)標(biāo)，因此常常需對(duì)厭氧處理后的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行處理，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)器與其他反應(yīng)器相比有以下優(yōu)點(diǎn)： ①沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流 ②不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價(jià) ③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 ④污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短 同時(shí)，由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)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(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。 （四）不同處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較，見表1-1。 表1-1 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較 處理方法 主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn) 好 氧 工 藝 生物接觸氧化法 采用兩級(jí)接觸氧化工藝，可防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn)象；但需要填料過大，不便于運(yùn)輸和裝填，且污泥排放量大 氧化溝 工藝簡單，運(yùn)行管理方便，出水水質(zhì)好，但污泥濃度高，污水停留時(shí)間長，基建投資大，曝氣效率低，對(duì)環(huán)境溫度要求高 SBR法 占地面積小，機(jī)械設(shè)備少，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單，自動(dòng)化程度高；但還需曝氣能耗，污泥產(chǎn)量大。 厭氧 好氧 工藝 水解—好氧技術(shù) 節(jié)能效果顯著，且BOD/COD值增大，廢水的可生化性能增加，可縮短總水力停留時(shí)間，提高處理效率，剩余污泥量少 UASB—好氧技術(shù) 技術(shù)上先進(jìn)可行，投資小，運(yùn)行成本低，效果好，可回收能源，產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，由一定收益；操作要求嚴(yán) 從表中可以看出厭氧—好氧聯(lián)合處理在啤酒廢水處理方面有較大優(yōu)點(diǎn)，故啤酒廢水厭氧—好氧處理技術(shù)是最好的選擇。 2.2 處理工藝路線的確定 通過上述分析比較，本案選用厭氧—好氧處理。其工藝流程如圖1-1所示。 圖1-1 啤酒廢水處理工藝 啤酒廢水先經(jīng)過中格柵去除大雜質(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6.5～7.5之間。調(diào)節(jié)池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。厭氧處理過程中產(chǎn)生的沼氣被收集到沼氣柜。UASB反應(yīng)器內(nèi)的污水流入CASS池中進(jìn)行好氧處理，而后達(dá)標(biāo)出水。來自UASB反應(yīng)器、CASS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，裝車外運(yùn)處置。 第三章 主要處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及選型 3.1 格柵池 3.1.1 構(gòu)筑物 功 能：放置機(jī)械格柵 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu) 尺 寸：2700×3000×3000（H）mm 3.1.2 主要設(shè)備 機(jī)械格柵 功 能：去除大顆粒懸浮物 型 號(hào)：HF-500 數(shù) 量：2臺(tái) 柵 寬：B=10mm 柵 隙：b=15mm 安裝角度：α= 60° 電機(jī)功率：N=1.1kw 3.2 集水池 3.2.1 構(gòu)筑物 功 能：貯存廢水 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu) 尺 寸：φ5800×2000（H）mm 3.2.2 主要設(shè)備 ①廢水提升泵 功 能：提升廢水進(jìn)入酸化調(diào)節(jié)池 型 號(hào)：100QW120-10-5.5 數(shù) 量：3臺(tái)（兩用一備） 流 量：Q=30L/s 揚(yáng) 程：H=10.0m 功 率：N=5.5KW ②水力篩 功 能：過濾廢水中的細(xì)小懸浮物 型 號(hào)：HS—120 數(shù) 量：3臺(tái)（二用一備） 處理量：Q=100m3/h 柵 隙：b=1.5mm 3.3 酸化調(diào)節(jié)池 3.3.1 構(gòu)筑物 功 能：調(diào)節(jié)并預(yù)酸化 數(shù) 量：1座 尺 寸：15000×13000×6000（H）mm HRT：T=5.0h 3.3.2主要設(shè)備 ① 潛水?dāng)嚢铏C(jī) 功 能：使廢水混合均勻 型 號(hào)：QJB7.5/6－640/3-303/c/s 推 力：990N 數(shù) 量：1臺(tái) 功 率：N=7.5kw ② 配水泵 功 能：UASB進(jìn)水泵 型 號(hào)：150QW1100-15-11 數(shù) 量：3臺(tái)（兩用一備） 流 量：Q=30L/s 揚(yáng) 程：H=15m 功 率：N=11.0KW ③ 加藥裝置 設(shè)備類型：AHJ-I 數(shù) 量：1套 其中： a.酸輸送泵 數(shù) 量：1臺(tái) 型 號(hào)：CQF40-25-120F 流 量：Q=6.3 m3/h 揚(yáng) 程：H=15.0m 功 率：N=0.75kW b.堿貯罐 數(shù) 量：1臺(tái) 尺 寸：φ1400×1800(H)mm 3.4 UASB反應(yīng)器 功 能：去除CODcr、BOD5、SS，產(chǎn)生沼氣 池 數(shù)：2座 類 型：鋼筋砼結(jié)構(gòu) 尺 寸：16000×10000×6500（H）mm 1040m3 容積負(fù)荷（Nv）為：4.5kgCOD/(m3·d) 去除率80％ 附件： ① 水封 功 能：保持UASB中氣相一定壓力 數(shù) 量：2臺(tái) 尺 寸：φ500×1200（H）mm ② 沼氣貯罐 尺 寸：φ7000㎜×H6000㎜ 數(shù) 量：1臺(tái) 3.5 CASS池 3.5.1 構(gòu)筑物 功 能：去除CODcr、BOD5、SS 結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu) 數(shù) 量：2座 尺 寸：40000×10000×5500（H）mm BOD污泥負(fù)荷（Ns）為：0.1kgBOD/㎏MLSS 3.5.2 主要設(shè)備 ① 鼓風(fēng)機(jī) 功 能：提供氣源 數(shù) 量：2臺(tái)（一用一備） 型 號(hào)：DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī) 風(fēng) 量：Q=50m3/min 風(fēng) 壓：P=63.8Kpa 功 率：N=75.0KW ② 盤式膜片曝氣器 功 能：充氧、攪拌 數(shù) 量：423個(gè) 型 號(hào)：QMZM-300 氧利用率：35%～59% ③ 潷水器 功 能：排上清液 型 號(hào)：XBS—300 數(shù) 量：2臺(tái) 管 徑：DN250 排水量：Q=300m3/h 功 率：N=1.5KW 3.6 集泥井 3.6.1 構(gòu)筑物 功 能：收集存儲(chǔ)污泥 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu) 尺 寸：4000×4000×3500(H)mm 3.6.2 主要設(shè)備 污泥提升泵 功 能：提升污泥進(jìn)入濃縮池 型 號(hào)：80QW50-10-3 數(shù) 量：2臺(tái)（一用一備） 流 量：Q=14L/s 揚(yáng) 程：H=10.0m 功率：N=3KW 3.7 污泥濃縮池 功 能：濃縮污泥 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu) 尺 寸：5700×5700×5800(H)mm 3.8 污泥脫水間 帶式壓濾機(jī) 功 能：污泥脫水 型 號(hào)：DYQ-1000 數(shù) 量：1臺(tái) 濾帶快度：1000mm 電機(jī)功率：N=1.5kw 配套設(shè)備：溶藥攪拌機(jī) ZJ-470 1臺(tái) N=2.2kw 加藥泵 J-Z125/3.2 1臺(tái) N=0.75kw 3.9 主要設(shè)備 主要設(shè)備見表1-2。 表1-2 主要設(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè)備名稱 型號(hào)、規(guī)格 單位 數(shù)量 1 機(jī)械格柵 HF-300 柵隙15mm 臺(tái) 2 2 廢水提升泵 100QW120-10-5.5 Q=30L/s H=10.0m N=5.5KW 臺(tái) 3 3 固定過濾機(jī) HS120 臺(tái) 3 4 潛水?dāng)嚢铏C(jī) QJB7.5/6－640/3-303/c/s N=7.5KW 臺(tái) 1 5 配水泵 150QW1100-15-11 Q=30L/s H=15m N=11.0KW 臺(tái) 3 6 加藥裝置 AHJ-I 套 1 7 氣水分離器 φ500×1800（H）mm 臺(tái) 1 8 水封器 φ500×1200（H）mm 臺(tái) 2 9 沼氣貯罐 φ7000㎜×H6000㎜ 個(gè) 1 10 鼓風(fēng)機(jī) DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī) N=75.0KW 臺(tái) 2 11 盤式膜片式曝氣器 QMZM-300 根 423 12 潷水器 XBS—300 N=1.5KW 臺(tái) 2 13 污泥提升泵 80QW50-10-3 N=3KW 臺(tái) 2 14 帶式壓濾機(jī) DYQ-1000 套 1 第四章 污水處理站總體布置 4.1 布置原則 （1）處理站構(gòu)（建）筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)約用地和便于管理。 ① 池形的選擇應(yīng)考慮減少占地，利于構(gòu)（建）筑物之間的協(xié)調(diào)； ② 構(gòu)（建）筑物單體數(shù)量除按計(jì)算要求計(jì)算外，亦應(yīng)利于相互間的協(xié)調(diào)和總圖的協(xié)調(diào)。 ③ 構(gòu)（建）筑物的布置除按工藝流程和進(jìn)出水方向順捷布置外，還應(yīng)考慮與外界交通、氣象、人居環(huán)境和發(fā)展規(guī)劃的協(xié)調(diào)，做好功能劃分和局部利用。 （2）構(gòu)（建）筑物之間的間距應(yīng)按交通、管道敷設(shè)、基礎(chǔ)工程和運(yùn)行管理需要考慮。 （3）管線布置盡量沿道路與構(gòu)（建）筑物平行布置，便于施工與檢修。 （4）做好建筑、道路、綠地與工藝構(gòu)筑物的協(xié)調(diào)，做到即使生產(chǎn)運(yùn)行安全方便，又使站區(qū)環(huán)境美觀，向外界展現(xiàn)優(yōu)美的形象。 具體做好以下布置： ① 污水調(diào)節(jié)池和污泥濃縮池應(yīng)與辦公區(qū)或廠前區(qū)分離； ② 配電應(yīng)靠近引入點(diǎn)或電耗大的構(gòu)（建）筑物，并便于管理； ③ 沼氣系統(tǒng)的安全要求較高，應(yīng)遠(yuǎn)離明火或人流、物流繁忙區(qū)域； ④ 重力流管線應(yīng)盡量避免迂回曲折。 4.2 管線設(shè)計(jì) （1）污水管 ① 進(jìn)水管：原污水溝上截流閘板的設(shè)置和進(jìn)站控制閘板的設(shè)計(jì)由啤酒廠完成。DN=500㎜。 ② 出水管： DN400鋼管或鑄鐵管，q=60L/s,v=0.92m/s, i=0.006。 ③ 超越管：考慮運(yùn)行故障或進(jìn)水嚴(yán)重超過設(shè)計(jì)水量水質(zhì)時(shí)廢水的出路，在UASB之前設(shè)置超越管，規(guī)格DN400鑄鐵管或陶瓷管，i=0.006。 ④ 溢流管：濃縮池上清液及脫水機(jī)壓濾水含微生物有機(jī)質(zhì)0.5%～1.0%，需進(jìn)一步處理，排入調(diào)節(jié)池。設(shè)置溢流管，DN150鋼管，i=0.004。 （2）污泥管 UASB、CASS反應(yīng)池污泥池均為重力排入集泥井，站區(qū)排泥管均選用DN200鋼管，i = 0.02。 集泥井至濃縮池，濃縮池排泥泵貯泥柜，貯泥柜至脫水機(jī)間均為壓力輸送污泥管。集泥井排泥管DN200，鋼管，v=1.0m/s。濃縮池排泥管，貯泥柜排泥管，DN200，鋼管，v=1.0m/s。 （3）沼氣管 沼氣管從UASB至水封罐為DN100鋼管，從水封罐向氣水分離器及沼氣柜為DN150，鋼管，沼氣管道逆坡向走管，i = 0.005。 （4）給水管 沿主干道設(shè)置供水干管200DN，鍍鋅鋼管。引入污泥脫水機(jī)房供水支管DN50， 鍍鋅鋼管。引入辦公綜合樓泵房及各地均勻?yàn)镈N32，鍍鋅鋼管。 （5）雨水外排 依靠路邊坡排向廠區(qū)主干道雨水管。 （6）管道埋深 ① 壓力管道 在車行道之下，埋深0.7～0.9m，不得不小于0.7m，在其他位置0.5～0.7m，不宜大于0.7m。 ② 重力管道 由設(shè)計(jì)計(jì)算決定，但不宜小于0.7m（車行道下）和0.5m（一般市區(qū)）。 4.3 布置特點(diǎn) 平面布置特點(diǎn)：布置緊湊，構(gòu)（建）筑物占地面積比例大。重點(diǎn)突出，運(yùn)行及安全重點(diǎn)區(qū)域UASB放于站前部，引起注意，但未靠近廠區(qū)主干道。美化環(huán)境，集水井、調(diào)節(jié)池側(cè)面、污泥儲(chǔ)存池設(shè)于站后部。 4.4 高程布置 污水處理工程的污水處理流程高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房的標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之間連接管渠的尺寸及其標(biāo)高；通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高；從而使污水能夠在處理構(gòu)筑物之間順暢的流動(dòng)，保證污水處理工程的正常運(yùn)行。 污水處理工程的高程布置一般遵守如下原則： (1).認(rèn)真計(jì)算管道沿程損失、局部損失、各處理構(gòu)筑物、計(jì)量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失；考慮最大時(shí)流量，事故流量的增加，并留有一定的余地；還應(yīng)當(dāng)考慮到當(dāng)某座構(gòu)筑物停止運(yùn)行時(shí)，與其相鄰的其余構(gòu)筑物及其連接管渠能通過全部流量。 (2).避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費(fèi)水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實(shí)現(xiàn)自流。 (3).在認(rèn)真計(jì)算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的揚(yáng)程，以降低運(yùn)行費(fèi)用。 (4).需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時(shí)間能夠自流排入水體。注意排放水位不一定選取水體多年最高水位，因?yàn)槠涑霈F(xiàn)時(shí)間短，易造成常年水頭浪費(fèi)，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的高水位作為排放水位，當(dāng)水體水位高于設(shè)計(jì)排水位時(shí)，可進(jìn)行短時(shí)間的提升排放。 (5).應(yīng)盡可能使污水處理工程的出水渠不受水體洪水的頂托，并能自流。處理裝置及構(gòu)筑物的水頭損失 (6).盡可能利用地形坡度，使污水按處理流程在構(gòu)筑物之間能自流，盡量減少提升次數(shù)和水泵所需揚(yáng)程。 (7).協(xié)調(diào)好站區(qū)平面布置與各單體埋深，以免工程投資增大、施工困難和污水多次提升。 (8).注意污水流程和污泥流程的配合，盡量減少提升高度。 (9).協(xié)調(diào)好單體構(gòu)造設(shè)計(jì)與各構(gòu)筑物埋深，便于正常排放，又利檢修排空。 第二篇 設(shè)計(jì)計(jì)算書 第一章 啤酒廢水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算 1.1 格柵 1.1.1 設(shè)計(jì)說明 格柵主要是攔截廢水中的較大顆粒和漂浮物，以確保后續(xù)處理的順利進(jìn)行。 1.1.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h =0.058m3/s ； 柵條寬度S=10mm 柵條間隙d = 15mm 柵前水深h=0.4 m 格柵安裝角度α= 60°，柵前流速0.7 m/s ,過柵流速0.8m/s ； 單位柵渣量W = 0.07m3/103 m3 廢水 。 1.1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 由于本設(shè)計(jì)水量較少，故格柵直接安置于排水渠道中。格柵如圖2-1。 圖1-1 格柵示意圖 1.1.3.1柵條間隙數(shù) 式中： Q ———— 設(shè)計(jì)流量，m3/s α ———— 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 = 12條。 1.1.3.2 柵槽寬度 柵槽寬度一般比格柵寬0.2～0.3m，取0.3 m。 即柵槽寬為0.29+0.3=0.59 m ，取0.6 m。 1.1.3.3 進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 設(shè)進(jìn)水渠道寬B1=0.5 m ，其漸寬部分展開角度α1= 60° 1.1.3.4 柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度 1.1.3.5 通過格柵水頭損失 取k = 3 ,β = 1.79(柵條斷面為圓形)，v = 0.8m/s ，則 h1 = 式中： k -------- 系數(shù)，水頭損失增大倍數(shù) β-------- 系數(shù)，與斷面形狀有關(guān) S -------- 格條寬度，m d -------- 柵條凈隙，mm v -------- 過柵流速，m/s α-------- 格柵傾角，度 h1 = = 0.088 m 1.1.3.6 柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m H=h+h1+h2=0.4+0.088+0.3=0.788≈0.8m 1.1.3.7 柵后槽總長度 1.1.3.8 每日柵渣量 柵渣量(m3/103m3污水)，取0.1～0.01,粗格柵用小值，細(xì)格柵用大值，中格柵用中值取W1 = 0.07m3/103m3 K2 = 1.5 ，則： W = 式中： Q ----------- 設(shè)計(jì)流量，m3/s W1 ---------- 柵渣量(m3/103m3污水)，取0.07m3/103m3 W = = 0.23 m3/d ＞ 0.2 m3/d (采用機(jī)械清渣) 選用HF-500型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，其性能見下表2-1， 表1-1 HF-500型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)性能規(guī)格表 型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率（Kw） 設(shè)備寬（mm） 設(shè)備高（mm） 設(shè)備總寬（mm） 溝寬（mm） 溝深（mm） 導(dǎo)流槽長度（mm） 設(shè)備安裝長（mm） HF-500 1.1 500 5000 850 580 1535 1500 2500 1.2 集水池 1.2.1 設(shè)計(jì)說明 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。 1.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h =0.058m3/s ； 1.2.3 設(shè)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)三臺(tái)水泵（兩用一備），每臺(tái)泵的流量為Q=0.029 m3/s≈0.03 m3/s 。 集水池容積采用相當(dāng)于一臺(tái)泵30min的容量 m3 有效水深采用2m，則集水池面積為F=27 m2 ，其尺寸為 5.8m×5.8m。 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0.3-0.8m/h為宜。 1.3 泵房 1.3.1 設(shè)計(jì)說明 泵房采用下圓上方形泵房，集水池與泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式。考慮三臺(tái)水泵，其中一臺(tái)備用。 1.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h =0.058m3/s 取Q=60L/s，則一臺(tái)泵的流量為30 L/s。 1.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 1.3.3.1 選泵前總揚(yáng)程估算 經(jīng)過格柵水頭損失為0.2m，集水池最低水位與所需提升經(jīng)常高水位之間的高差為： 78.5-73.412=4.5 m 1.3.3.2 出水管水頭損失 總出水管Q=60L/s，選用管徑DN250，查表的v=1.23m/s,1000i=9.91,一根出水管，Q=30L/s，選用管徑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： 1.3.3.3 水泵揚(yáng)程 泵站內(nèi)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=4.5+0.5+1.5+1.0=7.5m 取8m。 1.3.3.4 選泵 選擇100QW120-10-5.5型污水泵三臺(tái)，兩用一備，其性能見表2-3 表1-2 100QW120-10-5.5型污水泵性能 流量 30L/s 電動(dòng)機(jī)功率 5.5KW 揚(yáng)程 10m 電動(dòng)機(jī)電壓 380V 轉(zhuǎn)速 1440r/min 出口直徑 100㎜ 軸功率 4.96KW 泵重量 190kg 效率 77.2% 1.4 水力篩 1.4.1 設(shè)計(jì)說明 過濾廢水中的細(xì)小懸浮物 1.4.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h =0.058m3/s 1.4.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)型選取 選用HS120型水力篩三臺(tái)（兩用一備），其性能如表2-2， 1-3 HS120型水力篩規(guī)格性能 處理水量（m3/h） 篩隙(mm) 設(shè)備空重(Kg) 設(shè)備運(yùn)行重量(Kg) 100 1.5 460 1950 圖1-2 水力篩外形圖 1.5 調(diào)節(jié)池 1.5.1 設(shè)計(jì)說明 調(diào)節(jié)池是用來均衡調(diào)節(jié)污水水量、水質(zhì)、水溫的變化，降低對(duì)生物處理設(shè)施的沖擊，為使調(diào)節(jié)池出水水質(zhì)均勻，防止污染物沉淀，調(diào)節(jié)池內(nèi)宜設(shè)置攪拌、混合裝置。 1.5.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h =0.058m3/s ； 調(diào)節(jié)池停留時(shí)間T=5.0h 。 1.5.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 1.5.3.1 調(diào)節(jié)池有效容積 V = QT = 208.33×5 =1041.65 m3 1.5.3.2 調(diào)節(jié)池水面面積 調(diào)節(jié)池有效水深取5.5米，超高0.5米，則 1.5.3.3 調(diào)節(jié)池的長度 取調(diào)節(jié)池寬度為15 m，長為13 m，池的實(shí)際尺寸為：長×寬×高=15m ×13m ×6m = 1170 m3。 1.5.3.4 調(diào)節(jié)池的攪拌器 使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，選型QJB7.5/6－640/3-303/c/s1臺(tái) 1.5.3.5 藥劑量的估算 設(shè)進(jìn)水pH值為10，則廢水中【OH-】=10-4mol/L,若廢水中含有的堿性物質(zhì)為NaOH,所以CNaOH=10-4×40=0.04g/L，廢水中共有NaOH含量為5000×0.04=200kg/d，中和至7，則廢水中【OH-】=10-7mol/L，此時(shí)CNaOH=10-7×40=0.4×10-5g/L，廢水中NaOH含量為5000×0.04×10-5=0.02kg/d，則需中和的NaOH為200-0.02=199.98 kg/d，采用投酸中和法，選用96%的工業(yè)硫酸，藥劑不能完全反應(yīng)的加大系數(shù)取1.1， 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 80 98 199.98㎏ 244.976㎏ 所以實(shí)際的硫酸用量為 kg/d。 投加藥劑時(shí)，將硫酸稀釋到3%的濃度，經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后投加到調(diào)節(jié)池，故投加酸溶液量為 1.5.3.6 調(diào)節(jié)池的提升泵 設(shè)計(jì)流量Q = 30L/s,靜揚(yáng)程為80.9-71.05=9.85m。 總出水管Q=60L/s，選用管徑DN250，查表的v=1.23m/s,1000i=9.91,設(shè)管總長為50m，局部損失占沿程的30%，則總損失為： 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=9.85+0.64+1.5+1.0=12.99m 取13m。 選擇150QW100-15-11型污水泵三臺(tái)，兩用一備，其性能見表2-3 表1-4 150QW100-15-11型污水泵性能 流量 30L/s 電動(dòng)機(jī)功率 11KW 揚(yáng)程 15m 電動(dòng)機(jī)電壓 380V 轉(zhuǎn)速 1460r/min 出口直徑 150㎜ 軸功率 4.96KW 泵重量 280kg 效率 75.1% 1.6 UASB反應(yīng)池 1.6.1 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)、三相分離器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及沼氣收集系統(tǒng)組成。UASB反應(yīng)池有以下優(yōu)點(diǎn)： n 沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無需污泥回流 n 不填載體，構(gòu)造簡單節(jié)省造價(jià) n 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 n 污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短 1.6.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h =0.058m3/s ； 進(jìn)水COD=1400mg/L 去除率為80% ； 容積負(fù)荷（Nv）為：4.5kgCOD/(m3·d)； 污泥產(chǎn)率為：0.07kgMLSS/kgCOD ； 產(chǎn)氣率為：0.4m3/kgCOD 。 1.6.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 1.6.3.1 UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 1.反應(yīng)器容積計(jì)算 (包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū)) UASB有效容積為： V有效 = 式中： V有效 ------------- 反應(yīng)器有效容積，m3 Q ------------- 設(shè)計(jì)流量，m3/d S0 ------------- 進(jìn)水有機(jī)物濃量,kgCOD/m3 Nv ------------- 容積負(fù)荷,kgCOD/(m3·d) V有效 = = 1556 m3 2. UASB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 ①反應(yīng)器有效高度為5m，則 ②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以下較為合適 設(shè)池長L=16m，則寬 ，取10m 。 單池截面積： ③設(shè)計(jì)反應(yīng)池總高H=6.5m，其中超高0.5 m （一般應(yīng)用時(shí)反應(yīng)池裝液量為70%-90%） 單池總?cè)莘e 單池有效反應(yīng)容積 單個(gè)反應(yīng)器實(shí)際尺寸 16m×10 m×6.5 m 反應(yīng)器數(shù)量 2座 總池面積 反應(yīng)器總?cè)莘e 總有效反應(yīng)容積 ， 符合有機(jī)符合要 求UASB體積有效系數(shù) 在70%-90%之間，符合要求 ④ 水力停留時(shí)間（HRT）及水力負(fù)荷率(Vr) 符合設(shè)計(jì)要求。 1.6.3.2 三相分離器構(gòu)造設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)說明 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。 本工程設(shè)計(jì)中，與短邊平行，沿長邊每池布置6個(gè)集氣罩，構(gòu)成6個(gè)分離單元，則每池設(shè)置6個(gè)三相分離器。 三相分離器長度B=10m ，每個(gè)單元寬度b=L/6=16/6=2.667m 。 沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積，即160 m2 。 沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率 3. 回流縫設(shè)計(jì) 如圖1-3是三相分離器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖1-3 三相分離器結(jié)構(gòu)示意圖 設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角α= 55°，取h3 = 1.1m； b1 = h3/tgθ 式中： b1———— 下三角集氣罩底水平寬度，m; α———— 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 = = 0.77 m 則相鄰兩個(gè)下三角形集氣罩之間的水平距離： b2 = b - 2 b1 = 2.667 – 2 × 0.77 = 1.13 m 則下三角形回流縫面積為： S1 = b2·l·n = 1.13 × 10 × 6= 67.8 m2 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： 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 = = 1.53 m/h < 2.0 m/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= 0.45 m ,則上三角形回流縫面積為： S2 = b3·l·2n = 0.45 × 10 × 2 × 6 = 54 m2 上下三角形集氣罩之間回流逢中流速(V2)可用下式計(jì)算： V2 = Q1/S2， 式中： Q2———— 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； V1 = = 1.92 m/h V1 < V2 < 2.0 m/s,符合設(shè)計(jì)要求。 確定上下三角形集氣罩相對(duì)位置及尺寸，由圖可知： BC = b3/sin35°= 0.35/0.5736 ＝ 0.61 m 4. 氣液分離設(shè)計(jì) 由圖2-3可知： CE = CDSin55°= 0.45×Sin55°=0.37m CB = 設(shè)AB=0.4m ，則 h4 = (AB·cos55°+ b2/2)· = (0.4 × 0.5736 + 0.72/2) × 1.4281 = 0.824 m 校核氣液分離。 假定氣泡上升流速和水流流速不變 沿AB方向水流速度： 式中： B———— 三相分離器長度 N———— 每池三相分離器數(shù)量 氣泡上升速度： Vb = 式中： d———— 氣泡直徑，cm； ρ1———— 液體密度，g/cm3； ρg———— 沼氣密度，g/cm3； ρ———— 碰撞系數(shù)，取0.95； μ———— 廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)，0.02g/cm·s； V———— 液體的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，cm2/s 取d = 0.01cm(氣泡)，常溫下，ρ1 = 1.03g/cm3, ρg = 1.2×10-3g/cm3 ， V = 0.0101cm2/s , ρ = 0.95 ，μ= Vρ1 = 0.0101×1.03 = 0.0104g/cm·s 。一般廢水的μ>凈水的μ,故取μ= 0.02g/cm·s 。由斯托克斯工式可得氣體上升速度為： ； ； ；可脫去d≧0.01cm 的氣泡。 5. 三相分離器與UASB高度設(shè)計(jì) 三相分離區(qū)總高度 h= h2 + h3 + h4–h5 h2為集氣罩以上的覆蓋水深，取0.5m。 UASB總高H = 6.5m，沉淀區(qū)高2.5m，污泥區(qū)高1.5m，懸浮區(qū)高2.0m，超高0.5m。 1.6.3.3 布水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 配水系統(tǒng)采用穿孔配管，進(jìn)水管總管徑取200㎜，流速約為0.95 m/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1.5 m，配水孔徑采用16㎜，孔距1.5 m，每孔服務(wù)面積為1.5×1.5=2.25 ㎡，孔徑向下，穿孔管距離反應(yīng)池底0.2 m，每個(gè)反應(yīng)器有66個(gè)出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水。 2. 布水孔孔徑 共設(shè)置布水孔66個(gè)，出水流速u選為2.2m/s，則孔徑為 3. 驗(yàn)證 常溫下，容積負(fù)荷（Nv）為：4.5kgCOD/(m3·d)；產(chǎn)氣率為：0.4m3/kgCOD ；需滿足空塔水流速度uk≤1.0 m/h,空塔沼氣上升流速ug≤1.0 m/h。 空塔水流速度 ＜1.0 m/h 符合要求。 空塔氣流速度 ＜ 1.0 m/h 符合要求。 1.6.3.4 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 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,則兩座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 ① 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80%。 ② 據(jù)VSS/SS = 0.8，△X=392/0.8=490 kgSS/d 單池產(chǎn)泥 △Xi = △X/2 = 490/2 = 245 kgSS/d ③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 ④污泥齡 3. 排泥系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在UASB三相分離器下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。每天排泥一次。 1.6.3.5 出水系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 出水系統(tǒng)的作用是把沉淀區(qū)液面的澄清水均勻的收集并排出。出水是否均勻?qū)μ幚硇Ч泻艽蟮挠绊憽? 1. 出水槽設(shè)計(jì) 對(duì)于每個(gè)反應(yīng)池，有6個(gè)單元三相分離器，出水槽共有6條，槽寬0.3m。 ① 單個(gè)反應(yīng)器流量 ② 設(shè)出水槽口附近水流速度為0.2 m/s，則 槽口附近水深 取槽口附近水深為0.25 m，出水槽坡度為0.01；出水槽尺寸10 m×0.2 m×0.25 m；出水槽數(shù)量為6座。 2. 溢流堰設(shè)計(jì) ① 出水槽溢流堰共有12條（6×2），每條長10 m，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)器處理水量28L/s,查知溢流負(fù)荷為1-2 L/（m·s），設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷f = 1.117 L/（m·s），則堰上水面總長為： 。 三角堰數(shù)量： 個(gè)，每條溢流堰三角堰數(shù)量：504/12=42個(gè)。 一條溢流堰上共有42個(gè)100㎜的堰口，42個(gè)140㎜的間隙。 ②堰上水頭校核 每個(gè)堰出流率： 按900三角堰計(jì)算公式， 堰上水頭： ③出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 反應(yīng)器沿長邊設(shè)一條矩形出水渠，6條出水槽的出水流至此出水渠。設(shè)出水渠寬0.8m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度為0.3m/s。 渠口附近水深 以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，出水渠渠深：0.25+0.116=0.37m，離出水渠渠口最遠(yuǎn)的出水槽到渠口的距離為14.67米，出水渠長為 14.67+0.1=14.77m，出水渠尺寸為 14.77m×0.8m×0.37m，向渠口坡度0.001。 ④ UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算 選用DN250鋼管排水，充滿度為0.6，管內(nèi)水流速度為 1.6.3.6 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 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0.4。 ①總產(chǎn)氣量 每個(gè)UASB反應(yīng)器的產(chǎn)氣量 ②集氣管 每個(gè)集氣罩的沼氣用一根集氣管收集，單個(gè)池子共有13根集氣管。 每根集氣管內(nèi)最大氣流量 據(jù)資料，集氣室沼氣出氣管最小直徑d=100mm,取100㎜. ③沼氣主管 每池13根集氣管先通到一根單池主管，然后再匯入兩池沼氣主管。采用鋼管，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 取D=150㎜，充滿度為0.8，則流速為 ④ 兩池沼氣最大氣流量為 取DN=250㎜，充滿度為0.6；流速為 2. 水封灌設(shè)計(jì) 水封灌主要是用來控制三相分離氣的集氣室中氣液兩相界面高度的，因?yàn)楫?dāng)液面太高或波動(dòng)時(shí)，浮渣或浮沫可能會(huì)引起出氣管的堵塞或使氣體部分進(jìn)入沉降室，同時(shí) 兼有有排泥和排除冷凝水作用。 ① 水封高度 式中： H0———— 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2m H2O，貯氣罐內(nèi)壓強(qiáng)H0為400㎜H2O。 ②水封灌 水封高度取1.5 m，水封灌面積一般為進(jìn)氣管面積的4倍，則 水封灌直徑取0.5m。 3. 氣水分離器 氣水分離器起到對(duì)沼氣干燥的作用，選用φ500㎜×H1800㎜鋼制氣水分離器一個(gè)，氣水分離器中預(yù)裝鋼絲填料，在氣水分離器前設(shè)置過濾器以凈化沼氣，在分離器出氣管上裝設(shè)流量計(jì)及壓力表。 4. 沼氣柜容積確定 由上述計(jì)算可知該處理站日產(chǎn)沼氣2240，則沼氣柜容積應(yīng)為3h產(chǎn)氣量的體積確定，即。 設(shè)計(jì)選用300鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式儲(chǔ)氣柜，尺寸為φ7000㎜×H6000㎜。 1.7 CASS反應(yīng)池 1.7.1 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)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)： n 建設(shè)費(fèi)用低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流設(shè)備。 n 運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能效果顯著。 n 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。 n 管理簡單，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹。 n 污泥產(chǎn)量低，性質(zhì)穩(wěn)定，便于進(jìn)一步處理與處置。 1.7.2 設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)流量Q = 5000m3/d = 208.33 m3/h =0.058m3/s ； 進(jìn)水COD=280mg/L ，去除率為85% ； BOD污泥負(fù)荷（Ns）為：0.1kgBOD/㎏MLSS； 混合液污泥濃度為：X=4000mg/L ； 充水比為： 0.32 ； 進(jìn)水BOD= 160 mg/L，去除率為90%。 1.7.3 設(shè)計(jì)計(jì)算 1.7.3.1 運(yùn)行周期及時(shí)間的確定 1. 曝氣時(shí)間 式中： ———— 充水比 ———— 進(jìn)水BOD值，mg/l； ———— BOD污泥負(fù)荷，kgBOD/㎏MLSS； X———— 混合液污泥濃度，mg/L。 2. 沉淀時(shí)間 設(shè)曝氣池水深H = 5m，緩沖層高度 =0.5 m，沉淀時(shí)間為： 3. 運(yùn)行周期T 設(shè)排水時(shí)間td=0.5h,運(yùn)行周期為 每日周期數(shù)： N= 24/6=4 1.7.3.2 反應(yīng)池的容積及構(gòu)造 1. 反應(yīng)池容積 單池容積為 反應(yīng)池總?cè)莘e為 式中： N———— 周期數(shù)； ———— 單池容積； ———— 總?cè)莘e； n ———— 池?cái)?shù)，本設(shè)計(jì)中采用2個(gè)CASS池； ———— 充水比。 2. CASS反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸 CASS反應(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1-4 CASS池結(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 m3 單池面積 CASS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，靠近進(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)。 根據(jù)資料，預(yù)反應(yīng)區(qū)長L1=（0.16～0.25）L，取L1=8 m。 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)為3個(gè)。 連通孔孔口面積A1為： 式中： Q ———— 每天處理水量，； ———— CASS池子個(gè)數(shù) ； U ———— 設(shè)計(jì)流水速度，本設(shè)計(jì)中U = 50 m/h ； ———— 一日內(nèi)運(yùn)行周期數(shù) ； A ———— CASS池子的面積， ； ———— 連通孔孔口面積，㎡ ； ———— 預(yù)反應(yīng)區(qū)池長， ； ———— 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，； B———— 反應(yīng)池寬，。 = = 1.6 m 孔口沿隔墻均勻布置，孔口寬度不宜高于1.0，故取0.9，則寬為2.8。 1.7.3.3污泥COD負(fù)荷計(jì)算 由預(yù)計(jì)COD去除率得其COD去除量為： 280 則每日去除的COD值為： = 1190 kg/d = 式中： Q ———— 每天處理水量， SU ———— 進(jìn)水COD濃度與出水濃度之差，mg/L n ———— CASS池子個(gè)數(shù) X———— 設(shè)計(jì)污泥濃度，mg/L V———— 主反應(yīng)區(qū)池體積， = = 0.11 1.7.3.4 產(chǎn)泥量及排泥系統(tǒng) 1. CASS池產(chǎn)泥量 CASS池的剩余污泥主要來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。CASS池生物代謝產(chǎn)泥量為： 式中： a ———— 微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgCOD 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=0.83，b=0.05，則有： 假定排泥含水率為98%，則排泥量為： 2.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)（1.0×1.0×0.5）m3排泥坑一個(gè)，每池排泥坑中接出泥管DN200一根。 1.7.3.5 需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 1.需氧量計(jì)算 根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，微生物氧化1kgCOD的參數(shù)取0.53，微生物自身耗氧參數(shù)取0.18，則一個(gè)池子需氧量為： = 0.53×5000/2×238×10-3 + 0.18×3500×10-3×1953 = 1600.424 kg/d 則每小時(shí)耗氧量為： 2. 供氣量計(jì)算 溫度為20度和30度的水中溶解氧飽和度分別為： ， 微孔曝氣器出口處的絕對(duì)壓力為： = = 式中： H ———— 最大水深， 空氣離開主反應(yīng)區(qū)池時(shí)的氧百分比為： 式中： ———— 空氣擴(kuò)散器的氧轉(zhuǎn)移率，取15%值 暴氣池中混合液平均溶解氧飽和度按最不利溫度為： 溫度為20℃時(shí)，暴氣池中混合液平均溶解氧飽和度為： 溫度為20℃時(shí)，脫氧清水的充氧量為： 式中： ———— 氧轉(zhuǎn)移折算系數(shù)，一般取0.8～0.85，本設(shè)計(jì)取0.82； ———— 氧溶解折算系數(shù)，一般取0.9～0.97，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)際溶解氧濃度，mg/L； R———— 需氧量，㎏/L，為66.68㎏/L。 暴氣池平均供氣量為： (空氣密度為1.29㎏/)。 每立方米廢水供空氣量為： 每去除1kgCOD的耗空氣量為： 3. 布?xì)庀到y(tǒng)計(jì)算 單個(gè)反應(yīng)池平面面積為40×10，設(shè)423個(gè)曝氣器，則每個(gè)曝氣器的曝氣量=G/423=1785.34/423=4.22/h。 選擇QMZM-300盤式膜片式曝氣器。其技術(shù)參數(shù)見表1-5。 表1-5 QMZM-300盤式膜片式曝氣器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 工作通氣量 服務(wù)面積 氧利用率 淹沒深度 供氣量 QMZM-300 2～8 m3/h·個(gè) 0.5～1.0 m2/h·個(gè) 35%～59% 4～8m 4.25 m3/h 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。 氣干管流速為15m/s，支管流速為10 m/s ，小支管流速為5 m/s，則 空氣干管管徑： =0.29m,取DN300㎜鋼管 空氣支管管徑： ，取DN100㎜鋼管， 空氣小支管管徑：，取DN60㎜鋼管。 4.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)行估算： 校核估算的空氣壓力值 管道沿程阻力損失可由下式估算：