某啤酒厂污水处理站工艺设计 57页

..某啤酒厂污水处理站工艺设计摘要啤酒废水中有机物含量较高，如直接排放，既污染环境又降低啤酒工业的原料利用率。为此，许多学者和厂家对啤酒废水的处理和利用技术进行研究。本文根据前人的研究成果综述了啤酒废水的处理和利用现状，结合啤酒废水自身的特性，根据进水水质和排放标准，通过对几种处理工艺的比较，确定污水处理采用UASB+CASS的工艺。对格栅、调节池、UASB池、CASS池、污泥浓缩池等进行了正确的设计和计算。并参考经验设计参数进行UASB+CASS的处理工艺设计，采用UASB+CASS工艺处理高浓度有机废水，不但使处理流程简洁，节省了运行管理费用，同时还可以回收在处理过程中所产沼气作为能源的利用，以便我为进一步探讨效益资源型处理技术提供借鉴。关键字啤酒工业；废水处理；UASB；CASSword教育资料\n..Thecontrolsystemdesignof200,000t/yearbreweryproductionwastewaterAbstractBeinghighlevelsoforganicpollutants,brewerywastewatermaynotonlyleadtoenvironmentalpollution,butalsodecreasetheutilizationratioofrawmaterialusedinbeerproduction.Therefore,manyscholarsandbrewerieshavepaidmuchattentiontodevelopingnewtechniquesfortreatingandmakinguseofbrewerywastewater.Thispapermakesacomparisonamongvariousnewtechniquesonthebasisofanalyzingthesourcesandcharacteristicsofbrewerywastewater.Throughseveraltreatmentsstudying,Imakethebestwaytotreatmentthewastewaterfrombrewery—UASB+CASS.FromthisliteraryyoucanachievealotofwaysaboutUASB+CASS.Thetreatmentofcalculation,forexample,gridaccommodator;regulationtank;UASBtank;CASStank;concentratemudpoolandmakeadetailedexplanationforthemainbuilding.UsedUASBtreatingwastewaterofthebreweryismaintaintheanaerobicgranularsludge.Withthisway,notonlymaketheprocessflowsimple,butalsosaveoperatingcosts,whilereducingwastewaterconcentration,methanecanberecycledintheprocessoftheproductionasenergyuse,sothatIcanprovideareferencetofurtherinvestigatetheeffectivenessofresource-basedprocessingtechnology.word教育资料\n..Keywordsbreweryindustry；wastewatertreatment；UASB；CASSword教育资料\n..目录第一部分设计说明书11.概述11.1工程概况11.2设计依据11.3任务书的主要容和要求21.3.1主要容21.3.2设计要求32.原水的水质和水量及处理要求32.1原水水量与水质32.1.1建设规模32.1.2设计原水水质指标32.2处理要求43.工艺选定43.1水质分析43.2啤酒废水处理的流行工艺43.2.1好氧处理工艺43.2.2水解—好氧处理工艺53.2.3厌氧—好氧联合处理技术53.3适用于啤酒废水处理的工艺比较64.工艺比较64.1比较工艺的选择及叙述64.2方案比较74.2.1两个方案的主要构筑物比较表74.2.2两个方案的主要优缺点84.3处理方案的确定84.3.1污水处理流程84.3.2污泥处理流程85.选定工艺的设计95.1粗格栅95.1.1构筑物95.1.2主要设备95.2调节池95.2.1构筑物95.2.2主要设备95.3UASB反应池105.3.1构筑物10word教育资料\n..5.3.2主要设备105.4CASS反应池115.4.1构筑物115.4.2主要设备115.4混凝沉淀池125.5污泥浓缩池126.厂区的相关布置136.1平面布置136.1.1各处理单元构筑物的平面布置136.1.2辅助建筑物136.1.3平面布置原则136.2高程布置157.工程投资概算157.1估算围及依据157.2第一部分费用157.2.1土建费用概算157.2.2设备费用概算167.3第二部分费用177.4第三部分费用177.5工程总投资177.6成本核算177.6.1能源消耗费E1187.6.2工资福利费E2187.6.3折旧费E3187.6.4大修维护费E4187.6.5日常检修维护费E5187.6.6管理费、销售费和其他费用E6187.6.7处理成本188.技术经济指标198.1设计污染物去除率和处理效果198.2作业制度和劳动定员199.调试、操作说明209.1调试209.2操作20第二部分设计计算书201.主要构筑物计算201.1格栅201.1.1格栅的作用201.1.2设计参数201.1.3设计计算21word教育资料\n..1.2调节池251.2.1调节池作用251.2.2设计参数251.2.3设计计算251.2.4调节池的搅拌器251.3UASB反应器251.3.1UASB反应器作用251.3.2设计参数261.3.3设计计算261.4CASS反应池351.4.1CASS反应器作用351.4.2设计参数361.4.3设计计算361.5混凝沉淀池451.5.1混凝沉淀池作用451.5.2平流式沉淀池的设计461.6污泥浓缩池501.6.1污泥来源501.6.2设计参数511.6.3设计计算512.高程计算542.1高程布置原则542.1水头损失计算552.1.1污水流经各处理构筑物水头损失552.1.2污水管渠水头损失计算表552.1.3高程确定573.1污泥高程计算57结论58致59参考文献60word教育资料\n..第一部分设计说明书1.概述1.1工程概况某啤酒厂位于华东某市，地处太湖之滨。该厂的生产规模为40万吨啤酒/年，啤酒生产工艺基本采用国外先进成熟的工艺。啤酒废水的主要来源是糖化车间（糖化、过滤洗涤废水）、发酵车间（发酵罐洗涤、过滤废水）、灌装车间（洗瓶、灭菌废水及酒瓶破碎流出的啤酒）以及生产用冷却废水等。部分车间的定期消毒和冲洗地面也要排出一些废水。厂区也排出一定量的生活废水。不同车间排出的废水水质有很大差异，麦芽在浸泡过程中，可溶出许多可容性物质如多糖、蔗糖、葡萄糖、果胶、矿物质盐和外皮的蛋白朊和纤维素等，这些可容性物质约占麦粒重量的0.5—1.5%，其中2/3为有机物，其余为无机物。糖化、发酵和灌装车间排出的废水主要含有各种糖类、多种氨基酸、醇、多种维生素、各种微量元素、酵母菌、纤维素和麦糟等。建设单位提供场地基本平坦，设计围130×110米；此外，附近还有大块农田可征用。污水自场地西北角流入，流入点标高为-0.8m(±0.00m以生产车间室地坪为准)。处理后污水要求由场地东南角排出，排出点标高在-0.8米。该厂所在区域的电费为0.63元/KWh，人员工资按2700元/人计。计算折旧时按直线折旧法，折旧率为7.8%；厂有锅炉房，蒸汽成本为250元/吨。1.2设计依据《啤酒工业污染物排放标准》（GB19821-2005）《室排水设计规》（GBJ14-87）《室外排水设计规》（GBJ14-1996）《低压电气设备控制》（GB/T4720-1984）《机械设备安装工程施工及验收规》（GBJ231—75）《环境噪声标准》（GB5096-93）《建设项目环境保护管理条例》（国务院令第253号，1998.11.29）《建筑给水排水设计规》 （GBJ15-88）《中华人民国水污染防治法(1996年修正)》(1996年修正)《混凝土结构设计规》GB50010-2002word教育资料\n..1.3任务书的主要容和要求1.3.1主要容①收集和查阅参考资料，了解废水的水质、水量特点；②制订处理方案在对水质、水量了解的基础上，结合废水处理要求，提出可行的处理方案和工艺流程，通过论证和技术经济比较，选择较为合理的处理流程。③工艺设计和计算确定设计规模，选择适宜的设计参数，对工艺流程中各构筑物进行工艺计算；确定构筑物的型式、工艺尺寸和主要构造，选择主要设备的规格、型号及配置。④平面和高程布置进行污水处理厂的总平面布置设计。平面布置应按工艺流程和功能的要求合理安排处理构筑物、厂管道系统和辅助建筑物的平面位置；进行污水处理构筑物的高程布置。在必要的水力计算的基础上，确定流程中的处理构筑物，泵房等的标高；选定各连接管渠的尺寸并决定其标高，计算定出各部分的水面标高，保证水流通畅。⑤主要构筑物的工艺施工图设计（选3~4个）综合工艺、水力、施工、结构和使用要求，对构筑物进行完整的工艺设计，确定各部分的几何尺寸，构造方式，各种管渠的空间布局，施工要求，用图纸清楚准确地表达出来，并给出该构筑物所需设备、材料明细表。⑥工程的投资概算和运行成本概算。⑦其它主要设备的型号、配置、污水处理启动，调试方法、运行方式及控制参数，日常分析监测项目和取样点；劳动定员和其它必要的统计数据。1.3.2设计要求①.设计方案选择合理，工艺流程具有一定灵活性,达到设计任务要求；②.设计计算概念清楚，参数选择恰当，计算正确；说明书简明扼要，文字流畅，论点明确，书写工整；③.图纸表达正确，符合制图规；图面整洁，布局合理，图中线型和尺寸标注符合要求，字体应为工程字。word教育资料\n..2.原水的水质和水量及处理要求2.1原水水量与水质2.1.1建设规模根据厂方提供的资料，啤酒厂的废水总量为300万吨/年，年生产时间为250天。2.1.2设计原水水质指标其中各种污染物浓度见下表1-1。序号指标浓度（mg/l）备注1pH6—92CODCr19003BOD59504SS3205NH3-N136TN227TP82.2处理要求废水经处理后要求达到的标准见下表1-2。序号项目排放浓度（mg/l）1pH6—92CODCr803BOD5204SS705NH3-N156TN10word教育资料\n..7TP33.工艺选定3.1水质分析啤酒废水量的污染物是溶解性的糖类、乙醇等，这些物质具有良好的生物可降解性，处理方法主要是生物氧化法。3.2啤酒废水处理的流行工艺3.2.1好氧处理工艺啤酒废水处理主要采用好氧处理工艺，主要由普通活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法和SBR法。传统的活性污泥法由于产泥量大，脱氮除磷能力差，操作技术要求严，目前已被其他工艺代替。近年来，SBR和氧化沟工艺得到了很大程度的发展和应用。SBR工艺具有以下优点：运行方式灵活，脱氮除磷效果好，工艺简单，自动化程度高，节省费用，反应推动力大，能有效防止丝状菌的膨胀。CASS工艺(循环式活性污泥法)是对SBR方法的改进。该工艺简单，占地面积小，投资较低；有机物去除率高，出水水质好，具有脱氮除磷的功能，运行可靠，不易发生污泥膨胀，运行费用省。3.2.2水解—好氧处理工艺水解酸化可以使啤酒废水中的大分子难降解有机物转变成为小分子易降解的有机物，出水的可生化性能得到改善，这使得好氧处理单元的停留时间小于传统的工艺。与此同时，悬浮物质被水解为可溶性物质，使污泥得到处理。水解反应工艺式一种预处理工艺，其后面可以采用各种好氧工艺，如活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR等。啤酒废水经水解酸化后进行接触氧化处理，具有显著的节能效果，COD/BOD值增大，废水的可生化性增加，可充分发挥后续好氧生物处理的作用，提高生物处理啤酒废水的效率。因此，比完全好氧处理经济一些。3.2.3厌氧—好氧联合处理技术厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其碳化的技术，它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳。对处理中高浓度的废水，厌氧比好氧处理不仅运转费用低，而且可回收沼气；所需反应器体积更小；能耗低，约为好氧处理工艺的10%～15%；产泥量少，约为好氧处理的10%～15%；对营养物需求低；既可应用于小规模，也可应用大规模。厌氧法的缺点式不能去除氮、磷，出水往往不达标，因此常常需对厌氧处理后的废水进一步用好氧的方法进行处理，使出水达标。常用的厌氧反应器有UASB、AF、FASB等，UASB反应器与其他反应器相比有以下优点：①沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流word教育资料\n..②不填载体，构造简单节省造价③由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不设搅拌设备④污泥浓度和有机负荷高，停留时间短同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。3.3适用于啤酒废水处理的工艺比较不同处理方法的技术、经济特点比较，见表1-3。表1-3不同处理方法的技术、经济特点比较处理方法主要技术、经济特点好氧工艺生物接触氧化法采用两级接触氧化工艺，可防止高糖含量废水引起污泥膨胀现象；但需要填料过大，不便于运输和装填，且污泥排放量大。氧化沟工艺简单，运行管理方便，出水水质好，但污泥浓度高，污水停留时间长，基建投资大，曝气效率低，对环境温度要求高SBR法占地面积小，机械设备少，运行费用低，操作简单，自动化程度高；但还需曝气能耗，污泥产量大。厌氧好氧工艺水解—好氧技术节能效果显著，且BOD/COD值增大，废水的可生化性能增加，可缩短总水力停留时间，提高处理效率，剩余污泥量少UASB—好氧技术技术上先进可行，投资小，运行成本低，效果好，可回收能源，产出颗粒污泥产品，由一定收益；操作要求严4.工艺比较4.1比较工艺的选择及叙述由以上可知，在啤酒废水处理中，处理效率较好的为厌氧好氧组合工艺。为了更清楚的了解厌氧好氧组合工艺的处理方法的处理效果及最优化方案，选用UASB-CASS组合工艺与IC+CASS进行模拟比较。word教育资料\n..4.2方案比较4.2.1两个方案的主要构筑物比较表表1-4主要构筑物比较表指标IC（循环厌氧反应器）UASB（升流式厌氧污泥床反应器）初期投资比较（万）高低设备成熟性较成熟（90年代发明）最成熟（70年代发明）微生物温度围要求35±335±3微生物PH围要求6.8~7.26.8~7.2污泥要求颗粒污泥颗粒或絮状污泥容积负荷10~245~8（KgCOD/m3/d）长径比4~81~3占地面积较小较大厂家推荐设备材质碳钢+防腐钢砼设备耐久性能一般较好施工难度较大一般动力消耗情况较大一般COD去除效率85~90%85~90%耐负荷冲击最强较强维修维护较复杂简单悬浮物（SS）要求较高（要求SS含量低）一般系统总运行价格（元/吨）中低单个设备价格稍高一般污泥是否容易解体更容易容易污泥是否容易购买不易购买易购买word教育资料\n..污泥估计价格1000元/吨400元/吨4.2.2两个方案的主要优缺点UASB+CASS法处理工艺与IC+CASS处理工艺优缺点比较如下表：表1-5工艺优缺点比较UASB+CASSIC+CASS主要优点UASB(1)处理能力大，处理效率高，运行性能稳定，构造比较简单；(2)顶部具有特殊的三相分离器；(3)污泥无需特殊的搅拌设备；IC(1)反应器为立式结构，占地面积小；(2)有机负荷高；(3)耐冲击负荷性能强。主要缺点1.进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下；2.污泥床有短流现象，影响处理能力；1.运行费用高2.缺乏在IC反应器水力条件下培养活性和沉降性能良好的颗粒污泥关键技术。目前国引进的IC反应器均采用荷兰进口的颗粒污泥接种，增加了工程造价。4.3处理方案的确定4.3.1污水处理流程通过上述分析比较，本案选用厌氧—好氧处理。其工艺流程如下所示。废水→格栅/调节池→UASB反应器→CASS反应池→混凝沉淀池→出水4.3.2污泥处理流程本流程污泥的主要来源为格栅、调节池和沉淀池需要进行浓缩和脱水的处理后才能外运，处理流程如下：污泥→污泥浓缩池–→污泥脱水–→外运泥饼word教育资料\n..5.选定工艺的设计5.1粗格栅5.1.1构筑物功能：放置机械格栅数量：1座结构：砖混结构尺寸：320×130×920（H）mm5.1.2主要设备机械格栅功能：去除大颗粒悬浮物型号：HF-500数量：1台栅宽：B=20mm栅隙：b=20mm安装角度：=60°电机功率：N=1.1kw5.2调节池5.2.1构筑物功能：调节水量数量：1座尺寸：25000×20000×8500（H）mmHRT：6.0h5.2.2主要设备①潜水搅拌机功能：使废水混合均匀型号：QJB7.5/6－640/3-303/c/s推力：990N数量：3台功率：N=7.5kw②配水泵功能：UASB进水泵型号：QXG250-11-11word教育资料\n..数量：2台流量：Q=69.5L/s扬程：H=15m功率：N=11.0KW5.3UASB反应池5.3.1构筑物功能：去除CODcr、BOD5、SS，产生沼气池数：6座类型：钢筋砼结构尺寸：18000×11000×6500（H）mm容积负荷（Nv）为：污泥产率（X）：产期率：COD去除率80%；BOD去除率85%5.3.2主要设备①水封功能：保持UASB中气相一定压力数量：2台尺寸：φ500×1200（H）mm②沼气贮罐尺寸：φ13000mm×H6500mm数量：1台5.4CASS反应池5.4.1构筑物功能：去除CODcr、BOD5、SS结构：钢筋砼结构数量：6座尺寸：45000×8500×5000（H）mmBOD污泥负荷（Ns）为：水充比（）：0.32word教育资料\n..5.4.2主要设备①鼓风机功能：提供气源数量：2台（一用一备）型号：DG超小型离心鼓风机风量：Q=50m3/min风压：P=63.8Kpa功率：N=75.0KW②盘式膜片曝气器功能：充氧、搅拌数量：1728个型号：QMZM-300氧利用率：35%～59%③滗水器功能：排上清液型号：XBS—300数量：6台管径：DN200排水量：功率：N=1.5KW5.4混凝沉淀池功能：去除SS结构：钢筋砼结构数量：4座尺寸：18000×11000×6500（H）mm5.5污泥浓缩池功能：浓缩污泥数量：2座结构：钢筋砼结构尺寸：D6500×H5800mmword教育资料\n..6.厂区的相关布置6.1平面布置6.1.1各处理单元构筑物的平面布置处理构筑物是污水处理的主体建筑物，在对它们进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和水力要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区的平面布置应考虑：（1）贯通连接各处理构筑物之间管道应直通，应避免曲折，造成管理不便。（2）土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段。（3）在各处理构筑物之间应保持一定间距，以满足放工要求，一般间距要求5～10m，如有特殊要求构筑物其间距按有关规定执行。（4）各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，减少占地面积。6.1.2辅助建筑物污水处理的辅助建筑物有泵房、办公室、集中控制室、水质分析化验室等，其建筑面积按具体情况而定，辅助建筑物之间往返距离应短而方便、安全。化验室化验室应与处理构筑物保持适当距离，并应位于处理构筑物夏季主风向所在的上风向处。综上所述，设计污水处理站平面布置图时，要根据工艺要求满足各种管道布置间距，满足良好的交通功能，有良好的绿化环境，对四周环境没有污染，又要满足各种功能要求，节约用地的原则。本设计的平面布置详见相关图纸。6.1.3平面布置原则(1)处理构筑物的布置应紧凑，节约用地并便于管理。(2)处理构筑物应尽可能地按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应充分利用地形，以减少土方量。(3)经常有人工作的建筑物如办公，化验等用房应布置在夏季主风向的上风一方，在北方地区，并应考虑。(4)在布置总图时，应考虑安排充分的绿化地带，为污水处理厂的工作人员提供一个优美舒适的环境。(5)总图布置应考虑远近结合，有条件时，可按远景规划水量布置，将处理构筑物分为若干系列，分期建设。(6)构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的布置，运转管理的需要和施工的要求，一般采用5到10米。(7)污泥处理构筑物应尽可能布置成单独的组合，以策安全，并方便管理。(8)变电站的位置应设在耗电量大的构筑物附近，高压线应避免厂架空敷设。(9)污水厂管线种类很多，应综合考虑布置，以免发生矛盾，污水和污泥管道应尽可能考虑重力自流。(10)如有条件，污水厂的压力管线和电缆可合并敷设在一条管廊或管沟，以利于维护和检修。(11)word教育资料\n..污水厂应设超越管，以便在发生事故时，使污水能超越一部分或全部构筑物，进入下一级构筑物或事故溢流。综上所述，设计污水处理站平面布置图时，要根据工艺要求满足各种管道布置间距，满足良好的交通功能，有良好的绿化环境，对四周环境没有污染，又要满足各种功能要求，节约用地的原则。表1-6平面布置序号名称规格数量（座）备注L×B×H(m)D×H(m)1格栅3.2×1.3×0.9212调节池30×25×4.513UASB18×11×6.564CASS45×8.5×565混凝池3×3×3.266平流式沉淀池18×11×6.547集泥井6×4×818污泥浓缩池9.5×529一体机房10×9×4110沼气罐11×6.5111综合楼14×8×416.2高程布置根据要求污水处理厂流程最后一个构筑物的出水必须保证能自流排放。同时考虑到构筑物地基处理问题，因此污水处理厂流程最后一个构筑物平流沉淀池的设计水位为＋1.10m。7.工程投资概算7.1估算围及依据污水处理厂的投资包括第一部分费用（土建费和设备费用）、第二部分费用（设计、安装调试费用）和第三部分费用（税收费用）。word教育资料\n..7.2第一部分费用7.2.1土建费用概算序号名称构筑物尺寸大小数量体积（m3）材质单价（万元）造价（万元）1格栅3.2×1.3×0.9214钢筋砼0.050.22调节池30×25×4.513375钢筋砼0.05168.753UASB18×11×6.567722钢筋砼0.05386.14CASS45×8.5×5611475钢筋砼0.05573.755混凝池3×3×3.26172.8钢筋砼0.058.646平流式沉淀池18×11×6.545148钢筋砼0.05257.47集泥井6×4×81270钢筋砼0.0513.58污泥浓缩池D=9.5m；H=5m2708.5钢筋砼0.0535.4259一体机房10×9×41306钢筋砼0.0515.310综合楼14×8×41448钢筋砼0.0522.4合计1481.465万元表1-7土建费用概算表7.2.2设备费用概算表1-8设备费用概算表名称型号个数单价金额（万元）备注中格栅HF-500型链条式回转格栅除污机110污水提升水泵200QW250-15-18.53672用1备滗水器XBS-30061.4word教育资料\n..刮泥机HJG-5刮泥机214.8曝气器QMZM-30017280.01推流搅拌机QJB7.5/6－640/3-303/c/s203.5鼓风机RF-250A型44.23用1备污泥回流泵350QW1100-10-45泵672.6压滤机箱式压滤机3902用1备污泥浓缩池搅拌机ZJ-470型搅拌刮泥机62.1设备费用小计1062.88万元直接费用为：1481.465+1062.88=2544.345万元7.3第二部分费用第二部分费用包括建设单位管理费、征地拆迁费、工程监理费、供电费、设计费、招标管理费等。按第一部分费用的50%计算。2544.345×50%=1272.2万元7.4第三部分费用第三部分费用包括预备费、价格因素预备费、建设期贷款利息、铺底流动资金。工程预备费按第一部分费用的10%计，则：2544.345×10%=254.5万元价格因素预备费按第一部分费用的5%计，则：2544.345×5%=127.22万元贷款期利息、铺底流动资金按第一部分费用的20%计，则：2544.345×20%=508.869万元word教育资料\n..第三部分费用合计：254.5+127.22+508.869=890.589万元7.5工程总投资项目总投资=第一部分费用+第二部分费用+第三部分费用：2544.345+1272.2+890.589=4707.134万元7.6成本核算污水处理厂处理成本通常包括处理后污水排放费、能源消耗费、药剂费、工资福利费、固定资产折旧费、大修理费、检修维修费、行政管理费以及污泥综合利用收入等费用。项目总投资S=4707.134万元7.6.1能源消耗费E1E1=365×24N×d=8760×(90×4+45×6+100)×1.2=767.376万元/年式中N——污水处理厂水泵，鼓风机或空压机及其他机电设备（不包括备用设备）功率，kw；D——电费单价，元/(kw·h)，取1.2元/(kw·h)。7.6.2工资福利费E2E2=AN=2.4×46=110.4万元/年7.6.3折旧费E3E3=SP3=4707.134×5%=235.357万元/年7.6.4大修维护费E4E4=SP4=4707.134×2%=94.143万元/年7.6.5日常检修维护费E5E5=SP5=4707.134×1%=47.071万元/年7.6.6管理费、销售费和其他费用E6word教育资料\n..管理费、销售费和其他费用包括管理和销售部门的办公费、取暖费、租凭费、保险费、差旅费、研究试验费、会议费、成本中列支的税金，以及其他不属于以上项目的支出等，可以按以上各项目费用总和的15%的比率计算。所以：E6=(E1+E2+E3+E4+E5)P6=(767.376+110.4+235.357+94.143+47.071)×15%=188.16万元/年7.6.7处理成本1）年处理成本：∑E=E1+E2+E3+E4+E5+E6=376.312万元2）年处理量：Q=300万吨/年3）单位处理成本：∑E/∑Q=1.25元/m³水8.技术经济指标8.1设计污染物去除率和处理效果根据处理要求和处理工艺流程，各级处理单元的污染物去除率分析如下。表1-9各级处理单元的污染物去除率分析序号名称项目CODcr(mg/l)BOD5(mg/l)NH3-N(mg/l)SS(mg/l)TN(mg/l)TP(mg/l)1格栅+调节池进水190095013320228去除率///-//出水190095013-2282UASB反应器进水190095013-228去除率80%85%/-//出水380142.513-2283CASS反应池进水380142.513-228去除率85%88%80%-60%60%出水5717.12.6-8.84.84混凝沉淀池进水5717.12.6-8.84.8去除率///-/80%word教育资料\n..出水5717.12.6568.80.96注：在处理废水时，SS在生物处理中均能被去除且与产生的生物污泥混合去除，至出水排放时可以达到出水标准，故表格中不再核算SS的去除率。8.2作业制度和劳动定员污水处理厂全年连续运行，实行一周五日工作制，部分工序实行每日三班，每班八小时。污水处理厂总共有员工10人，工作人员8人，管理人员2人。9.调试、操作说明9.1调试在工程竣工，应有专业人员进行调试，待运转正常后方可投入生产。主要为调试CASS池的空气进量，以确保在CASS中有足够的溶解氧以供反应池中反应的正常进行。9.2操作操作管理人员应该掌握基本的管理方法和检测方法，工作的容为：①每天三次测定CASS池中的溶解氧，并调节空气量。②每天在UASB池中取样，检查出水中的BOD、COD。③每天在混凝沉淀池取样，检测出水中的COD、BOD、SS，调节混凝池中的加药量，确保达到出水标准。word教育资料\n..第二部分设计计算书1.主要构筑物计算1.1格栅1.1.1格栅的作用格栅是污水处理厂的第一道处理构筑物，它的作用是保护水泵，用以拦截可能堵塞水泵机组和阀们的污水中较大的悬浮物、漂染物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的处理能正常运行。1.1.2设计参数设计流量Q=300万吨/年=12000m3/d=500m3/h=0.139m3/s；最大设计流量Qmax=0.1391.5=0.2085m3/s；进水渠有效水深一般为0.2~0.5m，现取值h=0.5m；栅前流速0.4~0.8m/s；现取值为v1=0.8m/s；过栅流速0.6~1.0m/s；现取值为v=0.6m/s；进水渠道宽;1.1.3设计计算中格栅栅条间距为10~40mm，现取值为b=20mm=0.020m；⑴栅条间隙数（n）(n取值33)式中：——最大设计流量，m3/s；——格栅倾角，取60°；——格栅净间距，m；——栅前水深，m；——过栅流速，m/s；word教育资料\n..图2-1格栅设计计算示意图⑵栅槽宽度（B）设栅条断面为锐边圆形断面式中：——栅条宽度，m；——栅条间隙数，个；——格栅净间距，m；⑶进水渠道渐宽部分的长度（）设渐宽部分展开角度，则式中：——栅槽宽度，m；——进水渠宽，m；——渐宽部分展开角度，取20°；校核栅前流速：，符合要求word教育资料\n..⑷栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（）式中：——进水渠道渐宽部分的长度m⑸通过格栅的水头损失（）设栅条断面为锐边矩形断面，见下表5-1查得表2-1阻力系数计算公式栅条断面形状公式形状系数锐边矩形2.42迎水面为半圆形的矩形1.83圆形1.79迎水、背水均为半圆形的矩形1.67正方形:收缩系数，一般为0.64式中：——形状系数——栅条宽度，m；——格栅间距，m；——过栅流速，m/s；——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般采用数值为3；——格栅倾斜角，60°；⑹栅后槽总高度（H）：式中：——栅前水深，m；——通过格栅的损失，m；——超高，一般采用0.3m；word教育资料\n..⑺栅槽总长度（L）：式中：——进水渠道渐宽部分的长度，m；——栅槽与出水渠道连接处的窄部分的长度，m；——栅前渠道深，m；；——格栅倾角（60°）；⑻每日栅渣量（W）：在格栅间隙20mm的情况下，设栅渣量为每1000污水产0.06。式中：——栅渣量污水，格栅间隙为16~25mm时，=0.10~0.05；格栅间隙为30~50mm时，=0.03~0.01；——污水流量总变化系数1.2~1.5，现取1.5；渣量大于时，为了改善劳动与卫生条件用械清渣格栅。校核：式中：——栅前水速，；一般取0.4m/s—0.9m/s；——最小设计流量，；——进水断面面积，；——设计流量，。在之间，符合设计要求。word教育资料\n..1.2调节池1.2.1调节池作用调节池的作用是减小和控制污水水量，水质的波动，为后续处理提供最佳运行条件。水量及水质的调节可以提高废水的可处理性，减少在生化处理过程中可能产生的冲击负荷，对微生物有毒的物质可以得到稀释，短期排出的高温废水还可以得到降温处理。1.2.2设计参数设计流量Q=300万吨/年=12000m3/d=500m3/h=0.139m3/s；水力停留时间T=6h1.2.3设计计算（1）调节池有效容积池子有效容积V=QT=500×6=3000（2）调节池尺寸取池总高H=4.5m，其中超高0.5m，有效水深h=4m则池面积池长取L=30m池宽取B=25m则池子总尺寸为L×B×H=30m×25m×4.5m1.2.4调节池的搅拌器使废水混合均匀，调节池下设潜水搅拌机，根据手册查的搅拌机选型QJB7.5/6－640/3-303/c/s2台。1.3UASB反应器1.3.1UASB反应器作用UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。UASB反应池由进水分配系统、反应区、三相分离器、出水系统、排泥系统及沼气收集系统组成。UASB反应池有以下优点：沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流；不填载体，构造简单节省造价；由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不设搅拌设备；污泥浓度和有机负荷高，停留时间短。word教育资料\n..废水在UASB反应器中进行厌氧分解，去除大部分COD并将难生物降解的大分子物质分解为易生物降解的小分子物质。它的污泥床生物量多，容积负荷率高，废水在反应器的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小[9]。其设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。1.3.2设计参数设计流量Q=300万吨/年=12000m3/d=500m3/h=0.139m3/s；容积负荷（Nv）为：；污泥产率（X）：；产期率：表2-2UASB反应器进出水水质指标水质指标CODcrBOD5NH3-NSSTNTP进水(mg/l)190095013-228去除率85%85%/-//出水(mg/l)285142.513-2281.3.3设计计算1.3.3.1UASB反应器结构尺寸计算（1）反应器容积计算(包括沉淀区和反应区)UASB有效容积为：式中：V有效-------------反应器有效容积，m3Q-------------设计流量，m3/dS0-------------进水有机物浓量，kgCOD/m3Nv-------------容积负荷，kgCOD/(m3·d)（2）UASB反应器的形状和尺寸由于进水量较大，故设工程设计反应器6座，考虑到经济因素，反应器横截面为矩形，且每3座反应池共璧合建。①反应器有效高度为5m，则横截面积单池面积②单池从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1以下较为合适设池长L=18m，则宽，取11m。word教育资料\n..单池截面积：③设计反应池总高=6.5m，其中超高0.5m（一般应用时反应池装液量为70%-90%）单池总容积单池有效反应容积单个反应器实际尺寸18m×11m×6.5m反应器数量6座总池面积反应器总容积总有效反应容积，符合要求；UASB体积有效系数，在70%-90%之间，符合要求。④水力停留时间（HRT）及水力负荷率(Vr)，符合设计要求。1.3.3.2三相分离器构造设计（1）设计说明三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。（2）沉淀区的设计三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求： 1）沉淀区水力表面负荷<1.0m/h2）沉淀器斜壁角度设为50°，使污泥不致积聚，尽快落入反应区。 3）进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速≦2m/h 4）总沉淀水深应大于1.5m5）水力停留时间介于1.5～2h 如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。word教育资料\n..本工程设计中，与短边平行，沿长边每池布置6个集气罩，构成6个分离单元，则每池设置6个三相分离器。三相分离器长度B=10m，每个单元宽度b=L/6=18/6=3m。沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积，即1188m2。沉淀区的表面负荷率（3）回流缝设计图2-2三相分离器结构示意图设上下三角形集气罩斜面水平夹角α=55°，取h3=1.1m；式中：b1————下三角集气罩底水平宽度，m;α————下三角集气罩斜面的水平夹角；h3————下三角集气罩的垂直高度，m则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离：则下三角形回流缝面积为：下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速()可用下式计算：，符合设计要求。式中：Q1————反应器中废水流量，m3/h；S1————下三角形集气罩回流逢面积，m2；word教育资料\n..设上三角形集气罩下端与下三角斜面之间水平距离的回流缝的宽度b3=CD=0.45m，则上三角形回流缝面积为：上下三角形集气罩之间回流逢中流速()可用下式计算：式中：Q2————反应器中废水流量，m3/h；S2————上三角形集气罩回流逢之间面积，m2；综上：，符合设计要求。确定上下三角形集气罩相对位置及尺寸，由图可知：BC=b3/sin35°=0.35/0.5736＝0.61m气液分离设计由图2-2可知：CE=CDSin55°=0.45×Sin55°=0.37m设AB=0.4m，则h4=(AB·cos55°+b2/2)·=(0.4×0.5736+0.72/2)×1.4281=0.824m校核气液分离：假定气泡上升流速和水流流速不变沿AB方向水流速度：式中：B————三相分离器长度N————每池三相分离器数量气泡上升速度：式中：d————气泡直径，cm；ρ1————液体密度，g/cm3；ρg————沼气密度，g/cm3；ρ————碰撞系数，取0.95；μ————废水的动力粘滞系数，0.02g/cm·s；V————液体的运动粘滞系数，cm2/sword教育资料\n..取d=0.01cm(气泡)，常温下，=1.03g/cm3，=1.25×10-3g/cm3，V=0.0101cm2/s，=0.95，=Vρ1=0.0101×1.03=0.0104g/cm·s。一般废水的>净水的，故取=0.02g/cm·s。由斯托克斯工式可得气体上升速度为：；；；可脱去d≧0.01cm的气泡。（6）三相分离器与UASB高度设计三相分离区总高度h=h2+h3+h4–h5，h2为集气罩以上的覆盖水深，取0.5m。1.3.3.3进水系统设计1).采用穿孔管配水，进水管总管径取400㎜，则流速约为：。每个反应器设置6根，直径D=100mm，长4.8m，每根管之间的中心距离为1.7m，配水孔径采用20mm，孔距1.7m。每孔服务面积为，孔径向下，穿孔管距离反应池底0.2m，每个反应器有54个出水孔，采用连续进水，每孔流速为2.66m/s。2).布水孔孔径共设置布水孔54个，出水流速u选为1.37m/s，则孔径为3).验证常温下，容积负荷（Nv）为：4.5kgCOD/(m3·d)；产气率为：0.5m3/kgCOD；需满足空塔水流速度uk≤1.0m/h,空塔沼气上升流速ug≤1.0m/h。空塔水流速度，符合要求。空塔气流速度1.3.3.4出水系统设计出水系统的作用是把沉淀区液面的澄清水均匀的收集并排出。出水是否均匀对处理效果有很大的影响。1).出水槽设计对于每个反应池，有6个单元三相分离器，出水槽共有6条，槽宽0.2m。word教育资料\n..①单个反应器流量②设出水槽口附近水流速度为0.2m/s，则槽口附近水深取槽口附近水深为0.3m，出水槽坡度为0.01；出水槽尺寸11m×0.2m×0.3m；单个反应器出水槽数量为6座。2).溢流堰设计①出水槽溢流堰共有12条（6×2），每条长11m，设计900三角堰，堰高50mm，堰口水面宽b=50mm。每个UASB反应器处理水量23L/s,查知溢流负荷为1-2L/（m·s），设计溢流负荷f=1.117L/（m·s），则堰上水面总长为：。三角堰数量：个，每条溢流堰三角堰数量：412/12=35个即实际数量为35×12=420个。一条溢流堰上共有35个100mm的堰口，35个140mm的间隙。②堰上水头校核每个堰出流率：按三角堰计算公式，堰上水头：③出水渠设计计算反应器沿长边设一条矩形出水渠，6条出水槽的出水流至此出水渠。池中设有3个单元三相分离器，出水槽共有2条，槽宽bc＝0.8m，坡度0.001，出水渠渠口附近水流速度为Vc=0.3m/s。则槽口附近水深:1.3.3.5排泥系统设计每日产生的悬浮固体：每日产泥量为：式中：word教育资料\n..————产生的悬浮固体，kgVSS/d，————污泥含水率，以98.9%计，————污泥密度，以1000kg/m3计。UASB产生的外排污泥主要是有机污泥，故UASB只设底部排泥管，位于UASB三相分离器两边距底部下1.5m处，排泥口排空时由污泥泵从排泥管强排。UASB每天排泥一次，各池污泥同时排入贮泥池，再由污泥泵抽入污泥浓缩池中。各池排泥管选钢管DN200，该管按每天一次排泥时间2.0h计。1.3.3.6沼气收集系统设计(1)沼气产量计算沼气主要产生于厌氧阶段，设计产气率取0.5m3/kgCOD。a.总产气量单个UASB反应器产气量：b.集气管每个集气罩的沼气用一根集气管收集，单个池子有13根集气管。每根集气管最大气流量=c.沼气主管每池13根集气管先通到一根单池主管，然后再汇入3池沼气主管。采用钢管，沼气主管管道坡度为0.5%。单池沼气管最大气流量取D=100mm，充满度(设计值)为0.8，则流速d.沼气总管最大气流量：取D=200mm，充满度（设计值）为0.6；流速(2)水封罐设计水封罐的作用是控制三相分离器的集气室中气液两相的界面高度，保证集气室出气管在反应器运行过程中不被淹没，运行稳定并将沼气及时排出，以防止浮渣堵塞。①水封高度计算式中：word教育资料\n..H0——由反应器至储气罐全部管路管件阻力引起的压头损失和储气罐的压头，取贮气罐压强为。H1、H2——集气室距离水面的高度，m。②水封罐面积一般为进气管面积的4倍，进气管D=100mm，则水封罐面积：(3)沼气柜容积确定由上述计算可知该处理站日产沼气9690，则沼气柜容积应为1h产气量的体积确定，即。设计选用300钢板水槽导轨湿式储气柜，尺寸为φ9000mm×H6500mm。1.4CASS反应池1.4.1CASS反应器作用CASS工艺是SBR工艺的发展，其前身是ICEAS，由预反应区和主反应区组成。预反应区控制在缺氧状态，因此提高了对难降解有机物的去除效果，与传统的活性污泥法相比，有以下优点：建设费用低，省去了初沉池、二沉池及污泥回流设备。运行费用低，节能效果显著。有机物去除率高，出水水质好，具有良好的脱氮除磷功能。管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀。污泥产量低，性质稳定，便于进一步处理与处置。1.4.2设计参数设计流量Q=300万吨/年=12000m3/d=500m3/h=0.139m3/s；BOD污泥负荷（Ns）为：0.15kgBOD/kgMLSS；混合液污泥浓度为：X=3500mg/L；充水比为：0.32。表2-3CASS反应器进出水水质指标水质指标CODcrBOD5NH3-NSSTN进水(mg/l)285142.513-22去除率85%88%80%-60%出水(mg/l)42.7517.12.6-8.8word教育资料\n..1.4.3设计计算1.4.3.1运行周期及时间的确定（1）曝气时间式中：————充水比————进水BOD值，mg/l；————BOD污泥负荷，kgBOD/kgMLSS；X————混合液污泥浓度，mg/L。（2）沉淀时间设曝气池水深=5m，缓冲层高度=0.5m，即有效高度H=4.5m，沉淀时间为：（3）运行周期T设排水时间=0.5h,运行周期为每日周期数：N=24/6=41.4.3.2CASS反应池液位控制CASS反应池有效水深为4.5米。排水结束是最低水位基准水位为4.5m，超高为0.5m，保护水深为0.5m,污泥层高度保护水深的设置是为了避免排水时对沉淀及排泥的影响。进水开始与结束由水位控制，曝气开始由水位和时间控制，曝气结束由时间控制，沉淀开始与结束由时间控制，排水开始由时间控制、排水结束由水位控制。1.4.3.3反应池的容积及构造（1）反应池容积单池容积为word教育资料\n..根据每个CASS池各部分体积比求得：式中：N————周期数；————单池容积；————总容积；n————池数，本设计中采用6个CASS池；————充水比。（2）CASS反应池的构造尺寸CASS反应池为满足运行灵活和设备安装需要，设计为长方形，一端为进水区，另一端为出水区。如图1-4所示为CASS池构造。图2-3CASS池结构示意图据资料，B：H=1～2，L：B=4～6，由上可知H=5m，取宽B=8.5m，则长为：，L：B=5.2，符合要求。根据设计规，各区体积比为1:5:30，CASS池各部分尺寸如下：生物选择区：3.125m×3.4m×8.5m；主反应区：37.5m×5m×8.5m；预反应区的体积为总池的剩余部分，具体见图。（3）滗水器深度计算式中：——设计流量，。——CASS池个数，word教育资料\n..——一日运行周期数，——CASS池的面积，（4）验算充水比不包含回流量时，充水比为：包含回流量的充水比为：，因此以上假设成立。连通口尺寸隔墙底部设连通孔，连通两区水流，设连通孔的个数为3个。连通孔孔口面积A1：式中：Q————每天处理水量，；————CASS池子个数；U————设计流水速度，本设计中U=50m/h；A————CASS池子的面积，；————连通孔孔口面积，m2；————预反应区池长，；————池设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，；B————反应池宽，。孔口沿隔墙均匀布置，孔口宽度不宜高于1.0，故取0.8，则宽为1.5。1.4.3.4污泥COD负荷计算由预计COD去除率得其COD去除量为：则每日去除的COD值为：=式中：Q————每天处理水量，word教育资料\n..SU————进水COD浓度与出水浓度之差，mg/Ln————CASS池子个数X————设计污泥浓度，mg/LV————主反应区池体积，1.4.3.5产泥量及排泥系统（1）CASS池产泥量CASS池的剩余污泥主要来自微生物代的增值污泥，还有很多部分由进水悬浮物沉淀形成。CASS池生物代产泥量为：式中：a————微生物代增系数，kgVSS/kgCODb————微生物自身氧化率，1/d根据啤酒废水性质，参考类似经验数据，设计a=0.83，b=0.05，则有：假定排泥含水率为98%，则排泥量为：（2）排泥系统每池池底坡向排泥坡度i=0.01，池出水端池底设（1.0×1.0×0.5）m3排泥坑一个，每池排泥坑中接出泥管DN200一根。1.4.3.6需氧量及曝气系统设计计算1).需氧量计算根据实际运行经验，微生物氧化1kgCOD的参数取0.53，微生物自身耗氧参数取0.18，则一个池子需氧量为：则每小时耗氧量为：2).供气量计算温度为20度和30度的水中溶解氧饱和度分别为：，微孔曝气器出口处的绝对压力为：word教育资料\n..式中：H————最大水深，空气离开主反应区池时的氧百分比为：式中：————空气扩散器的氧转移率，取20%值暴气池中混合液平均溶解氧饱和度按最不利温度为：温度为20℃时，暴气池中混合液平均溶解氧饱和度为：温度为20℃时，脱氧清水的充氧量为：式中：————氧转移折算系数，一般取0.8～0.85，本设计取0.82；————氧溶解折算系数，一般取0.9～0.97，本设计取0.95；————密度，kg/l，本设计取1.0kg/l；C————废水中实际溶解氧浓度，取2.0mg/L；R————需氧量，kg/L。曝气池平均供气量为：(空气密度1.29kg/)。每立方米废水供空气量为：每去除1kgCOD的耗空气量为：3).布气系统计算word教育资料\n..单个反应池平面面积为40×10，设288个曝气器，则每个曝气器的曝气量=G/423=1137.73/288=3.95。选择QMZM-300盘式膜片式曝气器。其技术参数见表1-5。表2-4QMZM-300盘式膜片式曝气器技术参数型号工作通气量服务面积氧利用率淹没深度供气量QMZM-3002～8m3/h·个0.5～1.0m2/h·个35%～59%4～8m4.25m3/h从鼓风机房出来一根空气总管，在每两个CASS池设1根空气干管，单池共4根空气支管，36根空气小支管。气干管流速为15m/s，支管流速为10m/s，小支管流速为5m/s，则空气干管管径：，取DN250mm钢管。空气支管管径：，取DN100mm钢管。空气小支管管径：，取DN50mm钢管。4).鼓风机供气压力计算曝气器的淹没深度H=4.5m，空气压力可按下式进行估算：校核估算的空气压力值管道沿程阻力损失可由下式估算：式中：----------阻力损失系数，取4.4.取空气干管长为40.8m，则其沿程阻力损失取空气支管长为43.2m，则其沿程阻力损失word教育资料\n..取空气小支管长为43.2，则其沿程阻力损失空气管道沿程阻力损失为设空气管道的局部阻力损失为=0.5KPa，则空气管路的压力总损失为：取膜片式微孔曝气器的最大压力损失为=2.9KPa，则鼓风机的供气压力为：。故鼓风机的供气压力可采用58.8KPa，选择一台风机曝气，则风机能力为G=50m3/min.5).鼓风机房布置选用两台DG超小型离心鼓风机，，供气量大时，两台一起工作，供气量小时，一用一备。DG超小型离心鼓风机规格如表1-6。表2-5DG超小型离心鼓风机流量50m3/min电动机形式TEFC压缩介质空气电动机功率75KW出口压力63.8KPa电动机电压220V轴功率52KW重量1t1.4.3.7排出装置的选择每池排出负荷选择XBS-300型旋转式滗水器，其技术参数如表1-7。表2-6XBS-300型旋转式滗水器技术参数型号流量（m3/h）堰长（m）总管管径(mm)滗水深度H（m）功率(KW)XBS-3003004250<2.50.55word教育资料\n..1.5混凝沉淀池1.5.1混凝沉淀池作用混凝沉淀池的作用就是从废水中分离出悬浮物，确保出水达标。1.5.2混凝池设计①.反应池容积V式中：Q——设计处理水量，；t——反应时间，通常20～30min。②.反应池串联格数及尺寸反应池采用两排，3格串联，设置6台搅拌机。每格有效尺寸为：B=3.0m，L=3.0m，H=4.0m，即反应池超高取0.3m。池子总高度为3.5m。③.叶轮直径设浆板外缘与池侧壁间距0.25m，则叶轮直径为2.5m。叶轮浆板中心线速度采用：v1=0.5m/s，v2=0.35m/s，v3=0.20m/s浆板长度取1.5m（浆板长度与叶轮直径之比0.6＜0.75）浆板宽度取0.15m，每根轴上浆板数设8块，、外各4块。旋转浆板面与絮凝池过水断面面积之比为：池子周围设置四块固定挡板宽×高为0.15×0.7m，其面积与絮凝池过水断面面积之比为：浆板总面积占过水断面面积为14.7％+3.4%=18.1％＜25%的要求。④.投药量混凝沉淀池最要去除污水中的P。根据城市污水污泥、啤酒厂污水站污泥絮凝剂脱水试验知，常用絮凝剂的投药量分别为：氯化铁5.0%--8.0%,硫酸铝8.0%--12%，聚合氯化铝3.0%--10.0%，聚丙烯酰胺1.5‰--2.5‰。投药系统投按加聚丙烯酰胺考虑。设计投药量为2.0‰，则每日需药剂为：12000×(4.8-0.98)×10-3×2.0‰=0.092kg需要纯度为90%的固体聚丙烯酰胺为0.092/0.9=0.1kg选择ZJ-470型折桨式搅拌机一台，其规格如表2-7。word教育资料\n..表2-7ZJ-470型折桨式搅拌机性能及及外形尺寸型号功率(kw)池形尺寸(mm)桨叶距池底高(mm)转速(r/min)长×宽高ZJ-4702.21200×120011001801301.5.2平流式沉淀池的设计由于进水是由混凝池后出水，即来水分为两股。(1)平均流量(2)最大设计流量由于是建造两个沉淀池(n=4)，因此每个沉淀池的最大设计流量，设沉淀时间为t=1.5h。进水口处设置挡流板，距池边0.6m，出水口也设置挡流板，距出水口0.4m。(3)沉淀池总表面积A取沉淀池的表面负荷为q’=2.0m3/m2·h，则：(4)沉淀部分有效水深∵（为达到所需沉淀效率时的颗粒最小沉降速度，即截留速度）∴(5)沉淀部分有效容积V´(6)沉淀池长L设沉淀池中水流的水平流速v=4.5mm/s（≯5mm/s）则：(7)沉淀池宽度b(8)沉淀池总宽度Bword教育资料\n..(9)校核尺寸比例①长宽比L/b（≮4，符合要求）②长深比L/h2（在8～12之间，符合要求）(10)污泥产量由混凝反应产生的污泥量为：12000×(4.8-0.98)×10-3+0.1=45.94kg/d=1.92kg/h(11)污泥部分需要的容积按照污泥停留时间为12d计算，式中：T——污泥停留时间，h；r——污泥容重，kg/m3，取值为1000kg/m3；P——污泥含水率，%；取99.8%(12)污泥斗的尺寸：泥斗倾角采用，泥斗斗底尺寸为500mm×500mm，上口为3750mm×3750mm。则：泥斗高度：泥斗容积：（m3）（式中S1和S2分别为上口和下口的面积）(13)梯形部分容积取污泥斗上梯形的坡度，坡向污泥斗，梯形的高度：梯形部分的污泥容积：；（式中,—梯形上下底边长，m）(14)泥斗与初底实际有贮泥容积V；，符合要求。(15)沉淀池总高度H取超高h1=0.3m，缓冲层h3=0.5m。word教育资料\n..(16)进水穿孔墙设计①单个孔眼面积A1采用砖砌进水穿孔墙，孔眼形式采用矩形的半砖空洞，其尺寸为0.123m×0.063mA1=0.123×0.063=0.0079m2②孔眼总面积A0孔眼流速采用v1=0.25m/s(一般宽口处为0.2~0.3m/s；狭口处为0.3~0.5m/s)A0=Q/v1=210/(3600×0.25)=0.233m2③孔眼总数n0N0=A0/A1=0.233/0.0079=29.5取30个，则孔眼实际流速为V1’=Q/(n0·A1)=(210/3600)/(30×0.0079)=0.25m/s④孔眼布置a.孔眼布置成6排即可，每排孔眼数为30/6=5个。b.水平方向孔眼净距离取500mm(两砖长)，则每排5个孔眼时，其所占宽度为：5×63+5×500=315+2500=2815mm剩余宽度为：b-2815=4375-2815=1560mm，其均匀分布在各孔缝中。c.垂直方向孔眼净距离取378mm(6块砖厚)，最上一排孔眼的淹没水深取150mm，则孔眼分布高度为150+6×125+6×378=3168≈3000mm=h2取进水穿孔墙距进水墙池壁的距离为3m。(17)沉淀池的集水系统A.指形槽指形槽的个数：N=1②指形槽的中心距：距离池壁4375/2=2187.5m③指形槽中的流量q=Q/N=210/(3600·1)=0.0583m3/s④指形槽尺寸槽宽b=1.2q=1.2·0.05830.4=0.38m，为了便于施工，取b=0.4m。取堰上负荷为2.7L/(m·s)(规规定不大于3.0L/(m·s))，则指形槽总长度为：（集水总槽单边设三角出水堰，辅助出水）双侧进水，每根指形槽长度为5.3m。⑥槽的高度：word教育资料\n..集水方法采用锯齿形三角堰自由出流方式，槽中水深为0.5m。跌落高度取0.1m，槽的超高取0.1m，则指形槽的总高度H3=0.5+0.1+0.1=0.7m(说明：该高度为三角堰底到槽底的距离)B.出水三角堰（90°）①堰上水头：即三角堰底部至上游水面的高度，取H1=0.05m(H2O)②每个三角堰的流量qq=1.343H12.47=1.343×0.052.47=0.00082m3/s③三角堰的个数nN=Q/q=210/(3600×0.00082)=71.1，考虑池子的超越系数20%，取86个。每根指形槽上分布43个三角堰。(18)出水渠的设计出水渠的渠宽采用0.6m，则渠水深：为了便于施工，槽中水深统一取0.5m。自由跌水高度取0.1m。则集水槽的总高度为：0.6m。1.6污泥浓缩池1.6.1污泥来源污泥主要来自UASB厌氧池、接触氧化池的污泥，污泥定期排放进入污泥浓缩池进行处理。（1）UASB厌氧池，，含水率98.9%；（2）CASS反应池，，含水率98.9%；总污泥量为：Q=Q1+Q2=264.3+119.8=384.1m3/d平均含水率为：98.9%1.6.2设计参数固体负荷（固体通量）M一般为10～35kg/m3d，取M=30kg/m3d=1.2530kg/m3h；浓缩时间取T=24h；为考虑实际因素，设计污泥量取Q=400m3/d=16.67m3/h；浓缩以后含水率为96%；1.6.3设计计算浓缩池面积根据要求，浓缩池的设计横断面积应满足：word教育资料\n..式中：Q——入流污泥量，m3/d；C——污泥固体浓度，kg/l；M——污泥固体通量，kg/（m2·d）。入流固体浓度(c)的计算如下：那么，浓缩后污泥浓度为：浓缩池的横断面积为：（2）浓缩池的直径D设计两座浓缩池，则单池面积为：，直径D为：即浓缩池的实际面积为：（3）浓缩池的有效深度式中：T——污泥浓缩时间，取T=20h（4）浓缩池有效容积（5）排泥量与存泥容积:浓缩后污泥体积word教育资料\n..按3.5h贮泥时间计泥量，则贮泥区所需容积（6）泥斗容积=m3式中：h4——泥斗的垂直高度，取0.8mr1——泥斗的上口半径，取0.8mr2——泥斗的下口半径，取0.4m设池底坡度为0.065，池底坡降为：故池底可贮泥容积：=因此，总贮泥容积为（满足要求）则浓缩池深度为：式中：——超高，取0.5m；——缓冲层高度，取0.5m。（7）排泥管采用最小管径DN200mm，连续地将污泥排入贮泥池里。（8）出水堰计算浓缩池上清液采用三角堰单边出水，上清液经过出水堰进入出水槽，然后汇入出水管（上清液管）排出单个浓缩池出水槽上清液流量为q=0.01087，取出水槽宽0.2m，出水堰周长：式中：b—出水槽宽，m出水堰采用单侧90角形出水堰，三角形顶宽0.17m，堰顶之间的间距为0.10m，每个浓缩池有三角堰：word教育资料\n..每个三角堰的流量为:由知：出水槽的高度为：式中：q—出水堰的流量；0.2—出水槽的超高。2.高程计算2.1高程布置原则污水处理工程的污水处理流程高程布置的主要任务是确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间连接管渠的尺寸及其标高；通过计算确定各部位的水面标高；从而使污水能够在处理构筑物之间顺畅的流动，保证污水处理工程的正常运行。污水处理工程的高程布置一般遵守如下原则：(1).认真计算管道沿程损失、局部损失、各处理构筑物、计量设备及联络管渠的水头损失；考虑最大时流量，事故流量的增加，并留有一定的余地；还应当考虑到当某座构筑物停止运行时，与其相邻的其余构筑物及其连接管渠能通过全部流量。(2).避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。(3).在认真计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的扬程，以降低运行费用。(4).需要排放的处理水，在常年大多数时间能够自流排入水体。注意排放水位不一定选取水体多年最高水位，因为其出现时间短，易造成常年水头浪费，而应选取经常出现的高水位作为排放水位，当水体水位高于设计排水位时，可进行短时间的提升排放。(5).应尽可能使污水处理工程的出水渠不受水体洪水的顶托，并能自流。处理装置及构筑物的水头损失(6).尽可能利用地形坡度，使污水按处理流程在构筑物之间能自流，尽量减少提升次数和水泵所需扬程。word教育资料\n..(7).协调好站区平面布置与各单体埋深，以免工程投资增大、施工困难和污水多次提升。(8).注意污水流程和污泥流程的配合，尽量减少提升高度。(9).协调好单体构造设计与各构筑物埋深，便于正常排放，又利检修排空。2.1水头损失计算2.1.1污水流经各处理构筑物水头损失表2-8污水流经各处理构筑物水头损失表构筑物名称水头损失（m）构筑物名称水头损失（m）格栅0.2调节池0.3UASB反应池1.0CASS反应池0.6沉淀池0.32.1.2污水管渠水头损失计算表表2-9污水管渠水头损失计算表名称流量(L/s)管径(mm)坡度I(‰)流速V(m/s)管长(m)I·L出水口-沉淀池1394004.031.11420.1691.50.0940.26369.53004.450.980.70.0031.160.0570.06沉淀池0.3沉淀池-CASS1394004.031.11990.3995.210.4140.75323.22005.230.740.80.0041.880.0520.056CASS0.6word教育资料\n..CASS-UASB1394004.031.1132.70.1322.30.1440.27646.32505.520.9410.0061.890.0850.091UASB1.0UASB-调节池23.22005.230.740.60.0031.880.0520.0551394004.031.1149.50.1993.30.2070.40669.53004.450.9810.0042.540.1240.128调节池0.3格栅0.2进口-格栅1394004.031.1114.70.0591.40.0880.1474.72.1.3高程确定污水自场地西北角流入，流入点标高为-0.8m(±0.00m以生产车间室地坪为准)。处理后污水要求由场地东南角排出，排出点标高在-0.8米。各处理构筑物的水面标高及池底标高见表3-3。表2-10各处理构筑物的水面标高及池底标高构筑物池顶标高(m)水面标高(m)排水管出口-0.80沉淀池1.591.29CASS池3.392.69word教育资料\n..UASB池3.863.06格栅-调节池0.00-0.50进水口-0.803.1污泥高程计算由于污泥排入集泥井后用污泥提升泵提升，故污泥浓缩池标高无特定限制，具体见下表。表2-11污泥处理各构筑物标高构筑物名称池底标高集泥井-5.00浓缩池-1.70结论该啤酒厂采用UASB和CASS组合全生化工艺处理高浓度啤酒废水其生物活性强，污泥量少，耐冲击负荷，容积负荷高，占地面积少，COD、BOD的去除率高，出水水质好，管理简单等优点。这一工艺在一定数量的处理案例中出现过，经过运行实践也证明了这个方法的先进性和适用性。word教育资料\n..在啤酒废水治理的今后发展中，应更加注重回收其中的很多种有用物质，经加工作为饲料添加剂或其他。针对啤酒废水COD值高，可生化性强等特点同时考虑能源紧的形式，主要应开发应用厌氧生物法，对产生的沼气进行有效的综合利用。当前水资源紧缺已成为世界关注的焦点，而啤酒废水有害无毒，应适当采用一些物理化学方法使出水回用，节约水源。致这次毕业设计使我深深地认识到：工科毕业生做设计工作所要求的严谨性,对于工程二字的沉重性，我开始意识到工程二字要求我们对专业知识有很深地了解,在熟练掌握专业知识的基础上灵活运用。本次设计为某啤酒废水处理，是一个真实性课题,在重新熟悉课本和认真查阅资料的基础上，并结合设计任务书的要求,我对本设计啤酒废水处理的工艺流程提出了多种方案，在反复的比较下，最终确定了一个最优方案。在这个过程中,我逐渐懂得了如何运用专业性眼光去看待问题,分析问题和解决问题。在工艺流程确定后,就开始了对所选构筑物的设计计算,通过老师的指导和自己的计算,我对污水处理中所用到的一些构筑物有了更深的认识,在高程的计算中自己遇到了不少问题,但在老师的精心指导和自己的努力下,最终问题都一一得到解决,也使自己对污水处理流程有了一个清晰的认识。在设计中,对一些计算机软件也是一次很好的学习机会,主要是word教育资料\n..CAD和Word的使用,在以前的基础上,能够更加熟练地运用。因此,此毕业设计对本人是一个很好的锻炼,达到了对排水工程的一个比较深入地了解,是比较成功的毕业设计。本次毕业设计是在老师的精心指导下，由我独立完成的。本次毕业设计是我大学四年所学知识的回顾与总结。同时，通过该次毕业设计，我亦从指导老师处学到了许多的常规设计方法，设计思想，并懂得了在做设计中如何去查资料与应用资料。可以这样说：在老师的耐心指导和自己的努力下，我完成了毕业设计应完成的任务，达到了毕业设计的教学要求。在这里，万分的感各位老师的辛勤栽培和其他同学的热情的帮助！但由于时间仓促及本人水平有限，本次设计中难免有各种错误与不足，还望各位老师批评指正与谅解。我将在以后的学习与工作中不断改正，不断吸取经验教训，不断完善自我，以感老师们四年的关心与教导。最后，诚挚地感老师以及环境工程教研室各位老师的关心与指导。祝各位老师万事如意，工作顺利！参考文献[1].慧修主编.排水工程上册(第4版).:中国建筑工业，1998年7月.[2].自杰主编.排水工程下册(第4版).:中国建筑工业，2000年6月.[3].任南琪马放编.污染控制微生物学原理与应用.:中国环境科学.[4].洪军主编.污水处理构筑物设计与计算.:工业大学，2002年.[5].力平主编.污水处理新工艺与设计计算实例.:科学，2001年7月.[6].乃昌主编.水泵及水泵站.:中国建筑工业，1993年6月.[7].给水排水设计手册第1册(常用资料).:中国建筑工业，1986年12月.[8].给水排水设计手册第5册(城市排水).:中国建筑工业，1986年12月.[9].给水排水设计手册第6册(工业排水).:中国建筑工业出社，1986年12月.[10].给水排水设计手册第9册(专用机械).:中国建筑工业出社，1986年12月.[11].给水排水设计手册第10册(技术经济分析).:中国建筑工业出社，1986年12月.[12].给水排水设计手册第11册(常用设备).:中国建筑工业出社，1986年12月.[13].室外排水设计规(GBJ14-87).:中国计划，1998年7月.[14].罗辉主编.环保设备设计与应用.:高等教育，2000年.[15].阮文泉主编.废水生物处理工程设计实例详解.:化学工业，2006年.[16].统主编.间歇式活性污泥法污水处理技术及工程实例.:化学工业，2002年4月.word教育资料\n..[17].曾科主编.污水处理厂设计与运行.:化学工业，2002年2月.[18].任南其等.厌氧生物技术原理与应用[M].:化学工业,2004年.word教育资料