焦化废水处理 63页

安徽工程大学毕业设计（论文）酒糟废水的处理工艺设计摘要随着经济的发展，酒精的应用也越来越广泛，随之而来，酒精生产过程中产生酒糟废水，水污染也是酒精工业污染的主要方面。酒糟废水通常是一种高浓度、高温度、高悬浮物、泥沙多、粘度大、呈酸性、可生化性高的有机废水。如何经济有效地对酒精废水进行处理，是酒精工业的一大难题，本文针对酒精生产过程产生的酒糟废水进行设计处理工艺，通过查阅了大量国内外的相关文献，对酒糟废水的特点、生产工艺，并对酒糟废水常用处理技术及其理论作了简要论述。根据酒糟废水的原始数据“进水CODcr为2500mg/L、BOD5为1500mg/L、SS为320mg/L、TN为100mg/L，设计流量为3000m3/d，在此基础上研究出了一条高效、低耗、运行稳定并且具有一定经济效益的工艺过程。鉴于产生的酒糟废水浓度较低，流量较小，采用“单级厌氧+好氧”即可取得较好的效果。通过比较，本文采用，简称IC，是在IC反应器反应器基础上，开发出来的第三代超高效厌氧反应器，具有占地面积小、高径比大、有机负荷高、出水稳定以及耐冲击负荷能力强等特点。另外厌氧处理过程可以利用酒糟废水温度高的特点，采用高温消化，提高反应速率，对厌氧出水进行好氧处理，进一步改善出水水质，使出水达标排放。另外，工艺过程产生的沼气可以加以收集，作为酒精蒸馏过程的燃料使用，而过滤得到的酒糟，稍加处理可作为饲料，以此获得一定的经济效益。本文还根据废水流量和指标对工艺路线的各个处理构筑物参数进行设计。本文重点介绍的工艺为“IC+好氧工艺”。利用该工艺对废水进行处理，通过查阅相关资料，结果表明，进水CODcr为2500mg/L，出水在100mg/L左右，COD的总去除率达到96%，进水BOD5为1500mg/L，出水在55mg/L左右，BOD5的总去除率为96.4%，进水SS为320mg/L，出水为80mg/L左右，SS的去除率为75%，进水TN为100mg/L，出水在35mg/L左右，均达到了本文所要求的指标，出水CODcr≤150mg/L，BOD5≤60mg/L，SS≤20mg/L，6≤PH≤9，TN≤40mg/L。关键词：酒糟废水；高效低耗；高温消化；IC反应器38\n安徽工程大学毕业设计（论文）AbstractWitheconomicdevelopment，moreandmorewidespreadapplicationofalcohol，followed，leeswastegeneratedduringtheproductionofalcohol，alcoholisalsoamajorwaterpollutionindustrialpollution.Leeswastewaterisusuallyahighconcentration，hightemperature，highsuspendedsolids，sedimentandmore，viscosity，aICreactor，highbiodegradabilityoforganicwastewater.Howcost-effectivewastewatertreatmentforalcohol，thealcoholindustryisamajorproblem，thepaperproductionprocessforethanoldistillerswastegenerateddesigntreatmentprocess，throughaccesstoalargenumberofrelevantliteratureontheleeswastewatercharacteristics，productionprocess，andleeswastewatertreatmenttechnologyanditscommontheorybrieflydiscussed.AccordingtoAlcoholWastewaterrawdata"influentCODcrwas2500mg/L，BOD5was1500mg/L，SSof320mg/L，TNwas100mg/L，thedesignflowof3000m3/d"，onthisbasis，comeupwithanefficient，lowpowerconsumption，stableoperationandhasacertaineconomicprocesses.Giventheresultinglowconcentrationofvinasseeffluentflowissmall，theuseof"single-stageanaerobic+aerobic"toachievebetterresults.Bycomparison，thispaper，referredtoasIC，isbasedontheICreactor，developedthethirdgenerationofultra-high-rateanaerobicreactor，hasasmallfootprint，high-diameterratio，theorganicloadishigh，thewaterstabilityandimpactresistanceloadcapabilityandothercharacteristics.Alsoanaerobicwastewatertreatmentprocesscanuseleescharacteristicsofhightemperature，hightemperaturedigestion，increasethereactionrate，aerobicanaerobiceffluenttreatment，tofurtherimprovethewaterquality，effluentdischargestandards.Inaddition，theprocessofbiogasproducedcanbecollectedandusedasfuelalcoholdistillationprocess，andfilteredtogivethelees，littletreatmentcanbeusedasfeed，inordertogetsomemoney.Thisarticleisalsobasedonwastewaterflowstructuresandindicatorsforeachtreatmentprocessroutedesignparameters.    Thisarticlefocusesontheprocessof"IC+aerobicprocess."Usingthistechnologyforwastewatertreatment，throughaccesstorelevantinformation，theresultsshowthatthewaterCODcrof2500mg/L，theeffluentisabout100mg/L，totalCODremovaleffervescencyreached96%oftheinfluentBOD51500mg/L，theeffluentinabout55mg/L，totalremovalof96.4%BOD5influentSSwas320mg/L，theeffluentis80mg/Lorso，SSremovaleffervescencyof75%，TNinfluentwas100mg/L，theeffluentat35mg/Lleft，meettherequirementshereinindicatorseffluentCODcr≤150mg/L，BOD5≤60mg/L，SS≤20mg/L，6≤PH≤9，TN≤40mg/L.Keywords:AlcoholWastewater；effervescencyandlowconsumption；thermophilicdigestion；ICreactorIII\n安徽工程大学毕业设计（论文）目录前言-1-第一章绪论-2-1.1酒糟废水的来源及特征-2-1.1.1酒糟废水的来源-2-1.1.2酒糟废水的特征-2-1.2酒糟废水的常用处理方法-2-1.3设计要求及方案的选择-6-1.3.1设计要求-6-1.3.2方案的选择-6-1.3.3工艺流程图-7-1.4研究内容与研究意义-7-1.4.1课题研究内容-7-1.4.2课题研究意义-7-第二章设计基本要求-8-2.1设计原则-8-2.2设计依据-8-2.3废水处理工艺选择准则-8-2.4排放标准-8-第三章“IC+CASS”工艺的工作原理-9-3.1IC反应器工作原理-9-3.2CASS工作原理-9-3.3“IC+CASS”工艺运行过程-10-第四章主要污水处理构筑物设计计算-12-4.1格栅-12-4.1.1格栅示意图-12-4.1.2格栅的设计计算-12-4.2调节池-13-4.3初沉池-14-4.4CASS反应池-22-第五章污泥部分各处理构筑物设计与计算-32-5.1集泥井-32-5.2污泥浓缩池-32-5.2.1设计的原始数据-32-5.2.2具体设计计算-33-5.3污泥脱水间-35-第六章主要构筑物设计与选型-37-6.1主要构筑物设计-37-6.2主要设备选型-37-第七章构筑物高程计算及平面布置-39-7.1污水构筑物高程计算-39-7.1.1污水流经各处理构筑物水头损失-39-III\n安徽工程大学毕业设计（论文）7.1.2污水管渠水头损失计算表-39-7.1.3高程确定-40-7.2污泥构筑物高程计算-40-7.2.1污泥管道水头损失-40-7.2.2污泥处理构筑物的水头损失-41-7.2.3污泥高程布置-41-7.3高程布置原则及注意事项-41-第八章经济估算-43-8.1成本估算依据-43-8.2建设费用估算-43-8.3运行成本估算-44-8.4收支结算-44-结论与展望-45-参考文献-46-致谢-47-附录A：-48-附录B：-52-附录C：-56-III\n安徽工程大学毕业设计（论文）引言酒精是一种重要的工业原料，被广泛应用于化工、食品饮料工业、军工、日用化工和医药卫生等领域。酒精是最有希望替代石油的可再生能源，而我国目前正大力提倡用乙醇汽油作为车用燃料。正因为有以上原因，酒精产量逐年剧增，随之而来的酒糟废水污染也越来越严重。为了减轻污染以及节省生产成本，人们对酒糟废水的综合利用技术进行了长期的探索，并且取得了许多成功的经验，国内外的治理技术有很多，在这里简要介绍以下几种：1、活性污泥法活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多，运行可靠的方法，具有投资省、处理效果好等优点。根据我国安徽省大田县、扬州等啤酒厂的实际工程可知，进水CODCr一般为1000~1500mg/L时，出水CODCr可降至50~100mg/L，去除率为92%~96%。但是，易产生污泥膨胀、动力消耗高、占地面积较大等是活性污泥法的重要缺点，使其未能广泛运用。2、厌氧处理工艺厌氧生物处理是利用厌氧生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物(沼气和水)和少量的细胞物质，从而达到了废水处理和回收能源目的。常见的厌氧反应器有上流式厌氧污泥床(UASB)、EGSB反应器、厌氧流化床(UFB)、折板厌氧反应器(ABR)等等。3、厌氧+好氧联合处理工艺仅仅使用好氧工艺，其耗能太高，产污泥量大；厌氧工艺虽然能产生沼气，但污染物的去除效果不佳。故厌氧-好氧联合工艺成为啤酒废水废水处理技术的热点。通过业内各专家的研究以及工程实践证明，厌氧-好氧联合工艺处理啤酒废水是具有较好的处理效果，而且技术成熟、可靠。另外由于酒糟废水的糟渣可以再利用生产饲料，也常采用DDG+沼气工艺，此工艺在厌氧处理前进行固液分离，分离后的废水中悬浮物可去除90%以上，在获得大量粗饲料的同时，大大减轻了后续处理达标排放的难度，为后续处理采用高效、低耗工艺创造了条件。厌氧消化后出水的COD下降，污泥生成量降低，进一步好氧处理易于达标排放。DDG+沼气工艺投资适中，后续经好氧处理易达标排放，另外产生蛋白饲料也可带来一定的经济效益。不过在这里此法并不适用，这里酒精生产过程产生的污水COD：2500mg/L，BOD：1500mg/L，属于相对较低浓度的酒糟废水，能够产生的滤饼有限，饲料产量小，负荷较低，产生的沼气量有限。我采用的是“IC厌氧+CASS”工艺，IC反应器适用于处理各种浓度负荷的废水，耐冲击负荷能力强，IC反应器产生沼气作为提升的动力实现混合液内循环，节省动力消耗，出水稳定性好，后续经CASS池好氧，厌氧交替处理，不仅可以进一步降低有机物浓度，另外可以实现脱氮除磷，净化水质。通过查阅相关文献资料知道，经IC反应器，CASS池，原水完全可以达标排放。而且采用IC反应器以及CASS池，都不需污泥回流及污泥回流设备，都具有建设投资省的特点。因此，该工艺是一种值得提倡的方法。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）第一章绪论1.1酒糟废水的来源及特征1.1.1酒糟废水的来源酒精是重要的基础化工原料，广泛应用于化学工业、食品工业、日用化工、医药卫生等领域。改革开放以来，我国的酒精工业有了很大的发展，同时酒精工业又是一个污染十分严重的行业。淀粉质原料是我国酒精生产的主要原料，淀粉类原料包括薯干、玉米以及某些含淀粉的野生植物。由淀粉类原料发酵生产酒精的工艺主要由糖化、发酵和蒸馏组成。糖化是由霉菌产生的淀粉酶将原料中的淀粉转化为葡萄糖的过程。淀粉转化为葡萄糖之后，即可以在酒精酵母的作用下，通过发酵转化为酒精。酒精生产的废水主要来自蒸馏发酵成为熟醪时粗馏塔底部排放的蒸馏残留物—酒糟—高浓度有机废水，以及生产过程的洗涤水—中浓度有机废水，和蒸煮、糖化、发酵、蒸馏工艺的冷却水。每顿酒精排放糟液，酒精糟液是酒精行业最主要的污染物。其工艺流程图1-1如下：1.1.2酒糟废水的特征酒精的生产过程排放的酒糟废水具有以下特征：高浓度，酒糟废水的BOD、COD以及SS等指标浓度很高。高温度，从蒸馏塔底排出的酒糟废水的温度甚至可达100℃。可生化性强，粘度大，呈酸性的有机废水，废水中主要含有残余淀粉、粗蛋白、纤维素、各种无机盐及菌蛋白等物质，具有潜在的资源可利用特性。根据酒糟废水的特征设计的方案更具有针对性。1.2酒糟废水的常用处理方法为了减轻污染及节省成本，使得资源利用效率最大化，国内外对酒糟废水的综合利用及治理进行了长期的探索，并取得了许多成功的经验。目前，国内外对酒糟废水的治理技术有以下几种。酒精糟虽然无毒，但是污染负荷高成酸性。根据酒精生产的原料不同，其酒精糟的综合利用和处理采用不同的方法。（1）酒糟的综合利用酒精糟生产DDGS饲料，既能较彻底的消除污染，使废水处理达标，又能获得高质量的蛋白饲料。但是DDGS生产设备投资大，能耗高（1tDDGS需要200kw·-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）h电耗，蒸汽2.7t，水耗250t），技术要求高，所以国内只有一部分企业实现DDGS生产，部分企业仍采用先进行固液分离，滤渣生产DDG，做饲料，滤液部分回用生产，部分经生化处理，逐步实现酒精糟生产DDGS。（2）高效全混厌氧污泥罐厌氧反应器采用钢结构，其外形结构类似于第三代厌氧反应器EGSB和IC，能承受高浓度的固体悬浮物（SS），是三代厌氧反应器EGSB和IC不具备的特点，采用高温发酵，容积负荷可高达7.0kgCOD/(m3.d)，高于传统全渣厌氧发酵工艺的2—3倍，COD去除率高达90%。该工艺有以下优点：　　①对高浓度污染物高SS的酒精有机废水，耐冲击力高承受力强，可完全达到高浓度悬浮物废水处理的要求。　　②在高浓度悬浮液的情况下，虽不能或很难形成颗粒污泥，但高效厌氧装置可以培养出沉淀性能很好和活性很高的污泥，这对于保证COD去除率是关键的。　　③在高浓度悬浮液的情况下，容积负荷比普通全渣反映罐高很多，所以产沼气量很大，能产生较好的经济效益。（3）IC反应器+缺氧池+接触氧化上流式厌氧污泥反应器（IC反应器）技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一，在IC反应器中没有载体，污水从底部均匀进入，向上流动，颗粒污泥（污泥絮体）在上升的水流和气泡作用下处于悬浮状态。反应器下部是浓度较高的污泥床，上部是浓度较低的悬浮污泥层，有机物在此转化为甲烷和二氧化碳气体。在反应器的上部有三相分离器，可以脱气和使污泥沉淀回到反应器中。IC反应器的COD负荷较高，反应器中污泥浓度高达100—150g/L，因此COD去除效率比普通的厌氧反应器高三倍，可达80%～95%。　　缺氧池具有双重作用，一是对废水进行生物预处理，改善其生化性，并吸附、降解一部分有机物；二是对系统的污泥进行消化处理。可以与后续的接触氧化形成A/O模式，具有同步脱氮除磷作用，其中厌氧段主要作用是去除有机污染物和释放磷，缺氧段的主要作用是反硝化脱氮，由于具有同步去除有机污染物、脱氮、除磷作用，因而该工艺广泛应用在需要脱氮除磷的污水处理方案中。　　生物接触氧化法是生物膜法的一种，属于好氧生化处理工艺。整个系统由池体、填料、曝气设备等组成。好氧生化法是细菌及菌类的微生物、后生动物等一类的微型动物在填料载体上生长繁殖，微生物摄取污水中的有机物作为养份，吸附分解污水中的有机物，微生物不断新陈代谢，保持活性，从而使污水得以净化。在溶解氧和食物都充足的情况下，微生物繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚，溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，被微生物利用。当生物膜达到一定厚度时，氧气无法向生物膜内部扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌和厌氧菌开始大量繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断繁殖厌氧菌，经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体的逸出，使生物膜大块脱落。在脱落的生物膜表面新的生物膜又重新发展起来，在接触氧化池内，由于填料表面积大，所以生物膜发展的每一个阶段都是存在的，使去除有机物的能力稳定在一个水平上。接触氧化工艺的主要优点如下：　　①体积负荷高，处理时间短，节约占地面积。生物接触氧化法的体积负荷最高可达3～6kgBOD（m3·d），污水在池内停留时间最短只需0.5～1.5h。同样体积的设备，生物接触氧化的处理能力高出几倍，处理效率高，所以节约占地面积。　　②生物活性高。由于曝气系统设置在填料之下，不仅供氧充分而且对生物膜起到扰动作用，加速生物膜的更新，大大提高生物膜的活性。曝气形成的紊流使得生物膜不断的连续的与污水中有机物接触，避免形成死角。经过我们在类似工程中的检测，同样湿重的丝状菌生物膜，其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。　　③微生物浓度高，一般的活性污泥法的污泥浓度为2～3g/L-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文），微生物在池中处于悬浮状态；而接触氧化池中绝大多数微生物附着在填料上，单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达到10～20g/L。由于生物接触氧化工艺的微生物浓度高，所以有利于提高容积负荷，从而降低占地面积。　　④污泥产量低。　　⑤出水水质好而且稳定。在进水短期发生变化时，出水水质受的影响很小，而且生物膜活性恢复快，适合短期间断运行的需要。　　⑥运行管理方便（4）EGSB+SBR工艺EGSB与IC反应器非常相似，其区别在于，EGSB采用高达2.5～6m/h的上升流速，使得反应器中的颗粒污泥处于部分或者完全膨胀化。污泥颗粒之间的距离加大从而使污泥床的体积加大。在高的上升流速以及产气的作用下，废水中的有机物与污泥床更充分的接触。因此可以允许废水在反应器中有更短的停留时间，从而，EGSB可以用于处理较低浓度的废水。与IC反应器相比，它比IC反应器布水更容易均匀，传质效果更好，有机物去除率更高，能适应高浓度有机废水和低浓度有机废水，容积负荷高，COD去除率高。　　EGSB优点：　　1、使用范围广，不需要预酸化，流程简单；　　2、对进水的温度，pH要求不高，进水负荷高；　　3、依靠进水和产气达到自行膨胀，并且会根据负荷的变化自动改变床层的膨胀度，无须另外增加循环泵保证膨胀，因此动力消耗小；4、反应器中床层的膨胀度由下自上逐渐增大，属于变速膨胀床，其抗冲击负荷能力较强，有机物去除率较高（一般为以上）；5、三项分离器：三相分离器专利设计，有效地将气固液分离开，保证有效的污泥停留时间；　　6、反应器没有内循环，上升流速慢，负荷高时也不影响分离；　　7、操作维护容易，便于管理。　　SBR工艺集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由滗水器滗水，间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。　　该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。另外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。随着自动化技术的发展和PLC控制系统的普及化，SBR工艺的工程应用又进入了一个新的时代。（5）IC+A/O工艺IC反应器即膨胀颗粒污泥床反应器，是在IC反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器，它通过出水回流再循环，大大提高了污水的上升流速，反应器中颗粒污泥始终处于膨胀状态，加强污水与微生物之间的接触和传质，获得较高的去除效率，反应器的高度高达16-25m。从外观上看，IC反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应器的顶部各设一个气-固-液三相分离器。如同两个IC反应器的上下重叠串联。　　IC的特点：　　（1）容积负荷率高，水力停留时间短　　IC反应器生物量大（可达到60g/L），污泥龄长。特别是由于存在着内、外循环，传质效果好。处理高浓度有机废水，进水容积负荷率可达15～25kgCOD/m3·d。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）　（2）抗冲击负荷强　　在IC反应器中，当COD负荷增加时，沼气的产生量随之增加，由此内循环的气提增大。处理高浓度废水时，循环流量可达进水流量的10～20倍。废水中高浓度和有害物质得到充分稀释，大大降低有害程度，从而提高了反应器的耐冲击负荷能力；当COD负荷较低时，沼气产量也低，从而形成较低的内循环流。因此，内循环实际为反应器起到了自动平衡COD冲击负荷的作用。　（3）避免了固形物沉积　　有一些废水中含有大量的悬浮物质，会在IC等流速较慢的反应器内容易发生累积，将厌氧污泥逐渐置换，最终使厌氧反应器的运行效果恶化乃至失效。而在IC反应器中，高的液体和气体上升流速，将悬浮物冲击出反应器。　（4）基建投资省和占地面积小　　由于IC反应器的容积负荷率比普通的IC反应器要高3～4倍以上，则IC反应器的体积为普通IC反应器的1/4～1/3左右。而且有很大的高径比，所以，占地面积特别省，非常使用于占地面积紧张的厂矿企业采用。并且，可降低反应器的基建投资。　（5）依靠沼气提升实现自身的内循环，减少能耗　　厌氧流化床载体的膨胀和流化，是通过出水回流出水泵加压实现。依次必须消耗一部分动力。而IC反应器正常运行时是以自身产生的沼气作为提升的动力，实现混合液内循环，不必开水泵实现强制循环，从而减少能耗。　（6）减少药剂投量，降低运行费用　　内外循环的液体量相当于第一级厌氧出水的回流，对pH起缓冲作用，使反应器内的pH保持稳定。可减少进水的投碱量，从而节约药剂用量，而减少运行费用。　（7）出水的稳定性好　　因为，IC反应器相当有上、下两个IC反应器反应器串联运行，下面一个IC反应器反应器具有很高的有机负荷率，起“粗”处理作用，上面一个IC反应器反应器的负荷较低，起“精”处理作用。一般说，多级处理工艺比单级处理的稳定性好，出水水质稳定。　(8)IC可以在较高温度下运行，非常适合于生产废水温度较高的情况，可节省污水蒸汽加热的运行费用。　　A/O工艺系Anoxic/Oxic（兼氧/好氧）工艺的简写。是常规二级生化处理基础上发展起来的生物去碳除氮技术，是考虑污水脱氮采用较多的一种处理工艺。充分利用缺氧生物和好氧生物的特点，使废水得到净化。　　典型A/O工艺是把缺氧工段提前到好氧工段前，利用原水中有机物作为有机碳源，故称为前置反硝化作用，转化为硝化态氮，在缺氧段时，活性污泥中的反硝化细菌利用硝化态氨和废水中的含碳有机物进行反硝化作用，使化合态氨转化为分子态氨，获得去碳脱氮的效果，同时具有生物选择的作用，防止污泥膨胀。因此A/O工艺不但具有稳定的脱氮功能，而且对COD、BOD有较高的去除率，处理深度高，剩余污泥量少。（6）IC反应器+氧化塘该工艺特别适合于建在郊区的木薯酒精生产企业，氧化塘的废水停留时间可达数月，由于这类企业多处于市郊或乡镇，而且每年的生产期为间歇式生产，从而为这种占地面积大，处理时间长的污水处理方式提供了可能。　1.3设计要求及方案的选择1.3.1设计要求以某酒业产生的酒糟废水为例，设计处理工艺，处理污水水量为3000m3-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）/d，污水处理排放水，要求满足以下标准，进、出水水质指标如表1-2下所列。项目BOD5/(mg/L)CODCr/(mg/L)SS/(mg/L)pHTN/(mg/L)设计处理水量(m3/d)进水150025003207.5~9.51003000出水≤60≤150≤2006~9≤401.3.2方案的选择上一节介绍了很多酒糟废水处理的方法，都有各自的优势和适用条件，根据给定酒糟废水的原始条件，给定废水具有有机物浓度较低，流量较小，采用单级厌氧就可消解污水中难降解有机物，进而通过好氧微生物的处理就可以达到排放要求。厌氧常常采用上流式厌氧污泥床反应器，简称UASB，具有以下特点，水力停留时间相对较短，具有很高的容积负荷；不仅适合于处理高、中浓度的有机工业废水，也适合于处理低浓度的城市污水；UASB反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑；无需设置填料，节省了费用，提高了容积利用率；无需设置搅拌设备，构造简单，操作运行方便。UASB反应器具有的上述特点是完全可以胜任酒糟废水的处理，但是在这里我们采用IC反应器作为厌氧构筑物，一方面IC反应器是第三代UASB反应器，我们应该鼓励运用新技术和设备，另一方面IC反应器除了具有UASB的特点和优势，同时具有内循环，不易堵塞。综上，我在这里选择IC反应器。对于好氧处理工艺也有众多选择，由于酒糟废水的日处理量较小，另外需要除氮磷，在这里可以考虑SBR以及CASS工艺，SBR工艺所具有的优点非常明显，工艺简单，无二沉池和污泥回流，运行方式灵活；结构紧凑，占地少，基建省；反应过程浓度梯度大，不易发生污泥膨胀；抗负荷冲击能力强，处理效果好；厌氧、好氧交替发生，同时脱氮除磷而不需额外增加反应器。CASS特点如下：CASS池的变容运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性；选择器的设置加强了微生物对磷的释放、反硝化、对有机物的吸附吸收等作用，增加了系统运行的稳定性；周期内反应器以厌氧一缺氧一好氧一缺氧一厌氧的方式运行，有比较理想的脱氮除磷效果。从上述特点可以发现，SBR和CASS具有很多相似的特点，又都具有自身的优势。在这里我选择了CASS工艺，统计数据表明CASS工艺相对于其他工艺具有绝对的经济优势，另外CASS工艺自动化程度较SBR高，可以持续进水，通过滗水器间断排水。1.3.3工艺流程图工艺流程图1-3-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）1.4研究内容与研究意义1.4.1课题研究内容查阅分析相关文献资料，根据水质水量，对处理工艺方案进行选择，充分考虑酒糟废水的处理要求，工艺方案尽可能考虑周全，对工艺处理过程中产生的污泥、沼气进行适宜处理处置，避免二次污染。1.4.2课题研究意义酒精工业产生的酒糟废水中含有高浓度的有机物，酒精糟液是继造纸黑液之后的又一大污染物质，其COD排放量占全国工业废水COD总排放量的1/8，对水资源的污染是相当严重的。酒精糟液是较难处理的一类废水，虽然其可生化性较强，但是具有pH值低，COD浓度高以及SS和蛋白质含量高等特点，需采用高效厌氧反应器对其进行有效处理。因此，对于酒精糟液污染问题的研究有较强的实际意义。本文设计选用了“IC+CASS工艺”处理酒糟废水，降低了废水中有机物COD、BOD、SS的浓度，酒糟废水的有机物的去除率达到了96%，以指导老师给定的设计要求为依据，并且满足《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978-1996）中关于新扩改企业酒糟行业二级标准和环保部门规定的污水排放标准。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）第二章设计基本要求2.1设计原则（1）处理工艺在技术、经济、处理效果方面要有优势，酒糟废水温度较高，要能充分利用这部分热能，另外设计工艺要尽可能节约成本，降低总体建设费用，符合可持续发展这一基本国策；（2）达到国家综合污水排放标准和各个地区规定的排放标准以及行业标准，污染物的排放总量要在控制范围之内；（3）设计所采用的各项指标数据要有依据，并且遵守设计规范要求，安全系数要有保证，不仅能满足当前污水处理的需要，在一定程度还能适应以后发展的需要，具有一定的缓冲能力；（4）设计工艺的目的是净化废水，回收利用沼气，另外糟渣可作饲料，实现资源的循环利用，切合生态文明的理念；（5）充分考虑周边环境的影响，尽可能减少废气废渣的排放，保证环境事故对环境的影响尽可能小。2.2设计依据（1）建设单位提供的废水量及水质状况，水质化验数据；（2）环保部门规定的排放标准，回用水的水质标准；（3）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中关于新扩改企业酒糟行业的二级标准；（4）环境工程设计手册《水污染防治卷》中相关的设计参数与技术要求；（5）《室外排水设计规范》（GB50014-2003）中的要求标准；（6）在满足以上标准的基础，实行指导老师规定的设计指标，即：出水CODcr≤150mg/L，BOD5≤60mg/L，SS≤20mg/L，6≤PH≤9，TN≤40mg/L。2.3废水处理工艺选择准则（1）酒糟污水的处理工艺技术，主要单元的处理构筑物方面要比较先进而且合理，设施在运行过程中要比较稳定，在操作上要简单，便于管理；（2）污水处理工艺路线要符合工程的实际，立足实际，查阅国内外相关资料，借鉴前人设计的经验，选择有前瞻性的路线，保证高效，节能，成本低，另外要方便维修；（3）污水处理路线应通过试验确定，通过实验结合实际加以最终确定；（4）在处理过程中保证不会出现第二次污染，还要适当考虑当地的自然环境条件，不要影响当地环境。2.4排放标准酒糟废水经处理后的排放需要达到《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978-1996）中关于新扩改企业酒糟行业二级标准和环保部门规定的污水排放标准，满足上述标准基础上，实行指导老师规定的设计指标，即：出水CODcr≤150mg/L，BOD5≤60mg/L，SS≤20mg/L，6≤PH≤9，TN≤40mg/L。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）第三章“IC+CASS”工艺的工作原理3.1IC反应器工作原理IC反应器是新一代高效厌氧反应器，废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的水从反应器上部流出。它可以看作由2层IC反应器反应器串联而成。按功能划分，反应器由下而上共分为5个区：混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区，其中内循环系统是IC工艺的核心结构，由下层三相分离器、升流管、气液分离器和泥水回流管组成。混合区：反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。第1厌氧区：混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多，一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。气液分离区：被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。第2厌氧区：经第1厌氧区处理后的废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区，对第2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。沉淀区：第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。从IC反应器工作原理中可见，第一厌氧区产生的沼气作为动力，实现下部混合液的内循环，使得废水获得较强的预处理，即相当于“粗”处理，第二反应区对废水进行后续处理，使得出水达到预期的处理效果，即相当于“细”处理。通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。3.2CASS工作原理CASS(CyclicActivatedSludgeSystem简称CASS)也称CAST(一Technology)，是SBR工艺的一种改进型，即在SBR池内进水端增加了一个生物选择实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌，其容积约占整个池子的10%。CASS反应池沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统，同时可连续进水，间断排水。CASS工艺运行过程包括充水—曝气、充水—沉淀（泥水分离）、滗除上清液和充水—闲置等4个阶段。不同的运行阶段，根据需要调整运行方式。CASS工艺的循环操作运行过程具体为：（1）充水—曝气阶段；边进水边曝气，同时将主反应器区的污泥回流至生物选择器，污泥回流比约为20%。（2）充水—沉淀阶段；停止曝气，静置沉淀使泥水分离。CASS工艺在沉淀阶段不仅不停止进水，而且污泥回流也不停止。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）（3）滗除上清液；滗水时由浮球式水位监测仪自动控制滗水器的升降，排水结束后滗水器自动复位。（4）充水—闲置阶段；实际滗水时间往往比设计时间短，其剩余时间用于反应器内污泥的闲置以恢复污泥的吸附能力，滗水和闲置期间，污泥回流正常进水，CASS工艺的运行就是上述4个阶段依次进行并不断循环重复的过程。通常运行周期为4h，其中曝气2h、沉淀和滗水各1h。对CASS工艺而言，DO的控制是CASS工艺的核心，CASS工艺废水以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的形式运行，通过对曝气强度和DO的控制从而进行高效的同步硝化、反硝化而和生物除磷。因此，溶解氧的浓度要求比较严格。通常设置溶解氧探头测定曝气阶段开始和结束时的溶解氧变化情况，作为调节曝气强度和排除剩余污泥量的控制参数。这种控制方式使池中溶解氧浓度与工艺要求相一致，最大程度减少曝气所需的能耗。3.3“IC+CASS”工艺运行过程酒糟废水通过格栅，去除污水中部分漂浮物，进而经格栅处理的污水和污泥脱水池产生的废水混合液通过初沉池（平流沉淀池），去除污水中部分悬浮物和一些有机污染物，这里的初沉池兼有调节池的作用，调节水质、水量。格栅及初沉池起到了减轻后续处理构筑物的处理负荷的作用，另外减少了管道磨损和堵塞的可能性。酒糟废水首先进入反应器底部的混合区，并与来自回流管的内循环泥水混合液充分混合后进入颗粒污泥膨胀床进行有机污染物的生化降解，此处的有机物容积负荷很高，大部分进水的有机物在此处被降解，并产生大量沼气。沼气由下层三相分离器收集，并沿着升流管上升。沼气上升的同时把第一反应室的混合液提升至IC反应器顶部的气液分离器，沼气在该处与泥水分离并被导出处理系统。泥水混合物则沿回流管返回反应器底部，并与进水充分混合后进入第一反应室，形成内循环。内循环的结果使第一反应室不仅有很高的生物量，很长的污泥龄，并具有很大的升流速度，一般为10一20m/h，使该室内的颗粒污泥完全达到流化状态，从而大大提高第一反应室去除有机物的能力。经过第一反应室处理过的废水，会自动地进入第二反应室继续处理。第二反应室的液体上升流速小于第一反应室，一般为2一10m/h。该室除了继续进行生物反应之外，由于上升流速的降低，还充当第一反应室和沉淀区之间的缓冲段，对防止污泥流失及确保沉淀后的出水水质起着重要作用。废水中的剩余有机物可被第二反应室内的厌氧颗粒污泥进一步降解，使废水得到更好的净化，提高出水水质。产生的沼气由第二反应室的集气罩收集，通过上提升管进入气液分离器。第二反应室中的混合液在沉淀区进行固液分离，处理过的上清液由出水管排走，沉淀的污泥可自动返回到第二反应室。经IC厌氧反应器消化处理的污水进入CASS池，污水首先进入预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，有效防止污泥膨胀，随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，微生物处在好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物的去除作用，同时周期性好氧、缺氧、厌氧条件变化还具有较好的脱氮、除磷的功能。酒糟污水在CASS池中经历了曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段。曝气阶段，由曝气装置向反应池内充氧，有机物被微生物氧化分解，同时水中的氨氮在微生物硝化作用下转化为NO3—-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）N；沉淀阶段，此时停止曝气，微生物利用水中剩余DO进行氧化分解，反应池逐渐由好氧转向缺氧，开始进行反硝化，污泥逐渐沉淀，上层污水逐渐变清；滗水阶段，沉淀结束后，反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液；闲置阶段，滗水器上升到原始位置。经CASS池流出的排放水即可达标排放。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）第四章主要污水处理构筑物设计计算4.1格栅4.1.1格栅示意图图4-1格栅示意图格栅是由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，如：纤维、碎皮、毛发、果皮、蔬菜、木片、布条等，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物，减少后续处理产生的浮渣，以减轻后续构筑物处理的负担，保证污水处理设施的正常运行。4.1.2格栅的设计计算（1）格栅栅条的间隙数设栅前流速为0.5m/s，过栅流速0.6m/s，栅前水深h=0.2m，栅条的宽度为S=10mm，由于酒糟废水SS含量较多，颗粒较细，在这里选择中格栅（格栅间距10~40mm），选择栅条的间隙宽度b=15mm，角度α=60°，流量Q=3000m3/d=125m3/h=0.035m3/s。（4-1）所以，n取19条。（2）进水渠道渐宽部分的长度设进水渠道宽，其渐宽部分展开角度，进水渠道的流速为：（4-2）（4-3）-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）（4-4）（3）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（4-5）（4）栅槽的总宽度设栅条宽度S=0.01m，有（4-6）（5）通过格栅的水头损失设栅条断面为锐边矩形断面，则，，K为系数，格栅受污染堵塞时水头损失增加倍数，一般取K=3（4-7）（6）栅后槽总的高度设栅前渠道的超高（4-8）（7）栅后槽总长度（4-9）（8）每日的栅渣量在格栅间隙为0.015m时，取栅渣量为，酒糟流量总变化系数，一般取1.5W=＞0.2m3/d（4-10）根据格栅的标准采用机械格栅，选用HF-500型回转式格栅除污机，其性能见下表4.2调节池　　-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）调节池的作用是保证后续的构筑物的进水水量的稳定性，调节池的水质水量还能根据酒糟废水的排放量大小的变化自行调节，根据时间的变化而调节，保证了后面构筑物的正常运转，调节池的结构可靠性高，只需设1个即可，首先确定停留时间调节池的水力停留时间：经验值4-12h，一般连续进水取4，间歇进水取12。　　根据处理量、停留时间确定调节池的有效容积，考虑缓冲系数1.2，最终确定调节池容积。每小时处理量为3000/24=125m³，停留时间取4小时，则调节池的有效容积为500m³，考虑缓冲系数1.2，最终确定调节池容积为600m³。　　设调节池的有效水深取4.5m，水力停留时间取4h，超高取0.5m，则调节池的面积为：　　　A=133.3m2（4-11）调节池的尺寸取12m×11m。4.3初沉池初沉池是一级污水处理系统的主要处理构筑物，或者作为生物处理法中预处理的构筑物，初沉池的去除对象是悬浮固体，可以去除SS约40%~55%，同时可去除部分有机物，降低后续处理构筑物的负荷。另外，一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果，减缓水质变化对后续生化系统的冲击。酒糟废水中含有较多砂粒以及悬浮物，进入初沉池的污水在重力场的作用下，自然沉降，去除一部分SS，可明显减少管道设备的磨损和堵塞，也减轻后续处理的负荷。目前沉淀池主要平流式、竖流式、辐流式三种沉淀池，在这里选择平流式沉淀池，平流式沉淀池对冲击负荷和温度变化适应能力较强，另外，施工较为简单，造价比较低，适应于各种污水的处理。平流式沉淀池呈长方形，污水从池的一端流入，水平方向流过池子，从池的另一端流出。在池的进口处底部设贮泥斗，其他部位设有坡度，坡向贮泥斗，也有整个池底都设置成多斗排泥的形式。图4-1平流沉淀池示意图平流沉淀池的设计内容包括：沉淀池的数量，入流和出流装置，沉淀区和污泥区的尺寸计算，排泥和排渣设备选择等。（1）沉淀池的表面积A：其中：Qmax：最大设计流量，m3/h；q：表面水力负荷，m3/(m2·h)，-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）初沉池一般取1.5~3m3/(m2·h)，二沉池一般取1~2m3/(m2·h)。（2）沉淀区有效水深h2:（4-12）其中：t:沉淀时间，h，初沉池一般取1-2h，二沉池一般取1.5-2.5h。沉淀区有效水深h2通常取2-3m。（3）沉淀区有效容积V1:（4-13）（4）沉淀池长度L：，取11m（4-14）v:最大设计流量时的水平流速，mm/s;一般不大于5mm/s。（5）沉淀池总宽度B:，取4m（4-15）（6）沉淀池的个数n:，取2（4-16）其中：b:每个沉淀池宽度。平流式沉淀池的池长与池宽比不小于4，以4-5为宜。（7）污泥区容积V：对于生活污水，污泥区的总容积V（4-17）其中：C0，C1——沉淀池进水和出水的悬浮固体浓度，mg/L；γ——污泥容重，Kg/m3，含水率在95%以上时，可取1000Kg/m3；P0——污泥含水率，%；T——两次排泥的时间间隔，d，初沉池按2d考虑。（8）沉淀池的总高度h:（4-18）其中：h1:沉淀池超高，一般取0.3m；h2:沉淀区的有效深度；h3:缓冲层高度，m；无机械刮泥设备时，取0.5m；有机械刮泥设备时，其上缘应高出刮板0.3m；h4:污泥区高度，m；h4′:泥斗高度，m；h4″:梯形的高度，m。（9）污泥斗的容积V1:设污泥斗下口宽L1=0.2m；斗壁与水平的倾角为60º；则贮砂斗的上口宽L2为0.78m，则S1=0.2*0.2=0.04m2，S2=0.78*0.78=0.56m2，故有：（4-19）S1:污泥斗的上口面积，m2；S2:污泥斗的下口面积，m2。（10）污泥斗以上梯形部分污泥容积V2:（4-20）式中：V2—贮泥斗以上梯形部分的容积，m3；L1，L2—梯形上、下底边长，m。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）4.3IC厌氧反应器IC反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层IC反应器反应器串联而成。其由上下两个反应室组成。在处理高浓度有机废水时，其进水负荷可提高至35～50kgCOD/(m3·d)。与IC反应器反应器相比，在获得相同处理速率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率，IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水IC反应器反应器的20倍左右。1、设计参数（1）参数选取设计参数选取如下：第一反应室的容积负荷NV1＝30kgCOD/(m3·d)，：第二反应室的容积负荷NV2＝10kgCOD/(m3·d)；污泥产率0.03kgMLSS/kgCOD；产气率0.4m3/kgCOD（2）设计水质CODcrBOD5SS进水水质/(mg/L)25001500160去除率/%879030出水水质/(mg/L)325150112（3）设计水量（4-21）2、反应器所需容积及主要尺寸的确定（1）有效容积本设计采用进水负荷率法，按高温消化（50～55℃）、污泥为颗粒污泥等情况进行计算。（4-22）式中：V－反应器有效容积，m3；Q－废水的设计流量，m3/d；Nv－容积负荷率，kgCOD/（m3·d）；C0－进水COD浓度，kg/m3；Ce－出水COD浓度，kg/m3。IC反应器的第一反应室去除总COD的80％左右，第二反应室去除总COD的20％。第一反应室的有效容积：（4-23）第二反应室的有效容积：（4-24）IC反应器的总有效容积为V＝174＋87＝261m3，这里取280m3（4-25）本设计设置两个相同的IC反应器，则每个反应器容积为280/2=280m3（4-26）（2）IC反应器几何尺寸-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）本设计的IC反应器的高径比为4V＝AH==（4-27）则D＝＝3.99m，取4m，H＝4×4＝16m，取16m，（4-28）IC反应器总容积负荷率：NV＝[kgCOD/(m3·d)]（4-29）IC反应器的底面积A＝==12.6m2（4-30）则第二反应室高H2＝＝（4-31），取7m第一反应室的高度H1＝H－H2＝16－7＝9m（4-32）（3）IC反应器的循环量进水在反应器中的总停留时间为tHRT＝＝（4-33）设第二反应室内液体升流速度为6.5m/h，则需要循环泵的循环量为87m3/h。第一反应室内液体升流速度一般为10～20m/h，主要由厌氧反应产生的气流推动的液流循环所带动。第一反应室产生的沼气量为：Q沼气＝Q（C0－Ce）×0.8×0.35＝3000×（2.5－0.325）×0.87×0.4＝2270.7m3/d（4-34）。式中：Q=3000m3/d，C0和Ce分别为进出水COD浓度，0.87为第一反应式的效率，0.4为每千克去除的COD转化为0.4m3的沼气。每立方米沼气上升时携带1～2m3左右的废水上升至反应器顶部，则回流废水量为1109.3～2218.5m3/d，即47.3～94.6m3/h，加上IC反应器废水循环泵循环量87m3/h，则在第一反应室中总的上升水量达到了134.3～181.6m3/h，上流速度可达10.66～14.41m/h，可见IC反应器设计符合要求。（4）IC反应器第一反应室的气液固分离几何尺寸1o沉淀区设计三相分离器沉淀区固液分离是靠重力沉淀达到的，其设计的方法与普通二沉池设计相似，主要考虑沉淀面积和水深两相因素。三相分离器沉淀区固液分离是靠重力沉淀达到的，其设计的方法与普通二沉池设计相似，主要考虑沉淀面积和水深两项因素。颗粒污泥沉降速度一般在100m/h以上，沉降速度＜20m/h的颗粒污泥沉降性能差，沉降速度＞50m/h的颗粒污泥被认为沉降性能良好。IC反应器由于升流速度较大，细小颗粒容易被冲刷而使反应器内细小颗粒的比例减小，因此颗粒污泥的粒径较粗。平均直径在1.0~2.0mm，最大颗粒直径为3.14~3.57mm；颗粒密度为1.04~1.06g/cm3。清水密度近似取1g/cm3，水温在50摄氏度左右，则μ=0.0054g/（cm*s）；颗粒污泥密度取1.05g/cm3，一般IC反应器中颗粒直径一般大于0.1cm，算得沉降速度Vs-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）根据Stokes公式：vs＝＝＝5.04cm/s＝181.4m/h（4-35）＝0.0056g/（cm·s）；颗粒污泥密度取1.05g/cm3式中：VS——颗粒污泥沉降速度，cm/s或36m/h；s——颗粒污泥密度，g/cm3；1——清水密度，g/cm3；dp——颗粒直径，cm；g——重力加速度，981cm/s2；μ——水的粘滞系数，g/（cm*s）；上式可求出不同粒径颗粒污泥在清水中的自由沉降速度，并以它近似地代表颗粒污泥的实际自由沉降速度。设温度为50oC，则水的运动粘滞系数为：（4-36）计算B－间的负荷可以确定相邻两上挡板间的距离。三相分离器平面上共有10个气固液分离单元，中部被集气罩分割。B－间水流上升速度一般小于20m/h，则B－间的总面积S为：S＝＝（4-37）式中Q为IC反应器循环泵的流量，而S=（b1×3+b1×4）×4，则b1=0.155m，即相邻两上挡板间的间距为155mm。两相邻下挡板距离相距b2=200mm，上下挡板间回流缝b3=150mm，板间缝隙液流速度为30m/h，气封与上下挡板间距离b4=100，两下挡板间距离b5=400，板间流速大于25m/h。2o沉淀区斜壁角度与分离器高度设计三相分离器沉淀区斜壁倾斜度选，一般为45o~60o，上挡板三角顶与集气罩顶相距300mm。设计IC反应器h1=0.85m，h2=0.7m。3o气液分离的设计欲达到较好的气液分离效果，气罩需与下挡板有一定的重叠，重叠的水平距离越大，气体的分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离的效果影响越小，所以重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键所在，重叠是一般为10~20cm。根据以上计算，上下三角形集气罩在反应器内的位置已经确定，对已确定的三相分离器的构造进行气、液分离条件的校核，当混合液上升至A点后，气泡随液体以速度V1沿着斜面上升，同时，气泡受浮力的作用有垂直上升的速度Vg，所以气泡将沿着V1和Vg合成速度V合的方向运动。要使气泡不随回流缝液体流向沉淀区，Vg+V1的合速度必须大于回流缝中液体流速V回流（30m/h），图6-9是气泡在下挡板边缘流态示意。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）气泡上升速度V1的大小与其直径大小、水温、液体和气体的密度、液体的粘滞系数等因素有关。当气泡的直径很小（d＜0.1mm）时围绕气泡的水流呈层流状态，Re＜1，这时气泡上升速度用Stokes公式计算：（4-38）式中：d——气泡直径，cm，取0.01cm；——液体密度，g/cm3，取1.02g/cm3；——沼气密度，g/cm3，取1.2×10-3g/cm3；μ——废水动力粘滞系数，g/（cm·s），废水的μ一般比净水大，这里取2×10-2g/（cm·s）；——碰撞系数，取0.95；g——重力加速度，cm/s2（取981cm/s2）。所以，V1==0.264（cm/s）=9.5（m/h）（4-39）。那么合速度的计算量为：（4-40）（4-41）可见合速度大于回流缝的回流速度，保证气相不进入沉淀区。4o反应器顶部气液分离器的设计IC顶部气液分离器的目的是分离气和固液，由于采用切线流状态，在上部分离器中气和固液分离较为容易，这里设计直径为1m的气液分离器，筒体高1.5m，上顶高100mm。5、IC反应器进水配水系统的设计（1）设计说明。布水区位于反应器的下端，其基本功能：一是将待处理的废水均匀地分布在反应区的横断面上，因为生产装置的横断面往往很大，均匀布水的难度很高，需设置复杂的进水分布系统，二是水力搅拌，因为进入水流的动能会使进水孔口周围产生纵向环流，有助于废水中污染物与颗粒污泥的接触，从而提高反应速度，同时也有利于颗粒污泥上粘附的微小气泡脱离，防止其上浮。为实现这两个功能，设计时应满足下列原则。确保各单位面积的进水量基本相同，以防短路或表面负荷不均匀等现象的发生，实践证明，只有当负荷过低或配水系统不合理才会发生沟流。尽可能满足水力搅拌需要，促使水中污染物与污泥迅速混合。易于观察到进水管的堵塞，一旦发生堵塞，便于疏通，IC反应器进水管上设置调节阀和流量计，以便于均衡流量。（2）布水方式采用切线进水的布水方式，布水器具有开闭功能，即泵循环时开口出水，停止运行时自动封闭。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）本工程拟每2~5m/s。拟设4个布水点，每点负荷面积为Si=（4-42）。（2）配水系统形式本工程采用无堵塞式进水分配系统，见图6-10。为了配水均匀一般采用对称布置，各支管出水口向着池底，出水口距底约20cm，位于所服务面积的中心点。关口对准的池底设反射锥体，使射流向四周均匀散步于池底，出水口支管直径约20mm，每个出水口的服务面积2~4m2。此种配水系统的特点是比较简单，只要施工安装正确，配水可基本达到均匀分布的要求。单点配水面积Si=3.15m2，配水半径r=0.92m。取进水总管中流速为1.6m/s，则进水总管管径为：D＝＝2×＝0.166m＝166mm,取200mm（4-43）配水口4个，配水口出水流速选为2.5m/s，则配水管管径d＝＝＝66.5mm，取66mm（4-44）6.出水系统设计出水系统的设计在IC反应器的设计中占有重要地位，因为出水是否均匀也将影响沉淀效果和出水水质，为保持出水均匀，沉淀区的出水系统通常采用出水渠。一般每个单元三相分离器沉淀区设一条出水渠，而出水渠每隔一定距离设三角出水堰，一般出水渠前设挡板以防止漂浮物随水带走，如果沉淀区水面漂浮物很少，有时也可不设挡板。出水渠宽取0.3m，工程设计4条出水渠。设出水渠渠口附近流速为0.2m/s，则出水渠水深＝＝＝0.145m（4-45）设计出水渠高位0.2m，这样基本可保持出水均匀，出水渠出水直接进入CASS反应池进一步处理。5.排泥系统设计（1）设计说明由于厌氧消化过程微生物的不断增长和反应器内悬浮固体的积累，反应器内的污泥量会不断增加。为维持IC反应器内的污泥量近于恒定，运行中产生的过剩污泥必须定期排出反应器，一般认为UASB反应器排出剩余污泥的位置是反应器的1/2高度处，但大部分设计者推荐把污泥设备安装在反应器底部，也有人在三相分离器下0.5m处设排泥管以排出污泥床上面部分的剩余絮体污泥，而不会把颗粒污泥带走。IC反应器排泥系统必须同时考虑上、中、下不同位置设排泥设备，具体布置还应考虑生产运行的具体情况。为简化设计，在离两级三相分离器下三角以下0.5m处各设一排泥口，口径均为100mm，在反应器底设放空管，口径为300mm。此处，在池壁全高上设置若干（4~6）个取样管，分别为1m，3.5m，7m，10m处，取反应器内的污泥样，取样管直径为32mm，以随时掌握污泥在高度方向的浓度分布情况。并可据此计算出反应器的储泥总量，以确定是否需要排泥。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）（2）IC反应器产泥量的计算。根据经验数据，一般情况下每去除1kgCOD，可产生0.05~0.1kgVSS。这里取X=0.05kgVSS/kgCOD进行计算。其中：设计流量3000m3/d，进水COD2500mg/L，出水为325mg/L，则每天去除的COD量为：3000×（2500-325）×10-3=6525kg，那么IC反应器的产泥量为6525×0.05=326.25kgCOD/d，根据VSS/SS=0.8，则SS的产量为kg/d。IC反应器中第一反应室膨胀床污泥浓度较高，可达50~100gSS/L甚至更高，第二反应室污泥浓度较低，一般15~30gSS/L，这里假设第一反应室污泥浓度为100gSS/L，第二反应室为20gSS/L，则IC反应器中污泥总量为：kgSS，（4-46）其中V1和V2分别为第一、二反应室体积。因此，IC反应器的污泥龄为（4-47）6.沼气的收集、储存和利用（1）产气量的计算。本工程根据去除的COD量计算实际产气量。（4-48）式中：V——每降解1kgCOD产生的甲烷产量，取0.4m3CH4/kgCOD；Q——废水流量，m3/d；C0，Ce——进、出水COD浓度，mg/L。则本工程中的CH4为：（4-49）由于沼气中除含CH4外，还有CO2、H2S等其他微量气体。这里取沼气中的CH4外，还有CO2、H2S等其他微量其他。这里取沼气中的CH4含量p=70%，那么沼气产量V=。(2)水封的设计水封是IC装置内外环境的屏障，一般设于反应器和沼气柜之间，起调整和稳定压力的作用，水封设计的关键参数是其高度，计算公式为：（4-50）式中：H——水封有效高度，m；H1——气室液面至反应器出水液面的高度，m；H2——水封后面的阻力，m；h1——气室顶部到出水水面的高度，mh2——气室高度，m气室高度h2的选择应保证气室出气管在反应器运行中不被淹没，能通畅的将沼气排出池体，防止浮渣堵塞。气室水面常有浮渣层，在选择h2时应留有浮渣层的高度，此外气室还需要设浮渣排放口，以便及时清理浮渣，综上所述，h2取1.00m，h1=0.50m，H=1.00+0.50-0.40=1.10m，（4-49）。水封灌的高度取为1.5m，直径为1.0m，进气管DN100一根，出气管DN100一根，进水管DN65两根，并设液位计。（3）贮气柜的设计沼气的产量和用量都不是恒定的，贮气柜的作用即是对产气量与用气量之间的不平衡进行人工调节，贮气柜的容积一般按平均时产气量的3倍体积计算。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）贮气柜有两种，低压覆盖式和高压式球形灌，沼气柜常采用前者。它是一种单级或多级湿式贮气柜。贮气柜直径与高之比一般为1.5：1，浮动罩下的水室在有冰冻的地区应考虑防冻措施。本设计采用单级湿式贮气柜。贮气柜的设计计算贮气柜的容积V=2937.4÷24×3=367m3/d，取D/H=1.5：1。而（4-51）式中：D——贮气柜钟罩直径，m；H——贮气柜高度，m；V——贮气柜容积，m3所以H=10m，D=15m。贮气柜中的压力为600mmH2O，由于沼气中含有少量H2S，对设备有腐蚀作用，贮气柜内涂以一层防腐材料。另外，为了减少太阳照射气体受热引起的容积增加，贮气柜外侧涂反射性色彩，如银灰涂料。沼气柜其他部件设计A.考虑到刚开始进气时，使气柜不压到管底，在水池底部安装6个钢筋混凝土支撑，长600mm，宽400mm。B.为使气柜能上下沉浮，设计中安装6个导轮。C.为维持气柜内恒定压力及安全起见，在钟罩的封头上安装一根放空管。D.进出气管比自动放空管高400mm。E.钟罩内外设置人梯，钟罩上开一个人孔600mm。4.4CASS反应池CASS工艺是由预反应区和主反应区组成的，对难降解的有机物的处理效率高，抗冲击能力是最好的，而且它无需设初次沉淀池和二次沉淀池及污泥回流设备。CASS法是利用不同的微生物在不同的负荷条件下，增殖速度的不同，废水生物的脱氮除磷机理的不同而作用的，是SBR反应器的优化工艺。CASS反应池总共有4个阶段，分别是进水-曝气期、沉淀期、滗水期和闲置期。生物降解过程发生在进水-曝气期，固液分离过程则是发生在沉淀期和滗水期两个阶段。图4-2CASS工艺原理图(1)基本设计参数污水经IC反应器处理后，此时进水水质：COD=325mg/L-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）BOD5=150mg/LSS=112mg/L处理规模：Q=3000m3/d，总变化系数1.53混合液悬浮固体浓度（MLSS）：Nw=3200mg/L反应池有效水深H一般取3-5m，这里选用4.0m排水比：λ===0.4(2)BOD-污泥负荷（或称BOD-SS负荷率）（Ns）Ns=（4-52）Ns——BOD-污泥负荷（或称BOD-SS负荷率），kgBOD5/(kgMLSS·d)；K2——有机基质降解速率常数，L/(mg·d)，生活污水K2取值范围为0.0168-0.0281，本设计取值0.0244；η——有机基质降解率，%；η=（4-53）其中：f——混合液中挥发性悬浮固体与总悬浮固体浓度的比值，一般在生活污水中，f值为0.7-0.8，本设计选用0.75。代入数值，得η=，之后把本数值代入得Ns==0.305kgBOD5/(kgMLSS·d)(3)曝气时间TA（4-54）式中TA—曝气时间，hS0—进水平均BOD5，㎎/Lm—排水比1/m=1/2.5Nw—混合液悬浮固体浓度（MLSS）：X＝2000mg/L(4)沉淀时间TS活性污泥界面的沉降速度与MLSS浓度、水温的关系，可以用下式进行计算。Vmax=7.4×104×t×XO-1.7(MLSS≤3000)式中：Vmax—活性污泥界面的初始沉降速度。t—水温，取30℃X0—沉降开始时MLSS的浓度，X0＝Nw=2000mg/L，则Vmax=7.4×104×t×XO-1.7=5.4m/s（4-55）沉淀时间TS用下式计算-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）（4-56）取TS=1h式中TS—沉淀时间，hH—反应池内水深，4m—安全高度，取1.2m(5)排水时间TD及闲置时间Tf根据城市污水处理厂运行经验，本水厂设置排水时间TD取为0.5h，闲置时间取为0.1h。运行周期T=TA+TS+TD+Tf=3.96（4-57）每日运行周期数n==6（4-57）(6)CASS池容积CASS池容积采用容积负荷计算法确定，并用排水体积进行复核。(i)采用容积负荷法计算：（4-58）式中：Q—酒糟废水设计水量，m3/d；Q=3000m3/d；Nw—混合液MLSS污泥浓度（kg/m3），本设计取3.2kg/m3；Ne—BOD5污泥负荷(kgBOD5/kgMLSS·d)，本设计取0.3kgBOD5/kgMLSS·d；Sa—进水BOD5浓度（kg/L），本设计Sa=150mg/L；Se—出水BOD5浓度（kg/L），本设计Se=15mg/L；f—混合液中挥发性悬浮固体浓度与总悬浮固体浓度的比值，本设计取0.75；则：（4-59）本设计CASS池两座，每座容积Vi=V=562.5m3，取560m3(ii)排水体积法进行复核单池容积为（4-59）式中—单池容积，m3n—周期数；m—排水比1/m=1/2.5N—池数；—平均日流量，m3/d由于排水体积法计算所得单池容积大于容积负荷法计算所得，因此单池容积应按最大容积值计，否则将不满足水量运行要求，则单池容积Vi=625m3取640m3。(7)CASS池的容积负荷CASS池工艺是连续进水，间断排水，池内有效容积由变动容积（V1-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文））和固定容积组成，变动容积是指池内设计最高水位至滗水器最低水位之间高度（H1）决定的容积，固定容积由两部分组成，一是活性污泥最高泥面至池底之间高度（H3）决定的容积（V3），另一部分是撇水水位和泥面之间的容积，它是防止撇水时污泥流失的最小安全距离（H2）决定的容积（V2）。CASS池总有效容积V（m3）：V＝n1×（V1＋V2＋V3）(i)池内设计最高水位至滗水机排放最低水位之间的高度，H1（m）；（4-60）式中：N—一日内循环周期数，N=6；H——池内最高液位H（m），本设计H=4.0m。则（4-61）(ii)滗水结束时泥面高度，H3（m）已知撇水水位和泥面之间的安全距离，H2==1.2m；H3=H-(Hl+H2)=4-1.6-1.2=1.2m（4-62）(iii)SVI—污泥体积指数，(ml/g)SVI=（4-63）代入数值，则SVI=(ml/g)，此数值反映出活性污泥的凝聚、沉降性能良好。(8)CASS池外形尺寸(i)式中：B—池宽，m，B:H=1—2，取B=4m，4/1=4，满足要求；L=（4-64），L=20m，L/B=20/4=5，L:B=4—6，满足要求。(ii)CASS池总高，H0（m）取池体超高0.5m，则H0=H＋0.5＝4.5m（4-65）(iii)微生物选择区L1，（m）CASS池中间设1道隔墙，将池体分隔成微生物选择区（预反应区）和主反应区两部分。靠进水端为生物选择区，其容积为CASS池总容积的10%左右，另一部分为主反应区。选择器的类别不同，对选择器的容积要求也不同。L1＝10﹪L=10%20=2m-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）（ⅳ）反应池液位控制排水结束时最低水位（m）基准水位h2为4.0m；超高0.5m；保护水深=1.2m。污泥层高度（m）则：撇水水位和泥面之间的安全距离，H2=hs=1.2m图4-3CASS外形尺寸图(9)连通孔口尺寸隔墙底部设连通孔，连通两区水流，因单格宽4m，根据设计规范要求，此时连通孔的数量取为3。(i)连通孔面积A1，A1按下式进行计算：（4-66）式中：U—孔口流速，取U=70m/h将各数值代入，计算得：（4-67）(ii)孔口尺寸设计孔口沿墙均布，孔口宽度取0.7m，孔高为0.86/0.8=1.2m。孔口尺寸为：0.7m×1.2m(10)复核出水溶解性BOD5处理水中非溶解性BOD5的值：BOD5=7.1bXaCe（4-68）Ce——处理水中悬浮固体浓度15mg/LXa——活性微生物在处理水中的所占比例取0.4b——微生物自身氧化速率-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）普通负荷：0.4，高负荷：0.8，延时曝气系统：0.1，本设计取0.4BOD5=7.10.075×0.4×15=3.20mg/L（4-69）故水中溶解性BOD5要求小于15－3.20=11.8mg/L而该设计出水溶解性DOD5：Se’==（4-70）=8.60mg/L设计结果满足设计要求。(11)计算剩余污泥量理论分析，知温度较低时，产生生物污泥量较多。本设计最冷时是冬季平均最冷温度是0.1℃，由于来自IC反应器的出水具有余热，平均温度在20℃左右，取平均值10℃。12℃时活性污泥自身氧化系数：Kd（12）=Kd（20）（4-71）=0.06×1.04（10－20）=0.041剩余生物污泥量：△XV=YQ－Kd（0.2）VifnN（4-72）=0.6×3000×－0.041×1250××0.75××6×1=209.16kg/d剩余非生物污泥量：△XS=Q（1-fbf）×（4-73）=3000×（1-0.7×0.75）×=127.68kg/d公式中，fb——进水VSS中可生化部分比例，取fb=0.7；C0——设计进水SS，m3/d；Ce——设计出水SS，m3/d；剩余污泥总量：X=△XV+△XS=209.16+127.68=336.84kg/d（4-74）剩余污泥浓度NR：NR=（4-75）剩余污泥含水率按99.3%计算，湿污泥量为（4-76）-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）（12）复核污泥龄=（4-77）式中：——污泥龄Y——污泥产率系数，一般为0.4～0.8取0.5Kd——衰减系数，一般为0.04～0.075取0.07代入数值，===33d硝化所需最小污泥龄：=（1/×1.103（15-T）×fs（4-78）——硝化所需最小污泥龄d-1；——硝化细菌的增长速率d-1：T=12摄氏度时，取为0.5；fs——安全系数：为保证出水氨氮小与5mg/L取2.3～3.0；取2.3；T——污水温度：取冬季最不利温度12摄氏度。=（1/×1.103（15-T）×fs=(1/0.5)×1.103（15-10）×2.3=7.5d经校核，污泥龄满足硝化要求。（13）需氧量设计需氧量包括氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量及出水带走的氧量。设计需氧量考虑最不利情况，按夏季时高水温计算设计需氧量。（ⅰ）氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量O1以每去除1㎏BOD需要0.48㎏Oa的经验法计算。（4-79）=194.4(kgO2/d)式中Oa—需氧量kgO2/d；—活性污泥微生物每代谢kgBOD需氧量，一般生活污水取为0.4kg～0.5kg，本设计取0.4kg；—kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，一般生活污水取为0.1kg～0.18kg，本设计取0.1kg。（ⅱ）氨氮硝化需氧量Ob按下式计算；-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）（4-80）=4.57×[3000×（100-40）×10-3-0.12×]=772.75(kgO2/d)式中4.57—氨氮的氧当量系数；Nk—进水总凯氏氮浓度，g/L；Nke—出水总凯氏氮浓度，g/L；—系统每天排出的剩余污泥量kg/d；总需氧量kg/d（4-81）（14）标准需氧量标准需氧量计算公式：SOR=（4-82）Csb（T）=Cs（T）（+）Ot==式中SOR——水温20℃，气压1.103×105pa时，转移到曝气池混合液的总氧量，㎏/h；AOR——在实际条件下，转移到曝气池混合液的总氧量，㎏/h；Cs（20）——20℃时氧在清水中饱和溶解度，取Ca（20）=9.17mg/L；——杂质影响修正系数，取值范围=0.78～0.99，本例选用=0.90；——含盐量修正系数，本例取=0.95；——气压修正系数；Pa——所在地区大气压力，Pa；T——设计污水温度，本设计考虑最不利水温，夏季T=27.3℃；CSb（T）——设计水温条件下曝气池内平均溶解氧饱和度mg/L；Cs（T）——设计水温条件下氧在清水中饱和溶解度，水温27.3℃时，CS（27.3）=8.02；Pb——空气扩散装置处的绝对压力，pa，Pb=P+9.8×103H；P——大气压力，P=1.013×105；H——空气扩散装置淹没深度，取微孔曝气装置安装在距池底0.5m处，淹没深度3.5m；Ot——气泡离开水面时，氧的百分比，%；EA——空气扩散装置氧转移效率，本设计选用水下射流式扩散装置，氧转移效率EA按26%计算；C——曝气池内平均溶解氧浓度，取C=2mg/L。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）设海拔高度110m，大气压力p为0.99×105pA，压力修正系数：=（4-83）==0.90Pb=P+9.8×103H=1.013×105+9.8×103×3.5（4-84）=1.356×105（Pa）Ot=×100%=16.4%（4-85）CSb（27.3）=Cs（27.3）（+）（4-86）=8.02×（）=8.40mg/L标准需氧量SOR：SOR=（4-87）==316.3kg/h空气扩散装置的供气量，可通过下式确定：G===4055m3/h（4-88）（15）空气管系统设计曝气系统管道布置方式为，相邻的两个廊道的隔墙上设两根干管，共四根干管，在每根干管上设5条配气竖管，全曝气池共设4×5=20条配气竖管。每根竖管的配气量为：m3/h（4-89）曝气容积为：（4-90）每个空气扩散器的服务体积按0.7m3计，则所需空气扩散器的总数为：为安全计，本设计采用600-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）个空气扩散器，每个竖管上安设的空气扩散器的数目为：每个空气扩散器的配气量为m3/h图2-6曝气系统管道布置图空气管道的流速，一般规定为：干、支管为10~15m/s，通向空气扩散装置的竖管、小支管为4~5m/s，设气干管流速为15m/s，支管流速为10m/s，小支管流速为5m/s，则空气干管管径：=0.29m，取DN200mm钢管（3-41）空气支管管径：，取DN100mm钢管（3-42）空气小支管管径：，取DN60mm钢管（3-43）空气管道一般敷设在地面上，接入曝气池的管道，应高出池水面0.5m以免产生回水现象。（16）污泥回流系统、剩余污泥系统排出系统设计（i）污泥回流系统污泥回流比按50%设计，每天回流污泥量（4-91）每周期回流污泥量，而每周期T=4h，本设计回流污泥进泥时间每周期取t=2h，回流污泥泵在运行过程中是间歇运行的。则单格CASS池进泥流量为-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文），根据流量选用污泥回流泵型号：150QW145-10-7.5，出口直径150mm，重量360kg，一座CASS池内设该种泵一台。（ii）剩余污泥排出系统由上述计算知道，剩余污泥产生量Q=101.15，每个周期单个池体产生的污泥量，每个周期排泥时间利用周期后0.5h，则泵的流量为：33.8。根据流量选用剩余污泥泵型号：50QW42-9-22，出口直径d=50mm，重量70kg，CASS池内设该种泵一台。出泥管管径取150mm。-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）第五章污泥部分各处理构筑物设计与计算5.1集泥井（1）反应器进水量指标如表4-1。表5-1反应器进水量Table4-1Waterintothereactor名称流量（m3/d）含水率IC反应器反应器86.1998%CASS反应器53.81499%总污泥量为：Q=Q1+Q2=140.01m3/d，设计中取145m3/d（2）集泥井的平面面积集泥井是间歇排泥，V总=145m3/d，需在3小时内抽送完毕，根据集泥井的容积确定污泥提升泵的体积7.8m3，即流量为70m3/d的提升泵运行10min抽的污泥体积，为了保证CASS反应池排泥能按其运行方式进行，集泥井容积应外加37.23m3，则集泥井总容积为：7.8+37.23=45.00m3。设集泥井有效深度为3.0m，则其平面面积为：（5-1）设集泥井平面尺寸为4.0×4.0m。设排泥泵抽升的所需净扬程为5m，富余水头为2.0m，管道水头损失为0.5m，则污泥泵所需扬程为：5+2+0.5=7.5m。选择两台80QW50-10-3型潜污泵提升污泥（一用一备）。其性能如表4-2。表5-280QW50-10-3型潜污泵性能Table4-2Performanceof80QW50-10-3modelsewagepump型号流量(m3/h)扬程（m）转速(r/min)电动机功率(kW)效率(%)出口直径(mm)重量（kg）80QW50-10-350101430372.3801255.2污泥浓缩池污泥浓缩吃为初步降低废水污泥含水率的废水处理构筑物，一般为圆形或方形池。含水率约从99.2％～99.5％降至96％～98％。浓缩的目的是减少污泥体积，便于后续处理。按工作方式有连续式和间歇式：-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）(1)连续式运行的浓缩池一般建立竖流式或辐流式池型。污泥从中心筒连续配入，竖向或径向流往周边集水槽，污泥浓缩于池底，并连续排出；清水从集水槽连续排出。竖流式池采用重力排泥法，适用于污泥量不大的场所。辐流式池采用机械排泥法，并安装转动栅条强化泥水分离过程，适用于污泥量大的场所。浓缩池的水力停留时间为8～6h；(2)间歇式运行的浓缩池建成圆形或方形。污泥从一边进入，待充满池子后，静止沉降浓缩。经过5～10h后，在不同高度处放掉上清液，然后从池底排出浓污泥，排泥采用重力式。5.2.1设计的原始数据假设由IC反应器排放的剩余污泥量：300m3/d，含水率96%，污泥浓度：6g/L；CASS池排放的污泥量为：500m3/d，含水率96.4%，污泥浓度：6g/L；初沉池排放的污泥量350m3/d，含水率96.4%，污泥浓度：40g/L；浓缩后污泥浓度为40g/L，含水率：96%，本设计采用辐流式重力浓缩池。5.2.2具体设计计算（1）计算进泥量与污泥固体浓度IC反应器排放的剩余污泥量，污泥浓度；初沉池排放的污泥量，污泥浓度；CASS池排放的污泥量Q3=300m3/d，污泥浓度C3=6g/L。进泥量Q:进泥的污泥固体浓度C：（2）浓缩池的面积已知进泥为混合污泥，污泥固体通量根据表2.1取，则由公式：式中：Q为污泥量(m3/d)；C为污泥固体浓度(kg/L)；M为污泥固体通量kg/(m2·d)。（3）浓缩池的直径，取11m。式中：A1为单池面积，；n为池子个数。（4）浓缩池的高度-57-\n安徽工程大学毕业设计（论文）取浓缩时间，则由公式得：式中：T为浓缩时间（12h