啤酒厂废水处理工艺设计毕业设计 49页

'啤酒厂废水处理工艺设计摘要本文针对啤酒车问废水处理工艺进行初步设计。啤酒废水含有许多有机的物质，这些冇机物浓度较高，里然无毒，但笏于腐败，排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境造成严重危害。啤酒废水中BOD5/CODer值尚，在50%及以上，非常有利于生化处理。同时生化处理与物理法、化学法相比较；一是处理工艺比较成熟；二是处理效率高，CODer、BOD5去除率高，一般可达80%〜90°%以上；三是处理成本低（运行费用省）；经过对各种处理工艺的对比，最终选择水解酸化+生物接触氣化作为处理工艺。木工艺流程设宥格栅、调节池，对污水进行预处理，去除水中较大的悬浮颗粒和调节水质水量。生化处理采用生物接触氧化法，可提高冇机物去除效率。沉淀池用来进行泥水分离。木流程简单稳定，对水量、水质的变化育很强的适应能力，同时确保出水的COD、BOD和SS以及总氮，总磷指标达到标准。通过初步预算，该工艺也将带来可观的经济效益和良好的环境效益。木文对格栅、调节池、水解池、生物接触氧化池、沉淀池、污泥池等主要构筑物进行计算，编制设计说明书，并绘制工艺流程、构筑物平面及高程、主要构筑物共八张图纸。关键词：啤酒废水；水解酸化；生物接触氧化; AbstractAccordingtothebeereffluenttreatmentplantpreliminarydesignprocess.Beerwastewatercontainingmanyorganicsubstances,thesehighorganicconcentration，althoughnon-toxic,buteasytocorruption,dischargedintothewaterbodywillconsumelargeamountofdissolvedoxygen，causingseriouspollutionofwaterenvironment.ThevalueofBOD5CODcrofbrewerywastewaterishigh，inthe50%andabove，isveryconducivetobiochemicaltreatment.Atthesametime，biochemicaltreatmentandphysicalmethod，chemicalmethodarecompared;oneisprocessingtechnologymoremature;twoisthehightreatmentefficiency,highremovalrateofCODcr，BOD5，generallyupto80%〜90%;threeisthelowprocessingcost(cost);aftercomparingthevarioustreatmentprocesses，thefinalchoiceofhydrolyticacidification-biologicalcontactastheprocessofoxidation.Thisprocessisarrangedinthegrid，regulationpool，pretreatmentofwastewater,theremovaloflargerparticlessuspendedinthewaterandwaterqualityregulation.Biologicaltreatmentbybiologicalcontactoxidationmethod，canimprovetheremovalefficiencyoforganiccompounds.Sedimentationtankforslurryseparation.Thissimpleprocessstability,changeofwaterflow,waterqualityhasastrongabilitytoadapt，whileensuringthattheeffluentCOD,BODandSSaswellasthetotalnitrogen,totalphosphorusindexreachesthestandard.Throughthepreliminarybudget，thisprocesswillbringconsiderableeconomicbenefitsandenvironmentalbenefits. Regulationpool，thegrille，hydrolysistank，biologicalcontactoxidationtank，sedimentationtank,sludgetankmainstructuresarecalculated,preparethedesignspecification，andrenderingprocess,structuresplaneandelevation，themainstructuresofeightdrawings.Keywords:beerwastewater;hydrolyticacidification;biologicalcontactoxidation; 目录1新仑61.1工厂所在地概况61.2啤酒废水来源及特点71.3啤泗废水主要处理工艺71.3.1好氧工艺71.3.2厌氧工艺91.3.3厌氧一好氧工艺111.4处理工艺确定131.4.1设计任务及标准131.4.2处理工艺选择142水处理构筑物参数计算172.1格栅172.2调节池212.3水解池242.4接触氧化池262.5沉淀池293污泥处理系统334管道布置364.1污水管道36 4.2污泥管道374.3鼓风管道385平而及高程布置405.1平面布置405.2高程布置416工程预算436.1十建工程预算436.2设备及管材预算446.3其他费用456.4运行成本预算45结i仑46親47#考文献：49 1绪论1.1工厂所在地概况长春市是吉林省省会，东北亚区域M际化大都会，中W汽车工业、电影事业的摇篮，中岡副省级城市，中国特大城市之一。中閩第一汽车集团公司和长春电影制片厂座落于此，是中国最早的汽车工业基地和电影制作基地，有东方底特律之称。长春市位于北半球中纬地带，欧亚大陆东岸的中岡东北松辽平原腹地，居北纬43°05’〜45"15’；东经124°18’〜127°02’。幅员20604平方公里。西北与松原市毗邻，两南和四平市相连，东南与吉林市相依，东北同黑龙江省接壤。氏春地区地貌由山地、台地和平原组成，东高两低，形成了“一山四岗五分川”的地貌格局。长春市地处屮国东北松辽平原腹地，市区海拔在250-350米之间，地势平坦开阔。属大陆性季风气候区，在全国干湿气候分区中，地处湿润区向亚干旱区的过渡地带。气温自东向四递增，降水內东向西递减。春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷漫长，具有网季分明，雨热同季，干湿适中的气候特征，为人类开发和利用大自然提供了良好的气候环境。由于地理位置、地形结构与大气环流相配合的作用，具冇如下基本特征:四季分明。春季较短，干燥多风；夏季温热多雨，炎热天气不多；秋季气爽,n夜温差大；冬季漫长较寒冷。长春市年T均气温4.8°C，最高温度39.5QC，最低温度-39.8°C，H照时间2688小时。夏季，东南风盛行，也宥渤海补充的湿气过境。年平均降水量522至615毫米，夏季降水量占全年降水量的60%以上；最热只（7月）平均气温23°C。秋季，可形成持续数H的晴朗而温暖的天气，温差较大，风速也较春季小。 1.2啤酒废水来源及特点啤泗生产加工过程包括：制麦、糖化、发酵、罐装，其生产加工过程屮排放的废水，水量大，不稳定，BOD/COD离，利于生化处理，N、P含量较少，SS含量高，毒害小。废水主耍来自麦芽车间(浸麦废水)，糖化车间(糖化，过滤洗涤废水：)，发酵车间(发酵罐洗涤，过滤洗涤废水以及灌装车间(洗瓶，火菌废水及瓶+破碎流出的啤酒)等其中酿造过程的涮洗水及包装过程的洗瓶水，约占废水总量的啤洒废水的水质和水量在不同季节有一定差别，一般夏季啤酒消费量大，废水水量处于高峰，有机物含量也较高［1］，各工艺废水特点如下：(1)浸麦废水：水量较小，有机物浓度屮等，颜色较深，容易腐败，含有多种糖类、果胶及蛋白化合物，水中悬浮固体含量较少且与麦粒的干净程度有关。(2)糖化发酵废水：水量较大，有机物含量很高，水屮含有废酵母、蛋白凝固物、多种糖类、醇类、纤维素及废酒糖等悬浮固体，属高浓度有机废水。(3)包装洗涤废水：水量大，有机物含量低，水屮含有部分残留啤洒、洗涤剂及部分无机物。(4)其它废水：如厂区生活污水等［2］。1.3啤酒废水主要处理工艺1.3.1好氧工艺好氧生物处理是在氧气充足的条件卜利用好氧微生物的生命代谢活动氧化啤酒废水中的有机物，其产物是二氧化碳、水及能量，处理效果好，主耍有如下几种工艺。（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、运行最可靠的方法,具冇投资衍、处理效果好等优点。该处理工艺的主耍部分是曝气池和沉淀池。废水进入曝气池£；，与活性污泥（含大量的好氧微生物）混合，在人工充氧的条件下，活性污泥吸附并氧化分解废水中的冇机物，而污泥和水的分离则由沉淀池来完成。活性污泥法处理啤泗废水的缺点是动力消耗大，处理屮常出现污泥膨胀。可以通过投加化学药剂解决，但这将使处理成本提高。（2）SBR工艺及CASS工艺SBR是序批式问歇活性污泥法的简称，是近年来被W内外引起重视、研究并大力推广应用的一种污水生物处理新技术。SBR工艺是通过时间上的交替运行实现传统活性污泥法的运行全过程。该工艺只宥一个SBR池，但同吋具冇调节池、曝气池和沉淀池的功能。运行过程分为进水、曝气、沉淀、滗水、闲置五个阶段。与传统活性污泥法相比，SBR工艺所具有的优点非常明显：工艺简单，调节池体积小或不设，无二沉池和污泥冋流，运行方式灵活；结构紧凑，心地少，基建、运行费用低；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，处理效來好；厌氧（缺氧）和好氧交替发生，同时脱氮除磷而不需额外增加反应器W。在SBR工艺的基础上，有发展出CASS（循环式活性污泥法）工艺，CASS工艺与其他工艺相比，特点如K：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->缺氧->好氧->缺氧一厌氧的方式运行，有比较理想的脱氮除磷效果。⑶深井曝气法深井曝气实际上是以地下深井作为曝气池的活性污泥法，曝气池由1降管以及上升管组成。将废水和污泥引入卜*降管，在井内循环，空气注入卜降管或同吋注入两管中，混合液则由上升管排至固液分离装置，即废水循环是靠上升管和下降管的静水压力差进行的。其优点是：占地面积少，效能高， 对氧的利用率大，无恶臭产生，但是也有施工难度大，造价高，防渗漏技术不过关等缺点。⑷生物膜法与活性污泥法不同，生物膜法是在处理池内加入软性填料，利用叫着生长于填料表面的微生物对废水进行处理，不会出现污泥膨胀的问题。生物接触氧化池和生物转盘是这类方法的代表，在啤酒废水治理中均被采用，主要是降低啤泗废水屮的BOD5[45Jo生物转盘是较早用以处理啤洒废水的方法。它主要由盘片、氧化槽、转动轴和驱动装置等部分组成，依靠盘片的转动来劣现废水与盘上生物脫的接触和充氧.该法运转稳定、动力消耗少，但低温对运行影响大，在处理高浓度废水时需增加转盘组数。生物接触氧化池是在微生物固着生的同时，加以人工曝气.这种方法可以得到很高的生物叫体浓度和较高的冇机负荷，因此处理效率高，占地面积也小于活性污泥法。1.3.2厌氧工艺厌氧工艺是利用厌氧微生物在无需提供氧气的情况下，通过自身代谢过程将废水屮的冇机物转化为无机物(CH4，CO2，H2O)和少量细胞产物。一般认为，可将厌氧生物处理技术主体反应器经历3个时代。(1)第一代厌氧反应器从1881年法国“Cosmos”杂志报道应用厌氧生物技术处理市政污水中的火景易腐败有机物起，厌氧生物处理技术已经有了百余年的历史。第一代厌氧反应器以厌氧消化池为代表，最初的厌氧反应器采用污泥与废水完全混合的模式，污泥停留时间(SRT)与水力停留时间(HRT)相同，厌氧微生物浓度低，处理效來差。一般其容积负荷在4〜5kgCOD/(m3•d)以下［6］。第1代厌氧反应器主要用于污泥和粪肥的消化，以及生活污水的处理。⑵第二代厌氧反应器 随着人们对厌氧生物处理技术研究的深入，以提高厌氧微生物浓度和停留吋间，强化传质作用，缩短液体停留时间为基础的-•系列高速厌氧反应器(High-rateAnaerobicReactor)相继出现。主要有厌氧滤器(AnaerobicFilter,简称AF)、厌氧流化床(AnaerobicFluidizedBed，简称AFB)反应器、上流式厌氧污泥床(Up-flowAnaerobicSludgeBed，简称UASB)反应器等。其屮以UASB反应器为代表。该反应器特别适宜于处理高浓度宥机废水，UASB工艺因其工艺结构紧凑，处理能力大，效果好，投资省而在国内外啤酒废水治理中得到十分广泛的应用。UASB反成器底部为絮凝和沉淀性能&好的厌氧污泥构成的污泥床，上部设置了一个专用的气-液-固分离系统(三相分离室)。废水从反应器底部加入，在上向流、穿过生物颗粒组成的污泥床吋得到降解，同吋生成沼气(气泡)。气、液、固(悬浮污泥颗粒)一同升入三相分离室，气体被收集在气罩里，而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部，水则经出流堰排出，对啤酒废水CODcr的去除率为60%〜70%。UASB反应器可以将固体停留时间和水力停留吋间分离，能保持人量的活性污泥和足够长的污泥龄，并注重培养颗粒污泥，属高负荷系统。似大多数的UASB反应器在处理固体悬浮物浓度较高的废水时易引起堵塞和短流。同时，初次启动和形成稳定颗粒污泥用时较长。此外，还需要设计合理的三相分离器专利技术。UASB工艺处理出水一般达不到排放标准，需进行再处理或与好氧处理申联才能达标排放。UASB反应器较其他反应器有以下优点：①降性能好，不用设沉淀池，无需污泥回流②不需填载体，构造简单，节省造价③由于消化产气作用，污泥上浮起到一定的搅拌作用，因而不需设搅拌设备，降低维护成木④污泥浓度和宥机负荷高，停留时间短 ⑶第三代厌氧反应器虽然第2代厌氧生物反应器在应用屮取得Y很大的成功，但为Y解决UASB反应器在运行中岀现的短流、死角和堵塞等一些问题，进一步增强厌氧微生物与废水的浞合与接触，提高负荷及处理效率，扩大适用范围，人们在其基础上继续研究和开发了第3代反应器。主要宥厌氧颗粒污泥膨胀床(ExpandedGranularSludgeBed，简称EGSB)、厌氧內循环反应器(InsideCycling,简称1C)、厌氧折板式反应器(AnaerobicBaffledReactor，简称ABR)、厌氧序列式反应器(AnaerobicSequencingBatchReactor,简称ASBR)、厌氧脫生物系统(AnaerobicMembraneBiosystem，简称AMBS)等，因为运行控制困难或构造太复杂，FI前生产实践中第3代厌氧反应器成用较少。这一代的代表为EGSB和1C反应器，容积负荷超过10kgCOD/(m3%1)。第3代厌氧反应器在将叫体停留时间和水力停留时间相分离的前提1，使固、液两相充分接触，从而既能保持大量污泥又能使废水和活性污泥之间充分混合、接触，以达到真正高效的0的。第3代反应器的厌氧膜生物系统采用Y昂贵的膜技术；其他系统存在着运行控制难的缺陷，影响其稳定运行[7]O1.3.3厌氧一好氧工艺单独采用好氧工艺，觅然技术成熟、处理效果好，但因动力消耗高、占地面积较大等缺点，导致好氧工艺性价比较低，不适用于现在这个能源稀缺的时代；单独采用厌氧工艺，乂很难达到处理要求，所以厌氧与好氧工艺结 合，取K补短，得到广泛的应用。啤酒废水处理中，常用的厌氧+好氧工艺有如下几种：(1)水解酸化工艺冋流污泥图1水解酸化工艺典型流程图工艺流程可见图1,该工艺的特点是控制在厌氧过程的水解酸化阶段，不产沼气。充分利用水解产酸菌世代周期短、可迅速降解奋机污染物的特性，在其作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，在产酸菌协同作用下，将大分子物质、难以生物降解的物质转化为易丁•生物降解的小分子物质，由此提高了污水的可生化性，使污水在后续的好氧池中以较少的能耗和较短的停留吋间得到处理，从而提高了污水的处理效率，并减少了污泥生成量［2］。水解池较之全过程的厌軾池具有以下的优点：①不需耍密闭的池，不需耍搅拌器，不需要三相分离器，降低了造价和便于维护；②水解、产酸阶段的产物主要是小分子的冇机物，可生化性一般较好，故水解池可以改变原污水的可生化性，从而减少了反应时间和处理能耗；③由于反应控制在第二阶段完成前，出水无厌氧发酵的不良气味，改善了处理厂的环境；④由于第一、第二阶段反应迅速，故水解池体积，节省基建投资，于水解池对hi体冇机物的降解，减少了污泥量，具冇消化池的功能：⑤工艺仅产生很少的剩余活性污泥，实现了污水、污泥一次处理，不 需要中温消化池。⑵厌氧反应器一好氧工艺沼气hl收利用废水图2厌氣反成器一好氣丁艺典型流程图典型的厌氧反应器一好氧工艺流程可见图2.该工艺特点是：由于厌铽一好氧生物处理把单独好氧处理和单独厌氧处理有机地结合起来，具有二者的功能和优点，厌氧处理完全厌氧并回收沼气，完成大部分冇机污染物的处理,常采用的厌氧反应器宥UASB反应器或1C反成器等。好氧处理作为厌氧处理的后处理，进一步处理污水，使之达标排放，好氧工艺以接触氧化法、SBR(CASS)法坫多。实践证明厌铽一好氧工艺处理啤洒废水是成熟可靠地工艺，目前正构成我W啤酒废水处理工艺的主流技术。1.4处理工艺确定1.4.1设计任务及标准木次设计出水水质达到《啤泗工业污染物排放标准》GB19821-2005屮的排放标准，进水水质及排放标准可见表1. 表1废水水质及出水要求项目CODcrbod5SS氨鉍pH进水平均位（mg/L除PH）20001500450306-7出水要求（mg/L除PH）<80<20<70<156-9去除率（％）9698.784.450-设计T均流量为9000n?/d.技术要求：①耍求工艺先进，技术可靠，经济优化的方案。要求布局合理，心地而积较小。②污水站主体设施采用半地上式钢混结构。釆用的主要规范和标准1.《室外排水设计规范》（GBJ14-87）2.《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）(GHZBI-1999)(GBJ106-87)3.《地表水环境质量标准》4.《泵站设计规范》（GB/T50265-97）5.《污水综合排放标准》（GB8978-1996）6.《给水排水制图标准》1.4.2处理工艺选择儿种常用的处理工艺比较，可见表2.表2儿种常用处理工艺比较 处理方法主要处理技术、经济比较工艺较简单，运行管理方使，处理效果好，出水水好氧化沟质好；但是污泥浓度高，污水停衍时间长，葙建投资人，曝气效率低，对环境温度要求高氧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工污泥膨胀现象；但需要填料过人，不便于运输和装填，且污泥排放量人艺SBR法占地面积小，机械设备少，运行费川低，操作简单，自动化程度高；但还需曝气能耗，污泥产量大。厌氧好氧水解一好氧技术节能效果显著，且BOD5/COD„值增大，废水的可生化性能增加，可缩短总水力停衍时间，提高处理效率，剩余污泥量少。联合工艺厌氧反应器一好氧技术技木上先进可行，投资小，运行成本低，效果好，产fli颗粒污泥产品，冇一定收益；操作要求严；适用于中、高浓度宥机废水。木次设计处理流暈较人，采用单独的好氧丄艺成木太高，资源耗费人,而采用单独的厌氧工艺乂不能达到设计要求，所以木次设计确定选择厌氧一好氧工艺处理技术。本次设计CODe、=2000mg/L，属于低浓度有机废水，厌氧反应器适用于屮、高浓度有机废水，故无法利用厌氧反应器一好氧工艺；水解工艺作为好氧阶段的前处理直接提高整个系统处理效率，W此，本次设计釆用水解一好氧工艺。好氧阶段釆用生物接触氧化法。厌氧生物处理相比好氧生物处理，在难降解有机物的处理上有更大的优越性。主要是一些大分子化合物，首先要经过水解过程，而好氧微生物的水解能力较弱，使釘机物的降解缓慢。厌氧生物处理则利用了水解酸化阶段,使一些难降解有机物得到水解。在水解和酸化阶段，主要的微生物是水解菌和产酸菌，均为兼氧性细菌，因此它不需要严格的厌氧条件，对温度、PH的变化不敏感，便于控制。经水解和酸化预处理后，BOD5/CODtT大大提高,COD的去除率显著高于传统的活性污泥工艺。生物接触氧化法是兼有活性污泥和生物膜法特点的生物处理工艺，与活性污泥法相比，它具有生物活性好，F/M比值大，处理负荷高、处理时问短、可问歇运行等特点。接触氧化池内放置冇填料，冇效地增大了单位容积的生物膜而积，大大提高了处理效率。 具体工艺流程可见图3.废水图3水解酸化丄艺流程图 2水处理构筑物参数计算2.1格栅(1)格栅作用作为污水处理第一道污水处理构筑物，其作用是：拦截可能坫塞水泵机组和阀们的污水中较人悬浮物、漂染物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保ill•:水泵及后续处理构筑物的处理能正常运行。⑵设计参数设计流量(最大H均流量)Q=9000m7d=375m3/h=0.104m3/s；进水渠内有效水深为0.2~0.5m，现取值h=0.3m;栅前流速一般为0.4~0.8m/s；现取值为Vl=0.8m/s；过栅流速0.6~1.Om/s；现取值为v=0.6m/s；进水醐B1=^=0.1040.3做Oa.6=0.578m(3)设计计算细格栅栅条间距为TlOmni,现取b=8mni=0.008m,格栅设计示意图可见图4.①栅条间隙数n_a0,104xVsJn75=_…n=bhv=0.008X0.3X0,6=71(n取71)式中：Q——最大日均流量，m3/s；b——格栅净问距，m;h——栅前水深，m; 过栅流速，m/s；图4格栅设计计算示意图①栅槽宽度B设栅条断面为锐边圆形断面s=0.008m，则栅条宽度式中：s_栅条宽度，n——栅条间隙数，个；b——格栅净间跑，m;②进水柒道渐宽部分长度Zi设渐宽部分展开角度伪=20掳， 式中：B——栅枘宽度，m;Bt——进水渠宽，m;伪"——渐宽部分展幵角度；校核栅前流速：，符合耍求①栅槽与出水柒道迕接处的渐窄部分长度Z20.762=0.38m式中：进水渠道渐觉部分的长度，m;②通过格栅的水头损失比设栅条断面为锐边矩形断面，查表得尾=2.42,式中：p_形状系数；s栅条宽度，b——格栅间距，m;v过栅流速，m/s；k——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(75°)；a③栅后槽总高度H:式中：h栅前水深mh±——通过格栅的损失mh2超高，一般采用0.3m ⑦栅槽总讼度L:2.80m式屮：_进水渠道渐宽部分的长度，12——栅槽与出水渠道连接处的窄部分的长度，m;a——格栅倾角(75°)；根据情况所需，选用机械格栅较好，本次设计选用XGS1200型旋转式格栅。⑧每日栅渣量W:在格栅间隙8mm的情况卜设栅渣量为每1000m3污水产0.15m3.，，，_86400xx86400x0.104x0.IS_963m3H=-IQOQKr-=1000x1.4=°*，~d~式中：％——栅渣量m3/103污水，取14^=0.15;Kz——污水流量总变化系数1.2~1.5,此处取心=1.4;由于渣量大于0.2m3/d，宜采用机械清渣。校核:m/s式中：v1栅前水速，m/s；—•般取0.4m/s—0.9m/s； Q——设计流量，m3/s；B±——进水渠道宽，m;h栅而水深，m;v1在0.4m/s—0.9m/s之间，符合设计要求。2.2调节池(1)设计说明调节池的作用是：均衡调节污水水量、水质、水温的变化，降低对生物处理设施的冲击，为使调节池出水水质均匀，防止污染物沉淀，调节池内宜设置搅拌、混合装置。⑵设计参数设计流量：Q=9000m3/d=375m3/h停留时间：T=6.0h⑶调节池尺寸①调节池的有效容积VV=QT=375X0=2250m3式中：Q设计流量，m3/h；T——停留吋间，h;②调节池水面面积A 调节池有效水深超高0.5m,则409.1m21/2250A=—==h05.5①调节池尺寸设调节池长L=21m,宽度B=20m，则实际有效容积v1=LxBxH=21x20X5.5=2310m3调节池的实际尺、r为：⑷空气管路调节池设空气管曝气，主要的作用是通过曝气搅拌防止杂物在调节池内沉淀下来，避免池底积累大量污泥，造成调节池有效调蓄容积减少，同时由于停留时间较长，曝入一定量空气可以避免污水腐败产生大量臭气。另一方面，对污水的预氧化处理更加保证出水水质［8］。调节池内采用穿孔管曝气，根据《民用建筑生活污水处理工程设计规定》，调节池空气搅拌气量每100m3池容积1.0〜2.0m3/min，调节池容积为2520m3，所需空气量9|=。①穿孔管布置空气管内流速控制在10m/s左后，则管道内径选用Z)e280mm的UPVC管，内径为239mm，则管内流速__4(?,4x25.2_03mv==3.14x0,23FX60= 符合设计要求。共设100根支管，两侧各50根，起端空气流速控制在10m/s左；K则支管直径选用的UPVC管，内径为27mm，校核其流速4Q|4x25.2_lmlOO.^rd23.14x0.023-X60x100-?符合设计耍求。穿孔直校取为=3mm,孔U流速Vfc=30m/s,则孔眼数n为取n=2000个，每根支管的开孔数为20个，斜45°交叉布置，沿支管方向间隔500mm。②鼓风机_25.2mF1512m?调节池所需空气量9=UJT=I-，选用DF2.5A型号风机两台,一备一用，其性能如下表3。表3DF2.5A风机性能型号电动机型号功率(kW)风景(m3/h)转速(r/min)全压(Pa)DF2.5AYDW550-40.5516001100265⑸调节池潜水泵调节池内水位力0.75m，水解池内水位力5.0m，加上池内上升速度，提 升泵扬程为10m。选用200QW400-10的潜水泵，其性能如下表4.表4200QW400-10潜水泵性能型号出水U径流量扬程转速轴功率配川功率泵效率重景200QW400-10200mm400m3/h10m1470r/min13.09RW18.5RW81.2%660kg2.3水解池⑴池体尺寸设计水量：Q=9000m3/d=375m3/h,停阐时间rHRT=4.0h,则有效容积取池高H=5.5m,超高0.5m,,则水解池水平面不只取，则水解池的实际尺寸为:⑵上升流速核算H=^=1.375m/h卜.升流速按按下式计算:Q-1?——-v=0.5~1.8m/h,符合设计要求。⑶布水系统采用分支式配水方式，沿池长方向布置两根主管，共设置80根支管，每根主管40根，每根主管两侧各20根，每根支管开孔3个，共240个孔,则每个孔的布水负荷为：1.25m2,在05〜1.5m2之间，符合设计要求。 主管采用DN110mm的PVC管，支管采用DN63mm的PVC管。取岀水孔径为20mm，则孔口流速为：_4分__4X37B4.1&m1"SO^cf2-3.14X&.022X3600XSO=~~v大于2.0m/s,符合设计要求。配水管布置如下：①两条主管沿池长方向平行布置，两侧均匀分布支管，间隔lm;②支管出水UI向下距池底200mm，位于服务面积屮心；③出水孔正对池底，设45°导流板，使出水散介池底。⑷出水系统出水采用汇水槽上加设三角堰。出水系统的作用是把水解池液而的澄清水均匀的收集并排出。出水是否均匀对处理效采宥很大的影响。①出水枬设计沿水解池靠接触氧化池的四边各设一出水槽，出水槽流量为Q=0.104m3/s,设出水槽宽为0.5m,出水槽U附近水流速度为0.3m/s,则槽口附近水深式中：h1枘口水深，m;v——槽口附近水流速度，m/s；b水槽宽，m;取槽U附近水深为0.70m，出水槽坡度为0.01;出水槽尺寸64.4mX0.5mX0.70m；出水槽数量为1座。②溢流堰设计 出水梢溢流堰设计900三角堰，堰高50mm，堰口水面宽b=50誦。查知溢流负荷为1-2L/(m.s)，取设计溢流负荷f=1.80L/(m•s),则堰上水面总长为：三角堰数量：L„n=Q-.0S=5561溢流堰上共有556个100mm的堰口，556个48mm的问隙。⑸排泥系统取清水区高度为1.2m,设置三个排泥点，分别距池底2.0m、2.5m、3.0m，预设日排泥一次，另设污泥液面监测仪，根据污泥面高度确定具体排泥时问。⑹预计处理效果预计处理效果如表5.表5水解池处理效果项FICODcrbod5SS进水水质(mg/L)20001500450去除率(％)453580出水水质(mg/L)110082584.42.4接触氧化池(1)设计参数设计流量Q=9000m3/d=375m3/h； 进水CODcr:1100mg/L;进水BOD5:825mg/L;出水BOD5:20mg/L；BOD负荷:2000gBOD5/(m3.d);⑵接触氧化池尺寸氧化池的有效容积式中：Q_设计日均水量，n?/d;La——进水BOD5浓度，mg/L；Lt——出水BOD5浓度，mg/L;M——容积负荷，gBOD5/(m3d)；取填料M总高度H=3m,则氧化池总曲积取每个氧化池面积为/=25m2,则氧化池个数取氧化池个数为50个，每个尺T5mX5m，校核接触吋间：，符合设计要求。设计接触氧化池个数为5个，其中氧化池个数为10个，平面尺寸为50mX5m,5个接触氧化池并排，屮间间隔2m,则整个接触氧化池尺寸为：50mX33m取超高hfO.Sm,填料上水深h2=0.5m，填料层向隙h3=0.2m，配水|x:i台j度h4=1.0iTi填料层数m=3层，则接触氧化池总高度:Ho=H++h2+(m—l)/i3+h4=5.4m 污水在池内的实际停留时间:=16.3/11n/(W0-^i)50>25>(5.4-0.5)=Q=375⑶填料选用玻璃钢蜂窝填料，蜂窝孔径25mm，填料总体积：V1=nfH=25x50xJ=S75O?n5⑷供气系统采用在填料卜*直接曝气方式，曝气充氧的扩散装置采用微孔曝气器。①所需空气量取去除lkgBOD5所需氧量为1.0kgO2：反应池所需氧气量：式中：Q_设计円均水量，L/h;La——进水BOD5浓度，mg/L；Lt——出水BOD5浓度，mg/L；设氧的利用率为15%,则标准状态H共气量：Os301,9C===s0.28^0.28X15%I其中，0.28为标准状态下In?空气中含氧量（kgO2/n?）。②曝气器数量选用215型膜片式微孔曝气器，主要参数如下：直径215mm,空气量: 1.5〜3m3/（h•个），服务面积0.35〜3m2/个，氧利用率18.4〜27.7%，阻力180〜280mmH2O。取服务面积0.5m2/个，每个氧化池曝气器个数为：25/0.5=50个，共2500个曝气器。单个曝气器空气量：，符合设计要求。①鼓风机接触氧化池所需供气量为7188n?/h，选用DF4.5A风机两台，一备一用,其性能如表6.表6DF4.5A风机性能型号电动机型号功率（kW）风量(m3/h)转速(r/min)全压（Pa）DF4.5AYDW4-6475489006772.5沉淀池⑴沉淀池作用接触氧化池中的生物膜会老化脱落，而沉淀池的作用就是从废水中分离出脱落的生物膜，确保出水达标，木设计釆用竖流式沉淀池。⑵设计参数表面负荷空隙内流速v,=0.02m/s沉淀时间t=1.5h；中心管内流速vo=O.O3m/s；设计流量Q=9000m3/d=0.104n?/s;设5个沉淀池每个沉淀池流量Qi=0.021m3/s; ⑶设计计算①屮心管而积Q_0.021v00.030.7m2式中：Q_单池最大设计流量，m3/s；Vo屮心管内流速，m/so②屮心管直径O.B9m③中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度式中：V/_喇叭口与反射板之间的缝隙内流速，m/so④沉淀部分冇效断而积式中：v_沉降区内流速，m/s;其与表而负荷g1数值上相等。⑤沉淀池直径卜/)_4x(5040,7}=6,2S.Tt符合设计耍求。⑥沉淀池有效水深 式中：t_沉降时间，h。校核池径水深比D/h2=6.25/3.75=1.67<3,符合要求。校核集水槽每米出水堰的过水负荷(?!0.02110712.9L3.14x6.2S-s.s符合要求，可不另设辐射式水槽。①污泥产量由于SS去除产生的污泥量：Wx=Q(Sa-Sc)=9000>(68-27)>10"3=369kg/d由于COD去除产生的污泥量：式中：Ca，Cc——分别代表进口和出口COD的浓度，mg/L；a——污泥表观增长系数，取值为0.3。则污泥产量W=W,+W2=369+62.1=431.1kg/d。②污泥部分需耍的容积按照污泥停留时问为1.5d计算:式中：t——污泥停留时间，d;r污泥容重，kg/m3，取值为1000kg/m3；P——污泥含水率，取99.7%。 每个沉淀池污泥量为V/5=43.1m①污泥斗污泥斗为關截锥形，设底部直径d^O^m，截锥高度为h5,截锥侧壁倾角炫=55°，则则污泥斗体积:=45.6m3V2〉V/5,可见污泥斗足够容纳产生的污泥量。②池子总高度H=h±+h2+h3+h4+hs=0.3+3.75+0.38+0+4.18=8.61m式屮：hi超尚，m;h3——缓冲层高度，m。3污泥处理系统⑴产泥量计算根据水解池和生物接触氧化池BOD去除暈以及污泥产率系数计算，其中污泥产量系数取0.5,则两池污泥总量=0.5x(1400-20)x9000xW3=6210kg/do其屮来自于水解池的污泥量为2587kg/d,来自于接触氧化池的为3622kg/d,含水率为98%。所以污泥体积为 V尸6210/(1-0.98)XI0-3=310.5m3/d。沉淀池污泥量为431.1kg/d,其含水率为99.7%,所以体积为V2=431.1/(1-0.997)X1(T3=143.7m3/d.所以总体积V=Vi+V2=310.5+143.7=454.2m3/do⑵集泥井尺寸设计污泥停留吋间为6h，则集泥井有效体积V献尸6X454.2/24=113.6n?，取集泥井长、宽、高分别为6m、6m、4m,集泥井实际体积为144m3。⑶污泥浓缩脱水一体机根据污泥产量，选用LWY355N污泥浓缩脱水机一台，其主要参数可见下表7.表7LWY335N污泥浓缩脱水机主要参数型号公称直径(mm)转鼓转速(r/min)长径比重量(kg:处理能力(m3/h)屯机功率(kW)泥饼含水率(％)LWY335N35530004.2200016〜302265〜78⑷污泥管道布置①水解池污泥管水解池污泥产量为2587kg/d，含水率为98%,其体积为:预设每日排泥一次，每次2小时，采用DN=200mm的不锈钢管，其内径为4.5mm，内径为210mm，则管Pj污泥流速为：±471XO,S_4X129.55X0.&0.52m 1"560O.Td_472X|—4X151,1X0,2嫌爪1=5600X2Xjrrf2=各600X2X3.14X0.212=s符合设计耍求。③沉淀池污泥管沉淀池污泥产量为431.1kg/d,其含水率为99.7%，所以体积为：V2=431.1/(1-0.997)X10_3=143.7m7d"3600X3.14X0.212=5符合设计要求。②接触氧化池污泥管接触氧化池污泥产量为3622kg/d，含水率为98%,其体积为：每个氧化池每天污泥量为3.622m有五个沉淀池，设5根污泥管，总排污吋间为2小时，每根污泥流量为71.85m3/h,采用DN=200mm的不锈钢管。/d,每排氧化池采用一根污泥总管排污泥，每根污泥总管负责污泥量为36.22m3/d,排泥时间为2小时，采用DN=150mm的不锈钢管，•其外径为159mm,|Aj径为152mm,则管|Aj污泥流速为：⑸污泥提升泵①从沉淀池至集泥井，污泥提升需设污泥提升泵，污泥含水率较高，粘度较低，采用离心泵，扬程约为7m，提升时间为2小时，污泥量为143.7m3,所以污泥流量为71.85m3/h,选用100WL100-10的泵，其性能町见下表8。表8100WL100-10型号泵性能泵型号流量扬程转速轴功率配用功率效率重*100WL100-10100m3/h10m1450r/min3.8kW5.5kW71%980kg②从集泥井至污泥浓缩脱水一体机，污泥提升需设污泥提升泵，污泥含较高，采用离心泵，扬程约为5m，污泥产量为454.2m3/d,污泥流量为18.93m3/h,选用50QW42-9的泵，其性能可见下表9.表950QW42-9型号泵性能泵型号流量扬程转速轴功率配用功率效率重景50QW42-942m3/h9m2840r/min1.34kW2.2kW74.8%70kg 4管道布置4.1污水管道格栅与调节池合建不需管道连接。⑴调节池一水解池调节池至水解池之间，设提升泵提升水位，其间距为2m，设计流量Q=375m3/h,选用DN=200mm的PVC管为主管，200QW400-10的潜水泵的!liU直社为200mm,主管上接潜水泵，K接水解池布水系统进水管道，两根De=110mm,污水通过布水系统进入水解池。⑵水解池一接触氧化池接触氧化池为5排，共50个氧化池，需将水解池屮的水均匀分到50个氧化池中，采用5根主管，每根主管上配10支管将水导入氧化池，每一排氧化池一根主管，每根主管流量为75m3/h,主管采用DN=90mm的PVC管，其内经为80mm；支管釆用DN=50mm的PVC管，污水通过支管进入接触氧化池。⑶接触氧化池一沉淀池一出水井一排接触氧化池对应一个沉淀池，其流量为75n?/h,分别采用一根主管，10根支管收集污水，污水通过支管，进入主管，引入沉淀池。主管采用DN=90mm的PVC管，支管采用DN=50mm的PVC管。沉淀池出水同样采用DN=90mm的PVC管将污水传至出水井。 4.2污泥管道⑴水解池污泥管水解池污泥产景为2587kg/d,含水率为98%，其体积为:预设每日排泥一次，每次2小时，采用DN=200mm的不锈钢管，其内径为4.5mm，内径为210mm,则管内污泥流速为：-471x0.S4X12935KO.S-0.52m"360ajrf_472X|__4x181.1x0.20.56m1=S600x2X.Trf2=J60Ox2x3-.14X0.212=5"3600X3.14X0.212"5符合设计耍求。⑵接触氧化池污泥管接触氧化池污泥产景为3622kg/d，含水率为98%，其体积为:每个氧化池每天污泥量为3.622m符合设计耍求。⑶沉淀池污泥管沉淀池污泥产量为431.1kg/d,其含水率为99.7%,所以体积为：V2=431.1/(1-0.997)X1(T3=143.7m3/d有五个沉淀池，设5根污泥管，总排污吋间为2小时，每根污泥流量为/d,每排氧化池采用一根污泥总管排污泥，每根污泥总管负责污泥量为36.22n?/d,排泥吋间为2小吋，采用DN=150mm的不锈钢管，其外择力159mm,内社力152mm,则管内"ZV泥流速为：71.85n?/h,采用DN=200mm的不锈钢管。 4.3鼓风管道需耍通风曝气的构筑物为调节池和接触氧化池，分别采用不同的通风管道。⑴调节池通风管__25,2?nF调节池所需空气量^空气管内流速控制在lOm/s左盾，则管道内径选用De280mm的UPVC管，内径为239mm,则管内流速_49|4X25.203mV=3,14x0,23J!2X60=符合设计要求。故采用De280mm的UPVC管，上接DF2.5A型号风机，卜‘接调节池穿孔管布气系统主管。⑵接触氧化池通风管接触氧化池共冇氧化池个数为50个，所需风量为：Q=1548m7h=125.8m3/min,空气管内流速控制迕10m/s左后，则主管道内径选用De450mm的UPVC管，内径为404mm，则管内流速_4