产四十万吨啤酒废水处理站工程设计毕业设计论文.doc

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1、年产40万吨啤酒厂废水处理站工程设计摘要 本设计为啤酒废水处理工程设计。啤酒废水含有大量有机物,这些有机物浓度高,无毒有害,本身毒性较小,不会造成较大污染,但是排入水体要消耗大量的溶解氧,对水体环境造成严重危害。 啤酒工业废水BOD5/CODcr含量高,有利于生化处理。生化处理与物理法、化学法相比较具有以下特点:一、处理工艺比较成熟;二、处理效率高,CODcr、BOD5去除率高,一般可达8090以上;三、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UASB+SBR作为处理工艺。 本工艺流程设有中、细格栅、调节沉淀池,对污水进行预处理,去除水中较大的悬浮颗粒并可调节水质水量。生化

2、处理单元采用UASB及SBR,可达到有机物去除效率,并由于啤酒废水的工艺特点水质水量分布不均匀,恰好符合SBR工艺特点,适合变化水量且剩余污泥量少,不用设置二沉池,故可节约成本,提高经济效益。本污水处理流程简单稳定,对水量、水质的变化有很强的适应能力,可确保出水的COD、BOD和SS指标达到设计任务书的排放标准。通过初步估算,该工艺也将带来可观的经济效益和良好的环境效益。本设计书将对格栅、调节沉淀池、UASB反应器、SBR反应器、污泥浓缩池等主要构筑物进行计算,并绘制平面图、高程图、主要构筑物共六张图纸。关键词:啤酒废水;好氧处理;厌氧处理; 预处理;污泥处理;An annual output

3、 of 40 million tons of brewery wastewater treatment plant engineeringAbstract This article was to make a preliminary design dealing with wastewater from beer industry. Brewery waste water contains many organic substances, which can cause serious harm to the aquatic environment though consuming a lar

4、ge amount of dissolved oxygen, although they were nontoxic. But easy to corruption, into the water to consume large amounts of oxygen in the aquatic environment, causing serious harm. The value of BOD5/CODcr of brewery wastewater was high, generally 50% or more, which was very conducive to biochemic

5、al treatment. Compared to physical and chemical method, biochemical has some advantage, such as mature technology, high treatment efficiency, which CODcr, and BOD5 removal rate was high, generally up to 80% 90%, and low operating cost. UASB + SBR were finally selected as treatment process after comp

6、aring the various treatment processes. First of all, the Pretreatment process was composed by bar screen, regulating pond. The wastewaters quality and quantity were regulated and the large suspended particles were also removed in this part. Biological treatment by SBR and UASB can increase the organ

7、ic matter removal efficiency. Traps used for spate separation. This simple process stability, water, water quality change to have strong adaptability and ensure that out of the water BOD and SS and COD, total nitrogen, total phosphorus indexes reach the state standards of water pollution emission li

8、mits first grade level. Through the initial budget, this process will bring considerable economic benefit and good environmental benefits. In this paper, the grilling adjustive pool grating, UASB reactor, SBR ponds, sludge pond is calculated, such main structures design specification, and rendering

9、compiling process, fixtures plane and elevation, the main structures six drawings.Keywords: Brewery wastewater; UASB; SBR; aerobic treatment;anaerobic treatment;sludge treatment; 毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集

10、体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名: 日期: 毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名: 指导教师签名: 日期: 日期: 注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次

11、页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上

12、的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它目 录前言1第一章 设计原则依据及要求41.1 设计依据41.2 设计原则41.3设计任务4第二章 污水处理方案的确定62.1 设计思路62.2 方案比较62.3 方案确定72.3.1 污水处理流程72.3.2 污泥处理流程7第三章 污水处理构筑物设计83.1 格栅83.1.1格栅的作用83.1.2设计参数83.1.3设计计算83.2调节池143.2.1调节池作用143.2.2设计参数143.2.3设计计算

13、143.3 UASB反应器153.3.1 UASB反应器作用153.3.2设计参数153.3.3设计计算163.4 SBR的设计计算213.4.1 SBR池作用213.4.2设计参数223.4.3设计计算22第四章 污泥处理274.1 污泥浓缩池设计计算274.1.1设计参数274.1.2设计计算274.2 贮泥池及污泥泵284.2.1贮泥池作用284.2.2设计计算284.3污泥脱水294.3.1 污泥脱水作用294.3.2 设计选型29第五章 污水处理站平面及高程布置305.1 平面布置305.1.1平面布置原则305.2 高程布置315.2.1高程设计任务及原则315.2.2 污水处理高

14、程计算31第六章 污水泵站的设计336.1泵站的设计336.2选泵33第七章 所选设备及各池池型总结34第八章 工程概算及效益分析358.1 工程初步投资预算358.2 经济效益分析35结 论37致 谢38参考文献39外文资料翻译41前言 随着餐饮娱乐行业迅猛发展,我国啤酒产业的发张迅速,其产量逐年上升。与此同时,啤酒厂也向环境中排放了大量的有机废水,每生产1 t啤酒约需要大约10 30 t的新鲜水,并会相应地产生1020 t废水,由于该废水含有较高浓度的碳水化合物、脂肪、纤维、脂肪、废酵母、酒花残渣等有机无毒成分,排入天然水体后将大量消耗水中的溶解氧,既造成水体缺氧,还能促使水底沉积化合物的

15、厌氧分解,产生臭气恶化水质。上述成分多来自啤酒生产原料,弃之不用不仅造成资源的巨大浪费,也降低了啤酒生产的原料利用率,因此,在粮食缺乏水资源供应紧张的今天,如何既有效地处理啤酒废水又充分利用其中的有用资源,已成为环境保护的一项重要任务,本次毕业设计将从所学的专业知识角度,小试牛刀,提出自己的一些看法。 1、啤酒废水的特点 啤酒工业废水主要含醇类等有机物,残水化合物。其有机物浓度较高,虽然无毒,但易于腐败,排入水体会消耗大量的溶解氧,对水体环境造成严重危害。国内啤酒厂废水中CODcr含量约为:10002500mg/L,BOD5含量为6001500 mg/L,可生化性强。 2、啤酒废水处理现状与趋

16、势 啤酒废水中COD,BOD,SS含量较高,目前常依据BOD5CODcr的比值来判断废水的可生化性,即当BOD5/CODcr0.3时易生化处理,BOD5/CODcr0.3,故多采用生化处理。一般先采用厌氧处理,再用好氧生物处理,目前我国的啤酒废水多以生化处理为主的方法,好氧生物处理是在有游离氧(O2)存在的条件下,好氧微生物降解有机物使其稳定、无害化的处理方法,主要的处理方法主要有活性污泥法和生物膜法。 随着节能环保方面的发展要求,国内一些啤酒厂于九十年代初首次将厌氧酸化技术应用到啤酒厂废水处理工艺中,能节能约30%50%而且使整个工艺达标排放更加可靠,90年代中期完整的厌氧工艺得到应用,厌氧

17、法处理废水,处理效率更高且二次污染可能性小,节能效果更佳。厌氧生物处理与好氧法相比,优势在于:在同样的去除率下具有成本低、剩余污泥少、 稳定、易脱水、操作方便、且产生的甲烷可作为回收能源再利用的优点。 啤酒废水属中高浓度有机废水,具有良好的可生化性。啤酒废水中虽含有大量有机碳但氮源含量较少,其含氮量远远低于BOD:N=100:5(质量比)的要求,故有些啤酒厂采用传统活性污泥法时,在不补充氮源情况下处理效果很差,甚至无法运行,要得到理想的处理结果,实现啤酒废水治理的环境效益和经济效益的统一需要将两种或三种技术结合使用,这是解决啤酒废水污染问题所在。 3、啤酒废水处理技术目前国内外普遍采用生化法处

18、理啤酒废水,按处理过程中是否需要曝气,可把生物处理法分为好氧和厌氧两类。 (1)厌氧生物处理厌氧生物处理适用高浓度废水,即在无氧条件下,靠厌气菌作用分解有机物。在该过程中,生物降解的有机基质中约有50%90%转化为沼气(CH4),发酵后的剩余物又可作为优质肥料和饲料。因此,啤酒废水的厌氧生物处理受到了越来越多的关注。厌氧生物处理包括多种方法,以上流式厌氧污泥床反应器(UASB)在啤酒废水的治理方面应用较为广泛。UASB反应器底部为絮凝和沉淀性能良好的厌氧污泥构成的污泥床,中上部设置一个专用的气-液-固分离系统(三相分离器),废水从反应器底部加入,经由底部的均匀布水器,向上流穿过生物颗粒组成的污

19、泥床时得到降解,同时生成沼气(气态)。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,由上部的导气装置排除,而污泥颗粒受重力作用下沉至反应器底部,水由出流堰排出。UASB反应器对啤酒废水CODcr的去除率为60%80%,保证其处理效率关键是培养出沉降性能良好的厌氧颗粒污泥,颗粒污泥是由厌氧细菌群不断繁殖积累,高污泥负荷有利于细菌获得充足的营养物质,并且对颗粒污泥的形成和发展具有促进作用,适度的水力负荷产生污泥水力筛选,淘汰掉沉降性能差的絮体污泥,留下沉降性能好的污泥,过程中产生的剪切力使污泥不断旋转,使丝状菌互相缠绕成球。 综上所述,UASB具有处理费用低、效率高、投资少、耗

20、能低、占地面积小等一系列优点,恰好适用于高浓度啤酒废水的治理。但是,UASB的不足之处是出水CODcr的浓度较高,需进行再处理或与好氧处理串联才能达到排放标准。 (2)好氧生物处理好氧生物处理即在氧气充足的条件下,利用好氧微生物的新陈代谢作用去除啤酒废水中的科生物降解部分,其产物是二氧化碳、水等物质。 a.活性污泥法活性污泥法是广泛应用于各类污水处理的水处理方法,具有处理效果好、造价低等优点。活性污泥工艺的主要构筑物是曝气池和沉淀池,废水进入曝气池后,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有机物,而污泥和水的分离则由二次沉淀池来完成,但是活性污

21、泥法应用于啤酒废水中常出现污泥膨胀,这些情况出现可以通过投加化学药剂解决,但同时增加了处理成本。 b序批式活性污泥法(SBR) 序批式活性污泥法广泛应用于小水量及一些工业废水处理中,根据SBR的工艺特点,其间歇式的处理特点更佳适合水质水量变化较大,出水不稳定的污水源,对于啤酒工业废水,涂在废水,印染废水都有良好的处理效果,并且处理效率高,能源消耗低,自动化程度高。c.生物膜法与活性污泥法不同,生物膜法是在处理池内加入惰性填料,利用附着生长在滤料表面的微生物对废水进行降解处理,生物膜法的特点导致附着生长的微生物种类多,各类生物的食物链长,因此不易出现污泥膨胀的问题。生物接触氧化池和生物转盘是这类

22、方法的代表,在啤酒废水治理中均被采用,主要是降低啤酒废水中的BOD。 4、本设计的目的和意义 综上所述,啤酒废水是一种高浓度的有机废水,对处理工艺和运行有一定的要求。废水中有机物含量高,不经处理直接排放水体能够对水体产生较严重的污染和影响,并危害人体健康。 本设计通过对比拟采用UASB+SBR法来进行处理啤酒废水,使其CODcr, BOD5,SS,有效去除以达到水处理站执行污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。啤酒废水得到较好的处理回用,既避免了其可能带来的环境污染问题,也能为企业节省大量排污费用有良好的环境效益,经济效益、社会效益。第一章 设计原则依据及要求1.1 设计依据(1

23、)给水排水工程管道结构设计规范(GB50332-2002)(2)室外排水设计规范(2000年版)(3)给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)(4)建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)(5)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)(6)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)(7)中华人民共和国国家标准污水综合指标排放标准(GB8978-96)1.2 设计原则(1)处理工艺操作方便运转灵活,保证出水水质满足水处理站执行污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。(2)使污水处理构筑物之间的布置紧凑,减小处理厂占地面积,增加绿地面积,从而

24、降低投资。(3)严格执行国家和地方的有关法规、规范、法律、方针。1.3设计任务本设计为啤酒废水的处理工艺初步设计,其处理水量为Q=1000m3/d。具体进出水水质如表1-1所示。 表1-1 啤酒废水进出水水质览表项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)PH设计进水水质13806005306-9设计出水水质10030706-9根据表1-1,可以计算出各项污染物的去除效率,结果如下:(1)CODcr去除率=(1380-100)1380 = 92.7% ;(2)BOD5去除率=(600-30)600= 95% ;(3)SS去除率=(530-70)530=86.7% ;表2-1

25、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)SS(mg/l)1格栅+调节池沉淀进水1380600530出水1242540370去除率10%10%30%2UASB反应器进水1242540370出水310162148去除率75%70%60%3SBR进水310162148出水932845去除率70%80%70%第二章 污水处理方案的确定2.1 设计思路根据啤酒废水的特点及处理的难点,设计思路大体如下:(1)啤酒废水中SS等物理性污染物,一般采用物理方法如格栅、调节沉淀池、厌氧好氧反应以及沉淀池等工艺去除。(2)对于难降解的COD,单纯采用好氧或是厌氧的方法很难

26、达到排放标准,故拟采用SBR,同时选择经济合理的组合方式和构筑物型式。(3)构筑物设计及设备选型时,要尽量做到组合优化。2.2 方案比较由啤酒废水特点和出水要求,暂定对以下介绍的四种污水处理方案进行对比。 1.酸化SBR法其主要处理设备是酸化柱和SBR反应器,这种方法在处理啤酒废水时,在厌氧反应中,放弃反应时间长、控制条件要求高的甲烷发酵阶段,将反应控制在酸化阶段,优点是水解池体积小,易于维护、造价低、剩余污泥量少。2.接触氧化法废水首先通过微滤机去除大部分悬浮物,出水进入调节沉淀池,然后提升泵,在进入生物接触氧化反应器(VTBR)中进行生化处理,通过风机强制供风使废水与填料接触,维持生化反应

27、的需氧量,VTBR反应器出水进入沉淀器,去除一部分脱落的生物膜以减轻气浮设备的处理负荷,之后流入气浮设备去除剩余的生物膜,污泥及浮渣送往污泥浓缩池浓缩后脱水,但是气浮设备所需能耗大,投资费用较高,并且使流程更加复杂不易管理维修等。3. UASBSBR工艺处理啤酒废水 此处理工艺中主要处理设备室上流式厌氧污泥床反应器和SBR,以及对SS的去除率在50以上。上流式厌氧污泥床反应器能耗低、运行稳定、出水水质好,SBR的好氧处理对水中的SS和COD均有较高的去除率,此工艺的处理效果好、操作简单、稳定性高,SBR的间歇性特点正好符合啤酒废水的水质水量不均匀的水质特点。2.3 方案确定2.3.1 污水处理

28、流程通过比较研究,本方案采用UASBSBR为主体的处理工艺,工艺流程如下所示: 废水格栅调节池厌氧生物处理好氧生物处理消毒出水工艺流程说明:废水进入格栅进行物理处理,去除较大粒径的悬浮物,以保证后续处理的正常运行,水中的颗粒物不会对泵及特别管道造成较大伤害,由于啤酒废水的悬浮物特点,为保证悬浮物的有效去除率,设计采用中格栅加细格栅处理;格栅出水进入调节沉淀池,该构筑物起调节水质水量,并去除一定量的悬浮物及可悬浮的BOD等有机物,保证处理的水力负荷及有机负荷平稳,不会对之后的构筑物造成较大的冲击;UASB反应器即为上流式厌氧污泥床反应器,针对啤酒废水有机物浓度高的特点,宜采用厌氧加好氧的处理工艺

29、,厌氧部分UASB具有去除率高,产生的剩余污泥量也少,三相分离器的使用,极大地增加了泥水气的分离效率;好氧部分采用SBR工艺,该工艺很适合啤酒废水的水质特点,由于产品的使用特殊性,啤酒废水的水质水量分布不均匀,在夏季水量较大,水质较差,冬季水量较小,SBR的序批式的处理模式能够很好地满足处理要求并节省成本,有效地去除水中的BOD等有机成分;啤酒废水中含有大量的微生物,因此出水需要消毒处理,采用消毒池加氯消毒达到要求出水标准。2.3.2 污泥处理流程本流程污泥的主要来源为格栅、调节沉淀池池、UASB及SBR池需要进行浓缩和脱水的处理后才能外运,处理流程如下: 污泥污泥浓缩池贮泥池污泥脱水外运泥饼

30、第三章 污水处理构筑物设计3.1 格栅3.1.1格栅的作用格栅是一般污水处理的第一道预处理工艺,属于物理处理单元,格栅的作用主要是去除水中粒径较大的悬浮物,以保证后续处理工艺的有效良好运行,一些水中的悬浮物会损坏管道,泵等核心部件,格栅的设置必不可少,本设计根据啤酒废水的特点采用中格栅、细格栅串联使用,以保证水中的悬浮物粒径。3.1.2设计参数设计流量Q=1000m3/d=41.67m3/h=0.016m3/s;最大设计流量Qmax=0.0161.5=0.024m3/s;进水渠内有效水深一般为0.20.5 m,现取值h=0.3m;栅前流速0.40.8m/s;现取值为v1=0.8m/s;过栅流速

31、0.61.0m/s;现取值为v=0.6m/s;进水渠道宽 m;3.1.3设计计算1.中格栅设计计算中格栅栅条间距为1040mm,现取值为b=20mm=0.02m; 栅条间隙数(n) (n取值为7) 式中: 最大设计流量,m3/s; 格栅倾角,(),取75; 格栅净间距,m;现取值为0.02m; 栅前水深,m; 过栅流速,m/s;图3-1 格栅设计计算示意图 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; 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();校核栅前流速: ,符合要求 栅槽

32、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m 通过格栅的水头损失()设栅条断面为锐边矩形断面,见下表3-1查得表3-1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,(75); 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; 栅槽总长度(L): 式中:进水渠道渐宽部分的长度,

33、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(75); 每日栅渣量(W): 在格栅间隙20mm的情况下,设栅渣量为每1000m3污水产0.1m3 式中:栅渣量污水,格栅间隙为1625mm时, =0. 100.05格栅间隙为3050mm时, =0.030.01; 污水流量总变化系数1.21.5,现取1.5;渣量虽小于时,为了改善劳动与卫生条件,节约人力资源仍用械清渣格栅。校核: 式中:栅前水速,;一般取0.4m/s0.9m/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。2.细格栅设计计算细格栅栅条间距为310mm,现取b=8mm=0.008

34、m 栅条间隙数(n) (n取值为17)式中:最大设计流量,m3/s; 格栅倾角(75); 格栅净间距,m; 栅前水深,m; 过栅流速,m/s; 栅槽宽度(B)设栅条断面为锐边矩形断面 式中:栅条宽度,m; 栅条间隙数,个; 格栅净间距,m; 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();校核栅前流速: ,符合要求 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,m; 通过格栅的水头损失()设栅条断面为锐边矩形断面,见上表查1得 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

35、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); 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 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(75); 每日栅渣量(W): 在格栅间隙8mm的情况下,设栅渣量为每1000m3污水产0.15m3其中:栅渣量污水,格栅间隙为1625mm时, =0. 100.05,格栅间隙为310mm时, =0.100.15; 污水流量总变化系数1.21.5;由于渣量为,宜采用机械清渣。校核:式中:栅前水速,;一般取0.4m/s0.9m/s;

36、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。3.2调节沉淀池3.2.1调节沉淀池作用调节沉淀池的作用主要是控制污水水量、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降解性,降低可能存在的冲击负荷,稀释有毒有害成分,还可以降低短期的高温废水温度,本设计应同时设计两台调节沉淀池,有故障时单池可以承担全部水量,一台可以作为备用。3.2.2设计参数设计水量Q=1000m3/d=41.67m3/h=0.016m3/s;水力停留时间T=6h3.2.3设计计算(1)调节池有效容积池子有效容积V=QT=41.676=250 m3(2)调节池尺寸取池总高H=

37、2m,其中超高0.5m,有效水深h=1.5m则池面积池长取L=17m 池宽取B=10m则池子总尺寸为LBH=17m10m2m(3)空气管设计空气量,根据空气主管、支管及穿孔管内气体流速的要求范围,管径分别选择150mm、80mm和40mm。其中空气主管1根,支管10根,每根支管连接2根穿孔管。为避免堵塞,穿孔管孔径取4mm,孔眼间距100mm。(4)总水头计算 式中:H总水头损失,m; H0穿孔管安装水深,m; h管距阻力损失,m;一般调节池的管距阻力损失不超过0.5m,取0.3m;根据空气量Qs和H选择型号为LSR125-1WD罗茨鼓风机3台,1台备用。(5)每日产生污泥量W=Q*(C0-C

38、1)/1000(1-P)式中: Q 设计流量,m3/d C0 进水悬浮物浓度,mg/L C1 出水悬浮物浓度,mg/L P 污泥含水率,%W=1000*(530-370)/(1000*1000(100-99.8) =8.0m3/d3.3 UASB反应器3.3.1 UASB反应器作用UASB,即上流式厌氧污泥床反应器,是一种效率高,结构紧凑的厌氧反应器。废水在UASB反应器中进行厌氧讲解,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,UASB的污泥床内生物量多,容积负荷率高,废水在反应器内的水力停留时间适中,因此所需池容较小,其设备简单,运行方便,勿需设沉淀池和污泥回流

39、装置,也不需在反应区内设机械搅拌装置,造价相对较低,便于管理,且不易存在堵塞问题。3.3.2设计参数容积负荷(Nv)=6.0kgCOD/(m3d); 污泥产率=0.1kgMLSS/kgCOD;产气率=0.5m3/kgCOD; 设计水量 Q1000m3/d=41.67 m3/h=0.016 m3/s表3-2 UASB反应器进出水水质指标水质指标CODcrBOD5SS进水水质(mg/l)1242540370去除率(%)1675%80%60%出水水质(mg/l)3101081483.3.3设计计算1.反应器容积计算UASB有效容积:式中:Q - 设计流量,m3/d S0 - 进水COD含量,g/l

40、NV-容积负荷,kgCOD/(m3d) UASB设计成圆形池子,布水均匀,处理效果好。取水力负荷q0.8m3/(m2h),则: h取5.0 m.本设计采用2座相同的UASB反应器 D 取7m则实际横截面积为:实际表面水力负荷为 ,故符合设计要求。2.配水系统设计 本系统设计为圆形布水器,每个UASB反应器设36个布水点。参数:每个池子流量:m3/h圆环直径计算:每个孔口服务面积为:在12m2之间,符合设计要求。可设3个圆环,最里面的圆环设6个孔口,中间设12个,最外围设18个孔口。a.内圈6个孔口设计:服务面积:折合为服务圆的直径为: 用此直径作一个虚圆,在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环,其上

41、布6个孔口,则圆的直径计算如下: 则b.中圈12个孔口设计:服务面积:折合成服务圆直径为: 中间圆环直径计算如下: 则c.外圈18个孔口设计服务面积:折合成服务圈直径为:则外圆环的直径计算如下: 则3.三相分离器设计 三相分离器设计计算草图见下图3-2:a.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。b.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:

42、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,尽快落入反应区内。3)进入沉淀区前,沉淀槽底逢隙的流速2m/h4)总沉淀水深应大于1.5m5)水力停留时间介于1.52h如果以上条件均能满足,则可达到良好的分离效果沉淀器(集气罩)斜壁倾角50沉淀区面积为:A=1/4D2=1/43.1472=38.47m2表面水力负荷为:q=Q/A=41.67/(238.47)=0.531.0符合设计要求。c.回流缝设计 取h1=0.3m,h2=0.5m,h3=1.5m 如图2.4所示:b1=h3/tg 式中: b1下三角集气罩底水平宽度,m; 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; b1= =1.26m b2=7-21.26=4.48m 下三角集气罩之间的污泥回流逢中混合液的上升流速V1可用下 式计算: V1=Q1/S1 式中: Q1反应器中废水流

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