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文檔簡介

m3/d啤酒工業(yè)廢水處理工藝設計摘要本設計為啤酒廢水工藝處理設計。此次設計啤酒廢水處理廠的處理水量為2000m3/d,進水水質(zhì)為:BOD5=1300mg/L,CODCr=2500mg/L,SS=540mg/L,處理后的出水水質(zhì)為:BOD5=19.36mg/L,CODcr=75.53mg/L,SS=47mg/L,要求處理后的排放水要嚴格達到國家GB19821-2005啤酒工業(yè)污染物排放標準,啤酒廢水易生物降解并且含有大量的有機物,生化需氧量較大。主要采用UASB+SBR法,可有效降低啤酒廢水中的BOD、COD。此次工藝工藝設計不僅能達到比較低的出水標準,并且各個構筑物之間的進水、出水的配合吻合,其自動化的處理污水的程度高等眾多優(yōu)點,既經(jīng)濟又高效,處理水的效果也相當?shù)睦硐搿jP鍵字:啤酒廢水、UASB、SBR2000m3/dbeerindustrywastewatertreatmentprocessdesignAbstractThisdesignisbeerwastewatertreatmentdesign.Watertreatmentinthedesignofbeerwastewatertreatmentplantsis2000m3/d,thewaterqualityis:theBOD5=1300mg/L,CODcr=2500mg/L,SS=540mg/L,aftertreatmenttheeffluentwaterqualityfor:BOD5=19.36mg/L,CODcr=75.53mg/L,SS=47mg/L,dischargewateraftertreatmentarerequiredtostrictlymeetthenationalGB19821-2005beerindustrialpollutantsemissionstandards,easilybiodegradableandbeerwastewatercontainslargeamountsoforganicmatter,biochemicaloxygendemandisbigger.ThemethodofUASB+SBRcaneffectivelyreduceBODandCODinbeerwastewater.Thisprocessdesigncannotonlymeettherelativelyloweffluentstandard,butalsomatchtheinletandoutletofeachstructure.Itsautomatictreatmentofsewagehasmanyadvantages,whichisbotheconomicalandefficient,andtheeffectofwatertreatmentisquiteideal.Keywords:beerwastewater,UASB,SBR目錄28120_WPSOffice_Level11概述 631679_WPSOffice_Level21.1前言 66882_WPSOffice_Level31.1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 74447_WPSOffice_Level21.2本設計工程概況 726345_WPSOffice_Level31.2.1建設規(guī)模 723866_WPSOffice_Level31.2.2原水水質(zhì)和設計要求 728581_WPSOffice_Level12工藝路線的確定及選擇依據(jù) 72493_WPSOffice_Level22.1確定原則 729470_WPSOffice_Level22.2流程確定 819692_WPSOffice_Level32.2.1常用方法 81760_WPSOffice_Level32.2.2方案確定 1110073_WPSOffice_Level32.2.3工藝流程 1111678_WPSOffice_Level13構筑物設計與計算 1211180_WPSOffice_Level23.1格柵的設計計算 1226399_WPSOffice_Level33.1.1設計說明 127010_WPSOffice_Level33.1.2設計參數(shù) 1329805_WPSOffice_Level33.1.3設計計算 1319137_WPSOffice_Level3格柵設計計算草圖 136810_WPSOffice_Level3(一)柵條間隙數(shù)(n) 133331_WPSOffice_Level3(二)柵槽有效寬度(B) 1316539_WPSOffice_Level3(三)進水渠道漸寬部分長度(l1) 1413130_WPSOffice_Level3(四)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度(l2) 1426887_WPSOffice_Level3(五)過柵水頭損失(h1) 1415332_WPSOffice_Level3(六)柵槽總高度(H) 1520156_WPSOffice_Level3(七)柵槽總長度(L) 1531965_WPSOffice_Level3(八)每日柵渣量(W) 1525523_WPSOffice_Level23.2污水提升泵的設計與計算 1511251_WPSOffice_Level33.2.1設計說明 1511160_WPSOffice_Level33.2.2設計計算 1630574_WPSOffice_Level3(一)設計流量 1630673_WPSOffice_Level3(二)選泵前總揚程估算 1615972_WPSOffice_Level3(三)選泵 1731011_WPSOffice_Level23.3過濾機的設計計算 1711378_WPSOffice_Level33.3.1過濾機設計作用 1731506_WPSOffice_Level33.3.2設計參數(shù) 1723542_WPSOffice_Level33.3.3工作優(yōu)點 1732687_WPSOffice_Level23.4調(diào)節(jié)沉淀池的設計計算 1731557_WPSOffice_Level33.4.1調(diào)節(jié)沉淀池的作用 1726230_WPSOffice_Level33.4.2設計參數(shù) 185241_WPSOffice_Level33.4.3設計計算 1824416_WPSOffice_Level3(一)池子尺寸 1821705_WPSOffice_Level3(二)調(diào)節(jié)池的攪拌器 1913153_WPSOffice_Level3(三)藥劑量的估算 1922413_WPSOffice_Level3(四)理論上每日的污泥量 1930176_WPSOffice_Level23.5UASB反應池的設計計算 2023121_WPSOffice_Level33.5.1設計說明 203825_WPSOffice_Level33.5.2設計參數(shù) 2010924_WPSOffice_Level33.5.3設計計算 2019541_WPSOffice_Level23.6SBR反應池的設計計算 2725533_WPSOffice_Level33.6.1SBR反應器簡介 2722415_WPSOffice_Level33.6.2SBR技術的優(yōu)點 28107_WPSOffice_Level33.6.3設計參數(shù) 298592_WPSOffice_Level3(一)參數(shù)選取 2912518_WPSOffice_Level3(二)設計水量水質(zhì) 296340_WPSOffice_Level33.6.4設計計算 295372_WPSOffice_Level3(一)反應池有效容積 2925735_WPSOffice_Level3(二)反應池最小水量 3019004_WPSOffice_Level3(三)反應池中污泥體積 3031054_WPSOffice_Level3(四)校核周期進水量 3029688_WPSOffice_Level3(五)確定單座反應池的尺寸 3013062_WPSOffice_Level3(六)鼓風曝氣系統(tǒng) 3021677_WPSOffice_Level3(七)潷水器 3320340_WPSOffice_Level3(八)污泥產(chǎn)量計算 332907_WPSOffice_Level23.7消毒池的設計計算 3312449_WPSOffice_Level33.7.1設計參數(shù) 3323753_WPSOffice_Level33.7.2設計計算 3320374_WPSOffice_Level23.9污泥濃縮池的設計計算 3328625_WPSOffice_Level33.9.1設計說明 3318925_WPSOffice_Level33.9.2設計參數(shù) 3423844_WPSOffice_Level3(一)設計泥量 342312_WPSOffice_Level3(二)參數(shù)選取 3413872_WPSOffice_Level33.9.3設計計算 3414320_WPSOffice_Level3(一)容積計算 341020_WPSOffice_Level3(二)池子邊長 349505_WPSOffice_Level3(三)池子高度 351605_WPSOffice_Level3(四)污泥斗 3522485_WPSOffice_Level3(五)總高度 3531772_WPSOffice_Level23.10機械脫水間的設計計算 367310_WPSOffice_Level33.10.1設計說明 3619155_WPSOffice_Level33.10.2設計參數(shù) 3610980_WPSOffice_Level33.10.3參數(shù)選取 3615616_WPSOffice_Level33.10.4設計計算 3622252_WPSOffice_Level3(一)污泥體積 368921_WPSOffice_Level3(二)機型選取 374786_WPSOffice_Level3(三)投藥裝置 379786_WPSOffice_Level2ZJ-470型折槳式攪拌機性能及及外形尺寸 3726775_WPSOffice_Level2J-Z125/3.2型柱塞計量泵性能 3730740_WPSOffice_Level14污水處理廠總體布置 387573_WPSOffice_Level24.1廠區(qū)平面設計 3827157_WPSOffice_Level34.1.1平面布置原則 3825276_WPSOffice_Level24.2廠區(qū)高程設計 3924261_WPSOffice_Level34.2.1高程布置原則 3930555_WPSOffice_Level34.2.2污水處理站高程水力計算 392935_WPSOffice_Level15水力計算 3927062_WPSOffice_Level16主要構、建筑物 408884_WPSOffice_Level17主要設備 4121052_WPSOffice_Level18結論 4229452_WPSOffice_Level1參考文獻 431概述1.1前言水從人類的各個生存方面提供生存的必要因素和各種便利,水對我們?nèi)藖碚f絕對是不可缺少的。[[]王海會.城鎮(zhèn)污水處理廠工程設計與運行研究[D].河北科技大學,2012.]但是近些年來,生態(tài)環(huán)境遭到很大程度上的惡化,工農(nóng)業(yè)領域的用水技術手段落后,導致用水浪費嚴重,人們的節(jié)約用水的意識也沒有得到重視,[[]李春花.中小城鎮(zhèn)污水處理廠的仿真設計研究[D].華北電力大學,2011.]除了滿足人類自身的用水需要,各個國家的在工業(yè),農(nóng)業(yè),商業(yè)的用水就會變得更加的緊張,這樣稀少的淡水資源就成為各個國家經(jīng)濟發(fā)展的最大制約條件由于水污染的危害性和嚴重性,所以以保護環(huán)境為宗旨,為了造福人類并且達到國家GB19821-2005啤酒工業(yè)污染物排放標準,來設計啤酒廢水處理工藝以及流程,控制啤酒[]王海會.城鎮(zhèn)污水處理廠工程設計與運行研究[D].河北科技大學,2012.[]李春花.中小城鎮(zhèn)污水處理廠的仿真設計研究[D].華北電力大學,2011.1.1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀由于啤酒需求量很大,并且生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量廢水,所以國內(nèi)外對其處理工藝有了多年研究,并且取得較多可行的成果。逐漸形成了以生化為主、生化與物化相結合的處理工藝。常用的處理方法有活性污泥法、生物膜法、以及厭氧與好氧相結合法、水解酸化與SBR相組合等處理工藝并且取得了理想的成效。1.2本設計工程概況1.2.1建設規(guī)模設計流量Q=2000m3/d1.2.2原水水質(zhì)和設計要求CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)處理前25001300540處理后≤80≤20≤702工藝路線的確定及選擇依據(jù)2.1確定原則(1)采用經(jīng)濟上較為合理,[[][]張昕.煤焦油加工過程中污染分析與治理措施研究[D].蘭州大學,2014.(2)建筑物具有相對合適的布局,投入的資金比較低,所用的占地面積小。(3)能盡可能降低工藝的能耗和整個工藝的投資成本,[[][]林齊.工業(yè)綜合廢水深度處理與污水廠工藝升級改造研究[D].北京工業(yè)大學,2011.(4)處理完成的出水能實現(xiàn)很好的綜合利用,能將出水循環(huán)利用到其他領域,將被處理完的水,可以適用于其他領域,不產(chǎn)生二次污染。(5)綜合我國的國情,遵從我國經(jīng)濟發(fā)展的大趨勢,[[][]宋云弛.稀土廢水的脫氨實驗研究和治理工藝設計[D].西安建筑科技大學,2007.2.2流程確定2.2.1常用方法啤酒廢水中不僅有大量的有機污染物,廢水中還含有大量懸浮固體污染物,這給啤酒廢水處理帶來一些不便,[[]石風龍.費縣溫和酒廠廢水處理工程設計[D].河北工程大學,2013.]常用的處理方法有A2/O法,氧化溝法,SBR法活性污泥法、生物膜法、以及厭氧與好氧相結合法、水解酸化與SBR相組合等處理方法。[]石風龍.費縣溫和酒廠廢水處理工程設計[D].河北工程大學,2013.(一)A2/O工藝已知A2/O工藝由厭氧段和好氧段共同組成,而厭氧池中則需要嚴格地控制好厭氧的條件,使厭氧池中既沒有分子態(tài)的氧,也不能存在NO3-等化合態(tài)的氧,其次,厭氧段的水力停留時間也必須要控制好,一般為為1~2h是最好的。而好氧段的溶解氧不低于2mg/L,其水力停留時間也應該要相應的長一些,一般為2~4小時。A2/O工藝的優(yōu)點如下:(1)該工藝需要投加藥品,藥品的投加是為了殺死水中的微生物,除此之外,該工藝的運行費也比較低,很廉價,但總體來說,污水處理呈現(xiàn)的效果也還不錯。(2)在厭氧池、缺氧池、好氧池的交替運作處理污水的狀態(tài)中,由于污水中的各類絲狀菌不能夠大量增殖下來,所以就可以很好地避開了污泥膨脹的棘手問題,如果污泥出現(xiàn)膨脹的情況,會大大增加儲存污泥的空間,增加投入的成本,同時過多的污泥,也會造成污泥處理的費用增加,SVI值也能達到一般均小于100左右[6]。(3)剩余污泥中磷濃度含量很高,因此對于農(nóng)作物來說,是很好的肥料,對于剩余污泥的處置是一個很好的選擇。(4)水力停留時間比較短,這樣就能增加該工藝的處水量,[[][]王占良.UASB和A2O組合工藝處理木糖醇廢水[D].東華大學,2014.同時A2/O工藝有如下缺點:(1)除磷效果很難再提高,[[][]田園園.高強瓦楞紙造紙廢水處理技術研究[D].河北科技大學,2013.(2)脫氮效果也達到峰值。(3)沉淀池要一定濃度的溶解氧,因此還需要增加額外的曝氣裝置,增加成本的投入,需要減少水力停留時間。(二)氧化溝法氧化溝的曝氣池呈全封閉的溝渠型,[[][]唐云清.UASB和氧化溝組合工藝處理啤酒廢水[D].南京理工大學,2010.氧化溝有如下的工藝優(yōu)點:(1)工藝流程也較為簡單,運行和管理方面也比較便利安裝、維修的費用會很低,你并且不需要有初沉池以及污泥消化池的存在。(2)工藝運行時也比較穩(wěn)定,污水處理效果理想。[[][]楊寅.氧化溝優(yōu)化運行的CFD模擬及實驗研究[D].華中科技大學,2011.(3)該工藝同時能承受水質(zhì)水量不穩(wěn)定法所帶來的沖擊負荷,也能對濃度比較高的工業(yè)廢水有較強的處理能力,處理的效果能保持很高效,能使出水達到很好的水質(zhì)要求。氧化溝工藝的工藝缺點:(1)使用機械進行曝氣,所需要的鼓風機的設備數(shù)目多,[[][]曹樹余.合成氨廢水處理設計與運行控制研究[D].河北科技大學,2013.(1)處理能力不是太完備,想到達到除磷的效果,不得不重新設計厭氧池。(1)氧化溝溝體比較大,因此所占用的面積較大。水解酸化法水解酸化法是水解過程和酸化的過程兩者結合相輔相成,它既有無氧處理的階段,也有好氧處理階段的過程。水解酸化法本身就是一種有效的處理工藝,再與其他工藝相結合,相輔相成,使得效率成倍增加。同時成本也比其他工藝低。水解酸化工藝是指廢水中有機物在很多酸化菌,水解細菌環(huán)境下發(fā)生生化反應。不僅僅使廢水的可生化性得到改善,還把分子量大的有機物轉(zhuǎn)化為分子量較小的有機物。后面的處理工藝也以此為鋪墊。這一方法考慮到并且合理高效地利用了一個極為獨特的性質(zhì),就是水解產(chǎn)酸菌與產(chǎn)甲烷菌生長速率的不同,便使得凈化廢水速度得到了顯著的提高。水解酸化的第一階段水解階段指的是廢水中的大分子有機物在靠近微生物細胞,沒有進入其中的時候,在細胞外發(fā)生的化學反應與生物化學反應。而這些生化反應所需要的生物酶是由微生物從細胞中釋放出來的和附著在細胞壁上的。酸化則是水解反應結束后的生成物進入微生物細胞內(nèi),進行下一步反應,此反應被稱為發(fā)酵,其發(fā)酵產(chǎn)物則是多種有機酸水解酸化在機理方面其實是兩個厭氧消化過程階段,每個工藝的水解酸化的主要目的是不同的,所以水解酸化池構造也是多種多樣。(四)SBR工藝間歇式的活性污泥法,取英語字母的縮寫,簡稱SBR工藝,又被稱之為序批式的活性污泥法,這種方法是近些年來,在國內(nèi)外的污水處理的方法中被廣泛應用的一種比較常用的污水的生物處理的技術,越來越受到人們的重視。與其它工藝相比,SBR工藝則可以達到比傳統(tǒng)工藝去除更好地效果。該工藝具有以下優(yōu)點:(1)污水處理效果比較穩(wěn)定,同時也能做到對水量、水質(zhì)變化適應性強,能很好的適應各種各樣的水質(zhì)、水量的變化,也能忍耐一定范圍內(nèi)的沖擊負荷;(2)5個反應器能實現(xiàn)理想的推流過程,不僅能達到很好的節(jié)約能耗的作用,也可以使給各個反應器中的生化反應推力增大,微生物降解效率高;(3)反應器中污泥活性高,不僅濃度高并且具有很好的污泥沉降性能,污泥膨脹少,后續(xù)污泥處置的費用少。(4)最為關鍵的是脫氮除磷效果好,能使出水的水質(zhì)能達到合格的標準;很好的達到的本次設計的目的。(5)該工藝也相當簡單,不需要二沉池的存在,不需要回流裝置及其所附帶的相關設備,既簡便了工藝流程,也減少的花銷,所以在工程造價及其運行費用都很低,更方便的是,5個反應器及附帶的設備也易于維護。(6)為了保護污泥層,排水時都會留下一部分處理水作為保護用水,它具有稀釋,緩沖污水,抵抗沖擊負荷等作用,很有效的調(diào)節(jié)和穩(wěn)定水質(zhì)水量。工藝靈活,可以隨時根據(jù)某階段的水量,水質(zhì)進行更改調(diào)整。也存在一些小的問題:(1)以間歇周期運行,處理的水量不能達到太高,同時對自控要求高,如果需要處理的水量比較大,那么則滿足不了要求;(2)運行時,各個反應器中的水位變化不確定,所以變水位運行,在一定程度上,不僅會運不太穩(wěn)定,還會使電耗增大;(3)各個反應器中的污泥穩(wěn)定性不是太高,趕不上不如厭氧消化因此,在污泥的處置上面,還需要后續(xù)的設置。生物接觸氧化法生物接觸氧化法是好氧生物法中常用的一種方法,但生物接觸氧化法要想保證對COD的去除效果,就不能是過高的濃度,不然就需要增加曝氣時長,以至于能耗,費用的浪費。(五)厭氧—好氧聯(lián)合處理技術厭氧生物法是通過厭氧細菌的吸收消化廢水中的相對分子量比較大的有機物,將其轉(zhuǎn)化成相對分子量較小的有機物,然后再轉(zhuǎn)化為CO2和甲烷的一種生物法,[[]楊航.厭氧好氧處理腐乳廢水的實驗研究[D].科學技術創(chuàng)新,2018.]全程不需要氧氣。厭氧生物法分為兩個階段,每個階段都不盡相同,第一個是酸性消化階段,有機底物在微生物產(chǎn)酸菌產(chǎn)出的酶的作用下,把有機底物變成有機酸,醛類氨,醇類,CO2[]楊航.厭氧好氧處理腐乳廢水的實驗研究[D].科學技術創(chuàng)新,2018.但是也存在一定的缺點,例如不能有效的去除氮、磷,導致出水往往不達標,因此,通常在其后加上好氧方法對排出的廢水進行進一步處理。常用的厭氧反應器有UASB、AF、FASB等,UASB反應器與其他反應器相比有以下優(yōu)點:(1)沉降性能良好,不設沉淀池,無需污泥回流;(2)節(jié)省經(jīng)費,結構簡單;(3)因為消化產(chǎn)氣作用,污泥上浮造成一定的攪拌,因而不設攪拌設備;(4)停留時間短。2.2.2方案確定本次啤酒廠污水處理設計水流量為每天兩千立方米,屬于中小類型的啤酒廠。單一的物理化學處理方法或者單一的生物法已經(jīng)不能夠滿足廢水處理的要求,無法達到排放標準水質(zhì)。所以現(xiàn)今很多水處理工藝都是將物理化學法,與生物化學法相結合而形成的工藝,兩者相輔相成,互相彌補不足,使廢水能夠達標。這種方式產(chǎn)生的工藝在改善廢水方面,更具有權威性,有效性。因此為了使污水處理廠實現(xiàn)在達到出水標準的基礎上,同時也能高效并且穩(wěn)定運行,也能最大程度的節(jié)省運行的費用和建設的費用,所以在選擇上,需要選擇的處理工藝技術應該足夠成熟,在脫氮除磷上也有很好的去處效果;要求所選擇的工藝簡單并且自動化程度高,便于人力的操作。最后選擇UASB+SBR法。UASB+SBR法處理工藝有以下優(yōu)點:(1)工藝合理,實用性強。[[]唐小偉俞婕.UASBSBR工藝在處理啤酒廢水設計中的應用[D].西安文理學院學報(自然科學版),2013.][]唐小偉俞婕.UASBSBR工藝在處理啤酒廢水設計中的應用[D].西安文理學院學報(自然科學版),2013.(2)工藝流程,操作比較好控制,無需攪拌設備,安裝以及維修保養(yǎng)比較方便簡單。(3)節(jié)約經(jīng)費,符合節(jié)約環(huán)保,[[][]楊春張維.UASB好氧工藝處理碳酸飲料廢水[D].環(huán)境工程,2008.(4)清除啤酒廢水中污染物的效果較好。SBR池有進水、曝氣、沉淀、排水等多重功能,既提高了處理速度而且處理效果明顯。(5)工藝經(jīng)過多年發(fā)展比較成熟,并且比較穩(wěn)定可控,整個工藝自動化程度比較高,運行管理以及維修方便。2.2.3工藝流程USBA-SBR法流程因為本次啤酒污水設計流量較少,所以將格柵直接放到排水渠中。啤酒廠子所排出廢水最先經(jīng)過格柵去除較大的顆粒懸浮物之后進入集水池,之后經(jīng)過提升泵的提升作用將啤酒廠所排廢水提升到過濾機,之后排入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池中放入計算后合理量的酸堿。調(diào)節(jié)池中出來的啤酒廠廢水排到UASB反應器,進一步處理。厭氧過程中產(chǎn)生的沼氣排入沼氣柜。[[]陳晉波.微量金屬元素對提高沼氣產(chǎn)量的研究[D].山東輕工業(yè)學院,2010.][]陳晉波.微量金屬元素對提高沼氣產(chǎn)量的研究[D].山東輕工業(yè)學院,2010.3構筑物設計與計算3.1格柵的設計計算3.1.1設計說明格柵是由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成,[[][]馬驍威徐洪斌李偉偉.啤酒企業(yè)污水處理設計[D].水處理技術,2006.3.1.2設計參數(shù)本次設計取中格柵;柵條間隙d=10mm;傾角α=45°格柵前水深h=0.4m;流速v=0.7m/s;設計流量Q=2000m3/d=0.023m3/s取0.03m3/s3.1.3設計計算格柵設計計算草圖(一)柵條間隙數(shù)(n)式中:Q代表的是設計流量,m3/sα代表的是格柵傾角,度b代表的是柵條間隙,mh代表的是柵前水深,mv代表過的是柵流速,m/s最后取n=10條(二)柵槽有效寬度(B)設計采用φ20圓鋼為柵條,即s=0.02mB=S(n-1)+bn式中:S代表的是格條寬度,mn代表的是格柵間隙數(shù) b代表的是柵條間隙,mB=0.02×(10-1)+0.01×10=0.28m(三)進水渠道漸寬部分長度(l1)取進水渠道寬B1=0.18m,取漸寬部分展開角為20°則l1=式中:B代表的是柵槽寬度,mB1代表的是進水渠道寬度,m代表的是進水渠展開角度l1==0.14(四)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度(l2)l2=l1/2=0.14/2=0.07m(五)過柵水頭損失(h1)取k=3,β=0.14(柵條斷面為圓形),v=0.6m/sh1=式中:k為系數(shù),代表的是水頭損失增大倍數(shù)β為系數(shù),與斷面形狀有關S代表的是格條寬度,md代表的是柵條凈隙,mmv代表的是過柵流速,m/sα代表的是格柵傾角,度h1==0.02m(六)柵槽總高度(H)取柵前渠道超高h2=0.3m柵前槽高H1=h+h2=0.7m則總高度H=h+h1+h2=0.4+0.02+0.3=0.72m(七)柵槽總長度(L)L=l1+l2+0.5+1.0+0.7/tan45=0.14+0.07+0.5+1.0+0.7=2.71m(八)每日柵渣量(W)取W1=0.06m3/103m3K2=1.5則W=式中:Q代表的是設計流量,m3/sW1代表的是柵渣量(m3/103m3污水),取0.1~0.01,中格柵用中值K代表的是污水日變化系數(shù)W==0.104m3/d選用HF300-3600型中格柵3.2污水提升泵的設計與計算3.2.1設計說明污水提升泵房的主要作用為提升啤酒廠排出的廢水,為了保證啤酒廢水能在之后的處理構筑物之中更好的流動。污水處理廠的泵站的特點及存在的形式提升泵的泵站存在形式的選擇最主要取決于它所要承受的水力條件和以及總的工藝流程的工程造價所消耗的費用,除上面連個因素以外,還應該考慮污水處理廠的周圍的水文、以及地質(zhì)條件、還有地形、地勢條件、所需要挖渠的位置及如何很好施工的施工方案、管理者所擁有的管理水平的高低、當然也還有環(huán)境性質(zhì)要求、從內(nèi)部條件來說,所挑選所用水泵的存在形式以及能否實現(xiàn)就地取材等眾多存在的因素等等。目前常用的污水所用的泵站:(1)合建式矩形泵站(2)合建式圓形泵站(3)自灌式泵房泵房的確定及布置本次設計采用自灌式泵房。污水泵站的設計的污水流量的確定,應該嚴格地按照泵站進水總管道的最高日、甚至精確到最高時流量來計算確定,這樣才不會出現(xiàn)泵房的泵動力不夠用的情況。應該值得注意的是,如果是單獨所設置的泵站與居民所居住房屋或者說是公共建筑物的距離也應該有所要求,這些距離的設置應該要滿足各個構筑物的規(guī)劃、還要滿足消防的要求,當然這些距離的設置也應該滿足環(huán)保部門的要求,不然工程的設置肯定會不合格的。在細節(jié)處,應該做到以下要求:最主要的是處理的污水的量要適用最大的進水污水量、構筑物的各個設計也應該經(jīng)濟、最好能達到美觀,如果有要求,泵站內(nèi)還可以做一下綠化,使整個泵站看起來既經(jīng)濟又存在一定的美觀。對于泵站室外地坪的標高也應該按照城鎮(zhèn)的防洪標準進行精確的確定,這樣才能保證所設計的泵站不會出現(xiàn)被洪水淹沒的危險情況出現(xiàn);在設計中,還需要注意的是,排水泵站的設施要采取防腐蝕措施,這樣才能延長排水泵站的使用壽命。3.2.2設計計算(一)設計流量Q=2000m3/d=0.023m3/s取0.03m3/s(二)選泵前總揚程估算經(jīng)過格柵的水頭損失為0.02m,進水管渠內(nèi)水面標高為-3.00m所以格柵后水面標高為:-3.00-0.02=-3.02m本次設計中取集水池有效水深2m,則它的最低工作水位為:-3.02-2=-5.02m所以所需提升的最高水位為5.00m故集水池最低工作水位與所提升最高水位之間高差為:5.00-(-5.02)=10.02m出水管管線水頭損失計算如下:出水管Q=115L/s,選用管徑為400mm的鑄鐵管查《給水排水設計手冊》第1冊得:V=1.38m/s,i=0.0068出水管線長度估為38m,局部系數(shù)為8,則出水管管線水頭損失為:泵站內(nèi)的管線水頭損失假設為2.5m,考慮自由水頭為1m,則水泵總揚程為:H=10.02+1.04+2.5+1.0=14.56m(三)選泵根據(jù)流量Q=84m3/h,揚程H=14.62m,擬選用WQ/T1500-50型提升泵,每臺水泵的流量為Q=50m3/h,揚程為H=21m,水泵站,選用3臺水泵,其中1臺備用。3.3過濾機的設計計算3.3.1過濾機設計作用用于進一步截留較大的懸浮物或漂浮物,減輕后續(xù)構筑物的處理負荷。3.3.2設計參數(shù)取2臺WYB—5型臥式葉片過濾機,一備一用,其工作參數(shù)如下表。WYB—5型臥式葉片過濾機工作參數(shù)過濾面積/m2筒體直徑/mm工作壓/mpa工作溫度/℃59000.4≤1503.3.3工作優(yōu)點WYB型臥式葉片過濾機過濾面積大,操作自動化,液壓控制,降低勞動強度,環(huán)境污染小,并且此次設計截留的懸浮物多為谷殼,可以進行再利用。3.4調(diào)節(jié)沉淀池的設計計算3.4.1調(diào)節(jié)沉淀池的作用調(diào)節(jié)池設置在廢水處理之前,用來調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量和水溫。[[]汪濤.“ABRAOE”組合技術處理食醋生產(chǎn)廢水應用研究[D].西南交通大學,2011.]由于腐乳廠廢水濃度和產(chǎn)生量波動均較大,沖刷洗滌反應器的時候,開始時污水濃度很高,隨著沖刷的進行,反應器里污染物濃度越來越少,產(chǎn)生的廢水越來越少。隨生產(chǎn)過程的變化而變化,[]汪濤.“ABRAOE”組合技術處理食醋生產(chǎn)廢水應用研究[D].西南交通大學,2011.3.4.2設計參數(shù)水力停留時間T=6h;設計流量Q=2000m3/d=84m3/h=0.03m3/s,采用機械刮泥除渣。處理參數(shù)如表3.4。表3.4調(diào)節(jié)沉淀池進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODBODSS進水水質(zhì)(mg/L)25001300540去除率(%)7750出水水質(zhì)(mg/L)232512092703.4.3設計計算(一)池子尺寸調(diào)節(jié)池的有效容積為:V=QT=84×6=504m3取池子總高度H=7.0m,其中超高0.5m,有效水深h=6.5m則池面積A=V/h=504/6.5=78m3池長取L=10m,池寬取B=8m則此次設計中調(diào)節(jié)池的總尺寸為L×B×H=10×8×7.0=560m3(二)調(diào)節(jié)池的攪拌器使廢水混合均勻,選型QJB7.5/6-640/3-303/c/s1臺。(三)藥劑量的估算廢水中共有NaOH含量為2000×4×10-3.6=0.32kg/d,中和至7,則廢水中【OH-】=10-7mol/L,此時CNaOH=10-7×40=0.4×10-5g/L,廢水中NaOH含量為2000×0.4×10-5=0.008kg/d,則需中和的NaOH為0.32-0.008=0.312kg/d,采用投酸中和法,選用96%的工業(yè)硫酸,藥劑不能完全反應的加大系數(shù)取1.1,2NaOH+H2SO4→Na2SO4+H2O980.312㎏0.3822㎏所以實際的硫酸用量為1.1×0.3822÷0.96=0.438kg/d。投加藥劑時,將硫酸稀釋到3%的濃度,所以此次設計投加酸溶液量為0.438÷0.03=14.6kg/d(四)理論上每日的污泥量式中:Q代表的是設計流量,m3/dC0代表的是進水懸浮物濃度,kg/m3C1代表的是出水懸浮物濃度,kg/m3P0代表的是污泥含水率,以97%計代表的是污泥密度,以1000kg/m3計W==18m3/d(三)污泥斗尺寸取斗底尺寸為400×400,污泥斗傾角取50°則污泥斗的高度為:h2=(4-0.2)×tg50°=4.529m污泥斗的容積V2=h2(a12+a1a2+a22)=×4.592×(82+8×0.4+0.42)=101.7m3V總>W符合設計要求,采用機械泵吸泥3.5UASB反應池的設計計算3.5.1設計說明UASB,名叫上流式厭氧污泥床反應器,[[]賈春玉.啤酒廢水的UASBCASS組合處理工藝技術[D].吉林大學,2013.]污水由下自上經(jīng)過活性污泥床。設有三相分離器,產(chǎn)生的甲烷從上部分溢出收集在集氣瓶中,[[]賈春玉.啤酒廢水的UASBCASS組合處理工藝技術[D].吉林大學,2013.[]劉麗霞魏海波.UASB反應器處理啤酒廢水[D].廣東化工,2012.UASB反應池有以下優(yōu)點:UASB對高濃度有機物去除率非常高,[[]喻本宏.UASB厭氧反應器的布水器優(yōu)化設計方案[D].中國給水排水,2013.[]喻本宏.UASB厭氧反應器的布水器優(yōu)化設計方案[D].中國給水排水,2013.3.5.2設計參數(shù)設計流量Q=2000m3/d=84m3/h=0.03m3/s;表3.6UASB反應器進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODBODSS進水水質(zhì)(mg/L)23251209270去除率(%)758050出水水質(zhì)(mg/L)581.25241.8135容積負荷(Nv)為:12kgCOD/(m3·d);污泥產(chǎn)率為:0.1kgMLSS/kgCOD;產(chǎn)氣率為:0.5m3/kgCOD。3.5.3設計計算⑴UASB反應器結構尺寸計算a.反應器容積計算UASB有效容積為:V有效=式中:V有效代表的是反應器有效容積,m3Q代表的是設計流量,m3/dS0代表的是進水COD含量,mg/LNv代表的是容積負荷,kgCOD/(m3·d)V有效b.UASB反應器的形狀以及尺寸將UASB設計成圓形池子,布水均勻,處理效果好設計中取水力負荷q=0.9[m3/(m2·h)]則A==84/0.9=93.34m2h==387.5/93.34=4.2m采用2座相同的UASB反應器則A1=93.34/2=46.67m2D==(4×46.67/3.14)1/2=7.71m取D=8.0m則實際橫截面積為=πD2=×3.14×82=50.24m2實際表面水力負荷為q1=Q/A=84/(2×50.24)=0.836<1.0所以符合要求c.配水系統(tǒng)設計此次設計為圓形布水器,每個UASB反應器設36個布水點①參數(shù)設計中每個池子的流量:Q=84/2=42m3/h②設計計算布水系統(tǒng)設計計算草圖見下圖2.3:圓環(huán)直徑計算:每個孔口服務面積為:a==1.297m2 a在1~4m2之間,所以符合此次設計要求,取a=1.30m可設3個圓環(huán),最里面的圓環(huán)設6個孔口,中間設12個,最外圍設18個孔口(1)內(nèi)圈6個孔口設計面積:=6×1.30=7.8m2直徑為:=(4×7.8/3.14)1/2=3.16m以3.16m為直徑畫一個虛圓,在該圓內(nèi)等分虛圓面積處設一實圓環(huán),其上布6個孔口,則圓的直徑計算如下:則d1==(2×7.8/3.14)1/2=2.23m(2)中圈12個孔口設計面積:S2=12×1.3=15.6m2直徑為:=(4×(7.8+15.6)/3.14)1/2=5.46m中間圓環(huán)直徑計算如下:π(5.462-d22)=S2則d2=4.46m(3)外圈18個孔口設計面積:S3=18×1.3=23.4m2直徑為:=7.73m外圓環(huán)的直徑d3計算如下:π(7.732-d32)=S3則d3=6.70m⑵三相分離器構造設計1.設計說明通過氣相分離器、回流縫、沉淀區(qū)來分離反應過程廢水中的固體、液體、氣體。[[][]胡紀萃.UASB反應器三相分離器的設計方法[D].中國沼氣,1992.致謝本次畢業(yè)設計是在劉雪雁老師的悉心指導下完成的,整個過程雖然有遇到困難,但是卻很充實,劉老師幫助我解決了很多困難,在此首先對劉雪雁老師表達誠摯的謝意!本次畢業(yè)設計,讓我更多的掌握了水處理方面的知識,更加了解了水處理的工程實例,學會使用Word、Excel、AutoCAD等應用軟件系統(tǒng),這為我以后將從事的工作打下了堅實的基礎。設計的過程是知識不斷積累的過程,是不斷學習的過程,也是不斷克服困難的過程,從設計課題的確定,到說明書的計算編寫,再到最后的圖紙繪畫,劉老師都給了我很大幫助,給我指出設計的不足之處,并給我提出寶貴意見幫我改正,嚴格督促我的畢業(yè)設計進程,老師的認真態(tài)度和對我的關心讓我感動,在此向老師表示衷心的感謝!值此畢業(yè)之際,我謹向所有幫助我的老師和同學表示衷心的感謝和美好的祝福,同時還要對百忙之中抽時間審閱本設計的老師們表示由衷的謝意,并祝愿所有老師身體健康,桃李滿天下!由于個人對專業(yè)知識掌握有限,設計中有不足之處,希望各位老師批評指正,謝謝!2.沉降區(qū)域的設計計算:

該儀器的沉淀區(qū)與二次沉淀區(qū)相同。主要考慮降水區(qū)的面積和深度。該區(qū)域決定了本工藝的污水量和表面負荷率。

因為在下降區(qū)域有生物反應,這是導致的固-液分離產(chǎn)生的氣體的量小的原因,我們在這個設計中有如下要求:

(1)此構筑物中的水力負荷的大小應該<1.0m/h。(2)度,積聚,區(qū)內(nèi)。(3)污水流速要保證其在進入該構筑物之前達到一定的流速,規(guī)定流速≦2m/h。(4)1.5m(5)還需要遵守該構筑物的水力停留的時間保證在1.5~2.0h此范圍內(nèi)。如果設計嚴格遵循上述條件的話,則處理效果就會達到最好。沉淀器θ=50°:A=1/4πD2=1/4×3.14×82=50.24m2故表面水力負荷為q1=Q/A=84/(2×50.24)=0.84<1.0符合設計要求。(3)回流縫設計UASB三相分離器設計計算假設h1=0.3m,h2=0.5m,h3=2m如圖所示:b1=h3/tgθ式中:b1代表的是下三角集氣罩底水平寬度,m;θ代表的是下三角集氣罩斜面的水平夾角;h3代表的是下三角集氣罩的垂直高度,m;b1==1.67mb2=8-2×1.67=4.66m集氣罩之間的污泥混合液的回流縫中流速用v1來表述,則:V1=Q1/S1式中:Q1代表的是反應器中廢水流量,m3/h;S1代表的是下三角形集氣罩回流逢面積,m2;V1==1.23m/hV1<2m/s,符合設計要求v2表示的是兩個集氣罩之間污泥混合液的回流縫中流速情況,則:V2=Q1/S2,式中:Q1代表的是反應器中廢水流量,m3/h;S2代表的是上三角形集氣罩回流逢之間面積,m2;取回流逢寬CD=3.5m,上集氣罩下底寬CF=9.5m則DH=CD×sin50°=2.68mDE=2DH+CF=2×2.68+9.5=14.9m=π(CF+DE)CD/2=134.1m2則=Q1/4S2==0.12m/hV1<2m/s所以符合了本次設計要求確定上下三角形集氣罩相對位置及尺寸,由圖可知:CH=CDsin40°==2.24m AI=DItg50°=(DE-b2)×tg50°=(14.9-9.2)×tg50°=3.39m故h4=CH+AI=2.24+3.39=5.64mh5=1.0m由上述尺寸可計算出上集氣罩上底直徑為:CF-2h5tg40°=9.5-2×1.0×tg40°=7.82mBC=CD/sin40°=3.5/sin40°=5.45mDI=(DE-b2)=(14.9-9.2)=2.85mAD=DI/cos50°=2.85/cos50°=4.43mBD=DH/cos50°=2.68/cos50°=4.16mAB=AD-BD=4.43-4.16=0.27m(4)氣液分離設計d=0.01cm(氣泡),T=20℃ρ1=1.03g/cm3,ρg=1.2×10-3g/cm3V=0.0101cm2/s,ρ=0.95μ=Vρ1=0.0101×1.03=0.0104g/cm·s啤酒廢水的μ>凈水的μ,故取μ=0.02g/cm·s由Stokes公式可得氣體上升速度為:Vb===0.266cm/s=9.58m/hVa=V2=1.60m/h則:==5.9,==4.56通過公式我們求得:>,所以滿足此次設計要求。(四)出水系統(tǒng)設計計算要在排水系統(tǒng)中,出水槽我們采取的形狀為鋸齒形,還要同時保證槽子寬取0.4m,槽子高取0.2m。(五)排泥系統(tǒng)設計在UASB三相分離器底部設置一個排泥口,每天排泥一次。(六)沼氣收集系統(tǒng)設計計算1.沼氣產(chǎn)量計算本次啤酒廢水處理設計中產(chǎn)氣率取0.6??偖a(chǎn)氣量所以單個反應器的產(chǎn)氣量3.6SBR反應池的設計計算3.6.1SBR反應器簡介經(jīng)過上一主要單元UASB反映其部分處理之后的啤酒廠污水,其中的污染物含量還達不到本次設計的排放要求,COD和BOD都達不到排放標準,而這兩類污染物的去除率是傳統(tǒng)方法的極限,所以想要達到此次設計中要達到的啤酒廢水行業(yè)排放標準,必須要進一步處理。本此設計這一部分所采用的是間歇式的活性污泥法,取英語字母的縮寫,簡稱SBR工藝,又被稱之為序批式的活性污泥法,這種方法是近些年來,在國內(nèi)外的污水處理的方法中被廣泛應用的一種比較常用的污水的生物處理的技術,越來越受到人們的重視。與其它工藝相比,SBR工藝則可以達到比傳統(tǒng)工藝去除更好地效果。該工藝處理剩余污泥的難度小,節(jié)省費用,占地面積少,耐負荷沖擊。由于是靜態(tài)沉淀,所以出水效果較好。厭氧與好氧工藝一起使用時,污泥齡期較短,活性高,脫氮磷的效果會更好,SBR的工況是間歇操作,共有進水、反應、沉淀、排水、閑置五個處理階段,以下為五個階段簡介;進水期(Fill);此階段指的是廢水從水解酸化池流進反應器,一直到廢水充滿反應器的這段時間。這段時間的長短,是根據(jù)設備的硬性條件和實際的進水情況而決定的。進水的這段時間有三種情況,第一是曝氣,即好氧反應階段,在此種情況下,廢水在進入反應器的時候,就已經(jīng)開始被大量氧化分解了;第二是攪拌,即厭氧階段,在攪拌的時候,對好氧剛剛好起到抑制作用,于是開始厭氧反應;第三是靜置,既不阻止氧氣進入,也不幫助氧氣進入,又被稱之為半限制曝氣。在進水階段應該選擇適合設計的進水情況。此時COD和BOD為最大值。反應期(React);廢水中的污染物也會在微生物的生物酶的作用下分解,被微生物利用,并以無害的小分子顆粒排出,水中的溶解氧(DO)達到最大值,COD不斷降低。然后則是廢水的流出。再觀察分析廢水種類及水質(zhì)的情況,來定反應時間和曝氣的方式。靜置期(Settle);既不曝氣也不攪拌,水中的不容物質(zhì),開始沉淀,固液分離。COD降為最小值排水期(Decant);排沉淀階段的上清液,廢水排出進入下個工序,上清液由潷水器排出,潷水器的能力決定潷水的效率與時間,通常不會影響到污泥層。一些設備精良的工藝可以實現(xiàn)沉淀開始既可以進行排水,但是必須小心操作,不能影響到沉淀以及下邊的污水層,這樣操作就可以把兩個階段結合,實現(xiàn)時間的節(jié)約,效率的提高。閑置期(Idle);污泥中微生物充分休息,恢復活性,使設備能擁有更長的壽命,以及更好的效率。本啤酒廠污水設計采用4個SBR反應池,每個池子的運行周期為6h。3.6.2SBR技術的優(yōu)點 該工藝具有以下優(yōu)點:①處理效果穩(wěn)定,耐沖擊負荷污水處理效果比較穩(wěn)定,同時也能做到對水量、水質(zhì)變化適應性強,能很好的適應各種各樣的水質(zhì)、水量的變化,也能忍耐一定范圍內(nèi)的沖擊負荷;②脫氮除磷效果好;③污泥活性高,濃度高且具有良好的污泥沉降性能,附上污泥膨脹;④理想的推流過程使生化反應推力大,效率高;⑤該工藝也相當簡單,不需要二沉池的存在,不需要回流裝置及其所附帶的相關設備,既簡便了工藝流程,也減少的花銷,所以在工程造價及其運行費用都很低,更方便的是,5個反應器及附帶的設備也易于維護,適用于本次設計以及流量不大的處理廠。3.6.3設計參數(shù) (一)參數(shù)選取(1)污泥負荷率Ns取值為0.13kgBOD5/(kgMLSS·d)(2)污泥濃度和SVI污泥濃度取3000mgMLSS/L,SVI取100(3)反應周期SBR周期采用T=6h,反應器一天內(nèi)周期數(shù)n=24/6=4(4)周期內(nèi)時間分配反應池數(shù)N=4進水時間:T/N=6/4=1.5h反應時間:3.0h靜沉時間:1.0h排水時間:0.5h(5)周期進水量Q0===125m3(二)設計水量水質(zhì)此次啤酒廢水處理設計水量為:Q=2000m3/d=84m3/h=0.03m3/s設計水質(zhì)見下表: 表SBR反應器進出水水質(zhì)指標水質(zhì)指標CODBODSS進水水質(zhì)(mg/L)581242135去除率(%)879265出水水質(zhì)(mg/L)75.5319.36473.6.4設計計算(一)反應池有效容積V1=式中:n代表的是反應器一天內(nèi)周期數(shù)Q0代表的是周期進水量,m3/sS0代表的是進水BOD含量,mg/lX代表的是污泥濃度,mgMLSS/LNs代表的是污泥負荷率V1==310.26(二)反應池最小水量 Vmin=V1-Q0=310.26-125=185.26m3(三)反應池中污泥體積=SVI·MLSS·V1/106=100×3000×310.26/106=93.78m3Vmin>滿足設計要求(四)校核周期進水量周期進水量應滿足下式:Q0<(1-MLSS·MLSS/106)·V=(1-100×3000/106)×185.26=129.7m3而Q0=125m3<129.7m3所以符合此次設計要求(五)確定單座反應池的尺寸SBR反應池的有效水的深度H設定它為5m,一般情況下超出水面高度取0.5m,通過計算求得池子總高度為5.5m;SBR反應池的面積為:310.26/5=62.1m2假設SBR的長寬比值為2:1,所以池寬為:6.0m;池長為:12.0m.SBR反應池的最低水位為:=2.58mSBR反應池的污泥高度為污泥高度為:=1.31m2.58-1.31=1.27m所以SBR最低水位與污泥位之間的距離為1.27m,緩沖層高度,所以符合本次設計要求。(六)鼓風曝氣系統(tǒng)(1)確定需氧量由公式:O2=aˊQ(S0-Se)+bˊV式中:aˊ代表的是微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧率,kgQ代表的是污水設計流量,m3/dS0代表的是進水BOD含量,mg/LSe代表的是出水BOD含量,mg/Lbˊ代表的是微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率,kgXv代表單位曝氣池容積內(nèi)的揮發(fā)性懸浮固體(MLVSS)量,kg/m3取aˊ=0.5,bˊ=0.15;出水Se=36mg/L;Xv=f×X=0.75×3000=2250mg/L=2.25kg/m3;V=4=4×310.26=1241.04m3代入數(shù)據(jù)可得:O2=0.5×2000×(242-19.36)/1000+0.15×2.25×1241.04=624.851kgO2/d供氧速率為:R=O2/24=624.851/24=26.04kgO2/h(2)供氣量的計算選用SX-1型曝氣器,曝氣口安裝在距池底0.3m高處,淹沒深度為4.7m,溫度取25℃。:Ea=8%,Ep=2kgO2/kWh;1~3m2;20~25m3/h·個;:Cs(20)=9.17mg/L,Cs(25)=8.38mg/L擴散器出口處絕對壓力為:=+9.8×103×H=1.013×105+9.8×103×4.7=1.47×105pa空氣離開反應池時氧的百分比為:==19.65%反應池中容解氧的飽和度為:Csb(25)=Cs(25)=8.38=10.0mg/LCsb(20)=Cs(20)=9.17=10.9mg/L取α=0.85,β=0.95,C=2,ρ=1,20℃時,脫氧清水的充氧量為:R0===39.55kgO2/h供氣量為:Gs=R0/0.3Ea==1648m3/h=27.47m3/min(3)反應池面積:6.0×12.0×4=288m22.0m2,需288/2.0=144個。,。(七)潷水器現(xiàn)在的SBR工藝一般都采用潷水器排水。潷水器排水過程中能隨水位的下降而下降,使排出的上清液始終是上層清液。為防止水面浮渣進入潷水器被排走,潷水器排水口淹沒在水下一定深度。目前SBR使用的潷水器主要有旋轉(zhuǎn)式潷水器、套管式潷水器和虹吸式潷水器三種。旋轉(zhuǎn)式潷水器是目前SBR工藝中最為常用的潷水器之一,此次工藝便是使用旋轉(zhuǎn)式潷水器進行排水。旋轉(zhuǎn)式潷水器的類型是有動力型的潷水器,市場應用非常廣泛。(八)污泥產(chǎn)量計算選取a=0.6,b=0.075,則污泥產(chǎn)量為:△X=aQSr-bVXv=0.6×2000×(242-36)/1000-0.075×1241.04×2.25=37.78kgMLVSS/d3.7消毒池的設計計算3.7.1設計參數(shù)(1)水力停留時間T=0.5h(2)本工藝所采取的最大投氯量的值為:ρmax=5.0mg/L3.7.2設計計算(1)設計消毒池一座,池體容積V:V=Q?T=84×0.5=42(m3)設接觸消毒池的池長L=6m,池寬b=4m,設有效水深H1=2m實際消毒池容積V′=6×4×2=48(m3)符合本次設計范圍內(nèi)的要求。(2)加氯量的相關計算:最大投加液氯的量為ρmax=5.0(mg/L)則每日投加氯量為:W=ρmaxQ=5.0×2000×10-3=10(kg/d)3.9污泥濃縮池的設計計算3.9.1設計說明污泥的濃縮就是為了減少污泥中的水分,方便后續(xù)的運輸與處理。污泥濃縮有幾種:重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮等。本設計采用間歇式重力濃縮池,運行周期為24h,排泥、抽送污泥時間為1.0~1.5h,污泥濃縮時間為20.0h,濃縮池排水時間為2.0h,閑置時間為0.5h~1.0h。3.9.2設計參數(shù)(一)設計泥量由集泥井計算可知總污泥量為:Q=Q1+Q2=52.32m3/d,設計中取53m3/d平均含水率為:×97%+×95%=94.33%(二)參數(shù)選取固體負荷M一般為10~35kg/m3d取M=35kg/m3d;T=24h;本次設計污泥量Q=53m3/d;94%;:=50.09m3/d3.9.3設計計算(一)容積計算:m3/dV0代表的是污泥含水率變?yōu)镻0時污泥體積(二)池子邊長橫斷面積滿足:A≧Qc/M式中:Q代表的是入流污泥量,m3/d;M代表的是固體通量,kg/m3·d;C代表的是入流固體濃度kg/m3。入流固體濃度(C)的計算如下:=×1000×(1-97%)=436.2kg/d=×1000×(1-95%)=1889kg/d那么,Qc=+=2325.2kg/dC=2325.2/53=43.88kg/m3濃縮后污泥濃度為:=2325.2/31.8=73.12kg/m3:A=Qc/M=2325.2/35=66.44m2,則每座邊長為B=8.1511m取B=8.16m,則實際面積A=8.16×8.16=66.5856m2(三)池子高度停留時間取HRT=20h則有效高度=QT/20A=53×20/24×66.5856=0.66331取=0.67m超高,取=0.3m,取=0.3m池壁高=++=1.27m(四)污泥斗50°則高度為:H4=(1.5-0.5)/2×tan500=0.60m污泥斗的容積為:V2=H4(a12+a1a2+a22)=×0.60×(1.52+1.5×0.5+0.52)=0.65m3(五)總高度H=1.27+0.60=1.87m3.10機械脫水間的設計計算3.10.1設計說明污泥濃縮后,還有94%的含水率,對其不容易處理,因此必須經(jīng)過污泥脫水處理,降低它的含水率和體積,以便下一步處理效果更佳,又可以減少污泥的占地面積,達到理想效果。擬采用帶式壓濾機使污泥脫水3.10.2設計參數(shù)濃縮后含水率為94%;體積:3.10.3參數(shù)選取壓濾時間T=15h;污泥量Q0=31.8m3/d;濃縮后含水率為94%;壓濾后含水率為75%3.10.4設計計算(一)污泥體積式中Q代表的是脫水后污泥量m3/dQ0代表的是脫水前污泥量m3/dP1代表的是脫水前含水率(%)P2代表的是脫水后含水率(%)M代表的是脫水后干污泥重量(kg/d)(二)機型選取選取DYQ-1000型帶式壓榨過濾機,其工作參數(shù)如表:DYQ-1000型帶式壓榨過濾機工作參數(shù)最大沖洗耗水量沖洗壓力處理能力(m3/h)(mm)(Mpa)(kg/h·m2)6≥0.450-500(三)投藥裝置投藥系統(tǒng)投按加聚丙烯酰胺考慮。設計投藥量為0.2%,則每日需藥劑為:1590×2.0/1000=3.18kg需要純度為90%的固體聚丙烯酰胺為3.18/0.9=3.54kg調(diào)配的絮凝劑溶液濃度為0.2%-0.4%,則溶液所需溶藥灌最小容積為1770L。選擇ZJ-470型折槳式攪拌機一臺,其規(guī)格如下表。ZJ-470型折槳式攪拌機性能及及外形尺寸槳葉距池底高轉(zhuǎn)速功率(mm)(r/min)(kw)1801302.2藥液投加選用J-Z125/3.2型柱塞計量泵,其性能如下表。Z125/3.2型柱塞計量泵性能流量泵速排出壓力電動機功率(L/h)(次/min)(MPa)(kw)1801021.6-3.20.75計量泵占地尺寸為815㎜×715㎜,高為575㎜。4污水處理廠總體布置4.1廠區(qū)平面設計4.1.1平面布置原則(1)各建筑物之間使用管渠連接在一起,有利于彼此之間便捷作用。(2)管道、渠道的連接在滿足建造的條件下,應安排緊密,減少占地面積。(3)構筑物的建造要考慮建造地土質(zhì)特點,避免使用劣質(zhì)土地。

(4)各構筑物之間應留有適當?shù)拈g距,方便行人及車輛的運行。當廠區(qū)內(nèi)設備發(fā)生故障或者進行維護時,也有利于維修車輛的行駛,從而節(jié)省時間以及人力物力。一些特殊建筑物的建造應按照相關條例進行施工建造。(5)需要擴大工作環(huán)境,加大工作量,應留出空地進行擴建。污水處理廠區(qū)域內(nèi)有處理污水過程中需要的各種功能的構筑物,行政、休息、吃飯等輔助作用的建筑物還有連接各構筑物之間的管渠道以及道路綠地等,相互作用密不可

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