水污染控制工程課程設(shè)計(jì)

1、水污染控制工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目某淀粉廠廢水處理廠設(shè)計(jì)系部環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)組員指導(dǎo)教師柴天設(shè)計(jì)時(shí)間2014-2015 學(xué)年第二學(xué)期16-17 周二OO五年06月24 日小組任務(wù)分配共同完成部分：1、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2、工藝方法的選擇等主要整體步驟：1、格柵槽的設(shè)計(jì)（包括格柵的設(shè)計(jì)、分餾格柵槽布置、調(diào)節(jié)沉淀池的設(shè)計(jì)（包括設(shè)計(jì)說(shuō)明、設(shè)計(jì)計(jì)算2、UASB設(shè)計(jì)計(jì)算（包括設(shè)計(jì)說(shuō)明、 UASB反應(yīng)器工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算、布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算、排泥管的設(shè)計(jì)計(jì)算、UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算、沼氣管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算、 UASB的其他設(shè)計(jì)）3、一次污水泵設(shè)計(jì)（包括設(shè)計(jì)說(shuō)明、污水泵設(shè)置、污水泵計(jì)算）4、二次污

2、水泵設(shè)計(jì)（包括設(shè)計(jì)說(shuō)明、污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算）5、平面圖繪制：1、預(yù)曝沉淀池設(shè)計(jì)（包括設(shè)計(jì)說(shuō)明、曝氣沉淀池工藝構(gòu)造計(jì)算、曝氣裝置設(shè)計(jì)計(jì)算、沉淀池出水渠計(jì)算、排泥、進(jìn)水配水）2、SBR設(shè)計(jì)計(jì)算（包括設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明、SBR反應(yīng)池容積計(jì)算、 SBR反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制、排水口高度和排水管管徑、排泥量及排泥系統(tǒng)、需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算）3、鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì)（包括供風(fēng)量、供風(fēng)風(fēng)壓、鼓風(fēng)機(jī)的選擇、鼓風(fēng)機(jī)房布置）4、剖面圖繪制5、PPT制作：1、污泥處理設(shè)計(jì)（包括產(chǎn)泥量、污泥處理方式、集泥井容積計(jì)算、集泥井排泥泵）2、污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算（包括設(shè)計(jì)說(shuō)明、容積計(jì)算、工藝構(gòu)造尺寸、排水和排泥、污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、污泥貯柜

3、、污泥脫水機(jī)房）3、主要構(gòu)筑物參數(shù)4、整體設(shè)計(jì)整合5、高程圖繪制目錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).61.1設(shè)計(jì)目的 .61.2設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容 .61.3設(shè)計(jì)背景及資料 .61.3.1設(shè)計(jì)背景 .71.3.2設(shè)計(jì)依據(jù) .71.3.3處理后出水水質(zhì)要求 .81.4污水水指標(biāo) .82.工藝流程的設(shè)計(jì)及說(shuō)明 .82.1工藝流程的選擇與確定 .82.1.1常規(guī)二級(jí)處理工藝 .82.1.2工藝方案選擇 .102.1.3厭氧處理工藝比較與選擇 .102.1.4好氧處理工藝比較與選擇 .122.2工藝流程說(shuō)明 .133處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 .143.1分流格柵槽的設(shè)計(jì) .143.1.1格柵的設(shè)計(jì) .143.1.2分餾格柵槽

4、布置 .153.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì) .153.2.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 .153.2.2設(shè)計(jì)計(jì)算 .163.3一次污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 .163.3.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 .163.3.2污水泵設(shè)置 .163.3.3污水泵計(jì)算 .163.4 UASB 設(shè)計(jì)計(jì)算 .183.4.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 .183.4.2UASB 反應(yīng)器工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算 .183.4.3布水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .233.4.4出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算 .253.4.5UASB 排水管設(shè)計(jì)計(jì)算 .263.4.6排泥管的設(shè)計(jì)計(jì)算 .273.4.7沼氣管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 .273.4.8UASB 的其他設(shè)計(jì) .303.5二次污水提升泵設(shè)計(jì)計(jì)算 .313.5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 .313.

5、5.2污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 .313.6預(yù)曝氣沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算 .333.6.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 .333.6.2曝氣沉淀池工藝構(gòu)造計(jì)算 .333.6.3曝氣裝置設(shè)計(jì)計(jì)算 .343.6.4沉淀池出水渠計(jì)算 .353.6.5排泥 .363.6.6進(jìn)水配水 .363.7 SBR 反應(yīng)池設(shè)計(jì)計(jì)算 .363.7.1設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明 .363.7.2SBR 反應(yīng)池容積計(jì)算 .373.7.3SBR 反應(yīng)池運(yùn)行時(shí)間與水位控制 .373.7.4排水口高度和排水管管徑 .383.7.5排泥量及排泥系統(tǒng) .383.7.6需氧量及曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 .393.8鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)計(jì) .423.8.1供風(fēng)量 .423.8.2供風(fēng)風(fēng)壓 .433.8

6、.3鼓風(fēng)機(jī)的選擇 .433.8.4鼓風(fēng)機(jī)房布置 .433.9污泥處理系統(tǒng) .433.9.1產(chǎn)泥量 .433.9.2污泥處理方式 .443.9.3集泥井容積計(jì)算 .443.9.4集泥井排泥泵 .443.10污泥濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算 .443.10.1設(shè)計(jì)說(shuō)明 .443.10.2容積計(jì)算 .453.10.3工藝構(gòu)造尺寸 .453.10.4排水和排泥 .453.11污泥脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì) .453.11.1污泥貯柜 .453.11.2污泥脫水機(jī)房 .464 污水處理站平面布置和高程布置 .474.1構(gòu)筑物和建筑物主要設(shè)計(jì)參數(shù) .474.2污水處理站平面布置 .494.2.1布置原則 .494.2.2管線設(shè)計(jì) .

7、494.2.3平面布置特點(diǎn) .504.3污水處理站高程布置 .505. 參考文獻(xiàn) .511. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)是環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)工程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用和深化所學(xué)理論知識(shí)；學(xué)會(huì)調(diào)查研究、收集設(shè)計(jì)資料，根據(jù)工程要求和設(shè)計(jì)規(guī)范選擇、制定設(shè)計(jì)方案，并利用標(biāo)準(zhǔn)圖集和設(shè)計(jì)手冊(cè)等完成設(shè)計(jì)任務(wù)；進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖、編制工程預(yù)算，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和計(jì)算書(shū)及使用計(jì)算機(jī)技能；培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練。通過(guò)本設(shè)計(jì)，使學(xué)生鞏固和加深對(duì)水污染控制工程的基本理論和基本概念的理解，掌握水處理處理廠（站）的設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)。 使學(xué)生

8、初步具有水處理處理廠（站）的設(shè)計(jì)能力。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容擬新建某淀粉廠廢水處理廠一座，（ 1）收集相關(guān)資料，確定廢水水量水質(zhì)及其變化特征和處理要求；（ 2）對(duì)廢水處理工藝進(jìn)行分析比較，提出適宜的處理工藝方案和工藝流程；（ 3）結(jié)合水質(zhì)水量特征，確定各處理構(gòu)筑物的型式；（ 4）進(jìn)行全面的處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定各構(gòu)筑物尺寸構(gòu)造和設(shè)備選型；（ 5）進(jìn)行廠區(qū)平面布置及水力高程計(jì)算；本次課設(shè)為某淀粉廠廢水處理廠設(shè)計(jì)，規(guī)模為 2300m3/d。根據(jù)某淀粉廠排放的廢水特點(diǎn)及提供的占地面積，本設(shè)計(jì)方案通過(guò)UASB 工藝，SBR工藝 ,穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理且具有良好除氮除磷功能的處理工藝，保證廢水達(dá)到國(guó)家污水

9、綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （ GB254612010）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)使投資、占地面積、運(yùn)行管理度達(dá)到最佳設(shè)置。1.3 設(shè)計(jì)背景及資料設(shè)計(jì)背景食品工業(yè)是以糧食和農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料的加工工業(yè)。這類(lèi)行業(yè)用水量大， 廢水排放量也大，尤其以淀粉工業(yè)廢水的排放量占首位。我國(guó)淀粉行業(yè)有600 多家企業(yè)。在國(guó)內(nèi)，每生產(chǎn)1m3 淀粉就要產(chǎn)生1020m3 廢水，有的甚至更多。廢水中主要含有淀粉、糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、廢酸和廢堿等污染物，隨生產(chǎn)工藝的不同，廢水中的COD 濃度在 200020000mg/l 之間。這些淀粉廢水若不經(jīng)過(guò)處理直接排放，其水中所含有的有機(jī)物，進(jìn)入水體后迅速消耗水中的溶解氧， 造成水體缺氧而影響?hù)~(yú)類(lèi)和其他水生動(dòng)

10、物的生存，同時(shí)廢水中懸浮物易在厭氧條件下分解產(chǎn)生臭氣，惡化水質(zhì)。設(shè)計(jì)依據(jù)(1) 廢水水量及水質(zhì)：廢水水量： 2300m3/d=26.62L/s,Kz=1.88Qmax0.02662 1.880.05m3 / sCOD=9500mg/LBOD5=4500mg/LSS=350mg/LpH： 56水溫 30oC(2) 氣象水文資料：風(fēng)向：春季：南風(fēng)（東南）夏季：南風(fēng)（東南、西南）秋季：南風(fēng)、北風(fēng)冬季：西北風(fēng)氣溫：年平均氣溫： 78 oC最高氣溫： 34 oC最低氣溫： -10 oC凍土深度： 60cm地下水位： 4-5m地震裂度： 6 級(jí)地基承載力：各層均在120kPa 以上（ 3）擬建污水處理廠的

11、場(chǎng)地：為 80×30 平方米的平坦地， 位于主廠區(qū)的南方。 生產(chǎn)車(chē)間排水經(jīng)管道自流到污水廠邊的集水池（ V=50m3，池底較污水廠地平面低 4.00m）。處理水排水管的管底標(biāo)高比主廠區(qū)低 5 米。處理后出水水質(zhì)要求處理后水質(zhì)要求：COD 100mg/LBOD5 20mg/LSS 70mg/LpH： 691.4污水水指標(biāo)表 1-1 污水水質(zhì)指標(biāo)指標(biāo)BODCODSSTNNH-NTPpH5cr3廢水進(jìn)水水質(zhì)（ mg/L）45009500350-5-6出水水質(zhì)（ mg/L ）2010070-6-9處理程度 (%)99.698.980-/2. 工藝流程的設(shè)計(jì)及說(shuō)明2.1 工藝流程的選擇與確定常

12、規(guī)二級(jí)處理工藝根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJl4 87) ，污水處理廠的處理效率見(jiàn)下表。表 2-1 污水處理廠的處理效率表處理級(jí)別處理方法主要工藝處理效率 (%)SSBOD5一級(jí)沉淀法沉淀40 502030二級(jí)生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60 906590活性污泥法初次沉淀、曝氣、二次沉淀70 956595從上表可見(jiàn)，二級(jí)活性污泥法的處理效率最高。但活性污泥法有多種運(yùn)行方式，現(xiàn)將各種運(yùn)行方法做一比較，見(jiàn)下表。表 2-2 活性污泥法工藝比較方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用對(duì)象BOD 去除率高達(dá) 90-95%占地大投資高工作穩(wěn)定產(chǎn)泥多且穩(wěn)定性差出水要求高的大傳統(tǒng)活性污泥法構(gòu)造簡(jiǎn)單抗沖擊能力較差中型污

13、水廠維護(hù)方便運(yùn)行費(fèi)用較高構(gòu)造簡(jiǎn)單維護(hù)方便BOD 去除率 80-90%懸浮性有機(jī)物含吸附再生活性污泥法具有抗沖擊負(fù)荷能力剩余污泥量大且穩(wěn)定量高的大中型污運(yùn)行費(fèi)用較低性較差水廠抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)BOD 去除率 80-90%構(gòu)造較復(fù)雜污水濃度高的中完全混合活性污泥法運(yùn)行費(fèi)用較低污泥易膨脹小型污水廠占地不多投資省設(shè)備維修工作量大BOD 去除率 95%以上懸浮性 BOD 低有較高脫氮效果曝氣池占地多投資高氧化溝法有脫氮要求的中系統(tǒng)簡(jiǎn)單管理方便運(yùn)行費(fèi)用較高小型污水廠產(chǎn)泥少且穩(wěn)定性好無(wú)須設(shè)置調(diào)節(jié)池間歇式活性污泥法SVI 值較低，污泥易于沉運(yùn)行操作比較煩瑣高濃度可生化有淀不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象曝氣裝置容易堵塞機(jī)廢水

14、的污水廠可以進(jìn)行脫氮和除磷工藝方案選擇本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)：污水的BOD/COD=0.474，大于 0.45 ，可生化性好，污水的各項(xiàng)指標(biāo)都比較高，含有大量有機(jī)物，非常有利于生物處理。廢水中主要以有機(jī)物為主，該污水含有淀粉、糖類(lèi)、有機(jī)酸等溶解性有機(jī)物，并不含有害物質(zhì)，該污水的BOD5和 CODcr的含量均很高，出水要求也高，均達(dá)到98%以上。根據(jù)水質(zhì)情況及同行業(yè)廢水治理現(xiàn)狀，技術(shù)水平，該廢水采用厭氧與好氧相結(jié)合的方法來(lái)處理，因?yàn)樗孔兓^大，廢水首先經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)沉淀池，調(diào)節(jié)水量；然后經(jīng)過(guò)厭氧處理裝置，大大降低進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，獲得能源沼氣，并使出水達(dá)到好氧處理可接受的濃度，再進(jìn)行好氧處理，最后經(jīng)過(guò)混凝

15、沉淀池進(jìn)一步去除氮磷后達(dá)標(biāo)排放。厭氧處理工藝比較與選擇近年來(lái)，厭氧處理技術(shù)得到很快發(fā)展，常用的先進(jìn)技術(shù)有厭氧接觸工藝、厭氧生物濾池、上流式厭氧污泥床。厭氧接觸工藝 ：厭氧接觸工藝是在傳統(tǒng)的完全混合反應(yīng)器 （ Complete Stirred Tank Reactor，簡(jiǎn)寫(xiě)作 CSTR）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，在一個(gè)厭氧的完全混合反應(yīng)器后增加了污泥分離和回流裝置，從而使污泥停留時(shí)間（ SRT）大于水力停留時(shí)間（ HRT），有效的增加了反應(yīng)器中的污泥濃度。厭氧接觸工藝用于高濃度有機(jī)污水， 為了強(qiáng)化有機(jī)物與池內(nèi)厭氧污泥的充分接觸，必須連續(xù)攪拌；同時(shí)為了提高處理效率，必須連續(xù)進(jìn)水排水。但這樣會(huì)造成厭氧污泥

16、的大量流失，因此反應(yīng)器后要串聯(lián)沉淀池將厭氧污泥沉淀并回流至厭氧反應(yīng)器。厭氧接觸工藝存在以下缺點(diǎn)：負(fù)荷較低，在沉淀池中的固液分離較為困難；受污泥濃度的制約，在高的有機(jī)負(fù)荷下，厭氧接觸工藝也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似好氧活性污泥的污泥膨脹問(wèn)題。厭氧接觸工藝系統(tǒng)較為復(fù)雜，反應(yīng)器需要攪拌裝置，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備多，管理比較復(fù)雜。厭氧生物濾池：是密封的水池，池內(nèi)放置填料，污水從池底進(jìn)入，從池頂排出。微生物附著生長(zhǎng)在濾料上，平均停留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá) 100d 左右。其主優(yōu)點(diǎn)是：處理能力較高；濾池內(nèi)可以保持很高的生物濃度；不需另設(shè)泥水分離設(shè)備，出水 SS 較低；設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等。一般要求 SS 200mg/L。而該污水的進(jìn)水 SS 高

17、達(dá) 434mg/L，因此，不適用此方法。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ UASB ）： 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ UASB ）是一種高效的生物處理裝置。在反應(yīng)器底部裝有厭氧污泥，污水反應(yīng)器底部進(jìn)入，在穿過(guò)污泥層時(shí)進(jìn)行有機(jī)物與微生物的接觸。 產(chǎn)生的生物氣附著在污泥顆粒上， 使其懸浮于污水，形成下密上疏的懸浮污泥層。氣泡聚集變大脫離污泥顆粒而上升，能起一定的攪拌作用。有些污泥顆粒被附著的氣泡帶到上層，撞在三相分離器上使氣泡脫離，污泥固體又沉降到污泥層，部分進(jìn)入澄清區(qū)的微小懸浮固體也由于靜沉作用而被截留下來(lái)，滑落到反應(yīng)器內(nèi)。UASB 反應(yīng)器運(yùn)行的三個(gè)重要前提是：反應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥

18、；由產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌作用；設(shè)計(jì)合理的三相分離器， 使沉降性能良好的污泥能保留在反應(yīng)器內(nèi)。UASB 反應(yīng)器存在以下問(wèn)題： 需要性能優(yōu)良的氣、 液、固三相分離器保證其出水水質(zhì)， 由此也造成構(gòu)造的復(fù)雜化，并占去了一定的容積。 UASB 反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力低，當(dāng)進(jìn)水的濃度低或 SS 高時(shí)會(huì)導(dǎo)致污泥大量流失，影響出水水質(zhì)。表 2-3多種厭氧處理方法比較表綜合以上分析，結(jié)合該工程的實(shí)際情況，本工程污水厭氧處理裝置采用上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ UASB）。好氧處理工藝比較與選擇有機(jī)污水經(jīng)厭氧處理之后，有機(jī)物濃度大大降低，出水的BOD 5/ COD 也降低，污水的可生化性也大大降低

19、。因此，宜采用好氧處理。 由于 UASB 對(duì)氮和磷幾乎沒(méi)有去處理率，所以后面的好氧處理工藝的主要作用是去除氮和磷。近年有許多可以去除氮和磷的好氧處理工藝技術(shù)，主要有A2O 工藝、 UCT工藝、SBR 工藝等多種工藝。這三種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)如下表：工藝名稱(chēng)A2O 工藝UCT工藝SBR工藝表 2-4 常用生物脫氮除磷工藝性能特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)同時(shí)脫氮除磷；回流污泥含有硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，對(duì)反硝化過(guò)程為消化提供堿；除磷效果有影響； 脫氮受內(nèi)回流比影反硝化過(guò)程同時(shí)去除有機(jī)物；響；聚磷菌和反硝化菌都需要易降解污泥沉降性能好；有機(jī)物；減少了進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝酸鹽量，提高了操作較為復(fù)雜；除磷效率；對(duì)有機(jī)物濃度偏低的污水，需

20、增加附加回流系統(tǒng)；除磷效果有所改善；脫氮效果好；間歇運(yùn)行，每一階段都有優(yōu)勢(shì)菌存在；同時(shí)脫氮除磷時(shí)操作復(fù)雜；污泥不斷內(nèi)循環(huán)，排泥量少，五個(gè)階段設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜；都在一個(gè)池內(nèi)進(jìn)行，省去了沉淀池和污維護(hù)要求高， 運(yùn)行對(duì)自動(dòng)控制依賴(lài)性泥回流設(shè)施，投資和占地少；強(qiáng)；通過(guò)以上對(duì)比，結(jié)合該污水的數(shù)據(jù)資料，最終選擇SBR工藝。2.2 工藝流程說(shuō)明該淀粉廠生產(chǎn)廢水處理工藝流程如圖1-1 所示。原污水分流格柵槽污水提升泵調(diào)節(jié)沉淀池出水SBR預(yù)曝沉淀池UASB污水提升泵泥餅外運(yùn)脫水機(jī)房濃縮池污泥提升泵集泥井圖 2-1淀粉廢水處理工藝圖對(duì)該處理工藝流程作以下說(shuō)明：廢水通過(guò)格柵截留大顆粒有機(jī)物和漂浮物，由于截污量較小，采用

21、人工清渣方式。雨季或生產(chǎn)不正常時(shí)排出雨水或事故廢水，通過(guò)分流格柵槽中溢流口閘板控制。一次污水提升泵，設(shè)置集水井，污水泵設(shè)置地面上露天放置（考慮環(huán)境氣溫不低于-3），污水泵配套引水筒。調(diào)節(jié)沉淀池在調(diào)節(jié)水量的同時(shí)， 去除一部分格柵無(wú)法截留的懸浮顆粒有機(jī)物， 如玉米碎粒、玉米皮、泥砂等。該池采用半地下式結(jié)構(gòu)，便于沉淀物的排除。二次污水提升泵泵房為地下式泵房，自灌啟動(dòng)，直接從調(diào)節(jié)池吸水，泵房出水干管上設(shè)置流量計(jì)。 為保證 UASB 運(yùn)行所需水溫， 在污水泵吸水井中設(shè)置蒸汽管， 直接加熱污水，并在水泵出水總管上設(shè)置水溫自控裝置，冬季污水溫度偏低時(shí)，通過(guò)加熱維持在 2426左右。 UASB 為主要的生化處

22、理裝置，全鋼結(jié)構(gòu)，地上式，考慮保溫。沼氣部分，設(shè)計(jì)水封罐、氣水分離器。預(yù)曝沉淀池，要改變厭氧出水的溶解氧含量， 沉淀去除 UASB 出水帶來(lái)的懸浮污泥。該池為地上式，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 SBR 池為半地下式， 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 運(yùn)行中采用自動(dòng)控制。 處理出水排入市政污水管。3處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 分流格柵槽的設(shè)計(jì)格柵的設(shè)計(jì)（ 1）設(shè)計(jì)說(shuō)明：格柵主要是攔截廢水中的較大顆粒和漂浮物，以確保后續(xù)處理的順利進(jìn)行。該廠處理站僅處理生產(chǎn)廢水，盡管 SS 含量不低，但較大漂浮物及較大顆粒少，格柵攔截的污染物不多， 故選用人工清渣方式。 柵條選圓鋼，柵條寬度 S=0.01m，柵條間隙 b=0.02m。格柵

23、安裝傾角 =60°，便于除渣操作。（ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算最大設(shè)計(jì)污水量 Qmax=190m3/h=0.05m3 /s污水溝斷面尺寸為300mm×450mm設(shè)柵前水深 h=0.3m，過(guò)柵流速 v=1.0m/s柵條間隙數(shù)nQm a x s i nx0. 050s i n 6 06 取9。8.bhv0.0 20.30.9，實(shí)際過(guò)柵流速 vQmaxsin 600.05sin 600.86v0.020.39bhn柵槽寬度B S n 1b n 0. 0 1 9 1 0. 0 2 9 0m. 2 6柵槽實(shí)取寬度 B=0.3m，柵條 10 根。進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度L1根據(jù)最優(yōu)水力斷面計(jì)算，進(jìn)水

24、渠道寬B1=0.2，取進(jìn)水渠道漸寬部位的展開(kāi)角度120 ，則進(jìn)水渠道內(nèi)的流速：Qmax0.050.83m / sv10.3 0.2hB1,符合要求。進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度L1為B B10.2 60. 2L120. 0 8m22 t a n10. 364圓形柵條阻力系數(shù)sb過(guò)柵水頭損失40.014331.790.020.71h0.7 10. 826s i n 6 03 0m. 0 6取950.07m。229.8 1，取 h1 0.3m柵后槽總高度 Hhh1h20.30.3 0.070.67m格柵的總長(zhǎng)度 LLL1 L2 1.00.5H10.0821.0 0.50.6tan0.0821.97 m2

25、tan 603.1.2分餾格柵槽布置在原污水溝上格柵入口下側(cè)設(shè)閘板1#（ 300mm×500mm），污水站正常運(yùn)行時(shí)，污水由閘板截流進(jìn)入污水站。污水站發(fā)生事故時(shí)，格柵前閘板（300mm×500mm）關(guān)閉， 1#閘板打開(kāi)，污水分流。格柵槽總長(zhǎng)度 =閘板段長(zhǎng)度 +柵條段長(zhǎng)度 +渣水分離器篩段長(zhǎng)度=0.5+0.4+1.1=2.0m3.2 調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明根據(jù)生產(chǎn)廢水排放規(guī)律， 后續(xù)處理構(gòu)筑物對(duì)水質(zhì)水量穩(wěn)定性的要求，調(diào)節(jié)池停留時(shí)間取 8.0h。調(diào)節(jié)池采用半地下式，便于利用一次提升的水頭，并便于污泥重力排入集泥井，并有一定的保溫作用，由于調(diào)節(jié)池內(nèi)不安裝工藝設(shè)備或管道，考慮土建結(jié)構(gòu)

26、可靠性高時(shí)故障少，只設(shè)一個(gè)調(diào)節(jié)池。設(shè)計(jì)計(jì)算調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)周期 T=8.0h調(diào)節(jié)池應(yīng)有容積 VTQH82300/ 248 95.83766.67m3調(diào)節(jié)池有效水深 h 有效 =5.5m調(diào)節(jié)池水面面積A V / h 766.67/ 5.5139.4m2取池超高h(yuǎn)10. m5 ，則池總高h(yuǎn) h1h 6m調(diào)節(jié)池規(guī)格 12m×12m×5.5m，V 有效 =12×12× 5.5= 792 m33.3 一次污水泵設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說(shuō)明一次污水泵從集水井中吸水壓至調(diào)節(jié)池，污水泵設(shè)置于地面上，不能自灌，設(shè)置引水筒。污水泵設(shè)置集水池 50m3污水泵總提升能力按Qmax 考慮，即 Qm

27、ax=182.08m3/h，選三臺(tái)泵，則每臺(tái)流量為bmax33Q =Q /3=60.69 m /h，取 61 m /h。選 80WGF 污水泵三臺(tái)，另備用一臺(tái)，單泵提升能力70.0 m3，揚(yáng)程，電/h16.5m動(dòng)機(jī)功率 5.5kw，占地尺寸 1100mm×500mm。集水池池底較污水廠地平面低4.00m，平面尺寸 5.0m× 2.5m，安裝三臺(tái) 80WGF污水泵于集水井一側(cè)地面上，平均流量時(shí)相當(dāng)于一用二備。污水泵計(jì)算（1）污水泵流量Qb =Qmax/3=60.69m3/h取 61 m3/h（2）污水泵揚(yáng)程污水泵吸水管水頭損失（不記引水筒水頭損失）管徑 DN150，v=0.9

28、4m/s，i=0.011，L=3.0m局部阻力系數(shù)：吸水管入口1=1.0引水筒出口2=0.20沿程阻力損失： hL1=iL=0.011× 3=0.033m局部阻力損失： hM1=12v21.00.200.9420.054m2g29.81引水筒出水管水頭損失管徑 DN125，v=1.36m/s，i=0.026，L=1.0m局部阻力系數(shù)：引水筒出水管閘閥=0.10沿程阻力損失： hL2=iL=0.026 × 1=0.026mv21.362局部阻力損失： hM2=0.100.009m2g2 9.81污水管出水管水頭損失管徑N100，Q=60.69m3/h，v=2.1m/s， i=

29、0.081，L=5.0mD局部阻力系數(shù)：異徑管 DV80mm ×100mm1=0.03止回閥 DN100 mm 2=7.5閘閥 DN100 mm3=0.290°彎頭 DN100 mm4=0.6沿程阻力損失： hL3=iL=0.081 × 5=0.41m局部阻力損失：hM3= 1 2 3v20.03 7.5 0.20.62.121.87m4 2g2 9.81污水泵管路總水頭損失：h1=hL+ hM =(0.033+0.026+0.41)+(0.054+0.009+1.87)=2.402m污水泵的揚(yáng)程污水泵提升高度： h2=4m出水管出水自由水頭： h3=2.0m則污

30、水泵所需揚(yáng)程H= h1+ h2+ h3=2.402+4+2.0=8.402m3.4 UASB 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)說(shuō)明UASB反應(yīng)器是有荷蘭瓦赫寧根農(nóng)業(yè)大學(xué)的G·Lettinga等人在20 世紀(jì)70 年代研制的。80 年代以后，我國(guó)開(kāi)始研究UASB在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用，90 年代該工藝在處理工程中被廣泛采用。UASB 一般包括進(jìn)水配水區(qū)、反應(yīng)區(qū)、三相分離區(qū)、氣室等部分。UASB 反應(yīng)器的工藝基本出發(fā)點(diǎn)如下：為污泥絮凝提供有利的物理-化學(xué)條件，厭氧污泥即可獲得并保持良好的沉淀性能；良好的污泥床常可形成一種相當(dāng)穩(wěn)定的生物相，能抵抗較強(qiáng)的沖擊。 較大的絮體具有良好的沉降性能，從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥

31、濃度；通過(guò)在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置一個(gè)沉淀區(qū)，使污泥細(xì)顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進(jìn)一步絮凝和沉淀，然后回流入反應(yīng)器。UASB 處理有機(jī)工業(yè)廢水具有以下特點(diǎn)：污泥床污泥濃度高，平均污泥濃度可達(dá) 2040gVSS/L；有機(jī)負(fù)荷高，中溫發(fā)酵時(shí)容積負(fù)荷可達(dá) 812kgCOD/(m3·d)；反應(yīng)器內(nèi)無(wú)混合攪拌設(shè)備，無(wú)填料，維護(hù)管理較簡(jiǎn)單；系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，不需另設(shè)沉淀池和污泥回流設(shè)施。本工程所處理淀粉生產(chǎn)廢水，屬高濃度有機(jī)廢水，生物降解性好，UASB 反應(yīng)器作為處理工藝的主題，擬按下列參數(shù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)流量2300m3/d，即 95.83m3/h；進(jìn)水濃度CODCr=9500mg/L容積負(fù)荷： Nv=6.5kgCOD

32、/(m3·d)產(chǎn)氣率： r=0.4 m3/COD污泥產(chǎn)率： X=0.15kg/kgCOD反應(yīng)器工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)計(jì)算（1）UASB 總?cè)莘e計(jì)算UASB 總?cè)莘eVQSrN v式中Q設(shè)計(jì)處理流量， m3/dSr去除的有機(jī)污染物濃度，kg/m3Nv容積負(fù)荷， kgCOD/(m 3·d)則V2300 9.4 88%32717.9m7選用四個(gè)池子，每個(gè)池子的體積為 V i =V/4=2717.9/4=679.5m3，取 680m3 假定 UASB 體積有效系數(shù) 90%，則每池的總?cè)莘e為 V i =680/90%=755.6m3 若選用直徑為 7000mm 的反應(yīng)器 4 個(gè)則其水力負(fù)荷約為Q

33、95.8395.83324 AD272 =0.6 m /(m · h)，基本符合要求。44若反應(yīng)器總高為 H=18.0m反應(yīng)器容積為 ViD 2H7218 692.7m344有效反應(yīng)容積約為V i =692.7×90%=623.4 m3（2）工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)反應(yīng)器內(nèi)最重要的部件是三相分離器， 用來(lái)進(jìn)行氣、液、固三相的分離（如圖 1-1），因此對(duì) UASB 的工藝構(gòu)造設(shè)計(jì)主要就是設(shè)計(jì)三相分離器，它的設(shè)計(jì)直接影響氣、液、固三相在反應(yīng)器內(nèi)的分離效果和反應(yīng)器的處理效果。對(duì)污泥床的正常運(yùn)行和獲得良好的出水水質(zhì)起十分重要的作用。沼氣出水三相分離器懸浮污泥層污泥床進(jìn)水圖 3-1 UASB 工

34、藝示意圖根據(jù)已有的研究和工程經(jīng)驗(yàn)，三相分離器應(yīng)滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求： 沉淀四壁傾斜應(yīng)在 45°60°之間； 沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷應(yīng)在 0.7m3/(m2· h)以下，進(jìn)入沉淀區(qū)前，通過(guò)沉淀槽底縫隙的流速不大于 2.0m/h； 分離器（兩個(gè)或多個(gè)）間的空隙表面積應(yīng)是反應(yīng)器截面積的15%20%； 氣體收集高度當(dāng)反應(yīng)器為 57m 時(shí)，應(yīng)在 1.52.0m 之間； 為使氣體釋放及便于去除浮渣，應(yīng)保持足夠液氣接觸面積； 在出水前應(yīng)設(shè)擋板； 分離氣體的擋板與分離器壁重疊20cm 以上，以免出流氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)； 出氣管直徑應(yīng)足夠大，使氣室中氣體較易排出。三相分離器設(shè)計(jì)須確定三相分離

35、區(qū)數(shù)量，大小斜板尺寸、斜角和相互關(guān)系。A.小斜板（反射錐）臨界長(zhǎng)度計(jì)算反射錐臨界長(zhǎng)度計(jì)算公式 （該公式的推導(dǎo)便是依據(jù)以上三相分離器的設(shè)計(jì)要求得出的）為：AO1rq / L N U Ps i n式中q通過(guò)縫隙的流量， m3 ；/hL回流縫隙長(zhǎng)度， m；N縫隙條數(shù)；UP氣泡的上升速度， m/s；r上斜板到器壁的距離，m； 下斜板與器壁的夾角。且式中 UP 由斯拖克斯公式計(jì)算：U PBglg d g218式中UP氣泡的上升速度， m/s；B氣泡碰撞系數(shù)；g重力加速度， m/s2； l液體密度， kg/m3 g氣體密度，kg/m3 液體動(dòng)力粘度， kg/(m· s)dg氣泡直徑， m。且 =1式中 液體的動(dòng)力粘滯