制糖工業(yè)廢水處理站設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第1頁(yè)共49頁(yè)1引言中國(guó)的淡水資源總量占全球水資源的6%,僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，僅為世界平均水平的1/4,在世界上名列121位，是全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一，是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國(guó)家。到20世紀(jì)末，全國(guó)600多座城市中，已有400多個(gè)城市存在供水不足問題，其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110個(gè)，全國(guó)城市缺水總量為60億立方米。據(jù)監(jiān)測(cè)，目前全國(guó)多數(shù)城市地下水受到一定程度的點(diǎn)狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢(shì)。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對(duì)中國(guó)正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來(lái)了嚴(yán)重影響，而且還嚴(yán)重威

2、脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。所以，對(duì)于水的可持續(xù)利用成為國(guó)民發(fā)展的必要手段，其中對(duì)于污水的處理迫在眉睫，更是被提到重要的日程上來(lái)。對(duì)于關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的食品行業(yè)，制糖產(chǎn)業(yè)一直占據(jù)著不可或缺的重要位置。但是前門產(chǎn)糖，后門排污”卻給環(huán)境帶來(lái)了很大壓力。從工業(yè)角度看，如果按年榨甘蔗3000萬(wàn)噸計(jì)算，全國(guó)制糖及其深加工過程中將產(chǎn)生約100萬(wàn)噸廢糖蜜，約330萬(wàn)噸蔗渣，約310萬(wàn)立方米酒精廢液。這樣巨大的數(shù)字表明，如果對(duì)這些廢物的處理不及時(shí)，排放到地表水體中，將會(huì)對(duì)我國(guó)的水資源產(chǎn)生很大的影響。對(duì)制糖廢水進(jìn)行處理后讓其達(dá)標(biāo)排放，可以大大減少向水體排放的污水量，減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益

3、的統(tǒng)一1。制糖工業(yè)廢水是以甜菜或甘蔗為原料制糖過程中排出的廢水，主要來(lái)自斜槽廢水、榨糖廢水、蒸儲(chǔ)廢水、地面沖洗水等制糖生產(chǎn)過程和制糖副產(chǎn)品綜合利用過程。我國(guó)甘蔗糖廠大多利用制糖生產(chǎn)的副產(chǎn)品糖蜜生產(chǎn)酒精，酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物廢醪液為一種色度高(深褐色)、PH低(4.5左右)、污染物濃度高的酸性有機(jī)廢水，廢水中一般含有有機(jī)物和糖分，COD、BOD很高，是糖廠對(duì)水環(huán)境的主要污染源3。2設(shè)計(jì)依據(jù)及原則2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)2.1.1 工藝設(shè)計(jì)主要法律、法規(guī)(1)中華人民共和國(guó)水法2002年08月(2)中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法1989年12月第2頁(yè)共49頁(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(3)中華人民共和國(guó)水污染防治法19

4、96年05月(4)中華人民共和國(guó)大氣污染防治法2000年09月(5)中華人民共和國(guó)環(huán)境噪聲污染防治法1996年10月(6)國(guó)務(wù)院31號(hào)令關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的規(guī)定(1996)(7)中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法1995年10月2.1.2 工藝設(shè)計(jì)主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)(1)給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)(2)其它國(guó)家相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)(3)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996(4)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程CECS97-97(5)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ14-87(1997年版)2.2設(shè)計(jì)原則(1)在污水處理工藝的采用上力求技術(shù)成熟、簡(jiǎn)單實(shí)用，保證運(yùn)行與維護(hù)管理的方便性。(2)認(rèn)真貫徹國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)方針政策，嚴(yán)

5、格執(zhí)行國(guó)家及地方環(huán)保法律法規(guī)，確保經(jīng)處理后的外排污水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。(3)污水處理工藝及設(shè)備選擇應(yīng)以排放標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，選擇工藝設(shè)備要求先進(jìn)可靠,效率高，能耗低，操作維修簡(jiǎn)單方便，自動(dòng)化程度高，能夠降低廢水運(yùn)行成本。(4)設(shè)計(jì)中盡量選用低噪聲的動(dòng)力設(shè)備，適當(dāng)采取消聲、減震措施，防止產(chǎn)生噪聲污染。(5)在高程布置上應(yīng)盡量采用立體布局，充分利用地下空間。平面布置上要緊湊,以節(jié)省用地4。3工藝設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)范圍及規(guī)模本設(shè)計(jì)只包括廢水處理站的處理工藝、設(shè)備選型、及管網(wǎng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)國(guó)內(nèi)同行業(yè)污水來(lái)源和特征，本設(shè)計(jì)規(guī)模按日最大處理水量Q=6000m3/d設(shè)計(jì)。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第3頁(yè)共49頁(yè)3.2 污水

6、處理站進(jìn)、出水水質(zhì)3.2.1 進(jìn)水水質(zhì)污水中主要污染物及指標(biāo)見表3.1表3.1主要污染物及指標(biāo)排放量(m3/d)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)PH6000300015004006-73.2.2 出水水質(zhì)根據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)及行業(yè)特征，污水處理站出水水質(zhì)執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)要求，具體指標(biāo)見表3.2。表3.2出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)排放量(m3/d)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)pH6000<60<20<206-93.3 工藝方案的確定3.3.1 方案比選制糖廢水中大量的污染物是溶解性的有機(jī)物

7、、糖類、酒精等，這些物質(zhì)具有良好的生物可降解性，處理方法主要是生物氧化法。有以下幾種常用方法處理制糖廢水5。3.3.1.1 好氧處理工藝制糖廢水處理主要采用好氧處理工藝，主要由普通活性污泥法、生物濾池法、接觸氧化法和SBR法。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術(shù)要求嚴(yán)，目前已被其他工藝代替。近年來(lái)，氧化溝和SBR工藝得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用6。(1)氧化溝法1） Carrousel氧化溝Carrousel氧化溝使用定向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向混合液傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的混合液在氧化溝閉合渠道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。因此氧化溝具有特殊的水力學(xué)流態(tài)，既有完全混合式反應(yīng)器的特點(diǎn)，又有推

8、流式反應(yīng)器的特點(diǎn)，溝內(nèi)存在明顯的溶解氧濃度梯度。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第4頁(yè)共49頁(yè)普通Carrousel氧化溝的工藝中污水直接與回流污泥一起進(jìn)入氧化溝系統(tǒng)。表面曝氣機(jī)使混合液中溶解氧DO的濃度增加到大約23mg/L。在這種充分摻氧的條件下，微生物得到足夠的溶解氧來(lái)去除BOD;同時(shí)，氨也被氧化成硝酸鹽和亞硝酸鹽，此時(shí)，混合液處于有氧狀態(tài)。在曝氣機(jī)下游，水流由曝氣區(qū)的湍流狀態(tài)變成之后的平流狀態(tài)，水流維持在最小流速，保證活性污泥處于懸浮狀態(tài)（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化過程硝耗了水中溶解氧，直到DO值降為零，混合液呈缺氧狀態(tài)。經(jīng)過缺氧區(qū)的反硝化作用，混合液進(jìn)入有氧區(qū)，完成一次循環(huán)。該系統(tǒng)中，

9、BOD降解是一個(gè)連續(xù)過程，硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中。由于結(jié)構(gòu)的限制，這種氧化溝雖然可以有效的去處BOD,但除磷脫氮的能力有限。2）奧貝爾（Orbal）氧化溝奧貝爾（Orbal）氧化溝一般由三個(gè)同心橢圓形溝道組成，污水由外溝道進(jìn)入，與回流污泥混合后，由外溝道進(jìn)入中間溝道再進(jìn)入內(nèi)溝道，在各溝道循環(huán)達(dá)數(shù)百到數(shù)十次。最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰門流出，至二次沉淀池。在各溝道橫跨安裝有不同數(shù)量水平轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)，進(jìn)行供氧兼有較強(qiáng)的推流攪伴作用。外溝道體積占整個(gè)氧化溝體積的50%-55%,溶解氧控制趨于0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用；中間溝道容積一般為25%-30%,溶解氧控制在1.0mg/L左右，

10、作為擺動(dòng)溝道”，可發(fā)揮外溝道或內(nèi)溝道的強(qiáng)化作用；內(nèi)溝道的容積約為總?cè)莘e的15%-20%,需要較高的溶解氧值（2.0mg/L左右），以保證有機(jī)物和氨氮有較高的去除率。奧貝爾（Orbal）氧化溝特點(diǎn)：a、奧貝爾氧化溝具有較好的脫氮功能；b、奧貝爾氧化溝具有推流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點(diǎn)；c、外溝道的供氧量通常為總供氧量的50%左右，但80%以上的BOD可以在外溝道中去除；d、奧貝爾氧化溝采用的曝氣轉(zhuǎn)碟，其表面密布凸起的三解形齒結(jié)，使其在與水體接觸時(shí)將污水打碎成細(xì)密水花，具有較高的充氧能力和動(dòng)力效率。2） ）SBR工藝SBR工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好，工藝簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，節(jié)

11、省費(fèi)用，反應(yīng)推動(dòng)力大，能有效防止絲狀菌的膨脹。CASS工藝（循環(huán)式活性污泥法）是對(duì)SBR方法的改進(jìn)。食品行業(yè)的廢水一般無(wú)大的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第5頁(yè)共49頁(yè)毒性，可生化性較好，所以采用CASS工藝比較適合。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，CASS法的優(yōu)點(diǎn)是：a、工藝流程短，占地面積少。有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好。b、污泥產(chǎn)量低，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。具有脫氮除磷功能，無(wú)異味。c、出水水質(zhì)好，可回用于污水處理廠內(nèi)的如綠化、澆地、等有關(guān)雜用用途。d、建設(shè)費(fèi)用低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用省，處理成本低：省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設(shè)備，建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省10-25%。e、設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，施工周期短，具有較好的耐水、防腐能力，設(shè)備使用壽

12、命長(zhǎng)，對(duì)原水的水質(zhì)水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，處理效果穩(wěn)定。f、管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠：污水處理廠設(shè)備種類和數(shù)量較少，控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，工藝本身決定了不發(fā)生污泥膨脹。所以，系統(tǒng)管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。g、處理工藝在國(guó)內(nèi)外處于先進(jìn)水平，設(shè)備自動(dòng)化程度高，可用微機(jī)進(jìn)行操作和控制。整個(gè)工藝運(yùn)轉(zhuǎn)操作較為簡(jiǎn)單，維修方便，處理廠內(nèi)環(huán)境好。3.3.1.2 水解一好氧處理工藝水解-好氧工藝開發(fā)的目的是針對(duì)傳統(tǒng)的活性污泥工藝具有投資大、能耗高和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高等缺點(diǎn)，試圖采用厭氧處理工藝替代傳統(tǒng)的好氧活性污泥工藝。水解（酸化）-好氧處理工藝中的水解（酸化）段和厭氧消化的目標(biāo)不同，因此是兩種不同的處理方法。水解（酸化）一好氧處

13、理系統(tǒng)中的水解（酸化）段的目的，對(duì)于城市污水是將原水中的非溶解態(tài)有機(jī)物截留并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物；對(duì)于工業(yè)廢水處理，主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧生物處理。水解工藝的開發(fā)過程是從低濃度城市污水開始的，與高濃度廢水的厭氧消化中的水解、酸化過程是不同的。在連續(xù)厭氧過程中水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。水解酸化可以使制糖工業(yè)廢水中的大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)變成為小分子易降解的有機(jī)物，出水的可生化性能得到改善，這使得好氧處理單元的停留時(shí)間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時(shí)，懸浮物質(zhì)被水解為可溶性物質(zhì)，使污泥得到處理。水解反應(yīng)工藝式一

14、種預(yù)處理工藝，其后面可以采用各種好氧工藝，如活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和SBR等。制糖廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果，COD/BOD值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用，提高生物處理制糖工本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第6頁(yè)共49頁(yè)業(yè)廢水的效率。因此，比完全好氧處理經(jīng)濟(jì)一些。采用水解池較之全過程的厭氧池（消化池）具有以下的優(yōu)點(diǎn)。a、可生物降解性一般較好，從而減少反應(yīng)的時(shí)間和處理的能耗。b、工藝僅產(chǎn)生很少的難厭氧降解的生物活性污泥，故實(shí)現(xiàn)污水、污泥一次性處理，不需要經(jīng)常加熱的中溫消化池。c、不需要密閉的池，不需要攪拌器，不需要水、氣、周三相分離器，降低了造價(jià)和便于

15、維護(hù)。d、出水無(wú)厭氧發(fā)酵的不良?xì)馕?，改善處理廠的環(huán)境。3.3.1.3 厭氧一好氧聯(lián)合處理技術(shù)厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其碳化的技術(shù)，它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。?duì)處理中高濃度的廢水，厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，而且可回收沼氣；厭氧生物處理過程能耗低，約為好氧處理工藝的10%15%;有機(jī)容積負(fù)荷高，所需反應(yīng)器體積更?。划a(chǎn)泥量少，約為好氧處理的10%15%;對(duì)營(yíng)養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。在全社會(huì)提倡循環(huán)經(jīng)濟(jì)，關(guān)注工業(yè)廢棄物實(shí)施資源化再生利用的今天，厭氧生物處理顯然是能夠使污水資源化的優(yōu)選工藝。近年來(lái)，污水厭氧處理工藝發(fā)展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出

16、現(xiàn)，包括有厭氧接觸法、升流式厭氧污泥床、檔板式厭氧法、厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和流化床，以及第三代厭氧工藝EGSB和IC厭氧反應(yīng)器，發(fā)展十分迅速。厭氧法的缺點(diǎn)式不能去除氮、磷，出水往往不達(dá)標(biāo)，由于制糖工業(yè)廢水的特殊性質(zhì)，因此常常需對(duì)厭氧處理后的廢水進(jìn)一步用好氧的方法進(jìn)行處理，使出水達(dá)標(biāo)。升流式厭氧污泥床UASB（Up-flowAnaerobicSludgeBed,注：以下簡(jiǎn)稱UASB）工藝由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源一一沼氣的一項(xiàng)技術(shù)。對(duì)于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)也相對(duì)較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日

17、益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。UASB工藝近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快，應(yīng)用面很寬，在各個(gè)行業(yè)都有應(yīng)用，生產(chǎn)性規(guī)模不等。UASB反應(yīng)器與其他反應(yīng)器相比有以下優(yōu)點(diǎn)：a、不填載體，構(gòu)造簡(jiǎn)單節(jié)省造價(jià)b、污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短c、沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無(wú)需污泥回流本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第7頁(yè)共49頁(yè)d、污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問題e、由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備f、UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來(lái)的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。g、由于大幅度減少了進(jìn)入好氧處理階段的有機(jī)物量，因此降低了好氧

18、處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個(gè)廢水處理過程的費(fèi)用大幅度減少。實(shí)踐證明，它是污水實(shí)現(xiàn)資源化的一種技術(shù)成熟可行的污水處理工藝，既解決了環(huán)境污染問題，又能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，這樣具有雙重效益的技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。3.3.1.4 不同處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析綜上所述，通過對(duì)不同處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)進(jìn)行比較，列出表3.3。表3.3不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)比較處理方法主要技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)采用兩級(jí)接觸氧化工藝，可防止高糖含量廢水引起污泥膨脹生物接觸氧化法好現(xiàn)象；但需要填料過大，不便于運(yùn)輸和裝填，且污泥排放量大氧工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便，出水水質(zhì)好，但污泥濃度高，污氧化溝工水停留時(shí)

19、間長(zhǎng)，基建投資大，曝氣效率低，對(duì)環(huán)境溫度要求高藝占地面積小，機(jī)械設(shè)備少，運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化SBR法程度高；但還需曝氣能耗，污泥產(chǎn)量大。節(jié)能效果顯著，且BOD/COD值增大，廢水的可生化性能增厭氧水解一好氧技術(shù)力口，可縮短總水力停留時(shí)間，提高處理效率，剩余污泥量少好氧UASB好氧技技術(shù)上先進(jìn)可行，投資小，運(yùn)行成本低，效果好，可回收能術(shù)源，產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，由一定收益；操作要求嚴(yán)從表中可以看出厭氧一好氧聯(lián)合處理在制糖工業(yè)廢水處理方面有較大優(yōu)勢(shì)，CASS池與UASB正好有缺互補(bǔ)，故對(duì)于本設(shè)計(jì)中所涉及到的制糖廢水來(lái)說，厭氧一好氧處理技術(shù)無(wú)疑是最佳的選擇。因此，本設(shè)計(jì)采用UASB-CASS的組

20、合處理工藝，確保污水能夠達(dá)標(biāo)排放7o3.3.2 工藝流程3.3.2.1 污水處理工藝流程見圖3.13.3.2.2 流程介紹本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第8頁(yè)共49頁(yè)廠區(qū)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污廢水首先經(jīng)過格柵除去較大的漂浮物，然后進(jìn)入集水池，經(jīng)過提升泵的提升，廢水進(jìn)入初沉池將比重較大的懸浮顆粒去掉，這里主要去除SS,經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)。接著通過中間水池的調(diào)節(jié)，廢水進(jìn)入CASS反應(yīng)池進(jìn)行好氧反應(yīng)，主要去除COD等污染物。處理后達(dá)標(biāo)的污水通過浮水器排除CASS池。反應(yīng)產(chǎn)生的剩余活性污泥、初沉池污泥以及UASB反應(yīng)器中產(chǎn)生的污泥經(jīng)過污泥濃縮池濃縮后，通過污泥泵打入污泥脫水間進(jìn)行脫水。由于污泥中的有害物

21、質(zhì)少，干污泥可以再利用8。污水處理工藝流程圖詳圖見附圖一一水初1廢水4工藝設(shè)計(jì)說明4.1 構(gòu)筑物設(shè)計(jì)說明4.1.1 格柵格柵用以去除廢水中較大的懸浮物、漂浮物、纖維物質(zhì)和固體顆粒物質(zhì)，以保證后續(xù)處理單元和水泵的正常運(yùn)行，減輕后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，防止阻塞排泥管道。本設(shè)計(jì)設(shè)中格柵一個(gè)。初步擬定格柵間尺寸：LXBXH=2.2亦0.54mX0.75m采用機(jī)械精渣，選型為GH-800型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污泥機(jī)94.1.2 集水池與提升泵房集水池是匯集準(zhǔn)備輸送到其他構(gòu)筑物去的一種小型貯水設(shè)備，設(shè)置集水池作為水量本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第9頁(yè)共49頁(yè)調(diào)節(jié)之用，貯存盈余，補(bǔ)充短缺，使生物處理設(shè)施在一日內(nèi)能得到均和的進(jìn)水量

22、，保證正常運(yùn)行。設(shè)一座集水池，采用鋼筋碎結(jié)構(gòu)。集水池與泵房合建，集水池在泵房下面，采用全地下式10。集水池尺寸：LXBXH=5.25nrK4亦3.3m提升泵房作為水泵的構(gòu)筑物，面積比集水池要大，在地面建起。提升泵房尺寸：LXBXH=9m<8nriX5m污水泵：選擇125WQ130-15-11型污水泵5臺(tái)，四用一備，見表4.1表4.1125WQ130-15-11型污水泵性能項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)流里130m3/h口徑125mm揚(yáng)程15m效率62%轉(zhuǎn)速1460r/min功率11KW4.1.3 初沉池沉淀池的處理對(duì)象主要是懸浮物質(zhì)（SS）,設(shè)計(jì)其去除率約為75%左右，同時(shí)可去除部分BOD5（約占總B

23、OD5的20%30%,主要為懸浮性BOD5）,可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低BOD5負(fù)荷。由于本工程的處理量較小，所以采用平流式沉淀池。設(shè)計(jì)采用4座池子。初沉池的尺寸為L(zhǎng)XBXH=21.6rriX5mx3m。4.1.4 調(diào)節(jié)池工業(yè)廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，為了保證后續(xù)處理構(gòu)筑物或設(shè)備的正常運(yùn)行，用調(diào)節(jié)池進(jìn)行均衡調(diào)節(jié)，緩沖瞬時(shí)排放的高濃度廢水，同時(shí)使生產(chǎn)廢水進(jìn)行內(nèi)部中和反應(yīng)，從而降低運(yùn)行成本，保證后繼反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。水力停留時(shí)間HRT=5（h）調(diào)節(jié)池的有效水深h=5.5（m）水面超高取0.5m調(diào)節(jié)池的尺寸為：LXBXH=15m<15mx6m4.1.5 UASB（升流式

24、厭氧污泥床）反應(yīng)池UASB反應(yīng)器是進(jìn)行廢水處理的主要構(gòu)筑物之一，對(duì)高濃度的廢水進(jìn)行厭氧發(fā)酵，去除大部分的有機(jī)污染物。廢水經(jīng)沉淀去除廢水中的懸浮物后，進(jìn)入U(xiǎn)ASB（上流式厭氧本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第10頁(yè)共49頁(yè)污泥床)進(jìn)行厭氧處理，通過在UASB池中培養(yǎng)厭氧菌，分解水中的有機(jī)物，其COD去除率可達(dá)80%以上。厭氧處理采用高效的開流式厭氧污泥床，具有容積負(fù)荷高、污泥產(chǎn)量小、效果穩(wěn)定、能耗低等特點(diǎn)。一方面降低了后續(xù)好氧生化處理的負(fù)荷，減少了運(yùn)行費(fèi)用；另一方面回收沼氣，可作為能源回用于鍋爐燃燒，降低了煤耗11o本設(shè)計(jì)方案的UASB采用中溫操作設(shè)計(jì)。數(shù)量：2座，設(shè)計(jì)處理能力6000m3/d;每座池體尺寸：LXB

25、XH=16rtK10mx7.5m設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為Nv=6.0kgCOD/(m3/d)。沼氣儲(chǔ)存設(shè)備選用500m3鋼板水槽內(nèi)導(dǎo)軌濕式貯氣柜1個(gè)。4.1.6 中間水池取水力停留時(shí)間HRT=5(h)中間水池的有效水深h=5.5(m)水面超高取0.5m中間水池的尺寸為：LXBXH=15m<15mx6m4.1.7 CASS反應(yīng)池廢水經(jīng)UASB厭氧處理后還不能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，尚需進(jìn)行深度處理。由于廢水中的COD濃度還比較高，必須通過好氧生物降解廢水中的有機(jī)物。為保證好氧處理效果，采用CASS處理工藝。CASS工藝(循環(huán)式活性污泥法)是對(duì)SBR方法的改進(jìn)。該工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低；有

26、機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行費(fèi)用省120設(shè)計(jì)采用CASS池四座。工作過程分為曝氣、沉淀、浮水、閑置四個(gè)過程。有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：污水進(jìn)水量6000m3/d;水溫為20c左右進(jìn)水COD=480(mg/L);BOD5=169(mg/L);COD=70(mg/L)污泥負(fù)荷Ls=0.1kgBOD/kgMLSSd反應(yīng)池池?cái)?shù)N=2座反應(yīng)池水深H=5(m)活性污泥界面以上最小水深君=0.5(m)MLSS濃度CA=3500(mg/L)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第11頁(yè)共49頁(yè)水深5m；保護(hù)高0.5m曝氣時(shí)間3h;每天運(yùn)行周期4次每周期運(yùn)行時(shí)間6h初步擬定CASS反應(yīng)池(外形)

27、尺寸40mx10mx6m曝氣系統(tǒng)擬采用膜片式微孔曝氣器。鼓風(fēng)機(jī)選用兩臺(tái)DG超小型離心鼓風(fēng)機(jī)。浮水器選型為XBS-300型旋轉(zhuǎn)式浮水器4.1.8 污泥處理說明(1)污泥濃縮主要用于降低污泥中的空隙水，因?yàn)榭障端嘉勰嗨值?0%,是降低要經(jīng)穩(wěn)定、脫水處置過程或者投放的污泥的體積，污泥含固率的提高，將大幅度減小污泥體積，降低污泥后續(xù)處理費(fèi)用，故污泥濃縮是污泥減容的主要方法。污泥濃縮的方法有重力濃縮、氣浮法濃縮和離心法濃縮三種。因?yàn)橹亓饪s由于裝置簡(jiǎn)單，所需動(dòng)力小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。所以本設(shè)計(jì)采用的是重力濃縮的方法。污泥濃縮池?cái)?shù)量：2座設(shè)計(jì)參數(shù)：LXB=7.5mX7.5m(2)機(jī)械脫水機(jī)械脫水的方法是

28、轉(zhuǎn)筒離心機(jī)、板框壓濾機(jī)、帶式壓濾機(jī)和真空過濾機(jī)。本設(shè)計(jì)采用的是帶式壓濾機(jī)，其具有處理量大、基建費(fèi)用少、占地少、工作環(huán)境衛(wèi)生、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，帶式壓濾脫水機(jī)受污泥負(fù)荷波動(dòng)的影響小，還具有出泥含水率較低且工作穩(wěn)定啟耗少、管理控制相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)人員的素質(zhì)要求不高等特點(diǎn)。同時(shí)，由于帶式壓濾脫水機(jī)進(jìn)入國(guó)內(nèi)較早，已有相當(dāng)數(shù)量的廠家可以生產(chǎn)這種設(shè)備。在污水處理工程建設(shè)決策時(shí)，可以選用帶式壓濾機(jī)以降低工程投資，國(guó)內(nèi)新建的污水處理廠大多采用帶式壓濾脫水機(jī)壓濾機(jī)型號(hào)：DYD-1000型帶式壓榨過濾機(jī)4.1.9 鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備。鼓風(fēng)機(jī)房的尺寸設(shè)計(jì)為：LXBXH=14m<10mx

29、5.5m本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第12頁(yè)共49頁(yè)4.2 污水處理站總體布置4.2.1 污水廠平面布置污水處理廠平面布置直接影響污水廠占地面積大小，運(yùn)行是否安全可靠、管理與檢修是否方便及廠區(qū)環(huán)境衛(wèi)生狀況等多項(xiàng)問題。布置的原則13:(1)平面布置必須按室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范所規(guī)定的各項(xiàng)條款進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2)如有遠(yuǎn)期規(guī)劃，應(yīng)按遠(yuǎn)期規(guī)劃作出分期建設(shè)的安排。(3)總體布置因根據(jù)廠內(nèi)各建筑物的功能和流程要求，結(jié)合廠址地形，氣候與地質(zhì)條件等因素，并考慮便于施工、操作與運(yùn)行管理，力求挖填土方平衡，并考慮擴(kuò)建的可能性，留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)確定。(4)各個(gè)構(gòu)筑物的布置應(yīng)緊湊，節(jié)省占地，縮短連接管線，同時(shí)還應(yīng)考慮到敷

30、設(shè)管線、閘閥等附屬設(shè)備、構(gòu)筑物地基的相互影響以及施工、操作運(yùn)行與檢修方便，構(gòu)筑物之間必須留有510m的間距。污水處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能的集中布置并單獨(dú)組合，以利于安全并便于管理。本設(shè)計(jì)的平面布置見附圖一一水初2。4.2.2 污水廠高程布置污水廠的高程布置的主要任務(wù)是確定各處理構(gòu)筑物和泵房標(biāo)高，確定處理構(gòu)筑物之問連接管渠的尺寸和標(biāo)高，通過計(jì)算確定各部位的水面標(biāo)高。布置原則：(1)為了使污水與污泥在各構(gòu)筑物間按重力流動(dòng)或至少減少提升次數(shù)，以減少提升設(shè)備與運(yùn)行費(fèi)用，必須精確計(jì)算各個(gè)構(gòu)筑物之間的水頭損失，避免不必要的水頭損失。此外，還應(yīng)該考慮污水廠擴(kuò)建時(shí)預(yù)留的貯備水頭。(2)進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，應(yīng)選擇距離最長(zhǎng)

31、，損失后最大的流程，并按最大的設(shè)計(jì)流量計(jì)算，當(dāng)有兩個(gè)以上并聯(lián)運(yùn)行構(gòu)筑物時(shí)，應(yīng)考慮某一構(gòu)筑物故障時(shí)其余構(gòu)筑物須負(fù)擔(dān)全部流量的情況。必須留有充分的余地，防止水頭不夠發(fā)生涌水。并應(yīng)考慮土方平衡，避免出現(xiàn)分配不均現(xiàn)象。(3)還應(yīng)注意污水流程與污泥流程的配合，盡量減少需提升的污泥量，污泥脫水問、濃縮池等高程確定，應(yīng)注意其污水能自流入其它構(gòu)筑物的可能性，考慮污泥處置設(shè)施排出的污水能自流流入泵站集水池和其他污水處理構(gòu)筑物。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第13頁(yè)共49頁(yè)(5)補(bǔ)充說明：經(jīng)計(jì)算得出的有關(guān)尺寸在繪圖時(shí)可能會(huì)有些改變，以圖紙標(biāo)注尺寸為主。本設(shè)計(jì)的高程布置結(jié)果見附圖一一水初3。5設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 格柵5.1.1 參數(shù)選取

32、(1)格柵過柵流速一般采用0.61.0m/s(2)格柵前渠道內(nèi)的水流速度，一般采用0.40.9m/s(3)格柵傾角，一般采用4560°,人工清渣的格柵傾角小時(shí)較省力，但占地多(4)通過格柵的水頭損失，一般采用0.080.15m(5)格柵間工作臺(tái)兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m(6)機(jī)械精渣不小于0.2m本次設(shè)計(jì)選取中格柵；柵條間隙e=20(mm)；柵前水深h=0.3(m)；過柵流速v=0.8(m/s);安裝傾角a=60014。設(shè)計(jì)流量Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=0.0694(m3/s)5.1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)柵條間隙數(shù)(n)Q.sin0.0694sin60n=13.4

33、5,取n=14條ehv0.020.30.8吟自Qsin：驗(yàn)具：v二ehn0.0694sin600.020.414=0.58(m/s),符合要求。(2)柵槽有效寬度(B)設(shè)計(jì)采用e20圓鋼為柵條，即S=0.02(m)B=Sn-1en=0.0214-10.0214=0.54(m)(3)進(jìn)水渠道漸寬部分長(zhǎng)度設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為0.7m/s進(jìn)水渠道寬取B1=0.3(m)漸寬部分展開角7=20本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第14頁(yè)共49頁(yè)0.54-0.32tg200=0.33m(4)柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長(zhǎng)度L2=，=0.165(m)(5)過柵水頭損失k=3：=1.79v=0.8m/s4242S3v0.02.30

34、.8o=0.15mh1=k<)3Sin：=31.79()3sin60e2g0.0229.8(6)柵槽總高度(H)取柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3(m)柵前槽高H1=h+h2=0.6(m)H=h+h1+h2=0.3+0.15+0.3=0.75(m)(7)柵槽總長(zhǎng)度(L)L=L1L20.51.0Hitg600=0.330.1650.51.0tg600=2.34m(8)柵渣量：取Wi=0.07,Kz=1.2貝UW864000.0694叫1000KZ864000.06940.0710001.2=0.35m3/d0.2m3/d具體設(shè)計(jì)見圖5.115圖5.1格柵設(shè)計(jì)草圖本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第15頁(yè)共49頁(yè)用機(jī)械精

35、渣，根據(jù)柵槽寬度B選型為GH-800型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污泥機(jī)。見表5.1表5.1GH-800型鏈?zhǔn)叫D(zhuǎn)格柵除污泥機(jī)項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)格柵寬度800mm有效柵寬500設(shè)備總寬1090mm電動(dòng)機(jī)功率kw0.752.2有效間隙20mm60°80°5.2集水池與提升泵房5.2.1 集水池的計(jì)算5.2.1.1 參數(shù)選擇：設(shè)計(jì)水量Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=0.0694(m3/s)=69.4(L/s)選擇集水池泵房合建式，考慮選用三臺(tái)水泵(兩用一備)，則每臺(tái)水泵的容量為34.7L/S5.2.1.2 集水池容積采用相當(dāng)于一臺(tái)水泵運(yùn)行30min的容量:、八，34.760303

36、W=63m1000有效水深采用H=3(m),超高取0.3m則集水池面積F=63/3=21(m2)集水池的尺寸：寬取4m,長(zhǎng)為21/4=5.25(m)。5.2.2 泵房設(shè)計(jì)5.2.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)水量Q=6000(m3/d)=250(m3/h)=0.0694(m3/s)=69.4(L/s)一臺(tái)泵的流量為34.7L/s5.2.2.2 設(shè)計(jì)計(jì)算(1)總揚(yáng)程的確定經(jīng)過格柵的水頭損失為0.15m,估計(jì)所需最高水位3m集水池最低工作水位于所需提升最高工作水位之間的高差為:H=3-1-0.5V-4.5m(2)出水管水頭損失總出水管Q=69.4(L/s),選用管徑DN250,查表得v=1.本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第1

37、6頁(yè)共49頁(yè)管，Q=34.7(L/s),選用管徑DN200,v=1.1(m/s),1000i=8.6設(shè)管總長(zhǎng)為40m,局部損失占沿程的30%,則總損失為:H=9.9110004010.3)=0.5m(3)水泵揚(yáng)程泵站內(nèi)管線水頭損失假設(shè)為1.5m,考慮自由水頭為1.0m,則水泵總揚(yáng)程為:H=4.5+0.5+1.5+1.0=7.5(m)取8m(4)選泵選才？125WQ130-15-11型污水泵五臺(tái)，四用一備，其性能見表5.25.3.2.1池子總面積表5.2125WQ130-15-11型污水泵性能項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)流里130m3/h口徑125mm揚(yáng)程15m效率62%轉(zhuǎn)速1460r/min功率11KW5

38、.3初沉池5.3.1進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)出水水質(zhì)要求見表5.3表5.3進(jìn)出水水質(zhì)項(xiàng)目CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)/(mg/L)30001500400去除率/%202575出水水質(zhì)/(mg/L)24001125100設(shè)計(jì)計(jì)算:5.3.2Qmax36000.06943600max=本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第17頁(yè)共49頁(yè)5.3.2.3 沉淀部分有效容積V'=QmaxMt父3600=0.0694Ml.5M3600=375(m3)5.3.2.4 池長(zhǎng)(流速v取4mm/s)L=vtM3.6=4>d.5M3.6=21.6(m)5.3.2.5 池子總寬度B=A/L=375/21.6=17.36(m)5.3.2.6 池

39、子個(gè)數(shù)，n=B/b=17.36/5=4(寬度取b=5m)5.3.2.7 校核長(zhǎng)寬比L=216=4.32a4(符合要求)b55.3.2.8 污泥部分所需總?cè)莘eV已知進(jìn)水SS濃度Co=400(mg/l)初沉池效率設(shè)計(jì)75%,則出水SS濃度c=G(1-0.75)=400(-10.75)mg00/設(shè)污泥含水率98%,兩次排泥時(shí)問間隔T=2d,污泥容重r=1t/(m3)V_Qmax(C0-c)M86400MTM100=0.0694-(400-100)父86400父2父100_100fm3一KZ(100-：0)1061.2(100-98)106-m5.3.2.9每格池污泥所需容積V'V'=

40、100=25m345.3.2.10污泥斗容積Vi,h''4bb-tgB=5-；51.73=3.89m31oo3.89°V1h"4(b2bb1b12)=(2550.50.25)=33.2m3335.3.2.11污泥斗以上梯形部分污泥容積V2L1=21.60.50.3=22.4mL2=5mh4'=(21.60.3-5)0.01=0.163mV2=(J)h'4b=(22.45)0.1635=11.2m3225.3.2.12 污泥斗和梯形部分容積V1+V2=33.2+11.2=44.4(m3)>25(m3)5.3.2.13 沉淀池總高度HH=&

41、#39;+h2+h3+h'4+h”4=0.3+3+0.5+0.163+3.89=7.853(m)取8m本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第18頁(yè)共49頁(yè)5.4 調(diào)節(jié)池5.4.1 參數(shù)選取已知Q=6000(m3/d)=250(m3/h);取水力停留時(shí)間HRT=5(h);調(diào)節(jié)池的有效水深h=5.5(m);水面超高取0.5m。5.4.2 設(shè)計(jì)計(jì)算3V=QT=250<5=1250m5.4.2.1 調(diào)節(jié)池有效容積5.4.2.2 調(diào)節(jié)池水面面積AV12502A=225mH5.55.4.2.3 調(diào)節(jié)池的長(zhǎng)度池的實(shí)際尺寸為:取調(diào)節(jié)池寬15m,長(zhǎng)15m,長(zhǎng)&涓=15m<15m><6m=1350

42、m3。5.4.2.4 調(diào)節(jié)池的提升泵設(shè)計(jì)流量Q=35L/s,靜揚(yáng)程為68.5-59.5=9.0mo總出水管Q=70L/s,選用管徑DN250,查表得v=1.43m/s,1000i=9.91設(shè)管總長(zhǎng)為50m,局部損失占沿程的30%,則總損失為：9.915010.3I-0.64m1000管線水頭損失假設(shè)為1.5m,考慮自由水頭為1.0m,則水泵總揚(yáng)程為：H=9.0+0.64+1.5+1.0=12.14m取13m。選才？150QW-180-15-15型污水泵三臺(tái)，兩用一備，其性能見表5.4表5.4150QW180-15-15型污水泵性能項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)流里50L/S電動(dòng)機(jī)功率15KW揚(yáng)程15m電動(dòng)機(jī)

43、電壓380V轉(zhuǎn)速1460r/min出口直徑150mm軸功率4.96KW泉重量280kg效率65%本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第19頁(yè)共49頁(yè)5.5 UASB反應(yīng)池5.5.1 參數(shù)選取經(jīng)過對(duì)同類工業(yè)廢水用UASB反應(yīng)器處理運(yùn)行結(jié)果的調(diào)查，已知常溫條件下(20325C)條件下UASB反應(yīng)器沼氣表現(xiàn)廣率為0.5m/kgCOD(去除)，污泥的表現(xiàn)廠率為0.1kgMLSS/kgCOD(去除)，厭氧污泥可實(shí)現(xiàn)顆?；咴O(shè)計(jì)最大流量Q=6000m3/d=250m3/h。其中在沉淀池COD與BOD的去除率以20%、25%計(jì)，具體數(shù)值見表5.5表5.5進(jìn)出水水質(zhì)要求項(xiàng)目CODBODSS進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)24001125100

44、去除率()808530出水水質(zhì)(mg/L)480169705.5.2 設(shè)計(jì)計(jì)算5.5.2.1 UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算(1) UASB反應(yīng)器的有效容積(包括沉淀區(qū)和反應(yīng)區(qū))設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為Nv=6.0kgCOD/(m3/d)進(jìn)出水COD濃度C0=2400(mg/L),E=0.8QC°ENv60002.40.86.03=1920m式中Q設(shè)計(jì)最大處理流量m3/dC0進(jìn)出水COD濃度(kgCOD/m3)E去除率Nv容積負(fù)荷(2) UASB反應(yīng)器的形狀和尺寸。工程設(shè)計(jì)反應(yīng)器2座，橫截面積為矩形1)反應(yīng)器有效高為h=6.0(m)則本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第20頁(yè)共49頁(yè)池子橫截面積：S=匕巴=1920

45、=320(m2)h6.0單池橫截面積：Si=S=32£=160(m2)n22)池子從布水均勻性和經(jīng)濟(jì)性考慮，矩形長(zhǎng)寬比在2:1以下較合適。設(shè)池長(zhǎng)L=16(m則寬B=；=果=10(m),設(shè)計(jì)中取B=11(m)單池截面積：Si'-LB=1611=176(m2)設(shè)計(jì)反應(yīng)器總高H=7.5(m),其中超高0.5m單池總?cè)莘e：Vi-Si'H'=176(7.5一0.5)=1232(m3)單池有效反應(yīng)容積：Vi有效=Si'父h=176父6=1056(m3)單個(gè)反應(yīng)器實(shí)際尺寸：LBH=16m10m7.5m反應(yīng)器總池面積：S=Si'n=1762=352(m2)反應(yīng)

46、器總?cè)莘e：V=V'in-12322=2464(m3)總有效反應(yīng)容積V有效=Vi有效Mn=1056父2=2112(m3)1920(m3)符合有機(jī)負(fù)荷要求。2112UASB反應(yīng)器體積有效系數(shù)：父100%=85.7%在70%-90%之間符合要求。24645.5.2.2 UASB反應(yīng)器構(gòu)造的確定UASB反應(yīng)器采用矩形，三相分離器由上下兩層重疊的三角形集氣罩組成，構(gòu)成6個(gè)分離單元，采用穿孔管進(jìn)水配水，采用明渠出水。本工程設(shè)計(jì)中，UASB反應(yīng)器的構(gòu)造斷面如圖5.2所示,UUU出水槽0配水管O，G圖5.2UASB反應(yīng)器構(gòu)造斷面示意圖本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5.5.2.3三相分離器設(shè)計(jì)第21頁(yè)共49頁(yè)三相分離器沉

47、淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積,則沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率為：N=6000=0.24m3/(m2/h)<(1.02.0)m3/(m2/h),滿足要求。241056,取保護(hù)高度hi=0.5(m),根據(jù)圖35,設(shè)上下三角形集氣罩斜面水平夾角為55下三角形高h(yuǎn)3=1.2(m),上三角形頂水深h2=0.5(m),單元三相分離器寬b=2.67(m),b3=0.35(m)則有：b1=0tg551.2,CC=0.84mmb2=b-2b=2.67-2b=0.99下三角形集氣罩回流之間縫隙上升流速vi的計(jì)算為:2250A=2Bn=0.99父10父6=59.4m，則vi為：V1=0.7m/h659.4上三角形

48、集氣罩回流縫的水流上升流速V2的計(jì)算為：一一一一一一一一2-250A2=b3MBM2n=0.35父10父2M6=42(m)，貝tjV2=0.99(m/h)642a2為控制斷面，可以滿足V1<V2<2.0m/h的條件，具有較好的固液分離要求。因?yàn)樯先窍露薈至下三角形斜面和垂直距離CE=b3Sin55°=0.35X0.819=0.29(m)BC=CE/sin35°=0.29+0.5736=0.51(m)BD=BC/sin550=0.62(m)取AB=0.4(m),上三角形集氣罩的位置即可確定，其高h(yuǎn)4為:h4=ABcos55b2tan20.9955=0.40.57

49、36-tan55=1.03m2已知上三角形集氣罩頂?shù)乃顬?.5m則上下三角形集氣罩在反應(yīng)器內(nèi)的位置已經(jīng)確定，如下圖5.3所示。圖5.3單元三項(xiàng)分離器計(jì)算草圖本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第22頁(yè)共49頁(yè)三相分離區(qū)總高度：h=h2h3h4-hs式中：h2一集氣罩以上的覆蓋水深，取0.5m；h31.2AF=1.46(m)sin55sin55DF=AF-BD-AB=1.46-0.62-0.4=0.44(m)h5=DFsin55.=0.44sin55.=0.36(m)則：h=0.51.21.03-0.362.37(m)UASB總高度H=7.5(m),沉淀區(qū)高2.37m,污泥床高2.6m,懸浮區(qū)高2.53m,超高0.5

50、m。根據(jù)已確定的三相分離器構(gòu)造，還應(yīng)該校核一下氣液分離的條件是否符合要求。沿AB方向水流的速度va可用下式計(jì)算：Q單CEB22n1250.29102261.80m/h設(shè)氣泡的直徑dg=0.01(cm),在常溫(20C)下，取p1=1.03(g/cm3),pg=1.2X10-3(g/cm3),v=0.0101(cm2/s)(按凈水取值),0=0.95。N=0.0101X1.03=0.0104g/(cms),由于廢水的卜一般比凈水的代大，可取廢水的N為0.02g/(cm-s),則:g、20.9598132vb1-%d=1.03-1.2100.01=9.58m/h18口180.02根據(jù)前面的結(jié)果有:

51、"2=駒=1.275,與="8=5.32,則可滿足迄生的要AB0.4Va1.80VaAB求，可以脫除直徑等于或大于0.01cm的氣泡。5.5.2.4 進(jìn)水分配系統(tǒng)的考慮(1)采用穿孔管配水，進(jìn)水管總管徑取200mm,流速約為0.95m/s。每個(gè)反應(yīng)器設(shè)10根d150mm的穿孔管。每?jī)筛苤g的中心矩為1.5m,配水孔徑采用小15mm孔距為1.5m,每個(gè)孔的服務(wù)面積為1.5X.5=2.25m2,孔徑向下，穿孔管中心距反應(yīng)器為0.25m,每個(gè)反應(yīng)器共有60個(gè)出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水，每個(gè)孔的流速為16:本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第23頁(yè)共49頁(yè)QmaxQ孔6x60vAA0.012/602=1.1

52、m/s0.0152jiI22則進(jìn)水部分水頭損失為：h=2g1.12查表得巴=1.06,h=1.06父=0.065(m)2g(2)布水孔孔徑共設(shè)置布水孔60個(gè)，出水流速u選為2.2m/s,則孔徑為d=250/20.018m603.142.2(3)驗(yàn)證常溫下，容積負(fù)荷(Nv)為：6.0kgCOD/(m3d);產(chǎn)氣率為：0.3m3/kgCOD;需滿足空塔水流速度uk01.0m/的塔沼氣上升流速ug<1.0m/h空塔水流速度uk=Q="£=0.71(m/h)<1.0(m/h)符合要求。S352空塔氣流速度ugQC°rS6000/242.40.80.3352=0

53、.41(m/h)<1.0(m/h)符合要求。5.5.2.5 出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮(1)出水槽設(shè)計(jì)對(duì)于每個(gè)反應(yīng)池，有6個(gè)單元三相分離器，出水槽共有6條，槽寬0.3m。單個(gè)反應(yīng)器流量qi=-Q-=儂=0.0694m3/s36003600設(shè)出水槽口附近水流速度為0.2m/s,則槽口附近水深知=94=0.193mua0.30.2取槽口附近水深為0.25m,出水槽坡度為0.01;出水槽尺寸11mx0.3mX0.25m；出水槽數(shù)量為6座。(2)溢流堰設(shè)計(jì)出水槽溢流堰共有12條(6X2),每條長(zhǎng)11m,設(shè)計(jì)900三角堰，堰高50mm,堰口水面寬b=60mm。每個(gè)UASB反應(yīng)器處理水量69.4L/s,查知

54、溢流負(fù)荷為1-2L/(m-s),設(shè)計(jì)溢流負(fù)荷本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第24頁(yè)共49頁(yè)f=1.8L/(m-s),則堰上水面總長(zhǎng)為：L=%=694=38m。f1.8633/12=53個(gè)。三角堰數(shù)量：n=-=38=633個(gè)，每條溢流堰三角堰數(shù)量:b6010一條溢流堰上共有53個(gè)100mm的堰口，53個(gè)110mm的間隙堰上水頭校核3每個(gè)堰出流率：q=%=.=11.010*m*/sn633按90°三角堰計(jì)算公式，q=1.43h2.50.4_50.4皿rq)f11.0x10堰上水頭：h=l-f=0.0226m11.43；1.43)出水渠設(shè)計(jì)計(jì)算反應(yīng)器沿長(zhǎng)邊設(shè)一條矩形出水渠，6條出水槽的出水流至此出水渠。設(shè)出水渠寬0.8m,坡度0.001,出水渠渠口附近水流速度為0.3m/s。渠口附近水深巫=能更生=0.289muxa0.80.3以出水槽槽口為基準(zhǔn)計(jì)算，出水渠渠深：0.25+0.289=0.54m1,出水渠長(zhǎng)取15m,出水渠尺寸為15mx0.8mX0.54m,向渠口坡度0.001。UASB排水管設(shè)計(jì)計(jì)算選用DN300鋼管排水，充滿度為0.6,管內(nèi)水流速度為=1.64m/s469.41042二0.60.325.5.3.6沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算(1)沼氣產(chǎn)量計(jì)算沼氣主要產(chǎn)生于厭氧階段，設(shè)計(jì)產(chǎn)氣率取