1、装订线安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称青岛啤酒厂4500m3/d生产废水处理工程设计学 院 能源与环境学院专业班级环*姓 名*学 号12*毕业设计(论文)的主要内容及要求：本课题针对青岛啤酒厂污水水质水量的特点，要求经处理后达到排放的要求，具体设计内容如下：1阅读英语学术论文，并翻译成中文；2根据设计资料和要求，参考相关文献与设计资料，确定最佳的处理工艺，撰写文献综述；3根据设计计算主要的工艺参数，确定各处理构筑物的尺寸，其次查阅相关书籍完成水力计算，完成设计计算书的编写；4根据计算结果绘制工艺流程图、平面布置图、高程布置图、主处理构筑物的平剖面图
2、：要求用CAD绘制，总数不少于10张A1图纸（至少一张手工图）；5查阅给排水设备手册对处理过程中需要的通用设备进行选型；6根据现市场平均价格对本设计进行投资估算及运营经费估算；7完成本论文设计说明书的编写并详细审核。指导教师签字：摘 要随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，人们对啤酒的需求量也酒工业随之日益发展。伴随着啤酒厂建厂规模的扩大，啤酒废水的排放水量也日益增大。啤酒厂废水具有有机物浓度高、BOD5/COD高、可生化性良好等特点，中高浓度的啤酒废水处理工艺的理论和用研究在国内外也逐渐成为热点。通过对某啤酒厂产生的废水水质、水量的分析研究，探索适合于中高浓度啤酒废水处理工艺的技术
3、路线以及设计参数。采用上流式厌氧污泥床(UASB)和循环式活性污泥系统(CASS)组合工艺来处理该啤酒厂废水。同时对UASB+CASS组合工艺提出了合理的设计参数，并进行了技术经济分析。该啤酒厂设计规模4500m3/d，在进水COD2500 mg/L，BOD51400 mg/L；厌氧工艺采用上流式厌氧污泥床工艺(UASB)，容积负荷Nv为4.5kg COD/(m3d)；好氧工艺采用循环式活性污泥系统，BOD5污泥负荷Ns为0.1kg BOD5/kg MLSS的条件下，UASB单元对COD去除率达80，CASS单元对COD去除率达85，处理后废水达到 啤酒生产企业水污染物排放最高允许限值(GB1
4、9821-2005)，COD80 mg/L，BOD520 mg/L，污水处理站的运行成本为0.53元/m3废水。关键词：啤酒废水；厌氧-好氧；UASB；CASSAbstractWith the rapid development of the continuous improvement of peoples living standards,the requirement for beer is increasing .Along with the expansion of the scale brewery factories,the discharge of brewery wastew
5、ater has good biodegradability.It has gradually been a hot researches the entire world high about the treatment of the brewery wastewater.The purpose of this research is to explore the suitable technology roadmap as well as design parameters for the high concentration of brewery wastewater.Use up-fi
6、ow anaerobic sludge blanket (UASB) and cyclic activated sludge system (CASS) combined process to deal with the brewery wastewater.Also research the reasonable design parameters,and the technical and economic analysis for UASB+CASS combined process.The main research results that the conditions of des
7、ign size 4500m3/d,the influent COD2500mg/L,BOD51400 mg/L;up-flow anaerobic sludge bed anaerobic process technology (UASB),volume load NV:45kg COD/(m3/d);aerobic process using cyclic activated sludge system,BOD5 sludge load NS:0.1kg BOD5/kg MLSS,UASB unit COD removal rate of 80%,CASS unit COD removal
8、 rate of 85%.The treated wastewater achieves the standard of “Integrated Wastewater Discharge Standard” (GB19821-2005),COD80mg/L,BOD520mg/L.The running cost the sewage treatment station was 0.53 yuan /m3 wastewater.Keywords：Brewery Wastewater；Anaerobic+Aerobic；UASB+CASS目 录第 1 章 绪论11.1啤酒废水的来源11.1.1啤酒
9、废水的来源11.1.2啤酒废水的水质特征21.2国内外啤酒废水处理技术进展21.2.1好氧处理工艺21.2.2厌氧处理工艺41.2.3厌氧-好氧联合处理工艺4第2章 方案比较与选择62.1设计基础资料62.1.1 废水水质与水量62.1.2 废水排放标准62.2 设计方案选择原则62.3 设计方案比较72.3.1啤酒废水处理工艺72.3.2方案确定8第3章 污水处理构筑物设计计算93.1格栅93.1.1 设计依据93.1.2 设计参数93.1.3 格栅设计计算103.2水力筛123.2.1设计说明123.2.2 设计参数123.2.3设计计算123.3 调节池133.2.1 调节池的容积133
10、.3.2 调节池的尺寸133.3.3 搅拌机及提升泵选型143.4 UASB工艺143.4.1设计说明153.4.2设计参数153.4.3 设计计算153.5 CASS工艺233.5.1 参数选择243.5.2运行周期及时间确定243.5.3反应池容积计算25第四章 污泥处理构筑物设计计算354.1污泥浓缩池354.1.1 设计参数354.1.2 设计计算36第五章 污水处理厂平面和高程设计395.1平面布置内容395.2平面布置的原则395.3管线设计405.3.1污水管线设计405.3.2污泥管405.3.3给水管405.3.4空气管415.4污水处理厂高程布置415.4.1污水各处理构筑
11、物之间连接管渠水力计算415.4.2污水各构筑物间高程布置425.4.3污泥各处理构筑物间连接管渠计算425.4.4污泥各处理构筑物高程布置425.4.5污泥泵43第六章 技术经济计算436.1工程造价估算436.1.1土建费用436.1.2设备估价446.1.3工程直接投资456.1.4工程建造其他费用456.2工程总造价456.3运营经费466.3.1员工工资466.3.2电费466.3.3运营水费466.3.4运营总费用466.4折旧费466.5污水处理单价47第七章 总结47参考文献48致谢50共 3 页 第 2 页装订线安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书第 1 章 绪论随着我国经济
12、的快速发展，人民生活水平不断提高，酿酒工业迅速发展，废水的排放量随之增大，使得水环境的污染日益严重，已经严重阻碍了我国经济和社会的可持续发展。在中国酿酒工业中，啤酒生产为主导产业，其产量最大，增长幅度也最快1。我国啤酒产量在 2002 年首次超过美国，成为世界第一啤酒生产大国后，啤酒产量一直保持 10% 的年增长率向前发展，已连续十年成为世界第一啤酒生产大国2。经过近10年的发展，全国的啤酒企业已发展至1000多个，年产啤酒3000万吨左右，遍布各省、市、自治区。啤酒企业中年产10万吨以上的有近40个，占总产量的35.8；5万吨到10万吨的有150个左右，占总产量的50；年产5万吨以下的企业约
13、400个。啤酒生产行业是耗水量较大的行业，各企业用水量相差较大，每生产1吨啤酒耗水量从10到50吨不等3。以生产每吨啤酒排放20m3废水计算，我国啤酒工业排放的废水量每年达4.0亿m3。啤酒废水排放水量较大，富含淀粉、蛋白质、糖类等的中等浓度的有机废水，其生化性较好4，若直接排放到周边水体中，会对环境造成巨大的污染，故啤酒废水的有效处理是一个亟待解决的问题，这对促进啤酒产业持续、快速、健康的发展具有极其重要的意义。1.1啤酒废水的来源1.1.1啤酒废水的来源按有机物含量划分，啤酒废水可分为三类5：（1）清洁废水：冷冻机、麦汁、发酵等的冷却水及洗瓶机的冲洗水等，是可以回收利用的清洁水；（2）清洗
14、废水：生产装置的清洗水、发酵车间的漂洗酵母水、灌装车间的洗瓶水等，含有不定量的有机物和无机物；（3）含渣废水：灌装车间的有机废水以及无机物废水；啤酒生产工艺以及废水来源见图 1-1：图 1-1 啤酒生产工艺流程以及废水排放源按生产工序划分，啤酒废水可分为三类： 冷却水，约占总水量的 70，可再利用的清洁水； 酿造测洗废水：约占总量的56，属高浓度有机废水； 洗瓶“冲洗”杀菌水：约占总量的20。1.1.2啤酒废水的水质特征啤酒工业废水的具体特征有以下5点： 啤酒工业耗水量大，并且随生产工艺、生产水平等有差异； 啤酒废水的来源具有复杂性以及多样性的特点； 排放的水量大，有机物浓度高，色度较深，悬浮
15、固体含量高，水质变化较大6-7。 废水的pH、CODCr、BOD5较为稳定，BOD5/COD值较高，可生化性较好。 啤酒废水中有机物的浓度较高，虽然无毒，但排入水体要消耗大量的溶解氧，对水体环境将造成严重危害7。1.2国内外啤酒废水处理技术进展目前，国内外啤酒废水的处理工艺，都是以生化法为中心的处理系统。与普通物化法、化学法相比较，生化处理法具有处理工艺成熟、处理效率高、处理成本低等优点。因此在啤酒废水的处理工艺中，生化处理得到了广泛的应用。随着科学技术的发展，人们在实际处理过程中对生物处理法、生物膜法、活性污泥法、好氧法、厌氧法、厌氧-好氧相结合法以及接触氧化法等各处理方法进行优化组合，以达
16、到对啤酒废水的最佳处理效果。目前厌氧与好氧工艺在啤酒废水处理上的运用较为广泛。1.2.1好氧处理工艺20世纪80年代初，啤酒废水处理主要采用好氧处理技术,包括活性污泥法、高负荷生物滤池和接触氧化法等8-11。（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，运行可靠的方法,具有投资省、处理效果好等优点9。根据我国安徽省大田县、扬州等啤酒厂的实际工程可知，进水 CODCr一般为10001500 mg/L时，出水CODCr可降至50 100 mg/L，去除率为92%96%10。但是，易产生污泥膨胀、动力消耗高、占地面积较大等是活性污泥法的重要缺点，使其未能广泛运用11。（2）接触氧化工
17、艺接触氧化法就是在池内设置填料,经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下,废水得到净化。该方法处理能力大,抗冲击负荷能力强，污泥产量少无污泥膨胀现象，但运行费用高，并且所使用的填料易堵塞，维修较麻烦。北京某啤酒厂废水采用接触氧化工艺进行处理，采用二级接触氧化工艺来解决啤酒废水COD值较高的问题，能够防止污泥膨胀的现象。负荷范围可以选择1.01.5kgBOD5/(m3d)，出水水质COD：60mg/L，BOD5：10mg/L，SS：30mg/L12。（3）SBR工艺通过间歇曝气可以使动力耗费显著降低,同时废水处理时间也短于普通活性污泥法。SBR法是一种改进型的活性污泥法,它具有工
18、艺简单、造价低,时间上具有理想的推流式反应器特性,运行灵活,脱氮除磷效果好等优点。珠江某啤酒厂采用该法，COD的去除率在96%以上13。（4）氧化沟工艺氧化沟的处理技术已被公认为一种较成功的活性污泥法工艺,其具有以下5个有优点14： 工艺流程简单、构筑物少、管理方便； 处理效果稳定、出水水质好； 基建费用低； 产泥量少，污泥性能稳定； 承受冲击负荷能力强。但该方法的污泥浓度高，污水停留时间长，基建投资大。（5）CASS工艺CASS是一种循环式活性污泥法，CASS反应池一般用隔墙分隔成三个区:生物选择区、预反应区、主反应区。目前很多厂家采用CASS工艺处理啤酒废水15-16。该法具有占地面积小、
19、无需沉淀池以及复杂的污泥回流系统、机械设备少、运行费用低、操作简单及自动化程度高等优点17。周刚等研究表明某啤酒厂在低温下也能顺利地进行污泥的培养和驯化，且可使出水满足国家排放标准要求18。1.2.2厌氧处理工艺厌氧生物处理是利用厌氧生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物(沼气和水)和少量的细胞物质，从而达到了废水处理和回收能源目的。常见厌氧反应器有上流式厌氧污泥床(UASB)、EGSB反应器、厌氧流化床(UFB)、折板厌氧反应器(ABR)等等19。（1）UASB 反应器UASB反应器由污泥反应区、三相分离区和气室三部分组成20。UASB 工艺因其工艺结构紧凑、处理能力大、
20、效果好、投资省而在国内外啤酒废水治理中被广泛应用。张振家等研究发现，采用UASB-SBR工艺处理废水,UASB反应器进水CODCr在10003000 mg/L之间时,出水CODCr稳定在200mg/L左右21。UASB工艺在国内啤酒废水处理方面应用很普遍,实践证明UASB完全适用于处理啤酒废水,而且厌氧硝化工艺与啤酒酿造等相类似，故啤酒厂家容易掌握此技术22。（2）IC反应器内循环(Internal Circulation, IC)厌氧反应器实际上是由2个UASB反应器串联叠加而成，上部为低负荷区，下部为高负荷区，利用沼气上升带动污泥循环23。沈阳华润雪花啤酒有限公司采用IC反应器，CODCr
21、去除率稳定在80%，容积负荷高达2530 kg/(m3d)24-25。（3）EGSB反应器EGSB反应器实际上是改进的UASB反应器，通常比UASB反应器的运行效果好26。但左剑恶等研究发现EGSB反应器不适合处理含悬浮物的废水30，而且EGSB对三相分离器的要求比较严格。1.2.3厌氧-好氧联合处理工艺仅仅使用好氧工艺，其耗能太高，产污泥量大；厌氧工艺虽然能产生沼气，但污染物的去除效果不佳。故厌氧-好氧联合工艺成为啤酒废水废水处理技术的热点。从80年代开始，厌氧好氧生物处理组合工艺逐渐成为主导工艺。厌氧一好氧组合工艺中：厌氧工艺能去除废水中大量的有机物和悬浮物，使与之组合的好氧工艺有机负荷减
22、小，好氧污泥量也相应降低，整个工艺的反应容积小得多；厌氧阶段的容积负荷高、抗冲击负荷能力强，能够降低系统的基建费用，同时还可以回收沼气；厌氧工艺作为前处理工艺能起到均衡作用，减少后续好氧工艺负荷的波动，使好氧工艺的需氧量大为减少且较为稳定，既节约能源又方便工业上的实际操作12；好氧阶段的主要作用是进一步降低厌氧系统出水的各项污染指标，以达到排放标准。所以采用厌氧一好氧处理抗生素废水，不仅克服了好氧处理的高能耗、高运转费用及稀释水量大等缺点，也克服了厌氧处理出水不能达标排放的缺点，在经济及技术上均可行。通过业内各专家的研究以及工程实践证明，厌氧-好氧联合工艺处理啤酒废水是具有较好的处理效果，而且
23、技术成熟、可靠。其中厌氧工艺大多采用UASB反应器、水解酸化池以及IC反应器等工艺；好氧工艺大多采用接触氧化法、SBR、CASS 法27。第2章 方案比较与选择2.1设计基础资料2.1.1 废水水质与水量 废水水量水质见表2-1表2-1 废水水量水质表项目水量(m3/d)COD(mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)pH进水水质45005000190015006-82.1.2 废水排放标准该污水处理厂处理后的水质要求要达到啤酒生产企业水污染物排放最高允许限值中的标准，其标准限值见表2-2：表2-2 废水排放标准限值表(单位：mg/L)项目COD(mg/L)BOD5 (mg/L)SS
24、 (mg/L)pH排放限值8020706-92.2 设计方案选择原则本设计为工业废水的处理，其处理方式与处理水量、原水水质、排放标准、建设投资、运行成本、处理效果及稳定性，工程应用状况、维护管理是否方便以及能否与深度处理组合等因素有关。具体可以从以下几个方面考虑：（1）本设计出水水质要求达城镇污水处理厂污染物排放国家三级标准GB18918-2002。（2）采用成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行费用。同时充分考虑先进的前沿技术。（3）设备选型兼顾通用性和先进性，确保运行高效、稳定、可靠。（4）运行灵活、管理方便、维修简单，充分考虑操作自动化，减少操作劳动强度。（
25、5）设计新颖美观、布局合理，具有时代感。（6）采取有效措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理、处置固体废弃物，避免二次污染。（7）处理站内设置必要的监控仪表，提高管理水平。（8）工程建设完成后，力争达到社会效益、经济效益、环境效益的最佳统一。2.3 设计方案比较2.3.1啤酒废水处理工艺啤酒废水中大量的污染物是溶解性的糖类、乙醇等，这些物质具有良好的生物可降解性，可采用生物氧化法处理。常用处理啤酒废水的工艺有以下几种9-21：（1）厌氧处理工艺厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其碳化的技术，它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳。对处理中高浓度的废水，厌氧比好氧处理不仅运转费
26、用低，而且可回收沼气；所需反应器体积更小；能耗低，约为好氧处理工艺的 10%15%；产泥量少，约为好氧处理的10%15%；对营养物需求低；既可应用于小规模，也可应用大规模。常用的厌氧反应器有 UASB、AF、FASB 等，UASB反应器与其他反应器相比有以下优点22-30：降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流；不填载体，构造简单节省造价；由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不设搅拌设备；污泥浓度和有机负荷高，停留时间短。厌氧法的缺点主要是不能去除氮、磷，出水往往达不到排放要求，常常需对厌氧处理后的废水进一步用好氧的方法进行处理，使出水达标排放。（2）好氧处理工艺啤酒废水处理主要采用好
27、氧处理工艺，主要由普通活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法和SBR法。传统的活性污泥法由于产泥量大，脱氮除磷能力差，操作技术要求严，目前已被其他工艺代替。近年来，SBR和氧化沟工艺得到了很大程度的发展和应用。SBR工艺具有以下优点：运行方式灵活，脱氮除磷效果好，工艺简单，自动化程度高，节省费用，反应推动力大，能有效防止丝状菌的膨胀。CASS工艺（循环式活性污泥法）是对SBR方法的改进。该工艺简单，占地面积小，投资较低；有机物去除率高，出水水质好，具有脱氮除磷的功能，运行可靠，不易发生污泥膨胀，运行费用省。但好氧处理工艺存在曝气能耗大、污泥产量大的缺点，故厌氧-好氧处理工艺逐渐被深入研究和开发利用
28、。（3）厌氧-好氧联合处理技术独立的厌氧处理工艺和独立的好氧处理工艺都存在各自的缺点，采用厌氧-好氧联合处理技术，能弥补厌氧和好氧各自的缺点，通过上述比较UASB一CASS工艺具有技术上先进可行性，投资小，运行成本低，效果好，可回收能源产出颗粒污泥产品等优点，符合本设计工艺要求。综上所述，本设计采用UASB一CASS联合处理工艺对啤酒废水进行处理。2.3.2方案确定（1）工艺流程图图2-2 啤酒废水处理工艺流程图啤酒废水先经过中格栅去除大杂质后进入调节池，进行水质水量调节，进入调节池前，根据在线pH计的pH值用计量泵将酸碱送入调节池，调节池pH值在6.57.5之间。用污水提升泵将废水提升至水力
29、筛，进一步去除小颗粒杂质，之后流入UASB池进行厌氧消化，降低有机物浓度。厌氧处理过程中产生的沼气收集到沼气柜。UASB反应器内污水流入CASS池中进行好氧处理后达标出水。来自UASB反应器、CASS反应池的剩余污泥收集到污泥浓缩池进行浓缩，浓缩后进入污泥脱水机房，进一步降低污泥的含水率，实现污泥的减量化。污泥脱水后形成泥饼，装车外运处置。第3章 污水处理构筑物设计计算3.1格栅格栅是由一组平行的金属或尼龙等非金属材料的栅条支撑的框架，设在处理构筑物之前，垂直或斜置于污水流经的渠道上，主要功能是去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，保证后续处理系统的正常运行。一般情况下分为粗细两道格栅。目前格栅的种
30、类繁多，发展较快，从格栅的型式来分，可分为链式机械格栅除污机、一体三索式格栅除污机、回旋式格栅除污机和阶梯式格栅除污机等等。3.1.1 设计依据设计依据31如下：（1）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求： 人工清25mm40m； 机械清渣16mm25mm； 最大间隙40mm。（2）过栅流速一般采用0.6m/s1.0m/s。（3）格栅前渠道内的水流速度一般采用0.4m/s0.9m/s。（4）格栅倾角一般采用采用4575。人工清除的格栅倾角小时，较省力，但占地多。（5）机械格栅不宜少于2台，如为1台时，应设人工清除格栅备用。（6）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统的
31、类型等因素有关。在无当地资料时，可采用： 格栅间隙16mm25mm：0.10m30.05m3栅渣/103污水； 格栅间隙30mm50mm：0.030.10m3栅渣/103污水；栅渣的含水率一般为80%，密度约为960kg/m3。（7）在大型污水处理厂或泵站前的大型格栅（每日栅渣量大于0.2 m3），一般采用机械清渣。小型污水处理厂也可采用机械清渣。3.1.2 设计参数设计流量Q0=4500m3/d=187.5m3/h=0.052m3/s过栅流速v=0.7m/s格栅倾角=60栅前水深h=0.4m进水渠道渐宽部分展开角度1=203.1.3 格栅设计计算格栅计算32如下：栅条用扁钢，栅条间隙宽度b=
32、0.015m，栅条宽度s=0.01m，进水渠宽B1=0.20m。（1）栅条的间隙数 （3.1）式中：Q设计流量，m3/s；格栅倾角，=60；b格栅间隙，m；h栅前水深，m；n栅条间隙数,个。计算得：（3.2）（2）栅槽宽度式中：n栅条间隙数；s栅条宽度，m；b格栅间隙，m。计算得：（3）进水渠道渐宽部分的长度（3.3）式中：进水渠道渐宽部分的展开角度；B栅槽宽度，m；B1进水渠宽，m。计算得：（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度式中：L1进水渠道渐宽部分长度，m；计算得：（5）通过格栅的水头损失设栅条断面为锐角矩形断面，=2.42（3.4）式中：K系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，
33、取k=3,；阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时=1.79。计算得：（6）栅后总高度式中：h2栅前渠道超高，一般采用0.3m计算得：（7）栅槽总长度其中计算得：（8）每日栅渣量（3.5）式中：设计流量，m3/s；W1单位栅渣量，m3/103m3污水,取W1为0.07；KZ总变化系数。计算得：该栅渣量大于0.2，因此宜采用机械清渣。选择除污机型号性能见下表3-1。表3-1除污机性能型号安装角度（）格栅间隙 b（mm）电动机功率（kw)设备(mm)沟宽(mm)HF-50060200.755000550（9）计算示意图格栅计算示意图见图3-1。图3-1 ：格栅计算示意图3.2水力筛3.2.1
34、设计说明过滤废水中的细小悬浮物。3.2.2 设计参数设计流量 Q = 5000 m3/d = 208.33 m3/h =0.058 m3/s。3.2.3设计计算机型选取选HS120型水力筛三台（两用一备），其性能如表4-3：表 3-2 HS120 型水力筛规格性能型号处理水量（m3/h）筛隙（mm）设备重量（kg）设备运行重量（kg）HS1201001.546019503.3 调节池一般工企业排出的废水，水质、水量、酸碱度或温度等水质指标随排水时间大幅度波动，中小型工厂的水质水量的波动更大。为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，絮对废水的水量和水质进行调解。一般来说，调节池具有下列作用：（1
35、）减少或防止冲击负荷对设备的不理影响；（2）使酸性废水和碱性废水得到中和，使处理过程中pH值保持稳定；（3）调节水温；（4）当处理设备发生故障时，可起到临时的事故贮水池的作用；（5）集水作用，调节来水量和抽水量之间的不平衡，避免水泵启动过分频繁。3.2.1 调节池的容积1.每日处理的总废水量：Q=4500m3/d2.最大时平均流量 =4500/24=187.5m3/h3.停留时间t=8h调节池的容量：（3.6）式中：最大时平均流量，m3/h，t停留时间，h。计算得：3.3.2 调节池的尺寸设该调节池的有效水深为5m,根据计算的调节容积，确定调节池的尺寸为：采用矩形池，池的表面积为 （3.7）式
36、中：V调节池体积，m；H调节池水深，m。计算得：取调节池的宽度为16m,长为20m，则调节池的实际尺寸为。3.3.3 搅拌机及提升泵选型（1）搅拌机选型在调节池内安装5台搅拌机，防止沉淀，搅拌机型号为JBJ-800。（2）提升泵选型在调节池集水坑内安装3台提升泵，型号150JYWQ200-30-37,其具体参数如下表3-3:表3-3 150JYWQ200-30-37型污水泵性能参数型号口径（mm）扬程（m）流量（m3）转速（r/min）功率（kW）150JYWQ200-10-1510200290015表3-4 JBJ-800型搅拌泵性能参数型号口径（mm）叶轮直径（m）电流（A）转速（r/mi
37、n）功率（kW）JBJ-8006.22748073.4 UASB工艺3.4.1设计说明UASB反应池由进水分配系统、反应区、三相分离器、出水系统、排泥系统及沼气收集系统组成。UASB 反应池有以下四个优点：（1）沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流；（2）不填载体，构造简单节省造价；（3）由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不设搅拌设备；（4）污泥浓度和有机负荷高，停留时间短。3.4.2设计参数（1）容积负荷：Nv=4.5kgCODcr/m3d；（2）污泥产率：0.08kgVSS/kgCODcr；（3）产气率：0.40m3/kg CODcr；（4）设计水量：Q=4000m3/d=1
38、66.7m3/h=0.046m3/s。水质指标，进出水水质指标见下表3-4表3-4 水质指标项目CODcrBODSS进水20001000700出水300250420去除率85%75%40%3.4.3 设计计算设计计算21.28如下：（1）UASB反应器容积及主要构造尺寸确定反应器总有效容积 V=（3.8）式中：V反应器总有效容积，m3；Q设计流量，m3/d；Nv容积负荷,kgCOD/(m3d)；S0、Se进出水COD的浓度,kgCOD/m3；计算得：V=采用矩形池，设两座，采用公共壁。节省造价。反应器有效高度为5m，则横截面积 单池从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1左右较为合适。设
39、池长L=18m,则宽，取10m。单池面积：，设计反应池总高H=5.5，超高0.5m。单池有效容积总有效容积 ，负荷邮寄负荷要求。（2）水力停留时间（HRT）及水力负荷率(Vr)（3.9）（3.10）对于颗粒污泥，水力负荷Vr=0.10.9m3/(m2/h),符合要求。（3）进水配水系统的设计1）设计原则： 进水必须要反应器底部均匀分布，确保各单位面积进水量基本相等，防止短路和表面负荷不均； 应满足污泥床水力搅拌需要，要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌； 易于观察进水管的堵塞现象，如果发生堵塞易于清除。2）布水系统设置：进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量来定，本设计采用连续均匀的进水方式，一
40、管多点的布水方式。当容积负荷大于4kgCODcr/m3d时，每个进水口负责的布水面积应大于2m2 21。本设计池中共设置72个布水点，则每点的负荷面积为：进水总管管径取300mm，流速约为1.7m/s，每个反应池设一根管径为100mm的配水管。配水系统采用多孔配水方式，支管位于配水管两侧，设置12根d=50mm的配水支管，同侧每两根水管的中心距3000mm,每根水管有6个配水孔，配水孔孔径取15mm,孔距700mm,孔口向下。布水孔径计算：流速（3.11）配水孔612=72个，出水口流速2.5m/s,则孔径为，取15mm。配水管设置在距离池底500mm处。验证：中温度35，容积负荷4.5kgC
41、ODcr/m3d，沼气产率为0.4m3/kgCODcr，满足空塔水流速度u1.0m/h，空塔沼气上升速度ug1.0m/h。空塔水流速度，空塔气流速度，故设计符合要求。（3）三项分离器设计1）设计原则沉淀区水力表面负荷1.0m/h；沉淀器斜壁角度在4560之间，使污泥不致积聚，尽快落入反应区内；进入沉淀区前，沉淀槽底缝隙的流速 2 m/h；总沉淀水深应大于1.5 m；水力停留时间介于1.52 h；三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.51.0m；沉淀区斜面高度为0.51.0m。2）沉淀区设计沉淀区面积等于反应器面积，则沉淀各部分区尺寸等于反应器的尺寸，即其长度L=12m，宽度B=6m。则其表
42、面负荷也为0.58m3/m2h。3）回流缝设计取单个三相分离器的宽为b=3m，长l=10m，故每池采用n=6个三相分离器。取上下三角形集气罩的斜面的水平夹角为=55。则下三角形集气室底部宽为：（3.12）式中：b1三角集气室底水平宽度，m上下三角集气室斜面的水平夹角h3下三角集气室的垂直高度，m,取h3为1.1m。计算得：（3.13）则相邻两个下三角形集气室之间的水平距离：b2 =b2b1 =3-0.772=1.46m则下三角形回流缝的面积为：S1 = = 1.46106=87.6m2下三角集气室之间的污泥回流逢中混合液的上升流速(V1)可用下式：V1 =（3.14）式中: Q1反应器中废水流
43、量，m3/h；S1下三角形集气室回流逢面积，m2。V1=、设上三角形集气室回流缝的宽度CE =0.45m，则上三角形回流缝面积为：S2 =CEl2n=0.451026=54m2上下三角形集气室之间回流逢中流速(V2)可用下式计算：V2 =（3.15）式中：Q1反应器中废水流量，m3/h；S2上三角形集气室回流逢面积，m2。V2 =则V1 V2 1.5m,满足要求。上三角形集气罩底部到下三角形集气罩底部的距离为：H4=AD+DI=BC+DI=BC+ABcos55=0.26+0.4cos55=0.48m故三相分离器的高度为：H=h1+h2+h4式中：H三相分离器高度，m；h1，h2，h4，同上。H=1.11+0.5+0.48=2.10m5）气液分离设计： 由图3-4可知，欲达到气液分离的目的，上、下两组三角形集气罩的斜边必须重叠
