1、武 汉 纺 织 大 学摘 要UASB-CASS工艺全称为厌氧好氧二级处理活性污泥法，即污水通过调节沉淀池进入UASB反应池，在厌氧状态下产生的沼气，与污泥碰撞引起 附着气泡的污泥絮体脱气，污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面。出水进入接触氧化池，经充氧后以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化废水的作用。接着进入CASS反应池池实行连续进水、静态沉淀和间歇排水，对污染物质降解经历着“好氧缺氧厌氧”交替运行的过程，加之采用延时曝气与生物选择，有效地促进了难降解有机 物的好氧生化。在本次工艺中COD、BOD、SS的去除率达到：99.75%、99.875%、99.66%，出
2、水达到国家一级标准。工艺由于投资和运行费用低、处理性能高，尤其是优异 的脱磷除氮功能而越来越受到重视。该工艺已在酒厂含油废水、食品废水、屠宰 废水中得到广泛应用，尤其适用于工业污水和生活污水的处理。关键词：工业污水； UASB-CASS工艺； 工艺设计ABSTRACTUASB-CASS Technology called the Aerobic disgust Custody of 2 handle Activated Sludge Process , That By regulating sewage into UASB reactor pool , Anaerobic conditions
3、 in the gas , Sludge caused by collision with bubbles attached sludge floc degassing , Sludge particles of sludge bed sediments to the surface. Water into the contact oxidation pool, through the packing after oxygen filling in a certain velocity, contact with biofilm, biofilm and suspended activated
4、 sludge combination, to achieve the purification of wastewater. CASS pool water entered the introduction of the continuous inflow, Static precipitators and intermittent drainage, Degradation of pollutants experiencing “aerobic - anoxic - anaerobic“ alternative process, Moreover, using aeration and b
5、iological delay choice Effectively promoting the refractory organics aerobic biochemical. In this process of COD, BOD, SS removal rate : 99.75% , 99.875% , 99.66%. The water reach the state standards of two. Technology investment and operating costs low, Performance superb handling, Particularly out
6、standing Phosphorus and nitrogen functional and more importance. The process has been in the distillery oily wastewater, food waste water, wastewater slaughtering been widely applied, particularly applicable to the industrial effluents and sewage disposal.Keywords: Industrial sewage ； UASB-CASS tech
7、nology； process design目 录1. 概述 .11.1. 工程名称 .11.2. 工程概况 .11.3. 废水来源及特征 .11.4. 地理及气候特征 .21.5. 设计范围 .21.6. 设计依据及规范 .21.7. 设计原则 .32. 废水处理方案的选择及其比较 .42.1. 设计思路 .42.2. 处理工艺方案介绍 .42.2.1. 方案概述 .42.2.2. 方案的比较及确定 .62.2.3. 方案一中各污水处理构筑物对污水的处理效率 .72.2.4. 工艺流程说明 .83. 工艺设计计算 .83.1. 格栅的设计 .83.1.1. 格栅种类的选择 .83.1.2.
8、格栅的计算 .83.2. 提升泵房的设计 .93.3. 调节沉淀池的设计 .103.3.1. 设计参数 .103.3.2. 设计计算 .103.3.3. 污泥斗尺寸 .113.3.4. 进水布置 .123.3.5. 泵位及安装 .123.4. UASB 反应器的设计 .123.4.1. 设计参数 .123.4.2. 设计水质 .123.4.3. 设计计算 .123.4.4. 配水系统设计 .133.4.5. 三相分离器的设计 .143.5. CASS 反应器的设计 .183.5.1. 设计要求 .183.5.2. 设计计算 .183.5.3. 鼓风机房的设计 .253.6. 接触氧化池的设计
9、.253.6.1. 设计参数 .253.6.2. 接触氧化池尺寸 .253.6.3. 曝气系统的计算 .263.6.4. 污泥产量的计算 .283.7. 二沉池的设计 .293.7.1. 设计说明设计参数 .293.7.2. 池体设计计算 .293.8. 污泥处理系统 .313.8.1. 产泥量 .313.8.2. 浓缩池的设计计算 .323.8.3. 污泥脱水间的设计计算 .333.9. 废水处理站高程部分 .343.9.1. 污水处理构筑物高程计算 .343.10. 投资估算 .373.10.1. 土建部分投资估算表 .373.10.2. 主要设备材料估价表 .393.10.3. 间接投资
10、费用 .393.11. 运营成本 .40参考文献 .41致 谢 .42武汉纺织大学外经贸学院 2015 届毕业设计11. 概述水资源既是基础自然资源，是生态环境的控制性因素之一，同时又是战略性经济资源，是一个国家综合国力的有机组成部分。中国水资源问题十分突出，尤其是水资源短缺、旱涝灾害以及与水污染相关的生态环境问题已经成为我国社会经济发展重要的制约因素，受到国家和社会的高度关注。尤其近几年各类河流湖泊水质污染事件频发，水环境的污染已经对饮水安全及人身健康造成了严重影响。2000 年污水排放总量 620 亿吨，约 80未经任何处理直接排入江河湖库，90%以上的城市地表水体，97%的城市地下含水层
11、受到污染。其中有 10河段污染严重，已基本丧失使用价值，淡水湖泊处于中度污染水平，75%以上湖泊出现富营养化（张利平等，2009） 。所以提高水资源的利用效率、优化各类废水处理技术是缓解我国水资源忧患的重要举措。白酒是我国传统的蒸馏酒，也是世界上六大蒸馏酒之一。我国白酒生产采用固态酒酪发酵和固态蒸馏传统操作，是世界上独特的酿酒工艺。近年来，随着人们生活水平的提高，高档次名优白酒需求量增大，全国各大名酒厂纷纷扩建，增加产量，以满 足市场的需要，因此，白酒工业废水处理应引起高度重视 1。1.1. 工程名称湖南省某酒厂工业废水处理站设计1.2. 工程概况设计一座处理水量 6000m3/d 酒厂废水处
12、理站。水量：设计处理水量 6000m3/d。水质：COD40000mg/L；BOD 520000mg/L；pH45；SS2000020500mg/L；色度 5000 倍；处理后，出水水质达到以下标准：表 1-2 出水质要求项目 pH 值 COD（mg/L） BOD5（mg/L） SS（mg/L）色度（倍）出水水质 6-9 100 25 70 50 武汉纺织大学外经贸学院 2015 届毕业设计21.3. 废水来源及特征废水来源：白酒生产以水为介质，产生的废水可以分为两部分，一部分为高浓度有机废水，包括蒸馏锅底水、发酵盲沟水、蒸馏工段地面冲洗水、地下酒库渗漏水、 “下沙”和“糙沙”工艺操作期间的高
13、粱冲洗水和浸泡水，是一种胶状溶液，有机物和悬浮物都很高，但这部分废水水量很小，只占排放废水总量的；另一部分为低浓度有机废水，包括冷却水、清洗水，是废水的主体。水质特征：白酒在固态发酵、蒸馏过程中会产生不同浓度的污水。白酒污水水质浓度高、色度高。污水可生化性好。和大中型酒厂对比，小酒厂具有投资少、规模小、清洁生产水平低、污水混排、吨酒产污量大、污染严重的特点。小型白酒厂生产废水成分复杂，主要为乙醇、戊醇、丙醇、丁醇、脂肪酸、氨基酸、酯、醛。1.4. 地理及气候特征湖南省东、西、南三面山地环绕，逐渐向中部及东北部倾斜，形成向东北开口不对称的马蹄形。省内大于海拔 2000 米高点的分布与地势总特点基
14、本一致，集中分布在东、南、西三面的山地之中。湖南为大陆性亚热带季风湿润气候，气候具有三个特点：第一、光、热、水资源丰富，三者的高值又基本同步。第二，气候年内变化较大。冬寒冷而夏酷热，春温多变，秋温陡降，春夏多雨，秋冬干旱。气候的年际变化也较大。第三，气候垂直变化最明显的地带为三面环山的山地。尤以湘西与湘南山地更为显著。湖南年日照时数为 1300-1800 小时，湖南热量丰富。年气温高，年平均温度在 15-18之间。湖南冬季处在冬季风控制下，而东南西三面环山，向北敞开的地貌特性，有利于冷空气的长驱直入，故一月平均温度多在 4-7之间，湖南无霜期长达 260-310 天，大部分地区都在 280-3
15、00 天之间。年平均降水量在 1200-1700 毫米之间，雨量充沛，为我国雨水较多的省区之一。1.5. 设计范围根据所给设计指导书和任务书，完成该啤酒厂的废水处理工艺的确定，各个构筑物的尺寸的初步计算，同时按计算初步完成各主要构筑物的图纸设计。武汉纺织大学外经贸学院 2015 届毕业设计31.6. 设计依据及规范国家现行污水综合排放标准GB89781996 和其它相关的环境保护法规和规定等等。如中华人民共和国环境保护法所规定：（1） 产生环境污染和其他公害的单位，必须把环境保护工作纳入计划，建立环境保护责任制度；采取有效措施，防治在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体
16、、放射性物质以及噪声振动、电磁波辐射等对环境的污染和危害。（2） 新建工业企业和现有工业企业的技术改造，应当采用资源利用率高、污染物排放量少的设备和工艺，采用经济合理的废弃物综合利用技术和污染物处理技术。（3） 排放污染物超过国家或者地方规定的污染物排放标准的企业事业单位，依照国家规定缴纳超标准排污费，并负责治理。水污染防治法另有规定的，依照水污染防治法的规定执行。（4）对造成环境严重污染的企业事业单位，限期治理。同时还应该结合以下依据进行合理设计，具体有：中华人民共和国环境保护法 ； 建设项目环境保护设计规定 ；室外排水工程设计规范GBJ14-87（1997 年版）污水综合排放标准GB897
17、8-1996啤酒工业污染物排放标准GB19821-2005给水排水设计手册1、2、5、6、7、8、9、10、11酿造工业废水治理工程技术规范 （HJ 575-2010)1.7. 设计原则设计时尽量选用目前在国内外应用比较成熟的处理工艺。对于各个构筑物尺寸的设计设计计算应该遵循“经济合理，安全可靠”的设计原则。各个处理构筑物是污水处理站的主题建筑物，在污水处理的设计原则中，各构筑物的平面布置也是很重要的一部分，应该根据各个构筑物的功能要求和水力要求，结武汉纺织大学外经贸学院 2015 届毕业设计4合当地的地形和地质条件，确定它们在厂区的具体位置。其在厂区的平面布置的一般原则：（1）处理构筑物的布
18、置应紧凑，节约用地和便于管理。池形的选择应综合考虑占地多少和经济因素。一般而言圆形池子造价较低，但是出水构造较为复杂；而方形和矩形池子池壁较厚，不过运行管理会比较简单。（2）处理构筑物应该尽量按流程顺序布置，以避免管线迂回，同时应该充分利用地形，以减少土方量。（3）经常有人工作的建筑物如办公室、化验室等用房应该布置在夏季主导风向的上方向，在北方地区，同时需要考虑朝阳布置。（4）构筑物之间的距离应考虑敷设管渠的位置，运行管理的需要和施工的要求，一般采用 5-10m。可以更具具体情况进行合理的选择。（5）污水厂内应该设超越管或者是事故井，以便在发生事故时，使污水能够超越一步或者是全部构筑物，进入下
19、一级构筑物或事故溢流。2. 废水处理方案的选择及其比较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）水中 SS 等物理性污染物，一般采用物理方法如格栅、调节池、厌氧好氧反应以及沉淀池等工艺去除。结合本水质的特点，选择合理的工艺单元、构筑物及其型式。（2）对于难降解的 COD，单纯采用好氧或是厌氧的方法很难保证出水达标。故拟采用生物接触氧化法，同时选择经济合理的组合方式和构筑物型式。（3）虽然设计任务中对氮磷的去除没做具体要求，但是考虑到其存在的客观性，在设计方案的敲定中，也考虑到对氮磷的部分去除。（4）工艺方案确定后，具体的构筑物选型和设计时，要尽量做到组合的优化，比较准确的设计好各构筑物。2.2. 处理工艺方案介绍白酒废水的 BOD/COD 值很高，非常有利于生化处理，目前采用最广泛的是厌氧+好氧的联合处理技术，废水通过处理后可以达到排放标准。通过资料调研从众多处理工艺中初选两种进行对比选出最优处理方案
