【正文】 一池，不需設置二沉池及污泥回流設備。在該系統(tǒng)中，反應池在一定時間間隔內(nèi)充滿污水，以連續(xù)推流式處理方式運行，處理后混合液沉淀一段時間后，從池中 8 排除上清液，沉淀的生物污泥則留于池內(nèi)，用于再次與污水混合處理污水，這樣依次反復運行 [8]。 這種工藝的特點是 使處理流程簡潔，節(jié)省了運行費用，而把 UASB 作為整個廢水達標排放的一個預處理單元，在降低廢水濃度的同時 ，可回收所產(chǎn)沼氣作為能源利用。同時，由于大幅度減少了進入好氧處理階段的有機物量，因此降低了好氧處理階段的曝氣能耗和剩余污泥產(chǎn)量，從而使整個廢水處理過程的費用大幅度減少。采用該工藝既降低處理成本，又能產(chǎn)生 經(jīng)濟 效益。并且 UASB 池正常運行后，每天產(chǎn)生大量的沼氣， 可回收利用 [8]。 工藝選擇 通過各方面比較和結合實際情況，考慮經(jīng)濟效益，本次設計選用 UASB— CASS組合工藝。 UASB— CASS 組合 工藝特點和合理性說明 UASB 特點 [9] 沉降性能好，不設沉淀池，無需污泥回流。 不填載體，構造簡單，造價相對較低。 由于有消化氣的產(chǎn)生，污泥上浮造成了一定的攪拌，無需設攪拌器。 污泥濃度和有機負荷高，水力停留時間短。 發(fā)生堵塞的可能性小，動力消耗少，對水溫要求較低。 能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益：厭氧系統(tǒng)可產(chǎn)生能量 —— 沼氣，為能量凈生產(chǎn)系統(tǒng)。 CASS 特點 [8] 工藝簡單，穩(wěn)定可靠，操作維修方便，無需進行大量污泥回流； 運行周期靈活可變，耐沖擊負荷能力強； 能同時實現(xiàn)硝化／反硝化，以去 除污水中總氮，處理效率高，出水水質好； 池中沒有吸附選擇區(qū)，故無污泥膨脹，污泥產(chǎn)生量少； 在同一池內(nèi)進行產(chǎn)物降解過程和泥水分離過程，無需設置初沉池和二沉池，初投資低，運行費用少，占地面積??； 整套系統(tǒng)實行全自動控制，節(jié)省人工費用； 組合簡單，便于分階段施工。 . UASBCASS 組合工藝合理性說明 9 采用 UASBCASS曝氣生物濾池 工藝合理， 技術簡單、抗沖擊負荷能力強、節(jié)省能源、運行穩(wěn)定可靠、污泥排放量少、便于操作管理等 。在處理水質穩(wěn)定達標排放的同時，能夠得到飼料和沼氣，具有顯著的經(jīng)濟效益，實 現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。 對規(guī)劃區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)廢水進行集中處理，避免廢水對周圍水環(huán)境的嚴重污染。以較低的投入，可以收到良好效果，是一種合理、可靠的廢水處理方案 [12]。在對多套方案進行比較后，我們可以看到在此工程中 UASBCASS曝氣生物濾池 工藝從經(jīng)濟和技術上都占有優(yōu)勢，非常適合該廠啤酒廢水的處理。 工藝流 圖 UASBCASS 處理工藝流程圖 3 污水處理設備及構筑物的設計計算 格柵 設計作用 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進口處，用于截留較大的懸浮物或漂浮物，主要對水泵起保護作用，另外可減輕后續(xù)構筑物的處理負荷 [4]。 參數(shù)選取 格柵過柵流速一般采用 ～ 格柵前渠道內(nèi)的水流速度，一般采用 ～ 格柵傾角，一般采用 45～ 60o， 通過格柵的水頭損失，一般采用 ～ 格柵間工作臺兩側過道寬度不應小于 污泥脫水間 UASB 池 消毒 廢水 格柵 集水井 調(diào)節(jié)池 CASS 池 排放 污泥濃縮池 儲泥間 泥餅外運 篩網(wǎng) 濾液回流 風機 中水罐 沼氣罐 優(yōu)質污泥回收間 上清液 10 機械清渣不小于 本次設計選取中格柵；設計流量 Qmax = 14000m3/d = m3/h=； 柵條間隙 d = 15mm ；柵條寬度 s=10mm；柵前水深 h= 格柵安裝角度α = 60176。 ，柵前流速 v1= m/s ,過柵流速 v2=； 單位柵渣量 W1 = 。 格柵為中格柵直接設于排水渠道中。 設計計算 BB BαL500 H /tg α1000L =1/2L 12160176。hHhhhHh進柵條 工作平臺水2111111 α2 圖 3— 1 格柵計算草圖 柵條間隙數(shù) max sinQan bhv= 式中： Q 設計流量， m3/s α 格柵傾角，度 b 柵條間隙， m h 柵 前水深， m v 過柵流速， m/s si n si n 60 bhv ??? ? ??? 取 n=32 柵槽寬度 11 ( 1)B s n bn? ? ? 式中 B格柵槽寬度（ m） s每根格柵條的寬度（ m） B=310+4=790mm 取 進水渠道 進水渠道漸 寬部分長度，設進水渠道寬 B1= 漸寬部分展開角 α = 20176。 1110. 8 0. 65 0. 222 ta n 2 ta n 20BBl ??? ? ?? 式中 1l 進水渠道漸寬部分的長度（ m） 1B 進水明渠寬度（ m） 1? 漸寬處角度（176。），一般采用 10176。 30176。 柵槽與出水渠道連接處漸寬部分長度 12 2 122llm? ? ? 過柵水頭損失 柵條選用銳邊矩形。 10h h k?? 20 sin2vh g??? 43()sb??? ? = 式中 ? 格柵條的阻力系數(shù)，柵條斷面為銳邊矩形斷面 ? = k 格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù)，一般采用 k =3 20 1 .3 2 0 .8 1 .7 3 2 0 .0 3 72 9 .8 2h ?????? 1 ? 柵后槽總高度 H=h+h1+h2=++= 式中 h柵前水深 h= h1過柵水頭損失 h1= m 12 h2超高 h2= m 格柵總長度 112 1 t a nHL l l m m ?? ? ? ? ? 式中 1H 格柵明渠的深度（ m） H1= h1+h2= L= m 每日柵渣量 1 864001000ZQWW K??? ? 式中 Q 設計水量 sm/3 W1單位柵渣量 W1 = KZ= 30. 16 2 0. 07 86 40 0 0. 65 /1. 5 10 00W m d????? 清渣方式 采用機械清渣方式，每隔 2小時清渣一次。 格柵直接設置于管道中 采用圓形形管道 根據(jù)最優(yōu)水力斷面 12Q Bhv B Bv? ? ? 進水管道 D= 集水池 設計作用 當工廠其他系統(tǒng)暫停排放污水的時候，仍能對處理系統(tǒng)繼續(xù)輸入污水，保證系統(tǒng)的正常運行。有一定的調(diào)節(jié)水質的作用。也能防止水泵頻繁啟動。以延長水泵的使用壽命 [2]。 設計參數(shù) 設計水量 Qmax=14000m3/d= m3/h=集水池的有效水深 h=3m。 水面超高取 集水池結構見示意圖 3— 2。 13 進水到調(diào)節(jié)池 圖 3— 2 集水池計算草圖 集水池容積計算 設計參數(shù) 吸水管設計流速宜為 ～ ，出水管流速宜為 ～ ； 水泵設計流量為 Qmax =162 L/s，每臺泵設計流量為 81 L/s. 集水池容積不小于最大一臺 水泵 5min 的出水量；集水池采用圓形。 集水池容積，采用相當于一臺水泵 5min 的容量： 集水池面積 ?? 取集水池尺寸 D=4m，則集水池實際面積為 A= 2m 實際容量為 W= 3m 集水池尺寸為 D=4m H= 污水提升泵 集水池內(nèi)設污水提升泵 3 臺， 2用 1 備。 水泵的揚程計算 H= Z +h+h1 Z 提升凈揚程 （ 1）提升凈揚程 Z=提升后最高水位 泵站吸水池最低水位 =H1H2 14 H1提升后最高水位 H2泵站吸水池最低水位 H1=進水管管底標高 +D(h/D) =163+? = m D進水管管徑 進水管充滿度 h /D=, H2 =156 m Z= （ 2）水泵水頭損失 水泵 水頭總損失 h 取 2m。經(jīng)過格柵的水頭損失取 h2=(格柵水損 沿程水損 )，保護水頭 h1= （ 3）水泵的揚程 H=Z+h+h2=6+2++= 取 10m。 泵選型 選用 8PWA 污水泵，具體參數(shù)如下表 表 31 污水泵具體參數(shù) 型號 流量 Q 揚程 H (m) 轉速 n (r/min) 效率 ? (%) 軸功率 (kw) 電動機 型號 功率 (kw) 3m /h L/s Y280M8 45 8PWA 350 730 64 23 安裝尺寸如下表 表 32 污水泵安裝尺寸（ mm） 型號 電動機 A B C D E 型號 功率 (kw) 8PW Y280M8 45 945 700 1295 780 165 F L M H G N K J nd?? 175 1117 410 515 440 305 232 517 435 進口法蘭 出口法蘭 DN1 D01 D1 11nd?? DN2 D02 D2 22nd?? 250 335 370 1218 200 295 335 823 15 具體尺寸為 L? B ? H=1527? 780? 955 水泵吸水、出水管設計 根據(jù)水泵吸水流量和《室外排水設計規(guī)范》 GB500142020[]— []對流速的要求，設計水泵吸水管管徑為 DN350，流速為 ；出水管管徑為 DN400，流速為 。 篩網(wǎng) 設計作用 安裝在調(diào)節(jié)池前，去除較小的懸浮物和漂浮物，減輕后續(xù)構筑物的處理負荷[3]。 水力篩 轉篩設置 選篩隙分別為 , 的轉篩兩座。設置在污水提升泵房上。 選型 選擇不銹鋼的金屬絲 制成的轉篩。絲網(wǎng)的結構為方眼網(wǎng)。 網(wǎng)號 凈孔徑 （ mm） 絲徑（ mm） 參考孔數(shù) 理論重量 （ kg/ m2） 每英寸 每厘米 16 11 18 調(diào)節(jié)池 設計作用 提供對污水處理負荷的緩沖能力，防止處理系統(tǒng)負荷的急劇變化； 減少進入系統(tǒng)污水流量的波動，使處理污水時所用的化學品的加料速率穩(wěn)定，適合加料設備的能力； 控制污水的 PH 值，穩(wěn)定水質，以利于后續(xù)處理 [12]。 參數(shù)設置 設計流量 Qmax = 14000m3/d = m3/h=停留時間 HRTt =5h 16 出水 進水 圖 3— 3 調(diào)節(jié)池計算草圖 尺寸計算 有效容積 335 8 3 . 3 / 5 2 9 1 6 . 6 5H R TV Q t m h h m? ? ? ? 取 2917 3m 調(diào)節(jié)池水面面積 有效水深 h= 超高 h1= m 22917 34 3. 188. 5VAmh? ? ? 取 344 2m 調(diào)節(jié)池采用圓形 直徑 D= H= m 攪拌器 使廢水混合均勻，調(diào)節(jié)池下設標準型水下攪拌機一臺。 選型 選用漿式攪拌器 70050， HG522065。 具體技術參數(shù)如下表 (尺寸為 mm) 表 33 攪拌器具體技術參數(shù) D d 螺栓 螺釘 銷 重量 （ kg） N/n 不大于 0d 數(shù)量 1d 數(shù)量 2d 數(shù)量 700 50 M12 4 M12 1 _ _ ? n 1h c m f e 16 0 _ 140 110 45 5 動力設備選用電動機，選用 Y280S4 型電動機，額定功率為 75kw，轉速為1480rad/min,效率為 %。 攪 拌 器 17 投藥量 UASB 的最適合 PH 為 ， UASB 進水堿度要求為 2020— 4000mg/L， 進水 PH 為 310， Q=14000m3/d=。 設進水 pH 值為 4， UASB 進水堿度取 4000 mg/L，則廢水中 [OH]=1010mol/L 則， [HCO3]=1010? 61 g/L =? 108 g/L，則廢水中 [HCO3]的含