【正文】 水污染控制工程設(shè)計(jì)說明書 某酒精廠生產(chǎn)廢水處理廠設(shè)計(jì) 學(xué)院（部）： 地球與環(huán)境學(xué)院 專業(yè)班級： 環(huán)境 121班 學(xué)生姓名： 江旭良 指導(dǎo)教師： 王順 年 月 日 目錄 ........................................................ 4 設(shè)計(jì)目的 ..................................................... 4 設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容 ............................................... 4 設(shè)計(jì)任務(wù) ................................................. 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ................................................. 4 設(shè)計(jì)資料 ................................................. 5 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃 ............................................. 6 2．工藝流程的選擇確定 ............................................... 6 酒精廢水的介紹 ............................................... 6 酒精廢水來源 ............................................. 6 酒精廢水特點(diǎn) ............................................. 6 酒精廢水處理方法 ............................................. 6 上流式厭氧污泥床（ UASB）法 ............................... 7 序批式活 性污泥（ SBR）法 .................................. 7 生物接觸氧化法 ............................................ 8 選擇確定的工藝流程 ........................................... 8 3處理構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................. 9 . 格柵的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................. 9 ........................................... 12 集水池設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................. 14 一級 UASB 反應(yīng)器的設(shè)計(jì) ....................................... 15 二級 UASB 反應(yīng)器的設(shè)計(jì) ....................................... 18 三相分離器設(shè)計(jì)與計(jì)算 ........................................ 23 SBR 的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................. 29 風(fēng) 機(jī)的設(shè)計(jì) .................................................. 33 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................... 33 ........................................... 35 污泥重力濃縮池設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................... 35 污泥脫水 .................................................... 37 污泥最終處置 ................................................. 39 ................................................. 39 6. 污水處理廠的總體布置 ............................................ 40 平面布置設(shè)計(jì) ................................................. 40 水力高程布置 ................................................. 40 污水流經(jīng)各處理構(gòu)筑物水頭損失 ............................. 40 污水管渠水頭損失計(jì)算表 ................................... 41 高程確定 ................................................. 41 污泥高程 ..................................................... 40 污泥管道水頭損失 ......................................... 42 污泥處理構(gòu)筑物的水頭損失 .................................. 43 ............................................................. 44 參考文獻(xiàn) ........................................................... 44 致謝 ............................................................... 45 設(shè)計(jì)目的 本課程是環(huán)境工程專業(yè)的集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過污水廠課程設(shè)計(jì)，鞏固學(xué)習(xí)成果，加深對《水污染控制工程》課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)與理解，使學(xué)生應(yīng)用規(guī)范、手冊與文獻(xiàn)資料，進(jìn)一步掌握設(shè)計(jì)原則、方法等步驟，達(dá)到鞏固、消化課程的主要內(nèi)容，鍛煉獨(dú)立工作能力，對污水廠的主體構(gòu)筑物、輔助設(shè)施、計(jì)量設(shè)備及水廠總體規(guī)劃、管道系統(tǒng)做到一 般的技術(shù)設(shè)計(jì)深度，繪制規(guī)范的施工及大樣圖掌握污水廠設(shè)計(jì)的方法，培養(yǎng)和提高計(jì)算能力、設(shè)計(jì)和繪圖水平。在教師指導(dǎo)下，基本能獨(dú)立完成一個(gè)中、小型污水處理廠工藝設(shè)計(jì)，鍛煉和提高學(xué)生分析及解決工程問題的能力。 設(shè)計(jì)任務(wù)及內(nèi)容 設(shè)計(jì)任務(wù) 根據(jù)已知資料，進(jìn)行污水處理廠的設(shè)計(jì)。要求確定污水處理 方案和 流程，計(jì)算各處理構(gòu)筑物的尺寸 和選擇設(shè)備 ，布置污水處理廠總平面圖和高程 布置 圖。 需上交的設(shè)計(jì)成果包括 設(shè)計(jì)說明書； 設(shè)計(jì)圖紙（平面圖、流程高程圖、主要構(gòu)筑物圖）。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)題目： 某酒精廠生產(chǎn)廢水處理廠設(shè)計(jì) ： （ 1）根據(jù)原始資料（城市基礎(chǔ)資料、水量規(guī)模、進(jìn)出水水質(zhì)等）選擇確定污水處理廠工藝流程（包括污水和污泥處理）。 （ 2）對各構(gòu)筑物進(jìn)行工藝計(jì)算，確定其形式、數(shù)目和尺寸，選擇設(shè)備； （ 3）進(jìn)行各處理構(gòu)筑物的總體布置和污水與污泥處理流程的高程設(shè)計(jì)； （ 4）完成平面布置圖和高程圖的繪制； （ 5）編寫設(shè)計(jì)說明書 在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)前，盡可能組織參觀與所設(shè)計(jì)的污水廠相類似的城市污水廠，以加強(qiáng)感性認(rèn)識。 ： （ 1）設(shè)計(jì)說明書 1份； （ 2）設(shè)計(jì)圖紙 2張（ A3規(guī)格）：包括污水廠總體布置圖 1張和污泥流程高程圖 1張。 設(shè)計(jì)資料 某酒精廠以薯干為原料，經(jīng)粉碎、蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾等工段制取酒精。年產(chǎn)酒精 15， 000 噸。在酒精生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢水，工廠采用過濾沉淀方法進(jìn)行簡易處理，使處理后廢水 COD 降至 20， 000~25， 000mg/L，這仍屬于高濃度有機(jī)廢水，直接排入接納水體，仍具有較大危害。為保護(hù)環(huán)境，造福人類，需對過濾后出水作進(jìn)一步處理。 2. 設(shè)計(jì)依據(jù) ⑴ 廢水水量及水質(zhì) 過濾后出水水量 600m3/d COD=20210~25000mg/L BOD5=11000~13800mg/L SS=10000mg/L 水溫 30~50oC ⑵ 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） 氣溫：年平均氣溫： 7~8 oC 最高氣溫： 34 oC 最低氣溫： 10 oC 凍土深度： 60cm 地下水位： 45m 地震裂度： 6 級 地基承載力：各層均在 120Kpa 以上 ⑶ 擬建污水處理廠的場地為 20*100 平方米平坦地 ,位于主廠區(qū)的東北方。簡易沉淀池匯水池容積為 20m3，池底為主廠 區(qū)地平面下 4m。 3. 處理后出水水質(zhì)要求 處理后水質(zhì)要求： COD≤1000mg/L BOD5≤300mg/L SS≤200mg/L 處理后出水與廠內(nèi)冷卻水混合后滿足排入城市下水道的水質(zhì)要求。進(jìn)廠城市下水道的管底標(biāo)高比主廠區(qū)低 。 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃 表 11 進(jìn)度計(jì)劃表 接受題目，查找資料、文獻(xiàn)，初步設(shè)計(jì)處理工藝流程 ，細(xì)化設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算， ，撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告書 檢查、修改圖紙，修改 并完成設(shè)計(jì)報(bào)告書終稿 2．工藝流程的選擇確定 酒精廢水的介紹 酒精廢水來源 酒精廢水是高濃度、高溫度、高懸浮物的有機(jī)廢水，酒精工業(yè)的污染以水的污染最為嚴(yán)重，生產(chǎn)過程中的廢水主要來自蒸餾發(fā)酵成熟醪后排出的酒精糟，生產(chǎn)設(shè)備的洗滌水、沖洗水，以及蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾工藝的冷卻水等。 酒精廢水特點(diǎn) 酒精廢水的主要特點(diǎn)是：懸浮物含量高，平均懸浮物含量高達(dá) 10000mg/L；平均水溫達(dá) 40℃ ，廢水的 COD 高達(dá) 2021030000mg/l，包括懸浮固體、溶解性COD 和膠體，有機(jī) 物占 93%94%，無機(jī)物占 6%7%，有機(jī)物的成分是碳水化合物，其次是含氮化合物，生物菌和未分解出去的產(chǎn)品：如丁醇、乙醇等，無機(jī)物主要是來自原料中的灰塵和雜質(zhì)；廢水的可生化性好。 酒精廢水處理方法 酒精工業(yè)廢水常用的處理方法大多為：化學(xué)法、物化法、生化法、其他組合工藝等?；瘜W(xué)法主要有混凝法、中和法、氧化還原法；物化法主要有萃取法、汽提法、吸附法、膜分離法（電滲析和擴(kuò)散滲析）、粒子交換；生化法主要有上流式厭氧污泥床（ UASB） 法、周期循環(huán)活性污泥反應(yīng)器（ CASS）法、序批式活性污泥（ SBR）法，普 通活性污泥法、生物接觸氧化法；其他組合工藝主要有厭氧 氣浮 UASBSBR 工藝、 UASB生物接觸氧化工藝、酒精槽固液分離 內(nèi)循環(huán)厭氧生物反應(yīng)器 +循環(huán)式活性污泥法（ DDGICCASS）工藝、 UASBSBR 工藝、EGSBSBR 工藝。 上流式厭氧污泥床（ UASB）法 UASB 反應(yīng)器中的厭氧反應(yīng)過程與其他厭氧生物處理工藝一樣，包括水解，酸化，產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等。通過不同的微生物參與底物的轉(zhuǎn)化過程而將底物轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物 —— 沼氣、水等無機(jī)物。 UASB 由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器 (包括沉淀區(qū) )和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū) ，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 序批式活性污泥（ SBR）法 序批式活性污泥法， 是一種按間歇曝氣方式來運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同， SBR 技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR 技術(shù)的核心是 SBR 反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。 生物接觸氧化法 生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法，即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料，利用棲附在填料上