【正文】 水污染控制工程設(shè)計說明書 某酒精廠生產(chǎn)廢水處理廠設(shè)計 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)計目的 ..................................................... 4 設(shè)計任務(wù)及內(nèi)容 ............................................... 4 設(shè)計任務(wù) ................................................. 4 設(shè)計內(nèi)容 ................................................. 4 設(shè)計資料 ................................................. 5 課程設(shè)計進度計劃 ............................................. 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 ............................................. 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)計計算 .............................................. 9 . 格柵的設(shè)計與計算 ............................................. 9 ........................................... 12 集水池設(shè)計與計算 ............................................. 14 一級 UASB 反應(yīng)器的設(shè)計 ....................................... 15 二級 UASB 反應(yīng)器的設(shè)計 ....................................... 18 三相分離器設(shè)計與計算 ........................................ 23 SBR 的設(shè)計與計算 ............................................. 29 風(fēng) 機的設(shè)計 .................................................. 33 沼氣收集系統(tǒng)設(shè)計計算 ......................................... 33 ........................................... 35 污泥重力濃縮池設(shè)計計算 ...................................... 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 ................................................. 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 ........................................................... 44 致謝 ............................................................... 45 設(shè)計目的 本課程是環(huán)境工程專業(yè)的集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過污水廠課程設(shè)計，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、手冊與文獻資料，進一步掌握設(shè)計原則、方法等步驟，達到鞏固、消化課程的主要內(nèi)容，鍛煉獨立工作能力，對污水廠的主體構(gòu)筑物、輔助設(shè)施、計量設(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)計深度，繪制規(guī)范的施工及大樣圖掌握污水廠設(shè)計的方法，培養(yǎng)和提高計算能力、設(shè)計和繪圖水平。在教師指導(dǎo)下，基本能獨立完成一個中、小型污水處理廠工藝設(shè)計，鍛煉和提高學(xué)生分析及解決工程問題的能力。 設(shè)計任務(wù)及內(nèi)容 設(shè)計任務(wù) 根據(jù)已知資料，進行污水處理廠的設(shè)計。要求確定污水處理 方案和 流程，計算各處理構(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)計成果包括 設(shè)計說明書； 設(shè)計圖紙（平面圖、流程高程圖、主要構(gòu)筑物圖）。 設(shè)計內(nèi)容 課程設(shè)計題目： 某酒精廠生產(chǎn)廢水處理廠設(shè)計 ： （ 1）根據(jù)原始資料（城市基礎(chǔ)資料、水量規(guī)模、進出水水質(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)筑物進行工藝計算，確定其形式、數(shù)目和尺寸，選擇設(shè)備； （ 3）進行各處理構(gòu)筑物的總體布置和污水與污泥處理流程的高程設(shè)計； （ 4）完成平面布置圖和高程圖的繪制； （ 5）編寫設(shè)計說明書 在進行課程設(shè)計前，盡可能組織參觀與所設(shè)計的污水廠相類似的城市污水廠，以加強感性認識。 ： （ 1）設(shè)計說明書 1份； （ 2）設(shè)計圖紙 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)生的高濃度有機廢水，工廠采用過濾沉淀方法進行簡易處理，使處理后廢水 COD 降至 20， 000~25， 000mg/L，這仍屬于高濃度有機廢水，直接排入接納水體，仍具有較大危害。為保護環(huán)境，造福人類，需對過濾后出水作進一步處理。 2. 設(shè)計依據(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。進廠城市下水道的管底標高比主廠區(qū)低 。 課程設(shè)計進度計劃 表 11 進度計劃表 接受題目，查找資料、文獻，初步設(shè)計處理工藝流程 ，細化設(shè)計方案，進行有關(guān)設(shè)計計算， ，撰寫設(shè)計報告書 檢查、修改圖紙，修改 并完成設(shè)計報告書終稿 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、高懸浮物的有機廢水，酒精工業(yè)的污染以水的污染最為嚴重，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 酒精廢水的主要特點是：懸浮物含量高，平均懸浮物含量高達 10000mg/L；平均水溫達 40℃ ，廢水的 COD 高達 2021030000mg/l，包括懸浮固體、溶解性COD 和膠體，有機 物占 93%94%，無機物占 6%7%，有機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行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，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形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，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)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運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