【正文】 水污染控制工程設計說明書某酒精廠生產廢水處理廠設計學院（部）：地球與環(huán)境學院 專業(yè)班級： 環(huán)境 121 班 學生姓名： 江旭良 指導教師： 王順 年 月 日目錄 ........................................................4 設計目的 .....................................................4 設計任務及內容 ...............................................5 設計任務 .................................................5 設計內容 .................................................5 設計資料 .................................................5 課程設計進度計劃 .............................................62．工藝流程的選擇確定 ...............................................7 酒精廢水的介紹 ...............................................7 酒精廢水來源 .............................................7 酒精廢水特點 .............................................7 酒精廢水處理方法 .............................................7 上流式厭氧污泥床（UASB）法 ...............................8 序批式活性污泥（SBR）法 ..................................8 生物接觸氧化法 ............................................8 選擇確定的工藝流程 ...........................................93 處理構筑物的設計計算 .............................................10. 格柵的設計與計算 ............................................10 ...........................................12 集水池設計與計算 .............................................15 一級 UASB 反應器的設計 .......................................16 二級 UASB 反應器的設計 .......................................19 三相分離器設計與計算 ........................................24 SBR 的設計與計算 ..............................................30 風機的設計 ..................................................34 沼氣收集系統(tǒng)設計計算 .........................................34 ...........................................36 污泥重力濃縮池設計計算 ......................................36 污泥脫水 ....................................................38 污泥最終處置 .................................................40 .................................................406. 污水處理廠的總體布置 ............................................41 平面布置設計 .................................................41 水力高程布置 .................................................41 污水流經各處理構筑物水頭損失 .............................41 污水管渠水頭損失計算表 ...................................42 高程確定 .................................................42 污泥高程 .....................................................43 污泥管道水頭損失 .........................................43 污泥處理構筑物的水頭損失 ..................................44 .............................................................45參考文獻 ...........................................................46致謝. ..............................................................47 設計目的本課程是環(huán)境工程專業(yè)的集中實踐教學環(huán)節(jié)，通過污水廠課程設計，鞏固學習成果，加深對《水污染控制工程》課程內容的學習與理解，使學生應用規(guī)范、手冊與文獻資料，進一步掌握設計原則、方法等步驟，達到鞏固、消化課程的主要內容，鍛煉獨立工作能力，對污水廠的主體構筑物、輔助設施、計量設備及水廠總體規(guī)劃、管道系統(tǒng)做到一般的技術設計深度，繪制規(guī)范的施工及大樣圖掌握污水廠設計的方法，培養(yǎng)和提高計算能力、設計和繪圖水平。在教師指導下，基本能獨立完成一個中、小型污水處理廠工藝設計，鍛煉和提高學生分析及解決工程問題的能力。 設計任務及內容 設計任務根據已知資料，進行污水處理廠的設計。要求確定污水處理方案和流程，計算各處理構筑物的尺寸和選擇設備，布置污水處理廠總平面圖和高程布置圖。需上交的設計成果包括 設計說明書；設計圖紙（平面圖、流程高程圖、主要構筑物圖） 。 設計內容課程設計題目：某酒精廠生產廢水處理廠設計：? （1）根據原始資料（城市基礎資料、水量規(guī)模、進出水水質等）選擇確定污水處理廠工藝流程（包括污水和污泥處理） 。? （2）對各構筑物進行工藝計算，確定其形式、數目和尺寸，選擇設備；? （3）進行各處理構筑物的總體布置和污水與污泥處理流程的高程設計；（4）完成平面布置圖和高程圖的繪制；（5）編寫設計說明書在進行課程設計前，盡可能組織參觀與所設計的污水廠相類似的城市污水廠，以加強感性認識。：（1）設計說明書 1 份；（2）設計圖紙 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。 設計資料某酒精廠以薯干為原料，經粉碎、蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾等工段制取酒精。年產酒精 15，000 噸。在酒精生產過程中所產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. 設計依據⑴廢水水量及水質過濾后出水水量 600m3/dCOD=20220~25000mg/LBOD5=11000~13800mg/LSS=10000mg/L水溫 30~50oC⑵氣象水文資料風向：春季：南風（東南）夏季：南風（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. 處理后出水水質要求處理后水質要求：COD≤1000mg/LBOD5≤300mg/LSS≤200mg/L處理后出水與廠內冷卻水混合后滿足排入城市下水道的水質要求。進廠城市下水道的管底標高比主廠區(qū)低 。 課程設計進度計劃表 11 進度計劃表 接受題目，查找資料、文獻，初步設計處理工藝流程 ，細化設計方案，進行有關設計計算，撰寫設計報告書 檢查、修改圖紙，修改并完成設計報告書終稿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，生產設備的洗滌水、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 2022030000mg/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品：如丁醇、乙醇等，無機物主要是來自原料中的灰塵和雜質；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：化學法、物化法、生化法、其他組合工藝等?；瘜W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UASB SBR 工藝、UASB生物接觸氧化工藝、酒精槽固液分離內循環(huán)厭氧生物反應器+循環(huán)式活性污泥法（DDG ICCASS）工藝、UASBSBR 工藝、EGSBSBR 工藝。 上流式厭氧污泥床（UASB）法UASB 反應器中的厭氧反應過程與其他厭氧生物處理工藝一樣，包括水解，酸化，產乙酸和產甲烷等。通過不同的微生物參與底物的轉化過程而將底物轉化為最終產物——沼氣、水等無機物。UASB 由污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應區(qū)內存留大量厭氧污泥，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，用導管導出，固液混合液經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區(qū)內，使反應區(qū)內積累大量的污泥，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，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)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，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 技術的核心是 SBR 反應池，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裝填一定數量的填料，利用棲附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的有機物氧化分解，達到凈化目的。其基本原理與一般生物膜法相同，就是以生物膜吸附廢水中的有機物，在有氧的條件下，有機物由微生物氧化分解，廢水得到凈化。生物接觸氧化池內的生物膜由菌膠團、絲狀菌、真菌、原生動物和后生動物組成。在活性污泥法中，絲狀菌常常是影響正常生物凈化作用的因素；而在生物接觸氧化池中，絲狀菌在填料空隙間呈立體結構，大大增加了生物相與廢水的接觸表面，同時因為絲狀菌對多數有機物具有較強的氧化能力，對水質負荷變化有 較大的適應性，所以是提高凈化能力的有力因素。 選擇確定的工藝流程設計工藝的進水水質主要特點為 COD,BOD 濃度高、有機物含量高、懸浮物含量高等。因此，為達到排放要求，本設計主要采用厭氧和好氧的處理工藝。厭氧采用兩相 UASB 反應器，兩級 UASB 反應器處理酒精廢水的能力高于單項UASB，好氧采用 SBR