【正文】 2 2 4 4第2章 方案比較與選擇 6 6 廢水水質(zhì)與水量 6 廢水排放標(biāo)準(zhǔn) 6 設(shè)計(jì)方案選擇原則 6 設(shè)計(jì)方案比較 7 7 8第3章 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 9 9 設(shè)計(jì)依據(jù) 9 設(shè)計(jì)參數(shù) 9 格柵設(shè)計(jì)計(jì)算 10 12 12 設(shè)計(jì)參數(shù) 12 12 調(diào)節(jié)池 13 調(diào)節(jié)池的容積 13 調(diào)節(jié)池的尺寸 13 攪拌機(jī)及提升泵選型 14 UASB工藝 14 15 15 設(shè)計(jì)計(jì)算 15 CASS工藝 23 參數(shù)選擇 24 24 25第四章 污泥處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)計(jì)算 35 35 設(shè)計(jì)參數(shù) 35 設(shè)計(jì)計(jì)算 36第五章 污水處理廠平面和高程設(shè)計(jì) 39 39 39 40 40 40 40 41 41 41 42 42 42 43第六章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算 43 43 43 44 45 45 45 46 46 46 46 46 46 47第七章 總結(jié) 47參考文獻(xiàn) 48致謝 50第 1 章 緒論隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，釀酒工業(yè)迅速發(fā)展，廢水的排放量隨之增大，使得水環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。該啤酒廠設(shè)計(jì)規(guī)模4500m3/d，在進(jìn)水COD≤2500 mg/L，BOD5≤1400 mg/L；厭氧工藝采用上流式厭氧污泥床工藝(UASB)， COD/(m3啤酒廠廢水具有有機(jī)物濃度高、BOD5/COD高、可生化性良好等特點(diǎn)，中高濃度的啤酒廢水處理工藝的理論和用研究在國(guó)內(nèi)外也逐漸成為熱點(diǎn)。安徽工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)課題名稱青島啤酒廠4500m3/d生產(chǎn)廢水處理工程設(shè)計(jì)學(xué) 院 能源與環(huán)境學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)環(huán)***姓 名***學(xué) 號(hào)12******畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容及要求：本課題針對(duì)青島啤酒廠污水水質(zhì)水量的特點(diǎn)，要求經(jīng)處理后達(dá)到排放的要求，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1．閱讀英語(yǔ)學(xué)術(shù)論文，并翻譯成中文；2．根據(jù)設(shè)計(jì)資料和要求，參考相關(guān)文獻(xiàn)與設(shè)計(jì)資料，確定最佳的處理工藝，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述；3．根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算主要的工藝參數(shù)，確定各處理構(gòu)筑物的尺寸，其次查閱相關(guān)書(shū)籍完成水力計(jì)算，完成設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)的編寫(xiě)；4．根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制工藝流程圖、平面布置圖、高程布置圖、主處理構(gòu)筑物的平剖面圖：要求用CAD繪制，總數(shù)不少于10張A1圖紙（至少一張手工圖）；5．查閱給排水設(shè)備手冊(cè)對(duì)處理過(guò)程中需要的通用設(shè)備進(jìn)行選型；6．根據(jù)現(xiàn)市場(chǎng)平均價(jià)格對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行投資估算及運(yùn)營(yíng)經(jīng)費(fèi)估算；7．完成本論文設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)并詳細(xì)審核。通過(guò)對(duì)某啤酒廠產(chǎn)生的廢水水質(zhì)、水量的分析研究，探索適合于中高濃度啤酒廢水處理工藝的技術(shù)路線以及設(shè)計(jì)參數(shù)。d)；好氧工藝采用循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)， BOD5/kg MLSS的條件下，UASB單元對(duì)COD去除率達(dá)80％，CASS單元對(duì)COD去除率達(dá)85％，處理后廢水達(dá)到 《啤酒生產(chǎn)企業(yè)水污染物排放最高允許限值》(GB198212005)，COD≤80 mg/L，BOD5≤20 mg/L。在中國(guó)釀酒工業(yè)中，啤酒生產(chǎn)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)量最大，增長(zhǎng)幅度也最快[1]。啤酒生產(chǎn)行業(yè)是耗水量較大的行業(yè)，各企業(yè)用水量相差較大，每生產(chǎn)1噸啤酒耗水量從10到50噸不等[3]。啤酒工業(yè)廢水的具體特征有以下5點(diǎn)：① 啤酒工業(yè)耗水量大，并且隨生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)水平等有差異；② 啤酒廢水的來(lái)源具有復(fù)雜性以及多樣性的特點(diǎn)；③ 排放的水量大，有機(jī)物濃度高，色度較深，懸浮固體含量高，水質(zhì)變化較大[67]。與普通物化法、化學(xué)法相比較，生化處理法具有處理工藝成熟、處理效率高、處理成本低等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)80年代初，啤酒廢水處理主要采用好氧處理技術(shù),包括活性污泥法、高負(fù)荷生物濾池和接觸氧化法等[811]。（2）接觸氧化工藝接觸氧化法就是在池內(nèi)設(shè)置填料,經(jīng)過(guò)充氧的廢水與長(zhǎng)滿生物膜的填料相接觸，在生物膜的作用下,廢水得到凈化。d)，出水水質(zhì)COD：60mg/L，BOD5：10mg/L，SS：30mg/L[12]。（4）氧化溝工藝氧化溝的處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的活性污泥法工藝,其具有以下5個(gè)有優(yōu)點(diǎn)[14]：① 工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少、管理方便；② 處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好；③ 基建費(fèi)用低；④ 產(chǎn)泥量少，污泥性能穩(wěn)定；⑤ 承受沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。該法具有占地面積小、無(wú)需沉淀池以及復(fù)雜的污泥回流系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單及自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)[17]。（1）UASB 反應(yīng)器UASB反應(yīng)器由污泥反應(yīng)區(qū)、三相分離區(qū)和氣室三部分組成[20]。（2）IC反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)(Internal Circulation, IC)厭氧反應(yīng)器實(shí)際上是由2個(gè)UASB反應(yīng)器串聯(lián)疊加而成，上部為低負(fù)荷區(qū)，下部為高負(fù)荷區(qū)，利用沼氣上升帶動(dòng)污泥循環(huán)[23]。但左劍惡等研究發(fā)現(xiàn)EGSB反應(yīng)器不適合處理含懸浮物的廢水[30]，而且EGSB對(duì)三相分離器的要求比較嚴(yán)格。厭氧一好氧組合工藝中：厭氧工藝能去除廢水中大量的有機(jī)物和懸浮物，使與之組合的好氧工藝有機(jī)負(fù)荷減小，好氧污泥量也相應(yīng)降低，整個(gè)工藝的反應(yīng)容積小得多；厭氧階段的容積負(fù)荷高、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，能夠降低系統(tǒng)的基建費(fèi)用，同時(shí)還可以回收沼氣；厭氧工藝作為前處理工藝能起到均衡作用，減少后續(xù)好氧工藝負(fù)荷的波動(dòng)，使好氧工藝的需氧量大為減少且較為穩(wěn)定，既節(jié)約能源又方便工業(yè)上的實(shí)際操作[12]；好氧階段的主要作用是進(jìn)一步降低厭氧系統(tǒng)出水的各項(xiàng)污染指標(biāo)，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。第2章 方案比較與選擇 廢水水質(zhì)與水量 廢水水量水質(zhì)見(jiàn)表21表21 廢水水量水質(zhì)表項(xiàng)目水量(m3/d)COD(mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)pH進(jìn)水水質(zhì)450050001900150068 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)該污水處理廠處理后的水質(zhì)要求要達(dá)到《啤酒生產(chǎn)企業(yè)水污染物排放最高允許限值》中的標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)準(zhǔn)限值見(jiàn)表22：表22 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)限值表(單位：mg/L)項(xiàng)目COD(mg/L)BOD5 (mg/L)SS (mg/L)pH排放限值80207069 設(shè)計(jì)方案選擇原則本設(shè)計(jì)為工業(yè)廢水的處理，其處理方式與處理水量、原水水質(zhì)、排放標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)投資、運(yùn)行成本、處理效果及穩(wěn)定性，工程應(yīng)用狀況、維護(hù)管理是否方便以及能否與深度處理組合等因素有關(guān)。（3）設(shè)備選型兼顧通用性和先進(jìn)性，確保運(yùn)行高效、穩(wěn)定、可靠。（7）處理站內(nèi)設(shè)置必要的監(jiān)控儀表，提高管理水平。對(duì)處理中高濃度的廢水，厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，而且可回收沼氣；所需反應(yīng)器體積更??；能耗低，約為好氧處理工藝的 10%～15%；產(chǎn)泥量少，約為好氧處理的10%～15%；對(duì)營(yíng)養(yǎng)物需求低；既可應(yīng)用于小規(guī)模，也可應(yīng)用大規(guī)模。傳統(tǒng)的活性污泥法由于產(chǎn)泥量大，脫氮除磷能力差，操作技術(shù)要求嚴(yán)，目前已被其他工藝代替。該工藝簡(jiǎn)單，占地面積小，投資較低；有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好，具有脫氮除磷的功能，運(yùn)行可靠，不易發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行費(fèi)用省。（1）工藝流程圖圖22 啤酒廢水處理工藝流程圖啤酒廢水先經(jīng)過(guò)中格柵去除大雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，進(jìn)入調(diào)節(jié)池前，根據(jù)在線pH計(jì)的pH值用計(jì)量泵將酸堿送入調(diào)節(jié)池，～。來(lái)自UASB反應(yīng)器、CASS反應(yīng)池的剩余污泥收集到污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，濃縮后進(jìn)入污泥脫水機(jī)房，進(jìn)一步降低污泥的含水率，實(shí)現(xiàn)污泥的減量化。目前格柵的種類(lèi)繁多，發(fā)展較快，從格柵的型式來(lái)分，可分為鏈?zhǔn)綑C(jī)械格柵除污機(jī)、一體三索式格柵除污機(jī)、回旋式格柵除污機(jī)和階梯式格柵除污機(jī)等等。（4）格柵傾角一般采用采用45176。（6）柵渣量與地區(qū)的特點(diǎn)、格柵的間隙大小、污水流量以及下水道系統(tǒng)的類(lèi)型等因素有關(guān)。 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量Q0=4500m3/d=過(guò)柵流速v=格柵傾角α=60176。；b——格柵間隙，m；h——柵前水深，m；n——柵條間隙數(shù),個(gè)。計(jì)算得：（6）柵后總高度式中：h2——柵前渠道超高，計(jì)算得：（7）柵槽總長(zhǎng)度其中計(jì)算得：（8）每日柵渣量 （）式中：——設(shè)計(jì)流量，m3/s；W1——單位柵渣量，m3/103m3污水,；KZ——總變化系數(shù)。）格柵間隙 b（mm）電動(dòng)機(jī)功率（kw)設(shè)備(mm)溝寬(mm)HF50060176。機(jī)型選取選HS120型水力篩三臺(tái)（兩用一備），其性能如表43：表 32 HS120 型水力篩規(guī)格性能型號(hào)處理水量（m3/h）篩隙（mm）設(shè)備重量（kg）設(shè)備運(yùn)行重量（kg）HS1201004601950 調(diào)節(jié)池一般工企業(yè)排出的廢水，水質(zhì)、水量、酸堿度或溫度等水質(zhì)指標(biāo)隨排水時(shí)間大幅度波動(dòng)，中小型工廠的水質(zhì)水量的波動(dòng)更大。計(jì)算得： 調(diào)節(jié)池的尺寸設(shè)該調(diào)節(jié)池的有效水深為5m,根據(jù)計(jì)算的調(diào)節(jié)容積，確定調(diào)節(jié)池的尺寸為：采用矩形池，池的表面積為 （）式中：V——調(diào)節(jié)池體積，m；H——調(diào)節(jié)池水深，m。UASB 反應(yīng)池有以下四個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）沉降性能良好，不設(shè)沉淀池，無(wú)需污泥回流；（2）不填載體，構(gòu)造簡(jiǎn)單節(jié)省造價(jià)；（3）由于消化產(chǎn)氣作用，污泥上浮造成一定的攪拌，因而不設(shè)攪拌設(shè)備；（4）污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷高，停留時(shí)間短。節(jié)省造價(jià)。單池有效容積總有效容積 ，負(fù)荷郵寄負(fù)荷要求。當(dāng)容積負(fù)荷大于4kgCODcr/m3d時(shí)，每個(gè)進(jìn)水口負(fù)責(zé)的布水面積應(yīng)大于2m2 [21]。配水管設(shè)置在距離池底500mm處。~60176。取上下三角形集氣罩的斜面的水平夾角為α=55。V2 ==則V1 V2 ，符合設(shè)計(jì)要求。+b2/2）tan55176。上三角形集氣罩底部到下三角形集氣罩底部的距離為：H4=AD+DI=BC+DI=BC+ABcos55176。 由反應(yīng)區(qū)上升的水流從下三角形集氣罩回流縫過(guò)渡到上三角形集氣罩回流縫再進(jìn)入沉淀區(qū)，其水流狀態(tài)比較復(fù)雜。UASB反應(yīng)器總產(chǎn)泥量:式中：△X——UASB 反應(yīng)器產(chǎn)泥量，kg VSS/d；r——厭氧生物處理污泥產(chǎn)量，kg VSS/kg COD；Co——進(jìn)水COD濃度kg/m3；E——去除率，本設(shè)計(jì)中取80%。單個(gè)反應(yīng)器流量，則槽口附近水深，出水槽尺寸為，出水槽共6條。故出水渠尺寸為：。采用鋼管，%。②水封灌，水封灌面積一般為進(jìn)氣管面積的4倍，則。CASS工藝的核心為CASS池，其基本結(jié)構(gòu)是：在SBR的基礎(chǔ)上，反應(yīng)池沿池長(zhǎng)方向設(shè)計(jì)為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，其主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動(dòng)撇水裝置。 參數(shù)選擇（1）污泥負(fù)荷Ls=(kgMLSSd)；（3）反應(yīng)池池?cái)?shù)N=4座；（3）反應(yīng)池水深H=5m；（4）排出比；（5）活性污泥界面以上最小水深；（6）MLSS濃度CA=3500mg/L。（2）CASS反應(yīng)池的構(gòu)造尺寸CASS池為滿足運(yùn)行靈活及設(shè)備安裝的需要，設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形，一端為進(jìn)水區(qū)，一端為出水區(qū)。進(jìn)水開(kāi)始與結(jié)束由水位控制，曝氣開(kāi)始時(shí)由水位和時(shí)間控制，曝氣結(jié)束由時(shí)間控制，沉淀結(jié)束與開(kāi)始由時(shí)間控制，排水開(kāi)始由時(shí)間控制，排水結(jié)束有水位控制。計(jì)算得：2）孔口尺寸設(shè)計(jì)孔口沿墻均布。2）出水計(jì)算排出口高度：為保證每次換水Q=，~。Sr——去除的COD濃度，kgCOD/m3Ls——COD污泥負(fù)荷，kgCOD/kgVSS。一個(gè)污泥泵，出泥用口用一個(gè)三通連接，分別通DN150的污泥回流管，DN200排泥管。計(jì)算得： =2）標(biāo)準(zhǔn)需氧量 R= （）Csb（T）=Cs（T）（+） （）Ot= （）式中：R0———水溫20℃，105pa時(shí)，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量，kg/h；R———在實(shí)際條件下，轉(zhuǎn)移到曝氣池混合液的總氧量，㎏/h； ———雜質(zhì)影響修正系數(shù)，取值范圍=～，本例選用=；———含鹽量修正系數(shù)，本例取=；———?dú)鈮盒拚禂?shù)，取其等于1；Pa———所在地區(qū)大氣壓力，Pa；T———設(shè)計(jì)污水溫度，T=25℃；Cs（20）———20℃時(shí)氧在清水中飽和溶解度，取Ca（20）=CSb（T）———設(shè)計(jì)水溫條件下曝氣池內(nèi)平均溶解