【正文】 sm /0 2 3m a x ?? （ 1） 柵條的間隙個數(shù) n max sinQan bhv? 式中： Qmax ——— 設(shè)計流量， 3/ms ? ——— 格柵傾角，取 ? =600 b——— 柵條間隙，取 b=5mm = h ——— 柵 前水深， m 取 h= v ——— 過柵流速， /ms取 v= 水污染控制工程課程設(shè)計 18 15, 60s i 0 ?????? nn 取 （ 2）格柵寬度 B 柵槽寬度一般比格柵寬 ～ ，取 設(shè)柵條寬度 =10mm（ ） 則柵槽寬度 )115()1( ????????? bnnSB m （ 3）進(jìn)水渠道漸寬部分的長度 1L 進(jìn)水渠寬 B1，其進(jìn)水渠道漸寬部分的展開角度為 01 20?? ，進(jìn)水渠道內(nèi)的流速為 mhV QB 11 ????? mtg BBL 111 ????? ? （ 4）柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度 2L ，（ m ） mLL ??? （ 5）通過格柵的水頭損失 01 khh ? 2043sin2vh gSb???????? ???? 式中： h1——— 設(shè)計水頭損失， m h0——— 計算水頭損失 ,m g——— 重力加速度 , m/s2； 水污染控制工程課程設(shè)計 19 k——— 系數(shù)，格柵受污物阻塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般 k=3。圓斗不宜小于55176。設(shè)計容積負(fù)荷為 Nv=（ m3/d）， COD 的去除率為 90%，則 UASB 反應(yīng)器有效容積為： 0e()vQ C CV N??有 效 式中 Q— 設(shè)計處理量， m3/d 0eCC、 — 進(jìn)、出水 COD 濃度， mg/L； vN — COD 容積負(fù)荷， kgCOD/（ m3/d） 33 4 3 2 ???? ?）（有效 2. UASB 反應(yīng)器的形狀和尺寸 資料顯示，經(jīng)濟(jì)的反應(yīng)器高度一般為 4～ 6m 之間，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)優(yōu)化的運(yùn)行范圍。共設(shè)置布水孔 360 個，出水流速 u 選 ，則孔徑為： mnuQd 10043600 4 ???? ??? ? 本裝置采用 連續(xù)進(jìn)料方式，布水孔孔口向下，有利于避免孔口堵塞，所以進(jìn)水點應(yīng)距反應(yīng)器底部 200～ 250mm 。 沉淀區(qū)面積 : 211 mbnBS ????? 沉淀區(qū)表面負(fù)荷 水污染控制工程課程設(shè)計 27 ? ? ? ?)./()./(39。? ，可取 22 .0 1 0 / ( )g c m s? ?? ? ?， 由斯托克斯公式， 水污染控制工程課程設(shè)計 29 21()18 ggn gdu ? ? ???? 則氣泡上升速度（可分離的最小氣泡）為： 3220 . 9 5 9 8 1 ( 1 . 0 3 1 . 2 1 0 ) 0 . 0 1 0 . 2 6 6 / 9 . 5 8 /1 8 2 . 0 1 0nu c m s m h??? ? ? ?? ? ??? 驗證 8 03nmuu ?? 25 54MNMB ?? 可見 nmu MNu MB? 合理。 在本次設(shè)計中，分離出流區(qū)高 ，反應(yīng)區(qū)高度 ，其中污泥床高 ，懸浮層區(qū)高 [3]。對 UASB 反應(yīng)器排泥系統(tǒng)，必須同時考慮在上、中、下不同位置設(shè)排泥設(shè)備，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行中的具體情況考慮實際的排泥要求，來確定排泥位置。 5 0 1 0Ln ?? ? ??三 角 堰 個 則每條溢流堰三角堰數(shù)量為 2020 16712 ? 個 ，共 167 個 100mm 的堰口， 167 個 100mm的間隙。本次設(shè)計中，反應(yīng)器上部 2m 以上池壁用玻璃鋼防腐，三相分離器所有裸露的碳鋼部位用玻璃鋼防腐。 （ 3）采光 為保證檢修時采光，除采用臨時燈光外，不設(shè) UASB 頂蓋。三角堰，堰高 50mm，堰口寬 100mm，則堰口水面寬 b＇ =50mm。 根據(jù)資料，小試條件下，啤酒廢水 VSS/SS=,但不同的試驗規(guī)模下VSS/SS 是不同的，因為規(guī)模越大，被處理的廢水含無機(jī)雜質(zhì)越多，因此取VSS/SS=。 UASB 反應(yīng)器總高 H= ，超高 1h 取 。 傾角 260 , 70 , bm??? ? ?，分隔板下端距反射錐垂直距離 MN= ，則縫隙寬度 1 sin 0. 22 5 sin 60 0. 19 5ol M N m?? ? ? ?。因此，本次設(shè)計采用圖（ b）所示的三相分離器 [1]。本次設(shè)計使用 U形穿孔管配水，一管多孔式。 （ 5） 池子總寬度 mmLFB ,39。若水深過深，會造成投資增加。 CASS系統(tǒng)中的水量衡算應(yīng)包括整個反應(yīng)器的進(jìn)出水量，反應(yīng)池中的污泥產(chǎn)量 以及污泥回流，但污泥回流系統(tǒng)是一個內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，對于整個 CASS系統(tǒng)，水量變化不大。引入辦公綜合樓泵房及各地均勻為 DN32，鋼筋混凝土管。 ⑧ 包有保溫層的管道應(yīng)安裝在不易被濺濕的地方。因此，必須留有充分的余地，以防止水頭不夠而發(fā)生涌水現(xiàn)象，影響構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。 （ 7）污泥處理構(gòu)筑物應(yīng)盡可能布置成單獨的組合，以保安全，并方便管理。 平面布置原則 [4]： 處理構(gòu)筑物是污水廠的主體構(gòu)筑物，要在做平面布置時根據(jù)各構(gòu)筑物的功水污染控制工程課程設(shè)計 10 能要求和水力要求，結(jié)合地形地質(zhì)條件，確定平面布置位置。不同厭氧反應(yīng)器的相比有以下特點。水解反應(yīng)器對有機(jī)物的去除率顯著高于具有相同停留時間的初沉池。 （ 1）生物接觸氧化法 生物接觸氧化法是利用固著在填料上的生物膜來吸附水中的有機(jī)污染物并加以氧化分解，使污水得到凈化。它集結(jié)了 UASB 和 CASS 兩種工藝的優(yōu)點，技術(shù)上先進(jìn)可行，投資小，運(yùn)行成本低，效果好，可回收能源，產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。 該法的缺點是對于較大型污水廠填料需要量過大，不便于運(yùn)輸和裝填，而且污泥排放量大。從實驗結(jié)果看，水解池最高 COD 去除率可達(dá)到 50%，當(dāng)廢水中含制麥廢水（濃度較低）時去除率也在 30%~40%。 3. 不同處理系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 表 12 不同處理方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點比較 處理方法 主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特點 好 氧 工 藝 生物接觸氧化法 采用兩 級接觸氧化工藝，可防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現(xiàn)象；但需要填料過大，不便于運(yùn)輸和裝填，且污泥排放量大 氧化溝 工藝簡單，運(yùn)行管理方便，出水水質(zhì)好，但污泥濃度高，污水停留時間長，基建投資大，曝氣效率低，對環(huán)境溫度要求高 SBR法 占地面積小，機(jī)械設(shè)備少，運(yùn)行費用低，操作簡單，自動化程度高，但還需曝氣能耗，污泥產(chǎn)量大 厭氧 好氧 工藝 水解 好氧技術(shù) 節(jié)能效果顯著，且 BOD/COD 值增大，廢水的可生化性能增加，可縮短總水利停留時間，提高處理效率，剩余污泥量少 UASB 好氧技術(shù) 技術(shù)上先進(jìn) 可行，投資小，運(yùn)行成本低，效果好，可回收能源，產(chǎn)出顆粒污泥產(chǎn)品，有一定收益；操作要求嚴(yán) 水污染控制工程課程設(shè)計 9 設(shè)計范圍及設(shè)計原則 設(shè)計范圍 本次設(shè)計主要包括主體設(shè)備計算及其相應(yīng)設(shè)備選型、工程概算，繪制污水處理廠平面布置圖、高程布置圖、工藝流程圖及 2張主體構(gòu)筑物詳圖，設(shè)計計算書和設(shè)計說明書。一般小型處理廠采用圓形池較為經(jīng)濟(jì)，而大型處理廠則以采用矩形池為經(jīng)濟(jì)。 （ 10）如有條件，污水廠內(nèi)的壓力管 線和電纜可合并敷設(shè)在一條管廊或管道溝內(nèi)，以利于維護(hù)和檢修。溝渠的水頭損失包括沿程損失和局部損水污染控制工程課程設(shè)計 12 失。 ② 出水管： DN200 鑄鐵管或陶瓷管， q=,v=, i=。 ? 道路 廠內(nèi)道路應(yīng)合理布置以方便運(yùn)輸 ，通常圍繞池組作環(huán)狀，寬度以 ～ 為宜。 ? ——— 阻力系數(shù)，與柵條斷面形狀有關(guān)，設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面。 （ 7）初次沉淀池的污泥區(qū)容積，一般按不大于 2d的污泥量計算，采用機(jī)械排泥時，可按 4h污泥量計算；二次沉淀池的污泥區(qū)容積按不小于 2h儲泥量考慮，泥斗中污泥濃度按混合液濃度及底流濃度的平均濃度計算。升流式厭氧污泥床的池形有矩形、方形和圓形。本設(shè)計中布水管距 UASB 反應(yīng)器底部為200mm 。 23231 hmmhmmSQq ???? 符合要求。所以，該三相分離器可脫除 cm? 的沼氣泡 ，分離效果良好。 排泥系統(tǒng)的設(shè)計 由于厭氧消化過程中微生物的不斷生長或進(jìn)水不可降解懸浮固體的積累，必須在污泥床區(qū)定期排出剩余污泥，所以 UASB 反應(yīng)器的設(shè)計應(yīng)包括剩余污泥的排除設(shè)施。由于反應(yīng)器的占地面積較大，所以必須進(jìn)行均勻多點排泥，建議每 10m2 設(shè)一個排泥點。 堰上水頭校核 : 每個堰出流率為 3 53q 1 1 6 1 0 5 . 8 1 0 /n 2 0 0 0q m s? ??? ? ? ?三 角 堰’ 按 90 三角堰計算公式 39。 4. 給排水 在 UASB 反應(yīng)器布置區(qū)設(shè)置一根 DN32 供水管補(bǔ)水、沖洗及排空時使用。 （ 2）通風(fēng) 為防治部分容重過大的沼氣在 UASB 反應(yīng)器內(nèi)聚集，影響檢修和發(fā)生危險，檢修時可向 UASB 反應(yīng)器中通入壓縮空氣，影響在 UASB 一側(cè)預(yù)埋壓縮空氣管（由鼓風(fēng)機(jī)房引來）。 設(shè)計 90186。本設(shè)計取 X=，則產(chǎn)泥量為： )/(**2400* dk g V S SX Q SX r ???? 式中 Q—— 設(shè)計單池處理量， m3/d ； Sr—— 去除的 COD 濃度， kgCOD/m3 。 mlh 0 4 o s/ o s/ 02 ???? ? mhhbh 4 a n* a n 0334 ???????? ? 設(shè)進(jìn)水縫下板上端比進(jìn)水縫上板下端高出 ，則進(jìn)水縫下板長度為： mh i n i 04 ????? 進(jìn)水縫上板長度 3 1 1 .3 7 5si n si n 4 6 .4 7h m? ?? 6. 三相分離器與 UASB 高度設(shè)計 三相分離區(qū)總高度 mhhhhh ????????? 。 在分離器設(shè)計中，必須滿足一下公式要求： nmu MNu MB? ， 水污染控制工程課程設(shè)計 28 其中 nu —— 氣泡隨液流垂直向上的速度； mu —— 氣泡隨液流沿分離器斜面上升的速度； MN—— 氣泡在垂直方向上移動的距離； MB—— 斜面長度。圖（ b）三相分離器的構(gòu)造雖然較為復(fù)雜，但污泥回流和水流上升互相不干擾，污泥回流暢通，泥水分離效果較好，氣體分離效果也較好。本次設(shè)計單個 UASB 反應(yīng)器中設(shè)置 240 個布水點，則每點的負(fù)荷面積為： 232 4 0/7 2 0/ mnSS i ??? 2. 配水系統(tǒng)形式 UASB 反應(yīng)器的進(jìn)水分配系統(tǒng)形式多樣，主要有樹枝管式、穿孔管式、多管多點式和上 給式 4 種。 ????? 式中： v— 水平流速 mm/s。但實際上若水深過淺，則因水流會引起污泥的擾動，使污泥上浮，溫度 、風(fēng)等外界影響也會使沉淀池效率減低。 廢水經(jīng) UASB反應(yīng)器，由于厭氧部分產(chǎn)生的污泥量與廢水量比起來很小， 可以忽略不計，所以進(jìn)入 CASS系統(tǒng)的廢水水量基本不變，依然是 2400m3/d。引入污泥脫水機(jī)房供水支管 DN400，鋼筋混凝土管 。 ⑦ 輸送有毒或有腐蝕性介質(zhì)的管道，不得在人行道上設(shè)置閥門，伸縮器，法蘭等。計算時還須考慮管內(nèi)淤積，阻力增大的可能。 （ 6）構(gòu)筑物之間的距離應(yīng)考慮敷設(shè)管渠的位置，運(yùn)轉(zhuǎn)管理的需要和施工的要求，一般采用 5～ 10m。結(jié)合城市或工廠整體規(guī)劃，既考慮目前又顧及將來，留有余地。近年來，國內(nèi)外開發(fā)應(yīng)用較多的厭氧反應(yīng)器有以下幾種：厭氧發(fā)酵池（普通消化池）；缸式厭氧發(fā)酵，即接 觸式厭氧工藝；厭氧過濾器（ AF）；上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（ UASB）；厭氧流化床反應(yīng)器（ FASB）。 水解反應(yīng)器事實上是一種以水解產(chǎn)酸菌為 主的上流式厭氧污泥床，利用厭氧反應(yīng)中的水解酸化階段，而放棄了停留時間長的甲烷發(fā)酵階段。近年來， SBR 和氧化溝工藝得到了很大程度的發(fā)展和應(yīng)用。通過二者結(jié)合來處理啤酒廢水，使得本次設(shè)計的方案具有可行性，處理后的廢水可達(dá)到 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB89781996）關(guān)于啤 酒廢水的排放要求。 （ 2） SBR 法及改進(jìn)工藝 序批式活性污泥法（簡稱 SBR）盡管比連續(xù)活性污泥法具 有處理效率高的優(yōu)點，但在實際運(yùn)行中有很大的困難。而且，啤酒廢水經(jīng)水解酸化后進(jìn)行接觸氧化處理，具有顯著的節(jié)能效果， BOD/COD 值增大，廢水的可生化性增加，可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用，提高生物處理啤酒廢水的效率。 設(shè)計原則 在對污水廠進(jìn)行總體設(shè)計時，對具體廠址的選擇，需要進(jìn)行深入的調(diào)查研究和詳盡的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，廠址對環(huán)境衛(wèi)生、基建投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費用都有重大影響。除了占地、構(gòu)造和造價等因素外，還應(yīng)考慮水