畢業(yè)設(shè)計(jì)---啤酒廢水工藝設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　我國(guó)現(xiàn)為世界五大啤酒生產(chǎn)國(guó)之一，預(yù)計(jì)2010年我國(guó)啤酒產(chǎn)量將達(dá)到3000萬(wàn)t，假如以生產(chǎn)1t啤酒平均產(chǎn)生15m3廢水計(jì)算，則啤酒廢水年排放量將超過(guò)4億m3。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，我國(guó)啤酒產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，啤酒生產(chǎn)過(guò)程中的廢水與日俱增，廢水如直接排放則嚴(yán)重污染了周圍環(huán)境，如處理則加重了啤酒廢水的處理費(fèi)用，加大了啤酒生產(chǎn)

2、產(chǎn)家的經(jīng)濟(jì)成本。對(duì)啤酒廢水治理技術(shù)的研究和實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用日益受到啤酒行業(yè)、環(huán)保行業(yè)乃至整個(gè)社會(huì)的關(guān)注。</p><p>　　鑒于啤酒廢水對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染成為突出問(wèn)題，其處理技術(shù)引起了環(huán)保工程技術(shù)人員的充分重視和關(guān)注。分析啤酒廢水的主要成分和來(lái)源是：制麥、糖化、果膠、發(fā)酵、蛋白化合物，包裝車間等有機(jī)物和少量無(wú)機(jī)鹽類，屬于無(wú)毒廢水，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。此外，啤酒廢水的

3、水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時(shí)的啤酒廢水，有機(jī)物含量也處于高峰。因此，如何進(jìn)行啤酒廢水的治理成為啤酒廠家生產(chǎn)末端環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，它關(guān)系到工業(yè)企業(yè)的自身生存發(fā)展，更關(guān)系到我們?nèi)祟惖纳媾c發(fā)展。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)——啤酒廢水工藝設(shè)計(jì)，是依據(jù)原始資料，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，綜合所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，熟悉啤酒工業(yè)廢水處理工藝，對(duì)處理構(gòu)筑物計(jì)算，對(duì)啤酒廠的啤酒廢水處理工藝進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)出廢水處理方案，

4、使排水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1 啤酒廢水的來(lái)源及特點(diǎn)</p><p>　　1.1啤酒廢水的來(lái)源</p><p>　　啤酒的生產(chǎn)是以大麥和水為主要原料，以大米或谷物、酒花為輔料，經(jīng)過(guò)制麥芽、糖化、發(fā)酵等工序制成的富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和CO2的飲料酒，在生產(chǎn)過(guò)程中不加入任何有毒有害難降解的物質(zhì)，其酒精含量為3%~6%。啤酒生產(chǎn)中主要利用糧食中的淀粉

5、，大部分蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)則殘留在麥糟及凝固物中，同時(shí)還排出酵母等副產(chǎn)物[1]。啤酒行業(yè)是耗水量較大的行業(yè)，雖然各企業(yè)間有較大差別，一般說(shuō)來(lái)每生產(chǎn)1t啤酒的耗水量為10~50t。由于啤酒的生產(chǎn)工序較多，不同啤酒廠生產(chǎn)過(guò)程中水耗量和水質(zhì)相差很大。管理和技術(shù)水平較高的啤酒廠每噸酒耗水量為8~12t，我國(guó)啤酒廠生產(chǎn)每噸酒的耗水量一般大于該參數(shù)[2]。因此，我國(guó)啤酒從糖化到灌裝一般總耗水為10~20m3/t。釀造啤酒消耗大量的水，除一部分水轉(zhuǎn)入產(chǎn)

6、品外，其余絕大部分將作為工業(yè)廢水排人周圍環(huán)境。</p><p>　　1.2啤酒廢水的特點(diǎn)</p><p>　　啤酒廢水主要包括其工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的污染物和啤酒廠的副產(chǎn)品。</p><p>　　1.啤酒工業(yè)的主要污染物</p><p>　　啤酒工業(yè)廢水主要含廢水中有機(jī)污染物（以COD表示）大部分為可生化降解，主要有糖、淀粉、乙烯醇、有機(jī)酸等；可生

7、化性通常以BOD5/COD比值表示，約0.5~0.7；廢水中固形物多以SS表示，主要來(lái)自于廢酒糟、硅藻土、廢酵母等。</p><p>　　由于有機(jī)物濃度較高，雖然無(wú)毒，但易于腐敗，排入水體要消耗大量的溶解氧，對(duì)水體環(huán)境易造成危害。另外，啤酒廢水的水質(zhì)和水量在不同季節(jié)有一定差別，處于高峰流量時(shí)的啤酒廢水，有機(jī)物含量也處于高峰，啤酒廢水水質(zhì)水量見(jiàn)表1-1所示。</p><p>　　表1-1

8、啤酒廢水水質(zhì)水量一覽表[3]</p><p><b>　　2.啤酒廠副產(chǎn)品</b></p><p>　　雖然啤酒生產(chǎn)的主要原料是大麥、酒花和大米，但并不是利用這些原料的全部，而是只利用其中的淀粉，大部分的蛋白質(zhì)留在了麥槽及凝固物中。同時(shí)，啤酒生產(chǎn)過(guò)程中還排出廢酵母、廢酒花、廢啤酒、二氧化碳等。這些副產(chǎn)物，含有許多營(yíng)養(yǎng)成分，且無(wú)毒，適合生產(chǎn)飼料和食物；但是含水量很高，不

9、便于貯存和運(yùn)輸。按全國(guó)平均水平，每制成1t的成品酒，排出的CODCr約為25，或者BOD5污染物15，懸浮性固體約為15[4]。</p><p><b>　　3.啤酒廢水的特點(diǎn)</b></p><p>　　根據(jù)上述分析，啤酒廢水的主要特點(diǎn)綜合如下：</p><p>　　(1)有機(jī)物濃度較高，BOD5/COD值在0.5~0.7，具有良好的可生化性

10、；</p><p>　　(2)有毒物質(zhì)少，基本無(wú)毒，營(yíng)養(yǎng)配比適中，適合進(jìn)行生物降解；</p><p>　　(3)排放水量不均勻，水質(zhì)、水量波動(dòng)較大，要求處理系統(tǒng)須有一定的可調(diào)性和抗沖擊力；</p><p>　　(4)pH值變化較大，一般在5~12之間；</p><p>　　(5)懸浮物較高，含有較大量的麥皮、渣皮；</p>&l

11、t;p>　　(6)廢水中含有一定量的硅藻土，容易引起處理系統(tǒng)的堵塞[5]。</p><p>　　2 啤酒廢水處理工藝介紹</p><p>　　2.1啤酒廢水工藝簡(jiǎn)介</p><p>　　由于啤酒廢水的BOD5/COD比值大于0.5，易于生化降解，國(guó)內(nèi)外廣泛采用生化處理工藝，其中包括好氧生物處理、厭氧生物處理、好氧與厭氧聯(lián)合生物化處理方法。同時(shí)，生化處理與普通物

12、化法、化學(xué)法相比：一是處理工藝比較成熟；二是處理效率高；三是運(yùn)行成本較低。因此，生化處理啤酒廢水的技術(shù)得到了充分的重視和廣泛采用。生化處理工藝主要有好氧生物處理工藝、厭氧生物處理工藝、厭氧與好氧相結(jié)合的處理工藝。</p><p>　　1.好氧工藝處理啤酒廢水</p><p>　　好氧生物處理是指在氧氣充足的條件下，利用好氧微生物的生命活動(dòng)氧化啤酒廢水中的有機(jī)物，其產(chǎn)物主要有二氧化碳、水及能

13、量。好氧生物處理主要分為活性污泥法和生物膜法兩大類[6][7]。</p><p>　　(1)普通活性污泥法</p><p>　　活性污泥法處理啤酒廢水具有運(yùn)行可靠、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)，活性污泥法對(duì)于處理低濃度有機(jī)廢水是使用最多、運(yùn)行可靠的廢水處理方法。與生物濾池等生物膜法相比，占地面積少，處理效果好，適用于大中城市啤酒廠。但是啤酒廢水氮磷含量低，碳氮比例失調(diào)，運(yùn)行中容易產(chǎn)生污泥膨脹。因此，啤

14、酒廢水處理過(guò)程中需添加一定量的氮磷。此外，普通的活性污泥法對(duì)啤酒廢水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較差，且因污泥產(chǎn)量高，處置麻煩，不耐沖擊負(fù)荷，還需要大量充氧，增加了基建運(yùn)行費(fèi)用。</p><p>　　(2)間歇式活性污泥法</p><p>　　間歇式活性污泥法（Sequening Batch Reactor，SBR）處理啤酒廢水能有效地去除啤酒廢水中的有機(jī)污染物，當(dāng)進(jìn)水COD濃度為1000~20

15、00時(shí)，處理后出水可達(dá)國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。該方法特點(diǎn)是進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水均在一個(gè)池中順序完成，廢水分批處理，運(yùn)行靈活，能有效地抑制污泥膨脹問(wèn)題，剩余污泥量少且濃縮脫水性能好，耐沖擊負(fù)荷，工作穩(wěn)定，基建運(yùn)行費(fèi)用低。與常規(guī)活性污泥工藝相比，在同樣進(jìn)出水水質(zhì)前提下，基建投資、運(yùn)行費(fèi)用以及占地面積均可減少20%左右。我國(guó)目前廢水處理體制還處于各廠各點(diǎn)分散治理狀態(tài)，常規(guī)活性污泥法處理水量較小的啤酒廠廢水，投資效益很低，對(duì)于中小型啤酒廠難于接

16、受，如果采用SBR法既可降低投資，又能得到好的出水水質(zhì)。</p><p><b>　　(3)生物膜法</b></p><p>　　低負(fù)荷生物濾池用于麥芽廢水的生物處理，效果相當(dāng)好，BOD5去除率達(dá)94%~97%。其缺點(diǎn)是濾料表面生長(zhǎng)藻類，很快使濾池堵塞，若采用交替雙重過(guò)濾可避免堵塞發(fā)生，對(duì)糖化和發(fā)酵工序排出的廢水可用二級(jí)高負(fù)荷濾池處理。較大的工廠可用交替雙池過(guò)濾或幾個(gè)

17、濾池串聯(lián)或并聯(lián)使用，以提高處理能力和處理效果。</p><p><b>　　(4)生物轉(zhuǎn)盤法</b></p><p>　　該法是較早用來(lái)處理啤酒廢水的方法，具有運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。為了提高盤面生物膜降解有機(jī)物的能力，采取向氧化槽充氧曝氣的措施，加速生物膜的脫落和更新，大大提高了生物膜的活性，BOD5去除率在90%以上，高于一般的生物轉(zhuǎn)盤。生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤只適

18、用于平均氣溫不低于4℃的地區(qū)，否則在冬季要有保溫措施。另外還應(yīng)注意處理站異味擾民的問(wèn)題，對(duì)于地處居民密集區(qū)的啤酒廠應(yīng)慎重采用。因此，前期基建投資高，受氣溫變化影響大，在氣溫偏低的地區(qū)處理效果較差。</p><p>　　(5)生物接觸氧化法</p><p>　　該法處理啤酒廢水在國(guó)內(nèi)應(yīng)用很普遍。該工藝綜合了活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點(diǎn)，克服了它們的缺點(diǎn)，具有耐沖擊負(fù)荷、占地省、運(yùn)行管理方便、處

19、理成本較低的優(yōu)點(diǎn)。近幾年人們致力于研究開(kāi)發(fā)高效、高負(fù)荷低停留時(shí)間、低處理費(fèi)用的生物接觸法新工藝，對(duì)氧化池中的填料、曝氣方法等進(jìn)行了研究，開(kāi)發(fā)出新型軟性填料、半軟性組合式填料。生物接觸氧化法在國(guó)內(nèi)應(yīng)用很廣，其主要優(yōu)點(diǎn)是處理能力大，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，占地面積少，污泥生成量少，無(wú)污泥膨脹，運(yùn)行管理方便等。但是，如果廢水中污染物濃度較高或前處理效果不理想，生物接觸氧化池前端的有機(jī)物負(fù)荷較高，使得供氧相對(duì)不足，生物膜呈灰白色，處于嚴(yán)重的缺氧狀態(tài)，

20、而池末端成熟的好氧生物膜呈琥珀黃色。同時(shí)，水中的生物活性抑制性物質(zhì)濃度也較高，對(duì)微生物也有一定的抑制作用。這些因素使得生物接觸氧化池沒(méi)有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，處理效果不理想。鑒于此，可采取階段曝氣措施即多點(diǎn)進(jìn)水，污水沿池長(zhǎng)多點(diǎn)流入生物接觸氧化池以均分負(fù)荷，消除前端缺氧及抑制性物質(zhì)濃度較高的不利影響。</p><p>　　(6)膜-生物反應(yīng)器法</p><p>　　膜-生物反應(yīng)器是20世紀(jì)90年

21、代興起的一種廢水生化處理的新技術(shù)，它是用膜組件替代傳統(tǒng)二沉池進(jìn)行固液分離的一種新型高效廢水處理技術(shù)，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，具有污染物去除效率高、出水水質(zhì)穩(wěn)定、裝置容積負(fù)荷大、設(shè)備占地面積小、傳氧效率高、污泥產(chǎn)量低、操作運(yùn)行簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)報(bào)道，膜-生物反應(yīng)器對(duì)啤酒廢水的COD和NH3-N具有良好的處理效果，一般高于相同試驗(yàn)條件下的普通活性污泥法。</p><p>　　2.厭氧生物法處理啤酒廢水</p>

22、;<p>　　與好氧生物處理相比，厭氧生物處理具有動(dòng)力消耗低、剩余污泥量少、處理設(shè)備較便宜、能降解某些好氧處理難于降解的物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)。啤酒廢水的可生物降解的有機(jī)物含量較高，適宜于厭氧發(fā)酵。目前厭氧技術(shù)在荷蘭、美國(guó)等國(guó)一些啤酒廠和我國(guó)沈陽(yáng)、北京啤酒廠都有應(yīng)用。厭氧附著膨脹床采用小粒徑的固體顆粒作載體，為厭氧微生物附著生長(zhǎng)提供了巨大的比表面，既可滯留大量的活性污泥，又可使其相對(duì)疏散減少生物膜的厚度，增強(qiáng)微生物的活性。該方法對(duì)溫度

23、有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。目前用厭氧生物法處理啤酒廢水在國(guó)內(nèi)大都處于研究或工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)階段，要把厭氧技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)，尚需進(jìn)行系統(tǒng)、深入和更大規(guī)模的生產(chǎn)性研究，解決各種技術(shù)難關(guān)。另外在好氧生物處理工藝之前采用厭氧水解(酸化)作為預(yù)處理，對(duì)減輕好氧生物處理的負(fù)荷，提高污水可生化性及有機(jī)物去除率，降低污泥產(chǎn)率極為有利[8]。</p><p>　　(1)升流式厭氧污泥床法</p><p>　　升流式厭氧

24、污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket，UASB) 反應(yīng)器是在普通厭氧反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的第二代高效厭氧反應(yīng)器。它具有效能高、處理費(fèi)用低、電耗省、投資少、占地面積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，很適用于高濃度啤酒廢水的治理[9]。</p><p>　　(2)膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器法</p><p>　　膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器(Expanded Granular Sludge

25、 Bed，EGSB)實(shí)際上是改進(jìn)型的UASB 反應(yīng)器，其運(yùn)行在高的上升流速下使顆粒污泥處于懸浮狀態(tài)。EGSB 反應(yīng)器的特點(diǎn)是顆粒污泥床通過(guò)采用較高的上升流速（與小于1~2m/h的UASB 反應(yīng)器相比），即6~12m/h，運(yùn)行在膨脹狀態(tài)。同時(shí)也可以采用較高反應(yīng)器或采用出水回流以獲得高的攪拌強(qiáng)度，從而保持了進(jìn)水與污泥顆粒的充分接觸。促進(jìn)有機(jī)物的快速降解[10]。EGSB 特別適于低溫和低濃度污水。當(dāng)沼氣產(chǎn)率低、混合強(qiáng)度低時(shí)，在此條件下較高的

26、進(jìn)水動(dòng)能和顆粒污泥床的膨脹高度將獲得比UASB 反應(yīng)器好的運(yùn)行結(jié)果。其具有處理容量高、投資少、占地省、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)，備受水處理人員的矚目，是第三代厭氧生化反應(yīng)器的代表工藝之一 。</p><p>　　(3)內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器法</p><p>　　內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器法(Internal Circulation，IC) 是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的第三代高效厭氧反應(yīng)器，可以形成高生物活性

27、的厭氧顆粒污泥，反應(yīng)器內(nèi)部可以形成流體循環(huán)，并可實(shí)現(xiàn)液體內(nèi)部的無(wú)動(dòng)力循環(huán)，從而克服了UASB反應(yīng)器在較高的上升流速度下顆粒污泥易流失的不足。此類反應(yīng)器可承受較高的有機(jī)負(fù)荷，對(duì)于不同濃度進(jìn)水都具有較好的處理效果[11]。</p><p>　　3.好氧與厭氧相結(jié)合處理啤酒廢水</p><p>　　鑒于啤酒廢水的特點(diǎn)，厭氧和好氧相結(jié)合的處理工藝在啤酒廢水的處理工程實(shí)踐中具有良好的應(yīng)用。近年來(lái)，主

28、要的厭氧和好氧結(jié)合工藝介紹見(jiàn)表2-1：</p><p>　　表2-1 常用的好氧+厭氧相結(jié)合工藝</p><p>　　2.2 啤酒廢水處理工藝的確定</p><p>　　1.處理工藝確定的主要原則</p><p>　　啤酒廠工業(yè)廢水處理的工藝選擇，必須因地制宜，其主要原則如下：</p><p>　　(1)考慮工廠排水

29、水質(zhì)、水量、排水規(guī)律和特點(diǎn)；</p><p>　　(2)考察工廠提供的建設(shè)場(chǎng)地地形條件和面積大??；</p><p>　　(3)考察工廠所能承受的一次性投資及運(yùn)行成本情況；</p><p>　　(4)一般選擇簡(jiǎn)單適用、運(yùn)行可靠達(dá)標(biāo)、節(jié)約能耗、投資經(jīng)濟(jì)的工藝。</p><p><b>　　2.處理工藝的確定</b></

30、p><p>　　依據(jù)原水水質(zhì)設(shè)計(jì)廢水處理工藝，使其達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，具體參數(shù)見(jiàn)下表2-2：</p><p>　　表2-2 原水水質(zhì)及處理達(dá)標(biāo)要求</p><p>　　處理工藝中涉及到的各處理構(gòu)筑物的處理效率在計(jì)算中進(jìn)行說(shuō)明。</p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)所給啤酒廠廢水水質(zhì)，BOD5/COD=0.7，

31、其生化性能好，同時(shí)廢水中有機(jī)物濃度較高，適合采用生化處理工藝；啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，需要處理設(shè)施對(duì)負(fù)荷有較好的適應(yīng)能力；另外，單獨(dú)采用好氧處理運(yùn)行費(fèi)用高，占地面積大且不易達(dá)標(biāo)排放，綜合考慮決定采用厭氧處理+好氧處理工藝，具體處理工藝流程如圖2-1：</p><p>　　該處理工藝能結(jié)合UASB和SBR工藝各自的特點(diǎn)，處理效率高，經(jīng)濟(jì)性能好。</p><p>　　2.3

32、各處理構(gòu)筑物的說(shuō)明</p><p><b>　　1.格柵</b></p><p>　　格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在廢水渠道的進(jìn)口處。主要攔截廢水中較大的麥殼等大粒徑的懸浮物及漂浮物、細(xì)小的麥糟和酵母，保護(hù)潛污泵不受堵塞磨損，保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行，減少后續(xù)處理單元負(fù)荷。</p><p><b>　　2.調(diào)節(jié)池</b&g

33、t;</p><p>　　啤酒廢水的水量和水質(zhì)隨時(shí)間的變化幅度較大，需對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)池具有收集啤酒廢水，同時(shí)調(diào)節(jié)其水質(zhì)、水量的功能?？紤]到調(diào)節(jié)池污泥停留時(shí)間長(zhǎng)后，會(huì)有污泥積聚在池底，所以池底有一定的坡度，設(shè)污泥斗并定期對(duì)污泥進(jìn)行排泥。調(diào)節(jié)池后設(shè)一級(jí)污水提升泵房，以保證后續(xù)處理設(shè)施的水壓。</p><p><b>　　3.豎流式沉淀池</b></

34、p><p>　　沉淀池可以去除或消解對(duì)厭氧過(guò)程有抑制作用的物質(zhì)、改善生物反應(yīng)條件和提高廢水可生化性的作用。此外，還可以收集UASB反應(yīng)器流出的污泥，縮短厭氧反應(yīng)器的調(diào)試期[15]。</p><p><b>　　4.UASB反應(yīng)器</b></p><p>　　UASB反應(yīng)器，即上流式厭氧污泥床，集反應(yīng)與沉淀于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊、效率高的厭氧反應(yīng)器。

35、主要由污泥反應(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[16]。</p><p>　　在反應(yīng)區(qū)內(nèi)部存留大量的厭氧污泥，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，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(guò)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

36、板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室，集中在氣室的沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過(guò)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[17]。</p><p>　　UASB的污泥床內(nèi)生物量多，容積負(fù)荷率高，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此

37、所需池容縮小。設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置，不需充填填料，也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對(duì)較低，便于管理，且不存在堵塞問(wèn)題。</p><p><b>　　5.配水井</b></p><p>　　考慮到SBR反應(yīng)池是間歇進(jìn)水和排水，在閑置時(shí)期的水量需在SBR反應(yīng)池前設(shè)置配水井作為反應(yīng)池的配水設(shè)施。</p><p><

38、;b>　　6.SBR反應(yīng)池</b></p><p>　　SBR反應(yīng)器即序批式活性污泥生物反應(yīng)器，是將好氧降解、泥水分離、厭氧消化和污泥活化集于一體的工藝，其獨(dú)特之處在于它提供了時(shí)間程序的污水處理，而不是連續(xù)流程提供的空間程序的污水處理。因此，其工藝流程具有沉降、分離效果好，耐沖擊負(fù)荷等特點(diǎn)[18]。 </p><p>　　SBR法的工藝設(shè)施是由曝氣裝置、上清液排出裝置

39、，以及其他附屬設(shè)備組成的反應(yīng)器。SBR對(duì)有機(jī)物的去除機(jī)理為：在反應(yīng)器內(nèi)預(yù)先培養(yǎng)馴化一定量的活性微生物(活性污泥)，當(dāng)廢水進(jìn)入反應(yīng)器與活性污泥混合接觸并有氧存在時(shí)，微生物利用廢水中的有機(jī)物進(jìn)行新陳代謝，將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為CO2，H2O等無(wú)機(jī)物。同時(shí)，微生物細(xì)胞增殖，最后將微生物細(xì)胞物質(zhì)(活性污泥)與水沉淀分離，廢水得到處理[19]。</p><p>　　SBR法運(yùn)行過(guò)程大致可分為以下五個(gè)過(guò)程期。</p>

40、<p>　　(1)進(jìn)水期(約1~4小時(shí))。把待處理的廢水引入到SBR反應(yīng)器中，其體積約為反應(yīng)器容積的一半。此過(guò)程約需要1~2小時(shí)。據(jù)有關(guān)資料介紹，進(jìn)水期時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)于處理效果有很大的影響。在進(jìn)水期，為防止污染物的累積和縮短處理時(shí)間，即可進(jìn)行曝氣操作[20]。</p><p>　　(2)反應(yīng)期(約2~8小時(shí))。反應(yīng)期是在曝氣的條件下，好氧活性微生物對(duì)廢水中污染物吸附和降解的過(guò)程期。SBR法是空間上的完

41、全混合式和時(shí)間上的理想推流式工藝。在空間上的完全混合式?jīng)Q定了SBR法有強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，對(duì)于進(jìn)水水量水質(zhì)的較大波動(dòng)均能獲得保持在較為優(yōu)質(zhì)水平的出水。在時(shí)間上的理想推流式，能使生化反應(yīng)維持在對(duì)應(yīng)最高反應(yīng)推動(dòng)力下進(jìn)行，因而具有高的去污速度和短的反應(yīng)時(shí)間。反應(yīng)池內(nèi)有機(jī)基質(zhì)隨時(shí)間也保持較高的濃度梯度，從而減輕了污泥膨脹發(fā)生的可能性。</p><p>　　(3)沉淀期(約1~2小時(shí))。在好氧反應(yīng)完畢后，一般需要進(jìn)行泥水分

42、離。利用本池經(jīng)過(guò)沉淀期而獲得澄清的上清液作為出水。SBR法在沉淀期的擾動(dòng)極少，所以沉淀效率較一般連續(xù)式沉淀池的為高。在沉淀期中，由于好氧微生物還要繼續(xù)消耗水中的溶解氧，在沒(méi)有足夠的氧補(bǔ)充的情況下，系統(tǒng)的溶解氧在停止曝氣后迅速下降到接近零的水平，便會(huì)使系統(tǒng)呈現(xiàn)出厭氧（缺氧）的特征。又由于系統(tǒng)在經(jīng)歷反應(yīng)期的好氧狀態(tài)后，繼而轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砥诘膮捬酰ㄈ毖酰顟B(tài)，如此構(gòu)成的好氧-厭氧狀態(tài)交替出現(xiàn)的運(yùn)行方式，使得廢水中能夠同時(shí)存在大量的好氧微生物和兼性

43、厭氧微生物[21]。因此，使得廢水中的氨氮在好氧環(huán)境中被好氧硝化菌迅速氧化成硝酸氮或亞硝酸氮，在接下來(lái)的厭氧(缺氧)環(huán)境中又被厭氧反硝化菌還原為氮?dú)舛鴱膹U水中逸出。而在沉淀初期進(jìn)行排泥，則可通過(guò)排泥而去除在好氧狀態(tài)下除磷菌吸附的大量磷。由此可見(jiàn)：交替出現(xiàn)的好氧-厭氧環(huán)境和系統(tǒng)中好氧微生物和兼性厭氧微生物的同時(shí)存在，使得SBR法工藝可以獲得較高的除磷脫氮效果。</p><p>　　(4)排水排泥期(約2小時(shí))。排水

44、排泥期為緊接沉淀期的操作過(guò)程，在沉淀后獲得的泥水分離，上層清液作為出水排放，下層污泥在污泥濃度過(guò)高或有除磷要求時(shí)則應(yīng)排泥。一般地，排水體積應(yīng)為反應(yīng)器容積的50%左右[22]。</p><p>　　(5)閑置期(2小時(shí)左右)。閑置期作為恢復(fù)微生物活性的階段而被設(shè)置，亦可在無(wú)進(jìn)水的情況下作閑置用。</p><p><b>　　7.污泥濃縮池</b></p>

45、<p>　　為了方便污泥的后續(xù)機(jī)械脫水處理，減小機(jī)械脫水中污泥的混凝劑用量以及機(jī)械脫水設(shè)備的容量，需對(duì)污泥進(jìn)行濃縮處理，以降低污泥的含水率。本設(shè)計(jì)中采用連續(xù)性豎流式重力濃縮池，圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，且不需刮泥機(jī)，以減少構(gòu)筑物成本。</p><p>　　8.污泥機(jī)械脫水及最終處置</p><p>　　污泥機(jī)械脫水裝置設(shè)在污泥脫水間內(nèi)，脫水間為磚混結(jié)構(gòu)，位于污泥濃縮池旁邊。采用帶式壓濾

46、脫水機(jī)處理污泥脫水。該類脫水機(jī)具有出泥含水率較低且穩(wěn)定、耗能少、管理控制容易等特點(diǎn)。在進(jìn)入壓濾機(jī)之前投加適量聚丙烯酰胺（PAM）處理。污泥脫水后，制成污泥餅外運(yùn)填埋處置，也可出售做農(nóng)場(chǎng)肥料之用。</p><p>　　3工藝構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　3.1格柵的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　格柵主要是用來(lái)攔截廢水中較大的麥

47、殼等大粒徑的懸浮物及漂浮物、細(xì)小的麥糟和酵母等，本設(shè)計(jì)設(shè)置中格柵一道，格柵圖見(jiàn)附錄1。</p><p>　　1.格柵的間隙數(shù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　——最大設(shè)計(jì)流量，m3/s；</p><p>　　B——柵條間隙，m，取0.02m；</p><p>　　H——柵前水深，m，取0.4m；</p><p>　　V——污

48、水流經(jīng)格柵的流速，一般取0.6~1.0m/s，本設(shè)計(jì)取0.9m/s；</p><p>　　——格柵安裝傾角（°），取50°。</p><p><b>　　m3/s</b></p><p><b>　　條，取n=8條。</b></p><p><b>　　2.格柵槽總寬度

49、 </b></p><p>　　B——格柵槽寬度，m；</p><p>　　S——柵條寬度，m，取0.01m；</p><p>　　b——格柵凈間隙，m，取中柵，0.02m；</p><p>　　n——格柵間隙數(shù)，n=8。</p><p><b>　　m。</b></p>

50、<p><b>　　3.過(guò)柵水頭損失 </b></p><p>　　h2——過(guò)柵水頭損失，m；</p><p>　　h0——計(jì)算水頭損失，m；</p><p>　　——阻力系數(shù)，格柵斷面取迎水面為銳邊的矩形，故形狀系數(shù)=2.42；</p><p>　　g——重力加速度，取9.81m/s2；</p>

51、<p>　　k——系數(shù)，格柵受污染物堵塞后，水頭損失會(huì)增大，一般k=3；</p><p><b>　　m</b></p><p>　　m，（h2要求在0.08~0.15m）。</p><p><b>　　4.柵后槽的總高度</b></p><p>　　H——柵后槽的總高度，m；<

52、/p><p>　　h——柵前水深，0.4m；</p><p>　　h1——格柵前渠道超高，一般取0.3m；</p><p>　　h2——格柵水頭損失，0.09m。</p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　5.格柵總長(zhǎng)度</b></p>&

53、lt;p>　　L——格柵總長(zhǎng)度，m。</p><p>　　L1——進(jìn)水渠道漸寬部位的長(zhǎng)度，m；</p><p>　　，其中B1為進(jìn)水渠道寬度（m），取0.12 m，為進(jìn)水渠道漸寬部位展開(kāi)角度，（）；</p><p>　　L2——格柵槽與出水渠道連接處的漸寬部位的長(zhǎng)度，一般取0.5L1；</p><p>　　H1——格柵前槽高，m。<

54、;/p><p><b>　　6.每日柵渣量</b></p><p>　　W——每日柵渣量，m3/d；</p><p>　　——最大設(shè)計(jì)流量，m3/d；</p><p>　　W1——單位體積污水柵渣量，m3/(1000m3污水)；</p><p>　　一般取0.1~0.01m3/(1000m3污水)，細(xì)

55、柵取大值，粗柵取小值，本設(shè)計(jì)取0.75m3/(1000m3污水)；</p><p>　　Kz污水流量總變化系數(shù)，，其中Q為設(shè)計(jì)流量，L/s。</p><p><b>　　≤，采用人工清渣。</b></p><p><b>　　3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)水力停

56、留時(shí)間；</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)流量；</b></p><p><b>　　調(diào)節(jié)池有效容積；</b></p><p>　　取池子高度，其中超高，則有效水深；</p><p><b>　　池子面積；</b></p><p>　

57、　取池長(zhǎng)為池寬的2倍，；</p><p><b>　　則；</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　　調(diào)節(jié)池進(jìn)水前端設(shè)置擋板，用來(lái)對(duì)污水進(jìn)行導(dǎo)流，使廢水中的污泥順利停留在污泥斗內(nèi)；池底坡度設(shè)為i=0.05，使池子后段的污泥能夠順坡度流入污泥斗，調(diào)節(jié)池圖見(jiàn)附錄2。</p><p&

58、gt;　　3.3豎流式沉淀池的設(shè)計(jì)</p><p>　　豎流式沉淀池具有排泥方便，管理簡(jiǎn)單，占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，并且適合小型污水處理廠，本設(shè)計(jì)中采用了2個(gè)豎流式沉淀池，沉淀池計(jì)算圖見(jiàn)附錄3。</p><p>　　1.中心管截面積與直徑的計(jì)算</p><p>　　f1——中心管截面積，m2；</p><p>　　Q1——每組沉淀池最大設(shè)計(jì)流量，m

59、3/d；</p><p>　　V0——中心管流速，m/s，取0.03m/s；</p><p>　　d0——中心管直徑，m。</p><p>　　2.中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度的計(jì)算</p><p>　　h3——中心管喇叭口到反射板之間的間隙高度，m；</p><p>　　v1——間隙流出速度，m/s，取0.02

60、m/s；</p><p>　　d1——喇叭口直徑，m。</p><p>　　3.沉淀池的面積和池徑計(jì)算</p><p><b>　　——沉淀池面積，；</b></p><p>　　——表面水力負(fù)荷，，取2.0；</p><p>　　——沉淀池面積（含中心管面積），；</p><

61、p><b>　　——沉淀池直徑，。</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　4.沉淀部分有效水深</p><p>　　——沉淀部分有效水深，；</p><p>　　——表面水力負(fù)荷，，取2.0；</p><p>　　——沉淀時(shí)間，，一般在2.

62、0~4.0內(nèi)，取2.0。</p><p>　　校核：，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　5.校核集水槽出水堰負(fù)荷</p><p><b>　　，符合要求。</b></p><p>　　6.沉淀部分所需容積</p><p>　　——沉淀部分所需容積（單池），；</p><p&g

63、t;　　、——分別為沉淀池進(jìn)水和出水的懸浮固體物濃度，，在此設(shè)計(jì)中的去除率為50%；</p><p>　　——污泥容重，，當(dāng)含水率95%以上時(shí)，取1000；</p><p>　　——污泥含水率，%，取95%；</p><p>　　——兩次排泥的時(shí)間間隔，，取2.0。</p><p>　　7.圓截錐部分的容積計(jì)算</p><

64、p>　　——圓截錐部分的容積，；</p><p>　　——污泥室圓截錐部分的高度，；</p><p>　　——圓截錐上部半徑，；</p><p>　　——圓截錐下部半徑，，取0.4。</p><p>　　8.沉淀池總高度的計(jì)算</p><p>　　——沉淀池總高度，；</p><p>　　

65、——沉淀池超高，，取0.3；</p><p>　　——中心管淹沒(méi)深度（沉淀池有效深度），，4.0；</p><p>　　——中心管喇叭口到反射板之間間隙高度，，0.31；</p><p>　　——沉淀池緩沖高度，，取0.3；</p><p>　　——污泥室圓截錐部分的高度，，5.28。</p><p><b>

66、;　　。</b></p><p>　　9.沉淀池污泥量的計(jì)算</p><p>　　——初次沉淀污泥量，；</p><p>　　——最大污水流量，，5000； </p><p>　　——懸浮物的去除率，%，取50%； </p><p>　　——進(jìn)水懸浮物濃度，mg/L，取400 mg/L；</p>

67、<p>　　——污泥含水率，%，95%； </p><p>　　——沉淀污泥密度，以1000計(jì)。 </p><p>　　豎流式沉淀池圖見(jiàn)附錄4。</p><p>　　10.污水提升泵的選型</p><p>　　為保證后續(xù)處理設(shè)施的水壓，在沉淀池前設(shè)污水提升泵；</p><p>　　流量為208.3 ；&l

68、t;/p><p>　　依據(jù)調(diào)節(jié)池和豎流式沉淀池的計(jì)算，估算需要水泵的揚(yáng)程約為</p><p><b>　　，取12m。</b></p><p>　　參照《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)-常用設(shè)備》，選擇型污水泵，其主要性能參數(shù)如表3-1：</p><p>　　表3-1 6PWL型污水泵選型結(jié)果參數(shù)</p><

69、p>　　污泥提升泵房平面尺寸為。</p><p>　　3.4 UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用了4個(gè)UASB反應(yīng)器，假設(shè)水質(zhì)是均勻的，單個(gè)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)流量為1250，設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表3-2：</p><p>　　表3-2 UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　1.反應(yīng)區(qū)容積與尺寸</p><p&

70、gt;<b>　　——反應(yīng)區(qū)容積，；</b></p><p>　　——單池設(shè)計(jì)流量，，取1250；</p><p>　　——進(jìn)水有機(jī)物濃度，，</p><p>　　設(shè)計(jì)用CODCr的濃度；</p><p>　　——進(jìn)水有機(jī)物容積負(fù)荷，，經(jīng)過(guò)類似工程對(duì)比取5.0。</p><p>　　采用矩形反應(yīng)

71、池，UASB池的高度通常在4.0~6.0，本設(shè)計(jì)采用池高=4.2。</p><p><b>　　池體截面積</b></p><p>　　取池子寬B為7.2m；</p><p><b>　　則長(zhǎng)，取；</b></p><p><b>　　實(shí)際表面積；</b></p>

72、<p><b>　　實(shí)際表面水力負(fù)荷</b></p><p><b>　　，符合設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　2.三相分離器的設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)計(jì)算圖見(jiàn)附錄3。</p><p><b>　　(1)沉淀區(qū)</b></p><p

73、>　　三相分離器的沉淀區(qū)即為反應(yīng)器的水平面積。</p><p><b>　　作以下幾點(diǎn)說(shuō)明：</b></p><p>　　1)沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷<1.0；</p><p>　　2)沉淀器斜壁的角度設(shè)為50°，使污泥不致積聚，以盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)；</p><p>　　3)進(jìn)入沉淀區(qū)前，沉淀槽底縫隙流

74、速≤2；</p><p>　　4)總沉淀水深應(yīng)該大于1.5；</p><p>　　5)水力停留時(shí)間介于1.5~2.0。</p><p><b>　　(2)回流縫設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)上、下三角形集氣罩斜面水平夾角=55°；</p><p><b>　　取保護(hù)高度&

75、lt;/b></p><p><b>　　上三角形頂水深</b></p><p>　　下三角形集氣罩的垂直高度</p><p>　　下三角形集氣罩底的寬度</p><p>　　下三角形集氣罩之間縫隙，其中為單元三相分離器寬度，取。</p><p>　　下三角形集氣罩之間縫隙中上升流速的計(jì)算：

76、</p><p><b>　　縫隙總面積</b></p><p>　　下三角形集氣罩之間縫隙中上升流速</p><p>　　——反應(yīng)器三相分離器的單元數(shù)，取6個(gè)。</p><p><b>　　，符合要求。</b></p><p>　　上三角形集氣罩回流縫中流速的計(jì)算：<

77、/p><p>　　設(shè)上三角形集氣罩回流縫寬度</p><p><b>　　縫隙總面積</b></p><p><b>　　，符合設(shè)計(jì)要求。</b></p><p><b>　　由圖得出，，則</b></p><p><b>　　取</b>

78、;</p><p><b>　　上三角形集氣罩的高</b></p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算，已知上三角形集氣罩頂水深為，則上下三角形集氣罩在反應(yīng)器中的位置已經(jīng)確定。</p><p>　　校核氣液分離的條件是否符合要求：</p><p>　　氣泡上升的速度與其直徑、水溫、液體和氣體的密度、廢水的粘滯系數(shù)等因素有關(guān)。當(dāng)氣泡

79、直徑很小時(shí)，在氣泡周圍的水流呈層流狀態(tài)，這時(shí)候的氣泡上升速度可用Stokes公式計(jì)算。</p><p>　　——?dú)馀萆仙乃俣?，?lt;/p><p>　　——?dú)馀葜睆剑?，設(shè)；</p><p>　　——廢水的密度，，常溫下?。?lt;/p><p>　　——沼氣密度，，常溫下取；</p><p>　　——重力加速度，取；<

80、/p><p>　　——碰撞系數(shù)，取0.95；</p><p>　　——廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)，，</p><p>　　，其中為廢水運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，按凈水取值為，由于廢水的動(dòng)力粘滯系數(shù)較凈水的要大，所以取。</p><p>　　依照前面的計(jì)算結(jié)果有：</p><p>　　滿足，則可以脫除直徑≥0.01的氣泡。</p>

81、<p>　　3.進(jìn)水配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　采用穿孔管配水，每個(gè)反應(yīng)器設(shè)置10根，直徑150mm，長(zhǎng)7.2m，每根管之間的中心距離為1.6m，配水孔徑采用15mm，孔距1.6m。</p><p>　　每個(gè)孔的服務(wù)面積，孔徑口向下，穿孔管距離反應(yīng)池底0.21m，每個(gè)反應(yīng)器40個(gè)出水孔，采用連續(xù)進(jìn)水，孔的水流速設(shè)為。</p><p><b&

82、gt;　　4.出水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　每個(gè)單元三相分離器設(shè)一個(gè)出水槽，共6個(gè)，基本保持出水均勻；</p><p><b>　　出水槽寬為，槽高。</b></p><p>　　5.排泥、產(chǎn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　(1)每日沼氣產(chǎn)量</b></p&

83、gt;<p>　　以每除去1產(chǎn)生為據(jù)；</p><p><b>　　日產(chǎn)沼氣量</b></p><p>　　——的容重，，取1.70；</p><p>　　——的去除率，90%；</p><p>　　——單位去除量時(shí)產(chǎn)沼氣量，，0.5；</p><p>　　——最大總設(shè)計(jì)流量，，取5

84、000。</p><p>　　(2)沼氣管道的設(shè)計(jì)</p><p>　　沼氣管道一般采用防腐不銹鋼管或塑鋼復(fù)合管，本設(shè)計(jì)采用塑鋼復(fù)合管。</p><p>　　根據(jù)三相分離器的特點(diǎn)，每一個(gè)集氣罩分別引一根出氣管。</p><p><b>　　設(shè)沼氣流速為；</b></p><p>　　沼氣管道直徑，

85、取管道。</p><p>　　由于UASB反應(yīng)器采用閉式，出水管須通過(guò)水封，以防止漏氣和確保厭氧條件，同時(shí)調(diào)整和穩(wěn)定氣體壓力。本設(shè)計(jì)選用D=500mm的水封罐。</p><p><b>　　水封高度 </b></p><p>　　——集氣罩內(nèi)的壓力水頭，取1.0m；</p><p>　　——沼氣柜的壓力水頭，取0.4m；

86、</p><p><b>　　則；</b></p><p>　　取水封罐高度，其中超高為0.4m。</p><p>　　在水封罐上設(shè)有一根進(jìn)水管，一根放空管。另在外面設(shè)一液位計(jì)，觀察罐內(nèi)水位情況。</p><p>　　沼氣出氣管采用，與本廠區(qū)的沼氣利用系統(tǒng)管道對(duì)接。</p><p><b&g

87、t;　　(3)產(chǎn)泥量計(jì)算</b></p><p>　　設(shè)污泥產(chǎn)率為0.1；</p><p><b>　　產(chǎn)生的懸浮固體；</b></p><p><b>　　每日產(chǎn)泥量</b></p><p>　　——污泥含水率，%，取95；</p><p>　　——污泥密度，以

88、計(jì)。</p><p>　　每日的總排泥量為15.3，則每個(gè)反應(yīng)器的產(chǎn)泥為3.83。</p><p>　　6.UASB圖見(jiàn)附錄5。</p><p><b>　　3.5配水井的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在UASB反應(yīng)器與SBR反應(yīng)池之間設(shè)置1個(gè)配水井，以滿足SBR池子在閑置期間工藝水的貯存，配水井采用埋地式。<

89、/p><p><b>　　設(shè)水力停留時(shí)間；</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)流量；</b></p><p><b>　　調(diào)節(jié)池有效容積；</b></p><p>　　取池子高度，其中超高，則有效水深；</p><p><b>　　池子面積；

90、</b></p><p><b>　　取正方形池子， </b></p><p><b>　　則邊長(zhǎng)。</b></p><p>　　為了保證污水順利流入SBR池，加設(shè)污水提升泵，水泵設(shè)置在池底，參照《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)-常用設(shè)備》，選擇150QW180-9型潛水排污泵，其主要性能參數(shù)如表3-3：</p

91、><p>　　表3-3 150QW180-9型潛水排污泵選型結(jié)果</p><p>　　3.6 SBR反應(yīng)池的設(shè)計(jì)</p><p>　　SBR池分5個(gè)階段：，本設(shè)計(jì)采用2個(gè)SBR池，經(jīng)過(guò)UASB反應(yīng)器后，廢水中的有機(jī)物濃度已經(jīng)大大降低，SS也很小。單個(gè)反應(yīng)池的設(shè)計(jì)流量為2500m3/d，其設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表3-4：</p><p>　　表3-4 SB

92、R設(shè)計(jì)水質(zhì)及處理效率</p><p><b>　　1.曝氣時(shí)間的計(jì)算</b></p><p><b>　　——曝氣時(shí)間，；</b></p><p>　　——進(jìn)水平均，，取120；</p><p>　　——污泥負(fù)荷，，取0.2；</p><p><b>　　——排水比

93、，??；</b></p><p>　　——曝氣池內(nèi)濃度，，取3000。</p><p><b>　　2.沉淀時(shí)間的計(jì)算</b></p><p>　　——活性污泥界面的初期沉淀速度，；</p><p><b>　　——水溫，℃。</b></p><p><b&g

94、t;　　當(dāng)水溫為10℃時(shí)，</b></p><p><b>　　當(dāng)水溫為25℃時(shí)，</b></p><p><b>　　——沉淀時(shí)間，；</b></p><p>　　——反應(yīng)器水深，，一般為4~6，取6.0；</p><p>　　——安全高度，，取0.5。</p><

95、p>　　當(dāng)水溫為10℃時(shí)，；</p><p>　　當(dāng)水溫為25℃時(shí)，；</p><p><b>　　在此，??；</b></p><p>　　排水后的警戒高度為。</p><p><b>　　3.周期數(shù)的計(jì)算</b></p><p><b>　　≥</b&

96、gt;</p><p><b>　　——周期時(shí)間，；</b></p><p><b>　　——曝氣時(shí)間，；</b></p><p><b>　　——沉淀時(shí)間，；</b></p><p>　　——排水排泥時(shí)間，，取2.0；</p><p>　　——反應(yīng)器個(gè)

97、數(shù)，取2個(gè)。</p><p><b>　　≥</b></p><p><b>　　周期數(shù)，取，；</b></p><p><b>　　4.各部分時(shí)間確定</b></p><p><b>　　進(jìn)水時(shí)間。</b></p><p>　　對(duì)

98、其他過(guò)程時(shí)間進(jìn)行取整得：</p><p><b>　　曝氣時(shí)間；</b></p><p><b>　　沉淀時(shí)間；</b></p><p><b>　　排水時(shí)間；</b></p><p><b>　　閑置時(shí)間。</b></p><p>

99、;　　5.反應(yīng)器容積與尺寸的計(jì)算</p><p><b>　　反應(yīng)器容積；</b></p><p><b>　　反應(yīng)器截面積；</b></p><p>　　高峰時(shí)流量的安全容積以最大流量的4倍計(jì)算，</p><p>　　最大的小時(shí)變化容積；</p><p><b>

100、　　峰值水平</b></p><p><b>　　設(shè)池寬與長(zhǎng)比為；</b></p><p><b>　　則，</b></p><p><b>　　6.需氧量</b></p><p>　　需氧量(AOR)按去除需要計(jì)算，</p><p>　　—

101、—反應(yīng)器進(jìn)水濃度，，取120；</p><p>　　——反應(yīng)器出水濃度，，取18。</p><p><b>　　7.曝氣裝置的計(jì)算</b></p><p><b>　　供氧能力</b></p><p>　　——每小時(shí)需氧量，；</p><p>　　——清水在20℃時(shí)氧氣的飽和

102、濃度，，取9.17；</p><p>　　——曝氣裝置水深修正系數(shù)，取1.19；</p><p>　　——混合液的溫度，℃，取25℃；</p><p>　　——混合液的，，取1.0；</p><p>　　——的修正系數(shù)，高負(fù)荷時(shí)取0.83，低負(fù)荷時(shí)取0.93，本設(shè)計(jì)取0.93；</p><p>　　——氧氣飽和溫度修正

103、系數(shù)，高負(fù)荷時(shí)取0.95，低負(fù)荷時(shí)取0.97，本設(shè)計(jì)取0.97。</p><p>　　設(shè)曝氣頭距離池底0.2；</p><p><b>　　設(shè)氧的利用率，</b></p><p>　　則空氣離開(kāi)反應(yīng)器時(shí)氧的百分濃度</p><p>　　曝氣階段曝氣修正系數(shù)</p><p><b>　　每

104、池供氧量；</b></p><p>　　曝氣階段應(yīng)供給的氧量為</p><p>　　曝氣設(shè)鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)房的平面尺寸為8.0m×8.0m，層高4.0m。</p><p><b>　　8.供風(fēng)量</b></p><p>　　參照《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)-常用設(shè)備》選擇長(zhǎng)沙鼓風(fēng)機(jī)長(zhǎng)產(chǎn)的SD型羅茨鼓風(fēng)機(jī)

105、（見(jiàn)表3-5）。</p><p>　　表3-5 SD型羅茨鼓風(fēng)機(jī)選型結(jié)果</p><p><b>　　9.污泥量</b></p><p>　　——污泥干固體量，；</p><p>　　——反應(yīng)池進(jìn)水SS濃度，，取80；</p><p>　　——污泥干固體產(chǎn)率系數(shù)，低負(fù)荷的SBR池取0.75。&l

106、t;/p><p>　　設(shè)污泥的含水率為95%，</p><p><b>　　則排泥量</b></p><p>　　10.SBR反應(yīng)池圖見(jiàn)附錄6。 </p><p>　　3.6污泥處置系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.污泥濃縮池</b></p><p&g

107、t;　　依據(jù)前述計(jì)算，總污泥量；</p><p><b>　　污泥含水率；</b></p><p>　　污泥為混合污泥時(shí)，濃縮池固體負(fù)荷一般為25~80，本設(shè)計(jì)取=75=；</p><p><b>　　污泥濃縮時(shí)間；</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)污泥總量??；</b>

108、</p><p>　　污泥濃縮后污泥含水率；</p><p><b>　　濃縮后污泥體積；</b></p><p><b>　　(1)濃縮池直徑</b></p><p>　　設(shè)計(jì)采用圓形污泥重力濃縮池，其斷面橫斷面積（）滿足≥，</p><p><b>　　式中：&

109、lt;/b></p><p>　　——入流時(shí)污泥濃度，；</p><p>　　、、——分別為沉淀池、UASB和SBR反應(yīng)器污泥干固體重，，</p><p><b>　　橫斷面積</b></p><p><b>　　直徑，直徑合適。</b></p><p><b&g

110、t;　　(2)池子高度</b></p><p>　　設(shè)水力停留時(shí)間(HRT)=24；</p><p><b>　　有效高度；</b></p><p><b>　　池子超高；</b></p><p><b>　　緩沖區(qū)高度；</b></p><p&

111、gt;<b>　　則池壁高</b></p><p><b>　　(3)污泥斗</b></p><p>　　設(shè)污泥斗下錐半徑，污泥傾角50°；</p><p><b>　　則污泥斗高度</b></p><p><b>　　污泥斗容積</b><

112、/p><p><b>　　(4)總高度</b></p><p><b>　　(5)污泥泵的選型</b></p><p><b>　　污泥流量為 ；</b></p><p>　　需要泵的揚(yáng)程大約為；</p><p>　　參照《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)-常用設(shè)備

113、》選擇型污泥泵，其主要性能參數(shù)見(jiàn)表3-6：</p><p>　　表3-6 污泥泵選型結(jié)果</p><p><b>　　2污泥脫水間</b></p><p><b>　　(1)基本計(jì)算</b></p><p><b>　　污泥濃縮后的體積；</b></p><

114、;p><b>　　壓濾時(shí)間；</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)污泥量</b></p><p>　　設(shè)壓濾后污泥含水率；</p><p><b>　　壓濾后污泥體積；</b></p><p>　　污泥脫水間的平面尺寸為16.0m×9.0m，高4.5m；&l

115、t;/p><p>　　加藥間的平面尺寸為8.0m×8.0m，高4.0m。</p><p>　　(2)帶式污泥壓濾機(jī)的選型：</p><p>　　帶式壓濾機(jī)是一種連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固液分離設(shè)備，污泥經(jīng)絮凝、低真空(重力)脫水、低壓脫水、高壓脫水、濾餅隨濾布運(yùn)行到卸料輥時(shí)被卸落。</p><p>　　處理量為；原污泥含水率為；處理后要求達(dá)到的污泥含

116、水量為；參照《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)-常用設(shè)備》選擇型號(hào)為帶式壓濾機(jī)，產(chǎn)自沈陽(yáng)礦山機(jī)械廠，其主要的性能參數(shù)見(jiàn)表3-7：</p><p>　　表3-7 帶式壓濾機(jī)主要性能參數(shù)</p><p>　　3.污泥濃縮池圖見(jiàn)附錄7。</p><p>　　3.7工藝流程高程說(shuō)明</p><p>　　為了使污水能在處理構(gòu)筑物間通暢流動(dòng)，保證處理廠正常運(yùn)行

117、，在進(jìn)行平面布置的同時(shí)，必須進(jìn)行高程布置，以確定各處理構(gòu)筑物及連接管渠的高程。在整個(gè)污水處理過(guò)程中，應(yīng)盡可能地使污水和污泥為重力流。在多數(shù)情況下，污泥一般需要抽升。本設(shè)計(jì)主要是利用構(gòu)筑物的安裝和建筑高度落差，使污水和污泥在各構(gòu)筑物與管道間形成自流，達(dá)到消除管道的水頭損失的目的，使其流動(dòng)順暢。</p><p>　　1.污水處理部分高程及水頭損失計(jì)算</p><p><b>　　(1

118、)基準(zhǔn)面</b></p><p>　　設(shè)地面高程為0.0m，取進(jìn)水水位-0.5m，出水高程為-0.2m。參照《污水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算》相關(guān)的內(nèi)容，結(jié)合本設(shè)計(jì)中管道布置的情況，取構(gòu)筑物之間的管道最大水頭損失為0.5m。</p><p><b>　　(2)SBR反應(yīng)池</b></p><p>　　預(yù)設(shè)埋入地下深度為4.0m，則池底標(biāo)高

119、為-4.0m；有效高度為2.0m，故水面標(biāo)高為2.0m，大于管道損失(0.5m)；超高為0.5m。</p><p><b>　　(3)配水井</b></p><p>　　配水井設(shè)置為埋地式，埋地深度為4.0m，則池底標(biāo)高為-4.0m，超高為0.5m，則池頂標(biāo)高為0.5m。潛水排污泵的揚(yáng)程為5.9m。</p><p>　　(4)UASB反應(yīng)器&l

120、t;/p><p>　　設(shè)其為地面式構(gòu)筑物，池底標(biāo)高為0.0m；高4.2m，安全超高為0.5m，則水面標(biāo)高為3.7m，出水堰標(biāo)高3.7m，大于SBR反應(yīng)器水頭損失（參照曝氣池污水跌水入池的情況，設(shè)為2.5m）和管道水頭損失(0.5m)之和。</p><p><b>　　(5)豎流式沉淀池</b></p><p>　　沉淀池預(yù)埋地底下5.9m，池底標(biāo)高

121、為-5.9m；水面標(biāo)高為4.0m，出水堰水面標(biāo)高為3.8m，大于UASB反應(yīng)器水頭損失（參照裝有固定布水器的生物濾池進(jìn)行計(jì)算，設(shè)為2.5m）和管道水頭損失之和。超高為0.5m，所以池頂標(biāo)高為4.3m。</p><p><b>　　(6)污泥提升泵房</b></p><p>　　泵房總高4.0m，建造時(shí)候預(yù)埋1m地下深度，地面上標(biāo)高3.0m；</p>&l

122、t;p>　　泵揚(yáng)程為16~12m，后續(xù)各構(gòu)筑物及其管道的水頭損失為</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　足夠消除水頭損失。</b></p><p><b>　　(7)調(diào)節(jié)池</b></p><p>　　采取地埋式，有效水深為5.5m，則池底

123、標(biāo)高為-5.5m。調(diào)節(jié)池的水頭損失參照平流式沉淀池計(jì)算，設(shè)為0.3m。</p><p><b>　　(8)格柵</b></p><p>　　設(shè)格柵水頭損失為0.1m。</p><p>　　2.污泥處理系統(tǒng)高程及管路損失估算</p><p><b>　　(1)污泥濃縮池</b></p>

124、<p>　　污泥濃縮池埋地深4.31m，故池底標(biāo)高為-4.31m；UASB反應(yīng)器和SBR反應(yīng)池的埋地深度小于濃縮池的埋地深度，具有一定的自流性，但是豎流式沉淀池地底埋深為5.9m，大于濃縮池的埋地深度，考慮到污泥在管道中的沿程阻力較大，在進(jìn)入污泥濃縮池前加上污泥泵來(lái)提升壓力。污泥泵的揚(yáng)程為5.8~3.0m。</p><p>　　(2)加藥間和污泥脫水機(jī)房</p><p>　　加

125、藥間利用自身加藥設(shè)備實(shí)現(xiàn)加藥；污泥脫水機(jī)房采用的是地面式建筑，其前面用污泥泵進(jìn)行加壓（污泥泵的揚(yáng)程為5.8~3.0m），實(shí)現(xiàn)污泥在管道內(nèi)的流動(dòng)。</p><p>　　3.工藝流程的高程圖見(jiàn)附錄8。</p><p><b>　　3.8平面布置說(shuō)明</b></p><p>　　1.處理構(gòu)筑物是污水處理廠的主體建筑物，在對(duì)它們進(jìn)行平面布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)各

126、構(gòu)筑物的功能和水力要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們?cè)趶S區(qū)內(nèi)的平面布置應(yīng)考慮：</p><p>　　(1)連接各處理構(gòu)筑物之間管道應(yīng)直通，應(yīng)盡量避免迂回曲折，造成管理不便。</p><p>　　(2)土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段。</p><p>　　(3)在各處理構(gòu)筑物之間應(yīng)保持一定間距，以滿足放工要求，一般間距要求2m，如有特殊要求構(gòu)筑物其間距按有關(guān)規(guī)定