畢業(yè)設計--白酒生產廢水處理工程設計

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文檔簡介

1、　　畢業(yè) 設計　　學院：環(huán)境科學與工程學院 　　專業(yè)：環(huán) 境工程 　　題目：白酒生產廢水處理工程設計 　　指導教師：

2、 　　評閱教師： 　　2015 年 06 月　　畢業(yè) 設計中文摘要　　畢業(yè) 設計外文摘要&

3、lt;b>　　目錄　　1. 工程概況1　　1.1企業(yè)生產形式及工程規(guī)模1　　1.2污水處理站進水水質控制條件1　　1.3污水處理站出水水質1

4、　　2. 處理工藝1　　2.1選擇原則1　　2.2污水處理工藝方案2　　2.3污泥處理工藝方案4　　2.4工藝描述5　　3.

5、工藝設計方案6　　3.1污水處理站總圖設計6　　3.2污水處理站工藝設計6　　3.3污水處理站結構設計11　　3.4 暖通設計11　　3.5污水處理站電氣設計12　　3.6污

6、水處理站自控設計12　　4. 主要設備材料表13　　4.1 設備選用原則13　　4.2 主要設備表14　　5. 項目管理及實施計劃14　　5.1 項目實施計劃14　　5.2人員

7、編制15　　6. 工程投資估算15　　6.1土建投資15　　6.2設備投資估算15　　6.3其他費用17　　7. 經濟分析17　　7.1 運行成本估算17

8、　　7.2 主要經濟指標17　　8. 結論與建議18　　8.1結論18　　8.2建議18　　9..參考文獻18<b&

9、gt;　　1. 工程概況　　1.1企業(yè)生產形式及工程規(guī)模　　根據業(yè)主要求，廢水處理站設計處理規(guī)模200m3/d，主要處理蒸餾底鍋水及清洗場地水。　　1.2污水處理站進水水質控制條件　　本污水處理蒸餾底鍋水及清洗場地水，考慮該部分廢水濃度較高，加入部分

10、洗瓶廢水，降低污染物濃度?？紤]企業(yè)的發(fā)展，參考環(huán)評資料，主要污染物指標如下：　　COD ≤8000mg/l　　BOD5 ≤4000mg/l 　　SS ≤ 5000mg/l　　pH 7　　1.

11、3污水處理站出水水質　　污水出水水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）表4三級標準。設計出水水質指標如下：　　COD ≤500mg/l　　BOD5 ≤300mg/l 　　SS ≤400mg/l

12、pH 6～9　　2. 處理工藝　　2.1選擇原則　　根據環(huán)評要求并考慮當企業(yè)現(xiàn)有排水水量、水質情況，本工程污水、污泥處理工藝按如下原則考慮。　?。?）采用的工藝運行可靠，技術

13、成熟，處理效果良好，能保證出水水質達標排放。　?。?）采用的工藝投資省，運行費用低，最大程度的節(jié)省電耗。　　（3）采用的工藝應操作管理方便，運行靈活，能適應一定的水質、水量變化。　　2.2污水處理工藝方案　　根據本項目的水質水量特點，本項目污水處理工藝選用”氣浮+UASB

14、+接觸氧化池”的組合工藝。經過以上處理后，出水水質達到國家現(xiàn)行的《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）表4三級標準。　　2.2.1厭氧工藝選擇　　近年來厭氧生物工段普遍采用UASB、EGSB和IC工藝，這些厭氧技術成熟可靠先進，經過厭氧處理后有機物大大降低，高效低耗，可以大大減輕了好氧處理負荷。　　厭氧反

15、應是一個復雜的生化過程，微觀分析表明厭氧降解過程可分為四步：水解、酸化、產氫產酸及產甲烷過程。　　采用厭氧處理具有以下優(yōu)點：　　a、能量需求大大降低，還可產生能量。因為厭氧生物處理不要求供給氧氣，相反卻能產生含有55~75％甲烷（CH4）的沼氣可以作為能源。去除1kgCOD好氧生物處理理論上約需耗電1.0kW.h，然而厭氧生物處理不需耗電且理論上每去除1

16、kgCOD約能產生0.55m3沼氣，可發(fā)電1.0kW.h。　　b、污泥產量低。這是因為厭氧微生物的增值速率比好氧微生物低的多。理論上說，每處理1kgCOD好氧會產生0.5kg的好氧污泥。而用厭氧處理1kgCOD僅會產生0.2kg的污泥，而且可以產生有價值的接種顆粒污泥出售。　　c、運行負荷高。UASB厭氧反應器運行負荷達4~6kgCOD/m3.d；而好氧

17、運行負荷只有0.5~3 kgCOD/m3.d。因此，反應器（池）容積要少的多，且占地面積小。　　d、厭氧微生物可對好氧微生物所不能降解的一些有機物進行降解或部分降解。　　e、營養(yǎng)需求低。若以可以生物降解的COD為計算依據，厭氧微生物對氮磷的需求為COD:N:P=350:5:1；而好氧微生物對氮磷的需求為COD:N:P=100:5:1。

18、　　f、厭氧工藝的菌種（顆粒污泥）可以在停止運行一年后，在重新提供有利條件下快速的啟動。同時，厭氧過程產生大量的顆粒污泥可以作為種泥出售。　　g、厭氧反應器抗沖擊負荷高，運行穩(wěn)定。　　根據投資、水質、水量及投資綜合考慮，本方案厭氧工藝采用升流式厭氧污泥床。　　升流式厭氧污泥床(UASB)反應

19、器是由Lettinga在七十年代開發(fā)的。廢水被盡可能均勻的引入到UASB反應器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程，反應產生的沼氣引起了內部的循環(huán)。附著和沒有附著在污泥上的沼氣向反應器頂部上升，碰擊到三相分離器氣體發(fā)射板，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，氣體被收集到反應器頂部的三相分離器的集氣室。一些污泥顆粒會經過分離器縫隙進入沉淀區(qū)。UASB反應

20、器包括以下幾個部分：進水和配水系統(tǒng)、反應器的池體和三相分離器。　　2.2.2好氧工藝選擇　　適合處理白酒廢水的好氧處理工藝主要有生物接觸氧化工藝、深層射流曝氣、A/O生物法、SBR工藝等。　?。?）生物接觸氧化法　　生物接觸氧化池是指在反應池中設置惰性填料，已經預先充氧曝

21、氣的污水浸沒并流經全部填料，污水中的有機物與填料上的生物膜廣泛接觸，在微生物的新陳代謝作用下污染物得到去除。　　廢水進入生物接觸氧化池，自下向上流動，運行中廢水與填料接觸，微生物附著在填料上，水中的有機物被微生物吸附、氧化分解并部分轉化為新的生物膜，廢水得到凈化。該工藝在填料下直接布氣，生物膜直接受到氣流的攪動，加速了生物膜的更新，使其經常保持較高的活性，而且能夠克服堵塞現(xiàn)象。

22、;　　本工藝處理能力大，COD容積負荷可達1.0～2.5kg/m3·d，COD去除率為80～90%，污泥生成量少，污泥產率0.2～0.4kg干污泥/kgCOD，運行中不會產生污泥膨脹，能夠保證出水水質的穩(wěn)定，無需污泥回流。由于該工藝兼有活性污泥法和生物膜法兩者的優(yōu)點，可降低一次性投資和運行費用，減少占地面積。本工藝在國內許多高濃度有機廢水治理工程中得到成功應用，并取得了較好的效果。

23、　　（2）深層射流曝氣　　深層射流曝氣是近二十年來發(fā)展起來的一種較新穎的生化處理技術，其原理是在生物處理構筑物中設置循環(huán)水回流管和噴射曝氣器，將好氧生化處理所需的氧氣再由射流器中噴出循環(huán)水的同時由噴射器噴出，使空氣和循環(huán)水形成一個混合體，向水中的微生物供氧，從而大大提高氧的利用率。

24、　?。?）A/O生物法　　A/O生物法系統(tǒng)處理工藝，它在傳統(tǒng)的活性污泥法的前段設置了兼氧池（A池），兼有生物選擇和優(yōu)化菌種之功效。廢水與回流污泥同時進入A池，作短時間停留后，即流入好氧池（O池），使微生物在兼氧、好氧狀態(tài)下交替操作，達到篩選微生物之目的，經過篩選后的微生物，不但可有效地去除廢水中的有機物，而且抑制了絲狀菌的繁殖，避免了污泥膨脹現(xiàn)象。該技術還具有耐沖擊負荷的優(yōu)點

25、，能提高系統(tǒng)彈性，且剩余污泥量少，沉降性能好，易于脫水。　?。?）SBR工藝　　SBR（即序批式活性污泥法）整個工藝為一間歇式反應呼吸器，在此反應器中活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復，將生物反應過程和泥水分離過程結合在一個池子中進行。　　該工藝形式最早應用于活性污泥法

26、，近年來，隨著自動化水平的提高和設備制造工藝的改進，SBR工藝克服了操作難題，提高了設備可靠性。設計合理的SBR工藝具有良好的脫氮除磷效果，因而倍受關注，成為污水處理工藝中的新寵。　　SBR工藝不同于傳統(tǒng)活性污泥法，在流態(tài)及有機物降解上是空間的推流的特點，該法在流態(tài)上屬完全混合型，而在有機物降解方面，有機基質含量是隨時間的增長而減少的。該法是由多個SBR反應器——曝氣池組成的，曝氣池的運行操作是

27、由：進水－曝氣、沉淀（泥水分離）、上清液潷水和進水－閑置等四個階段并組成其一個運行周期。一個池內的一個運行周期結束后，另一池重復此周期的運行并由此間歇運行不止。反應器內的水位隨進水而由初始的設計最低水位逐漸上升到最高設計水位，因而是一個變容積的運行過程。　　根據以上好氧處理工藝的比較，本設計好氧處理工藝選用成熟可靠、運行穩(wěn)定的生物接觸氧化工藝。　　2.3

28、污泥處理工藝方案 　　根據《城市污水處理及污染防治技術政策》要求，“日處理能力在10萬噸以上的污水二級處理設施產生的污泥，宜采取厭氧消化工藝進行處理，產生的沼氣應綜合利用。日處理能力在10萬噸以下的污水處理設施產生的污泥，可進行堆肥處理和綜合利用。采用延時曝氣的氧化溝法、SBR法等技術的污水處理設施，污泥需達到穩(wěn)定化。經過處理后的污泥，達到穩(wěn)定化和無害化要求的，可農田利用；不能農田利用的污泥，應

29、按有關標準和要求進行衛(wèi)生填埋處置?！?lt;/p>　　鑒于污水處理站處理規(guī)模不大，剩余污泥不多，所以產生的剩余污泥用壓濾脫水機進行脫水，脫水后的污泥含水率小于80%，運至垃圾填埋場內進行衛(wèi)生填埋。　　根據本工程的進出水水質性質，流程如下：　　工藝流程圖<p&g

30、t;　　2.4工藝描述　　根據企業(yè)生產性質，污水經管網收集流入調節(jié)池，進行水量、水質的調節(jié)，避免由于水質水量的波動對后續(xù)生化系統(tǒng)產生大的沖擊負荷。隨后經過泵提升至淺層氣浮池，去除污水中大量懸浮物，沉淀污泥排放至污泥池。氣浮池出水進入中間水池，通過提升泵提升至UASB反應器，通過厭氧微生物作用，去除污水中污染物質，同時可將部分難降解大分子有機物分解為小分子易降

31、解有機物，利于后續(xù)好氧處理，剩余污泥排放至污泥池。UASB反應器出水自流進入接觸氧化池，在接觸氧化池內通過好氧微生物作用進一步去除污水中的污染物質。接觸氧化池泥水混合物自流進入沉淀池，進行泥水分離，清液達標放，沉淀污泥通過污泥回流泵部分回流至接觸氧化池，部分剩余污泥排放至污泥池。　　污泥池污泥通過泥漿泵打入壓濾機，壓濾脫水后形成的泥餅外運。污泥池上清液及壓濾機濾出水排放至調節(jié)池。</p&g

32、t;　　3. 工藝設計方案　　3.1污水處理站總圖設計　　污水處理站按200m3/d處理規(guī)模設計。　　根據污水廠平面布置原則，及廠址的地形、地貌、道路等自然條件，并考慮進、出水方向、風向等因素，綜合考慮總平面布置。

33、;　　污水處理站占地420m2。 　　3.2污水處理站工藝設計　　平均流量Q=8.3m3/h。　　調節(jié)池　?。?）構筑物：　　功能：由于來水水量

34、不穩(wěn)定、間歇排水，為保證后續(xù)構筑物的正常運行，對水量進行調節(jié)。調節(jié)池內設污水提升泵，將污水提升至下一構筑物。調節(jié)池內設有潛水攪拌機，防止進水中泥砂等懸浮物在此沉淀。調節(jié)池進水前設粗格柵一套，防止較大漂浮物進入調節(jié)池，堵塞后續(xù)處理設施。格柵渠與調節(jié)池合建。　　類型：矩形鋼筋砼構筑物　　設計流量：8.3m3/h。<p&g

35、t;　　過柵流速：v=0.6m/s　　柵前水深：h=0.2m　　柵槽寬度：B=0.0065m　　停留時間：18h　　有效容積 150m3　　池子尺寸L×B×H=8.0m&#

36、215;5m×4.5m　?。?）主要設備：　　A．格柵除污機　　柵條間隙：b=5mm　　格柵寬度：0.01m　　格柵材質：采用不銹鋼。<

37、/p>　　B．污水提升泵　　設備類型：潛污泵　　數量：2臺（1用1備）　　設計參數：　　流量：8.3m3/h

38、 　　揚程：12m　　功率：0.75KW　　C．潛水攪拌器　　類型：混合型潛水攪拌機　　數量：1臺

39、　　參數：葉輪直徑260，N=0.55kw 　　淺層氣浮　?。?）構筑物 　　功能：去除污水中大部分懸浮，利于后續(xù)生化系統(tǒng)運行。　　結構形

40、式：鋼制設備　　設計流量：8.3m3/h 　?。?）主要設備：　　A．淺層氣浮機　　數量：1套<

41、p>　　參數：處理水量9m3/h，P=0.6kw，直徑1.4m，高1.2m　　配套：溶氣水泵、溶氣管、空壓機、刮泥機等。　　中間水池　?。?）構筑物：　　功能：將淺

42、層氣浮池出水進一步提升至UASB池。　　類型：矩形鋼筋砼構筑物　　數量：1座　　設計流量：8.3m3/h 　　有效容積 L×B×H=2.5m×2m×2.5m&l

43、t;p>　　A．污水提升泵　　設備類型：潛污泵　　數量：2臺（1用1備）　　設計參數：　　流量：8.3m3/h

44、;　　揚程：12m　　功率：0.75KW　　UASB反應器　　1）構筑物　　功能：在厭氧菌的作用下降解污水中的污染物質。&l

45、t;p>　　結構形式：鋼制設備　　數　量：1座　　參　數：　　容積負荷：6 kgCOD/m3.d　　有效容積：267m3

46、　　尺寸：φ7×7m　　(2) 主要設備：　　UASB反應器配套設備包括布水系統(tǒng)、三項分離器系統(tǒng)、水封罐、防回火器、燃燒器、蒸汽直混器等。　　接觸氧化池<

47、b>　　1）構筑物　　功能：在好氧污泥的作用下進一步去除污水中的污染物質。　　結構形式：矩形鋼筋砼構筑物　　數　量：1座 2組　　設計流量：Q=8.3m3/h　　污泥濃度：MLSS=5000m

48、g/l　　有效容積：第一組L×B×H=5m×3m×4.5m 第2組L×B×H=4m×3m×4m　　停留時間：18h　　容積負荷Nv=0.8kgCOD/m3.d<p&g

49、t;　　供氣量：3 m3/min　　(2) 主要設備：　　A．充氧設備　?。?）曝氣裝置與風機　　1、曝氣裝置

50、選擇微孔曝氣器，型號為HWB-3　　主要性能參數：服務面積：0.4 m2/個　　動力效率：6.0kg/kw.h　　氧利用率：17%　　通氣量：3m3/h/個　　阻力損失：3.

51、0m　　單個曝氣器的服務面積為0.4m2/個，則曝氣器數量n為：　　（取72個）　　B．組合填料：　　數量：52.5m3

52、參數：φ150，L=3000mm 　　C．鼓風機　　選擇MFSR50型三葉羅茨鼓風機，(電機直連)。　　主要性能參數：　　風量：8.7m3/min 轉速：850 r.p.m</

53、p>　　功率：15kw 壓力：0.55kgf/cm2　　沉淀池　?。?）構筑物：　　功能：對接觸氧化池出水進行泥水分離，一部分污泥回流接觸氧化池，一部分作為剩余污泥排至污泥池。<

54、/p>　　類型：矩形鋼筋砼構筑物　　數量：1座設計流量：8.3m3/h　　沉淀形式：斜板沉淀池　　表面負荷：0.9m3/m2.h　?。?）主要設備：<

55、;b>　　A．回流及排泥泵　　數量：2臺（1用1備）　　設計參數：Q=8.3m3/h，H=12m，P=0.75kw　　B．斜管填料　　數量：14.5m3

56、;　　綜合工房　?。?）建筑物：　　功能：綜合工房分為加藥間及脫水機房、值班室及配電室?guī)撞糠帧?lt;/p>　　結構形式：地上砌體結構　　數量：1幢</p

57、>　　尺寸：11.1×5.1m　?。?）主要設備：　　A．PAM加藥裝置　　數量：1臺　　參數：

58、容積200L，直徑470mm　　配套計量泵，2臺，功率0.18kw　　B．PAC加藥裝置　　數量：1臺　　參數：容積200L，直徑470mm

59、;　　配套計量泵，2臺，功率0.18kw　　C．進泥泵　　類型：單螺桿濃漿泵　　數量：2套　　參數：能力：Q=5m3/h，H=0.6MPa，N=3.0kW

60、;　　D．廂式壓濾機　　數量：1臺　　參數：F=30m2　　污泥濃縮池 　　（1）構筑物</b

61、>　　功能：濃縮剩余污泥　　結構形式：鋼制　　數量：1座　　尺寸：φ6.2×5.8m　　污泥量：43.85m3/d

62、　　生化池排泥含水率：96%；氣浮池排泥含水率：98%　　3.3污水處理站結構設計　　結構設計滿足工藝、建筑以及其它專業(yè)的功能和使用要求，滿足我國現(xiàn)行結構設計的規(guī)范、標準要求，保證建筑物的安全、可靠、經濟合理，結構受力明確，有利抗震。建筑物、構筑物結構形式見建筑物、構筑物一覽表。<p

63、>　　建構筑物概況及結構形式一覽表　　3.4 暖通設計　　污水處理站內暖通設計綜合工房。　　本次設計為各建筑物的采暖、通風、空氣調節(jié)設計。　　采暖室內設計參數<

64、p>　　二、主要房間通風換氣量　　三、各工房通風機均采用低噪聲壁式軸流風機，有防腐要求的采用防腐風機。　　四、廠區(qū)采暖利用企業(yè)現(xiàn)有熱力管網。　　3.5污水處理站電氣設計　　3.5.1 設計范圍　　電氣設計范圍包括污水處理站全

65、廠的電力、照明、接地及防雷設計及廠區(qū)內配電室的設計、室外電力干線和道路照明設計。　　3.6.2供電　?。?）負荷等級　　本污水處理項目屬于二級供電負荷，污水處理站必須采用雙電源供電。配電室、污水處理設備及重要風機為二級負荷。其它電力、照明

66、負荷均為三級負荷。補償后的功率因數達0.85以上。　?。?）供電主要指標　　總裝機功率： 18.26kW/h　　運行功率： 10.01kW/h　　補償后的功率因數： 0.85

67、　　3.6污水處理站自控設計　　本污水處理站主要儀表如下：　　調節(jié)池設有液位計，用于控制水泵高啟低停。UASB反應器設有pH計、溫度計。中間水池設有液位計，用于控制水泵高啟低停。　　出水在線儀表應根據當地環(huán)保局要求確定，本設計不含此部分。　　4. 主

68、要設備材料表　　4.1 設備選用原則　　1）、滿足工藝需要的前提下，盡量選用先進、高效節(jié)能、高效、耐用、少維修、性能好、使用壽命長的設備。　　2）、關鍵設備選用目前具有先進水平、技術成熟、有成功業(yè)績、保證使用功能、有良好售后服務的國內、合資企業(yè)產品。　　3）、所有設備均按

69、成套考慮，成套設備和必需的備品備件和附件，以保證設備長期、有效運行。　　4）、考慮到污水處理站的惡劣環(huán)境，設備材料的選擇必須加強防腐。原則上，水下部分材料為不銹鋼或特種塑料等耐腐材料，水上部分也盡可能采用不銹鋼或特種塑料，對要求不高的部分采用碳鋼，但需做鍍鋅或涂刷環(huán)氧漆處理。　　4.2 主要設備表

70、　　主要設備表　　5. 項目管理及實施計劃　　5.1 項目實施計劃　　本工程從施工圖設計、設備制造、采購、運輸、施工安裝到工程調試運行，共需約4個月的時間。　　工程進度表&l

71、t;/p>　　5.2人員編制　　污水處理站生產人員2人，由企業(yè)統(tǒng)一安排。　　6. 工程投資估算　　6.1土建投資

72、　　土建投資估算E1　　6.2設備投資估算　　設備投資估算E2　　6.3其他費用　　其他費用<

73、/p>　　工程總投資=28.085+102.396+42.21=172.691萬元　　7. 經濟分析　　7.1 運行成本估算　　運行成本估算　　7.2 主要經濟指標&l

74、t;/p>　　處理站總投資：172.591萬元　　結論與建議　　結論　　1、污水處理站規(guī)模為200m3/d。　　2、污水處理工藝采用”氣浮池+UASB反應器+接

75、觸氧化池”工藝，污水經處理后，出水達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）表4三級標準。處理廠污泥經濃縮脫水后，污泥含水率小于80%，運至垃圾填埋場內進行衛(wèi)生填埋。　　3、本污水處理工程總投資172.591萬元。噸水處理費用1.12元。　　4、項目建成后，將產生明顯的環(huán)境、社會、經濟效益，改善白當地生態(tài)環(huán)境、改善城區(qū)環(huán)境、促進鎮(zhèn)區(qū)經濟發(fā)展，其綜

76、合效益是肯定的。　　建議　　1、建議將高濃度廢水和低濃度廢水分離，已降低項目投資及運行成本。　　2、建議對出水水質連續(xù)監(jiān)測，為下一步工作提供更充分、可靠的水質數據。　　參考文獻</p

77、>　　[1] 于爾捷，張杰.給水排水快速設計手冊，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997　　[2] 北京市市政設計院．給水排水設計手冊，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1988　　[3] 魏先勛．環(huán)境工程設計手冊(修訂版)，湖南：湖南科學技術出版社，2002　　[4] 北京市市政設計研究總

78、院.給水排水工程結構設計規(guī)范，北京：中華人民共和國建設部，2002　　[5] 北京市市政設計研究總院.氧氣曝氣設計規(guī)程，北京：中國工程建設標準化協(xié)會，2000　　[6] 建設項目環(huán)境保護設計規(guī)定.國家計委、國務院環(huán)保委員會頒布，1987　　[7] 郭功.給水排水工程概預算與經濟評價手冊，北京：中國建筑工業(yè)出

79、版社，2007　　[8] 中華人民共和國環(huán)保部.污水綜合排放標準，中華人民共和國環(huán)保部，1996　　[9] 北京市市政設計研究總院.給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程，北京：中國工程建設標準化協(xié)會，2002　　[10] 韓洪軍．污水處理構筑物設計與計算，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2002</p

80、>　　畢業(yè)設計計算書　　學生姓名：蔣成杰學號： 01101113 　　學院：環(huán)境科學與工程學院 　　專業(yè)：環(huán) 境工程

81、　　題目：白酒廠生產廢水處理工程設計 　　指導教師：周保華（副教授） 　　評閱教師： 　　2015年05 月&

82、lt;p>　　目錄　　1 概述1　　2 設計參數1　　3 廢水處理工藝簡介1　　4 主要構筑物及設備2&l

83、t;p>　　4.1 格柵，調節(jié)池2　　4.2 淺層氣浮3　　4.3 中間水池3　　4.4 厭氧反應器(UASB)7　　4.5 生物接觸氧化池14　　4.6 沉淀池19<p

84、>　　4.7 污泥濃縮池21　　4.8 污泥脫水22　　1 概述　　白酒是一種含有較高酒精濃度的無色透明的飲料酒，是利用淀粉質原料和糖質原料經過發(fā)酵、蒸餾而制成，根據原料和工藝的不同，具有各自獨特的風味，近年來，隨著人民生活水平的提高，白酒的需求量增大，全國各

85、大酒廠紛紛擴建，增加產量，以滿足市場的需求，白酒生產過程中排出大量有機廢水，如直接排放將對環(huán)境造成污染　　2 設計參數　　(1) 設計規(guī)模：200m3/d；　?。?）進水水水質　　COD ≤80

86、00mg/l　　BOD5 ≤4000mg/l 　　SS ≤ 5000mg/l　　pH 7 　　(3) 設計出水水質：污水出水水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）表4三級標準。設計出水水質指標如下：

87、;　　COD ≤500mg/l　　BOD5 ≤300mg/l 　　SS ≤400mg/l　　pH 6～9　　3 廢水處理工藝簡介　　根據企業(yè)生產性質，污水經管網收集流

88、入調節(jié)池，進行水量、水質的調節(jié)，避免由于水質水量的波動對后續(xù)生化系統(tǒng)產生大的沖擊負荷。隨后經過泵提升至淺層氣浮池，去除污水中大量懸浮物，沉淀污泥排放至污泥池。氣浮池出水進入中間水池，通過提升泵提升至UASB反應器，通過厭氧微生物作用，去除污水中污染物質，同時可將部分難降解大分子有機物分解為小分子易降解有機物，利于后續(xù)好氧處理，剩余污泥排放至污泥池。UASB反應器出水自流進入接觸氧化池，在接觸氧化池內通過好氧微生物作用進一步去除污水中的污

89、染物質。接觸氧化池泥水混合物自流進入沉淀池，進行泥水分離，清夜達標放，沉淀污泥通過污泥回流泵部分回流至接觸氧化池，部分剩余污泥排放至污泥池。　　污泥池污泥通過泥漿泵打入壓濾機，壓濾脫水后形成的泥餅外運。污泥池上清液及壓濾機濾出水排放至調節(jié)池。　　圖1 工藝流程圖　　4 主

90、要構筑物及設備　　4.1 調節(jié)池　　功能：由于來水水量不穩(wěn)定、間歇排水，為保證后續(xù)構筑物的正常運行，對水量進行調節(jié)。調節(jié)池內設污水提升泵，將污水提升至下一構筑物。調節(jié)池內設有潛水攪拌機，防止進水中泥砂等懸浮物在此沉淀。調節(jié)池進水前設粗格柵一套，防止較大漂浮物進入調節(jié)池，堵塞后續(xù)處理設施。格柵渠與調節(jié)池合建。<

91、/p>　　4.1.1 設計參數　　進水量Q=200m3/d，水力停留時間t=18h。　　4.1.2 設計計算　　(1) 有效容積V　　V=Q×t=200÷24×18=150

92、m3　　(2) 表面積F　　取有效水深h=4m，則　　F=V/H=150/4=37.5m2　　取池子尺寸為：L×B=8.0m×5m　　(3) 池子總高H&

93、lt;/b>　　池子超高h1=0.5m，則　　故調節(jié)池尺寸為：L×B×H=8m×5m×4.5m　　格柵　　功能：去除廢水中漂浮物和懸浮物。　　(

94、1) 格柵條間隙：此處柵條間隙選取5mm。　　(2) 柵前流速取V=0.6 m/s　　(3) 格柵傾角一般采用45°~ 75°，此處選取α=60°。　　(4) 最大進水量：Q max=9.7m3/h=0.0027 m3/s

95、　　設計計算　　格柵間隙數n　　n = 　　式中：b——柵條間隙寬度取0.005m；　　ɑ?——格柵傾角60°；　　h——

96、柵前水深，0.2m；　　v——過柵流速，0.6m/s　?。?）格柵槽總寬度B　　B =0.01×（5-1）+0.005×5=0.065m　　式中：B——格柵槽寬度，m；　　S?—柵條寬度，此處取0.01m；&l

97、t;/p>　　b——柵條間隙寬度0.005m；　　n——柵條間隙數　?。?）過柵水頭損失　　式中：h2——過柵水頭損失，m ；　　h0——計算水頭損失，m；</p

98、>　　g——重力加速度，9.82/ms；　　k——系數，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大的倍數，一般采用k=3；　　ξ——阻力系數，與柵條斷面幾何形狀有關，可按下表計算。 　　本設計柵條斷面幾何形狀為銳邊矩形，則；　　=2.42×（0.

99、01/0.005）3/4　　過柵水頭損失：　?。?）柵后槽的總高度H　　式中：H——柵后槽總高度，m；　　h——柵前水深，m；　　h1——格柵前渠道超高，一般取h1=0.3m；</p&g

100、t;　　h2——格柵的水頭損失　?。?）進水渠道漸寬部位長度 　　式中：B1——進水渠道寬度，柵前流速V=0.6m/s　　——進水渠道漸寬部位的展開角度，此處取20°　?。?）格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，一般取</p&g

101、t;　?。?）格柵總長度L　　式中：——格柵前槽高，為柵前水深與格柵前渠道超高之和，即0.2+0.3=0.5m　?。?）每日柵渣量W　　式中：——柵渣量（333/10mm污水）取0.1-0.01，細格柵取大值，粗格柵

102、取小值，此處取0.09；　　——生活污水流量總變化系數。取1.2　　4.2淺層氣浮　　功能：去除污水中大部分懸浮，利于后續(xù)生化系統(tǒng)運行。　　結構形式：鋼制設備。　　4.2.1 設計參數<

103、;/p>　　進水量Q=8.3m3/h，　　污泥量計算　　式中：V----污泥量，m3/d　　Q----污水流量，m3/d　　----ss去除率，%　　C0----進

104、水懸浮物濃度，mg/L　　P----污泥含水率，%（取97）　　----污泥密度，以1000kg/m3　　4.3 中間水池　　功能：將淺層氣浮池出水進一步提升至UASB池。。　　4.3.1

105、設計參數　　進水量Q=200m3/d，停留時間t=1h，有效水深h=2m，保護高h1=0.5m。　　4.3.2 設計計算　　(1) 有效容積V　　V=Q×t=200÷24×1=8.3m3</p&

106、gt;　　(2) 表面積F　　F=V/h=8.3÷2=5m2　　(3) 總高度H　　H=h+h1=2+0.5=2.5m　　中間水池尺寸為：L×B×

107、;H=2.5m×2m×2.5m　　4.4 厭氧反應器(UASB)　　功能：厭氧反應器主要由反應區(qū)和三相分離器組成，在反應區(qū)的下部是由大量具有良好生物活性的厭氧顆粒污泥組成的污泥床。廢水從污泥床的底部進入后和污泥充分接觸，厭氧微生物將廢水中的大部分有機物降解，將其轉化為CO2、CH4。氣、水、污泥混合液上升至三相分離器進行分離，沼氣排

108、出，污泥經沉淀后回到厭氧反應器，出水進入厭氧沉淀池。　　4.4.1 設計參數　　(1) 水質指標　　UASB進出水水質單位(mg/L)　　(2) 污泥參數<p&

109、gt;　　設計溫度:T=35℃　　污泥產率:0.1kgMLSS/kgCOD　　產氣率:0.5m3/kgCOD　　(3) 設計水量　　Q=200m3/d=8.33m3/h=0.231m3/s

110、;　　(4) 容積負荷　　NV=6.0kgCOD/(m3.d)　　4.4.2 UASB反應器容積及主要工藝尺寸的確定　　(1) UASB反應器容積的確定　　本設計采用容積負荷法確立其容積V，則

111、;　　V=QS0/NV　　式中：V—反應器的有效容積(m3)，　　S0—進水有機物濃度(kgCOD/L)，則　　V=QS0/NV=200×8/6=267m3 　　(2) 主要構造尺寸的確定<p&

112、gt;　　UASB反應器采用圓形池子，布水均勻，處理效果好。　　A=V/H=267/7=38.46m2　　反應器高度H取7m，則反應器表面積　　采用單座UASB反應器，直徑　　4.4.3 UASB進水配水系統(tǒng)設計

113、;　　(1) 設計原則　　① 進水必須要反應器底部均勻分布，確保各單位面積進水量基本相等，防止短路和表面負荷不均；　?、?應滿足污泥床水力攪拌需要，要同時考慮水力攪拌和產生的沼氣攪拌；　?、?易于觀察進水管的堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞易于清；<b&g

114、t;　　(2) 設計計算　　查有關數據，對顆粒污泥來說，容積負荷大于4m3/(m2.h)時，每個進水口的負荷須大于2m2，則布水孔個數n必須滿足，即　　，取n=19個　　則每個進水口負荷<

115、p>　　本設計采用圓形布水器，UASB反應器設19個布水點，設2個圓環(huán)，內圈圓環(huán)設6個孔口，外圈設13個孔口。　　布水系統(tǒng)設計計算草圖見圖2:　　圖2 布水系統(tǒng)設計計算草圖　?、?內圈6個孔口設計　　服務面積：＝6×2.02=12.12m2，折合為服務圓

116、的直徑為：　　用此直徑作一個虛圓，在該圓內等分虛圓面積處設一實圓環(huán)，其上布6　　個孔口，則圓的直徑計算如下：　　則：　?、?外圈13個孔口設計　　服務面積：S2=13×2.02=26

117、.26m2，折合成服務圈直徑為：　　外圓環(huán)的直徑d2計算如下：3.14×(D2^2－d2^2)/4=S2/2 ，則d2=5.67m　　4.4.4 三相分離器的設計　　(1) 設計說明　　三相分離器要具有氣、液、固

118、三相分離的功能,三相分離器的設計主要包括沉淀區(qū)、回流縫、氣液分離器的設計。　　(2) 沉淀區(qū)的設計　　沉淀器(集氣罩)斜壁傾角θ＝50°。　　沉淀區(qū)面積為：　　A=3.14×D2/4=38.46m2</p&g

119、t;　　表面水力負荷:　　(3) 回流縫設計　　三相分離器設計計算草圖，如圖3所示　　圖3 三相分離器設計計算草圖　　取h1=0.5m，h2=0.7m，h3=2.0m，則&

120、lt;/p>　　b1=h3/tgθ　　式中：　　b1—下三角集氣罩底水平寬度，m；　　Θ—下三角集氣罩斜面的水平夾角；　　h3—下三角集氣罩的垂直高度，m；</p

121、>　　b2=D－2b1=7－2×1.7=3.6m　　下三角集氣罩之間的污泥回流逢中混合液的上升流速v1可用下式計算：　　v1=Q1/S1　　式中：　　Q1—反

122、應器中廢水流量，m3/h；　　S1—下三角形集氣罩回流逢面積，m2； 　　上下三角形集氣罩之間回流縫流速v2的計算：　　v2=Q1/S2　　S2 —上三角形集氣罩回流縫面積(m2)　　CE—上

123、三角形集氣罩回流縫的寬度，取CE=0.8m　　CF—上三角形集氣罩底寬，取CF=5.0m　　EH=CEsin50=0.8×sin50=0.6m　　EQ=CF+2EH=5.0+20.6=6.2m　　S2=3.14(CF+EQ)×CE/2=3.14(5.0

124、+6.2)×0.8/2=14.1m2　　確定上下集氣罩相對位置及尺寸　　BC=CE/cos50=0.8/cos50=1.24m　　HG=(CF－b2)/2=(5.0－3.6)/2=0.7m　　EG=EH+HG=0.6+0.7=1.3m&l

125、t;p>　　AE=EG/sin40=1.3/sin40=2.02m　　BE=CEtan50=0.95m　　AB=AE－BE=2.02－0.95=1.07m　　DI=CDsin50=ABsin50=1.07×sin50=0.82m　　h4=AD+DI=BC+

126、DI=1.24+0.82=2.06m　　h5=1.0m　　(4) 氣液分離設計　　由圖可知，想要達到氣液都分開的目的，上、下兩組三角形集氣罩的斜邊必須重疊，重疊的水平距離（AB的水平投影）越大，氣體分離效果越好，去除氣泡的直徑越小，對沉淀區(qū)固液分離效果的影響越小，所以，重疊量

127、的大小是決定氣液分離效果好壞的關鍵。　　由反應區(qū)上升的水流從下三角形集氣罩回流縫過渡到上三角形集氣罩回流縫再進入沉淀區(qū)，其水流狀態(tài)比較復雜。當混合液上升到A點后將沿著AB方向斜面流動，并設流速為va，同時假定A點的氣泡以速度Vb垂直上升，所以氣泡的運動軌跡將沿著va和vb合成速度的方向運動，根據速度合成的平行四邊形法則，則有：　　要使氣泡分離后進入沉淀區(qū)

128、的必要條件是：　　在消化溫度為35℃，沼氣密度ρg=1.12g/L；水的密度ρ1=997.0449kg/m3；水的運動粘滯系數v=0.0089×10-4m2/s；取氣泡直徑d=0.01cm。根據斯托克斯（Stokes）公式可得氣體上升速度vb為：　　式中：　　vb—

129、氣泡上升速度（cm/s）　　g—重力加速度（cm/s2）　　β—碰撞系數，取0.95　　μ—廢水的動力粘度系數，g/(cm.s),μ=vβ　　水流速度：va=v2=0.59m/h　　校核： &

130、lt;/p>　　故設計滿足要求。　　4.4.5 排泥系統(tǒng)設計　　UASB的設計流量Q=200m³/d,進水COD濃度為8000mg/L,COD去除率為80%,產泥系數為R=0.1kg干泥/kgCOD，則產泥量：　　Q=200×

131、8000÷1000×0.80×0.1=144kg干泥/d　　設UASB排泥含水率為98%,濕污泥密度為1000kg/m³,則每日產生的濕污泥量：　　V2=144/(1000×2%)=7.2m³/d　　可用200mm的排泥管，每周排泥2次。</p&g

132、t;　　4.4.6 沼氣管道系統(tǒng)設計計算　　(1) 產氣量計算　　UASB設計流量Q＝8.3m³/h；進水CODcr=8000mg/L=8kg/m³；COD去除率E=80%，產氣率r=0.5m³/kgCOD。<b&g

133、t;　　則產氣量G　　G=Q×S0×E×r=8.3×8×0.80×0.5=29.88.m³/h　　(2) 沼氣管道的設計　　出氣管:根據三相分離器的特點,集氣罩引一根出氣管,管徑為DN100<p

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